JPS593161A - Method of controlling fuel injection device - Google Patents

Method of controlling fuel injection device

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Publication number
JPS593161A
JPS593161A JP11208882A JP11208882A JPS593161A JP S593161 A JPS593161 A JP S593161A JP 11208882 A JP11208882 A JP 11208882A JP 11208882 A JP11208882 A JP 11208882A JP S593161 A JPS593161 A JP S593161A
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JP
Japan
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pressure
control
fuel
injection
fuel injection
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Application number
JP11208882A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Kuroyanagi
正利 黒柳
Masahiko Suzuki
昌彦 鈴木
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS593161A publication Critical patent/JPS593161A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing

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

Abstract

PURPOSE:To arbitrarily regulate injection timing and injection period with the same injection amount, by providing an accumulate piston and a pressure control valve for varying a set pressure, which are communicated with a pressure chamber to be pressurized by a plunger designed to be reciprocatable and rotable. CONSTITUTION:A fuel injection pump acts to pressurize fuel sucked from a fuel chamber 11 through a suction hole 2 into a pressure chamber 4 by the reciprocating and rotating motions of a plunger 1, and to pump the fuel through an injection pipe 31 to a fuel injection nozzle 30. In connection with this, there are provided in a cylinder portion 10 including the pressure chamber 4 means 200 for controlling maximum pressure in the pressure chamber 4 and means 100 for controlling injection start timing. The means 100 is constituted in such a manner that the amount of accumulated high pressure fuel may be regulated by controlling a stroke of an accumulate piston 101 until a control surface 101a of the piston 101 closes a control hole 106. On the other hand, the means 200 is constituted in such a manner that a biasing force to a pressure regulating valve 201 may be variably controlled to control an upper limit of the pressure in the pressure chamber 4.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の燃料噴射装置の改良に関するもので
あり、詳しくは、内燃機関の燃焼に及ぼす噴射波形、す
なわち、噴射率及び噴射時期の制御方法に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a fuel injection device for an internal combustion engine, and more particularly, to a method for controlling the injection waveform, that is, the injection rate and injection timing, which affects combustion in the internal combustion engine.

従来、噴射率や噴射時期を内燃機関の運転状態に応じて
任意に制御する方法は殆ど提案されていない。特に、ユ
ニットインジェクタ等の小型の燃料噴射装置においては
、噴射時期を制御できる様な機構は一般的に備えてはい
ない。噴射波形を制御することは、間接的に燃焼を制御
することを意(2) 味するので、噴射のし方によって性能が大きく変化する
ディーゼルエンジン、特に直接噴射式ディーゼルエンジ
ンにおいては、噴射波形の制御方法に関して強い要望が
あった。
Conventionally, almost no method has been proposed for arbitrarily controlling the injection rate or injection timing depending on the operating state of the internal combustion engine. In particular, small-sized fuel injection devices such as unit injectors generally do not have a mechanism that can control injection timing. Controlling the injection waveform means indirectly controlling combustion (2), so in diesel engines, especially direct injection diesel engines, where the performance changes greatly depending on the injection method, it is important to control the injection waveform. There were strong demands regarding the control method.

本発明は、上記要望に答えるためになされたものであり
、噴射開始時期と噴射量とをアキエムレートピストン1
01とプランジャ1の回動制御により、内燃機関の運転
条件に応じて任意に制御し、燃費向上、排気ガスの清浄
化、騒音低減、運転性の向上等を目的とするものである
The present invention has been made in order to meet the above-mentioned needs, and the injection start timing and injection amount can be controlled by adjusting the injection start timing and injection amount to the Akiem rate piston
By controlling the rotation of the engine 01 and the plunger 1, the engine is controlled arbitrarily according to the operating conditions of the internal combustion engine, and the purpose is to improve fuel efficiency, purify exhaust gas, reduce noise, and improve drivability.

まず、本発明の第1実施例について説明する。First, a first embodiment of the present invention will be described.

第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に関するもの
である。
1 to 4 relate to a first embodiment of the present invention.

第1図は燃料噴射装置全体の系統図を示しており、lは
噴射ポンプのプランジャで、シリンダ部10と油密的に
摺動および回動自在に嵌合されている。プランジャ1の
中心軸に沿った縦溝6と、該縦溝6と連通した放射状孔
7とがプランジャに穿設され、放射状孔7の外周端には
環状溝5が設けられており、環状溝の1端面ば傾斜のつ
いた制(3) 開面1aとなっている。また、プランジヤニの回動制御
用に2面幅の平面部8が設けられている。
FIG. 1 shows a system diagram of the entire fuel injection system, and 1 is a plunger of an injection pump, which is slidably and rotatably fitted in an oil-tight manner to a cylinder portion 10. A vertical groove 6 along the central axis of the plunger 1 and a radial hole 7 communicating with the vertical groove 6 are bored in the plunger, and an annular groove 5 is provided at the outer peripheral end of the radial hole 7. One end surface of the slanted surface (3) is an open surface 1a. Further, a flat portion 8 having a width across two surfaces is provided for controlling the rotation of the plunger roll.

