JP2512956B2 - Fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents
Fuel injection device for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パイロット噴射機構を備えた内燃機関用燃
料噴射装置に関する。The present invention relates to a fuel injection device for an internal combustion engine equipped with a pilot injection mechanism.
例えばディーゼル機関においては、燃料の主噴射に先
立ちパイロット噴射を行なうと、燃焼騒音を低減する上
で効果があることが知られており、その具体的な手段の
一つが例えば「実公昭50−2905号公報」に示されてい
る。For example, in a diesel engine, it is known that performing pilot injection prior to main injection of fuel is effective in reducing combustion noise, and one of the concrete means thereof is, for example, “Jitsuko Sho 50-2905”. Japanese patent publication ".
この公報に示された燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプ
と燃料噴射弁との間に、燃料の主噴射に先立ちパイロッ
ト噴射をなすパイロット噴射機構を備えている。このパ
イロット噴射機構は、燃料入口と燃料出口を有する本体
内に、燃料入口側が閉塞されたパイロット噴射用のピス
トンを往復動可能に収容し、このピストンの閉塞端面に
燃料流通孔を設けるとともに、この燃料流通孔を開閉す
る常閉形のボール弁を設け、これらボール弁とピストン
の作動を、夫々スプリングにより独立して制御してい
る。The fuel injection device disclosed in this publication has a pilot injection mechanism between the fuel injection pump and the fuel injection valve, which performs pilot injection prior to main injection of fuel. In this pilot injection mechanism, a piston for pilot injection whose fuel inlet side is closed is reciprocally housed in a main body having a fuel inlet and a fuel outlet, and a fuel circulation hole is provided on a closed end surface of the piston. A normally closed ball valve that opens and closes the fuel flow hole is provided, and the operation of these ball valve and piston is independently controlled by springs.
すなわち、燃料噴射ポンプからの燃料が燃料入口に送
られてくると、ピストンの閉塞端面に圧力が加わり、こ
のピストンがスプリングの付勢力に抗して燃料出口側に
所定のストローク分だけ移動される。この結果、本体内
の燃料が燃料出口から燃料噴射弁に圧送され、パイロッ
ト噴射が行なわれる。That is, when the fuel from the fuel injection pump is sent to the fuel inlet, pressure is applied to the closed end surface of the piston, and the piston is moved by a predetermined stroke to the fuel outlet side against the biasing force of the spring. . As a result, the fuel in the main body is pressure-fed from the fuel outlet to the fuel injection valve, and pilot injection is performed.
そして、ピストンが所定ストローク移動して、それ以
上の移動が阻止されると、燃料入口に圧送される燃料の
圧力により、ボール弁がスプリングの付勢力に抗して開
作動し、燃料流通孔を開く。このため、燃料は燃料流通
孔を介して本体内に流れ込むとともに、ここから燃料出
口を通じて燃料噴射弁に圧送され、上記パイロット噴射
に引き続いて、燃料の主噴射が行なわれる。Then, when the piston moves for a predetermined stroke and is prevented from moving further, the ball valve is opened against the biasing force of the spring by the pressure of the fuel pumped to the fuel inlet, and the ball valve is opened. open. For this reason, the fuel flows into the main body through the fuel circulation hole, is pressure-fed from here to the fuel injection valve through the fuel outlet, and following the pilot injection, main injection of the fuel is performed.
しかしながら、この従来のパイロット噴射機構におい
ては、ボール弁が開いて主噴射が開始されると、燃料流
通孔の上流側の燃料圧力が下流側に導入されるので、ボ
ール弁の上流側と下流側の圧力差がほとんどなくなり、
ボール弁がスプリングの付勢力を受けて閉じてしまう。
そして、このボール弁を上流側から押圧する燃料の圧力
が、スプリングの付勢力に打ち勝つと、再びボール弁が
開くので、主噴射期間中に、ボール弁が開閉作動を繰り
返し、挙動が不安定となる。However, in this conventional pilot injection mechanism, when the ball valve is opened and main injection is started, the fuel pressure on the upstream side of the fuel flow hole is introduced on the downstream side. The pressure difference between
The ball valve closes under the biasing force of the spring.
Then, when the pressure of the fuel that presses the ball valve from the upstream side overcomes the biasing force of the spring, the ball valve opens again, so the ball valve repeatedly opens and closes during the main injection period, and the behavior becomes unstable. Become.
この結果、主噴射時における燃料の噴射量のばらつき
が大きくなるといった不具合がある。As a result, there is a problem that the variation in the fuel injection amount during the main injection becomes large.
また、ボール弁が閉じてしまうと、パイロット噴射機
構の上流側と下流側の連通が完全に断たれてしまうの
で、このパイロット噴射機構と燃料噴射弁との間に残圧
が発生し易く、燃料噴射弁が閉じた際の反射波により、
主噴射の終了後にも二次あるいは三次噴射が発生すると
いう問題もある。Further, when the ball valve is closed, the communication between the upstream side and the downstream side of the pilot injection mechanism is completely cut off, so that a residual pressure easily occurs between the pilot injection mechanism and the fuel injection valve, By the reflected wave when the injection valve is closed,
There is also a problem that secondary or tertiary injection occurs even after the end of the main injection.
