JPS58210357A - Fuel injection device - Google Patents

Fuel injection device

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JPS58210357A
JPS58210357A JP9211682A JP9211682A JPS58210357A JP S58210357 A JPS58210357 A JP S58210357A JP 9211682 A JP9211682 A JP 9211682A JP 9211682 A JP9211682 A JP 9211682A JP S58210357 A JPS58210357 A JP S58210357A
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JP
Japan
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fuel injection
fuel
piezo
voltage
time
Prior art date
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Pending
Application number
JP9211682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Ito
猪頭 敏彦
Yasuyuki Sakakibara
榊原 康行
Toru Yoshinaga
融 吉永
Masayuki Abe
誠幸 阿部
Kazuhide Watanabe
和英 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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Publication date
Application filed by Nippon Soken Inc filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP9211682A priority Critical patent/JPS58210357A/en
Publication of JPS58210357A publication Critical patent/JPS58210357A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M51/00Fuel-injection apparatus characterised by being operated electrically
    • F02M51/04Pumps peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/005Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00 changing the phase relationship of two working pistons in one working chamber or the phase-relationship of a piston and a driven distribution member

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a small-sized fuel injection device with an expanded control range of its injection amount by providing several fuel injection pumps to give phase differences to reciprocations of plungers for increasing the amount of fuel injection. CONSTITUTION:When a voltage is added, a piezo-stack 8 of a fuel injection pump 3 is extended to move a plunger 9 to the right against a coned disc spring 10. The fuel in a pump chamber 14 pushes a piston 26 away to be introduced from a discharge port 15 into a piston hole 22, and supplied to a fuel injection valve 2 via a discharge passage 27. Meanwhile, when the voltage of the piezo- stack 8 is removed and a voltage is added to a piezo-stack 30 of a fuel injection pump 4, the piston 26 is moved to the left, and a similar fuel supply process with the piezo-stack 8 is carried on. In this construction, piezo-stacks 8 and 30 are alternately operated, and high-pressure fuel is continuously supplied to the fuel injection valve 2.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両等に搭載され、電気的に作動する燃料噴
射ポンプを備えた燃料噴射装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel injection device that is mounted on a vehicle or the like and includes an electrically operated fuel injection pump.

従来、この種の燃料噴射装置として、ソレノイド、電歪
素子等に通電することにより、あるいは磁歪素子に磁力
を作用させること等により電気的に発生する力を、プラ
ンジャに作用させてこれを駆動し、このプランジャの往
復運動によりポンプ作用を行なう燃料噴射ポンプと、こ
の燃料噴射ポンプから供給される燃料をエンジンに対し
て噴射する燃料噴射弁とを備えたものが知られている。
Conventionally, this type of fuel injection device drives a plunger by applying a force that is electrically generated by energizing a solenoid, an electrostrictive element, etc., or by applying a magnetic force to a magnetostrictive element. A fuel injection pump is known that includes a fuel injection pump that performs a pumping action by reciprocating the plunger, and a fuel injection valve that injects fuel supplied from the fuel injection pump into the engine.

このようにプランジャを電気的に駆動する構成を有する
燃料噴射装置は、高精度に制御を行なえること、また制
御の自由度が大きいこと等の利点金もつ反面、電気的に
発生する力によっては、一般にプランジャの大きなスト
ロークを得ることが困難である。すなわち、従来の燃料
噴射装置は、燃料の噴射量を大きくすることができず、
また噴射量の制御範囲が小さいという問題を有している
A fuel injection device having a configuration in which the plunger is electrically driven in this way has the advantage of being able to perform control with high precision and having a large degree of freedom in control, but on the other hand, it is , it is generally difficult to obtain a large stroke of the plunger. In other words, conventional fuel injection devices cannot increase the amount of fuel injected;
Another problem is that the control range of the injection amount is small.