シリンダ部10には、加圧室4内の最大圧力制御装置2
00と、噴射開始時期制御装置1(10とが設置されて
いる。2は加圧室4に燃料室11から燃料を供給するた
めの吸入孔であり逆止弁12の作用で燃料室11から加
圧室4への流入のみを許している。3はスピル孔であり
、加圧室4から噴射管31への燃料圧送の終了時期を制
御するためのものであり、加圧室4を縦孔6、放射状孔
7、環状溝5、スピル孔3とを介して燃料室11に連通
した場合には燃料圧送が中断される。
The cylinder portion 10 includes a maximum pressure control device 2 in the pressurizing chamber 4.
00 and an injection start timing control device 1 (10) are installed. 2 is a suction hole for supplying fuel from the fuel chamber 11 to the pressurizing chamber 4, and the check valve 12 acts to supply fuel from the fuel chamber 11. Only the inflow into the pressurizing chamber 4 is allowed. Numeral 3 is a spill hole, which is used to control the end timing of pressure feeding of fuel from the pressurizing chamber 4 to the injection pipe 31. When communicating with the fuel chamber 11 via the hole 6, the radial hole 7, the annular groove 5, and the spill hole 3, the fuel pumping is interrupted.

噴射開始時期制御装置100の構造について説明すると
101はアキュムレートピストンであり、該アキュムレ
ートピストン101の外周部はシリンダ部10と油密的
に摺動および回動自在に嵌合しである。アキュムレート
ピストン101はスプリング105により図の右方に付
勢されている。
The structure of the injection start timing control device 100 will be described. Reference numeral 101 is an accumulation piston, and the outer peripheral portion of the accumulation piston 101 is fitted into the cylinder portion 10 in an oil-tight manner so as to be slidable and rotatable. Accumulate piston 101 is biased to the right in the figure by a spring 105.

アキュムレートピストン101は傾斜した制御面101
aを有している。106は制御孔であり油(4) 密室109と燃料室11とを連通させている。103は
吸入孔で、逆止弁104の作用により燃料室11から油
密室109への流入だけを許している。
Accumulate piston 101 has an inclined control surface 101
It has a. Reference numeral 106 is a control hole that communicates the oil (4) closed chamber 109 with the fuel chamber 11. Reference numeral 103 denotes a suction hole, which only allows inflow from the fuel chamber 11 into the oil-tight chamber 109 by the action of a check valve 104.

最大圧力制御装置200の構造について説明すると、2
01は圧力制御弁であり、スプリング205により図中
左方に付勢されている。204はスプリング205のセ
ット荷重を可変制御するための制御部材であり、ネジ部
206が設けられている。203は漏出室209と燃料
室11とを連通させている漏出孔である。
To explain the structure of the maximum pressure control device 200, 2
01 is a pressure control valve, which is biased to the left in the figure by a spring 205. 204 is a control member for variably controlling the set load of the spring 205, and is provided with a threaded portion 206. 203 is a leak hole that communicates the leak chamber 209 and the fuel chamber 11.

また、102.202は加圧室4内の燃料をそれぞれ噴
射開始時期制御装置100と最大圧力制御装置200と
に導くための連通孔である。加圧室4は噴射管31を介
して燃料噴射ノズル30に連なっている。
Further, 102 and 202 are communication holes for guiding the fuel in the pressurizing chamber 4 to the injection start timing control device 100 and the maximum pressure control device 200, respectively. The pressurizing chamber 4 is connected to a fuel injection nozzle 30 via an injection pipe 31.

第1図ないし第4図によって作動を説明する。The operation will be explained with reference to FIGS. 1 to 4.

プランジャ1は第1図の上下方向の往復運動を行なう。The plunger 1 performs reciprocating motion in the vertical direction as shown in FIG.

プランジャ1が下方向に運動する吸入行程において、燃
料室11内の燃料はスピル孔3、(5) 環状溝5、放射状孔7、縦孔6を介して、あるいは吸入
孔2を介して加圧室4内に送られる。プランジャlが図
の状態によりさらに下降し、制御面laがスピル孔3を
塞いでからは、吸入孔2を介してのみ加圧室4内への燃
料吸入が行なわれる。
During the suction stroke in which the plunger 1 moves downward, the fuel in the fuel chamber 11 is pressurized through the spill hole 3, (5) annular groove 5, radial hole 7, vertical hole 6, or through the suction hole 2. Sent to room 4. After the plunger l is further lowered in the state shown in the figure and the control surface la closes the spill hole 3, fuel is sucked into the pressurizing chamber 4 only through the suction hole 2.

プランジャ1が最下点に達し、プランジャ1の上昇によ
る圧縮行程が開始されると、加圧室4内の圧力は上昇し
始める。すると、加圧室4内の圧力によるアキュムレー
トピストン101の左方向への付勢力が増大し、油密室
109内のスプリング105の付勢力に勝つに至ると、
アキュムレートピストン101は左方に移動を開始しは
じめ、制御面101aが制御孔106の上端開口部を塞
ぐ位置において油密室109内は油圧ロック状態となり
、アキュムレートピストン101の移動は停止する。
When the plunger 1 reaches its lowest point and a compression stroke is started by raising the plunger 1, the pressure within the pressurizing chamber 4 begins to rise. Then, the biasing force of the accumulation piston 101 in the leftward direction due to the pressure in the pressurizing chamber 4 increases and overcomes the biasing force of the spring 105 in the oil-tight chamber 109.
The accumulation piston 101 begins to move leftward, and at the position where the control surface 101a closes the upper end opening of the control hole 106, the inside of the oil-tight chamber 109 becomes hydraulically locked, and the movement of the accumulation piston 101 stops.

