JPH03260369A - 蓄圧式燃料噴射装置 - 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〕 この発明は、エンジンに用いる蓄圧室容積可変型の蓄圧
式燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エンジンにおいて、第９図に示すような蓄圧式燃
料噴射装置が開示されている。該蓄圧式燃料噴射装置は
、燃焼室に燃料を噴射する噴孔１０、燃料通路４を通じ
て蓄圧室２９と連通ずる燃料溜まり３及び噴孔１０を開
閉する針弁２を有している。蓄圧室２９には、燃料噴射
ポンプからの燃料が供給され、咳蓄圧室２９内に一旦燃
料を蓄圧するためチエツクハルプロが設けられ、通常は
チエツクバルブ６によって通路９と蓄圧室２９との連通
を遮断している。該燃料噴射装置において、エンジンに
よって駆動される燃料噴射ポンプにより圧送された燃料
は、該燃料の供給圧力によってチエツクバルブ６を開放
して蓄圧室２９に入る。

針弁２は、通常、針弁２にかかるスプリング１１等の荷
重Ｆ３によって噴孔１０を閉鎖しているが、蓄圧室２９
と連通する燃料溜まり３の燃料圧が該荷重Ｆ、に打ち勝
って針弁２を上方にスライドさせると、噴孔１０が開弁
し、燃料溜まり３から噴孔１０を通じて燃焼室内への燃
料の噴射が開始される。燃料の噴射がスタートすると、
蓄圧室２９及び燃料溜まり３の内圧が急速に低下し、ス
プリング１１のばね力等の荷重Ｆ、が燃料溜まり３の内
圧に打ち勝つまで燃焼室への燃料の噴射が行われる。

上記燃料噴射装置において、燃料噴射中の燃料噴射時間
経過に従って変化する蓄圧室内圧力の状態を第１０図に
示す。第１０図において、横軸を噴射時間Ｔ、縦軸を蓄
圧室内圧力Ｐをプロットする。　＆１ｎｉｔは高噴射量
の場合を示し、また、線り、は低噴射量の場合を示す。

燃料噴射開始時をＴ。で燃料噴射すると、高噴射量の場
合に蓄圧室内圧力Ｐ、Ｉで所定の燃料流量を噴射するの
に、燃料噴射終了時はＴ、！となり、燃料噴射期間は、
Ｔ、ｔ＝Ｔ＋＋ｚ　　Ｔｏとなり、針弁２の閉弁時のノ
ズル閉弁圧はＰ４である。また、低噴射量の場合には蓄
圧室内圧力Ｐ１で所定の燃料流量を噴射するのに、燃料
噴射終了時はＴＬｔとなり、その噴射期間は、Ｔａｘ＝
Ｔｔｔ　　Ｔｏとなり、針弁２の閉弁時のノズル閉弁圧
はＰＣである。

上記のグラフから分かるように、燃料噴射時の蓄圧室２
９内の圧力低下が顕著に現れ、所定の燃料流量を噴射す
るのに、噴射期間は長期間になっている。しかも、蓄圧
室２９内には常に針弁２の閉弁圧Ｐ。又はＰ、或いは咳
閉弁圧以上の圧力がかかった状態になっている。

また、従来、燃料噴射装置として、特開昭５３−１０９
０２１号公報に開示されたものがある。

該燃料噴射装置は、いわゆるユニントインジェクタタイ
プの噴射ノズルである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、蓄圧室式高圧噴射ノズルについては、蓄圧室容積
が定容積であるため、噴射開始直後と噴射終了後の蓄圧
室内圧力の差は、噴射量及び蓄圧室容積の関数となる。

例えば、蓄圧室容積をＶ、噴射量をＱ、噴射開始直前の
蓄圧室圧力をＰ、−噴射終了後の蓄圧室圧力をＰｚ、燃
料の体積弾性率をＥとすると、Ｑ＝　（Ｖ＋ＶＰ、／Ｅ
）−（Ｖ＋ＶＰｔ　／Ｅ）＝　　Ｖ　（Ｐ＋　　　Ｐｇ
　）　／Ｅ今、Ｖ＝５００　ｍｍ３、Ｑ　＝　４０　ｍ
ｍ’Ｐ　＋　＝　１５００　ｋｇ／ｃｍ”　、Ｅ　＝　
１．５４　ｋｇ／ｃｍ”とした場合に、Ｐア＝３１０　
ｋｇ／ｃｍ”程度となる。従って、噴射圧力は、噴射開
始直後の圧力と比較すると、約１１５となる。

