JPS632599Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関用燃料噴射装置において調
量精度の向上を図ることが可能な改良構造に関す
る。

内燃機関の燃料噴射装置では、油圧によつてプ
ランジヤを駆動しノズルからの燃料噴射を行う。
ノズルからの一サイクルの燃料噴射行程の終りは
切れの良いものであることが機関の良好な作動の
ために必要なので、プランジヤに弁機構を設けプ
ランジヤが所定ストローク時そのプランジヤの吐
出側をスピルさせ噴射の急速停止を図つている。
そして、従来技術では、このスピル燃料はインジ
エクタへの調量回路へ直接戻すように構成するの
が普通であつた。

しかしながら、従来の構成ではスピルという衝
撃的な流体の流れを調量回路へ放出しているた
め、特にエンジンの高速での作動中に次の調量時
までに安定化できない程の圧力脈動が調量回路に
生ずる。その結果、調量のばらつきという燃料噴
射装置にとつて致命的欠陥を呈する。

かような欠点を解決する手段としてスピル回路
を大気圧に連通したリザーブタンクに接続したも
のが提案されている（特開昭54−121334号参照）。
ところが、この場合プランジヤが下死点に位置す
るとき調量回路からリザーバに油が無駄に流出す
ることになりエネルギ損失につながり、またスピ
ル時の油の大量流出により圧力源の圧力が変動し
易い。尚、この対策として別の弁機構を組み込む
ことが考えられるが、これは噴射装置全体の構成
を複雑化させるばかりか部品点数を増す結果とな
る。

従つて、本考案の目的は上述した従来技術の欠
点を解決しスピルによる調量変動防止を簡単な構
成によつて達成することにある。そして、この目
的を達成するべく本考案にあつてはスピルをアキ
ユムレータ又はサージタンク等の脈動緩和装置を
有し、調量回路内における圧力以上の圧力をもつ
油圧圧力源の供給側高圧部に独立の管路で戻すと
いう構成としている。

アキユムレータ又はサージタンク等は大きな容
量を有しているので、スピルによる圧力上昇がも
たらされた時において、スピルによる圧力上昇が
直接にアキユムレータ又はサージタンク等の脈動
緩和装置に導かれる構成とすることによつてアキ
ユムレータ内の空気圧などによる蓄圧、又は通常
ΔP＝Ｅ・ΔV／Ｖで表わされる燃料の圧縮性による 蓄圧効果（サージタンクの大容量によりＶの値は
大きく、サージタンク内の圧力上昇ΔPは小さい） により圧力脈動は緩和される。

この結果油圧圧力源はスピルによる圧力変動お
よび無効エネルギーを効率的に吸収でき、結果と
して調量回路の圧力は安定化し、調量精度の向上
が達成できると共に、エネルギー損失を大幅に低
減できるのである。

以下添付図面によつて本考案の実施例を説明す
れば、燃料噴射装置は大きく分けてインジエクタ
１、ピストン作動用の高油圧圧力源２、調量用の
低油圧圧力源３から成る。これらの圧力源２，３
はその構成を第３図に示すように、アキユムレー
タ又はサージタンク等の脈動緩和装置１０１や、
リリーフ弁１０２、ポンプ１０３、フイルタ１０
４、タンク１０５等より成る通常の定圧圧力源で
ある。インジエクタ１はノズル４、ボア内を油密
状態で摺動するプランジヤ５、それより径の大き
な作動上一体であるピストン６、油圧の切替弁と
して働くスプール弁８、噴射制御用電磁弁９，１
０、バランス用絞り１１、及び逆止弁１２を備え
る。スプール弁８の一側のボア１３内に作動油室
１４が形成され、他側のばね１５はスプール弁８
を作動油室１４が小さくなるよう付勢している。
ピストン６の上側におけるボア１６内にピストン
作動油室１７が形成され、一方プランジヤ５の下
側におけるそのボア１８内にポンプ室１９が形成
される。ボア１８はリング状溝２０を有し、一方
プランジヤ５はたて孔２１及びこれに連通するリ
ング状溝２２を有している。プランジヤ５はその
下死点直前まで達すると双方のリング状溝２０と
２２とが連通し、ポンプ室１９の燃料がボア１８
のリング状溝２０に流出しスピルが行われる。

