JP2015068295A - Fuel injection pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射ポンプの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a fuel injection pump.
燃料噴射ポンプは、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものとして公知である。燃料噴射ポンプは、プランジャバレル内にてプランジャを上下摺動させることで圧送される燃料を、複数の吐出弁へ送出し、各吐出弁から燃料噴射ノズルへ圧送する構成とされている(例えば、特許文献1)。 BACKGROUND ART A fuel injection pump is known as a pump that delivers fuel injected into a combustion chamber of a diesel engine at a high pressure. The fuel injection pump is configured to send fuel that is pumped by sliding the plunger up and down in the plunger barrel to a plurality of discharge valves and to pump the fuel from each discharge valve to a fuel injection nozzle (for example, Patent Document 1).
ディーゼルエンジンでは、規制によって「すす(以下、Sd)」を大幅に低減させる必要がある。ディーゼルエンジンでは、Sdを大幅に低減させるためには、燃料噴射時期を遅角させることが有効である。 In a diesel engine, it is necessary to significantly reduce “soot (hereinafter referred to as Sd)” by regulation. In a diesel engine, in order to significantly reduce Sd, it is effective to retard the fuel injection timing.
一方、ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時期を遅角させると、白煙消滅時間(エンジン始動後から白煙が消滅するまでの時間)が大幅に悪化する。白煙消滅時間が悪化する傾向は、ハイアイドル(低負荷かつ高回転)での始動時に顕著にみられる現象である。 On the other hand, in a diesel engine, if the fuel injection timing is retarded, the white smoke disappearance time (the time from when the engine starts until the white smoke disappears) is greatly deteriorated. The tendency of the white smoke extinguishing time to deteriorate is a phenomenon that is noticeable when starting at high idle (low load and high rotation).
つまり、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とは、トレードオフの関係にある。そして、エンジン回転数全域にて燃料噴射時期を遅角させた上で、高回転時のみ燃料噴射時期を進角させれば、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できることが分かっている。 That is, the generation of Sd and the deterioration of the white smoke disappearance time are in a trade-off relationship. It has been found that if the fuel injection timing is retarded over the entire engine speed range and then the fuel injection timing is advanced only at high speed, the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinction time can be improved. Yes.
本発明の解決しようとする課題は、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる燃料噴射ポンプを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a fuel injection pump capable of improving the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinguishing time.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出し、プランジャから燃料噴射ノズルに燃料が圧送される経路の途中にデリベリバルブが設けられる燃料噴射ポンプであって、前記デリベリバルブが収納されるデリベリ室と連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加する容積増減機構を備えるものである。 That is, in the first aspect of the present invention, the fuel injection pump is provided with a delivery valve provided in the middle of a path in which fuel injected into the combustion chamber of the diesel engine is sent out at a high pressure and fuel is pumped from the plunger to the fuel injection nozzle. Is provided with a volume increasing / decreasing mechanism that communicates with the delivery chamber in which the volume is reduced and that the volume decreases as the engine speed increases and the volume increases as the engine speed decreases.
請求項2においては、請求項1記載の燃料噴射ポンプであって、エンジン回転数センサによってエンジン回転数が検出され、ソレノイドアクチュエータによって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the fuel injection pump according to the first aspect, the engine speed is detected by an engine speed sensor, and the volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased / decreased by a solenoid actuator.
請求項3においては、請求項1記載の燃料噴射ポンプであって、カム軸によって駆動される油圧ポンプによって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fuel injection pump according to the first aspect, the volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased or decreased by a hydraulic pump driven by a camshaft.
請求項4においては、請求項1記載の燃料噴射ポンプであって、レギュレータレバーの回動によって前記容積増減機構の容積が増減されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fuel injection pump according to the first aspect, the volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased or decreased by the rotation of the regulator lever.
本発明の燃料噴射ポンプによれば、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。 According to the fuel injection pump of the present invention, the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinguishing time can be improved.
