JPS61160559A - Fuel injection device for diesel engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To facilitate a restart of a Diesel engine and to decrease an oscillation in idling by providing a delivery valve and a bypass in a fuel supply passage and providing a selector valve for supplying a discharged fuel to a fuel injection nozzle. CONSTITUTION:A fuel supply passage for supplying the fuel discharged from a fuel injection pump a to a fuel injection nozzle 7 is provided with a delivery valve 33 and a bypass 37 for bypassing the delivery valve 33. Also, an electromagnetically operated valve 38 is provided for supplying the discharged fuel to the fuel injection nozzle 7 through the delivery valve 33 in the low load region of an engine, and through the bypass 37 in the high load region of the engine. An oscillation a vibration can be thereby reduced and the restart of the engine can be facilitated when the engine runs out of fuel.

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の燃料噴射装置に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a fuel injection device for a diesel engine.

（従来技術） 燃料噴射ポンプからの吐出燃料を燃料噴射ノズルへ供給
する燃料供給通路には、特開昭４９−５８２２１号公報
に示すように、デリバリ／ヘルプを設けたものが多い。(Prior Art) Many fuel supply passages for supplying fuel discharged from a fuel injection pump to a fuel injection nozzle are provided with a delivery/helper, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 49-58221.

このデリバリバルブを設ける利点としては、燃料切れの
際の再始動の容易性、気筒間の吐出燃料供給量のバラツ
キを補償して特にアイドル運転時の振動（騒音）低減化
がある。Advantages of providing this delivery valve include ease of restart when fuel runs out, and reduction of vibration (noise) especially during idling operation by compensating for variations in the amount of discharged fuel supplied between cylinders.

また、デリバリバルブを設ける欠点としては、その抵抗
作用のため燃料噴射の立上り遅れが生じ易く、出力向上
の面で不利となる他、燃料供給通路内の残圧をその吸い
戻し作用によって完全に吸収することができない場合は
、この残圧がエンジン回転数に応じて変化するため、二
次噴射が発生し、燃料の噴射応答性、噴射期間、噴射量
等を管理する上で不利となる。とりわけ、燃料噴射ノズ
ルがいわゆる２段スプリング式あるいはセントラルプラ
ンジャ式と呼ばれるような２段ノズル（特開昭５７−１
５１０５８号公報参照）であるときは、デリバリバルブ
を設けることにより伴なう残圧が大きくなって、この点
での欠点が顕著になる。In addition, the disadvantage of providing a delivery valve is that its resistance action tends to cause a delay in the rise of fuel injection, which is disadvantageous in terms of improving output, and the residual pressure in the fuel supply passage is completely absorbed by its sucking back action. If this is not possible, secondary injection will occur because this residual pressure will vary depending on the engine speed, which will be disadvantageous in managing fuel injection responsiveness, injection period, injection amount, etc. In particular, the fuel injection nozzle is a so-called two-stage spring type or central plunger type two-stage nozzle (Japanese Patent Laid-Open No. 57-1
(see Japanese Patent No. 51058), the provision of the delivery valve increases the accompanying residual pressure, and this drawback becomes noticeable.

勿論、このようなデリバリバルブを設ける欠点は、その
吸い戻しストロークを太きくするほど緩和される傾向に
あるが、吸い戻しストロークを大きくするには限度があ
り、このため、実際の使用に際しては、デリバリバルブ
を例えばエンジンの低回転域あるいは高回転域のいずれ
かにマツチングさせて、このマツチングさせた以外の運
転域での欠点は、その利点を得るため止むを得ないもの
として受容されていた。特に、乗用車用として使用され
るような場合は、アイドル振動の低減というものが大き
な課題とされるため、デリバリバルブを用いることを前
提としつつ、残圧の問題点を解決することが望まれるこ
とになる。Of course, the disadvantages of providing such a delivery valve tend to be alleviated as the suction return stroke becomes thicker, but there is a limit to how large the suction return stroke can be, and for this reason, in actual use, For example, by matching the delivery valve to either the low engine speed range or the high engine speed range, the disadvantages in operating ranges other than this matching were accepted as unavoidable in order to obtain the benefits. In particular, when used in passenger cars, reducing idling vibration is a major issue, so it is desirable to solve the residual pressure problem while assuming the use of a delivery valve. become.