加圧室4内の圧力はアキュムレートピストン101の移
動開始と同時に上昇がおさえられる。これは、プランジ
ャ1の圧送燃料がアキュムレートピストン101の移動
によってアキュムレートビ(6) ストン101の先端にできた空間への燃料補充に用いら
れるためである。
The pressure in the pressurizing chamber 4 is suppressed from increasing at the same time as the accumulation piston 101 starts moving. This is because the fuel pumped by the plunger 1 is used to replenish the space created at the tip of the accumulating piston 101 by the movement of the accumulating piston 101.

アキュムレートピストン101の移動が停止すると加圧
室4内圧力は再び上昇しはじめ、燃料噴射ノズル30の
開弁圧に達すると噴射が開始する。
When the movement of the accumulation piston 101 stops, the pressure inside the pressurizing chamber 4 starts to rise again, and when it reaches the valve opening pressure of the fuel injection nozzle 30, injection starts.

加圧室4内の圧力がさらに上昇し、圧力制御弁201へ
の付勢力がスプリング205の付勢力に勝つと、加圧室
4内の燃料は漏出孔203を通過して燃料室11にもど
されるため、加圧室4内の圧力はこれ以上は上昇しなく
なる。
When the pressure in the pressurizing chamber 4 further increases and the urging force on the pressure control valve 201 overcomes the urging force on the spring 205, the fuel in the pressurizing chamber 4 passes through the leak hole 203 and returns to the fuel chamber 11. As a result, the pressure inside the pressurizing chamber 4 will no longer rise.

さらにプランジャ1が上昇し、スピル孔3が第1図に図
示した状態の様に開放され、加圧室4と燃料室11が連
通ずると、加圧室4内の圧力は急速に低下し、連通孔2
02の右端面開口は圧力制御弁201によって塞がれ、
次に燃料噴射ノズル30の噴孔が塞がれ、次のアキュム
レートピストン101がスプヤング105の付勢力によ
り右端の停止位置までもどされる。この時油密室109
内には燃料室11から吸入孔103及び制御孔106を
介して燃料が導入される。
When the plunger 1 further rises, the spill hole 3 is opened as shown in FIG. 1, and the pressurizing chamber 4 and the fuel chamber 11 communicate with each other, the pressure inside the pressurizing chamber 4 rapidly decreases. Communication hole 2
The right end face opening of 02 is closed by a pressure control valve 201,
Next, the injection hole of the fuel injection nozzle 30 is closed, and the next accumulation piston 101 is returned to the right end stop position by the urging force of the spray young 105. At this time, oil-tight room 109
Fuel is introduced into the fuel chamber 11 through an intake hole 103 and a control hole 106.

(7) そして、プランジャlの上昇が終わると圧縮行程は終了
し、それぞれの部品は初期の状態に戻り、■サイクルが
終了し、以下このサイクルをくり返す。
(7) Then, when the plunger 1 finishes rising, the compression stroke ends, each part returns to its initial state, and the (2) cycle ends, and this cycle is repeated thereafter.

以上の圧縮行程における加圧室4内の圧力上昇モデル図
と、その時の噴射率波形のモデル図とを第3図に各々示
す。第3図中の■で圧縮が開始され・■がアキュムレー
トピストン101の移動開始、■がアキュムレートピス
トン101の移動終了、■がノズル30からの噴射開始
、■が圧力制御弁201の作動開始、■がスピル孔3の
連通時、■がノズル30の噴射終了、■が初期状態に戻
された時点を各々示す。■−■、■→■、の傾きはポン
プの送油率で決定され■→■の傾きはスプリング105
のスプリング定数によって決まり、■→■の傾きはポン
プの送油率からノズルの噴射率を引いたもので決定され
る。Paはスプリング105のセット荷重、Pvはスプ
リング205のセット荷重に釣り合う時の圧力で、Pn
はノズルの開弁圧である。第3図の破線は、再装置を作
動さく8) せない時のもので、一点鎖線はアキュムレートピストン
101だけを、二点鎖線は圧力制御弁201だけを作動
させた時のものである。
A model diagram of the pressure increase in the pressurizing chamber 4 during the above compression stroke and a model diagram of the injection rate waveform at that time are shown in FIG. 3, respectively. Compression is started at ■ in Figure 3, ■ is the start of movement of the accumulation piston 101, ■ is the end of movement of the accumulate piston 101, ■ is the start of injection from the nozzle 30, and ■ is the start of operation of the pressure control valve 201. , ■ indicates when the spill hole 3 is in communication, ■ indicates the end of jetting from the nozzle 30, and ■ indicates the time when the initial state is returned. The slope of ■−■, ■→■, is determined by the oil feed rate of the pump, and the slope of ■→■ is determined by the spring 105.
It is determined by the spring constant of , and the slope of ■→■ is determined by subtracting the nozzle injection rate from the pump oil delivery rate. Pa is the set load of the spring 105, Pv is the pressure when balancing the set load of the spring 205, and Pn
is the nozzle opening pressure. The broken line in FIG. 3 shows the state when the re-equipment is not activated, the one-dot chain line shows the state when only the accumulation piston 101 is operated, and the two-dot chain line shows the state when only the pressure control valve 201 is operated.

