JPH0735761B2 - 蓄圧噴射式デイ−ゼルエンジンの進角装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、蓄圧噴射式ディーゼルエンジンの進角装置に
関し、特に、進角装置の構造を簡素にでき、しかも、信
頼性を高められるとともに、進角装置を燃料供給系内に
内蔵して汎用性を高めるようにした、蓄圧噴射式ディー
ゼルエンジンの進角装置に関するものである。

〈前提構造〉 この発明の蓄圧噴射式ディーゼルエンジンの進角装置
は、例えば第１図（本発明）または第15図（従来技術）
に示すように、次の前提構造を有するものを対象とす
る。

すなわち、燃料タンク１を、調圧装置12・調量装置14・
供給時期決定弁18及び燃料噴射ポンプ26を介して、蓄圧
式燃料噴射器29に連通連結し、 上記調圧装置12は、エンジンの回転速度に対応して燃料
の供給圧力を高めるように構成し、 上記供給時期決定弁18は、その開弁時には調量装置14で
調量された燃料が燃料噴射ポンプ26へ供給されるのを許
容するのに対し、その閉弁時には燃料噴射ポンプ26から
吐出される燃料が調量装置14へ逆流するのを阻止するよ
うに構成したものである。ここで、蓄圧式燃料噴射器29
とは、第11図に例示するように、閉弁用加圧室85及び逆
止弁95を通って噴射燃料蓄圧室86に燃料を圧入した後、
閉弁加圧用燃料室85の内圧を減圧し、噴射器29内の閉弁
加圧用燃料室85の内圧が所定値を下回ると噴射燃料蓄圧
室86の内圧が閉弁バネ91の閉弁付勢力及び閉弁加圧用燃
料室85の内圧に打ち勝って噴射弁88を開弁させ、噴射燃
料蓄圧室86内の燃料が噴射孔87から噴射されるようにな
っている。この閉弁加圧用燃料室85の減圧は燃料噴射ポ
ンプ26のポンプ室82に連通される。

〈従来の技術〉 従来、この閉弁加圧用燃料室85は、ポンプ室82から逆止
弁95を開いて燃料を噴射燃料蓄圧室86に圧入した後、燃
料噴射ポンプ26のプランジャ81を上昇させることによっ
て減圧される。このプランジャ81を駆動する駆動装置５
は、第14図に示すように、クランク軸Ｃ（第２図に示
す）に連動する燃料噴射カム30、カムフォロア31、プッ
シュロッド32、及びロッカーアーム33からなる。燃料噴
射ポンプ26の作動タイミングをエンジン回転速度に対応
して変化させる進角装置は、エンジンの肉壁部105に揺
動可能に枢支されてエンジンの回転速度に対応して回転
位相が変化させられる偏心軸106を有している。この偏
心軸106にスイングアーム状のカムフォロア31が枢支さ
れる。

この進角装置では、エンジンの回転速度が高くなると、
偏心軸106が進角側に揺動し、カムフォロア31が進角側
（燃料噴射カム30の回転方向上手側）に移動して燃料噴
射カム30によって燃料ポンプ26が駆動されるタイミング
が早められる。エンジンの回転速度が低下すると偏心軸
106及びカムフォロア31が逆方向に移動して、燃料噴射
ポンプ26の作動時期が遅らされることになる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上記のような従来の蓄圧噴射式ディーゼルエンジンの進
角装置では、カムフォロア31の支点の移動軌跡は正弦波
を描くことになり、エンジンの回転速度に対して進角度
合いを正確に比例させることが困難である。また、エン
ジンの回転速度に対してカムフォロア31の支点を燃料噴
射カムのカムベース円の接線方向にエンジンの回転速度
に例えば、正比例させて移動するように偏心軸106の回
転位相の変化を制御しようとすれば複雑な修正装置を設
ける必要が生じてくる。また、例えば、進角特性に何ら
かの変化を与えてエンジンに特別なトルク特性を与えた
りしようとする場合にも困難が伴う。

更に、エンジンの機種により燃料噴射カム30や燃料噴射
ポンプ26の配置箇所が異なるので、各機種毎に部品の形
状や大きさを異ならせる必要が生じ、汎用性に乏しいの
も問題である。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、
進角装置の構造を簡素にでき、しかも、信頼性を高めら
れるとともに、進角装置を燃料供給系内に内蔵して汎用
性を高めるようにした、蓄圧噴射式ディーゼルエンジン
の進角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〉 本発明に係る蓄圧噴射式ディーゼルエンジンの進角装置
は、上記の前提構成を備える蓄圧噴射式ディーゼルエン
ジンの進角装置であって、上記の目的を達成するため
に、例えば第１図〜第11図に示すように、次のような技
術的手段を講じている。

