JPS6043148A - Control apparatus for fuel injection pump - Google Patents

Control apparatus for fuel injection pump

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Publication number
JPS6043148A
JPS6043148A JP15047783A JP15047783A JPS6043148A JP S6043148 A JPS6043148 A JP S6043148A JP 15047783 A JP15047783 A JP 15047783A JP 15047783 A JP15047783 A JP 15047783A JP S6043148 A JPS6043148 A JP S6043148A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
solenoid valve
passage
injection
engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP15047783A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Kawamura
川村 佳久
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP15047783A priority Critical patent/JPS6043148A/en
Publication of JPS6043148A publication Critical patent/JPS6043148A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • 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
    • F02M41/00Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
    • F02M41/08Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined
    • F02M41/10Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor
    • F02M41/12Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor
    • F02M41/123Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined pump pistons acting as the distributor the pistons rotating to act as the distributor characterised by means for varying fuel delivery or injection timing
    • F02M41/125Variably-timed valves controlling fuel passages

Abstract

PURPOSE:To attain optimum pilot injection of fuel and to vary the injection rate under exact control, by forming a leak passage in parallel to a fuel passage, and providing a first solenoid valve in the fuel passage while providing a second solenoid valve in the leak passage. CONSTITUTION:A high-pressure plunger pump 6 is reciprocated while rotating synchronously with rotation of an engine and feeds fuel drawn from a pump chamber 5 into a high-pressure chamber 6A via a fuel passage 36 to a plurality of cylinders under pressure. A first solenoid valve 38 closed during fuel feeding stroke of a plunger 7 is provided in the fuel passage 36 while a second solenoid valve 39 is provided in a leak passage 37. By the function of these solenoid valves 38, 39, it is enabled to attain optimum setting of pilot injection of fuel and a low injection rate of fuel. Therefore, the engine performance can be improved to a great extent.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) パ醜・・、・I]:1、ディーゼル機関などの燃料噴射
ポンプの制御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) 1. This invention relates to a control device for a fuel injection pump of a diesel engine or the like.

(従来技術) 一般に、ディーゼル機関においては、燃料噴射量を機関
回転数や要求出力(負“荷)に応じて可変的に制御して
いる。
(Prior Art) Generally, in a diesel engine, the fuel injection amount is variably controlled according to the engine speed and required output (load).

その制御手段の一例が、第1図に示すような分配型燃料
噴射ポンプで最も広く実用化されている(日量自動車■
、昭和53年6月発行1980技術解説書[ディーゼル
エンジン」参照)。
An example of such control means is the distribution type fuel injection pump shown in Fig. 1, which is most widely used in practical use.
, 1980 Technical Manual [Diesel Engine] published June 1973).

まず燃料は、ボ、ンプ本体の入口1から機関出力軸に連
結したドライブシャフト2により駆動されるフィードポ
ンプ3によって吸引される。
First, fuel is sucked from an inlet 1 of a pump body by a feed pump 3 driven by a drive shaft 2 connected to an engine output shaft.

フィードポンプ3からの吐出燃料は、圧力調整弁4によ
り供給圧を制御されて、ボンプハウジング31の内部の
ポンプ室5へと供給される。
The fuel discharged from the feed pump 3 is supplied to the pump chamber 5 inside the pump housing 31 with the supply pressure controlled by the pressure regulating valve 4 .

ポンプ室5の燃料は、作動部分の潤滑を行なうと同時に
吸入ポート12を通って高圧プランジャポンプ6に送ら
れる。
The fuel in the pump chamber 5 lubricates the working parts and is simultaneously sent to the high pressure plunger pump 6 through the suction port 12.

このポンプ6のプランジャ7は、ドライブシャフト2に
連結したカムディスク8に固定されておリ、継手2人を
介して、前記ドライブシャフト2により機関回転に同期
して駆動される。
A plunger 7 of this pump 6 is fixed to a cam disk 8 connected to a drive shaft 2, and is driven by the drive shaft 2 through two couplings in synchronization with the rotation of the engine.

