JPS6046266B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射装置

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JPS6046266B2
JPS6046266B2 JP55168388A JP16838880A JPS6046266B2 JP S6046266 B2 JPS6046266 B2 JP S6046266B2 JP 55168388 A JP55168388 A JP 55168388A JP 16838880 A JP16838880 A JP 16838880A JP S6046266 B2 JPS6046266 B2 JP S6046266B2
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servo piston
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conical valve
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篤 斎藤
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Yanmar Diesel Engine Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プランジャよりも大径を有するサーボピスト
ンをソレノイドバルブによつて制御し、該サーボピスト
ンと連動するプランジャによつて発生せしめられた高圧
の燃料を噴射ノズルから噴射するようにした内燃機関の
噴射装置に関するものである。
従来のこの種の燃料噴射装置としては、特公昭54−3
5254号公報、特公昭54−26651号公報に示す
如きものが知られているが、これら従来の各燃料噴射装
置はそれぞれ下記の如き欠点を有している。
即ち、第15図に示す特公昭54−35254号公報の
燃料噴射装置は、(1)サーボピストン室207の流入
口211及び流出口212をスライドバルブ202で開
閉し、更に該スライドバルブ202をソレノイドバルブ
201と連動する球形の可動弁203の流出口204及
び流入口205の開閉によりスライドバルブ202の端
面206に作用する油圧力を調整して作動させるように
しているため、可動弁203の流出口面積を大きくする
場合には、運動部分201,202の質量が大きくなる
のでその運動部分の作動を強力にするためにより、強力
なソレノイド211が必要となり、また可動弁203の
受圧面積が大きくなるのでソレノイドバルブ201を圧
力バランスタイプにする必要があり、燃料噴射装置自体
の構造が複雑になるとともに耐久性即ち、可動弁203
の摩耗した表面が回動して油密不良になつたり、摩耗に
より弁座径が変化し圧力バランスが崩れる等の耐久性に
問題があつた。
(2)サーボピストン室207の流入口211及び流出
口212が一本の制御孔208で兼用されているため、
噴射行程中の噴射パターンを制御するためにサーボピス
トン209に形成した円錐形突起210が充填行程中に
も影響を及ぼすという不具合がある。
第16図に示す特公昭54−26651号公報の燃料噴
射装置は、ソレノイドバルブ305の下動時に、該ソレ
ノイドバルブ305と連動しているバルブ301がピス
トン室304の流入口303を閉弁し、その際、バルブ
306で直接サーボピストン室304の流出口302を
開弁するようにし、一方、ソレノイドバルブ305の上
動時には、逆にバルブ301が流入口303を開弁する
とともにバルブ306は流出口302を閉弁するように
しているため、ソレノイドバルブ305の受圧荷重とソ
レノイドバルブ307の吸引力とによつてサーボピスト
ン室304の流入口303及び流出口302の大きさが
制限されるので、多くの燃料を燃料噴射時間を短くして
高圧て噴射することが困難である。
本発明は上記の如き従来の燃料噴射装置の諸問題を鑑み
、サーボピストン室の流入口をソレノイドバルブによつ
て制御されるコニカルバルブで開閉することによつて、
燃料の噴射量と噴射時期及びエンジンの回転速度とをエ
ンジンの全使用域に,わたり最適に制限し得るとともに
、燃料の高圧噴射を容易ならしめるようにした構造簡単
且つ小形軽量の内燃機関の燃料噴射装置を提供すること
を目的としてなされたものである。
以下、本発明の内燃機関の燃料噴射装置を第1図ないし
第10図に示す本発明第1実施例及び第11図ないし第