すなわち、上記燃料噴射器29の閉弁加圧用燃料室85に噴
射時期設定用圧抜弁19及び噴射時期調整用進角弁20を順
に連通し、 上記圧抜弁19は、弁箱56に形成した導入路24に、圧抜用
弁体57に形成した複数本の圧抜用弁体通路59が、圧抜用
弁体57の回転に伴って断続的に連通するように構成し、 上記導入路24は閉弁加圧用燃料室85に、連通させ、上記
圧抜用弁体57はディーゼルエンジンのクランク軸Ｃに調
時連動させ、 上記進角弁20は、進角用弁体61に形成した進角用弁体通
路62が、上記複数本の各圧抜用弁体通路59に対して、進
角用弁体61の摺動変位に伴って選択して連通するように
構成し、 上記複数本の各圧抜用弁体通路59は、圧抜用弁体57にこ
れの回転方向及び軸心方向に互いにずらせて形成し、 上記圧抜用弁体57内でこれの軸心方向に沿わせて進角用
弁室60を形成し、この進角用弁室60内に上記進角用弁体
61を摺動自在に挿入し、この進角用弁体61の外周面に上
記進角用弁体通路62を周方向に走らせて形成し、 進角用弁体61は、遅角付勢手段65で遅角側へ摺動させる
ように付勢するとともに、進角用受圧室63の燃料圧で進
角側へ付勢するように構成し、この進角用受圧室63を前
記調圧装置12に連通させ て構成したことを特徴とするものである。

〈発明の作用〉 上記の構成において、導入路24が噴射時期設定用圧抜弁
19の少なくとも１本の圧抜用弁体通路59と連通し、か
つ、その連通している圧抜用弁体通路59と進角用弁体通
路62が連通するときに、燃料噴射器29の閉弁加圧用燃料
室85の減圧が開始される。

各圧抜用弁体通路59と導入路24が連通するタイミングは
クランク軸Ｃに調時されているので、結局、閉弁加圧用
燃料室85の減圧開始のタイミングは進角用弁体通路62を
どの圧抜用弁体通路59に連通させるかによって調節され
る。

即ち、進角用弁体61を摺動変位させるだけで進角調節が
でき、進角装置を簡素化できることになる。また、この
ように、進角装置を燃料噴射ポンプ26の駆動装置５に付
設するのではなく、燃料供給系の途中に設けることによ
り、エンジンの機種による寸法の差異を問題にせず、多
種類のエンジンに同一の進角装置を適用することがで
き、汎用性が高くなる。

更に、進角装置は弁箱56とこれの内部で摺動変位する進
角用弁体61との２個の部品で構成され、構造が簡単で故
障が生じにくく、信頼性を高めることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

このディーゼルエンジンの燃料装置は、第１図に示すよ
うに、燃料タンク１内の燃料を調量供給装置２によりエ
ンジンの負荷条件に対応して調量し、タイミング制御複
合弁装置３の供給時期決定弁18を介して所定のタイミン
グでユニットインジェクタ４に供給し、燃料噴射ポンプ
26を駆動装置５で駆動することにより蓄圧式燃料噴射器
29に圧入した後、タイミング制御複合弁装置３の噴射時
期設定用圧抜弁19及び噴射時期調節用進角弁20により蓄
圧式燃料噴射器29の閉弁加圧用燃料室85の燃料を圧抜燃
料呼吸室21に逃がして閉弁加圧用燃料室85の内圧を減圧
し、これにより噴射弁88を開弁させて噴射燃料蓄圧室86
から噴射孔87を介して燃料を噴射させ、噴射終了後の所
定のタイミングで、圧抜燃料呼吸室21内の燃料を圧抜燃
料戻し通路22を介してユニットインジェクタ４に吐き戻
して圧抜により減量された燃料をユニットインジェクタ
４に戻し、この後、タイミング制御複合弁装置３の初期
圧供給路23をユニットインジェクタ４に連通させてユニ
ットインジャクタ４を初期状態に復帰させるようになっ
ている。

上記調量供給装置２は、第２図に示すように、厚肉円筒
状のケーシング６内に組み込まれたトランスファポンプ
10、調圧装置12（第４図）、調量装置14及び圧送ポンプ
16を備え、燃料タンク１からトランスファポンプ10で図
示しない燃料パイプ、入口継手８（第４図）及び入口通
路９（第４図）を介して燃料を汲み出し、トンラスファ
ポンプ10から吐出される燃料の圧力を調圧装置12でエン
ジンの回転速度に対応して（例えば、正比例させて）増
減させ、調圧された燃料を調量装置14でエンジンの負荷
状態に対応して調量し、調圧・調量された燃料を圧送ポ
ンプ16でタイミング制御複合弁装置３に圧送するように
構成されている。

トランスファポンプ10はケーシング６の前端部に形成さ
れたポンプ室34を有し、このポンプ室34内には、第３図
に示すように、ケーシング６を貫通する主軸７に固定さ
れるインナロータ35と、これに偏心状に噛み合わされた
アウタロータ36が挿入され、入口通路９から吸入口37を
経て燃料を両ロータ35,36の間に吸入し、吐出口38から
吐出通路11（第４図）に吐出するようになっている。

