JPH0735762B2 - デイーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料
噴射装置に関し、特に、燃料噴射量及び噴射タイミング
制御の高精度化を図るとともに、小型化を図れるように
した、ディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴射
装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴射
装置は、例えば、第８図と第９図に示すように、蓄圧式
燃料噴射器７と、これに燃料を供給する燃料調圧調量供
給装置１と、供給された燃料を加圧して蓄圧式燃料噴射
器７に圧入する噴射ポンプ６と、蓄圧式燃料噴射器７の
噴射開始を指令する噴射開始指令装置２とを備えてい
る。

上記蓄圧式燃料噴射器７は、例えば、700〜1200気圧と
いうような高圧で蓄圧貯溜された燃料を噴射する燃料噴
射器であって、外部から圧入された燃料が閉弁用加圧室
716、逆止弁63、を介して燃料蓄圧貯溜室73に蓄圧貯溜
され、噴射弁72が開弁された時に燃料蓄圧貯溜室73から
噴射弁72及び噴口74を通って燃焼室に燃料を噴射するよ
うになっている。

燃料蓄圧貯溜室73は主蓄圧室731と副蓄圧室732と、両者
を連通させる逆止往路733及び絞り復路735とを備え、逆
止往路733には副蓄圧室732から主蓄圧室731への逆流を
阻止する逆止弁734が、絞り復路735には副蓄圧室732の
内圧を一定以上に保持する圧力設定弁736がそれぞれ介
在させてある。上記噴射弁72は、この主蓄圧室731の内
圧で開弁付勢されるとともに、閉弁用加圧室716の内圧
及び閉弁バネ717の弾力によって閉弁付勢されるように
なっている。

上記噴射ポンプ６は、蓄圧式燃料噴射器７に燃料を圧入
する時にポンプ機能を発揮するため、上流側への逆流を
阻止する入口逆止弁としての機能を有するシャトル弁
５、プランジャ室61、プランジャ62及び下流側からの逆
流を防止する上記逆止弁63を備えている。

このシャトル弁５は、燃料を蓄圧式燃料噴射器７に燃料
を圧入した後、閉弁用加圧室716をプレ噴射用減圧室９
に連通させるプレ噴射制御弁８と一体に形成され、ま
た、噴射ポンプ６の入口逆止弁の機能と、閉弁用加圧室
716を噴射開始指令装置２の噴射指令弁21および進角制
御弁22を介して噴射指令用減圧室23に連通させる主噴射
制御弁の機能を兼備している。すなわち、第４図に示す
ように、シャトル弁５はプランジャ62からなる弁ケース
51（以下、これを噴射ポンプ６の機能に関して説明する
場合にはプランジャ62といい、シャトル弁５の機能に関
して説明する場合に弁ケース51という）と、シャトル弁
体52と、第８図及び第９図に示す開弁用蓄圧室53とを備
えている。

第４図に示すように、弁ケース51は両端が閉じられた中
空円筒状に形成され、その内部の中空部によりシャトル
弁室511が形成される。そして、このシャトル弁室511に
はシャトル弁体52が摺動可能に挿入される。シャトル弁
体52は一端（上端）が閉じられた円筒状に形成され、シ
ャトル弁室511はシャトル弁体52の中空部521と、弁ケー
ス51及びシャトル弁体52の中間部を貫通する一次側出入
口512、522とを介して上流側の燃料調圧調量供給装置１
及び噴射開始指令装置２に並列に接続される。また、シ
ャトル弁室511はシャトル弁体52の下部に形成したシャ
トル弁口523と弁ケース51の下部に形成した二次側出入
り口513とを介してプランジャ室61に連通されるように
なっている。弁ケース51内でこれとシャトル弁体52とに
よりシャトル弁室511から区画されたシャトル開弁用加
圧室514は、シャトル弁体52が上死点及びその近傍に位
置するときにシャトル弁体52の上部に形成した連通弁孔
524あるいは一次側出入口522と弁ケース51に形成した連
通路515とを介して、シャトル弁体52の中空部521に連通
される一方、開弁用蓄圧室53に常時連通されている。

第８図及び第９図に示すように、開弁用蓄圧室53はシャ
トル開弁用加圧室514に直結される第１蓄圧室531と、第
２蓄圧室533とに分割されており、第１・第２両蓄圧室5
31・533は連通路534を介して自由に連通されている。

なお、プレ噴射制御弁８は、第４図に示すように、二次
側出入り口513よりも下方で弁ケース51の周壁を貫通す
るプレ噴射用減圧通路81、83と、シャトル弁口523より
も下方でシャトル弁体52の周面に凹設されたプレ噴射弁
口82とからなり、プレ噴射用減圧室９はシャトル弁体52
の周面を部分的に凹入させることによりベンケース51と
シャトル弁体52との間に成形される。このプレ噴射用減
圧室９は更に圧逃がし用絞り通路10′を介してシャトル
弁室511に連通される。

この従来例では、初期状態において、プランジャ62は上
死点に位置し、シャトル弁体52は下死点に位置してシャ
トル弁口523がプランジャ室61に連通されている。そし
て、燃料調圧調量装置１から燃料の供給が開始される
と、シャトル弁室511の内圧が上昇し、スプール弁体52
が上昇し始め、調量された燃料が圧入された時にシャト
ル弁体52は下死点と上死点の間の高さで一旦停止する。
その後、プランジャ62が押し下げられてシャトル弁室51
1及びプランジャ室61の内圧が高まると、シャトル弁体5
22は更に上昇してシャトル弁口523がプランジャ室61及
び二次側出入口513から遮断され、シャトル弁５が開弁
されることになる。このシャトル弁５の閉弁の後、シャ
トル開弁用加圧室514の内圧とシャトル弁室511の内圧の
差によってシャトル弁体52はプレ噴射制御弁８のプレ噴
射弁口82がプレ噴射用減圧路81・83の閉弁側、すなわ
ち、上側に位置するまで上昇される。また、シャトル弁
５が閉弁された後、プランジャ62は更に押し下げられ、
プランジャ室61の内圧を上昇させて逆止弁63を開弁さ
せ、燃料が噴射用蓄圧室73に圧入されることになる。そ
して、閉弁用加圧室716の内圧と噴射用蓄圧室73の内圧
がほぼ同じになると逆止弁63は閉弁され、燃料噴射の準
備が整う。

この後、噴射開始指令装置２の噴射指令弁21を開弁させ
てシャトル弁５のシャトル弁室511を噴射指令用減圧室2
3に連通させ、これによりシャトル弁室511の内圧が減圧
されシャトル開弁用加圧室514の内圧でシャトル弁体52
が開弁側、すなわち、下側に移動する。この移動によ
り、まず、プレ噴射制御弁８が開弁されて閉弁用加圧室
716の内圧をプレ噴射用減圧室９に小さく逃がし、噴射
弁72が主蓄圧室731の圧力からなる開弁力で少し押し開
かれて、主蓄圧室731内の燃料が噴口74からプレ噴射さ
れ始め、次に、プレ噴射が進むにつれて開弁力が低下
し、噴射弁72が閉弁力で閉弁されて、プレ噴射が終了す
る。そして、副蓄圧室732内の燃料が絞り復路735から主
蓄圧室731へ圧入されて開弁力が増大する一方、シャト
ル弁５が開弁されて閉弁用加圧室716の内圧がシャトル
弁５及び噴射指令弁21を介して噴射指令用減圧室23に大
きく逃がされ、噴射弁72が主蓄圧室731の圧力からなる
開弁力で大きく押し開かれて副蓄圧室732及び主蓄圧室7
31内の燃料で噴口74から主噴射され始め、その後、主噴
射が進むにつれて、開弁力が低下して噴射弁72が閉弁力
で閉弁されて、主噴射が終了するように構成される。な
お、プレ噴射用減圧室９に逃がされた圧力は、絞り通路
10′を介して徐々にシャトル弁室511に放出される。

