JPH0428902B2 - - Google Patents
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- JPH0428902B2 JPH0428902B2 JP57117085A JP11708582A JPH0428902B2 JP H0428902 B2 JPH0428902 B2 JP H0428902B2 JP 57117085 A JP57117085 A JP 57117085A JP 11708582 A JP11708582 A JP 11708582A JP H0428902 B2 JPH0428902 B2 JP H0428902B2
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M57/00—Fuel-injectors combined or associated with other devices
- F02M57/02—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
- F02M57/022—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
- F02M57/025—Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、内燃機関、特に、デイーゼル機関
の燃料噴射装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine, particularly a diesel engine.
従来の燃料噴射装置としては、例えば米国特許
3516395号明細書に記載されたものがある。この
装置は、第１図に示すように、燃料タンク１と燃
料ポンプ２と、噴射ユニツト３と、該ユニツト３
のピストンストローク制御手段４と、から構成さ
れている。噴射ユニツト３は、大径シリンダ５内
に摺動自在に支持されたサーボピストン６と、小
径シリンダ７内に摺動自在に支持されたポンプピ
ストン８と、これらの両ピストン６，８が接する
ように付勢するスプリング９と、を有しており、
大径シリンダ５のサーボ圧力室１０には三方切換
弁１１を介して、また、小径シリンダ７のポンプ
作業室１２には電磁弁１３およびチエツク弁１４
を介してそれぞれ燃料ポンプ２から所定圧力下の
燃料が供給されるようになされている。また、ポ
ンプ作業室１２は図示していない噴射ノズルに連
通している。また、１５は大径シリンダ５のリー
ク室を示し、このリーク室１５に漏出した燃料は
燃料タンク１へもどされる。前記電磁弁１３は制
御回路１６によつて開閉制御され、また、前記三
方切換弁１１はサーボ圧力室１０と燃料タンク１
または燃料ポンプ２とを選択的に連通する。な
お、１７は調圧弁である。前述した電磁弁１３、
制御回路１６、燃料ポンプ２、チエツク弁１４は
全体として噴射ユニツト３のピストン６，８のス
トロークを制御するピストンストローク制御手段
４を構成している。 As a conventional fuel injection device, for example, the U.S. patent
There is one described in the specification of No. 3516395. As shown in FIG. 1, this device includes a fuel tank 1, a fuel pump 2, an injection unit 3, and a
and a piston stroke control means 4. The injection unit 3 includes a servo piston 6 slidably supported within a large-diameter cylinder 5, a pump piston 8 slidably supported within a small-diameter cylinder 7, and a pump piston 8 such that both pistons 6, 8 are in contact with each other. It has a spring 9 that urges the
A three-way switching valve 11 is connected to the servo pressure chamber 10 of the large diameter cylinder 5, and a solenoid valve 13 and a check valve 14 are connected to the pump working chamber 12 of the small diameter cylinder 7.
Fuel under a predetermined pressure is supplied from the fuel pump 2 through the respective fuel pumps. Further, the pump working chamber 12 communicates with an injection nozzle (not shown). Further, reference numeral 15 indicates a leak chamber of the large diameter cylinder 5, and fuel leaked into this leak chamber 15 is returned to the fuel tank 1. The solenoid valve 13 is controlled to open and close by a control circuit 16, and the three-way switching valve 11 is connected to the servo pressure chamber 10 and the fuel tank 1.
Alternatively, it selectively communicates with the fuel pump 2. Note that 17 is a pressure regulating valve. The above-mentioned solenoid valve 13,
The control circuit 16, the fuel pump 2, and the check valve 14 collectively constitute a piston stroke control means 4 for controlling the strokes of the pistons 6, 8 of the injection unit 3.
したがつて、このような燃料噴射装置にあつて
は、燃料ポンプ２によつて加圧された燃料は、一
方では三方切換弁１１を介してサーボ圧力室１０
に、他方では電磁弁１３を介してポンプ作業室１
２にそれぞれ供給され、サーボピストン６とポン
プピストン８との受圧面積に比例してポンプ作業
室１２内の燃料は増圧された後、噴射ノズルより
噴射される。 Therefore, in such a fuel injection device, fuel pressurized by the fuel pump 2 is supplied to the servo pressure chamber 10 via the three-way switching valve 11 on the one hand.
on the other hand, the pump working chamber 1 via the solenoid valve 13.
The fuel in the pump working chamber 12 is increased in pressure in proportion to the pressure receiving area of the servo piston 6 and the pump piston 8, and then injected from the injection nozzle.
