JPH0388955A - Fuel injection device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To control dead volume which influences pressure of fuel in a high pressure chamber in the minimum volume so as to secure pilot injection range and injection rate by communicating an adjusting means for main injection and a pilot injection means with a plunger high pressure chamber respectively in response to locomotion of a plunger. CONSTITUTION:An adjusting means 2 for main injection and a pilot injection means 3 are communicated with a plunger high pressure chamber 9 respectively in response to locomotion of a plunger 10. Consequently, while one of the means 2, 3 is actuated, that is, when it is communicated with the plunger high pressure chamber 9, the other is blocked, and the volume does not influence pressure of the high pressure chamber 9, and further fuel of the high pressure chamber 9 is increased or decreased sufficiently for a specified time so as to enable a proper control of fuel injection rate.

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内燃機関用の燃料噴射装置に係り、
詳細には、パイロット噴射を行う燃料噴射装置の噴射性
能の改善に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a fuel injection device for a diesel internal combustion engine,
In particular, the present invention relates to improving the injection performance of a fuel injection device that performs pilot injection.

（従来技術） ディーゼル機関への燃料噴射として、メイン噴射に先立
っである程度の燃料を予備噴射する、すなわち、パイロ
ット噴射することにより、所定の噴射率を確保しつつ良
好な機関特性を得ようとする方式がある。(Prior art) When injecting fuel into a diesel engine, a certain amount of fuel is pre-injected prior to main injection, that is, pilot injection is performed to obtain good engine characteristics while ensuring a predetermined injection rate. There is a method.

その為の構成は、例えば特開昭６０−４３１４８号公報
に提案されている。この公報に示された分配型の燃料噴
射ポンプは、高圧室に燃料を供給するための通路と同室
から燃料を逃がすための通路に、それぞれ電磁弁を設け
ている。パイロット噴射は、一方の電磁弁で燃料供給通
路を閉じてプランジャ高圧室の燃料の圧送を行う間に、
他方の電磁弁を短時間作動させて燃料逃がし通路を−時
間き、燃料を２段階に分けて圧送することにより行われ
る。A configuration for this purpose is proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-43148. The distribution type fuel injection pump disclosed in this publication has electromagnetic valves provided in a passage for supplying fuel to a high-pressure chamber and a passage for releasing fuel from the same chamber. During pilot injection, one solenoid valve closes the fuel supply passage and pumps fuel into the plunger high pressure chamber.
This is done by operating the other solenoid valve for a short period of time to open the fuel relief passage for a period of time, and then pumping the fuel in two stages.

また、特開昭６２−３１３３号公報も、パイロット噴射
のための燃料噴射制御装置を提案している。この装置は
電歪式アクチュエータを備えた可変容積室を含み、同室
はある程度の燃料が圧送されるまで高圧室と連通ずるよ
うに構成されている。電歪式アクチュエータは、可変容
積室がプランジャの移動に伴って高圧室から遮断される
直前に作動し、可変容積室の容積を増大する。この結果
、可変容量室並びに同室とつながっている高圧室の圧力
が下がり、燃料の圧送が中断される。その後、可変容積
室と高圧室の連通が絶たれ、高圧室の圧力上昇に伴って
燃料の圧送が再び始まる。がくして、パイロットおよび
メインの２段階にわたって燃料の噴射が行われる。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-3133 also proposes a fuel injection control device for pilot injection. The device includes a variable volume chamber with an electrostrictive actuator that is configured to communicate with a high pressure chamber until a certain amount of fuel is pumped. The electrostrictive actuator operates immediately before the variable volume chamber is cut off from the high pressure chamber as the plunger moves, and increases the volume of the variable volume chamber. As a result, the pressure in the variable capacity chamber and the high pressure chamber connected to the same chamber decreases, and the pressure feeding of fuel is interrupted. Thereafter, the communication between the variable volume chamber and the high pressure chamber is cut off, and as the pressure in the high pressure chamber increases, pressure feeding of fuel starts again. After that, fuel injection is performed in two stages: pilot and main.

（発明が解決しようとする課題） 燃料のパイロット噴射は、ディーゼル機関の燃焼条件に
好適な噴射特性を与、え、特に低回転、低負荷の運転時
に機関の騒音レベルや排気中のＮＯｘ低減に貢献する。(Problem to be Solved by the Invention) Pilot injection of fuel provides injection characteristics suitable for the combustion conditions of a diesel engine, and reduces the noise level of the engine and NOx in exhaust gas, especially during low rotation and low load operation. To contribute.

