JPH0765550B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
蓄圧式燃料噴射装置Info
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- JPH0765550B2 JPH0765550B2 JP63263994A JP26399488A JPH0765550B2 JP H0765550 B2 JPH0765550 B2 JP H0765550B2 JP 63263994 A JP63263994 A JP 63263994A JP 26399488 A JP26399488 A JP 26399488A JP H0765550 B2 JPH0765550 B2 JP H0765550B2
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- chamber
- fuel
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
- F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
- F02M59/46—Valves
- F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M47/00—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure
- F02M47/02—Fuel-injection apparatus operated cyclically with fuel-injection valves actuated by fluid pressure of accumulator-injector type, i.e. having fuel pressure of accumulator tending to open, and fuel pressure in other chamber tending to close, injection valves and having means for periodically releasing that closing pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディーゼルエンジンに用いる蓄圧式燃料噴
射装置に関する。
射装置に関する。
従来、ディーゼルエンジンの蓄圧式燃料噴射装置として
は、第10図に示すようなものが開示されている。この蓄
圧式燃料噴射装置60は、噴口11よりエンジンの燃焼室に
燃料を噴霧即ち噴射するために、燃料を蓄圧室５に供給
する噴射燃料供給用の燃料噴射ノズルであり、噴口11を
有する本体15の蓄圧室５内に噴口11を開閉する針弁３を
設け、該針弁３にチェックバルブ２を摺動可能に設け
る。言い換えれば、チェックバルブ２は針弁３の外周を
軸として上下にスライド可能に構成されている。更に、
チェックバルブ２をスプリング４によって蓄圧室５の上
面側に配置したチェックバルブシート６に押し付けるよ
うに付勢し、チェックバルブ２によって通路13と蓄圧室
５との連通を遮断し、且つチェックバルブ２の周面と蓄
圧室５の周面との間にチェックバルブ外周隙間７が形成
されている。このような燃料噴射装置60において、エン
ジンによって駆動される燃料噴射ポンプ８により圧送さ
れた燃料は、該燃料の供給圧力によってスプリング４に
打ち勝ってチェックバルブ２、噴射パイプ９、通路13、
チェックバルブシート６の連孔14及びチェックバルブ外
周隙間７を通って蓄圧室５に入る。次いで、燃料噴射ポ
ンプ８による燃料の圧送期間が終了すると、噴射パイプ
９、通路13及びチェックバルブシート６の通孔14内の内
圧が急速に低下する。そのため、針弁３及びチェックバ
ルブ２の上面、即ち符号Ａで示される部位に働いている
力が解放される。そこで、蓄圧室５に閉じ込められた燃
料圧がスプリング４のスプリング力に打ち勝ってチェッ
クバルブ２及び針弁３を上方にスライドさせる。従っ
て、噴口11が開放し、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５の内圧が急速に低下
し、スプリング４のスプリング力が蓄圧室５内の燃料圧
に打ち勝つまで燃焼室への燃料の噴射が行われる。な
お、図中、符号12は針弁３のスライド部を示す。
は、第10図に示すようなものが開示されている。この蓄
圧式燃料噴射装置60は、噴口11よりエンジンの燃焼室に
燃料を噴霧即ち噴射するために、燃料を蓄圧室５に供給
する噴射燃料供給用の燃料噴射ノズルであり、噴口11を
有する本体15の蓄圧室５内に噴口11を開閉する針弁３を
設け、該針弁３にチェックバルブ２を摺動可能に設け
る。言い換えれば、チェックバルブ２は針弁３の外周を
軸として上下にスライド可能に構成されている。更に、
チェックバルブ２をスプリング４によって蓄圧室５の上
面側に配置したチェックバルブシート６に押し付けるよ
うに付勢し、チェックバルブ２によって通路13と蓄圧室
５との連通を遮断し、且つチェックバルブ２の周面と蓄
圧室５の周面との間にチェックバルブ外周隙間７が形成
されている。このような燃料噴射装置60において、エン
ジンによって駆動される燃料噴射ポンプ８により圧送さ
れた燃料は、該燃料の供給圧力によってスプリング４に
打ち勝ってチェックバルブ２、噴射パイプ９、通路13、
チェックバルブシート６の連孔14及びチェックバルブ外
周隙間７を通って蓄圧室５に入る。次いで、燃料噴射ポ
ンプ８による燃料の圧送期間が終了すると、噴射パイプ
９、通路13及びチェックバルブシート６の通孔14内の内
圧が急速に低下する。そのため、針弁３及びチェックバ
ルブ２の上面、即ち符号Ａで示される部位に働いている
力が解放される。そこで、蓄圧室５に閉じ込められた燃
料圧がスプリング４のスプリング力に打ち勝ってチェッ
クバルブ２及び針弁３を上方にスライドさせる。従っ
て、噴口11が開放し、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５の内圧が急速に低下
し、スプリング４のスプリング力が蓄圧室５内の燃料圧
に打ち勝つまで燃焼室への燃料の噴射が行われる。な
お、図中、符号12は針弁３のスライド部を示す。
この蓄圧式燃料噴射装置60について、クランク角度θ、
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐは、第11図に示すような
グラフの関係を有する。横軸にエンジンのクランクアン
グル即ちクランク角度θをプロットし、縦軸に噴射率Ｒ
及び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットしている。この場合
に、噴射量Ｑは、次式で表される。即ち、 Ｑ＝V/K・（Pi−Ps） ここで、Ｖは蓄圧室容積、Ｋは燃料の弾性係数、Piは蓄
圧室の圧力、Psはスプリング４によって決まる針弁３の
閉弁圧力を示す。また、曲線Ｌは低負荷時を示し、曲線
Ｈは高負荷時を示す。更に、点Ｂは燃料噴射ポンプ８の
圧送開始点を示し、点Ｅは燃料噴射ポンプ８の圧送期間
の終了点を示す。また、点Ｄは低負荷時の燃料噴射ノズ
ルの噴口11の噴射開始点を示し、点Ｃ又はＥは高負荷時
の噴口11の噴射開始点を示し、点Ｄから点θ４までは低
負荷時の燃料噴射期間を示し、点Ｃから点θ５までは高
負荷時の燃料噴射期間を示す。従って、燃料噴射量Ｑに
ついては、低負荷時は曲線ｌ及び高負荷時は曲線ｍで示
される。
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐは、第11図に示すような
グラフの関係を有する。横軸にエンジンのクランクアン
グル即ちクランク角度θをプロットし、縦軸に噴射率Ｒ
及び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットしている。この場合
に、噴射量Ｑは、次式で表される。即ち、 Ｑ＝V/K・（Pi−Ps） ここで、Ｖは蓄圧室容積、Ｋは燃料の弾性係数、Piは蓄
圧室の圧力、Psはスプリング４によって決まる針弁３の
閉弁圧力を示す。また、曲線Ｌは低負荷時を示し、曲線
Ｈは高負荷時を示す。更に、点Ｂは燃料噴射ポンプ８の
圧送開始点を示し、点Ｅは燃料噴射ポンプ８の圧送期間
の終了点を示す。また、点Ｄは低負荷時の燃料噴射ノズ
ルの噴口11の噴射開始点を示し、点Ｃ又はＥは高負荷時
の噴口11の噴射開始点を示し、点Ｄから点θ４までは低
負荷時の燃料噴射期間を示し、点Ｃから点θ５までは高
負荷時の燃料噴射期間を示す。従って、燃料噴射量Ｑに
ついては、低負荷時は曲線ｌ及び高負荷時は曲線ｍで示
される。
また、従来、ディーゼルエンジンに用いる燃料噴射装置
として、実開昭58−66164号公報に開示されたものがあ
る。該燃料噴射装置は、噴孔を有する本体の蓄圧室内
に、噴孔を開閉する針弁を有する軸杆を設け、軸杆にチ
ェック弁を摺動可能に設けると共に、チェック弁をばね
により蓄圧室の上面側に付勢してチェック弁により通路
と蓄圧室との連通を遮断し、且つチェック弁の周面と蓄
圧室の周面との間に隙間を設けたものであり、更に、本
体に軸杆の上端面に対向させてプッシュロッドをばねて
軸杆側に付勢してプッシュロッドと軸杆との間に隙間を
形成する位置にプッシュロッドを保持し、通路を軸杆の
