JPH0633734B2 - デイ−ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置Info
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- JPH0633734B2 JPH0633734B2 JP62123181A JP12318187A JPH0633734B2 JP H0633734 B2 JPH0633734 B2 JP H0633734B2 JP 62123181 A JP62123181 A JP 62123181A JP 12318187 A JP12318187 A JP 12318187A JP H0633734 B2 JPH0633734 B2 JP H0633734B2
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- pressure
- injection
- chamber
- fuel
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の
噴射制御装置に関し、特に、エンジンの高速化を図る上
で有利で、しかも、噴射開始時期の制御精度を高められ
るようにしたディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置
の噴射時期制御装置に関するものである。
噴射制御装置に関し、特に、エンジンの高速化を図る上
で有利で、しかも、噴射開始時期の制御精度を高められ
るようにしたディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置
の噴射時期制御装置に関するものである。
〈従来技術〉 一般に、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置は、
例えば第1図あるいは第6図に示すように、蓄圧式燃料
噴射器7と、これに燃料を供給する燃料供給系とを備え
ている。
例えば第1図あるいは第6図に示すように、蓄圧式燃料
噴射器7と、これに燃料を供給する燃料供給系とを備え
ている。
上記蓄圧式燃料噴射器7とは、例えば700〜1200
気圧というような高圧で蓄圧貯留された燃料を噴射する
燃料噴射器であって、例えば第1図、第2図及び第6図
に示すように、外部から燃料を受け入れる燃料入口11
と、これに順次接続された閉弁圧室12、逆止弁13、
燃料蓄圧貯留室14、噴射弁15及び噴射孔14と、閉
弁バネ43とを有し、上記噴射弁15が閉弁バネ43の
付勢力及び閉弁圧室12の内圧で閉弁付勢される一方、
燃料蓄圧貯留室14の内圧で閉弁付勢されるように構成
されている。そして、この噴射弁15は、燃料蓄圧貯留
室14の内圧に対抗する閉弁バネ43により噴射弁15
が閉弁されている状態で燃料供給系から例えば700〜
1200気圧の高圧の燃料を燃料入口11、閉弁圧室1
2及び逆止弁13を介して燃料蓄圧貯留室14に圧入し
た後、閉弁圧室12の内圧を圧抜きすることにより燃料
蓄圧貯留室14の内圧からなる開弁力よりも閉弁圧室1
2の内圧及び閉弁ばね43の付勢力からなる閉弁力を弱
くして噴射弁15を開弁させ、噴射孔16から燃料を噴
射させるようにしてある。
気圧というような高圧で蓄圧貯留された燃料を噴射する
燃料噴射器であって、例えば第1図、第2図及び第6図
に示すように、外部から燃料を受け入れる燃料入口11
と、これに順次接続された閉弁圧室12、逆止弁13、
燃料蓄圧貯留室14、噴射弁15及び噴射孔14と、閉
弁バネ43とを有し、上記噴射弁15が閉弁バネ43の
付勢力及び閉弁圧室12の内圧で閉弁付勢される一方、
燃料蓄圧貯留室14の内圧で閉弁付勢されるように構成
されている。そして、この噴射弁15は、燃料蓄圧貯留
室14の内圧に対抗する閉弁バネ43により噴射弁15
が閉弁されている状態で燃料供給系から例えば700〜
1200気圧の高圧の燃料を燃料入口11、閉弁圧室1
2及び逆止弁13を介して燃料蓄圧貯留室14に圧入し
た後、閉弁圧室12の内圧を圧抜きすることにより燃料
蓄圧貯留室14の内圧からなる開弁力よりも閉弁圧室1
2の内圧及び閉弁ばね43の付勢力からなる閉弁力を弱
くして噴射弁15を開弁させ、噴射孔16から燃料を噴
射させるようにしてある。
尚、上記燃料供給系は、所定のタイミングで蓄圧式燃料
噴射器に上記のような高圧で燃料を圧入するために、次
のように構成されるのが通例である。すなわち、第1図
及び第6図に示すように、燃料タンク1から燃料を燃料
ポンプ(フィードポンプ)2で汲み出し、汲み出された
燃料の圧力を調圧装置3で例えばエンジン回転数に対応
して調圧し、更に調量装置4でエンジンの負荷状態に対
応して調量してから圧送ポンプ(トランスファポンプ)
5で圧送し、圧送ポンプ5から吐出された燃料を燃料噴
射ポンプ6で例えば700〜1200気圧というような
所定圧以上の高圧に加圧して蓄圧式燃料噴射器7に圧入
するように構成されている。また、上記燃料噴射ポンプ
6は、通常、プランジヤポンプで構成され、圧送ポンプ
5側への逆流を防止するためにプランジャ8が出入りす
るポンプ室9の上流側に入口弁10を備え、ポンプ室9
の出口側は蓄圧式燃料噴射器7の燃料入口11に接続さ
れる。
噴射器に上記のような高圧で燃料を圧入するために、次
のように構成されるのが通例である。すなわち、第1図
及び第6図に示すように、燃料タンク1から燃料を燃料
ポンプ(フィードポンプ)2で汲み出し、汲み出された
燃料の圧力を調圧装置3で例えばエンジン回転数に対応
して調圧し、更に調量装置4でエンジンの負荷状態に対
応して調量してから圧送ポンプ(トランスファポンプ)
5で圧送し、圧送ポンプ5から吐出された燃料を燃料噴
射ポンプ6で例えば700〜1200気圧というような
所定圧以上の高圧に加圧して蓄圧式燃料噴射器7に圧入
するように構成されている。また、上記燃料噴射ポンプ
6は、通常、プランジヤポンプで構成され、圧送ポンプ
5側への逆流を防止するためにプランジャ8が出入りす
るポンプ室9の上流側に入口弁10を備え、ポンプ室9
の出口側は蓄圧式燃料噴射器7の燃料入口11に接続さ
れる。
ところで、上記のように構成されたディーゼルエンジン
用蓄圧式燃料噴射装置においては、所定のタイミングに
閉弁圧室12の内圧を圧抜きして噴射弁15を開弁させ
るように構成した噴射制御装置が必要とされる。
用蓄圧式燃料噴射装置においては、所定のタイミングに
閉弁圧室12の内圧を圧抜きして噴射弁15を開弁させ
るように構成した噴射制御装置が必要とされる。
従来、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射
制御装置としては、上記の燃料噴射ポンプ6が兼用され
ている。即ち、蓄圧式燃料噴射器7に燃料を蓄圧した後
にプランジャ8をポンプ室9から退出させることにより
ポンプ室9の容積を増大させて閉弁圧室12の内圧をポ
ンプ室9に圧抜きし、噴射弁15の開弁付勢力よりも閉
弁付勢力を弱くして噴射弁15を開弁させるように構成
されている。
制御装置としては、上記の燃料噴射ポンプ6が兼用され
ている。即ち、蓄圧式燃料噴射器7に燃料を蓄圧した後
にプランジャ8をポンプ室9から退出させることにより
ポンプ室9の容積を増大させて閉弁圧室12の内圧をポ
ンプ室9に圧抜きし、噴射弁15の開弁付勢力よりも閉
弁付勢力を弱くして噴射弁15を開弁させるように構成
されている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来の蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射制御装
置では、プランジャ8が受けるポンプ室9の内圧に対抗
するためにプランジャ9を駆動するカムあるいはこれに
連動する伝動機構との間にある程度大きな接触面積を与
える必要がある。従って、プランジャ8を急激に上昇さ
せるようなカムプロフィルを形成することが困難であ
り、プランジャの上昇速度を高速化する上で大きな制限
が課せられることになる。また、プランジャ8の慣性に
よってもプランジャ8の上昇速度に一定の制限が与えら
れる。プランジャ8の上昇速度に制限が与えられるとい
うことは、ポンプ室9の容積の拡大率に大きな制限が与
えられ、閉弁圧室12の内圧の減圧勾配を一定以上急に
できず、例えばプランジャ8とこれを駆動する駆動装置
あるいは駆動装置内の部品どうしの打撃による機械振動
等の何等かの理由によって生じる噴射開始時期の制御の
ばらつきの範囲が大きくなる。
置では、プランジャ8が受けるポンプ室9の内圧に対抗
するためにプランジャ9を駆動するカムあるいはこれに
連動する伝動機構との間にある程度大きな接触面積を与
える必要がある。従って、プランジャ8を急激に上昇さ
せるようなカムプロフィルを形成することが困難であ
り、プランジャの上昇速度を高速化する上で大きな制限
が課せられることになる。また、プランジャ8の慣性に
よってもプランジャ8の上昇速度に一定の制限が与えら
れる。プランジャ8の上昇速度に制限が与えられるとい
うことは、ポンプ室9の容積の拡大率に大きな制限が与
えられ、閉弁圧室12の内圧の減圧勾配を一定以上急に
できず、例えばプランジャ8とこれを駆動する駆動装置
あるいは駆動装置内の部品どうしの打撃による機械振動
等の何等かの理由によって生じる噴射開始時期の制御の
ばらつきの範囲が大きくなる。
そこで、本発明者は、鋭意研究を進めた結果、このよう
な従来の問題点を解決し、噴射開始時期制御の制御精度
を高めるようにしたディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴
射装置の噴射制御装置(以下、先行発明と言う)を本発
明に先立って発明した。
な従来の問題点を解決し、噴射開始時期制御の制御精度
を高めるようにしたディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴
射装置の噴射制御装置(以下、先行発明と言う)を本発
明に先立って発明した。
即ち、この先行発明では、第6図に示すように、蓄圧式
燃料噴射器7の閉弁圧室12に噴射開始指令弁(ここで
は燃料噴射ポンプ6の入口弁10が兼用されている)を
介して圧抜路17を接続する一方、上記噴射開始指令弁
10を所定のタイミングで開閉する噴射開始指令手段1
8を設ける、という技術的手段が講じられている。
燃料噴射器7の閉弁圧室12に噴射開始指令弁(ここで
は燃料噴射ポンプ6の入口弁10が兼用されている)を
介して圧抜路17を接続する一方、上記噴射開始指令弁
10を所定のタイミングで開閉する噴射開始指令手段1
8を設ける、という技術的手段が講じられている。
この先行発明では、噴射開始指令弁10がその上流側の
