JPS5941658A - 低重質油燃料噴射装置 - 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】 本発明Ｖｉ電子油圧制御方式に適した内燃機関用燃料噴
射装置に関するもので、燃料油に低重質油を使用した場
合の、パイロットバルブならびにメインバルブの作動障
害、即ち高粘度による作動抵抗大、摩耗増大、固着、燃
料加熱によるソレノイド部昇温に起因する作動特性の劣
化等の防止を目的としている。ソレノイドへの荷重を少
なくして昇温によるソレノイド特性の変化を少なくシ、
又サーボピストンの応答性を速くすることも本発明の目
的の一部である。

従来、電子油圧制御燃料噴射装置としてインジェクター
内にパイロットバルブ、メインバルブ等の切換弁機構と
、プランジャ作動用サーボ機構とを有する構造において
、作動油供給システムと燃料油供給システムとをそれぞ
れ別個に設けた構造はない、ところが燃料油に低重質油
を使用した場合、高粘度ならびに燃料油中への燃料噴射
装置の異常摩耗成分（スラッジ等）の混入等があり、ソ
レノイドのパイロットバルブ、メインバルブ、サーボ機
構の作動障害（応答性不良、異常摩耗、固着等）や、粘
度低減を回避するだめの加熱によるソレノイドの作用力
や作用速度の低下が問題になる。

本発明は電子油圧制御燃料噴射装置において、作動油供
給システムと燃料油供給システムとをそれぞれ別個に設
けることによシ、上記従来の問題を回避しようとするも
ので、次に図面だより説明する。

ソレノイドへの電流通電時（燃料噴射行程）を示す第１
図において１はエンジン％Ｓｌは電気制御システム、”
ｌは作動油供給システム、Ｓ　、ｌ　ａは燃料油供給シ
ステム、Ｓ３はインジエクグーシステムテする。眠気制
御システム５４内において、エンジン　１のフライホイ
ール２には回転位相角センサー６が対向し、センサー６
は信−号賂４を介してマイクトノコンピュータ５　ＩＣ
接続し、マイクロコンピユータ５の各気筒に対応した出
力端子６は信号路７をへティンジェッターシステム５３
円のコイ／ｌ’８（７１／メイド）Ｋ接続している。

作動油供給システムＳ２内にはエンジン１で駆動される
供給ポンプ９があり、ポンプ９の吸込口はフィルター１
０をへて作動油タンク’Ｉ　１　ｖｃ接１読し、ポンプ
９の吐出口は油路１２をへてインジェクターボディ１６
の作動油流入口１４（油圧源）に接続している。ポンプ
９に並列に圧力調整弁１５が配置され、これにより油路
１２内の油圧が一定１１１ＬＫ保持される。又油路１２
にはアキュムレータ１５が接続されるか又は油路１２の
一部がアキュムレータ機能を発揮する集合管を形成して
いる。

燃料油供給システムＳ、ａ内にはエンジン１で駆動され
る燃料供給ポンプ９ａがあシ、ポンプ９ａの吸込口はフ
ィルター１０８を経て燃料タンク１１ａＶｃ接続し、ポ
ンプ９ａの吐出口は油路１２ａを経てインジェクターボ
ディ１６の燃料流入口１４ａに接続している。ポンプ９
ａに並列に圧力調整弁１５ａが配置され、これにより燃
料油路１２ａの燃料油圧が一定値に保持される。又燃料
油路１２ａ　Ｖｃはアキュムレータ１５ａが接続される
か又は油路１２ａの一部がアキュムレータ機能を発揮す
る集合管を形成している。

インジェクターボディ１６内において、作動油流入口１
４には第１油路１７（一部を１７′とする）と切換弁室
１９が共に下向きに開口しており、又切換弁室１９と同
窓の円錐弁座２０と第６浦路２１が共に上向きに開口し
ている。第１油路１７．１７′はスプール弁室２６を介
して切換弁室１９の上端に接続し、流入口１４と連通し
ない位置の第２油路１８（一部を１８′とする）は、サ
ーボピストン室４６を切換弁室１９と流出口２４をへて
排出油路２５に接続している。第２油路１８．１８′は
切換弁４１の外周溝４８により開閉される。

スプール弁室２６にはスプール弁２６が昇降自在に嵌合
し、スプール弁室２６の底面とスプール弁ｚ６の間に縮
設したソレノイドスプリング２７によシ上方へ付勢され
、ソレノイドコイＩｖ８Ｖｃ囲捷れたアクティブコア２
８に当ｊ妾してコア２８をソレノイドパルブスブリング
２９０弾力に抗して上端部１はに保持していゐ、スプー
ル弁２６の中向尚さ部分［設けた外周溝６０は第１１路
１７′を流出口６１に接、睨している。又スプール弁２
６の下方のばね室６２は／ｉ１１路６６全６６てスプー
ル弁室２６の上端部に接続し、史てボディ１６内の孔６
４とコア室６５と、コア２８内の孔６６をへてコア室６
５の上端部に連通している。スプリング２９けストッパ
ーを兼ねるアジャストボルト６７の上端部外周に嵌めて
あり、アジャストボルト６７はボディ１６の上端部に螺
合し、ナツト６８によりロックされている。アジャスト
ボルト６７の中央の孔６９はコア室６５の上端部を排出
油路２５に接続している。

