JPS61232381A - 燃料噴射装置の燃料噴射時期検出装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射弁から燃料の
噴射が開始される時期を検出する燃料噴射装置の燃料噴
射時期検出装置の改良に関するものである。

（従来技術及びその開題点） 本件出願人は従来から第４図に示すような燃料噴射時期
検出装置を開発している。

この第１先行例は、ノズルスプリング１００の一端部を
支持するばね受は部材１０２が前記ノズルスプリング１
００のばね力を受ける受圧部１０３ａと該受圧部１０３
ａに連続して前記ノズルスプリング１００の圧縮方向に
延びる円筒状の支持部１０３ｂとから構成され、前記ば
ね受は部材１０２の支持部１０３ｂ内に圧電素子１０４
が配置されている。

しかしながら斯かる第１先行例では、噴射弁のばね受は
部材１０２を新たに設計する必要があり、燃料噴射時期
検出装置、を従来の噴射弁にそのまま装着することがで
きず、互換性がないという問題がある。

ノズルスプリング１００からの荷重変化は圧電素子１０
４と支持部１０３ｂの双方で支持しており、圧電素子１
０４に作用する荷重が減少し、圧電素子１０４の出力が
低下するという不具合もある。

更に圧電素子１０４はノズルスプリング１００を介して
ノズルバルブのリフト動作を感知するので、圧電素子１
０４の応答が遅れるという不具合もある。

次に第５図を参照して第２先行例（オルフ社商品名二ニ
ードルリフトセンサー）を説明する。

この第２先行例は、ホール素子１１０どマグネット１１
２をスプリングシート１１４と本体１１６の間に設置フ
、ボール素子１１０からの出力を増幅器で電圧上昇させ
ている。

しかしながら斯かる第２先行例では、ホール素子１１０
の出力を増幅器で増幅するので、応答が遅れるという問
題がある。

スプリングシート１１４にマグネット１１２を固定する
必要があり、従来の噴射弁と互換性がない、。

更にマグネット１１２に鉄粉が付着し、磁界変化或は塵
芥の噛み込みによる損傷等の問題が発生する恐れがある
。

（発明の目的） 本発明は、従来の燃料噴射弁に改造を施ずことなくその
まま装着でき、検出信号の出力が大きく応答性が良好で
、しかもトラブルが発生する恐れのない燃料噴射装置の
燃料噴射時期検出装置を提供することを目的としている
。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、燃料噴射弁の燃料噴射開始時期を検出する装
置であって、燃料噴射弁の軸方向に沿って固定されるボ
ディと、ボディの内周部に案内されて燃料噴射弁の内部
に伸びて燃料噴射弁のノズルバルブと連動する部材に接
触する摺動自在のセンサーバーと、このセンサーバーの
端部にセンサーバーで押圧されるように設けられた圧電
素子と、圧電素子およびセンサーバーを前記ノズルバル
ブと連動する部材に押圧するスプリングとを備え、ノズ
ルバルブと連動する部材がリフト動作した時に発生する
圧電素子の軸方向荷重変化で、燃料噴射開始時期を検出
するようにしたことを特徴とする燃料噴射装置の燃料噴
射時期検出装置である。

（２）作用 ボディを燃料噴射弁の軸方向に設けているので、従来の
噴射弁に改造をＭ−！！必要がなく、容易にボディが取
付けられる。

センサーバーで圧電素子に直接的に荷重を伝達するので
、圧電素子に作用する荷重が増加し、正伝索子からの出
力電圧が向上する。

（実施例） 第１図を参照して本発明による燃料噴射時期検出装置を
装着したディーゼルエンジンの燃料噴射弁を説明する。

第１図において、１０は燃料噴射弁であり、燃料噴射弁
１０′の頭部には燃料噴射時期検出装置犯が詳しくは後
述するように互換性を保持した状態で設けられている。

燃料噴射弁１０は略円筒状のノズルホルダ１４、ノズル
バルブ１７ｂ１　　インタースピンド／Ｌ／１８、キャ
ップ２０等から構成されている。

ノズルホルダ１４はシリンダヘッド（図示せず）に固定
され、側面には継手１５ａが設けられている。

この継手１５ａには後述する燃料噴射ポンプからの燃料
送シバイデが接続されるようになっている。

ノズルホルダ１４の下端にはノズルボディ１６が取付ナ
ツト１７ａで固定されており、ノズルボディ１６の内方
には周知のノズルバルブ１７ｂが設けられている。ノズ
ルバルブ１７ｂの上端にはインタースピンドＡ／１８が
接触している。インタースピンド１ｖ１８の上端はスプ
リング：／＝）１９ａに接触している。スプリングシー
）　１９ａはばねケース１９１）に上部ばね受け１９（
３を介して保持されたノズルスプリング１９ｄで下方に
付勢されている。