〈発明が解決しようとする課題〉 この従来例においては、シャトル開弁用加圧室514が開
弁用蓄圧室53に連通されているので、シャトル弁体52の
移動量に対する開弁用加圧室514の圧力変動がシャトル
弁室511の圧力変動よりも鈍感になる。そして、この事
から次のような問題が派生してくる。

（Ａ）まず、燃料噴射量の制御精度を高める上で不利に
なる。

すなわち、燃料調圧調量供給装置１からの燃料供給が終
了し、プランジャ62が押し下げられてシャトル弁室511
の内圧が上昇する時に、シャトル弁体52の上昇方向、す
なわち、閉弁側への移動速度が早くなり、僅かなタイミ
ングの誤差によって生じる燃料供給量の誤差（プランジ
ャ62の下降時にシャトル弁室511側に戻される燃料の量
の誤差並びにプランジャ室61及び閉弁用加圧室716内に
閉じ込められる燃料の量の誤差）が比較的大きくなる。
したがって、燃料噴射量の制御精度を高める上では不利
になる。

（Ｂ）２段噴射ができなくなるおそれがある。

すなわち、シャトル弁５が閉弁された後、シャトル開弁
用加圧室514の内圧とシャトル弁室511の内圧とがバラン
スするまでシャトル弁体52が更に閉弁側に移動する移動
量、すなわち、追加リフト量が比較的小さくなり、極端
な場合にはプレ噴射制御弁８が開弁されたままになって
２段噴射ができなくなるおそれがある。

（Ｃ）更に、２段噴射を確実に実現させようとすれば大
型になる。

すなわち、ャトル弁体５をプレ噴射制御弁８を閉弁させ
るまで追加リフトさせるためには、シャトル開弁用加圧
室514と閉弁用蓄圧室53との合計容積を大きくする必要
があるので、大型になるという問題が生じる。

（Ｄ）加えて、噴射開始時期の制御精度を高める上で不
利である。

すなわち、シャトル弁口523が閉じられた後にシャトル
弁室511の内圧とバランスするシャトル開弁用加圧室514
の内圧も比較的低圧になるので、燃料の蓄圧式燃料噴射
器７への圧入が終了してから噴射指令弁21を開弁した後
のシャトル弁室511の内圧の減圧速度が比較的遅くな
り、シャトル弁体52の移動速度が遅くなるので、僅かの
圧力誤差に対してプレ噴射弁口82やシャトル弁口523が
開口するタイミング誤差が比較的大きくなり、プレ噴射
制御弁８の開弁開始時期及びシャトル弁５の開弁開始時
期にばらつきが大きくなるので、プレ噴射及び主噴射の
開始タイミングの制御精度を高める上で不利になる。

そこで、シャトル開弁用加圧室514と開弁用蓄圧室53と
を絞り通路を介して連通させ、シャトル弁体52の移動量
に対して開弁用加圧室514の圧力変動を敏感にすること
を試みた。しかし、この場合には次のような問題が生じ
ることが分かった。

（Ｅ）出力低下が生じるおそれがある。

すなわち、シャトル弁体52の移動量に対して開弁用加圧
室514の圧力変動が過敏になり、プランジャ62が押し下
げられてシャトル弁室511の内圧が上昇する時に、シャ
トル弁体52の上昇方向、すなわち、閉弁側への移動速度
が遅くなり過ぎてシャトル弁室511への燃料戻り量が多
くなり、プランジャ室61および閉弁用加圧室716から蓄
圧式燃料噴射器７への燃料圧入量が減少して出力低下を
招くおそれがある。

（Ｆ）また、２段噴射の効果が生じなくなるおそれがあ
る。

すなわち、シャトル弁口523が閉じられてからシャトル
開弁用加圧室514の圧力が絞り通路から徐々に開弁用蓄
圧室53に逃がされてシャトル弁体52を閉弁終端位置まで
追加リフトすることができるが、この後に、プランジャ
62が下死点に保持されている間に噴射指令弁21を開弁さ
せることによりシャトル弁室511の内圧が減圧し始める
と、シャトル開弁用加圧室514の圧力が比較的高くなっ
ているため、シャトル弁体52の下降速度が速くなり過ぎ
てプレ噴射と主噴射との間隔が狭くなり、特に、プレ噴
射された燃料の着火前に主噴射が開始されて２段噴射に
よる燃料の改善効果が生じなくなる。

本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、
出力低下の防止、噴射タイミング制御及び噴射量制御の
高精度化、及び装置の小型化を図れるようにしたディー
ゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴射装置を提供す
ることを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明に係るディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃
料供給装置は、例えば第１図に示す次のようなう構成を
前提としている。

すなわち、燃料調圧調量供給装置１を噴射ポンプ６のプ
ランジャ室62の押戻し用シャトル弁５のシャトル弁室51
1、シャトル弁口523、噴射ポンプ６のプランジャ室61、
蓄圧式燃料噴射器７の噴射弁72の閉弁用加圧室716、逆
止弁63、主蓄圧室731、及び噴射弁座723内を順に介して
噴口74に連通させ、 プランジャ押戻し用シャトル弁５はシャトル弁体52をシ
ャトル開弁用加圧室514を介して開閉用蓄圧室53の蓄圧
力で開弁側へ加圧するのに対し、シャトル弁室511の燃
料圧で閉弁側へ加圧するように構成し、 噴射弁72は、閉弁バネ717のバネ力と閉弁用加圧室716の
圧力との合力からなる閉弁力で閉弁側に押圧するととも
に、主蓄圧室731の圧力からなる開弁力で開弁側に押圧
するように構成し、 主蓄圧室731に副蓄圧室732を少なくとも絞り復路735を
介して連通させ、 閉弁用加圧室716にプレ噴射制御弁８を介してプレ噴射
用減圧室９を連通させ、プレ噴射制御弁８のプレ噴射弁
口82をシャトル弁体52に同行移動可能に設け、シャトル
弁体52の閉弁側への作動の終期において、シャトル弁口
７が閉じた後にプレ噴射弁口82が閉じるように構成し、 シャトル弁室511に噴射指令弁21を介して噴射指令用減
圧室23を連通させ、 噴射指令弁21が開弁することに基づき、シャトル弁室51
1内の圧力が噴射指令用減圧室23に逃がされていき、 まず、プレ噴射弁口82が開いて閉弁用加圧室716の圧力
がプレ噴射用減圧室９に逃がされて閉弁力が低下し、噴
射弁72が主蓄圧室731の圧力からなる開弁力で押し開か
れて主蓄圧室731内の燃料が噴口74からプレ噴射され始
め、 次に、プレ噴射が進むにつれて開弁力が低下し、噴射弁
72が閉弁力で閉弁されてプレ噴射が終了し、 そして、副蓄圧室732内の燃料が絞り復路735から主蓄圧
室731に圧入されて開弁力が増大し、やがて、シャトル
弁口523が開かれて閉弁用加圧室716の内圧がシャトル弁
室511から噴射指令用減圧室23に急速に逃がされて閉弁
力が急速に低下し、噴射弁72が開弁力で再び押し開かれ
て副蓄圧室732及び主蓄圧室731内の燃料が噴口74から主
噴射され始め、 その後、主噴射が進むにつれて、開弁力が低下し、噴射
弁92が閉弁力で閉弁されて主噴射が終了するように構成
されたディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴射
装置を前提とするものであって、上記の目的を達成する
ため、次のような手段を講じている。