また、カムディスク8は、機関シリンダ数と同数のフェ
イスカム9をもち、回転しながらローラリング10に配
設されたローラ11をこのフェイスカム9が乗シ越える
たびに、所定のカムリフトだけ往復運動する。
The cam disk 8 has the same number of face cams 9 as the number of engine cylinders, and each time the face cams 9 ride over a roller 11 disposed on a roller ring 10 while rotating, the cam disk 8 reciprocates by a predetermined cam lift. do.

従って、プランジャ7は回転しながら往復運動をし、こ
の往復運動によって吸入ボート12から吸引された燃料
が分配ボー)13よりデリバリパルプ14を通って図示
しない噴射ノズルへと圧送される。
Therefore, the plunger 7 reciprocates while rotating, and by this reciprocating movement, the fuel sucked from the suction boat 12 is forced into the distribution boat 13 through the delivery pulp 14 to an injection nozzle (not shown).

一方、燃料の噴射量は、プランジャ7に形成したカット
オフボート15を被覆するコントロールスリーブ16の
位置により決められる。例えば、カットオフボート15
の開口部がプランジャ7の右行によシ、コントロールス
リーブ16の右端部を越えると、それまで高圧室6A内
から分配ボート13へと圧送されていた燃料が、カット
オフポー)15’r通って低圧のポンプ室5へと解放さ
れるので分配ボート13への圧送を終了する。
On the other hand, the amount of fuel to be injected is determined by the position of the control sleeve 16 that covers the cut-off boat 15 formed on the plunger 7. For example, cut-off boat 15
When the opening of the plunger 7 passes the right end of the control sleeve 16 as the plunger 7 moves to the right, the fuel that had been pumped from the high pressure chamber 6A to the distribution boat 13 passes through the cutoff port 15'r. The water is then released to the low-pressure pump chamber 5, thus completing pressure feeding to the distribution boat 13.

したがってコントロールスリーブ16をプランジャ7に
対して右方向に相対的に変位させると、燃料噴射終了時
期が遅くなって燃料噴射量が増加し、逆に左方向に変位
させると燃料噴射終了時期が早まって燃料噴射量が減少
するのである。
Therefore, if the control sleeve 16 is displaced to the right relative to the plunger 7, the fuel injection end time will be delayed and the fuel injection amount will be increased, whereas if the control sleeve 16 is displaced to the left, the fuel injection end time will be brought forward. This results in a decrease in the amount of fuel injected.

コントロールスリーブ16は、図示しないアクセルペダ
ルと連動するリンクレバー装置19に支持され、踏み込
み量に応じて変位するみこれと同時にドライブシャフト
2の回転で駆動されるガバナ機構18は、リンクレバー
装置19を補正制御して、アクセル開度に対応した機関
回転数を常に一定に保つべく燃料噴射量を増減する。
The control sleeve 16 is supported by a link lever device 19 that is interlocked with an accelerator pedal (not shown), and is displaced according to the amount of depression. Correction control is performed to increase or decrease the fuel injection amount in order to always keep the engine speed constant depending on the accelerator opening.

このリンクレバー装置19は、コレクタレバー21、テ
ンションレバー22、スタートレノ−23およびスタ・
−トスプリング24よすなる。
This link lever device 19 includes a collector lever 21, a tension lever 22, a star lever 23, and a star lever 21.
- spring 24.

コレクタレバー21は支点Bを中心に回動自在にポンプ
ハウジング31に支持され、圧縮スプリング25によっ
て、フルロ−ドアジャストスクリュー26に押しつけら
れて静止している。
The collector lever 21 is rotatably supported by the pump housing 31 about a fulcrum B, and is held stationary by being pressed against a full load adjustment screw 26 by a compression spring 25.