流路の内圧で閉弁付勢されるスプール弁で構成され、噴
射開始指令手段18がクランク軸に連動連結されたタイ
ミング設定弁19と、このタイミング設定弁19を介し
て噴射開始指令弁10の上流側の流路に接続される減圧
室20とを備え、燃料噴射ポンプ6から蓄圧式燃料噴射
器7に燃料を圧入した後に所定のクランク軸角度でタイ
ミング設定弁19を開弁させることにより噴射開始指令
弁10の上流側の流路と減圧室20とを連通させて噴射
開始指令弁10の上流側の流路の内圧を減圧し、噴射開
始指令弁としての入口弁10を開弁させてポンプ室9及
び閉弁圧室12の内圧を減圧させるように構成されてい
る。
流路の内圧で閉弁付勢されるスプール弁で構成され、噴
射開始指令手段18がクランク軸に連動連結されたタイ
ミング設定弁19と、このタイミング設定弁19を介し
て噴射開始指令弁10の上流側の流路に接続される減圧
室20とを備え、燃料噴射ポンプ6から蓄圧式燃料噴射
器7に燃料を圧入した後に所定のクランク軸角度でタイ
ミング設定弁19を開弁させることにより噴射開始指令
弁10の上流側の流路と減圧室20とを連通させて噴射
開始指令弁10の上流側の流路の内圧を減圧し、噴射開
始指令弁としての入口弁10を開弁させてポンプ室9及
び閉弁圧室12の内圧を減圧させるように構成されてい
る。
この場合、噴射開始指令手段18で所定のタイミングに
噴射開始指令弁としての入口弁10を開弁させることに
より閉弁圧室12の内圧を減圧させるので、上記の従来
例よりも急激に閉弁圧室12の内圧を減圧させることが
でき、エンジンの高速化を図るうえで一層有利になるう
え、入口弁10あるいはタイミング設定弁19の弁孔の
形状を適宜設定することにより噴射開始指令弁としての
入口弁10の開弁量をスプールのストロークによって変
化させ、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧の減圧を経
時的に制御し、噴射開始から着火までの着火後れ期間内
には噴射弁の開弁量を小さく抑えて燃料噴射量を少なく
し、着火時以降に噴射弁を急激に全開させて多量の燃料
を短時間内に噴射するようにできる。
噴射開始指令弁としての入口弁10を開弁させることに
より閉弁圧室12の内圧を減圧させるので、上記の従来
例よりも急激に閉弁圧室12の内圧を減圧させることが
でき、エンジンの高速化を図るうえで一層有利になるう
え、入口弁10あるいはタイミング設定弁19の弁孔の
形状を適宜設定することにより噴射開始指令弁としての
入口弁10の開弁量をスプールのストロークによって変
化させ、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧の減圧を経
時的に制御し、噴射開始から着火までの着火後れ期間内
には噴射弁の開弁量を小さく抑えて燃料噴射量を少なく
し、着火時以降に噴射弁を急激に全開させて多量の燃料
を短時間内に噴射するようにできる。
この先行発明においては、噴射開始指令弁としての燃料
噴射ポンプ6の入口弁10が蓄圧式燃料噴射器7の近傍
に設けられるのに対して、タイミング設定弁19は、こ
れとクランク軸との連動機構を簡単にするために、クラ
ンク軸(あるいはこれに連動連結された動弁カム軸等の
回転軸)の軸端部に支持され、蓄圧式燃料噴射器7が取
り付けられるシリンダヘッドからかなり離れた位置に配
置されている。また、減圧室20も、タイミング設定弁
19との距離を短くするために、例えばタイミング設定
弁19に内蔵する等、蓄圧式燃料噴射器7から離れた位
置に配置される。
噴射ポンプ6の入口弁10が蓄圧式燃料噴射器7の近傍
に設けられるのに対して、タイミング設定弁19は、こ
れとクランク軸との連動機構を簡単にするために、クラ
ンク軸(あるいはこれに連動連結された動弁カム軸等の
回転軸)の軸端部に支持され、蓄圧式燃料噴射器7が取
り付けられるシリンダヘッドからかなり離れた位置に配
置されている。また、減圧室20も、タイミング設定弁
19との距離を短くするために、例えばタイミング設定
弁19に内蔵する等、蓄圧式燃料噴射器7から離れた位
置に配置される。
しかしながら、このように閉弁圧室12から減圧室20
までの経路長さが長いとこれらの間の流路抵抗が大きく
なり、噴射開始指令弁10の開弁後のポンプ室9、燃料
入口11及び閉弁圧室12の内圧の減圧勾配が比較的緩
慢になって、制御感度を高める上で、また、噴射弁15
の開弁開始時期制御のばらつきの範囲を狭くして制御精
度を高める上でなお不満が残されることが分かった。
までの経路長さが長いとこれらの間の流路抵抗が大きく
なり、噴射開始指令弁10の開弁後のポンプ室9、燃料
入口11及び閉弁圧室12の内圧の減圧勾配が比較的緩
慢になって、制御感度を高める上で、また、噴射弁15
の開弁開始時期制御のばらつきの範囲を狭くして制御精
度を高める上でなお不満が残されることが分かった。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであっ
て、噴射開始時期の制御精度を高められるようにしたデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置
を提供することを目的とするものである。
て、噴射開始時期の制御精度を高められるようにしたデ
ィーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置
を提供することを目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉 本発明に係るディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置
の噴射制御装置は、例えば、第1図ないし第3図に示す
ように、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置に蓄
圧式燃料噴射器7と、これに燃料を供給する燃料供給系
とを設け、上記蓄圧式燃料噴射器7は燃料入口11と、
これに順次接続された閉弁圧室12、逆止弁13、燃料
蓄圧貯留室14、噴射弁15及び噴射孔16と、閉弁バ
ネ43とを有し、上記噴射弁15は燃料蓄圧貯留室14
の内圧により開弁付勢される一方、閉弁バネ43の付勢
力及び閉弁圧室12の内圧により閉弁付勢されるように
構成し、燃料供給系から燃料を燃料入口11、閉弁圧室
12及び逆止弁13を介して燃料蓄圧貯留室14に圧入
した後、所定のタイミングに上記閉弁圧室12の内圧を
圧抜きすることにより上記噴射弁15の閉弁付勢力を開
弁付勢力よりも弱めて噴射弁15を開弁させるように構
成したディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射
制御装置において、上記の目的を達成するために、 上記蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12にこれの間近に
配置された噴射開始指令弁21と噴射開始用減圧室22
とを順に接続し、上記噴射開始指令弁21を上記所定の
タイミングに開弁させる噴射開始指令手段18を設け、
上記所定のタイミングに噴射開始指令手段18の作動に
より噴射開始指令弁21を開弁させて閉弁圧室12の内
圧を噴射開始用減圧室22に圧抜きするように構成し、 上記噴射開始指令手段18は、タイミング設定弁19と
減圧室20とを備え、この減圧室20をタイミング設定
弁19及び入口弁10を順に介して閉弁圧室12に連通
し、 この入口弁10は噴射開始指令弁21の開弁時期から所
定時間経過した時期に開弁して、閉弁圧室12の内圧を
減圧室20へ圧抜きするように構成したことを特徴とす
るものである。
の噴射制御装置は、例えば、第1図ないし第3図に示す
ように、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置に蓄
圧式燃料噴射器7と、これに燃料を供給する燃料供給系
とを設け、上記蓄圧式燃料噴射器7は燃料入口11と、
これに順次接続された閉弁圧室12、逆止弁13、燃料
蓄圧貯留室14、噴射弁15及び噴射孔16と、閉弁バ
ネ43とを有し、上記噴射弁15は燃料蓄圧貯留室14
の内圧により開弁付勢される一方、閉弁バネ43の付勢
力及び閉弁圧室12の内圧により閉弁付勢されるように
構成し、燃料供給系から燃料を燃料入口11、閉弁圧室
12及び逆止弁13を介して燃料蓄圧貯留室14に圧入
した後、所定のタイミングに上記閉弁圧室12の内圧を
圧抜きすることにより上記噴射弁15の閉弁付勢力を開
弁付勢力よりも弱めて噴射弁15を開弁させるように構
成したディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射
制御装置において、上記の目的を達成するために、 上記蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12にこれの間近に
配置された噴射開始指令弁21と噴射開始用減圧室22
とを順に接続し、上記噴射開始指令弁21を上記所定の
タイミングに開弁させる噴射開始指令手段18を設け、
上記所定のタイミングに噴射開始指令手段18の作動に
より噴射開始指令弁21を開弁させて閉弁圧室12の内
圧を噴射開始用減圧室22に圧抜きするように構成し、 上記噴射開始指令手段18は、タイミング設定弁19と
減圧室20とを備え、この減圧室20をタイミング設定
弁19及び入口弁10を順に介して閉弁圧室12に連通
し、 この入口弁10は噴射開始指令弁21の開弁時期から所
定時間経過した時期に開弁して、閉弁圧室12の内圧を
減圧室20へ圧抜きするように構成したことを特徴とす
るものである。
上記噴射開始指令弁21の形式は特に限定されず、スプ
ール弁とすることも可能であり、例えば、開弁量の変化
率を大きくできるポペット弁、開弁量の微小制御が容易
なニードル弁等のシート弁を使用することが可能であ
る。また、噴射開始指令弁21は、燃料噴射ポンプ6の
入口弁10とは独立して設けることも可能であるが、例
えば、第2図及び第3図、第5図に示すように、燃料噴
射ポンプ6の入口弁10と一体的に設けることが、小型
化を図る上で有利である。
ール弁とすることも可能であり、例えば、開弁量の変化
率を大きくできるポペット弁、開弁量の微小制御が容易
なニードル弁等のシート弁を使用することが可能であ
る。また、噴射開始指令弁21は、燃料噴射ポンプ6の
入口弁10とは独立して設けることも可能であるが、例
えば、第2図及び第3図、第5図に示すように、燃料噴
射ポンプ6の入口弁10と一体的に設けることが、小型
化を図る上で有利である。
噴射開始指令手段18は、クランク軸に連動連結された
機械機構で構成することも可能であるが、例えば第1図
に示すように、噴射開始指令弁21を流体圧により閉弁
付勢されるスプール弁で構成し、上記の先行発明の噴射