すなわち、シャトル弁５の開弁用蓄圧室53は、第１蓄圧
室531に絞り通路532を介して第２蓄圧室532を連通して
成り、第１蓄圧室531をシャトル開弁用加圧室514に連通
し、シャトル弁体52の閉弁側への作動時に絞り通路532
の絞り作用により、第１蓄圧室531の圧力上昇速度より
も第２蓄圧室532の圧力上昇速度を低下させ、シャトル
弁口523が閉じた後も、第１蓄圧室531の圧力が絞り通路
532から緩やかに第２蓄圧室532に逃げて圧力低下してい
くのに伴い、シャトル弁体52がシャトル弁口523の閉じ
位置からプレ噴射口82の閉じ位置を経て閉弁終端位置に
至るまでの追加リフト行程においてシャトル弁室511内
の圧力で閉弁後追加移動させられるように構成される。

〈作用〉 本発明によれば、シャトル弁５の開弁用蓄圧室53が、第
１蓄圧室531とこれに絞り通路532を介して連通された第
２蓄圧室533とを備え、第１蓄圧室531をシャトル開弁用
加圧室514に連通してあるので、燃料調圧調量供給装置
１から噴射ポンプ６への燃料供給が終了し、プランジャ
62が押し下げられてシャトル弁室511の内圧が上昇し、
シャトル弁体52が閉弁方向に移動される時に、絞り通路
532の絞り作用により、第１蓄圧室531の圧力上昇速度よ
りも第２蓄圧室533の圧力上昇速度を低下させるので、
シャトル弁体52の移動に対するシャトル開弁用加圧室51
4の内圧上昇はシャトル開弁用加圧室514と開弁用蓄圧室
53との間に絞り通路を介在させた場合よりは鈍感にな
り、第１蓄圧室531と第２蓄圧室533とを自由に連通させ
て第１蓄圧室531の圧力上昇速度と第２蓄圧室533の圧力
上昇速度が同じになる従来例よりも敏感になる。

したがって、シャトル開弁用加圧室514と第１蓄圧室531
との合計容積を適宜設定することによりシャトル弁体52
の移動速度を最適にし、シャトル弁室511の圧力が最適
になる時、すなわち、最大噴射量の場合を例にとれば逆
止弁63の開弁圧と同じになる時にシャトル弁口523が閉
じられるようにできる。これにより、一方では、シャト
ル弁室511の内圧が逆止弁63の開弁圧よりも低い間に閉
じられることによりプランジャ62の無効ストロークが増
大して蓄圧式燃料噴射器７に圧入される燃料量が減少す
ることを防止でき、他方では、シャトル弁５の閉弁が遅
れることによりシャトル弁５の上流側に燃料が逆流して
蓄圧式燃料噴射器７に圧入される燃料量が不足すること
を防止できる。

また、シャトル弁口523が閉じられた後、第１蓄圧室531
の圧力が絞り通路532から緩やかに第２蓄圧室533に逃げ
て圧力低下していくのに伴い、シャトル弁室511内の圧
力でシャトル弁体52をシャトル弁口523の閉じ位置から
プレ噴射弁口82の閉じ位置を経て閉弁終端位置に至るま
で追加移動させることができるが、追加移動の開始時に
第２蓄圧室533の内圧が第１蓄圧室531の内圧よりも小さ
くなっているので、追加移動の開始時に第１蓄圧室531
の内圧と第２蓄圧室533の内圧とが等しくなっている従
来例に較べると、同じ追加リフト量を得るために必要な
第１蓄圧室531と第２蓄圧室533との合計容積を小さくで
きる。

そして、更にこの後、噴射指令弁21を開弁した時に、シ
ャトル開弁用加圧室514の内圧が従来よりも高くなって
いるので、シャトル弁室511の減圧速度が従来例よりも
速くなり、また、シャトル弁体52の開弁側への移動速度
が速くなってプレ噴射開始時期及び主噴射開始時期のば
らつきを小さくできる。

本発明において、第１蓄圧室531と第２蓄圧室533とを連
通する絞り通路532を形成する方法は特に制限されず、
例えばネジ嵌合隙間によって絞り通路532を構成した
り、きり加工孔で絞り通路532を構成したり、レーザ加
工孔等の精密加工孔により絞り通路532を構成したりす
ることができる。これらの中では、経済的に安価であ
り、しかも比較的正確に形成できるきり加工孔で絞り通
路532を構成することが推奨される。

〈発明の効果〉 本発明は、以上のように構成し、作用するので次のよう
な効果を得ることができる。

（ａ）燃料噴射量の制御精度を高められる。

すなわち、開弁用蓄圧室を第１蓄圧室とこれに絞り通路
を介して連通された第２蓄圧室とで構成し、第１蓄圧室
をシャトル開弁用加圧室に連通させてあるので、開弁用
蓄圧室の容積のうちシャトル弁体の移動に対するシャト
ル開弁用加圧室の圧力変化率に直接影響を与える容積が
第２蓄圧室を除く小容積に限定される。これにより、シ
ャトル弁体の移動に対するシャトル開弁用加圧室の圧力
変化率を従来よりも大きくして、シャトル弁体の移動速
度を小さくし、シャトル弁口が閉じられるまでにシャト
ル弁室に戻される燃料の量、プランジャ室及び閉弁用加
圧室に封入される燃料の量の制御誤差を小さくできる。
したがって、蓄圧式燃料噴射器に圧入される燃料の量の
制御誤差が小さくなり、燃料噴射量の制御精度を高める
ことができる。

（ｂ）シャトル弁体の追加リフト量を確保して確実に２
段噴射させることができる。

すなわち、シャトル弁口を閉じた後に第１蓄圧室の圧力
が絞り通路から第２蓄圧室に徐々に逃がされるので、シ
ャトル開弁用加圧室を徐々に減圧させてシャトル弁室の
圧力でシャトル弁をシャトル弁口の閉じ位置からプレ噴
射弁口の閉じ位置を経え閉弁終端位置に至るまで確実に
追加移動させることができる。したがって、プレ噴射弁
口が開かれたままになって２段噴射ができなくなること
を確実に防止できる。

（ｃ）小型化を図ることができる。

すなわち、シャトル弁口が閉じられる時に第２蓄圧室の
圧力が第１蓄圧室の圧力よりも低圧になっているので、
シャトル弁口が閉じられる時に第１蓄圧室の圧力と第２
蓄圧室の圧力とが同じになっている従来例に比べて同じ
追加リフト量を得るために必要とする第２蓄圧室の容積
を小さくでき、装置全体として小型にすることができ
る。