調圧装置12は、第４図に示すように、吐出通路11に分岐
接続され、ケーシング６に螺着された調圧プラグ39と、
これに摺動可能に内嵌された調圧弁体40と、この調圧弁
体40を閉弁位置に付勢する閉弁バネ41とを備える。調圧
プラグ39の周壁には調圧弁孔42を開口させてあり、この
調圧弁孔42は入口通路９に連通される。上記トランスフ
ァポンプ10の吐出圧はエンジンの回転速度に対応して２
次関数的に変化し、この吐出圧を受けて調圧弁体40が閉
弁バネ41に抗して開弁方向に付勢される。この調圧装置
12では、調圧弁体40の閉弁位置からの変位量に対する調
圧弁孔42の開口面積を適宜設定することによって、エン
ジンの回転速度に対応して調圧装置12から入口通路９に
逃される燃料量を調節し、吐出通路11の内圧が正確にエ
ンジンの回転速度に正比例して増減されるようになって
いる。もっとも、調圧装置12によって制御される吐出通
路11の内圧とエンジンの回転速度との対応関係は正比例
に限定されるものではなく、例えば、高速になるほど吐
出通路11の内圧の増加率が減少するように構成してもよ
く、逆に高速になるほど吐出通路11の内圧の増加率が増
大するように構成してもよい。尚、上記調圧プラグ39に
は、これと調圧弁体40との間からリークした燃料を排出
する図示しないドレンパイプを接続するためのドレンパ
イプ用継手43が連設されている。

調量装置14は、第２図に示すように、主軸７の前半部に
進退可能に内嵌された調量ピストン44を備えている。こ
の調量ピストン44はエンジンの回転速度に対応してフラ
イウエィト45の推力によりガバナスプリング46の圧力に
抗して燃料減量方向（ここでは前方）に駆動されるよう
になっている。主軸７の内周面には吐出通路11に連通す
る調量弁孔47が開口され、これに対向して調量ピストン
44の周面にはその全周にわたって調量弁体通路48が凹設
されている。そして、エンジンの回転速度に対応して調
量ピストン44が進退することにより、調量弁孔47と調量
弁体通路48との接続面積を変更させることによりエンジ
ンの回転速度に対応するように流量が調整され、主軸７
及びケーシング６内に形成された出口通路49を経て圧送
ポンプ16に燃料が導かれる。尚、ガバナスプリング46の
圧力は速度設定レバー50を揺動操作して変更設定できる
ようになっている。

圧送ポンプ16は、第２図及び第５図に示すように、主軸
７の周面に形成された駆動カム51によりスイングアーム
52を介して駆動されるプランジャ53と、プランジャ53の
進退に伴って容積が変化するポンプ室54とを備えてい
る。また、この圧送ポンプ16は上記プランジャ53のスト
ロークをトルク特性設定装置55により変更設定すること
によりエンジンの用途に適した種々のトルク特性に対応
するポンプ特性を得られるように構成されている。

タイミング制御複合弁装置３は、小型化及びコンパクト
化を図るために、第２図及び第６図〜第８図に示すよう
に調量供給装置２のケーシング６の内部に組み込まれ
る。このタイミング制御複合弁装置３は、本質的には第
１図に示すようにそれぞれ独立して設けることが可能な
供給時期決定弁18と、噴射時期設定用圧抜弁19と、噴射
時期調整用進角弁20と、圧抜燃料呼吸室21とを、小型化
及びコンパクト化を図るために一体的に組み合わせたも
のである。

即ち、第２図、第６図〜第８図に示すように、各ユニッ
トインジェクタ４に燃料を圧送するタイミングを決定す
る供給時期決定弁18と、噴射時期設定用圧抜弁19はケー
シング６の後半部からなる共通の弁箱56と、主軸７の後
半部からなる共通の弁体57とを備える。ケーシング６の
内周面の後端部には調量供給装置２の圧送ポンプ16から
導出された圧送通路27が開口され、その少し前方に各ユ
ニットインジェクタ４への導入路（分配通路、以下出入
通路と呼ぶ）24が周方向に等間隔をおいて開口させてあ
る。上記圧送通路27に対向する主軸７の部分には供給時
期決定用弁体通路58の連通溝部58aが全周にわたって凹
設され、この連通溝部58aの周方向の１箇所から出入通
路24の通過軌跡ｌに対向する主軸７外周面の部分まで周
面に沿って軸心方向に供給時期決定溝部58bが連出され
る。そして、主軸７が図示しないクランク軸に連動して
回転し、供給時期決定溝部58bと出入通路24とが内外に
重なり合って連通することにより圧送通路17から供給時
期決定用弁体通路58を介して出入通路24に調圧・調量さ
れた燃料が圧入されるようになっている。また、出入通
路24の通過軌跡ｌに対向する主軸７外周面の部分には、
供給時期決定溝部58bよりも後の所定のタイミングで出
入通路24と連通される噴射時期設定用圧抜弁19の圧抜用
弁体通路59が開口される。