上端面より外れた位置で蓄圧室の上面に開口させたもの
である。
として、実開昭58−66164号公報に開示されたものがあ
る。該燃料噴射装置は、噴孔を有する本体の蓄圧室内
に、噴孔を開閉する針弁を有する軸杆を設け、軸杆にチ
ェック弁を摺動可能に設けると共に、チェック弁をばね
により蓄圧室の上面側に付勢してチェック弁により通路
と蓄圧室との連通を遮断し、且つチェック弁の周面と蓄
圧室の周面との間に隙間を設けたものであり、更に、本
体に軸杆の上端面に対向させてプッシュロッドをばねて
軸杆側に付勢してプッシュロッドと軸杆との間に隙間を
形成する位置にプッシュロッドを保持し、通路を軸杆の
上端面より外れた位置で蓄圧室の上面に開口させたもの
である。
更に、燃料噴射ノズルとして、実開昭60−133172号公報
に開示されたものがある。該燃料噴射ノズルは、ポンプ
から供給された燃料をそれぞれ逆止弁を介して燃料供給
通路から高圧室及び高圧室から針弁を収容する蓄圧室に
供給し、高圧室に供給された燃料を大径の低圧ピストン
に圧力を加えてこれと一体的な小径の高圧プランジャに
より加圧して蓄圧室に蓄圧し、次いで低圧ピストンに加
えた圧力を減じることによりノズル先端の噴孔を閉じて
いた針弁を上昇させて噴孔から燃料を噴射するものであ
り、燃料を噴射する際に、針弁を段階的に上昇させるた
めの圧力調整手段を備えているものである。
に開示されたものがある。該燃料噴射ノズルは、ポンプ
から供給された燃料をそれぞれ逆止弁を介して燃料供給
通路から高圧室及び高圧室から針弁を収容する蓄圧室に
供給し、高圧室に供給された燃料を大径の低圧ピストン
に圧力を加えてこれと一体的な小径の高圧プランジャに
より加圧して蓄圧室に蓄圧し、次いで低圧ピストンに加
えた圧力を減じることによりノズル先端の噴孔を閉じて
いた針弁を上昇させて噴孔から燃料を噴射するものであ
り、燃料を噴射する際に、針弁を段階的に上昇させるた
めの圧力調整手段を備えているものである。
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行程端
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
可能なユニット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、上記の蓄圧式燃料噴射装置60を適用するとすれば、
噴射量Ｑについては、 Ｑ＝V/K・（Pi−Ps） であるから、噴射率Ｒを高めるためには、Piを高くする
ことが１つの方法であるが、Piを高くすると、上記の式
より、Psが一定とすると、最大噴射量を増大することに
なる。これを防止するためには、蓄圧室５の容積Ｖを小
さくすることが必要となる。このような蓄圧室５の容積
Ｖを小さくすることは燃料噴射ノズルの構造上、非常に
困難なことである。
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行程端
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
可能なユニット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、上記の蓄圧式燃料噴射装置60を適用するとすれば、
噴射量Ｑについては、 Ｑ＝V/K・（Pi−Ps） であるから、噴射率Ｒを高めるためには、Piを高くする
ことが１つの方法であるが、Piを高くすると、上記の式
より、Psが一定とすると、最大噴射量を増大することに
なる。これを防止するためには、蓄圧室５の容積Ｖを小
さくすることが必要となる。このような蓄圧室５の容積
Ｖを小さくすることは燃料噴射ノズルの構造上、非常に
困難なことである。
また、前掲実開昭60−133172号公報に開示された上記燃
料噴射ノズルについては、針弁を段階的に上昇させる圧
力調整手段を設けることによって燃料圧を高くして、燃
料を微粒化にし、飛散距離を長くし、噴射時間を短くす
ることを目的にしているが、圧力を高くするのに燃料噴
射ポンプによって高圧を作っており、この方法では十分
な噴射圧を得ることができず、カム部のヘルツ応力等に
よって限界のあるものであり、しかも構造そのものが複
雑になるという問題点を有している。更に、前掲実開昭
58−66164号公報に開示された上記燃料噴射装置は、エ
ンジンの高負荷時にはバネの合力を作用させ、噴射圧力
をある程度時間遅れをもって上昇させ、噴射ピークを遅
れさせ、急激な高圧噴射を避けて燃焼による燃焼室内の
圧力上昇を押さえるものであるが、上記の問題点を解決
できるものではない。
料噴射ノズルについては、針弁を段階的に上昇させる圧
力調整手段を設けることによって燃料圧を高くして、燃
料を微粒化にし、飛散距離を長くし、噴射時間を短くす
ることを目的にしているが、圧力を高くするのに燃料噴
射ポンプによって高圧を作っており、この方法では十分
な噴射圧を得ることができず、カム部のヘルツ応力等に
よって限界のあるものであり、しかも構造そのものが複
雑になるという問題点を有している。更に、前掲実開昭
58−66164号公報に開示された上記燃料噴射装置は、エ
ンジンの高負荷時にはバネの合力を作用させ、噴射圧力
をある程度時間遅れをもって上昇させ、噴射ピークを遅
れさせ、急激な高圧噴射を避けて燃焼による燃焼室内の
圧力上昇を押さえるものであるが、上記の問題点を解決
できるものではない。
この発明の目的は、上記の課題を解決することであり、
エンジンの圧縮行程端の温度が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て
も、エンジン着火時期までにエンジンの燃焼室に噴射さ
れる燃料噴射量を減少させることなく、またエンジン着
火直後の予混合燃焼を少なくすることがないように、燃
料噴射期間を極力短縮するため蓄圧室の針弁の閉弁圧力
を通常よりも早期に迅速に低下させ、常に所定の燃料噴
射量を確保するため蓄圧室の圧力を高くして噴射率を高
めるか、或いは蓄圧室の圧力上昇始めの時期をコントロ
ールすることによって上記噴射特性を得て、エンジンの
性能を向上させることであり、特に、蓄圧室の圧力低下
させるためのリーク機構において、リーク圧力を所定の
圧力以下に降下することを防止し、且つリーク時及びリ
ーク圧力を極めて高い精度で制御できるプランジャ式制
御バルブによって達成することができる蓄圧式燃料噴射
装置を提供することである。
エンジンの圧縮行程端の温度が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て
も、エンジン着火時期までにエンジンの燃焼室に噴射さ
れる燃料噴射量を減少させることなく、またエンジン着
火直後の予混合燃焼を少なくすることがないように、燃
料噴射期間を極力短縮するため蓄圧室の針弁の閉弁圧力
を通常よりも早期に迅速に低下させ、常に所定の燃料噴
射量を確保するため蓄圧室の圧力を高くして噴射率を高
めるか、或いは蓄圧室の圧力上昇始めの時期をコントロ
ールすることによって上記噴射特性を得て、エンジンの
性能を向上させることであり、特に、蓄圧室の圧力低下
させるためのリーク機構において、リーク圧力を所定の
圧力以下に降下することを防止し、且つリーク時及びリ
ーク圧力を極めて高い精度で制御できるプランジャ式制
御バルブによって達成することができる蓄圧式燃料噴射
装置を提供することである。
この発明は、上記の課題を解決し、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、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦蓄圧する蓄圧
室にリーク通路を形成し、連絡通路を形成し且つソレノ
イドで作動するプランジャを前記リーク通路に配置し、
更に該制御バルブの下流の前記リーク通路にリリーフバ
ルブを備えた一定圧力室を配設したことを特徴とする蓄
圧式燃料噴射装置に関する。
るために、次のように構成されている。即ち、この発明
は、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦蓄圧する蓄圧
室にリーク通路を形成し、連絡通路を形成し且つソレノ
イドで作動するプランジャを前記リーク通路に配置し、
更に該制御バルブの下流の前記リーク通路にリリーフバ
ルブを備えた一定圧力室を配設したことを特徴とする蓄
圧式燃料噴射装置に関する。
また、この蓄圧式燃料噴射装置は、前記制御バルブによ
る前記リーク通路の開閉作動を、前記ソレノイドの付勢
で回転作動する前記プランジャの回転角で調節したもの
である。
る前記リーク通路の開閉作動を、前記ソレノイドの付勢
で回転作動する前記プランジャの回転角で調節したもの
である。
或いは、この蓄圧式燃料噴射装置は、前記制御バルブに
よる前記リーク通路の開閉作動を、前記ソレノイドの付
勢で往復運動する前記プランジャの移動距離で調節した
ものである。
よる前記リーク通路の開閉作動を、前記ソレノイドの付
勢で往復運動する前記プランジャの移動距離で調節した
ものである。
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、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦
蓄圧する蓄圧室にリーク通路を形成し、ソレノイドで作
