JPS61237880A - 燃料噴射装置 - 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） 本発明はディーピル機関等に使用される燃料噴射装置に
関し、詳細には、燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズルを一
体化したユニットインジェクタに関する。

（従来の技術） 一般にユニットインジェクタは、燃料噴射ポンプと燃料
噴射ノズルとを共通のボディ組立体を利用して構成し、
ポンプの加圧室がボディ組立体内部の通路を介してノズ
ルに接続している。従ってポンプとノズルの間に長い高
圧バイブを設ける必要がなく、いわゆる進角装置の必要
性が少ないのと同時に、燃料噴射率を容易に上げること
ができるという利点がある。

又最近では、排気性能及び燃費性能を向上させるために
、ソレノイドバルブを利用した“重子制御装置によりユ
ニットインジェクタの噴射タイミング及び噴射率（プラ
ンジャの単位移動量に対する燃料噴ｆＪ４聞）を制御し
、機関のあらゆる運転条件にわたって噴射タイミングや
噴射率を最適値に設定する方式も一部では採用されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） Ａどλが従来構造では、噴Ｄ４ｍ及び噴射タイミングを
、制御油圧の発生とソレノイドパルプの変速作動により
毎回（各噴射動作毎に）設定・制御しているので、ソレ
ノイドパルプの耐久性が低いという問題があり、又周囲
湿度や燃料温度、燃料粘度、作動油圧の変化等により、
誤差が生じゃずいという問題もある。更に多気筒エンジ
ンにおいては、各シリンダ間で噴射時期や噴１［１が不
揃いになるという問題もある。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、ボディ組立体の
内部に燃料加圧用プランジャを設けて燃料噴射ポンプを
形成し、該ポンプの加圧室に接続する噴射ノズルを上記
ボディ組立体の先端に形成し、プランジ１戸の外周にコ
ントロールスリーブを嵌合し、プランジャと上記スリー
ブに上記加圧室に連通ずる制御通、路を設け、該制御通
路を、プランジャの往復動に対応して開閉するとともに
、上記スリーブとプランジャの相対的な移動にＪ：り閉
鎖時期及び閉鎖期間が変化するように構成１ノ、上記ス
リーブとプランジャをそれぞれ連結機構を介して軸方向
及び円周方向に相対的に移動させる電子式アクチュエー
タと、両アクチュエータの作動を制御Ｉする制御装置を
設けたことを特徴としている。

（実施例） 第１図において、ユニットインジェクタのボディ組立体
１は例えば垂直な姿勢でシリンダヘッド２の孔に嵌合固
定されている。ボディ組立体１の上半部は燃料噴射ポン
プ３を形成しており、下部は燃料噴射ノズル４を形成し
ている。

ポンプ３のバレル５はボディ組立体１の内部に嵌合固定
されており、バレル５の内周面にプランジ１？６が摺動
自在に嵌合している。プランジャ６は上端がタペット９
を介して図示されていないカム機構に連結し、下端が加
圧室７に面している。

上記カム機構はプランジャ６を往復動させ、それにより
加圧室７内において燃料の吸入及び加圧が後述する如く
行われる。又ボディ組立体１には加圧室７とノズル４を
つなぐ通路８が設けてあり、加圧室７で加圧された燃料
は通路８からノズル４へ送られる。

バレル５は室１０を形成する切欠き部分を上下方向中間
部に備え、室１０に環状のコントロールスリーブ１１が
配置しである。コントロールスリーブ１１はプランジ１
？６の外周に摺動自在に嵌合しており、プシンジャ６に
対してその軸方向（上下方向）及び円周方内に移動でき
るようになっている。ブランジレ６とコントロールスリ
ーブ１１には加圧室７と室１０をつなぐ制御通路１２が
後述する如く設けである。又室１０には供給通路１５が
接続している。供給通路１５はシリンダヘッド２及びボ
ディ組立体１の内部に設けてあり、図示されていないフ
ィードポンプから供給通路１５、室１０、制御通路１２
を経て加圧室７へ燃料が供給されるようになっている。

ＡＩＬＬＥＤ通路１２は、具体的には、プランジ１−６
の中心部に設けた通路孔及び該孔から外周面まで半径方
向に延びる複数の通路孔と、コントロールスリーブ１１
の内因面に設けた複数の方向の異なる通路溝（図示せず
）とにより溝底されている。プランジャ６が１回の往復
運動を行う間に、上記半径方向の通路孔は複数回にわた
って上記通路溝に連通ずる。このように制御通路１２は
プランジャ６の往復運動時の位置に応じ′Ｃ開閉し、そ
の開放時に加圧室７への燃料吸入が行われ、閉鎖時に加
圧室７で燃料が加圧される。