しかし、パイロット噴射の為の構成は高圧系の通路など
の増加を伴い、高圧室の圧力上昇や降下に影響する容積
（以下、デッドボリュームと称す）を増大する。この結
果、反って噴射率が低下しパイロット噴射領域が減少し
て良好な噴射特性が得られず、機関のエミッション増加
や出力性能の低下を招く問題が有る。However, the configuration for pilot injection involves an increase in the number of high-pressure system passages, etc., and increases the volume (hereinafter referred to as dead volume) that affects the rise and fall of pressure in the high-pressure chamber. As a result, the injection rate decreases and the pilot injection area decreases, making it impossible to obtain good injection characteristics, leading to problems such as an increase in engine emissions and a decrease in output performance.

前述の２つの電磁弁を用いる方式では、高圧室がらこれ
らの電磁弁に至るそれぞれの通路部分が共にデッドボリ
ュームとなり、パイロットおよびメイン両噴射時の噴射
特性に影響する。一方、上記の可変容積室を含む蓄圧タ
イプの制御装置では、メイン噴射時に可変容積室が高圧
室から遮断されるので、デッドボリュームは高圧室へ燃
、料を供給するための通路など調量系容積のみとなるも
のの、パイロット噴射時には、このデッドボリュームに
加えて可変容積室および付随する通路の容積が燃料の噴
射特性に影響する。In the method using the two electromagnetic valves described above, the respective passages from the high pressure chamber to these electromagnetic valves become dead volumes, which affects the injection characteristics during both pilot and main injection. On the other hand, in the above-mentioned pressure accumulation type control device that includes a variable volume chamber, the variable volume chamber is cut off from the high pressure chamber during main injection, so the dead volume is contained in the metering system such as the passage for supplying fuel to the high pressure chamber. Although it is only the volume, during pilot injection, the volume of the variable volume chamber and the associated passageway, in addition to this dead volume, affects the fuel injection characteristics.

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、高圧系デ
ッドボリュームが少なく、噴射特性の優れた燃料噴射装
置の提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device with a small dead volume in a high-pressure system and excellent injection characteristics.

（課題を解決するための手段） この為、本発明は燃料噴射装置のパイロットおよびメイ
ン噴射用の高圧系容積を機能別に分離して作用させ、噴
射性能の確保を計るものである。(Means for Solving the Problems) For this reason, the present invention aims to secure injection performance by separating the high-pressure system volumes for pilot and main injection of the fuel injection device according to their functions.

本発明によれば、カム駆動されるプランジャの往復動に
より、メイン噴射用調量手段を介してプランジャ高圧室
へ燃料を供給し、この高圧室の燃料を加圧すると共に、
パイロット噴射用手段を高圧室に連通させて該高圧室の
燃料圧力を一旦下げ、加圧燃料を２段階に分けて給送す
る燃料噴射装置において、前記メイン噴射用調量手段と
パイロット噴射用手段を前記プランジャの移動に応じて
前記高圧室と連通ずるように配設し、初期カムリフト時
に前記パイロット噴射用手段を、また前記初期以上のカ
ムリフト時に前記メイン噴射用調量手段をそれぞれ別個
に前記高圧室に連通させることを特徴とする。According to the present invention, the reciprocating movement of the cam-driven plunger supplies fuel to the plunger high pressure chamber via the main injection metering means, pressurizes the fuel in the high pressure chamber, and
A fuel injection device that communicates a pilot injection means with a high pressure chamber to once lower the fuel pressure in the high pressure chamber and feeds pressurized fuel in two stages, the main injection metering means and the pilot injection means. is arranged so as to communicate with the high pressure chamber according to the movement of the plunger, and the pilot injection means is arranged to communicate with the high pressure chamber in accordance with the movement of the plunger, and the pilot injection means is separately operated during the initial cam lift, and the main injection metering means is separately operated when the cam lift is higher than the initial cam lift. It is characterized by communicating with the chamber.

