KR20140126768A - Hydraulic-drive fuel injection device and internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시키고, 또한, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되도록 하는 것.
작동유의 압력을 증압 피스톤 (22) 에 의해서 증압하여 연료 분사 펌프 (1) 의 플런저 (4) 에 전달하는 증압 장치 (6) 에 대한 작동유의 공급을 담당하는 열림측 로직 밸브 (31) 및 증압 장치 (6) 로부터의 작동유의 배출을 담당하는 닫힘측 로직 밸브 (32) 를 각각 개폐 제어하는 제 1 전자 밸브 (34) 와, 증압 장치 (6) 에 대한 작동유의 공급을 담당하는 열림측 로직 밸브 (71) 를 각각 개폐 제어하는 제 2 전자 밸브 (35) 와, 전자 밸브 (34, 35) 를 각각 개폐 제어하는 제어기를 구비하고, 제어기에 의해서 전자 밸브 (34, 35) 의 개폐 시기를 제어함과 함께, 전자 밸브 (34, 35) 의 리프트를 조정함으로써, 연료 분사 펌프 (1) 로부터 분사되는 연료 분사 압력이 원하는 연료 분사 압력이 되도록 하였다.And the fuel injection pressure mode after a certain period of time from the start of fuel injection becomes the injection pressure mode in which the injection pressure increase rate is large.
An opening side logic valve 31 for supplying the operating fluid to the pressure increasing device 6 that increases the pressure of the working fluid by the pressure increasing piston 22 and transfers the pressure to the plunger 4 of the fuel injection pump 1, A first solenoid valve 34 for controlling the opening and closing of the closing side logic valve 32 for discharging the operating oil from the first solenoid valve 6 and an open solenoid valve A second solenoid valve 35 for opening and closing the solenoid valves 34 and 35 and a controller for controlling the opening and closing of the solenoid valves 34 and 35 respectively and controlling the opening and closing timing of the solenoid valves 34 and 35 by the controller Together, the lift of the solenoid valves 34, 35 was adjusted so that the fuel injection pressure injected from the fuel injection pump 1 became the desired fuel injection pressure.

Figure P1020147026969
Figure P1020147026969

Description

유압 구동 연료 분사 장치 및 내연 기관{HYDRAULIC-DRIVE FUEL INJECTION DEVICE AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hydraulic drive fuel injection device,

본 발명은 디젤 기관 등의 내연 기관에 연료를 분사하는 유압 구동 연료 분사 장치 및 내연 기관에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic drive fuel injection device and an internal combustion engine that inject fuel to an internal combustion engine such as a diesel engine.

디젤 기관 등의 내연 기관에 연료를 분사하는 유압 구동 연료 분사 장치로는 예를 들어 특허 문헌 1 에 개시된 것이 알려져 있다.As a hydraulic driving fuel injection device for injecting fuel to an internal combustion engine such as a diesel engine, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.

특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 2004-100644호Patent Document 1: Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2004-100644

내연 기관에서는 일반적으로 통내 연소 사이클의 개선을 위해서 수열 기간의 단축이 요구되고 있는 한편, 급격한 연소 온도 상승에 의해서 NOx (질소산화물) 의 증가를 수반하여 버린다. 그래서, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고 (後高) 의 연료 분사 압력 모드로 함으로써, 통내 최고 압력 및 연소 온도의 상승이 억제되어 NOx 의 배출량이 저감됨과 함께, 연비가 저감된다고 한다.In an internal combustion engine, in general, in order to improve the cylinder internal combustion cycle, shortening of the hydrothermal period is required, while an increase in NOx (nitrogen oxide) is accompanied by an abrupt increase in the combustion temperature. Thus, by setting the so-called rear-high fuel injection pressure mode in which the fuel injection pressure mode after a certain period from the start of fuel injection becomes the injection pressure mode in which the injection pressure increase rate is large, So that the emission amount of NOx is reduced and the fuel consumption is reduced.

이에 대하여, 상기한 특허 문헌 1 에 개시된 것에서는, 후고의 연료 분사 압력 모드로 되어 있는 것의 수열 기간을 더욱 단축시킬 (후고의 연료 분사 압력 모드의 기간을 단축시킬) 여지가 있어, 상기한 특허 문헌 1 에 개시되지는 했지만, 더 한층의 개선이 요구되고 있었다.On the other hand, in the apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Document 1, there is a room for further shortening the period of heat generation in the fuel injection pressure mode of the rear high and low fuel injection modes (shortening the period of the fuel injection pressure mode in the high and low ranges) 1, but further improvement is required.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있는 유압 구동 연료 분사 장치 및 내연 기관을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances and has an object to provide a fuel injection control apparatus and a fuel injection control method capable of shortening a period of heat treatment corresponding to shortening of a fuel injection period, So that the fuel injection pressure mode can be set to a so-called high and low fuel injection pressure mode and an internal combustion engine.