前記の二系統の圧力源のうち高圧源２はスプー
ル弁８によつて切替られる第一のポート２３に配
管２４によつて導通される。第二のポート２８は
配管２９を介しリザーブタンク２７に戻される。
前記の絞り１１はこの通路２９上に設けられる。
更に低圧源３は配管２５により逆止弁１２を介し
ポンプ室１９に接続され調量燃料の供給を行う。
更に低圧源３は配管３１により前記の電磁弁９を
介しスプール弁作動油室１４と通じ、スプール弁
８の切替を行う。尚、この室１４は前記の電磁弁
１０によつてリザーブタンク２７と接続され、油
の戻しを行う。

本考案によれば低圧源３は更に配管２６によつ
てスピル用のリング状溝２０に連通し、これによ
つてスピル油を低圧源３に戻す構成としている。

以上述べた本考案の作動を述べると、図示の状
態では電磁弁９は閉でありスプール弁作動油室１
４は圧力源３と切離される一方電磁弁１０は開で
あり室１４はリザーブタンク２７と通じ、その結
果ばね１５によつてスプール弁８は図の左方に動
き第一のポート２３を閉第二のポート２８を開と
している。かくしてピストン作動油室１７は配管
２９によつてリザーブタンク２７と連通する。そ
の結果、プランジヤ５は、低圧源３から逆止弁１
２を介しポンプ室１９内へ導入される油圧で上昇
するのが許される。このとき、室１９内に所定量
の燃料が充填され燃料噴射作動に備える。

次に、図示しないコントローラは電磁弁９を開
に切替えて低圧源３をスプール弁作動油室１４に
連通すると共に、電磁弁１０を閉に切替えて室１
４をリザーブタンク２７から切離し、かくしてス
プール弁８は右側に動き、第二のポート２８を塞
ぐと共に第一のポート２３を開放する。かくして
圧力源２からの高圧が配管２４を介しピストン作
動油室１７に導入され、その結果、ピストン６及
びプランジヤ５は下降を開始し、圧力源２の圧力
をP₂、ピストン６の断面積とプランジヤ５の断
面積の比を ｍ＝ピストン断面積／プランジヤ断面積としたとき、ポ
ンプ室１ ９内の圧力ｐを理論上はｐ＝p₂×ｍで表わされる
超高圧にする。この圧力がノズル４に所定にセツ
トしてある開弁圧を超えるとこれは開弁し、図示
しない内燃機関燃焼室への燃料噴射が行われる。

プランジヤ５が下死点近くに達すると、プラン
ジヤ５のリング状溝２２がボア１８のリング状溝
２０と導通し、スピルが行われてポンプ室１９内
の圧力が急降下し、ノズル４は急閉弁し噴射が終
了する。このスピルに基づく放出燃料は、本考案
によれば、独立の配管２６を介し油圧源３に直接
戻している。したがつて、スピル時におけるポン
プ室１９内の圧力は、ここから発生したスピル脈
動が直接に油圧源３に大きな容量又はアキユムレ
ータ、さらに油圧源３の中に具備した圧力リリー
フ弁等によつて、吸収されることでその反射波に
よる脈動を受けることがない。さらに調量回路と
はこのスピルの通路が独立しているために、調量
回路自体の圧力変動もない。

かくして、次の噴射の開始までにポンプ室１９
内及び調量配管２５内の圧力は安定化されてお
り、正確な調量が行われることになる。

また、スピルに基づく放出燃料の有するエネル
ギーは油圧源３において有効に再利用されると共
に、スピル時において圧力源３から燃料がむだに
流出することもないのでエネルギー損失を大幅に
低減することができる。

