JPS6185570A - 内燃機関のユニツトインジェクタ - 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） 本発明は燃料噴射ノズルと燃料圧送用プランジャが一体
となってシリンダヘッドに装着されるユニットインジェ
クタに関する。

（従来技術及びその問題点） 斯かるユニットインジェクタとして従来、特開昭５４−
５０７２６号が公知である。この従来のものは噴射始め
と噴射路りとを単一の電磁弁によリ制御し得るように構
成されており、始動時の低電圧時（セルモータを駆動す
る関係上電源が低電圧となる。）においても燃料の始動
増量を計るために電磁弁を作動させなければならないた
め電圧不足にて電磁弁の作動が不確実となって始動増量
が確実に得られないと共に、制御装置や電磁弁が故障し
た場合に直ちに燃料噴射を停止できないという問題かあ
る。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので１通常運転時
は電磁弁の閉弁時間を制御することにより噴射時期及び
噴射量を制御し得るものでありながら、始動時において
は電磁弁に関係なくその燃料の始動増量を確実に行うこ
とができると共に。

制御装置や電磁弁が故障した場合、燃料吸入路を遮断し
て燃料噴射を直ちに停止し得るようにした内燃機関のユ
ニットインジェクタ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） 上述の問題点を解決するため本発明においては、プラン
ジャバレル内に軸方向に往復動自在に嵌装された燃料圧
送用プランジャをプランジャバレル内にて通常運転位置
・始動位置・緊急、停止位置の３位置に択一的に回動調
整し得る如く配設し、前記プランジャを通常運転位置に
回動させた時、燃料吸入路と燃料溢流路をプランジャ加
圧室に夫々連通ずる２本の縦溝を前記プランジャに設け
ると共に、該プランジャが上限位置にあって始動位置に
回動した時前記一方の縦溝を前記燃料吸入路に連通ずる
グルーブを前記プランジャに設けてなり該プランジャが
通常運転位置にある時前記燃料吸入路と前記燃料溢流路
が前記両縦溝を介して前記プランジャ加圧室に連通され
、また始動位置にある時前記燃料吸入路が前記グルーブ
及び前記一方の縦溝を介して前記プランジャ加圧室に連
通されると共に前記燃料溢流路と前記プランジャ加圧室
との連通が前記プランジャにて遮断され、更に緊急停止
位置にある時前記燃料吸入路及び前記燃料渦流路と前記
プランジャ加圧室との連通が前記プランジャにて夫々遮
断されるように構成したものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本発明のユニットインジェクタの縦１析面を示し
、同図中１はユニットインジェクタボディで、プランジ
ャバレル２が一体に設けである。該プランジャバレル２
の下端部には燃料噴射ノズル３がディスタンスピース４
，５を介してリテーニングナツト６により支持しである
。前記ノズル３はノズルボディ７内に、該ノズルボディ
７の噴射孔（図示省略）を開閉するノズルニードル８を
上下動可能に嵌装してなり、該ノズルニードル８はノズ
ルばね９により噴射孔を閉塞する方向、即ち下方向に付
勢されている。前記プランジャバレル２のプランジャ加
圧室２ａの内部と前記ノズルボディ７の噴射孔近傍の加
圧空間である油溜室（図示性＋１Ｊ８）との間は、ディ
スタンスピース４゜５に設けた通路１０．１１及びノズ
ルボディ７に設けた通路（図示省略）を介して連通して
いる。

前記ユニットインジェクタボディ１の一側に設けた燃料
入口１２は、該ユニットインジェクタボディ１内に設け
た燃料吸入路１３を介して前記プランジャバレル２のプ
ランジャ嵌装室１４内と連通している。また、前記ユニ
ットインジェクタボディ１の他側に設けた燃料出口１５
は前記ユニソインジェクタボディ１内に設けた燃料溢流
路１６を介してプランジャ嵌装室１４内と連通している
。