14図に示す本発明第2実施例に基づいて説明すると、
第1図にはディーゼルエンジンYのシリンダヘッド部に
装着された本発明第1実施例の燃料噴射装置Zが示され
ている。
この燃料噴射装置Zは、シリンダヘッド2に設けたポン
プノズル取付穴6内にその先端部のノズルをシリンダブ
ロック1内のピストン5の上方に形成さ・れた作動室4
内に臨ませた状態でノズル押え13によつて取付けられ
たポンプノズルXと、ディーゼルエンジンYの外部に配
設された燃料供給ポンプ18と、前記ポンプノズル内に
収容されたソレノイドバルブ(後に詳述する)を制御す
る制御器20より構成されており、燃料供給ポンプ18
によつて燃料バイブ10及び燃料供給管11を介してポ
ンプノズルX内に送られた燃料タンク19内の燃料を、
エンジンの回転状態を検知するセンサー21から与えら
れた入力信号に従つて制御器20でポンプノズルXのソ
レノイドバルブを制御し、所定量の燃料を作動室4内に
噴射するようになつている。以下、このポンプノズルx
の構造を詳述する。
ポンプノズルxは、第2図に示すようにノズルバルブ3
2を有する噴射ノズル部と、プランジャ59と該プラン
ジャ59を駆動させるサーボピストン60を有するポン
プ部55と、該ポンプ部55のサーボピストン60を制
御するソレノイドバルブ111を有する制御部105と
を同軸状に順次結合させて構成されている。噴射ノズル
部30は、第2図、第4図及び第7図に示すように、ノ
ズルバルブ32を摺動自在に嵌挿したノズルボディ31
と短軸状のノズルストップスペーサ33とインジェクタ
ケージ34より構成されており、該ノズルストップスペ
ーサ33とインジェクタケージ34に跨つて連通形成さ
れたノズルスプリングシート嵌挿穴40内にはスプリン
グ36で前記ノズルバルブ32を常時閉弁方向に付勢せ
しめるノズルスプリングシート39が嵌装されている。
このノズルボディ31とノズルストップスペーサ33と
インジェクタケージ34とはノズル取付ナット35によ
つて一体的に後述するプランジャボディ58の先端部に
衝合締着されている。尚、ノズルストップスペーサ33
のノズルボデイ31側の端面33aは、ノズルバルブ3
2の上端面32aと衝合することによつてノズルバルブ
32のリフト上限を規制する如く作用する。インジェク
タケージ34の上端面には後述するプランジャボディ5
8のプランジャ室67とフイドバルブ室68とを相互に
連通せしめる如く半径方向に延びる凹溝41が形成され
ている。更に、この凹溝41は、インジェクタケージ3
4の縦孔42とノズルストップスペーサ33の斜孔43
とノズルボディ31の環状凹溝44及び斜孔45を介し
てノズルボディの先端部に形成した油溜室38内に連通
せしめられている。この凹溝41から油溜室38に至る
油通路46は、加圧された高圧燃料の油溜室38内に送
るためのものであり、以下、この油通路46を高圧燃料
通路46という。又、インジェクタケージ34の上端面
には、凹溝41の外に第7図に示すようにノズルスプリ
ングシート嵌挿穴40と後述するプランジャボディ58
の斜孔83を連通せしめる斜孔47が形成されている。
尚、符号37はスプリング36の調整用シム、48,4
8はプランジャボディ58とインジェクタケージ34と
ノズルストップスペーサ33との円周方向の位置決め用
平行ピン、49は噴孔をそれぞれ示している。ポンプ部
55は、第2図ないし第5図及び第7図に示すように、
プランジャ59を収容するためのプランジャ室67を有
するプランジャボディ58とサーボピストン60を収容
するためのサーボピストン室76を有するサーボピスト
ンボディ57と後述のコニカルバルブ61を収容するた
めのコニカルバルブ室84を有するコニカルバルブボデ
ィ56を締結ボルト85,85・・ ・(第5図)て
同軸状に締結固定して構成されている。
サボピストンボデイ57をその軸方向に貫通して形成さ
れたサーボピストン室76は、プランジャボディ58を
その軸方向に貫通して形成されたプランジャ室67と同
軸状に連通せしめられている。このサーボピストン室7
6内には大径のサーボピストン60が、プランジャ室6
7内には小径のプランジャ59がそれぞれ軸方向に摺動
自在に嵌挿されており、このサーボピストン60とプラ
ンジャ59とはサーボピストン室76内及びプランジャ
室67内に流入出する燃料の圧力に応じて一体的に往復
動せしめられる。このサーボピストン60とプランジャ
59の横断面積比によつて燃料の噴射圧力が決定される
。又、このサーボピストン室76とプランジャ室67と
はそれぞれサーボピストンボディ57及びプランジャボ
ディ58の軸心に対して適宜寸法だけ偏心させて形成さ