蓄圧室内圧力Ｐが下がることにより、噴射期間の初期か
ら後期に向けて噴孔からの燃料噴出速度は低下し、それ
に伴い燃焼室内の燃料と空気の混合度合いは低下する。

また、蓄圧室容積が定容積である場合、燃料噴射量の調
整は蓄圧室内圧力Ｐを変化させることにより行う。噴射
量が小さい場合、初期の蓄圧室内圧力、即ち噴射開始直
前の蓄圧室内圧力は低下する。上記の例において、Ｑ＝
ｌＯｍｍ”の場合、Ｐｇ　＝３１０　ｋ　ｇ　／　ｃ　
ｍ”　とすると、Ｐ＋　　＝　６１０ｋｇ／ｃｍ’とな
る。

噴射開始圧力が低下するため、Ｑが小さい場合、噴孔か
らの燃料噴出速度は低下し、燃焼室内の燃料と空気の混
合度合は、Ｑが大きい場合に比べ低下する。

以上のように、蓄圧室容積が定容積の従来型蓄圧式噴射
ノズルの場合、最適な燃焼室内の燃料と空気の混合を得
られる範囲は狭いものである。

ところで、シリンダヘッド、シリンダライナ、ピストン
ヘッド、バルブ等をセラミック材料で構成した断熱エン
ジンが、既に開示されているが、該断熱エンジンにおい
ては、一般のエンジンに比較してエンジンの圧縮工程端
の温度が極めて高温となるため、燃料が噴射されてから
着火するまでの時間即ち着火遅れが大幅に短縮される。

このことは、エンジン着火時期までに燃焼室に噴射され
る燃料噴射量が減少することであり、エンジン着火直後
の予混合燃焼が少なくなり、エンジンの性能上に大きな
悪影響を及ぼすという問題を有している。

このため、断熱エンジンにおいては、燃料噴射期間を極
力短縮し且つその期間内に所定量の燃料を噴射するため
、高圧噴射が可能なユニ７）インジェクタを用いること
が有効となる。特に、断熱エンジンには、噴射開始時の
初期の噴射率の高い蓄圧式燃料噴射装置が最も適してい
る。

そこで、本出願人は、上記の課題を解決するため、蓄圧
室容積可変の蓄圧式燃料噴射装置を開発し、特願平１−
２８１９２０号として出願した。

該蓄圧式燃料噴射装置の目的、構成及び効果については
該出願に詳細に開示しているので、ここではこれらの説
明は省略する。

また、前掲特開昭５３−１０９０２１号公報に開示され
た燃料噴射装置は、いわゆるユニットインジェクタタイ
プの噴射ノズルであり、燃料噴射以前に燃料を蓄圧する
技術的思想がないため、噴射率波形はΔ型になる。該燃
料噴射装置で十分ばね力が大きいと、燃料の蓄圧は可能
になるが、ばね力を大きくすると、ばねのサイズが大き
くなり、それに伴い噴射ノズルのサイズが大きくなり、
実用的なものとはならない。更に、プランジャ部材に溝
等の加工が必要であり、また、電磁弁には常時燃料圧が
作用し、電磁弁の耐久性及び噴射系各部のシール性に問
題を有している。

この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
蓄圧室の容積を燃料蓄積及び噴射のタイミングに合わせ
て可変に構成し、噴射期間の間、噴射圧力を高圧に保ち
、噴射量が変化しても噴射圧力の変化が小さくなるよう
に、ノズル本体に設けた燃料溜まりと連通ずる蓄圧室に
設けたプランジャを特に燃料圧で移動させて蓄圧室の燃
料容積を可変にすると共に蓄圧室内の燃料を加圧し、燃
料噴射圧力の低下を防止し、噴射期間を短縮して所定の
燃料流量を燃焼室内に噴射し、燃料噴射初期及び燃料噴
射後期において、燃焼室内の燃料と空気との最適混合度
合いを維持でき、しかも蓄圧室及び燃料溜まりにかかる
圧力をリーク側背圧にまで低下させ、耐久性を向上させ
る蓄圧式燃料噴射装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、上記の１！！題を解決し、上記の目的を達
成するために、次のように構成されている。

