JPS6338366Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の燃料噴射装置に関するもの
である。

本出願人は先に第１図に示す内燃機関の燃料噴
射装置を提唱した。

すなわち、この燃料噴射装置において、フイー
ドポンプｄと可変容量の高圧ポンプｅはエンジン
によつて駆動され燃料タンクｆから高圧で圧送す
る。高圧ポンプｅは高圧作動油が一定圧力となる
様、必要吐出量だけ送り込む。

ロータリバルブｃでは、エンジンのカム軸に同
期して駆動され、高圧ポンプｅからの高圧燃料を
各インジエクタａの上流に設けた切換バルブｇに
分配供給する。

ロータリバルブｃの導かれた高圧圧力燃料はロ
ータリシヤフトｈの中空部に入り、このロータリ
シヤフトｈの円周上の１ケ所に設けられた高圧ポ
ートｉよりロータリシヤフトｈの回転とともに各
気筒毎に配置された切換バルブｇに高圧圧力が供
給分配される。

高圧圧力が切換バルブｇのパイロツトポートｊ
に供給されるとバネｋに抗してスプール１が押さ
れ高圧マニフオールドｍとインジエクタａへの管
路ｎが接続されインジエクタａ内の増圧ピストン
ｏを押し下げる。この増圧ピストンｏに従動して
プランジヤｐが下動し端面でチヤンバｑ内及びノ
ズルｒに至る通路ｓの燃料を圧縮する。

このときの圧縮力はピストンｏに加わる燃料圧
のおおよそ増圧比倍となり極めて高圧である。

通路ｓ内の燃料圧が上昇するとノズル針弁ｔが
スプリングｕに抗して押し上げられノズルｒから
噴射される。この噴射はプランジヤｐのスピル穴
ｖが本体ｗのスピル穴ｘと重なるまで続く。

プランジヤｐのスピル穴ｗがスピル穴ｘと重な
ると、プランジヤｐのスピル穴ｖの高圧燃料がこ
の本体ｗ側のスピル穴ｘに設けたチエツク弁ｚを
押し広げて燃料タンクｆにもどされる。このため
ノズルｒの通路ｓ内の燃料圧が急激に低下し、ノ
ズル針弁ｔがスプリングｕにより押し下げられノ
ズルｒが閉塞されて墳射が終了する。このように
して噴射後のノズルｒ側の燃料圧を降圧する。こ
の機構により噴射後における燃料の後だれやノズ
ル針弁ｔのハンチングによる２次噴射を防止する
ことができ、噴射率の波形の矩形波に近づけるこ
とができる。

この噴射終了時切換バルブｇのパイロツトポー
トｊの油圧は、まだ上記気筒の切換バルブｇのス
プール１をバネｋに抗して押しつづけている。や
がてロータリシヤフトｈの回転とともに上記気筒
へのロータリバルブｃのポートｃ−１は調量圧力
室ｃ−２へ通ずる溝ｃ−３に接続される。

調量圧力室ｃ−２へ通ずるとロータリバルブｃ
と切換バルブｇの間の管路ｃ−４の圧力が降下
し、切換バルブｇのスプール１はバネｋにより押
しもどされる。スプール１が押しもどされるとイ
ンジエクタａへの管路ｎは高圧マニフオールドｍ
との接続が断たれ、ロータリバルブｃ側への管路
ｃ−５に通ずる。このため、インジエクタａ内の
ピストン室ｂの高圧燃料が、調量圧力室ｃ−２内
に流入してピストンｏに加わつていた高圧が取り
除かれて、ピストンｏ、及びプランジヤｐがリタ
ーンスプリングp′により上動される。ピストンｏ
は調量圧力室ｃ−２で設定される背圧力とリター
ンスプリングP′の圧縮力が平衡に達する位置まで
上動する。

プランジヤｐの上動に伴ないプランジヤｐ下部
の圧力が低下し（高圧シール用）チエツク弁z′が
開弁する。そして、ピストンｏの上動に伴ないピ
ストン室ｂ内の燃料が通路s′、チエツク弁z′を通
してプランジヤｐの上動分だけチヤンバｇ内に流
入する。プランジヤｐのスピル穴ｖがスピル孔ｘ
と重ならなくなつた位置から上記上動が停止する
までのプランジヤｐの上昇分が１ストローク当り
の噴射量となる。調量圧力室ｃ−２の圧力すなわ
ち、ピストンｏの背圧を変えるとピストンｏ及び
プランジヤｐの移行量が変化し、プランジヤｐ下
部の部屋の燃料の流入量が変化する。すなわち噴
射量を適宜の値に可変することができる。

