JPS62255567A - 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、燃料噴射の切れの改善をはかった燃料噴射装
置に関し、特にディーゼルエンジンに用いて好適の燃料
噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置には、ｍ４
図に示すように、燃料噴射用アクチュエータ６がそなえ
られている。このアクチュエータ６の内部には、艮任円
筒部１７ａと短径円筒部１７ｂとから構成されるピスト
ン室１７が形成されている。そして、ピストン室１７内
には、大径ピストン１２と同大径ピストン１２の上部に
連結される小径ピストン１３とからなるピストン部材１
８が、摺動可能にそなえられる。

また、ピストン室１７の長径円筒部１７ａにそなえられ
る大径ピストン１２の軸方向長さは、長径円筒部１７ａ
の軸方向長さより所要長さだけ短く設定される。ピスト
ン部材１８は、この所要艮さ分だけピストン室１７内で
摺動できる。

ピストン室１７内において、大径ピストン１２の下方に
形成される空間は、作動油室６Ｃとなっていて、同作動
油室６ｃは、作動油管５を介して３方切換え電磁弁４と
接続されている。この３方切換え電磁弁４には、高圧ポ
ンプ２と蓄圧器３とを経て作動油［１に接続される油路
系１９とともに、直接作動油槽１に′＃、続される油路
系２０とがそなえられる。そして、３方切換え電磁弁４
は、励磁さ代ると蓄圧器３等を介する油路系１９に按ａ
ｆｉ由するように切換元られ、解磁されると作動油槽１
に直結される油路系２０に接続するように切換えられる
。

ピストン室１７の長径円筒部１７ａにおける大径ピスト
ン１２の上部の空ＩＷＩ６ｆには、リターンバネ６ｅが
そなえられ、大径ピストン１２を作動油室６ｃｌｑへ付
勢している。この空１１１６　ｆからアクチュエータ６
の外部にかけて息抜き穴６ｂが形成されていて、ピスト
ン部材１８の往復動時に、空間６ｆ内の圧力が適当に調
整されるようになっている。また、大径ピストン１２お
上り小径ピストン１３の摺動部から空間６ｆ内へ洩れた
燃料は、この息抜き穴６ｂから排出され、さらに油路Ａ
を経由して燃料槽７へ戻るようになっている。

そして、ピストン室１７の小径円筒部１７１１における
小径ピストン１３の上方の空間は、燃料供給室６ｄとな
っている。この燃料供給室６ｄの上方には、燃料供給室
６ｄと連通するようにピストン室１７の中心軸線方向に
燃料管１４８が形成されていて、同燃料管１４ａには、
取付継手６ａを介して燃料通路１０と接続される。さら
に、燃料通路１０は、燃料噴射弁１１に接続され、燃料
供給室６ｄ内の燃料が燃料噴射弁１１に送られるように
なっている。

さらに、燃料管１４ａに連通する燃料管１４ｂも形成さ
れていて、この燃料管１４ｂには、途中に逆止弁１４が
そなえられる。＊た、燃料管１４ｂは、燃料通路７ａと
連通接続される。ｔ！＆料通路７ａには、電磁弁９と供
給ポンプ８とが介装されていて、同燃料通路７ａの端部
は、燃料ｌａ７に導かれている。

そして、電磁弁９が開状態になると、燃料槽７内の燃料
が供給ポンプにより駆動されてアクチュエータ６の燃料
管１４ｂへ送られ、さらに逆止弁１４と燃料管１４ａと
を通過して燃料供給室６ｄ内へ送られるようになってい
る。

なお、逆止弁１４は、燃料噴射弁１１へ燃料を供給する
際に、燃料の燃料槽７方向への逆流を防いでいる。

上述のような構造をもつ従来の燃料噴射装置では、任意
のタイミングで、３方切換え電磁弁４が励磁されると作
動油室６ｃは油路系１９と連通接続し高圧ポンプ２によ
り数百気圧まで加圧されて蓄圧器３に蓄圧されていた高
圧の作動油が作動油室６ｃ内に流入する。