본 발명의 유압 구동 연료 분사 장치는, 작동유의 압력을 증압 피스톤에 의해서 증압하여 연료 분사 펌프의 플런저에 전달하는 증압 장치와, 상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는 열림측 로직 밸브 및 상기 증압 장치로부터의 작동유의 배출을 담당하는 닫힘측 로직 밸브를 각각 개폐 제어하는 제 1 전자 밸브와, 상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는 적어도 하나의 열림측 로직 밸브를 개폐 제어하는 적어도 하나의 제 2 전자 밸브와, 상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브를 각각 개폐 제어하는 제어기를 구비한 유압 구동 연료 분사 장치로서, 상기 제어기에 의해서 상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브의 개폐 시기를 제어함과 함께, 상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브의 리프트를 조정함으로써, 상기 연료 분사 펌프로부터 분사되는 연료 분사 압력이 원하는 연료 분사 압력이 되도록 하였다.The hydraulic driving fuel injection device of the present invention is a hydraulic driving fuel injection device comprising a booster device for increasing the pressure of operating oil by a booster piston and delivering it to a plunger of a fuel injection pump, A first solenoid valve for controlling opening and closing of each of the closed-side logic valves for discharging the operating oil from the apparatus, and at least one valve for opening and closing at least one open-side logic valve for supplying the operating oil to the booster, A second solenoid valve, and a controller for controlling opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve, respectively, wherein the controller controls the opening and closing timing of the first solenoid valve and the second solenoid valve And adjusting the lift of the first solenoid valve and the second solenoid valve, So that the fuel injection pressure injected from the four-way pump is the desired fuel injection pressure.

본 발명의 유압 구동 연료 분사 장치에 의하면, 연료 분사 펌프로부터 분사되는 연료 분사 압력을, 원하는 연료 분사 압력, 즉 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있다.According to the hydraulic driving fuel injection device of the present invention, the fuel injection pressure injected from the fuel injection pump can be reduced by shortening the desired fuel injection pressure, that is, the period of heat treatment corresponding to the shortening of the fuel injection period, So that the fuel injection pressure mode after passing through the fuel injection pressure mode becomes the injection pressure mode in which the injection pressure increase rate is high.

상기한 유압 구동 연료 분사 장치에 있어서, 상기 제 1 전자 밸브 및/또는 상기 제 2 전자 밸브의 수, 상기 제 1 전자 밸브 및/또는 상기 제 2 전자 밸브의 리프트, 스로틀의 직경을 적절히 필요에 따라서 선택함으로써, 다종 다양한 연료 분사 압력 모드를 만들어 내도록 해도 된다. In the above-described hydraulic driving fuel injection device, it is preferable that the number of the first solenoid valve and / or the second solenoid valve, the diameter of the lift and throttle of the first solenoid valve and / Various fuel injection pressure modes may be produced.

이와 같은 유압 구동 연료 분사 장치에 의하면, 전자 밸브의 수, 전자 밸브의 리프트, 스로틀의 직경을 적절히 필요에 따라서 선택함으로써, 다종 다양한 연료 분사 압력 모드를 만들어 낼 수가 있어 연료 분사율 제어의 자유도를 확대할 수 있다.According to such a hydraulically driven fuel injection device, various kinds of fuel injection pressure modes can be produced by appropriately selecting the number of solenoid valves, the lift of the solenoid valve, and the diameter of the throttle, thereby increasing the degree of freedom of fuel injection rate control can do.

본 발명의 내연 기관은 상기한 유압 구동 연료 분사 장치를 구비하고 있다.The internal combustion engine of the present invention includes the above-described hydraulic driving fuel injection device.

본 발명의 내연 기관에 의하면, 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있는 유압 구동 연료 분사 장치를 구비하고 있다. 그 때문에, 통내 최고 압력 및 연소 온도의 상승을 억제할 수 있고, NOx (질소산화물) 의 배출량을 저감시킬 수 있음과 함께, 연비를 저감시킬 수 있다.According to the internal combustion engine of the present invention, it is possible to shorten the period of heat treatment corresponding to the shortening of the fuel injection period and to set the fuel injection pressure mode after a certain period from the start of fuel injection to the injection pressure mode, And a hydraulic drive fuel injection device capable of operating as a fuel injection pressure mode in the back and forth. Therefore, the increase of the maximum pressure in the cylinder and the combustion temperature can be suppressed, the emission amount of NOx (nitrogen oxide) can be reduced, and the fuel consumption can be reduced.

본 발명의 유압 구동 연료 분사 장치에 의하면, 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있다.According to the hydraulic driving fuel injection device of the present invention, the number of times of heat generation corresponding to the shortening of the fuel injection period is shortened, and the fuel injection pressure mode after a certain period of time from the start of fuel injection is switched to the injection pressure mode So-called fuel injection pressure mode.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 계통도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 연료 분사 펌프의 단면도이다.
도 3 의 (a) 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 열림측 로직 밸브 (주밸브) 의 리프트와 시간의 관계를 나타내는 도표, (b) 는 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 연료 분사 펌프의 연료 분사 압력과 시간의 관계를 나타내는 도표이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 열림측 로직 밸브 (주밸브) 의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a hydraulic driving fuel injection device according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a cross-sectional view of a fuel injection pump which is a component of a hydraulic drive fuel injection device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 (a) is a chart showing the relationship between lift and time of the opening side logic valve (main valve) which is a component of the hydraulic driving fuel injection device according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 And is a graph showing the relationship between the fuel injection pressure and the time of the fuel injection pump, which is one component of the associated hydraulic drive fuel injection device.
4 is a cross-sectional view of an opening side logic valve (main valve) which is one component of the hydraulic driving fuel injection device according to one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치에 대해서, 도 1 내지 도 4 를 참조하면서 설명한다.Hereinafter, a hydraulic driving fuel injection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 4. Fig.