即ち、この発明は、燃料噴射ポンプからの燃料を収容す
る燃料溜まりの所定以上の燃料圧を受けて噴孔を開弁す
る燃料噴射ノズル、前記燃料溜まりと連通じて燃料を蓄
圧する蓄圧室、別記蓄圧室内の燃料を加圧する燃料圧を
調節して前記燃料溜まりから前記噴孔を通じて噴射する
流量を調節する燃料加圧装置、及び該燃料加圧装置に作
用する燃料圧を燃料の一部から導入し、た燃料溜めタン
ク、から成る蓄圧式燃料噴射装置に関する。

この蓄圧式燃料噴射装置において、前記燃料加圧装置は
、前記燃料溜めタンク側に配置した加圧用を磁弁とリー
ク用電磁弁を有すると共に、前記燃料溜めタンクの燃料
圧を変更して前記燃料加圧装置のプランジャに作用する
圧力を調節する燃料圧制御バルブを有するものである。

この蓄圧式燃料噴射装置において、前記燃料加圧装置は
、前記燃料溜めタンク側に配置した加圧用を磁弁とリー
ク用電磁弁を有すると共に、前記燃料噴射ポンプから前
記蓄圧室へ燃料を供給する燃料供給系に設け且つ前記噴
孔からの燃料噴射圧を調節する燃料増圧機構を有するも
のである。

〔作用〕

この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、以上のように構
成されており、次のように作用する。即ち、この蓄圧式
燃料噴射装置は、燃料溜まりと連通じて燃料を蓄圧する
蓄圧室内の燃料を加圧する燃料圧を燃料加圧装置で調節
して前記燃料溜まりから前記噴孔を通じて噴射する流量
を調節するものであり、燃料加圧装置に作用する燃料圧
を燃料の一部から導入した燃料溜めタンクを設けている
ので、前記蓄圧室に加圧する圧力を針弁の開弁圧以下に
設定しておけば、燃料噴射ノズルの針弁を押さえ込んで
いる力即ち燃料噴射ポンプの供給燃料圧が低下するか、
又は燃料溜めタンクと燃料加圧装置のプランジャに燃料
溜めタンクからの燃料圧が作用すると、燃料噴射ノズル
の針弁が上昇し、針弁は噴孔を開口し、該噴孔から燃料
の噴射が開始される。また、噴射を停止するには、プラ
ンジャに作用する燃料圧を燃料をリークさせることで直
ちに低下させ、蓄圧室の圧力を低下させ、噴孔を針弁で
閉鎖することができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して、この発明による蓄圧式燃料噴射
装置の実施例を詳述する。

まず、第１図及び第２図を参照して、この発明による蓄
圧式燃料噴射装置の一実施例を説明する。

この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、第９図に示す燃
料噴射装置と比較して、蓄圧室の構成について相違する
以外は、全く同一の構成であるので、同一の部品には同
一の符号を付してそれらの部品及びその機能についての
説明を省略する。

この蓄圧式燃料噴射装置については、蓄圧室容積可変型
の蓄圧式燃料噴射ノズルであり、構造上、前掲特願平１
２８１９２０号に開示した蓄圧室容積可変の蓄圧式燃料
噴射装置がプランジャを押し込むのにばね力を利用して
いるのに対して、この蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧室１
５の容積を変更する燃料加圧装置５のプランジャ１４を
押圧する力を油圧即ち燃料圧で行い、噴孔１０からの燃
料噴射量のｔＡ節をプランジャ１４に作用する燃料圧を
制御することによって達成したものである。

この蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプからの燃料
を収容する燃料溜まり３の所定以上の燃料圧を受けて噴
孔１０を針弁２を開弁する燃料噴射ノズル１、燃料溜ま
り３の燃料を蓄圧する蓄圧室１５、蓄圧室１５の容積を
変更し且つ蓄圧室１５内の燃料を加圧可能な燃料加圧装
置５及び該燃料加圧装ｆ５に対して作用する燃料を供給
燃料の一部から導入する燃料溜めタンク２０を有しでい
る。この蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプ１７か
らの燃料を通路１８及び逆止弁１９を通じて蓄圧室１５
へ供給すると共に、ｉ！ｌ路１８に接続する通路２４を
通じて燃料噴射ノズル１の針弁２に燃料圧Ｐｎを作用さ
せており、更に、逆止弁２３を通じて燃料溜めタンク２
０に燃料の一部を供給している。この蓄圧式燃料噴射装
置は、第４図に示すように、燃料噴射ノズル１は各気筒
に対してそれぞれ配置し、該燃料噴射ノズル１の本体に
各燃料噴射ノズルｌを取付け、しかも、燃料溜めタンク
２０は各燃料加圧装置５に対して共用するように構成で
きるものである。燃料溜めタンク２０に供給された燃料
は、燃料圧となって燃料加圧装置５のプランジャ１４の
背面に作用し、蓄圧室１５の燃料を加圧する機能を果た
す。

また、燃料加圧装置５は、燃料溜めタンク２０との間の
通路２５に加圧用電磁弁２１、該通路２５に接続したリ
ークｉ回路２７にリーク用電磁弁２２、ノズル本体７に
取付けたシリンダ】３及び該シリンダ１３内を往復移動
するプランジャ１４から構成されており、蓄圧室１５か
ら噴孔１０を通じて噴射する流量を燃料圧変更で調節す
る燃料流量調節手段として機能する。シリンダ１３内に
は蓄圧室１５が形成され、該蓄圧室１５は燃料通路１２
及び燃料通路４を通じて燃料溜まり３と連通じている。

プランジャ１４は、燃料溜めタンク２０からの燃料圧が
通路２５を通じてプランジャ１４の背面に作用すること
によって蓄圧室１５の容積を小さく即ち蓄圧室１５内の
燃料を加圧するように構成されている。また、プランジ
ャ１４はスプリングＩ６のばね力によって蓄圧室１５の
容積を大きくする方向に復帰するように構成されている
。この蓄圧室１５に作用する燃料圧の設定圧力は、蓄圧
室１５内の最高圧力即ち燃料噴射開始直前の圧力、言い
換えれば、針弁２の開弁圧力より若干小さい値に設定す
る。従って、蓄圧室１５及び燃料溜まり３内の燃料が噴
孔１０を通じて燃料噴射開始直前には、プランジャ１４
はシリンダ１３内の容積を最大容積にする方向に移動し
ている。

次に、この蓄圧式燃料噴射装置の作用について、特に、
第２図、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）を参照して説明
する。第２図はこの蓄圧式燃料噴射装置の作動の一例を
説明する概略説明図、及び第３ｒｇＪ（Ａ）及び第３図
（Ｂ）は時間Ｔ経過に従って各部品の作動状態を示す線
図である。なお、第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）におけ
る時間Ｔの符号（１）、（Ｉｆ）、ｃｍ＞、（ＩＶ）及
び（Ｖ）は、第２図の符号（１）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ
）、（ＩＶ）及び（Ｖ）の同一符号にそれぞれ対応する
ものである。

この蓄圧式燃料噴射装置において、燃料加圧装置５のプ
ランジャ１４に加わる燃料圧は、燃料噴射ポンプ１７か
らの燃料の一部を燃料溜めタンク２０に導入して利用し
たものである。燃料溜めタンク２０の燃料圧は、燃料加
圧装置５のプランジャ１４に作用するものである。燃料
は、燃料噴射ポンプ１７から燃料噴射ノズル１へ燃料通
路１８を通じて供給される。燃料通路１８の内圧Ｐｎが
ばね力を利用した逆止弁１９の設定値以上になると、逆
止弁１９が開放して燃料噴射ポンプ１７からの燃料は蓄
圧室１５側へ供給され、蓄圧室】５の圧力Ｐ　ａｃｃが
立ち上がり、蓄圧室１５内へ蓄えられる〔第２図の（Ｉ
）及び（ＩＩ）に示す〕。