この作動油の圧力が大径ピストン１２下面を上方に押圧
し、この押圧力がリターンバネ６ｅの付勢力に打ち勝っ
て、ピストン部材１８を押し上げる。これによＩ）、小
径ピストン１３の上方の燃料供給室６ｄ内の燃料が加圧
され、燃料通路１０を経由して、燃料噴射弁１１から図
示しないエンジン燃焼室へ噴射される。このとき、逆止
弁１４が、燃料の燃料槽７ｇＡへの逆流を防止する。

次に、３方切換え電磁弁４が解磁されると、大径ピスト
ン１２の下面に作用していた作動油の圧力が解放される
。このとき、小径ピストン１３上方の燃料供給室６ｄと
接続している電磁弁９が開き、供給ポンプ８によって加
圧された燃料槽７カ・らの燃料が、燃料通路１０ｍと燃
料管１４ｂ内を経て、燃料供給室６ｄ内へ供給される。

そして、この燃料の供給圧力とリターンバネ６ｅの付勢
力とにより、ピストン部材１８が下方へ押し戻され、作
動油室６ｃ内の作動油が、作動　　□油管５から３方切
換え電磁弁４を介し油路系２０を経て、作動油槽１内へ
送られる。

なお、電磁弁９の開口時間を調整することにより、燃料
供給室６ｄへの燃料供給量を調整でき、これにより次に
噴射する燃料の量を任意に決定することができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述のような燃料噴射装置では、燃焼室付近
には動弁系などが混みあって設けられるため、残された
スペースが小さくなり、エンジンの燃焼室近傍へ設置さ
れる燃料噴射弁１１に対して、アクチュエータ６を、少
し離して設置しなくてはならない、このため、燃料噴射
弁１１とアクチュエータ６との間に介装される燃料通路
１０の長さが艮くなり、アクチュエータ６と燃料噴射弁
１１の間に多量の燃料が残る。しかも、これらの燃料通
路１０内の燃料は、燃料噴射時に、大径ピストン１２お
よび小径ピストン１３の駆動によって、燃料噴射弁１１
方向へ移動するとともに、圧縮されて高圧になり噴射終
了時に、上述のピストンが停止した後も、高まった圧力
を開放するために、膨張しようとする。

このために、燃料噴射の切れが悪くなり、燃焼が悪化す
るという問題点がある。

本発明は、上述の問題点の解決をはかろうとするもので
、燃料噴射終了時における噴射の切れを良くし、燃料噴
射量を正確に′／Ｉ４整することがでさるようにした燃
料噴射装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本発明の燃料噴射装置は、燃料噴射用アクチ
ュエータにおいて、燃料噴射部に燃料通路を介して接続
された燃料供給室と、同燃料供給室内の燃料を押し出す
だめのピストンと、同ピストンを駆動するための作動油
室とをそなえるとともに、上記燃料供給室に通じる燃料
供給系と、上記作動油室に通じる作動油供給系とをそな
え、上記ピストンの作動による上記燃料噴射部からの燃
料噴射の直後において上記燃料通路内の残圧を解放すべ
く、上記ピストンに同ピストンの外周部から上記燃料供
給室に通じる燃料排出溝が形成されるとともに、上記ピ
ストンの燃料噴射作動ストロークの終期に上記燃料排出
溝と連通しうる燃料排出部が、上記アクチュエータの壁
部に形成されて、同燃料排出部に、上記燃料供給系によ
る上記燃料供給室への燃料供給圧よりも大きい圧力を上
記燃料排出溝から受けたときに開く排出弁が設けられた
ことを特徴としている。

〔作　用〕

上述の本発明の燃料噴射装置では、ピストンが燃料噴射
部へ燃料を送った直後、加圧されて高圧となる燃料通路
内および燃料供給室内の燃料の一部は、燃料排出溝と排
出弁を通じて排出され、燃料通路内の燃料圧力が速やか
に降下する。

〔実施例〕

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
ｔＪＩＪ１図は本発明の第１実施例としての燃料噴射装
置を示す模式的構成図である。