尚、該燃料溢流路１６と燃料吸入路１３のプランジャ嵌
装室１４内に対する開口端面ば周方向に互いに１８０°
偏位して対向した状態に配置されている。

前記燃料溢流路１６の途中には電磁弁１７が介装され、
該電磁弁１７の閉弁時間を制御することにより燃料噴射
時期及び燃料噴射量を制御し得るようになっている。

前記プランジャ嵌装室１４内には燃料圧送用プランジャ
１８が回動及び軸方向（上下方向）に往復動自在に嵌装
しである。該プランジャ１８は、第２図に示す如く通常
運転位置・始動位置・緊急停止位置の３位置に択一的に
回動調整し得るようになっている。即ち、前記プランジ
ャ１８は前記ユニットインジェクタボディ１の上側に回
転自在に設けたコントロールスリーブ１９に対して回転
止めされていると共に軸方向には摺動可能に係合しであ
る。該コントロールスリーブ１９に固定したピニオン２
０には回動調整用コントロールラック２１が噛合し、該
コントロールラック２１を第１図中矢印方向へ移動させ
ることにより前記プランジャ１８を回動調整できるよう
になっている。

尚、前記コントロールラック２１は手動、または油圧ピ
ストン及びステッピングモータ等の適宜の駆動手段（図
示省略）にて駆動されるものである。

前記プランジャ１８はプランジャばね２２により上方に
付勢され、該ばね２２はプランジャ１８の上端に固定し
たタペットであるばね受部材２３と、ユニットインジェ
クタボディ１の上部に突設した筒状部２４の内底部のば
ね受段部２５との間に介装しである。前記ばね受部材２
３は通有底筒状カバー２６内に嵌合してあり該カバー２
６は前記筒状部２４の内周面に摺動自在に径嵌合しであ
る。

前記カバー２６の上端面には回転カム（図示省略）のカ
ム面が摺接し、該カムは内燃機１’５ｇ（図示省略）の
出力軸に連結され、該内燃機関と連動して回転するもの
で、該カムの回転に伴い前記プランジャ１８が往復動す
る。

前記プランジャ嵌装室１４のプランジャ１８下端面とデ
ィスタンスピース４上端面との間に前記プランジャ加圧
室２ａが画成されている。

前記プランジャ１８の外周面−側には第１の縦溝２７が
、また他側には第２の縦溝２８が夫々設けられている。

これら第１及び第２の縦溝２７及び２８は前記プランジ
ャ１８の軸方向に沿い且つ周方向に１８０”偏位して互
いに対向している。

前記第１及び第２の縦溝２７及び２８の下端は前記プラ
ンジャ１８の下端面において解放していると共に、上端
はプランジャ１８の軸方向略中間位置にある。尚、第１
の縦溝２７の上端位置はプランジャ１８の上限位置にお
いて吸入路１３と略同−レベルにあり、第２の縦溝２８
の上端位置よりも所定寸法だけ下側に設定さ九ている。

また、第２の縦溝２８の上端位置はプランジャ１８の全
リフト時に亘って溢流路１６と第２の縦溝２８との連通
状態を保持し得る如く設定されている。前記プランジャ
１８を通常運転位置に回動させた時第２図（Ａ）に示す
如く燃料吸入路１３と第１の縦溝２７、及び燃料溢流路
１６と第２の縦溝２８が夫々連通ずるようになっている
。

前記プランジャ１８の軸方向略中間部外周面には一端が
前記第１の縦溝２７の上端に連通された所定寸法のグル
ーブ２９が設けられている。該グルーブ２９は上限位置
にある前記プランジャ１８を始動位置に回動させた時第
２図（Ｂ）に示す如く燃料吸入路１３と連通し、これに
より該吸入路１３と第１の、縦溝２７とが前記グルーブ
２９を介して連通ずるようになっている。

尚、前記電磁弁１７及びコントロールラック２１の駆動
手段は電子制御装置（図示省略）に電気的に接続しであ
る。該電子制御装置には燃料噴射制御上必要とするエン
ジン回転数、負荷、冷却水温度及び排気ガス温度等の各
種のデータ信号が入力され、これらの各信号を基に当該
エンジンの運転状態に最も適した噴射時期及び噴射量に
すへく、前記電磁弁１７をコントロールする信号を出力
するようになっている。前記燃料人口１２は管路を介し
てフィードポンプ（いずれも図示省略）の吐出口に接続
してあり、また、前記燃料出口１５は管路を介して燃料
タンク（いずれも図示省略）に接続しである。尚、第１
図中３０及び３１は前記噴射ノズル３からのリーク燃料
を燃料吸入路１３に導入する戻し通路で、ディスタンス
ピース４及びユニットインジェクタボディ１に夫々設け
である。

