JPS6146190Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼル機関などの燃料噴射ポンプ
の始動時の噴射時期進角装置に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an injection timing advance device for starting a fuel injection pump such as a diesel engine.

デイーゼル機関においては燃料噴射時期を機関
回転数に応じて可変的に制御しているが、始動時
にも所定値だけ噴射時期を進角させ、始動時の機
関安定性を高めるようにしている。 In a diesel engine, the fuel injection timing is variably controlled according to the engine speed, and the injection timing is advanced by a predetermined value even at startup to improve engine stability at startup.

このため、従来の燃料噴射ポンプは第１図、第
２図に示すように構成されている。 For this reason, conventional fuel injection pumps are constructed as shown in FIGS. 1 and 2.

燃料はポンプ本体の入口１からドライブシヤフ
ト２により駆動されるフイードポンプ３によつて
吸引される。 Fuel is sucked from an inlet 1 of the pump body by a feed pump 3 driven by a drive shaft 2.

フイードポンプ３からの吐出燃料は圧力調整弁
４により供給圧を制御された後、ポンプハウジン
グの内部のポンプ室５へと供給される。 After the supply pressure of the fuel discharged from the feed pump 3 is controlled by a pressure regulating valve 4, it is supplied to a pump chamber 5 inside the pump housing.

ポンプ室５の燃料は作動部分の潤滑を行うと同
時に高圧プランジヤポンプ６に送られる。 The fuel in the pump chamber 5 lubricates the operating parts and is simultaneously sent to the high pressure plunger pump 6.

プランジヤ７はエキセントリツクデイスク８に
固定されており、継手２Ａを介して前記ドライブ
シヤフト２により駆動される。 The plunger 7 is fixed to an eccentric disk 8 and is driven by the drive shaft 2 via a joint 2A.

エキセントリツクデイスク８は機関シリンダ数
と同数のフエイスカム９をもち、ローラリング１
０に配設されたローラ１１を乗り越えて回転しな
がら所定のカムリフトだけ往復運動する。 The eccentric disk 8 has the same number of face cams 9 as the number of engine cylinders, and a roller ring 1.
While rotating over rollers 11 disposed at zero, it reciprocates by a predetermined cam lift.

したがつてプランジヤ７は回転しながら往復運
動することになり、この往復運動に伴い吸入ポー
ト１２から吸引された燃料が、分配ポート１３よ
りデリバリバルブ１４を通つて図示しない噴射ノ
ズルへと圧送される。 Therefore, the plunger 7 reciprocates while rotating, and as a result of this reciprocating movement, the fuel sucked from the suction port 12 is forced to be sent from the distribution port 13 through the delivery valve 14 to an injection nozzle (not shown). .

燃料の噴射量はプランジヤ７に形成したスピル
ポート１５を被覆するスピルリング１６の位置に
より決められるのであり、プランジヤ７の右行に
よりスピルポート１５が開くと高圧燃料をポンプ
ハウジング５の内部へ解放して圧送を終了する。 The amount of fuel to be injected is determined by the position of the spill ring 16 that covers the spill port 15 formed in the plunger 7. When the spill port 15 opens as the plunger 7 moves to the right, high-pressure fuel is released into the pump housing 5. to end pressure feeding.

スピルリング１６の位置は、ドライブシヤフト
２の回転で駆動されるガバナ機構１８の動きによ
りリンクレバー１９を介して制御され、機関回転
数に対応して燃料噴射量が増減される。 The position of the spill ring 16 is controlled via a link lever 19 by the movement of a governor mechanism 18 driven by the rotation of the drive shaft 2, and the amount of fuel injection is increased or decreased in accordance with the engine speed.

燃料の噴射時期はローラリング１０を回転させ
ることにより制御される。 The fuel injection timing is controlled by rotating the roller ring 10.