以上のサイクルにおいて、最大圧力制御袋W2O0だけ
を作動させて制御部材204を回転し、圧力制御弁20
1のセット圧pvを変えることによって、第2図+a)
の様に最大噴射率を規制することができる。
In the above cycle, only the maximum pressure control bag W2O0 is operated to rotate the control member 204, and the pressure control valve 20
By changing the set pressure pv of 1, Fig. 2+a)
The maximum injection rate can be regulated as follows.

また、噴射開始時期制御装置100だけを作動させてア
キエムレートピストン101を回動制御した場合、制御
面101aが制御孔106の上端を塞ぐまでにアキュム
レートピストン101の先端の空間に加圧室4から流入
する燃料の量、すなわちアキエムレート量は制御面10
1aが傾斜面であるがゆえに可変制御される。アキュム
レート量が小さい場合、第3図の■から■までの期間は
短くなり、■の時点は以前より早くなる。従って、アキ
ュムレートピストン101を回動制御することにより、
第2図(blに示す様に、噴射開始時期を制御すること
ができる。
In addition, when only the injection start timing control device 100 is operated to control the rotation of the accumulation rate piston 101, a pressurizing chamber is formed in the space at the tip of the accumulation piston 101 before the control surface 101a closes the upper end of the control hole 106. The amount of fuel flowing in from 4, that is, the amount of fuel flowing from control surface 10
Since 1a is an inclined surface, it is variably controlled. When the accumulation amount is small, the period from ■ to ■ in FIG. 3 becomes shorter, and the time point at ■ becomes earlier than before. Therefore, by controlling the rotation of the accumulation piston 101,
As shown in FIG. 2 (bl), the injection start timing can be controlled.

(9) また、プランジャ1を回動制御することにより、傾斜面
である制御面1aがスピル孔3を開放する時期、すなわ
ち第3図における■の時点を可変制御できるため、第2
図tc>に示す様にプランジャ1を回動制御することに
より噴射終了時点を制御することができる。
(9) Furthermore, by controlling the rotation of the plunger 1, it is possible to variably control the timing at which the control surface 1a, which is an inclined surface, opens the spill hole 3, that is, the time point (■) in FIG.
By controlling the rotation of the plunger 1 as shown in FIG. tc, the injection end point can be controlled.

圧力制御弁201のセット圧Pv−,アキュムレートピ
ストン101によるアキエムレート量A c −。
The set pressure Pv- of the pressure control valve 201, and the accumulation rate amount Ac- by the accumulation piston 101.

プランジャlの回転制御角θを同時に制御することによ
り、様々な機関状態に応じて最適な噴射波形を作り出す
ことができる。
By simultaneously controlling the rotation control angle θ of the plunger l, it is possible to create an optimal injection waveform according to various engine conditions.

なお、第2図の噴射率波形の積分値、すなわち波形の面
積が噴射量を示すため、(a)、(bl、(C1のどの
制御機構を利用しても噴射量を調整することができる。
Note that since the integral value of the injection rate waveform in FIG. 2, that is, the area of the waveform, indicates the injection amount, the injection amount can be adjusted using any of the control mechanisms (a), (bl, and (C1)). .

従って、第4図で示す様に斜線部の面積で示される噴射
量を一定にしたまま第4図中のAの様に噴射時期の遅い
噴射率波形を、第4図中のBの様に噴射波形をほとんど
変えずに噴射時期を進めることもできるし、第4図中の
Bから第4図中のCの様に噴射時期は変えずに噴射期間
を変え(10) ることもできる。なお、第4図中の0は最大可能噴射量
時のもので、第2図におけるPv最大、Ac=Q、θ最
大の各々の場合に相当する。AはOの状態からアキュム
レートピストンを作動させ噴射開始時期を遅らせた波形
で、BはAの状態からアキュムレートピストンにより噴
射開始時期を進めるとともにスピル孔開放時期を進めた
時のもので、CはBの状態から噴射開始時期を進めると
ともにスピル孔開放時期を遅らせ、かつ圧力制御弁を作
動させて圧力制御弁のセット圧を下げた時の波形であり
、A、B、Cの斜線面積がそれぞれ等しい時のものであ
る。
Therefore, as shown in Fig. 4, while the injection amount shown by the area of the shaded area is kept constant, the injection rate waveform with a slow injection timing as shown in A in Fig. 4 can be changed as shown in B in Fig. 4. The injection timing can be advanced without changing the injection waveform, or the injection period can be changed without changing the injection timing (10), as shown from B in FIG. 4 to C in FIG. 4. Note that 0 in FIG. 4 is the maximum possible injection amount, and corresponds to the cases of Pv maximum, Ac=Q, and θ maximum in FIG. 2. A is a waveform when the accumulation piston is activated from the state of O to delay the injection start time, B is a waveform when the injection start time is advanced by the accumulation piston from the state of A, and the spill hole opening time is also advanced. is the waveform when the injection start time is advanced from state B, the spill hole opening time is delayed, and the pressure control valve is activated to lower the set pressure of the pressure control valve, and the shaded areas of A, B, and C are They are from the same time.

以上の説明で示した様に、本発明を用いれば同一噴射量
で噴射時期、噴射期間等を任意に調整することができる
As shown in the above explanation, by using the present invention, the injection timing, injection period, etc. can be arbitrarily adjusted with the same injection amount.

次に、本発明の第2実施例について説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described.