図1を用いて、燃料噴射ポンプ100の構成について説明する。
なお、図1では、燃料噴射ポンプ100を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 1, the
燃料噴射ポンプ100は、本発明の燃料噴射ポンプに係る実施形態である。燃料噴射ポンプ100は、ディーゼルエンジンに備えられている。燃料噴射ポンプ100は、ディーゼルエンジンの燃焼室内に噴射する燃料を高圧で送り出すものである。
The
燃料噴射ポンプ100には、ポンプハウジング102の上面から下方に穿設した孔内に、筒形状のプランジャバレル103が挿入されている。プランジャバレル103内には、プランジャ104が上下摺動可能に挿入されている。プランジャ104の上方には、加圧室107が形成されている。
The
プランジャ104の下方には、タペット108が、ポンプハウジング102内をプランジャ104と一体的に上下摺動可能に挿入されている。タペット108の下面には、カム109が当接されている。プランジャ104及びタペット108は、プランジャバネ105により下方に付勢されている。
Below the
カム109は、カム軸110上に設けられている。カム軸110は、燃料噴射ポンプ100のポンプハウジング102にカム軸受111を介して軸支されている。プランジャ104の上方には、デリベリバルブ113が設けられている。デリベリバルブ113について、詳しくは後述する。
The
このような構成とすることで、カム軸110の回転とともに、カム109外周に摺接したタペット108及びプランジャ104が上下往復摺動し、図示しない燃料フィードポンプにより燃料が圧送される。圧送された燃料は、プランジャ104が上流側(下方)へ摺動した時に、バレルポート106を開いて、加圧室107に吸入される。加圧室107内に吸引された燃料は、プランジャ104が下流側(上方)へ摺動した時に加圧される。
With such a configuration, as the
図2を用いて、デリベリバルブ113の構成について説明する。
なお、図2では、デリベリバルブ113を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the
In FIG. 2, the
デリベリバルブ113は、筒形状のデリベリバルブケース114と、デリベリバルブ体116と、デリベリバルブ体116をデリベリバルブケース114側へ付勢するデリベリバルブスプリング115と、を具備している。
The
デリベリバルブケース114とプランジャバレル103はポンプハウジング102の上面から下方に穿設した孔内に挿入される(図1参照)。デリベリバルブ体116はケーシング112のバネ収納部112dの下方に上下摺動可能に挿入され、デリベリバルブスプリング115によってデリベリバルブケース114側(下方)へ付勢されている。ここで、受体120とバネ収納部112dとデリベリバルブ体116で形成される空間をデリベリ室Rとする。
The
ケーシング112は、筒形状の部材であって、上方よりポンプハウジング102の上面より穿設した孔内に挿入されている。ケーシング112の軸心部には貫通孔が穿設され、その内部は上から、燃料吐出口112a、小口径燃料通路112b、ガイド体収納部112c、バネ収納部112d、デリベリバルブケース嵌合部112eが形成されている。
The
燃料吐出口112aは、貫通孔の下流側端部に下流側方向に広がるテーパ状に形成され、高圧管が接続される。燃料吐出口112aの下部(上流側に)に小口径燃料通路112bが形成され減衰弁スプリング118の一側を受け止めている。小口径燃料通路112bの上流側にガイド体収納部112cが形成され、ガイド体122と弁体121と受体120とを収納している。
The
ガイド体収納部112cの上流側には、バネ収納部112dが形成され、デリベリバルブスプリング115とデリベリバルブ体116の上部を収納している。バネ収納部112dの下部にデリベリバルブケース114の上部を嵌合するデリベリバルブケース嵌合部112eが形成されている。
A
デリベリバルブ113の上方(下流側)には、減衰弁117が設けられている。この減衰弁117は、弁体121が減衰弁スプリング118により下方へ付勢されて、弁体121が受体120に当接されるようにしている。
A
このような構成とすることで、加圧室107内の加圧された燃料圧が、デリベリバルブ113及び減衰弁117の所定の開弁圧を超えたとき、デリベリバルブ体116及び弁体121が下流側(上方)へ摺動し、デリベリバルブ113及び減衰弁117が開弁し、バネ収納部112d、通路孔120a、小口径燃料通路112b、燃料吐出口112aを介して、図示しない燃料噴射ノズルに燃料が圧送されることとなる。
With such a configuration, when the pressurized fuel pressure in the pressurizing
図3を用いて、実施形態1の容積付加機構10の構成について説明する。
なお、図3では、容積付加機構10を一部断面視かつ側面視にて表している。
The configuration of the volume addition mechanism 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 3, the volume adding mechanism 10 is shown in partial cross-sectional view and side view.