エキセントリツクデイスク８のフエイスカム９
がローラ１１に乗り上げたときに燃料が噴射され
るので、例えばデイスク８の回転方向と逆方向に
ローラリング１０を回転させるフエイスカム９の
ローラ１１に乗り上げる時期がそれだけ早くなる
ため、燃料の機関クランク角に対する噴射時期が
早まる。 Facecam 9 of eccentric disc 8
Since the fuel is injected when the fuel runs on the roller 11, for example, the time when the face cam 9 runs on the roller 11 of the face cam 9, which rotates the roller ring 10 in the opposite direction to the rotation direction of the disk 8, is earlier. The injection timing will be earlier than before.

そのために、ローラリング１０はドライビング
ピン２０を介してプランジヤ２１と連結してい
る。 For this purpose, the roller ring 10 is connected to a plunger 21 via a driving pin 20.

シリンダ２２のなかで摺動するプランジヤ２１
の端面高圧室２３には、通路２４を経てポンプ室
５の燃圧が導かれ、また反対側の低圧室２５はフ
イードポンプ３の吸込側に連通して負圧に近い状
態になるが、スプリング２６の弾性力でプランジ
ヤ２１を押し戻している。なお、第１図はプラン
ジヤ２１の軸線を90゜回転させた状態を示してお
り、実際には第２図のようにローラリング１０の
回転接線方向に一致する。 Plunger 21 sliding inside cylinder 22
The fuel pressure of the pump chamber 5 is introduced to the end face high pressure chamber 23 through a passage 24, and the low pressure chamber 25 on the opposite side communicates with the suction side of the feed pump 3 and becomes close to negative pressure. The plunger 21 is pushed back by elastic force. Note that FIG. 1 shows a state in which the axis of the plunger 21 is rotated by 90 degrees, and in reality, it coincides with the rotational tangential direction of the roller ring 10 as shown in FIG.

同様に説明の便宜上からフイードポンプ３の軸
線も90゜回転させたものが図示してある。 Similarly, for convenience of explanation, the axis of the feed pump 3 is also shown rotated by 90 degrees.

ポンプ室５の燃圧をフイードポンプ３の回転数
に比例して上昇するので、プランジヤ２１は機関
回転数の上昇に伴つて、第２図の左方へと押さ
れ、これによりエキセントリツクデイスク８の回
転（図中矢印方向）と逆方向へローラリング１０
を回動し、噴射時期を次第に早めるように作用す
る。 Since the fuel pressure in the pump chamber 5 increases in proportion to the rotation speed of the feed pump 3, the plunger 21 is pushed to the left in FIG. Roller ring 10 in the opposite direction (arrow direction in the figure)
It rotates to gradually advance the injection timing.

一方、始動時における燃焼特性を高める目的
で、手動式の進角装置があり、端面が斜めになつ
たプランジヤ２１に接するカム２７を、回転軸２
８に連結したレバー２９を回すことにより回動
し、プランジヤ２１を強制的に左方へ移動して噴
射時期を所定のクランク角だけ早めるようになつ
ている。 On the other hand, in order to improve the combustion characteristics at the time of starting, there is a manual advance device, which moves the cam 27 in contact with the plunger 21, which has an oblique end surface, to the rotating shaft 2.
By turning a lever 29 connected to 8, the plunger 21 is forcibly moved to the left to advance the injection timing by a predetermined crank angle.

ところが従来装置では、このように手動式でレ
バー２９を駆動する構成のなので、要求始動操作
が煩雑となり、また、しばしば操作忘れにより機
関のスムーズな始動が妨げられることもあつた。 However, in the conventional device, since the lever 29 is manually driven in this manner, the requested starting operation is complicated, and smooth starting of the engine is sometimes hindered due to forgetting to perform the required starting operation.