도 1 은 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 계통도이고, 도 2 는 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 연료 분사 펌프의 단면도이다. 도 3(a) 는 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 열림측 로직 밸브 (주밸브) 의 리프트와 시간의 관계를 나타내는 도표이고, 도 3(b) 는 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 연료 분사 펌프의 연료 분사 압력과 시간의 관계를 나타내는 도표이다. 도 4 는 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치의 일 구성 요소인 열림측 로직 밸브 (주밸브) 의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the fuel injection pump, which is a component of the hydraulic driving fuel injection device according to the present embodiment. Fig. 3 (a) is a chart showing the relationship between lift and time of the opening side logic valve (main valve) which is one component of the hydraulic driving fuel injection device according to the present embodiment, and Fig. 3 (b) 2 is a graph showing the relationship between fuel injection pressure and time of the fuel injection pump, which is one component of the hydraulic drive fuel injection device. 4 is a cross-sectional view of an open side logic valve (main valve) which is one component of the hydraulic driving fuel injection device according to the present embodiment.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프 (1) 는, 펌프 케이스 (2) 와, 펌프 케이스 (2) 내에 고정된 플런저 배럴 (3) 과, 플런저 배럴 (3) 내에 왕복 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어진 플런저 (4) 와, 플런저 배럴 (3) 의 상부에 고정된 토출 밸브 (5) 와, 증압 장치 (6) 를 구비하고 있다. 플런저 배럴 (3) 의 내주면과 플런저 (4) 의 상면에 의해서 플런저실 (7) 이 구획 형성되어 있다.2, the fuel injection pump 1 includes a pump case 2, a plunger barrel 3 fixed in the pump case 2, and a plunger barrel 3 which is fitted in the plunger barrel 3 A plunger 4, a discharge valve 5 fixed to the upper portion of the plunger barrel 3, and a booster 6. A plunger chamber 7 is defined by the inner peripheral surface of the plunger barrel 3 and the upper surface of the plunger 4.

또한, 도 2 중의 부호 8 은 플런저 (4) 의 하부에 연결되는 태핏이고, 부호 9 는 플런저 (4) 를 밀어 내리는 방향으로 탄성 지지하는 플런저 스프링이고, 부호 10 은 플런저 스프링 (9) 를 지지하는 스프링 받이이다.2 denotes a tappet connected to the lower portion of the plunger 4, 9 denotes a plunger spring for resiliently supporting the plunger 4 in a downward direction, and 10 denotes a plunger spring for supporting the plunger spring 9 It is a spring bearing.

증압 장치 (6) 는 펌프 케이스 (2) 의 하부에 고정된 증압부 케이스 (21) 을 구비하고 있고, 증압부 케이스 (21) 내에는 내직경이 상이한 단차가 있는 2 개의 피스톤, 즉, 단면적이 큰 대직경 피스톤 (22) 과, 대직경 피스톤 (22) 과 일체이고 이보다 소직경인 피스톤 로드 (23) 가 왕복 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어져 있다. 피스톤 로드 (23) 는 대직경 피스톤 (22) 에 고정되어 있고, 피스톤 로드 (23) 의 상면은 태핏 (8) 의 하면에 맞닿아 있다.The pressure increasing device 6 is provided with a pressure increasing portion case 21 fixed to the lower portion of the pump case 2. The pressure increasing portion case 21 has two pistons having stepped portions with different inner diameters, A large-diameter piston 22 and a piston rod 23 integrally formed with the large-diameter piston 22 and having a smaller diameter than that of the large-diameter piston 22 are fitted so as to be reciprocally slidable. The piston rod 23 is fixed to the large-diameter piston 22, and the upper surface of the piston rod 23 is in contact with the lower surface of the tappet 8.

또한, 도 2 중의 부호 24 는 피스톤 로드 (23) 가 마주하는 소오일실로서, 소오일실 (24) 에는, 도시되지 않은 저압의 작동유 펌프로부터 저압 작동유관 (60) 을 개재하여 항상 작동유가 공급되고 있다.Reference numeral 24 in Fig. 2 denotes a small oil chamber facing the piston rod 23. The operating oil is always supplied to the small oil chamber 24 through a low-pressure operating oil pipe 60 from a low- .

또, 도 2 중의 부호 25 는 대직경 피스톤 (22) 이 마주하는 대오일실로서, 2 개의 열림측 로직 밸브 (31, 71) 및 1 개의 닫힘측 로직 밸브 (32) 에 의해서 작동유가 공급 배출되도록 되어 있다.Reference numeral 25 in Fig. 2 is a large oil chamber facing the large-diameter piston 22 so that hydraulic oil is supplied and discharged by the two opening side logic valves 31 and 71 and the one closing side logic valve 32 .