供給時期決定弁18と噴射時期設定用圧抜弁19との共通の
弁体57である主軸７の後半部は更に噴射時期調整用進角
弁20の弁箱としての役目を有している。即ち、主軸７の
後半部内にはこれと同心状に円筒形の進角用弁室60が形
成され、この進角用弁室60に進角用弁体61が主軸７の軸
心方向に進退可能に収納される。上記弁体57には、その
内周面における開口位置が主軸７の回転方向及び軸心方
向に異なる３本の圧抜用弁体通路59がその周壁を貫通す
るように形成され、進角用弁体61の周面には、その３本
の圧抜用弁体通路59のうちの１本または隣合う２本に連
通する進角用弁体通路62が形成される。この進角用弁体
通路62は進角用弁体61の周面の全周にわたり凹設された
周溝で構成されている。進角用弁室60は、進角用弁体61
によって進角用受圧室63と遅角付勢室64とに区画され
る。そして、進角用受圧室63を調圧装置12により調圧さ
れる吐出通路11に連通させ、遅角付勢室64をほぼ定圧に
保持される入口通路９に連通させ、また、遅角付勢室64
の内部に進角用弁体61を遅角方向に付勢する遅角付勢手
段65を収納して、後述するように、進角用弁体61の位置
を調圧装置12のエンジン回転速度に対する調圧特性に依
存して簡単に高精度に制御できるように構成される。

尚、ここでは進角用弁体61が軸心方向に移動されて圧抜
用弁体通路59に選択的に連通されるようになっている
が、エンジンの回転速度に対応して進角用弁体61が軸心
回りに回転して圧抜用弁体通路59に選択的に連通される
ように構成することも可能である。

圧抜燃料呼吸室21は、小型化及びコンパクト化を図るた
めに進角用弁体61の内部に形成される。即ち、進角用弁
体61の内部に段付円筒状の空洞66が形成され、この空洞
66はこれの内部に摺動可能に内嵌されたピストン67によ
り圧抜燃料呼吸室21と吐き戻し付勢室68とに区画され
る。吐き戻し付勢室68は、遅角付勢室64を介して入口通
路９に連通され、その内部に吐き戻し付勢手段69を収納
している。圧抜燃料呼吸室21は、呼吸通路70により進角
用弁体通路62に連通されている。まず、燃料噴射ポンプ
26のプランジャ81が駆動装置５の燃料噴射カムで吐出駆
動されると、ポンプ室82内の燃料が加圧されて、閉弁加
圧用燃料室85・逆止弁95を経て、噴射燃料蓄圧室86へ圧
入される。

次いで、プランジャ81が燃料噴射カムで吐出終端位置に
一定期間（第13図の時点ｆ−ｍ間）保持され、この状態
では、逆止弁95は閉じるが、閉弁加圧用燃料室85・ポン
プ室82・および出入通路24が高圧に保持される。

この高圧保持状態において、出入通路24が圧抜用弁体通
路59、進角用弁体通路62及び呼吸通路70を介して圧抜燃
料呼吸室21に連通すると、出入通路24側の高圧の燃料圧
によってピストン67が吐き戻し付勢室68側に押し込めら
れ、圧抜燃料呼吸室21に燃料が圧入される。これによ
り、出入通路24に連通している蓄圧式燃料噴射器29の閉
弁加圧用燃料室85の内圧が減圧され、噴射弁88が開弁さ
れて燃料が噴射されるようになっている。このとき、圧
抜燃焼呼吸室21は、燃料が圧入された分だけ、圧力上昇
する。

出入通路24の通過軌跡ｌに対向する主軸７の周壁の部分
に、圧抜用弁体通路59よりも後の所定のタイミングで出
入通路24と連通される圧抜燃料戻し通路22が形成されて
いる。まず、燃料噴射の終了後に、燃料噴射ポンプ26の
プランジャ81が吸入側へ作動すると、そのポンプ室82の
内圧が低下して、出入通路24も低圧になる。

次に、このポンプ室82および出入通路24の低圧状態にお
いて、さきに圧力上昇された圧抜燃料呼吸室21が呼吸通
路70、進角用弁体通路62及び圧抜燃料戻し通路22を介し
て出入通路24に連通されることにより、吐き戻し付勢手
段69がピストン67を圧抜燃料呼吸室21側に押し戻し、圧
抜燃料呼吸室21に圧入された燃料が上記低圧状態の出入
通路24を経てユニットインジェクタ４に吐き戻されるよ
うになっている。

更に、出入通路24の通過軌跡ｌに対向する主軸７周壁の
部分に、圧抜燃料戻し通路22よりも後の所定のタイミン
グで出入通路24と連通される初期圧供給路23が凹設され
ている。この初期圧供給路23は、調圧装置12によって調
圧されている吐出通路11に連通されている。

ユニットインジェクタ４は、第１図及び第11図に示すよ
うに、出入通路24に接続される複合遮断弁25と燃料噴射
ポンプ26と、ポンプ復動用蓄圧室27と、遮断弁復動用蓄
圧室28と、蓄圧式燃料噴射器29とからなり、燃料噴射ポ
ンプ26は噴射器29のボディ83に内蔵され、複合遮断弁25
は更に燃料噴射ポンプ26のプランジャ81内に内蔵され
る。