次いで、燃料噴射ポンプ１７からの燃料圧即ち内圧Ｐｎ
が低下し始めると、逆止弁１９はばねカと圧力Ｐ　ａｃ
ｃの作用で閉鎖し、燃料は蓄圧室１５に蓄えられた状態
になる。この状態で、燃料噴射ノズル１の針弁２を通路
２４を通じて押さえ込んでいる力となる圧力Ｐｎが低下
するか、又は燃料溜めタンク２０と燃料加圧装置５のプ
ランジ中１４の背面とを連通ずる通路２５に設けた電磁
弁２１が開放し、プランジャ１４に燃料圧が作用するか
のいずれかの作用が働くと、燃料噴射ノズル１の針弁２
が上昇し、針弁２は噴孔１０を開口し、該噴孔１０から
燃料の噴射が開始される。

まず、この蓄圧式燃料噴射装置において、第２図の（Ｉ
ＩＩ）に示すように、を２弁２１を開放して燃料噴射が
開始される場合について説明すると、１を２弁２１を開
放すると、プランジャ１４の背面側に燃料圧を作用させ
るｉ回路２５の圧力Ｐｉは上昇し、プランジャ】４は蓄
圧室１５の燃料を押圧する方向に移動し、蓄圧室１５の
容積を小さくする。それによって、蓄圧室１５内の圧力
Ｐ　ａｃｃが増加する。

蓄圧室内の圧力Ｐ　ａｃｃが、燃料噴射ノズル１の針弁
２を押さえ込んでいる力（即ち針弁２の上部のばね２６
のばね力とｉｌ回路２４圧力Ｐｎ　との合力）より大き
くなると、第２図の（ＴＶ）に示すように、針弁２が上
方に移動し、燃料噴射ノズル１の噴孔１０から燃Ｆ４噴
射が開始される。

次いで、燃料噴射ノズルｌの噴孔１０からの燃料噴射を
停止させる場合には、第２図の（Ｖ）に示すように、Ｗ
磁弁２１を閉鎖し、通路２５のリーク通路２７に設けた
１ｉｔ１６１弁２２を開放することによって遺戒される
。即ち、ｉｆｆ磁弁２ｌを閉鎖してｔ２弁２２を開放す
ると、プランジャ１４を右方向に押圧する力が無くなり
、燃料加圧装置５のリターンスプリング１６と蓄圧室１
５の圧力ＰａｃＣによってプランジ中１４が左方向に移
動し、蓄圧室】５の容積が増大し、蓄圧室１４の容積の
増大によって圧力Ｐ　ａｃｃは低下し、針弁２が降下し
て燃料噴射ノズル１の噴孔１０を閉鎖し、噴孔１０から
の燃料噴射が停止する。

次に、この蓄圧式燃料噴射装置について、燃料噴射ノズ
ル１の針弁２を通路２４を通じて押さえ込んでいる力と
なる圧力Ｐｎが低下する場合に燃料噴射ノズル】の噴孔
１０から燃料噴射が行われる状態について説明する。エ
ンジンのフィトリング時等に、必要燃料噴射量が小さい
場合には、燃料噴射ポンプ１７の作動状態は能力が小さ
くなり、通路２４の圧力Ｐｎが低下する。この時、電磁
弁２１が開放しなくても、針弁２を上昇させる圧力が蓄
圧室１５に形成されるので、燃料噴射ノズル１の噴孔１
０は開口し、燃焼室内へ燃料を噴射することができる。

この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、上記のように構
成され且つ作用するので、燃料加圧装置５におけるプラ
ンジャ１４を特別の構造、例えば、前掲特願平１−２８
１９２０号ｌこ開示した蓄圧室容積可変の蓄圧式燃料噴
射装置のように、溝、穴等を設ける必要がなく、またプ
ランジャを回転させる機構を設ける必要もないものであ
る。従って、この蓄圧式燃料噴射装置の構造自体を単純
化することができる。