（作用） 次に上記構成になる本発明の内燃機関のユニットインジ
ェクタの作用を説明する。まず、通常運転時の場合はコ
ントロールラック２」を手動または駆動手段にて駆動さ
せることにより、プランジャ１８を第２図（Ａ）に示す
如く通常運転位置に回動調整する。この状態においては
、プランジャ１８が上限位置にある時燃料吸入路１３と
プランジャ加圧室２ａ、及び燃料溢流路１６とプランジ
ャ加圧室２ａが夫々第１の縦１％！！２７及び第２の縦
溝２８を介して連通している。

このような状態において、カムの回転によりカバー２６
を介してタペットであるばね受部材２３に周期的な操作
力が付与されると、プランジャばね２２の付勢力と相ま
ってプランジャ１８がプランジャ嵌装室１４内を上下方
向に往復動し、その上昇行程にて燃料人口１２から燃料
吸入路１３及び第１の縦溝２７を介して加圧室２ａ内に
燃料が吸入され、その後の下降行程にて前記吸入路１３
がプランジャ１８の周壁面にて閉塞されると共に燃料渦
流路１６が電磁弁１７により閉塞されると、前記吸入さ
れた燃料が加圧されて高圧となり１通路１０．１１を介
して油溜室に送られる。これによって該油溜室内の圧力
が上昇し、該圧力がノズルばね９の付勢力に打ち勝つと
（開弁圧に達すると）ノズルニードル８は上昇開弁じて
噴射孔より燃料が噴射される。この場合前記電磁弁１７
を閉塞する時期を制御することにより噴射時期を、閉弁
時間を制御することにより噴射量を夫々制御し得るもの
で、この閉弁時間は電子制御装置からの出力信号で制御
されて、当該内燃機関の運転状態に見合った最適噴射時
期及び噴射量状態となるものである。

次に、内燃機関を始動する場合は、コントロールラック
２１を駆動させてプランジャ１８を第２図（Ｂ）に示す
如く始動位置（通常運転位置から時計方向にＩｉ！１４
５度回動した位置）に回動調整する。この状態において
は、プランジャ１８が上限位置にある時、吸入路１３が
グルーブ２９及び第１の縦溝２７を順次介して加圧室２
ａと連通し、溢流路１６と第２の縦溝２８は互いに周方
向に偏位して、前記溢流路１６が、プランジャ１８の周
壁面にて閉塞されているため、溢流路１６と加圧室２ａ
との連通は遮断されている。

このような状態においては、プランジャ１８の上昇行程
にて燃料人口１２から燃料吸入路１３、グルーブ２９及
び第１の縦溝２７を順次介して加圧室２ａ内に燃料が吸
入され、その後の下降行程にて吸入路１３がプランジャ
１８の周壁面にて閉塞されると直ちに吸入された燃料が
加圧されて、上記同様に油溜室内の圧力がＵＦＪ弁圧に
達すると、噴射孔から燃料が噴射される。この場合は溢
流路１６と加圧室２ａとの連通は常に遮断された状態に
あり、加圧室２ａ内に吸入された燃料はプランジャ１８
の下降行程において全く溢流することなくその全量が噴
射孔から噴射されるものであり、従って電磁弁１７に関
係なく始動時の燃料の増量を確実に得ることができる。

更に、電子制御装置或は電磁弁１７が故障して燃料噴射
制御を行うことができなくなった場合は、コントロール
ラック２１を駆動させてプランジャ１８を第２図（Ｃ）
に示す如く緊急停止位置（通常運転位置から反時計方向
に略４５度回動した位置）に回動調整する。この状態に
おいては、第１、第２の縦溝２７，２８及びグルーブ２
９のいずれも、吸入路１３と溢流路１６に対して周方向
に互いに偏位して、これら吸入路１３と溢流路１６はプ
ランジャ１８の周壁面にて閉塞されているため、吸入路
１３と溢流路１６のいずれも加圧室２ａに対しては遮断
された状態にある。

