WO2002050421A1 - Soupape a trois voies destine a une pompe a injection de carburant du type a distribution par accumulateur - Google Patents

Soupape a trois voies destine a une pompe a injection de carburant du type a distribution par accumulateur Download PDF

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pressure
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Hajimu Imanaka
Nobuyoshi Fukae
Hiroaki Tsukahara
Nobu Kobayashi
Junichi Samo
Mitsuyoshi Kawarabayasi
Akio Ikeda
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Yanmar Co., Ltd.
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    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/0045—Three-way valves

Definitions

  • the present invention relates to a configuration of a three-way valve of a pressure-accumulation type distribution type fuel injection pump that distributes and supplies high-pressure fuel accumulated in an accumulator to each cylinder by a distribution unit.
  • a pressure-accumulation type distributed fuel injection pump in which high-pressure fuel accumulated in a pressure accumulation chamber is distributed and discharged to each cylinder. That is, the fuel pumped by the plunger is stored at a high pressure in the accumulator, and the high-pressure fuel is supplied to the fuel injection nozzle of each cylinder by the distribution means (distribution shaft).
  • this accumulator type fuel injection pump in order to quickly stop the injection of fuel from the injection nozzle, the pumping of fuel from the accumulator to the injection nozzle is cut off, and at the same time, the pressure in the fuel path to the injection nozzle is quickly increased. The pressure must be reduced.
  • a three-way valve is interposed between the pressure accumulating chamber and the injection nozzle (preferably, distributing means). When the injection is stopped, the pressure accumulating chamber and the distributing means are separated from each other. It is known that an injection fuel path to the distribution means communicates with a low-pressure fuel recovery path (drain).
  • FIG. 27 is a side sectional view of the three-way valve during injection
  • FIG. 28 is a non-injection state.
  • 27 and 28 controls the discharge of high-pressure fuel from the pressure accumulating chamber 106 to the injection nozzle 110 in the fuel injection pump.
  • three fuels a high-pressure fuel path A from the pressure accumulating chamber 106, an injection fuel path B to the injection nozzle 110 (more precisely, to the distribution means described above), and a drain fuel path C. It is a three-way valve that can communicate with the road.
  • the injection control valve 101 slidably moves the outer valve body 103 between the inside of the nozzle 102 and the inner valve body 104 fixed in the housing 102.
  • the outer valve body 103 is slidably controlled by the excitation control of the solenoid 105.
  • the solenoid 105 is demagnetized (or excited), so that the outer valve body 103 slides downward and is formed on the outer valve body 103.
  • the upper part of the inner valve body 104 is seated on the valve seat 101a, which shuts off the high-pressure fuel path A and the injection fuel path B, and releases the high-pressure fuel from the accumulator chamber 106.
  • the injection fuel path B leads to the drain fuel path C, so that the fuel remaining in the distribution means and each injection fuel path is collected into the drain, and The pressure of the road or the like is reduced, and the fuel injection from the injection nozzle 110 is reliably stopped.
  • the solenoid 105 is excited (or demagnetized), the outer valve body 103 slides upward, and the valve seat 101 a is Since it is separated from the inner valve body 104, the high-pressure fuel path A communicates with the injection fuel path B.
  • the upper portion of the outer valve body 103 sits on the valve seat 10 lb formed in the housing 102 to shut off the space between the injection fuel passage B and the drain fuel passage C, so that the pressure accumulation chamber 106 Is sent to the injection nozzle 110 in a high pressure state, and the fuel at a higher pressure than the injection nozzle 110 is injected.
  • the injection control valve 101 is interposed between the high-pressure fuel passage and the injection fuel passage by both the outer valve body 103 and the inner valve body 104.
  • the first valve is constituted, and the outer valve body 103 and the housing 102 constitute a second valve interposed between the injection fuel passage and the drain. When one of the two valves is opened, the other is closed.
  • this conventional three-way valve type injection control valve 101 is a double valve in which one valve element (outer valve element 103) houses the other valve element (inner valve element 104).
  • Body structure The high-pressure fuel supplied from the pressure chamber 106 through the high-pressure fuel passage A in the housing 102 is once supplied to the outer valve body 103 and the inner valve body 10 through the outer valve body 103. 4 and flows out again to the injection fuel passage B in the housing 102 via the outer valve body 103. Therefore, the outer valve body 103 must be provided with a structure for fitting the inner valve body 104 inside, and a fuel passage for flowing fuel inside and outside thereof must be provided. Must. As described above, the valve structure is complicated, and the processing is complicated.
  • the outer valve body 103 is formed in a spool shape, and its outer peripheral side is slidably in contact with the inner peripheral side surface of the housing 102. Fuel may leak from the gap between the side surface and the inner peripheral side surface of the housing 102.
  • the inner valve body 104 is seated on the valve seat 101a as shown in FIG. Even in the state where the fuel path A and the injection fuel path B are shut off, a small amount of fuel communication occurs between the two fuel paths A and B, and therefore, the fuel in the high-pressure fuel path A Also flows into the drain fuel path C, causing loss of high-pressure fuel.
  • the inner valve body 104 is also fitted into the outer valve body 103 in a spool shape, and the outer peripheral side surface and the inner peripheral side surface of the outer valve body 103 are slidably in contact with each other. Therefore, there is also a possibility of fuel leakage.
  • both the first and second valves are port valves
  • the open (closed) state shifts from one valve to the other valve (ie, the state shown in FIG. 27 and the state shown in FIG. 28).
  • the through flow occurs.
  • the valve may jump when switching between opening and closing of the valve, and may open again after closing the valve. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a three-way valve as an injection control valve of a pressure-accumulation type distribution type fuel injection pump, that is, a control valve for controlling an amount of high-pressure fuel accumulated in a pressure accumulation chamber to be discharged to an injection nozzle of each cylinder.
  • a valve having a structure composed of two valves, a first valve for controlling communication between the chamber and the injection fuel circuit to the injection nozzle, and a second valve for controlling communication between the injection fuel circuit and the low-pressure circuit, has a complicated structure.
  • An object of the present invention is to provide good workability without processing.
  • a three-way valve according to the present invention is characterized in that the first and second valves are arranged on opposite sides of a valve body reciprocally movable in a housing in the moving direction. Moving the valve body to one side to open the first valve and closing the second valve, and moving the valve body to the opposite side to close the first valve.
  • the second valve is configured to be opened.
  • each of the first and second valves by configuring each of the first and second valves by combining a spool valve portion and a port valve portion, the valve is closed when the opening and closing transition between the first and second valves is performed.
  • the spool valve is closed by the time the port valve closes, so that the inflow of fuel from the other valve that opens can be shut off.
  • the port valve can completely prevent fuel leakage from the gap in the spool valve.
  • both of the above-described two valves are configured as a spool valve.
  • the moving amount of the valve body can be reduced as compared with a structure in which a port valve is combined. Also, at the time of the opening and closing transition, the amount of both the first and second valves both open is reduced, and the flow through the factory is minimized, while the valve on the side consisting only of the port valve is opened.
  • the valve area can be made sufficiently large.
  • one valve body constituting the first valve and another valve body constituting the second valve are positioned in the housing so as to face each other in the same reciprocating direction. May be arranged so as to abut against each other.
  • the first valve is opened and the second valve is closed by moving in one of the reciprocating directions with the two valve bodies kept in contact.
  • the first valve is closed and the second valve is opened.
  • the structure is simple and low, instead of a double inner / outer structure as seen in the conventional valve body structure. This is costly, and furthermore, there is no fitting surface between the two valve elements, and therefore, there is no portion that would cause fuel leakage between the two valve elements when the valve is opened and closed.
  • an urging member having an urging force in a direction separating the two valve elements is provided between the two valve elements. It may be interposed. When the fuel pressure in the accumulator is low, the urging force causes the two valve bodies to move. By separating, both the first and second valves are closed. Therefore, by preventing the fuel from the accumulator from flowing to the distribution means, the rise of the fuel in the accumulator, that is, the accumulation, is assisted for a while at the time of engine start.
  • the housing can be divided in the moving direction of both valve bodies, so that the housing is divided so that the valve body can be easily assembled and removed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a state at the time of fuel injection in a fuel injection pump employing the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of the fuel injection pump when no fuel is injected.
  • FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram showing the injection control valve and its pilot valve.
  • FIG. 4 is a side sectional view of the injection control valve of the first embodiment at the time of injection (when the first valve is opened).
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of the injection control valve of the first embodiment when there is no injection (when the second valve is opened).
  • FIG. 6 is a side sectional view of the injection control valve of the second embodiment at the time of injection.
  • FIG. 7 is a side sectional view of the injection control valve of the second embodiment at the time of no injection.
  • FIG. 8 is a side sectional view of the injection control valve of the third embodiment at the time of injection.
  • FIG. 9 is a side sectional view of the injection control valve of the third embodiment when no injection is performed.
  • FIG. 10 is a side sectional view of the injection control valve of the fourth embodiment at the time of injection.
  • FIG. 11 is a side sectional view of the injection control valve of the fourth embodiment when no injection is performed.
  • FIG. 12 is a side sectional view of the injection control valve of the fifth embodiment at the time of injection.
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view of the injection control valve of the fifth embodiment at the time of no injection.
  • FIG. 14 is a side sectional view of the injection control valve of the sixth embodiment at the time of injection.
  • FIG. 15 is a side sectional view of the injection control valve of the sixth embodiment at the time of no injection.
  • FIG. 16 is a side sectional view of the injection control valve of the seventh embodiment at the time of injection.
  • FIG. 17 is a side sectional view of the injection control valve of the seventh embodiment when no injection is performed.
  • FIG. 18 is a side sectional view of the injection control valve of the eighth embodiment at the time of injection.
  • FIG. 19 is a side sectional view of the injection control valve of the eighth embodiment when no injection is performed.
  • FIG. 20 is a side sectional view showing the arrangement of each component in a fuel injection pump provided with an injection control valve as a three-way valve according to the present invention.
  • FIG. 21 is a front sectional view of the same.
  • FIG. 22 is a partial cross-sectional view of the same.
  • FIG. 23 is a side cross-sectional view showing an arrangement of each component in another fuel injection pump provided with an injection control valve as a three-way valve according to the present invention.
  • FIG. 24 is a front sectional view of the same.
  • FIG. 25 is also a rear view.
  • FIG. 26 is a block diagram showing a control system of an engine equipped with a fuel injection pump.
  • Fig. 27 is a cross-sectional side view of a conventional injection control valve having a dual internal / external structure during injection.
  • FIG. 28 is a side cross-sectional view when no injection is performed.
  • the accumulator-type distributed fuel injection pump 1 includes a pressure accumulator chamber 31 in which high-pressure fuel is accumulated, a plunger 7 for pumping fuel to the accumulator chamber 31, and a fuel pumped from the accumulator chamber 31 for each cylinder.
  • a distribution shaft 9 as distribution means for distributing and supplying to the injection nozzle 29 is provided.
  • the plunger is slid up and down by a cam 5 formed on a cam shaft 4 via a tap 11.
  • a plunger chamber 7 a formed above the plunger 7 is connected to a check valve 2. It is connected to the accumulator 31 via 8.
  • the plunger chamber 7a is connected to the low-pressure circuit 32 via a pressure control valve 27 which is an electromagnetic solenoid valve.
  • the pressure accumulating chamber 31 is provided with a pressure sensor 30 for detecting the fuel pressure in the accumulating chamber 31. Have been. Further, a safety valve 24 is connected to the pressure accumulating chamber 31. When the pressure in the pressure accumulating chamber 31 becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the safety valve 24 is opened, and the fuel in the pressure accumulating chamber 31 is opened. Part of the circuit is allowed to escape to the low-voltage circuit 400.
  • the high-pressure fuel from the accumulator 31 is supplied to the distribution shaft 9 via the injection control valve 26, and the distribution shaft 9 has the number of cylinders connected to the injection nozzles 29 of each cylinder.
  • the discharge valve 18 is configured to be driven to rotate and communicate sequentially with the discharge valve 18.
  • the circuit in the fuel injection pump 1 from the injection fuel outlet of the injection control valve 26 to the discharge valve 18 via the distribution shaft 9 is referred to as an injection fuel circuit 41.
  • the injection control valve 26 is configured by housing a lower valve body 36, an upper valve body 37, and a piston 38 in a housing (a housing 40 described later in FIG. 4 and the like).
  • the injection control valve 26 shown in FIG. 1 and FIG. 2 is a representative embodiment shown in FIG. 4 and FIG. 5, but of course, each embodiment shown in FIG. The injection control valve 26 may be replaced.
  • the injection control valve 26 is a hydraulic pilot type on-off valve, and is a valve for the fuel introduced into the pilot pressure oil chamber 34 from the pressure accumulation chamber 31 via the pilot oil passage 33 as pilot pressure oil. It is opened and closed by moving the piston 38 up and down under pressure control.
  • the injection control valve 26 is a three-way valve.
  • the lower valve body 36 and the housing 40 constitute a first valve that connects and disconnects the pressure accumulation chamber 31 and the injection fuel circuit 41.
  • the body 36 b and the housing 40 constitute a second valve for connecting and disconnecting the injection fuel circuit 41 and the low-pressure circuit 32.
  • the second valve When the first valve is opened to connect the pressure accumulation chamber 31 with the injection fuel circuit 41, the second valve is closed to disconnect the injection fuel circuit 41 and the low pressure circuit 32, When the first valve is closed to disconnect the pressure accumulation chamber 31 from the injection fuel circuit 41, the second valve is opened to connect the injection fuel circuit 41 to the low pressure circuit 32. ing.
  • a compression spring 39 is interposed between the lower valve element 36 and the upper valve element 37 to urge the two valve elements 36 and 37 apart. The body 36 is urged toward the accumulator 31 and is used to increase the pressure in the accumulator 31 when the engine is started. Details will be described with reference to a representative embodiment of the injection control valve 26 shown in FIGS. 4 and 5 described later. As shown in FIGS.
  • the pilot pressure oil chamber 34 is always in communication with the pilot oil passage 33 through the throttle 33a, and the high-pressure fuel from the pressure accumulating chamber 31. Is the pie It is designed to be introduced into the lot pressure oil chamber 34. Further, the pilot pressure oil chamber 34 is communicated with a low pressure circuit 32 via a pilot control valve 25 which is an electromagnetic solenoid valve. The opening and closing of the pilot control valve 25 controls the fuel pressure in the pilot pressure oil chamber 34.
  • the pilot control valve 25 and the pressure control valve 27, which are electromagnetic solenoid valves, and the pressure sensor 30 are electrically connected to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 20.
  • the pilot control valve 25 and the pressure control valve 27 are controlled to open and close by the ECU 20 based on the detection value of the pressure sensor 30 and the like.
  • fuel injection pump 1 configured as described above, fuel is supplied from the fuel tank into the plunger chamber 7a, and when accumulating pressure, as shown in FIG. 1, the pressure control valve 27 is closed.
  • the fuel in the plunger chamber 7a is compressed by the plunger 7 that slides upward by the cam 5, and is separated through the check valve 28. It is pumped to the accumulator 31.
  • the first valve of the lower valve body 36 is opened to communicate the pressure accumulation chamber 31 with the injection fuel circuit 41.
  • the upper valve element 37 is also pushed toward the anti-accumulation chamber 31 side, and the second valve formed by the upper valve element 37 closes, and the injection fuel circuit 4 1 is cut off from the low voltage circuit 3 2.
  • the fuel for injection from the pressure accumulating chamber 31 is pressure-fed to the distribution shaft 9, sequentially distributed to the respective discharge valves 18, and injected from the injection nozzles 29 in the respective cylinders.
  • the pilot control valve 25 closes to separate the pilot pressure oil chamber 34 from the low pressure circuit 32, so that the pilot pressure oil chamber is closed. Pilot fuel from the accumulator 31 introduced into the throttle 34 through the throttle 33a is injected. The piston 38 of the control valve 26 is pressed toward the accumulator 31. At this time, even if the pilot fuel pressure in the pilot pressure oil chamber 34 and the fuel pressure for injection from the pressure accumulation chamber 31 to the injection control valve 26 eventually become equal, the pilot Because the pressure receiving area of the piston 38 with respect to the fuel pressure for use is larger than the pressure receiving area of the lower valve body 36 with respect to the fuel pressure for injection, the piston 38 has a pressure receiving area difference due to the pressure receiving area difference.
  • the lower valve element 36 is pushed to the pressure accumulation chamber 31 side via the upper valve element 37 by being piled with the pressing force of the lower valve element 36 against the pressure accumulation chamber 31 due to the fuel pressure for injection from Move.
  • the first valve formed by the lower valve body 36 is closed, so that the fuel for injection from the pressure accumulating chamber 31 is not supplied to the distribution shaft 9 and the upper valve body 37 is formed.
  • the second valve is opened, and the injection fuel path to the distribution shaft 9 is communicated with the low pressure circuit 32, so that the inside of the distribution shaft 9 and the inside of the discharge valve 18 become drain pressure, and the pressure from the injection nozzle 29 No fuel injection is performed.
  • the terms “at the time of injection” shown in FIG. 1 and “at the time of no injection” shown in FIG. 2 only describe the situation of the injection control valve 26, that is, “ “Injection” refers to the state of the injection control valve 26 when the pilot control valve 25 is open, and “non-injection” refers to the state in which the pilot control valve 25 is closed. It indicates the state of the injection control valve 26 when it is on. Therefore, the pressure control valve 27 is not always closed as shown in FIG. 1 at the time of injection, and is not necessarily opened as shown in FIG. 2 at the time of no injection. Absent. That is, the opening and closing control of the pressure control valve 27 is originally independent of the opening and closing control of the pilot control valve 25. Further, the movement of the plunger 7 has nothing to do with the opening and closing control of the pressure control valve 27 and the pilot control valve 25.
  • injection control valve 26 which is a three-way valve will be described in detail.
  • the injection control valve 26 slides a lower valve body 36, an upper valve body 37, and a piston 38 up and down in a housing 40. It is stored freely.
  • the housing 40 is formed by dividing a lower housing 40 L arranged below and an upper housing 40 U arranged above integrally with a mating surface 40 g. It is configured together.
  • the housing 40 may be a housing for the fuel injection pump, or may be a unique housing for the injection control valve 26.
  • an injection fuel chamber 40e recessed by the lower housing 40L is formed, and the ceiling surface of the injection fuel chamber 40e is connected to the bottom surface of the upper housing 40U (
  • the upper and lower housings 40 U ⁇ 40 L have a mating surface of 40 g).
  • an injection fuel passage extending from the side surface of the injection fuel chamber 40e to the injection nozzle 29 (that is, to the distribution shaft 9) is formed to extend.
  • An injection fuel circuit 41 communicating with the injection nozzle 29 is constituted by the injection fuel passage, the distribution shaft 9 and the discharge valve 18, and the injection fuel chamber 40 e is always connected to the injection fuel circuit 41. They are in communication.
  • a fuel inflow hole 40c is formed in the lower housing 40L so as to extend downward from the bottom surface of the injection fuel chamber 40e, and the fuel for injection is injected from the pressure accumulation chamber 31. It is a port for supplying to the chamber 40e and a valve chamber for the lower valve body 36.
  • the upper opening edge of the fuel inflow hole 40c on the bottom surface of the injection fuel chamber 40e is a lower valve seat 40a.
  • the lower valve element 36 is disposed so as to be vertically movable from the inside of the fuel inlet hole 40c to the inside of the injection fuel chamber 40e, and is provided with a tapered portion 36a formed in the middle of the upper and lower portions.
  • the first valve is configured to contact and separate from the lower valve seat 40a so as to communicate and shut off the fuel inflow hole 40c and the injection fuel chamber 40e.
  • a fuel passage is provided between the outer peripheral side surface of the lower valve body 36 and the inner peripheral side surface of the lower housing 40L surrounding the fuel inlet hole 40c. It is secured and communicates with the injection fuel chamber 40e when the first valve is opened.
  • the fuel injection chamber 40e extends upward from the ceiling surface, that is, faces the fuel inflow hole 40c with the injection fuel chamber 40e interposed therebetween.
  • the fuel discharge hole 40d is formed, and the fuel discharge hole 40d always communicates with the low-pressure circuit 32 to transfer the fuel in the injected fuel chamber 40e to the low-pressure circuit 32.
  • It functions as a drain port and also serves as a valve chamber for the upper valve seat 37.
  • the edge of the lower end opening of the fuel discharge hole 40d on the ceiling surface of the injection fuel chamber 40e is an upper valve seat 40b.
  • the upper valve body 37 is vertically movably arranged from the inside of the fuel discharge hole 40d to the inside of the injected fuel chamber 40e.
  • the second valve that connects and disconnects the fuel discharge hole 40d and the injected fuel chamber 40e is formed by moving the 7a toward and away from the upper valve seat 40b.
  • the fuel discharge Within the hole 40d a fuel passage is provided between the outer peripheral side surface of the upper valve body 37 and the inner peripheral side surface of the upper housing 40U surrounding the fuel discharge hole 40d, When the second valve is opened, it communicates with the injection fuel chamber 40e.
  • the injection control valve 26 of the present embodiment is configured such that the first valve constituted by the lower valve body 36 and the lower valve seat 40a also has the upper valve body 37 and the upper valve seat 40b.
  • the second valve is also a port valve, and when each valve is closed, the valve body comes into contact with the valve seat to reliably shut off the fuel communication, resulting in fuel leakage. Do not let.
