JPH03217653A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の吸気ポート又は直接燃焼室内へ燃
料を圧縮空気と共に噴射する燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の従来の燃料噴射装置の典型的な構成が特開昭６
３−２４８９６５号公報に記載されている。この燃料噴
射装置は燃料計量用の電磁弁と空気噴射用の電磁弁とが
一体的に結合されたものであるが、それら２つの電磁弁
の駆動体である電磁式アクチュエー夕は、機構上は全く
独立しており、それぞれ別に制御される。

燃料はノズルロより上流の圧縮空気通路へ噴射され、こ
こで圧縮空気と混合してからノズルロに設けられた空気
噴射用の電磁弁の二一ドルが外方へ突出して開口した時
に、混合気が内燃機関の吸気ポート又は直接に燃焼室内
へ噴出し、そこにある主たる燃焼用の空気に混入する。

このように、一旦エアブラスト弁内燃機関に噴出した燃
料が予め圧縮空気と混合してからノズルロより噴射され
るため、燃料の微粒化が進んで良好な燃焼状態が得られ
るという利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の燃料噴射装置では、燃料計量用の電磁弁と空気噴
射用の電磁弁の両方を集中的に配置する必要があり、一
方が軽量して噴射した燃料の全量を他方が圧縮空気によ
って吹きとばすという連係した作動をする必要から、２
つの電磁弁の相対的位置が限定されてくるため、設計上
の自白度が乏しくなる。そして全体にかさ高となるたｔ
１機関へ取付ける際にかなり大きなスペースを要し、燃
料配管や圧縮空気配管のとりまわしが複雑となって機関
搭載上支障を来していた。

本発明は、従来の燃料噴射装置のこのような問題点を解
決することを、発明の解決課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による内燃機関の燃料噴射装置は単一のソレノイ
ドコイルと、前記ソレノイドコイルの中で移動し得る単
一の永久磁石製可動鉄心と、前記単一の可動鉄心の一方
向の移動によって開弁して燃料を内部混合室へ噴射する
燃料計量弁と、前記単一の可動鉄心の他方向の移動によ
って開弁して前記内部混合室を通る圧縮空気を外部へ噴
射するノズルロと、前記ソレノイドコイルに対して電流
をその流れる方向が繰返して反転するように供給する駆
動回路とを設けていることを特徴とする。

〔作　用〕

駆動回路が単一のソレノイドコイルに一方向の電流を供
給するとき、永久磁石製の可動鉄心は一方向に移動して
燃料計量弁を開弁させ、電流が流れ続けている時間に比
例する量の燃料を内部混合室内へ噴射する。内部混合室
には圧縮空気が導びかれているので、燃料は内部混合室
からノズルロにかけての通路、空間にある圧縮空気の中
へ拡敗し、混合する。

次に、ソレノイドコイルに供給されている電流の方向が
反転すると、こんどはノズルロが開弁じて圧縮空気の圧
力によって混合気が押し出され、ノズルロから噴出して
内燃機関に供給されるが、燃料と空気の混合気を噴射す
るので燃料の霧化がよく、容易に微粒化され、良好な燃
焼状態が得られる。

〔実施例〕

本発明実施例の構造を示す第１図において、燃料噴射装
置１０は磁性材料からなる下部本体１２と、その下方に
気密にかし杓付けられたノズル部１４と、下部本体１２
の上方にかじ於付けられた上部本体１６と、更にその上
に被せるようにして気密に嵌められたデリバリパイプ１
８とによって、大むね外郭が形成されている。

ノズル部１４の中には、先端のノズルロ２０を塞ぐ外聞
型の弁部２２を具えた細長い二一ドル２４が挿入されて
おり、その頚部に嵌着されたリング２６を圧縮ばね２８
によって上方へ付勢することにより、ニードル２４の弁
部２２をノズルロ２０に押圧し、燃料噴射装置１０を閉
弁させるようになっている。なお、３０はばね座、３２
は弁リフトβ１を調整するためのシムを示している。

下部本体１２の内腔部には環状の固定鉄心３４が取付け
られており、その上にソレノイドコイル３６が巻回され
ている。３８はソレノイドコイル３６に通電するための
端子である。４Ｄは磁性材料からなるヨークで、固定鉄
心３４に磁気的に接続すると共に、上方に向って伸びる
筒状部は半径方向又は接線方向の空気流入孔４２を複数
個有し、且つ後述の燃料ノズル４４を上部本体１６との
間にシム４６を介して挟持することによって、内部混合
室４８を形成している。