開始指令手段18と同様にクランク軸に連動連結された
タイミング設定弁19と、このタイミング設定弁19を
介して噴射開始指令弁21の閉弁付勢する流体を流入さ
せることによりその閉弁力を減圧させる減圧室20とで
構成することが可能である。
機械機構で構成することも可能であるが、例えば第1図
に示すように、噴射開始指令弁21を流体圧により閉弁
付勢されるスプール弁で構成し、上記の先行発明の噴射
開始指令手段18と同様にクランク軸に連動連結された
タイミング設定弁19と、このタイミング設定弁19を
介して噴射開始指令弁21の閉弁付勢する流体を流入さ
せることによりその閉弁力を減圧させる減圧室20とで
構成することが可能である。
〈作用〉 このように構成された本発明によれば、燃料を蓄圧式燃
料噴射器に圧入した後、所定のタイミングで噴射開始指
令手段を作動させて噴射開始指令弁を開弁させることに
より蓄圧式燃料噴射器の閉弁圧室と噴射開始用減圧室が
連通されて閉弁圧室の内圧が減圧され、噴射弁が開弁さ
れることになる。ここで、噴射開始指令弁及び噴射開始
用減圧室が閉弁圧室の間近に配置されているので、閉弁
圧室から噴射開始用減圧室に至る流路の抵抗は小さく、
閉弁圧室の減圧勾配が急になり、制御感度を敏感にでき
るとともに、噴射弁の開弁開始時期のばらつき範囲を狭
めて、噴射開始時期の制御精度を高めることができる。
また、噴射開始用減圧室22が小容積であるため、閉弁
圧室12は圧力低下幅が比較的小さくて、まだ高めの圧
力に保持される。これに対し、燃料蓄圧貯留室14の内
圧が、燃料噴射にともなって圧力低下が進み、この内圧
による噴射弁15の開弁力が弱くなって、噴射弁15が
一旦閉じられる。これにより、主噴射に先立つ着火用燃
料噴射が終了する。
料噴射器に圧入した後、所定のタイミングで噴射開始指
令手段を作動させて噴射開始指令弁を開弁させることに
より蓄圧式燃料噴射器の閉弁圧室と噴射開始用減圧室が
連通されて閉弁圧室の内圧が減圧され、噴射弁が開弁さ
れることになる。ここで、噴射開始指令弁及び噴射開始
用減圧室が閉弁圧室の間近に配置されているので、閉弁
圧室から噴射開始用減圧室に至る流路の抵抗は小さく、
閉弁圧室の減圧勾配が急になり、制御感度を敏感にでき
るとともに、噴射弁の開弁開始時期のばらつき範囲を狭
めて、噴射開始時期の制御精度を高めることができる。
また、噴射開始用減圧室22が小容積であるため、閉弁
圧室12は圧力低下幅が比較的小さくて、まだ高めの圧
力に保持される。これに対し、燃料蓄圧貯留室14の内
圧が、燃料噴射にともなって圧力低下が進み、この内圧
による噴射弁15の開弁力が弱くなって、噴射弁15が
一旦閉じられる。これにより、主噴射に先立つ着火用燃
料噴射が終了する。
この着火用燃料噴射が終了した時期から所定時間が経過
するまでは、噴射弁15が閉じられていて、燃料噴射が
中断されている。
するまでは、噴射弁15が閉じられていて、燃料噴射が
中断されている。
その所定時間が経過した時に、入口弁10が開くことに
より、閉弁圧室12の内圧が減圧室20へ圧抜きされ
て、この内圧による閉弁力が弱くなり、噴射弁15が燃
料蓄圧貯留室14の内圧による開弁力で再び押し開けら
れて、主燃料噴射が開始される。
より、閉弁圧室12の内圧が減圧室20へ圧抜きされ
て、この内圧による閉弁力が弱くなり、噴射弁15が燃
料蓄圧貯留室14の内圧による開弁力で再び押し開けら
れて、主燃料噴射が開始される。
このように、着火用燃料噴射が一旦終了してから主燃料
噴射が開始するまでの間は、燃料噴射が行われないの
で、着火遅れ期間中の燃料噴射量が少なくて済み、これ
に続く爆発的燃焼期の圧力上昇率が低くなり、ディーゼ
ルノックが起こりにくい。
噴射が開始するまでの間は、燃料噴射が行われないの
で、着火遅れ期間中の燃料噴射量が少なくて済み、これ
に続く爆発的燃焼期の圧力上昇率が低くなり、ディーゼ
ルノックが起こりにくい。
〈実施例1〉 以下、本発明の一実施例を第1図ないし第4図に基づい
て説明する。
て説明する。
第1図は本発明に係るディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射装置の等価回路図であり、第2図はその燃料噴射装
置に使用されているユニットインジェクタの初期状態に
おける縦断面図であり、第3図は噴射開始指令弁の開弁
時の上記ユニットインジェクタの要部の縦断面図であ
り、第4図は上記ユニットインジエクタ及び噴射開始指
令手段の動作を説明するタイミング図である。
噴射装置の等価回路図であり、第2図はその燃料噴射装
置に使用されているユニットインジェクタの初期状態に
おける縦断面図であり、第3図は噴射開始指令弁の開弁
時の上記ユニットインジェクタの要部の縦断面図であ
り、第4図は上記ユニットインジエクタ及び噴射開始指
令手段の動作を説明するタイミング図である。
第1図に示すように、このディーゼルエンジン用蓄圧式
燃料噴射装置は、燃料タンク1と、メータリングユニッ
トMと、ユニットインジェクタUとを備えている。
燃料噴射装置は、燃料タンク1と、メータリングユニッ
トMと、ユニットインジェクタUとを備えている。
メータリングユニットMには、燃料ポンプ2、調圧装置
3、調量装置4、圧送ポンプ5が組込んである。
3、調量装置4、圧送ポンプ5が組込んである。
上記ユニットインジェクタUには、エッジフィルタ2
7、燃料噴射ポンプ6及び蓄圧式燃料噴射器7が組込ん
である。
7、燃料噴射ポンプ6及び蓄圧式燃料噴射器7が組込ん
である。
上記ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置は、更
に、蓄圧式燃料噴射器7の燃料噴射開始のタイミングと
噴射特性とを制御する噴射制御装置を備えており、この
噴射制御装置は、後述するようにメータリングユニット
MとユニットインジェクタUとにわたって設けられる。
に、蓄圧式燃料噴射器7の燃料噴射開始のタイミングと
噴射特性とを制御する噴射制御装置を備えており、この
噴射制御装置は、後述するようにメータリングユニット
MとユニットインジェクタUとにわたって設けられる。
蓄圧式燃料噴射ポンプ7に燃料を供給する燃料系は、燃
料タンク1から燃料ポンプ2で汲み出した燃料の圧力を
調圧装置3で例えばエンジン回転数に正比例して増減す
るように調圧し、調圧装置3で調圧された燃料の供給量
を調量装置4で例えばエンジンの負荷に正比例して増減
するように調量してから圧送ポンプ5でエッジフィルタ
27を介して燃料噴射ポンプ6に圧送し、燃料噴射ポン
プ6で例えば700〜1200気圧の高圧に昇圧させて
蓄圧式燃料噴射器7に圧入するように構成されている。
料タンク1から燃料ポンプ2で汲み出した燃料の圧力を
調圧装置3で例えばエンジン回転数に正比例して増減す
るように調圧し、調圧装置3で調圧された燃料の供給量
を調量装置4で例えばエンジンの負荷に正比例して増減
するように調量してから圧送ポンプ5でエッジフィルタ
27を介して燃料噴射ポンプ6に圧送し、燃料噴射ポン
プ6で例えば700〜1200気圧の高圧に昇圧させて
蓄圧式燃料噴射器7に圧入するように構成されている。
第2図及び第3図に示すように、上記燃料噴射ポンプ6
は、ユニットインジェクタUのボディ23の上面(第2
図では右面)から凹設されたプランジャ挿入孔24に進
退可能に挿入されたプランジャ8と、プランジャ挿入孔
24の下部にプランジャ8によって区画されたポンプ室
9と、入口弁10とを備えている。
は、ユニットインジェクタUのボディ23の上面(第2
図では右面)から凹設されたプランジャ挿入孔24に進
退可能に挿入されたプランジャ8と、プランジャ挿入孔
24の下部にプランジャ8によって区画されたポンプ室
9と、入口弁10とを備えている。
この入口弁10は、プランジャ8と独立して設けること
も可能であるが、ここではユニットインジェクタUの小
型化を図るためにプランジャ8に内蔵してある。即ち、
プランジャ8の内部には上端部と下端部とが僅かに拡径
されたほぼ円筒形の弁室28が形成され、この弁室28
内にスプール29が摺動可能に内嵌されている。このス
プール29は上端が閉じられた中空円筒形に形成され、
この中空部32はスプール29の周壁の中間高さの部分
を貫通する入口通路部分31と上記プランジャ8の周壁
の中間高さの部分を貫通する入口通路部分30とを介し
て常時エッジフィルタ27側(上流側)に連通させてあ
る。上記入口弁10はスプール29の周壁の下半部に形
成された入口弁孔33と、プランジャ8の周壁の下半部
に形成された出口34とを備え、スプール29が上死点
よりも少し低い所定の高さよりも低く位置する時に入口
弁孔33が出口34に連通されて開弁し、スプール29
がそれよりも上方に位置するときには入口弁孔33が出
口34から遮断されて閉弁されるように成っている。
も可能であるが、ここではユニットインジェクタUの小
型化を図るためにプランジャ8に内蔵してある。即ち、
プランジャ8の内部には上端部と下端部とが僅かに拡径
されたほぼ円筒形の弁室28が形成され、この弁室28
内にスプール29が摺動可能に内嵌されている。このス
プール29は上端が閉じられた中空円筒形に形成され、
この中空部32はスプール29の周壁の中間高さの部分
を貫通する入口通路部分31と上記プランジャ8の周壁
の中間高さの部分を貫通する入口通路部分30とを介し
て常時エッジフィルタ27側(上流側)に連通させてあ
る。上記入口弁10はスプール29の周壁の下半部に形
成された入口弁孔33と、プランジャ8の周壁の下半部
に形成された出口34とを備え、スプール29が上死点
よりも少し低い所定の高さよりも低く位置する時に入口
弁孔33が出口34に連通されて開弁し、スプール29
がそれよりも上方に位置するときには入口弁孔33が出
口34から遮断されて閉弁されるように成っている。
弁室28内には、その上部に開弁圧室35が、下部にプ
ランジャストローク調整用の蓄圧室36がそれぞれスプ
ール29によってそれぞれ区画されている。そして、ス
プール29は入口弁10の上流側に連通する中空部32
及び蓄圧室36の内圧P0によって閉弁方向に付勢さ
れ、開弁圧室35の内圧P0′によって開弁方向に付勢
されている。尚、この開弁圧室35は、スプール29が
上死点に位置するときに、スプール29の周壁の上部に
形成された連通孔37により中空部32と連通され、ま
た、スプール29が下死点に位置するときに、この連通
孔37とプランジャ8の周壁の上部に形成された通路3
8とを介して上記中空部32に連通されるように成って
いる。
ランジャストローク調整用の蓄圧室36がそれぞれスプ
ール29によってそれぞれ区画されている。そして、ス
プール29は入口弁10の上流側に連通する中空部32
及び蓄圧室36の内圧P0によって閉弁方向に付勢さ
れ、開弁圧室35の内圧P0′によって開弁方向に付勢