動するプランジャを前記リーク通路に配置し、更に前記
リーク通路にリークされた燃料圧力をリリーフバルブを
備えた一定圧力室を通じてオーバフローさせたので、前
記リリーフバルブの設定圧力を針弁の開弁圧以下で且つ
大気圧以上に設定しておけば、前記蓄圧室への燃料圧送
期間終了後、噴口から燃焼室への燃料噴射開始から所定
期間経過後に、前記蓄圧室内の圧力をリークさせて前記
蓄圧室内の圧力を針弁の閉弁圧力以下に降下させること
ができ、前記蓄圧室の圧力が必要以上に降下することが
ない。従って、エンジンの圧縮行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。
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、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦
蓄圧する蓄圧室にリーク通路を形成し、ソレノイドで作
動するプランジャを前記リーク通路に配置し、更に前記
リーク通路にリークされた燃料圧力をリリーフバルブを
備えた一定圧力室を通じてオーバフローさせたので、前
記リリーフバルブの設定圧力を針弁の開弁圧以下で且つ
大気圧以上に設定しておけば、前記蓄圧室への燃料圧送
期間終了後、噴口から燃焼室への燃料噴射開始から所定
期間経過後に、前記蓄圧室内の圧力をリークさせて前記
蓄圧室内の圧力を針弁の閉弁圧力以下に降下させること
ができ、前記蓄圧室の圧力が必要以上に降下することが
ない。従って、エンジンの圧縮行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。
また、前記制御バルブによる前記リーク通路の開閉作動
を、言い換えれば、前記連絡通路と前記リーク通路との
導通状態を、前記ソレノイドの付勢で回転作動する前記
プランジャの回転角で調節するか、或いは往復運動する
前記プランジャの移動距離で調節したので、前記蓄圧室
に存在する燃料供給圧力を正確に且つ迅速にリーク制御
できる。
を、言い換えれば、前記連絡通路と前記リーク通路との
導通状態を、前記ソレノイドの付勢で回転作動する前記
プランジャの回転角で調節するか、或いは往復運動する
前記プランジャの移動距離で調節したので、前記蓄圧室
に存在する燃料供給圧力を正確に且つ迅速にリーク制御
できる。
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。
装置の実施例を詳述する。
まず、第１図、第２図、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及
び第３図（Ｃ）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詳述する。第１図において、この
発明による蓄圧式燃料噴射装置10は、第10図を参照して
説明した上記該蓄圧式燃料噴射装置60と比較して、蓄圧
室５の燃料供給圧力をリークさせる圧力リーク装置及び
該圧力リーク装置の下流に所定圧力の以上の燃料供給圧
力を放出する一定圧力室を備えたこと以外の構成につい
ては同一の構成であるので、同一の部品には同一の符号
を付してそれらの構成についての説明を省略する。
び第３図（Ｃ）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詳述する。第１図において、この
発明による蓄圧式燃料噴射装置10は、第10図を参照して
説明した上記該蓄圧式燃料噴射装置60と比較して、蓄圧
室５の燃料供給圧力をリークさせる圧力リーク装置及び
該圧力リーク装置の下流に所定圧力の以上の燃料供給圧
力を放出する一定圧力室を備えたこと以外の構成につい
ては同一の構成であるので、同一の部品には同一の符号
を付してそれらの構成についての説明を省略する。
まず、この圧力リーク装置は、チェックバルブ外周隙間
７と連通し且つ本体30に形成したリーク通路16、該リー
ク通路16にプラグ39を介して連結したリーク通路37、リ
ーク通路16とリーク通路37との間に設けられた回転可能
なプランジャ36から成る制御バルブ34、及び該プランジ
ャ36を回転作動するソレノイド35から成る。チェックバ
ルブシート６には、チェックバルブ外周隙間７に連通す
るように通路17が形成され、該通路17とリーク通路16と
が連通している。従って、リーク通路16は蓄圧室５と常
時導通している。また、制御バルブ34は、プランジャ36
の一端部と一体構造のバルブ本体45を有し、該バルブ本
体45の外周面の一部には、環状の連絡通路42が形成され
ている。プランジャ36の他端部には揺動アーム38が固定
され、該揺動アーム38の先端にソレノイドピストン44が
枢着されている。このソレノイドピストン44は、ソレノ
イド35が付勢されることによって往復運動できるもので
ある。この制御バルブ34については、通常即ちソレノイ
ド35が付勢されていない時、第３図（Ａ）に示すよう
に、リーク通路16とリーク通路37とを遮断する状態に設
定されている。そこで、ソレノイド35が付勢されると、
ソレノイドピストン44が揺動アーム38を矢印Ｖの方向に
揺動し、プランジャ36及び該プランジャ36と一体のバル
ブ本体45が矢印Ｖの方向に回転する。バルブ本体45の回
転は、リーク通路16とリーク通路37とをバルブ本体45の
連絡通路42を通じて連通開始状態〔第３図（Ｂ）に示す
状態〕を経て、連通状態〔第３図（Ｃ）に示す状態〕に
する。即ち、プランジャ36と一体のバルブ本体45の外周
面の一部に形成した連絡通路42は、プランジャ36がソレ
ノイド35の作動で所定の角度回転することによって、リ
ーク通路16とリーク通路37とを導通状態にすることがで
きる。なお、図中、符号46はシールのためのＯリングを
示す。
７と連通し且つ本体30に形成したリーク通路16、該リー
ク通路16にプラグ39を介して連結したリーク通路37、リ
ーク通路16とリーク通路37との間に設けられた回転可能
なプランジャ36から成る制御バルブ34、及び該プランジ
ャ36を回転作動するソレノイド35から成る。チェックバ
ルブシート６には、チェックバルブ外周隙間７に連通す
るように通路17が形成され、該通路17とリーク通路16と
が連通している。従って、リーク通路16は蓄圧室５と常
時導通している。また、制御バルブ34は、プランジャ36
の一端部と一体構造のバルブ本体45を有し、該バルブ本
体45の外周面の一部には、環状の連絡通路42が形成され
ている。プランジャ36の他端部には揺動アーム38が固定
され、該揺動アーム38の先端にソレノイドピストン44が
枢着されている。このソレノイドピストン44は、ソレノ
イド35が付勢されることによって往復運動できるもので
ある。この制御バルブ34については、通常即ちソレノイ
ド35が付勢されていない時、第３図（Ａ）に示すよう
に、リーク通路16とリーク通路37とを遮断する状態に設
定されている。そこで、ソレノイド35が付勢されると、
ソレノイドピストン44が揺動アーム38を矢印Ｖの方向に
揺動し、プランジャ36及び該プランジャ36と一体のバル
ブ本体45が矢印Ｖの方向に回転する。バルブ本体45の回
転は、リーク通路16とリーク通路37とをバルブ本体45の
連絡通路42を通じて連通開始状態〔第３図（Ｂ）に示す
状態〕を経て、連通状態〔第３図（Ｃ）に示す状態〕に
する。即ち、プランジャ36と一体のバルブ本体45の外周
面の一部に形成した連絡通路42は、プランジャ36がソレ
ノイド35の作動で所定の角度回転することによって、リ
ーク通路16とリーク通路37とを導通状態にすることがで
きる。なお、図中、符号46はシールのためのＯリングを
示す。
次に、この蓄圧式燃料噴射装置10における一定圧力室40
について説明する。この一定圧力室40の入口は、上記圧
力リーク装置即ち制御バルブ34の下流のリーク通路37が
接続されている。また、一定圧力室40の出口は、リリー
フバルブ41を介してリーク通路43に接続され、該リーク
通路43は燃料の放出のため燃料タンク等へ接続されてい
る。このリリーフバルブ41の設定圧力は、針弁の開弁圧
以下で且つ大気圧以上に設定されており、従って、一定
圧力室40内の燃料圧力は、リリーフバルブ41の機能によ
って、常に所定圧力以上に成ることはなく、また所定圧
力以下になることもないように制御されている。言い換
えれば、蓄圧室５から制御バルブ34の作動によってリー
クされる燃料は、一定圧力室40及びリリーフバルブ41の
機能によって、蓄圧室５の燃料供給圧力が必要以上に低
下することがない。従って、この蓄圧式燃料噴射装置
は、次の燃料噴霧工程において蓄圧室５の燃料圧力を上
昇させる時に、蓄圧室５内には所定の燃料供給圧力を有
しているので、引き続く作動を無駄がなくスムースに達
成することが可能になる。
について説明する。この一定圧力室40の入口は、上記圧
力リーク装置即ち制御バルブ34の下流のリーク通路37が
接続されている。また、一定圧力室40の出口は、リリー
フバルブ41を介してリーク通路43に接続され、該リーク
通路43は燃料の放出のため燃料タンク等へ接続されてい
る。このリリーフバルブ41の設定圧力は、針弁の開弁圧
以下で且つ大気圧以上に設定されており、従って、一定
圧力室40内の燃料圧力は、リリーフバルブ41の機能によ
って、常に所定圧力以上に成ることはなく、また所定圧
力以下になることもないように制御されている。言い換