容積付加機構10は、デリベリ室Rと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構10は、通路11と、シリンダ室12と、燃料室12aと、ピストン13と、ソレノイド14と、コントローラ50と、を具備している。
The volume adding mechanism 10 communicates with the delivery chamber R, and decreases in volume as the engine speed increases, and increases in volume as the engine speed decreases. The volume addition mechanism 10 includes a passage 11, a cylinder chamber 12, a
シリンダ室12は、ピストン13によって燃料室12aを構成している。通路11は、ケーシング112に形成されるデリベリ室Rと燃料室12aとを連通するものであるピストン13は、シリンダ室12内部を摺動し、燃料室12aの容積を増減させるものである。ソレノイド14は、コントローラ50に接続され、ピストン13を往復駆動するものである。
The cylinder chamber 12 constitutes a
コントローラ50は、ソレノイド14と、燃料噴射ポンプ100が設けられる図示せぬエンジンのエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ51と、に接続されている。コントローラ50は、エンジン回転数が増加するに従ってシリンダ室12の容積が減少するようにソレノイド14によってピストン13を駆動し、エンジン回転数が減少するに従ってシリンダ室12の容積が増加するようにソレノイド14によってピストン13を駆動する機能を有している。
The
容積付加機構10の作用について説明する。
容積付加機構10では、従来のデリベリ室Rの容積に容積付加機構10のシリンダ室12の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構10を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる(第一制御)。
The operation of the volume addition mechanism 10 will be described.
In the volume addition mechanism 10, the volume of the cylinder chamber 12 of the volume addition mechanism 10 is added to the volume of the conventional delivery chamber R. For this reason, a time delay occurs until the injection pressure is propagated to a fuel injection nozzle (not shown), and the fuel injection timing is retarded. That is, by providing the volume addition mechanism 10, the fuel injection timing is retarded over the entire engine speed (first control).
一方、容積付加機構10では、エンジン回転数が増加するに従ってシリンダ室12の容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる(第二制御)。 On the other hand, in the volume addition mechanism 10, the volume of the cylinder chamber 12 decreases as the engine speed increases. Therefore, although the fuel injection timing is retarded throughout the engine speed by the first control, the time delay is improved until the injection pressure is propagated to the fuel injection nozzle (not shown), and the fuel injection timing is advanced. become. That is, only when the engine speed is high, the lead angle is advanced as compared to the first control (second control).
容積付加機構10の効果について説明する。
容積付加機構10によれば、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
The effect of the volume addition mechanism 10 will be described.
According to the volume addition mechanism 10, the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinguishing time can be improved. That is, in the entire engine speed range, the fuel injection timing is retarded by the first control, and the fuel injection timing is advanced only at the high speed by the second control. Can be improved.
図4を用いて、実施形態2の容積付加機構20の構成について説明する。
なお、図4では、容積付加機構20を一部断面視かつ側面視にて表している。
The structure of the volume addition mechanism 20 of Embodiment 2 is demonstrated using FIG.
In FIG. 4, the volume adding mechanism 20 is shown in a partial sectional view and a side view.