（ｄ）更に、噴射開始時期の制御精度を高めることがで
きる。

すなわち、シャトル弁口が閉じられる時のシャトル弁室
の圧力が従来よりも高いので、この圧力とバランスする
開弁用加圧室の圧力が高くなり、噴射指令弁を開弁して
シャトル弁室の圧力を噴射指令用減圧室に逃がす時にシ
ャトル弁室の減圧速度が従来例よりも大きくなり、プレ
噴射及び主噴射の開始時期の誤差範囲を小さくでき、プ
レ噴射開始タイミング及び主噴射開始タイミングの制御
精度を高めることができる。

また、シャトル開弁用加圧室と開弁用蓄圧室との間に絞
り通路を設ける場合に比べると、次のような効果を得ら
れる。

（ｅ）出力低下を防止できる。

すなわち、シャトル開弁用加圧室と開弁用蓄圧室との間
に絞り通路を設ける場合に比べると、シャトル弁体の移
動量に対して開弁用加圧室の圧力変化率が小さくなり、
シャトル弁体の閉弁側への移動速度が早くなり、シャト
ル弁口が閉弁されるまでにシャトル弁室に戻される燃料
の量を適量に抑えることができるので、プランジャ室及
び閉弁用加圧室から蓄圧式燃料噴射器への燃料圧入量が
減少することが防止でき、燃料噴射量の不足による出力
低下を防止することができる。

（ｆ）２段噴射の効果が損なわれない。

すなわち、シャトル開弁用加圧室と開弁用蓄圧室との間
に絞り通路を設ける場合に比べると、シャトル弁口が閉
じられる時のシャトル弁室の圧力が低いので、この圧力
とバランスする開弁用加圧室の圧力が低く、噴射指令弁
を開弁してシャトル弁室の圧力を噴射指令用減圧室に逃
がす時にシャトル弁室の減圧速度を小さくできるので、
プレ噴射の開始時期と主噴射の開始時期との時間的間隔
を十分長くすることができ、確実にプレ噴射された燃料
に着火した後に主噴射を開始させることができ、２段噴
射による燃焼の高効率化が損なわれるおそれをなくすこ
とができる。

（ｅ）更に、絞り通路をきり加工孔で形成することによ
り、次のような効果が得られる。

レーザ加工、プラズマ加工等の精密加工により絞り
通路を形成する場合に比べて、格段の安価に絞り通路を
形成することができる。

また、ネジ嵌合隙間により絞り通路を形成する場合
に比べて加工誤差範囲を小さくでき、燃料噴射量の制御
精度を一層高めることができる。

更に、ネジ嵌合隙間により絞り通路を形成する場合
よりも加工誤差範囲を小さくでき、追加リフト量を小さ
くしてシャトル弁を小型にできる。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るディーゼルエンジン用
蓄圧式２段噴射型燃料噴射装置の等価回路図である。

同図に示すように、この装置は燃料タンクＴと、メータ
リングユニットＭと、ユニットインジェクタＵとからな
り、メータリングユニットＭには燃料調圧調量供給装置
１と噴射開始指令装置２とが組み込まれている。

燃料調圧調量供給装置１は、一方では、所定のタイミン
グで噴射ポンプ６に調圧調量された燃料を供給するた
め、燃料タンクＴから燃料を燃料ポンプ11で汲み出し、
燃料ポンプ11から吐出される燃料の圧力を調圧装置12で
例えばエンジン回転数に対応して調圧し、更に、調圧装
置13でエンジンの負荷状態に対応して調量してから圧送
ポンプ14で加圧し、圧送ポンプ14から吐出された燃料を
燃料供給弁15でタイミング制御して噴射ポンプ６に供給
するように構成される。また、この燃料調圧調量供給装
置１は、他方では、燃料噴射が終了して次の噴射ポンプ
６への燃料供給が開始される前に噴射ポンプ６の各部分
の内圧を初期状態に復帰させるため、調量装置13、圧送
ポンプ14及び燃料供給弁15をバイパスして調圧装置12に
噴射ポンプ６を接続する初期圧調整用圧力伝達路16と、
この初期圧調整用圧力伝達路16を所定のタイミングで開
閉する初期圧調整用開閉弁17とを備えている。

また、噴射開始指令装置２はユニットインジェクタＵに
順に接続される噴射指令弁21、進角制御弁22及び噴射指
令用減圧室23と、噴射指令用減圧室23を進角制御弁22及
び噴射指令用減圧室23をバイパスしてユニットインジェ
クタＵに接続する吐戻し通路24と、吐戻し通路24を所定
のタイミングで開閉する吐戻し弁25とを備えている。

第２図はユニットインジェクタＵの縦断面図である。同
図に示すように、ユニットインジェクタＵのボデー３に
は燃料を濾過するエッジフィルタ４と、噴射ポンプ６
と、蓄圧式燃料噴射器７とが組みつけられており、エッ
ジフィルタ４はボデー３の片側で下面に開放された円穴
形のフィルタ室31内に挿入されている。

噴射ポンプ６はボデー３の中央部で上面に開放された円
穴形のプランジャ室61と、これに進退可能に内嵌された
プランジャ62と、プランジャ室61の上流側を開閉するシ
ャトル弁５と、蓄圧式燃料噴射器７内に組み込まれ、蓄
圧式燃料噴射器７の噴射用蓄圧室73からプランジャ室61
への逆流を阻止する逆止弁63とを備える。

第３図はシャトル弁５の拡大縦断面図である。同図に示
すように、シャトル弁５は、プレ噴射を制御するプレ噴
射制御弁８及びプレ噴射用減圧室９と、プレ噴射用減圧
室９の圧逃がし弁10と一体に設けられている。すなわ
ち、上下両端が閉じられた円筒形に形成されたプランジ
ャ62で構成される弁ケース51と、これの内部に進退可能
に挿入されたシャトル弁体52とを備えていて、弁ケース
51内の空啌はシャトル弁体52によってシャトル弁体52の
下側のシャトル弁室511と、シャトル弁体52の上側のシ
ャトル開弁用加圧室514とに区画される。シャトル弁体5
2は上端が閉じられた円筒形に形成され、その中空部521
は常時シャトル弁室511に連通されている。また、弁ケ
ース51及びシャトル弁体52の中間高さには、シャトル弁
体52の中空部521を常にフィルタ室（第２図中に符号31
で示す）に連通させる一次側出入口512・522が形成して
ある。シャトル弁体52の下部にはシャトル弁５に必須の
シャトル弁口523が形成され、これに対応して弁ケース5
1の下部の一側部には、シャトル弁室511をシャトル弁口
523を介してプランジャ室61に連通させる二次側出入口5
13が形成されている。

弁ケース51の二次側出入口513の反対側の外周面とプラ
ンジャ室61の内周面との間には、弁ケース51の外周面を
凹入させることにより二次側出入口513の上方と下方と
に延びるプレ噴射用減圧室９が形成されている。このプ
レ噴射用減圧室９は、一方ではプレ噴射制御弁８を介し
てプランジャ室61に接続され、他方では圧逃し弁10を介
してシャトル弁体52の中空部521に接続される。プレ噴
射制御弁８は、弁ケース51の二次側出入口513の下方に
シャトル弁体52を挟んで対向するように設けた１対のプ
レ噴射用減圧通路81・83と、シャトル弁口523の下方で
シャトル弁体５の外周面に形成した周溝からなるプレ噴
射弁口82とを備え、圧逃し弁10はシャトル弁体52が下死
点に位置する時に一次側出入口522を介して中空部521に
連通され、シャトル弁体52が上死点に位置する時にシャ
トル弁口523を介して中空部521に連通される圧逃し弁口
101を備えている。