したがって、本発明は、パイロット噴射に引き続いて
安定した主噴射を行なえ、しかも、主噴射の終了後に、
二次および三次噴射を引き起こすような残圧が発生する
こともなく、信頼性の高い内燃機関用燃料噴射装置の提
供を目的とする。Therefore, the present invention can perform a stable main injection subsequent to the pilot injection, and further, after the main injection is completed,
An object of the present invention is to provide a highly reliable fuel injection device for an internal combustion engine without generating residual pressure that causes secondary and tertiary injection.
そこで、本発明においては、燃料噴射ポンプと燃料噴
射弁との間に、燃料の主噴射に先立ちパイロット噴射を
行なうパイロット噴射機構を設けた内燃機関用燃料噴射
装置を前提とし、 上記パイロット噴射機構は、燃料入口および燃料出口
を有する本体と、この本体内に軸方向に往復動可能に収
容されたプランジャを備え、このプランジャの燃料入口
側の端部を燃料出口側の端部よりも大径に形成して、こ
の大径部を上記燃料入口に連なる流入室内に軸方向に摺
動可能に嵌合するとともに、上記プランジャの燃料出口
側の小径部を、上記燃料出口に連なる流出室内に軸方向
に摺動可能に嵌合し、このプランジャの内部に、一端が
通路断面積の小さな第１の連通路を介して流入室に連な
り、かつ他端が流出室に開口する燃料通路を形成し、こ
のプランジャを第１のスプリングを介して流入室側の復
帰位置に押圧付勢する一方、上記本体内には、プランジ
ャが流入室内に流入する燃料の圧力を受けて上記復帰位
置から流出室側に移動された際に、上記プランジャに当
接するストッパを設け、このストッパを第２のスプリン
グを介して上記プランジャとは独立して流入室側に押圧
付勢するとともに、上記プランジャが流入室内の燃料圧
力を受けて上記ストッパに当接した位置からこのストッ
パと共にさらに流出室側に移動された際に、上記燃料通
路と流入室とを、上記第１の連通路よりも通路断面積の
大きな第２の連通路を介して連通させたことを特徴とす
る。Therefore, the present invention is premised on a fuel injection device for an internal combustion engine in which a pilot injection mechanism for performing pilot injection prior to main injection of fuel is provided between a fuel injection pump and a fuel injection valve. A main body having a fuel inlet and a fuel outlet, and a plunger accommodated in the main body so as to be capable of reciprocating in the axial direction, and the end portion of the plunger on the fuel inlet side has a larger diameter than the end portion on the fuel outlet side. The large diameter portion is axially slidably fitted in the inflow chamber connected to the fuel inlet, and the small diameter portion on the fuel outlet side of the plunger is axially inserted in the outflow chamber connected to the fuel outlet. A fuel passage having one end connected to the inflow chamber via the first communication passage having a small passage cross-sectional area and the other end opening to the outflow chamber, This program The plunger is pressed and urged to the return position on the inflow chamber side via the first spring, while the plunger moves in the main body from the return position to the outflow chamber side under the pressure of the fuel flowing into the inflow chamber. When this is done, a stopper is provided that comes into contact with the plunger, and this stopper is pressed and urged toward the inflow chamber side independently of the plunger via the second spring, and the plunger reduces the fuel pressure in the inflow chamber. When the fuel passage and the inflow chamber are moved to the outflow chamber side together with the stopper from the position where they are received and abutted against the stopper, the fuel passage and the inflow chamber are connected to the second communication passage having a larger cross-sectional area than the first communication passage. It is characterized by communicating through a passage.
この構成によれば、燃料噴射ポンプからの燃料は、燃
料入口を通じて流入室に流れ込み、ここから第１の連通
路および燃料通路を経て流出室に流入する。このため、
流入室および流出室の圧力が上昇するが、第１の連通路
は通路断面積が小さく、燃料の流通量がある程度制限さ
れるために、第１の連通路の上流側と下流側とでは圧力
差が生じ、流入室の圧力の方が下流側に流出室の圧力よ
りも高くなる。According to this configuration, the fuel from the fuel injection pump flows into the inflow chamber through the fuel inlet, and then flows into the outflow chamber through the first communication passage and the fuel passage. For this reason,
Although the pressures of the inflow chamber and the outflow chamber rise, the first communication passage has a small passage cross-sectional area and the flow amount of fuel is limited to some extent. Therefore, the pressure is increased between the upstream side and the downstream side of the first communication passage. A difference occurs and the pressure in the inflow chamber is higher on the downstream side than the pressure in the outflow chamber.
しかも、流入室にはプランジャの大径部が嵌合されて
いるから、この大径部の受圧面積の方が流出室側の小径
部の受圧面積よりも大きくなり、この大径部に加わる燃
料圧力が第１のスプリングの付勢力に打ち勝つと、プラ
ンジャがストッパに当接するまで本体内を移動する。こ
の結果、小径部が流出室内に押し込まれるから、この流
出室内の燃料圧力が一時的に上昇し、流出室内の燃料が
燃料出口から燃料噴射弁に圧送されて、パイロット噴射
が行なわれる。Moreover, since the large diameter portion of the plunger is fitted in the inflow chamber, the pressure receiving area of this large diameter portion becomes larger than the pressure receiving area of the small diameter portion on the outflow chamber side, and the fuel added to this large diameter portion is increased. When the pressure overcomes the biasing force of the first spring, the plunger moves within the body until it abuts the stopper. As a result, since the small diameter portion is pushed into the outflow chamber, the fuel pressure in the outflow chamber temporarily rises, the fuel in the outflow chamber is pressure-fed from the fuel outlet to the fuel injection valve, and pilot injection is performed.