本発明は以上の点に鑑み、燃料噴射量を大きくすること
ができるとともに燃料噴射量の制御範囲を拡大すること
が可能で、しかも外形の小さい燃料噴射装置を得ること
を目的としてがされたもので、燃料噴射ポンプを複数個
設けるとともに、これらのポンプのうち少なくとも1個
のポンプのプランジャの往復運動を、他のポンプのプラ
ンジャに対し位相差をもたせるべく構成したことを特徴
としている。
In view of the above points, the present invention has been made with the object of obtaining a fuel injection device that can increase the fuel injection amount, expand the control range of the fuel injection amount, and has a small external size. The present invention is characterized in that a plurality of fuel injection pumps are provided, and the reciprocating motion of the plunger of at least one of these pumps is configured to have a phase difference with respect to the plunger of the other pumps.

以下図示実施例によシ本発明を説明する。第1図におい
て、ユニットインジェクタ1は、燃料噴射弁2と、この
噴射弁2の両側に配設された2個のピエゾ式噴射ポンプ
3,4とから構成されており、ディーゼルエンジンの燃
焼室内に燃料を噴射供給する装置として用いられる。ピ
エゾ式噴射ポンプ3.4は、それぞれ全く同一の構成を
有し。
The present invention will be explained below with reference to the illustrated embodiments. In FIG. 1, a unit injector 1 is composed of a fuel injection valve 2 and two piezo injection pumps 3 and 4 arranged on both sides of the injection valve 2, and is located inside the combustion chamber of a diesel engine. Used as a device to inject and supply fuel. The piezo injection pumps 3.4 each have exactly the same construction.

ユニットインジェクタ1のボディ5の両側に、これの中
心軸に対して直角に設定して螺着される。
It is screwed onto both sides of the body 5 of the unit injector 1 at right angles to its central axis.

図の左方に位置するピエゾ式噴射ポンプ3のケーシング
6は、略筒状を呈し、その内部孔7には円柱状のピエゾ
スタック8が収容される。ピエゾスタック8の上記ボデ
ィ5側端面には有底筒状のプランジャ9が嵌着され、こ
のプシンジャ9の前端面と内部孔7の壁面との間には皿
ばね10が弾装される。皿ばね10は、プランジャ9を
常時図の左方へ附勢するもので、プランジャ9が右方へ
変位する程、その附勢力は大きくなる。プランジャ9は
内部孔7に対し摺動自在であり、ピエゾスタック8が伸
長した時、皿ばね10の弾発力に抗して右行し、またピ
エゾスタック8が収縮すると、これとともに左行する。
A casing 6 of the piezo injection pump 3 located on the left side of the figure has a substantially cylindrical shape, and a cylindrical piezo stack 8 is housed in an internal hole 7 of the casing 6 . A bottomed cylindrical plunger 9 is fitted into the end surface of the piezo stack 8 on the side of the body 5, and a disc spring 10 is elastically mounted between the front end surface of the plunger 9 and the wall surface of the internal hole 7. The disc spring 10 always urges the plunger 9 to the left in the figure, and the more the plunger 9 is displaced to the right, the greater the urging force becomes. The plunger 9 is slidable in the internal hole 7, and when the piezo stack 8 extends, it moves to the right against the elastic force of the disc spring 10, and when the piezo stack 8 contracts, it moves to the left together with it. .

一方、ピエゾスタック8の後端部にはホルダ11が取付
けられる。このホルダ11の先端は、内部孔7よシやや
小径の開口s12からケーシング6外方へ突出し、また
ホルダ肩部12fi皿ばね10の弾発力によシ、内部孔
7の端部壁面に常時弾接する。
On the other hand, a holder 11 is attached to the rear end of the piezo stack 8 . The tip of this holder 11 protrudes outward from the casing 6 from an opening s12 having a slightly smaller diameter than the internal hole 7, and is always attached to the end wall surface of the internal hole 7 due to the elastic force of the holder shoulder 12fi and disc spring 10. come into contact with bullets.

ピエゾスタック8はPZTと呼ばれる圧電素子を軸方向
に積層して成る焼結体(セラミックス)である。圧電素
子の接合面には白金電極が焼付けられておシ、この白金
電極は、A!状態において。
The piezo stack 8 is a sintered body (ceramics) formed by stacking piezoelectric elements called PZT in the axial direction. A platinum electrode is baked on the bonding surface of the piezoelectric element, and this platinum electrode is A! In the state.