即ち、燃料噴射ポンプ26は、ボディ83の一側に噴射管84
と平行に、かつ、昇降可能に内嵌されたプランジャ81
と、ボディ83及びプランジャ81によって区画されたポン
プ室82を有する。プランジャ81は両端が閉塞された中空
筒状に形状され、その内部空間が複合遮断弁25の弁室71
を構成している。この弁室71にはスプール72が摺動可能
に挿入され、このスプール72によって弁室71がスプール
72の移動ストロークの下死点側のポンプ復動用蓄圧室27
と、その上死点側の遮断弁復動用付勢室73に区画され
る。この遮断弁復動用付勢室73は遮断弁復動用蓄圧室28
に連通されている。プランジャ81の周壁の中間高さ部に
は出入通路24に連通する内部出入通路74が開口され、そ
の下部にはポンプ室82に連通するポンプ連通路75が開口
され、その上部には遮断弁復動用蓄圧室28及び遮断弁復
動用付勢室73に連通する蓄圧連通路76が開口されてい
る。スプール72には、その下端面から上部に延びる中空
孔77が形成され、スプール72の周壁にはその中間高さか
ら周面に延びて、常時内部出入通路74に連通する連通孔
78と、その下部から周面に延びて、スプール72が上死点
よりも下方に位置するときにポンプ連通路75に連通され
るポンプ弁孔79と、その上端部から周面に延びて、スプ
ール72が上死点及び下死点に位置するときに蓄圧連通路
76に連通される蓄圧弁孔80とが形成されている。

蓄圧式燃料噴射器29は、ボディ83の他側部に内嵌された
噴射管84を備え、この噴射管84内に下半部に閉弁加圧用
燃料室85と第１蓄圧室96が上下一連に形成され、噴射管
84の下端部に１個または複数個（ここでは２個）の噴射
孔87が形成される。噴射孔87の近傍で第１蓄圧室96と噴
射孔87との接続を遮断する噴射弁88はニードル弁で構成
され、その弁軸89の上端部は、噴射管84の上半部内に形
成された閉弁バネ室90に突入させてある。閉弁バネ室90
には噴射弁88を閉弁付勢する閉弁バネ91が収納され、こ
の閉弁バネ91の付勢力を調整する調整ナット92は、噴射
管84の上端部に油密状に螺着されるカバーナット93によ
り覆われる。カバーナット93の内部空間94は閉弁バネ室
90と連通され、これとともに遮断弁復動用蓄圧室28を構
成している。閉弁加圧用燃料室85と第１蓄圧室96とは逆
止弁95により区画される。この逆止弁95は弁軸89の一部
分を拡径して形成した弁座100と、これの下面に接離す
る円環状の弁体101と、これを閉弁付勢する閉弁バネ102
からなる。また、噴射管84の中間高さ部の周囲には、こ
れとボディ83により区画された円環状の第２蓄圧室97が
設けられ、この第２蓄圧室97は燃料噴射ポンプ26と反対
側のボディ83内部に配置された第２蓄圧室用逆止弁98及
び第２蓄圧室用蓄圧設定弁99により第１蓄圧室96に接続
され、第１蓄圧室96とともに噴射燃料蓄圧室86を構成し
ている。尚、第１蓄圧室96は比較的小容積に形成され、
第２蓄圧室97は比較的大容積に形成されている。

尚、上記吐出通路11は調量装置14の直前の部分で緊急停
止用電磁弁13により遮断できるように成っており、ま
た、出口通路49は手動停止弁15によって遮断できるよう
になっている。

次に、この燃料装置の動作を説明する。

第12図（１）に示すように、初期状態では、プランジャ
81は上死点に位置し、スプール72は下死点に位置させら
れる。また、遮断弁復動用蓄圧室28、ポンプ復動用蓄圧
室27、遮断弁復動用付勢室73及びポンプ室82の内圧は調
圧装置12により調圧された基準圧になっている。ここ
で、第13図（１）〜第13図（６）のａ時点［以下、単に
ａ時点という。第13図（１）ないし第13図（６）の他の
時点についても同様とする］からｂ時点にわたって供給
時期決定弁18の供給時期決定溝部58bと出入通路24が連
通され、調量・調圧された燃料Vinがユニットインジェ
クタ４に圧入される。この燃料Vinはまず第12図（２）
に示すようにポンプ復動用蓄圧室27に圧入され、スプー
ル72は下死点から中間高さまで押し上げられる。この後
のｃ時点から駆動装置５によってプランジャ81が下降さ
せられると、ポンプ室82、ポンプ復動用蓄圧室27、遮断
弁復動用付勢室73及び遮断弁復動用蓄圧室28の内圧がし
だいに上昇し、第12図（３）に示すように、ポンプ室82
からポンプ復動用蓄圧室27に最大噴射量Vmaxと等しい量
の燃料が圧入れたとき、すなわち、プランジャ81の残り
のストロークでポンプ室82から押し出される燃料の量が
圧入された燃料Vinと等しくなったときにスプール72が
上死点まで上昇させられる。ｃ時点からスプール72が上
死点に達するｄ時点までのプランジャ81の下降ストロー
ク中は燃料噴射器29の逆止弁95が閉弁されており、燃料
噴射器29には燃料が圧入されないので、無効ストローク
と呼ぶ。スプール72が上死点に達するとポンプ室82の内
圧が逆止弁95の開弁圧に達するとともにポンプ連通路75
とポンプ弁孔79とが遮断される。また、蓄圧弁孔80が蓄
圧連通路76と連通され、ポンプ復動用蓄圧室27の内圧が
遮断弁復動用蓄圧室28及び遮断弁復動用付勢室73の内圧
と一致するように補正される。そして、このｄ時点以
後、プランジャ81が下降してポンプ室82の内圧が更に上
昇するに連れ、燃料Vinが噴射燃料蓄圧室86に圧入され
る。噴射燃料蓄圧室86に圧入される燃料は、その圧力が
第２蓄圧室97の内圧に達するｅ時点までは専ら第１蓄圧
室96に圧入され、その圧力が第２蓄圧室97の内圧を上回
ると第２蓄圧室用逆止弁98が開弁されて第12図（４）に
示すようにプランジャ81が下死点に到達するｆ時点で
は、燃料の圧力上昇が止まり、逆止弁95が閉弁されて噴
射燃料蓄圧室86に燃料Vinが高圧で蓄圧される。そし
て、この後の所定のｇ時点で、出入通路24が圧抜用弁体
通路59、進角用弁体通路62及び呼吸通路70を介して圧抜
燃料呼吸室21に連通され、出入通路24の内圧が減圧され
始める。この減圧開始のタイミングは、進角用弁体通路
62に連通している圧抜用弁体通路59が出入通路24に連通
することにより設定されるので、エンジンの回転速度が
速い場合には標準的なタイミングよりも速くなり、エン
ジンの回転速度が遅い場合には標準的なタイミングより
も遅くなる。