一方、燃料噴射ポンプからの燃料の圧送に伴って、プ
ランジャの大径部に作用する燃料圧力がさらに増大し、
この燃料圧力が二つのスプリングの付勢力の和に打ち勝
つと、プランジャが再び流出室側に向って移動を開始
し、その移動量が一定範囲を越えると、流入室と燃料通
路とが、上記第１の連通路よりも通路断面積の大きな第
２の連通路を通じて連通される。このため、流入室内の
燃料は第２の連通路、燃料通路、流出室および燃料出口
を介して一気に燃料噴射弁に圧送され、主噴射が行なわ
れる。On the other hand, as the fuel is pumped from the fuel injection pump, the fuel pressure acting on the large diameter portion of the plunger further increases,
When this fuel pressure overcomes the sum of the urging forces of the two springs, the plunger again starts moving toward the outflow chamber side, and when the amount of movement exceeds a certain range, the inflow chamber and the fuel passage become The second communication passage having a larger passage cross-sectional area than the first communication passage communicates with the first communication passage. Therefore, the fuel in the inflow chamber is suddenly pressure-fed to the fuel injection valve via the second communication passage, the fuel passage, the outflow chamber and the fuel outlet, and the main injection is performed.
ところで、主噴射の期間中は、プランジャの小径部が
パイロット噴射時によりも流出室内に押し込まれるの
で、この流出室内の燃料圧力が上昇するが、上述のよう
にプランジャの流出室側の受圧面積は、流入室側の受圧
面積よりも小さいので、プランジャの上流側と下流側に
生じている圧力差をそのまま維持することができる。こ
のため、主噴射期間中に、プランジャが押し戻されて第
２の連通路が閉じられてしまうことはなく、燃料を安定
して燃料噴射弁に導くことができる。By the way, during the main injection period, the small diameter portion of the plunger is pushed into the outflow chamber even during the pilot injection, so the fuel pressure in this outflow chamber rises, but as described above, the pressure receiving area on the outflow chamber side of the plunger is Since it is smaller than the pressure receiving area on the inflow chamber side, the pressure difference generated on the upstream side and the downstream side of the plunger can be maintained as it is. Therefore, during the main injection period, the plunger is not pushed back and the second communication passage is not closed, and the fuel can be stably guided to the fuel injection valve.
また、主噴射が終了して、プランジャがスプリングの
付勢力により復帰位置に押し戻された場合でも、燃料通
路と流入室とは、通路断面積の小さな第１の連通路を介
して連通されているので、プランジャの下流側に生じる
燃料の残圧を、第１の連通路を介して上流の燃料入口側
に逃がすことができ、主噴射の終了後の燃料の二次ある
いは三次噴射を未然に防止することができる。Even when the main injection is completed and the plunger is pushed back to the return position by the biasing force of the spring, the fuel passage and the inflow chamber are communicated with each other through the first communication passage having a small passage cross-sectional area. Therefore, the residual pressure of the fuel generated on the downstream side of the plunger can be released to the upstream fuel inlet side via the first communication passage, and the secondary or tertiary injection of fuel after the end of the main injection can be prevented. can do.
以下本発明の第１実施例を、第１図および第２図にも
とづいて説明する。A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
第１図において、符号１は燃料噴射ポンプ、２は燃料
噴射弁であり、これら燃料噴射ポンプ１と燃料噴射弁２
とを結ぶ管路に、本発明に係るパイロット噴射機構３が
設置されている。In FIG. 1, reference numeral 1 is a fuel injection pump, 2 is a fuel injection valve, and these fuel injection pump 1 and fuel injection valve 2
A pilot injection mechanism 3 according to the present invention is installed in a pipe line that connects to.
このパイロット噴射機構３について説明を加えると、
図中符号４で示す本体は、円筒状をなしたハウジング５
とノズルボデー６とを、リテーナナット７を介して軸方
向に連結して構成されている。ハウジング５の先端部に
はコネクタ８がリテーナナット７を介して共締めされて
おり、このコネクタ８に燃料噴射ポンプ１に連なる燃料
入口９が形成されているとともに、ノズルボデー６に燃
料噴射弁２に連なる燃料出口10が形成されている。If this pilot injection mechanism 3 is further explained,
The main body indicated by reference numeral 4 in the drawing is a cylindrical housing 5
And a nozzle body 6 are axially connected to each other via a retainer nut 7. A connector 8 is fastened together to the tip of the housing 5 via a retainer nut 7. A fuel inlet 9 connected to the fuel injection pump 1 is formed in the connector 8, and the nozzle body 6 is connected to the fuel injection valve 2. A series of fuel outlets 10 is formed.