とくにプランジヤ２１には、通常運転時に燃圧
に対抗してバランスさせるスプリング２６が常時
作用し、しかもかなり強いスプリング力であるた
め、自動的に始動時にプランジヤ２１を移動させ
ようとしても、その操作力が大きくなつて、大型
のアクチユエータ等が必要となるという問題があ
つた。 In particular, a spring 26 that counteracts and balances the fuel pressure during normal operation always acts on the plunger 21, and the spring force is quite strong, so even if you try to move the plunger 21 automatically at startup, the operating force will be As the size of the device increases, a problem arises in that a large actuator or the like is required.

本考案はこのような問題を解決するため、始動
時はプランジヤに作用するスプリングの荷重を受
けずに進角操作できるような構造として、小容量
のアクチユエータで自動的に進角させられる噴射
時期進角装置を提供するものである。 In order to solve these problems, this invention has a structure that allows the advance angle to be operated without receiving the load of the spring acting on the plunger during startup, and has an injection timing advance mechanism that automatically advances the angle using a small-capacity actuator. The present invention provides an angle device.

以下、本考案をいくつかの実施例をもとに説明
する。 The present invention will be explained below based on some embodiments.

第３図、第４図に示す実施例において、プラン
ジヤ２１を収めたシリンダ２２を、ケーシング３
１の内部に摺動自由に収装して、シリンダ２２の
右端に油室３２、同じく左端に油室３３を区画形
成する。 In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the cylinder 22 containing the plunger 21 is inserted into the casing 3.
The cylinder 22 is slidably housed inside the cylinder 22, and an oil chamber 32 is defined at the right end of the cylinder 22, and an oil chamber 33 is formed at the left end.

油室３２は通路３５によつて他方の油室３３、
及びフイードポンプ３の吸込側と連通している。 The oil chamber 32 is connected to the other oil chamber 33 by a passage 35.
and communicates with the suction side of the feed pump 3.

油室３２にはシリンダ２２の端部に当接して始
動後所定時間シリンダ２２を左方に移動させる駆
動手段としてのカム５５が介在される一方、反対
側の油室３３はシリンダ２２の低圧室２５と通口
３８によつて連通する。 A cam 55 is interposed in the oil chamber 32 as a driving means that comes into contact with the end of the cylinder 22 and moves the cylinder 22 to the left for a predetermined period of time after startup, while the oil chamber 33 on the opposite side is a low pressure chamber of the cylinder 22. 25 through a port 38.

なお、３９はシールリング、４０はドライビン
グピン２０の移動を許容する長孔である。 Note that 39 is a seal ring, and 40 is a long hole that allows movement of the driving pin 20.

これらを収めたケーシリング３１はポンプハウ
ジングに対して、第２図と同様な関係が成立する
ように固定されている。カム５５はレバー５６の
回転軸５４に固定され、レバー５６は油圧シリン
ダ５７のピストン５８に当接する一方、その回動
先端にはリターンスプリング５９が連結され、油
圧シリンダ５７に圧油が供給されないときはリタ
ーンスプリング５９により第４図の状態にレバー
５６を回わして始動進角を行う。３６は油圧シリ
ンダ５７に対する圧油の供給を制御する電磁弁で
ある。 The casing ring 31 containing these is fixed to the pump housing so that a relationship similar to that shown in FIG. 2 is established. The cam 55 is fixed to a rotating shaft 54 of a lever 56, and the lever 56 contacts a piston 58 of a hydraulic cylinder 57, while a return spring 59 is connected to its rotating tip, so that when pressure oil is not supplied to the hydraulic cylinder 57, Then, the return spring 59 turns the lever 56 to the state shown in FIG. 4 to advance the starting angle. 36 is a solenoid valve that controls the supply of pressure oil to the hydraulic cylinder 57.

機関を停止したときは、ドライビングピン２０
は中立状態で外力が作用せず、しかも燃圧が等し
く低下するので、シリンダ２２に対してプランジ
ヤ２１はスプリング２６により、またシリンダ２
２はケーシング３１に対してリターンスプリング
５９により、それぞれ第３図に示す位置へと移動
させられる。 When the engine is stopped, drive pin 20
is in a neutral state, no external force acts on it, and the fuel pressure drops equally, so the plunger 21 is moved by the spring 26 against the cylinder 22, and the cylinder 2
2 are each moved to the position shown in FIG. 3 by a return spring 59 relative to the casing 31.