電位が軸方向に正、負、正、負となるよう構成されてい
る。この圧電素子に通電を行なうためのリード線13は
、ホルダ11を貫通してケーシング6の外部へ吹出され
る。しかして、ピエゾスタック8は1通電されると膨張
し、プランジャ9を皿ばね10に抗して右行させる。こ
の結果、プランジャ9の前端面と内部孔7の壁面との間
に形成されたポンプ室14内の燃料は圧縮され、吐出孔
15から吐出されて噴射弁2へ圧送される。これに対し
、ピエゾスタック8への電力供給を遮断すると、プラン
ジャ9は皿ばね10の弾発力、および後述する供給口1
6よシ供給される燃料の圧力を受けて左行し、吸入口1
7を介してポンプ室14内に燃料が吸入される。
The structure is such that the potential is positive, negative, positive, and negative in the axial direction. A lead wire 13 for energizing the piezoelectric element passes through the holder 11 and is blown out of the casing 6. Thus, when the piezo stack 8 is energized once, it expands and causes the plunger 9 to move to the right against the disc spring 10. As a result, the fuel in the pump chamber 14 formed between the front end surface of the plunger 9 and the wall surface of the internal hole 7 is compressed, and is discharged from the discharge hole 15 and fed to the injection valve 2 under pressure. On the other hand, when the power supply to the piezo stack 8 is cut off, the plunger 9 is activated by the elastic force of the disc spring 10 and the supply port 1 which will be described later.
6, moves to the left under the pressure of the fuel supplied, and opens the intake port 1.
Fuel is drawn into the pump chamber 14 through the pump 7.

なお、ピエゾ式噴射ポンプ3.4の吐出孔、吸入口の穿
設された外端面は、平面状に成形さ扛てお夛、これらの
ポンプ31,4は、この外端面をボディ5に密着させて
取付けられる。
Note that the outer end surface of the piezo-type injection pump 3.4 in which the discharge hole and suction port are formed is formed into a flat shape, and these pumps 31 and 4 have this outer end surface tightly attached to the body 5. be installed.

ボディ5の上部に形成された供給口16には。In the supply port 16 formed in the upper part of the body 5.

図示しないアキュムレータによシ約100#/−の圧力
で燃料が供給される。この供給口16の下方には、供給
通路18が穿設される。供給通路18はボディ5の軸心
に沿って下方へ延び、両側へ分岐して、上記ポンプ3.
4の吸入口17.19と連通ずる。供給通路18の分岐
した部分には、それぞれポール状の逆止弁20.21が
収容され。
Fuel is supplied to an accumulator (not shown) at a pressure of about 100 #/-. A supply passage 18 is bored below the supply port 16 . The supply passage 18 extends downward along the axis of the body 5, branches to both sides, and connects the pump 3.
It communicates with the intake port 17 and 19 of No. 4. Pole-shaped check valves 20 and 21 are housed in the branched portions of the supply passage 18, respectively.

ポンプ室14内の燃料が供給通路18へ流入するのを阻
止する。
Fuel in the pump chamber 14 is prevented from flowing into the supply passage 18.

ボディ5の、上記供給通路18の分岐部よシ下方には、
このボディ5の径方向に延びる内径約4閣のピストン孔
22が穿設される。ピストン孔22の両端部は、中央部
よりも約1mmだけ段状に大径に形成され、鎖孔22は
その大径部23.24を介して、上記ポンプの吐出口1
5.25と連通ずる。このピストン孔22の中央部には
、鎖孔22の軸方向長さよりも約100μ短い円柱状の
ピストン26が摺動自在に支持される。ピストン26は
1両端面が平面状に成形されており、吐出口15.25
から吐出される燃料圧に応じて左右のいずれかに移動し
、これら吐出口15.25のいずれか一方に密着してこ
れを閉塞することができる。
Below the branch of the supply passage 18 in the body 5, there is a
A piston hole 22 extending in the radial direction of the body 5 and having an inner diameter of about 4 mm is bored. Both ends of the piston hole 22 are formed to have a larger diameter in a stepped manner by approximately 1 mm than the central portion, and the chain hole 22 is connected to the discharge port 1 of the pump through its large diameter portions 23 and 24.
It communicates with 5.25. A cylindrical piston 26 that is approximately 100 μm shorter than the axial length of the chain hole 22 is slidably supported in the center of the piston hole 22 . The piston 26 has both end surfaces formed into a flat shape, and has a discharge port 15.25.
It can move to either the left or right depending on the fuel pressure discharged from the outlet, and can come into close contact with one of these discharge ports 15, 25 to close it.