しかしながら、このような従来の燃料噴射装置
にあつては、サーボ圧力室１０への燃料の供給を
三方切換弁１１により制御する構成となつていた
ため、高速運転時、特に、高周波数で燃料噴射を
繰返す場合、以下の不具合が生じていた。すなわ
ち、燃料噴射時において、サーボ圧力室１０内の
圧力と供給燃料圧力との差を大きくとれないため
（もし、これらの圧力差を大きくとるとすると、
供給燃料圧力が一定ならばサーボ圧力室１０内の
圧力を小さくとらねばならず、その結果、ポンプ
作業室１２内の圧力が大きくならない。）、切換弁
１１が大型化したり、あるいは、該切換弁１１に
よつて制御されるスリーブ弁を介してサーボ圧力
室１０内への燃料の供給を制御しなければなら
ず、燃料噴射装置そのものが大型化したり、複雑
な機構が必要となり、あるいは、高速運転を制限
しなければならないという問題点があつた。 However, in such a conventional fuel injection device, since the supply of fuel to the servo pressure chamber 10 is controlled by the three-way switching valve 11, it is difficult to inject fuel at a high frequency, especially during high-speed operation. When repeated, the following problems occurred. That is, at the time of fuel injection, it is not possible to maintain a large difference between the pressure within the servo pressure chamber 10 and the supplied fuel pressure (if the difference between these pressures is to be large,
If the supplied fuel pressure is constant, the pressure in the servo pressure chamber 10 must be kept low, so that the pressure in the pump working chamber 12 does not increase. ), the switching valve 11 becomes larger, or the supply of fuel into the servo pressure chamber 10 must be controlled via a sleeve valve controlled by the switching valve 11, and the fuel injection device itself becomes There were problems in that it was large, required a complicated mechanism, and had to restrict high-speed operation.
この発明は、このような従来の問題点に着目し
てなされたもので、噴射ユニツトのサーボ圧力室
に連通する第１送排油路が燃料ポンプに連通する
送油路と燃料タンクに連通するリターン通路とに
第１三方電磁弁を介して選択的に連通し、サーボ
作用室に連通する第２三方電磁弁を介して選択的
に連通し、また、ポンプ作業室がチエツク弁を介
して燃料ポンプに連通するとともに噴射ノズルに
連通した燃料噴射装置とし、燃料を噴射する場
合、第１、第２送排油路を共にリターン通路に連
通させた状態で、まず第２送排油路を送油路に連
通させ、所定時間後に第１送排油路を送油路に連
通させ、次いで、所定時期に第２送排油路をリタ
ーン通路に連通させるように、第１、第２三方電
磁弁を制御することにより、上記問題点を解決す
ることを目的としている。 This invention was made by focusing on such conventional problems, and the first oil supply/drainage passage communicating with the servo pressure chamber of the injection unit communicates with the oil supply passage communicating with the fuel pump and the fuel tank. The pump working chamber selectively communicates with the return passage through a first three-way solenoid valve and the servo action chamber through a second three-way solenoid valve. When the fuel injection device communicates with the pump and the injection nozzle, and when injecting fuel, the first and second oil supply and drainage passages are both communicated with the return passage, and the second oil supply and drainage passage is first injected. The first and second three-way electromagnetic coils are connected to the oil passage, and after a predetermined time, the first oil supply and drainage passage is brought into communication with the oil supply passage, and then, at a predetermined time, the second oil supply and drainage passage is communicated with the return passage. The purpose is to solve the above problems by controlling the valve.
以下、この発明を図面に基づいて説明する。 The present invention will be explained below based on the drawings.
第２図は、この発明の一実施例を示す図であ
る。 FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
まず、構成を説明する。２１は噴射ユニツトの
ハウジングであり、ハウジング２１の先端には噴
射ノズル２２が組み付けられている。ハウジング
２１は大径の第１シリンダ孔２３の形成された第
１シリンダ２４と小径の第２シリンダ孔２５の形
成された第２シリンダ２６とから成り、第１シリ
ンダ２４には燃料ポンプ２７から所定圧力（例え
ば、200Kg／cm2）の燃料が供給されるインポート
２８と燃料タンク２９に燃料を戻すアウトポート
３０とが形成されている。前記第１シリンダ孔２
３にはサーボピストン３１が摺動自在に収納され
ており、第１シリンダ孔２３はこのサーボピスト
ン３１により一端側にサーボ作用室３２が、他端
側にサーボ圧力室３３が画成されている。第２シ
リンダ孔２５にはサーボピストン３１より小径の
ポンプピストン３４が摺動自在に収納されてお
り、第２シリンダ孔２５内にはこのポンプピスト
ン３４によりその一端側にポンプ作業室３５が画
成されている。ポンプピストン３４の他端部は前
記第１シリンダ２４のサーボ作用室３２内に突出
してサーボピストン３１に連結されており、ポン
プピストン３４はサーボピストン３１と一体にな
つて連動する。 First, the configuration will be explained. 21 is a housing of an injection unit, and an injection nozzle 22 is assembled at the tip of the housing 21. The housing 21 consists of a first cylinder 24 in which a large-diameter first cylinder hole 23 is formed and a second cylinder 26 in which a small-diameter second cylinder hole 25 is formed. An inlet 28 to which fuel is supplied under pressure (for example, 200 kg/cm 2 ) and an outport 30 to return fuel to the fuel tank 29 are formed. Said first cylinder hole 2
A servo piston 31 is slidably housed in the first cylinder hole 23, and the servo piston 31 defines a servo action chamber 32 at one end and a servo pressure chamber 33 at the other end of the first cylinder hole 23. . A pump piston 34 having a smaller diameter than the servo piston 31 is slidably housed in the second cylinder hole 25, and a pump working chamber 35 is defined at one end of the second cylinder hole 25 by the pump piston 34. has been done. The other end of the pump piston 34 projects into the servo action chamber 32 of the first cylinder 24 and is connected to the servo piston 31, and the pump piston 34 interlocks with the servo piston 31 as a unit.