第１図に示すように、本実施例の燃料噴射装置もアクチ
ェエータ６の一部を除いて、従来例とほぼ同様に構成さ
れる。つまり、アクチュエータ６の内部には、長径円筒
部１７ａと短径円筒部１７ｂとから構成されるピストン
室１７が形成されている。そして、ピストン室１７内に
は、大径ピストン１３と同大径ピストン１２の上部に連
結される小径ピストン１３とからなるピストン部材１８
が、摺動可能にそなえられる。

また、ピストン室１７の長径円筒部１７ａにそなえられ
る大径ピストン１２の軸方向長さは、長径円１５ｓ１７
ａの軸方向長さより所要長さだけ短く設定される。ピス
トン部材１８は、この所要長さ分だけピストン室１７内
で摺動できる。

ピストン室１７内において、大径ピストン１２の下方に
形成される空間は、作動油室６ｃとなっていて、同作動
油室６ｃは、作動油管５を介して３方切換え電磁弁４と
接続されている。この３方切換え電磁弁４には、高圧ポ
ンプ２と蓄圧器３とを経て作動油槽１に接続される油路
系１９とともに、直接作動油槽１に接続される油路系２
０とがそなえられる。そして、３方切換え電磁弁４は、
励磁されると蓄圧器３等を介する油路Ｐ、１９に接続経
由するように切換えられ、解磁されると作動油槽１に直
結される油路系２０に接続するように切換えられる。

ピストン室１７の長径円筒部１７ａにおける大径ピスト
ン１２の上部の空間６ｆには、リターンバネ６ｅがそな
えられ、大径ピストン１２を作動油室６ｃ側へ付勢して
いる。この空間６「からアクチュエータ６の外部にかけ
て息抜き六〇ｂが形成されていて、ピストン部材１８の
往復動時に、空間６ｒ内の圧力が適当に調整されるよう
になっている。また、大径ピストン１３および小径ピス
トン１３の摺動部から空間６ｆ内へ洩れた燃料は、この
息抜き六〇ｂから排出され、さらに油路Ａを経由して燃
料ＷＩ７へ戻るようになっている。

そして、ピストン室１７の小径円筒部１７ｂにおける小
径ピストン１３の上方の空間は、燃料供給室６ｄとなっ
ている。この燃料供給室６ｄの上方には、燃料供給室６
ｄと連通するようにピストン室１７の中心軸線方向に燃
料管１４ａが形成されていて、同燃料管１４ａには、取
付継手６ａを介して燃料通路１０と接続される。さらに
、燃料通路１０は、燃料噴射弁１１に接続され、燃料供
給室Ｇｄ内の燃料が燃料噴射弁１１に送られるようにな
っている。

さらに、燃料管１４ａに連通する燃料管１４ｂも形成さ
れていて、この燃料管１４ｂには、途中に逆止弁１４が
そな元られる。また、燃料管１４ｂは、燃料通路７ａと
連通接続される。燃料通路７ａには、電磁弁９と供給ポ
ンプ８とが介装されていて、同燃料通路７ａの端部は、
燃料槽７に導かれている。

そして、電磁弁９が開状態になると、燃料１４７内の燃
料が供給ポンプにより駆動されてアクチュエータ６の燃
料管１４ｂへ送られ、さらに逆止弁１４と燃料管１４ａ
とを通過して燃料供給室６ｄ内へ送られるようになって
いる。

なお、逆止弁１４は、燃料噴射弁１１へ燃料を供給する
際に、燃料の燃料槽７方向への逆流を防いでいる。

本実施例では、さらに、小径ピストン１３の外周部に環
状の燃料排出溝１３ａが形成されるとともに、燃料排出
溝１３ａと燃料供給室６ｄとを連通させろ燃料排出路１
３ｂが形成される。

また、アクチュエータ６の壁部には、同壁部を貫通する
ようにして、燃料排出部１５が形成される。この燃料排
出部１５は、ピストン部材１８の燃料噴射作動ストロー
クの終期における燃料排出溝１３ａの位置に対応するよ
うな高さに配設され、上記のピストン作動ストロークの
終期に燃料排出部１５が燃料排出溝１３ａと連通ずるよ
うになっている。

