JPS5949362A

JPS5949362A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS5949362A
Application number: JP57160660A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Saito; 篤斎藤
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1982-09-14
Filing date: 1982-09-14
Publication date: 1984-03-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子油圧制御方式に適した内燃機関用燃料噴射
装置に関するものである。

従来電子油圧制御燃料噴射装置としてスプール弁の作動
ストロークが長いものは既に各種提案されている（例え
ば米国特許第２５９８５２８号、特開昭５５−４９５７
１）。ところがスプール弁の作動ストロークが長くなる
とソレノイドの作動速度が遅くなり、又作用力も弱くな
る。それらの問題点を少なくするためにソレノイドの通
電力を強めた場合は、ソレノイドの温度上昇が大きくな
り、ソレノイドの特性（吸引力、時間経過に対する吸引
力の大きさ）が変化する。

サーボピストンに対するパイロット弁としてポペット弁
を使用した場合は、高圧側弁座の閉鎖力が大きくなるた
め、その閉鎖力を少なくするためにパイロット弁に圧力
バランス機構を採用したもの（例えば特公昭５４−８５
２５４）においては構造が複雑になる。又高圧側弁座の
閉鎖力を少なくするために１高圧側弁座径を小さくした
場合、流入口面積が少なくなり、サーボピストンへの流
入口を確斥するためメインバルブを介在する必要が生ず
る。又パイロット弁にスプール弁を用いた場合と比較す
ると、ソレノイドの吸引力はより強力さを必要とし、ソ
レノイドの昇温による特性の劣化対策が必要になる。

一方実公昭５７−８０６５６として、インジェクターシ
ステムのプランジャ作動用サーボピストンの嵌合したサ
ーボピストン室と、サーボピストンを設け、スプール弁
に連結するソレノイドアクティブコアを設け、ソレノイ
ドコイルへの電流通電と電流遮断によりサーボピストン
を動作させるようＫした燃料噴射装置が既に知られてい
る。ところがその構成では、プランジャ室に燃料を供給
するために、プランジャ゛作動用油の供給システムとは
別に、低圧の燃料供給システムが用いられており、制御
用ソレノイドを２個必要とする等複雑な構造と力ってい
る。

本発明は上記不具合に鑑み、ソレノイドへの荷重を少な
くして昇温によるソレノイド特性の変化を少なくし、又
サーボピストンの応答性を速くすると共に、燃料供給系
の構成を極めて簡素にすることにより作動信頼性を向上
しかつコンパクト化し、又製作コストを低減することを
目的としており、加圧燃料流入口とプランジャ室とを途
中圧逆止弁を有する供給油路で連通したことを特徴とし
ている。

次に図面に基づいて本発明を説明する。第１図は本発明
による燃料噴射装置の構造略図であり、ソレノイドへの
電流通電時（燃料噴射行程）を示している。第１図にお
いて、１はエンジン、Ｓｌは電気制御システム、Ｓ２は
燃料供給システム、Ｓ３はインジェクターシステムであ
る。電気制御シＸテムＳ、内において、エンジン１のフ
ライホイール２シ、マイクロコンピュータ５の各気筒に
対応した出力端子６は信号路７をへてインジェクターシ
ステムＳ、内のコイＡ／８　（ソレノイド）に接続して
いる。

燃料供給システムＳ２内にはエンジン１で駆動される供
給ポンプ９があり、ポンプ９の吸込口はフィμター１０
をへて燃料タンク１１に接続し、ポンプ９の吐出口は油
路１２をへてインジェクターボディ１８の加圧燃料流入
口１４（油圧源）Ｋ接続している。ポンプ９に並列に圧
力調整弁１５が配置され、これにより油路１２内の油圧
が一定値に保持される。又油路１２にはアキュムレータ
１２ａが接続されるか又は油路１２の一部がアキュムレ
ータ枦能を発揮する集合管を形成している。

インジェクターボディ１３内において、燃料流入口１４
には第１油路１７が下向きに開口しており、又第８油路
２１、第４油路２２（供給油路）が共に上向きに開口し
ている。第１油路１７はスプール弁室２３及び油連通路
１８を介してサーボピストン室４６の上端に接続してい
る。