（作用） 上記構成によれば、主噴射用調量手段とパイロット噴射
用手段はプランジャの移動に応じてそれぞれ別個にプラ
ンジャ高圧室に連通ずる。従って、これら２つの手段の
一方が作動中、すなわちプランジャ高圧室に連通してい
る際に、他方は遮断されていて、その容積が高圧室の圧
力に影響することがなく、高圧室の燃料は所定時間で充
分に昇圧或は降圧され、良好な噴射率の制御を可能にす
る。(Function) According to the above configuration, the main injection metering means and the pilot injection means communicate with the plunger high pressure chamber separately according to the movement of the plunger. Therefore, when one of these two means is in operation, i.e. in communication with the plunger high pressure chamber, the other is blocked and its volume does not affect the pressure in the high pressure chamber, and the fuel in the high pressure chamber is The pressure is sufficiently increased or decreased within a predetermined period of time, making it possible to control the injection rate well.

（実施例） 以下、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、第４図を参照し、本発明の実施例に係る燃料噴射
装置を組み込んだ燃料噴射システムの例を述べる。同シ
ステムは燃料噴射装置１と組み合わせて電子制御ユニッ
ト（ＥＣＵ　）　１００を備えており、ここに燃料噴射
装置の回転数Ｎや、アクセル開度１１エンジンの冷却水
温ＴＨＷ、その他のエンジン作動状態などを取り込み、
それ等の条件に応じて燃料噴射装置１の運転を制御する
。燃料噴射装置１は、燃料調量用の電磁弁２、パイロッ
ト噴射用のＰＺＴ　（ピエゾ）アクチュエータ３、そし
て噴射時期を調整する為の電磁式タイミングコンＩ・ロ
ール弁４を有する。電子制御ユニット１００はこれ等の
弁やアクチュエータに電気的に接続され、弁の開閉やア
クチュエータの作動を制御する。なお、ＰＺＴアクチュ
エータ３の制御は、高電圧駆動回路１０１を介して行わ
れる。First, with reference to FIG. 4, an example of a fuel injection system incorporating a fuel injection device according to an embodiment of the present invention will be described. The system is equipped with an electronic control unit (ECU) 100 in combination with a fuel injection device 1, which controls the rotational speed N of the fuel injection device, the engine cooling water temperature THW at an accelerator opening angle of 11, and other engine operating conditions. Intake,
The operation of the fuel injection device 1 is controlled according to these conditions. The fuel injection device 1 has a solenoid valve 2 for fuel metering, a PZT (piezo) actuator 3 for pilot injection, and an electromagnetic timing controller I/roll valve 4 for adjusting injection timing. The electronic control unit 100 is electrically connected to these valves and actuators, and controls the opening and closing of the valves and the operation of the actuators. Note that the PZT actuator 3 is controlled via a high voltage drive circuit 101.

第３図に示すごとく、調量用電磁弁２は燃料噴射装置１
のポンプヘッド５の上部に、また、ＰＺＴアクチュエー
タ３は同ヘッドの側部に取り付けられている。参照符号
６は、ポンプヘッド５の一方の隅部に組み込まれたデリ
バリ弁の一つを示す。As shown in FIG. 3, the metering solenoid valve 2 is connected to the fuel injection device 1.
The PZT actuator 3 is attached to the top of the pump head 5, and the PZT actuator 3 is attached to the side of the same head. Reference numeral 6 designates one of the delivery valves integrated into one corner of the pump head 5.

第１図は第３図のＡ−Ａ線に沿った断面図で、燃料噴射
装置１のプランジャ部分、調量用の電磁弁２、およびＰ
ＺＴアクチュエータ３の構造と、それらの関係を示して
いる。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG.
The structure of the ZT actuator 3 and their relationship are shown.

装置１では、ポンプヘッド５内にバレル７が装着され、
このバレルの内孔にプランジャ１０が摺動可能に挿入さ
れている。バレル７の内孔は外側端をプラグ８で密閉さ
れ、プランジャ１０の一端側に高圧室９を呵定する。プ
ランジャ１０は他端側に円板状のカム１１を有し、ばね
等の手段（図示なし）で装置１の内方（第１図の左方）
へ押されており、カム１１がローラ４０に当接している
。このローラ４ｏは固定位置に設けられ、また、カム１
１はエンジンの気前に対応する数のカム山を備える。さ
らに、プランジャ１０は、エンジンに同期して回転する
ように、装置１の駆動軸（図示なし）に連結されている
。プランジャ１０が回転すると、カム１１もそのカム表
面をローラ４０に当接させながら回転し、カム山に応じ
てプランジャ１０を往復動させる。In the device 1, a barrel 7 is installed in the pump head 5,
A plunger 10 is slidably inserted into the inner hole of this barrel. The inner bore of the barrel 7 is sealed at its outer end with a plug 8 and defines a high pressure chamber 9 at one end of the plunger 10. The plunger 10 has a disk-shaped cam 11 on the other end side, and is connected to the inside of the device 1 (left side in FIG. 1) by means such as a spring (not shown).
The cam 11 is in contact with the roller 40. This roller 4o is provided at a fixed position, and the cam 1
1 is provided with a number of cam ridges corresponding to the size of the engine. Further, the plunger 10 is connected to a drive shaft (not shown) of the device 1 so as to rotate in synchronization with the engine. When the plunger 10 rotates, the cam 11 also rotates while bringing its cam surface into contact with the roller 40, causing the plunger 10 to reciprocate according to the cam crest.