えれば、蓄圧室５から制御バルブ34の作動によってリー
クされる燃料は、一定圧力室40及びリリーフバルブ41の
機能によって、蓄圧室５の燃料供給圧力が必要以上に低
下することがない。従って、この蓄圧式燃料噴射装置
は、次の燃料噴霧工程において蓄圧室５の燃料圧力を上
昇させる時に、蓄圧室５内には所定の燃料供給圧力を有
しているので、引き続く作動を無駄がなくスムースに達
成することが可能になる。
次に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置の別の実施例
を、第４図及び第５図を参照して説明する。この実施例
は、上記実施例と比較して、圧力リーク装置の構成が若
干相違する以外は、上記実施例と全く同一であるので、
同一の部品或いは同一の機能の部品には同一の符号を付
して、重複する説明を省略する。この圧力リーク装置
は、リーク通路16とリーク通路37との間に設けられた往
復運動可能なプランジャ47から成る制御バルブ50、及び
該プランジャ47を往復運動させるソレノイド49から成
る。制御バルブ50は、プランジャ47の一端部と一体構造
のバルブ本体51を有し、該バルブ本体51は本体30に形成
されたシリンダ48内で往復運動可能に配設され、バルブ
本体51の外周全面には、環状の連絡通路52が形成されて
いる。プランジャ47の他端部はソレノイド49の付勢によ
って往復運動できるように磁性材料で形成されている。
この制御バルブ50については、通常即ちソレノイド49が
付勢されていない時、第４図に示すように、リーク通路
16とリーク通路37とを遮断する状態に設定されている。
そこで、ソレノイド49が付勢されると、プランジャ47及
び該プランジャ47と一体のバルブ本体51が矢印Ｗの方向
に移動し、第５図に示す状態になる。バルブ本体51の移
動は、リーク通路16とリーク通路37とをバルブ本体51の
連絡通路52を通じて連通状態にする。即ち、プランジャ
47と一体のバルブ本体51の外周面の一部を形成した連絡
通路52は、プランジャ47がソレノイド49の作動で所定の
往復運動することによって、リーク通路16とリーク通路
37とを導通状態にすることができる。
を、第４図及び第５図を参照して説明する。この実施例
は、上記実施例と比較して、圧力リーク装置の構成が若
干相違する以外は、上記実施例と全く同一であるので、
同一の部品或いは同一の機能の部品には同一の符号を付
して、重複する説明を省略する。この圧力リーク装置
は、リーク通路16とリーク通路37との間に設けられた往
復運動可能なプランジャ47から成る制御バルブ50、及び
該プランジャ47を往復運動させるソレノイド49から成
る。制御バルブ50は、プランジャ47の一端部と一体構造
のバルブ本体51を有し、該バルブ本体51は本体30に形成
されたシリンダ48内で往復運動可能に配設され、バルブ
本体51の外周全面には、環状の連絡通路52が形成されて
いる。プランジャ47の他端部はソレノイド49の付勢によ
って往復運動できるように磁性材料で形成されている。
この制御バルブ50については、通常即ちソレノイド49が
付勢されていない時、第４図に示すように、リーク通路
16とリーク通路37とを遮断する状態に設定されている。
そこで、ソレノイド49が付勢されると、プランジャ47及
び該プランジャ47と一体のバルブ本体51が矢印Ｗの方向
に移動し、第５図に示す状態になる。バルブ本体51の移
動は、リーク通路16とリーク通路37とをバルブ本体51の
連絡通路52を通じて連通状態にする。即ち、プランジャ
47と一体のバルブ本体51の外周面の一部を形成した連絡
通路52は、プランジャ47がソレノイド49の作動で所定の
往復運動することによって、リーク通路16とリーク通路
37とを導通状態にすることができる。
この蓄圧式燃料噴射装置10は、以上のように構成されて
おり、第６図に示すように、作動を行うことができる。
第６図のグラフにおいて、この蓄圧式燃料噴射装置10に
おける噴射率及び蓄圧室５の圧力が示されている。横軸
にエンジンのクランクアングルθをプロットし、縦軸に
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットしている。こ
のグラフにおいて、実線の曲線a,bがこの発明による蓄
圧式燃料噴射装置の関係を示し、また点線の曲線c,dが
一般の蓄圧式燃料噴射装置の関係を示す。この場合に、
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐで決定される噴射量Ｑに
ついては、上記蓄圧式燃料噴射装置60の場合と同様であ
るが、蓄圧室５の圧力Ｐを蓄圧室５の圧力をリークさせ
ることによってスプリング４によって決まる針弁３の閉
弁圧力Ps以下の圧力Ps′に瞬時に下げることである。ま
ず、燃料噴射ポンプ８の圧送期間が点Ｅで終了し、次い
で燃料噴射ノズルの噴口11から燃料を噴射し、所定期間
経過後即ち点Ｆの時点に、ソレノイド35又は49を付勢し
て制御バルブ34又は50を開放してリーク通路16とリーク
通路37を導通させる。それによって、蓄圧室５の燃料
は、チェックバルブ外周隙間７、通路17、リーク通路16
及びリーク通路37を通じて一定圧力室40へと瞬時にリー
クされる。蓄圧室５内から圧力が瞬時にリークすること
によって、蓄圧室５内の圧力Ｐは、針弁３の閉弁圧力Ps
以下の圧力Ps′に降下する。言い換えれば、圧力Ps′
は、リリーフバルブ41に予め設定された一定圧力室40の
圧力に相当する圧力値である。更に、クランク角θ１か
らクランク角θ２までがこの発明による蓄圧式燃料噴射
装置10の燃料噴射期間に相当し、クランク角θ１からク
ランク角θ３までが従来の蓄圧式燃料噴射装置60の燃料
噴射期間に相当する。また、この発明による蓄圧式燃料
噴射装置10の噴射量Ｑは曲線ｂで囲まれる面積に相当す
る。なお、従来の蓄圧式燃料噴射装置60の燃料量Ｑは曲
線ｄで囲まれる面積に相当する。上記のように、蓄圧室
５内の圧力がリークされると、針弁３はスプリング４の
反力に抗してチェックバルブ２と共に、押し下げられ、
噴口11は閉鎖され、燃料噴射は点Ｇにおいて終了する。
それ故に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置の噴射期
間は、従来の蓄圧式燃料噴射装置のものに比較して、大
幅に短縮され、噴射圧力は大幅に高めることができ、し
かも蓄圧室５の圧力に影響されることなく、所定の燃料
噴射量を確保することができる。
おり、第６図に示すように、作動を行うことができる。
第６図のグラフにおいて、この蓄圧式燃料噴射装置10に
おける噴射率及び蓄圧室５の圧力が示されている。横軸
にエンジンのクランクアングルθをプロットし、縦軸に
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐをプロットしている。こ
のグラフにおいて、実線の曲線a,bがこの発明による蓄
圧式燃料噴射装置の関係を示し、また点線の曲線c,dが
一般の蓄圧式燃料噴射装置の関係を示す。この場合に、
噴射率Ｒ及び蓄圧室５の圧力Ｐで決定される噴射量Ｑに
ついては、上記蓄圧式燃料噴射装置60の場合と同様であ
るが、蓄圧室５の圧力Ｐを蓄圧室５の圧力をリークさせ
ることによってスプリング４によって決まる針弁３の閉
弁圧力Ps以下の圧力Ps′に瞬時に下げることである。ま
ず、燃料噴射ポンプ８の圧送期間が点Ｅで終了し、次い
で燃料噴射ノズルの噴口11から燃料を噴射し、所定期間
経過後即ち点Ｆの時点に、ソレノイド35又は49を付勢し
て制御バルブ34又は50を開放してリーク通路16とリーク
通路37を導通させる。それによって、蓄圧室５の燃料
は、チェックバルブ外周隙間７、通路17、リーク通路16
及びリーク通路37を通じて一定圧力室40へと瞬時にリー
クされる。蓄圧室５内から圧力が瞬時にリークすること
によって、蓄圧室５内の圧力Ｐは、針弁３の閉弁圧力Ps
以下の圧力Ps′に降下する。言い換えれば、圧力Ps′
は、リリーフバルブ41に予め設定された一定圧力室40の
圧力に相当する圧力値である。更に、クランク角θ１か
らクランク角θ２までがこの発明による蓄圧式燃料噴射
装置10の燃料噴射期間に相当し、クランク角θ１からク
ランク角θ３までが従来の蓄圧式燃料噴射装置60の燃料
噴射期間に相当する。また、この発明による蓄圧式燃料
噴射装置10の噴射量Ｑは曲線ｂで囲まれる面積に相当す
る。なお、従来の蓄圧式燃料噴射装置60の燃料量Ｑは曲
線ｄで囲まれる面積に相当する。上記のように、蓄圧室
５内の圧力がリークされると、針弁３はスプリング４の
反力に抗してチェックバルブ２と共に、押し下げられ、
噴口11は閉鎖され、燃料噴射は点Ｇにおいて終了する。
それ故に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置の噴射期
間は、従来の蓄圧式燃料噴射装置のものに比較して、大
幅に短縮され、噴射圧力は大幅に高めることができ、し
かも蓄圧室５の圧力に影響されることなく、所定の燃料
噴射量を確保することができる。
また、この発明による蓄圧式燃料噴射装置の別の作動と
して、第８図に示すような噴射状態を得ることができ
る。この蓄圧式燃料噴射装置においては、一般の燃料噴
射ポンプとソレノイド付き蓄圧式燃料噴射ノズルを組み
合わせる場合に、一般の燃料噴射ポンプには必ず設けら
れている最高回転数コントロール用ガバニング機構、コ