一方、前記噴射ノズル２２はカバー３６により
第２シリンダ２６を介して第１シリンダ２４に固
締されており、先端に噴孔３７が形成されるとと
もに油溜３８の形成されたノズルボデイ３９と、
ノズルボデイ３９に摺動自在に保持されたニード
ルバルブ４０と、ニードルバルブ４０をリテーナ
４１を介して該ニードルバルブ４０が噴孔３７を
閉止するように付勢するバルブスプリング４２
と、を有している。前記ポンプ作業室３５は油溜
３８に連通されているとともにチエツクバルブ４
３を介して前記インポート２８に連通されてお
り、また、ポンプピストン３４に形成された逃し
通路４４を介して前記バルブスプリング４２の収
納されたスプリング室４５に連通されているとと
もにリターン通路４６により前記アウトポート３
０に連通されている。前記サーボ圧力室３３に連
通する第１送排油路４７は第１三方電磁弁４８を
介して前記インポート２８に連通する送油路４９
と前記リターン通路４６とに選択的に連通する。
すなわち、第１三方電磁弁４８は、通電を制御す
るコントロールユニツト５０に接続されたコイル
４８ａと、コイル４８ａに包持されたアーマチユ
ア４８ｂと、アーマチユア４８ｂと対向するよう
に配設されたバルブ４８ｃと、アーマチユア４８
ｂとバルブ４８ｃとの間に介装され、バルブ４８
ｃをアーマチユア４８ｂから離隔する方向に付勢
するスプリング４８ｄと、を有しており、コイル
４８ａに通電されると、アーマチユア４８ｂが磁
化してバルブ４８ｃを吸引することにより第１送
排油路４７と送油路４９とが連通し、コイル４８
ａへの通電が遮断されると、バルブ４８ｃがスプ
リング４８ｄに付勢されて移動することにより第
１送排油路４７とリターン通路４６とが連通す
る。また、前記サーボ作用室３２に連通する第２
送排油路５１は第２三方電磁弁５２を介して前記
送油路４９と前記リターン通路４６とに選択的に
連通する。すなわち、第２三方電磁弁５２は第１
三方電磁弁４８と同様に、コイル５２ａ、アーマ
チユア５２ｂ、バルブ５２ｃおよびスプリング５
２ｄを有しており、コントロールユニツト５０か
らコイル５２ａに通電されると、第２送排油路５
１と送油路４９とが連通し、コイル５２ａへの通
電が遮断されると、第２送排油路５１とリターン
通路４６とが連通する。 On the other hand, the injection nozzle 22 is fixed to the first cylinder 24 via the second cylinder 26 by a cover 36, and has a nozzle body 39 in which an injection hole 37 is formed at the tip and an oil reservoir 38 is formed.
A needle valve 40 is slidably held in the nozzle body 39, and a valve spring 42 urges the needle valve 40 via a retainer 41 so that the needle valve 40 closes the nozzle hole 37.
It has . The pump working chamber 35 communicates with an oil reservoir 38 and a check valve 4.
3, and communicates with the spring chamber 45 in which the valve spring 42 is housed via a relief passage 44 formed in the pump piston 34. Outport 3
It is connected to 0. A first oil supply/discharge passage 47 communicating with the servo pressure chamber 33 is an oil supply passage 49 communicating with the import 28 via a first three-way solenoid valve 48.
and the return passage 46.
That is, the first three-way solenoid valve 48 includes a coil 48a connected to a control unit 50 that controls energization, an armature 48b surrounded by the coil 48a, and a valve 48c disposed to face the armature 48b. , armature 48
The valve 48 is interposed between the valve 48b and the valve 48c.
When the coil 48a is energized, the armature 48b magnetizes and attracts the valve 48c, thereby opening the first oil supply/discharge path 47. and the oil supply path 49 communicate with each other, and the coil 48
When the power supply to a is cut off, the valve 48c is urged by the spring 48d and moves, so that the first oil supply/drainage path 47 and the return path 46 are communicated with each other. Further, a second
The oil supply and discharge passage 51 selectively communicates with the oil supply passage 49 and the return passage 46 via a second three-way solenoid valve 52 . That is, the second three-way solenoid valve 52
Similar to the three-way solenoid valve 48, a coil 52a, an armature 52b, a valve 52c and a spring 5
2d, and when the coil 52a is energized from the control unit 50, the second oil supply and drainage path 5
1 and the oil supply passage 49 communicate with each other, and when the current supply to the coil 52a is cut off, the second oil supply and discharge passage 51 and the return passage 46 communicate with each other.