このような本体４の内部空間4aには、プランジャ11が
軸方向に往復動可能に収容されている。プランジャ11は
燃料入口９側の外径D1が、燃料出口10側の外径D2よりも
大きな段付き円筒形状をなし、その外径の大きな大径部
12がハウジング５内に位置するとともに、外径の小さな
小径部13がノズルボデー６内に位置されている。プラン
ジャ11の大径部12は、ハウジング５に形成した摺動孔14
に摺動可能に嵌合されており、この摺動孔14は燃料入口
９に連通されて、この燃料入口９と大径部12の端面との
間に、燃料の流入室15を構成している。The plunger 11 is housed in the internal space 4a of the main body 4 such that the plunger 11 can reciprocate in the axial direction. The plunger 11 has a stepped cylindrical shape in which the outer diameter D 1 on the fuel inlet 9 side is larger than the outer diameter D 2 on the fuel outlet 10 side, and a large diameter portion with a large outer diameter.
12 is located in the housing 5, and a small diameter portion 13 having a small outer diameter is located in the nozzle body 6. The large diameter portion 12 of the plunger 11 has a sliding hole 14 formed in the housing 5.
Is slidably fitted to the fuel inlet 9, and the sliding hole 14 communicates with the fuel inlet 9 to form a fuel inflow chamber 15 between the fuel inlet 9 and the end surface of the large diameter portion 12. There is.
また、小径部13の先端部はノズルボデー６に形成した
嵌合孔16に摺動可能に嵌合されており、この嵌合孔16は
燃料出口10に連通されて、この燃料出口10と小径部13の
端面との間に、流出室17を構成している。Further, the tip of the small diameter portion 13 is slidably fitted in a fitting hole 16 formed in the nozzle body 6, and this fitting hole 16 is communicated with the fuel outlet 10 and the fuel outlet 10 and the small diameter portion. An outflow chamber 17 is formed between the end surface 13 and the end surface.
プランジャ11の内部には、軸方向に沿って燃料通路18
が形成されている。この燃料通路18の一端は、燃料通路
18や燃料入口９よりも格段に小径な連通孔19を介して流
入室15に連通されており、本実施例の場合は、この連通
孔19が通路断面積の小さな第１の連通路を構成してい
る。また、燃料通路18の他端は小径部13の端面にそのま
ま開口されて、流出室17に連通されており、このため、
プランジャ11の上流側の流入室15と下流側の流出室17と
は、連通孔19および燃料通路18を介して常時連通されて
いる。Inside the plunger 11, the fuel passage 18 is
Are formed. One end of this fuel passage 18 is
It communicates with the inflow chamber 15 through a communication hole 19 having a diameter remarkably smaller than that of the fuel injection port 18 and the fuel inlet 9. In the case of the present embodiment, this communication hole 19 constitutes a first communication passage having a small passage cross-sectional area. are doing. The other end of the fuel passage 18 is directly opened to the end surface of the small diameter portion 13 and communicates with the outflow chamber 17.
The inflow chamber 15 on the upstream side of the plunger 11 and the outflow chamber 17 on the downstream side of the plunger 11 are always communicated with each other via a communication hole 19 and a fuel passage 18.
プランジャ11の外周面には、大径部12と小径部13との
間に位置して、大径部12よりも径の大きなフランジ部20
が同軸状に形成されている。このフランジ部20とノズル
ボデー６との間には、プランジャ11を流入室15側に押圧
付勢する第１のスプリング21が架設されており、この押
圧によりプランジャ11のフランジ部20が摺動孔14の開口
周縁部に当接して、プランジャ11が復帰位置に保持され
ている。The outer peripheral surface of the plunger 11 is located between the large-diameter portion 12 and the small-diameter portion 13 and has a flange portion 20 having a diameter larger than that of the large-diameter portion 12.
Are formed coaxially. A first spring 21 for pushing and urging the plunger 11 toward the inflow chamber 15 is provided between the flange portion 20 and the nozzle body 6, and the flange portion 20 of the plunger 11 is slid through the sliding hole 14 by this pushing. The plunger 11 is held in the return position by abutting on the peripheral edge of the opening.
なお、第１のスプリング21とノズルボデー６との間に
は、この第１のスプリング21の押圧力を調整するための
シム22が介在されている。A shim 22 for adjusting the pressing force of the first spring 21 is interposed between the first spring 21 and the nozzle body 6.
また、ノズルボデー６の内部には、プランジャ11の外
側に位置して、リング状のストッパ23が配置されてい
る。ストッパ23はノズルボデー６との間に架設した第２
のスプリング24により、流入室15側に向って押圧付勢さ
れており、その一端面がハウジング５に当接されてい
る。そして、ストッパ23の内径はプランジャ11のフラン
ジ部20の外径よりも小さく形成されており、これらスト
ッパ23とフランジ部20とは、プランジャ11が復帰位置に
ある状態において、距離L1だけ離間されている。Further, inside the nozzle body 6, a ring-shaped stopper 23 is arranged outside the plunger 11. The stopper 23 is a second member installed between the nozzle body 6 and
The spring 24 is pressed and urged toward the inflow chamber 15, and one end surface of the spring 24 is in contact with the housing 5. The inner diameter of the stopper 23 is formed smaller than the outer diameter of the flange portion 20 of the plunger 11, and the stopper 23 and the flange portion 20 are separated from each other by the distance L 1 when the plunger 11 is in the return position. ing.
なお、第２のスプリング24とノズルボデー６との間に
は、第２のスプリング24の押圧力を調整するためのシム
25が介在されている。A shim for adjusting the pressing force of the second spring 24 is provided between the second spring 24 and the nozzle body 6.