されている。尚、この開弁圧室35は、スプール29が
上死点に位置するときに、スプール29の周壁の上部に
形成された連通孔37により中空部32と連通され、ま
た、スプール29が下死点に位置するときに、この連通
孔37とプランジャ8の周壁の上部に形成された通路3
8とを介して上記中空部32に連通されるように成って
いる。
上記ユニットインジェクタUのボデイ23にはプランジ
ャ挿入孔24と平行に噴射管挿通孔25が形成してあ
り、この噴射管挿通孔25に蓄圧式燃料噴射器7の噴射
管26が内嵌支持される。
ャ挿入孔24と平行に噴射管挿通孔25が形成してあ
り、この噴射管挿通孔25に蓄圧式燃料噴射器7の噴射
管26が内嵌支持される。
この噴射管26内の下半部には、閉弁圧室12と、逆止
弁室39と、燃料蓄圧貯留室14の一部分(以下、第1
燃料蓄圧貯留室という)14aとが上下方向に同軸心状
に並べて一連に形成され、第1燃料蓄圧貯留室14aの
下端部(第2図では左端部)の周面に噴射弁15の弁座
面40が形成されている。
弁室39と、燃料蓄圧貯留室14の一部分(以下、第1
燃料蓄圧貯留室という)14aとが上下方向に同軸心状
に並べて一連に形成され、第1燃料蓄圧貯留室14aの
下端部(第2図では左端部)の周面に噴射弁15の弁座
面40が形成されている。
この噴射弁15の弁柄42は第1燃料蓄圧貯留室14
a、逆止弁室39及び閉弁圧室12を貫通し、更に、そ
の上端部を噴射管26の上半部内に形成された閉弁バネ
室41に突入させてある。
a、逆止弁室39及び閉弁圧室12を貫通し、更に、そ
の上端部を噴射管26の上半部内に形成された閉弁バネ
室41に突入させてある。
閉弁圧室12と第1燃料蓄圧噴射室14aとの間に介在
する逆止弁室39には、逆止弁13の弁体13aが摺動
可能に内嵌され、この弁体13aは、噴射弁15の弁柄
41の中間高さに形成された拡径部からなる弁座13b
に向かって閉弁バネ13cによって上昇付勢されてい
る。従って、この逆止弁13の弁体13aは閉弁圧室1
2の内圧(=ポンプ室9の内圧P1)で開弁付勢され、
第1燃料蓄圧噴射室14aの内圧P2によって閉弁付勢
され、燃料噴射ポンプ6により燃料が圧入されて閉弁圧
室12の内圧P1が第1燃料蓄圧噴射室14aの内圧P
2を上回るときのみ開弁されることになる。
する逆止弁室39には、逆止弁13の弁体13aが摺動
可能に内嵌され、この弁体13aは、噴射弁15の弁柄
41の中間高さに形成された拡径部からなる弁座13b
に向かって閉弁バネ13cによって上昇付勢されてい
る。従って、この逆止弁13の弁体13aは閉弁圧室1
2の内圧(=ポンプ室9の内圧P1)で開弁付勢され、
第1燃料蓄圧噴射室14aの内圧P2によって閉弁付勢
され、燃料噴射ポンプ6により燃料が圧入されて閉弁圧
室12の内圧P1が第1燃料蓄圧噴射室14aの内圧P
2を上回るときのみ開弁されることになる。
上記閉弁バネ室41の内部には上記弁柄42を介して噴
射弁15を閉弁方向に付勢する閉弁バネ43が挿入され
ている。
射弁15を閉弁方向に付勢する閉弁バネ43が挿入され
ている。
従って、上記噴射弁1は、閉弁バネ43の付勢力と閉弁
圧室12の内圧P1により閉弁方向に付勢され、第1燃
料蓄圧貯留室14aの内圧P2によって開弁方向に付勢
され、燃料噴射ポンプ6からの燃料供給が終了して逆止
弁13が閉弁された後、閉弁圧室12の内圧P1を減圧
して上記の閉弁力が上記の開弁力よりも小さくなると開
弁されることになる。
圧室12の内圧P1により閉弁方向に付勢され、第1燃
料蓄圧貯留室14aの内圧P2によって開弁方向に付勢
され、燃料噴射ポンプ6からの燃料供給が終了して逆止
弁13が閉弁された後、閉弁圧室12の内圧P1を減圧
して上記の閉弁力が上記の開弁力よりも小さくなると開
弁されることになる。
尚、上記閉弁バネ室41の上端は閉弁バネ43の付勢力
を設定するバネ受座44及び噴射弁15の最大開弁量を
設定する開弁制限具45により閉塞され、閉弁バネ室4
1の下端部は圧力伝達路46及びプランジャ8に形成し
た通路38を介して入口弁10の閉弁圧室35に連通さ
れている。また、噴射管26の上端部には、バネ受座4
4及び開弁制限具45を覆うキャップ47が螺着してあ
り、このキャップ47とバネ受座44及び開弁制限具4
5との間に形成される空間48は、開弁制限具45に通
設された連通路49を介して閉弁バネ室41に連通され
ている。このように構成することにより、キャップ47
とバネ受座44及び開弁制限具45との間に形成される
空間48は閉弁バネ室41とともに入口弁10の開弁圧
室35の急激な圧力変動を吸収する開弁圧安定用蓄圧室
の役割を果たすことになる。
を設定するバネ受座44及び噴射弁15の最大開弁量を
設定する開弁制限具45により閉塞され、閉弁バネ室4
1の下端部は圧力伝達路46及びプランジャ8に形成し
た通路38を介して入口弁10の閉弁圧室35に連通さ
れている。また、噴射管26の上端部には、バネ受座4
4及び開弁制限具45を覆うキャップ47が螺着してあ
り、このキャップ47とバネ受座44及び開弁制限具4
5との間に形成される空間48は、開弁制限具45に通
設された連通路49を介して閉弁バネ室41に連通され
ている。このように構成することにより、キャップ47
とバネ受座44及び開弁制限具45との間に形成される
空間48は閉弁バネ室41とともに入口弁10の開弁圧
室35の急激な圧力変動を吸収する開弁圧安定用蓄圧室
の役割を果たすことになる。
燃料蓄圧貯留室14の残りの部分(以下、第2燃料蓄圧
貯留室という)14bは上記噴射管26の中間高さの部
分とこれの周囲のボディ23の部分にわたって環状に形
成され、この第2燃料蓄圧貯留室14bは逆止弁50及
び圧力設定弁51を介して第1燃料蓄圧噴射室14aに
接続される。
貯留室という)14bは上記噴射管26の中間高さの部
分とこれの周囲のボディ23の部分にわたって環状に形
成され、この第2燃料蓄圧貯留室14bは逆止弁50及
び圧力設定弁51を介して第1燃料蓄圧噴射室14aに
接続される。
この逆止弁50は第1燃料蓄圧噴射室14aの内圧P2
が第2燃料蓄圧貯留室14bの残圧(例えば、約700
気圧)よりも高圧になれば開弁して第1燃料蓄圧噴射室
14aから第2燃料蓄圧貯留室14bに燃料を流入させ
るとともに第2燃料蓄圧貯留室14bから第1燃料蓄圧
噴射室14aへの逆流を阻止するように構成されてい
る。また、上記圧力設定弁51は第2燃料蓄圧貯留室1
4bの内圧P3が所定の残圧以上に昇圧すれば開弁して
第2燃料蓄圧貯留室14bと第1燃料蓄圧噴射室14a
との間の燃料の流通を許容し、第2燃料蓄圧貯留室14
bの内圧P3が所定の残圧まで減圧されると第2燃料蓄
圧貯留室14bの内圧P3が所定の残圧を下回らないよ
うに閉弁されるように成っている。
が第2燃料蓄圧貯留室14bの残圧(例えば、約700
気圧)よりも高圧になれば開弁して第1燃料蓄圧噴射室
14aから第2燃料蓄圧貯留室14bに燃料を流入させ
るとともに第2燃料蓄圧貯留室14bから第1燃料蓄圧
噴射室14aへの逆流を阻止するように構成されてい
る。また、上記圧力設定弁51は第2燃料蓄圧貯留室1
4bの内圧P3が所定の残圧以上に昇圧すれば開弁して
第2燃料蓄圧貯留室14bと第1燃料蓄圧噴射室14a
との間の燃料の流通を許容し、第2燃料蓄圧貯留室14
bの内圧P3が所定の残圧まで減圧されると第2燃料蓄
圧貯留室14bの内圧P3が所定の残圧を下回らないよ
うに閉弁されるように成っている。
さて、上記噴射制御装置は、第1図に示すように、ユニ
ットインジェクタU内に組み込まれる噴射開始指令弁2
1及び噴射開始用減圧室22と、メータリングユニット
Mに組み込まれた噴射開始指令手段18とを備えてい
る。
ットインジェクタU内に組み込まれる噴射開始指令弁2
1及び噴射開始用減圧室22と、メータリングユニット
Mに組み込まれた噴射開始指令手段18とを備えてい
る。
噴射開始指令弁21は、第2図及び第3図に示すよう
に、燃料噴射ポンプ6の入口弁10と共通の弁室28及
びスプール29を有している。即ち、この噴射開始指令
弁21は、上記プランジャ8の周壁の入口弁通路34よ
りも下方でポンプ室9と弁室28とを連通させる噴射開
始用減圧通路52と、上記入口弁孔33よりも下方のス
プール29の周面部分に全周にわたって凹設された弁溝
53とで構成され、スプール29の上死点よりも低く、
入口弁10が開閉切り替えされるスプール29の位置を
含む所定の範囲内の高さにスプール29が位置するとき
に噴射開始用減圧通路52と弁溝53とが連通されて開
弁されるように成っている。
に、燃料噴射ポンプ6の入口弁10と共通の弁室28及
びスプール29を有している。即ち、この噴射開始指令
弁21は、上記プランジャ8の周壁の入口弁通路34よ
りも下方でポンプ室9と弁室28とを連通させる噴射開
始用減圧通路52と、上記入口弁孔33よりも下方のス
プール29の周面部分に全周にわたって凹設された弁溝
53とで構成され、スプール29の上死点よりも低く、
入口弁10が開閉切り替えされるスプール29の位置を
含む所定の範囲内の高さにスプール29が位置するとき
に噴射開始用減圧通路52と弁溝53とが連通されて開
弁されるように成っている。
上記噴射開始用減圧室22は、噴射開始用減圧通路52
に対向するプランジャ8の周壁部分の外周面を凹入させ
ることによりプランジャ挿入穴24の内周面とプランジ
ャ8の外周面との間に形成され、噴射開始用減圧通路5
2に対向するプランジャ8の周壁部分に貫通形成された
減圧通路54を介して弁室28に連通されている。そし
て、この噴射開始用減圧室22は噴射開始用減圧通路5
2と弁溝53とが連通されるときに減圧通路54、弁溝
53及び噴射開始用減圧通路52を介してポンプ室9に
連通されるように成っている。また、この噴射開始用減
圧室22は、常時、プランジャ8の周壁に形成した微小
通路60及びスプール29の周壁に形成した連通路61
を介してスプール29の中空部32に連通されるように
なっている。
に対向するプランジャ8の周壁部分の外周面を凹入させ
ることによりプランジャ挿入穴24の内周面とプランジ
ャ8の外周面との間に形成され、噴射開始用減圧通路5
2に対向するプランジャ8の周壁部分に貫通形成された
減圧通路54を介して弁室28に連通されている。そし
て、この噴射開始用減圧室22は噴射開始用減圧通路5
2と弁溝53とが連通されるときに減圧通路54、弁溝
53及び噴射開始用減圧通路52を介してポンプ室9に
連通されるように成っている。また、この噴射開始用減
圧室22は、常時、プランジャ8の周壁に形成した微小
通路60及びスプール29の周壁に形成した連通路61
を介してスプール29の中空部32に連通されるように
なっている。
第1図に示すように、噴射開始指令手段18は、入口弁
10の上流側に順次接続されたタイミング設定弁19と