なお、前述の装置１の駆動軸にはポンプ手段（図示なし
）も接続されており、ポンプヘッド５に隣接した低圧室
５０に燃料を供給するようになっている。これらの駆動
軸や、ポンプ手段、タイミングコントロール弁４は本発
明による改善の対象でなく、従来のこの種の燃料噴射装
置と同様な構成で良いため、本文では詳述しない。It should be noted that a pump means (not shown) is also connected to the drive shaft of the device 1 described above, and is adapted to supply fuel to a low pressure chamber 50 adjacent to the pump head 5. These drive shafts, pump means, and timing control valve 4 are not subject to improvement by the present invention, and may have the same configuration as a conventional fuel injection device of this type, so they will not be described in detail in this text.

プランジャ１０の内部には、長平方向に延びる細長い中
央通路１２が形成され、この通路１２の一端はプランジ
ャ１０の端面に開口して高圧室９につながっている。ま
た、プランジャ１０の外表面には、高圧室９側の端部分
に複数の長手方向溝が、さらに、長手方向溝から離れた
中間部分に環状溝１３が形成されている。長手方向溝は
エンジン気筒に相当する数だけ設けられ、周方向に等間
隔で配置されており、高圧室への吸入ポート１４となる
。一方、環状溝１３は、中央通路１２に連通している。An elongated central passage 12 extending in the longitudinal direction is formed inside the plunger 10, and one end of this passage 12 opens at the end face of the plunger 10 and is connected to the high pressure chamber 9. Further, on the outer surface of the plunger 10, a plurality of longitudinal grooves are formed at the end portion on the high pressure chamber 9 side, and an annular groove 13 is further formed at an intermediate portion away from the longitudinal grooves. The number of longitudinal grooves corresponds to the number of engine cylinders, and they are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and serve as intake ports 14 to the high pressure chamber. On the other hand, the annular groove 13 communicates with the central passage 12.

なお、図面には、環状溝１３からさらに内方の位置でプ
ランジャ１０に形成された別の環状溝を表示しているが
、これはプランジャ１０の外方（第１図中の右方）への
移動終了直前に高圧室９を低圧室５ｏに連通させるため
の溝で、中央通路１２に連通している。Note that although the drawing shows another annular groove formed in the plunger 10 at a position further inward from the annular groove 13, this groove extends outward of the plunger 10 (to the right in FIG. 1). This is a groove for communicating the high pressure chamber 9 with the low pressure chamber 5o immediately before the end of the movement, and communicates with the central passage 12.

ＰＺＴアクチュエータ３はカップ状断面のケーシング３
１と、このケーシング内を摺動自在な中空ピストン３２
から戒る。ケーシング３１は開口端をプランジャ１０に
向けてポンプヘッド５に取り付けられ、ピストン３２は
逆に閉鎖端をプランジャ１ｏに向けてケーシング３１内
に収容されている。ピストン３２はその閉鎖端とポンプ
ヘッド５の間に空隙を設けており、この空隙は可変容量
室３３として作用する。また、ピストン３２の閉鎖端と
ケーシング３１の閉鎖端の間に、ＰＺＴ素子の積層体３
４が挿置されている。この積層体３４にはリード線３５
が取り付けられており、ＥＣＵ　１００の制御により高
電圧駆動回路１０１から電力供給を受けると、積層体３
４は伸長してピストン３２を介し可変容量室３３の容積
を小さくする。The PZT actuator 3 has a casing 3 with a cup-shaped cross section.
1, and a hollow piston 32 that can freely slide inside this casing.
I warn you from The casing 31 is attached to the pump head 5 with its open end facing the plunger 10, and the piston 32 is housed in the casing 31 with its closed end facing the plunger 1o. The piston 32 has a gap between its closed end and the pump head 5, which gap acts as a variable volume chamber 33. Furthermore, a stacked body 3 of PZT elements is placed between the closed end of the piston 32 and the closed end of the casing 31.
4 has been inserted. This laminate 34 has a lead wire 35.
is attached, and when power is supplied from the high voltage drive circuit 101 under the control of the ECU 100, the laminated body 3
4 expands to reduce the volume of the variable capacity chamber 33 via the piston 32.