このような状態においてはプランジャ１８が上昇しても
加圧室２ａ内への燃料吸入が行われないため、燃料噴射
は行われず、従って内燃機関が緊急停止するものである
。

（発明の効果） 以上の如く本発明の内燃機関のユニットインジェクタは
、プランジャバレル内に軸方向に往復動自在に嵌装され
た燃料圧送用プランジャをプランジャバレル内にて通常
運転位置・始動位置・緊急停止位置の３位置に択一的に
回動調整し得る如く配設し、前記プランジャを通常運転
位置に回動させた時、燃料吸入路と燃料渦流路をプラン
ジャ加圧室に夫々連通ずる２本の縦溝を前記プランジャ
に設けると共に、該プランジャが上限位置にあって始動
位置に回動した時前記一方の縦溝を前記燃料吸入路に連
通ずるグルーブを前記プランジャに設けてなり該プラン
ジャが通常運転位置にある時前記燃料吸入路と前記燃料
溢流路が前記両縦溝を介して前記プランジャ加圧室に連
通され、また始動位置にある時前記燃料吸入路が前記グ
ルーブ及び前記一方の縦溝を介して前記プランジャ加圧
室に連通されると共に前記燃料溢流路と前記プランジャ
加圧室との連通が前記プランジャにて遮断され、更に緊
急停止位置にある時前記燃料吸入路及び前記燃料溢流路
と前記プランジャ加圧室との連通が前記プランジャにて
夫々遮断されるように構成したから、通常運転時は電磁
弁の閉弁時間を制御することにより噴射時期及び噴射量
を制御し得るものでありながら、始動時においては電磁
弁に関係なくその燃料の始動増量を確実に得ることがで
きると共に、制御装置や電磁弁が故障した場合。

燃料吸入路を遮断して燃料噴射を直ちに停止でき、構成
部品も既存の部品を転用できるのでコストも低減でき安
価に提供できる等の効果を奏し得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はユニットイン
ジェクタの縦断面図、第２図は作用説明図である。 ２・・・プランジャバレル、２ａ・・・プランジャ加圧
室、３・・・燃料噴射ノズル、１３・・燃料吸入路、　
１４・・・プランジャ嵌装室、１６・・燃料渦流路、１
７・・・電磁弁、１８・・・燃料圧送用プランジャ、２
７・・第１の縦溝、２８・・・第２の縦溝、２９・・・
グルーブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、燃料噴射ノズルとプランジャバレル内に軸方向に往
   復動自在に嵌装された燃料圧送用プランジャとが一体と
   なってシリンダヘッドに装着されると共に、燃料溢流路
   に介装した電磁弁の閉弁時間を制御することにより噴射
   時期及び噴射量を制御し得るようにした内燃機関のユニ
   ットインジェクタにおいて、前記プランジャをプランジ
   ャバレル内にて通常運転位置・始動位置・緊急停止位置
   の３位置に択一的に回動調整し得る如く配設し、前記プ
   ランジャを通常運転位置に回動させた時、燃料吸入路と
   燃料溢流路をプランジャ加圧室に夫々連通する２本の縦
   溝を前記プランジャに設けると共に該プランジャが上限
   位置にあって始動位置に回動した時前記一方の縦溝を前
   記燃料吸入路に連通するグルーブを前記プランジャに設
   けてなり、該プランジャが通常運転位置にある時前記燃
   料吸入路と前記燃料溢流路が前記両縦溝を介して前記プ
   ランジャ加圧室に連通され、また始動位置にある時前記
   燃料吸入路が前記グルーブ及び前記一方の縦溝を介して
   前記プランジャ加圧室に連通されると共に前記燃料溢流
   路と前記プランジャ加圧室との連通が前記プランジャに
   て遮断され、更に緊急停止位置にある時前記燃料吸入路
   及び前記燃料溢流路と前記プランジャ加圧室との連通が
   前記プランジャにて夫々遮断されるように構成したこと
   を特徴とする内燃機関のユニットインジェクタ。