第5図ないし第8図は本発明の第2実施例に関するもの
であり、ユニットインジェクタに使用した、例を示して
おり、第6図は第5図の■−■断面図、第7図は最大圧
力制御装置200の詳細構造を示す断面図、第8図は噴
射開始時期制御装置100の詳細構造を示す断面図であ
る。
5 to 8 relate to the second embodiment of the present invention, and show an example used in a unit injector. FIG. 6 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view showing the detailed structure of the maximum pressure control device 200, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing the detailed structure of the injection start timing control device 100.

ノズル本体40内にはその軸線方向にニードル32が往
復可能に設けられる。21はホルダボデーでリテーニン
グナツト20のねじ部にねじ込まれ、ノズル本体40を
はさんで締め付は固定している。
A needle 32 is provided within the nozzle body 40 so as to be reciprocatable in the axial direction thereof. Reference numeral 21 is a holder body which is screwed into the threaded portion of the retaining nut 20, and is fixedly tightened with the nozzle body 40 sandwiched therebetween.

スプリング34はスプリングシート33に当接していて
、ニードル32の頂部を燃料圧力によるニードル32の
開弁付勢力に抗してニードル32を閉弁方向に付勢する
働きをしている。ホルダボデー21には噴射燃料を圧送
するための吐出孔35が穿設されている。ボデー22の
ねじ部はホルダボデー21にねじ込まれ、シリンダ1o
をはさんで締め付は固定している。また、噴射開始時期
制御装置100と、最大圧力制御装置200とがボデー
22にねじ込まれている。
The spring 34 is in contact with the spring seat 33, and functions to urge the top of the needle 32 in the valve-closing direction against the valve-opening force of the needle 32 due to fuel pressure. The holder body 21 is provided with a discharge hole 35 for pumping the injected fuel. The threaded part of the body 22 is screwed into the holder body 21, and the cylinder 1o
The tightening is fixed by sandwiching it. Further, an injection start timing control device 100 and a maximum pressure control device 200 are screwed into the body 22.

制御シリンダ19とプランジャ1は油密的に摺動および
回動自在に嵌合され、また制御シリンダ19はボデー2
2とも油密的に回動自在に嵌合されている。シリンダ1
0には加圧室4と連通ずる連通孔202aが穿設され、
ボデー22の連通孔202b介して連通孔202Cに連
なっている。
The control cylinder 19 and the plunger 1 are slidably and rotatably fitted in an oil-tight manner, and the control cylinder 19 is fitted to the body 2.
Both are rotatably fitted in an oil-tight manner. cylinder 1
0 is provided with a communication hole 202a that communicates with the pressurizing chamber 4,
It is connected to the communication hole 202C via the communication hole 202b of the body 22.

同様に連通孔102Cは図示しない連通孔102aや1
02bを介して、加圧室4と連通している。
Similarly, the communication hole 102C is the communication hole 102a or 1 (not shown).
It communicates with the pressurizing chamber 4 via 02b.

そして図示しないフィードポンプより送られた燃料は、
燃料孔13、吸入孔2を介して加圧室4に送られる。
The fuel sent from the feed pump (not shown) is
The fuel is sent to the pressurizing chamber 4 via the fuel hole 13 and the suction hole 2.

また燃料孔13は環状溝14、漏出孔203a、203
bを介して漏出室209に連通し、また低圧孔110a
、110b、吸入孔103、制御孔106を介して油密
室109に連通している。カムプレート23は、図示し
ないエンジンと同期したカム17の回転運動により上下
の往復運動を行なう。ビン15はカムプレート23とプ
ランジャ1とを連結させるためのものである。カムプレ
ート23はスプリング16によって常にカムと接触する
様に付勢されている。
Further, the fuel hole 13 has an annular groove 14, leak holes 203a, 203
It communicates with the leak chamber 209 via the low pressure hole 110a.
, 110b, the suction hole 103, and the control hole 106 to communicate with the oil-tight chamber 109. The cam plate 23 reciprocates up and down by the rotational movement of the cam 17 in synchronization with an engine (not shown). The pin 15 is for connecting the cam plate 23 and the plunger 1. The cam plate 23 is urged by the spring 16 so as to be in constant contact with the cam.

第5図の例ではプランジャ1を回動制御するかわりに、
2面幅の平面部8によりプランジャ1の回動を規制し、
制御シリンダ19に穿孔されたス(13) ビル孔3の回動制御を行なう機構を用いると共にプラン
ジャlの制御面1aを螺旋形状とした。制御シリンダ1
9の制御方式はランクギヤ18によって行なう。ラック
ギヤ18の制御は機械的に行なっても良いし、油圧にて
行なってもよい。
In the example of FIG. 5, instead of controlling the rotation of the plunger 1,
Rotation of the plunger 1 is restricted by a flat portion 8 having a width across flats,
A mechanism for controlling the rotation of the hole 3 (13) drilled in the control cylinder 19 is used, and the control surface 1a of the plunger 1 has a spiral shape. control cylinder 1
The control method 9 is performed by the rank gear 18. The rack gear 18 may be controlled mechanically or hydraulically.