つまり、プランジヤ２１はシリンダ２２に対し
て初期位置に戻されるのであるが、シリンダ２２
はリターンスプリング５９により回動されるカム
５５を介して始動進角位置に保持される。この場
合、カム５５を始動進角位置まで回動するために
必要なスプリング力は、プランジヤ２１を燃圧に
対抗して押し戻す必要からその作用力が非常に強
いスプリング２６がシリンダ２２の内部で相殺さ
れ、しかもシリンダ２２にはドライビングピン２
０を介しての外力の作用もなくなるため、非常に
軽微なものでよく、このようにして機関停止状態
ではカム５５の進角位置への移動はきわめて軽く
行なわれる。 In other words, the plunger 21 is returned to its initial position relative to the cylinder 22, but the cylinder 22
is held at the starting advance angle position via a cam 55 rotated by a return spring 59. In this case, the spring force necessary to rotate the cam 55 to the starting advance position is canceled out inside the cylinder 22 by the spring 26, which has a very strong acting force because it is necessary to push back the plunger 21 against the fuel pressure. , and the cylinder 22 has a driving pin 2.
Since there is no external force acting on the cam 55 through the 0, it only needs to be very light, and in this way, when the engine is stopped, the movement of the cam 55 to the advance position is extremely light.

この状態から機関を始動すると、カム５５を駆
動する油圧シリンダ５７には後述のように暖機が
進むまでは電磁弁３６が閉じて圧油が供給されな
いため、リターンスプリング５９の作用力でシリ
ンダ２２が左方に押圧されたままとなる。 When the engine is started in this state, the solenoid valve 36 is closed and no pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 57 that drives the cam 55 until it warms up as described later. remains pressed to the left.

ドライビングピン２０はエキセントリツクデイ
スク８の回転で右方への反力を受けるが、シリン
ダ２２は右方に移動できないため、結局距離ｌに
相当する進角状態が得られ、このようにして始動
時の噴射時期を適正に進角させられる。 The driving pin 20 receives a reaction force to the right due to the rotation of the eccentric disk 8, but since the cylinder 22 cannot move to the right, an advanced angle corresponding to the distance l is obtained, and in this way, at the time of starting The injection timing can be advanced appropriately.

この場合カム５５には上記のとおりドライビン
グピン２０を介して反力が作用するが、カム５５
は図示するように進角位置と進角解除位置の２位
置で安定する形状のため、進角位置での荷重をカ
ム５５自体が安定して支えることができ、リター
ンスプリング５９のスプリング力が軽微であつて
も、進角位置に安定して保持れさる。もちろんス
プリング２６の反力はシリンダ２２で受けるの
で、カム５５には直接作用せず、その分だけリタ
ーンスプリング５９にかかるカム５５の要求保持
力（操作力）は小さくなる。 In this case, a reaction force acts on the cam 55 via the driving pin 20 as described above, but the cam 55
As shown in the figure, since the cam 55 has a shape that is stable in two positions, the advance position and the advance release position, the cam 55 itself can stably support the load at the advance position, and the spring force of the return spring 59 is small. Even if it is, the advanced angle is stably held at the advanced angle position. Of course, since the reaction force of the spring 26 is received by the cylinder 22, it does not directly act on the cam 55, and the required holding force (operating force) of the cam 55 applied to the return spring 59 is reduced accordingly.

次に暖機終了に伴い電磁弁３６が開き油圧シリ
ンダ５７に圧油が供給されると、ピストン５８に
押されてレバー５６が反時計方向に回動し、カム
５５のリフトをなくす。 Next, when the solenoid valve 36 opens and pressure oil is supplied to the hydraulic cylinder 57 upon completion of warm-up, the lever 56 is pushed by the piston 58 and rotates counterclockwise, eliminating the lift of the cam 55.