도 1 에 있어서, 부호 31, 71 은 각각 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 에 대한 작동유의 공급을 제어하는 열림측 로직 밸브 (주밸브) 이고, 부호 32 는 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 로부터의 작동유의 배출을 제어하는 닫힘측 로직 밸브이다. 열림측 로직 밸브 (31, 71) 의 출구 포트, 및 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 입구 포트는 각각 작동유관 (33) 을 개재하여 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 에 접속되어 있다.1, reference numerals 31 and 71 denote open-circuit-side logic valves (main valves) for controlling the supply of operating oil to the large oil chamber 25 of the booster 6, And is a closed-side logic valve that controls the discharge of operating oil from the oil chamber 25. [ The outlet ports of the opening side logic valves 31 and 71 and the inlet port of the closing side logic valve 32 are respectively connected to the large oil chamber 25 of the booster 6 via the operating oil pipe 33 .

부호 34 는 열림측 로직 밸브 (31) 및 닫힘측 로직 밸브 (32) 를 개폐 제어하는 (제 1) 전자 밸브이고, 부호 35 는 열림측 로직 밸브 (71) 을 개폐 제어하는 (제 2) 전자 밸브이다. 전자 밸브 (34, 35) 는 각각 도시되지 않은 제어기에 의해서 개폐 제어된다.Reference numeral 34 denotes a solenoid valve for controlling opening and closing of the opening side logic valve 31 and the closing side logic valve 32. Reference numeral 35 denotes a solenoid valve for controlling opening and closing of the opening side logic valve 71, to be. The solenoid valves 34 and 35 are respectively controlled by opening and closing by a controller (not shown).

또한, 도 1 중의 부호 36 은 연료 분사 시작과 분사 종료를 제어하는 작동유를 공급하는 작동유 펌프이고, 부호 37 은 작동유 펌프 (36) 의 토출구에 접속되는 작동유 공급관이다. 부호 38 은 작동유 공급관 (37) 에 형성된 어큐뮬레이터이다.Reference numeral 36 in Fig. 1 denotes an operating oil pump for supplying operating oil for controlling the fuel injection start and the fuel injection end, and 37 denotes an operating oil supply pipe connected to the discharge port of the operating oil pump 36. [ Reference numeral 38 denotes an accumulator formed in the hydraulic oil supply pipe 37.

또, 도 1 중의 부호 39 는 오일 탱크이고, 부호 40 은 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 출구 포트로부터 오일 탱크 (39) 에 접속되는 작동유 복귀관이다.Reference numeral 39 in Fig. 1 denotes an oil tank, and reference numeral 40 denotes an operating oil return pipe connected to the oil tank 39 from the outlet port of the closing side logic valve 32.

열림측 로직 밸브 (31, 71) 의 작동유 입구 포트는 각각 작동유 공급관 (37) 에 접속되고, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 출구 포트는 작동유 복귀관 (40) 을 개재하여 오일 탱크 (39) 에 접속되어 있다. 또, 열림측 로직 밸브 (31) 의 배압 (背壓) 포트는 배압관 (41) 을 개재하여 전자 밸브 (34) 에 접속되고, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 배압 포트는 배압관 (42) 을 개재하여 전자 밸브 (34) 에 접속되어 있음과 함께, 열림측 로직 밸브 (71) 의 배압 포트는 배압관 (43) 을 개재하여 전자 밸브 (35) 에 접속되어 있다.The hydraulic oil inlet ports of the opening side logic valves 31 and 71 are respectively connected to the hydraulic oil supply pipe 37 and the outlet port of the closing side logic valve 32 is connected to the oil tank 39 via the hydraulic oil return pipe 40 Respectively. The back pressure port of the opening side logic valve 31 is connected to the solenoid valve 34 via the back pressure pipe 41 and the back pressure port of the closing side logic valve 32 is connected to the back pressure pipe 42. [ And the back pressure port of the opening side logic valve 71 is connected to the solenoid valve 35 via the back pressure pipe 43. [

또한, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 배압 포트는, 연료 분사시 이외에, 전자 밸브 (34) 에 의해서 항상 오일 탱크 (39) 측으로 개방되어 있다.The back pressure port of the closing side logic valve 32 is always opened to the oil tank 39 side by the solenoid valve 34 other than when fuel is injected.

도 1 중의 부호 51 은 작동유 공급관 (37) 으로부터 분기되어 전자 밸브 (34) 의 입구 포트에 접속되는 작동유관이고, 부호 52 는 작동유 공급관 (37) 으로부터 분기되어 전자 밸브 (35) 의 입구 포트에 접속되는 작동유관이다. 부호 53 은 작동유관 (51) 의 도중에 형성된 스로틀이고, 부호 54 는 작동유관 (52) 의 도중에 형성된 스로틀이다.Reference numeral 51 in the drawing denotes a working oil branch branched from the working oil supply pipe 37 and connected to the inlet port of the solenoid valve 34 and 52 is branched from the working oil supply pipe 37 and connected to the inlet port of the solenoid valve 35 It is an operation related to being. Reference numeral 53 denotes a throttle formed in the middle of the operating oil pipe 51, and 54 denotes a throttle formed in the middle of the operating oil pipe 52.