又制御通路１２はコントロールスリーブ１１の位置に応
じて開閉特性が変化するように構成されており、その閉
鎖期間はプランジャ６に対するコント［１−ルスリーブ
１１の相対的な円周方向の位置に応じて変化し、聞ｍタ
イミングはプランジャ６に対するコントロールスリーブ
１１の相対的な軸方向の位置によって変化する。上記閉
鎖期間は加圧室７での加圧動作時間、すなわち燃料噴射
社を決定する要因であり、ｍ１閏タイミングは加圧室７
での加圧タイミング、すなわち燃料噴射タイミングを決
定する要因である。従って、コントロ−ルスリーブ１１
の円周方向位置を変えることにより、燃料噴射石を調整
でき、軸方向位置を変えることにより燃料噴射タイミン
グを調整できる。

上述の如く噴射特性を調整するために、コントロールス
リーブ１１には円周方向移動用のアクチ」エータ２０と
軸方向移動用のアクチュエータ２１とがそれぞれ連結機
構２２．２３を介し゛Ｃ連結されている。アクチュエー
タ２０（リニＡ７ソレノイド）とアクチュエータ２１（
ステップモータ）はボディ組立体１の上部両側において
それぞれボディ組立体１に組付けてあり、いずれも作動
ロッド２４．２５が下方へ突出している。又アクチュエ
ータ２０の上端には負荷センサー１９が設番プである。

負荷センサー１９及びその他のセンサー（図示せず）は
制１１１１装置（マイクロコンピュータ等二図示せず）
に接続しており、制御装置からの信号によりアクチュエ
ータ２０．２１は作動［ｌラド２４．２５を移動さぼる
にうになっている。

前記連結機構２２は作動ロッド２４の下部のラックと、
それに噛合うビニオン２６と、ビニオン２６を一端に固
定した軸２７等で構成されている。

軸２７はプランジャ６に対して直角に延びており、他端
にフランジ状のレバ一部２８を備えている。

レバ一部２８の軸２７に対して偏心した位置にはビン２
９が設けてあり、ビン２９はコントロールスリーブ１１
の外周の溝３０に嵌合している。溝３０はプランジｔｙ
　６と平行に軸方向に延びており、ビン２９は溝３０内
をコントロールスリーブ１１の円周方向には移動できな
いようになっている。

従ってアクチュエータ２０により作動ロッド２４の上下
位置を変えることにより、ビニオン２６を介して軸２７
が回され、ビン２９がコントロールスリーブ１１を回動
させて燃料噴［ｔが変る。

又前記連結機構２３も作動０ツド２５の下部のラックと
、それに噛合うビニオン３１と、ビニオン３１を一端に
固定した軸３２等で構成されている。軸３２はプランジ
ャ６に対して直角に延びており、他端にフランジ状のレ
バ一部３３を備えている。レバ一部３３の軸３２に対１
）て偏心した位置にはビン３４が設けてあり、ビン３４
はコントロールスリーブ１１の外周の溝３５に嵌合して
いる。満３５はプランジ１ｐ　６の円周方向に延びてＪ
ブリ、ビン３４は満３５内をプランジャ６の軸方向には
移動できないようになっている。従ってアクチュエータ
２１により作動ロッド２５の上下位置を変えることによ
り、ビニオン３１を介して軸３２が回され、ビン３４が
コントロールスリーブ１１を上下に移動させて燃料噴射
タイミングが変化する。

第１図の■−■矢視略図である第２図の如く、ビニオン
３１の上方に４３いてボディ組立体１の外面には不拘率
機構３９の概ね扇形又は３角形の調整板４０が取付けで
ある。調整板４０μ回動ピン４１を上部に備えており、
下部にはビン４１を中心とする円弧状の溝／Ｉ２が設（
プである。又溝４２にはねじ４３の軸部が挿入されでい
る。第１図の如く、ねじ４３はボディ組立体１のねじ孔
に螺合して調整板４０を回動不能に固定している、ビン
４１はボディ組立体１の孔に回動自在に嵌合しており、
先端の偏心した位置にビン４５を備えている。ビン４５
はスリーブ４６の外周に設けた軸方向の溝４７に相対回
転不能に］載台している。スリーブ４６はプランジャ６
の周囲に位置する部材で、内周にも軸方向の溝４８を備
えており、プランジャ６の上部には溝４８に相対回転不
能に嵌合する半径方向外向きの突起４９が設けである。