減圧室20とを備え、このタイミング設定弁19が図示
しないクランク軸に連動して所定のクランク軸角で開弁
されたときに減圧室20が入口弁10の上流側と連通さ
れるように成っている。尚、このタイミング設定弁19
は、エンジン回転数に対応して噴射開始タイミングを早
めたり、遅らせたりする進角制御弁19aと、その進角
範囲内で進角制御弁19aと入口弁10とを接続させる
主タイミング設定弁19bとで構成されている。また、
上記噴射開始指令手段18には、タイミング設定弁19
と並列に減圧室20と入口弁10とを接続する吐戻し通
路55が設けられ、この吐戻し通路55には一旦開通さ
れたタイミング設定弁19が遮断され、燃料噴射が終了
した後の所定のタイミングに開弁される吐戻し弁56を
介在させてある。
10の上流側に順次接続されたタイミング設定弁19と
減圧室20とを備え、このタイミング設定弁19が図示
しないクランク軸に連動して所定のクランク軸角で開弁
されたときに減圧室20が入口弁10の上流側と連通さ
れるように成っている。尚、このタイミング設定弁19
は、エンジン回転数に対応して噴射開始タイミングを早
めたり、遅らせたりする進角制御弁19aと、その進角
範囲内で進角制御弁19aと入口弁10とを接続させる
主タイミング設定弁19bとで構成されている。また、
上記噴射開始指令手段18には、タイミング設定弁19
と並列に減圧室20と入口弁10とを接続する吐戻し通
路55が設けられ、この吐戻し通路55には一旦開通さ
れたタイミング設定弁19が遮断され、燃料噴射が終了
した後の所定のタイミングに開弁される吐戻し弁56を
介在させてある。
上記燃料供給系の圧送ポンプ5とエッジフィルタ27と
の間には燃料供給弁57が介在させてあり、また、上記
燃料供給系の調圧装置3の出口とエッジフィルタ27と
の間には、調圧装置4、圧送ポンプ5及び燃料供給弁5
7と並列に調圧装置3の出口をエッジフィルタ27の上
流側に接続する初期圧調整用圧力伝達路58が接続され
ている。この初期圧調整用圧力伝達路58には燃料噴射
が終了して燃料噴射装置が初期状態に戻るときに開弁さ
れる開閉弁59が介在させてある。
の間には燃料供給弁57が介在させてあり、また、上記
燃料供給系の調圧装置3の出口とエッジフィルタ27と
の間には、調圧装置4、圧送ポンプ5及び燃料供給弁5
7と並列に調圧装置3の出口をエッジフィルタ27の上
流側に接続する初期圧調整用圧力伝達路58が接続され
ている。この初期圧調整用圧力伝達路58には燃料噴射
が終了して燃料噴射装置が初期状態に戻るときに開弁さ
れる開閉弁59が介在させてある。
上記の燃料供給弁56、タイミング設定弁19、吐戻し
弁55及び開閉弁58は別個に設けてもよいが、これら
の弁はそれぞれ所定のクランク軸で開閉されるので、ク
ランク軸に連動連結された共通の回転弁体を有する1個
の複合タインミング制御弁として構成することが可能で
ある。
弁55及び開閉弁58は別個に設けてもよいが、これら
の弁はそれぞれ所定のクランク軸で開閉されるので、ク
ランク軸に連動連結された共通の回転弁体を有する1個
の複合タインミング制御弁として構成することが可能で
ある。
次に、この燃料噴射装置の動作をユニットインジェクタ
U及び噴射制御装置の動作を中心にして説明する。
U及び噴射制御装置の動作を中心にして説明する。
(a) 初期状態 初期状態では、燃料供給弁57、タイミング設定弁1
9、吐戻し弁55及び開閉弁58は全て閉弁されてお
り、第2図に示すように、燃料噴射ポンプ6のプランジ
ャ8は上死点に位置し、スプール29は下死点に位置し
ている従って、入口弁10は開弁され、噴射開始指令弁
21は閉弁されている。また、逆止弁13は閉弁バネ1
3cによって閉弁され、噴射弁15は閉弁バネ43によ
って閉弁されている。更に、燃料噴射蓄圧室14の逆止
弁49及び圧力設定弁50は共に閉弁されている。
9、吐戻し弁55及び開閉弁58は全て閉弁されてお
り、第2図に示すように、燃料噴射ポンプ6のプランジ
ャ8は上死点に位置し、スプール29は下死点に位置し
ている従って、入口弁10は開弁され、噴射開始指令弁
21は閉弁されている。また、逆止弁13は閉弁バネ1
3cによって閉弁され、噴射弁15は閉弁バネ43によ
って閉弁されている。更に、燃料噴射蓄圧室14の逆止
弁49及び圧力設定弁50は共に閉弁されている。
また、初期状態で、入口弁10の中空部32に連通され
ている開弁圧室35、閉弁バネ室41及びキャップ47
内の空間48の内圧P0′、蓄圧室36の内圧P0、噴
射開始用減圧室22の内圧P4、ポンプ室9及び蓄圧式
燃料噴射器7の閉弁圧室12の内圧P1は等しく所定の
初期圧になっている。逆止弁13の下流側の第1燃料蓄
圧貯留室14aの内圧P2は噴射終了時の残圧(噴射弁
15の閉弁時の内圧)に等しく、第2燃料蓄圧貯留室1
4bの内圧P3は圧力設定弁51の閉弁圧(例えば70
0気圧)に成っている。
ている開弁圧室35、閉弁バネ室41及びキャップ47
内の空間48の内圧P0′、蓄圧室36の内圧P0、噴
射開始用減圧室22の内圧P4、ポンプ室9及び蓄圧式
燃料噴射器7の閉弁圧室12の内圧P1は等しく所定の
初期圧になっている。逆止弁13の下流側の第1燃料蓄
圧貯留室14aの内圧P2は噴射終了時の残圧(噴射弁
15の閉弁時の内圧)に等しく、第2燃料蓄圧貯留室1
4bの内圧P3は圧力設定弁51の閉弁圧(例えば70
0気圧)に成っている。
(b) 噴射ポンプ6への燃料供給 燃料噴射ポンプ6への燃料の供給が開始される第4図a
時点(以下、単にa時点といい、これ以降の第4図に示
す各時点も同様にいう)に燃料供給弁57が閉弁状態か
ら開弁状態に切換られ圧送ポンプ5から燃料噴射ポンプ
6に調圧され、かつ、調量された燃料が圧送される。こ
の燃料は、まず入口通路部分30,31及び中空部32
を介して蓄圧室36に圧入され、スプール29を上死点
側に移動させる。
時点(以下、単にa時点といい、これ以降の第4図に示
す各時点も同様にいう)に燃料供給弁57が閉弁状態か
ら開弁状態に切換られ圧送ポンプ5から燃料噴射ポンプ
6に調圧され、かつ、調量された燃料が圧送される。こ
の燃料は、まず入口通路部分30,31及び中空部32
を介して蓄圧室36に圧入され、スプール29を上死点
側に移動させる。
エンジン始動時、全負荷時あるいは過負荷時には最大噴
射量の燃料が圧送ポンプ5から圧送され、スプール29
は上死点に移動させられるが、部分負荷時にはスプール
29は下死点と上死点との中間の位置まで移動させら
れ、燃料噴射ポンプ6への燃料の圧入が終了するb時点
で燃料供給弁57が閉弁される。
射量の燃料が圧送ポンプ5から圧送され、スプール29
は上死点に移動させられるが、部分負荷時にはスプール
29は下死点と上死点との中間の位置まで移動させら
れ、燃料噴射ポンプ6への燃料の圧入が終了するb時点
で燃料供給弁57が閉弁される。
このb時点では、ポンプ室9の内圧P1、蓄圧室36の
内圧P0及び蓄圧室36の内圧P0と対抗している開弁
圧室35の内圧P0′は初期圧よりも高められている
が、第1燃料噴射蓄圧室14aの内圧P2よりは低圧で
あり、逆止弁13は開弁されるに至らない。
内圧P0及び蓄圧室36の内圧P0と対抗している開弁
圧室35の内圧P0′は初期圧よりも高められている
が、第1燃料噴射蓄圧室14aの内圧P2よりは低圧で
あり、逆止弁13は開弁されるに至らない。
(c) 蓄圧式燃料噴射器7への燃料圧入 この後のc時点からi時点にわたって図示しないカムに
よってプランジャ8が上死点から押し下げられる。ポン
プ室9の内圧P1及び蓄圧室36の内圧P0はc時点か
ら更に高められ、スプール29はさらに上昇させられて
ポンプ室9から蓄圧室36に燃料が圧入され、やがてd
時点でスプール29が上死点の近くの所定の高さに上昇
して入口弁10が閉弁されることになる。このd時点以
降は、プランジャ8が下死点に達するi時点まではポン
プ室9の内圧P1が更に高められ、ポンプ室9内の燃料
が蓄圧式燃料噴射器7に圧入されることになる。
よってプランジャ8が上死点から押し下げられる。ポン
プ室9の内圧P1及び蓄圧室36の内圧P0はc時点か
ら更に高められ、スプール29はさらに上昇させられて
ポンプ室9から蓄圧室36に燃料が圧入され、やがてd
時点でスプール29が上死点の近くの所定の高さに上昇
して入口弁10が閉弁されることになる。このd時点以
降は、プランジャ8が下死点に達するi時点まではポン
プ室9の内圧P1が更に高められ、ポンプ室9内の燃料
が蓄圧式燃料噴射器7に圧入されることになる。
ここで、a時点から入口弁10が閉弁されるd時点まで
の間に拡大される蓄圧室36の容積を最大噴射量と等し
くしてあるので、c時点からd時点の間にポンプ室9か
ら蓄圧室36に圧入された燃料の量は最大噴射量とa時
点からb時点にわたって蓄圧室36に圧入された燃料供
給量との差に相当する。また、プランジャ8が上死点か
ら下死点に移動することにより縮小されるポンプ室9の
容積は最大噴射量と等しくしてあるので、d時点以後プ
ランジャ8が下死点に達するi時点までにポンプ室9か
ら蓄圧式燃料噴射器7に圧入される燃料の量は、最大噴
射量とc時点からe時点の間にポンプ15から蓄圧室3
6に圧入された燃料の量との差、即ち、圧送ポンプ5か
らの燃料供給量に相当する。
の間に拡大される蓄圧室36の容積を最大噴射量と等し
くしてあるので、c時点からd時点の間にポンプ室9か
ら蓄圧室36に圧入された燃料の量は最大噴射量とa時
点からb時点にわたって蓄圧室36に圧入された燃料供
給量との差に相当する。また、プランジャ8が上死点か
ら下死点に移動することにより縮小されるポンプ室9の
容積は最大噴射量と等しくしてあるので、d時点以後プ
ランジャ8が下死点に達するi時点までにポンプ室9か
ら蓄圧式燃料噴射器7に圧入される燃料の量は、最大噴
射量とc時点からe時点の間にポンプ15から蓄圧室3
6に圧入された燃料の量との差、即ち、圧送ポンプ5か
らの燃料供給量に相当する。
尚、a時点からd時点までの噴射開始用減圧室22の内
圧は、d時点前には噴射開始用減圧室22が微小通路6
0、連通路61中空部32及び入口弁10を介してポン
プ室9に連通されているので、比較的緩慢に変化する蓄
圧室36及びポンプ室9の内圧P0,P1と同じように
変化する。
圧は、d時点前には噴射開始用減圧室22が微小通路6
0、連通路61中空部32及び入口弁10を介してポン
プ室9に連通されているので、比較的緩慢に変化する蓄
圧室36及びポンプ室9の内圧P0,P1と同じように
変化する。
d時点以降、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧P1は
急激に上昇し、これが第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧
P2を上回るe時点からプランジャ8が下死点に達する
i時点にわたって逆止弁13が開弁され、燃料が第1燃
料蓄圧貯留室14aに圧入される。また、ポンプ室9か
ら第1燃料蓄圧貯留室14aにわたる燃料の圧力P
1(ここでは=P2)が圧力設定弁51の設定圧を上回
るh時点に、逆止弁50が開弁されて第1燃料蓄圧貯留
室14aから第2燃料蓄圧貯留室14bに燃料が圧入さ
れる。
急激に上昇し、これが第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧
P2を上回るe時点からプランジャ8が下死点に達する
i時点にわたって逆止弁13が開弁され、燃料が第1燃
料蓄圧貯留室14aに圧入される。また、ポンプ室9か
ら第1燃料蓄圧貯留室14aにわたる燃料の圧力P
1(ここでは=P2)が圧力設定弁51の設定圧を上回
るh時点に、逆止弁50が開弁されて第1燃料蓄圧貯留
室14aから第2燃料蓄圧貯留室14bに燃料が圧入さ
れる。
尚、上記噴射開始指令弁21はd時点の前に開弁され、
d時点で入口弁10が閉弁されてから、ポンプ室9の内
圧P1が高められるに連れてポンプ室9から噴射開始指
令弁21、噴射開始用減圧室22、微小通路60及び連
通路61を介してスプール29の中空部32及び蓄圧室
36にごく僅かの燃料がリークし、この燃料によって蓄
圧室36及び中空部32の内圧P0が僅かに高められ、
スプール29がd時点の位置よりも更に押上げられる。
スプール29が上死点に達する少し前のf時点で噴射開
始指令弁21が閉弁されるが、この後は、噴射開始用減
圧室22の内圧P4が中空部32及び蓄圧室36の内圧
P0と同じになるまで噴射開始用減圧室22から微小通
路60及び連通路61を介してスプール29の中空部3
2及び蓄圧室36に燃料が流入する。この流入によりス
プール29は上死点まで押し上げられる。
d時点で入口弁10が閉弁されてから、ポンプ室9の内
圧P1が高められるに連れてポンプ室9から噴射開始指
令弁21、噴射開始用減圧室22、微小通路60及び連
通路61を介してスプール29の中空部32及び蓄圧室
36にごく僅かの燃料がリークし、この燃料によって蓄
圧室36及び中空部32の内圧P0が僅かに高められ、
スプール29がd時点の位置よりも更に押上げられる。
スプール29が上死点に達する少し前のf時点で噴射開
始指令弁21が閉弁されるが、この後は、噴射開始用減
圧室22の内圧P4が中空部32及び蓄圧室36の内圧
P0と同じになるまで噴射開始用減圧室22から微小通
路60及び連通路61を介してスプール29の中空部3
2及び蓄圧室36に燃料が流入する。この流入によりス
プール29は上死点まで押し上げられる。
燃料噴射ポンプ6から燃料噴射器7への燃料の圧入はプ
ランジャ8が下死点に達するi時点で終了され、各逆止
弁13,50は閉弁される。
ランジャ8が下死点に達するi時点で終了され、各逆止
弁13,50は閉弁される。
(d) 着火用燃料噴射 この後の所定のj時点に噴射開始指令手段18のタイミ
ング設定弁19が開弁されて減圧室20が入口弁10の
上流側に連通される。これにより入口弁10の中空部3
2及び蓄圧室36の内圧が減圧され、スプール29が上
死点から下降し始め、スプール29が上死点から僅か下
の所定の位置まで下降したk時点で噴射開始指令弁21
が開弁される。タイミング設定弁19の開弁から噴射開
始指令弁21の開弁までの制御遅れ時間は、減圧室20
の初期圧(タイミング設定弁19の開弁前の内圧)が一
定であれば一定になる。この噴射開始指令弁21の開弁
により、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧P1が噴射
開始用減圧室22に急激に圧抜きされ、第1燃料蓄圧貯
留室14aの内圧P2(この時点では=P3)からなる
開弁力よりも閉弁圧室12の内圧P1及び閉弁バネ43
の付勢力からなる閉弁力が弱くなるl時点に噴射弁15
が開弁される。
ング設定弁19が開弁されて減圧室20が入口弁10の
上流側に連通される。これにより入口弁10の中空部3
2及び蓄圧室36の内圧が減圧され、スプール29が上
死点から下降し始め、スプール29が上死点から僅か下
の所定の位置まで下降したk時点で噴射開始指令弁21
が開弁される。タイミング設定弁19の開弁から噴射開
始指令弁21の開弁までの制御遅れ時間は、減圧室20
の初期圧(タイミング設定弁19の開弁前の内圧)が一
定であれば一定になる。この噴射開始指令弁21の開弁
により、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧P1が噴射
開始用減圧室22に急激に圧抜きされ、第1燃料蓄圧貯
留室14aの内圧P2(この時点では=P3)からなる
開弁力よりも閉弁圧室12の内圧P1及び閉弁バネ43
の付勢力からなる閉弁力が弱くなるl時点に噴射弁15
が開弁される。
ここで注目すべきことは、噴射開始指令弁21と噴射開
始用減圧室22を燃料噴射ポンプ6のプランジャ8内に
組込むことにより、蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12
に順次接続される噴射開始指令弁21と噴射開始用減圧
室22が蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12の間近に配
置され、閉弁圧室12から噴射開始用減圧室22までの
距離ができるかぎり短くされていることである。このよ
うに閉弁圧室12から噴射開始用減圧室22までの距離
を短くすると、噴射開始指令弁21から噴射開始用減圧
室22に至る流路の抵抗が小さくなり、噴射開始指令弁
21開弁後の閉弁圧室12の減圧勾配を急にすることが
できる。その結果、制御感度を敏感にでき噴射弁15の
開弁開始時期のばらつきの範囲を小さくして、噴射開始
時期の制御精度を高めることができるのである。
始用減圧室22を燃料噴射ポンプ6のプランジャ8内に
組込むことにより、蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12
に順次接続される噴射開始指令弁21と噴射開始用減圧
室22が蓄圧式燃料噴射器7の閉弁圧室12の間近に配
置され、閉弁圧室12から噴射開始用減圧室22までの
距離ができるかぎり短くされていることである。このよ
うに閉弁圧室12から噴射開始用減圧室22までの距離
を短くすると、噴射開始指令弁21から噴射開始用減圧
室22に至る流路の抵抗が小さくなり、噴射開始指令弁
21開弁後の閉弁圧室12の減圧勾配を急にすることが
できる。その結果、制御感度を敏感にでき噴射弁15の
開弁開始時期のばらつきの範囲を小さくして、噴射開始
時期の制御精度を高めることができるのである。
ここでの圧抜きは比較的容積が小さい噴射開始用減圧室
22への圧抜きであるために、閉弁圧室12の内圧P1
の圧抜きされる燃料の量は比較的少なく、従って噴射弁
15の開弁量も小さく抑えられ、燃料噴射率が小さく抑
えられる。ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧P1と噴
射開始用減圧室22の内圧P4が等しくなると、噴射開
始用減圧室22と中空部32とが微小通路60及び連通
路61により連通されているので、これらの内圧P
1(=P4)は徐々に減圧される。これに対して、燃料
噴射による第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧P2の減圧
は閉弁圧室12の内圧P1の減圧よりも急激であり、開
弁力と閉弁力との差が最大となるn時点から噴射弁15
の開弁量が減少し、やがてn時点で噴射弁15が一旦閉
弁されて燃料噴射が中断される。n時点で噴射弁15が
閉弁されると、第1燃料蓄圧貯留室14aの減圧が止ま
る一方、圧力設定弁51の連通により第2燃料蓄圧貯留
室14bからの燃料が流入する結果、第1燃料蓄圧貯留
室14aの内圧P2は再び昇圧して行く。
22への圧抜きであるために、閉弁圧室12の内圧P1
の圧抜きされる燃料の量は比較的少なく、従って噴射弁
15の開弁量も小さく抑えられ、燃料噴射率が小さく抑
えられる。ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧P1と噴
射開始用減圧室22の内圧P4が等しくなると、噴射開
始用減圧室22と中空部32とが微小通路60及び連通
路61により連通されているので、これらの内圧P
1(=P4)は徐々に減圧される。これに対して、燃料
噴射による第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧P2の減圧
は閉弁圧室12の内圧P1の減圧よりも急激であり、開
弁力と閉弁力との差が最大となるn時点から噴射弁15
の開弁量が減少し、やがてn時点で噴射弁15が一旦閉
弁されて燃料噴射が中断される。n時点で噴射弁15が
閉弁されると、第1燃料蓄圧貯留室14aの減圧が止ま
る一方、圧力設定弁51の連通により第2燃料蓄圧貯留
室14bからの燃料が流入する結果、第1燃料蓄圧貯留
室14aの内圧P2は再び昇圧して行く。
(e) 主燃料噴射 ところで、入口弁10の中空部32及び蓄圧室36の内
圧P0の減圧は、j時点以降減圧室20の内圧が蓄圧室
36の内圧P0と等しくなるまで連続して行われ、スプ
ール29はl時点からn時点にわたる燃料噴射とは殆ど
関係無く下降させられる。そして、スプール29が上死
点よりも低い所定の高さまで下降したo時点で入口弁1
0が開弁され、ポンプ室9及び閉弁圧室12が入口弁1
0及びタイミング設定弁19を介して減圧室20に接続
される。これにより、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内
圧P1が急激に、しかも、大幅に減圧され、噴射弁15
が急に、しかも、大きく開弁され、高圧の燃料が多量に
噴射されることになる。
圧P0の減圧は、j時点以降減圧室20の内圧が蓄圧室
36の内圧P0と等しくなるまで連続して行われ、スプ
ール29はl時点からn時点にわたる燃料噴射とは殆ど
関係無く下降させられる。そして、スプール29が上死
点よりも低い所定の高さまで下降したo時点で入口弁1
0が開弁され、ポンプ室9及び閉弁圧室12が入口弁1
0及びタイミング設定弁19を介して減圧室20に接続
される。これにより、ポンプ室9及び閉弁圧室12の内
圧P1が急激に、しかも、大幅に減圧され、噴射弁15
が急に、しかも、大きく開弁され、高圧の燃料が多量に
噴射されることになる。
スプール29が下降を開始するj時点から噴射開始指令
弁21が開弁されるk時点までの時間及びj時点から入
口弁10が開弁されるo時点までの時間は入口弁10か
ら減圧室20までの流路抵抗によって決定されるのでそ
れぞれ一定である。また、k時点から燃料噴射が開始さ