25 are intervening.
流入室15を構成する摺動孔14の周面には、連通溝26が
周方向に連続して設けられている。この連通溝26はプラ
ンジャ11が復帰位置にある状態において、その大径部12
の端面から流出室17側に一定距離L2だけ離間した位置に
設けられており、この大径部12の端面から連通溝26まで
の距離L2は、上記プランジャ11のフランジ部20からスト
ッパ23までの距離L1よりも大きく形成されている。そし
て、連通溝26とプランジャ11の燃料通路18とは、大径部
12の内部に形成した流通孔27を介して常時連通されてお
り、本実施例の場合は、これら連通溝26および流通孔27
が、連通孔19よりも通路断面積の大きな第２の連通路を
構成している。A communication groove 26 is continuously provided in the circumferential direction on the peripheral surface of the sliding hole 14 forming the inflow chamber 15. The communication groove 26 has a large diameter portion 12 when the plunger 11 is in the return position.
Provided from the end face of at a position spaced by a predetermined distance L 2 to the outlet chamber 17 side, the distance L 2 from the end face of the large-diameter portion 12 to the communication groove 26, the stopper 23 from the flange portion 20 of the plunger 11 Is formed larger than the distance L 1 to. The communication groove 26 and the fuel passage 18 of the plunger 11 have a large diameter portion.
The communication groove 26 and the circulation hole 27 are always communicated with each other through the circulation hole 27 formed inside the member 12.
However, the second communication passage has a larger passage cross-sectional area than the communication hole 19.
また、ノズルボデー６には、プランジャ11と摺動孔14
および嵌合孔16との摺動部分から漏れた燃料を外部に排
出する排出口28が形成されている。Further, the nozzle body 6 has a plunger 11 and a sliding hole 14
A discharge port 28 for discharging the fuel leaked from the sliding portion with the fitting hole 16 to the outside is formed.
次に、上記構成の作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be described.
燃料噴射ポンプ１から燃料が圧送されると、この燃料
は燃料入口９を通じて流入室15に流入するとともに、こ
こから連通孔19,燃料通路18を経て流出室17に流入する
ため、これら流入室15、連通孔16、燃料通路18および流
出室17内の圧力が上昇する。この際、燃料の流れ経路の
途中に位置する連通孔19は、極めて小径で、燃料の流通
量が制限されるために、この連通孔19の上流側と下流側
との間に差圧が発生し、流入室15の圧力の方が流出室17
の圧力よりも高くなる。When the fuel is pumped from the fuel injection pump 1, the fuel flows into the inflow chamber 15 through the fuel inlet 9, and also from there into the outflow chamber 17 through the communication hole 19 and the fuel passage 18, so that the inflow chamber 15 The pressure in the communication hole 16, the fuel passage 18 and the outflow chamber 17 increases. At this time, since the communication hole 19 located in the middle of the fuel flow path has an extremely small diameter and the flow amount of the fuel is limited, a differential pressure is generated between the upstream side and the downstream side of the communication hole 19. However, the pressure in the inflow chamber 15 is greater than that in the outflow chamber 17.
Higher than the pressure.
それとともに、この流入室15にはプランジャ11の大径
部12の端面が臨んでいるから、この大径部12の受圧面積
（π/4D1 2）の方が、流出室17に臨む小径部13の受圧面
積（π/4D2 2）よりも大きくなる。このため、噴射の圧
送に伴って、大径部12に加わる圧力が第１のスプリング
21の付勢力に打ち勝つと、上記差圧が生じることと相ま
ってプランジャ11がストッパ23に当接するまで流出室17
側に移動する。このプランジャ11の移動により、小径部
13が流出室17内に押し込まれるから、流出室17内の圧力
が一時的に上昇し、この流出室17内の燃料が燃料出口10
から燃料噴射弁２に圧送される。したがって、この燃料
噴射弁２を通じて燃料がパイロット噴射される。At the same time, since the end surface of the large diameter portion 12 of the plunger 11 faces the inflow chamber 15, the pressure receiving area (π / 4D 1 2 ) of the large diameter portion 12 faces the outflow chamber 17 in the small diameter portion. It is larger than the pressure receiving area of 13 (π / 4D 2 2 ). Therefore, the pressure applied to the large-diameter portion 12 in association with the pressure feed of the injection causes the first spring
When the urging force of 21 is overcome, the above differential pressure is generated, and the outflow chamber 17 remains until the plunger 11 contacts the stopper 23.
Move to the side. By moving this plunger 11, the small diameter part
Since 13 is pushed into the outflow chamber 17, the pressure in the outflow chamber 17 temporarily rises, and the fuel in this outflow chamber 17 is transferred to the fuel outlet 10.
Is pressure-fed to the fuel injection valve 2. Therefore, the fuel is pilot-injected through the fuel injection valve 2.
そして、プランジャ11がストッパ23に当接すると、こ
のプランジャ11には第１のスプリング21に加えて第２の
スプリング24の付勢力が作用するので、プランジャ11の
移動が停止され、パイロット噴射が終了する。When the plunger 11 contacts the stopper 23, the urging force of the second spring 24 acts on the plunger 11 in addition to the first spring 21, so that the movement of the plunger 11 is stopped and the pilot injection ends. To do.