ントロールスリーブ及びコントロールラックの燃料流量
コントロールシステム、タイミング進角のコントロール
を取り除いた燃料噴射ポンプを使用したことを特徴とす
るものである。第８図において、点線の曲線ｅは軽負荷
時、実線の曲線ｆは中負荷時、及び鎖線の曲線ｇは高負
荷時のクランク角θ、蓄圧室の圧力Ｐ及び噴射率Ｒを示
している。まず、燃料噴射ポンプの蓄圧室への燃料の圧
送は、点Ｅ即ちクランク角度θ６において終了する。軽
負荷時には、点Ｊにおいてソレノイドを働かせて圧力リ
ーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリークさせ、それに
よってクランク角度θ７において噴口からエンジンの燃
焼室への噴射を終了する。また、中負荷時には、点Ｋに
おいてソレノイドを働かせて圧力リーク装置を作動し、
蓄圧室の圧力をリークさせ、それによってクランク角度
θ８において噴口からエンジンの燃焼室への噴射を終了
する。更に、高負荷時には、点Ｍにおいてソレノイドを
働かせて圧力リーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリー
クさせ、それによってクランク角度θ９において噴口か
らエンジンの燃焼室への噴射を終了する。この実施例に
おける蓄圧式燃料噴射装置は、上記のように燃料噴射を
制御できるので、最高回転数コントロール用ガバニング
機構、コントロールスリーブ及びコントロールラックの
燃料流量コントロールシステム等を不要にすることがで
きる。
して、第８図に示すような噴射状態を得ることができ
る。この蓄圧式燃料噴射装置においては、一般の燃料噴
射ポンプとソレノイド付き蓄圧式燃料噴射ノズルを組み
合わせる場合に、一般の燃料噴射ポンプには必ず設けら
れている最高回転数コントロール用ガバニング機構、コ
ントロールスリーブ及びコントロールラックの燃料流量
コントロールシステム、タイミング進角のコントロール
を取り除いた燃料噴射ポンプを使用したことを特徴とす
るものである。第８図において、点線の曲線ｅは軽負荷
時、実線の曲線ｆは中負荷時、及び鎖線の曲線ｇは高負
荷時のクランク角θ、蓄圧室の圧力Ｐ及び噴射率Ｒを示
している。まず、燃料噴射ポンプの蓄圧室への燃料の圧
送は、点Ｅ即ちクランク角度θ６において終了する。軽
負荷時には、点Ｊにおいてソレノイドを働かせて圧力リ
ーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリークさせ、それに
よってクランク角度θ７において噴口からエンジンの燃
焼室への噴射を終了する。また、中負荷時には、点Ｋに
おいてソレノイドを働かせて圧力リーク装置を作動し、
蓄圧室の圧力をリークさせ、それによってクランク角度
θ８において噴口からエンジンの燃焼室への噴射を終了
する。更に、高負荷時には、点Ｍにおいてソレノイドを
働かせて圧力リーク装置を作動し、蓄圧室の圧力をリー
クさせ、それによってクランク角度θ９において噴口か
らエンジンの燃焼室への噴射を終了する。この実施例に
おける蓄圧式燃料噴射装置は、上記のように燃料噴射を
制御できるので、最高回転数コントロール用ガバニング
機構、コントロールスリーブ及びコントロールラックの
燃料流量コントロールシステム等を不要にすることがで
きる。
また、この燃料噴射ポンプによってタイミング進角を作
用させる場合について、第９図を参照して説明する。蓄
圧室の圧力上昇始めの時期をコントロールすることによ
り可能となる。即ち、蓄圧室圧力上昇線図の実線で示す
曲線ｎの点Ｔを点線で示す曲線ｏの点Ｓにして増圧開始
を遅らせる。この場合、点Ｔから点Ｓへの距離ｙの移動
は、この発明による蓄圧式燃料噴射装置におけるソレノ
イド35によって制御される制御バルブ34,50を開放して
燃料をリークさせることによって達成できる。この制御
バルブ34,35の閉鎖の遅れによって増圧の開始が遅れ
（長さｙ）、同時に噴射始めを遅らせることができる
（長さｔ）。言い換えれば、エンジンの低速時には点Ｓ
から増圧を開始し、高速になるに従って点Ｓから点Ｔに
少しずつずらすことによって進角することになる。多少
の噴射特性の低下、即ち、クランク角度θ10からクラン
クン角度θ11の長さｘの増大があるが、それほど大きい
ものではなく影響はない。同様に、負荷によって噴射始
めの時期を可変に制御することもできる。
用させる場合について、第９図を参照して説明する。蓄
圧室の圧力上昇始めの時期をコントロールすることによ
り可能となる。即ち、蓄圧室圧力上昇線図の実線で示す
曲線ｎの点Ｔを点線で示す曲線ｏの点Ｓにして増圧開始
を遅らせる。この場合、点Ｔから点Ｓへの距離ｙの移動
は、この発明による蓄圧式燃料噴射装置におけるソレノ
イド35によって制御される制御バルブ34,50を開放して
燃料をリークさせることによって達成できる。この制御
バルブ34,35の閉鎖の遅れによって増圧の開始が遅れ
（長さｙ）、同時に噴射始めを遅らせることができる
（長さｔ）。言い換えれば、エンジンの低速時には点Ｓ
から増圧を開始し、高速になるに従って点Ｓから点Ｔに
少しずつずらすことによって進角することになる。多少
の噴射特性の低下、即ち、クランク角度θ10からクラン
クン角度θ11の長さｘの増大があるが、それほど大きい
ものではなく影響はない。同様に、負荷によって噴射始
めの時期を可変に制御することもできる。
更に、この発明による蓄圧式燃料噴射装置は、第７図に
示すようなソレノイドバルブの作用によって加圧される
加圧室を備えた増圧タイプに適用することもできる。第
７図において、増圧タイプの蓄圧式燃料噴射装置55につ
いては、上記蓄圧式燃料噴射装置10に増圧機構56が加わ
ったのみで、その他の構成については同一であるので、
同一の部品には同一の符号を付してそれらの説明は省略
する。増圧機構56には、噴射燃料供給用の燃料噴射ポン
プ８とは独立して別駆動される燃料噴射ポンプ18が設け
られている。燃料噴射ポンプ8,18には、常に約100〜200
Kg/cm2の高圧が作用するように構成されている。燃料噴
射ポンプ18は増圧ピストン21を作動するものである。燃
料噴射ポンプ18の作動によって増圧ピストン21が下方に
移動する。この時、加圧室25内は、増圧ピストン21の外
径寸法即ち燃料噴射ポンプ18からの液体の油圧を受ける
表面積と、プランジャ28の外径寸法即ち加圧室25に面す
る表面積との比によって加圧される。例えば、面積比が
10であり、燃料噴射ポンプ18の圧力が100〜200Kg/cm2で
あるならば、加圧室25の圧力は1000〜2000Kg/cm2とな
る。従って、蓄圧室５内の圧力もそれに応じて増圧され
る。この場合、加圧室25が増圧するためには、加圧室25
に圧力が加わることにより、噴射パイプ９と通路13との
間に配置されているチェックボール26が噴射パイプ９を
閉鎖する側（図の左側）へ移動する。以上の作動によっ
て、加圧室25及び蓄圧室５は高圧に増圧された燃料で満
たされることになる。この時、ソレノイド29の作動によ
って、プランジャ23が図の左方に移動し、チェックボー
ル22を図の左方に移動して噴射パイプ19を塞ぐと共に、
圧力室31を大気に開放している通路32と連通し、増圧ピ
ストン21に作用している圧力室31内を大気開放状態にす
る。これによって増圧ピストン21はスプリング24の反力
によって上方に移動し、プランジャ28もそれに伴って上
方に移動し、加圧室25は減圧し、次いで、チェックボー
ル26は解放されて噴射パイプ９と通路13とは導通状態に
なる。従って、加圧室25は燃料噴射ポンプ８と連通し、
燃料噴射ポンプ８によって加圧室25に燃料が供給される
状態になる。従って、加圧室25の圧力は、燃料噴射ポン
プ８によって、例えば、100Kg/cm2になり、チェックバ
ルブ２はスプリング４の反力及び加圧室25の圧力解放
（この場合は、例えば、100Kg/cm2）によって上方に移
動してチェックバルブシート６に押し付けられる。チェ
ックバルブ２の突出部33がチェックバルブシート６に当
接することによって加圧室25、言い換えれば、チェック
バルブシート６の通孔14とチェックバルブ外周隙間７と
は遮断状態になる。そこで、蓄圧室５は密封された高圧
室となる。これと同時に、針弁３は、スプリング４の反
力及び加圧室25の圧力解放によって上方に移動し、蓄圧
室５に充填されている燃料は噴口11からエンジンの燃焼
室に噴射される。燃料が噴射されることによって、蓄圧
室５の圧力が低下し、スプリング４の反力と蓄圧室５内
の圧力とがバランスした状態で燃料の噴射は終了する。
上記作動を繰り返すことによって、エンジンの燃焼室へ
の逐次の燃料噴射が行われる。なお、この実施例では、
蓄圧室５の圧力リーク装置に対して、ソレノイド35に応
答するプランジャから成る制御バルブ34,50を適用した
例を説明したが、増圧機構56に対して上記制御バルブを
適用するように構成することも可能であることは勿論で
ある。
示すようなソレノイドバルブの作用によって加圧される
加圧室を備えた増圧タイプに適用することもできる。第
７図において、増圧タイプの蓄圧式燃料噴射装置55につ
いては、上記蓄圧式燃料噴射装置10に増圧機構56が加わ
ったのみで、その他の構成については同一であるので、
同一の部品には同一の符号を付してそれらの説明は省略
する。増圧機構56には、噴射燃料供給用の燃料噴射ポン
プ８とは独立して別駆動される燃料噴射ポンプ18が設け