なお、前述した公報のものでは、吸い戻し作用を有する
デリバリバルブと有しないデリバリバルブとを並列に設
けて、特殊な運転態様例えば無負荷運転となるアイドル
運転時に、この吸い戻し作用の有しないデリバリバルブ
を介して吐出燃料を供給するようにしているが、この公
報記載のものは、２つのデリバリバルブを選択的に使用
することによって、噴射量を変えることなく噴射期間の
調整を行おうとするものであり、前述したような残圧の
問題点を解決しようとするものとはなっていない。In addition, in the above-mentioned publication, a delivery valve with a suction action and a delivery valve without such a suction action are provided in parallel, and the delivery valve without this suction action is installed in a special operating mode, for example, during idling operation such as no-load operation. Discharged fuel is supplied through a valve, but the one described in this publication attempts to adjust the injection period without changing the injection amount by selectively using two delivery valves. However, it does not attempt to solve the problem of residual pressure as described above.

（発明の目的） 本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
デリバリバルブを有することの最大の利点すなわち燃料
切れからの再始動容易性とエンジンの低負荷時特にアイ
ドリング時の振動低減を得つつ、高負荷時における残圧
を下げ得るようにしたディーゼルエンジンの燃料噴射装
置を提供することを目的とする。(Object of the invention) The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and
The biggest advantage of having a delivery valve is that it makes it easy to restart after running out of fuel, reduces vibrations during low engine loads, especially when idling, and reduces residual pressure during high loads. The purpose is to provide an injection device.

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては、次のよ
うな構成メしである。すなわち、　−燃料噴射ポンプか
らの吐出燃料を燃料噴射ノズルへ供給する燃料供給通路
中に、デリバリバルブと該デリバリバルブをバイパスす
るバイパス通路とが設けられ、 エンジンの低負荷域においては前記デリバリバルブを介
して、またエンジンの高負荷域においては前記バイパス
通路を介して、前記吐出燃料を前記燃料噴射ノズルへ供
給する切換弁が設けられている、 ような構成としである。(Structure of the Invention) In order to achieve the above-mentioned object, the present invention has the following structure. That is, - a delivery valve and a bypass passage that bypasses the delivery valve are provided in the fuel supply passage that supplies the discharged fuel from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle; A switching valve is provided for supplying the discharged fuel to the fuel injection nozzle via the fuel injection nozzle and via the bypass passage in a high engine load range.

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面を参照しつつ説明す
る。(Example) Examples of the present invention will be described below with reference to the attached drawings.

マン型と呼ばれる蒸発燃焼式のエンジンを示す第１図に
おいて、１はシリンダブロック、２はシリンダヘッドで
、シリンダブロック１内に摺動自在に嵌挿されたピスト
ン３には、この頂部に開口するほぼ球状のキャビディ４
が形成されている。In FIG. 1 showing an evaporative combustion engine called a Mann type engine, 1 is a cylinder block, 2 is a cylinder head, and a piston 3 that is slidably inserted into the cylinder block 1 has an opening at the top thereof. Almost spherical cavity 4
is formed.

そして、吸入空気は、ピストン３の軸心を中心として旋
回するスワールが生成されるようになっており、このた
め吸入弁５により開閉される吸気ボート６が、いわゆる
ヘリカルポートとされている。The intake air is configured to generate a swirl that revolves around the axis of the piston 3, and therefore the intake boat 6, which is opened and closed by the intake valve 5, is a so-called helical port.