チヤンバｇへの燃料の流入が終了し、ロータリ
シヤフトｈの高圧ポートｉが再び切換バルブｇの
ポートｊに通じると、高圧燃料が切換バルブｇに
供給され、前述したようにスプール１を動かして
高圧マニフオールドｍより高圧の燃料をインジエ
クタａへ供給し噴射が行なわれる。エンジンのカ
ム軸と同期して回転するロータリシヤフトｈの回
転に伴ない前述の動作を繰り返して行ない、イン
ジエクタａのノズルｒから燃料を噴射させる。上
記した燃料噴射装置においては、インジエクタａ
のピストン室ｂを調量時にロータリバルブｃを通
してその調量を行なわせるものであつた。

したがつて、ロータリバルブｃの構造のみなら
ず燃料噴射装置の構造が複雑なものになつてい
た。

本考案は上記の事情に鑑みなされたものであつ
て、その目的とするところはロータリバルブを通
さずに調量を可能にして構造の簡素化を図ること
にある。

以下、本考案を第２図を参照して説明する。

図面中１０はロータリバルブであり、１１はイ
ンジエクタ、１２は切換バルブ、１３はフイード
ポンプ、１４は可変容量式の高圧ポンプである。

ロータリバルブ１０は円筒状のケース１５を備
えており、ケース１５にはポート１５ａ，１５
ｂ，１５ｃが設けてあり、ケース１５内には隔壁
部１６ａ，１６ｂを有するロータリ１６が回転可
能に設けてある。

前記インジエクタ１１は本体２３′を備えてお
り、本体２３′のシリンダ部２３には増圧ピスト
ン２４が嵌挿してあり、また本体２３′にはチヤ
ンバ２５が設けてあり、チヤンバ２５とシリンダ
部２３との間の挿入孔部２６にはプランジヤ２７
が嵌挿してあり、プランジヤ２７はリターンスプ
リング２８により増圧ピストン２４側に付勢され
ている。シリンダ部２３のピストン室２９は導孔
３０を介してチヤンバ２５に通じており、導孔３
０のチヤンバ２５側に高圧シール用のチエツク弁
３１が設けてある。チヤンバ２５はノズル燃料通
路３２′を介してノズル針弁３２の下部室３３に
通じている。

図面中３４，３５はスピン穴、３６は圧力抜き
用のチエツク弁、３７は開弁圧用スプリング、３
８はノズルである。

フイードポンプ１３の吐出側はフイルタ３９を
介して高圧ポンプ１４の吸込側に接続してある。

フイードポンプ１３の吐出側は管路４０を介し
てロータリバルブ１０のポート１５ａに接続して
ある。また４１はリリーフ弁、４９は燃料タンク
である。ロータリバルブ１０のポート１５ｃは管
路４４を介して切換バルブ１２のパイロツトポー
ト１２ｂに接続してあり、切換バルブ１２のポー
ト１２ｃは管路４５を介してインジエクタ１１の
ピストン室２９に接続してある。インジエクタ１
１のピストン下部室４６は管路４７によりスピル
マニホールド４８を介して燃料タンク４９に通じ
ている。

高圧ポンプ１４の吐出側は管路４２により高圧
マニフオールド４３を介して切換バルブ１２のポ
ート１２ａに接続してある。

切換バルブ１２のポート１２ｄは調圧ライン５
５に接続してあり、調圧ライン５５にチエツク弁
５１、調量圧力室５２、圧力コントロールバルブ
５３が設けてある。また圧力コントロールバルブ
５３の出口はドレーン回路５０に接続されてい
る。

次に作動を説明する。

ロータリバルブ１０が作動しフイードポンプ１
３の燃料圧力（４Kg／cm²）が管路４４を介して切
換バルブ１２のパイロツトポート１２ｂに導かれ
て切換バルブ１２のスプール１７はばね１８に抗
して移動しポート１２ａとポート１２ｃとが連通
する。

このため、インジエクタ１１のピストン室２９
には高圧ポンプ１４からの吐出圧力（150Kg／cm²）
が加わり、増圧ピストン２４を押し下げる。この
増圧ピストン２４に従動してプランジヤ２７が下
動し端面でチヤンバ２５内及びノズル３８に至る
通路３２′の燃料を圧縮する。

このときの圧縮力はピストン２４に加わる燃料
圧おおよそ増圧比倍となり極めて高圧である。

通路３２′内の燃料圧が上昇するとノズル針弁
３２がスプリング３７に抗して押し上げられノズ
ル３８から噴射される。この噴射はプランジヤ２
７のスピル穴３４が本体２３′のスピル穴３５と
重なるまで続く。

プランジヤ２７のスピル穴３４がスピル穴３５
と重なると、プランジヤ２７のスピル穴３４の高
圧燃料がこの本体２３′側のスピル穴３５に設け
たチエツク弁３６を押し広げて燃料タンク４９に
もどされる。このためノズル３８の通路３２′内
の燃料圧が急激に低下し、ノズル針弁３２がスプ
リング３７により押し下げられノズル３８が閉塞
されて噴射が終了する。このようにして噴射後の
ノズル３８側の燃料圧を降圧する。この機構によ
り噴射後における燃料の後だれやノズル針弁３２
のハンチングによる２次噴射を防止することがで
き、噴射率の波形の矩形波に近づけることができ
る。