れるl時点までの時間は閉弁圧室12から噴射開始用減
圧室22までの流路抵抗によって決定されるので一定で
ある。従って、着火用噴射が開始するl時点から主噴射
が開始するo時点までの時間は、エンジンの回転数と無
関係に一定になり、この時間を着火遅れ時間に等しく設
定することにより、着火用噴射により噴射された少量の
燃料を着火させ、ディーゼルノックの発生を防止してエ
ンジンの運転騒音を減少させるとともに、着火用噴射で
噴射された燃料が着火したところに主噴射により多量の
燃料を噴射させて大出力を得ることができるようにな
る。
弁21が開弁されるk時点までの時間及びj時点から入
口弁10が開弁されるo時点までの時間は入口弁10か
ら減圧室20までの流路抵抗によって決定されるのでそ
れぞれ一定である。また、k時点から燃料噴射が開始さ
れるl時点までの時間は閉弁圧室12から噴射開始用減
圧室22までの流路抵抗によって決定されるので一定で
ある。従って、着火用噴射が開始するl時点から主噴射
が開始するo時点までの時間は、エンジンの回転数と無
関係に一定になり、この時間を着火遅れ時間に等しく設
定することにより、着火用噴射により噴射された少量の
燃料を着火させ、ディーゼルノックの発生を防止してエ
ンジンの運転騒音を減少させるとともに、着火用噴射で
噴射された燃料が着火したところに主噴射により多量の
燃料を噴射させて大出力を得ることができるようにな
る。
尚、入口弁10が開弁した後、入口弁10の中空部32
及び蓄圧室36の内圧P0の減圧はさらに連続し、スプ
ール29はo時点以降も下降を続ける。そして、o時点
か少し後のp時点で噴射開始指令弁21が閉弁される。
o時点以後、燃料の噴射圧は第1燃料蓄圧貯留室14a
の内圧P2と同じであり、次第に減圧されてくる。そし
て、第2燃料蓄圧室14bの内圧P3が圧力設定弁51
の設定圧まで減圧されるq時点で圧力設定弁51が閉じ
られ、このq時点以後の第1燃料蓄圧貯留室14aの減
圧が一層急激になる。燃料噴射率は、o時点からq時点
までは第2燃料蓄圧貯留室14bから流出する高圧の燃
料が噴射されるので上昇するが、q時点以後は、第1燃
料蓄圧貯留室14aの内圧P2の減少が激しく、燃料噴
射率は減少する。そして、噴射によって第1燃料蓄圧貯
留室14aの内圧P2が減少して開弁力が閉弁力と等し
くなるr時点以後は、第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧
P2が更に継続する噴射により減少し続けるので、閉弁
力が開弁力よりも強くなり、噴射弁15が閉弁方向に移
動する。そして、第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧P2
が所定の残圧まで減圧されたs時点で噴射弁15が閉弁
されて燃料噴射が終わる。
及び蓄圧室36の内圧P0の減圧はさらに連続し、スプ
ール29はo時点以降も下降を続ける。そして、o時点
か少し後のp時点で噴射開始指令弁21が閉弁される。
o時点以後、燃料の噴射圧は第1燃料蓄圧貯留室14a
の内圧P2と同じであり、次第に減圧されてくる。そし
て、第2燃料蓄圧室14bの内圧P3が圧力設定弁51
の設定圧まで減圧されるq時点で圧力設定弁51が閉じ
られ、このq時点以後の第1燃料蓄圧貯留室14aの減
圧が一層急激になる。燃料噴射率は、o時点からq時点
までは第2燃料蓄圧貯留室14bから流出する高圧の燃
料が噴射されるので上昇するが、q時点以後は、第1燃
料蓄圧貯留室14aの内圧P2の減少が激しく、燃料噴
射率は減少する。そして、噴射によって第1燃料蓄圧貯
留室14aの内圧P2が減少して開弁力が閉弁力と等し
くなるr時点以後は、第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧
P2が更に継続する噴射により減少し続けるので、閉弁
力が開弁力よりも強くなり、噴射弁15が閉弁方向に移
動する。そして、第1燃料蓄圧貯留室14aの内圧P2
が所定の残圧まで減圧されたs時点で噴射弁15が閉弁
されて燃料噴射が終わる。
尚、ポンプ室9の内圧P1は入口弁10が開弁されたo
時点以後急速に、かつ、大幅に減圧されて短時間の内に
中空部32の内圧P0と同じになる。また、噴射開始用
減圧室22の内圧P4は、k時点ではポンプ室9の内圧
P1と同じであるが、k時点で噴射開始指令弁21が開
弁されると非常に急激に立ち上がり、短時間の内にポン
プ室9の内圧P1と同じになる。そして、入口弁10が
o時点で開弁するとポンプ室9の内圧P1とともに噴射
開始用減圧室22の内圧P4は急激に立ち下がるが、ス
プール29が所定の高さ以下になって噴射開始指令弁2
1が閉弁されるp時点以降は、噴射開始用減圧室22と
ポンプ室9との連通が遮断されるので、噴射開始用減圧
室22の内圧P4は、これから微小通路60及び連通路
61を介して中空部32に徐々に圧抜きされ、やがて噴
射開始用減圧室22の内圧は中空部32及びポンプ室9
の内圧P0,P1と同じになる。このとき、蓄圧室36
には最大噴射量にポンプ室9から噴射開始用減圧室22
等を介して蓄圧室36にリークしてきた燃料の量を加え
た量から減圧室に圧抜きされた燃料の量を差し引いた量
に相当する量の燃料が残され、スプール29は下死点よ
りも高い位置に位置させられている。
時点以後急速に、かつ、大幅に減圧されて短時間の内に
中空部32の内圧P0と同じになる。また、噴射開始用
減圧室22の内圧P4は、k時点ではポンプ室9の内圧
P1と同じであるが、k時点で噴射開始指令弁21が開
弁されると非常に急激に立ち上がり、短時間の内にポン
プ室9の内圧P1と同じになる。そして、入口弁10が
o時点で開弁するとポンプ室9の内圧P1とともに噴射
開始用減圧室22の内圧P4は急激に立ち下がるが、ス
プール29が所定の高さ以下になって噴射開始指令弁2
1が閉弁されるp時点以降は、噴射開始用減圧室22と
ポンプ室9との連通が遮断されるので、噴射開始用減圧
室22の内圧P4は、これから微小通路60及び連通路
61を介して中空部32に徐々に圧抜きされ、やがて噴
射開始用減圧室22の内圧は中空部32及びポンプ室9
の内圧P0,P1と同じになる。このとき、蓄圧室36
には最大噴射量にポンプ室9から噴射開始用減圧室22
等を介して蓄圧室36にリークしてきた燃料の量を加え
た量から減圧室に圧抜きされた燃料の量を差し引いた量
に相当する量の燃料が残され、スプール29は下死点よ
りも高い位置に位置させられている。
(f) 初期状態への復帰 噴射開始用減圧室22、中空部32及びポンプ室9の内
圧P0,P1,P4が同じになった後の所定のt時点か
ら燃料噴射ポンプ6のプランジャ8が上昇し始め、プラ
ンジャ8の上昇に従って蓄圧室36からポンプ室9に燃
料が吸入される。
圧P0,P1,P4が同じになった後の所定のt時点か
ら燃料噴射ポンプ6のプランジャ8が上昇し始め、プラ
ンジャ8の上昇に従って蓄圧室36からポンプ室9に燃
料が吸入される。
しかし、上記のようにt時点に蓄圧室36に収容されて
いる燃料の量は最大噴射量にポンプ室9から噴射開始用
減圧室22等を介して蓄圧室36にリークしてきた燃料
の量を加えた量から減圧室20に圧抜きされた燃料の量
を差し引いた量に相当する量であり、プランジャ8を上
死点まで上昇させるには不足している。そこで、プラン
ジャ8がカムのカムベースに達すべきv時点までに必要
と思われる時間、即ち、u時点からv時点にわたって吐
戻し弁56を開弁して減圧室20に圧抜きされた燃料を
蓄圧室36に吐き戻すことにより、プランジャ8を確実
に上死点に戻すようにしてある。また、このようにして
v時点でプランジャ8を上死点に戻した場合、減圧室2
0からポンプ室9までの間には、ポンプ室9から噴射開
始用減圧室22等を介して蓄圧室36にリークしてきた
量に相当する燃料が過剰に閉じ込められていることにな
るので、これらの内圧はv時点では初期圧よりも高くな
っている。そこで、v時点の後の所定のw時点からx時
点にわたって初期圧調整用開閉弁59を開弁することに
より、入口弁10の中空部32、ポンプ室9、蓄圧室3
6、開弁圧室35、閉弁圧室12及び噴射開始用減圧室
22の内圧が初期圧まで減圧される。
いる燃料の量は最大噴射量にポンプ室9から噴射開始用
減圧室22等を介して蓄圧室36にリークしてきた燃料
の量を加えた量から減圧室20に圧抜きされた燃料の量
を差し引いた量に相当する量であり、プランジャ8を上
死点まで上昇させるには不足している。そこで、プラン
ジャ8がカムのカムベースに達すべきv時点までに必要
と思われる時間、即ち、u時点からv時点にわたって吐
戻し弁56を開弁して減圧室20に圧抜きされた燃料を
蓄圧室36に吐き戻すことにより、プランジャ8を確実
に上死点に戻すようにしてある。また、このようにして
v時点でプランジャ8を上死点に戻した場合、減圧室2
0からポンプ室9までの間には、ポンプ室9から噴射開
始用減圧室22等を介して蓄圧室36にリークしてきた
量に相当する燃料が過剰に閉じ込められていることにな
るので、これらの内圧はv時点では初期圧よりも高くな
っている。そこで、v時点の後の所定のw時点からx時
点にわたって初期圧調整用開閉弁59を開弁することに
より、入口弁10の中空部32、ポンプ室9、蓄圧室3
6、開弁圧室35、閉弁圧室12及び噴射開始用減圧室
22の内圧が初期圧まで減圧される。
〈実施例2〉 第5図は本発明の他の実施例の要部の縦断面図である。
この実施例では、噴射開始指令弁21がプランジャ8内
に組み込まれた二重スプール弁で構成されている。即
ち、スプール29の下端部に子スプール62を昇降可能
に内嵌し、この子スプール62には下端部で縮径された
貫通孔63と、この貫通孔63の大径部の周壁に互いに
対向するように形成された弁孔64とが形成されてい
る。また、この貫通孔63の縮径部の周壁の外周面には
噴射開始指令弁21の弁溝53が全周にわたって形成さ
れている。これに対して、スプール29の下端部の周壁
には、子スプール62が上死点まで上昇した時に弁溝5
3に連通する1対の弁孔65,66が形成され、プラン
ジャ28にはスプール29が上死点から少し低い所定の
範囲の高さに位置するときにスプール29の各弁孔65
に連通する噴射開始用減圧通路52,54が形成されて
いる。その他の構成は上記の一実施例と同様に構成され
ているのでその説明は省略する。
に組み込まれた二重スプール弁で構成されている。即
ち、スプール29の下端部に子スプール62を昇降可能
に内嵌し、この子スプール62には下端部で縮径された
貫通孔63と、この貫通孔63の大径部の周壁に互いに
対向するように形成された弁孔64とが形成されてい
る。また、この貫通孔63の縮径部の周壁の外周面には
噴射開始指令弁21の弁溝53が全周にわたって形成さ
れている。これに対して、スプール29の下端部の周壁