前記シリンダへラド２には燃料噴射ノズル７が設けられ
、該燃料噴射ノズル７は、燃料噴射口が１つのシングル
ポイントタイプとされて、その燃料噴射口の指向方向は
、上記スワールと同方向となるように、前記キャビティ
の側壁に向かうものとされている。なお、この燃料噴射
ノズル７は。The cylinder head 2 is provided with a fuel injection nozzle 7, and the fuel injection nozzle 7 is of a single point type with one fuel injection port, and the direction of the fuel injection port is in the same direction as the swirl. It is said that it is directed toward the side wall of the cavity. Note that this fuel injection nozzle 7.

実施例でｉよ、いわゆるスロットル域を有すると共に残
圧の問題が大きくなる２段ノズル式とされているが、こ
のような２段ノズル式の燃料噴射ノズルそのものは従来
から良く知られているため、ここではその詳細な説明を
省略する。In the example, i, a two-stage nozzle type is used which has a so-called throttle range and has a serious problem of residual pressure, but such a two-stage nozzle type fuel injection nozzle itself has been well known for a long time. , a detailed explanation thereof will be omitted here.

第２図は、ｖＥ型とされた燃料噴射ポンプＡの要部を示
し、これはケーシング１１に一体化されたバレル１２内
にプランジャ１３が回転自在かつ摺動自在に嵌挿されて
いる。上記ケーシング１１内には、エンジンにより駆動
されるポンプ（共に図示節）からの吐出燃料で充満され
た燃料貯留室Ｂが形成され、この燃料貯留室Ｂが、吸入
通路１４を介して前記バレル１２内に開口されている。FIG. 2 shows the main parts of a vE type fuel injection pump A, in which a plunger 13 is rotatably and slidably fitted into a barrel 12 integrated into a casing 11. A fuel storage chamber B filled with fuel discharged from a pump (both shown) driven by the engine is formed in the casing 11, and this fuel storage chamber B is connected to the barrel 12 through an intake passage 14. It is opened inward.

このバレル１２内には、プランジャ１３により圧力室Ｃ
が画成される一方、プランジャ１３の先端部外周には、
その周回方向に間隔をあけて、気筒数に応じた複数のイ
ンテークスリット１５が形成されている。また、プラン
ジャ１３には、常時圧力室Ｃに開口する吐出通路１６が
形成されると共に、該吐出通路１６に連なってプランジ
ャ１３の側面に開口する１つの吐出口１７が形成されて
いる。そして、バレル２の内周面には、その周回方向に
間隔をあけて気筒数に応じた複数の分配口１８が開口さ
れている。そして、各分配口１８は、接続口１９より配
管２０を介して燃料噴射ノズル７に接続されているもの
であり、この分配口１８から噴射ノズル７に至る経路が
燃料供給通路を構成している。Inside this barrel 12, a pressure chamber C is created by a plunger 13.
is defined, while on the outer periphery of the tip of the plunger 13,
A plurality of intake slits 15 corresponding to the number of cylinders are formed at intervals in the circumferential direction. Further, the plunger 13 is formed with a discharge passage 16 that is always open to the pressure chamber C, and one discharge port 17 that is continuous with the discharge passage 16 and opens on the side surface of the plunger 13 is formed. A plurality of distribution ports 18 corresponding to the number of cylinders are opened on the inner circumferential surface of the barrel 2 at intervals in the circumferential direction thereof. Each distribution port 18 is connected to the fuel injection nozzle 7 via a pipe 20 from a connection port 19, and the path from this distribution port 18 to the injection nozzle 7 constitutes a fuel supply passage. .