尚、周知のことではあるが、電磁弁９を閉→開
とし、電磁弁１０を開→閉とする切替タイミング
によつて噴射タイミングが設定され、このタイミ
ングからある時間逆のぼつて電磁弁９を開→閉と
し、電磁弁１０を閉→開とする。この状態で前述
の調量作動が行われ、噴射タイミングでの電磁弁
切替時まで続く。

従つてこの逆のぼつた時間が調量時間となり、
この間に上昇したプランジヤのストロークにより
次回噴射する噴射量を決定する。尚、絞り１１は
プランジヤがこのストロークを行う際の作動速度
を規制し調量が制御された速度で達成されるよう
にする。

第２図に示す部分変形例では、リング状溝２０
と圧力源３とを結ぶ独立のスピル配管２６中に逆
止弁３０を設けた点が第１図と相異する。この逆
止弁はスピル中におけるポンプ室１９内の高周波
成分の乱れを遮断し、ポンプ室１９内の圧力脈動
をより一層押える効果を奏する。この構成によれ
ばスピル用の配管２６をより高圧の圧力源例えば
第１図の圧力源２に連通することが可能となる。
その結果、調量用の低圧圧力源内のスピルによる
圧力変動は完全に押えられる。

尚、第１図、第２図の実施例で、油圧圧力源が
高圧と低圧とで二つ具備したものを説明したが、
油圧圧力源は１つでも３つ以上でも、本考案の効
果は奏される。また、油圧の切替弁として働く電
磁弁、スプール弁の構成は他の型のものであつて
も良い。

以上説明したように、本考案の内燃機関用燃料
噴射装置は、 油圧によつてプランジヤを駆動しノズルから燃
料噴射を行うと共に、ノズルからの一サイクルの
燃料噴射行程の終期がプランジヤに設けた弁機構
によつて行われるスピルで決定される内燃機関の
燃料噴射装置において、脈動緩和装置を有する油
圧圧力源を設けると共に、該油圧圧力源にスピル
の通路を他の油圧回路とは独立して接続している
ので、スピルよる圧力変動および無効エネルギー
を効率的に吸収でき、調量回路の圧力を安定化し
調量精度の向上を達成できると共に、エネルギー
損失を大幅に低減できるという優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の燃料噴射装置の一実施例を示
す全体構成図、第２図は第２の実施例を示す部分
図、第３図は油圧圧力源の一実施例を示す模式構
成図である。 １……インジエクタ、２，３……油圧圧力源、
５……プランジヤ、６……ピストン、８……スプ
ール弁、９，１０……電磁弁、２５……調量配
管、２６……スピルの通路をなす配管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 油圧圧力源から配管を通つて供給される油圧
   を油圧の切替弁の切替えによりピストンが受け
   ることによつてプランジヤを駆動しノズルから
   燃料噴射を行うと共に、 ノズルからの一サイクルの燃料噴射行程の終期
   がプランジヤに形成したリング状溝、プランジ
   ヤに形成したリング状溝とポンプ室との連通路
   およびボアに形成したリング状溝から成る弁機
   構を用いて燃料をスピルさせることにより決定
   され、 また油圧圧力源と前記ポンプ室とを逆止弁を介
   して接続した調量配管とを備える内燃機関の燃
   料噴射装置において、 脈動緩和装置を有する油圧圧力源を設けると共
   に、該油圧圧力源の脈動緩和装置を備えた油圧
   供給側の高圧部にスピルの通路を他の油圧回路
   とは独立して接続し、スピルによる脈動が他の
   油圧回路に影響することなく、直接に油圧圧力
   源の脈動緩和装置によつて吸収されるようにし
   たことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。 (2) 前記脈動緩和装置はアキユムレータを有する
   実用新案登録請求の範囲第１項に記載の内燃機
   関用燃料噴射装置。 (3) 前記脈動緩和装置はサージタンクを有する実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の内燃機関
   用燃料噴射装置。