切換弁室１９内には上開きカップ状の差動型切換弁４１
が摺動自在に嵌合し、切換弁室１９の上端面と切換弁４
１の間に縮設したスプリング４２により下方へ付勢され
ている。切換弁４１は下半部の外径が圧力肩部４６を境
に減少し、更にＦ端近傍の円錐形フェース部４４で下方
にゆくにつれて縮径し、その下方に小径の絞り部４５が
形成されている。フェース部４４は円錐弁座２ＱＶｃＭ
座する部分であり、絞り部４５は弁座２０とサーボピス
トン室４６をつなぐ孔４７Ｖｃ僅かな隙間をへたて＼嵌
合する部分である。切換弁４１の外周溝４８は第１図の
状態（後述する第２切換位置）において第２浦路１８．
１８′を遮断している。

サーボピストン室４６内のサーボピストン５０には、プ
ランジャ室５１内のプランジャ５２が接続（当接又は固
着）されている、サーボピストン室４６の下端部は流出
口５６（ｉｌ−へて排出油路２５ａに接続する。

プランジャ室５１の下端は燃料油路５４をへてノズル５
５のノズル曲溜室５６に接続し、又プランジャ室５１と
並列のサプライバルブ室５７の下端にも接続している。

バルブ室５７は上端が第４浦路２２を介して燃料流入口
１４ａに接続し、室５７内には上端に円錐形フェース部
５８を有する下開きカップ状のサプライバルブ５９が（
ｆ５．合し圧縮スプリング６０により」二方へ付勢され
、フェース部５８が第４油路２２の下端の弁座に着座し
て第４浦路２２を閉塞している。室５７の上端部はサプ
ライバルブ５９内の孔６１を介して￥５７の下端部に連
通している。

ノズ／Ｌ１５５内のニードル弁６６の上端部はばね室６
４内に突出し、ばね室６４内の圧縮スプリング６５によ
り下方へ付勢されている。ばね室６４は第６／１１１路
２１に接続り、”ｃイル。

次に作動を説明する。第１図はソレノイドコイ付径 ／Ｌ／　８への電流通電時（燃料噴射養蛙）を示してお
り、エンジン１０回転中Ｖｃｇける所定タイミングにマ
イクロコンピュータ５の出力端子６から信号路７をへて
コイ／Ｌ／　８に信号が送られ、コイル８に所定時間通
電される。コイル８に対する通電時間により噴射量が次
のように定まる。即ちエンジン１の運転中には作動油供
給システムＳ２の作動により、作動油流入口１４に常時
所定圧の作動油が供給されており、その状態においてコ
イ／Ｉ／８に通電され、アクティブコア２８がスプリン
グ２９（０弾力に抗して矢印方向に第１図の上死点位置
迄上昇すると、スプール弁２６もソレノイドスプリング
２７の弾力によりアクティブコア２８に追従して上昇し
、これによりスプール弁２６は第１油路１７を第１図の
如く遮断すると共に。

第１油路１７′を外周溝６０を介して流出口６１に接続
する。これにより切換弁室１９内の油圧は消滅するため
差動型切換弁４１が流入口１４内の油圧によりスプリン
グ４２の弾力に抗して上昇し、切換弁４１が第２油路１
８．１８′を遮断すると同時に円錐弁座２０を開放する
（第２切換位＠）、これにより流入口１４内の作動油は
孔４７をへてサーボピストン室４６へ流入し、サーボピ
ストン５０を介してプランジャ５２を押し下げる。プラ
ンジャ室５１内の燃料油は油路５４をへてノズル油溜室
５６に供給され、ニードル弁６６をスプリング６５の弾
力に抗して押し上げ、ノズル５５から噴出する。その間
サプライバルブ５９はスプリング６００弾力及び燃料油
の圧力により第４油路２２を閉塞状態に保つ。

所定の通電時間が経過するとコイ／ｌ／８による上方へ
の吸引力が消え、アクティブコア２８Ｖｉスプリング２
９の弾力てより第２図のように下降し、スプーＶ弁２６
もアクティブコア２８に押されて下降する（第１切換位
置）、そうすると第１油路１７．１７′は外周溝６０を
介して連通し、切換弁室１９には流入口１４内の加圧作
動油が供給され、切換弁４１に作用する作動油圧が相殺
され、スプリング４２の弾力により切換弁４１は下降し
てフェース部４４が弁座２ｏに着座し、同時に第２浦路
１８．１８′は外周溝４８を介して連通し、従ってサー
ボピストン室４６内の加圧は消滅する。このため第４油
路２２内の燃料油圧によりサプライバルブ５９がスプリ
ング６００弾力に抗して下降し、プランジャ室５１内へ
燃料流入口１４ａ内の加圧燃料油が充填される。このよ
うに第２図はソレノイドコイル８への電流遮断時（燃料
充」ガ行程）を示している。