られている。燃料噴射ポンプ8,18には、常に約100〜200
Kg/cm2の高圧が作用するように構成されている。燃料噴
射ポンプ18は増圧ピストン21を作動するものである。燃
料噴射ポンプ18の作動によって増圧ピストン21が下方に
移動する。この時、加圧室25内は、増圧ピストン21の外
径寸法即ち燃料噴射ポンプ18からの液体の油圧を受ける
表面積と、プランジャ28の外径寸法即ち加圧室25に面す
る表面積との比によって加圧される。例えば、面積比が
10であり、燃料噴射ポンプ18の圧力が100〜200Kg/cm2で
あるならば、加圧室25の圧力は1000〜2000Kg/cm2とな
る。従って、蓄圧室５内の圧力もそれに応じて増圧され
る。この場合、加圧室25が増圧するためには、加圧室25
に圧力が加わることにより、噴射パイプ９と通路13との
間に配置されているチェックボール26が噴射パイプ９を
閉鎖する側（図の左側）へ移動する。以上の作動によっ
て、加圧室25及び蓄圧室５は高圧に増圧された燃料で満
たされることになる。この時、ソレノイド29の作動によ
って、プランジャ23が図の左方に移動し、チェックボー
ル22を図の左方に移動して噴射パイプ19を塞ぐと共に、
圧力室31を大気に開放している通路32と連通し、増圧ピ
ストン21に作用している圧力室31内を大気開放状態にす
る。これによって増圧ピストン21はスプリング24の反力
によって上方に移動し、プランジャ28もそれに伴って上
方に移動し、加圧室25は減圧し、次いで、チェックボー
ル26は解放されて噴射パイプ９と通路13とは導通状態に
なる。従って、加圧室25は燃料噴射ポンプ８と連通し、
燃料噴射ポンプ８によって加圧室25に燃料が供給される
状態になる。従って、加圧室25の圧力は、燃料噴射ポン
プ８によって、例えば、100Kg/cm2になり、チェックバ
ルブ２はスプリング４の反力及び加圧室25の圧力解放
（この場合は、例えば、100Kg/cm2）によって上方に移
動してチェックバルブシート６に押し付けられる。チェ
ックバルブ２の突出部33がチェックバルブシート６に当
接することによって加圧室25、言い換えれば、チェック
バルブシート６の通孔14とチェックバルブ外周隙間７と
は遮断状態になる。そこで、蓄圧室５は密封された高圧
室となる。これと同時に、針弁３は、スプリング４の反
力及び加圧室25の圧力解放によって上方に移動し、蓄圧
室５に充填されている燃料は噴口11からエンジンの燃焼
室に噴射される。燃料が噴射されることによって、蓄圧
室５の圧力が低下し、スプリング４の反力と蓄圧室５内
の圧力とがバランスした状態で燃料の噴射は終了する。
上記作動を繰り返すことによって、エンジンの燃焼室へ
の逐次の燃料噴射が行われる。なお、この実施例では、
蓄圧室５の圧力リーク装置に対して、ソレノイド35に応
答するプランジャから成る制御バルブ34,50を適用した
例を説明したが、増圧機構56に対して上記制御バルブを
適用するように構成することも可能であることは勿論で
ある。
上記の増圧タイプの蓄圧式燃料噴射装置55において、蓄
圧室５の圧力をリークさせる一定圧力室40を備えた圧力
リーク装置は、第１図を参照して説明した蓄圧式燃料噴
射装置10に適用したものと同一であるので、同一の部品
には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。この
増圧タイプの蓄圧式燃料噴射装置55は、比較的に低圧の
燃料を増圧ピストン21によって加圧して、燃料を蓄圧室
５に送り込んで、燃料を噴口11からエンジンの燃焼室へ
噴射するものであり、非常に高い圧力の噴射圧を出せる
ポテンシャルを有している。しかし、蓄圧室５の容積を
減少させるには、構造上限界があるため、小噴射量での
高圧噴射はできないが、ソレノイドバルブ35から成る圧
力リーク装置を設けているので、燃料噴射終りをコント
ロールすることができ、例えば、2000〜3000Kg/cm2以上
の噴射圧を得ることも可能となる。
圧室５の圧力をリークさせる一定圧力室40を備えた圧力
リーク装置は、第１図を参照して説明した蓄圧式燃料噴
射装置10に適用したものと同一であるので、同一の部品
には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。この
増圧タイプの蓄圧式燃料噴射装置55は、比較的に低圧の
燃料を増圧ピストン21によって加圧して、燃料を蓄圧室
５に送り込んで、燃料を噴口11からエンジンの燃焼室へ
噴射するものであり、非常に高い圧力の噴射圧を出せる
ポテンシャルを有している。しかし、蓄圧室５の容積を
減少させるには、構造上限界があるため、小噴射量での
高圧噴射はできないが、ソレノイドバルブ35から成る圧
力リーク装置を設けているので、燃料噴射終りをコント
ロールすることができ、例えば、2000〜3000Kg/cm2以上
の噴射圧を得ることも可能となる。
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、次のような特有の効果を有する。即
ち、この発明は、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦
蓄圧する蓄圧室にリーク通路を形成し、連絡通路を形成
し且つソレノイドで作動するプランジャを前記リーク通
路に配置し、更に前記リーク通路をリークした燃料供給
圧力をリリーフバルブを備えた一定圧力室を通じてオー
バフローさせたので、前記リリーフバルブの設定圧力を
針弁の開弁圧以下で且つ大気圧以上に設定しておけば、
前記蓄圧室への燃料圧送期間終了後、噴口から燃焼室へ
の燃料噴射開始から所定期間経過後に、前記蓄圧室内の
圧力をリークさせて前記蓄圧室内の圧力を針弁の閉弁圧
力以下に降下させることができ、従って、エンジンの圧
縮行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、しかも前記蓄圧室の圧力を必要以
上に降下させることがなく、次の作動行程の時の前記蓄
圧室の圧力上昇時に無駄が少なくなる。例えば、断熱エ
ンジンにおいて、圧縮行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ても、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。更に、前記蓄圧室の圧力のリーク作動の開始点は、
エンジンの負荷に応じて種々に簡単に調節することがで
き、また燃料圧力をリークさせるように作動するので、
例えば、最高回転数コントロール用ガバニング機構、燃
料流量コントロールシステム等を必要としない燃料噴射
ポンプを使用することができる。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、エンジンの圧縮行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、エンジン着火直
後の予混合燃焼を少なくすることがないように、前記蓄
圧室の針弁の閉弁圧力を通常よりも迅速に低下させる機
能を有することによって、燃料噴射期間が極力短縮され
るのに応じて前記蓄圧室の圧力を高くして噴射率を高
め、常に所定の燃料噴射量を確保することができ、即ち
エンジン着火時期までにエンジンの燃焼室に噴射させる
燃料噴射量の絶対量を減少させることなく、エンジンの
負荷に応じた常に所望の燃料噴射流量を簡単に調節して
エンジンの燃焼室に噴射することができ、エンジンの性
能を向上させることができる。
成されているので、次のような特有の効果を有する。即
ち、この発明は、燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦
蓄圧する蓄圧室にリーク通路を形成し、連絡通路を形成
し且つソレノイドで作動するプランジャを前記リーク通
路に配置し、更に前記リーク通路をリークした燃料供給
圧力をリリーフバルブを備えた一定圧力室を通じてオー
バフローさせたので、前記リリーフバルブの設定圧力を
針弁の開弁圧以下で且つ大気圧以上に設定しておけば、
前記蓄圧室への燃料圧送期間終了後、噴口から燃焼室へ
の燃料噴射開始から所定期間経過後に、前記蓄圧室内の
圧力をリークさせて前記蓄圧室内の圧力を針弁の閉弁圧
力以下に降下させることができ、従って、エンジンの圧
縮行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、しかも前記蓄圧室の圧力を必要以
上に降下させることがなく、次の作動行程の時の前記蓄
圧室の圧力上昇時に無駄が少なくなる。例えば、断熱エ
ンジンにおいて、圧縮行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ても、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。更に、前記蓄圧室の圧力のリーク作動の開始点は、
エンジンの負荷に応じて種々に簡単に調節することがで
き、また燃料圧力をリークさせるように作動するので、
例えば、最高回転数コントロール用ガバニング機構、燃
料流量コントロールシステム等を必要としない燃料噴射
ポンプを使用することができる。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、エンジンの圧縮行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、エンジン着火直