このとき、シリンダ２２の左右の油室３２と３
３は通路３５を介して同圧に保持されているが、
ドライビングピン２０が受ける図中右方向への駆
動反力をプランジヤ２１を介して受けていたシリ
ンダ２２は、カム５５による支えがなくなること
により、ケーシリング３１のストツパ４１に当接
するまで右方へと移動する。 At this time, the left and right oil chambers 32 and 3 of the cylinder 22
3 is maintained at the same pressure via the passage 35,
The cylinder 22, which had been receiving the drive reaction force to the right in the figure that the driving pin 20 receives via the plunger 21, moves to the right until it comes into contact with the stopper 41 of the casing ring 31 as the cylinder 22 is no longer supported by the cam 55. do.

このため、始動進角が解除され、通常の進角位
置に戻る。 Therefore, the starting advance angle is canceled and the engine returns to the normal advance angle position.

この後は、機関回転の上昇に伴つて油圧室２３
の燃圧が高まるのに比例してプランジヤ２１が変
位し、従来と同様に回転数に応じて最適な噴射進
角が得られる。 After this, as the engine rotation increases, the hydraulic pressure chamber 23
The plunger 21 is displaced in proportion to the increase in fuel pressure, and the optimum injection advance angle can be obtained in accordance with the rotational speed as in the conventional case.

第５図に電磁弁３６を駆動するための回路例を
あらわす。 FIG. 5 shows an example of a circuit for driving the solenoid valve 36.

４３はエンジンキースイツチ、４４はスタータ
スイツチ、４５は自己保持用のリレー、４６は機
関油圧を検出して所定値以上（所定回転以上）で
オフとなる油圧スイツチ、４７は暖機が済んで機
関冷却水温が所定値以上になるとオフとなる水温
スイツチである。 43 is an engine key switch, 44 is a starter switch, 45 is a self-holding relay, 46 is an oil pressure switch that detects engine oil pressure and turns off when it exceeds a predetermined value (above a predetermined rotation), and 47 is a switch that turns off the engine after it has been warmed up. This is a water temperature switch that turns off when the cooling water temperature exceeds a predetermined value.

したがつて機関の始動時には両スイツチ４６、
４７が共にオンとなつているため、キースイツチ
４３及びスタータスイツチ４４をオンにすること
により、電磁弁３６が励磁されて閉弁する。な
お、スタータスイツチ４４はオフになつても、自
己保持リレー４５の働きで電磁弁３６は通電状態
に保持される。 Therefore, when starting the engine, both switches 46,
47 are both on, so by turning on the key switch 43 and starter switch 44, the solenoid valve 36 is energized and closed. Note that even if the starter switch 44 is turned off, the solenoid valve 36 is kept energized by the action of the self-holding relay 45.

この電磁弁３６は油圧スイツチ４６と水温スイ
ツチ４７が共にオフとなるまで閉弁保持される。 This solenoid valve 36 is kept closed until both the oil pressure switch 46 and the water temperature switch 47 are turned off.

このため、機関が充分に暖まらないうちに発進
したようなときの、噴射時期の進角量としては、
始動進角量を上乗せした状態となる。 For this reason, when the engine is started before it is sufficiently warmed up, the amount of advance of the injection timing is as follows:
This results in a state in which the starting advance angle amount is added.

なお、電磁弁３６を設ける代りに機関油圧を直
接油圧シリンダ５７に導くようにして、始動後暖
機が進んで油圧が所定値以上に高まつたときにピ
ストン５８を移動させて始動進角を終了させるこ
ともできる。 In addition, instead of providing the solenoid valve 36, the engine oil pressure is guided directly to the hydraulic cylinder 57, and when the engine warms up after starting and the oil pressure rises above a predetermined value, the piston 58 is moved to advance the starting angle. You can also terminate it.