また、テンションレバー22とスタートレp< −23
はとのコレクタレバー21に支点Aを中心に回動自在に
設けられ、テンションレバー22にはコントロールレバ
ー20の回tihVC伴ってコントロールシャ′フト2
7を介して増減するテンションスプリング28の付勢力
が与えられ、この付勢力がスタートスプリング24を介
してスタートレノ(−23に伝達され、スタートレバー
23を後述するガバナ機構18のガバナスリーブ18 
fに押し付けている。
In addition, the tension lever 22 and the star torque p<-23
The tension lever 22 is provided on the collector lever 21 so as to be rotatable about the fulcrum A, and the tension lever 22 is provided with the control shaft 2 as the control lever 20 is rotated.
A biasing force of a tension spring 28 that increases or decreases is applied via the start lever 24, and this biasing force is transmitted to the start lever 23 via the start spring 24.
It is pressed to f.

そして、このスタートレバー23にボールジヨイント1
8gを介して上記コントロールスリーブ16が支持され
る。
Then, attach the ball joint 1 to this start lever 23.
The control sleeve 16 is supported via 8g.

したがって、レバー20を回動してテンションスプリン
グ28の張力を強めれば、テンションレバー22が反時
割方向に回動し、スタートスプリング24゛ヲ介してス
タートレバー23を押し、支点Aを中心にしてコントロ
ールスリーブ16.全右方へ移動させて燃料噴射量を増
量させる。
Therefore, if the lever 20 is rotated to increase the tension of the tension spring 28, the tension lever 22 will rotate in the counterclockwise direction, pushing the start lever 23 through the start spring 24, and moving the tension lever 23 around the fulcrum A. control sleeve 16. Move it all the way to the right to increase the fuel injection amount.

一方、ガバナ機構18は、噴射ポンプ本体の上層部に内
蔵され、ギヤ18aと一体的に構成されたフライウェイ
トホル・ダl 、8 bにはフライウェイト18cが接
合点18dを中心に回動自在にと9つけられていト、。
On the other hand, the governor mechanism 18 is built in the upper part of the injection pump main body, and a flyweight holder l, 8b is configured integrally with a gear 18a, and a flyweight 18c is rotatable around a joint point 18d. 9 was attached to it.

フライウェイトホルダtabが、ギヤ18aを介して伝
えられるドライブシャフト2の回転に従ってガバナシャ
ツ)18eを中心に摺動回転すると、フライウェイト1
8cも回動1接合点18d’i中心に回転遠心力をうけ
拡がる。
When the flyweight holder tab slides and rotates around the governor shirt 18e according to the rotation of the drive shaft 2 transmitted through the gear 18a, the flyweight 1
8c also expands due to rotational centrifugal force around the rotation 1 junction point 18d'i.

例えば、アクセル開度が変わらないのに回転数が上昇し
たとすると、ガバナシャフト18eに嵌合し、かつフラ
イウェイト18cに係合するガバナスリープ18fは、
フライウェイト18cにおされて前進する。このガバナ
スリープ18fの前進に伴って、スタートレバー23が
、スタートスプリング24の押圧力に抗して支点Aを中
心に回動し、コントロールスリーブ16を図中左方へ移
動させて燃料噴射量を減少させる。このため回転数が下
降してアクセル開度に対応した機関回転数に収束するの
である。
For example, if the rotational speed increases even though the accelerator opening does not change, the governor sleeper 18f, which fits into the governor shaft 18e and engages with the flyweight 18c, will
It is placed on the fly weight 18c and moves forward. As the governor sleeper 18f moves forward, the start lever 23 rotates around the fulcrum A against the pressing force of the start spring 24, and moves the control sleeve 16 to the left in the figure to adjust the fuel injection amount. reduce Therefore, the engine speed decreases and converges to the engine speed corresponding to the accelerator opening.

また、燃料の噴射時期はローラリング10を回動させる
ことにより制御される。
Further, the fuel injection timing is controlled by rotating the roller ring 10.

具体的忙はカムディスク8のフェイスカム9がローラ1
1に乗り上げたときに燃料が噴射されるので、例えばカ
ムディスク8の回転方向と逆方向にローラリング10を
回動させると、フェイスカム9のローラ11に乗り上げ
る時期が°それだけ早くなるため、燃料の機関クランク
角に対する噴射時期が早まる。
Specifically, the face cam 9 of the cam disk 8 is the roller 1.
Since fuel is injected when the face cam 9 runs onto the roller 11, for example, if the roller ring 10 is rotated in the opposite direction to the rotational direction of the cam disc 8, the time when the face cam 9 runs onto the roller 11 will be earlier. The injection timing is advanced relative to the engine crank angle.