  • the lower valve body 36 and the upper valve body 37 which are arranged vertically, are in contact with each other, and further, between the two valve bodies 36, 37, A panel 39 is provided to urge the two valve bodies 36 and 37 apart.
  • the two valve bodies 36 and 37 of the injection control valve 26 do not have the conventional inner / outer double structure as described above, but face each other in the same reciprocating movement direction (vertical direction). They are arranged and abutted against each other to form a single unit. With a simple structure, machining of each part is easy.
  • the first valve and the second valve are configured to be opposed to each other in the moving direction of the valve body 36-37 that moves integrally while being in contact with each other. Movement to one side opens the first valve to close the second valve, and movement to the opposite side of the valve element 36, 37 closes the first valve to close the first valve. It is configured to open two valves.
  • Such an opposed arrangement of the first and second valves can prevent fuel leakage from the fitting gap seen in the inner / outer double structure.
  • the opposed arrangement of the first valve and the second valve is common to the following embodiments of the injection control valve 26 shown in FIGS. 4 to 19 including this embodiment.
  • the displacement is not affected.
  • the contact position between the lower valve element 36 and the upper valve element 37 can be shifted in accordance with the position of the lower valve element 36 and the upper valve element 37.
  • the seating on the upper valve seat 40b can be reliably performed, and valve sticking due to poor seating and fuel leakage can be prevented.
  • Biston 38 which is the operating member of both valve bodies 36.37, is vertically movably disposed between the pilot pressure oil chamber 34 and the fuel discharge hole 40d. The lower end is in contact with the upper end of the upper valve body 37.
  • the pressing force on the upper valve body 37 of the piston 38 increases as the fuel pressure for the pilot in the pilot pressure oil chamber 34 above the piston increases.
  • both the valve bodies 36 and 37 are Acting upward, the upper valve element 37 is seated on the upper valve seat 4 Ob (the second valve is closed), and the lower valve element 36 is separated from the lower valve seat 40a (the first valve element). Is opened), and the fuel inflow hole 40c communicates with the injection fuel chamber 40e. Thereby, the high-pressure fuel from the pressure accumulation chamber 31 is injected from the injection nozzle 29 via the injection fuel circuit 41.
  • the pilot control valve 25 is closed to increase the fuel pressure in the pilot pressure oil chamber 34, whereby the piston 38 is pressed downward. .
  • the biston 38, the upper valve body 37, and the lower valve body 36 operate downward, and the lower valve body 3 6 is seated on the lower valve seat 40a (the first valve is closed), and the upper valve body 37 is separated from the upper valve seat 4Ob (the second valve is opened), and the injection fuel chamber 40 is opened. e and the fuel discharge hole 40d are communicated, and the injection fuel circuit 41 and the low-pressure circuit 32 are communicated.
  • the piston 38 also has a pressure receiving area for fuel in the pilot pressure oil chamber 34.
  • a valve element for example, a lower valve element 56 described later
  • the pressure receiving area of a valve element that receives fuel for injection from the pressure accumulating chamber 31 in the fuel inlet hole 40c is larger than the pressure receiving area.
  • the operation of the spring 39 that contributes to the pressure accumulation in the pressure accumulating chamber 31 when the engine is started will be described with the first embodiment as a representative.
  • the urging force of the spring 39 on the lower valve body 36 and the upper valve body 37 exceeds the fuel pressure, and the two valve bodies 36 Separate 37 from each other and seat them on lower valve seat 40a and upper valve seat 40b, respectively.
  • the pressure in the pressure accumulating chamber 31 increases.
  • the pilot control valve 25 the fuel pressure in the pilot pressure oil chamber 34 also increases.
  • the pilot control valve 25 is opened appropriately and the injection control valve 26 The injection state is established (that is, the first valve is opened and the second valve is closed).
  • the lower valve body 56 is vertically moved from the inside of the fuel inflow hole 40 c in the housing 40 to the inside of the injection fuel chamber 40 e similarly to the lower valve body 36 of the first embodiment.
  • the tapered portion 56a formed movably and formed at the upper end thereof is provided with a lower valve formed between the fuel inlet hole 40c and the injection fuel chamber 40e in the same manner as in the first embodiment.
  • the first valve of the port valve structure is constructed by being in contact with and separating from the seat 40a.
  • the upper valve body 57 is also provided so as to be vertically movable from the inside of the fuel discharge hole 4Od in the housing 40 to the inside of the injection fuel chamber 40e.
  • the tapered portion 57a formed in the portion is connected to and separated from the upper valve seat 40b formed between the fuel discharge hole 40d and the injection fuel chamber 40e.
  • a fuel passage is provided between the outer peripheral surface of the upper valve body 57 and the inner peripheral surface of the upper housing 40U surrounding the fuel discharge hole 40d. It communicates with the injected fuel chamber 40e when the second valve is opened.
  • fuel is provided on the outer peripheral side surface between a tapered portion 56 a at the upper end and a body portion 56 b formed below and disposed in the fuel inflow hole 40 c.
  • a vertical hole that opens at the bottom end (that is, the pressure accumulation chamber 31 side) is formed in the body 56 b, and an opening at the bottom end of the body 56 b is formed.
  • a communication passage 56 c communicating with the fuel outlet 56 e is formed in the lower valve body 56.
  • a narrowed portion 56 d is formed in the middle of the communication passage 56.
  • the sectional area of the throttle portion 56 d is smaller than the opening area of the fuel outlet 56 e.
  • the amount of fuel flowing out from the fuel outlet 56 e is regulated by the throttle portion 56 d.
  • the outer peripheral side surface of the body portion 56 b is formed by a lower housing surrounding the fuel inlet hole 40 c. Abut the inner peripheral side surface of 40 L to slide. That is, between the inside of the fuel inlet hole 40c below the lower valve body 56 and the fuel outlet 56e, the fuel is prevented from flowing along the outer peripheral side surface of the body portion 56b. (Or almost no).
  • the fuel outlet 56 e is located below the contact portion between the tapered portion 56 a of the lower valve body 56 and the lower valve seat 40 a. Even if the injection fuel from the chamber 31 flows out of the fuel outlet 56 e through the communication passage 56 c, it remains in the fuel inlet hole 40 c and does not flow into the injection fuel chamber 40 e. . As shown in Fig. 6, during injection, the lower valve body 56 moves upward, and the tapered portion 56a at the upper end moves upward from the lower valve seat 40a, and the fuel outlet 5 6 e is opened into the injection fuel chamber 40 e. Thereby, the fuel in the fuel inflow hole 40c flows into the injection fuel chamber 40e through the communication passage 56c.
  • the degree of opening of the fuel outlet 56 e to the injection fuel chamber 40 e depends on the amount of upward movement of the lower valve body 56, but if the amount of movement exceeds a certain limit, regardless of the magnitude of the movement, The amount of fuel flowing out from the fuel outlet 56 e is regulated by the throttle portion 56 d and is constant, and stable fuel injection can be performed.
  • a throttle for regulating the fuel flow rate to the injection fuel chamber 40e is provided by the lower housing 40L, that is, from the lower end of the lower valve body 56 in the state shown in FIG. Is formed by reducing the cross-sectional area of the middle part of the fuel inflow hole 40c in the lower part (that is, the pressure accumulation chamber 31 side), the fuel for pushing the lower valve body 36 upward is formed.
  • the fuel pressure in the inflow hole 40c is also reduced, and the operation is delayed.
  • the throttle portion 56 d is formed in the lower valve body 56, and the bottom of the lower valve body 56 is formed. On the surface, the fuel of the maximum diameter of the fuel inlet hole 40 c is pressed, so the quick lower valve body
  • an injection fuel chamber 40 e and an injection fuel chamber are provided in a housing 40 including a lower housing 40 L and a second housing 40 U.
  • a fuel inflow hole 40c and a fuel discharge hole 40d which are vertically opposed to each other are formed with 40e interposed therebetween.
  • a substantially spherical valve element 66 is housed in the injection fuel chamber 40e.
  • the injection fuel chamber 40 provides a space that allows the valve body 66 to move up and down.
  • a spring 69 fitted in the fuel inlet hole 40c and a fuel outlet hole 40d The valve body 66 is sandwiched from above and below by a piston 38 arranged from the inside to the pilot pressure oil chamber 34.
  • the lower valve seat 40a extends from the injected fuel chamber 40e in the lower housing 40L to the fuel inlet hole 40c, and the fuel outlet hole 4 extends from the injected fuel chamber 40e in the upper housing 40U.
  • the upper valve seat 40b is formed in a tapered shape in accordance with the substantially spherical shape of the valve body 66, respectively.
  • the valve 66 and the lower valve seat 40a use the first valve such as a port valve, and the valve 66 and the upper valve seat 40b.
  • the second valve with a port valve structure is made of birch. That is, a port valve is formed on both sides of the valve element 66 in the reciprocating movement direction.
  • the panel 39 interposed between the above-mentioned upper and lower valve bodies 36 and 37 separates the two valve bodies to accumulate the pressure in the pressure accumulating chamber 31.
  • the spring 69 of the present embodiment opens the valve body 66 upward, that is, opens the first valve
  • the second valve is biased only to the side that closes the valve, that is, the valve body 66 and the upper valve seat 40b are securely seated at the time of injection, and the fuel is supplied to the injection fuel circuit 41. This is to ensure fuel pumping.
  • FIG. 8 shows a state at the time of injection, in which the valve body 66 is seated on the upper valve seat 40b and is separated from the lower valve seat 40a, that is, the first valve is opened, and the second valve is opened.
  • the fuel inflow hole 40c communicates with the injection fuel chamber 40e, and the injection fuel from the pressure accumulation chamber 31 is pumped to the distribution shaft 9.
  • FIG. 9 shows a state in which no injection is performed, and the valve element 66 is seated on the lower valve seat 40a.At a distance from the upper valve seat 40b, the first valve is closed, With the two valves open, the fuel inlet hole 40c is blocked from the injected fuel chamber 40e, and the fuel outlet hole 40d is connected to the injected fuel chamber 4Qe.
  • the first valve and the second valve are configured by one valve body 66, and the number of members is reduced.
  • the injection control valve 26 of the fourth embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is configured such that one of the first and second valves (the first valve in the present embodiment) is a spool valve, and the other (the main valve).
  • the second valve is configured as a port valve.
  • the housing 40 composed of the upper and lower housings 40 U and 40 L has an injection fuel chamber 40 e and an upper and lower side sandwiching the injection fuel pressure 40 e.
  • a fuel inflow hole 40c and a fuel discharge hole 40d formed in opposite directions are formed, and the injection fuel chamber 40e is provided in the injection fuel circuit 41 to the injection nozzle 29, The fuel discharge hole 40 d communicates with the low pressure circuit 32.
  • the upper valve body 77 has a taper part 77a formed in the middle part of the upper and lower portions so that it can be seated on the lower opening edge of the fuel discharge hole 40d as the upper valve seat 40b. This constitutes a second valve with a port valve structure.
  • the upper end is in contact with the lower end of the piston 38 disposed between the pilot pressure oil chamber 3 and the fuel and fuel discharge hole 40d.
  • a fuel passage is secured between the fuel cell and the side surface, and communicates with the injection fuel chamber 40e when the second valve is opened.
  • the lower valve body 76 is slidably fitted into the fuel inflow hole 40c as a spool valve-shaped first valve, and the upper end thereof is located in the injection fuel chamber 40e. It is in contact with the lower end of body 7 7.
  • the spring 39 is interposed between the upper end surface of the lower valve body 76 and the lower end surface of the tapered portion 77a of the upper valve body 77.
  • a communication passage 76 a is formed which opens at the bottom end of the lower valve body 76, and an outer peripheral portion of the lower valve body 76 is formed via a throttle portion 76 b. Is connected to a fuel outlet port 76 c formed by hollowing out a ring. That is, the fuel from the pressure accumulating chamber 31 in the fuel inflow hole 40 c flows from the fuel inlet at the lower end of the lower valve body 76 through the communication passage 76 a and the throttle. It flows out through section 76b to fuel outlet port 76c.
  • the lower valve body 76 slides upward, and the fuel outlet port 76c is opened into the injection fuel chamber 40e. That is, the first valve is in the open state.
  • the upper valve body 77 is seated on the upper valve seat 4 Ob, and the second valve is in the closed state.
  • the lower valve body 76 slides downward, and the fuel outlet port ⁇ 6c is closed in the fuel inlet hole 40c. That is, the first valve is in the closed state. At this time, the upper valve body 77 is separated from the upper valve seat 4 Ob and the second valve is in the open state.
  • the lower valve body 76 can slide upward from the state shown in FIG. 11 to the state shown in FIG. 10, that is, until the upper valve body 77 is seated on the upper valve seat 40b. When sliding upward, the opening stroke of the fuel outlet port 76c to the injection fuel chamber 40e is d1.
  • the amount of downward sliding of the upper valve body 77 is not limited by the lower valve body 76 because the lower valve body 76 is configured as a spool valve, and the amount of opening of the upper valve body 77 with respect to the injection fuel chamber 40 e is increased. It is possible to increase the stroke d2.
  • the high pressure fuel from the pressure accumulating chamber 31 flows into the injection fuel chamber 40 e, so that the opening stroke d 1 is small. Even a sufficient amount of fuel can be supplied.
  • the lower valve body 76 configured in a spool valve shape is disposed in the fuel inflow hole 40c on the fuel supply side, and the upper valve configured in a port valve shape is provided.
  • the body 77 is disposed in the fuel discharge hole 40d on the fuel discharge side, the opening stroke d2 of the upper valve body 77 is increased, and the opening stroke d2 of the lower valve body 76 is increased.
  • each of the lower valve body 86 and the upper valve body 87 arranged in a butt shape constitutes both a port valve and a spool valve.
  • the lower valve body 86 has an upper end disposed in the injection fuel chamber 40e, and further slidably fits vertically into a fuel inflow hole 40c extending below the injection fuel chamber 40e. It has been done. That is, except for the tapered portion 86a formed at the lower end in the fuel inlet hole 40c, the outer peripheral side surface of the lower valve body 86 has a lower housing 40 surrounding the fuel inlet hole 40c. L is slidably in contact with the inner side surface of L. A tapered portion 86a is formed at the lower end of the lower valve body 86 in the fuel inlet hole 40c, and a fuel inlet 86b is opened immediately above the tapered portion 86a.
  • the inner peripheral surface surrounding the fuel inflow hole 40c in the lower housing 40L is hollowed out to form an injection fuel inlet port 40h.
  • the injection fuel inlet port 40h has a vertical width so as to always communicate with the fuel inlet 86b in the entire vertical sliding range of the lower valve body 86.
  • the lower end of the injection fuel inlet port 40h is formed as a lower valve seat 40a corresponding to the tapered portion 86a of the lower valve body 86, and the taper of the lower valve body 86 is formed.
  • the portion 86a and the lower valve seat 40a constitute a port valve.
  • a fuel outlet is opened at an outer peripheral portion of the lower valve body 86 above the fuel inlet 86 b, and an opening portion of the fuel outlet is hollowed out in an annular shape, and an injection fuel valve is provided.
  • a port 86e is formed, and a vertical communication hole 86d is formed in the lower valve body 86 to communicate with the injection fuel valve port 86e.
  • the communication hole 86d communicates with the fuel inlet 86b via the throttle 86c, thereby connecting the fuel inlet 86b with the injection fuel valve port 86e.
  • the communication hole 86d is opened at the upper end of the lower valve body 86, but the upper end opening is closed to prevent fuel leakage.
  • the injection fuel valve port 86 e When the lower valve body 86 slides downward, the injection fuel valve port 86 e is closed in the fuel inflow hole 40 c, and when the lower valve body 86 slides upward, the injection fuel chamber 40 e is closed. Open to That is, it is configured as a spool valve.
  • the lower valve body 86 constitutes, together with the housing 40 (lower housing 40 L), a first valve for connecting and disconnecting the fuel inlet hole 40 c and the injection fuel chamber 40 e.
  • a fuel passage is formed in the body 86, and a port valve is formed at an inlet portion, that is, a pressure accumulation chamber 31 side, and a spool valve is formed at an outlet portion, that is, an injection fuel chamber 40e side.
  • a fixed vertical length is provided in the upper and lower middle part of the fuel discharge hole 40d formed so as to extend above the injection fuel chamber 40e.
  • a small diameter portion 40 f having a slightly smaller diameter than other portions is formed, and the low pressure circuit 32 communicates with the fuel discharge hole 40 d above the small diameter portion 40 f.
  • the upper valve body 87 is vertically movably disposed in the fuel discharge hole 40d.
  • the outer peripheral side surface of the upper valve body 87 is slidable on the inner peripheral side surface of the upper housing 40U surrounding the fuel discharge hole 40d. Is in contact with Accordingly, in a portion of the fuel discharge hole 40 below the small diameter portion 40f, an inner peripheral side surface of the upper housing 40U surrounding the fuel discharge hole 40d, and the upper valve body 8
  • a gap with a considerable width is secured between the outer peripheral surface of the fuel cell 7 and the outer peripheral surface of the fuel cell 7, and this gap is provided as a fuel flow path 40i.
  • the upper end of the upper valve body 87 is in contact with the lower end of the piston 38 above the small diameter portion 40f.
  • the lower end of the upper valve body 87 is in contact with the upper end of the lower valve body 86 in the injection fuel chamber 40 e, and a tapered portion 87 a is formed immediately above the lower end.
  • a spring 39 is interposed between the bottom surface of the taper portion 87a and the step formed on the upper portion of the lower valve body 86a.
  • 7a is connected to and separated from the upper valve seat 4Ob between the fuel discharge hole 40d formed by the mating surface 40g of the upper and lower housings 40U and 40L and the injection fuel chamber 40e. Thus, it constitutes a poppet valve.
  • a discharge fuel valve port 87 b is formed in an annular shape on the upper and lower outer peripheral portions of the upper valve body 87, and the discharge fuel valve port 87 b is formed.
  • the exhaust fuel valve port 87b is configured as a spool valve.
  • the port valve is provided on the side of the injection fuel chamber 40e with the low pressure circuit 32.
  • ⁇ ⁇ A spool valve is configured for ij.
  • Fig. 12 shows the state at the time of injection
  • Fig. 13 shows the state at the time of no injection
  • the lower valve element 8 in the fuel inlet hole 40c is opened. 6
  • the pressing force of the fuel for injection introduced below is applied to the piston by the fuel for pilot in the pilot pressure oil chamber 34.
  • the lower valve 86 slides upward, surpassing the pressing force on 38. By this upward sliding, the tapered portion 86a as a port valve is separated from the lower valve seat 40a, so that fuel is introduced into the communication hole 86d through the injected fuel inlet 86b. As soon as the injection fuel valve port 86e reaches the injection fuel valve port 86e and the injection fuel valve port 86e as a spool valve communicates with the injection fuel chamber 40e, the injection fuel valve port 86e The high-pressure fuel in e is injected into the fuel chamber
  • the amount of fuel flowing out from the injection fuel valve port 86e is regulated by the throttle portion 86c in the lower valve body 86, and is stabilized to a certain amount.
  • the upper valve body 87 slides upward.
  • the discharge fuel valve port 87 as a spool valve is closed in the small diameter portion 40f of the fuel discharge hole 40d.
  • the fuel flow path 40 i below the small diameter portion 40 f is cut off from the low pressure circuit S 2, and subsequently, the tapered portion 87 a as a port valve is connected to the upper valve seat 4 Ob. Sit down and completely shut off the fuel discharge hole 40d from the injected fuel chamber 40e.
  • the pilot control valve 25, which has been opened, is closed, and the pilot pressure oil chamber 34 is closed.
  • the piston 38, upper valve body 87, and lower valve body 86 slide downward.
  • the tapered portion 87 a as a port valve is separated from the upper valve seat 4 Ob, and further, a discharge fuel valve port 8 7 b as a spool valve.
  • the fuel in the injected fuel chamber 40e immediately flows into the fuel flow path 40i and the fuel path 87c, and is discharged to the low-pressure circuit 32.
  • the injection fuel chamber 40 e and the low-pressure circuit 32 communicate with each other through the second valve constituted by the upper valve body 87 and the fuel discharge hole 40 d of the upper housing 40 U.
  • the injection fuel valve port 86e as a spool valve can still operate. Since it is closed in the fuel inflow hole 40c, the flow of fuel from the pressure accumulation chamber 31 to the injection fuel chamber 40e is shut off.
  • the injection fuel chamber 40 e and the low-pressure circuit 32 communicate with each other to stop the fuel injection from the injection nozzle 29, the fuel from the fuel inflow hole 40 c flows into the injection fuel chamber 40 e. To prevent the situation from flowing into the country. Therefore, the pressure in the injection fuel circuit 41 is rapidly reduced, and the reactivity of stopping the fuel injection to the valve opening operation of the pilot control valve 25 is improved.
  • the injection fuel valve port 86 e of the lower valve body 86 which is a spool valve
  • the discharge fuel valve port 87 b of the upper valve body 87 are shown in FIG. 13
  • the discharged fuel valve port 87b By opening both valves so that both valve ports 86e and 87b do not open at the same time, it is ensured that the fuel from the pressure accumulating chamber 31 flows out to the low pressure circuit 32 as it is. It is possible to prevent “through flow”.
  • the exhaust fuel valve port 87b may be opened just before the injection fuel valve port 86e is closed. In this way, the pressure in the injection fuel circuit 41 at the end of the injection can be quickly reduced while minimizing the “through flow”, and good injection end characteristics can be obtained.