ピストン孔22の下方には、ボディ5の軸心方向に延び
る吐出通路27が形成される。吐出通路27の主力は1
分岐してそれぞれピストン孔22の大径部23.24に
連通し、iた下方は燃料噴射弁2に連通ずる。燃料噴射
弁2は、公知の構造を有するディーゼルエンジン用噴射
弁であって。
A discharge passage 27 extending in the axial direction of the body 5 is formed below the piston hole 22 . The main force of the discharge passage 27 is 1
It branches and communicates with the large diameter portions 23 and 24 of the piston hole 22, respectively, and the lower portion communicates with the fuel injection valve 2. The fuel injection valve 2 is a diesel engine injection valve having a known structure.

燃料の圧力が設定値μ上になると、ニードル28がはね
29に抗して上昇し、開弁するものである。
When the fuel pressure rises above the set value μ, the needle 28 rises against the spring 29, opening the valve.

上記構成を有する実施例装置は1次のように動作して燃
料噴射を行なう。
The embodiment device having the above configuration operates in a first-order manner to perform fuel injection.

ピエゾスタック8に電圧を印加すると、このピエゾスタ
ック8は伸長し、プランジャ9を皿ばね10に抗して右
行させる。この結果、ポンプ室14内の燃料は圧縮加圧
されて、吐出口15からピストン26を押しのけてピス
トン孔22内へ流入し、吐出通路27を介して燃料噴射
弁2へ供給され、外部へ噴射される。次いでピエゾスタ
ック8の電圧を解除するとともに、噴射ポンプ4のピエ
ゾスタック30に電圧を印加すると、ピエゾスタック8
が収縮するとともに、ピエゾスタック30が伸長し、こ
の結果、吐出口25側の燃料圧が高くなってピストン2
6が左行し、吐出口15が閉塞され、吐出口25が開放
される。しかしてピエゾスタック30により、上記ピエ
ゾスタック8と同様な燃料供給工程が行なわれるが、こ
の間、ピエゾスタック8のプランジャ9は1皿ばね10
の弾発力と、吸入口17よシ供給される燃料の圧力を受
けて左行し、ポンプ室14内には、逆止弁20を介して
新たな燃料が吸入される。
When a voltage is applied to the piezo stack 8, the piezo stack 8 expands, causing the plunger 9 to move to the right against the disc spring 10. As a result, the fuel in the pump chamber 14 is compressed and pressurized, pushes the piston 26 away from the discharge port 15, flows into the piston hole 22, is supplied to the fuel injection valve 2 via the discharge passage 27, and is injected to the outside. be done. Next, when the voltage of the piezo stack 8 is released and a voltage is applied to the piezo stack 30 of the injection pump 4, the piezo stack 8
contracts, the piezo stack 30 expands, and as a result, the fuel pressure on the discharge port 25 side increases and the piston 2
6 moves to the left, the outlet 15 is closed, and the outlet 25 is opened. Thus, the piezo stack 30 performs the same fuel supply process as the piezo stack 8 described above, but during this time, the plunger 9 of the piezo stack 8
The pump moves to the left under the pressure of the fuel supplied through the suction port 17 and the repulsive force of the pump, and new fuel is sucked into the pump chamber 14 via the check valve 20.

このように、ピエゾスタック8.30は交互に動作し、
これにより、噴射弁2には連続的に高圧の燃料が供給さ
れる。
In this way, the piezo stack 8.30 operates in an alternating manner,
As a result, high-pressure fuel is continuously supplied to the injection valve 2.

このピエゾスタック8.30による燃料の供給状態を第
2図により詳細に説明すると、第2図(、)は噴射弁2
から噴射される燃料量が少ない場合。
The state of fuel supply by this piezo stack 8.30 is explained in detail in Figure 2. Figure 2 (,) shows the injection valve 2.
When the amount of fuel injected from is small.

第2図(b)は、この燃料量が多い場合、第2図(C)
は時1間当りの噴射率が高い場合すなわち燃料圧が高い
場合を示す。
Figure 2 (b) shows that when this amount of fuel is large, Figure 2 (C)
indicates a case where the injection rate per hour is high, that is, a case where the fuel pressure is high.