そのために、ローラリング10はタイマスライドピン2
9を介してタイマピストン30に回動自在に嵌合されて
いる。
For this purpose, the roller ring 10 is connected to the timer slide pin 2.
It is rotatably fitted to the timer piston 30 via 9.

シリンダ30Aの中で摺動するタイマピストン30の端
面の高圧室32には、通路33を経てポンプ室5の燃圧
が導かれ、また反対側の低圧室34はフィー・ドポンプ
3の吸込側に連通して負圧に近い状態になるが、スプリ
ング350弾性力でタイマピストン30を押し戻してい
る。なお、第1図はタイマピストン30の軸線を90度
回転させた状態を示しており、実際にはローラリング1
00回転接線方向に一致する。同様・に説明の便宜上か
らフィードポンプ3の軸線も90度回転させたものが同
一図面中に図示しである。
The fuel pressure of the pump chamber 5 is guided through a passage 33 to a high pressure chamber 32 on the end face of the timer piston 30 sliding in the cylinder 30A, and a low pressure chamber 34 on the opposite side communicates with the suction side of the feed pump 3. However, the elastic force of the spring 350 pushes back the timer piston 30. Note that FIG. 1 shows a state in which the axis of the timer piston 30 is rotated 90 degrees, and in reality the roller ring 1
00 rotation corresponds to the tangential direction. Similarly, for convenience of explanation, the axis of the feed pump 3 is also shown rotated by 90 degrees in the same drawing.

ポンプ室5の燃圧はフィードポンプ3の回転数に比例し
て上昇するので、タイマピストン30は機関回転数の上
昇に伴って、左方へと押され、これによシカムディスク
8の回転と逆方向ヘローラリング10を回動し、噴射時
期を相対的に早めるように作用する。
Since the fuel pressure in the pump chamber 5 increases in proportion to the rotation speed of the feed pump 3, the timer piston 30 is pushed to the left as the engine rotation speed increases, and this causes the rotation of the cam disk 8 and It rotates the roller ring 10 in the opposite direction and acts to relatively advance the injection timing.

ところで、この装置では噴射率(単位クランク角に対す
る噴射量)がプランジャ径とフェイスカム9のプロフィ
ルによって定まるプランジャ速度によって一義的に決丑
っておシ運転条件に合わせて噴射率を変化させることが
出来なかった。このため、例えば高速回転域に噴射率を
マツチングすると、低速回転域で初期噴射率が高くなり
一時的に混合気が濃くなって燃焼初期の熱発生率を高め
、騒音レヘル並ヒにNOxエミツションレベル力増大し
たジ、逆に低速回転域にマツチングすると、高速回転域
ではスモークが増大するという問題点があった。
By the way, in this device, the injection rate (injection amount per unit crank angle) is uniquely determined by the plunger speed determined by the plunger diameter and the profile of the face cam 9, and it is possible to change the injection rate according to the operating conditions. I could not do it. For this reason, for example, if the injection rate is matched to the high-speed rotation range, the initial injection rate will be high in the low-speed rotation range, temporarily enriching the air-fuel mixture, increasing the heat release rate at the initial stage of combustion, and reducing the noise level and NOx emissions. On the other hand, when the increased engine level force is matched to a low speed rotation range, there is a problem in that smoke increases in the high speed rotation range.

このため、従来からカムディスク8のフェイスカム9の
プロフィルを変えることなく、噴射率を機関運転状態に
応じて可変制御するようにした装置が、特開昭57−6
5857号、特開昭57−44744号及び特開昭57
−41462号として種々提案されている。
For this reason, a device that variably controls the injection rate according to the engine operating condition without changing the profile of the face cam 9 of the cam disk 8 was developed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-6.
No. 5857, JP-A-57-44744 and JP-A-57
Various proposals have been made as No.-41462.