さらに、燃料排出部１５には排出弁１６が設けられてい
て、同排出弁１６を介し、油路Ａと連通可能となってい
る。なお、油路′Ａは、燃料槽７に接続している。

そして、この排出弁１６の開弁圧は、燃料供給室６ｄへ
の燃料供給圧よりも高く設定されている。

本発明の第１実施例としての燃料噴射装置は、上述のご
とく構成されているので、任意のタイミングで、３方切
換え電磁Ｌ４が励磁されると作動油室６Ｃは油路系１９
と連通接続し高圧ポンプ２により数百気圧まで加圧され
て蓄圧器３に蓄圧されていた高圧の作動油が作動油室６
ｃ内に流入する。　この作動油の圧力が大径ピストン１
２下面を上方に押圧し、この押圧力がリターンバ冬６ｅ
の付勢力に打ち勝って、ピストン部材１８を押し上げる
。これにより、小径ピストン１３の上方の燃料供給室６
ｄ内の燃料が加圧され、燃料通路１０を経由して、燃料
噴射弁１１がら図示しないエンジン燃焼室へ噴射される
。このとき、ｉｔ止弁１４が、燃料の燃料槽７ｉ１１へ
の逆流を防止する。

また、燃料通路１０の中の残圧は、燃料供給室６ｄから
燃料排出路１３ｂ、燃料排出溝１３ａお上り燃料排出部
１５内を介して排出弁１６を押圧する。

そして、燃料の一部が排出弁１６から排出されることに
よって、燃料通路内の残圧が速やかに排除される。

なお、排出弁１６から排出された燃料は油路Ａを径由し
て燃料［７へ戻される。

次に、３方切換え電磁弁４が解磁されると、大径ピスト
ン１２の下面に作用していた作動油の圧力が解放される
。このとき、小径ピストン１３上方の燃料供給室６ｄと
接続している電磁弁９が開き、供給ポンプ８によって加
圧された燃料槽７からの燃料が、燃料通路１０ｍと燃料
管１４ｂ内を経て、燃料供給室６ｄ内へ供給される。

そして、この燃料の供給圧力とリターンバネ６ｅの付勢
力とにより、ピストン部材１８が下方へ押し戻され、作
動油室６ｃ内の作動油が、作動油管５から３方切換え電
磁弁４を介し油路系２０を経て、作動油［１内へ送られ
る。

なお、電磁弁９の開口時間を調整することにより、燃料
供給室６ｄへの燃料供給量を調整でき、これにより次に
噴射する燃料の量を任意に決定することができる。

このように燃料排出溝１３ａ、燃料排出路１３ｂ。

燃料排出部１５および排出弁１６により、燃料通路内の
残圧を速やかに降下できるため、燃料噴射の切れが良く
なり、エンジンの性能を向上できる効果がある。

第２図は本発明の第２実施例としての燃料噴射装置を示
す模式的構成図である。

第２図に示すように、本実施例の燃料噴射装置は、燃料
排出部１５から排出弁１６を介して設けられる油路Ｂが
供給ポンプ８の吐出側に連通接続している。そして、他
の部分は、第１実施例と同様に構成される。

本発明の１２実施例としての燃料噴射装置は、上述のよ
うにも１成されるため、Ｐｔ５１実施例と同様な作用お
よび効、果が得られ、特に、供給ポンプ８の吐出圧が利
用でさるため、排出弁１６のバネ力を第１実施例より小
さくできるという利点がある。

第３図は、本発明の第３実施例としての燃料噴射装置を
示す同装置のアクチュエータの縦断面図である。

！ｍ３図に示すように、アクチュエータ６の小径ピスト
ン１３内において、燃料排出部１５′出口ではなく燃料
排出路１３ｂに、排出弁１６″が介装されている。そし
て、他の部分は、第１実施例と同様に構成される。