電磁弁２はパイロット式弁で、パイロット電磁弁２１と
、電磁弁２１に流体通路でつながったメイン弁２２から
成る。電磁弁２１はＥＣＵｌｏｏがらの電磁力で作動し
、メイン弁２２はパイロット弁の作動で低圧室５０から
導入された加圧燃料により作動する。The solenoid valve 2 is a pilot type valve, and includes a pilot solenoid valve 21 and a main valve 22 connected to the solenoid valve 21 through a fluid passage. The solenoid valve 21 is operated by electromagnetic force from the ECUloo, and the main valve 22 is operated by pressurized fuel introduced from the low pressure chamber 50 by operation of a pilot valve.

電磁弁２は従来公知のこの種のパイロット式弁と同様な
構成で良く、詳述を省略する。The electromagnetic valve 2 may have the same configuration as a conventionally known pilot type valve of this type, and detailed description thereof will be omitted.

電磁弁２のメイン弁２２は、ポンプヘッド５およびバレ
ル７を通して穿設された連通ポート１５を介して、バレ
ル７の内孔につながっている。また、ＰＺＴアクチュエ
ータ３の可変容量室３３も、ポンプヘッド５およびバレ
ル７を通して穿設された別の連通ボート１６を介して、
バレル７の内孔につながっている。連通ボート１５と１
６は、後段で説明する順序で高圧室９と連通ずる様に、
連通ボート１５がボート１６より高圧室９よりに配置さ
れている。電磁弁２、連通ボート１５、および吸入ボー
ト１４は、所定量の燃料を高圧室９へ供給するためのメ
イン噴射用調量手段を構成し、一方、可変容量室３３、
ボート１６、および環状溝１３がパイロット噴射用手段
を構成する。The main valve 22 of the solenoid valve 2 is connected to the inner bore of the barrel 7 via a communication port 15 drilled through the pump head 5 and the barrel 7 . The variable capacity chamber 33 of the PZT actuator 3 is also connected via another communication boat 16 bored through the pump head 5 and barrel 7.
It is connected to the inner hole of the barrel 7. Communication boat 15 and 1
6 communicates with the high pressure chamber 9 in the order explained later.
A communication boat 15 is arranged closer to the high pressure chamber 9 than the boat 16. The solenoid valve 2, the communication boat 15, and the suction boat 14 constitute a main injection metering means for supplying a predetermined amount of fuel to the high pressure chamber 9, while the variable capacity chamber 33,
The boat 16 and the annular groove 13 constitute means for pilot injection.

第２図は第３図のＢ−Ｂ線に沿った断面図で、燃料噴射
装置１のプランジャ部と、電磁弁２およびデリバリ弁６
との関係を示している。プランジャ１０には、環状溝１
３の内方に分配ボート１７が形成され、このボートの一
端は中央通路１２につながり、また他端はプランジャ１
０の移動に応じてバレル７とヘッド５に設けた通路を介
しデリバリ弁６に連通ずるようになっている。デリバリ
弁６は、エンジンの気筒に取り付けたノズル６０につな
がっている。デリバリ弁６とノズル６０は、従来公知の
構成で良い。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
It shows the relationship between The plunger 10 has an annular groove 1
A distribution boat 17 is formed inside 3, one end of which connects to the central passage 12, and the other end of which connects to the plunger 1.
0 is communicated with a delivery valve 6 via a passage provided in the barrel 7 and the head 5. The delivery valve 6 is connected to a nozzle 60 attached to a cylinder of the engine. The delivery valve 6 and the nozzle 60 may have conventionally known configurations.

第５図は、本発明による燃料噴射装置との比較のために
、従来の燃料噴射装置の構造を示す。従来の装置では、
電磁弁２０２とプランジャ高圧室２０９が連通ボート２
１５介して直接つながっている点に注目されたい。FIG. 5 shows the structure of a conventional fuel injection device for comparison with the fuel injection device according to the present invention. With conventional equipment,
Solenoid valve 202 and plunger high pressure chamber 209 communicate with boat 2
Please note that they are directly connected through 15.