第2図(a)において、曲線Aはピエゾスタック8の電
圧を示し、この電圧は1時刻Ttから時刻T2までの間
、すなわち約400μsecの間、直線的に増加して、
時刻T2において■1=約500Vに達し、このt′を
時刻T3まで維持される。一方。
In FIG. 2(a), curve A shows the voltage of the piezo stack 8, and this voltage increases linearly from time Tt to time T2, that is, for about 400 μsec.
At time T2, ■1=approximately 500V is reached, and this t' is maintained until time T3. on the other hand.

曲線Bによう示されるように1時刻T8においてピエゾ
スタック30に電圧が印加され、この電圧は、上記時刻
T1から時刻T2におけるピエゾスタック8の電圧の増
加率と同じ増加率でもって増加し1時刻T3において解
除される。また、この時刻T、において、ピエゾスタッ
ク8の電圧も同時に解除される。
As shown in curve B, a voltage is applied to the piezo stack 30 at one time T8, and this voltage increases at the same rate of increase as the increase rate of the voltage of the piezo stack 8 from time T1 to time T2. It is canceled at T3. Moreover, at this time T, the voltage of the piezo stack 8 is also released at the same time.

ピエゾスタック8.30の上記電圧増加率が等しいこと
により1時刻T1から時刻T3までの間における噴射弁
2へ供給される燃料の圧力は1曲線0で示されるように
、実質的に一定値Pl となる。また5時刻T3におい
て、ピエゾスタック8.30の両者の電圧が同時に解除
されることにより、ピエゾ式噴射ポンプ3.4が同時に
吸入工程を行なうこととなシ、ピストン26は両社出口
15.25を同時に開放する。したがって、吐出通路2
7内の燃料はポンプ室14等に吸戻されて急激な圧力低
下を生じ、燃料噴射弁2からの燃料噴射はスムーズに停
止する。すなわち、時刻T3は、噴射弁2から必要燃料
量が全て噴射された時期である。なお1時刻T、とT3
の間隔は1時刻T1とT、の間隔よりも短かく、シたが
って、ピエゾスタック30の最大電圧Vsは、ピエゾス
タック8の最大電圧■1よりも小さい。
Since the voltage increase rates of the piezo stacks 8.30 are equal, the pressure of the fuel supplied to the injection valve 2 from time T1 to time T3 is substantially constant, Pl, as shown by curve 1. becomes. Further, at time T3, the voltages of both piezo stacks 8.30 are released simultaneously, so that the piezo injection pump 3.4 performs the suction process at the same time, and the piston 26 connects the two outlet ports 15.25. open at the same time. Therefore, the discharge passage 2
The fuel in the fuel injector 7 is sucked back into the pump chamber 14, etc., causing a sudden pressure drop, and fuel injection from the fuel injection valve 2 is smoothly stopped. That is, time T3 is the time when all the required amount of fuel is injected from the injection valve 2. Note that 1 time T, and T3
The interval is shorter than the interval between times T1 and T, and therefore the maximum voltage Vs of the piezo stack 30 is smaller than the maximum voltage 1 of the piezo stack 8.

第2図(b)に示した例は、第2図(−)の場合と異な
り、ピエゾスタック8.30への電源供給が、それぞれ
2回行なわれるもので、燃料圧力P1を維持する時間が
、第2図(、)の場合よりかなり長くなっている。すな
わち1曲線り、Eで示すように。
In the example shown in Fig. 2(b), unlike the case in Fig. 2(-), power is supplied to the piezo stack 8.30 twice, and the time required to maintain the fuel pressure P1 is , is much longer than the case in Figure 2 (,). That is, one curve, as shown by E.

ピエゾスタック8の電圧は1時刻TIから時刻T。The voltage of the piezo stack 8 is from time TI to time T.

まで直線的に増加し1時刻T2において■、に達して解
除され、これと同時にピエゾスタック3゜の電圧が増加
する。この電圧は1時刻T4において■1に達して解除
され、同時にピエゾスタック8への電圧印加が再び行な
われる。ピエゾスタック8の電圧は5時刻Tsまで直線
的に増加するが。
The voltage increases linearly until it reaches 1 at time T2, and is released, and at the same time, the voltage across the piezo stack 3° increases. This voltage reaches 1 at time T4 and is released, and at the same time the voltage is applied to the piezo stack 8 again. The voltage of the piezo stack 8 increases linearly until time 5 Ts.

