JPS61265355A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〉 本発明はディーゼル機関等に使用される燃料噴射＠置に
関し、詳細には、燃料噴射ポンプと燃料噴射ノズルを一
体化したユニットインジェクタに関する。

（従来の技術） 一般にユニットインジェクタは、燃料噴射ポンプと燃料
噴射ノズルとを共通のボディ組立体を利用して構成し、
ポンプの加圧室がボディ組立体内部の通路を介してノズ
ルに接続している。従ってポンプとノズルの間に長い高
圧パイプを設ける必要がなく、いわゆる進角装置の必要
性が少ないのと同時に、燃料噴射率を容易に上げること
ができるという利点がある。

又最近では、排気性能及び燃費性能を向上させるために
、ソレノイドバルブを利用した電子°制御装置によりユ
ニットインジェクタの噴射タイミング及び噴射率（プラ
ンジャの単位移動量に対する燃料噴射量）を制御し、機
関のあらゆる運転条件にわたって噴射タイミングや噴射
率を最適値に設定１６方式も一部では採用されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが従来構造では、燃料噴射率や噴射タイミングを
機関の運転領域（負荷領域及び速度領１１り全体にわた
って最適値に設定することはできず、燃費、騒音、排気
エミッション等に問題が生じることは避けられない。

（問題点を解決するための手段） 上記問題を解決するために、本発明は、ボディ組立体の
内部に燃料加圧用プランジャを設けて燃料噴射ポンプを
形成し、該ポンプの加圧室に°接続する噴射ノズルを上
記ボディ組立体の先端に形成し、プランジャの外周にコ
ントロールスリーブとスピルリングを嵌合し、プランジ
ャと上記スリーブに上記加圧室に′Ｉ！Ａ道する制御道
路を設け、該制御通路を、プランジャの往復動に対応し
て開開するとともに、上記スリーブとプランジャの相対
的な移動により閉鎖期間及び閉鎖タイミングが変化する
ように構成し、上記スリーブとプランジャを軸方向及び
円周方向に相対的に移動させるコントロールスリーブ制
御機構を設け、上記スピルリングとプランジャに上記加
圧室に連通ずる燃料漏洩通路を設け、スピルリングとコ
ントロールスリーブの相対的な位置に応じて開度が変化
するように上記燃料漏洩通路を構成し、スピルリングと
コントロールスリーブの相対的な位置を変えるスピルリ
ング制御機構を設けたことを特徴としている。

（実施例） 第１図において、ユニットインジェクタのボディ組立体
１は例えば垂直な姿勢でシリンダヘッド２の孔に嵌合固
定されている。ボディ組立体１の上半部は燃料噴射ポン
プ３を形成しでおり、下部は燃料噴射ノズル４を形成し
ている。

ポンプ３のバレル５はボディ組立体１の内部に嵌合固定
されており、バレル５の内周面にプランジャ６が摺動自
在に嵌合して（くる。プランジャ６は上端がタペット９
を介して図示されていないカム機構に連結し、下端が加
圧室７に面している。

上記カム機構はプランジャ６を往復動させ、それにより
加圧室７内において燃料の吸入及び加圧が後述する如く
行われる。又ボディ組立体１には加圧室７とノズル４を
つなぐ通路８が設けてあり、加圧室７で加圧された燃料
は通路８からノズル４へ送られる。

バレル５は室１０を形成する切欠き部分を上下方向中間
部に備え、室１０の下半部に環状のコントロールスリー
ブ１１が配置しである。コントロールスリーブ１１はプ
ランジ１！６の外周に摺動自在に嵌合しており、プラン
ジャ６に対してその軸方向（上下方向）及び円周方向に
移動できるようになっている。プランジャ６とコントロ
ールスリーブ１１には加圧室７と室１０をつなぐ制御通
路１２が後述する如く設けである。又室１０には供給通
路１５が接続している。供給通路１５はシリンダヘッド
２及びボディ組立体１の内部に設けてあり、図示されて
いないフィードポンプから供給通路１５、室１０、制御
通路１２を経て加圧室７へ燃料が供給されるようになっ
ている。