後の予混合燃焼を少なくすることがないように、前記蓄
圧室の針弁の閉弁圧力を通常よりも迅速に低下させる機
能を有することによって、燃料噴射期間が極力短縮され
るのに応じて前記蓄圧室の圧力を高くして噴射率を高
め、常に所定の燃料噴射量を確保することができ、即ち
エンジン着火時期までにエンジンの燃焼室に噴射させる
燃料噴射量の絶対量を減少させることなく、エンジンの
負荷に応じた常に所望の燃料噴射流量を簡単に調節して
エンジンの燃焼室に噴射することができ、エンジンの性
能を向上させることができる。
また、前記制御バルブによる前記リーク通路の開閉作動
を、言い換えれば、前記連絡通路と前記リーク通路との
導通状態を、前記ソレノイドの付勢で回転作動する前記
プランジャの回転角で調節するか、或いは前記ソレノイ
ドの付勢で往復運動する前記プランジャの移動距離で調
節したので、前記蓄圧室に存在する燃料供給圧力を正確
に、レスポンス良好に且つ迅速にリーク制御を達成する
ことができる。
を、言い換えれば、前記連絡通路と前記リーク通路との
導通状態を、前記ソレノイドの付勢で回転作動する前記
プランジャの回転角で調節するか、或いは前記ソレノイ
ドの付勢で往復運動する前記プランジャの移動距離で調
節したので、前記蓄圧室に存在する燃料供給圧力を正確
に、レスポンス良好に且つ迅速にリーク制御を達成する
ことができる。
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図は第１図の圧力リーク装置の作動
機構を示す説明図、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び第
３図（Ｃ）は第１図の圧力リーク装置における制御バル
ブの開閉状態を示す説明図、第４図はこの発明による蓄
圧式燃料噴射装置の圧力リーク装置における制御バルブ
の別の実施例を示す断面図、第５図は第４図の制御バル
ブの別の作動状態を示す断面図、第６図は第１図の蓄圧
式燃料噴射装置のクランク角度、蓄圧室の圧力及び噴射
率の関係を示すグラフ、第７図はこの発明による蓄圧式
燃料噴射装置の更に別の実施例である増圧タイプの一例
を示す断面図、第８図はこの発明による蓄圧式燃料噴射
装置の別の実施例におけるクランク角度、蓄圧室の圧力
及び噴射率の関係を示すグラフ、第９図は燃料噴射ポン
プのタイミング進角を説明するグラフ、第10図は従来の
蓄圧式燃料噴射装置の一例を示す断面図、並びに第11図
は第10図の蓄圧式燃料噴射装置のクランク角度、蓄圧室
の圧力及び噴射率の関係を示すグラフである。 ２……チェックバルブ、３……針弁、４……スプリン
グ、５……蓄圧室、６……チェックバルブシート、７…
…チェックバルブ外周隙間、８……燃料噴射ポンプ、９
……噴射パイプ、10,55……蓄圧式燃料噴射装置、11…
…噴口、13……通路、14……通路、16,37……リーク通
路、34,50……制御バルブ、35,49……ソレノイド、36,4
7……プランジャ、40……一定圧力室、41……リリーフ
バルブ、42,52……連絡通路。
を示す断面図、第２図は第１図の圧力リーク装置の作動
機構を示す説明図、第３図（Ａ）、第３図（Ｂ）及び第
３図（Ｃ）は第１図の圧力リーク装置における制御バル
ブの開閉状態を示す説明図、第４図はこの発明による蓄
圧式燃料噴射装置の圧力リーク装置における制御バルブ
の別の実施例を示す断面図、第５図は第４図の制御バル
ブの別の作動状態を示す断面図、第６図は第１図の蓄圧
式燃料噴射装置のクランク角度、蓄圧室の圧力及び噴射
率の関係を示すグラフ、第７図はこの発明による蓄圧式
燃料噴射装置の更に別の実施例である増圧タイプの一例
を示す断面図、第８図はこの発明による蓄圧式燃料噴射
装置の別の実施例におけるクランク角度、蓄圧室の圧力
及び噴射率の関係を示すグラフ、第９図は燃料噴射ポン
プのタイミング進角を説明するグラフ、第10図は従来の
蓄圧式燃料噴射装置の一例を示す断面図、並びに第11図
は第10図の蓄圧式燃料噴射装置のクランク角度、蓄圧室
の圧力及び噴射率の関係を示すグラフである。 ２……チェックバルブ、３……針弁、４……スプリン
グ、５……蓄圧室、６……チェックバルブシート、７…
…チェックバルブ外周隙間、８……燃料噴射ポンプ、９
……噴射パイプ、10,55……蓄圧式燃料噴射装置、11…
…噴口、13……通路、14……通路、16,37……リーク通
路、34,50……制御バルブ、35,49……ソレノイド、36,4
7……プランジャ、40……一定圧力室、41……リリーフ
バルブ、42,52……連絡通路。
Claims (3)
- 【請求項１】燃料噴射ポンプの燃料供給圧力を一旦蓄圧
する蓄圧室にリーク通路を形成し、該リーク通路を開閉
作動するため前記リーク通路にソレノイドの付勢で作動
するプランジャから成る制御バルブを配置し、更に該制
御バルブの下流の前記リーク通路にリリーフバルブを備
えた一定圧力室を配設したことを特徴とする蓄圧式燃料
噴射装置。 - 【請求項２】前記制御バルブによる前記リーク通路の開
閉作動を、前記ソレノイドの付勢で回転作動する前記プ
ランジャの回転角で調節したことを特徴とする請求項１
に記載の蓄圧式燃料噴射装置。 - 【請求項３】前記制御バルブによる前記リーク通路の開
閉作動を、前記ソレノイドの付勢で往復運動する前記プ
ランジャの移動距離で調節したことを特徴とする請求項
１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263994A JPH0765550B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| EP89310264A EP0365185B1 (en) | 1988-10-21 | 1989-10-06 | Accumulator fuel injection system |
| DE8989310264T DE68905426T2 (de) | 1988-10-21 | 1989-10-06 | Speicher-kraftstoffeinspritzsystem. |
| DE198989310264T DE365185T1 (de) | 1988-10-21 | 1989-10-06 | Speicher-kraftstoffeinspritzsystem. |
| US07/418,355 US4962887A (en) | 1988-10-21 | 1989-10-06 | Accumulator fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63263994A JPH0765550B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02112662A JPH02112662A (ja) | 1990-04-25 |
| JPH0765550B2 true JPH0765550B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=17397069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63263994A Expired - Lifetime JPH0765550B2 (ja) | 1988-10-21 | 1988-10-21 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4962887A (ja) |
| EP (1) | EP0365185B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0765550B2 (ja) |
| DE (2) | DE68905426T2 (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5607106A (en) * | 1994-08-10 | 1997-03-04 | Cummins Engine Company | Low inertia, wear-resistant valve for engine fuel injection systems |
| GB2298237A (en) * | 1995-02-23 | 1996-08-28 | Perkins Ltd | Accumulator i.c.engine fuel injection system |
| US5641121A (en) * | 1995-06-21 | 1997-06-24 | Servojet Products International | Conversion of non-accumulator-type hydraulic electronic unit injector to accumulator-type hydraulic electronic unit injector |
| US5833146A (en) * | 1996-09-09 | 1998-11-10 | Caterpillar Inc. | Valve assembly with coupled seats and fuel injector using same |
| GB9700491D0 (en) * | 1997-01-11 | 1997-02-26 | Lucas Ind Plc | Injector |