れている。コニカルバルブボディ56は、その一側面か
ら径方向に適宜深さの横穴71を形成し、その外端部に
前記燃料供給管11を螺着せしめている。
この横穴71は、前記燃料供給ポンプ18から圧送され
る燃料を受入れるための通路であり、以下、この横穴7
1を供給燃料通路71という。このコニカルバルブボデ
ィ56は軸心部には、供給燃料通路71と直交して連通
する如くコニカルバルブ室84とサーボピストン室流入
口77とが同軸状に形成されている。このサーボピスト
ン室流入口77は、該サーボピストン室流入口77から
サーボピストン室76内に嵌挿されたサーボピストン6
0の頂面を臨み得るように形成されており、この供給燃
料通路71側の開口端面を後述するコニカルバルブ61
のためのバルブシート79としている。一方、コニカル
バルブ室84は、コニカルバルブボディ56の上端面か
ら供給燃料通路71に向けて貫設されており、該コニカ
ルバルブ室84内には、コニカルバルブ61が軸方向に
摺動自在に嵌挿されている。コニカルバルブ61は、供
給燃料通路71側を閉塞した有底筒状に形成されており
、コニカルバルブ室84内の背圧を制御することによつ
て上下動せしめられ、その先端部を前記サーボピストン
室流入口77のバルブシート79に着座又は離間させて
該サーボピストン室流入口77を開閉するように作用す
る。
このコニカルバルブ61はその内部に嵌装されたスプリ
ング65によつて適宜の付勢力で常時コニカルバルブシ
ート79側に付勢せしめられている。又、このコニカル
バルブ室84は、その外端面側に取付けた円板状のソレ
ノイドバルブシート1ノ06の下端面によつてその一端
が閉塞されている。
このソレノイドバルブシート106には、コニカルバル
ブ室84と連通する軸方向の貫通穴144,144と、
該ソレノイドバルブシート106をその径方向に向けて
貫設された横穴141と該ソレノイドバルブシート10
6の上端面とを連通せしめる連通孔142とが形成され
ている。この貫通穴144は、コニカルバルブ室84内
に収容された燃料の流出通路となるものであり、ソレノ
イドバルブシート106の上部に載置したソレノイドス
ペーサ107の軸心部に設けられた貫通穴145と連通
せしめられている。一方、連通孔142は、コニカルバ
ルブ室84内に燃料を導入するための燃料導入口142
となるものであり、その上端開口部を後述するソレノイ
ドバルブ111のバルブシート143とする一方、他端
を横穴141と連通する如くソレノイドバルブシート1
06の下部側周面に形成した環状溝140及び該環状溝
140と連通するコニカルバルブボディ56の斜孔97
を介して前記供給燃料通路71に連通せしめている。
従つて、燃料導入口142が開弁されている時には供給
燃料通路71内の燃料が斜孔97、環状溝140、横穴
141及び燃料導入口142を通つてソレノイドスペー
サ107の貫通孔145内に入り、さらに該貫通孔14
5からソレノイドバルブシート106の貫通穴144,
144を介してコニカルバルブ室84内に導入せしめら
れる。以下、この供給燃料通路71からコニカルバルブ
室84に至る一連の油通路139をコニカルバルブ室燃
料導入通路139(第3図)という。尚、燃料導入口1
42が閉弁されている時には、コニカルバルブ室84内
に収容された燃料は貫通穴144,144を通つてソレ
ノイドスペーサ107の貫通穴145内に入り、さらに
後述する制御部105のスターデ,イックコア110の
軸心部に形成された油通路152を通つて燃料戻し管1
24側に排出される。一方、コニカルバルブ61のコニ
カルバルブ室84の室壁に対する摺接面には適宜幅の環
状溝80が形成されている。この環状溝80は、第5図
.に示す如くコニカルバルブ61が閉弁されているとき
はコニカルバルブ室84をその径方向に貫通して形成し
た逃油孔88と連通し、該コニカルバルブ61が開弁さ
れているときには非連通状態になるようにその軸方向の
形成位置が適宜に設定さ・れている。この逃油孔88の
一端は、サーボピストン室流出口87を介してサーボピ
ストン室76に連通せしめられ、また他の一端はオリフ
ィス89及びコニカルバルブボディ56の下端面に形成
した凹溝90を介して外部の燃料タンク19に接続され
ている。以下、このサーボピストン室流出口87、環状
溝80、逃油孔88及び凹溝90からなる一連の油通路
94を作動油逃し通路94という。又凹溝90は、サー
ボピストンボディ57の縦孔92及びプランジャボディ
58の斜孔93を介してサーボピストン60の背圧側に
連通されており、該サーボピストン60のリーク油は該