なお、５３はエンジンにベルトにより連結され
燃料ポンプ２７に駆動力を伝えるプーリーであ
り、燃料ポンプ２７はこの駆動力により燃料タン
ク２９からフイルタ５４を通して燃料を吸い上げ
インポート２８に供給する。そして、このインポ
ート２８に供給される燃料は、途中、プレツシヤ
レギユレータ５５により所定圧力（例えば、200
Kg／cm2）に調整されるとともに、アキユムレータ
５６により圧力変動を抑えられている。 A pulley 53 is connected to the engine by a belt and transmits driving force to the fuel pump 27. The fuel pump 27 uses this driving force to suck up fuel from the fuel tank 29 through the filter 54 and supplies it to the import 28. Then, the fuel supplied to this import 28 is maintained at a predetermined pressure (for example, 200
Kg/cm 2 ), and pressure fluctuations are suppressed by the accumulator 56.
次に、作用を第３図に基づいて説明する。 Next, the operation will be explained based on FIG.
第３図中t1は噴射終了時を示しており、このと
き、第１三方電磁弁４８のコイル４８ａには電流
i1が供給されており、第２三方電磁弁５２のコイ
ル５２ａには通電されていない。したがつて、第
１送排油路４７と送油路４９とが連通されてお
り、サーボ圧力室３３には燃料ポンプ２７から燃
料油が供給されている。また、第２送排油路５１
とリターン通路４６とが連通されており、サーボ
作用室３２の燃料油は燃料タンクに戻されてい
る。そして、サーボピストン３１およびポンプピ
ストン３４は第２図中下方に移動して最下点に位
置し逃し通路４４とリターン通路４６とが連通し
ており、ポンプ作業室３５の油圧がこれら逃し通
路４４とリターン通路４６を通して放出されるた
め、油溜３８の油圧は低下して噴射は終了してい
る。 In FIG. 3 , t1 indicates the end of injection, and at this time, the coil 48a of the first three-way solenoid valve 48 is current.
i 1 is supplied, and the coil 52a of the second three-way solenoid valve 52 is not energized. Therefore, the first oil supply/discharge passage 47 and the oil supply passage 49 are in communication with each other, and the servo pressure chamber 33 is supplied with fuel oil from the fuel pump 27 . In addition, the second oil supply and drainage path 51
The fuel oil in the servo action chamber 32 is returned to the fuel tank. Then, the servo piston 31 and the pump piston 34 move downward in FIG. Since the oil is discharged through the return passage 46, the oil pressure in the oil reservoir 38 decreases and the injection ends.
そして、所定時間経過後、t2の時点で第１三方
電磁弁４８への通電を遮断すると、バルブ４８ｃ
はスプリング４８ｄに付勢されて移動し、微少応
答遅れ時間τ1経過後、t3の時点で第１送排油路４
７とリターン通路４６とが連通してサーボ圧力室
３３の油圧p1が急激に低下する。 Then, after a predetermined period of time has elapsed, when the power to the first three-way solenoid valve 48 is cut off at time t2 , the valve 48c
is biased by the spring 48d and moves, and after the minute response delay time τ 1 has elapsed, at the time t 3 , the first oil supply and drainage passage 4 is moved.
7 and the return passage 46 communicate with each other, and the oil pressure p1 in the servo pressure chamber 33 rapidly decreases.
次に、時間t4の時点でコントロールユニツト５
０から第２三方電磁弁５２のコイル５２ａに電流
i2を供給すると、アーマチユア５２ｂが磁化して
バルブ５２ｃを吸引し、微少応答遅れ時間τ2経過
後、t5の時点で第２送排油路５１と送油路４９と
が連通してサーボ作用室３２の油圧p2が上昇しは
じめる。このとき、前述のように、第１三方電磁
弁４８への通電が遮断されているため、第１送排
油路４７とリターン通路４６が連通されている。
したがつて、サーボピストン３１およびポンプピ
ストン３４は一体となつて、微少遅れ時間τ3経過
後、t6の時点で第２図中上方に移動を始める。一
方、ポンプピストン３４の上昇に伴つて、逃し通
路４４とリターン通路４６との連通が遮断され、
チエツクバルブ４３を介して燃料ポンプ２７から
供給される燃料油はポンプ作業室３５に貯溜され
る。 Next, at time t4 , control unit 5
0 to the coil 52a of the second three-way solenoid valve 52.
When i 2 is supplied, the armature 52b is magnetized and attracts the valve 52c, and after a minute response delay time τ 2 has elapsed, the second oil supply/discharge path 51 and the oil supply path 49 communicate with each other at time t 5 and the servo is activated. The oil pressure p 2 in the working chamber 32 begins to rise. At this time, as described above, since the first three-way solenoid valve 48 is de-energized, the first oil supply/drainage passage 47 and the return passage 46 are communicated with each other.
Therefore, the servo piston 31 and the pump piston 34 together begin to move upward in FIG. 2 at time t 6 after the minute delay time τ 3 has elapsed. On the other hand, as the pump piston 34 rises, communication between the relief passage 44 and the return passage 46 is cut off.
Fuel oil supplied from the fuel pump 27 via the check valve 43 is stored in the pump working chamber 35.