燃料ノズル４４は、その内部下方向に円錐形の弁座を形
成する燃料噴口５０を有し、それを貫通する燃料二一ド
ル５２に形成された円錐形の弁部が着座可能に設けられ
て燃料計量弁５４を構成している。

ニードル５２の上端には上部本体１６との間に比較的弱
い圧縮ばね５６が設けられて、燃料計量弁５４が閉弁す
る方向に燃料二一ドル５２を付勢している。第１図中５
８は燃料ストレーナ、６０はたとえば５、５ｋｇ／ｃｕ
ｔに加圧された燃料を受入れる燃料通路、６２はゴム製
のシールリングを示す。

１また、燃料二一ドル５２は燃料ノズル４４の円筒形内
腔からなる燃料室６４の内壁面によって摺動可能に案内
支持される複数個の角形の鍔６６と円板型のストツパ６
８とを具えており、ストッパ６８はシム４６に当接する
ことによって、燃料計量弁５４のリフトβ２を規制する
と共に、上面にスリット等を設けることによって、スト
レーナ５８を通過した燃料が燃料室６４へ入るのを許す
ようになっている。

７０は永久磁石として製作された可動鉄心で、上下端が
それぞれＮ極又はＳ極となっていて、固定鉄心３４の円
筒形内腔７２内で上下に摺動可能に案内されており、そ
の上端に設けられたロッド７４は燃料二一ドル５２め下
端と衝合されている。可動鉄心７０の下端には軸受材７
６が付着されており、その凹部に前述の二一ドル２４の
上端が衝合している。なお、可動鉄心７０のＡ−Ａ’線
による断面形が第２図に示されており、その外面には縦
溝７８が設けられていて、燃料と空気の混合気を内部混
合室４８から下部本体１２やノズル部１４の中心の通路
へ導びくようになっている。

上部本体１６の側面の孔８０はヨーク４０の円筒部に設
けられた空気流入孔４２及びその外側に形成される空気
室８２と通じており、空気通路８４へ供給されるたとえ
ば３．　０　ｋｇ　／　ｃｕｔの圧縮空気を受け入れ、
空気室８２へ送るようになっている。このようにして圧
縮空気は空気流入口４２から内部混合室４８に入り、可
動鉄心７０の縦溝７８、及びリング２６の周囲を通って
、ばね座３０に穿孔された孔８６等からノズル部１４の
二一ドル２４周囲の空間へ充満する。

図示しない制御装置から端子３８を介してソレノイドコ
イル３６に或る方向の電流が供給されると、固定鉄心３
４を巡って生じる磁束〈第１図中に破線ｍによって表わ
す。）の方向と、可動鉄心７０を構成する永久磁石のＮ
Ｓ極の方向（一定）との関係によって、可動鉄心７０は
第１図において上方又は下方のいずれかへ移動する。し
たがって、ソレノイドコイル３６へ供給する電流の方向
を一方向から他方向へ繰返し変化させると、可動鉄心７
０は上動下動を繰返すことになる。

可動鉄心７０が上方へ移動するときは、ロッド７４を介
し圧縮ばね５６に抗して燃料二一ドル５２を突き上げ、
燃料計量弁５４をリフ｝Ａ２だけ開弁させるから、その
通電時間に比例する量の燃料が内部混合室４８内にある
圧縮空気の中へ噴出して空気と燃料の混合物が形成され
、燃料は内部混合室４８内は勿論、この時はノズルロ２
０に着座して閉弁している弁部２２に至るノズル部１４
内の二一ドル２４の周囲の空間まで拡散する。

次にソレノイドコイル３６に逆方向の電流を供給すると
、可動鉄心７０は第１図において下方へ移動し、圧縮ば
ね２８に抗して二一ドル２４を突き下げ、弁部２２をノ
ズルロ２０から外ヘリフ｝ｌ＋　だけ突出させて開弁さ
せる。したがって、この通電時間に比例する量の圧縮空
気と、前述のように計量されて内部混合室４８内へ噴射
された燃料との混合気が図示されない内燃機関の吸気ボ
ート又は直接に燃焼室内の主たる燃焼空気中へ噴射され
ることになり、燃料はノズルロ２０から噴出する前から
空気と混合しているから、微粒化が容易で、より多量の
空気中へ拡散しやすく、迅速に気化して完全燃焼するこ
とができる。