第1図に示す第1の実施例においては制御部材204を
回動制御を行なうことによって、圧力制御弁201のセ
ット圧を制御していたが、この第2の実施例においては
ノズルの開弁圧程度にスプリング205のセント荷重を
大まかに調整し、微妙な調整は油圧制御室207への制
御油圧P2でもって行なう。従って圧力制御弁201の
開弁方向への付勢力は、(スプリング205の付勢力)
+(油圧制御室207内の油圧による付勢力)となる。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the set pressure of the pressure control valve 201 is controlled by controlling the rotation of the control member 204, but in this second embodiment, the set pressure of the pressure control valve 201 is controlled by controlling the rotation of the control member 204. The center load of the spring 205 is roughly adjusted to the same level as the pressure, and delicate adjustments are made by controlling the hydraulic pressure P2 to the hydraulic control chamber 207. Therefore, the biasing force of the pressure control valve 201 in the valve opening direction is (biasing force of the spring 205)
+ (biasing force due to the hydraulic pressure in the hydraulic control chamber 207).

従って、制御油圧P2を大きくすると圧力制御弁201
のセット圧が大きくなり、P2を小さくするとセット圧
は小さくなる。
Therefore, when the control oil pressure P2 is increased, the pressure control valve 201
The set pressure increases, and as P2 decreases, the set pressure decreases.

また、第1図に示す第1の実施例においてはアキュムレ
ートピストン101を回動することによりアキュムレー
トピストン量を制御していたが、(14) この第2実施例においては制御孔106をスライド制御
する機構を用いた。このため、圧力制御された油圧PI
は油圧孔10Bを介して油圧制御室107に導かれ、ス
リーブ112をスプリングI11からの図中の右方への
付勢力と油圧P1による付勢力との釣り合う位置にて静
止させる。アキュムレートピストン101は、その制御
面101aが制御孔106を塞ぐ位置まで右方に移動す
ることができる。制御孔106は、スリーブ112にき
られた連通溝113と、スプリング111の室とを介し
て低圧孔110bに連通している。
In addition, in the first embodiment shown in FIG. 1, the accumulation piston amount was controlled by rotating the accumulation piston 101, but (14) in this second embodiment, the control hole 106 was slid. A control mechanism was used. For this reason, the pressure-controlled hydraulic pressure PI
is guided to the hydraulic control chamber 107 via the hydraulic hole 10B, and the sleeve 112 is brought to rest at a position where the biasing force from the spring I11 to the right in the figure and the biasing force due to the hydraulic pressure P1 are balanced. Accumulating piston 101 can be moved to the right to a position where its control surface 101a closes control hole 106. The control hole 106 communicates with the low pressure hole 110b via a communication groove 113 cut in the sleeve 112 and a chamber of the spring 111.

第9図ないし第11図は噴射開始時期制御装置100の
他の実施例であり、第10図は第9図のI−1面におけ
る断面図である。
9 to 11 show other embodiments of the injection start timing control device 100, and FIG. 10 is a sectional view taken along plane I-1 in FIG. 9.

第9図の実施例では、第8図の様にスリーブl12をス
ライドして制御面101aと制御孔106の相対距離を
制御したが、第9図では更に制御面101aを傾斜面に
し制御孔106を穿設された制御シリンダ121を回動
することによって制御孔106と制御面101aとの相
対距離を制御している。制御シリンダ121の回動方法
は制御油圧P1とねじりコイルばね124との力のつり
合いで行なうが、この作動を第9図および第10図で説
明する。油圧孔108は高圧室126に連通しており、
高圧室126は端面128aとスペーサ123と端面1
29と制御シリンダ121とで形成される。スペーサ1
23と制御シリンダ121には部屋を区切るための突起
部123a、121aを有しスペーサ123は固定され
ているが、制御シリンダ121が油密的に回動自在な様
に嵌合されている。127は低圧室で連通孔128等を
介して低圧孔110bと連通している。124はねじり
コイルばねで、右端はキャップ119に固定され、左端
は制御シリンダ121に固定され、制御シリンダ121
を高圧室126の容積が小さくなる方向、すなわち第1
0図における時計回転方向に付勢している。制御圧力P
Iが大きくなると、高圧室126内圧力が上昇し、高圧
室126内圧力と低圧室127内圧力との差による第1
O図の反時計回転方向の制御シリンダ121への付勢力
が、ねじりコイルばね124の付勢力と釣り合う位置ま
で、制御シリンダ121は回動する。
In the embodiment shown in FIG. 9, the relative distance between the control surface 101a and the control hole 106 is controlled by sliding the sleeve l12 as shown in FIG. 8, but in FIG. The relative distance between the control hole 106 and the control surface 101a is controlled by rotating the control cylinder 121 provided with a hole. The control cylinder 121 is rotated by balancing the forces of the control oil pressure P1 and the torsion coil spring 124, and this operation will be explained with reference to FIGS. 9 and 10. The hydraulic hole 108 communicates with a high pressure chamber 126,
The high pressure chamber 126 has an end surface 128a, a spacer 123, and an end surface 1.
29 and a control cylinder 121. Spacer 1
23 and the control cylinder 121 have protrusions 123a, 121a for partitioning a room, and although the spacer 123 is fixed, the control cylinder 121 is fitted in an oil-tight manner so as to be rotatable. A low pressure chamber 127 communicates with the low pressure hole 110b via a communication hole 128 and the like. 124 is a torsion coil spring whose right end is fixed to the cap 119 and whose left end is fixed to the control cylinder 121;
the direction in which the volume of the high pressure chamber 126 decreases, that is, the first
It is biased in the clockwise rotation direction in Figure 0. Control pressure P
As I increases, the pressure inside the high pressure chamber 126 increases, and the first
The control cylinder 121 rotates to a position where the biasing force applied to the control cylinder 121 in the counterclockwise rotation direction shown in Figure O is balanced with the biasing force of the torsion coil spring 124.