そして、t7の時点で第１三方電磁弁４８のコイ
ル４８ａにコントロールユニツト５０から電流i1
が供給されると、バルブ４８ｃが磁化したアーマ
チユア４８ｂに吸引されて移動し第１送排油路４
７と送油路４９が連通する。そして、微少遅れ時
間τ4経過後、t8の時点でサーボ圧力室３３の油圧
p1が上昇を開始し、t9の時点でサーボ圧力室３３
の油圧p1は燃料ポンプ２７から供給される燃料油
圧（200Kg／cm2）と略等しい値で一定となる。そ
の後、時間遅れτ5経過後、t10の時点でサーボピ
ストン３１およびポンプピストン３４は上昇を停
止し、一定位置に保持される。これはサーボ作用
室３２の油圧とサーボ圧力室３３の油圧が等しく
なるからである。そして、このポンプピストン３
４のリフト量Ｈに対応した燃料量がポンプ作業室
３５に貯溜される。 Then, at time t7 , a current i 1 is applied from the control unit 50 to the coil 48a of the first three-way solenoid valve 48.
When the oil is supplied, the valve 48c is attracted by the magnetized armature 48b and moves to the first oil supply and drainage path 4.
7 and an oil feed path 49 communicate with each other. Then, after the minute delay time τ 4 has elapsed, the oil pressure in the servo pressure chamber 33 changes at time t 8 .
p 1 starts to rise, and at t 9 the servo pressure chamber 33
The oil pressure p 1 is constant and approximately equal to the fuel oil pressure (200 kg/cm 2 ) supplied from the fuel pump 27. Thereafter, after a time delay τ 5 has elapsed, the servo piston 31 and the pump piston 34 stop rising at time t 10 and are held at a constant position. This is because the oil pressure in the servo action chamber 32 and the oil pressure in the servo pressure chamber 33 become equal. And this pump piston 3
The amount of fuel corresponding to the lift amount H of 4 is stored in the pump work chamber 35.
次に、t11の時点で第２三方電磁弁５２のコイ
ル５２ａへの通電を遮断すると、第２送排油路５
１とリターン通路４６が連通し、遅れ時間τ6経過
後、t12の時点でサーボ作用室３２の油圧p2が急
激に低下する。したがつて、遅れ時間τ7経過後、
サーボピストン３１およびポンプピストン３４は
サーボ圧力室３３の油圧p1により、第２図中下方
に移動し、ポンプピストン３４の移動に伴つて、
ポンプ作業室３５および油溜３８の油圧が急激に
上昇する。この結果、ニードルバルブ４０のプレ
ツシヤステージに、油圧が作用し、ニードルバル
ブ４０はバルブスプリング４２に抗して上昇して
噴孔３７より高圧（例えば、1000Kg／cm2）の燃料
が燃焼室内に噴射される。このときの噴射圧力Pi
は静的に計算すると、Pi＝Pf・Ss／Spで表わさ
れる。ここで、Pfは燃料ポンプ２７より供給さ
れる燃料圧力、Ssはサーボピストン３１の受圧
面積、Spはポンプピストン３４の受圧面積を示
している。すなわち、燃料噴射圧力Piはサーボピ
ストン３１とポンプピストン３４の受圧面積比
（Ss／Sp）で増圧されている。また、このときの
ポンプ作業室３５の圧力上昇速度は、サーボ作用
室３２からリターン通路４６、三方電磁弁４８，
５２およびアウトポート３０を通して燃料タンク
２９に燃料が流出する際の圧力降下速度に依存し
ているが、この発明にあつては、リターン通路４
６およびアウトポート３０から以降の圧力はゼロ
に近いため、第１三方電磁弁４８や第２三方電磁
弁５２で生じる間〓が小さくても極めて速い速度
でサーボ作用室３２内の油圧が低下する。したが
つて、第１三方電磁弁４８や第２三方電磁弁５２
を大幅に小型化でき、応答性も向上させることが
できる。 Next, when the power to the coil 52a of the second three-way solenoid valve 52 is cut off at time t11 , the second oil supply and drainage path 5
1 and the return passage 46, and after a delay time τ 6 has elapsed, the oil pressure p 2 in the servo action chamber 32 suddenly decreases at time t 12 . Therefore, after the delay time τ 7 ,
The servo piston 31 and the pump piston 34 move downward in FIG. 2 due to the hydraulic pressure p 1 of the servo pressure chamber 33, and as the pump piston 34 moves,
The oil pressure in the pump work chamber 35 and the oil reservoir 38 rises rapidly. As a result, oil pressure acts on the pressure stage of the needle valve 40, the needle valve 40 rises against the valve spring 42, and high-pressure (for example, 1000 kg/cm 2 ) fuel flows from the nozzle hole 37 into the combustion chamber. is injected into. Injection pressure Pi at this time
When calculated statically, it is expressed as Pi=Pf・Ss/Sp. Here, Pf indicates the fuel pressure supplied from the fuel pump 27, Ss indicates the pressure receiving area of the servo piston 31, and Sp indicates the pressure receiving area of the pump piston 34. That is, the fuel injection pressure Pi is increased by the pressure receiving area ratio (Ss/Sp) of the servo piston 31 and the pump piston 34. In addition, the rate of pressure increase in the pump working chamber 35 at this time varies from the servo action chamber 32 to the return passage 46, the three-way solenoid valve 48,
52 and the outport 30 into the fuel tank 29, but in this invention, the return passage 4
Since the pressure from 6 and the out port 30 is close to zero, the oil pressure in the servo action chamber 32 decreases at an extremely high speed even if the pressure generated in the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 52 is small. . Therefore, the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 52
can be significantly downsized and responsiveness can be improved.