  • the injection control valve 26 of the seventh embodiment shown in FIGS. 14 and 15 will be described.
  • the configuration of the first valve that is, the lower valve body 86 and the fuel inlet hole 40c is the same as the first valve structure of the sixth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 described above.
  • the second valve in the present embodiment has a generally inverted structure of the first valve. That is, the upper valve body 85 has a tapered portion 85a formed at the upper end portion, and the lower end portion is in contact with the upper end of the lower valve body 86 in the injection fuel chamber 40e. It is vertically slidably fitted into a fuel discharge hole 40d extending above the fuel chamber 40e. Therefore, inside the fuel discharge hole 40d, except for the tapered portion 85a, the outer peripheral side surface of the upper valve body 85 is formed inside the upper housing 40U surrounding the fuel discharge hole 40d. It is slidably in contact with the peripheral side.
  • a discharge fuel inlet is opened on the outer peripheral portion of the upper valve body 85, and the opening of the discharge fuel inlet is cut out in an annular shape to form a discharge fuel valve port 85b.
  • a vertical communication hole 85c is formed in the valve body 85 to communicate with the discharged fuel valve port 85b.
  • the communication hole 85c is open at the lower end of the upper valve body 85, but the lower end opening is closed to prevent fuel leakage. Further, in the upper valve body 85, the communication hole
  • the exhaust fuel valve port 8 is connected to the exhaust fuel outlet port 85 d formed above the exhaust fuel valve port 85 b and directly below the tapered portion 85 a. 5b communicates with the exhaust fuel outlet 85d.
  • the discharged fuel valve port 85b is closed in the fuel discharge hole 40d when the upper valve body 85 slides upward, and the injected fuel chamber 40e is slid when the upper valve body 85 slides downward. It is configured to be opened into the inside, that is, configured as a spool valve.
  • the inner peripheral surface surrounding the fuel discharge hole 40 d in the upper housing 40 U is circularly hollowed out to discharge the fuel.
  • a charge outlet port 40 j is formed.
  • the exhaust fuel outlet port 40j has a vertical width so as to always communicate with the exhaust fuel outlet 85d in the entire vertical sliding area of the upper valve body 85.
  • the upper edge of the discharged fuel outlet port 40 j is an upper valve seat 40 b corresponding to the tapered portion 85 a of the upper valve body 85, and the taper of the upper valve body 85 is formed.
  • the portion 85a and the upper valve seat 40b constitute a port valve.
  • the upper valve body 85 constitutes, together with the housing 40 (upper housing 40 U), a second valve for connecting and disconnecting the fuel discharge hole 40 d and the injection fuel chamber 40 e.
  • a fuel passage is formed in the body 85, and a spool valve is formed at the inlet, that is, the injection fuel chamber 40e side, and a port valve is formed at the outlet, that is, the low pressure circuit 32 side. I'm sorry.
  • the injection control valve 26 of the eighth embodiment shown in FIGS. 16 and 17 will be described.
  • the configuration of the second valve that is, the upper valve body 87 and the fuel discharge hole 40d is the same as that of the second valve structure of the sixth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 described above.
  • the first valve in the present embodiment has a generally inverted structure of the second valve. That is, the lower valve body 84 is vertically movably fitted into the fuel inflow hole 40 c formed in the lower housing 40 L, and the fuel inflow above the lower valve body 84 in the middle of the upper and lower directions is performed.
  • the upper diameter of the hole 40c is considerably larger than the diameter of the lower valve body 84, and communicates with the injection fuel chamber 40e as a fuel flow path 40k.
  • the fuel inflow hole 40 c below the fuel flow passage 40 k has substantially the same diameter as the lower valve body 84, and has an inner peripheral side surface of the lower housing 40 L and the lower valve body 84. The outer peripheral side surface slidably abuts.
  • the upper end of the lower valve body 84 contacts the upper end of the upper valve body 87 in the injection fuel chamber 40e.
  • a taper portion 84a is formed immediately below the upper end.
  • a spring 39 is interposed between the taper portions 84a and 87a of the two valve bodies 84 and 87.
  • the tapered portion 84a comes into contact with and separates from a lower valve seat 40a formed between the fuel flow passage 40k above the fuel inflow hole 40c and the injection fuel chamber 40e. It constitutes a set valve.
  • annular fuel injection valve port 84d is formed in the outer peripheral part of the lower valve body 84 in the middle of the vertical direction.
  • the injection fuel valve port 84 d is configured as a spool valve.
  • the inside of the lower valve body 84 has a second valve chamber 40 c below the lower valve body 84.
  • a fuel passage 84b for communicating with the injection fuel valve port 84d is formed. Therefore, the injection fuel valve port 84 d is always in communication with the pressure accumulating chamber 31. Since a throttle portion 84c is formed in the middle of the fuel passage 84b, the amount of fuel injected from the accumulator 31 into the fuel injection valve port 84d is reduced. Is regulated by the throttle section 84c.
  • the port valve is provided on the injection fuel chamber 40e side, and the pressure accumulation chamber 31 side is provided. And a spool valve.
  • the spool valve is first closed, and then the port valve is closed. That is, by closing the spool valve, it is possible to prevent the communication of fuel with the valve that is to be opened among the first and second valves before the closing of the port valve, and Finally, closing the port valve prevents fuel leakage that cannot be completely shut off by the spool valve.
  • the housing 40 has a three-tier structure of the lower housing 40L, the middle housing 40, and the upper housing 40U, but may have a two-tier structure.
  • a fuel introduction hole 26a for introducing fuel from the pressure accumulating chamber 31 as shown in FIG. 20 is formed.
  • the first valve includes a lower valve body 96 and a housing 40 (lower housing 40 L).
  • the fuel introduction hole 26 a communicates with the fuel inflow hole 40 c formed above the lower housing 40 L, and the lower valve body 96 is connected to the fuel inflow hole 40 c.
  • the lower valve seat 40 formed at the lower end of the fuel inlet hole 40c is fitted in the lower end of the fuel inlet hole 40c. It can be seated on a and constitutes a poppet valve.
  • the upper half of the lower valve body 96 is disposed in the injection fuel chamber 40e (in the present embodiment, formed by the middle housing 40M).
  • an injection fuel valve port 96c is formed in the outer peripheral portion of the lower valve body 96 in the middle of the upper and lower portions, and further along the outer peripheral side surface of the lower valve body 96, the injection fuel valve port 96c.
  • a communication passage 96b is formed to extend downward from 96c with a constant vertical length. The portion of the lower valve body 96 below the lower end of the communication passage 96 b is fixed by slightly narrowing the lower valve body 96 itself or slightly expanding the fuel inlet hole 40 c. A fuel pool of up to down length is formed. That is, the injection fuel valve port 96c is always in communication with the fuel reservoir through the communication passage 96b, and when the lower valve body 96 slides upward, the injection fuel chamber 40c. e and is closed in the second valve chamber 40c by sliding downward. That is, the portion where the injected fuel valve port 96c is formed is a spool valve.
  • a fuel discharge hole 40d is formed to extend upward from the injection fuel chamber 40e, A piston 98 is vertically slidably fitted in the hole 4Od. As in the previous embodiments, the pressure receiving area for the fuel in the pilot pressure oil chamber 34 at the upper end of the piston 98 is larger than the pressure receiving area for the fuel from the pressure accumulating chamber 31 at the lower end of the lower valve body 96. are doing.
  • an upper valve body 97 is sandwiched between the lower valve body 96 and the piston 98 from above and below.
  • the upper valve body 97 is formed by a sphere having an upper part cut off, and the lower spherical surface is fitted to a hemispherical concave surface formed at the upper end of the lower valve body 96.
  • the upper surface 97a of the upper valve body 97 is a flat horizontal surface, and the lower end of the piston 98 is in contact with the upper surface 97a.
  • the upper surface 97a can contact the ceiling surface of the injection fuel chamber 40e, which is the bottom surface of the upper housing 40, by moving the upper valve body 97 upward.
  • the ceiling is the upper valve seat 40b.
  • the second valve is a poppet constituted by the upper valve body 97 and the housing 40 (upper housing 40 U) disposed in the injection fuel chamber 40 e. It is a valve.
  • the piston 98 has its upper half slidably fitted in the piston chamber 40 d, that is, its outer peripheral side is the inner peripheral side of the upper housing 40 U surrounding the piston chamber 40 Od. Slidably in contact with The lower half of the piston 98 has a smaller diameter than the upper half, and accordingly, the lower half of the piston chamber 40d also has a smaller diameter than the upper half. The diameter of the lower half of the piston 98 is also large. Therefore, a fuel flow path communicating with the injection fuel chamber 40e when the second valve is opened is formed between the lower half of the piston 98 and the lower half of the piston chamber 40d.
  • the low-pressure circuit 32 is always in communication with this fuel flow path.
  • the injection fuel valve port 96c which is the spool valve of the lower valve body 96, is opened to the injection fuel chamber 40e, and immediately from the injection fuel valve port 96c, the pressure accumulation chamber 3 is released. The fuel from 1 is discharged into the injection fuel chamber 40e. Finally, the upper surface of the upper valve The seat 40b is seated, that is, the second valve is closed, and the inside of the injection fuel chamber 40e is shut off from the low pressure circuit 32.
  • the pilot control valve 25 When shifting from the injection state in FIG. 18 to the non-injection state in FIG. 19, the pilot control valve 25 is closed to increase the fuel pressure in the pilot pressure oil chamber 34, and the piston 98, Upper valve body 97 and lower valve body 96 are slid downward integrally. Due to this downward sliding, the port valve formed at the upper end of the upper valve body 97 first opens, and then the injection fuel valve port 96 c serving as the spool valve of the lower valve body 96 is opened. Fuel inflow from injection fuel chamber 40 e! 0 c
  • the second valve is constituted only by the port valve, and the amount of vertical sliding required when the spool valve is constituted can be reduced.
  • the opening and closing transition between the first and second valves is performed.
  • the amount of vertical movement of the upper and lower valve bodies 9 7 and 9 6 at the time can be small.
  • the first valve When the injection state shifts from the injection state to the non-injection state, the first valve is in a state in which the port valve of the second valve is open before the povet valve closes. Also, since the spool valve of the first valve closes and shuts off the fuel from the pressure accumulating chamber 31 into the injected fuel chamber 40e, the low pressure circuit passes from the pressure accumulating chamber 31 to the injected fuel chamber 40e. Fuel flows to 32, so-called “through flow” of fuel can be suppressed to a small extent.
  • a cam shaft 4 on which a cam 5 is fixed is provided horizontally below the fuel injection pump 1, and one end of the cam shaft 4 is provided with a cam bearing 1. It is rotatably supported by the power shaft housing H via 2.
  • a block-shaped hydraulic base Hb which is a housing for each of the components such as the plunger 7, the pressure accumulating chamber 31 and the distribution shaft 9. Are connected.
  • a plunger 7 is disposed above the cam 5 in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the camshaft 4.
  • the plunger 7 is vertically slidably fitted to a plunger barrel 8 fitted to the hydraulic base Hb.
  • the lower end of the plunger 7 is provided with a tap 11.
  • the plunger 7 and the tut 11 are urged downward by urging means such as a spring 16 and the like, and the tut 11 abuts on the cam 5, and the rotation of the cam 5 causes the plunger 7 to rotate.
  • urging means such as a spring 16 and the like, and the tut 11 abuts on the cam 5, and the rotation of the cam 5 causes the plunger 7 to rotate.
  • the present fuel injection pump 1 only one is provided.
  • the fuel injection pump 1 can be reduced in size, the number of parts can be reduced, and the structure can be simplified and the cost can be reduced.
  • the pressure control valve 27 which is an electromagnetic valve for controlling fuel pressure feeding by the plunger 7, is disposed.
  • the pressure control valve 27 is a valve body 27a. Are arranged so as to slide in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the camshaft 4, that is, in a vertical direction.
  • a distribution shaft 9 is disposed in parallel with the plunger 7, and the distribution shaft 9 is provided with a distribution shaft sleeve that is fitted to the hydraulic lick base Hb. It is rotatably inserted into 10 and is rotationally driven by a distribution drive shaft 39 connected to the lower end of the distribution shaft 9.
  • the distribution drive shaft 39 and the distribution shaft 9 are arranged in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the cam shaft 4, and the distribution drive shaft 39 and the cam shaft 4 are connected by a bevel gear 19. As a result, the distribution shaft 9 can be rotationally driven by the cam shaft 4 via the bevel gear 19 o
  • discharge valves 18 for the number of cylinders are fitted around the distribution shaft 9 in the hydraulic base Hb.
  • the injection control valve 26 is fitted to a side portion of the hydraulic base Hb on the side opposite to the plunger 7 of the distribution shaft 9, and is disposed in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the camshaft 4. . That is, the injection control valve 26 is arranged such that the upper and lower valve bodies 36 and 37 slide in a direction substantially orthogonal to the axial direction of the camshaft 4.
  • the pilot control valve 25 is disposed at the upper end of the injection control valve 26.
  • the pilot control valve 25 has a valve body 25a substantially orthogonal to the axial direction of the camshaft 4. It is arranged to slide in the direction, that is, up and down.
  • pilot control valve 25 similar to the pressure control valve 27 described above, prevents uneven wear on the sliding part even by high-speed operation or multiple operations, thereby improving durability and reliability. To improve the quality.
  • the pressure sensor 30 that detects the pressure in the accumulator 31 is mounted on one side of the hydraulic base Hb. I have.
  • a long hole is formed in the hydraulic base Hb in the axial direction substantially parallel to the axial direction of the camshaft 4 to form a pressure accumulation chamber 31.
  • the pressure accumulating chambers 31 are formed in a plurality, and are connected to each other by an oil passage formed in the hydraulic base Hb.
  • One end of the hole of the hydraulic base Hb constituting the pressure accumulating chamber 31 is open to the outside, and this opening is closed by the plug 35 or the safety valve 24.
  • the opening of the hole forming one accumulator 31 is closed by the safety valve 24, and the opening of the hole forming the other accumulator 31 is plugged 35. It is blocked by.
  • the plurality of accumulator chambers 31 are arranged in parallel with each other, and are arranged near control system functional members such as the plunger 7, the distribution shaft 9, and the injection control valve 26.
  • the pressure accumulating chamber 31 can be arranged in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the camshaft 4, and may be bent not only linearly but also in the middle.
  • the fuel stored in the fuel tank by the trochoid pump 6 passes through the oil passage r1 formed in the camshaft housing H and the oil passage r2 formed in the hydraulic base Hb, and the plunger chamber 7 Sent to a.
  • the discharge port 6a of the trochoid pump 6 and the plunger chamber 7a of the plunger communicate with each other through the oil passage r1 and the oil passage r2.
  • the fuel pumped to the plunger chamber 7a is introduced into the check valve 28 through the oil passage r3, and is led out from the check valve 28 to the pressure accumulation chamber 31 through the oil passage r4.
  • the check valve 28 is fitted in a fitting hole hd formed in the hydraulic base Hb, and the fuel passage piece 51 is fitted in the fitting hole hd below the check valve 28. It has been.
  • the oil passage r3 and the oil passage r4 are formed in the fuel passage piece 51.
  • One end of an oil passage r3 formed in the fuel passage block 51 is connected to an oil passage r3 formed in the hydraulic base Hb, and the other end is provided with fuel for a check valve 28. Connected to mouth 28a.
  • One end of an oil passage r4 formed in the fuel passage block 51 is connected to a fuel outlet 28b of a check valve 28, and the other end is formed in a hydraulic base Hb. Connected to oil path r4.
  • the check valve 28 is connected to the oil passages r3 and r4 formed in the hydraulic base Hb and the oil passages r3 and r4 formed in the fuel passage block 51, respectively. Connected.
  • the oil passage r 3 connected to the fuel inlet 28 a of the check valve 28 provided in the hydraulic base H b and the oil passage r 4 connected to the fuel outlet 28 b The fuel passage block 51 is formed separately from the hydraulic base Hb.
  • the high-pressure fuel delivered to the pressure accumulating chamber 31 and stored therein is injected through the oil passage r5 depending on the control state of the pilot control valve 25. 26, and is led out from the injection control valve 26 to the distribution shaft 9 through the oil passage r6.
  • the injection control valve 26 is fitted in a fitting hole hc formed in the hydraulic base Hb, and a fuel passage block 52 is fitted in the fitting hole hc below the injection control valve 26. Is equipped.
  • the oil passage r5 and the oil passage r6 are formed in the fuel passage block 52.
  • One end of an oil passage r5 formed in the fuel passage block 52 is connected to an oil passage r5 formed in the hydraulic base Hb, and the other end is provided with fuel for the injection control valve 26.
  • the port 26a (a port that communicates with the fuel inflow hole 40c.
  • the fuel inflow hole 40c itself may be used).
  • One end of an oil passage r 6 formed in the fuel passage block 52 is connected to a fuel outlet 26 b of the injection control valve 26, and the other end is formed in a hydraulic base Hb. Connected to oil path r6.
  • the injection control valve 26 is connected to the pressure accumulating chamber 31 via an oil passage r5 formed by the hydraulic base Hb and the fuel passage block 52. It is connected to the distribution shaft 9 via an oil passage r 6 formed by the block 52.
  • the oil passage r 5 connected to the fuel inlet 26 a of the injection control valve 26 provided in the hydric base Hb and the oil passage r 6 connected to the fuel outlet 26 b are provided. Is formed in the fuel passage block 52 formed separately from the hydrid mouth base Hb.
  • the injection fuel circuit 41 includes a fuel outlet 26 b, a hydraulic passage r 6 (in the hydraulic base Hb and the fuel passage block 52), It consists of shaft 9, oil passage r7 and discharge valve 18.
  • the plunger 7, the distribution shaft 9, the pressure control valve 27, the check valve 28, the injection control valve 26, and the pressure sensor 30 composing the high pressure path of the fuel in the fuel injection pump 1 are provided.
  • the safety valve 24, the discharge valve 18, the pilot control valve, and the pressure accumulator chamber 31 are all integrated into a hydraulic base Hb composed of one block-shaped member. ing.
  • a low-pressure chamber 15 is formed below the injection control valve 26 and the distribution shaft 9 at the boundary between the hydraulic base Hb and the camshaft housing H.
  • the low-pressure chamber 15 is connected to a low-pressure circuit 32 mainly constituted by a drill hole formed in a lick base Hb, and is provided between the fitting hole hc and the injection control valve 26. Fuel leaking from the fuel tank, fuel leaking from between the distribution shaft sleeve 10 and the distribution shaft 9 fitted in the fitting hole hb formed in the hydraulic base Hb, and the like are transferred to the low-pressure chamber 15. It is configured so that it is collected and returned to the fuel tank through the low-pressure circuit 32.
  • the low pressure chamber 15 may be connected to the suction side port of the trochoid pump 6 so that the fuel recovered in the low pressure chamber 15 can be supplied to the trochoid pump 6.
  • the injection control valve 26 A low-pressure chamber 15 is provided in the hydraulic base Hb and the camshaft housing H, which are the housing of the fuel injection pump 1, as a chamber for collecting fuel that leaks from the high-pressure path side to the low-pressure side, such as the fuel injection pump 9 and the distribution shaft 9. Even if a fuel leak occurs from the high-pressure path side, the leaked fuel is surely collected, returned to the fuel tank, mixed with the camshaft housing H and the engine lubricating oil, and diluted. Is preventing that.
  • the injection control valve 26 is disposed not in the vertical direction but in the horizontal direction.
  • the fuel injection pump 201 shown in FIGS. 23 to 25 has a structure in which an injection control valve 26 is provided as a laterally-directed injection control valve 226.
  • the housings of the fuel injection pump 201 are the cam housing 202, the plunger pump housing 245 and the oil passage housing 249, and are mounted on these. It is composed of members.
  • a cam shaft 204 is provided in the cam housing 202, and a cam 205 is formed on an outer periphery of the cam shaft 204.
  • a plunger 207 is provided on the cam 205, and a lower portion of the plunger 207 is in contact with an upper surface of the cam 205. The rotation of the cam shaft 204 causes the plunger 207 to move up and down along the cam 205.
  • a timing sensor 206 for recognizing the rotation of the camshaft 204 is provided on the side of the cam housing 202, and a union bolt 208 is provided on the upper part of the cam housing 202. Is screwed. The union bolt 208 connects the fuel supply tube to the cam housing 202.
  • a plunger pump housing 245 is fixedly provided on the upper part of the cam housing 202.
  • a pressure control valve 227 is mounted on the plunger pump housing 245, and the plunger 27 is disposed below the pressure control valve 227.
  • the pressure control valve 227 controls the pressure of the fuel pressurized by the plunger 207. When the fuel pressure exceeds the set value, the pressure control valve 227 is operated to release the fuel pressurized by the plunger 207 to the low pressure side.
  • the fuel pressurized by the plunger 207 is sent to the check valve 241 via an oil passage provided in the plunger pump housing 245.
  • the check valve 241 is connected to the check valve 228 by a pipe, and the fuel pressurized by the plunger 207 is sent into the oil passage housing 249.
  • the oil passage housing 249 can be fixed to the rear of the cam housing 202.
  • the check valve 228 is mounted on an upper portion of the oil passage housing 249, and the check valve 228 is connected to a pressure accumulating chamber 2 31 formed in the oil passage housing 249. It is something.