また、アキュムレートピストン101は、左右方向への
摺動は自在であるが、アキエムレートピストン101の
外周に中心軸方向に沿って切られた溝にころがり自在に
はめ込まれた鋼球122によってその回動は規制されて
いる。従って、制御シリンダ121を回動すれば、傾斜
面である制御面101aが制御孔106を塞ぐまでのア
キュムレートピストン101の移動量を変えることがで
きる。
Further, the accumulation piston 101 can freely slide in the left-right direction, but it can be moved freely by a steel ball 122 that is fitted into a groove cut on the outer periphery of the accumulation piston 101 along the central axis direction. Rotation is regulated. Therefore, by rotating the control cylinder 121, the amount of movement of the accumulation piston 101 until the control surface 101a, which is an inclined surface, closes the control hole 106 can be changed.

第11図は、制御孔106を固定して、制御面101a
を有するアキエムレートピストン101をステップモー
タ130で回動する実施例である。
FIG. 11 shows the control surface 101a with the control hole 106 fixed.
This is an embodiment in which an Achiem rate piston 101 having a diameter is rotated by a step motor 130.

ステップモータ130の軸の先端部分は2面幅130a
となっていて、プレッシャプレート132と相対的な回
動を規制されているアキュムレートピストン101ヘス
テンプモータ130の回転トルクを伝達する。ここで、
第3図のPaで示す様なアキエムレートピストン101
のセット圧はノ(17) ズルの開弁圧Pnに比べてかなり小さい方がアキュムレ
ートピストン101が作動しやすいため、スプリング1
05はかなり小さくでき、また回動トルクは小さくても
すむので、!!!811図の様な機構をステップモータ
130で回動することができる訳である。また、第8図
、第9図では、作動部分でない部品を回動、あるいはス
ライド制御するため、かなり小さな力で制御することが
可能である。
The tip of the shaft of the step motor 130 has a width across flats of 130a.
The rotary torque of the temp motor 130 is transmitted to the accumulate piston 101 whose rotation relative to the pressure plate 132 is restricted. here,
Achiem rate piston 101 as shown by Pa in Fig. 3
The set pressure of (17) is considerably smaller than the valve opening pressure Pn of the valve, so that the accumulation piston 101 can easily operate.
05 can be made quite small, and the rotational torque can be small! ! ! This means that the mechanism shown in FIG. 811 can be rotated by the step motor 130. In addition, in FIGS. 8 and 9, parts that are not operating parts are rotated or slid, so it is possible to control them with a considerably small force.

また、第11図の実施例において、ステップモータ13
0の代わりにDCモータやロータリーソレノイドを使用
してもよいし、第9図の実施例で示した様に制御油圧に
より回動する機構であってもかまわない。要は、アキュ
ムレートピストン101の制御面101aと制御孔10
6との軸方向の相対距離を制御する手段であれば何でも
良い。
Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 11, the step motor 13
0 may be replaced by a DC motor or a rotary solenoid, or a mechanism rotated by controlled oil pressure as shown in the embodiment of FIG. 9 may be used. In short, the control surface 101a of the accumulate piston 101 and the control hole 10
Any means may be used as long as it controls the relative distance in the axial direction with respect to 6.

また、スピル孔3を制御面1aで塞ぐ機構にしても同様
に、スピル孔3と制御面1aとの軸方向の相対距離を制
御する手段であれば何でも良い。
Similarly, any mechanism for closing the spill hole 3 with the control surface 1a may be used as long as it controls the relative distance in the axial direction between the spill hole 3 and the control surface 1a.

以上詳細に説明したように、本発明はポンプの(18) 加圧室4と連通した位置にアキュムレートピストン10
1と圧力制御弁201とが設けられており、アキュムレ
ートピストン101はアキュムレート量を、圧力制御弁
201はセット圧を可変制御できるため、圧力制御弁2
01を制御することにより第2図(a)の様に噴射率Q
の上限と噴射量とを制御でき、弱いスプリング105に
よって付勢されるアキュムレートピストン101を制御
することにより第2図(blの梯に噴射開始時期と噴射
量を、そしてプランジャ1の回転角を制御することによ
り第2図(C1の様に噴射終了時期と噴射量を制御でき
るという効果がある。また、セット圧Pv1アキュムレ
ート量A c−、プランジ十回転制御角θの3つの制御
量を同時にシステム制御することにより、多種多様な噴
射波形を設定することができるという効果がある。
As explained in detail above, the present invention provides an accumulation piston 10 at a position communicating with the pressurizing chamber 4 (18) of the pump.
1 and a pressure control valve 201, the accumulation piston 101 can variably control the accumulation amount, and the pressure control valve 201 can variably control the set pressure.
By controlling 01, the injection rate Q can be adjusted as shown in Fig. 2 (a).
By controlling the accumulation piston 101 which is biased by a weak spring 105, the injection start timing and injection amount can be controlled on the ladder shown in FIG. This control has the effect of controlling the injection end timing and injection amount as shown in Fig. 2 (C1).In addition, the three control variables of the set pressure Pv1 accumulation amount A c- and the plunge 10-rotation control angle θ can be controlled. Simultaneous system control has the advantage that a wide variety of injection waveforms can be set.