そして、さらにポンプピストン３４が下降し、
逃し通路４４とリターン通路４６とが連通し、ポ
ンプ作業室３５の油圧がゼロになると、燃料噴射
が終了する。 Then, the pump piston 34 further descends,
When the relief passage 44 and the return passage 46 communicate with each other and the oil pressure in the pump working chamber 35 becomes zero, fuel injection ends.
また、噴射量は第１三方電磁弁４８および第２
三方電磁弁５２への相対的な通電時期を制御する
ことにより行うことができる。すなわち、第２三
方電磁弁５２のコイル５２ａに電流i2を供給し始
める時期t4と第１三方電磁弁４８のコイル４８ａ
に電流i1を供給し始める時期t7との差の時間Ｔを
増減することにより噴射量が増減する。例えば、
第１三方電磁弁４８への通電開始時期を第３図中
一点鎖線で示すように早めると、サーボ圧力室３
３の油圧の上昇時期が一点鎖線で示すように早ま
り、サーボ圧力室３３とサーボ作用室３２の油圧
のバランスの取れる時期が早まる。したがつて、
サーボピストン３１およびポンプピストン３４の
リフト量Ｈが小さくなりポンプ作業室３５に供給
される燃料量が減少する。また、第２三方電磁弁
５２への通電開始時期を第３図中破線で示すよう
に遅らせると、サーボ作用室３２の油圧の上昇時
期が遅れて、サーボピストン３１およびポンプピ
ストン３４のリフト開始時期が遅れる。したがつ
て、サーボピストン３１およびポンプピストン３
４のリフト量Ｈが小さくなり、ポンプ作業室３５
に供給される燃料量が減少する。さらに、第１三
方電磁弁４８への通電開始時期と第２三方電磁弁
５２への通電開始時期を両方共変えることによ
り、より一層精密にポンプ作業室３５に供給され
る燃料量、すなわち燃料噴射量を制御することが
できる。 In addition, the injection amount is determined by the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 48.
This can be done by controlling the relative timing of energization to the three-way solenoid valve 52. That is, the time t 4 at which the current i 2 starts to be supplied to the coil 52a of the second three-way solenoid valve 52 and the coil 48a of the first three-way solenoid valve 48
The injection amount is increased or decreased by increasing or decreasing the time T, which is the difference from the time t7 at which the current i1 is started to be supplied. for example,
If the timing to start energizing the first three-way solenoid valve 48 is advanced as shown by the dashed line in FIG. 3, the servo pressure chamber 3
The timing at which the oil pressure in No. 3 rises is advanced as shown by the dashed line, and the timing at which the oil pressures in the servo pressure chamber 33 and the servo action chamber 32 are balanced is brought forward. Therefore,
The lift amount H of the servo piston 31 and the pump piston 34 becomes smaller, and the amount of fuel supplied to the pump working chamber 35 decreases. Furthermore, if the timing to start energizing the second three-way solenoid valve 52 is delayed as shown by the broken line in FIG. is delayed. Therefore, the servo piston 31 and the pump piston 3
4, the lift amount H becomes smaller, and the pump working chamber 35
The amount of fuel supplied to the Furthermore, by changing both the start timing of energization to the first three-way solenoid valve 48 and the start time of energization to the second three-way solenoid valve 52, the amount of fuel supplied to the pump working chamber 35, that is, the fuel injection The amount can be controlled.
一方、燃料噴射時期は第２三方電磁弁５２への
通電遮断時期により制御することができ、この第
２三方電磁弁５２への通電遮断時期、すなわち燃
料噴射時期を基本として、前述の第１三方電磁弁
４８および第２三方電磁弁５２への通電開始時期
を制御することにより、燃料噴射量を制御するこ
とができる。 On the other hand, the fuel injection timing can be controlled by the timing at which power is cut off to the second three-way solenoid valve 52, and based on the timing at which power is cut off to the second three-way solenoid valve 52, that is, the fuel injection timing, The amount of fuel injection can be controlled by controlling the start timing of energization to the solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 52.
このように、燃料噴射量を、燃料噴射時期を基
本として第１三方電磁弁４８と第２三方電磁弁５
２への通電開始時期を制御することにより行うこ
とができるため、第１三方電磁弁４８や第２三方
電磁弁５２への通電期間が短かくこれらの電磁弁
４８，５２の作動が不安定となる状態によつて燃
料噴射量の制御が制限されることがなく、燃料噴
射量を広範囲に制御することができる。 In this way, the fuel injection amount is adjusted based on the fuel injection timing between the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 5.