  • a pressure sensor 230 is mounted on the upper part of the oil passage housing 249 in addition to the check valve 228, and the pressure sensor 230 detects the pressure in the accumulator chamber 231. It is. Then, based on the detection result of the pressure sensor 230, the fuel pressure control The operation of the pressure control valve 227 is controlled so that the pressure in the pressure accumulating chamber 231 is controlled to be constant.
  • a safety valve 2 24 is mounted on the upper part of the oil passage housing 2 49. If the pressure in the accumulator 2 3 1 rises abnormally, the safety valve 2 2 4 opens and the accumulator 2 3 The fuel in 1 is discharged.
  • a pilot control valve 225 is mounted, and by opening and closing the pilot control valve 225, the injection control valve 226 is in an injection state and no injection. Switch to state.
  • the pilot control valve 225 and the injection control valve 226 have the same configuration as the above-described pilot control valve 225 and the injection control valve 266, however, in the present fuel injection pump 201, The valve body and piston of the injection control valve 226 are arranged so as to operate not in the vertical direction but in the horizontal direction (specifically, parallel to the camshaft 204).
  • a distribution shaft 209 is provided below the oil passage housing 249, and a front end of the distribution shaft 209 is connected to a rear end of the cam shaft 204.
  • the distribution shaft 209 rotates in synchronization with the rotation of the cam shaft 204.
  • the distribution shaft 209 is connected to a discharge valve 218 via an oil passage provided in the oil passage housing 249, and fuel is supplied from the fuel injection pump via the discharge valve 218. It is emitted.
  • the fuel injection pump 1 is mounted on the engine E.
  • the ECU 20 of the engine control system includes, in addition to the pressure sensor 30, the pilot control valve 25, and the pressure control valve 27, a fuel temperature sensor 68 attached to the fuel injection pump 1,
  • a cylinder discriminating sensor 62 for discriminating a cylinder to be injected using a cylinder discriminating pulser 61 that rotates integrally with the camshaft 4 is connected.
  • the ECU 20 also includes a water temperature sensor 66 for detecting the temperature of the cooling water of the engine E, and a rotation speed sensor 64 for detecting the engine speed by a rotation detection pulser 63 that rotates integrally with the crankshaft. And a lift sensor 65 for detecting a lift amount of the injection nozzle 29 of each cylinder is also connected. Further, the ECU 20 is connected to an accelerator sensor 67 and a sensor group 69 for detecting other boost pressure ⁇ intake flow rate, intake temperature, and the like.
  • the ECU 2 determines the ECU 2 based on the detected value of the accelerator opening by the accelerator sensor 67, the detected value of the engine speed by the speed sensor 64, the detected value of the pressure in the accumulator 31 by the pressure sensor 30, and the like.
  • the operation of the pilot control valve 25, the pressure control valve 27, and the like is electrically controlled by 0 so that fuel is injected from the injection nozzle 29 at an appropriate injection amount, injection timing, and the like.
  • the injection nozzle 29 for which fuel injection is to be performed is determined by the cylinder determination sensor 62, and the other fuel temperature sensor 68, the water temperature sensor 66, the lift sensor 65, and the detection value of the sensor group 69 are used. The fuel injection conditions are adjusted appropriately. Further, the ECU 20 is provided with a failure diagnosis function for determining whether or not a failure has occurred in the engine E or the fuel injection pump 1 when there is an abnormality in the detection values or the like of various sensors. Industrial applicability
  • the three-way valve applied as the injection control valve of the present invention has a simple structure, is low in cost, and has a structure that is unlikely to cause a fuel leak and a flow of fuel when the valve is opened and closed.
  • Achieved low-cost, high-precision injection control by installing in a pressure-accumulation-type distributed fuel injection pump that is designed to maintain high output while responding to recent demands for emission reduction in diesel engines. I do.

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Description

蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁 技術分野
本発明は、 蓄圧室に蓄圧した高圧燃料を分配手段により各気筒へ分配して供給 する、 蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁の構成に関する。 背景技術
近年、 ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいては、 排気ェミ ッション規 制等に対応して、 燃焼性能を向上すべく燃料噴射圧の高圧化が進められている。 そして、 燃料噴射圧の高圧化を達成するために、 蓄圧室内に蓄圧した高圧燃料を 各気筒に分配吐出するように構成した蓄圧式分配型燃料噴射ポンプが開発されて いる。 即ち、 プランジャにより圧送される燃料を蓄圧室内に高圧で保存し、 この 高圧燃料を、 分配手段 （分配軸） により各気筒の燃料噴射ノズルに供給するもの である。
この蓄圧式燃料噴射ポンプにおいて、 迅速に噴射ノズルからの燃料噴射を停止 するには、 蓄圧室から噴射ノズルへの燃料の圧送を遮断すると同時に、 噴射ノズ ルへの燃料路内の圧力を速やかに低圧化しなければならない。 その有効な手段と して、 蓄圧室と噴射ノズル （好ましくは分配手段） との間に三方弁を介装し、 噴 射を停止する時は、 該蓄圧室と該分配手段とを分断するとともに、 該分配手段へ の噴射燃料路を低圧の燃料回収路 （ドレン） に連通するようにしたものが公知と なっている。
ここで、 一般的な従来の蓄圧式燃料噴射ポンプの三方弁について、 第 2 7図及 び第 2 8図により説明する。 なお、 以後において、 「噴射時」 及び「無噴射時」 という時は、 燃料噴射ポンプ自体のポンプ駆動、 即ち、 プランジャのカム駆動に よる動きとは関係なく、 三方弁が蓄圧室と噴射ノズルとの間を連通している時を 「噴射時」 といい、 遮断している時を 「無噴射時」 というものとする。 第 2 7図 は、 噴射時、 第 2 8図は、 無噴射時の該三方弁の側面断面図である。 第 2 7図及び第 2 8図に開示される噴射制御弁 1 0 1は、 燃料噴射ポンプにお ける蓄圧室 1 0 6からの高圧燃料の、 噴射ノズル 1 1 0への吐出制御を行うもの であって、 該蓄圧室 1 0 6からの高圧燃料路 Aと、 噴射ノズル 1 1 0への （正確 には前述の分配手段への） 噴射燃料路 Bと、 ドレン燃料路 Cの三つの燃料路に対 して連通可能となっている三方弁である。
.該噴射制御弁 1 0 1は、 ノヽウジング 1 0 2内と、 該ハウジング 1 0 2内に固設 した内弁体 1 0 4との間に、 外弁体 1 0 3を摺動自在に配設した構成となってお り、 該外弁体 1 0 3はソレノィ ド 1 0 5の励磁制御により摺動制御される。
無噴射時には、 第 2 8図に示す如く、 ソレノイド 1 0 5が解磁 （または励磁） されることにより、 外弁体 1 0 3が下方摺動して、 外弁体 1 0 3に形成された弁 座 1 0 1 aに内弁体 1 0 4の上部が着座しており、 高圧燃料路 Aと噴射燃料路 B との間を遮断して、 蓄圧室 1 0 6からの高圧燃料の該噴射燃料路 Bへの供給を遮 断する一方、 該噴射燃料路 Bはドレン燃料路 Cへと通じるため、 前記分配手段や 各噴射燃料路内に残る燃料をドレンへと回収し、 該噴射燃料路等を低圧化して、 該噴射ノズル 1 1 0からの燃料噴射を確実に停止する。
そして、 噴射時においては、 第 2 7図に示す如く、 ソレノイド 1 0 5が励磁 （ または解磁） されて、 外弁体 1 0 3は上方摺動し、 その弁座 1 0 1 aを、 内弁体 1 0 4より引き離すので、 高圧燃料路 Aが噴射燃料路 Bと連通する。 同時に、 外 弁体 1 0 3の上部がハウジング 1 0 2に形成した弁座 1 0 l bに着座して、 噴射 燃料路 Bとドレン燃料路 Cとの間を遮断するので、 蓄圧室 1 0 6からの燃料が高 圧の状態で噴射ノズル 1 1 0へと送り出され、 噴射ノズル 1 1 0より高圧の燃料 が噴射されることとなる。
このように、 該噴射制御弁 1 0 1は、 外弁体 1 0 3と内弁体 1 0 4の両弁体に より、 該高圧燃料路と該噴射燃料路との間に介装される第一弁を構成し、 外弁体 1 0 3とハウジング 1 0 2とにより、 該噴射燃料路と該ドレンとの間に介装され る第二弁を構成していて、 該第一 ·第二両弁のうち一方の弁を開いた時に他方の 弁を閉じるように構成しているのである。
しかし、 この従来の三方弁タイプの噴射制御弁 1 0 1は、 一方の弁体 （外弁体 1 0 3 ) 内に他方の弁体 （内弁体 1 0 4 ) を収納する二重の弁体構造であり、 蓄 圧室 1 0 6からハウジング 1 0 2内の高圧燃料路 Aを介して供給される高圧燃料 を、 外弁体 1 0 3を介して、 一旦、 外弁体 1 0 3と内弁体 1 0 4との間に取り込 み、 再び外弁体 1 0 3を介して、 ハウジング 1 0 2内の噴射燃料路 Bへと流出す るものとなっている。 従って、 外弁体 1 0 3には、 内部に内弁体 1 0 4を嵌入す るための構造を設けなければならない他、 その内外に燃料を流動させるための燃 料通路も穿設しなければならない。 このように、 弁構造が複雑となり加工が煩雑 である。
また、 外弁体 1 0 3はスプール状になっていて、 その外周側面が、 ハウジング 1 0 2の内周側面に対して摺動自在に接しているが、 この外弁体 1 0 3の外周側 面とハウジング 1 0 2の内周側面との隙間から燃料が漏れるおそれがあり、 この 場合、 第 2 8図のように内弁体 1 0 4が弁座 1 0 1 aに着座して高圧燃料路 Aと 噴射燃料路 Bとの間を遮断している状態であっても、 両燃料路 A · B間に若干の 燃料の連通が生じてしまい、 従って、 該高圧燃料路 A内の燃料がドレン燃料路 C にも流れ、 高圧燃料のロスとなる。 また、 内弁体 1 0 4も、 スプール状に外弁体 1 0 3内に嵌合されており、 その外周側面と、 外弁体 1 0 3の内周側面とが摺動 自在に接していることから、 同様に、 燃料漏れの可能性がある。
また、 第一弁及び第二弁をともにポぺッ ト弁とすると、 一方の弁から他方の弁 へ開 （閉） 状態が移行する （即ち、 第 2 7図の状態と第 2 8図の状態との切り換 わり） 間に、 両弁がともに開いた状態が現出し、 所謂 「通り抜け流れ」 が発生す るという問題がある。
さらに、 従来のポぺット弁では、 弁の開閉の切換時に該弁がジャンプして、 閉 弁後に再度開弁してしまうことがあった。 発明の開示
本発明は、 蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの噴射制御弁、 即ち、 蓄圧室に蓄圧し た高圧燃料を各気筒の噴射ノズルへと吐出する量を制御する制御弁としての三方 弁、 即ち、 蓄圧室と噴射ノズルへの噴射燃料回路との連通を制御する第一弁と、 該噴射燃料回路と低圧回路との連通を制御する第二弁との二つの弁からなる構造 の弁を、 複雑な加工を行わずに加工性良く提供することを目的とする。 本目的を達成すべく、 本発明の三方弁は、 該第一 ·第二両弁を、 ハウジング内 に往復移動自在に内装した弁体の該移動方向上にて互いに対向する側に配設して おり、 該弁体の一側への移動により該第一弁を開弁して該第二弁を閉弁し、 該弁 体の反対側への移動により該第一弁を閉弁して該第二弁を開弁するよう構成して いる。
更に、 この第一·第二両弁を、 各々、 スプール弁部とポぺッ ト弁部とを組み合 わせて構成することで、 第一 ·第二両弁間の開閉移行時に、 閉弁する一方の弁に おいては、 該ポぺッ ト弁部が閉弁するまでにスプール弁部を閉じて、 開弁する他 方の弁からの燃料の流入を遮断することができ、 また、 最終的にはポぺット弁部 にて、 スプール弁部の隙間からの燃料漏れも完全に阻止できるのである。
或いは、 該第一'第二両弁の一方はスプ ル弁とポぺット弁とを組み合わせて 構成し、 他方はポぺッ ト弁のみで構成すれば、 前述の、 両方ともスプール弁とポ ぺッ ト弁の組み合わせとする構造よりも、 弁体の移動量を少なくすることができ る。 また、 開閉移行時に、 第一 ·第二両弁が共に開いている量を少なく して、 厂 通り抜け流れ」 を最小に抑えながら、 ポぺッ ト弁のみにて構成される側の弁の開 弁する面積を充分大きく取ることができる。
弁体構造に関しては、 前記ハウジング内に、 第一弁を構成する一つの弁体と、 第二弁を構成する他の弁体とを、 同一の往復移動方向上にて、 互いに対向する位 置に配設して、 突き合わせ状に当接するものとしてもよい。 第一弁 ·第二弁間の 開閉移行時には、 両弁体を当接したまま、 前記往復移動方向の一方に移動するこ とで、 該第一弁を開弁して該第二弁を閉弁し、 他方に移動することで、 該第一弁 を閉弁して該第二弁を開弁する。
このように、 第一弁 ·第二弁をそれぞれ別個の弁体にて構成する構造であって も、 従来の弁体構造に見られるような内外二重の構造ではなく、 構造が簡単で低 コストであり、 更に、 両弁体間においては、 嵌合面が存在せず、 従って弁の開閉 に伴って、 両弁体間にて燃料漏れを起こすような部位を生じさせないのである。 そして、 このように、 二つの弁体にて第一 ·第二各弁を構成する構造において は、 該両弁体間に、 該両弁体を離間する方向に付勢力を有する付勢部材を介装し てもよい。 蓄圧室内における燃料圧が低い時には、 この付勢力により該両弁体が 離間することで、 該第一 ·第二両弁とも閉弁する。 従って、 蓄圧室からの燃料が 分配手段へと流れないようにすることで、 エンジン始動時に暫くの間、 蓄圧室内 の燃料の上昇、 即ち、 蓄圧を捕助するのである。
更に、 該ハウジングは、 両弁体の移動方向に分割可能とすることで、 該ハウジ ングを分割して弁体を容易に組み付け、 取外しできるようにしている。
本発明の以上の、 また、 それ以外の目的、 特徴、 効果については、 以下の、 添 付の図面を基とする詳しい説明により明白になるであろう。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明を採用する燃料噴射ポンプにおける燃料噴射時の状態を示す 概略図である。
第 2図は、 同じく燃料噴射ポンプにおける燃料無噴射時の状態を示す概略図で ある。
第 3図は、 噴射制御弁及びそのパイロッ トバルブを示す油圧回路図である。 第 4図は、 噴射時 （第一弁が開弁した状態） における第一実施例の噴射制御弁 の側面断面図である。
第 5図は、 無噴射時 （第二弁が開弁した状態） における第一実施例の噴射制御 弁の側面断面図である。