スプール弁室２３にはスプール弁２６が昇降自在に嵌合
し、スプール弁室２３の底面とスプール弁２６の間に縮
設したソレノイドスプリング２７により上方へ付勢され
ており、又スプール弁２６の上端面はソレノイドコイ／
ｌ／８に囲オれたアクティブコア２８に当接して、コア
２８をソレノイドパルプスプリング２９の弾力（抗して
上端位置に保持している。スプール弁２６の中間高さ部
分に設けた外周溝８０は第１油路１７を油連通路１８に
接続している。又スプール弁２６の下方のばね室８２は
油路８３を介してスプール弁室２３の上端部に接続し、
更にボディ１８内の孔３４とコア室８５と、コア２８内
の孔３６をへてコア室３５の上端部に連通している。ス
プリング２９はストッパーを兼ねるアジャストボルト８
７の上端部外周に嵌めてあり、アジャストポルト３７は
ボディ１８の上端部に螺合し、ナツト３８によりロック
されている。アジャストボルト８７の中央の孔８９はコ
ア室３５の上端部を排出油路２５に接続している。

一方、サーボピストン室４６内のサーボピストン５０に
は、プランジャ室５１内のブランジャ５２が接続（当接
又は固着）されている、サーボピストン室４６の下端部
は流出口５８をへて排出油路２５に接読する。プランジ
ャ室５１の下端は油路５４をへてノズ、Ａ１５５のノズ
ル油溜室５６に接続し、又プランジャ室５１と並列のサ
プライパルプ室５７の下端にも接読している。パルプ室
５７は上端が第２油路２２（供給油路）に接続し、室５
７内には上端に円錐形フェース部５８を有する下開きカ
ップ状のサプライバルブ５９（逆止弁）が嵌合し圧縮ス
プリング６０により上方へ付勢され、フェース部５８が
第２油路２２の下端の弁座に着座して第２油路２２を閉
塞している。室５７の上端部はサプライバルブ５９内の
孔６１を介して室５７の下端部に連通している。ノズ／
Ｌ’５５内のニードル弁６３の上端部はばね室６４内に
突出し、ばね室６４内の圧縮スプリング６５により下方
へ付勢されている。ばね室６４は第３油路２１に接続し
ている。

次に作動を説明する。第１図はソレノイドコイ／Ｌ／８
への電流通電時（燃料噴射行程）を示しておシ、エンジ
ン１の回転中における所定タイミングにマイクロコンピ
ュータ５の出力端子６から信号路７をへてコイ）ｖ８に
信号が送られ、コイｌｖ８に所定時間通電される。コイ
Ａ／８に対する通電時間により噴射量が次のように定ま
る。即ちエンジン１の運転中には燃料供給システムＳ２
の作動により燃料流入口１４に常時所定圧の燃料油が供
給されており、その状態においてコイ／Ｉ／８に通電さ
れ、アクティブコア２８がスプリング２９の弾力に抗し
て矢印方向に第１図の上死点位置迄上昇すると、スプー
ル弁２６もソレノイドスプリング２７の弾力によりアク
ティブコア２８に追従して上昇し、これによりスプール
弁２６は流出口３１を第１図の如く遮断すると共に、油
連通路１８を外周−０を介して第１油路１７に接続する
（第２切換位置）、これにより流入口１４内の燃料油は
、第１油路１７、外周溝８０及び油連通路１８をへてサ
ーボピストン室４６へ流入し、サーボピストン５０を介
してプランジャ５２を押し下げる。プランジャ室５１内
の燃料油は油路５４をへてノズル油溜室５６に供給され
、ニードル弁６３をスプリング６５の弾力に抗して押し
上げ、ノズル５５から噴出する。その間サプライパルプ
５９はスプリング６０の弾力及び燃料油の圧力により第
４油路２２を閉塞状態に保つ。

所定の通電時間が経過するとコイル８による上方への吸
引力が消え、アクティブコア２８はスプリング２９０弾
力により第２図のように下降し、スプール弁２６もアク
ティブコア２８に押されて下降する（第１切換位置）。

そうすると第１油路１７は遮断され、油連通路１８と流
出口３１が外周溝３０を介して連通し、サーボピストン
室４６内の油圧は消滅する。とのだめ第２油路２２内の
油圧によりサプライバルブ５９がスプリング６００弾力
に抗して下降し、プランジャ室５１内へ流入口１４内の
角田燃料油が充填される。このように第２図はソレノイ
ドコイ／Ｌ／８への電流遮断時（燃料充填行程）を示し
ている。なおここでコイル８への電流遮断時間を変化さ
せることによってピストン５０の上死点位置を様々に設
定し、プランジャ室５１の体積を変えて、燃料噴射量を
制御することができる。

以上説明したように本発明においては、インジェクター
システムＳ３のプランジャ５２作動用サーボピストン５
０の嵌合したサーボピストン室４６と、サーボピストン
室４６を加圧燃料流入口１４と流出口８１に択一的に接
続するパイロット用スプール弁２６のスプール弁室２８
とを連通する油連通路１８を設け、スプール弁２６に連
結するソレノイドアクティブコア２８を設け、ソレノイ
ドコイμ８への電流通電と電流遮断によりサーボピスト
ン５０を動作させる構成を採用しているので、次のよう
な効果を期待できる。