또, 도 1 중의 부호 55 는 전자 밸브 (34) 의 닫힘측 로직 밸브용 복귀 포트 및 전자 밸브 (35) 의 닫힘측 로직 밸브용 복귀 포트로부터 작동유 복귀관 (40) 에 접속되는 배압 복귀관이다. 부호 56 은 전자 밸브 (34) 가 닫힘측 로직 밸브용 복귀 포트로부터 작동유 복귀관 (40) 에 이르는 배압 복귀관 (15) 의 도중에 형성된 스로틀이다. 부호 57 은 전자 밸브 (35) 가 닫힘측 로직 밸브용 복귀 포트로부터 작동유 복귀관 (40) 에 이르는 배압 복귀관 (15) 의 도중에 형성된 스로틀이다.Reference numeral 55 in Fig. 1 is a back pressure return pipe connected to the operating oil return pipe 40 from the return port for the closed side logic valve of the electromagnetic valve 34 and the return port for the closing side logic valve of the electromagnetic valve 35. Reference numeral 56 denotes a throttle formed in the middle of the back pressure return pipe 15 from which the electromagnetic valve 34 reaches the operating oil return pipe 40 from the return port for the closed side logic valve. Reference numeral 57 denotes a throttle formed in the middle of the back pressure return pipe 15 from which the solenoid valve 35 reaches the operating oil return pipe 40 from the return port for the closed side logic valve.

도 1 중의 부호 58 은 전자 밸브 (34) 의 열림측 로직 밸브용 복귀 포트로부터 배압 복귀관 (55) 을 개재하여 오일 탱크 (39) 에 대한 작동유 복귀관 (40) 에 접속되는 (혹은 복귀 포트로부터 직접 작동유 복귀관 (40) 에 접속되는) 바이패스 유로이고, 부호 59 는 바이패스 유로의 도중에 형성된 스로틀이다.Reference numeral 58 in FIG. 1 designates an oil return pipe connected to the oil return pipe 40 for the oil tank 39 via the back pressure return pipe 55 from the return port for the open-side logic valve of the electromagnetic valve 34 Direct-return oil return pipe 40), and reference numeral 59 denotes a throttle formed in the middle of the bypass oil passage.

이와 같은 유압 구동식 연료 분사 장치 (81) 를 구비한 디젤 기관의 운전시에 있어서, 연료 분사를 하지 않는 기간에는 열림측 로직 밸브 (31) 의 배압 포트에 배압관 (41) 을 개재하여 작동유관 (51) 에 형성된 스로틀 (53) 에서 유량이 제어된 작동 유압이 걸리고, 열림측 로직 밸브 (71) 의 배압 포트에 배압관 (43) 을 개재하여 작동유관 (52) 에 형성된 스로틀 (54) 에서 유량이 제어된 작동 유압이 걸린다. 또, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 배압 포트는 스로틀 (56) 에서 유량이 제어된 배압측 복귀관 (55) 으로 개방되어 있다.During the operation of the diesel engine provided with the hydraulic drive type fuel injection device 81, during the period of not injecting the fuel, the back pressure port of the open side logic valve 31 is connected to the back pressure port 41 via the back pressure pipe 41, The operating oil pressure whose flow rate has been controlled is applied to the throttle 53 formed in the operating oil pipe 51 and the throttle 54 formed in the operating oil pipe 52 through the back pressure pipe 43 to the back pressure port of the opening side logic valve 71 Operational hydraulic pressure with controlled flow rate is applied. The back pressure port of the closing side logic valve 32 is open to the back pressure side return pipe 55 whose flow rate is controlled by the throttle 56.

한편, 연료 분사 개시시에는 전자 밸브 (34) 에 의해서 열림측 로직 밸브 (31) 의 배압 포트가 열림과 함께, 항상 개방되어 있는 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 배압 포트가 닫히고, 소정 시간 경과 후, 전자 밸브 (35) 에 의해서 열림측 로직 밸브 (71) 의 배압 포트가 열린다.On the other hand, at the start of the fuel injection, the back pressure port of the opening side logic valve 31 is opened by the solenoid valve 34 and the back pressure port of the closing side logic valve 32 which is always open is closed, , The back pressure port of the opening-side logic valve (71) is opened by the solenoid valve (35).