には、子スプール62が上死点まで上昇した時に弁溝5
3に連通する1対の弁孔65,66が形成され、プラン
ジャ28にはスプール29が上死点から少し低い所定の
範囲の高さに位置するときにスプール29の各弁孔65
に連通する噴射開始用減圧通路52,54が形成されて
いる。その他の構成は上記の一実施例と同様に構成され
ているのでその説明は省略する。
この実施例では、開弁開始指令手段18のタイミング設
定弁19を開弁させて中空部32の減圧が開始される
と、貫通孔63を通って蓄圧室36の燃料が減圧室20
に吸い出され、スプール29が下降するが、貫通孔63
には縮径部があるので、蓄圧室36と中空部32との間
に圧力差が生じてスプール29の下降と同時に子スプー
ル62が上昇させられる。そして、子スプール62が上
死点に達するとプランジャ8の噴射開始用減圧通路5
2,54、スプール29の65,66及び子スプール6
2の弁溝53が互いに連通して噴射開始指令弁21が開
弁され、ポンプ室9が噴射開始用減圧室22と連通して
ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧が減圧されることに
なる。
定弁19を開弁させて中空部32の減圧が開始される
と、貫通孔63を通って蓄圧室36の燃料が減圧室20
に吸い出され、スプール29が下降するが、貫通孔63
には縮径部があるので、蓄圧室36と中空部32との間
に圧力差が生じてスプール29の下降と同時に子スプー
ル62が上昇させられる。そして、子スプール62が上
死点に達するとプランジャ8の噴射開始用減圧通路5
2,54、スプール29の65,66及び子スプール6
2の弁溝53が互いに連通して噴射開始指令弁21が開
弁され、ポンプ室9が噴射開始用減圧室22と連通して
ポンプ室9及び閉弁圧室12の内圧が減圧されることに
なる。
その他の動作は上記の一実施例と同様であるのでその説
明は省略する。
明は省略する。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明に係るディーゼルエンジン用蓄圧
式燃料噴射装置の噴射制御装置によれば、開弁指令弁及
び噴射開始用減圧室が閉弁圧室の間近に配置されている
ので、閉弁圧室から閉弁用減圧室に至る流路の抵抗が小
さく、閉弁圧室の減圧勾配が急になる。その結果、制御
感度を敏感にでき、また、噴射弁の開弁開始時期のばら
つきの範囲を狭めて噴射開始時期の制御精度を高めるこ
とができる効果が得られる。
式燃料噴射装置の噴射制御装置によれば、開弁指令弁及
び噴射開始用減圧室が閉弁圧室の間近に配置されている
ので、閉弁圧室から閉弁用減圧室に至る流路の抵抗が小
さく、閉弁圧室の減圧勾配が急になる。その結果、制御
感度を敏感にでき、また、噴射弁の開弁開始時期のばら
つきの範囲を狭めて噴射開始時期の制御精度を高めるこ
とができる効果が得られる。
また、噴射開始用減圧室22が小容積であるため、閉弁
圧室12は圧力低下幅が比較的小さくて、まだ高めの圧
力に保持される。これに対し、燃料蓄圧貯留室14の内
圧が、燃料噴射にともなって圧力低下が進み、この内圧
による噴射弁15の開弁力が弱くなって、噴射弁15が
一旦閉じられる。これにより、主噴射に先立つ着火用燃
料噴射が終了する。
圧室12は圧力低下幅が比較的小さくて、まだ高めの圧
力に保持される。これに対し、燃料蓄圧貯留室14の内
圧が、燃料噴射にともなって圧力低下が進み、この内圧
による噴射弁15の開弁力が弱くなって、噴射弁15が
一旦閉じられる。これにより、主噴射に先立つ着火用燃
料噴射が終了する。
この着火用燃料噴射が終了した時期から所定時間が経過
するまでは、噴射弁15が閉じられていて、燃料噴射が
中断されている。
するまでは、噴射弁15が閉じられていて、燃料噴射が
中断されている。
その所定時間が経過した時に、入口弁10が開くことに
より、閉弁圧室12の内圧が減圧室20へ圧抜きされ
て、この内圧による閉弁力が弱くなり、噴射弁15が燃
料蓄圧貯留室14の内圧による開弁力で再び押し開けら
れて、主燃料噴射が開始される。
より、閉弁圧室12の内圧が減圧室20へ圧抜きされ
て、この内圧による閉弁力が弱くなり、噴射弁15が燃
料蓄圧貯留室14の内圧による開弁力で再び押し開けら
れて、主燃料噴射が開始される。
このように、着火用燃料噴射が一旦終了してから主燃料
噴射が開始するまでの間は、燃料噴射が行われないの
で、着火遅れ期間中の燃料噴射量が少なくて済み、これ
に続く爆発的燃焼期の圧力上昇率が低くなり、ディーゼ
ルノックが起こりにくい。
噴射が開始するまでの間は、燃料噴射が行われないの
で、着火遅れ期間中の燃料噴射量が少なくて済み、これ
に続く爆発的燃焼期の圧力上昇率が低くなり、ディーゼ
ルノックが起こりにくい。
第1図は本発明に係るディーゼルエンジン用蓄圧式燃料
噴射装置の等価回路図、第2図はその燃料噴射装置に使
用されているユニットインジェクタの初期状態における
縦断面図、第3図は噴射開始指令弁の開弁時の上記ユニ
ットインジェクタの要部の縦断面図、第4図は上記ユニ
ットインジエクタ及び噴射開始指令手段の動作を説明す
るタイミング図、第5図は本発明の他の実施例の要部の
縦断面図、第6図は先行発明の等価回路図である。 7……蓄圧式燃料噴射器、10……入口弁、11……燃
料入口、12……閉弁圧室、13……逆止弁、14……
燃料蓄圧貯留室、15……噴射弁、16……噴射孔、1
8……噴射開始指令手段、19……タイミング設定弁、
20……減圧室、21……噴射開始指令弁、22……噴
射開始用減圧室、43……閉弁バネ。
噴射装置の等価回路図、第2図はその燃料噴射装置に使
用されているユニットインジェクタの初期状態における
縦断面図、第3図は噴射開始指令弁の開弁時の上記ユニ
ットインジェクタの要部の縦断面図、第4図は上記ユニ
ットインジエクタ及び噴射開始指令手段の動作を説明す
るタイミング図、第5図は本発明の他の実施例の要部の
縦断面図、第6図は先行発明の等価回路図である。 7……蓄圧式燃料噴射器、10……入口弁、11……燃
料入口、12……閉弁圧室、13……逆止弁、14……
燃料蓄圧貯留室、15……噴射弁、16……噴射孔、1
8……噴射開始指令手段、19……タイミング設定弁、
20……減圧室、21……噴射開始指令弁、22……噴
射開始用減圧室、43……閉弁バネ。
Claims (1)
- 【請求項1】ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置
に蓄圧式燃料噴射器(7)と、これに燃料を供給する燃
料供給系とを設け、 上記蓄圧式燃料噴射器(7)は燃料入口(11)と、こ
れに順次接続された閉弁圧室(12)、逆止弁(1
3)、燃料蓄圧貯留室(14)、噴射弁(15)及び噴
射孔(16)と、閉弁バネ(43)とを有し、 上記噴射弁(15)は燃料蓄圧貯留室(14)の内圧に
より開弁付勢される一方、閉弁バネ(43)の付勢力及
び閉弁圧室(12)の内圧により閉弁付勢されるように
構成し、 燃料供給系から燃料を燃料入口(11)、閉弁圧室(1
2)及び逆止弁(13)を介して燃料蓄圧貯留室(1
4)に圧入した後、所定のタイミングに上記閉弁圧室
(12)の内圧を圧抜きすることにより上記噴射弁(1
5)の閉弁付勢力を開弁付勢力よりも弱めて噴射弁(1
5)を開弁させるように構成した ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装
置において、 上記蓄圧式燃料噴射器(7)の閉弁圧室(12)にこれ
の間近に配置された噴射開始指令弁(21)と小容積の
噴射開始用減圧室(22)とを順に接続し、 上記噴射開始指令弁(21)を上記所定のタイミングに
開弁させる噴射開始指令手段(18)を設け、 上記所定のタイミングに噴射開始指令手段(18)の作
動により噴射開始指令弁(21)を開弁させて閉弁圧室
(12)の内圧を小容積の噴射開始用減圧室(22)に
圧抜きするように構成し、 上記噴射開始指令手段(18)は、タイミング設定弁
(19)と減圧室(20)とを備え、この減圧室(2
0)をタイミング設定弁(19)及び入口弁(10)を
順に介して閉弁圧室(12)に連通し、 この入口弁(10)は噴射開始指令弁(21)の開弁時
期から所定時間経過した時期に開弁して、閉弁圧室(1
2)の内圧を減圧室(20)へ圧抜きするように構成し
た ことを特徴とする、ディーゼルエンジン用蓄圧式燃料噴
射装置の噴射制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123181A JPH0633734B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | デイ−ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123181A JPH0633734B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | デイ−ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264148A JPH02264148A (ja) | 1990-10-26 |
| JPH0633734B2 true JPH0633734B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=14854195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62123181A Expired - Lifetime JPH0633734B2 (ja) | 1987-05-19 | 1987-05-19 | デイ−ゼルエンジン用蓄圧式燃料噴射装置の噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633734B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5947359U (ja) * | 1982-09-22 | 1984-03-29 | 株式会社小松製作所 | エンジンの燃料噴射装置 |
| US4709679A (en) * | 1985-03-25 | 1987-12-01 | Stanadyne, Inc. | Modular accumulator injector |
-
1987
- 1987-05-19 JP JP62123181A patent/JPH0633734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264148A (ja) | 1990-10-26 |
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