縦孔92及び斜孔93を通つて燃料タンク19側に゜排
出される。従つて、コニカルバルブ61が開弁された時
にはサーボピストン室流出口87が閉塞されているため
、サーボピストン室流入口77からサーボピストン室7
6内に導入された燃料はその燃料圧力によつてサーボピ
ストン61を下方に移動させる如く作用し、またコニカ
ルバルブ61が閉弁された時にはサーボピストン室流出
口87が開かれるためサーボピストン61は後述するフ
ィードバルブ62を介してプランジャポンプ室67内に
導入された燃料の圧力によつて上方に移動せしめられる
。更に、プランジャボディ58の下端部には、前記イン
ジェクタケージ34の凹溝41にその一端を開口する如
くフィードバルブ室68が形成されている。
このフィードバルブ室68は、凹溝41を介してプラン
ジャ室67と連通せしめられている。又、フィードバル
ブ室68の上端部はプランジャボディ58の斜孔74と
サーボピストンボディ57の縦孔73及びコニカルバル
ブボディ56の縦孔72を介して前記供給燃料通路71
と連通せしめられている。このフィードバルブ室68内
には小孔69,69を有するフィードバルブ62が嵌装
されており、該フィードバルブ62はスプリング64の
バネカによつて常時閉弁方向に付勢されている。この供
給燃料通路71からフィードバルブ室68に至る一連の
油通路70は、プランジャ室67内に燃料を充填するた
めのものであり、以下、この油通路70を燃料充填通路
70という。又、このポンプ部55には、第7図に示す
ように、供給燃料通路71と前記インジェクタケージ3
4のノズルスプリングシート嵌挿穴40とを直接連通せ
しめる油通路86が形成されている。このコニカルバル
ブボディ56の斜孔81とサーボピストンボディ57の
縦孔82とプランジヤボデイ58の斜孔83及びインジ
ェクタケージ34の斜孔47で構成された油通路86(
第7図)は、ノズルバルブ32の開弁圧がノズルスプリ
ング36の取付荷重とノズルバルブ32の背圧荷重との
和により決まるところから、その背圧力を生じさせるた
めノズルスプリングシート嵌挿穴40内に送られる燃料
の通路となるものであり、以下、この油通路86をノズ
ルバルブ付勢用燃料通路86という。尚、符号63は、
コニカルバルブボディ56とサーボピストンボディ57
とプランジャボディ58相互間の円周方向の位置決め用
平行ピンを示している。制御部105は、第2図及び第
3図に示す如く前記制御器20によつて励磁時期及び励
磁時間が制御されるソレノイドコイル116と該ソレノ
イドコイル116の吸引力によつて開閉弁駆動されるソ
レノイドバルブ111より構成されている。
ソレノイドバルブ111は、両端に針弁状の弁体135
,136を有する適宜長さの四方摺り棒体(軸方向両端
に連通する凹溝付棒体でもよい)で形成されており、そ
の一方の弁体135側寄りに円板状の鍔部137を形成
している。このソレノイドバルブ111は、長い四方摺
部を有する弁体136側を、段付内周面を有する直筒状
のアクチブコア112内にその大径内周面側から嵌挿し
、その鍔部137をアクチブコア112の内周面の段部
端面112aに当接させている。更に、このアクチブコ
ア112の下端面から下方に突出した弁体136側には
、鍔付き細長筒状のスターテイクコア110がアクチブ
コア112との間にロアースプリング113を介在させ
た状態で嵌挿されている。このスターテイクコア110
とアクチブコア112は、鍔付細長筒状のコアガイド1
09のコア嵌挿穴162内に嵌挿されている。又、この
コアガイド109の上部はコア嵌挿穴162に連続する
小径の螺条穴164とされており、該螺条穴164内に
はその軸心部に逃油孔148を形成したアッパーシート
119が嵌合せしめられている。このコアガイド109
は、前記コニカルバルブボディ56に螺着された下側サ
ポート115によつてスターテイクコア110の鍔部と
ともに前記ソレノイドスペーサ107に締着固定せしめ
られている。アッパーシート119とソレノイドバルブ
111の鍔部との間には、前記ロアースプリング113
よりも小さいバネ定数と取付時荷重とを有するアッパー
スプリング114が嵌装されている。尚、この時、ソレ
ノイドバルブ111の上部弁体135はアッパーシート
119のバルブシート149に、又、下部弁体136は
前記ソレノイドバルブシート106のバルブシート14
3にそれぞれ着座し得る如く近接対向せしめられている
ため、ソレノイドバルブ111は、アッパースプリング
114とロアースプリング113のバネカの差によつて
常時アクチブコア112と一体的にアッパーシート11
