JPS62121860A - 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】

本発明は燃料噴射装置に係り、特に加圧された燃料を燃
料噴射ノズルに供給し、このノズルの噴口から燃料を噴
射するようにした燃料噴射装置に関する。 Ｋ発明の概要１ 本発明は、１回に噴射される燃料の噴射量を制御する調
量弁を設けるとともに、この調量弁が開閉に必要なスト
ローク以上移動するようになし、これによって開閉弁を
も兼用するようにしたものである。 Ｋ従来の技術】 ディーゼルエンジンにおいては、燃料噴射ポンプで加圧
した燃料をシリンダあるいはこのシリンダと連通ずる燃
焼室に噴射して供給するようにしており、圧縮された空
気の熱によって自然着火を行なわせて燃焼を達成するよ
うにしている。従って従来の燃料噴射装置は燃料噴射ポ
ンプを必要とするとともに、その噴射量を制御するため
に燃料噴射ポンプにメカニカルガバナが設けられている
。 また最適なタイミングで燃料の噴射を行なうようにする
ために、このポンプのカムシャフトにはタイマが設けら
れるようになっている。 Ｋ発明が解決しようとする問題点】 上記燃料噴射ポンプ、メカニカルガバナ、およびタイマ
はそれぞれ複雑な構造を有する機械装置によって構成さ
れているために、コストが高くなるという欠点を有して
いた。さらにこのような複雑な機械装置は、その調整が
面倒なばかりでなく、高度の熟練を要する欠点があった
。さらにこのような従来の燃料噴射装置は、マイクロコ
ンピュータ等の電子制御装置による電子制御にそぐわな
いものであった。従って燃料の噴射の精密な制御に困難
を伴なうという欠点を有していた。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、より簡単な構造によって燃料の噴射を達成するとと
もに、電子化を容易に行ない得るようにした燃料噴射装
置を提供することを目的とするものである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、加圧された燃料を燃料噴射ノズルに供給し、
このノズルの噴口から燃料を噴射するようにした装置に
おいて、１回に噴射される燃料の噴射量を制御する調量
弁を設けるとともに、この調量弁が開閉に必要なストロ
ーク以上移動するようになし、これによって開閉弁をも
兼用するようにしたものである。 Ｋ作用】 従って本発明によれば、調量弁が開閉弁を兼用すること
になり、これによって燃料噴射装置の構造をより簡潔に
することが可能になるとともに、この調量弁の移動を電
子制御装置によって制御することにより、容易に電子化
が達成されることになる。