次にロータリバルブ１０においてロータリ１６
が回転し、このロータリ１６が調圧時期になる
と、ポート１５ｃがドレーン回路５０に連なり、
切換バルブ１２のパイロツトポート１２ｂがドレ
ーン圧になり、スプール１７がばね１８により上
方に移動し、切換バルブ１２においてポート１２
ｄがポート１２ｃに連通して、インジエクタ１１
のピストン室２９は調圧ライン５５に接続され
る。

調圧ライン５５の圧力コントロールバルブ５３
は噴射時に残つた高圧を噴射量に応じた圧力にま
で下げる。よつてインジエクタ１１のリターンス
プリング２８のばね力と調圧圧力が平衡した位置
において増圧ピストン２４は停止し調量は終了す
る。

チエツク弁５１は他気筒用のインジエクタへ切
換バルブ１２を開いた時の衝撃圧力が調量圧室５
２を通じて伝わることを防止し、インジエクタ１
１の管路４５（噴射管）の破損時の他のインジエ
クタまでもの噴射量増加を防止する。

本考案は上記のように、ピストン室２９への高
圧燃料の導入によりリターンスプリング２８に抗
して増圧ピストン２４およびプランジヤ２７を下
降しチヤンバ２５内の燃料を噴射するインジエク
タ１１と、パイロツトポート１２ｂへの圧力の導
入によりスプール１７をばね１８に抗して移動し
高圧ポンプ１４の吐出側の高圧ライン５４とイン
ジエクタ１１のピストン室２９とを連通させると
共に調圧ライン５５とピストン室２９との連通を
断ち且つパイロツトポート１２ｂのドレーン回路
５０への接続によりばね１８によりスプール１７
を移動してインジエクタ１１のピストン室２９を
調圧ライン５５に連通させると共に高圧ライン５
４と前記ピストン室２９の連通を断つ切換バルブ
１２と、調圧ライン５５に設けられてピストン室
２９の高圧を噴射量に応じた圧力にまで減圧する
圧力コントロールバルブ５３と、ロータリ１６の
回転によつてフイードポンプ１３から吐出された
燃料を前記切換バルブ１２のパイロツトポート１
２ｂに所定の時間間隔をおいて供給し且つこの燃
料供給後所定の時間経過してパイロツトポート１
２ｂをドレーン回路５０に連通させるロータリバ
ルブ１０とを備えたことを特徴とするものであ
る。

したがつて、ロータリバルブ１０においてロー
タリ１６が回転し、このロータリ１６が調圧時期
になると、パイロツトポート１２ｂがドレーン回
路５０に連なり、切換バルブ１２のパイロツトポ
ート１２ｂがドレーン圧になり、スプール１７が
ばね１８により上方に移動し、インジエクタ１１
のピストン室２９は調圧ライン５５に接続され
る。

このために、ピストン室２９の高圧油は圧力コ
ントロールバルブ５３によつて噴射量に応じた圧
力にまで下げられてリターンスプリング２８と調
量圧力とが平衡した位置に増圧ピストン２４を停
止させ調量を行うことができる。

このようにロータリバルブ１０を通さずに調量
を行うことができるので、ロータリバルブ１０の
構造のみならず燃料噴射装置の構造の簡素化が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関の燃料噴射装置の構成説明
図、第２図は本考案一実施例の構成説明図であ
る。 １０はロータリバルブ、１１はインジエクタ、
１２は切換バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン室２９への高圧燃料の導入によりリタ
   ーンスプリング２８に抗して増圧ピストン２４お
   よびプランジヤ２７を下降しチヤンバ２５内の燃
   料を噴射するインジエクタ１１と、パイロツトポ
   ート１２ｂへの圧力の導入によりスプール１７を
   ばね１８に抗して移動し高圧ポンプ１４の吐出側
   の高圧ライン５４とインジエクタ１１のピストン
   室２９とを連通させると共に調圧ライン５５とピ
   ストン室２９との連通を断ち且つパイロツトポー
   ト１２ｂのドレーン回路５０への接続によりばね
   １８によりスプール１７を移動してインジエクタ
   １１のピストン室２９を調圧ライン５５に連通さ
   せると共に高圧ライン５４と前記ピストン室２９
   の連通を断つ切換バルブ１２と、調圧ライン５５
   に設けられてピストン室２９の高圧を噴射量に応
   じた圧力にまで減圧する圧力コントロールバルブ
   ５３と、ロータリ１６の回転によつてフイードポ
   ンプ１３から吐出された燃料を前記切換バルブ１
   ２のパイロツトポート１２ｂに所定の時間間隔を
   おいて供給し且つこの燃料供給後所定の時間経過
   してパイロツトポート１２ｂをドレーン回路５０
   に連通させるロータリバルブ１０とを備えたこと
   を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。