이로써, 열림측 로직 밸브 (31) 의 입구 포트와 출구 포트가 연통되고, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 입구 포트와 복귀 포트가 차단되어, 작동유 펌프 (36) 로부터의 작동유가 작동유 공급관 (37) 으로부터 열림측 로직 밸브 (31) 및 작동유관 (33) 을 개재하여 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 에 공급되고, 소정 시간 경과 후, 열림측 로직 밸브 (71) 의 입구 포트와 출구 포트가 연통되고, 작동유 펌프 (36) 로부터의 작동유가 작동유 공급관 (37) 으로부터 열림측 로직 밸브 (71) 및 작동유관 (33) 을 개재하여 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 에 공급된다.As a result, the inlet port and the outlet port of the opening-side logic valve 31 are communicated with each other, the inlet port and the return port of the closing-side logic valve 32 are shut off and the hydraulic oil from the hydraulic pump 36 is supplied to the hydraulic oil supply pipe 37, Is supplied to the large oil chamber (25) of the booster (6) via the opening side logic valve (31) and the operation oil pipe (33) from the inlet side port And the operating oil from the operating oil pump 36 is supplied from the operating oil supply pipe 37 to the large oil chamber 25 of the booster 6 via the opening side logic valve 71 and the operating oil pipe 33 do.

대오일실 (25) 에 작동유가 도입되면, 대오일실 (25) 과 소오일실 (24) 의 단면적차, 요컨대 대직경 피스톤 (22) 과 플런저 (4) 의 단면적차에 의해서 대오일실 (25) 에 공급된 작동유의 압력을 증압한다.When the working oil is introduced into the large oil chamber 25, the difference in sectional area between the large oil chamber 25 and the small oil chamber 24, that is, the difference in sectional area between the large diameter piston 22 and the plunger 4, 25).

그리고, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대오일실 (25) 의 유압에 의해서, 피스톤 로드 (23) 및 태핏 (8) 을 개재하여 플런저 (4) 가 플런저 스프링 (9) 의 스프링력에 저항하여 밀어 올려지고, 플런저실 (7) 내의 연료를 고압으로 증압하여, 토출 밸브 (5) 를 개재하여 도시되지 않은 연료 분사 밸브에 압송되고, 연료의 분사가 개시된다.2, the hydraulic pressure of the large oil chamber 25 pushes the plunger 4 against the spring force of the plunger spring 9 via the piston rod 23 and the tappet 8 The fuel in the plunger chamber 7 is pressurized to a high pressure, and the fuel is injected into the fuel injection valve (not shown) through the discharge valve 5 to start the fuel injection.

이와 같이, 열림측 로직 밸브 (31) 를 선행하여 개방하고, 계속해서 열림측 로직 밸브 (71) 를 개방함으로써, 분사 행정 1 회당의 연료 분사 기간에 있어서의 전반의 연료 분사 압력 (연료 분사율) 이 낮게 억제되고, 후반의 연료 분사 압력이 높아진다 (흡입 행정 1 회당의 열림측 로직 밸브 (31, 71) 의 개폐 상태 (리프트와 시간의 관계) 및 연료 분사 압력의 변화를 나타내면 도 3(a) 및 도 3(b) 와 같이 된다).As described above, by opening the opening side logic valve 31 in advance and then opening the opening side logic valve 71, the fuel injection pressure (fuel injection rate) in the first half in the fuel injection period per injection stroke is increased, (The relationship between lift and time) of the opening-side logic valves 31 and 71 and the change of the fuel injection pressure per one intake stroke are shown in Fig. 3 (a) And Fig. 3 (b)).

분사의 종료시에는, 전자 밸브 (34) 에 의해서 열림측 로직 밸브 (31) 의 배압 포트가 닫히고, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 배압 포트가 열림과 함께, 전자 밸브 (35) 에 의해서 열림측 로직 밸브 (71) 의 배압 포트가 닫힌다.The back pressure port of the opening side logic valve 31 is closed by the solenoid valve 34 and the back pressure port of the closing side logic valve 32 is opened by the solenoid valve 34, The back pressure port of the valve 71 is closed.

이로써, 열림측 로직 밸브 (31) 의 작동유 입구 포트와 출구 포트가 차단되고, 열림측 로직 밸브 (71) 의 작동유 입구 포트와 출구 포트가 차단됨과 함께, 닫힘측 로직 밸브 (32) 의 입구 포트와 복귀 포트가 연통되고, 증압 장치 (6) 의 대오일실 (25) 의 작동유가 닫힘측 로직 밸브 (32), 스로틀 (56) 에 의해서 유량이 규제된 배압 복귀관 (55) 및 작동유 복귀관 (40) 을 개재하여 오일 탱크 (39) 에 복귀된다.In this way, the hydraulic oil inlet port and the outlet port of the opening-side logic valve 31 are shut off, and the hydraulic oil inlet port and the outlet port of the opening-side logic valve 71 are blocked and the inlet port and the outlet port of the closing- The return port is communicated and the hydraulic fluid in the large oil chamber 25 of the booster 6 is supplied to the closed side logic valve 32 and the back pressure return pipe 55 whose flow rate is regulated by the throttle 56, 40 to return to the oil tank 39.

대오일실 (25) 로부터 작동유가 배출되면, 플런저 스프링 (9) 의 스프링력 및 저압 작동유관 (60) 을 개재하여 소오일실 (24) 로 유도된 저압 작동유의 유압에 의해서 플런저 (4) 가 하강된다.The operating force of the plunger 4 is released by the hydraulic pressure of the low pressure operating oil introduced into the small oil chamber 24 through the spring force of the plunger spring 9 and the low pressure operating oil pipe 60, Down.