上記構成から明らかなように、ねじ４３を一時的に緩め
、調整板４０を操作してビン４１を回動させることによ
り、ビン４５がスリーブ４６を介してプランジｌｙ　５
を回動させ、それによりプランジャ６とコントロールス
リーブ１１の相対的な円周方内位「ｔを変え、燃料噴射
ωの初期設定値を調整することができる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、アクチュエータ２
０，２１でプランジャ６とコントロールスリーブ１１の
相対的な位置を変えることにより、燃料噴射タイミング
及び１１！Ｉ料噴射はを変えるようにし、噴射タイミン
グ及び噴射間の所望値がエンジン運転状況等に応じて変
化した時にだけ、アクチュエータ２０．２１を作動させ
て上記相対位置を変えるようにしている。従ってアクチ
ュエータ２０．２１の耐久性を高めるとともに、噴射特
性を正確に設定することができる。

又図示の如く不拘率機構３９を設けることにより、多気
筒エンジンにお番プる各気筒間の噴射特性のばらつきを
防止することができる。

（別の実施例） アクチュエータ２０．２１としてはりニヤソレノイド及
びステップモータのいずれを採用づることもできる。

第３図〜第６図の構造を採用することもできる。

第３図の実鵬例では、不拘率機構３９がコントロールス
リーブ１１の側方に設けてあり、ビン４１の先端の偏心
ビン４５がコントロールスリーブ１１外周の軸方向の溝
３０に嵌合している。

アクチュエータ２０や連結機構２２は不拘率機構３９の
上方に設けてあり、連結機構２２の先端の偏心ビン２９
はスリーブ４６外周の軸方向の溝４７に嵌合している。

第４図の＃４造は第３図の構造と類似しているが、アク
チュエータ２０の姿勢と連結機構２２の構造が第３図の
ものとは異なっている。すなわち第４図の構造では、ア
クチュエータ２０がプンンジ１／６に対して直角な姿勢
でボディ組立体１に取付けである。アクチュエータ２０
の作動ロッド２４にはうツク５０が設けてあり、スリー
ブ４６の外周にはうツク５０と噛合うビニＡ”ン５１が
形成されている。

すなわち第４図の実施例では、ラック５０とビニオン５
１により連結機構２２が構成されており、連結機構２２
の構造の簡単化が図られている。

第５図の構造も第３図の実施例と類似しているが、アク
チュエータ２０．２１と作動ロッド２４．２５の構造な
らびに連結機構２２．２３の相対的な位置が第３図のも
のとは異なっている。寸なわら、第５図の構造ではアク
チュエータ２１が７クチユ１−夕２０の上側に同芯に位
置しており、アクチュエータ２１の下部がアクチュエー
タ２０の上部内周に嵌合固定されている。アクチュエー
タ２０の作動ロッド２４は筒状であり、アクチュエータ
２１の作動ロッド２５はアクチュエータ２０本体の中心
部及び作動ロッド２４の内部を通って下方へ突出してい
る。又第５図のＶ［−Ｖｌ矢祝略図である第６図の如く
、連結機構２２．２３は上下に並んでいる。

このように作動ロッド２４．２５を２重構造にしてアク
チュエータ２０．２１を直列に配置することにより、構
造のコンパクト化を図るとともに、整備性を向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図の■−
■矢視略図、第３図〜第５図はそれぞれ別の実施例の断
面図、第６図は第５図のＶｌ−Ｖｌ矢視略図である。１
・・・ボディ組立体、３・・・燃料噴射ポンプ、４・・
・噴射ノズル、６・・・プランジャ、ｌ・・・加圧室、
１１・・・コントロールスリーブ、１２・・・制御通路
、２０．２１・・・アクチュエータ、２２．２３・・・
連結機構 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社第４図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ボデイ組立体の内部に燃料加圧用プランジャを設けて
   燃料噴射ポンプを形成し、該ポンプの加圧室に接続する
   噴射ノズルを上記ボデイ組立体の先端に形成したユニッ
   トインジェクタにおいて、プランジャの外周にコントロ
   ールスリーブを嵌合し、プランジャと上記スリーブに上
   記加圧室に連通する制御通路を設け、該制御通路を、プ
   ランジャの往復動に対応して開閉するとともに、上記ス
   リーブとプランジャの相対的な移動により閉鎖時期及び
   閉鎖タイミングが変化するように構成し、上記スリーブ
   とプランジャをそれぞれ連結機構を介して軸方向及び円
   周方向に相対的に移動させる電子式アクチュエータと、
   両アクチュエータの作動を制御する制御装置を設けたこ
   とを特徴とする燃料噴射装置。