（ト）作動ストロークの小さなスプール弁２６で、サー
ボピストン室４６の作動油の流出入を直接的に制御する
ことができ、サーボピストン５０の応答が速くかつ確実
になる。

（ハ）パイロット弁としてスプール弁２６を採用してい
るので、弁開閉時の油圧荷重がポペット弁に比較して小
さい。

（Ｃ）　　スプール弁２６の流出入口面積がポペット弁
と比較して大きく設定できるので、サーボピストン５０
の応答性が速い。

■　ソレノイド（コイ／ｌ／８）の昇温が少ないので、
昇温対策が容易になる。

更に本発明特有の構成として、加圧燃料流入口１４とプ
ランジャ室５１とを途中に逆止弁（サプライバルブ５９
）を有する供給油路（第２油路２２）で連通ずる構成を
採用しているので、次の効果を期待できる。

（ト）　プランジャ室５１への燃料充填行程において、
燃料流入口１４の油圧によってプランジャ５２が押し上
げられるので、上記従来の構成（実公昭５７−８０６５
６）において必要であった低圧燃料供給システムが不要
となり、制御用ソレノイドも１個にできるため、プラン
ジャ室５１へ燃料を供給するだめの構成が極めて簡素に
なり、作動信頼性が向上しかつコンパクトになり、製作
コストを大幅に低減できる。

なお上記図示の実施例によれば、次の効果を期待できる
。

（ａ）　　プランジャ５２に燃料戻し用の孔を設けてい
ないので、プランジャ室５１の圧縮時の容積は小さくな
り、プランジャ５２０行程変化によるプランジャ室５１
の圧力変化が大となる。又燃料噴射終了面はプランジャ
５２の下端面衝突時で決定し、絞り作用がないので噴射
終了時の霧化燃料の切れが良く、エンジンの燃焼が良好
になる。

（ハ）スプール弁２６の上下両端部が油路３３により連
通されているので、スプール弁２６の作動がスムーズと
なる。

（Ｑ）　　スプール弁２６からの漏油がアクティブコア
２８内とソレノイドコイ／ｌ／８の中心部を流れるので
、運動部の耐摩耗性の向上とソレノイドコイル８の冷却
とに効果がある。

■　アジャストポルト３７によりスプール弁２６の作動
ストロークを容易かつ正確に調節できる。

（ｅ）　　第８油路２１を通じてニードル弁６Ｂの上端
に、燃料流入口１４の油圧が背圧として加わるので、ス
プリング６５を小形化できる。

第８図、第４図は第１図、第２図中のソレノイドアクテ
ィブコア２８がコイ／Ｉ／８へ通電時上昇するのに対し
、通電時下降する形式を採用した場合の別の実施例であ
り、第８図はソレノイドへ電流通電時（燃料噴射行程）
、第４図はソレノイドへの電流遮断時（燃料充填行程）
を示しており、第Ｘ１、第２図中の符号と同一符号は対
応部分である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電子油圧制御燃料噴射装置の構造
略図（ソレノイドへの電流通電時）であ　、シ、第２図
はソレノイドへの電流遮断時におけるインジェクターの
縦断面図、第３図、第４図は別の実施例を示すための第
１、第２図に対応する図面である。８・・・ソレノイド
コイル、１４・・・加圧燃料流入口、１８・・・油連通
路、２２・・・第２油路（供給油路）、２３・・・スプ
ール弁室、２６・・・スプール弁、２８・・・アクティ
ブコア、３１・・・流出口、４６・・・サーボピストン
室、５０・・・サーボピストン、５２・・・プランジャ
、５９・・・サプライバルブ（逆止弁）、Ｓ３・・・イ
ンジヱクターシステム特　許　出　願　人　　ヤンマーディーゼル株式会社、
′、−−−１代理人　弁理士　大食忠孝　　１

Claims

【特許請求の範囲】

インジェクターシステムのプランジャ作動用サーボビア
トンの嵌合したサーボピストン室と、サーボピストン室
を加圧燃料流入口と流出口に択一的に接続するパイロッ
ト用スプール弁のスプール弁室とを連通ずる油連通路を
設け、スプール弁に連結するソレノイ、ドアクチイブコ
アを設け、ソレノイドコイルへの電流通電と電流遮断に
よ如サーボピストンを動作させるようＫした燃料噴射装
置において、上記加圧燃料流入口とプランジャ室とを途
中に逆止弁を有する供給油路で連通したことを特徴とす
る燃料噴射装置。