なお、この圧逃し弁10に代えて、例えば第４図に示すよ
うに圧逃がし用絞り通路10′を弁ケース51に形成し、プ
レ噴射用減圧室９を常に圧逃がし用絞り通路10′及びシ
ャトル弁口523を介して中空部521に連通するように構成
することも可能である。

シャトル弁体52は上記シャトル弁室511の内圧によって
閉弁側に付勢され、シャトル開弁用加圧室514の内圧に
よって開弁側に付勢される。シャトル開弁用加圧室514
は、シャトル弁体52が上死点に移動した時にシャトル弁
体52の上部に形成した連通弁口524を介してシャトル弁
体52の中空部521に連通され、シャトル弁体52が下死点
に移動した時に弁ケース51の上半外周面の一側部を凹入
させることにより弁ケース51とプランジャ室61の周面と
の間に形成された連通路515と、連通弁口524とを中空部
521に連通されるようになっている。また、このシャト
ル開弁用加圧室514は、連通路515と、ボデー３に形成し
た連通路32を介して開弁用蓄圧室（第１図、第２図に符
号53で示す）に連通されている。

第１図及び第２図に示すように、開弁用蓄圧室53は、第
１蓄圧室531と、第２蓄圧室533と、これらを互いに連通
させる絞り通路532とからなり、第１蓄圧室531が連通路
515・32を介してシャトル開弁用加圧室514に連通され
る。

第２図に示すように、この第１蓄圧室531は、後述する
蓄圧式燃料噴射器７の噴射弁駆動部71内に形成された閉
弁バネ室に兼用され、第２蓄圧室533は、この閉弁バネ
室内に配置される閉弁バネ717のバネ力を調整する調整
プラグ718及びこれにネジ内嵌されたストッパボルト719
と、これらを覆うように噴射弁駆動部71のボデー711の
上端部にネジ外嵌されたキャップ713とによって区画さ
れる空間で構成されている。そして、上記絞り通路532
はストッパボルト719の上部内にきり加工により形成さ
れる。

第１図及び第２図に示すように、蓄圧式燃料噴射器７
は、噴射弁駆動部71と、噴射弁72と、噴射用蓄圧室73
と、噴射弁72の噴射管721の先端部に形成された噴口74
とを備えている。

第２図に示すように、噴射弁駆動部71は、ユニットイン
ジェクタＵのボデー３に内嵌されるボデー711を有し、
このボデー711の中心部に軸心方向に進退可能に挿通さ
れたスピンドル712とを備えている。このボデー711の上
半部分には第１蓄圧室531に兼用される閉弁バネ室が形
成され、下部には、閉弁用加圧室716、逆止弁63の弁室7
14及び噴射用蓄圧室73の主蓄圧室731の一部分が順に連
続して形成される。

上記スピンドル712は、第１蓄圧室531から閉弁用加圧室
716ボデー711を貫通し、更に、弁室714及び主蓄圧室731
を貫通して噴射弁72の噴射管721内に延長されており、
閉弁用加圧室716ないし弁室714内で外径方向に拡大され
たピストン715を備えている。逆止弁63はこのピストン7
15の下面に受け止められる円筒状の逆止弁体631とこれ
を上方に付勢する閉弁バネ632とを備えており、閉弁す
ることによりこれの上流側の閉弁用加圧室716から主蓄
圧室731を遮断するように構成される。そして、上記ス
ピンドル712はピストン715の上面に受ける閉弁用加圧室
716の圧力とスピンドル712の上端に受け止める閉弁バネ
717のバネ力からなる閉弁力で閉弁方向に付勢され、ピ
ストン715の下面に受ける主蓄圧室731の圧力で閉弁方向
に付勢されるようになっている。

噴射弁72は噴射管721と、その内部に延長されたスピン
ドル712の下端部に連設された噴射弁体722と、噴射管72
1の先端部内面に噴射弁体722に対向して形成された噴射
弁座723とを備えている。

また、噴射用蓄圧室73は、ボデー711の逆止弁63のから
噴射弁72の噴射管721の噴射弁座723までの間にわたって
スピンドル712の周囲に形成される小容積の主蓄圧室731
と、ユニットインジェクタＵのボデー３と噴射弁駆動部
71のボデー711との間に円環状に形成された大容積の副
蓄圧室732とを備えていて、これら主蓄圧室731と副蓄圧
室732とはボデー３内に形成した逆止往路733と絞り復路
735とによって連通される。逆止往路733には副蓄圧室73
2から主蓄圧室731への逆流を阻止する逆止弁734が介在
させてあり、絞り復路735には副蓄圧室732の内圧を一定
以上に保持する圧力設定弁736が介在させてある。

第５図はこの装置の動作の１サイクル全体にわたるタイ
ミング図であり、第６図は特にその燃料圧入の段階にお
けるシャトル弁５の各部の圧力変化を示すタイミング図
である。

次にこの装置の動作をこれら第５図と第６図に基づき説
明する。

この装置では、初期状態から燃料供給、燃料圧入、プレ
噴射、主噴射、初期状態への復帰という動作が周期的に
繰り返される。

すなわち、第５図に示すように、初期状態では、燃料調
圧調量供給装置１の燃料供給弁15及び初期圧設定用開閉
弁17、噴射開始指令装置２の噴射指令弁21及び吐戻し弁
25は閉弁され、プランジャ62は上死点に位置し、シャト
ル弁体52が下死点に位置してシャトル弁口52、圧逃し弁
口101及び連通弁口524が開かれ、プレ噴射弁口82は閉じ
られ、逆止弁63、噴射弁72、噴射用蓄圧室73の逆止弁73
4及び圧力設定弁736がそれぞれ閉弁されている。そし
て、シャトル弁室511の圧力P₀、シャトル開弁用加圧室5
14及び第１蓄圧室531の圧力P₀₁、第２蓄圧室533の圧力P
₀₂、プランジャ室61及び閉弁用加圧室716の内圧P₁、プ
レ噴射用減圧室９の圧力P₄は等しく所定の最低圧であ
り、噴射用の主蓄圧室731の圧力はこれよりも高圧の所
定の圧力となり、副蓄圧室732の圧力は圧力設定弁736に
より設定される更に高圧の例えば700〜1200気圧となっ
ている。