ばねケース１９ｂの外周にはキャップ２０が螺合してお
り、キャップ２０とボディ１４の間にはパツキン１９８
が介挿されている。キャップ２０の中央部にはねじ孔２
１ａが形成されており、ばねケース１９１）および上部
ばね受け１９０にも孔１９ｆ、１９ｇが同一中心軸上に
穿孔されている。

ねじ孔２１ａの直上には球形片口継手２２が上下にパツ
キン２３ａ　、　２３１）を介して設けられている。

この継手２２は従来では、第２図に示すようにポル）Ｂ
でキャップ２０に固定されているが、本実施例ではポル
トＢが螺合するねじ孔２１ａに燃料噴射時期検出装置１
２のボディ２４（第１図）のねじ部２５ａをねじ込んで
、互換性を維持した状態で噴射時期検出装置１２を取付
けている。なお、第２図中で２６は燃料戻しパイプ、２
７は燃料噴射ポンプＰから高圧の燃料を供給する燃料送
シバイブである。

次に第１図、第３図を参照して本発明の要部である噴射
時期検出波ｆ１１２の詳細を説明する。

この装置１２は、第１図に示すように、略円筒状のボデ
ィ２４、センサーパー２８、圧電素子３０、圧縮コイル
スプリング３２等から構成されている。

ボディ２４は大径部２５１）と小径部２５０等からなり
、大径部２５ｂの内部には圧電素子３０、圧縮コイルス
プリング３２等が収賽されている。小径部２５０の内部
にはセンサーパー２８が上下方向に摺動自在な状態で嵌
合しておシ、通路２５ｄが半径方向に貫通している。ま
た小径部２５０の下端部にはねじ部２５ａが形成されて
いる。

通路２５（１と連通して継手２２の内部には環状溝２３
０が形成され、環状溝２３Ｑは排出口２３ｄを介して前
記燃料戻しパイプ２６に連通している。

前記センサーパー２８は孔１９ｆ、１９ｇを通って下方
に伸びており、センサーパー２８の下端はスプリングシ
ー）　１９ａ　（ノズルパルプ１７０と連動する部材）
の上面に圧接している。

センサーパー２８の上端部には第３図に示すように、フ
ランジ３３ａ、突起３３ｉ）が形成されておシ、突起３
３ｂは円柱状の圧電素子３０の下端面に密接している。

圧電素子３０は非導電性材料製の円筒状スリーブ３４に
接着剤で固着されている。

圧電素子３０の上端面には当金３６が密着している。こ
ノ当金３６とコンタクト３８の間には圧縮コイルスプリ
ング３２が縮設されている。コンタクト３８は非導［性
材料製のスリーブ４０を介してナツト４２に固定されて
おシ、コンタクト３８は導線４４に導通している。なお
、圧縮コイルスプリング３２のばね力は比較的弱く設定
されており、コンタクト３８、圧電素子３０　、スリー
ブ３４、センサーパー２８からなる運動体の質量も前記
ノズルパルプ１７１）の作動を阻害しない程度の軽量に
設定されている。

次に作用を説明する。燃料送りパイプ２７から噴射弁継
手１５ａを介してノズルホルダ１４内に圧送された高圧
の燃料は、ノズルボディ１６内に供給され、燃料の圧力
でノズルパルプ１７ｂを開弁じて燃焼室に噴射される。

このときインタースピンド／ｌ／　１８はノズルパルプ
１７ｂに押上げられてスプリングシート１９ａ　ヲリフ
ト動作させる。スプリングシート１９ａがリフトすると
、噴射時期検出装置１２のセンサーパー２８が押上げら
れて突起３３ｂで圧電素子３０を打撃する。

圧電素子３０は突起３３１）で直接に打撃されるので、
大きな出力電圧を発生させ、増幅器等の付加機器を使用
しなくても、圧電素子３０からの出力信号で燃料噴射の
開始時期が検出される。