This can be done by controlling the start timing of energization to the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 52, so that the period of energization to the first three-way solenoid valve 48 and the second three-way solenoid valve 52 is short and the operation of these solenoid valves 48, 52 becomes unstable. The control of the fuel injection amount is not limited by the following conditions, and the fuel injection amount can be controlled over a wide range.
以上説明してきたように、この発明によれば、
燃料噴射装置を、大径の第１シリンダ孔と小径の
第２シリンダ孔とが直列に形成されるとともに燃
料ポンプから所定圧力の燃料が供給されるインポ
ートと燃料タンクに燃料を戻すアウトポートとが
形成されたハウジングと、第１シリンダ孔に摺動
自在に収納され一端側にサーボ作用室を他端側に
サーボ圧力室を画成するサーボピストンと、サー
ボピストンと連動するように第２シリンダ孔に摺
動自在に収納されポンプ作業室を画成するポンプ
ピストンと、ポンプ作業室内の燃圧に応動して開
弁し燃料を噴射する噴射ノズルと、前記サーボ圧
力室に連通する第１送排油路を前記インポートに
連通する送油路と前記アウトポートに連通するリ
ターン通路に選択的に連通させる第１三方電磁弁
と、前記サーボ作用室に連通する第２送排油路を
前記送油路とリターン通路に選択的に連通させる
第２三方電磁弁と、前記インポートからポンプ作
業室への燃料の流入のみを許容するチエツク弁
と、第１、第２三方電磁弁を制御する制御手段
と、を備え、燃料を噴射する場合、前記制御手段
が、第１、第２送排油路を共にリターン通路に連
通させた状態で、まず第２送排油路を送油路に連
通させ、所定時間後に第１送排油路を送油路に連
通させ、次いで、所定時期に第２送排油路をリタ
ーン通路に連通させるように、第１、第２三方電
磁弁を制御するようにしたものとしたため、第１
三方電磁弁や第２三方電磁弁を小型、軽量化する
ことができ、応答性を向上させることができる。
また、燃料噴射量を第１三方電磁弁と第２三方電
磁弁の双方を制御することにより制御することが
できる。したがつて、高速運転時における高速噴
射を行うことができるとともに、燃料噴射量を広
範囲にわたつて精度よく制御することができ、ま
た電磁弁の作動安全性を向上することができると
いう効果が得られる。 As explained above, according to this invention,
The fuel injection device is configured such that a large-diameter first cylinder hole and a small-diameter second cylinder hole are formed in series, and an import port that supplies fuel at a predetermined pressure from a fuel pump and an out port that returns fuel to a fuel tank. a servo piston that is slidably housed in the first cylinder hole and defines a servo action chamber at one end and a servo pressure chamber at the other end; a pump piston that is slidably housed in the pump piston and defines a pump working chamber; an injection nozzle that opens and injects fuel in response to fuel pressure in the pump working chamber; and a first oil supply and discharge fluid that communicates with the servo pressure chamber. a first three-way solenoid valve that selectively communicates an oil supply passage communicating with the inlet and a return passage communicating with the out port, and a second oil supply and drainage passage communicating with the servo action chamber that communicates with the oil supply passage. a second three-way solenoid valve that selectively communicates with the pump working chamber and a return passage; a check valve that only allows fuel to flow from the import into the pump working chamber; and a control means that controls the first and second three-way solenoid valves. When injecting fuel, the control means first communicates the second oil supply and drainage passage with the oil supply passage with both the first and second oil supply and drainage passages communicating with the return passage, The first and second three-way solenoid valves are controlled to communicate the first oil supply and drainage passage with the oil supply passage after a period of time, and then to communicate the second oil supply and drainage passage with the return passage at a predetermined time. As a result, the first
The three-way solenoid valve and the second three-way solenoid valve can be made smaller and lighter, and responsiveness can be improved.
Further, the fuel injection amount can be controlled by controlling both the first three-way solenoid valve and the second three-way solenoid valve. Therefore, it is possible to perform high-speed injection during high-speed operation, to control the fuel injection amount with high accuracy over a wide range, and to improve the operational safety of the solenoid valve. It will be done.
第１図は従来の燃料噴射装置を示す概略図、第
２，３図はこの発明の燃料噴射装置の一実施例を
示す図であり、第２図はその概略断面図、第３図
はその作用説明図である。
２１……ハウジング、２２……噴射ノズル、２
３……第１シリンダ孔、２５……第２シリンダ
孔、２７……燃料ポンプ、２８……インポート、
２９……燃料タンク、３０……アウトポート、３
１……サーボピストン、３２……サーボ作用室、
３３……サーボ圧力室、３４……ポンプピスト
ン、３５……ポンプ作業室、４３……チエツクバ
ルブ、４６……リターン通路、４７……第１送排
油路、４８……第１三方電磁弁、４９……送油
路、５０……コントロールユニツト（制御手段）、
５１……第２送排油路、５２……第２三方電磁
弁。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a conventional fuel injection device, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing an embodiment of the fuel injection device of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view thereof, and FIG. 3 is a schematic diagram thereof. It is an action explanatory diagram. 21...Housing, 22...Injection nozzle, 2
3...First cylinder hole, 25...Second cylinder hole, 27...Fuel pump, 28...Import,
29...fuel tank, 30...outport, 3
1... Servo piston, 32... Servo action chamber,
33...Servo pressure chamber, 34...Pump piston, 35...Pump work chamber, 43...Check valve, 46...Return passage, 47...First oil supply and drainage path, 48...First three-way solenoid valve , 49...oil supply path, 50...control unit (control means),
51...Second oil supply and drainage path, 52...Second three-way solenoid valve.