燃料供給の段階では、燃料調圧調量供給装置１の燃料供
給弁15のみが開弁され、他の初期圧設定用開閉弁17、噴
射開始指令装置２の噴射指令弁21及び吐戻し弁25は閉弁
される。そして調圧調量された燃料が加圧ポンプ14によ
りシャトル弁体52の中空部521、シャトル弁室511、プラ
ンジャ室61及び閉弁用加圧室716に圧入される。この圧
入が開始するａ時点以後はシャトル弁室511の圧力P₀が
上昇するので、シャトル弁室511の圧力P₀とシャトル開
弁用加圧室514の圧力P₀₁が釣り合うようにシャトル弁体
52の閉弁側への移動し始め、連通弁口524、圧逃し弁口1
01が閉ざされた後、所定のタイミングで燃料供給弁15が
閉弁されることにより燃料供給が終了される（ｂ時
点）。この間のシャトル弁室511の圧力P₀とシャトル開
弁用加圧室514の圧力P₀₁の圧力上昇速度は比較的緩慢で
あるので、第１蓄圧室531と第２蓄圧室533とを接続する
絞り通路532の絞り効果は殆ど発揮されず、第２蓄圧室5
33の圧力P₀₂は第１蓄圧室531及びシャトル開弁用加圧室
514の圧力P₀₁と同じ上昇速度で上昇する。また、プレ噴
射用減圧室９の圧力P₄は圧逃し弁口101が閉ざされた後
一定となる。

燃料圧入の段階は、この後、プランジャ62の下死点方向
への押し下げが開始するｃ時点から開始される。第５図
及び第６図に示すように、プランジャ62の押し下げが開
始されると、シャトル弁室511、プランジャ室61及び閉
弁用加圧室716の内圧が急激に上昇されてシャトル弁体5
2が更に上昇し、ｃ′時点でプレ噴射弁口82が開かれ、
ｄ時点でシャトル弁口523が閉じられる。この間のシャ
トル弁室511の圧力P₀とシャトル開弁用加圧室514の圧力
P₀₁の圧力上昇速度とは急激であり、絞り通路532の絞り
効果が発揮されて、第１蓄圧室531及びシャトル開弁用
加圧室514の圧力P₀₁の圧力上昇に比べて第２蓄圧室533
の圧力P₀₂の圧力上昇が遅れる。したがって、シャトル
弁口523が閉じられるｄ時点では、第２蓄圧室の圧力P₀₂
は第１蓄圧室531及びシャトル開弁用加圧室514の圧力P
₀₁よりも低くなっている。ｄ時点以後はシャトル弁室51
1の圧力P₀が増大することはなく、第１蓄圧室531及びシ
ャトル開弁用加圧室514の圧力P₀₁が絞り通路532から第
２蓄圧室533に逃がされることに伴い、シャトル弁室511
の圧力でP₀でシャトル弁体52がシャトル弁口523が閉じ
られる位置から更に閉弁方向にプレ噴射弁口82が閉じら
れ、更に圧逃し弁口101が開かれ、閉弁終端位置、すな
わち、所定の上死点に至るまで追加移動される。そし
て、上死点までシャトル弁体52が上昇すると連通弁口52
4が連通路515に連通され、シャトル弁室511の圧力P₀、
第１蓄圧室531及びシャトル開弁用加圧室514の圧力P₀₁
が同じになり、これとほぼ同時に第２蓄圧室の圧力P₀₂
とも同じになる。

なお、シャトル弁口532が閉じられる時のシャトル弁室5
11の圧力P₀、プランジャ室61及び閉弁用加圧室716の内
圧P₁は燃料供給の段階で噴射ポンプ６に供給された燃料
の量によって異なり、供給された燃料が最大噴射量の場
合に逆止弁63の開弁圧よりも低い所定のシャトル弁口閉
弁用設定最高圧になるように設定され、供給された燃料
の量が少なくなるにつれてそれよりも低くなる。

燃料圧入の段階において、シャトル弁口523が閉じられ
た後、プランジャ室61及び閉弁用加圧室716の内圧P₁は
一層急激に上昇し、主蓄圧室731の圧力を上回るｅ時点
で逆止弁63が開弁され、主蓄圧室731への燃料の圧入が
始まる。そして、プランジャ室61及び閉弁用加圧室716
の圧力P₁、並びに主蓄圧室731の圧力P₂が副蓄圧室732の
圧力P₃上回るｇ時点以後は、逆止弁734が開弁して副蓄
圧室732にも燃料が圧入される。この燃料の圧入はプラ
ンジャ62が下死点に到達するｈ時点で終了し、このｈ時
点で逆止弁63・734は閉弁される。なお、プレ噴射用減
圧室９の内圧は、プレ噴射制御弁口82が開かれる間プラ
ンジャ室61及び閉弁用加圧室716の圧力P₁と同じように
上昇するが、ｆ時点でプレ噴射制御弁口82が閉じられた
後、ｆ′時点で圧逃し弁口101が開かれるので、シャト
ル弁体52が上死点に到達するころにはシャトル弁室511
の圧力P₀、第１蓄圧室531及びシャトル開弁用加圧室514
の圧力P₀₁と同じになり、これとほぼ同時に第２蓄圧室
の圧力P₀₂とも同じになる。

蓄圧式燃料噴射器７への燃料の圧入の終了した後のｉ時
点に噴射指令弁21が開弁され、シャトル弁室511の圧力P
₀が噴射指令用減圧室23に逃がされ始めると、シャトル
開弁用加圧室514の圧力P₀₁によってシャトル弁体52が開
弁方向に移動され始める。そして、まず、圧逃し弁口10
1がｊ時点で閉じられ、更にｋ時点でプレ噴射弁口82が
開かれるとプランジャ室61及び閉弁用加圧室716の圧力P
₁が圧逃し弁８からプレ噴射用減圧室９に逃がされ、閉
弁用加圧室716の圧力P₁と主蓄圧室731の圧力P₂との圧力
差が所定値以上になるｌ時点で噴射弁72が開弁されプレ
噴射が開始される。

プレ噴射においては、プレ噴射用減圧室９が小容積であ
るので、閉弁用加圧室716の圧力P₁と主蓄圧室731の圧力
P₂との圧力差がそれ程大きくならず、噴射弁72の開弁量
が小さく抑えられる。そして、噴射弁72の開弁によりプ
レ噴射が開始するｍ時点以後主蓄圧室731の圧力P₂が低
下して、短時間の内に閉弁用加圧室716の圧力P₁と主蓄
圧室731の圧力P₂との圧力差が所定値を下回り、ｎ時点
で閉弁用加圧室716の圧力P₁と閉弁バネ717のバネ力から
なる閉弁力によって閉弁されることになる。したがっ
て、プレ噴射では専ら主蓄圧室731に蓄圧された少量の
燃料が噴射されることになる。

プレ噴射において主蓄圧室731に蓄圧された少量の燃料
が噴射されると、副蓄圧室732の圧力P₃が絞り通路735か
ら主蓄圧室731に逃がされ、これにより主蓄圧室731の圧
力P₂が上昇する一方、シャトル弁体52が更に下降され、
シャトル弁口523が開かれるｏ時点以後、プランジャ室6
1及び閉弁用加圧室716の圧力P₁がシャトル弁口523から
中空部521、フィルタ室31、噴射指令弁21、進角制御弁2
2を経て噴射指令用減圧室23に大きく逃がされる。これ
により、プランジャ室61及び閉弁用加圧室716の圧力P₁
が急激に減圧され、閉弁用加圧室716の圧力P₁と主蓄圧
室731の圧力P₂との圧力差が所定値を大きく上回って噴
射弁92が大きく開弁され主噴射が開始される。