なお、フランジ部20がストッパ23に当接した時点で
は、プランジャ11は距離L1に相当する分しか移動してい
ないので、大径部12の端面は連通溝26の位置にまで達せ
ず、燃料は連通孔19を通じてしか燃料通路18に流れな
い。Incidentally, when the flange portion 20 abuts the stopper 23, the plunger 11 has moved only by the distance L 1 , so that the end surface of the large diameter portion 12 does not reach the position of the communication groove 26, and Can flow into the fuel passage 18 only through the communication hole 19.
この後、引き続いて燃料噴射ポンプ１から燃料が圧送
されることに伴い、大径部12の端面に加わる燃料圧力
が、両方のスプリング21,24の付勢力の和に打ち勝つ
と、再びプランジャ11が流出室17側に移動を開始し、そ
の移動量が距離L2を越えると、大径部12の端面が連通溝
26の位置に達する。すると、第２図に示すように、流入
室15の燃料通路18とが、連通孔19よりも通路断面積の大
きな連通溝26および流通孔27を介して連通されるから、
流入室15内の燃料は第２図中矢印で示すように、連通溝
26および流通孔27を通って一気に燃料通路18内に流れ、
流出室17および燃料出口10を経て燃料噴射弁２に圧送さ
れる。したがって、パイロット噴射に引き続いて燃料噴
射弁２から燃料が主噴射される。After this, when the fuel is continuously pumped from the fuel injection pump 1, and the fuel pressure applied to the end face of the large diameter portion 12 overcomes the sum of the urging forces of both springs 21 and 24, the plunger 11 is again moved. When the movement starts to the outflow chamber 17 side and the movement amount exceeds the distance L 2 , the end surface of the large diameter portion 12 is a communication groove.
Reach position 26. Then, as shown in FIG. 2, the fuel passage 18 of the inflow chamber 15 is communicated with each other through the communication groove 26 and the flow hole 27 having a larger passage sectional area than the communication hole 19.
The fuel in the inflow chamber 15 is connected to the communication groove as shown by the arrow in FIG.
26 and the flow hole 27 to flow into the fuel passage 18 all at once.
It is pressure-fed to the fuel injection valve 2 via the outflow chamber 17 and the fuel outlet 10. Therefore, the fuel is mainly injected from the fuel injection valve 2 following the pilot injection.
このような本発明の第１実施例によると、主噴射の期
間中は、プランジャ11の小径部13がパイロット噴射時よ
りも流出室17内に押し込まれるので、この流出室17の燃
料圧力が上昇することになるが、この流出室17に臨む小
径部13の受圧面積は、流入室15に臨む大径部12の受圧面
積よりも小さいので、プランジャ11の上流側と下流側と
の間に生じている圧力差をそのまま維持することがで
き、このプランジャ11が燃料入口９側に押し戻されずに
済む。According to the first embodiment of the present invention as described above, during the main injection period, the small diameter portion 13 of the plunger 11 is pushed into the outflow chamber 17 more than during the pilot injection, so that the fuel pressure in the outflow chamber 17 increases. However, since the pressure receiving area of the small diameter portion 13 facing the outflow chamber 17 is smaller than the pressure receiving area of the large diameter portion 12 facing the inflow chamber 15, it occurs between the upstream side and the downstream side of the plunger 11. The pressure difference being maintained can be maintained as it is, and this plunger 11 is not pushed back to the fuel inlet 9 side.
このため、主噴射期間中に、流入室15と連通溝26との
連通が断続されることもなく、燃料を安定して燃料噴射
弁２に導くことができる。Therefore, during the main injection period, the communication between the inflow chamber 15 and the communication groove 26 is not interrupted, and the fuel can be stably guided to the fuel injection valve 2.
一方、主噴射が終了すると、燃料噴射ポンプ１からの
燃料の圧送が一時的に停止されるので、プランジャ11は
両方のスプリング21,24によって復帰位置に押し戻さ
れ、流入室15と連通溝26との連通が遮断される。On the other hand, when the main injection is completed, the pressure feed of the fuel from the fuel injection pump 1 is temporarily stopped, so that the plunger 11 is pushed back to the return position by both the springs 21 and 24, and the inflow chamber 15 and the communication groove 26 are separated. Communication is cut off.
しかるに、プランジャ11が復帰位置に押し戻されて
も、プランジャ11の上流側と下流側とは、極めて小径な
連通孔19を介して連通されているので、流入室15と連通
溝26との連通が断たれた際に、プランジャ11の下流側に
生じる燃料の残圧を、連通孔19を介して上流の流入室15
側に逃がすことができる。However, even if the plunger 11 is pushed back to the return position, since the upstream side and the downstream side of the plunger 11 are communicated with each other through the communication hole 19 having an extremely small diameter, the communication between the inflow chamber 15 and the communication groove 26 is possible. When cut off, the residual pressure of the fuel generated on the downstream side of the plunger 11 is transferred to the upstream inflow chamber 15 via the communication hole 19.
Can escape to the side.
したがって、主噴射の終了後に、燃料の二次あるいは
三次噴射が発生するのを未然に防止することができ、燃
料を安定して燃料噴射弁２に供給できる利点がある。Therefore, it is possible to prevent the secondary or tertiary injection of the fuel from occurring after the end of the main injection, and there is an advantage that the fuel can be stably supplied to the fuel injection valve 2.