本発明のｔｊＳ３笑施例としての燃料噴射装置は、上述
のように構成されるため、第１実施例と同様な作用およ
び効果が得られる他に、アクチュエータ６本体に排出弁
１６を付設せずにすむので、アクチュエータ６の本体が
強度面で有利となり、アクチュエータ６の本体とその機
能をそこなうことなしに、小形化することができるとい
う利点がある。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の燃料噴射装置によれば、
燃料噴射用アクチェエータにおいて、燃料噴射部に燃料
通路を介して接続された燃料供給室と、同燃料供給室内
の燃料を押し出すためのピストンと、同ピストンを駆動
するための作動油室とをそなえるとともに、上記燃料供
給室に通じる燃料供給系と、上記作動油室に通じる作動
油供給系とをそなえ、上記ピストンの作動による上記燃
料噴射部からの燃料噴射の直後において上記燃料通路内
の残圧を解放すべく、上記ピストンに同ピストンの外周
部から上記燃料供給室に通じる燃料排出溝が形成される
とともに、上記ピストンの燃料噴射作動スｌロークの終
期に上記燃料排出溝と連通しうる燃料排出部が、上記ア
クチェエータの！４！部に形成されて、同燃料排出部に
、上記燃料供給系による上記燃料供給室への燃料供給圧
よりも大きい圧力を上記燃料排出溝から受けたときに閏
（排出弁が設けられるという簡素な構成によって、燃料
噴射の切れを良くし、燃焼を良好に行なえるようになる
ため、エンジンの性能を向上できるようになる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例としての燃料噴射装置を示
す模式的構成図であり、ｆ：ｔＳ２図は本発明の第２実
施例としての燃料噴射装置を示す模式的構成図であり、
第３図は本発明の第３実施例としての燃料噴射装置を示
す同装置の７クチユ工−タ６縦断面図であり、第４図は
従来の燃料噴射装置　　　　“を示す模式的な構成図で
ある。 １・・作動油槽、２・・高圧ポンプ、３・・蓄圧器、４
・・３方切換え電磁弁、５・・作動油管、６・・アクチ
ュエータ、６ａ・・取付継手、６ｂ・・息抜き穴、６ｃ
・・作動油室、６ｄ・・燃料供給室、６ｅ・・リターン
バネ、６ｆ・・大径ピストン上部の空間、７・・燃料槽
、７ａ・・燃料通路、８・・供給ポンプ、９・・電磁弁
、１０・・燃料通路、１１・・燃料噴射弁、１２・・大
径ピストン、１３・・小径ピストン、１３ａ・・燃料排
出溝、１３ｂ・・燃料排出路、１４・・逆止弁、１４ａ
。 １４ｂ・・燃料管、１５．１５’　　・・排出部、１６
゜１６′　・・排出弁、１７・・ピストン室、１７ａ・
・長径円筒部、１７ｂ・・短径円筒部、１８・・ピスト
ン部材、１９．２０・・油路系。 復代理人　弁理士　飯　沼　義　彦 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　燃料噴射用アクチュエータにおいて、燃料噴射部に燃
   料通路を介して接続された燃料供給室と、同燃料供給室
   内の燃料を押し出すためのピストンと、同ピストンを駆
   動するための作動油室とをそなえるとともに、上記燃料
   供給室に通じる燃料供給系と、上記作動油室に通じる作
   動油供給系とをそなえ、上記ピストンの作動による上記
   燃料噴射部からの燃料噴射の直後において上記燃料通路
   内の残圧を解放すべく、上記ピストンに同ピストンの外
   周部から上記燃料供給室に通じる燃料排出溝が形成され
   るとともに、上記ピストンの燃料噴射作動ストロークの
   終期に上記燃料排出溝と連通しうる燃料排出部が、上記
   アクチュエータの壁部に形成されて、同燃料排出部に、
   上記燃料供給系による上記燃料供給室への燃料供給圧よ
   りも大きい圧力を上記燃料排出溝から受けたときに開く
   排出弁が設けられたことを特徴とする、燃料噴射装置。