第 6図は、 噴射時における第二実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 7図は、 無噴射時における第二実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 8図は、 噴射時における第三実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 9図は、 無噴射時における第三実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 0図は、 噴射時における第四実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 1図は、 無噴射時における第四実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 2図は、 噴射時における第五実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 3図は、 無噴射時における第五実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 4図は、 噴射時における第六実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 5図は、 無噴射時における第六実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 6図は、 噴射時における第七実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 7図は、 無噴射時における第七実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 8図は、 噴射時における第八実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 1 9図は、 無噴射時における第八実施例の噴射制御弁の側面断面図である。 第 2 0図は、 本発明に係る三方弁たる噴射制御弁を具備した燃料噴射ポンプに おける各構成部材の配置構成を示す側面断面図である。
第 2 1図は、 同じく正面断面図である。
第 2 2図は、 同じく平面一部断面図である。
第 2 3図は、 本発明に係る三方弁たる噴射制御弁を具備した他の燃料噴射ボン プにおける各構成部材の配置構成を示す側面断面図である。
第 2 4図は、 同じく正面断面図である。
第 2 5図は、 同じく背面図である。
第 2 6図は、 燃料噴射ポンプを搭載したエンジンの制御システムを示すブロッ ク図である。
第 2 7図は、 従来の内外二重構造の噴射制御弁の噴射時における側面断面図で ある o
第 2 8図は、 同じく無噴射時における側面断面図である。 発明を実施するための最良の形態
まず、 本発明の三方弁を噴射制御弁として具備した蓄圧式分配型燃料噴射ボン プの概略構成について、 第 1図及び第 2図により説明する。 蓄圧式分配型燃料噴 射ポンプ 1は、 高圧燃料が蓄圧される蓄圧室 3 1、 該蓄圧室 3 1へ燃料を圧送す るプランジャ 7、 該蓄圧室 3 1から圧送される燃料を各気筒の噴射ノズル 2 9へ 分配供給する分配手段としての分配軸 9等を具備している。
該プランジャ Ίは、 カム軸 4に形成されるカム 5により、 タぺッ ト 1 1を介し て上下摺動駆動され、 該プランジャ 7の上方に形成されるプランジャ室 7 aは、 逆止弁 2 8を介して蓄圧室 3 1と接続されている。 また、 プランジャ室 7 aは、 電磁ソレノィド弁である圧力制御弁 2 7を介して、 低圧回路 3 2と接続されてい ) o
蓄圧室 3 1には、 該蓄圧室 3 1内の燃料圧を検出する圧力センサ 3 0が付設さ れている。 更に、 該蓄圧室 3 1には安全弁 2 4が接続されており、 該蓄圧室 3 1 内の圧力が一定圧以上となった時には、 安全弁 2 4が開いて、 該蓄圧室 3 1内の 燃料の一部を低圧回路 4 0 0へ逃がすようになつている。
蓄圧室 3 1からの高圧燃料は、 噴射制御弁 2 6を介して分配軸 9に供給される ものであり、 該分配軸 9は、 各気筒の噴射ノズル 2 9と接続される気筒数分の吐 出弁 1 8に対し、 回転駆動して順次連通するように構成されている。 なお、 噴射 制御弁 2 6の噴射燃料出口から分配軸 9を介して吐出弁 1 8に至る燃料噴射ボン プ 1内の回路を噴射燃料回路 4 1とする。
該噴射制御弁 2 6は、 ハウジング （第 4図等に見られる後記ハウジング 4 0 ) 内に下弁体 3 6、 上弁体 3 7、 及びビストン 3 8を収納して構成されている。 な お、 第 1図及び第 2図に示す噴射制御弁 2 6は、 第 4図及び第 5図に示す代表実 施例であるが、 勿論、 第 6図以降に示す各実施例やその他の噴射制御弁 2 6に置 き換えてもよい。
該噴射制御弁 2 6は、 油圧パイロット式開閉弁であって、 パイロッ ト圧油とし て蓄圧室 3 1からパイロッ ト油路 3 3を介してパイロット圧油室 3 4内に導入さ れる燃料の圧力制御でピストン 3 8を上下に移動することにより、 開閉される。 また、 該噴射制御弁 2 6は三方弁であって、 下弁体 3 6とハウジング 4 0にて、 蓄圧室 3 1と噴射燃料回路 4 1とを断接する第一弁を構成し、 上弁体 3 6 bとハ ウジング 4 0にて、 噴射燃料回路 4 1と低圧回路 3 2とを断接する第二弁を構成 している。 そして、 第一弁を開弁して蓄圧室 3 1と噴射燃料回路 4 1とを連通し た時には、 第二弁を閉弁して噴射燃料回路 4 1と低圧回路 3 2とを分断し、 第一 弁を閉弁して蓄圧室 3 1と噴射燃料回路 4 1とを分断した時には、 第二弁を開弁 して噴射燃料回路 4 1と低圧回路 3 2とを連通するように構成されている。 なお、 下弁体 3 6と上弁体 3 7との間には、 圧縮バネ 3 9が介装されていて、 両弁体 3 6 · 3 7を離間する方向に付勢、 即ち、 下弁体 3 6を蓄圧室 3 1側に付 勢しており、.エンジン起動時の蓄圧室 3 1内の圧力上昇用に用いられる。 詳しく は後述の第 4図及び第 5図に示す噴射制御弁 2 6の代表実施例により説明する。 第 1図〜第 3図にて示すように、 パイロッ ト圧油室 3 4は、 絞り 3 3 aを介し てパイロッ ト油路 3 3と常時連通していて、 蓄圧室 3 1からの高圧燃料が該パイ ロッ ト圧油室 3 4内に導入されるようになっている。 更に、 該パイロッ ト圧油室 3 4は、 電磁ソレノィド弁であるパイロッ ト制御弁 2 5を介して、 低圧回路 3 2 に連通される。 このパイロッ ト制御弁 2 5の開閉により、 パイロッ ト圧油室 3 4 内の燃料圧が制御されるのである。
電磁ソレノィド弁である該パイロッ ト制御弁 2 5及び該圧力制御弁 2 7、 そし て該圧力センサ 3 0は、 電子制御装置 （以下「E C U」 と記載する） 2 0に電気 接続されており、 該圧力センサ 3 0の検出値等を基に、 該 E C U 2 0にて該パイ ロッ ト制御弁 2 5及び該圧力制御弁 2 7が開閉制御される。
このように構成される燃料噴射ポンプ 1においては、 プランジャ室 7 a内に燃 料タンクから燃料が供給されており、 蓄圧時には、 第 1図に示すように、 圧力制 御弁 2 7を閉弁してプランジャ室 7 aと低圧回路 3 2とを分断しており、 カム 5 によつて上方摺動するプランジャ 7によりプランジャ室 7 a内の燃料が圧縮され て、 逆止弁 2 8を介して蓄圧室 3 1へ圧送される。
一方、 蓄圧を要しないときは、 第 2図に示す如く、 圧力制御弁 2 7が開弁して プランジャ室 7 aと低圧回路 3 2とを ¾fする。
また、 第 1図に示すように、 噴射時には、 噴射制御弁 2 6のパイロッ ト制御弁
2 5を開弁して、 パイロッ ト圧油室 3 4と低圧回路 3 2とを連通する。 これによ り、 該パイロット圧油室 3 4内のパイロッ ト用燃料圧が低下するので、 噴射制御 弁 2 6のピストン 3 8の蓄圧室 3 1側への押圧力が緩む。 従って、 下弁体 3 6が 蓄圧室 3 1からの噴射用燃料の圧力により、 反蓄圧室 3 1側 （パイロッ ト圧油室
3 4側） に押動され、 該下弁体 3 6の構成する第一弁が開弁して、 蓄圧室 3 1と 噴射燃料回路 4 1とを連通する。 更に、 該下弁体 3 6とともに上弁体 3 7も反蓄 圧室 3 1側に押動され、 該上弁体 3 7の構成する第二弁が閉弁して、 噴射燃料回 路 4 1を低圧回路 3 2より遮断する。 これにより、 蓄圧室 3 1からの噴射用燃料 が分配軸 9へ圧送され、 各吐出弁 1 8へと順次分配されて、 各気筒にて噴射ノズ ル 2 9から噴射される。
一方、 無噴射時は、 第 2図に示す如く、 パイロッ ト制御弁 2 5が閉弁して、 パ イロッ ト圧油室 3 4と低圧回路 3 2とを分断するため、 該パイロット圧油室 3 4 内に絞り 3 3 aを介して導入される蓄圧室 3 1からのパイロッ ト用燃料が、 噴射 制御弁 2 6のピストン 3 8を蓄圧室 3 1側へ押圧する。 この時、 最終的にパイ口 ッ ト圧油室 3 4内のパイロット用燃料圧と、 蓄圧室 3 1から噴射制御弁 2 6への 噴射用燃料圧とが均等になっても、 該パイロッ ト用燃料圧に対するピストン 3 8 の受圧面積を、 該噴射用燃料圧に対する下弁体 3 6の受圧面積より大きく してい るため、 この受圧面積差により、 該ピストン 3 8は、 該蓄圧室 3 1からの噴射用 燃料圧による下弁体 3 6の反蓄圧室 3 1側への押圧力に杭して、 上弁体 3 7を介 して下弁体 3 6を蓄圧室 3 1側に押動する。 これにより、 下弁体 3 6の構成する 第一弁が閉弁して、 蓄圧室 3 1からの噴射用燃料を、 分配軸 9に供給しないよう にするとともに、 上弁体 3 7の構成する第二弁が開弁して、 該分配軸 9への噴射 燃料路を低圧回路 3 2に連通するので、 該分配軸 9内や吐出弁 1 8内がドレン圧 となり、 噴射ノズル 2 9からの燃料噴射は行われなくなる。
なお、 前述の如く、 第 1図に示す 「噴射時」 及び第 2図に示す 「無噴射時」 と いう語句は、 あくまで噴射制御弁 2 6の状況のみを説明するものであって、 即ち 「噴射時」 とは、 パイロッ ト制御弁 2 5が開弁している時の噴射制御弁 2 6の状 態を指し、 「無噴射時」 とは、 パイロッ ト制御弁 2 5が閉弁している時の噴射制 御弁 2 6の状態を指すものである。 従って、 圧力制御弁 2 7は、 必ずしも噴射時 において第 1図に示すように閉弁しているものではなく、 また、 必ずしも無噴射 時において第 2図に示すように開弁しているものでもない。 即ち、 該圧力制御弁 2 7の開閉制御は、 本来、 パイロット制御弁 2 5の開閉制御とは独立している。 更に、 プランジャ 7の動きは、 圧力制御弁 2 7やパイロット制御弁 2 5の開閉制 御とは無関係である。
次に、 三方弁である噴射制御弁 2 6の様々な実施例について詳述する。
第 4図及び第 5図に示す第一実施例において、 該噴射制御弁 2 6は、 ハウジン グ 4 0内に、 下弁体 3 6、 上弁体 3 7、 及びピストン 3 8を上下摺動自在に収納 してなつている。
ハウジング 4 0は、 互いに分割して形成された、 下方に配置される下ハウジン グ 4 0 Lと、 上方に配置される上ハウジング 4 0 Uとを、 合わせ面 4 0 gにて一 体的に合わせて構成されている。 このハウジング 4 0は、 燃料噴射ポンプのハウ ジングとしてもよいし、 噴射制御弁 2 6独自のハウジングとしてもよい。 ハウジング 4 0内には、 下ハウジング 4 0 Lにて凹設された噴射燃料室 4 0 e を形成しており、 該噴射燃料室 4 0 eの天井面は、 上ハウジング 4 0 Uの底面 ( 上下ハウジング 4 0 U · 4 0 Lの合わせ面 4 0 g ) となっている。
下ハウジング 4 0 L内において、 該噴射燃料室 4 0 eの側面部からは、 噴射ノ ズル 2 9へと （即ち、 分配軸 9へと） 通じる噴射燃料路が延出形成されて、 該噴 射燃料路、 分配軸 9、 及び吐出弁 1 8にて、 噴射ノズル 2 9へと通じる噴射燃料 回路 4 1を構成しており、 該噴射燃料室 4 0 eは該噴射燃料回路 4 1に常時連通 している。
また、 同じく下ハウジング 4 0 L内において、 噴射燃料室 4 0 eの底面から下 方延出状に燃料流入孔 4 0 cが形成されており、 蓄圧室 3 1より噴射用の燃料を 噴射燃料室 4 0 eへと供給するポートとなっているとともに、 下弁体 3 6の弁室 となっている。 該噴射燃料室 4 0 eの底面における該燃料流入孔 4 0 cの上端開 口縁部は、 下弁座 4 0 aとしている。 下弁体 3 6は、 該燃料流入孔 4 0 c内から 該噴射燃料室 4 0 e内にかけて、 上下移動自在に配設されており、 その上下途中 部に形成されるテーパー部 3 6 aを該下弁座 4 0 aに対して接離することで、 該 燃料流入孔 4 0 cと該噴射燃料室 4 0 eとを連通 ·遮断する第一弁を構成してい る。 なお、 該燃料流入孔 4 0 c内において、 該下弁体 3 6の外周側面と、 該燃料 流入孔 4 0 cを囲む下ハウジング 4 0 Lの内周側面との間には、 燃料通路が確保 されていて、 第一弁の開弁時に噴射燃料室 4 0 eに連通する。
一方、 上ハウジング 4 0 U内において、 該噴射燃料室 4 0 eの天井面から上方 延出状に、 即ち、 該噴射燃料室 4 0 eを挟んで該燃料流入孔 4 0 cに対向するよ うに、 燃料排出孔 4 0 dが形成されており、 該燃料排出孔 4 0 dは、 常時、 低圧 回路 3 2に連通して、 該噴射燃料室 4 0 e内の燃料を低圧回路 3 2へと回収する ドレンポ一トとして機能するとともに、 上弁座 3 7の弁室となっている。 噴射燃 料室 4 0 eの天井面における燃料排出孔 4 0 dの下端開口の縁部は、 上弁座 4 0 bとしている。 上弁体 3 7は、 該燃料排出孔 4 0 d内から該噴射燃料室 4 0 e内 にかけて、 上下移動自在に配設されており、 その上下途中部に形成されるテ一パ —部 3 7 aを該上弁座 4 0 bに対して接離することで、 該燃料排出孔 4 0 dと該 噴射燃料室 4 0 eとを連通 ·遮断する第二弁を構成している。 なお、 該燃料排出 孔 4 0 d内において、 該上弁体 3 7の外周側面と、 該燃料排出孔 4 0 dを囲む上 ハウジング 4 0 Uの内周側面との間には、 燃料通路が確保されていて、 第二弁の 開弁時に噴射燃料室 4 0 eに連通する。
このように、 本実施例の噴射制御弁 2 6は、 下弁体 3 6及び下弁座 4 0 aにて 構成される第一弁も、 上弁体 3 7及び上弁座 4 0 bにて構成される第二弁も、 共 にポぺッ ト弁であって、 それぞれ、 閉弁時には、 弁体が弁座に当接して、 確実に 燃料の連通を遮断し、 燃料の漏れを生じさせない。
噴射燃料室 4 0 e内において、 上下対向状に配設されている下弁体 3 6と上弁 体 3 7とが当接しており、 更に、 両弁体 3 6 · 3 7間には、 両弁体 3 6 · 3 7同 士を引き離す方向に付勢するパネ 3 9が介装されている。
このように、 該噴射制御弁 2 6の両弁体 3 6 · 3 7は、 前述のような従来の内 外二重構造ではなく、 同一の往復移動方向 （上下方向） 上にて対向状に配設され て、 互いに突き合わせ状に当接することで一体となっており、 簡単な構造で、 各 部品の加工も容易である。
そして、 第一弁及び第二弁は、 当接したまま一体状に移動する弁体 3 6 - 3 7 の該移動方向上において対向状に構成されていて、 該弁体 3 6 · 3 7の一側への 移動により該第一弁を開弁して該第二弁を閉弁し、 該弁体 3 6 · 3 7の反対側へ の移動により該第一弁を閉弁して該第二弁を開弁するよう構成している。 このよ うな第一 ·第二両弁の対向配置により、 内外二重構造に見られた嵌合隙間からの 燃料漏れを防ぐことができる。 この第一弁 ·第二弁の対向配置構造は、 本実施例 を含めて、 第 4図〜第 1 9図に示す以下の噴射制御弁 2 6の各実施例に共通であ る
更に、 下ハウジング 4 0 Lに形成される下弁座 4 0 aの軸心と、 上ハウジング 4 0 Uに形成される上弁座 4 0 bの軸心とがある程度ずれた場合でも、 そのズレ に応じて下弁体 3 6と上弁体 3 7との当接位置をずらせることができるので、 下 弁体 3 6の下弁座 4 0 aへの着座、 及び上弁体 3 7の上弁座 4 0 bへの着座を確 実に行うことができ、 着座不良による弁のこう着や、 燃料漏れを防ぐことができ るのである。
以上の、 同一作動方向上にて、 対向状に配設して突き合わせた二つの弁体より なる弁体構造による効果は、 一つの弁体 6 6を用いた第三実施例の噴射制御弁を 除いて、 以下に説明する各実施例の噴射制御弁 2 6においても得られる。
両弁体 3 6 . 3 7の作動部材であるビストン 3 8は、 パイ口ッ ト圧油室 3 4と 燃料排出孔 4 0 dとの間にて上下移動自在に配設されていて、 その下端を上弁体 3 7の上端に当接している。 ピストン 3 8の上弁体 3 7に対する押圧力は、 その 上方のパイロッ ト圧油室 3 4内のパイロッ ト用燃料圧が高いほど高くなる。 本実施例における噴射制御弁 2 6の作動状態について説明する。 第 4図に示す 噴射時においては、 前述のパイロット制御弁 2 5の開弁により、 パイロッ ト圧油 室 3 4内の燃料圧が低下して、 燃料流入孔 4 0 c内の蓄圧室 3 1からの燃料の圧 力による下弁体 3 6及び上弁体 3 7の上方押圧力が、 ピストン 3 8の上弁体 3 7 への押圧力に勝るので、 両弁体 3 6 · 3 7は上方に作動して、 上弁体 3 7が上弁 座 4 O bに着座する （第二弁が閉じる） とともに、 下弁体 3 6が下弁座 4 0 aよ り離れて （第一弁が開いて） 、 燃料流入孔 4 0 cと噴射燃料室 4 0 eとを連通す る。 これにより、 蓄圧室 3 1からの高圧燃料は、 噴射燃料回路 4 1を介して噴射 ノズル 2 9から噴射される。
第 5図に示す無噴射時においては、 パイロット制御弁 2 5が閉弁して、 パイ口 ット圧油室 3 4内の燃料圧を上昇させることにより、 ビストン 3 8が下方に押圧 される。 この時、 前述のピストン 3 8と下弁体 3 6との受圧面積差により、 ビス トン 3 8、 上弁体 3 7、 及び下弁体 3 6が下方へ作動して、 該下弁体 3 6が下弁 座 4 0 aに着座する （第一弁が閉じる） とともに、 上弁体 3 7は、 上弁座 4 O b より離れて （第二弁が開いて） 、 噴射燃料室 4 0 eと燃料排出孔 4 0 dとを連通 し、 噴射燃料回路 4 1と低圧回路 3 2とを連通することとなる。
なお、 他の第 6図〜第 1 9図に示す各実施例の噴射制御弁 2 6においても、 ピ ストン 3 8は、 そのパイ口ット圧油室 3 4内の燃料に対する受圧面積が、 燃料流 入孔 4 0 c内における蓄圧室 3 1からの噴射用燃料を受ける弁体 （例えば後述の 下弁体 5 6 ) の受圧面積よりも大きくなるように構成されている点で共通してい る。
ここで、 この第一実施例を代表として、 エンジン起動時における蓄圧室 3 1内 の蓄圧に寄与するバネ 3 9の働きについて説明する。 ェンジン起動時においては蓄圧室 3 1内の燃料圧がまだ低いので、 バネ 3 9の 下弁体 3 6及び上弁体 3 7への付勢力が該燃料圧に勝り、 両弁体 3 6 · 3 7同士 を離間して、 それぞれ、 下弁座 4 0 a ·上弁座 4 0 bに着座させる。 こうして、 第一弁を閉弁して、 蓄圧室 3 1から噴射燃料室 4 0 eへの燃料の流れを止めるこ とにより、 該蓄圧室 3 1内の圧力が上昇する。 そして、 パイロッ ト制御弁 2 5を 閉じておくことにより、 パイロッ ト圧油室 3 4内の燃料圧も上昇する。
やがて、 パイロッ ト圧油室 3 4内の燃料圧がある程度高まると、 パネ 3 9の付 勢力に抗して、 ピストン 3 8に下方押圧力が付与され、 上弁体 3 Ίが、下方に移 動して下弁体 3 6に当接し、 第一弁を確実に閉弁することにより、 蓄圧室 3 1内 の圧力の上昇をつづけることができる。
そして、 圧力センサ 3 0の検出により、 蓄圧室 3 1内の燃料圧が充分であるこ とが確認されれば、 適宜にパイロッ ト制御弁 2 5を開弁して、 噴射制御弁 2 6を 燃料噴射状態にする （即ち、 第一弁を開き、 第二弁を閉じる） のである。
次に、 第 6図及び第 7図に示す第二実施例の噴射制御弁 2 6の構造について説 明する。
本実施例でも、 下弁体 5 6は、 前記第一実施例の下弁体 3 6と同様に、 ハウジ ング 4 0内の燃料流入孔 4 0 c内から噴射燃料室 4 0 e内にかけて上下移動自在 に配設され、 その上端に形成されるテーパー部 5 6 aを、 該第一実施例と同様に 燃料流入孔 4 0 cと噴射燃料室 4 0 eとの間に形成される下弁座 4 0 aに接離す ることで、 ポぺッ ト弁構造の第一弁を構成している。 また、 上弁体 5 7も前記上 弁体 3 7と同様に、 ハウジング 4 0内の燃料排出孔 4 O d内から噴射燃料室 4 0 e内にかけて上下移動自在に配設され、 その上下途中部に形成されるテーパー部 5 7 aを、 該第一実施例と同様に、 燃料排出孔 4 0 dと噴射燃料室 4 0 eとの間 に形成される上弁座 4 0 bに接離することで、 ポぺッ ト弁構造の第二弁を構成し ている。 なお、 該燃料排出孔 4 0 d内において、 該上弁体 5 7の外周側面と、 該 燃料排出孔 4 0 dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面との間には、 燃料通路を 確保しており、 第二弁の開弁時に噴射燃料室 4 0 eに連通する。
