JPH0723553Y2 - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置

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JPH0723553Y2
JPH0723553Y2 JP1986196828U JP19682886U JPH0723553Y2 JP H0723553 Y2 JPH0723553 Y2 JP H0723553Y2 JP 1986196828 U JP1986196828 U JP 1986196828U JP 19682886 U JP19682886 U JP 19682886U JP H0723553 Y2 JPH0723553 Y2 JP H0723553Y2
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pressure
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JPS63102943U (ja
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Komatsu Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、ボツシユ式噴射ポンプのプリストロークが
任意に可変できるようにしたデイーゼルエンジンの燃料
噴射装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、ボツシユ式燃料噴射システムを採用したデイーゼ
ルエンジンには、第6図に示すような燃料噴射ポンプa
が用いられている。上記燃料噴射ポンプaは、カムbに
より上下動されるタペツトcによりプランジヤdを距離
lプリストロークさせ、その後燃料供給口eをプランジ
ヤdが閉鎖した時点から加圧室f内の燃料の加圧を開始
する構成で、第7図に示すようにカムリフト線に対して
プランジヤdはカムの速度定数曲線に追従して上下動さ
れると共に、燃焼室内へは、プリストロークが終了した
時点から噴射が開始され、小噴射時には第7図A点で、
そして大噴射時には同図のB点でそれぞれ噴射が終了す
るようになつている。
なお第8図に全負荷時における噴射圧力線図を示す。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかし上記従来の燃料噴射ポンプaでは、エンジンの低
速時カムbによるプランジヤdの上昇速度も遅いため、
加圧室f内の燃料圧があまり上昇せずに燃焼室内への噴
射圧が上らない。また軽負荷時のように燃料の噴射量が
少ない場合、カム速度定数の低いところで燃料の噴射を
行うため、低速時と同様噴射圧が上らず、燃焼効率の低
下を招ねいていると共に、燃料噴射期の制御手段を外部
に設けなければならないため、構造が複雑で、かつ高価
となる不具合があつた。
この考案は上記従来の不具合を改善する目的で成された
ものである。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕
カム軸3に設けたカム3aでプランジャ2を上昇して燃料
ポート1bを閉じ加圧室5内の燃料を加圧して圧送するデ
ィーゼルエンジンのの燃料噴射装置において、 前記プランジャ2を、下面にばね座9aを有するピン9bが
突設された上部プランジャ部材9と、前記ばね座9aとピ
ン9bが上下摺動自在で回転不能に嵌まり込む油圧室10a
を有する下部プランジャ部材10と、そのばね座9aと油圧
室10aの内側上面との間に設けた圧縮ばね11を備え、そ
の圧縮ばね11により上部プランジャ部材9と下部プラン
ジャ部材10が互に接近する方向に付勢され、かつ油圧室
10aに供給される圧油の圧力によって上部プランジャ部
材9と下部プランジャ部材10が離れる方向に移動する構
成し、油圧ポンプ20の吐出圧油を前記プランジャ2の油
圧室10aに制御圧として供給する油圧比例制御弁21を設
け、 該油圧比例制御弁21をソレノイド25への通電量に比例し
た出力圧となる構造とし、そのソレノイド25に通電制御
するコントローラ27とエンジン側センサ28とラック位置
センサ60を設け、 前記コントローラ27をエンジン側センサ28とラック位置
センサ60の検出信号によりソレノイド25への通電量を制
御する構成としたディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
これによりプランジャ2を構成する上部プランジャ部材
9と下部プランジャ部材10との間に形成した油圧室10a
に油圧比例制御弁21より制御圧を供給して上部プランジ
ャ部材9と下部プランジャ部材10を相対的に移動するこ
とにより、プランジャ2のプリストロークが任意に可変
できることから、低速時や小噴射量時における燃料の噴
射圧や噴射率を上げることができ、低速時や軽負荷時の
エンジン性能を一段と向上させることができるようにな
る。
また、油圧比例制御弁21はソレノイド25の通電量に比例
した出力圧となるし、そのソレノイド25への通電量はエ
ンジン側センサ28とラック位置センサ60の検出信号に基
づいてコントローラ27により制御されるから、上部プラ
ンジャ部材9と下部プランジャ部材10との間に形成した
油圧室10aに供給される制御圧はエンジン回転速度や負
荷に応じて迅速で精度良く制御され、低速時や小噴射量
時にプリストロークを精度良く制御できる。
〔実施例〕
この考案の一実施例を図面を参照して詳述すると、第2
図において1は燃料噴射ポンプ本体で、内部に設けられ
たバレル1a内にプランジヤ2が収容されており、このプ