また、上述した対策としてメイン噴射に先立っである程
度の燃料を予備噴射するいわゆるパイロット噴射装置が
、所定−の噴射率を確保して機関の出力特注を維持しつ
つ筒内最高圧力を低くできる点で大いに注目され、これ
も特開昭57−65852号として提案されている。
In addition, as a countermeasure mentioned above, a so-called pilot injection device that pre-injects a certain amount of fuel prior to main injection has the advantage that it is possible to lower the maximum pressure in the cylinder while ensuring a predetermined injection rate and maintaining the custom engine output. It attracted a lot of attention and was also proposed as Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-65852.

ところが、上記従来例はすべてプランジャポンプにおけ
る吐出油または吸込油を制御することによって所期の目
的を達成することから、プランジャポンプ回りの通路構
造が繁雑とな9、加工数増大などによってコスト高にな
ると共に装置に対する信頼性も低くなシ、さらKはそれ
ほど的確な噴射率やパイロット噴射が得られないという
問題があった。
However, in all of the above conventional examples, the intended purpose is achieved by controlling the discharge oil or suction oil in the plunger pump, so the passage structure around the plunger pump is complicated9 and the number of machining increases, resulting in high costs. In addition, the reliability of the device was low, and K had the problem that it was not possible to obtain a very accurate injection rate or pilot injection.

(発明の目的) この発明は、簡単な構造で機関の運転状態に応じた最適
なパイロット噴射ならびに的確な噴射率の可変制御を実
現することを目的としている。
(Objective of the Invention) An object of the present invention is to realize optimal pilot injection and accurate variable control of the injection rate depending on the operating state of the engine with a simple structure.

(発明の構成および作用) この発明は、プランジャが回転しながら往復運動を行な
いポンプ室から燃料通路を介して高圧室に吸引した燃料
を各気筒に圧送分配するディーゼル機関の燃料噴射ポン
プにおいて、前記燃料通路と並列にリーク通路を形成し
、燃料通路に前記プランジャの圧送行程中に閉じる第1
の電磁弁と、リーク通路に第1の電磁弁の閉弁中に開く
第2の電磁弁とをそれぞれ設置すると共に、第1の電磁
弁の閉弁時期、閉弁期間を機関の負荷と回転数等に基づ
く運転状態に応じて制御する手段と、第2の電磁弁の開
弁時期、開弁期間を機関の回転数に応じて制御する手段
とが設けられる。
(Structure and operation of the invention) The present invention provides a fuel injection pump for a diesel engine in which a plunger performs a reciprocating motion while rotating and pumps and distributes fuel sucked from a pump chamber into a high pressure chamber via a fuel passage to each cylinder. A first leak passage is formed in parallel with the fuel passage, and the fuel passage is closed during the pumping stroke of the plunger.
A solenoid valve and a second solenoid valve that opens while the first solenoid valve is closed are respectively installed in the leak passage, and the closing timing and period of the first solenoid valve are adjusted depending on the engine load and rotation. There are provided means for controlling the valve opening timing and valve opening period of the second electromagnetic valve according to the number of rotations of the engine.

即ち、第1の電磁弁で燃料通路を閉じることにより、高
圧室の燃料はプランジャの圧縮動作に伴なって昇圧され
、との昇圧中に第2の電磁弁です−り通路を開くことに
より、昇圧された燃料の一部は逃がされる。−これによ
シ、第1の電磁弁が閉じる所定期間中に燃料が噴射され
、と9間の第2の電磁弁の開く所定期間中には燃料の噴
射量力;減少あるいは噴射が中断される。
That is, by closing the fuel passage with the first solenoid valve, the pressure of the fuel in the high pressure chamber increases as the plunger compresses the pressure, and by opening the passage with the second solenoid valve during the pressure increase, A portion of the pressurized fuel is allowed to escape. - Accordingly, during the predetermined period when the first solenoid valve is closed, fuel is injected, and during the predetermined period when the second solenoid valve is open, the amount of fuel to be injected is reduced or the injection is interrupted. .