【実施例】

以下本発明を図示の一実施例につき説明する。 まず本発明の第１の実施例の全体の構成を第２図によっ
て説明すると、この実施例に係る燃料噴射装置は、燃料
タンク１内の燃料を高圧フィードポンプ２によって吸引
するようにしている。ポンプ２は直流モータ３によって
駆動されるようになっており、しかもこの直流モータ３
は制御回路４を介してマイクロコンピュータ５によって
制御されるようになっている。そして高圧フィードポン
プ２によって加圧された燃料は、アキュムレータ６内に
蓄えられるようになっている。 アキュムレータ６は燃料供給バイブ７を介して燃料噴射
ノズル８と接続されるようになっている。 この燃料噴射ノズル８はその先端部に設けられているノ
ズル本体９内に調量弁１０を備えており、この調量弁１
０が上記マイクロコンピュータ５からの制御信号によっ
て制御されるようになっている。また上記燃料噴射ノズ
ル８は、ピストン１１を震動可能に支持するシリンダ１
２の上部に取付けられたシリンダヘッド１３に保持され
るようになっている。 つぎに上記燃料噴射ノズル８の構造について第２図を参
照して説明すると、この燃料噴射ノズル８はノズルホル
ダ１６から構成されており、このノズルホルダ１６の下
端部には、リテーナ１７を介して上記ノズル本体９が結
合されるようになっている。そしてノズルホルダ１６内
には一対のバイモルフ板１８が互いに平行にかつ高さ方
向に配列された状態で収納されている。そしてロッド１
９がアジャストスクリュー２０によって保持されるとと
もに、このロッド１９の先端部に取付けられたブラケッ
ト２１によって、一対のバイモルフ板１８の上端部が回
転可能に支持されている。また一対のバイモルフ板１８
の下端部はブラケット２２と回転可能に連結されている
。そしてこのブラケット２２は連結ロッド２３を介して
調量弁１０と連結されるようになっている。 この調量弁１０の構成についてより詳細に説明すると、
第３図および第４図に示すように、調量弁１０は円筒状
に構成されるとともに、長孔から成る制御孔２４を備え
ており、さらに制御孔２４の両側にはスリット２５が形
成されている。そしてこのような制御孔２４を備える調
量弁１０は、ノズル本体９の噴口２６と対応するように
なっており、噴口２６が形成されているノズル本体９の
内周面のバルブシート２７上を摺動するようになってい
る。 以上のような構成において、マイクロコンピュータ５は
回転検出センサ３０によってエンジンの回転数および回
転位相を読込むとともに、ロードセンサ３１によってエ
ンジンの負荷を読込む。さらにマイクロコンピュータ３
２は圧力センサ３２によってアキュムレータ６内の燃料
の圧力を読込むとともに、これに応じて駆動回路４を介
してモータ３を制御し、燃料の圧力を適正な値に維持す
るようにしている。そしてマイクロコンピュータ５は、
第６図に示すフローチャートに基づいて、バイモルフ板
１８から成るアクチュエータを変形させることによって
、調量弁１０を移動させ、これによって１回に噴射され
る燃料の量を制御するとともに、ノズル本体９の噴口２
６の開閉をも行なうようにしている。 すなわちマイクロコンピュータ５は、エンジンの回転お
よびエンジンの負荷−をそれぞれセンサ３０１３１によ
って読み込むとともに、これらの情報に基づいて噴射の
タイミング、噴射量、および噴射パターンの計算を行な
う。これらの計算結果に基づいて、マイクロコンピュー
タ５は第１図に示す駆動回路３３を制御する。これによ
って駆動回路３３はバイモルフ板１８に加える電圧を制
御することになる。 バイモルフ板１８に電圧が加えられると、第１図におい
て鎖線で示すようにこのバイモルフ板１８は弓形に変形
する。従って一対のバイモルフ板１８はその長さ方向の
中間部分が互いに離間するように変形することになる。 このような変形によって下側のブラケット２２の部分が
上下に移動することになり、この移動がＯラド２３を介
して調量弁１０に伝達されることになる。従って第５図
に示すように、噴口２６と整合する制御孔２４の面積が
変化することになり、これによって調量動作が行なわれ
ることになる。 さらにこの燃料噴射装置においては、調量弁１０が噴口
２６を閉じるのに十分なストローク移動されるようにな
っており、第７図あるいは第８図に示すように、噴口２
６が閉じられた位置よりもさらに復動した状態で調量弁
１ｏが静止するようになっている。従ってこのような構
成によれば、調量弁１０は調量動作のみならず、開閉動
作をも行なうことになる。さらにバイモルフ板１８に加
えられる電圧を第７図あるいは第８図に示すように制御
することによって、噴射パターンを制御することが可能
になる。特に第８図に示すように、噴射の初期における
燃料の供給量を絞ることによって、ディーゼルノック音
を低減し、排ガス中における窒素酸化物のωを少なくす
ることが可能になる。 すなわちこのような燃料噴射装置によれば、調量弁１０
によって燃料の調量と、噴射のタイミングと、そして噴
射パターンの制御とがともに達成されるようになる。ま
た調量弁１０に形成されているスリット２５によって、
この調量弁１０が噴口２６を閉じる位置へ移動した場合
には、調量弁１０が燃料の圧力によってバルブシート２
７に圧着することになり、より完全なシール動作が達成
されることになる。 つぎに上記実施例の変形例を第９図につき説明する。こ
の変形例は、１本のバイモルフ板１８を用いて調量弁１
０を移動させるようにするとともに、このバイモルフ板
１８を水平に配置したものであって、一方のブラケット
２２をビン３８を介して支持するブラケット３６に長孔
３７を形成するようにしており、これによって水平に配
されたバイモルフ板１８が弓形に変形するのを許容する
ようにしている。従ってこのような構成によれば、短い
バイモルフ板１８の長さ方向の中間部分の比較的小さな
変形によって調量弁１０を移動させることが可能になり
、調量弁１０の開閉の機構をよりコンパクトにすること
が可能になる。 つぎに別の変形例を第１０図につき説明する。 この変形例においては、１枚のバイモルフ板１８の一端
を固定するとともに、細端を自由な状態にし、この自由
端に連結ロッド２３を介して調量弁１０を連結するよう
にしたものである。従ってこのような構成によれば、バ
イモルフ板１８の支持の構造がより単純化されることに
なり、これによってさらに構造を単純化することが可能
になる。 つぎに第３の変形例を第１１図〜第１３図につき説明す
る。この変形例は、ノズル本体９の底板４６に噴口２６
を形成するともに、この噴０２６の内側の周縁部にバル
ブシート２７を形成するようにしたものであって、この
バルブシート２７上に調量弁１０を配するとともに、ビ
ン４７によつて回動可能に支持するようにしたものであ
る。そしてこの調量弁１０の先端部を、係止片４８を介
してバイモルフ板１８の先端部と連結するようにしてい
る。 従ってこのような構成によれば、特に第１３図に示すよ
うに、外部から加えられる電圧によってバイモルフ板１
８を変形させると、このバイモルフ板１８と係止片４８
を介して連結されている調量弁１０がピン４７を中心と
して回動されることになり、この調量弁１０の制御孔２
４と整合する噴口２６の面積が変化することになり、こ
れによって調量動作が達成される。さらに制御孔２４が
噴口２６から完全にずれる位置まで移動させることによ
って、燃料の噴射が停止されることになり、これによっ
て調量弁１０が開閉弁をも兼用することになる。 つぎにさらに別の変形例を第１４図につき説明する。こ
の変形例は、逃がし弁４１を設けることによってアキュ
ムレータを省略するようにしたものである。すなわち燃
料供給バイブ７に逃がし弁４１を接続するとともに、こ
の非がし弁４１の逃がし圧を制御するためのばね４２を
アクチュエータ４３を介してマイクロコンピュータ５に
よって制御するようにしたものである。マイクロコンピ
ュータ５は圧力センサ３２の出力に応じてアクチュエー
タ４３を介してばね４２の変形量を調整し、これによっ
て逃がし弁４１が作動する圧力を微妙に調整するように
している。従ってこのような構成によれば、ポンプ２の
出力圧を常にほぼ一定の値に保持することが可能になり
、アキュムレータを用いることなく燃料の噴射を達成で
きるようになる。 以上本発明を図示の一実施例につき述べたが、本発明は
上記実施例によって限定されることなく、本発明の技術
的思想に基いて各種の変更が可能である。例えば上記実
施例においては、アクチュエータとしてバイモルフ板１
８を用いるようにしているが、バイモルフ板１８に代え
てモノモルフ板を用いたり、あるいは圧電棒を用いるこ
とも可能である。あるいはまた磁歪材料から成るアクチ
ュエータによって調量弁１０の制御を行なうようにして
もよい。