次に、第６図を参照して、本発明の実施例による燃料噴
射装置と従来の装置における作動および噴射特性の違い
を説明する。同図中、（イ）はカム１１のカム山の高さ
、すなわちカムリフトを表し、（ロ）はカムリフトに応
じて変化する高圧室の容積、（ハ）は調量用電磁弁関係
の高圧部容積、（ニ）はパイロット噴射用ＰＺＴパイロ
ットアクチュエータ関係の高圧部容積、（ホ）はＰＺＴ
アクチュエータの作動タイミング、（へ）は（ロ）〜（
ニ）の容積を集計した高圧室関連の総容積、（ト）は高
圧室の圧力、（チ）はノズルリフト、そして、（す）は
電磁弁の開閉タイミングを示している。Next, with reference to FIG. 6, the differences in operation and injection characteristics between the fuel injection device according to the embodiment of the present invention and the conventional device will be explained. In the figure, (a) represents the height of the cam crest of the cam 11, that is, the cam lift, (b) represents the volume of the high pressure chamber that changes according to the cam lift, and (c) represents the high pressure part related to the metering solenoid valve. Volume, (d) is the volume of the high pressure part related to the PZT pilot actuator for pilot injection, (e) is the PZT
Actuator operation timing, (to) is (b) ~ (
(d) is the total volume related to the high-pressure chamber, which is the total volume of the volume, (g) is the pressure in the high-pressure chamber, (ch) is the nozzle lift, and (su) is the opening/closing timing of the solenoid valve.

燃料噴射装置が作動すると、プランジャは回転すると共
に、カムリフト（イ）の変化に応じて往復動する。本発
明の実施例の燃料噴射装置では、このプランジャの往復
動に従って、第６図の（イ）の■−■間でＰＺＴアクチ
ュエータ３が作動し、■の位置で環状溝１３とＰＺＴア
クチュエータ用のボート１６の連通が絶たれる。また、
カムリフト■の位置で電磁弁用の連通ボート１５が高圧
室９につながり、■で電磁弁１６が開作動する。電磁弁
１６は、カムリフトがほぼ最大となる位置■まで開作動
を続ける。カムリフトがさらに変化すると、■の位置で
ボート１５と高圧室９の連通が絶たれ、■の位置で連通
ボート１６と環状溝１３が再びつながって、可変容量室
３３を高圧室９に連通させる。When the fuel injection device operates, the plunger rotates and reciprocates in response to changes in cam lift (a). In the fuel injection device according to the embodiment of the present invention, the PZT actuator 3 operates between ■ and ■ in (a) of FIG. 6 according to the reciprocating movement of the plunger, and at the position of Communication with boat 16 is cut off. Also,
At the position of the cam lift ■, the communication boat 15 for the solenoid valve is connected to the high pressure chamber 9, and at the position of the cam lift ■, the solenoid valve 16 is opened. The solenoid valve 16 continues to open until the position (2) where the cam lift is approximately at its maximum. When the cam lift changes further, the communication between the boat 15 and the high pressure chamber 9 is cut off at the position (2), and the communication boat 16 and the annular groove 13 are connected again at the position (2), thereby communicating the variable volume chamber 33 with the high pressure chamber 9.

カムリフトが第６図（イ）の左端から右へ変化していく
場合、カムリフトの増加によって、高圧室９の容積が次
第に小さくなり、同室内の燃料を加圧する。この初期カ
ムリフト時には、連通ボート１６が環状溝１３とつなが
っており、可変容量室３３を高圧室９に連通している。When the cam lift changes from the left end to the right in FIG. 6(a), the volume of the high pressure chamber 9 gradually decreases due to the increase in the cam lift, pressurizing the fuel in the same chamber. During this initial cam lift, the communication boat 16 is connected to the annular groove 13 and communicates the variable capacity chamber 33 to the high pressure chamber 9.