ソレノイドコイル３６に方向の異なる電流を交互に供給
するたｔに、第３図（ａ）に示すようなパルス信号が図
示しない制御装置から第４図に例示するような駆勧回路
に印加される。第３図（ａ）のような、燃料噴射信号の
パルスＴｔ　と、空気噴射すなわち混合気噴射信号のバ
ルスＴ１とが交互に繰返し発生して、第４図のゲート回
路に印加されるが、まず燃料噴射信号Ｔｆが発生したと
きは実線で示すような回路が導通して、第３図（ｂ）に
示すプラス側の電流、すなわちソレノイドコイル３６の
中を第４図において左から右に向う電流が流れ、第１図
において可動鉄心７０が上方へ移動し、信号Ｔ，が持続
している時間だけ燃料計量弁５４が噴口５０を開放して
、その時間に比例する量の燃料を内部混合室４８へ噴射
する。次に空気噴射信号Ｔ．が印加されると、第４図中
に破線で示したような回路が導通して、第３図（ｂ）に
示すマイナス側の電流、すなわちソレノイドコイル３６
の中を第４図において右から左に向う電流，が流れ、第
１図において可勧鉄心７０が下方へ移動し、信号Ｔ．が
持続している時間だけ二一ドル２４の弁部２２がノズル
ロ２０を開放して、圧縮空気の圧力によって混合気を噴
射することになる。

なお、第１図に示す実施例の場合、デリバリパイプ１８
は、シールリング６２によって区画された燃料通路６０
と空気通路８４とを共に形成しており、燃料と空気の供
給系統をコンパクトにまと釣ることができる利点を有す
る。

〔発明の効果〕

本発胡による燃料噴射装置は、単一の可動鉄心とそれを
駆動する単一のソレノイドコイルにより、２つの弁部分
を作動させ得るようにしたものであるから、従来のよう
に独立の電磁弁を２個組み込んだものにくらべて、コン
パクトにまとめられ、配管も容易で機関に搭載しやすい
ものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構造を示す縦断正面図、第２
図はその一部の断面を示す平面図、第３図は駆動信号と
それによって生じる電流波形を示す線図、第４図は駆動
回路の実施例を示す回路図である。 １０・・・燃料噴射装置、１２・・・下部本体、１４・
・・ノズル部、１６・・・上部本体、１８・・・デリバ
リパイプ、２０・・・ノズルロ、２２・・・弁部、２４
・・・ニ一ドル、２６・・・リング、２８・・・圧縮ば
ね、３０・・・ばね座、３２・・・シム、３４・・・固
定鉄心、３６・・・ソレノイドコイル、３８・・・端子
、４０・・・ヨーク、４２・・・空気流入孔、４４・・
・燃料ノズノベ４６・・・シム、４８・・・内部混合室
、５０・・・燃料噴口、５２・・・燃料ニードル、５４
・・・燃料計量弁、５６・・・ばね、５８・・・燃料ス
トレーナ、６０・・・燃料通路、６２・・・シールリン
グ、６４・・・燃料室、６日・・・角形の鍔、６８・・
・ストッパ、７０・・・可動鉄心、７２・・・内腔、７
４・・・ロツド、７６・・・軸受材、７８・・・縦溝、
８０・・・孔、８２・・・空気室、８４・・・空気通路
、８６・・・孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単一のソレノイドコイルと、前記ソレノイドコイルの中
   で移動し得る単一の永久磁石製可動鉄心と、前記単一の
   可動鉄心の一方向の移動によって開弁して燃料を内部混
   合室へ噴射する燃料計量弁と、前記単一の可動鉄心の他
   方向の移動によって開弁して前記内部混合室を通る圧縮
   空気を外部へ噴射するノズル口と、前記ソレノイドコイ
   ルに対して電流をその流れる方向が繰返して反転するよ
   うに供給する駆動回路とを設けている事を特徴とする内
   燃機関の燃料噴射装置。