又は、この蓄圧式燃料噴射装置における燃料加座装置５
については、第５図に示すように、燃料溜めタンク２０
に対して設けた燃料圧制御バルブ３１を設け、該燃料圧
制御バルブ３１の調節によって設定値を変更し、燃料溜
めタンク２０の燃料圧を変更してプランジ中１４に作用
する圧力を簡単に調節することができるものである。

或いは、この蓄圧式燃料噴射装置における燃料加圧装置
５については、第６図又は第７図に示すように、燃料噴
射ポンプから燃料溜まり３へ燃料を供給する燃料供給系
に燃料噴射ノズル１とは別体の燃料増圧機構３０を設け
、該燃料増圧機構３０によって燃料噴射ノズル１に供給
される燃料圧を高め、噴孔１０からの燃料噴射圧を増圧
ｌ！節するものである。この燃料増圧機構３０は、燃料
噴射ノズル１への燃料供給系のいずれかの場所に設ける
ことができる。燃料増圧機構３０は、例えば、第６図に
示すように、通Ｂ１８と燃料溜めタンク２０との接続点
２８より下流側に配置することができる。或いは、燃料
増圧機構３０は、例えば、第７図に示すように、通路１
８と燃料溜めタンク２０との接続点２８より上流側に配
置することができる。

この燃料増圧機構３０の一例は、第８図に示しているが
、その増圧原理は、例えば、特開昭６４−３２０６３号
公報等に開示されているので、ここでは詳細な説明は省
略する。この燃料増圧機構３０については、符号Ａ側か
ら導入された流体は逆止弁３４を遣って増圧室３３に導
入され、流体の一部は加圧室３２に導入される。加圧室
３２と増圧室３３とに跨がって配置されたプランジ中３
５は、加圧室３２側に面する押圧面が増圧室３３側に面
する押圧面より大きく形成されている。それ故、加圧室
３２に燃料圧が作用すると、プランジャ３５の作用で増
圧室３３の燃料が増圧される。

それ故に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置について
は、従来の蓄圧式燃料噴射装置が燃料噴射時の蓄圧室２
９内の圧力低下が顕著に現れ、所定の燃料流量を燃焼室
に噴射するのに噴射期間は長期間であったのに対して、
燃料噴射時の蓄圧室１５内の圧力はほとんど低下せず、
短時間の間に所定の燃料流量を燃焼室に直ちに噴射する
ことができる。従って、この蓄圧式燃料噴射装置は、断
熱エンジンに使用して極めて有効な燃料噴射を達成する
ことができる。しかも、従来の蓄圧式燃料噴射装置が、
蓄圧室２９内には常に針弁２の閉弁圧Ｐ、又はＰ、或い
は該閉弁圧以上の圧力がかかった状態になっているのに
対して、この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、蓄圧室
１５内はノズル閉弁圧より相当に低いリーク圧力Ｐ、又
はＰｆとなり、蓄圧室１５の耐久性を向上できる。

〔発明の効果〕

この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、以上のように構
成されているので、次のような効果を有する。即ち、こ
の蓄圧式燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプからの燃料を
収容する燃料溜まりの所定以上の燃料圧を受けて噴孔を
開弁する燃料噴射ノズル、前記燃料溜まりと連通じて燃
料を蓄圧する蓄圧室、前記蓄圧室内の燃料を加圧する燃
料圧を調節して前記燃料溜まりから前記噴孔を通じて噴
射する流量を調節する燃料加圧装置、及び該燃料加圧装
置に作用する燃料圧を燃料の一部から導入した燃料溜め
タンクから構成したので、燃料噴射ノズルの針弁を押さ
え込んでいる力即ち燃料噴射ポンプの供給燃料圧が低下
するか、又は燃料溜めタンクと燃料加圧装置のプランジ
ャに燃料溜めタンクからの燃料圧が作用させることで、
簡単に噴孔から燃料の噴射が開始される。！！ｌｌＩち
、前記蓄圧室に加圧する圧力を針弁の開弁圧以下に設定
しておけば、燃料噴射ポンプから供給される燃料を噴孔
から噴射する噴射開始直前ムこ、前記プランジャは前記
蓄圧室内の容積を最大にする位置へと移動し、その状態
で燃料噴射ポンプから更に前記蓄圧室に燃料が供給され
ると、所定以上の燃料圧を受けて前記針弁は噴孔を開放
するが、蓄圧室の燃料には燃料溜めタンクの燃料圧がプ
ランジ中を通じて作用するので、燃料溜まりの燃料は圧
力が増圧されて高圧で噴射される。また、ＩＪ’Ｎを停
止するには、プランジャに作用する燃料圧をリーク用電
磁弁を開放して燃料をリークさせて急激に低下させれば
、蓄圧室の燃料圧も直ちに低下し、針弁は噴孔を閉鎖し
、噴射は直ちに停止される。しかも、噴射時のみに燃料
圧がプランジ中、蓄圧室等にかかるだけであり、噴射系
各部へのシール性及び燃料加圧装置の耐久性を向上でき
る。