主噴射が開始されると、副蓄圧室732から逃がされてく
る圧力よりも主蓄圧室731が大きく減圧され、副蓄圧室7
32の圧力が所定の設定圧に低下するまで副蓄圧室732の
燃料が主蓄圧室731に流入する。したがって、副蓄圧室7
32の燃料が主蓄圧室731に流入するｑ時点までに噴射弁9
2は最大開度に達し、燃料噴射率は増大する。ｑ時点に
なると、圧力設定弁736が閉弁して副蓄圧室732のから亜
蓄圧室731への燃料の補充が停止されるので、燃料噴射
率は一定の割合で低下し、更に、閉弁用加圧室716の圧
力P₁と主蓄圧室731の圧力P₂との圧力差が減少し始めて
噴射弁92の開弁度が減少し始めるｒ時点からその開弁度
の減少に対応して減少し、閉弁用加圧室716の圧力P₁と
主蓄圧室731の圧力P₂との圧力差が所定値を下回るｓ時
点で閉弁力によって噴射弁72が閉弁されて主噴射が終了
する。

なお、噴射指令弁21はｑ時点とｒ時点の間に閉弁され
る。

初期除状態への復帰の段階では、主噴射終了後の適当な
ｔ時点からプランジャ62を抑える力が抜かれ、シャトル
開弁用加圧室514の圧力P₀₁によりシャトル弁体52が下死
点まで移動される一方、これによりシャトル弁室511か
らプランジャ室61に押し出された燃料によりプランジャ
室61の圧力P₁が高められ、プランジャ62が上死点に戻さ
れる。そして、プランジャ62が上死点に戻る終期のｕ時
点とプランジャ62が上死点に達するｖ時点の間にわたっ
て吐戻し弁25を開弁して、噴射指令用減圧室23に封じ込
められた燃料をシャトル弁室511に戻し、噴射ポンプ６
内に貯留させる燃料量を回復させてプランジャ62を確実
に上死点まで上昇させ、この後、ｗ時点からｘ時点にわ
たって初期圧調整用開閉弁17を開弁させることにより、
噴射ポンプ６内の各部分の内圧がそれぞれの初期圧に戻
される。

このディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射式燃料供給装
置によれば、シャトル弁５の開弁用蓄圧室53を第１蓄圧
室531とこれに絞り通路532を介して連通された第２蓄圧
室533とで構成し、第１蓄圧室531をシャトル開弁用加圧
室514に連通させてあるので、シャトル開弁用加圧室514
及び第１蓄圧室531の圧力P₀₁の変化が急な場合には絞り
通路532の絞り作用により、シャトル開弁用加圧室514及
び第１蓄圧室531の圧力P₀₁の変化速度よりも第２蓄圧室
533の圧力P₀₂の変化速度が遅れる。したがって、シャト
ル弁室511の圧力上昇が比較的緩慢な燃料供給時には、
シャトル開弁用加圧室514及び第１蓄圧室531の圧力P₀₁
と第２蓄圧室533の圧力P₀₂とがシャトル弁室511の圧力
上昇と同じように上昇するが、シャトル弁室511の圧力
上昇が急激になる燃料圧入時には絞り通路532の絞り作
用によってシャトル弁室511の圧力上昇に対応してシャ
トル開弁用加圧室514及び第１蓄圧室531の圧力P₀₁が敏
感に上昇し、シャトル弁体52の移動速度が過剰になるこ
とを抑制する。これにより、シャトル弁口523が閉弁さ
れるときまでにシャトル弁室511の圧力P₀及びこれとバ
ランスするように変化するシャトル開弁用加圧室514お
よび第１蓄圧室531の圧力P₀₁を最適の圧力、例えば、最
大噴射量の場合であれば逆止弁63の開弁圧とほぼ同じ圧
力まで高めることができる。

ここで、シャトル弁室511の圧力P₀及びプランジャ室61
の圧力P₁が低い状態でシャトル弁口523が閉じられる場
合には、この後、プランジャ室61の圧力P₁が逆止弁63の
開弁圧、すなわち、主蓄圧室731の圧力P₂以上に昇圧す
るまでのプランジャ62の下降ストローク、すなわち、蓄
圧式噴射器７への燃料の圧入が行われない無効ストロー
クが大きくなり、蓄圧式噴射器７に圧入される燃料、す
なわち、燃料噴射量が減少して出力が低下するおそれが
ある。これに対して、この実施例によれば、シャトル弁
口523が閉じられる時のプランジャ室511の圧力P₀、閉弁
用加圧室716及びプランジャ室61の圧力P₁を最適の圧力
にできるので、無効ストロークを必要最小限に短縮で
き、燃料噴射量の減少及びこれによる出力低下を防止で
きるとともに、プランジャ61のストロークを小さくして
小型にすることができる。

また、シャトル弁室511の圧力P₀及びプランジャ室61の
圧力P₁が高い状態でシャトル弁口523が閉じられる場合
には、シャトル弁口511が閉じられる前にプランジャ室6
1から上流側に燃料が逆流して蓄圧式噴射器７に圧入さ
れる燃料、すなわち、燃料噴射量が減少し、出力が低下
するおそれがある。これに対して、この実施例では、シ
ャトル弁口523が閉じられる時のプランジャ室511の圧力
P₀、閉弁用加圧室716及びプランジャ室61の圧力P₁を最
適の圧力にできるので、シャトル弁５の閉弁前の逆流に
よる燃料噴射量の低下及びこれに起因する出力低下を防
止することができる。

そして、この実施例においては、シャトル弁口523が閉
じられた後には、シャトル開弁用加圧室514及び第１蓄
圧室531の圧力P₀₁が絞り通路532から第２蓄圧室533に逃
がされるので、シャトル弁室511の圧力P₀によってシャ
トル弁体52を更に閉弁方向にプレ噴射弁口82が閉じられ
て上死点に到達するまで確実に移動させることができ
る。したがって、シャトル弁体52の上昇がプレ噴射弁口
82が開かれた状態で停止すること及びこれにより燃料噴
射時に２段噴射ができなくなって燃焼効率が低下するこ
とを確実に防止でき、かかる燃焼効率の低下による出力
低下を防止できる。

また、プランジャ62が下降し始めてシャトル弁室511の
圧力上昇が急激になると、絞り通路532の絞り作用によ
って第２蓄圧室533の圧力上昇速度が第１蓄圧室531及び
シャトル開弁用加圧室514の圧力上昇速度よりも遅くな
り、シャトル弁口523が閉じられるときには第２蓄圧室5
33の圧力P₀₂が第１蓄圧室531及びシャトル開弁用加圧室
514の圧力P₀₁より低圧になるので、シャトル弁体52を追
加リフトするに要する第１蓄圧室531と第２蓄圧室533と
の合計容積を従来例よりも小さくでき、小型化を図るこ
とができる。

更に、噴射指令弁21を開弁させる時のシャトル開弁用加
圧室514の圧力P₀₁が従来よりも高くなっているので、噴
射指令弁21を開弁させた後のシャトル弁室511の減圧速
度が早くなり、シャトル弁体52の移動速度が早くなる。
その結果、プレ噴射開始時期及び主噴射開始時期のばら
つきを小さくして噴射開始タイミングの制御精度を高め
ることができる。