該下弁体 5 6において、 上端のテーパー部 5 6 aと、 その下方に形成されて燃 料流入孔 4 0 c内に配設される胴部 5 6 bとの間の外周側面に、 燃料出口 5 6 e を開口する一方、 胴部 5 6 b内には底端 （即ち蓄圧室 3 1側） にて開口する上下 方向の孔を形成しており、 該胴部 5 6 b底端の開口と、 該燃料出口 5 6 eとを連 通する連通路 5 6 cが下弁体 5 6内にて形成されている。 この連通路 5 6の途中 には、 絞り部 5 6 dが形成されている。 該絞り部 5 6 dの断面積は、 該燃料出口 5 6 eの開口面積よりも小さいものとしている。 従って、 該燃料出口 5 6 eより 流出する燃料の量は、 該絞り部 5 6 dにより規制される。 なお、 厳密に該燃料出 口 5 6 eからの燃料量を該絞り部 5 6 dにより規制するためには、 該胴部 5 6 b の外周側面を、 燃料流入孔 4 0 cを囲む下ハウジング 4 0 Lの内周側面と摺動自 在に当接させる。 即ち、 該下弁体 5 6下方の燃料流入孔 4 0 c内と、 該燃料出口 5 6 eとの間を、 該胴部 5 6 bの外周側面に沿って燃料が流れることのないよう に （或いは、 殆どないように） する。
該燃料出口 5 6 eは、 第 7図に示すように無噴射時においては、 下弁体 5 6の テーパー部 5 6 aと下弁座 4 0 aとの当接部より下方であり、 蓄圧室 3 1からの 噴射用燃料は、 連通路 5 6 cを介して燃料出口 5 6 eより流出しても、 燃料流入 孔 4 0 c内に留まり、 噴射燃料室 4 0 e内には流入しない。 そして、 第 6図に示 すように、 噴射時においては、 下弁体 5 6が上方に移動し、 その上端のテーパー 部 5 6 aが下弁座 4 0 aから上方に離れ、 燃料出口 5 6 eが噴射燃料室 4 0 e内 に開放される。 これにより、 連通路 5 6 cを介して、 燃料流入孔 4 0 c内の燃料 が噴射燃料室 4 0 e内に流入する。 この際、 燃料出口 5 6 eの噴射燃料室 4 0 e に対する開放度は下弁体 5 6の上方移動量に左右されるが、 移動量がある限度以 上では、 その大小にかかわらず、 該燃料出口 5 6 eから流出される燃料量は、 絞 り部 5 6 dにより規制されて一定であり、 安定した燃料噴射を行うことが可能と なる。
また、 仮に、 このような噴射燃料室 4 0 eへの燃料流量を規制するための絞り を、 下ハウジング 4 0 Lにより、 即ち、 第 7図に示す状態の下弁体 5 6の下端よ りも下方 （即ち蓄圧室 3 1側） における燃料流入孔 4 0 cの途中部の断面積を小 さくすることで形成するとすれば、 該下弁体 3 6を上方に押動するための該燃料 流入孔 4 0 c内の燃料圧をも低く してしまい、 作動が遅くなつてしまうことにな る。 し力、し、 該絞り部 5 6 dは下弁体 5 6内に形成されており、 下弁体 5 6の底 面には、 燃料流入孔 4 0 cの最大口径分の燃料が押圧されるので、 迅速な下弁体
5 6の作動が確保されている。
第 8図及び第 9図に示す第三実施例の噴射制御弁 2 6について説明する。
形状は異なるものの、 前記の実施例と同様に、 下ハウジング 4 0 Lと第二ハウ ジング 4 0 Uよりなるハウジング 4 0内に、 噴射燃料室 4 0 eと、 該噴射燃料室
4 0 eを挟んで、 上下対向状の燃料流入孔 4 0 c及び燃料排出孔 4 0 dを形成し ている。
噴射燃料室 4 0 e内には、 略球形状の弁体 6 6を収納している。 該噴射燃料室 4 0は、 弁体 6 6の上下移動を許容する空間を提供しており、 該燃料流入孔 4 0 c内に嵌装したバネ 6 9と、 該燃料排出孔 4 0 d内から該パイロット圧油室 3 4 内にかけて配設されるピストン 3 8とにて、 弁体 6 6を上下より挟持している。 下ハウジング 4 0 L内の噴射燃料室 4 0 eから燃料流入孔 4 0 cにかけて、 下 弁座 4 0 aを、 また、 上ハウジング 4 0 U内の噴射燃料室 4 0 eから燃料排出孔 4 0 dにかけて、 上弁座 4 0 bを、 それぞれ、 弁体 6 6の略球形状に合わせてテ —パー状に形成している。
こ-のように、 本実施例においても、 弁体 6 6と下弁座 4 0 aにて、 ポぺッ ト弁 め第一弁を、 また、 弁体 6 6と上弁座 4 0 bにて、 ポぺッ ト弁構造の第二弁 を樺成している。 即ち、 弁体 6 6の往復移動方向上における対向両側にてポぺッ ト弁が構成されている。
なお、 前述の上下の弁体 3 6 · 3 7間に介装されるパネ 3 9が、 蓄圧室 3 1内 の蓄圧のために、 両弁体を離間するように、 即ち、 第一 ·第二両弁を開弁する方 向に付勢するよう設けられているのと違って、 本実施例のバネ 6 9は、 弁体 6 6 を上方に、 即ち、 第一弁を開弁し、 第二弁を閉弁する側にのみ付勢するものであ つて、 即ち、 噴射時における弁体 6 6と上弁座 4 0 bとの着座を確実にして、 噴 射燃料回路 4 1への燃料圧送を確実にするためのものである。
第 8図は、 噴射時の状態であり、 弁体 6 6は上弁座 4 0 bに着座するとともに 下弁座 4 0 aより離れており、 即ち、 第一弁が開き、 第二弁が閉じた状態で、 燃 料流入孔 4 0 cと噴射燃料室 4 0 eを連通し、 蓄圧室 3 1からの噴射用燃料を分 配軸 9へと圧送している状態である。 第 9図は、 無噴射時の状態であり、 弁体 6 6は下弁座 4 0 aに着座するととも. に上弁座 4 0 bより離れており、 即ち、 第一弁が閉じ、 第二弁が開いた状態で、 燃料流入孔 4 0 cを噴射燃料室 4 0 eより遮断し、 燃料排出孔 4 0 dを噴射燃料 室 4 Q eに連通している。
このように、 本実施例においては、 一つの弁体 6 6により第一弁と第二弁とが 構成されていて、 部材点数の低減化を実現している。
第 1 0図及び第 1 1図に示す第四実施例の噴射制御弁 2 6は、 第一 ·第二両弁 のうち、 一方 （本実施例では第一弁） をスプール弁、 他方 （本実施例では第二弁 ) をポぺッ ト弁として構成している。
上下ハウジング 4 0 U · 4 0 Lよりなるハウジング 4 0内には、 第一実施例や 第二実施例と同様に、 噴射燃料室 4 0 eと、 該噴射燃料圧 4 0 eを挟んで上下対 向状に形成される燃料流入孔 4 0 c及び燃料排出孔 4 0 dが形成されており、 ま た、 噴射燃料室 4 0 eは、 噴射ノズル 2 9への噴射燃料回路 4 1に、 燃料排出孔 4 0 dは低圧回路 3 2に連通している。
上弁体 7 7は、 上下途中部にテ一パ一部 7 7 aを形成して、 上弁座 4 0 bとし ての燃料排出孔 4 0 dの下端開口縁に着座可能となっていて、 ポぺット弁構造の 第二弁を構成している。 その上端は、 パイロッ ト圧油室 3 と燃,料排出孔 4 0 d との間に配設されているビストン 3 8の下端に当接している。 該テ一パ一部 7 7 aの上端から上弁体 7 7の上端にかけて、 該上弁体 7 7の外周側面と、 該燃料排 出孔 4 0 dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面との間には、 燃料通路が確保さ れていて、 該第二弁の開弁時に噴射燃料室 4 0 eに連通する。
一方、 下弁体 7 6は、 スプール弁状の第一弁として燃料流入孔 4 0 c内に摺動 自在に嵌入されており、 その上端が、 噴射燃料室 4 0 e内にて、 上弁体 7 7の下 端に当接している。 バネ 3 9は、 下弁体 7 6の上端面と、 上弁体 7 7のテーパー 部の 7 7 a下端面との間に介装されている。
下弁体 7 6内においては、 該下弁体 7 6の底端にて開口する連通路 7 6 aが形 成され、 絞り部 7 6 bを介して、 該下弁体 7 6の外周部を環状に抉って形成した 燃料出口ポート 7 6 cに連通している。 即ち、 燃料流入孔 4 0 c内における蓄圧 室 3 1からの燃料は、 下弁体 7 6の下端の燃料入口より、 連通路 7 6 a及び絞り 部 7 6 bを介して燃料出口ポート 7 6 cへと流出する。
第 1 0図に示す噴射時においては、 下弁体 7 6が上方に摺動して、 燃料出口ポ —ト 7 6 cが噴射燃料室 4 0 e内に開放される。 即ち、 第一弁の開弁状態となつ ている。 この時、 上弁体 7 7は上弁座 4 O bに着座して、 第二弁の閉弁状態とな つている。
また、 第 1 1図に示す無噴射時においては、 下弁体 7 6が下方に摺動して、 燃 料出口ポート Ί 6 cが燃料流入孔 4 0 c内にて閉塞される。 即ち、 第一弁の閉弁 状態となっている。 この時、 上弁体 7 7は上弁座 4 O bより離れて、 第二弁の開 弁状態となっている。
なお、 下弁体 7 6は、 第 1 1図の状態から第 1 0図の状態まで、 即ち、 上弁体 7 7が上弁座 4 0 bに着座するまで上方摺動可能であり、 この上方摺動に際して 燃料出口ポ一ト 7 6 cの噴射燃料室 4 0 eへの開ロストロ一クは d 1となってい る。
逆に、 上弁体 7 7の下方摺動量は、 下弁体 7 6がスプール弁に構成されている ので、 該下弁体 7 6によっては制限されず、 その噴射燃料室 4 0 eに対する開口 ストローク d 2を大きくとることが可能となっている。
ここで、 下弁体 7 6の燃料出口ポ一ト 7 6 cからは、 蓄圧室 3 1からの高圧燃 料が噴射燃料室 4 0 e内へと流出するため、 該開口ストローク d 1が小さくても 十分な量の燃料を供給することができる。
一方、 上弁体 7 7の構成する第二弁の開弁時には、 噴射ノズル 2 9側からの戻 り油を低圧回路 3 2へ速やかに戻すため、 該開口ストローク d 2は大きく確保す る必要がある。
そこで、 本例の如く、 スプール弁状に構成した下弁体 7 6を、 燃料供給側であ る燃料流入孔 4 0 c内に配設するとともに、 ポぺット弁状に構成した上弁体 7 7 を、 燃料排出側である燃料排出孔 4 0 d内に配設し、 上弁体 7 7の開口スト口一 ク d 2を大きく、 下弁体 7 6の開ロストロ一ク d 1を小さく設定することで、 噴 射制御の要求を満たしながら、 噴射と無噴射との切換時に、 下弁体 7 6と上弁体 7 7との両方が開いている時間を少なくすることができ、 蓄圧室 3 1からの燃料 がそのまま低圧側回路へ流出してしまう、 所謂 「通り抜け流れ」 を減少すること ができる。
また、 上弁体 7 7の開ロストロ一ク d 2は大きく確保することができるので、 十分なドレン流量を確保でき、 速やかな圧力降下特性を得ることができる。 次に、 第 1 2図及び第 1 3図に示す第六実施例の噴射制御弁 2 6について説明 する。 本実施例においては、 突き合わせ状に配設された下弁体 8 6 ·上弁体 8 7 のそれぞれが、 ポぺッ ト弁とスプール弁の両方を構成している。
下弁体 8 6は、 その上端部を噴射燃料室 4 0 e内に配置され、 更に、 噴射燃料 室 4 0 eより下方に延出する燃料流入孔 4 0 c内に上下摺動自在に嵌入されてい る。 即ち、 該燃料流入孔 4 0 c内にて、 下端に形成するテーパー部 8 6 aを除い て、 該下弁体 8 6の外周側面が、 該燃料流入孔 4 0 cを囲む下ハウジング 4 0 L の内周側面に摺動自在に当接している。 燃料流入孔 4 0 c内における下弁体 8 6 の下端部には、 テーパー部 8 6 aが形成され、 その直上部にて、 燃料入口 8 6 b を開口している。
これに対応して、 下ハウジング 4 0 Lにおける燃料流入孔 4 0 cを囲む内周面 を環状に抉って噴射燃料入口ポート 4 0 hを形成している。 該噴射燃料入口ポー ト 4 0 hは、 該下弁体 8 6の上下摺動全域にて、 常時、 該燃料入口 8 6 bに連通 するように上下幅を有している。 そして、 該噴射燃料入口ポ一ト 4 0 hの下縁端 を、 該下弁体 8 6のテーパー部 8 6 aに対応する下弁座 4 0 aとしており、 該下 弁体 8 6のテーパー部 8 6 aと、 該下弁座 4 0 aとにて、 ポぺッ ト弁を構成して いる。
更に、 該下弁体 8 6の外周部において、 該燃料入口 8 6 bの上方にて、 燃料出 口を開口しており、 該燃料出口の開口部分は、 環状に抉られて、 噴射燃料弁ポ一 ト 8 6 eを形成しており、 下弁体 8 6内に上下方向の連通孔 8 6 dを穿設し、 該 噴射燃料弁ポート 8 6 eに連通させている。 更に、 絞り 8 6 cを介して該連通孔 8 6 dを該燃料入口 8 6 bに連通することで、 該燃料入口 8 6 bと該噴射燃料弁 ポート 8 6 eとを連通している。 該連通孔 8 6 dは、 該下弁体 8 6の上端にて開 口しているが、 該上端開口は燃料漏れしないよう閉塞されている。
この噴射燃料弁ポート 8 6 eは、 下弁体 8 6の下方摺動時には燃料流入孔 4 0 c内にて閉塞され、 該下弁体 8 6の上方摺動により噴射燃料室 4 0 e内に開放さ れるように構成されており、 即ち、 スプール弁として構成されている。
このように、 下弁体 8 6は、 ハウジング 4 0 (下ハウジング 4 0 L ) とともに 燃料流入孔 4 0 cと噴射燃料室 4 0 eとを断接する第一弁を構成するが、 該下弁 体 8 6内に燃料通路を形成していて、 その入口部、 即ち、 蓄圧室 3 1側にポぺッ ト弁を、 出口部、 即ち、 噴射燃料室 4 0 e側にスプール弁を構成しているのであ る o
一方、 本実施例において、 上ハウジング 4 0 U内にて、 噴射燃料室 4 0 eより 上方延出状に形成される燃料排出孔 4 0 dの上下途中部には、 一定の上下長さで 他の部分よりもやや小径の小径部 4 0 f が形成されており、 低圧回路 3 2は、 該 小径部 4 0 f よりも上方にて燃料排出孔 4 0 dに連通している。
上弁体 8 7は、 燃料排出孔 4 0 d内に上下移動自在に配設されている。 該燃料 排出孔 4 0 dの小径部 4 0 f 内においては、 該上弁体 8 7の外周側面が、 該燃料 排出孔 4 0 dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面に摺動自在に接している。 従 つて、 該燃料排出孔 4 0 の、 該小径部 4 0 f よりも下方の部分においては、 燃 料排出孔 4 0 dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面と、 該上弁体 8 7の外周側 面との間に、 かなりの幅の隙間が確保され、 この隙間を燃料流路 4 0 iとして提 供する。
上弁体 8 7の上端は、 該小径部 4 0 f よりも上方にて、 ピストン 3 8の下端に 当接している。 該上弁体 8 7の下端 (ま噴射燃料室 4 0 e内にて、 下弁体 8 6の上 端に当接しており、 該下端の直上にてテーパー部 8 7 aを形成している。 該テ一 パー部 8 7 aの底面と、 該下弁体 8 6 aの上部に形成した段部との間には、 バネ 3 9を介装している。 該テ一パ一部 8 7 aは、 上下ハウジング 4 0 U · 4 0 Lの 合わせ面 4 0 gにて形成される燃料排出孔 4 0 dと噴射燃料室 4 0 eとの間の上 弁座 4 O bに接離して、 ポペッ ト弁を構成している。
燃料排出孔 4 0 d内にて、 該上弁体 8 7の上下途中の外周部には、 環状に排出 燃料弁ポ一ト 8 7 bを形成しており、 この排出燃料弁ポート 8 7 bは、 第 1 2図 のように、 上弁体 8 7を上方に移動してテーパー部 8 7 aを上弁座 4 0 bに着座 した時には、 該燃料排出孔 4 0 dの小径部 4 0 f 内にて閉塞され、 第 1 3図のよ うに上弁体 8 7を下方に移動してテーパー部 8 7 aを上弁座 4 0 bより離した時 には、 該小径部 4 0 f より下方の燃料排出孔 4 0 d内に連通する。 即ち、 該排出 燃料弁ポート 8 7 bは、 スプール弁として構成されている。
該排出燃料弁ポート 8 7 bから該上弁体 8 7の上端にかけて、 該上弁体 8 7の 外周側面上には、 該小径部 4 0 f の上方の燃料排出孔 4 0 dと該排出燃料弁ポ— ト 8 7 bとを連通する燃料通路 8 7 cを形成している。 従って、 該排出燃料弁ポ ート 8 7 bは、 常時、 低圧回路 3 2に連通している。
このように、 上弁体 8 7とハウジング 4 0 (上ハウジング 4 0 U) とで構成さ れる第二弁においても、 噴射燃料室 4 0 e側にポぺッ ト弁が、 低圧回路 3 2仴 ijに スプ一ル弁が構成されている。
第 1 2図は噴射時の状態、 第 1 3図は無噴射時の状態を示すものであって、 第 1 3図の無噴射の状態から第 1 2図の噴射状態に移行する際には、 閉弁していた パイロッ ト制御弁 2 5を開弁して、 ピストン 3 8上方のパイロッ ト圧油室 3 4内 を低圧化することで、 燃料流入孔 4 0 c内の下弁体 8 6下方に導入される噴射用 燃料の押圧力が、 該パイロッ ト圧油室 3 4内のパイロッ ト用燃料によるピストン
3 8への押圧力に勝り、 下弁体 8 6は上方に摺動する。 この上方摺動にてポぺッ ト弁としてのテーパー部 8 6 aが下弁座 4 0 aより離れることにより、 噴射燃料 入口 8 6 bを介して連通孔 8 6 d内に燃料が導入されて、 噴射燃料弁ポ一ト 8 6 eに達し、 更に、 スプール弁としての噴射燃料弁ポ一ト 8 6 eが噴射燃料室 4 0 eに連通すると、 直ちに該噴射燃料弁ポ一ト 8 6 e内の高圧燃料が、 噴射燃料室
4 0 e内へと導入される。 なお、 該噴射燃料弁ポ一ト 8 6 eより流出される燃料 量は、 下弁体 8 6内の絞り部 8 6 cにより規制され、 一定量に安定されている。 一方、 該下弁体 8 6の上方摺動とともに上弁体 8 7が上方に摺動する。 この上 方摺動の際、 該上弁体 8 7においては、 まず、 スプール弁としての排出燃料弁ポ —ト 8 7 が、 燃料排出孔 4 0 dの小径部 4 0 f 内に閉塞されることにより、 該 小径部 4 0 f の下方における燃料流路 4 0 iを低圧回路 S 2から遮断し、 続いて 、 ポぺッ ト弁としてのテーパー部 8 7 aが上弁座 4 O bに着座して、 噴射燃料室 4 0 eより燃料排出孔 4 0 dを完全に遮断する。
従って、 該噴射燃料弁ポ一ト 8 6 eが噴射燃料室 4 0 eに連通している間、 ポ ぺッ ト弁である上弁体 8 7のテーパー部 8 7 aが未だ上弁座 4 0 bに達していな くても、 スプール弁としての排出燃料弁ポート 8 7 bが小径部 4 0 f 内に閉塞さ れるので、 噴射燃料室 4 0 eから低圧回路 3 2への燃料の流れは遮断される。 即 ち、 燃料流入孔 4 0 cからの燃料が、 噴射燃料室 4 0 eを介して低圧回路 3 2へ と流れてしまうことがなく、 従って、 高圧燃料の流出による損失を防止できる。 逆に、 第 1 2図の噴射状態から第 1 3図の無噴射状態に移行する際には、 開弁 していたパイロッ ト制御弁 2 5を閉弁して、 パイロッ ト圧油室 3 4内を高圧化す ることで、 ピストン 3 8、 上弁体 8 7、 下弁体 8 6を下方に摺動する。 該上弁体 8 7が下方に摺動することにより、 ポぺッ 卜弁としてのテーパー部 8 7 aが上弁 座 4 O bより離れ、 更に、 スプール弁としての排出燃料弁ポート 8 7 bが該燃料 流路 4 0 iに連通すると、 直ちに噴射燃料室 4 0 e内の燃料が燃料流路 4 0 i及 び燃料通路 8 7 cに流入し、 低圧回路 3 2へと排出される。
一方、 該下弁体 8 6の下方摺動の際、 該下弁体 8 6においては、 まず、 スプ一 ル弁としての噴射燃料弁ポート 8 6 eが燃料流入孔 4 0 c内に閉塞されることに より、 該蓄圧室 3 1から噴射燃料室 4 0 eへの燃料の流入を遮断し、 次いでポベ ット弁としてのテーパー部 8 6 aが下弁座 4 0 aに着座することにより、 蓄圧室 3 1から噴射燃料室 4 0 eへの燃料流入を完全に遮断する。
従って、 上弁体 8 7と、 上ハウジング 4 0 Uの燃料排出孔 4 0 d部分とで構成 する第二弁を介して、 噴射燃料室 4 0 eと低圧回路 3 2とが連通している間、 ポ ぺッ ト弁である下弁体 8 6のテーパー部 8 6 aが未だ下弁座 4 0 aに達していな くても、 スプール弁としての噴射燃料弁ポ一ト 8 6 eが燃料流入孔 4 0 c内に閉 塞されるので、 蓄圧室 3 1から噴射燃料室 4 0 eへの燃料の流れは遮断される。 即ち、 噴射ノズル 2 9からの燃料噴射を停止すべく噴射燃料室 4 0 eと低圧回路 3 2とを連通しているのに燃料流入孔 4 0 cからの燃料が噴射燃料室 4 0 e内に 流入するという事態を生じさせないようにしている。 従って、 噴射燃料回路 4 1 内を速やかに低圧化し、 パイロッ ト制御弁 2 5の開弁操作に対する燃料噴射停止 の反応性を向上している。
このように、 第一弁、 第二弁においては、 それぞれ、 閉弁時に、 スプール弁の みでは隙間からの燃料漏れを生じるおそれがあるのを、 ポぺッ ト弁にて完全な燃 料遮断の捕償をするものである。 また、 ポぺッ ト弁が閉弁するまでの間、 即ち、 弁体の弁座への着座までの間、 スプール弁がまず閉弁することで、 その閉弁効果 を迅速に得るようにして、 第一·第二両弁間の開閉移行時に、 両弁が共に開弁し て、 燃料の、 所謂 「通り抜け流れ」 が生じるのを防いでいるのである。
なお、 スプール弁である下弁体 8 6の噴射燃料弁ポート 8 6 e及び上弁体 8 7 の排出燃料弁ポート 8 7 bは、 例えば、 第 1 2図に示す燃料噴射時の状態から第 1 3図に示す燃料無噴射時の状態へ移行する際には、 噴射燃料弁ポート 8 6 eが 閉弁 （燃料流入孔 4 0 c内に閉塞） した後に排出燃料弁ポ一ト 8 7 bが開弁する ようにして、 両弁ポ一ト 8 6 e · 8 7 bが同時に開くことのないようにすれば、 確実に、 蓄圧室 3 1からの燃料がそのまま低圧回路 3 2へ流出してしまう 「通り 抜け流れ」 を防止することができる。