時刻TIから時刻T−までは、 Vlに保持され2時刻
T6において解除される。一方1時刻Tsにおいて、ピ
エゾスタック3oの電圧が再び増加し、この電圧も時刻
T6において■3に達した後解除される。この例におい
て、ピエゾスタック8.30の電圧増加率は全て等しく
、また、 T2−Tl=T4−Tx=TH−T4であり
、 T6−Tll<T2−Tlである。
From time TI to time T-, it is held at Vl and released at time T6. On the other hand, at 1 time Ts, the voltage of the piezo stack 3o increases again, and this voltage is also released after reaching 3 at time T6. In this example, the voltage increase rates of the piezo stacks 8.30 are all equal and T2-Tl=T4-Tx=TH-T4 and T6-Tll<T2-Tl.

したがって電圧Vlはvlよ勺も小さい。Therefore, the voltage Vl is smaller than Vl.

しかして1曲線Fで示されるように、噴射弁2へ供給さ
れる燃料の圧力は1時刻TIか−ら時刻T6までの間、
一定値Piを維持し、その時間は第2図(、)に示す例
よシも長く、また噴射弁2がら噴射される燃料量も、そ
の時間に比例して多い。
Therefore, as shown by curve 1 F, the pressure of the fuel supplied to the injection valve 2 is as follows from time TI to time T6.
The constant value Pi is maintained for a longer period of time than in the example shown in FIG.

さて、上記2つの例においては、吐出通路27内の燃料
圧P1は、互に等しく、シたがって1時間当りの燃料噴
射率も互に等しい。時間当りの噴射率を大きくするには
、吐出通路27内の燃料圧を高くする必要があるが、こ
のためにはピエゾスタック8.30へ印加する電圧の時
間当りの増加率を大きくすればよい。
Now, in the above two examples, the fuel pressure P1 in the discharge passage 27 is equal to each other, and therefore the fuel injection rate per hour is also equal to each other. In order to increase the injection rate per hour, it is necessary to increase the fuel pressure in the discharge passage 27, but this can be done by increasing the rate of increase per hour of the voltage applied to the piezo stack 8.30. .

第2図(c)はこれを示すもので、ピエゾスタック8の
電圧は1曲線Gで示されるように1時刻T。
FIG. 2(c) shows this, and the voltage of the piezo stack 8 is at one time T as shown by one curve G.

から時刻T7までの間、上記第2図(a)、 (b)の
例における増加率よりも高い増加率で直線的に増加し。
to time T7, it increases linearly at a higher rate of increase than the rate of increase in the examples shown in FIGS. 2(a) and 2(b) above.

時刻T7においてVlに達し、その直後解除される。す
なわち1時刻T1から時刻T1までの時間は、上記時刻
T1から時刻T2までのそれよシも短い。一方、ピエゾ
スタック3oの電圧は1曲線Hで示されるように、時刻
1丁から時刻T8までの間、上記ピエゾスタック8の電
圧と同様に、高い増加率で増加し1時刻Tlにおいてv
lに達した後1時刻TsまでVlを保持し、その後、解
除される。また1時刻Tsから時刻T11までの間、ピ
エゾスタック8の電圧は再び直線的に増加し1時刻T@
において解除される。この結果、プランジャの移動速度
は上記第2図(aL(b)の例よりも大きくなり、燃料
圧P2は1曲線Iで示されるように、上記第2図(a)
、(b)の例における燃料圧P1よりも高くなる。
It reaches Vl at time T7 and is released immediately thereafter. That is, the time from time T1 to time T1 is shorter than the time from time T1 to time T2. On the other hand, as shown by a curve H, the voltage of the piezo stack 3o increases at a high rate of increase from time 1 to time T8, like the voltage of the piezo stack 8, and at time Tl, the voltage increases at a high rate.
After reaching Vl, Vl is held until one time Ts, and then released. Moreover, from time 1 Ts to time T11, the voltage of the piezo stack 8 increases linearly again, and
It will be canceled in . As a result, the moving speed of the plunger becomes larger than the example shown in FIG.
, is higher than the fuel pressure P1 in the example of (b).