ランジヤ2はカム軸3に設けられたカム3aによりタペツ
ト4を介して上下動される。上記プランジヤ2の上方に
は、加圧室5が設けられていて、バレル1aの燃料ポート
1bを介しての加圧室5内に導入された燃料がプランジヤ
2の上昇とともに加圧され、加圧室5上部に設けられた
デリベリバルブ6より噴射管7を介して図示しない噴射
ノズルへ送られて、燃焼室へ噴射される。
一方上記プランジヤ2は第3図に示すように上部プラン
ジヤ部材9と、下部プランジヤ部材10に分割されてい
る。上部プランジヤ部材10の上面は圧力室5に臨んでい
ると共に、下面には先端にばね座9aを有するピン9bが突
設されていて、このピン9bは下部プランジヤ部材10の上
部に形成された油圧室10a内に嵌挿されている。また上
記ピン9bの先端に設けられたばね座9aと、油圧室10aの
内側上面の間にはピン9bに嵌挿した圧縮ばね11が介在さ
れていて、この圧縮ばね11により各プランジヤ部材9,10
が互に接近する方向へ付勢されていると共に、油圧室10
aに連通する各プランジヤ部材9,10の間には、バレル1a
に設けられた油路1cにより噴射時期調整用の制御圧12が
導入されるようになつている。
すなわち、第1図に示すようにポンプ20の吐出圧油を油
圧比例制御弁21を介して供給され、この油圧比例制御弁
21は入口ポート22と出口ポート23をスプール24で切換え
ると共に、スプール24をソレノイド25の可動子25aに連
結してその推力で移動するようになり、かつスプール24
には出口ポート23の圧力がフイードバツクされる背圧室
26が形成され、ソレノイド25への供給電流に見合う出口
ポート23の圧力となるように比例制御されると共に、ソ
レノイド25へはコントローラ27より供給電流が与えら
れ、コントローラ27にはエンジン側センサ28より例えば
回転、負荷、水温、ブースト圧などが入力され、それら
に応じてソレノイド25へ電流を供給するようにしてあ
る。29はドレーンポートである。
第1図において、30はコントロールラツクであり、この
コントロールラツク30は第2図に示すようにバレル1aに
回転自在に支承したコントロールスリーブ31のピニオン
31aに噛合し、往復動するとコントロールスリーブ31が
回転して下部プランジヤ部材10を回転させ、これにより
上部プランジヤ部材9を回転して噴射量を制御するよう
にしてある。なお、上部プランジヤ部材9と下部プラン
ジヤ部材10は油圧室10aとばね座9aとを相対回転しない
ように連結したりしてある。
そして、コントロールラツク30は油圧比例制御弁40とパ
ワーピストン52とで動作制御される。つまり、油圧比例
制御弁40は弁本体41を備えており、弁本体41には嵌挿孔
42と圧力室43とが設けてあり、弁本体41にはポンプポー
ト44と出力ポート45とドレンポート46とが設けてある。
そして、出力ポート45は通路47を介して圧力室43に通じ
ている。前記嵌挿孔42にはスプール48が嵌挿してあり、
また圧力室43内にはばね49が収容してあり、ばね49はス
プール48を押している。
弁本体41にはソレノイド50が設けてあり、ソレノイド50
の可動子51はスプール48に連結してある。
前記パワーピストン機構52はシリンダ53を備えており、
シリンダ53内にはピストン54が嵌挿してあり、ピストン
54に連結されたロツド54はコントロールラツク30に連結
してある。シリンダ53のロツド側室56内にはリターンス
プリング57が収容してあり、シリンダ53のヘツド側室で
ある圧力導入室58は管路59を介して前記油圧比例制御弁
40の出力ポート45に接続されている。またポンプポート
44には前記ポンプ20の吐出側に接続してある。
前記コントロールラツク30にはラツク位置センサ60の可
動子61が連結してある。そして、アクセル開度、エンジ
ン回転速度、ラツク位置センサ60からの信号及び各種セ
ンサ信号によりコントローラ27が作動して、このコント
ローラの出力によりソレノイド50に通電されてスプール
48が作動してポンプポート44が出力ポート45に連通し油
圧がパワーピストン機構52の圧力導入室58に作用し、こ
の油圧とリターンスプリング57の力が釣り合う位置にコ
ントロールラツク30が移動し、このコントロールラツク
30の移動をラツク位置センサ60によりコントローラ27に
フイードバツクする。このラツク位置センサ60が故障し
た場合には、パワーピストン機構52のヘツド側室58の油
圧は通路47を介して圧力室43に作用しているために、こ
の圧力室43内の油圧に加えたばねの力とソレノイド50の
力とのつり合いによりスプール48が作動しそのつり合い
に見合つた油圧がパワーピストン機構52に送られこの油
圧とリターンスプリング56の力のつり合う位置にコント
ロールラツク30を移動させる。前記ソレノイド50のソレ
ノイド力は電流に比例したものとであるために上記の油
圧比例制御弁40の作用により出力油圧は電流に比例した
ものになる。このようにラツクセンサ60の故障時にも制
御が可能である。
次に作用を説明すると、いまタペツト4の下部に設けら
れたローラ4aがカム3aのベースサークル上にある第2図
に示す状態では、プランジヤ2は第3図に示すように最
下位置にあり、下部プランジヤ部材10の油圧室10a内に
はポート1cを介して制御圧が導入されているため、上部
プランジヤ部材9はこの制御油圧と圧縮ばね11のばね力
が釣合つたところまで上昇されている。次にカム軸3が
回転して、カム3aによりタペツト4を介してプランジヤ
2の上昇が開始されると、下部プランジヤ部材10がスト
ロークS1したところでポート1cが閉鎖されるため、以
後上下プランジヤ部材9,10は相対位置を変えることなく