【発明の効果】

以上のように本発明は、−回に噴射される燃料の噴射機
を制御する調量弁を設けるとともに、この調量弁が開閉
に必要なストローク以上移動するようになし、これによ
って開閉弁をも兼用するようにしたものである。従って
このような構成によれば、より簡潔な構造を有する燃料
噴射装置を提供することが可能になる。しかもこの調量
弁をアクチュエータによって、電子制御１１装置を介し
て制御することによって、燃料噴ｒｌＦＩ装置の電子化
が容易に達成されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置の燃料噴
射ノズルの縦断面図、第２図は同燃料噴射装置の全体の
構造を示すブロック図、第３図は調量弁の移動のための
アクチュエータの構造を示す外観斜視図、第４図は調量
弁の縦断面図、第５図は同要部正面図、第６図はこの装
置の動作を示すフローチャート、第７図および第８図は
噴射のパターンを示すグラフ、第９図および第１０図は
変形例に係るアクチュエータを示す要部正面図、第１１
図は別の変形例に係る噴射装置の要部分解斜視図、第１
２図は同縦断面図、第１３図は動作の状態を示す縦断面
図、第１４図はアキュムレータを省略した変形例を示す
要部ブロック図である。 なお図面に用いた符号において、 ２・・・高圧フィードポンプ ６・・・アキュムレータ ８・・・燃料噴射ノズル ９・・・ノズル本体 １０・・・調量弁 １８・・・バイモルフ板 ２４・・・制御孔 ２６・・・噴口 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加圧された燃料を燃料噴射ノズルに供給し、このノズ
   ルの噴口から燃料を噴射するようにした装置において、
   １回に噴射される燃料の噴射量を制御する調量弁を設け
   るとともに、この調量弁が開閉に必要なストローク以上
   移動するようになし、これによつて開閉弁をも兼用する
   ようにしたことを特徴とする燃料噴射装置。