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

第1図ないし第4図は本発明の第1実施例に関するもの
で、第1図は全体の系統図、第2図は時間の経過につれ
て変化する燃料噴射率を示す燃料噴射特性図、第3図お
よび第4図はクランク角変化(もしくは時間の経過)に
つれて変化する加圧室4内の圧力および燃料噴射率を示
す特性図である。 第5図ないし第8図は本発明の第2実施例に関するもの
で、第5図は燃料噴射装置の中心軸に沿う断面図、第6
図は第5図の■−■断面図、第7図は最大圧力制御袋w
200の詳細構造を示す断面図、第8図は噴射開始時期
制御袋!100の詳細構造を示す断面図である。 第9図ないし第11図は噴射開始時期制御装置100の
他の実施例であり、第9図は噴射開始時期制御装置10
0の中心軸に沿う断面図、第10図は第9図のI−I面
における断面図であり、第11図は第9図とは別のタイ
プの実施例である。 IO・・・シリンダ部、1・・・プランジャ、la・・
・制御面、201・・・圧力制御弁、4・・・加圧室、
1o1・・・アキュムレートピストン、101a・・・
制御面。 106・・・制御孔、109・・・油密室、30・・・
欝料噴射ノズル、3・・・スピル孔。 代理人弁理士 岡 部   隆
1 to 4 relate to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is an overall system diagram, FIG. 2 is a fuel injection characteristic diagram showing the fuel injection rate that changes over time, and FIG. 4 and 4 are characteristic diagrams showing the pressure in the pressurizing chamber 4 and the fuel injection rate that change as the crank angle changes (or as time passes). 5 to 8 relate to the second embodiment of the present invention, in which FIG. 5 is a sectional view along the central axis of the fuel injection device, and FIG.
The figure is the ■-■ sectional view of Figure 5, and the figure 7 is the maximum pressure control bag w.
A sectional view showing the detailed structure of 200, Figure 8 is the injection start timing control bag! 100 is a cross-sectional view showing the detailed structure of FIG. 9 to 11 show other embodiments of the injection start timing control device 100, and FIG. 9 shows the injection start timing control device 10.
10 is a sectional view along the I-I plane of FIG. 9, and FIG. 11 is a different type of embodiment from FIG. 9. IO...Cylinder part, 1...Plunger, la...
- Control surface, 201... Pressure control valve, 4... Pressurization chamber,
1o1...accumulate piston, 101a...
control surface. 106... Control hole, 109... Oil tight chamber, 30...
Fuel injection nozzle, 3...spill hole. Representative Patent Attorney Takashi Okabe

Claims (1)

【特許請求の範囲】 シリンダ部(10)に挿入したプランジャ(1)を往復
動させて燃料を圧送る燃料噴射装置において、 (1)圧力制御弁(201)への付勢力を可変制御する
ことにより前記プランジャ(1)先端に形成された加圧
室(4)内の圧力上限を制御して燃料噴射率と燃料噴射
量とを調整する方式、(ii )アキエムレートピスト
ン(101)の制御面(101a)と制御孔(106)
の油密室(109)内周面への開孔部との間のストロー
クを可変制御することにより圧送燃料を燃料噴射ノズル
(30)の開弁圧力よりも低圧でアキュムレートするア
キュムレート量を可変制御して燃料噴射開始時期と燃料
噴射量とを調整する方式、 (iii )プランジャ(1)の制御面(1a)とス(
1) ビル孔(3)のシリンダ内周への開孔部との間のストロ
ークを可変制御することにより圧送燃料を逃がす時期を
可変制御して燃料噴射終了時期と燃料噴射量とを調整す
る方式、 の(i)ないしく iii )の方式を単独もしくは組
み合わせて用いることにより燃料噴射開始時期、燃料噴
射率、燃料噴射終了時期等の燃料噴射特性を設定制御す
ることを特徴とする燃料噴射装置の制御方法。
[Scope of Claims] In a fuel injection device that reciprocates a plunger (1) inserted into a cylinder portion (10) to pressure feed fuel, (1) variably controls the urging force to a pressure control valve (201). (ii) control of the achievable rate piston (101); Surface (101a) and control hole (106)
By variably controlling the stroke between the oil-tight chamber (109) and the opening on the inner circumferential surface of the oil-tight chamber (109), the amount of accumulated fuel is accumulated at a pressure lower than the valve opening pressure of the fuel injection nozzle (30). A method of controlling and adjusting the fuel injection start timing and fuel injection amount, (iii) the control surface (1a) of the plunger (1) and the surface (1)
1) A method in which the stroke between the bill hole (3) and the opening to the inner circumference of the cylinder is variably controlled to variably control the timing at which the pressurized fuel is released, thereby adjusting the fuel injection end timing and fuel injection amount. A fuel injection device characterized in that the fuel injection characteristics such as fuel injection start timing, fuel injection rate, fuel injection end timing, etc. are set and controlled by using the method of (i) or iii) above alone or in combination. Control method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4407166C1 (en) * 1994-03-04 1995-03-16 Daimler Benz Ag Fuel injection system for an internal combustion engine

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