また、 この移行の際に、 噴射燃料弁ポート 8 6 eが閉じる直前に排出燃料弁ポ ート 8 7 bが開くように構成してもよい。 このようにすれば、 「通り抜け流れ」 を最小に抑えながら、 噴射終了時の噴射燃料回路 4 1内の圧力低下を速やかに行 うことができ、 良好な噴射終了特性を得ることができる。
第 1 4図及び第 1 5図に示す第七実施例の噴射制御弁 2 6について説明する。 本実施例において、 第一弁、 即ち、 下弁体 8 6及び燃料流入孔 4 0 cの構成は、 前述の第 1 2図及び第 1 3図に示す第六実施例の第一弁構造と同一である。 本実施例における第二弁は、 概ね、 第一弁を上下反転した構造となっている。 即ち、 上弁体 8 5は、 上端部にテ―パ—部 8 5 aを形成し、 下端部を噴射燃料室 4 0 e内にて下弁体 8 6の上端に当接しており、 噴射燃料室 4 0 eより上方に延 出する燃料排出孔 4 0 d内に上下摺動自在に嵌入されている。 従って、 該燃料排 出孔 4 0 d内においては、 該テーパー部 8 5 aを除き、 該上弁体 8 5の外周側面 が、 該燃料排出孔 4 0 dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面に摺動自在に当接 している。
該上弁体 8 5の外周部には、 排出燃料入口を開口しており、 該排出燃料入口の 開口部分は、 環状に抉られて、 排出燃料弁ポート 8 5 bを形成しており、 上弁体 8 5内に上下方向の連通孔 8 5 cを穿設し、 該排出燃料弁ポ一ト 8 5 bに連通さ せている。 該連通孔 8 5 cは上弁体 8 5の下端にて開口しているが、該下端開口 は燃料漏れしないよう閉塞されている。 更に、 上弁体 8 5内において、 該連通孔 8 6 cを、 該排出燃料弁ポ一ト 8 5 bの上方で、 該テーパー部 8 5 aの直下に形 成した排出燃料出口 8 5 dに連通することで、 排出燃料弁ポ一ト 8 5 bと排出燃 料出口 8 5 dとを連通している。
排出燃料弁ポ—ト 8 5 bは、 上弁体 8 5の上方摺動時には燃料排出孔 4 0 d内 にて閉塞され、 該上弁体 8 5の下方摺動により噴射燃料室 4 0 e内に開放される ように構成されており、 即ち、 スプール弁として構成されている。
更に、 該上弁体 8 5の排出燃料出口 8 5 dとテーパー部 8 5 aに対応して、 上 ハウジング 4 0 Uにおける燃料排出孔 4 0 dを囲む内周面を環状に抉って排出燃 料出口ポート 4 0 jを形成している。 該排出燃料出口ポート 4 0 jは、 該上弁体 8 5の上下摺動全域にて、 常時、 該排出燃料出口 8 5 dに連通するように上下幅 を有している。 そして、 該排出燃料出口ポート 4 0 jの上縁端を、 該上弁体 8 5 のテーパー部 8 5 aに対応する上弁座 4 0 bとしており、 該上弁体 8 5のテ一パ —部 8 5 aと該上弁座 4 0 bとにて、 ポぺッ ト弁を構成している。
このように、 上弁体 8 5は、 ハウジング 4 0 (上ハウジング 4 0 U) とともに 燃料排出孔 4 0 dと噴射燃料室 4 0 eとを断接する第二弁を構成するが、 該上弁 体 8 5内に燃料通路を形成していて、 その入口部、 即ち、 噴射燃料室 4 0 e側に スプール弁を、 出口部、 即ち、 低圧回路 3 2側にポぺッ ト弁を構成しているので める。
第 1 6図及び第 1 7図に示す第八実施例の噴射制御弁 2 6について説明する。 本実施例において、 第二弁、 即ち、 上弁体 8 7及び燃料排出孔 4 0 dの構成は、 前述の第 1 2図及び第 1 3図に示す第六実施例の第二弁構造と同一である。 本実施例における第一弁は、 概ね、 第二弁を上下反転した構造となっている。 即ち、 下弁体 8 4が、 下ハウジング 4 0 L内に形成される燃料流入孔 4 0 c内に 上下移動自在に嵌入されており、 該下弁体 8 4の上下途中より上方の燃料流入孔 4 0 cの上部口径は、 該下弁体 8 4の直径よりもかなり大きくなっていて、 燃料 流路 4 0 kとして、 噴射燃料室 4 0 eに連通している。 該燃料流路 4 0 kより下 方の燃料流入孔 4 0 cは、 該下弁体 8 4と略同一径であり、 該下ハウジング 4 0 Lの内周側面と該下弁体 8 4の外周側面とが摺動自在に当接している。
下弁体 8 4の上端は噴射燃料室 4 0 e内にて、 上弁体 8 7の上端に当接してお り、 該上端の直下にてテ一パ一部 8 4 aを形成している。 両弁体 8 4 · 8 7のテ ーパ一部 8 4 a · 8 7 a同士間にはバネ 3 9を介装している。 該テーパー部 8 4 aは、 燃料流入孔 4 0 c上部の燃料流路 4 0 kと、 噴射燃料室 4 0 eとの間に形 成される下弁座 4 0 aに接離して、 ポぺッ ト弁を構成している。
燃料流入孔 4 0 c内にて、 該下弁体 8 4の上下途中の外周部には、 環状に噴射 燃料弁ポ一ト 8 4 dを形成しており、 この噴射燃料弁ポート 8 4 dは、 第 1 6図 のように下弁体 8 4を下方に移動してテーパー部 8 4 aを下弁座 4 0 aに着座し た時には、 該燃料流路 4 0 kより下方の燃料流入孔 4 0 c内にて閉塞され、 第 1 7図のように下弁体 8 4を上方に移動した時には、 該燃料流入孔 4 0 cの燃料流 路 4 0 k内に連通する。 即ち、 該噴射燃料弁ポ一ト 8 4 dは、 スプール弁として 構成されている。
該燃料燃料弁ポ一ト 8 4 dから該下弁体 8 4の下端にかけて、 該下弁体 8 4の 内部には、 該下弁体 8 4より下方の第二弁室 4 0 c内を該噴射燃料弁ポ一ト 8 4 dに連通するための燃料通路 8 4 bを形成している。 従って、 該噴射燃料弁ポ一 ト 8 4 dは、 常時、 蓄圧室 3 1に連通している。 なお、 該燃料通路 8 4 bの途中 部には、 絞り部 8 4 cを形成しているので、 該燃料噴射弁ポ一ト 8 4 dに流出す る蓄圧室 3 1からの噴射燃料の量は、 該絞り部 8 4 cにより規制される。
このように、 下弁体 8 4とハウジング 4 0 (下ハウジング 4 0 L ) とで構成さ れる第一弁において、 噴射燃料室 4 0 e側にポぺッ ト弁が、 蓄圧室 3 1側にスプ —ル弁が構成されている。
第 1 4図及び第 1 5図に示す第七実施例においても、 第 1 6図及び第 1 7図に 示す第八実施例においても、 第 1 2図及び第 1 3図の第六実施例で説明したよう に、 第一'第二各弁の閉弁時には、 先ずそのスプール弁が閉じて、 次にポぺッ ト 弁が閉弁する構造となっている。 即ち、 該スプール弁の閉弁によって、 該ポぺッ ト弁の閉弁までに、 第一 ·第二弁のうち開弁する方の弁に対する燃料の連通が生 じるのを防止し、 そして、 最終的にポぺッ ト弁の閉弁によって、 該スプール弁で は完全に遮断できない燃料漏れを阻止するのである。
また、 該第七実施例でも、 該第八実施例でも、 該第六実施例で説明したように 第一 ·第二両弁のスプール弁同士の開閉タイミングをどのように設定するかによ つて、 様々な効果を得ることができる。 即ち、 開弁する方のスプール弁の開弁時 期に対し、 閉弁する方のスプール弁の閉弁時期を早めれば、 燃料の所謂 「通り抜 け流れ」 を確実に防止でき、 また、 閉弁する方のスプール弁の閉弁時期よりも開 弁する方のスプール弁の開弁時期を早くすれば、 最低限の 「通り抜け流れ」 の防 止効果を得ながら、 開弁による効果を早く得ることができ、 即ち、 反応性のよい 噴射制御弁 2 6を提供することができる。
次に、 第 1 8図及び第 1 9図に示す第九実施例に係る噴射制御弁 2 6について 説明する。 なお、 本実施例では、 ハウジング 4 0を、 下ハウジング 4 0 L ·中ハ ウジング 4 0 Μ ·上ハウジング 4 0 Uの三段重ね構造にしているが、二段重ね構 造としてもよい。 該下ハウジング 4 0 Lの下部には、 第 2 0図に見られるような 蓄圧室 3 1からの燃料を導入する燃料導入孔 2 6 aを形成している。
第一弁は、 下弁体 9 6とハウジング 4 0 (下ハウジング 4 0 L ) により構成さ れている。 本実施例において、 下ハウジング 4 0 L内にて、 該燃料導入孔 2 6 a がその上方に形成した燃料流入孔 4 0 cに連通しており、 下弁体 9 6は、 該燃料 流入孔 4 0 c内にて上下摺動自在に嵌入されていて、 その下端部にはテーパー部 9 6 aを形成しており、 該燃料流入孔 4 0 cの下端部に形成した下弁座 4 0 aに 着座可能となっていて、 ポペット弁を構成している。
また、 該下弁体 9 6の上半部は、 （本実施例では、 中ハウジング 4 0 Mにて形 成されている） 噴射燃料室 4 0 e内に配置されている。
更に、 該下弁体 9 6の上下途中部の外周部には噴射燃料弁ポ—ト 9 6 cが形成 され、 更に、 該下弁体 9 6の外周側面に沿って、 該噴射燃料弁ポート 9 6 cより 下方延出状に、 一定の上下長さで連通路 9 6 bが形成されている。 下弁体 9 6の 該連通路 9 6 b下端より下方の部分は、 該下弁体 9 6自体をやや窄めるか、 或い は燃料流入孔 4 0 cをやや広げるかして、 一定の上下長さの燃料溜まりを形成し ている。 即ち、 該噴射燃料弁ポ一ト 9 6 cは、 連通路 9 6 bを介して、 常時この 燃料溜まりに連通しており、 該下弁体 9 6の上方摺動にて噴射燃料室 4 0 eに開 放され、 また、 下方摺動にて第二弁室 4 0 c内に閉塞される。 即ち、 該噴射燃料 弁ポート 9 6 cの形成部分はスプール弁となっている。
燃料排出孔 4 0 dが噴射燃料室 4 0 eより上方延出状に形成され、 該燃料排出 孔 4 O d内にはピストン 9 8が上下摺動自在に嵌入されている。 これまでの実施 例と同様、 該ピストン 9 8の上端のパイロッ ト圧油室 3 4内の燃料に対する受圧 面積は、 下弁体 9 6下端の蓄圧室 3 1からの燃料に対する受圧面積よりも大きく している。
該噴射燃料室 4 0 e内にて、 上下より該下弁体 9 6と該ピストン 9 8にて、 上 弁体 9 7が挟持されている。 上弁体 9 7は、 上部を切除された球体にて構成され ており、 その下端球面は、 下弁体 9 6の上端に形成した半球状凹面に嵌合してい る。 更に、 該上弁体 9 7の上面 9 7 aは平坦な水平面になっており、該上面 9 7 aに、 ピストン 9 8の下端が当接している。 該上面 9 7 aは、 上弁体 9 7の上方 移動により、 上ハウジング 4 0の底面である噴射燃料室 4 0 eの天井面に当接可 能であり、 この噴射燃料室 4 0 eの天井面を上弁座 4 0 bとしている。 このよう に、 本実施例では、 第二弁は、 噴射燃料室 4 0 e内に配設された上弁体 9 7とハ ウジング 4 0 (上ハウジング 4 0 U) にて構成されるポペッ ト弁となっている。 該ピストン 9 8は、 その上半部がビストン室 4 0 d内にて摺動自在に嵌入、 即 ち、 その外周側面が、 該ピストン室 4 O dを囲む上ハウジング 4 0 Uの内周側面 に摺動自在に当接している。 該ピストン 9 8の下半部は、 該上半部よりも小径に なっており、 これに合わせて、 ピストン室 4 0 dの下半部もその上半部より小径 になっているが、 その口径は、 該ピストン 9 8の下半部の径ょりも大きくなつて いる。 従って、 該ピストン 9 8の下半部とビストン室 4 0 dの下半部との間にて 該第二弁の開弁時に噴射燃料室 4 0 eに連通する燃料流路を形成しており、 低圧 回路 3 2は、 この燃料流路に常時連通している。
第 1 9図に示す無噴射状態から第 1 8図に示す噴射状態に移行する際には、 パ イロッ ト制御弁 2 5を開き、 ビストン 9 8上方のパイ口ッ ト圧油室 3 内の燃料 圧を低下し、 ピストン 9 8、 上弁体 9 7、 下弁体 9 6を一体に上方摺動させる。 この上方摺動により、 まず、 下弁体 9 6下端に形成されるポぺッ ト弁が開弁し、 燃料流入孔 4 0 cの下部に形成された前述の燃料溜まりを蓄圧室 3 1に連通させ る。 次いで、 該下弁体 9 6のスプール弁である噴射燃料弁ポ一ト 9 6 cが噴射燃 料室 4 0 eに開放されて、 直ちに該噴射燃料弁ポ一ト 9 6 cより蓄圧室 3 1から の燃料を噴射燃料室 4 0 e内に流出させる。 最終的に、 上弁体 9 7の上面が上弁 座 4 0 bに着座、 即ち、 第二弁が閉弁して、 噴射燃料室 4 0 e内を低圧回路 3 2 より遮断する。
第 1 8図の噴射状態から第 1 9図の無噴射状態に移行する際には、 パイロッ ト 制御弁 2 5を閉じてパイロッ ト圧油室 3 4内の燃料圧を高め、 ピストン 9 8、 上 弁体 9 7、 下弁体 9 6を一体に下方摺動させる。 この下方摺動により、 まず、 上 弁体 9 7上端に形成されるポぺッ ト弁が開弁し、 次いで、 該下弁体 9 6のスプー ル弁である噴射燃料弁ポート 9 6 cが噴射燃料室 4 0 eより燃料流入！ 0 c内
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に進入して閉弁し、 最終的に下弁体 9 6の下端のテーパー部 9 6 aが下弁座 4 0 aに着座、 即ち、 第一弁のポぺッ ト弁が閉弁して、 噴射燃料室 4 0 e内を蓄圧室 3 1より遮断する。
このように、 第九実施例の噴射制御弁 2 6は、 第二弁がポぺッ ト弁のみで構成 されていて、 スプール弁を構成した場合に必要とされる上下摺動量を削減できる ので、 第六〜第八実施例のように、 第一 ·第二両弁にそれぞれポぺット弁とスプ ール弁とを構成した場合に比べれば、 第一 ·第二弁間の開閉移行時における上下 弁体 9 7 · 9 6の上下移動量は小さくてすむ。
そして、 噴射状態から無噴射状態に移行する場合に、 第一弁においては、 ポベ ット弁が閉弁するまでの間に、 第二弁のポぺット弁が開弁した状態であっても、 第一弁のスプール弁が閉弁して、 噴射燃料室 4 0 e内に対し蓄圧室 3 1からの燃 料を遮断するので、 蓄圧室 3 1から噴射燃料室 4 0 eを通して低圧回路 3 2への 燃料が流れ、 所謂、 燃料の 「通り抜け流れ」 を少く抑えることができる。
次に、 本発明に係る噴射制御弁 2 6 (前述の第一実施例〜第九実施例のどの噴 射制御弁 2 6でもよい） を具備した燃料噴射ポンプ 1における、 プランジャ 7、 蓄圧室 3 1、 分配軸 9、 圧力制御弁 2 7、 及びパイロッ ト制御弁 2 5等の各構成 部材の配置構成等について、 第 2 0図〜第 2 2図より説明する。
第 2 0図〜第 2 2図に示すように、 燃料噴射ポンプ 1の下部には、 カム 5が固 設されるカム軸 4が横設され、 該カム軸 4の一端部は、 カム軸受 1 2を介して力 ム軸ハウジング Hに回転自在に軸支されている。
カム軸ハウジング Hの上方には、 プランジャ 7、 蓄圧室 3 1、 及び分配軸 9等 の各構成部材のハウジングである、 ブロック状部材のハイドロリックベース H b が連設されている。
カム 5の上方には、 カム軸 4の軸方向と略直交する方向にプランジャ 7が配設 されている。 該プランジャ 7は、 ハイドロリックベース H bに嵌装されるプラン ジャバレル 8に上下摺動自在に嵌揷されている。 該プランジャ 7の下端にはタぺ ッ ト 1 1が付設されている。
プランジャ 7及びタぺッ ト 1 1はスプリング 1 6等の付勢手段により下方へ付 勢され、 該タぺッ ト 1 1がカム 5に当接しており、 該カム 5の回転によりプラン ジャ 7が上下往復動するように構成している。
これらのプランジャ 7、 プランジャ 7の上方に形成されるプランジャ室 7 a、 夕ペッ ト 1 1、 及びカム 5等で構成される、 蓄圧室 3 1へ燃料を圧送して蓄圧す るためのプランジャ部は、 本燃料噴射ポンプ 1においては、一つだけ設けられて いる。
このように、 プランジャ部を一つだけ設けることで、 燃料噴射ポンプ 1を小型 化することができるとともに、 部品点数を削減することができ、 構造容易化及び 低コスト化を図ることが可能となる。
また、 プランジャ 7の上端部には、 該プランジャ 7による燃料圧送の制御用電 磁弁である前記圧力制御弁 2 7が配設されており、 該圧力制御弁 2 7は、 弁体 2 7 aがカム軸 4の軸方向と略直交する方向、 即ち上下方向に摺動するように配置 されている。
このように、 プランジャ 7の上端部に前記圧力制御弁 2 7を設置することで、 燃料噴射ポンプ 1のカム軸 4の軸方向の寸法を小さくすることができ、 燃料噴射 ポンプ 1を全体的に小型化することが可能となっている。
尚、 圧力制御弁 2 7を、 弁体 2 7 aがカム軸 4の軸方向と略直交する方向に摺 動するように配置することで、 高速作動や多数回の作動によっても摺動部に偏摩 耗が発生することを防止でき、 耐久性 ·信頼性の向上を図ることができる。 また、 プランジャ 7の側方には、 分配軸 9が該プランジャ 7と軸心を平行に配 設されており、 該分配軸 9は、 ハイド口リックベース H bに嵌装される分配軸ス リーブ 1 0に回転自在に嵌挿されるとともに、 該分配軸 9の下端部に連結した分 配駆動軸 3 9により回転駆動される。 該分配駆動軸 3 9及び分配軸 9は、 カム軸 4の軸方向と略直交する方向に配置 されており、 分配駆動軸 3 9とカム軸 4とを傘歯車 1 9により接続している。 こ れにより、 分配軸 9を傘歯車 1 9を介してカム軸 4により回転駆動可能としてい る o
なお、 ハイ ドロリックベース H bにおける分配軸 9の周囲には、 気筒数分の吐 出弁 1 8が嵌装されている。
ハイドロリックベース H bにおける、 分配軸 9の反プランジャ 7側の側方部分 には、 前記噴射制御弁 2 6が嵌装され、 カム軸 4の軸方向と略直交する方向に配 置されている。 即ち、 噴射制御弁 2 6は、 前記上下弁体 3 6 · 3 7がカム軸 4の 軸方向と略直交する方向に摺動するように配置されている。
該噴射制御弁 2 6の上端部には前記パイロッ ト制御弁 2 5が配設されており、 該パイロッ ト制御弁 2 5は、 弁体 2 5 aがカム軸 4の軸方向と略直交する方向、 即ち上下方向に摺動するように配置されている。
このように、 噴射制御弁 2 6の上端部にパイロッ ト制御弁 2 5を設置すること で、 燃料噴射ポンプ 1のカム軸 4の軸方向の寸法を小さくして、 燃料噴射ポンプ 1を全体的に小型化している。
また、 パイロッ ト制御弁 2 5は、 前述の圧力制御弁 2 7と同様に、 高速作動や 多数回の作動によっても摺動部に偏摩耗が発生することを防止して、 耐久性 ·信 頼性の向上を図るようにしている。
燃料噴射ポンプ 1の制御系機能部材である、 前記プランジャ 7、 分配軸 9、 及 び噴射制御弁 2 6は、 カム軸 4の軸方向に、 ハイ ド口リックべ一ス H bの一端部 側からプランジャ 7、 分配軸 9、 及び噴射制御弁 2 6の順に、 直列配置されてい なお、 蓄圧室 3 1内の圧力を検出する圧力センサ 3 0はハイドロリックベース H bの一側面に取り付けられている。
また、 ハイ ドロリックベース H bには、 カム軸 4の軸方向と略平行に、 軸方向 に長い穴が穿設され、 蓄圧室 3 1を構成している。 該蓄圧室 3 1は複数構成され ており、 互いにハイ ドロリックベース H bに形成される油路によって連通されて いる。 蓄圧室 3 1を構成するハイドロリックベース H bの穴の一端部は外部に開口し ており、 この開口部は、 プラグ 3 5又は前記安全弁 2 4により閉塞されている。 例えば、 複数の蓄圧室 3 1の内、 一つの蓄圧室 3 1を構成する穴の開口部を安全 弁 2 4により閉塞し、 他の蓄圧室 3 1を構成する穴の開口部をプラグ 3 5により 閉塞している。
該複数の蓄圧室 3 1は、 互いに並列配置され、 前記プランジャ 7、 分配軸 9、 及び噴射制御弁 2 6等の制御系機能部材の近傍に配置されている。
なお、 蓄圧室 3 1は、 カム軸 4の軸方向に対して略直交方向に配置することも 可能であり、 また、 直線状に形成するだけでなく途中部で屈曲させてもよい。 前記カム軸ハウジング Hの一端面には、 カム軸 4の回転により駆動され燃料を 圧送するためのフィードポンプであるトロコィドポンプ 6が付設されている。 該トロコイドポンプ 6により燃料タンクに貯溜される燃料が、 カム軸ハウジン グ Hに穿設形成される油路 r 1及びハイドロリックベース H bに穿設形成される 油路 r 2を通じて、 プランジャ室 7 aへ圧送される。
即ち、 トロコィドポンプ 6の吐出口 6 aからプランジャ部のプランジャ室 7 a までが、 油路 r 1及び油路 r 2により連通されている。
そして、 プランジャ室 7 aへ圧送された燃料は、 油路 r 3を通じて逆止弁 2 8 へ導入され、 該逆止弁 2 8から油路 r 4を通じて蓄圧室 3 1へ導出される。 逆止弁 2 8は、 ハイドロリックベース H bに形成される嵌装孔 h dに嵌装され ており、 該逆止弁 2 8の下方における嵌装孔 h dには燃料通路片 5 1が嵌装され ている。