一方、連通ボート１５は遮断されていて、電磁弁関係の
高圧部容積（ハ）は、連通ボート１５と電磁弁１６間の
容積Δ■ｓｐｖ分だけ従来の構成（点線部分）に比べて
少ない。その結果、高圧室の圧力に影響するデッドボリ
ュームを含めた高圧室関連の総容積（へ）が小さくなり
、高圧室における燃料の昇圧速度が従来の構成（点線部
分）より早く、圧力（ト）も高くなる。On the other hand, the communication boat 15 is cut off, and the volume (c) of the high pressure part related to the solenoid valve is smaller than the conventional configuration (dotted line portion) by the volume Δ■spv between the communication boat 15 and the solenoid valve 16. As a result, the total volume related to the high pressure chamber, including the dead volume that affects the pressure in the high pressure chamber, is reduced, and the rate of pressure increase of fuel in the high pressure chamber is faster than in the conventional configuration (dotted line), and the pressure (dotted line) increases. It also becomes more expensive.

カムリフトが第６図（イ）の■の位置に達すると、ＰＺ
Ｔアクチュエータ３が作動して、可変容量室３３の容積
を小さくする。この為、高圧室とつながっているＰＺＴ
アクチュエータ関係の高圧部容積（ニ）が減少し、高圧
室の圧力（ト）に急激な増加が生じる。ＰＺＴアクチュ
エータ３はカムリフト■の位置で非作動となり、可変容
量室３３の容積を増すので、高圧室の圧力（ト）は−旦
下がってから元の率で再び増加する。その後、カムリフ
ト■の位置で連通ボート１６が遮断され、同ポートと可
変容量室３３の容積Δ■２だけ、ＰＺＴアクチュエータ
関係の高圧部容積（ニ）が減少する。さらに、カムリフ
ト■の位置でボート５が高圧室９につながり、電磁弁関
係の高圧部容積（ハ）がΔＶ８Ｐｖ分増え、続いて、カ
ムリフト■の位置で電磁弁１６が作動を始める。When the cam lift reaches the position shown in Figure 6 (a), the PZ
The T actuator 3 operates to reduce the volume of the variable capacity chamber 33. For this reason, the PZT connected to the hyperbaric chamber
The volume of the actuator-related high-pressure part (d) decreases, and the pressure in the high-pressure chamber (g) suddenly increases. The PZT actuator 3 becomes inactive at the cam lift position (3) and increases the volume of the variable capacity chamber 33, so that the pressure (T) in the high pressure chamber decreases once and then increases again at the original rate. Thereafter, the communication boat 16 is cut off at the position of the cam lift (2), and the volume (d) of the high pressure part related to the PZT actuator is reduced by the volume Δ2 of the port and the variable capacity chamber 33. Further, the boat 5 is connected to the high pressure chamber 9 at the position of the cam lift ■, and the volume of the high pressure part (c) related to the solenoid valve increases by ΔV8Pv, and then the solenoid valve 16 starts operating at the position of the cam lift ■.

電磁弁１６の開作動はカムリフトの位置■まで続いて、
高圧室９へ燃料を導入する。また、カムリフトの位置■
で連通ポート１５が遮断され、高圧室の圧力に影響する
デッドボリュームを減少すると共に、カムリフトの位置
■で、パイロット噴射に備えて可変容量室３３が高圧室
９に連通ずる。その後、前述の初期カムリフト時の作動
が繰り返される。The opening operation of the solenoid valve 16 continues until the cam lift position ■.
Fuel is introduced into the high pressure chamber 9. Also, the position of the cam lift
At this point, the communication port 15 is shut off to reduce the dead volume that affects the pressure in the high pressure chamber, and at the cam lift position (3), the variable volume chamber 33 is communicated with the high pressure chamber 9 in preparation for pilot injection. Thereafter, the operation at the time of the initial cam lift described above is repeated.

かくして、高圧室の圧力（ト）に見られる様に、燃料の
圧力に２つのピークが生じ、デリバリ弁６の開弁圧力を
越えた燃料のみがノズル６０に送られる。本発明の実施
例による燃料噴射装置では、高圧室の圧力に影響するデ
ッドボリュームが少ない為に、従来の構成に比べて、高
圧室における燃料の昇圧速度が早くかつ電磁弁１６の開
作動時の圧力も高い。この結果、ノズルリフト（チ）に
示す如く、パイロット噴射領域が広く、良好な噴射特性
が得られる。In this way, two peaks occur in the fuel pressure, as seen in the pressure (g) in the high pressure chamber, and only the fuel exceeding the opening pressure of the delivery valve 6 is sent to the nozzle 60. In the fuel injection device according to the embodiment of the present invention, since the dead volume that affects the pressure in the high pressure chamber is small, the pressure increase rate of the fuel in the high pressure chamber is faster than in the conventional configuration, and when the solenoid valve 16 is opened, The pressure is also high. As a result, as shown in the nozzle lift (h), the pilot injection area is wide and good injection characteristics can be obtained.