圧電素子３０からの出力信号は、当金３６、圧縮コイル
スプリング３２、コンタクト３８を通って導線４４から
外部に送出される。

また燃料送シバイブ２７（第２図）から供給された予剰
の燃料は、ノズルホルダ１４の内部を通って上昇し、環
状溝２３０１貫通孔２３（ｉから燃料戻しパイプ２６（
第２図）に環流する。

さらに圧縮コイルスプリング３２のばね力はノズルスプ
リング１９ｄと比較して小さく、かつセンサーバー２８
、圧電素子３０　、スリーブ３４、当金３６からなる運
動体の質撞も小さいので、ノズルバルブ１７ｂの作動が
阻害される恐れはない。

しかも以上の噴射時期検出装置１２は、第２図のポル）
Ｂを取外してボディ２４のねじ部２５ａをキャップ２０
のねじ孔２１ａにねじ込むだけで燃料噴射弁１０に取付
けられる。したがって、従来の燃料噴射弁に何らの改造
を施こすことなく、すなわち互換性を保持した状態で噴
射時期検出装置１２が取付られる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による燃料噴射装置の燃料噴
射時期検出装置は、燃料噴射弁の燃料噴射開始時期を検
出する装置であって、燃料噴射弁の軸方向に沿って固定
されるボディと、ボディの内周部に案内されて燃料噴射
弁の内部に伸びて燃料噴射弁のノズルパルプと連動する
部材に接触すル摺動自在のセンサーパーと、このセンサ
ーパーの端部゛にセンサーパーで押圧されるように設け
られた圧電素子と、圧電素子およびセンサーパーを前記
ノズルバルブと連動する部材に押圧するスプリングとを
備え、ノズルバルブと連動する部材がリフト動作した時
に発生する圧電素子の軸方向荷重変化で、燃料噴射開始
時期を検出するようにしたことを特徴とするので、次の
効果を奏する。

まずノズルバルブ１７’ｂが開弁した時にインタースピ
ンド／Ｌ’１８、スプリングシート１９ａを介してセン
サーパー２８で圧電素子３０を打撃するので、圧電素子
３０からの出力電圧が大きくなる。

したがって従来のように増幅器等を使用する必要がなく
なる。

センサーパー２８が圧電素子３０を直接に打撃するので
、圧電素子３０の応答性が良くなり、燃料噴射開始時期
を正確に検出できる。

また従来のようにマグネットを使用する必要もないので
、鉄粉の付着等のトラブルが発生する恐れがなくなる。

さらに第２図のポル）Ｂを取外してボディ２４を取付け
るのみで、装置１２全体を装着でき、互換性がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した燃料噴射装置の縦断面図、第
２図は同じく斜視図、第３図は第１図の要部拡大図、第
４図および第５図はそれぞれ従来例を示す縦断面図であ
る。１０　・・・燃料噴射弁、１７ｔ）−・ノズルパル
プ、１９ａ・・・スプリングシート、１２−・索料噴射
時期検出装置、２４・・・ボディ、２８−・・センサー
パー、３０・・・圧電素子、３２・−圧縮コイｌｖスプ
リング 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　弁理
士　大　森　忠　孝 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射弁の燃料噴射開始時期を検出する装置で
   あつて、燃料噴射弁の軸方向に沿って固定されるボディ
   と、ボディの内周部に案内されて燃料噴射弁の内部に伸
   びて燃料噴射弁のノズルバルブと連動する部材に接触す
   る摺動自在のセンサーバーと、このセンサーバーの端部
   にセンサーバーで押圧されるように設けられた圧電素子
   と、圧電素子およびセンサーバーを前記ノズルバルブと
   連動する部材に押圧するスプリングとを備え、ノズルバ
   ルブと連動する部材がリフト動作した時に発生する圧電
   素子の軸方向荷重変化で、燃料噴射開始時期を検出する
   ようにしたことを特徴とする燃料噴射装置の燃料噴射時
   期検出装置。
2. （２）前記ボディは燃料噴射弁に燃料戻し油管を固定す
   るボルト孔に固定される特許請求の範囲第１項記載の燃
   料噴射装置の燃料噴射時期検出装置。
3. （３）前記燃料噴射弁のノズルバルブと連動する部材は
   、ノズルバルブとの間にインタースピンドルを介して設
   けられたスプリングシートである特許請求の範囲第１項
   記載の燃料噴射装置の燃料噴射時期検出装置。