ここで、エンジンの回転速度が高くなるとエンジンの回
転速度に正比例して進角用受圧室63の内圧が高まり、進
角用弁体61が進角方向に移動され、最も主軸７の回転上
手側の圧抜用弁体通路59と進角用弁体通路62が連通する
ことにより、中央の圧抜用弁体通路59と進角用弁体通路
62が連通する場合よりも早く出入通路24が圧抜用弁体通
路59を介して進角用弁体通路62に連通され、噴射時期が
早められるようになっている。また、エンジンの回転速
度が低くなると、最も主軸７の回転下手側の圧抜用弁体
通路59と進角用弁体通路62が連通することにより、中央
の圧抜用弁体通路59と進角用弁体通路62が連通する場合
よりも遅く出入通路24が圧抜用弁体通路59を介して進角
用弁体通路62に連通され、噴射時期が遅れるようになっ
ている。中間の速度では中央の圧抜用弁体通路59と進角
用弁体通路62が連通し、標準的なタイミングで出入通路
24が圧抜用弁体通路59を介して進角用弁体通路62に連通
され、標準的なタイミングで噴射用の圧抜きが行われ
る。進角用弁体通路62は、各圧抜用弁体通路59に択一的
に連通するだけでなく、それらに対応する回転数領域の
過度領域では中央と最も上手の圧抜用弁体通路59あるい
は中央と最も下手の圧抜用弁体通路59の２本の圧抜用弁
体通路59と同時に連通でき、両圧抜用弁体通路59との接
続面積の割合によって圧抜の立ち上がり特性が変化する
ようになっている。このようにして、進角用弁体61の位
置を調圧装置12のエンジン回転速度に対する調圧特性に
依存して簡単に高精度に制御できるので、進角時期を簡
単に高精度に制御できることになる。

圧抜きが開始すると、スプール72が上死点から下降し、
ポンプ弁孔79とポンプ連通路75の連通が回復されるｈ時
点から閉弁加圧用燃料室85の内圧が急激に減圧し、所定
の開弁圧まで閉弁加圧用燃料室85の内圧が降下したｉ時
点から逆止弁95に作用する差圧が閉弁バネ91の付勢力に
打ち勝って噴射弁88が開弁される。

上述のように、スプール72が上死点に達したときに、蓄
圧弁孔80と蓄圧連通路76とが連通されるので、噴射器29
への燃料圧入時にポンプ室82からポンプ復動用蓄圧室27
へのリーク燃料によって生じるポンプ復動用蓄圧室27の
内圧の上昇が補正され、圧抜時にポンプ連通路75とポン
プ弁孔79とが連通するタイミングが遅れることが防止さ
れる。そして、この連通の遅れによる噴射タイミングの
誤差（遅れ）の発生が防止される。