また、本発明は上述した第１実施例に制約されるもの
ではなく、第３図および第４図に本発明の第２実施例を
示す。なお、この第２実施例において、第１実施例と同
一構成部分については同一番号を付して、その説明を省
略する。The present invention is not limited to the above-described first embodiment, and FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
すなわち、この実施例においては、燃料通路18の流入
室15側の端部が大径部12の端面に開口されており、この
燃料通路18の開口部31が直接流入室15に連通されてい
る。そして、この開口部31と対向するコネクタ８には、
プランジャ11が復帰位置にある状態において、開口部31
内に距離L2だけ入り込む円柱状の突部32が一体に突設さ
れている。この突部32と開口部31との間には、流入室15
と燃料通路18とを連通させる微小な隙間33がリング状に
形成されており、本実施例では、この隙間33が第１の連
通路を構成している。That is, in this embodiment, the end portion of the fuel passage 18 on the inflow chamber 15 side is opened to the end surface of the large diameter portion 12, and the opening portion 31 of the fuel passage 18 is directly communicated with the inflow chamber 15. . Then, in the connector 8 facing the opening 31,
With the plunger 11 in the return position, the opening 31
A cylindrical protrusion 32 is integrally provided so as to enter the inside by a distance L 2 . An inflow chamber 15 is provided between the protrusion 32 and the opening 31.
A minute gap 33 for communicating the fuel passage 18 with the fuel passage 18 is formed in a ring shape. In this embodiment, the gap 33 constitutes a first communication passage.
そして、この構成の場合、プランジャ11が燃料圧力を
受けた際の移動量がL2を越えると、第４図に示すように
突部32が燃料通路18の開口部31から抜け出るので、開口
部31が完全に開放されて通路断面積が大きくなり、この
ため、本実施例では、燃料通路18の開口部31自体が第２
の連通路を構成している。In the case of this configuration, when the amount of movement of the plunger 11 when it receives fuel pressure exceeds L 2 , the protrusion 32 comes out of the opening 31 of the fuel passage 18 as shown in FIG. 31 is completely opened, and the passage cross-sectional area becomes large. Therefore, in this embodiment, the opening 31 of the fuel passage 18 itself becomes the second portion.
Constitutes the communication passage of.
このような第２実施例によると、プランジャ11の移動
量が距離L1の範囲内にある時は、流入室15の燃料は微小
な隙間33を通じて燃料通路18に流れ、このプランジャ11
の移動量が距離L2を越えると、燃料は全開となった開口
部31を通じて燃料通路に流れるから、上記第１実施例と
同様にパイロット噴射およびこれに引き続いて主噴射を
行なうことができる。According to the second embodiment described above, when the movement amount of the plunger 11 is within the range of the distance L 1 , the fuel in the inflow chamber 15 flows into the fuel passage 18 through the minute gap 33, and the plunger 11
When the amount of movement exceeds the distance L 2 , the fuel flows into the fuel passage through the fully opened opening 31. Therefore, pilot injection and subsequent main injection can be performed as in the first embodiment.
特にこの第２実施例では、ハウジング５に連通溝13を
設けたり、プランジャ11に小径な連通孔19や連通孔27を
設ける必要がなくなるので、プランジャ11やハウジング
３の構造を簡略化することができ、その分、コストの低
減が可能となる。Particularly, in the second embodiment, it is not necessary to provide the communication groove 13 in the housing 5 or the communication hole 19 or the communication hole 27 having a small diameter in the plunger 11, so that the structure of the plunger 11 and the housing 3 can be simplified. Therefore, the cost can be reduced accordingly.
また、第５図には本発明の第３実施例が示されてい
る。この第３実施例は、突部31の先端部に、燃料通路18
の下流側に進むに従って外径が逐次減小するテーパ部41
を設けたもので、この点以外の構成は上記第２実施例と
同様である。Further, FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the fuel passage 18 is provided at the tip of the protrusion 31.
Taper portion 41 whose outer diameter decreases gradually as it goes downstream
The configuration other than this point is the same as that of the second embodiment.
この実施例によると、プランジャ11の移動によって、
突部32が開口部31から抜け出るに従い、開口部31の通路
断面積が徐々に広がるので、パイロット噴射から主噴射
への移行時に、燃料の流量変化を滑らかに行なえるとい
った利点がある。According to this embodiment, by moving the plunger 11,
As the projection 32 comes out of the opening 31, the passage cross-sectional area of the opening 31 gradually expands, which is advantageous in that the flow rate of the fuel can be smoothly changed during the transition from the pilot injection to the main injection.
以上詳述した本発明によれば、主噴射の期間中、プラ
ンジャが流入室側に押し戻されずに済むから、通路断面
積の大きな第２の連通路が閉じられることもなく、この
ため、燃料を安定して燃料噴射弁に導くことができ、噴
射量のばらつきを防止できる。According to the present invention described in detail above, since the plunger does not have to be pushed back toward the inflow chamber during the main injection period, the second communication passage having a large passage cross-sectional area is not closed, and therefore the fuel is It is possible to stably guide the fuel to the fuel injection valve and prevent variations in the injection amount.