以上説明した工程は、1回の燃料噴射であり。The process explained above is one fuel injection.

4サイクルデイーゼルエンジンの場合には、各圧縮工程
における上死点付近毎に、す彦わちエンジン2回転毎に
、この燃料噴射が繰返される。
In the case of a four-stroke diesel engine, this fuel injection is repeated every near top dead center in each compression stroke, that is, every two revolutions of the engine.

以上のように本実施例装置は、複数の電気式噴射ポンプ
3.4から共通の噴射弁2に交互に燃料を供給する構成
としたので、プランジャ90ストロークが小さいという
電気式噴射ポンプの欠点を除去することができる。特に
、1回の噴射に当ってプランジャ9を数回ストロークさ
せることができるので、全噴射量を大きくすることがで
き、しかもポンプ自体は小型でよいという優れた効果が
得られる。さらに1本実施例装置は、燃料噴射ポンプ3
.4から共通の制御弁を介して燃料が吐出され、この制
御弁のピストン26は、吐出圧の低い方のポンプの吐出
口を閉じる構造となっているので、ピストン26のスト
ロークを小さくすることができ、したがって燃料のトラ
ップボリュームを小さくして燃料の給送効率を向上させ
るとともに、応答性を高くすることができる。また、燃
料噴射弁2からの燃料噴射の終了において、噴射ポンプ
3.4が同時に吸入行程を行なうようにしたので、吐出
通路27内の燃料圧が迅速に低下し。
As described above, the device of this embodiment has a structure in which fuel is alternately supplied to the common injection valve 2 from a plurality of electric injection pumps 3.4, so that the disadvantage of the electric injection pump that the plunger 90 stroke is small can be overcome. Can be removed. In particular, since the plunger 9 can be stroked several times for one injection, the total injection amount can be increased, and the excellent effect that the pump itself can be made small can be obtained. Furthermore, the device of this embodiment has a fuel injection pump 3.
.. 4 through a common control valve, and the piston 26 of this control valve is structured to close the discharge port of the pump with lower discharge pressure, so the stroke of the piston 26 can be made smaller. Therefore, it is possible to reduce the fuel trap volume, improve fuel feeding efficiency, and increase responsiveness. Moreover, since the injection pump 3.4 simultaneously performs the suction stroke at the end of fuel injection from the fuel injection valve 2, the fuel pressure in the discharge passage 27 quickly decreases.

燃料噴射はスムーズに停止する。Fuel injection stops smoothly.

なお、燃料曖、燃料圧の制御は、アクセルレバ−の開度
やエンジン回転数に応じて1図示しないコントローラか
らピエゾスタック8.30への電圧印加、解除を行なう
ことによシなされ、第2図(、)〜(C)に示した例に
限らず1種々の制御方法が可能である。また、上記実施
例においては、ピエゾスタック8.30への電圧の印加
が、完全に交代するようになっているが1両ピエゾスタ
ック8゜30の通電を多少重複して行なうことも勿論よ
く。
In addition, fuel ambiguity and fuel pressure are controlled by applying and releasing voltage from a controller (not shown) to the piezo stack 8.30 according to the opening degree of the accelerator lever and the engine speed. Various control methods are possible, not limited to the examples shown in FIGS. Further, in the above embodiment, the voltage application to the piezo stacks 8.30 is completely alternated, but it is of course possible to energize both piezo stacks 8.30 somewhat overlappingly.

これによシ燃料噴射がよシなめらかなものとなり得ゐ。This allows for smoother fuel injection.

さらに1通常の作動において、燃料噴射は連続的に行な
われるが、ピエゾスタック8.30のいずれか一方に1
パルスの電圧印加を行ない。
Furthermore, 1. In normal operation, fuel injection occurs continuously, but once on either side of the piezo stack 8.
Apply pulse voltage.

主噴射に先立って行なう少量の燃料噴射であるパイロッ
ト燃料噴射を行なうことも可能である。
It is also possible to perform pilot fuel injection, which is a small amount of fuel injection performed prior to main injection.