여기서, 도 3(a) 에 나타내는 열림측 로직 밸브 (31, 71) 의 리프트는, 도 4 에 나타내는 밸브 케이싱 (91) 내에 왕복 슬라이딩 가능하게 끼워 맞추어진 밸브체 (92) 의 일단부에 형성되어 밸브체 (92) 와 일체로 형성된 피스톤 (93) 의 스트로크 (가동 범위) S 를 조정하는 (증감시키는) 스트로크 조정 부분 (94) 의 두께 (높이) 를 바꿈으로써 조정된다 (증감된다).The lift of the opening side logic valves 31 and 71 shown in Fig. 3 (a) is formed at one end of the valve body 92 fitted in the valve casing 91 shown in Fig. 4 so as to be slidable in a reciprocating manner (Increased or decreased) by changing the thickness (height) of the stroke adjusting portion 94 for adjusting (increasing or decreasing) the stroke (moving range) S of the piston 93 integrally formed with the valve body 92.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 열림측 로직 밸브 (31) 의 리프트는 열림측 로직 밸브 (71) 의 리프트보다 작아지도록, 즉 열림측 로직 밸브 (31) 의 스트로크 조정 부분 (94) 의 두께는 열림측 로직 밸브 (71) 의 스트로크 조정 부분 (94) 의 두께보다 두꺼워지도록 설정되어 있다.3, the lift of the opening side logic valve 31 is made smaller than the lift of the opening side logic valve 71, that is, the thickness of the stroke adjusting portion 94 of the opening side logic valve 31 is smaller than that of the opening side logic valve 71, Is set to be thicker than the thickness of the stroke adjusting portion (94) of the logic valve (71).

또, 도 3(a) 에 나타내는 열림측 로직 밸브 (31) 가 열릴 때의 경사는 스로틀 (59) 에 의해서 정해지고, 도 3(a) 에 나타내는 열림측 로직 밸브 (71) 가 열릴 때의 경사는 스로틀 (57) 에 의해서 정해진다. 한편, 도 3(a) 에 나타내는 열림측 로직 밸브 (31) 가 닫힐 때의 경사는 스로틀 (53) 에 의해서 정해지고, 도 3(a) 에 나타내는 열림측 로직 밸브 (71) 가 닫힐 때의 경사는 스로틀 (54) 에 의해서 정해진다.3 (a) is determined by the throttle 59, and the inclination when the open-side logic valve 71 shown in Fig. 3 (a) Is determined by the throttle 57. On the other hand, the inclination when the open-side logic valve 31 shown in Fig. 3 (a) is closed is determined by the throttle 53, and the inclination when the open-side logic valve 71 shown in Fig. Is determined by the throttle 54.

또한, 도 4 중의 부호 95 는 밸브체 (92) 및 피스톤 (93) 을 닫는 방향으로 탄성 지지하는 스프링이다.Reference numeral 95 in Fig. 4 denotes a spring for elastically supporting the valve body 92 and the piston 93 in the closing direction.

본 실시형태에 관련된 유압 구동식 연료 분사 장치 (81) 에 의하면, 연료 분사 펌프 (1) 로부터 분사되는 연료 분사 압력을, 원하는 연료 분사 압력, 즉 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있다.According to the hydraulic drive type fuel injection device 81 relating to the present embodiment, the fuel injection pressure injected from the fuel injection pump 1 is reduced by shortening the desired fuel injection pressure, that is, the heat reception period corresponding to the shortening of the fuel injection period Called fuel injection pressure mode in which the fuel injection pressure mode after a certain period from the start of fuel injection becomes the injection pressure mode in which the injection pressure increase rate is large.

또, 본 실시형태에 관련된 유압 구동 연료 분사 장치 (81) 를 구비한 내연 기관에 의하면, 연료 분사 기간의 단축에 대응한 수열 기간을 단축시킴과 함께, 연료 분사 개시부터 일정 기간을 거친 후의 연료 분사 압력 모드가 분사 압력 상승률이 큰 분사 압력 모드로 되는, 이른바 후고의 연료 분사 압력 모드로 할 수 있다. 그 때문에, 통내 최고 압력 및 연소 온도의 상승을 억제할 수 있고, NOx (질소산화물) 의 배출량을 저감시킬 수 있음과 함께, 연비를 저감시킬 수 있다.According to the internal combustion engine provided with the hydraulic driving fuel injection device 81 related to the present embodiment, it is possible to shorten the period of the water heat period corresponding to the shortening of the fuel injection period, Called fuel injection pressure mode in which the pressure mode is the injection pressure mode in which the injection pressure increasing rate is large. Therefore, the increase of the maximum pressure in the cylinder and the combustion temperature can be suppressed, the emission amount of NOx (nitrogen oxide) can be reduced, and the fuel consumption can be reduced.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경·변형이 가능하다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes and modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

예를 들어, 전자 밸브의 수, 전자 밸브의 리프트, 스로틀의 직경을 적절히 필요에 따라서 선택함으로써, 다종 다양한 연료 분사 압력 모드를 만들어 낼 수 있어 연료 분사율 제어의 자유도를 확대할 수 있다.For example, by selecting the number of solenoid valves, the lift of the solenoid valve, and the diameter of the throttle as required, various types of fuel injection pressure modes can be created, and the degree of freedom of fuel injection rate control can be increased.