また、この実施例では、第３図に示すように、プレ噴射
用減圧室９が圧逃し弁10によって少なくともプレ噴射開
始から主噴射開始までの間にわたってシャトル弁室511
から遮断されているので、この期間には閉弁用加圧室71
6及びプランジャ室61の圧力P₁並びにプレ噴射用減圧室
９の圧力P₄を一定に保持でき、主噴射の開始時期の制御
に対する変動要因が一つなくなるので、主噴射の制御が
簡単になり、その制御精度を一層高めることができる。

加えて、上記開弁用蓄圧室53の絞り通路532は、例え
ば、調節プラグ718とストッパボルト719とのネジ嵌合隙
間で構成することができる。この場合には、例えば第７
図に示すようにネジ嵌合隙間の寸法のばらつきが比較的
大きく、したがって、一方では、第７図の細線ａで示す
ように、追加リフト量の許容最小量Min.からの余剰リフ
ト量が大きくなり、他方では、同図の軸線ｂで示すよう
に、安定噴射が得られるリフト時間が長くなりすぎ、プ
レ噴射用減圧室９の圧力P₄が大きくなりすぎてプレ噴射
が不能になり易い。

これに対して、絞り通路532をきり加工孔で形成する場
合には、絞り通路532の寸法のばらつきが比較的小さ
く、したがって、一方では第７図の太線ｃで示すよう
に、追加リフト量を許容最小量Min.からの余剰リフト量
を小さくでき、他方では、同図の太線ｄで示すように、
安定噴射が得られるリフト時間を短くして、プレ噴射用
減圧室９の圧力P₄が過大になることを防止して確実にプ
レ噴射させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るディーゼルエンジン用
蓄圧式２段噴射式燃料供給装置の等価回路図、第２図は
そのユニットインジェクタＵの縦断面図、第３図はその
シャトル弁５の拡大縦断面図、第４図はそのシャトル弁
５の変形例の拡大縦断面図、第５図はこの装置の動作の
１サイクル全体にわたるタイミング図、第６図は特にそ
の燃料圧入の段階におけるシャトル弁５の各部の圧力変
化を示すタイミング図、第７図はシャトル弁５の特性線
図、第８図は従来例の等価回路図、第９図は従来のユニ
ットインジェクタの縦断面図である。 １…燃料調圧調量供給装置、５…シャトル弁、６…噴射
ポンプ、７…蓄圧式燃料噴射器、８…プレ噴射制御弁、
９…プレ噴射用減圧室、21…噴射指令弁、23…噴射指令
用減圧室、52…シャトル弁体、53…開弁用蓄圧室、61…
プランジャ室、62…プランジャ、63…逆止弁、72…噴射
弁、74…噴口、82…プレ噴射弁口、511…シャトル弁
室、514…シャトル開弁用加圧室、523…シャトル弁口、
531…第１蓄圧室、532…絞り通路、533…第２蓄圧室、7
16…閉弁用加圧室、717…閉弁バネ、723…噴射弁座、73
1…主蓄圧室、732…副蓄圧室、735…絞り復路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃
   料噴射装置の燃料調圧調量供給装置（１）を噴射ポンプ
   （６）のプランジャ（62）の押戻し用シャトル弁（５）
   のシャトル弁室（511）、シャトル弁口（523）、噴射ポ
   ンプ（６）のプランジャ室（61）、蓄圧式燃料噴射器
   （７）の噴射弁（72）の閉弁用加圧室（716）、逆止弁
   （63）、主蓄圧室（731）、及び噴射弁座（723）内を順
   に介して噴口（74）に連通させ、 プランジャ押戻し用シャトル弁（５）は、シャトル弁体
   （52）をシャトル開弁用加圧室（514）介して開弁用蓄
   圧室（53）の蓄圧力で開弁側へ加圧するのに対し、シャ
   トル弁室（511）の燃料圧で閉弁側へ加圧するように構
   成し、 噴射弁（72）は閉弁バネ（717）のバネ力と閉弁用加圧
   室（716）の圧力との合力から成る閉弁力で閉弁側に押
   圧するとともに、主蓄圧室（731）の圧力からなる開弁
   力で開弁側に押圧するように構成し、 主蓄圧室（731）に副蓄圧室（732）を少なくとも絞り復
   路（735）を介して連通させ、 閉弁用加圧室（716）にプレ噴射制御弁（８）を介して
   プレ噴射用減圧室（９）を連通させ、プレ噴射制御弁
   （８）のプレ噴射弁口（82）をシャトル弁体（52）に同
   行移動可能に設け、シャトル弁体（52）の閉弁側への作
   動の終期において、シャトル弁口（523）が閉じた後に
   プレ噴射弁口（82）が閉じるように構成し、 シャトル弁室（511）に噴射指令弁（21）を介して噴射
   指令用減圧室（23）を連通させ、 噴射指令弁（21）が開弁することに基づき、シャトル弁
   室（511）内の圧力が噴射指令用減圧室（23）に逃がさ
   れていき、 まず、プレ噴射弁口（82）が開いて、閉弁用加圧室（71
   6）の圧力がプレ噴射用減圧室（９）に逃がされて閉弁
   力が低下し、噴射弁（72）が主蓄圧室（731）の圧力か
   らなる開弁力で押し開かれて、主蓄圧室（731）内の燃
   料が噴口（74）からプレ噴射され始め、 次に、プレ噴射が進むにつれて開弁力が低下し、噴射弁
   （72）が開弁力で閉弁されて、プレ噴射が終了し、 そして、副蓄圧室（732）内の燃料が絞り復路（735）か
   ら主蓄圧室（731）へ圧入されて開弁力が増大し、噴射
   弁（72）が開弁力で再び押し開かれて、副蓄圧室（73
   2）及び主蓄圧室（731）内の燃料が噴口（74）から主噴
   射され始め、 その後、主噴射が進むにつれて、開弁力が低下し、噴射
   弁（72）が閉弁力で閉弁されて、主噴射が終了するよう
   に構成した、ディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃
   料噴射装置において、 シャトル弁（51）の開弁用蓄圧室（53）は、第１蓄圧室
   （531）に絞り通路（532）を介して第２蓄圧室（533）
   を連通してなり、 第１蓄圧室（531）をシャトル開弁用加圧室（514）に連
   通し、 シャトル弁体（52）の閉弁側への作動時に、絞り通路
   （532）の絞り作用により、第１蓄圧室（531）の圧力上
   昇速度よりも第２蓄圧室（533）の圧力上昇速度を低下
   させ、シャトル弁口（523）が閉じた後も第１蓄圧室（5
   31）の圧力が絞り通路（532）から緩やかに第２蓄圧室
   （533）に逃げて圧力低下していくのに伴い、シャトル
   弁体（52）がシャトル弁口（523）の閉じ位置からプレ
   噴射弁口（82）の閉じ位置を経て閉弁終端位置に至るま
   での追加リフト行程においてシャトル弁室（511）内の
   圧力で閉弁後追加移動させられるように構成した事を特
   徴とするディーゼルエンジン用蓄圧式２段噴射型燃料噴
   射装置
2. 【請求項２】前記シャトル弁（５）の開弁用蓄圧室（5
   3）の絞り通路（532）をねじ嵌合隙間により形成した事
   を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン用蓄
   圧式２段噴射型燃料噴射装置
3. 【請求項３】前記シャトル弁（５）の開弁用蓄圧室（5
   3）の絞り通路（532）をきり加工孔により形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン用蓄
   圧式２段噴射型燃料噴射装置