上述のような構成により、前記プランジャ１３は、その
回転および摺動に応じて、前記圧力室Ｃへの燃料供給（
圧力室Ｃの膨張、およびインテークスリット１５の吸入
通路１４に対する連通）と、圧力室Ｃ内の燃料圧送（圧
力室Ｃの圧縮、および吐出口１７の分配口１８に対する
連通）とを行なって、所定順序で分配口１８すなわち燃
料噴射ノズル７へ燃料を圧送することとなる。なお、既
知のように、この燃料圧送（噴射）タイミングは、エン
ジン回転数に応じて進角されるようになっている。With the above-described configuration, the plunger 13 supplies fuel to the pressure chamber C (
expansion of the pressure chamber C and communication of the intake slit 15 with the suction passage 14) and pressure feeding of fuel within the pressure chamber C (compression of the pressure chamber C and communication of the discharge port 17 with the distribution port 18). The fuel is then pressure-fed to the distribution port 18, that is, the fuel injection nozzle 7. Note that, as is known, this fuel pressure feeding (injection) timing is advanced in accordance with the engine rotation speed.

燃料噴射ポンプＡからの圧送燃料量すなわち燃料噴射量
の調整は、プランジャ１３の外周に摺動自在に嵌合され
たコントロールスリーブ２１を操作することによって行
われる。すなわち、プランジャ１３には、吐出通路１６
に連なると共に燃料貯留室Ｂに開口するリリーフ通路２
２か形成さ１ｔ、このリリーフ通路２２の開口時期（プ
ランジャ１３の有効ストローク）が、コントロールスリ
ーブ２１をプランジャ３に対して摺動変位させることに
よって調整される。The amount of fuel pumped from the fuel injection pump A, that is, the amount of fuel injected, is adjusted by operating a control sleeve 21 that is slidably fitted around the outer periphery of the plunger 13. That is, the plunger 13 has a discharge passage 16.
A relief passage 2 that is connected to the fuel storage chamber B and opens to the fuel storage chamber B.
The opening timing of this relief passage 22 (the effective stroke of the plunger 13) is adjusted by slidingly displacing the control sleeve 21 with respect to the plunger 3.

以上説明した燃料噴射ポンプＡの説明は既知のものであ
るのでこれ以上の説明は省略し、次に本発明の特徴とな
る部分について説明する。Since the explanation of the fuel injection pump A described above is already known, further explanation will be omitted, and next, the features of the present invention will be explained.

前記吐出口１７より接続口１９へ到る間には、弁室３１
が構成され、実施例ではこの弁室３１は、前記配管２０
が接続される接続体３２を、ケーシング１１に螺合する
ことにより構成されている。このような弁室３１には、
デリバリ／ヘルプ３３が収納されているが、このデリバ
リバルブ３３は、弁体３４と、この弁体３４が着座され
る弁座部材３５と、弁体３４を弁座部材３５へ向けて付
勢スルリターンスプリング３６とから構成され、このよ
うなデリバリバルブ３３自体は、従来と同様のものとさ
れている。また、ケーシング１１には、前記デリバリバ
ルブ３３をバイパスして、分配口１８と接続口１９とを
連通ずるバイパス通路３７が形成され、このバイパス通
路３７には、切換弁としての電磁開閉弁３８が設けられ
ている。Between the discharge port 17 and the connection port 19, there is a valve chamber 31.
In the embodiment, this valve chamber 31 is connected to the pipe 20.
The connecting body 32 to which the casing 11 is connected is screwed into the casing 11. In such a valve chamber 31,
A delivery/help 33 is housed in the delivery valve 33, which includes a valve body 34, a valve seat member 35 on which the valve body 34 is seated, and a biasing slide that urges the valve body 34 toward the valve seat member 35. The delivery valve 33 itself is composed of a return spring 36 and is similar to the conventional one. Further, a bypass passage 37 is formed in the casing 11 to bypass the delivery valve 33 and communicate the distribution port 18 and the connection port 19, and in this bypass passage 37, an electromagnetic on-off valve 38 as a switching valve is provided. It is provided.

この前記電磁開閉弁３８は、常閉式とされて、リレー３
９を介してバラブリ４０に接続され、リレー３９が閉と
なってそのコイル３８ａに通電された際に、バイパス通
路３７を開くようにされている。The electromagnetic on-off valve 38 is a normally closed type, and the relay 3
When the relay 39 is closed and its coil 38a is energized, the bypass passage 37 is opened.