制御通路１２は、具体的には、プランジャ６の中心部に
設けた通路孔１６及び眼孔１６から外周面まで延びる通
路孔１７と、コントロールスリーブ１１に設けた半径方
向の通路孔１８とにより構成されている。プランジャ６
が１回の往復運動を行う間に、上記通路孔１８は一時的
に通路孔１７に連通ずる。このように制御通路１２はプ
ランジャ６の往復運動時の位置に応じてｌ７Ｉｌ関し、
その開放時に加圧室７への燃料吸入が行われ、閉鎖時に
加圧室７で燃料が加圧される。

又制御通路１２はコントロールスリーブ１１の位置に応
じて開閉特性が変化するように構成されてａ３つ、ぞの
閉鎖期間はプランジャ６に対するコントロールスリーブ
１１の相対的な円周方向の位置に応じて変化し、開閉タ
イミングはプランジャ６に対するコントロールスリーブ
１１の相対的な軸方向の位置によって変化づ°る。上記
閉鎖期−間は加圧室７での加圧動作時間、すなわち燃料
噴射量を決定する要因であり、開削タイミングは加圧室
７での加圧タイミング、すなわち燃料噴射タイミングを
決定する要因である。従って、コントロールスリーブ１
１の円周方向位置を変えることにより、燃料噴射量を調
整でき、軸方向位置を変えることにより燃料噴射タイミ
ングを調整できる。

上述の如く噴射特性を調整するために、コントロールス
リーブ１１にはステップモータ等からなる円周方向移動
用のアクチュエータ２０と軸方向移動用のアクチュエー
タ２１とがそれぞれ連結機構２２．２３を介して連結さ
れている。アクチュエータ２０，２１はボディ組立体１
の上部両側においてそれぞれボディ組立体１に組付けて
あり、いずれも作動Ｏラド２４．２５が下方へ突出して
いる。又アクチュエータ２０の上端には負荷センサー１
９が設けである。負荷センサー１つ及びその他のセンサ
ー（図示せず）は制御装置（マイクロコンピュータ等二
図示せず）に接続しており、制御装置からの信号により
アクチュエータ２０．２１は作動ロッド２４．２５を移
動させるようになりている。

前記連結機構２２は作動ロッド２４の下部のラックと、
それに噛合うビニオン２６と、ビニオン２６を一端に固
定した軸２７等で構成されている。

＠２７はプランジャ６に対して直角に延びており、他端
の偏心した位置にビン２９を備えている。ビン２９は軸
２８の先端の７ランジ状のレバ一部に設けてあり、コン
トロールスリーブ１１の外周の軸方向の溝に嵌合してい
る。従ってアクチュエータ２０により作動ロッド２４の
上下位置を変えることにより、ビニオン２６を介して軸
２７が回され、ビン２９がコントロールスリーブ１１を
回動ざぜて燃料噴射量が変る。

又前記連結機構２３も作動ロッド２５の下部のラックと
、それに噛合うビニオン３１と、ビニオン３１を一端に
固定した軸３２等で構成されている。軸３２はプランジ
ャ６に対して直角に延びており、他端の偏心した位置に
ビン３４を備えている。ビン３４は軸３２の先端のフラ
ンジ状のレバ一部に設けてあり、コントロールスリーブ
１１の外周の円周方向の溝に嵌合している。従ってアク
チュエータ２１により作動ロッド２５の上Ｆ位置を変え
ることにより、ビニオン３１を介して軸３２が回され、
ビン３４がコントロールスリーブ１１を上下に移動させ
て燃料噴射タイミングが変化する。

前記室１０の上半部には筒状のスピルリング６０が配置
しである。スピルリング６０はプランジャ６の外周に摺
動自在に嵌合しており、プランジャ６に対してその軸方
向（上下方向）及び円周方向に移動できるようになって
いる。プランジャ６とスピルリング６０には加圧室７と
室１０をつなぐ漏洩通路６１が設けである。

漏洩通路６１は、加圧室７で加圧された燃料の一部を室
１０へ逃がすためのもので、プランジャ６中心部の前記
通路孔１６及び眼孔１６の上端から外周面まで延びる通
路孔６２と、スピルリング６０の内周面に設けた軸方向
の溝６３とで構成されている。溝６３と通路孔６２どの
連通の度合、すなわち漏洩通路６１の開度は、プランジ
ャ６に対するスピルリング６０の円周方向の位置に応じ
て変化するようになっている。従って、スピルリング６
０の円周方向位置を変えて通路６１の開度を調整するこ
とにより、加圧室７での燃料加圧状態を変化させること
ができ、例えば通路６１の開度を増加させることにより
、燃料噴射率を減少させるとともに、すなわち単位時間
当りの燃料噴射量を少なくするとともに、１回の燃料噴
射時間を延ばすことができる。