該燃料通路片 5 1には前記油路 r 3及び油路 r 4が形成されている。 燃料通路 ブロック 5 1に形成される油路 r 3の一端部は、 ハイ ドロリックベース H bに形 成される油路 r 3と接続され、 他端部は、 逆止弁 2 8の燃料導入口 2 8 aに接続 されている。 また、 燃料通路ブロック 5 1に形成される油路 r 4の一端部は、 逆 止弁 2 8の燃料導出口 2 8 bに接続され、 他端部は、 ハイドロリックベース H b に形成される油路 r 4と接続されている。
即ち、 逆止弁 2 8は、 ハイ ドロリックベース H bに形成される油路 r 3及び r 4と、 それぞれ燃料通路ブロック 5 1に形成される油路 r 3及び油路 r 4を介し て接続されている。
このように、 ハイドロリックベース H b内に設けられる逆止弁 2 8の燃料導入 口 2 8 aと接続される油路 r 3、 及び、 燃料導出口 2 8 bと接続される油路 r 4 を、 ハイ ドロリックべ一ス H bとは別体に形成される燃料通路ブロック 5 1に形 成している。
蓄圧室 3 1内へ送出され蓄圧された高圧燃料は、 パイロッ ト制御弁 2 5の制御 状態によっては （パイロッ ト制御弁 2 5が開弁されているときには） 、 油路 r 5 を通じて噴射制御弁 2 6へ導入され、 該噴射制御弁 2 6から油路 r 6を通じて分 配軸 9へ導出される。
噴射制御弁 2 6は、 ハイ ドロリックベース H bに形成される嵌装孔 h cに嵌装 されており、 該噴射制御弁 2 6の下方における嵌装孔 h cには燃料通路プロック 5 2が嵌装されている。
該燃料通路ブロック 5 2には前記油路 r 5及び油路 r 6が形成されている。 燃 料通路ブロック 5 2に形成される油路 r 5の一端部は、 ハイ ドロリックべ一ス H bに形成される油路 r 5と接続され、 他端部は噴射制御弁 2 6の燃料導入口 2 6 a (前記の燃料流入孔 4 0 cに導通するポ一ト。 なお、 燃料流入孔 4 0 cそのも のとしてもよい。 ） に接続されている。 また、 燃料通路ブロック 5 2に形成され る油路 r 6の一端部は、 噴射制御弁 2 6の燃料導出口 2 6 bに接続され、 他端部 は、 ハイドロリックベース H bに形成される油路 r 6と接続されている。
即ち、 噴射制御弁 2 6は、 ハイドロリックベース H bと燃料通路ブロック 5 2 とにて形成される油路 r 5を介して蓄圧室 3 1に接続されており、 ハイドロリッ クベース H bと燃料通路ブロック 5 2とにて形成される油路 r 6を介して分配軸 9に接続されている。
このように、 ハイド口リックベース H b内に設けられる噴射制御弁 2 6の燃料 導入口 2 6 aと接続される油路 r 5、 及び燃料導出口 2 6 bと接続される油路 r 6を、 ハイド口リ ックベース H bとは別体に形成される燃料通路ブロック 5 2に 形成している。
分配軸 9へ送出された燃料は、 各気筒に対応する油路 r 7を通じて、 各吐出弁 1 8へ案内され、 各気筒の噴射ノズル 2 9から噴射される。 従って、 本実施例の燃料噴射ポンプ 1において、 前記の噴射燃料回路 4 1は、 燃料導出口 2 6 b、 （ハイドロリックベース H b及び燃料通路ブロック 5 2にお ける） 油路 r 6、 分配軸 9、 油路 r 7及び吐出弁 1 8よりなる。
以上のように、 本燃料噴射ポンプ 1における燃料の高圧経路を構成する、 ブラ ンジャ 7、 分配軸 9、 圧力制御弁 2 7、 逆止弁 2 8、 噴射制御弁 2 6、 圧力セン サ 3 0、 安全弁 2 4、 吐出弁 1 8、 パイロッ ト制御弁、 及び蓄圧室 3 1等といつ た機能部材は全て、 一つのブロック状部材にて構成されるハイドロリックベース H bに纏めて配設されている。
また、 噴射制御弁 2 6及び分配軸 9の下方における、 ハイドロリックベース H bとカム軸ハウジング Hとの境界部には、 低圧室 1 5が形成されている。
該低圧室 1 5は、 主にハイド口リックベース H bに形成されるキリ孔で構成さ れた低圧回路 3 2に接続されており、 前記嵌装孔 h cと噴射制御弁 2 6との間か ら漏れ出る燃料や、 ハイドロリックベース H bに形成される嵌装孔 h bに嵌装さ れる分配軸スリーブ 1 0と分配軸 9との間から漏れ出る燃料等を、 該低圧室 1 5 に回収し、 低圧回路 3 2を通じて燃料タンクへ戻すように構成している。
なお、 低圧室 1 5をトロコィドポンプ 6の吸入側ポートと接続して、 該低圧室 1 5で回収した燃料をトロコィドポンプ 6へ供給するように構成することもでき このように、 噴射制御弁 2 6部分や分配軸 9部分等の高圧経路側から低圧側へ 漏れ出す燃料の回収室として低圧室 1 5を、 燃料噴射ポンプ 1のハウジングであ るハイドロリックベース H b及びカム軸ハウジング Hに設けて、 高圧経路側から の燃料リークが発生したとしても、 リーク燃料を確実に回収して燃料タンクへ戻 し、 カム軸ハウジング H内やエンジンの潤滑油に混入して、 該潤滑油が希釈され てしまうことを防止している。
噴射制御弁 2 6は、 上下方向ではなく、 横向きに配設することも考えられる。 第 2 3図〜第 2 5図に示す燃料噴射ポンプ 2 0 1は、 噴射制御弁 2 6を、 横向き の噴射制御弁 2 2 6として具備した構造のものである。
燃料噴射ポンプ 2 0 1のハウジングは、 カムハウジング 2 0 2、 プランジャポ ンプハウジング 2 4 5および油路ハウジング 2 4 9、 そしてこれらに装着される 部材により構成されるものである。
カムハウジング 2 0 2には、 カム軸 2 0 4が配設されており、 該カム軸 2 0 4 の外周上にはカム 2 0 5が構成されている。 カム 2 0 5上にはブランジャ 2 0 7 が配設されており、 該プランジャ 2 0 7の下部がカム 2 0 5の上面に当接してい る。 そして、 カム軸 2 0 4の回動により、 カム 2 0 5に沿ってブランジャ 2 0 7 が上下するものである。
カムハウジング 2 0 2の側部には、 カム軸 2 0 4の回転を認識するタイミング センサ 2 0 6が配設されており、 さらにカムハウジング 2 0 2の上側部にはュニ オンボルト 2 0 8が螺装されている。 ユニオンボルト 2 0 8は、 燃料を供給する チューブをカムハウジング 2 0 2に接続するものである。
カムハウジング 2 0 2の上部には、 プランジャポンプハウジング 2 4 5が固設 されているものである。 該プランジャポンプハウジング 2 4 5には、 圧力制御弁 2 2 7が装着されており、 該圧力制御弁 2 2 7の下方に前記プランジャ 2 7が配 設されるものである。
圧力制御弁 2 2 7はプランジャ 2 0 7により加圧される燃料の圧力調節を行う ものである。 燃料の圧力が設定値を超える場合には、 圧力制御弁 2 2 7を作動さ せ、 プランジャ 2 0 7により加圧された燃料を低圧側に逃がすものである。 なお、 プランジャ 2 0 7により加圧された燃料は、 プランジャポンプハウジン グ 2 4 5に設けられた油路を介して逆止弁 2 4 1に送られる。 逆止弁 2 4 1はパ イブにより逆止弁 2 2 8に接続されており、 プランジャ 2 0 7により加圧された 燃料は、 油路ハウジング 2 4 9内に送られるものである。
油路ハウジング 2 4 9は、 カムハウジング 2 0 2の後部に固設されているもの でめる。
油路ハウジング 2 4 9の上部には前記逆止弁 2 2 8が装着されており、 該逆止 弁 2 2 8は油路ハウジング 2 4 9内に構成された蓄圧室 2 3 1に接続されている ものである。
油路ハウジング 2 4 9の上部には逆止弁 2 2 8のほかに、 圧力センサ 2 3 0が 装着されており、 該圧力センサ 2 3 0により蓄圧室 2 3 1内の圧力を認識するも のである。 そして、 圧力センサ 2 3 0の検出結果に基づいて、 燃料圧送制御用の 前記圧力制御弁 2 2 7作動を制御し、 蓄圧室 2 3 1内の圧力を一定に制御するも のである。
油路ハウジング 2 4 9の上側部には、 安全弁 2 2 4が装着されており、 蓄圧室 2 3 1内の圧力が異常に上昇した場合には該安全弁 2 2 4が開き、 蓄圧室 2 3 1 内の燃料が排出されるものである。
油路ハウジング 2 4 9の中央部には、 パイロッ ト制御弁 2 2 5が装着されてお り、 該パイロッ ト制御弁 2 2 5の開閉により、 噴射制御弁 2 2 6を噴射状態と無 噴射状態に切り換える。 該パイロッ ト制御弁 2 2 5及び噴射制御弁 2 2 6は、 前 述のパイロッ ト制御弁 2 5及び噴射制御弁 2 6と同様の構成であるが、 本燃料噴 射ポンプ 2 0 1では、 噴射制御弁 2 2 6の弁体及びピストンが、 上下方向ではな く、 水平方向 （詳しくは、 カム軸 2 0 4と平行） に作動するように配置されてい る。
油路ハウジング 2 4 9の下部には、 分配軸 2 0 9が配設されており、 該分配軸 2 0 9の前端はカム軸 2 0 4の後端に接続されている。 そして、 分配軸 2 0 9は カム軸 2 0 4の回転に同期して回転するものである。
分配軸 2 0 9は、 該油路ハウジング 2 4 9に設けられた油路を介して、 吐出弁 2 1 8に接続されており、 該吐出弁 2 1 8を介して燃料が燃料噴射ポンプより排 出されるものである。
最後に、 本発明の噴射制御用三方弁を具備する燃料噴射ポンプ 1を搭載したェ ンジン制御システムについて、 第 2 6図により概説する。
燃料噴射ポンプ 1は、 エンジン Eに装着されている。 該エンジン制御システム における前記 E C U 2 0には、 前述の圧力センサ 3 0、 パイロッ ト制御弁 2 5、 及び圧力制御弁 2 7の他に、 燃料噴射ポンプ 1に付設される燃料温度センサ 6 8 や、 カム軸 4と一体的に回転する気筒判別用パルサ一 6 1を用いて噴射対象の気 筒を判別するための気筒判別用センサ 6 2が接続されている。
また、 該 E C U 2 0には、 エンジン Eの冷却水温度を検出する水温センサ 6 6 や、 クランク軸と一体的に回転する回転検出用パルサ 6 3によりエンジン回転数 を検出する回転数センサ 6 4が接続され、 各気筒の噴射ノズル 2 9のリフト量を 検出するリフトセンサ 6 5も接続されている。 さらに、 E C U 2 0には、 アクセルセンサ 6 7や、 その他のブースト圧ゃ吸気 流量や吸気温度等を検出するセンサ群 6 9が接続されている。
そして、 アクセルセンサ 6 7によるアクセル開度の検出値、 回転数センサ 6 4 によるエンジン回転数の検出値、 圧力センサ 3 0による蓄圧室 3 1内の圧力の検 出値等に基づいて、 E C U 2 0によりパイロッ ト制御弁 2 5や圧力制御弁 2 7等 の作動を電気的に制御して、 適切な噴射量や噴射時期等で噴射ノズル 2 9から燃 料を噴射するようにしている。
この際、 気筒判別用センサ 6 2により燃料噴射をおこなうべき噴射ノズル 2 9 を判別し、 その他の燃料温度センサ 6 8、 水温センサ 6 6、 リフトセンサ 6 5、 及びセンサ群 6 9による検出値により、 燃料噴射条件を適宜調節している。 さらに、 該 E C U 2 0においては、 各種センサの検出値等に異常があった場合 に、 エンジン Eや燃料噴射ポンプ 1に故障が発生したかどうかの判断を行う故障 診断機能も備えられている。 産業上の利用可能性
本発明の噴射制御弁として適用される三方弁は、 構造が簡単で、 低コストであ り、 更に、 燃料漏れや、 弁の開閉移行時における燃料の通り抜け流れの生じ難い 構造となっており、 ディ一ゼルェンジンにおける近年の排気ェミ ッションの低減 要請に応えながらも高出力を維持するために構成された蓄圧式分配型燃料噴射ポ ンプにおいて装着されて、 低コストかつ高精度の噴射制御を実現する。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 蓄圧室 （3 1) に蓄圧した高圧燃料を分配手段 （9) により各気筒へ分配し て供給する蓄圧式分配型燃料噴射ポンプ （1) にて、 該蓄圧室 （3 1) と該分配 手段 （9) とドレン用の低圧回路 （3 2) との間に構成される三方弁 （2 6) で あって、 ハウジング （40) と、 該ハウジング （4 0) 内にて往復移動自在に内 装された弁体とにて、 該蓄圧室 （3 1) と該分配手段 （9) とを断接する第一弁 と、 該分配手段 （9) と該低圧回路 （32) とを断接する第二弁とを構成してお り、 該第一 ·第二両弁は互いに対向する側に配設されて、 該弁体の一側への移動 により該第一弁を開弁して該第二弁を閉弁し、 該弁体の反対側への移動により該 第一弁を閉弁して該第二弁を開弁することを特徴とする蓄圧式分配型燃料噴射ポ ンプの三方弁。
2. 前記第一 ·第二両弁は、 各々、 スプール弁とポぺッ ト弁とを組み合わせてな ることを特徵とする請求の範囲第 1項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方 弁。
3. 前記第一 ·第二両弁のうち、 一方の弁は、 スプール弁とポぺッ ト弁とを組み 合わせてなるものであり、 他方の弁は、 ポぺッ ト弁のみで構成されていることを 特徴とする請求の範囲第 1項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁。
4. 前記ハウジング （4 0) 内には、 前記第一弁を構成する一つの弁体 （3 6) と、 前記第二弁を構成する他の弁体 （3 7) と力^ 同一の往復移動方向上にて、 互いに対向する位置に配設され、 突き合わせ状に当接しており、 当接したまま、 該移動方向の一方に移動することで、 該第一弁を開弁して該第二弁を閉弁し、 他 方に移動することで、 該第一弁を閉弁して該第二弁を開弁することを特徴とする 請求の範囲第 1項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁。
5. 前記第一 ·第二両弁は、 各々、 スプール弁とポぺット弁とを組み合わせてな ることを特徴とする請求の範囲第 4項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方 升。
6 . 前記第一 '第二両弁のうち、 一方の弁は、 スプール弁とポぺッ ト弁とを組み 合わせてなるものであり、 他方の弁は、 ポぺッ ト弁のみで構成されていることを 特徴とする請求の範囲第 4項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁。
7 . 前記の両弁体 （ 3 6 * 3 7 ) 間に、 該両弁体 （ 3 6 * 3 7 ) を離間する方向 に付勢力を有する付勢部材 （3 9 ) を介装し、 該付勢力により該両弁体 （3 6 · 3 7 ) を離間することで、 前記第一 ·第二両弁とも閉弁することを可能とするこ とを特徴とする請求の範囲第 4項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁。
8 . 前記第一'第二両弁は、 各々、 スプール弁とポぺット弁とを組み合わせてな ることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方 弁。
9 . 前記第一 ·第ニ両弁のうち、 一方の弁は、 スプール弁とポぺッ ト弁とを組み 合わせてなるものであり、 他方の弁は、 ポぺッ ト弁のみで構成されていることを 特徴とする請求の範囲第 7項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポンプの三方弁。
1 0 . 前記ハウジング （4 0 ) は、 両弁体 （ 3 6 * 3 7 ) の移動方向に分割可能 となっていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の蓄圧式分配型燃料噴射ポ ンプの三方弁。
補正書の請求の範囲
[2002年 5月 1 日 （01. 05. 02 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 1及び 1 0は補正された；他の請求の範囲は変更なし。 （3頁） ]
1. (補正後） m. (3 Dに蓄圧した高 燃斗を分配手段（ 9 ) により各気 筒へ分配して供辛 る蓄 E¾分酉 B »W寸ポンプ（ 1 ) にて、 m (31
) と言亥分酉己手段 (9) とドレン用の ffi回路（32)との間に構成される三方弁 (26)であって、ハウジング（40) と、該ハウジング（40)内にて往衞多 動自在に内装された f本とにて、 tm . (31) と該分配手段 o) とを断接 する第一弁と、 ϊ¾ ^酉己手段 (9) と該 ffi回路（32) とを断妾する第二弁とを 構成しており、言織一'第二両弁 いに対向する側に配設されて、言 本の一 側への移動により Ϊ織一弁を開弁し Π錄ニ弁を閉弁し、言 ¾ ί本の^ 則への移 動により ϊ線一弁を閉弁して言錄ニ弁を開弁するものであって、 m~ ·第二両 弁のうち、少なくとも一方が、スフ。一ル弁とポぺット弁とを組み合わせてなるこ とを樹敷とする蓄 i¾分酉 寸ポンフ。の三方弁。
2.龍 a —'第二両弁は、各々、 スプール弁とポぺット弁とを組み合わせてな ることを椅敫とする請求の範囲第 1項鐵の蓄/ 攝寸ポンフ。の三方 弁。
3.龍 ー'第二両弁のうち、一方の弁は、 スプール弁とポぺット弁とを組み 合わせてなるものであり、他方の弁は、 ポぺット弁のみで構成されていることを 特敫とする請求の範囲第 1瑪織の蓄 1ϊϊ¾^β ΐι顫寸ポンプの三方弁。
4.離己ハウジング（40)内には、蘭 Ξ ^—弁を構成する一つの [本（36) と、繭 二弁を構成する他の ί本（37) とが、同一の往 ί廳方向上にて、 互いに対向する位置に配設され、突き合わせ状に当接しており、当接したまま、 識多動方向の一方に移動することで、 Ϊ織一弁を開弁し ΤΪ織二弁を閉弁し、他 方に移動することで、言練一弁を閉弁し Ι線二弁を開弁することを输數とする 蓄 E5t分画辦謝ポンプの三方弁。
38
補正された用紙 （条約第 19条）
5. 調 一 ·第二両弁は、各々、 スプーノ1 とポぺット弁とを組み合わせてな ることを椅敷とする請求の範囲第 41駕 の蓄 分酉 Ξ§»斗噴 J寸ポンフ。の三方 弁。
39
補正された用紙 （条約第 19条）
6. tOIH ^—'第二両弁のうち、一方の弁は、 スフ。一ル弁とポぺット弁とを組み 合わせてなるものであり、他方の弁は、ポベット弁のみで構成されていることを 椅敷とする請求の範囲第 4項識の蓄 Hit分酉 斗職寸ポンプの三方弁。
7. ΙΐΙ己の両 [本 ( 36 - 37)間に、言亥両#{本 (36 - 37)を离佳間する方向 に付勢力を有する腦附（39)を條し、言 寸勢力により該両 (本（36 · 37 ) を離間することで、 ·第二両弁とも閉弁することを可能とするこ とを樹敷とする請求の範囲第 4瑪 の蓄/ ¾分酉 燃 戴寸ポンフ。の三方弁。
8.1 3^— '第二両弁は、各々、 スプール弁とポベット弁とを組み合わせてな ることを ί敷とする請求の範囲第 7瑪魔の蓄 |¾分酉 寸ポンフ。の三方 弁。
9.編 3 ^—'第二両弁のうち、一方の弁は、 スプール弁とポぺット弁とを組み 合わせてなるものであり、他方の弁は、ポベット弁のみで ft ^されてレヽることを 特敷とする請求の範囲第 7梶識の蓄 分酉 斗噴 J寸ポンプの三方弁。
10 · (補正後）鶴己ハウジング（ 40 ) は、鶴己 (本の移動方向に分割可能と なっていることを糊敷とする請求の範囲第 1種魔の蓄賊分酉 辦0戴寸ポン プの三方弁。
40
補正された用紙 （条約第 19条） i 9条 a ) に基づく説明書 請求の範鹏 1項は、蓄圧室と分配手段とを断^ "る第" と、分配手段と低 圧回路とを断^ る第二弁のうち、少なくとも一方が、 スプ一 Λ とポぺット弁 とを,組み合わせてなるものであることを明確にした。 引用例の特 ϋ 了一 1 8 0 6 3 5は、蓄圧 ¾ ¾®¾WSI寸ポンプを して いる力く、三方弁の開示はない。特開昭 5 9— 1 8 3 1 7 9は、球 6 aと弁座 7 a とにて第"^を、球 6 bと弁座 7 bとにて第二弁をネ冓成し、両弁を対向酉激して いる力く、 いずれも、 ポぺット弁のみからなっている。 G B 1 3 1 6 3 3 4は、対 向状に第一 ·第二の両弁を酉 しているカ 一つの^ Λポート （1 4) を二つの お出ポート （1 5 . 1 6) に対し択一に麵させる形式の三方弁であって、本出 願の捕正後の請求の Iffl^ l項に示す分配手段 ( 9 ) と服回路（3 2 ) とを断 接する第二弁に該当する弁、即ち、両排出ポ一ト同士を應するような弁はなく 、 また、両弁ともポぺット弁のみよりなっている。実！^ 1一 1 7 4 6 8 4は、 対向状に第" ·第二弁を構成している力く、 いずれもポぺット弁のみからなって いる。 本発明は、第"^ ·第二弁のうち、少なくとも一方をポぺット弁とスプ一ゾ1 との組み合わせとすることで、 この、 ポぺット弁とスプ一 Λ との組み合わせよ りなる弁を翁する際に、 そのポぺット弁が閉弁するまでにスプ 1 が閉弁す ることで、 ίϋί¾·の!^ ί則の弁からの; »斗からの を P lhするという効果を得た ものである。 請求の範鹏 1 0項は、捕正前において、 (3 6 - 3 7 )の移動方向 に分害阿會 となっていたのを改めて、請求の範鹏 1項に纖される 「備己弁 体」の移動方向に分害 I何倉 あることを日雇にした。
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