9側に付勢せしめられ、逃油孔148を閉弁するように
なつている。尚、このアッパーシート119の逃油孔1
48は、アクチブコア112の連通孔147,147・
・・・・・及びスターテイクコア110のソレノイドバ
ルブ嵌挿穴151とソレノイドバルブ四方摺部との間に
形成された連通孔152(第8図)を介して前記ソレノ
イドバルブシート106の貫通穴144に連通せしめら
れている。このソレノイドバルブシート106の貫通穴
144からアッパーシート119の外側に螺着された上
側サポート118の内部空間150、更に該内部空間1
50から片口管継手123に至る一連の連通路をコニカ
ルバルブ室流出通路165という。尚、この時、アッパ
ーシート119のバルブシート149は、コニカルバル
ブ室84内から燃料油を排出するための排出口として作
用するため、以下、バルブシート149を燃料排出口1
49という。下側サポート115とコアガイド109の
間に形成された空間部115a内には、ソレノイドバル
ブ111をその吸引力によつて開閉駆動するための筒状
のソレノイドコイル116が嵌装されている。
このソレノイドコイル116は、該ソレノイドコイル1
16が励磁されたとき前記アクチブコア112を下方に
吸引移動させることがてきるように、その軸方向中心を
アクチブコア112の軸方向中心より下方に位置せしめ
ている。従つて、ソレノイドコイル116が励磁される
と、その吸引力によつてソレノイドバルブ111はアク
・チブコア112とともに下方に引き下げられ、その下
側弁体136でコニカルバルブ室84の燃料導入口14
3を閉弁すると同時に、燃料排出口149を開弁する。
又、ソレノイドコイル116が非励磁状態になると、そ
の吸引力が解除されるため、ソレノイドバルブ111は
ロアースプリング113とアッパースプリング114の
バネカの差によつて再び上方に引き上げられ、コニカル
バルブ室84の燃料導入口143を開弁すると同時に、
燃料排出口149を閉弁する如く作用する。尚、この時
、アッパーシート119を螺回操作してソレノイドバル
ブ111に対する軸方向の相対位置を変化させることに
よつて、ソレノイドバルブ111のバルブ開度とバルブ
行程とを適宜に調整することがてきる。尚、符号10,
10a,10b,10cは多気筒エンジンの場合の各シ
リンダー毎の燃料バイブ、117はヨーク、120はコ
アガイド109と下側サポート115とを一体的に結合
するための結合用ナット、121はアッパーシート11
9のロックナット、122は管継手ボルト、124,1
24a,124b,124cは各シリンダー毎の燃料戻
し管、126はソレノイドコイル116の接続端子をそ
れぞれ示している。続いて、本発明第1実施例の内燃機
関の燃料噴射装置の作動並びにその作用を第9図及び第
10図(前記燃料噴射装置を簡略図示したもの)を併用
して説明すると、この燃料噴射装置Zは、内燃機関Yに
よつて駆動せしめられる燃料供給ポンプ18で燃料タン
ク19内の燃料をポンプノズルXに供給するとともに、
内燃機関Yの回転状態に応じてそのフライホィール22
部に取付けたセンサー21からの信号を従つて制御器2
0でポンプノズルX内のソレノイドバルブ111を適宜
開閉制御するようになつている。
尚、供給燃料は、調圧.バルブ24によつて供給圧力が
適宜に設定されるとともに、アキュムレータ25によつ
てその圧力脈動が吸引されている。先す、第9図を参照
してソレノイドコイル116が通電された楊合のポンプ
ノズルXの作動を説.明すると、ソレノイドコイル11
6は制御器20によつて通電されると励磁し、その吸引
力によつてソレノイドバルブ111を下動せしめ、コニ
カルバルブ室84の燃料導入口143を閉弁すると同時
に、その燃料排出口149を開弁する如く作・用する。
燃料排出口149が開弁すると、コニカルバルブ室84
内に収容されていた燃料油はコニカルバルブ室燃料排出
通路165を通つて燃料戻し管124から燃料タンク1
9側に流出する。コニカルバルブ室84内から燃料油が
流出すると、コニカルバルブ61の前後において差圧が
生じ、コニカルバルブ61は供給燃料通路71内の燃料
圧により上動せしめられサーボピストン室76の流入口
77を開弁する。サーボピストン室流入口77が開弁さ
れると供給燃料通路71内の燃料油がサーボピストン室
76内に導入される。この時、サーボピストン室流出口
87がコニカルバルブ61の摺動面によつて閉塞されて
いるため、サ”−ボピストン60は燃料油によつて下方
に押し下げられる。サーボピストン60が下方に押し下
げられると、該サーボピストン60とともにプランジャ