特に、この燃料加圧装置のプランジャに作用する加圧力
は流体であり、従来のものに比較して設計の自由度が高
まり、プランジャを押圧する力の調整がより一層簡単に
なり、また、噴、！ｔｔの制御はプランジ中に作用する
油圧を制御することで連成できるので、プランジ中を溝
等の特別の加工を施すことがなく、コントロールランク
等を必要とせず、燃料噴射ノズルの容積を小さく構成で
き、しかも、燃料溜めタンクを各気筒に配置した各燃料
噴射ノズルに対して共用できるので、燃料溜めタンクの
圧力を常に所望の圧力に維持でき、プランジャに作用さ
せる燃料圧を常に均一にでき、プランジャによる蓄圧室
への燃料に対する加圧解除のレスポンスを向上させるこ
とができる。しかも、燃料噴射前に燃料を蓄圧室に蓄圧
しておくことができ、噴射波形は正方形になり、噴射量
の制御を極めて良好に行うことができ、噴射量の制御の
レスポンスを向上させることができる。

従って、燃料の噴射期間の間、噴射圧力を高圧に保つこ
とができ、燃料噴射圧力の低下を防止し、燃料噴射速度
を低下させることがなく、燃料噴射期間を短縮して所定
の燃料流量を前記噴孔を通じて燃焼室内に噴射すること
ができ、燃料噴射初期及び燃料噴射後期において、燃焼
室内の燃料と空気との最適混合度合いを維持できる。

更に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置のように、蓄
圧室を構成すれば、燃料噴射ノズル自体に形成する必要
蓄圧室容積は、従来の蓄圧室容積が定容積の場合に比べ
て小さく構成することができる。従って、燃料噴射ポン
プの必要送油量も小さくなり、燃料噴射ポンプの容量を
小さくすることができる。更に、燃料噴射量の調節をノ
ズル側で行うため、燃料噴射ポンプ側での主制御項目は
噴射時期の制御のみとなり、ガバナー等の必要がなくな
り、ポンプ自体が安価になり且つコンパクトに構成でき
る。しかも、前記蓄圧室及び前記燃料溜まりにかかる圧
力をリーク側背圧にまで低下させ、無用な圧力をかける
ことを避けることができ、蓄圧式燃料噴射装置自体の耐
久性を向上させることができる。

又は、前記燃料加圧装置は、前記燃料溜めタンクの燃料
圧を変更して前記燃料加圧装置のプランジャに作用する
圧力を調節する燃料圧制御バルブを有するので、該燃料
圧制御バルブの調節によって設定値を変更し、燃料溜め
タンクの燃料圧を変更してプランジャに作用する圧力を
簡単に調節することができるものである。

或いは、前記燃料加圧装置は、前記燃料噴射ポンプから
前記蓄圧室へ燃料を供給する燃料供給系に設け且つ前記
噴孔からの燃料噴射圧をｍ節する燃料増圧機構を有する
ので、該燃料増圧機構によって燃料噴射ノズルに供給さ
れる燃料圧を高め、噴孔からの燃料噴射圧を増圧調節す
ることができ、前記燃料増圧機構を燃料噴射ノズルへの
燃料供給系のいずれかの所望の場所に設けることができ
る。