容積付加機構20は、デリベリ室Rと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構20は、通路21と、シリンダ室22と、ピストン23と、リリーフバルブ24と、油圧ポンプ25と、を具備している。
The volume addition mechanism 20 communicates with the delivery chamber R, and decreases in volume as the engine speed increases, and increases in volume as the engine speed decreases. The volume addition mechanism 20 includes a passage 21, a cylinder chamber 22, a
通路21、シリンダ室22、燃料室22a及びピストン23は、実施形態1の通路11、シリンダ室12及びピストン13と同様の構成であるため、説明を省略する。
Since the passage 21, the cylinder chamber 22, the fuel chamber 22a, and the
シリンダ室22は、ピストン23によって燃料室22aと作動油室22bとに分けられている。切換バルブ24は、油圧ポンプ25とシリンダ室22との途上に設けられている。切換バルブ24は、油圧ポンプ25から送られる作動油の油圧が所定圧力以上となった場合には、シリンダ室22の作動油室22bへ作動油を供給する機能を有している。油圧ポンプ25は、燃料噴射ポンプ100が設けられるエンジンによって駆動されるものである。
The cylinder chamber 22 is divided into a fuel chamber 22 a and a
容積付加機構20の作用について説明する。
容積付加機構20では、従来のデリベリ室Rの容積に容積付加機構20のシリンダ室22の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構20を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる(第一制御)。
The operation of the volume addition mechanism 20 will be described.
In the volume addition mechanism 20, the volume of the cylinder chamber 22 of the volume addition mechanism 20 is added to the volume of the conventional delivery chamber R. For this reason, a time delay occurs until the injection pressure is propagated to a fuel injection nozzle (not shown), and the fuel injection timing is retarded. That is, by providing the volume addition mechanism 20, the fuel injection timing is retarded over the entire engine speed (first control).
一方、容積付加機構10では、エンジン回転数が増加するに従って油圧ポンプ25による作動圧が所定圧力以上に増加すると切換バルブ24が切り換り、作動油室22bに作動油が供給される。そして、シリンダ室22内のピストン23が燃料室側22aに移動して燃焼室22aの容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる(第二制御)。
On the other hand, in the volume addition mechanism 10, when the operating pressure by the
容積付加機構20の効果について説明する。
容積付加機構20によれば、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
The effect of the volume addition mechanism 20 will be described.
According to the volume addition mechanism 20, the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinction time can be improved. That is, in the entire engine speed range, the fuel injection timing is retarded by the first control, and the fuel injection timing is advanced only at the high speed by the second control. Can be improved.
図5を用いて、実施形態3の容積付加機構30の構成について説明する。
なお、図5では、容積付加機構30を一部断面視かつ側面視にて表している。
The structure of the volume addition mechanism 30 of Embodiment 3 is demonstrated using FIG.
In FIG. 5, the volume adding mechanism 30 is shown in a partial sectional view and a side view.
容積付加機構30は、デリベリ室Rと連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加するものである。容積付加機構30は、通路31と、シリンダ室32と、ピストン33と、同期リンク34と、を具備している。
The volume addition mechanism 30 communicates with the delivery chamber R, and decreases in volume as the engine speed increases, and increases in volume as the engine speed decreases. The volume addition mechanism 30 includes a
通路31、シリンダ室32、燃焼室32a及びピストン33は、実施形態1の通路11、シリンダ室12、燃焼室12a及びピストン13と同様の構成であるため、説明を省略する。
Since the
レギュレータレバー52は、燃料噴射ポンプ100を備えるエンジンに設けられている。レギュレータレバー52は、回動操作されることによって、燃料噴射ポンプ100の燃料噴射量を調整して、エンジン回転数を制御するように構成されている。
The
同期リンク34は、一端がピストン33の他端側と回動自在に支持され、他端がレギュレータレバー52の一端側と回動自在に支持されている。同期リンク34は、レギュレータレバー52がエンジン回転数を高回転に制御するように回動されれば、シリンダ室32の容積が減少するように、レギュレータレバー52がエンジン回転数を低回転に制御するように回動されれば、シリンダ室32の容積が増加するように、ピストン33とレギュレータレバー52とを支持している。
One end of the
容積付加機構30の作用について説明する。
容積付加機構30では、従来のデリベリ室Rの容積に容積付加機構30のシリンダ室32の容積が付加されることになる。このため、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが発生し、燃料噴射時期を遅角させることになる。すなわち、容積付加機構20を設けることによって、燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となる(第一制御)。
The operation of the volume addition mechanism 30 will be described.