1 : 연료 분사 펌프
4 : 플런저
6 : 증압 장치
22 : 대직경 피스톤 (증압 피스톤)
31 : 열림측 로직 밸브
32 : 닫힘측 로직 밸브
34 : (제 1) 전자 밸브
35 : (제 2) 전자 밸브
71 : 열림측 로직 밸브1: fuel injection pump
4: plunger
6: Reboiler
22: Large diameter piston (booster piston)
31: Opening-side logic valve
32: Closed-side logic valve
34: (first) solenoid valve
35: (second) solenoid valve
71: Opening-side logic valve

Claims (4)

작동유의 압력을 증압 피스톤에 의해서 증압하여 연료 분사 펌프의 플런저에 전달하는 증압 장치와,
상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는 열림측 로직 밸브 및 상기 증압 장치로부터의 작동유의 배출을 담당하는 닫힘측 로직 밸브를 각각 개폐 제어하는 제 1 전자 밸브와,
상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는, 상기 열림측 로직 밸브와는 상이한 적어도 하나의 열림측 로직 밸브를 개폐 제어하는 적어도 하나의 제 2 전자 밸브와,
상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브를 각각 개폐 제어하는 제어기를 구비한 유압 구동 연료 분사 장치로서,
상기 제어기에 의해서 상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브의 개폐 시기를 제어함과 함께, 상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브의 리프트를 조정함으로써, 상기 연료 분사 펌프로부터 분사되는 연료 분사 압력이 원하는 연료 분사 압력이 되도록 한 유압 구동 연료 분사 장치.A pressure increasing device for increasing the pressure of the working oil by the pressure-increasing piston and delivering it to the plunger of the fuel injection pump,
A first solenoid valve for opening / closing the opening side logic valve for supplying the operating fluid to the pressure increasing device and the closing side logic valve for discharging operating fluid from the pressure increasing device,
At least one second solenoid valve for controlling the opening and closing of at least one open side logic valve different from the open side logic valve, which is responsible for supplying the operating fluid to the booster,
And a controller for controlling opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve, respectively, the hydraulic drive fuel injection device comprising:
The controller controls the opening and closing timing of the first solenoid valve and the second solenoid valve and adjusts the lift of the first solenoid valve and the second solenoid valve so that the fuel injected from the fuel injection pump So that the pressure becomes the desired fuel injection pressure. 작동유의 압력을 증압 피스톤에 의해서 증압하여 연료 분사 펌프의 플런저에 전달하는 증압 장치와,
상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는 제 1 열림측 로직 밸브 및 상기 증압 장치로부터의 작동유의 배출을 담당하는 닫힘측 로직 밸브를 각각 개폐 제어하는 제 1 전자 밸브와,
상기 증압 장치에 대한 작동유의 공급을 담당하는 제 2 열림측 로직 밸브를 개폐 제어하는 적어도 하나의 제 2 전자 밸브와,
상기 제 1 전자 밸브 및 상기 제 2 전자 밸브를 각각 개폐 제어하는 제어기를 구비한 유압 구동 연료 분사 장치로서,
상기 제어기에 의해서 연료 분사 개시시에 상기 제 1 열림측 로직 밸브가 열림이 되고, 또한, 상기 닫힘측 로직 밸브가 닫힘이 되고, 소정 시간 경과후에 상기 제 2 열림측 로직 밸브가 열림이 되도록 한 유압 구동 연료 분사 장치.A pressure increasing device for increasing the pressure of the working oil by the pressure-increasing piston and delivering it to the plunger of the fuel injection pump,
A first solenoid valve for opening and closing a first open side logic valve for supplying operating fluid to the booster and a closing side logic valve for discharging operating fluid from the booster,
At least one second solenoid valve for opening and closing a second open side logic valve for supplying operating fluid to the booster,
And a controller for controlling opening and closing of the first solenoid valve and the second solenoid valve, respectively, the hydraulic drive fuel injection device comprising:
Wherein the first open-side logic valve is opened by the controller at the start of fuel injection, the closed-side logic valve is closed, and after the predetermined time elapses, the second open- Drive fuel injector. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 전자 밸브 및/또는 상기 제 2 전자 밸브의 수, 상기 제 1 전자 밸브 및/또는 상기 제 2 전자 밸브의 리프트, 스로틀의 직경을 적절히 필요에 따라서 선택함으로써, 다종 다양한 연료 분사 압력 모드를 만들어 내도록 한 유압 구동 연료 분사 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
By selecting the number of the first solenoid valve and / or the second solenoid valve, the diameter of the lift of the first solenoid valve and / or the throttle of the second solenoid valve appropriately as required, various types of fuel injection pressure modes Hydraulic driven fuel injector to be produced. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 유압 구동 연료 분사 장치를 구비하는 내연 기관.An internal combustion engine comprising the hydraulic driving fuel injection device according to any one of claims 1 to 3.
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