（発明の効果） 以上説明して明らかな様に、本発明はメイン噴射用の調
量手段とパイロット噴射用手段をプランジャの移動に応
じてそれぞれ別個にプランジャ高圧室と連通させること
により、高圧室の燃料の圧力に影響するデッドボリュー
ムを最小限に抑えて、十分なパイロット噴射領域並びに
噴射率を確保することが出来る。これは、例えば実施例
について説明した如く通路の配置によるなど、簡単な構
成で達成可能であり、本発明はディーゼル機関の騒音レ
ベルや排気中のＮＯｘを低減する良好な噴射特性の燃料
噴射装置を経済的に提供し得る。(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, the present invention allows the main injection metering means and the pilot injection means to communicate with the plunger high pressure chamber separately according to the movement of the plunger. The dead volume that affects the fuel pressure can be minimized to ensure a sufficient pilot injection area and injection rate. This can be achieved with a simple configuration, for example by arranging the passages as described in the embodiment, and the present invention provides a fuel injection device with good injection characteristics that reduces the noise level and NOx in the exhaust of a diesel engine. Can be provided economically.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の燃料噴射装置の実施例を示す断面図で
、第３図のＡ−Ａ線に沿った図、第２図は同様に第３図
のＢ−Ｂ線に沿った断面図、第３図は第１図の実施例の
正面図、第４図は第１図の燃料噴射装置を組み込んだ燃
料噴射システムの例を示す構成図、第５図は従来の燃料
噴射装置を示す断面図、そして、第６図は第１図の実施
例の作動と噴射特性を従来の装置と比較して示す線図で
ある。 図中、１・・・燃料噴射装置、２・・・燃料調量用電磁
弁、３・・・パイロット噴射用ＰＺＴアクチュエータ、
９・・・高圧室、１０・・・プランジャ、１１・・・カ
ム、１２・・・中央通路、１３・・・環状溝、１４・・
・吸入ポート、１５，１６・・・連通ポート、３３・・
・可変容量室。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the fuel injection device of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 3, and FIG. 3 is a front view of the embodiment shown in FIG. 1, FIG. 4 is a configuration diagram showing an example of a fuel injection system incorporating the fuel injection device shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a diagram illustrating the operation and injection characteristics of the embodiment of FIG. 1 in comparison with a conventional device. In the figure, 1... Fuel injection device, 2... Solenoid valve for fuel metering, 3... PZT actuator for pilot injection,
9... High pressure chamber, 10... Plunger, 11... Cam, 12... Central passage, 13... Annular groove, 14...
・Suction port, 15, 16...Communication port, 33...
・Variable capacity room.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）カム駆動されるプランジャの往復動により、メイ
ン噴射用調量手段を介してプランジャ高圧室へ燃料を供
給し、この高圧室の燃料を加圧すると共に、パイロット
噴射用手段を高圧室に連通させて該高圧室の燃料圧力を
一旦下げ、加圧燃料を２段階に分けて給送する燃料噴射
装置において、前記メイン噴射用調量手段とパイロット
噴射用手段は前記プランジャの移動に応じて前記高圧室
と連通するように配設され、初期カムリフト時に前記パ
イロット噴射用手段を、また前記初期以上のカムリフト
時に前記メイン噴射用調量手段をそれぞれ別個に前記高
圧室に連通させることを特徴とする燃料噴射装置。(1) The reciprocating movement of the cam-driven plunger supplies fuel to the plunger high pressure chamber via the main injection metering means, pressurizes the fuel in this high pressure chamber, and communicates the pilot injection means with the high pressure chamber. In the fuel injection device that once lowers the fuel pressure in the high pressure chamber and feeds the pressurized fuel in two stages, the main injection metering means and the pilot injection means adjust the amount of pressure in the high pressure chamber according to the movement of the plunger. It is arranged so as to communicate with a high pressure chamber, and is characterized in that the pilot injection means is communicated with the high pressure chamber at the time of an initial cam lift, and the main injection metering means are respectively communicated with the high pressure chamber at the time of a cam lift beyond the initial stage. Fuel injection device.