上昇する。次に上部プランジヤ部材9が距離S2プリス
トロークしたところで燃料ポート1bが閉鎖されるため、
燃料ポート1bより加圧室5内へ導入された燃料がプラン
ジヤ2により加圧されると同時に、デリバリバルプ6を
介して噴射管7へ送り出されるようになる。従つて予め
油圧室10aへ供給する制御圧を例えば0〜10kg/cm2の範
囲で変えることにより、プランジヤ2のプリストローク
2をS′2の範囲で自由に可変することができるから、
外部に噴射時期制御手段を必要とせずに燃料の噴射時期
を調整することができるようになる。
また燃料の噴射中は油圧室10aが燃料の噴射圧とほぼ等
しくなるので、燃料のリークを少なくできる利点もあ
る。
なお第4図(イ)にプランジヤ2のプリストロークS2
を3mmに設定した場合の、また第4図(ロ)に同5mmに設
定した場合のカムリフト線図及び速度定数線図を示す。
また第5図に、プリストローク3mm(制御圧10kg/cm2
のとき及び5mm(制御圧0kg/cm2)のときの噴射圧の変化
を示す。なお、この場合ポンプの回転数は1000rpm、噴
射量は420mm3/stである。
また、制御圧12は油圧比例制御弁21によつて制御してい
るから、ソレノイド25へ流す電流を制御することにより
噴射時期をオープンループ制御することができる。
〔考案の効果〕
プランジャ2を構成する上部プランジャ部材9と下部プ
ランジャ部材10との間に形成した油圧室10aに油圧比例
制御弁21より制御圧を供給して上部プランジャ部材9と
下部プランジャ部材10を相対的に移動することにより、
プランジャ2のプリストロークが任意に可変できること
から、低速時や小噴射量時における燃料の噴射圧や噴射
率を上げることができ、低速時や軽負荷時のエンジン性
能を一段と向上させることができるようになる。
また、油圧比例制御弁21はソレノイド25の通電量に比例
した出力圧となるし、そのソレノイド25への通電量はエ
ンジン側センサ28とラック位置センサ60の検出信号に基
づいてコントローラ27により制御されるから、上部プラ
ンジャ部材9と下部プランジャ部材10との間に形成した
油圧室10aに供給される制御圧はエンジン回転速度や負
荷に応じて迅速で精度良く制御され、低速時や小噴射量
時にプリストロークを精度良く制御できる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの考案の一実施例を示し、第1図は全体的な断
面図、第2図は噴射ポンプの断面図、第3図はプランジ
ヤ部分の拡大断面図、第4図(イ),(ロ)及び第5図
は作用を示す線図、第6図ないし第8図は従来の説明図
である。 2はプランジヤ、3aはカム、5は加圧室、7は噴射管、
9,10はプランジヤ部材、12は制御圧、21は油圧比例制御
弁。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】カム軸3に設けたカム3aでプランジャ2を
    上昇して燃料ポート1bを閉じ加圧室5内の燃料を加圧し
    て圧送するディーゼルエンジンの燃料噴射装置におい
    て、 前記プランジャ2を、下面にばね座9aを有するピン9bが
    突設された上部プランジャ部材9と、前記ばね座9aとピ
    ン9bが上下摺動自在で回転不能に嵌まり込む油圧室10a
    を有する下部プランジャ部材10と、そのばね座9aと油圧
    室10aの内側上面との間に設けた圧縮ばね11を備え、そ
    の圧縮ばね11により上部プランジャ部材9と下部プラン
    ジャ部材10が互に接近する方向に付勢され、かつ油圧室
    10aに供給される圧油の圧力によって上部プランジャ部
    材9と下部プランジャ部材10が離れる方向に移動する構
    成し、 油圧ポンプ20の吐出圧油を前記プランジャ2の油圧室10
    aに制御圧として供給する油圧比例制御弁21を設け、 該油圧比例制御弁21をソレノイド25への通電量に比例し
    た出力圧となる構造とし、そのソレノイド25に通電制御
    するコントローラ27とエンジン側センサ28とラック位置
    センサ60を設け、 前記コントローラ27をエンジン側センサ28とラック位置
    センサ60の検出信号によりソレノイド25への通電量を制
    御する構成としたことを特徴とするディーゼルエンジン
    の燃料噴射装置。
JP1986196828U 1986-12-23 1986-12-23 デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置 Expired - Lifetime JPH0723553Y2 (ja)

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JPS63102943U JPS63102943U (ja) 1988-07-04
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2854512A1 (de) * 1978-12-16 1980-07-10 Elsbett L Verfahren und vorrichtung zum einbringen eines kraftstoffes in einen brennraum einer brennkraftmaschine

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JPS63102943U (ja) 1988-07-04

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