また、上記実施例においては、供給口16を共通として
いるが、これを分離して、各々異種の燃料を供給するよ
う構成してもよく、プランジャに作用させる力の発生源
としてンレノイドや磁歪素子を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the supply port 16 is common, but it may be configured to be separated and supply different types of fuel to each, and a renoid or magnetostrictive element may be used as the source of the force acting on the plunger. may also be used.

さらに本発明は、ガソリンエンジンにおける吸気管内噴
射にも、またガスタービン等の連続燃焼機関、あるいは
外燃機関にも適用することが可能である。
Furthermore, the present invention can be applied to intake pipe injection in gasoline engines, continuous combustion engines such as gas turbines, or external combustion engines.

以上のように本発明によれば、噴射ポンプのストローク
が小さいにも拘らず、燃料噴射1t−大きくでき、また
その噴射量の制御範囲を拡大することのできる小型の燃
料噴射装置を得られるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a small fuel injection device that can increase the fuel injection rate by 1 t even though the stroke of the injection pump is small, and can expand the control range of the injection amount. be effective.

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

第1図は本発明の一実施例を示す断面図、第2図(、)
 、 (b) 、 (c)は、実施例装置の作動状態を
示す作2・・・燃料噴射弁、3.4・・・燃料噴射ポン
プ。 9・・・プランジャ、   26・・・ピストン。 特許出願人 株式会社 日本自動車部品総合研究所 特許出願代理人 弁理士  青  木     朗 弁理士  西  舘  和  之 弁理士  中  山  恭  介 弁理士  山  口  昭  之 ffi 8 TI        73 τ1T3 TI    T2    T4       T6T+
                   T6■1T7
   T8  T9 TI           T9
Figure 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention, Figure 2 (,)
, (b) and (c) show the operating states of the embodiment apparatus. 2. Fuel injection valve. 3.4. Fuel injection pump. 9... Plunger, 26... Piston. Patent Applicant Co., Ltd. Japan Auto Parts Research Institute Patent Attorney Akira Aoki Patent Attorney Kazuyuki Nishidate Patent Attorney Kyo Nakayama Patent Attorney Akira Yamaguchiffi 8 TI 73 τ1T3 TI T2 T4 T6T+
T6■1T7
T8 T9 TI T9

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、燃料噴射弁と、プシンジャを電気的に駆動して往復
運動させ、燃料を上記燃料噴射弁へ供給する燃料噴射ポ
ンプとを備えた燃料噴射装置において、上記燃料噴射ポ
ンプを複数個設けるとともに、これらのポンプのうち少
なくとも1個のポンプのプランジャの往復運動を、他の
ポンプのプランジャの運動に対し位相差をもたせるべく
構成し次ことを特徴とする燃料噴射装置。 2、上記燃料噴射弁は単一であることを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の燃料噴射装置。 3 上記複数の燃料噴射ポンプの各吐出圧の差圧によっ
て作動し、吐出圧の低い方の燃料噴射ポンプの吐出口を
閉塞する弁機構を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第2項記載の燃料噴射装置。 4、上記複数の燃料噴射ポンプを、相互に位相差をも九
せて圧縮工程を行表わせるとともに、吸入行程を同時に
行なわせることを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第
3項のいずれか1項に記載の燃料噴射装置。
[Scope of Claims] 1. A fuel injection device comprising a fuel injection valve and a fuel injection pump that electrically drives a pusher to reciprocate and supplies fuel to the fuel injection valve, wherein the fuel injection pump A fuel injection device characterized in that a plurality of pumps are provided, and the reciprocating motion of the plunger of at least one of these pumps is configured to have a phase difference with respect to the motion of the plungers of the other pumps. 2. The fuel injection device according to claim 1, wherein the fuel injection valve is a single fuel injection valve. 3. Claim 1, characterized in that a valve mechanism is provided which operates based on the differential pressure between the discharge pressures of the plurality of fuel injection pumps and closes the discharge port of the fuel injection pump having the lower discharge pressure. Or the fuel injection device according to item 2. 4. Claims 1 to 3, characterized in that the plurality of fuel injection pumps perform the compression stroke with a mutually reduced phase difference, and simultaneously perform the suction stroke. The fuel injection device according to any one of the items.
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