また、プランジャが復帰位置に押し戻されて、第２の
連通路が閉じられた場合でも、プランジャの下流側に生
じる燃料の残圧を第１の連通路を介して燃料入口側に逃
がすことができ、主噴射終了後の燃料の二次および三次
噴射を未然に防止することができる。Further, even when the plunger is pushed back to the return position and the second communication passage is closed, the residual pressure of the fuel generated on the downstream side of the plunger can be released to the fuel inlet side via the first communication passage. The secondary and tertiary injection of fuel after the end of main injection can be prevented.
第１図および第２図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は装置全体の断面図、第２図は第２の連通路が開いた
状態の断面図、第３図および第４図は本発明の第２実施
例を示し、第３図はパイロット噴射機能の断面図、第４
図は第２の連通路が開いた状態の断面図、第５図は本発
明の第３実施例を示す断面図である。 １……燃料噴射ポンプ、２……燃料噴射弁、３……パイ
ロット噴射機構、４……本体、９……燃料入口、10……
燃料出口、11……プランジャ、12……大径部、13……小
径部、15……流入室、17……流出室、18……燃料通路、
19,33……第１の連通路（連通孔、隙間）、21,24……ス
プリング（第１のスプリング、第２のスプリング）、23
……ストッパ、26,27,31……第２の連通路（連通溝、流
通孔、開口部）。FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention.
The figure is a cross-sectional view of the entire apparatus, FIG. 2 is a cross-sectional view in a state where the second communication passage is open, FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a pilot injection function. Sectional view of the fourth
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which the second communication passage is open, and FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention. 1 ... Fuel injection pump, 2 ... Fuel injection valve, 3 ... Pilot injection mechanism, 4 ... Main body, 9 ... Fuel inlet, 10 ...
Fuel outlet, 11 …… plunger, 12 …… large diameter part, 13 …… small diameter part, 15 …… inflow chamber, 17 …… outflow chamber, 18 …… fuel passage,
19,33 …… First communication passage (communication hole, gap), 21,24 …… Spring (first spring, second spring), 23
...... Stopper, 26,27,31 …… Second communication passage (communication groove, flow hole, opening).
Claims (1)
料の主噴射に先立ちパイロット噴射を行なうパイロット
噴射機構を設けた内燃機関用燃料噴射装置において、 上記パイロット噴射機構は、燃料入口および燃料出口を
有する本体と、この本体内に軸方向に往復動可能に収容
されたプランジャを備え、このプランジャの燃料入口側
の端部を燃料出口側の端部よりも大径に形成して、この
大径部を上記燃料入口に連なる流入室内に軸方向に摺動
可能に嵌合するとともに、上記プランジャの燃料出口側
の小径部を、上記燃料出口に連なる流出室内に軸方向に
摺動可能に嵌合し、このプランジャの内部に、一端が通
路断面積の小さな第１の連通路を介して流入室に連な
り、かつ他端が流出室に開口する燃料通路を形成し、こ
のプランジャを第１のスプリングを介して流入室側の復
帰位置に押圧付勢する一方、上記本体内には、プランジ
ャが流入室内に流入する燃料の圧力を受けて上記復帰位
置から流出室側に移動された際に、上記プランジャに当
接するストッパを設け、このストッパを第２のスプリン
グを介して上記プランジャとは独立して流入室側に押圧
付勢するとともに、上記プランジャが流入室内の燃料圧
力を受けて上記ストッパに当接した位置からこのストッ
パと共にさらに流出室側に移動された際に、上記燃料通
路と流入室とを、上記第１の連通路よりも通路断面積の
大きな第２の連通路を介して連通させたことを特徴とす
る内燃機関用燃料噴射装置。1. A fuel injection device for an internal combustion engine, comprising a pilot injection mechanism for performing pilot injection prior to main injection of fuel between a fuel injection pump and a fuel injection valve. A main body having a fuel outlet and a plunger accommodated in the main body so as to be capable of reciprocating in the axial direction are provided. The large diameter part is axially slidably fitted in the inflow chamber connected to the fuel inlet, and the small diameter part on the fuel outlet side of the plunger is axially slidable in the outflow chamber connected to the fuel outlet. A fuel passage whose one end is connected to the inflow chamber through the first communication passage having a small passage cross-sectional area and the other end is opened to the outflow chamber inside the plunger. One While pressing and urging to the return position on the inflow chamber side via the spring, when the plunger is moved from the return position to the outflow chamber side by receiving the pressure of the fuel flowing into the inflow chamber in the main body, A stopper that contacts the plunger is provided, and the stopper is biased to the inflow chamber side independently of the plunger through the second spring, and the plunger receives the fuel pressure in the inflow chamber and is pushed by the stopper. When moved from the abutting position to the outflow chamber side together with the stopper, the fuel passage and the inflow chamber are communicated with each other via the second communication passage having a larger passage sectional area than the first communication passage. A fuel injection device for an internal combustion engine, characterized in that
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22333887A JP2512956B2 (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Fuel injection device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6466463A JPS6466463A (en) | 1989-03-13 |
| JP2512956B2 true JP2512956B2 (en) | 1996-07-03 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP22333887A Expired - Lifetime JP2512956B2 (en) | 1987-09-07 | 1987-09-07 | Fuel injection device for internal combustion engine |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2512956B2 (en) |
-
1987
- 1987-09-07 JP JP22333887A patent/JP2512956B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6466463A (en) | 1989-03-13 |
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