Claims (1)
孔とが直列に形成されるとともに燃料ポンプから
所定圧力の燃料が供給されるインポートと燃料タ
ンクに燃料を戻すアウトポートとが形成されたハ
ウジングと、第１シリンダ孔に摺動自在に収納さ
れ一端側にサーボ作用室を他端側にサーボ圧力室
を画成するサーボピストンと、サーボピストンと
連動するように第２シリンダ孔に摺動自在に収納
されポンプ作業室を画成するポンプピストンと、
ポンプ作業室内の燃圧に応動して開弁し燃料を噴
射する噴射ノズルと、前記サーボ圧力室に連通す
る第１送排油路を前記インポートに連通する送油
路と前記アウトポートに連通するリターン通路に
選択的に連通させる第１三方電磁弁と、前記サー
ボ作用室に連通する第２送排油路を前記送油路と
リターン通路に選択的に連通させる第２三方電磁
弁と、前記インポートからポンプ作業室への燃料
の流入のみを許容するチエツク弁と、第１、第２
三方電磁弁を制御する制御手段と、を備え、燃料
を噴射する場合、前記制御手段が、第１、第２送
排油路を共にリターン通路に連通させた状態で、
まず第２送排油路を送油路に連通させ、所定時間
後に第１送排油路を送油路に連通させ、次いで、
所定時期に第２送排油路をリターン通路に連通さ
せるように、第１、第２三方電磁弁を制御するこ
とを特徴とする燃料噴射装置。1. A housing in which a large-diameter first cylinder hole and a small-diameter second cylinder hole are formed in series, and an import port through which fuel is supplied at a predetermined pressure from a fuel pump and an out port through which fuel is returned to the fuel tank. a servo piston that is slidably housed in the first cylinder hole and defines a servo action chamber at one end and a servo pressure chamber at the other end; a pump piston that is housed in the pump piston and defines a pump working chamber;
an injection nozzle that opens in response to the fuel pressure in the pump work chamber and injects fuel; a first oil supply and drainage passage that communicates with the servo pressure chamber; an oil supply passage that communicates with the import; and a return that communicates with the outport. a first three-way solenoid valve that selectively communicates with the passage; a second three-way solenoid valve that selectively communicates a second oil supply and drainage passage that communicates with the servo action chamber with the oil supply passage and the return passage; a check valve that only allows fuel to flow from the pump into the pump working chamber;
a control means for controlling a three-way solenoid valve, and when injecting fuel, the control means communicates both the first and second oil supply and drainage passages with the return passage;
First, the second oil supply and drainage passage is communicated with the oil supply passage, and after a predetermined time, the first oil supply and drainage passage is communicated with the oil supply passage, and then,
A fuel injection device characterized in that the first and second three-way solenoid valves are controlled so as to communicate the second oil supply and discharge passage with the return passage at a predetermined time.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11708582A JPS597768A (en) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | Fuel injection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11708582A JPS597768A (en) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | Fuel injection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS597768A JPS597768A (en) | 1984-01-14 |
| JPH0428902B2 true JPH0428902B2 (en) | 1992-05-15 |
Family
ID=14703017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11708582A Granted JPS597768A (en) | 1982-07-05 | 1982-07-05 | Fuel injection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS597768A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2512899B2 (en) * | 1986-05-21 | 1996-07-03 | 株式会社豊田自動織機製作所 | Fuel injection device for internal combustion engine |
| DE19910970A1 (en) * | 1999-03-12 | 2000-09-28 | Bosch Gmbh Robert | Fuel injector |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516395A (en) * | 1967-02-22 | 1970-06-23 | Sopromi Soc Proc Modern Inject | Fuel injection system for internal combustion engines |
| JPS5781153A (en) * | 1980-11-08 | 1982-05-21 | Diesel Kiki Co Ltd | Electronic regenerative pressure fuel injector for internal combustion engine |
-
1982
- 1982-07-05 JP JP11708582A patent/JPS597768A/en active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516395A (en) * | 1967-02-22 | 1970-06-23 | Sopromi Soc Proc Modern Inject | Fuel injection system for internal combustion engines |
| JPS5781153A (en) * | 1980-11-08 | 1982-05-21 | Diesel Kiki Co Ltd | Electronic regenerative pressure fuel injector for internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS597768A (en) | 1984-01-14 |
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