ここでは、ポンプ連通路75が上下に並ぶ小径ポンプ連通
路75aと大径ポンプ連通路75bとで構成され、スプール72
が上死点から下降し始めて先に小径ポンプ連通路75aが
ポンプ弁孔79に連通し、閉弁加圧用燃料室85の内圧の減
少を比較的緩慢に抑えて、噴射弁88の開弁量を小さく制
限し、燃料噴射量を少量に抑えるとともに、燃料噴射に
よる噴射燃料蓄圧室86の内圧の減圧が小さく抑えられ
る。そして、スプール72がさらに下降して、例えば、定
格回転速度における着火時点に相当するｊ時点に達する
と、大径ポンプ連通路75bがポンプ弁孔79に連通し、急
激に閉弁加圧用燃料室85の内圧が減圧され、噴射弁88が
急激に大きく開弁され、多量の燃料が高圧で勢いよく噴
射されることになる。このように、着火前の燃料噴射量
を少量に抑えることにより着火時の爆発音を減少させて
運転騒音を防止することができる。また、着火時以降に
高圧で多量の燃料を噴射することにより運転騒音の減少
をはかる上で許される限り最大の熱効率を得ることがで
きる。また、噴射圧は噴射燃料蓄圧室86の内圧が高圧で
あるので、所定量の燃料Vinを短時間で噴射しきること
ができる。そして、噴射燃料蓄圧室86の内圧が第２蓄圧
室用蓄圧設定弁99の設定圧以下になるｋ時点以後は、こ
の蓄圧設定弁99が閉弁され、第２蓄圧室97の内圧はその
設定圧に保持される。一方、噴射孔87に連通する噴射燃
料蓄圧室86の容積は、実質上、第１蓄圧室96のそれに減
少され、僅かな量の燃料が噴射されても大きく第１蓄圧
室96の内圧が減圧され、短時間でこの内圧が所定の閉弁
圧まで減圧されて噴射弁88が閉弁される（ｌ時点）。従
って、噴射時間を大幅に短縮することができ、エンジン
の高速化を図る上で有利になる。燃料噴射が終了した
後、所定のｍ時点になると、駆動装置５の燃料噴射カム
30のカムリフトが減少し始め、ポンプ室82の内圧により
プランジャ81が駆動装置５のロッカーアーム33に押し当
てられつつ上昇する。プランジャ81が上昇するに連れポ
ンプ室82の容積が拡大され、ポンプ室82、ポンプ復動用
蓄圧室27の内圧が減圧されるので、遮断弁復動用付勢室
73の圧力によってスプール72が下降させられ、ポンプ復
動用蓄圧室27からポンプ室82に最大噴射量Vmaxに等しい
量の燃料が圧入されるまでポンプ復動用蓄圧室27からポ
ンプ室82に燃料が押し込められる。

ところで、ｇ時点以後の圧抜の期間に、ポンプ復動用蓄
圧室27から圧抜燃料呼吸室21側に燃料が逃されることか
ら、そのままスプール72を下死点まで下降させたとすれ
ばタイミング制御複合弁装置３からユニットインジェク
タ４側に封入された燃料の量は初期状態よりも少なくな
り、次に調圧・調量された燃料をユニットインジェクタ
４に圧入するとスプール72がその圧入量に対応して上昇
すべき高さよりも低い位置までしか上昇せず、燃料噴射
量が不足するといった不都合が生じることになる。

そこで、スプール72が下死点の近傍まで下降するｎ時点
で、圧抜燃料呼吸室21が呼吸通路70、圧抜燃料戻し通路
22を介して出入通路24に連通され、圧抜燃料呼吸室21に
圧抜のために押し込められていた燃料が吐き戻し付勢手
段69によって出入通路24に吐き戻され、更に、ポンプ復
動用蓄圧室27及びポンプ室82に吐き戻される。このよう
にして吸い出された燃料をユニットインジェクタ４に吐
き戻すことにより、次回の噴射時の燃料不足の発生が防
止される。しかし、圧抜燃料呼吸室21に封じ込められて
いた燃料は初期圧よりも高圧であるために、ポンプ復動
用蓄圧室27及びポンプ室82の内圧は初期状態よりも高圧
になり、スプール72は下死点の近傍から少しだけ上死点
側に移動させられる。従って、この状態から初期状態に
戻すために、最後に所定のｏ時点において、初期圧供給
路23が出入通路24に連通され、遮断弁復動用蓄圧室28、
ポンプ復動用蓄圧室27、遮断弁復動用付勢室73及びポン
プ室82の内圧が調圧装置12により調圧された基準圧に戻
され、スプール72が下死点に戻される。

ところで、遮断弁復動用蓄圧室28及び遮断弁復動用付勢
室73の内圧は、第２蓄圧室97からの燃料リークにより増
圧されたり、圧抜時にポンプ復動用蓄圧室27へのリーク
により減圧されたりすることが考えられる。遮断弁復動
用蓄圧室28及び遮断弁復動用付勢室73の内圧が増圧すれ
ば、次回に調量供給装置２から燃料が圧入されるときに
遮断弁復動用蓄圧室28の内圧によってスプール72の上昇
が妨げられ、ポンプ復動用蓄圧室27の蓄圧容積が狭めら
れる。その結果、燃料を噴射器29に圧入した後、プラン
ジャ81の上昇時にポンプ復動用蓄圧室27からポンプ室82
に圧入される燃料の量が不足してプランジャ81が上死点
まで上昇できなくなり、運転騒音が発生することにな
る。また、遮断弁復動用蓄圧室28及び遮断弁復動用付勢
室73の内圧が減圧すれば、次回に調量供給装置２から燃
料が圧入され、プランジャ81を下降させるときにポンプ
連通路75とポンプ弁孔79とが遮断されるタイミングが遅
れ、燃料噴射量が減少することになる。