In the volume addition mechanism 30, the volume of the cylinder chamber 32 of the volume addition mechanism 30 is added to the volume of the conventional delivery chamber R. For this reason, a time delay occurs until the injection pressure is propagated to a fuel injection nozzle (not shown), and the fuel injection timing is retarded. That is, by providing the volume addition mechanism 20, the fuel injection timing is retarded over the entire engine speed (first control).
一方、容積付加機構30では、エンジン回転数が増加するようにレギュレータレバー52が回動されるに従ってシリンダ室32の容積が減少することになる。そのため、第一制御によって燃料噴射時期はエンジン回転数全域では遅角となるものの、噴射圧力が図示しない燃料噴射ノズルに伝播されるまでに時間的遅れが改善され、燃料噴射時期を進角させることになる。すなわち、エンジン回転数が高回転時にのみ、第一制御時と比較して進角となる(第二制御)。
On the other hand, in the volume addition mechanism 30, the volume of the cylinder chamber 32 decreases as the
容積付加機構30の効果について説明する。
容積付加機構30によれば、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。すなわち、エンジン回転数全域では、第一制御によって燃料噴射時期を遅角させた上で、第二制御では高回転時のみ燃料噴射時期を進角させているので、Sdの発生と白煙消滅時間の悪化とを改善できる。
The effect of the volume addition mechanism 30 will be described.
According to the volume addition mechanism 30, it is possible to improve the generation of Sd and the deterioration of the white smoke extinguishing time. That is, in the entire engine speed range, the fuel injection timing is retarded by the first control, and the fuel injection timing is advanced only at the high speed by the second control. Can be improved.
10 容積付加機構
11 連絡通路
12 シリンダ室
13 ピストン
50 コントローラ
51 エンジン回転数センサ
100 燃料噴射ポンプ
103 プランジャバレル
104 プランジャ
112 ケーシング
113 デリベリバルブ
R デリベリ室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Volume addition mechanism 11 Communication path 12 Cylinder chamber 13
Claims (4)
前記デリベリバルブが収納されるデリベリ室と連通し、エンジン回転数が増加するに従って容積が減少し、エンジン回転数が減少するに従って容積が増加する容積増減機構を備える、
燃料噴射ポンプ。 A fuel injection pump in which a fuel to be injected into a combustion chamber of a diesel engine is sent out at a high pressure, and a delivery valve is provided in the middle of a path through which fuel is pumped from a plunger to a fuel injection nozzle,
A volume increasing / decreasing mechanism that communicates with the delivery chamber in which the delivery valve is housed, and that decreases in volume as the engine speed increases and increases in volume as the engine speed decreases;
Fuel injection pump.
エンジン回転数センサによってエンジン回転数が検出され、
ソレノイドアクチュエータによって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。 The fuel injection pump according to claim 1,
The engine speed is detected by the engine speed sensor,
The volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased or decreased by a solenoid actuator.
Fuel injection pump.
カム軸によって駆動される油圧ポンプによって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。 The fuel injection pump according to claim 1,
The volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased or decreased by a hydraulic pump driven by a camshaft.
Fuel injection pump.
レギュレータレバーの回動によって前記容積増減機構の容積が増減される、
燃料噴射ポンプ。
The fuel injection pump according to claim 1,
The volume of the volume increasing / decreasing mechanism is increased or decreased by the rotation of the regulator lever.
Fuel injection pump.
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