したがって、第1.第2の電磁弁の開閉時期、開閉期間
を機関の負荷や回転数等に応じて市u御することで、機
関の運転状態に応じた適正噴射時期、噴射量が得られる
と共に、第2の電磁弁の開弁時期を噴射初期に設定した
場合には初期噴射量の、」、さい最適な噴射率が確保さ
れ、また噴射中期に設定した場合には良好なノくイロッ
ト噴射〃(行なわれるのである。
Therefore, the first. By controlling the opening/closing timing and opening/closing period of the second solenoid valve according to the engine load, rotation speed, etc., it is possible to obtain the appropriate injection timing and injection amount according to the operating state of the engine. If the opening timing of the solenoid valve is set at the early stage of injection, the optimum injection rate will be ensured at the initial injection amount, and if it is set at the middle stage of injection, a good pilot injection will be achieved. It is.

一実施例) 第2図、第3図はそれぞれ本発明の実施例を示す燃料噴
射ポンプの断面図と制御手段のブロック図で、2はドラ
イブシャフト、3はフィードポンプ、8はカムディスク
、10はローラリング、6ハ高圧プランジヤポンプであ
る。
Embodiment) FIGS. 2 and 3 are a sectional view of a fuel injection pump and a block diagram of a control means, respectively, showing an embodiment of the present invention, in which 2 is a drive shaft, 3 is a feed pump, 8 is a cam disk, and 10 is a block diagram of a control means. is a roller ring, 6-hole high pressure plunger pump.

この高圧プランジャポンプ6は、プランジャ7が第1図
と同様、機関回転に同期して回転しながら往復運動し、
ポンプ室5から燃料通路36を介して高圧室6Aに吸引
した燃料をその圧縮動作により昇圧すると共に、プラン
ジャバレル6Bの分配ボート1,3からデリバリバルブ
14を介して各気筒の噴射ノズル(図示しない)へ2と
圧送する。
This high-pressure plunger pump 6 has a plunger 7 that reciprocates while rotating in synchronization with the rotation of the engine, as shown in FIG.
The pressure of the fuel sucked from the pump chamber 5 into the high pressure chamber 6A via the fuel passage 36 is increased by its compression operation, and the fuel is transferred from the distribution boats 1 and 3 of the plunger barrel 6B to the injection nozzle (not shown) of each cylinder via the delivery valve 14. ) to 2.

そして、このポンプ室5と高圧室6Aとを接続する燃料
通路36と並列にリーク通路37が形成され、燃料通路
36の途中に該通路36を開閉する第1の電磁弁38と
、リーク通路37の途中に該通路37を開閉する第2の
電磁弁39とがそれぞれ設置される。
A leak passage 37 is formed in parallel with the fuel passage 36 connecting the pump chamber 5 and the high pressure chamber 6A, and a first electromagnetic valve 38 for opening and closing the passage 36 is provided in the middle of the fuel passage 36. A second electromagnetic valve 39 for opening and closing the passage 37 is installed in the middle of each passage.

第1の電磁弁38は、第4図に示すように構成され、コ
イル40に通電゛されると弁体41が前進して燃料通路
36を閉じ、開放されるとスプリング42によp弁体4
1が後退して燃料通路36を開く。
The first electromagnetic valve 38 is constructed as shown in FIG. 4
1 moves back to open the fuel passage 36.

第2の電磁弁39は、第5図に示すようにコイルへの通
電時に弁体43が前進してリーク通路37を開き、開放
時に弁体43が後退してリーク通路37を閉じる。なお
、このリーク通路37には所定小径のオリフィス44が
配設される。
In the second electromagnetic valve 39, as shown in FIG. 5, when the coil is energized, the valve body 43 moves forward to open the leak passage 37, and when opened, the valve body 43 retreats to close the leak passage 37. Note that an orifice 44 having a predetermined small diameter is provided in this leak passage 37.