ここでは、スプール72が下死点に戻されると、蓄圧弁孔
80が再び蓄圧連通路76と連通し、遮断弁復動用蓄圧室28
及び遮断弁復動用付勢室73の内圧が基準圧（初期圧）に
補正されるので、これらの内圧の増圧による運転騒音の
発生や、減圧による噴射量の誤差（減少）の発生が防止
されることになるのである。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明に係る蓄圧噴射式ディーゼルエン
ジンの進角装置によれば、進角用弁体の位置を調圧装置
のエンジン回転速度に対する調圧特性に依存して簡単に
高精度に制御できるので、進角用弁体の摺動方向に位置
をずらせた複数本の圧抜用弁体通路の選択を簡単に高精
度に制御して進角用弁体通路に連通させ、進角時期を簡
単に高精度に制御できることになる。従って、エンジン
に所要のトルク特性を与えることも容易になる。

また、進角装置が燃料噴射装置の燃料供給路外の駆動装
置に設けられず、燃料供給路内に組み込まれているの
で、多種類のエンジンにわたって同一の進角装置を使用
でき、汎用性が高められる。

更に、進角弁の機構が簡単であり、誤動作が生じ難く、
信頼性が高い等の効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る蓄圧噴射式ディーゼル
エンジンの進角装置の全体構成を示す等価回路図、第２
図はその燃料調量供給装置の縦断側面図、第３図はその
トランスファポンプの縦断正面図、第４図はその調圧装
置の縦断正面図、第５図はその圧送ポンプの縦断正面
図、第６図はそのタイミング制御複合弁装置の縦断側面
図第７図はそのタイミング制御複合弁装置の縦断正面
図、第８図はその共通弁体の斜視図、第10図はその共通
弁体の周面に形成された各弁体通路、圧抜燃料戻し通路
及び初期圧供給路の配置を示す展開図、第９図はその進
角調整用弁体の一部分を切除した斜視図、第11図はその
ユニットインジェクタの縦断面図、第12図（１）〜第12
図（４）はそのポンプ復動用蓄圧室の動作を順を追って
示す各模式図、第13図（１）〜第13図（６）はユニット
インジェクタの各部分の動作タイミング、圧力変化及び
タイミング制御複合弁装置の動作タイミングの関係を示
す各タイミング図、第14図は従来の燃料噴射ポンプ用駆
動装置及び進角装置の構成図、第15図は従来のディーゼ
ルエンジンの蓄圧式燃料噴射装置の全体構成を示す等価
回路図である。 １…燃料タンク、12…調圧装置、14…調量装置、18…供
給時期決定弁、19…噴射時期設定用圧抜弁、20…噴射時
期調整用進角弁、24…導入路、26…燃料噴射ポンプ、29
…蓄圧式燃料噴射器、56…弁箱、57…圧抜用弁体、59…
圧抜用弁体通路、60…進角用弁室、61…進角用弁体、62
…進角用弁体通路、63…進角用受圧室、85…閉弁加圧用
燃料室、Ｃ…クランク軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料タンク（１）を、調圧装置（12）・調
   量装置（14）・供給時期決定弁（18）及び燃料噴射ポン
   プ（26）を介して、蓄圧式燃料噴射器（29）に連通連結
   し、 上記調圧装置（12）は、エンジンの回転速度に対応して
   燃料の供給圧力を高めるように構成し、 上記供給時期決定弁（18）は、その開弁時には調量装置
   （14）で調量された燃料が燃料噴射ポンプ（26）へ供給
   されるのを許容するのに対し、その閉弁時には燃料噴射
   ポンプ（26）から吐出される燃料が調量装置（14）へ逆
   流するのを阻止するように構成した 蓄圧噴射式ディーゼルエンジンの進角装置において、 上記燃料噴射器（29）の閉弁加圧用燃料室（85）に噴射
   時期設定用圧抜弁（19）及び噴射時期調整用進角弁（2
   0）を順に連通し、 上記圧抜弁（19）は、弁箱（56）に形成した導入路（2
   4）に、圧抜用弁体（57）に形成した複数本の圧抜用弁
   体通路（59）が、圧抜用弁体（57）の回転に伴って断続
   的に連通するように構成し、 上記導入路（24）は閉弁加圧用燃料室（85）に連通さ
   せ、上記圧抜用弁体（57）はディーゼルエンジンのクラ
   ンク軸（Ｃ）に調時連動させ、 上記進角弁（20）は、進角用弁体（61）に形成した進角
   用弁体通路（62）が、上記複数本の各圧抜用弁体通路
   （59）に対して、進角用弁体（61）の摺動変位に伴って
   選択して連通するように構成し、 上記複数本の各圧抜用弁体通路（59）は、圧抜用弁体
   （57）にこれの回転方向及び軸心方向に互いにずらせて
   形成し、 上記圧抜用弁体（57）内でこれの軸心方向に沿わせて進
   角用弁室（60）を形成し、この進角用弁室（60）内に上
   記進角用弁体（61）を摺動自在に挿入し、この進角用弁
   体（61）の外周面に上記進角用弁体通路（62）を周方向
   に走らせて形成し、 進角用弁体（61）は、遅角付勢手段（65）で遅角側へ摺
   動させるように付勢するとともに、進角用受圧室（63）
   の燃料圧で進角側へ付勢するように構成し、この進角用
   受圧室（63）を前記調圧装置（12）に連通させ て構成したことを特徴とする、蓄圧噴射式ディーゼルエ
   ンジンの進角装置。