従って、この蓄圧式燃料噴射装置によれば、エンジンの
圧縮工程端の温度が非常に高温となって燃料の噴射から
着火までの時間が大幅に短縮されても、高圧噴射で初期
の噴射率を高くして前記蓄圧室の圧力をリークさせるこ
とによって、所定量の燃料をエンジンの燃焼室に短時間
に噴射することができる。例えば、断熱エンジンにおい
て、圧縮工程端の温度が高温となって燃料の噴射から着
火までの時間が大幅に短縮されるが、このような場合に
、高圧噴射で初期の噴射率を高くすることができると共
に、前記蓄圧室の圧力をリークさせる機能を有している
ので、所定量の燃料を燃焼室に短時間に噴射させること
ができる。従って、セラミック材料から成る断熱エンジ
ンについて、通常のエンジンに比較して、エンジンの圧
縮工程端の温度が非常に高温になって燃料噴射開始から
着火までの時間即ち着火遅れが大幅に短縮されるような
現象があっても、燃料噴射圧力を高圧状態に維持して燃
料噴射速度を高速に維持して、短時間で所定の燃料流量
を燃焼室に噴射することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による蓄圧式燃料噴射装置の一実施例
を示す断面図、第２図はこの蓄圧式燃料噴射装置の作動
の一例を説明する概略説明図、表や第３図（Ａ）及び第
３図（Ｂ）は時間Ｔ経過に従って各部品の作動状態を示
す線図、第４図はこの蓄圧式燃料噴射装置の全体的な概
略を示す斜視図、第５図は圧力制御バルブを組み込んだ
例を示す説明図、第６図は燃料増圧機構を組み込んだ一
例を示す説明図、第７図は燃料増圧機構を組み込んだ別
の例を示す説明図、第８図は燃料増圧機構の一例を示す
断面図、第９図は従来の蓄圧式燃料噴射装置の一例を示
す概略図、並びに第１０図は第９図の蓄圧式燃料噴射装
置の噴射時間に対する蓄圧室内圧力の変化状態を示す説
明図である。 １−−−−一燃料噴射ノズル、２−−−一針弁、３−一
−−−−燃料溜まり、４．１２．１８，２４．２５−・
−・−通路、５−　燃料加圧装置、１０−−−−噴孔、
１３−−−−−シリンダ、１４−−一−−プランジャ、
１５−　蓄圧室、１７−　燃料噴射ポンプ、１９．　２
３−−一一一逆止弁、０ ２ １ 燃料溜めタンク、２１−　加圧用電磁弁、リーク用電磁
弁、３　（１−一−−・燃料増圧機構、燃料圧制御バル
ブ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射ポンプからの燃料を収容する燃料溜まり
   の所定以上の燃料圧を受けて噴孔を開弁する燃料噴射ノ
   ズル、前記燃料溜まりと連通して燃料を蓄圧する蓄圧室
   、前記蓄圧室内の燃料を加圧する燃料圧を調節して前記
   燃料溜まりから前記噴孔を通じて噴射する流量を調節す
   る燃料加圧装置、及び該燃料加圧装置に作用する燃料圧
   を燃料の一部から導入した燃料溜めタンク、から成る蓄
   圧式燃料噴射装置。
2. （２）前記燃料加圧装置は、前記燃料溜めタンク側に配
   置した加圧用電磁弁とリーク用電磁弁を有すると共に、
   前記燃料溜めタンクの燃料圧を変更して前記燃料加圧装
   置のプランジャに作用する圧力を調節する燃料圧制御バ
   ルブを有する請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
3. （３）前記燃料加圧装置は、前記燃料溜めタンク側に配
   置した加圧用電磁弁とリーク用電磁弁を有すると共に、
   前記燃料噴射ポンプから前記蓄圧室へ燃料を供給する燃
   料供給系に設け且つ前記噴孔からの燃料噴射圧を調節す
   る燃料増圧機構を有する請求項１に記載の蓄圧式燃料噴
   射装置。