以Ｆ説明したように本発明においては、インジェクター
のプランジャ５２作動用サーボピストン５０と、サーボ
ピストン５ｏの嵌合したサーボピストン室４６を作動面
油圧源（作動油流入口１４）と作動油流出口２４に択一
的に接続する切換弁機構（差動型切換弁４１と、切換弁
室１９を作動面油圧源と作動油流出ロ例択−的に接続す
るパイロット用スプー〜弁２６）と、切換弁機構に連結
されたソレノイドアクティブコア２８と、プランジャ室
５１への燃料油供給機構（燃料油供給システムＳ、Ｊａ
　）とを備え、ソレノイドへの電流通電と電流遮断によ
りサーボピストン５０を作動油により動作させるように
構成してあり１次のような効果を期待することができる
。

（１）燃料油に低重質油を使用した場合の、パイロット
バμブ（スプール弁２６）ならびにメインバルブ（切換
弁４１）の作動障害、即ち高粘度による作動抵抗穴、摩
耗増大、固着、燃料加熱によるソレノイド部昇温に起因
する作動特性の劣化等を防止することができる。

（２）　パイロット弁としてスプール弁２６を採用する
と、弁開閉時の油圧荷重がポペット弁に比較して小さい
、又スプール弁２乙の移動ストロークを小さく設定でき
るので、パイロット弁（スプール弁２６）の速度も増大
する。スプール弁２６の流出入口面積がポペット弁と比
較して大きく設定できるので、メインバルブ（１／ｌ換
弁４１）並びにサーボピストン５０の応答性が速い、更
にソレノイド（コイル８）の昇温が少ないので、昇温対
策が容易になる。又実施例図面の如く、アジャストボル
ト６７を採用すると、スプール弁２６のストロークの設
定が容易になる。又スプール弁２６の両端が油路３６に
よし連通しているため、スプール弁２６の作動がスムー
ズになる。スプール弁２６部分からの漏油がソレノイド
内をｔ　ｌ’Ｗｆす・るので、ソレノイド運動部の耐摩
耗と冷却に有効である。

第６図、第４図は第１図、第２図中のソレノイドアクテ
ィブコア２８がコイル８へ通電時上昇するのに対し、通
電時下降する形式を採用した場合の別の実施例であり、
第６図はソレノイドへ［’ｆＡＥ通電時通電材噴射行程
）、第４図はソレノイドへの電流遮断時（燃料充填行程
）を示して′ｉ６シ、第１、第２図中の符号と同一符号
は対応部分である。

【図面の簡単な説明】

第１図ｒま本発明による電子油圧制御燃料噴射装置の構
造略図（ソレノイドへの電流通電時）であシ、第２図は
ソレノイドへの電流遮断時におけるインジェクターの縦
断面図、第６図、第４図は別の実施例を示すだめの第１
、第２図に対応する図面である。８・・・コイ／Ｉ／（
ソレノイド）、１９・・・・・・切換弁室、２４・・・
作動油流出口、２６．４１・・・スプール弁、作動型切
換弁（切換弁機構）、２８・・・アクティブコア、４６
・・・サーボピストン室、５０・・・サーボピストン、
５２・−・プランジャ、礼・・・作動油供給システム、
Ｓ、ｌ・・・燃料油供給システムｂＳ９・・・インジェ
クター 特許出願人　　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　＃
埋土　　大　森　忠　孝ｊ」・、）；１１．、’ｌ’、
：：：　！。 ｔ′ｊ 第２図 ｊδ′ ＝７１ ＩＩ ４区 −３５０−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　インジェクターのプランジャ作動用サーボピ
   ストンと、サーボピストンの嵌合したサーボピストン室
   を作動油油圧源と作動油流出口に択一的に接続する切換
   弁機構と、切換弁機構に連結したソレノイドアクティブ
   コアと、プランジャ室への燃料油供給機構とを備え、ソ
   レノイドへの電流通電と電流遮断によりサーボピストン
   を作動油により動作させるようにしたことを特徴とする
   燃料噴射装置。
2. （２）　　切換弁機構がサーボピストン室を作動油油圧
   源と作動油流出口に択一的に接続する差動型切換弁と、
   切換弁室を作動油油圧源と作動油流出口に択一的に接続
   するパイロット用スプール弁で構成され、スプール弁が
   その外周溝で開閉される第１油路を介して作動油油圧源
   と切換弁室を接続し、切換弁がその外周溝で開閉される
   第２油路を介してサーボピストン室と作動油流出口を接
   続し、第１油路開放時のみに切換弁が作動油油圧源とサ
   ーボピストン室間を遮断し、第２油路が開放するように
   した特許請求の範囲第１項記載の燃料噴射装置。