前記リレー３９の開閉は、制御ユニット４１によって行
われるようになっている。この制御ユニット４１には、
エンジン回転数、車速、エンジンのトップ信号（ＴＤＣ
−上死点位置）が入力されるようになっている。そして
、実施例では、車速が零でかつエンジン回転数がアイド
ル回転数（例えば７５０ｒｐｍ）以下の低負荷となった
ときに、リレー３９を閉とするものとされ、このリレー
３９を閉とするタイミング設定のため、前記トップ信号
が利用されるようになっている。すなわち、このトップ
信号に基いて、各噴射気筒が圧縮行程にないときを狙っ
て、リレー３９を閉（電磁開閉弁３８を開）とするよう
になっている。The relay 39 is opened and closed by a control unit 41. This control unit 41 includes
Engine speed, vehicle speed, engine top signal (TDC)
- top dead center position) is input. In the embodiment, the relay 39 is closed when the vehicle speed is zero and the engine rotational speed becomes a low load below the idle rotational speed (for example, 750 rpm), and the timing at which the relay 39 is closed is For the setting, the top signal is used. That is, based on this top signal, the relay 39 is closed (the electromagnetic on-off valve 38 is opened) at a time when each injection cylinder is not in the compression stroke.

以上のような構成において、エンジンの低負荷、低回転
域においては、電磁開閉弁３８すなわちバイパス通路３
７が閉じているため、プランジャ１３からの圧送燃料は
、デリバリバルブ３３を介して燃料噴射ノズル７へ供給
される。これにより、デリバリバルブ３３の作用によっ
て、エンジン振動低減（騒音低下）が図られる。そして
、万−燃料切れになった際にも、デリバリバルブ３３の
作用によって、該デリバリバルブ３３下流側より燃料噴
射ノズル７へ到る経路には燃料が残留しているため、エ
ンジンの再始動が容易（すみやか）に行われることとな
る。In the above configuration, in the low load and low rotation range of the engine, the electromagnetic on-off valve 38, that is, the bypass passage 3
7 is closed, the pressurized fuel from the plunger 13 is supplied to the fuel injection nozzle 7 via the delivery valve 33. Thereby, engine vibration reduction (noise reduction) is achieved by the action of the delivery valve 33. Even when the fuel runs out, fuel remains in the path from the downstream side of the delivery valve 33 to the fuel injection nozzle 7 due to the action of the delivery valve 33, making it difficult to restart the engine. This will be done easily (quickly).

一方　　エンジンの高負荷もしくは高回転域にあっては
、電磁開閉弁３８すなわちバイパス通路３７が開くため
、プランジャ１３からの圧送燃料は、通路抵抗の小さい
バイパス通路３７を介して燃料噴射ノズル７へ供給され
る。これにより、デリバリバルブ３３の抵抗作用がなく
なって、燃料噴射量を十分に確保できると共に、噴射の
立上りも早くなって、特に低速、高負荷域でのトルクア
ップ（出力向上）が得られる。また、噴射終了後は、エ
ンジン回転数にかかわりなく燃料噴射ノズル７へ到る経
路（配管２０、バイパス通路３７）内の圧力が、ポンプ
５の吐出圧にまで低下されることとなって残圧が生じる
ことがない。この結果、二次噴射が確実に防上されて、
ＨＣやスモークの低減が図られることとなる。On the other hand, when the engine is in a high load or high rotation range, the electromagnetic on-off valve 38, that is, the bypass passage 37 opens, so the fuel pumped from the plunger 13 is supplied to the fuel injection nozzle 7 via the bypass passage 37, which has low passage resistance. be done. As a result, the resistance action of the delivery valve 33 is eliminated, and a sufficient amount of fuel injection can be ensured, and the rise of the injection becomes faster, resulting in increased torque (improved output), especially in low speed and high load ranges. In addition, after the injection ends, the pressure in the path (piping 20, bypass passage 37) leading to the fuel injection nozzle 7 is reduced to the discharge pressure of the pump 5 regardless of the engine speed, and the residual pressure never occurs. As a result, secondary injection is reliably prevented,
HC and smoke will be reduced.