上述の如く燃料漏洩特性を調整するために、スピルリン
グ６０にはステップモータ等からなる円周方向移動用の
アクチュエータ６５が連結機構６６を介して連結されて
いる。アクチュエータロ６は前記アクチュエータ２１の
近傍においてボディ組立体１に組付けてあり、作動ロッ
ド６７が下方へ突出している。アクチュエータ６ｂも前
記マイクロコンピュータ等の制御装置に接続しており、
制御装置からの信号により作動ロッド６６を移動させる
ようになっている。

連結機構６６は作動ロッド６７の下部のラックと、それ
に噛合うビニオン６８と、ビニオン６８を一端に固定し
た軸６９等で構成されている。軸６９はプランジャ６に
対して直角に延びており、他端の偏心した位置にビン７
０を備えている。ビン７０は軸６９の先端の７ランジ状
のレバ一部に設けてあり、スピルリング６０の外周の軸
′方向の溝に嵌合している。従ってアクチュエータ６５
により作動ロッド６７の上下位置を変えることにより、
ビニオン６８を介して軸６９が回され、ビン７０がスピ
ルリング６０を回動させて燃料噴射特性（漏洩特性）が
変化する。

なおアクチュエータ２１．６５と連結機構２３．６６の
相対的な位１１ｔｌｌｉ係は第２図（第１図の■−■矢
視略図）に明瞭に示されている。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、コントロールスリ
ーブ１１により燃料噴射率及び燃料噴射タイミングを調
整するとともに、スピルリング６０（噴射パターン制御
用スリーブ）により燃料の漏洩特性を調整するようにし
たので、燃料噴射特性を広範囲にわたって変化させ、例
えば噴射率を充分に低くするとともに噴射時間を長くす
ることもできる。従って実際の運転状態では、中速域で
の燃料噴射率を高め、燃焼性能の向上及び黒煙排出の防
止を図るとともに、高速高負荷域では燃料噴射率を下げ
、最高筒内圧及び騒音の低減を図ることができる。

又噴射タイミング及び噴射鰻の所望値がエンジン運転状
鋺等に応じて変化した時にだけ、アクチユエータ２０．
２１．６５を作動させて上記相対位置を変えるようにし
ているので、コントロールスリーブ１１やスピルリング
６０の制御機構（アクチュエータ２０．２１．６５）の
耐久性を高めるとともに、噴射特性を正確に設定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の断面図、第２図は第１図のＩＩ
−ＩＩ矢視略図である。１・・・ボディ組立体、３・・
・燃料噴射ポンプ、４・・・噴射ノズル、６・・・プラ
ンジャ、７・・・加圧室、１１・・・コントロールスリ
ーブ、１２・・・１１１１１通路、２０．２１・・・ア
クチュエータ（コントロールスリーブ制御機構）、６０
・・・スピルリング、６１・・・燃料漏洩通路、６５・
・・アクチュエータ（スピルリング制御機構） 特許出願人　ヤンマーディーゼル株式会社代理人　弁理
士　天真　忠孝醒ＦＶ〕 ｉｔ゛、’（’　：、　： ｉ４！：へ・／゛：

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ボデイ組立体の内部に燃料加圧用プランジャを設けて
   燃料噴射ポンプを形成し、該ポンプの加圧室に接続する
   噴射ノズルを上記ボデイ組立体の先端に形成し、プラン
   ジャの外周にコントロールスリーブとスピルリングを嵌
   合し、プランジャと上記スリーブに上記加圧室に連通す
   る制御通路を設け、該制御通路を、プランジャの往復動
   に対応して開閉するとともに、上記スリーブとプランジ
   ャの相対的な移動により閉鎖期間及び閉鎖タイミングが
   変化するように構成し、上記スリーブとプランジャを軸
   方向及び円周方向に相対的に移動させるコントロールス
   リーブ制御機構を設け、上記スピルリングとプランジャ
   に上記加圧室に連通する燃料漏洩通路を設け、スピルリ
   ングとコントロールスリーブの相対的な位置に応じて開
   度が変化するように上記燃料漏洩通路を構成し、スピル
   リングとコントロールスリーブの相対的な位置を変える
   スピルリング制御機構を設けたことを特徴とする燃料噴
   射装置。