59も下方に押し下げられる。プランジャ59が下動せ
しめられると、プランジャ室67内の燃料油が加圧され
、その燃料圧によつてフィードバルブ62が閉弁される
とともに、ノズル油溜室38内の燃料圧力が急激に上昇
せしめられてノズルバルブ32が開弁し、プランジャ室
67内の燃料が順次高圧燃料通路46を通つて噴口49
,49・・・・・・から作動室4内に噴射される。プラ
ンジャ59がリフト下限位置まで下がると、ノズル油溜
室38内の燃料圧が降下するためノズルバルブ32に作
用するスプリング36の付勢力及びノズルバルブ付勢用
燃料通路86を介してノズルスプリングシート嵌挿穴4
0内に流入した燃料油の圧力によつてノズルバルブ32
が閉弁され、燃料の噴射が終了する。次に、第10図を
参照してソレノイドコイル116が通電状態から通電遮
断された場合におけるポンプノズルXの作動を説明する
と、ソレノイドコイル116が通電遮断されるとソレノ
イドバルブ111に対する吸引力が解除されるため、ソ
レノイドバルブ111はスプリングカによつて上動せし
められ、コニカルバルブ室84の燃料導入口143を開
弁し、燃料排出口149を閉弁する。
燃料導入口143が開弁されると供給燃料通路71内の
燃料油がコニカルバルブ室燃料導入通路139からコニ
カルバルブ室84内に流入し、コニカルバルブ61の前
後における燃料圧力が均衡し、コニカルバルブ61はス
プリング65のバネ力によつて下動せしめられ、サーボ
ピストン室流入口71を閉弁する。コニカルバルブ61
が下動すると、その摺接面に形成した環状溝80が逃油
口88と連通するため、サーボピストン室流出口87が
開弁され、サーボピストン室76内の燃料油は燃料油逃
し通路94を通つて燃料タンク19側に流出しサーボピ
ストン室76内の油圧が降下する。するとプランジャ室
67内の油圧も運動して降下する。そのために燃料充填
通路70内の高圧の燃料油がフィードバルブ62をその
燃料圧で押し開いてプランジャ室67内に流入し、さら
にプランジャ59及びサーボピストン60を上動せしめ
る如くして充填される。この第9図に示す噴射過程と第
10図に示す充填過程と6を順次繰り返して行なうこと
によつて内燃機関Yが継続的に運転される。
又、このポンプノズルXの噴射量は、燃料の充填時間す
なわちプランジャ59の戻し行程長さとサーボピストン
60の戻し速度とによつて決定される。
この充填時間は、ソレノイドコイル116の通電遮断時
間を適宜に設定することによつて調整され、又、サーボ
ピストン60の戻し速度は、燃料油逃し通路94内に設
けたオリフィス89でサーボピストン室76からの流出
燃料を適宜に絞ることによつて調整される。次に第11
図ないし第14図に示す本発明第2実施例の燃料噴射装
置を説明すると、この第2実施例の燃料噴射装置は、第
11図に示すようにサーボピストン室流入口77をソレ
ノイドバルブ111によつて制御されるコニカルバルブ
61で開閉してサーボピストン60を駆動させ、噴射ノ
ズル部30から燃料を高圧で噴射させるという基本構造
は前記第1実施例と同様であるが、ただ、前記コニカル
バルブ61の背圧制御方式のみが前記.第1実施例の場
合と異つている。
即ち、第12図に示すように、このポンプノズルXのコ
ニカルバルブ61は、供給燃料通路71内に露出した先
端部の供給燃料上流側の側壁コニカルバルブ61の内外
を連通せしめる如く小径の貫通穴156を形.成し、こ
の貫通穴156をコニカルバルブ室84の燃料導入口1
56とする一方、該コニカルバルフ室84の上部開口端
を閉塞せしめる如く取りつけられたソレノイドバルブシ
ート128に前記燃料導入口156より大径としたコニ
カルバルブ室・84からの燃料排出口155を形成して
いる。そして、この燃料導入口156と燃料排出口15
5の内、燃料排出口155のみを、ソレノイドコイル1
16の吸引力によつて上下方向に移動せしめられるアク
チブコア131と一体的に結合されたソレノイドバルブ
111の弁体136で開閉するようにしている。即ち、
ソレノイドバルブ111で適宜にコニカルバルブ室84
の燃料排出口155を開閉することによつてコニカルバ
ルブ室84内に嵌装されたコニカルバルブ61に背圧を
制御し、その制御圧力に応じてコニカルバルブ61を進
退させて該コニカルバルブ61でサーボピストン室流入
口77を開閉するようにしている。尚、ノ燃料排出口1
55から流出した燃料油は、ソレノイドコイル116の
軸心部に取付けたスターテイクコア133の連通口14
8を介して燃料戻し管124側に排出せしめられる。こ
のポンプノズルXは、ソレノイドコイル116が励磁さ