| US5947382A (en) * | 1997-06-11 | 1999-09-07 | Stanadyne Automotive Corp. | Servo controlled common rail injector |
| US6109536A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-29 | Caterpillar Inc. | Fuel injection system with cyclic intermittent spray from nozzle |
| US6059203A (en) * | 1998-09-03 | 2000-05-09 | Caterpillar Inc. | Valve assembly with concentrically linked components and fuel injector using same |
| US6085992A (en) * | 1998-11-19 | 2000-07-11 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated fuel injector with rate shaping through restricted flow to intensifier piston |
| US6360721B1 (en) | 2000-05-23 | 2002-03-26 | Caterpillar Inc. | Fuel injector with independent control of check valve and fuel pressurization |
| US6230983B1 (en) | 2000-02-08 | 2001-05-15 | Caterpillar Inc. | Rotating valve member and fuel injector using same |
| DE10031571A1 (de) * | 2000-06-29 | 2002-01-17 | Bosch Gmbh Robert | Injektor mit zentralem Hochdruckanschluß |
| WO2002017799A1 (en) * | 2000-08-30 | 2002-03-07 | Cerebral Vascular Applications Inc. | Medical instrument |
| US6401693B1 (en) | 2000-09-01 | 2002-06-11 | Schrader-Bridgeport International, Inc. | Pressure spike attenuator for automotive fuel injection system |
| US6776143B2 (en) * | 2001-01-08 | 2004-08-17 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injector for an internal combustion engine |
| CN102817756B (zh) * | 2012-09-10 | 2015-02-11 | 南岳电控(衡阳)工业技术有限公司 | 汽油直喷喷油泵 |
| JP6384366B2 (ja) * | 2015-03-09 | 2018-09-05 | 株式会社デンソー | 燃料噴射装置 |
| US12305581B2 (en) | 2022-08-26 | 2025-05-20 | Collins Engine Nozzles, Inc. | Proportional restriction of a secondary circuit of a fuel injector |
| US12270343B2 (en) | 2022-08-26 | 2025-04-08 | Collins Engine Nozzles, Inc. | Proportional restriction of fuel nozzle with an auxiliary circuit |
| US11913381B1 (en) | 2022-08-26 | 2024-02-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Force modification of passive spool for control of secondary nozzle circuits |
| US11970977B2 (en) | 2022-08-26 | 2024-04-30 | Hamilton Sundstrand Corporation | Variable restriction of a secondary circuit of a fuel injector |
| US12313004B2 (en) | 2022-08-26 | 2025-05-27 | Collins Engine Nozzles, Inc. | Proportional force modification of passive spool for control of secondary nozzle circuits |
| US12286931B2 (en) | 2022-08-26 | 2025-04-29 | Collins Engine Nozzles, Inc. | Variable restriction of a fuel circuit of a fuel nozzle |
| US12454915B2 (en) | 2022-08-26 | 2025-10-28 | Hamilton Sundstrand Corporation | Force modification of passive valve spools for control of nozzles |
| US11970976B2 (en) | 2022-08-26 | 2024-04-30 | Hamilton Sundstrand Corporation | Variable restriction of fuel nozzle with an auxiliary circuit |
| US11913382B1 (en) | 2022-08-26 | 2024-02-27 | Hamilton Sundstrand Corporation | Variable restriction of a fuel circuit of a fuel nozzle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56500971A (ja) * | 1979-08-08 | 1981-07-16 | ||
| JPS5866164A (ja) * | 1981-10-16 | 1983-04-20 | Fujitsu Ltd | フアイルのカタログ登録方式 |
| US4605166A (en) * | 1985-02-21 | 1986-08-12 | Stanadyne, Inc. | Accumulator injector |
| JPH071029B2 (ja) * | 1987-07-29 | 1995-01-11 | いすゞ自動車株式会社 | 蓄圧式燃料噴射装置 |
| JPH033172A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-09 | Toshiba Corp | データ紀録再生装置のヘッド位置決め制御装置 |
-
1988
- 1988-10-21 JP JP63263994A patent/JPH0765550B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-06 DE DE8989310264T patent/DE68905426T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-06 US US07/418,355 patent/US4962887A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-06 EP EP89310264A patent/EP0365185B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-06 DE DE198989310264T patent/DE365185T1/de active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE365185T1 (de) | 1990-11-08 |
| EP0365185A1 (en) | 1990-04-25 |
| US4962887A (en) | 1990-10-16 |
| DE68905426D1 (de) | 1993-04-22 |
| EP0365185B1 (en) | 1993-03-17 |
| DE68905426T2 (de) | 1993-07-29 |
| JPH02112662A (ja) | 1990-04-25 |
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