第３図は本発明の実施例を示すもので、前記実施例と同
一構成要素に同一符号を付してその説明は省略する。FIG. 3 shows an embodiment of the present invention, and the same components as those in the previous embodiment are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

本実施例では、ブリ／ヘリバルブ３３自体に、バイパス
通路３７と電磁開閉弁３８との機能をもたせるようにし
たものである。すなわち、デリバリバルブ３３の弁体３
４の周囲にコイル（電磁石）を配設して、このコイルに
通電した際に、弁体３４をリターンスプリング３６に抗
して弁座部材３５から離間させるようにしたものである
。In this embodiment, the yellowtail/helivalve 33 itself is provided with the functions of a bypass passage 37 and an electromagnetic on-off valve 38. That is, the valve body 3 of the delivery valve 33
A coil (electromagnet) is disposed around 4, and when this coil is energized, the valve body 34 is separated from the valve seat member 35 against the return spring 36.

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、デリバリ
バルブを有効に利用して、エンジン低負荷域特にアイド
リング時の振動を低減すると共に、燃料切れの際のエン
ジン再始動を容易に行える一方、エンジンの高負荷域に
おいては、燃料噴射ノズルへ至る燃料供給通路内の残圧
を確実に低下させて、二次噴射を確実に防止することが
できる。(Effects of the Invention) As is clear from the above description, the present invention effectively utilizes the delivery valve to reduce vibrations in the engine low load range, especially during idling, and to restart the engine when it runs out of fuel. While this is easy to do, in a high engine load range, it is possible to reliably reduce the residual pressure in the fuel supply passage leading to the fuel injection nozzle and reliably prevent secondary injection.

勿論、本発明は、極めて簡単に構成し得るので、安価か
つ容易に実施化し得るものである。Of course, the present invention can be constructed very simply and therefore can be implemented inexpensively and easily.

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

で第１図はエンジンの燃料噴射部分の一例を示す断面図
。 第２図は本発明の一実施例を示す燃料噴射ポンプの要部
断面と制御回路とを示す図。 第３図は本発明の他の実施例を示す要部断面図。 Ａ：燃料噴射ポンプ ７：燃料噴射ノズル １８：分配口 ２０：配管 ３３：デリバリバルブ ３７：バイパス通路 ３８：電磁開閉弁 ３９：リレー ４１：制御ユニットFIG. 1 is a sectional view showing an example of the fuel injection part of the engine. FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a main part of a fuel injection pump and a control circuit showing an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the present invention. A: Fuel injection pump 7: Fuel injection nozzle 18: Distribution port 20: Piping 33: Delivery valve 37: Bypass passage 38: Electromagnetic on-off valve 39: Relay 41: Control unit

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　燃料噴射ポンプからの吐出燃料を燃料噴射ノズ
ルへ供給する燃料供給通路中に、デリバリバルブと該デ
リバリバルブをバイパスするバイパス通路とが設けられ
、 エンジンの低負荷域においては前記デリバリバルブを介
して、またエンジンの高負荷域においては前記バイパス
通路を介して、前記吐出燃料を前記燃料噴射ノズルへ供
給する切換弁が設けられている、 ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。(1) A delivery valve and a bypass passage that bypasses the delivery valve are provided in the fuel supply passage that supplies discharged fuel from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle, and the delivery valve is closed in the low engine load range. A fuel injection device for a diesel engine, characterized in that a switching valve is provided for supplying the discharged fuel to the fuel injection nozzle through the bypass passage and through the bypass passage in a high load region of the engine.