れる第13図に示すように、ソレノイドコイル116の
吸引力によつてソレノイドバルブ111が上動せしめら
れ、コニカルバルブ室84の燃料排出口155が開弁さ
れ、それに伴つてコニカルバルブ室84内の燃料油が燃
料排出口155から流出すると同時に、供給燃料通路7
1内の燃料油が燃料導入口156からコニカルバルブ室
84内に流入する。
この時、燃料導入口156の通路面積を流出口155の
通路面積よりも小さく形成してコニカルバルブ61の前
後において差圧を生じせしめるような燃料の絞り流出作
用が生じる大きさとしているため、コニカルバルブ61
は供給燃料通路71内の燃料圧力とコニカルバルブ室8
4内の燃料圧力との差圧の発生によつて、コニカルバル
ブ室84側に向けて上動せしめられサーボピストン室流
入口77を開弁する。一方、ソレノイドコイル116が
通電状態から通電遮断されると、ソレノイドバルブ11
1に対するソレノイドコイル116の吸引力が解除され
るため、ソレノイドバルブ111はバネ132のバネカ
によつて下方に押し下げられコニカルバルブ室84の燃
料排出口155を閉弁する。
燃料排出口155が閉弁されるとコニカルバルブ61の
前後における燃料圧力が均衡し、コニカルバルブ61は
バネ65によつて下動せしめられサーボピストン室流入
口77を閉弁する如く作用する。尚、サーボピストン室
流入口77がコニカルバルブ61によつて開弁あるいは
閉弁された後のポンプノズルXの各部の作動状態は前記
第1実施例の場合と同様であるため説明を省略する。又
、第11図において符号130はコア−ガイド、133
はスターテイクコアを示し、その他の部材は全て前記第
1実施例の第2図に示す各部材に対応しているため、第
1実施例の説明の項を参照されたし。この第1実施例及
び第2実施例に示すポンプノズルxは、サーボピストン
室流入口77をコニカルバルブ61で開閉するようにし
ているため、該サーボピストン室流入口77を口径を大
きく取ることができ、しかも、コニカルバルブ61のバ
ルブシート79をサーボピストン室76に近接配置して
いるため、サーボピストン室76内へ燃料油を迅速に導
入することができ、燃料を短時間に高圧で噴射させるこ
とができる。
又、ノズルスプリングシート嵌挿穴40内に燃料油の一
部を直流流入せしめているため、ノズルバルブ32の開
弁圧を決めるノズルスプリング36の装着部を小形コン
パタクトにすることができる。
更に、コニカルバルブ室84からの流出油を、ソレノイ
ドコイル116の軸心部に形成したコニカルバルブ室流
出通路165内を流通せしめるようにしているため、該
流出油によつてソレノイドコイル116が冷却され、ソ
レノイドコイル116の昇温による吸引能力低下を防ぐ
ことがてき、ソレノイドバルブ111をより確実に作動
せしめることができる。
次に本発明の内燃機関の燃料噴射装置の効果を説明する
と、本発明の内燃機関の燃料噴射装置は、サーボピスト
ンの作動を制御する場合に、該サーボピストンが収容さ
れたサーボピストン室へ作動油となる燃料油を導入する
ためのサーボピストン室流入口を直接ソレノイドバルブ
によつて開閉制御するのではなく、該サーボピストン室
流入口に対向配置したコニカルバルブの作動を、該コニ
カルバルブが収容されたコニカルバルブ室へ作動油とな
る燃料を導入するためのコニカルバルブ室燃料導入路と
該コニカルバルブ室から燃料を排出するための燃料排出
口とをソレノイドバルブによつて開閉して該コニカルバ
ルブの背圧調整をすることにより制御し、もつて該コニ
カルバルブをして上記サーボピストン室流入口を開閉制
御するようにしているため、該サーボピストン室流入口
を直接ソレノイドバルブで開閉する場合に比して制御す
べき燃料流量が少なく、このため該ソレノイドバルブの
バルブシート面積を小さくすることができ、その結果、
ソレノイドバルブとして吸引力の小さい小形のものを使
用することが可能となり、それだけソレノイド部の小形
軽量化を図り得るという効果がある。
更に、サーボピストン室を流入口を該流入口に対向配置
されたコニカルバルブで開閉するようにしているため、
コニカルバルブのバルブリフトLの変化札に対するサー
ボピストン室流入口の開口面積Aの変化植の比DA/D
Lが、第15図に示す従来例の如くスライドバルブでサ
ーボピストン室の流入口を開閉する場合のスライドバル
ブのストロークSの変イ図Sに対する流入口開口面積A
の変化晶の比DA/DSよりも大きくなり、それだけサ
ーボピストン室内に燃料油を迅速に導入せしめることが
でき、燃料噴射時間を短縮して燃料をより高圧で噴射す