第６図の実施例は、油圧シリンダ５７の代りに
ダイヤフラム装置６０、Ｌ型レバー６１を用いて
レバー５６を駆動するもので、同等の作用効果を
もたらす。 The embodiment shown in FIG. 6 uses a diaphragm device 60 and an L-shaped lever 61 instead of the hydraulic cylinder 57 to drive the lever 56, and provides the same effect.

以上のように本考案によれば、燃料噴射時期を
進角させるプランジヤと、これを遅角方向に付勢
するスプリングとはシリンダに収装し、このシリ
ンダ自体をケーシングの中に摺動自由に収装し
て、カム等の駆動手段によりシリンダそのものを
移動させるようにしたので、この駆動手段にはプ
ランジヤと対抗するスプリングの作用力が直接的
に作用することがなく、したがつて始動時等に進
角させるのに必要な操作力は軽微なものでよく、
駆動手段の小型化が図れる。 As described above, according to the present invention, the plunger that advances the fuel injection timing and the spring that biases the plunger in the retard direction are housed in a cylinder, and the cylinder itself can be freely slid into the casing. Since the cylinder itself is moved by a driving means such as a cam, the acting force of the spring opposing the plunger does not directly act on this driving means, and therefore, it is easy to move the cylinder itself at the time of starting, etc. The operating force required to advance the angle is only slight;
The driving means can be downsized.

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

第１図は従来装置の断面図、第２図は第１図の
ローラリングとプランジヤの関係を示す部分断面
説明図、第３図は本考案の第１実施例の要部断面
図、第４図はその側面図、第５図は電磁弁の駆動
回路図、第６図は本考案の他の実施例を示す概略
構成図である。 ８……エキセントリツクデイスク、１０……ロ
ーラリング、２０……ドライビングピン、２１…
…プランジヤ、２２……シリンダ、２３……高圧
室、２５……低圧室、２６……スプリング、３１
……ケーシング、３２，３３……油室、３５……
通路、３６……電磁弁、５５……カム、５６……
レバー、５７……油圧シリンダ、５９……リター
ンスプリング、６０……ダイヤフラム装置。 FIG. 1 is a sectional view of a conventional device, FIG. 2 is a partial sectional explanatory view showing the relationship between the roller ring and plunger in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view of essential parts of the first embodiment of the present invention, and FIG. The figure is a side view thereof, FIG. 5 is a drive circuit diagram of a solenoid valve, and FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the present invention. 8...Eccentric disk, 10...Roller ring, 20...Driving pin, 21...
... Plunger, 22 ... Cylinder, 23 ... High pressure chamber, 25 ... Low pressure chamber, 26 ... Spring, 31
...Casing, 32, 33...Oil chamber, 35...
Passage, 36... Solenoid valve, 55... Cam, 56...
Lever, 57...hydraulic cylinder, 59...return spring, 60...diaphragm device.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 燃料噴射時期を進角させる手段と連動しかつ機
関回転数に略比例して上昇する燃料圧力に応動す
るプランジヤと、該プランジヤを摺動可能に収装
したシリンダと、該シリンダとプランジヤとの間
に介装されて該プランジヤを遅角方向に付勢する
スプリングと、上記シリンダをシリンダ軸方向に
摺動自由に収装すると共にポンプハウジングに固
定されたケーシングと、上記シリンダの端部に当
接してシリンダ位置をケーシングに対して相対的
に移動させるべくケーシングに取付けた駆動手段
とを有することを特徴とするデイーゼル機関の燃
料噴射時期制御装置。 A plunger that is interlocked with a means for advancing fuel injection timing and responds to fuel pressure that increases substantially in proportion to engine speed, a cylinder that slidably houses the plunger, and a space between the cylinder and the plunger. a spring interposed in the pump housing to bias the plunger in the retarded direction; a casing that accommodates the cylinder so as to be slidable in the axial direction of the cylinder and is fixed to the pump housing; 1. A fuel injection timing control device for a diesel engine, comprising: a drive means attached to a casing for moving a cylinder position relative to the casing.