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第1実施例の燃料噴射装置を有する内燃
機関の要部断面図、第2図は第1図に示した燃料噴射装
置のポンプノズルの縦断面図、第3図は第2図の■部拡
大図、第4図は第2図の■部拡大図、第5図は第2図の
■一■線要部断面図、第6図は第5図の■矢視図、第7
図は第6図の■−■縦断面図、第8図は第3図の■−■
横断面図、第9図及び第10図は第2図のポンプノズル
の作動説明図、11図は本発明第2実施例の燃料噴射装
置のポンプノズルの縦断面図、第12図は第11図の■
部拡大図、第13図及び第14図は第11図のポンプノ
ズルの作動説明図、第15図及び第16図は従来例の燃
料噴射装置のポンプノズルの構造説明図である。 18・・・・・・燃料供給ポンプ、20・・・・・・制
御器、30・・・・・・噴射ノズル部、32・・・・・
・ノズルバルブ、55・・・・・・ポンプ部、59・・
・・・・プランジャ、60・・サーボピストン、61・
・・・・コニカルバルブ、76・・・・サーボピストン
室、77・・・・・・サーボピストンノ室流入口、84
・・・・・・コニカルバルブ室、87・・サーボピスト
ン室流出口、105−・・・・・制御部、111・・・
・・・ソレノイドバルブ、143・・・・・・コニカル
バルブ室燃料導入口、149・・・・・・コニカルバル
ブ室燃料排出口、X・・・・・・ポンプノズル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 供給燃料の一部によつて駆動される大径のサーボピ
    ストン60と、該サーボピストン60と連動して往復動
    し燃料を圧送する小径のプランジャ59とを有するポン
    プ部55と該ポンプ部55から送られた高圧燃料油を噴
    射するためのノズルバルブ32を有する噴射ノズル部3
    0と前記サーボピストン60を制御するためのソレノイ
    ドバルブ111を有する制御部105からなるポンプノ
    ズルXと、該ポンプノズルXのソレノイドバルブ111
    を開閉制御するための制御器20から構成され、前記制
    御器20によつて制御される前記ソレノイドバルブ11
    1の開閉動作によつて供給燃料の一部を前記サーボピス
    トン室76内に導入せしめ、その燃料圧で前記サーボピ
    ストン60を駆動させ、前記噴射ノズル部30から燃料
    を噴射させるようにした内燃機関の燃料噴射装置であつ
    て、前記サーボピストン60を収容するために前記ポン
    プノズルXに形成されたサーボピストン室76に、前記
    サーボピストン60の作動油となる供給燃料の一部を該
    サーボピストン室76内に導入するためのサーボピスト
    ン室流入口77と該供給燃料を該サーボピストン室76
    から排出するためのサーボピストン室流出口87とを設
    けるとともに、前記サーボピストン室流入口77には該
    サーボピストン室流入口77を開閉するコニカルバルブ
    61を対向配置して該コニカルバルブ61を収容するコ
    ニカルバルブ室84への燃料油の導入又は排出により該
    コニカルバルブ61をして前記サーボピストン室流入口
    77を閉塞又は開口せしめる如くする一方、前記コニカ
    ルバルブ室84内に燃料油を導入するためのコニカルバ
    ルブ室燃料導入路139と該コニカルバルブ室84から
    燃料油を排出するための燃料排出路149を上記ソレノ
    イドバルブ111によつて開閉制御するようにしたこと
    を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
JP55168388A 1980-11-29 1980-11-29 内燃機関の燃料噴射装置 Expired JPS6046266B2 (ja)

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JPS5941659A (ja) * 1982-08-31 1984-03-07 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 低重質油燃料噴射装置
JPS5958149A (ja) * 1982-09-24 1984-04-03 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関用ポンプノズル

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