そして、これらの電磁弁38.39は、第3図のように
、アクセルペダルの開度を検出するアクセルセンサ45
からの負荷信号と、クランク角を検出して単位パルスを
発生する単位パルス発生装置46からの1朋信号S2と
、同じく基準パルスを発生する基準パルス発生装置47
からの基準信号S1とが入力される制御回路48からの
信号により開閉制御される。
These solenoid valves 38 and 39 are connected to an accelerator sensor 45 that detects the opening degree of the accelerator pedal, as shown in FIG.
1 signal S2 from a unit pulse generator 46 that detects the crank angle and generates a unit pulse, and a reference pulse generator 47 that also generates a reference pulse.
Opening/closing is controlled by a signal from a control circuit 48 to which a reference signal S1 from the control circuit 48 is input.

この制御回路48は、入力インタフェイス49と演算処
理部50と記憶部(ROM)51と記憶部(RAM)5
2と出力インタフェイス53とからなる制御信号発生回
路54と、高電圧電源55と、駆動回路56とから構成
され、制御信号発生回路54が前記入力信号に基づいて
電磁弁38 、39の開閉時期、開閉期間を演算し、機
関の運転状態に応じた最適な時期、期間に電磁弁38.
39が開閉されるように、駆動回路56を介して電磁弁
38.39に指令する。
This control circuit 48 includes an input interface 49, an arithmetic processing section 50, a storage section (ROM) 51, and a storage section (RAM) 5.
2 and an output interface 53, a high voltage power supply 55, and a drive circuit 56. The control signal generation circuit 54 determines the opening/closing timing of the solenoid valves 38 and 39 based on the input signal. , the opening/closing period is calculated, and the solenoid valve 38.
The solenoid valves 38 and 39 are commanded via the drive circuit 56 to open and close 39.

具体的には、負荷信号と、1変信号S2と、基準信号S
、と、信号S1またiS、よりめられる回転数信号とに
基づいて、第1の°電磁弁38は前記プランジャ7の圧
送6御・中1の負・蕪1回転数に応じた所定期間閉じ、
第2の電磁弁39は第1の電磁弁38の閉弁中の回転数
に応じた所定期間開くように制御される。ただし、57
はバッテリである。
Specifically, the load signal, the 1-variable signal S2, and the reference signal S
, and the signal S1 or iS, the first rotational speed signal is used to close the first electromagnetic valve 38 for a predetermined period of time according to the rotational speed of the plunger 7. ,
The second solenoid valve 39 is controlled to open for a predetermined period of time depending on the number of rotations of the first solenoid valve 38 during closing. However, 57
is a battery.

即ち、第1の電磁弁38の閉弁中に、高圧プランジャポ
ンプ6の高圧室6Aの燃料が昇圧され、噴射ノズルから
噴射される一方、この高圧燃料の一部は第2の電磁弁3
9の開弁中にポンプ室5へとリークされる。そして、こ
の場合第2の電磁弁39は、第6図に示すように第1の
電磁弁38の閉弁途中、つまシ燃料の噴射中期に開かれ
るように設定される。
That is, while the first electromagnetic valve 38 is closed, the pressure of the fuel in the high pressure chamber 6A of the high pressure plunger pump 6 is increased and injected from the injection nozzle, while a part of this high pressure fuel is transferred to the second electromagnetic valve 3.
It leaks into the pump chamber 5 while the valve 9 is open. In this case, the second solenoid valve 39 is set to open in the middle of the closing of the first solenoid valve 38 and in the middle of the injection of the pickled fuel, as shown in FIG.

これによシ、機関の運転状態に応じて燃料の適正噴射時
期、噴射量が維持されると共に、第7図に示すようにメ
イン噴射に先立って的確にパイロット噴射を行なうこと
が可能となる。
As a result, the appropriate fuel injection timing and injection amount can be maintained according to the operating state of the engine, and pilot injection can be performed accurately prior to main injection as shown in FIG.

したがって、メイン噴射だけの場合と比較して燃焼が急
激に行なわれることはなく、第8図に示すように燃焼に
よる筒内圧力のピークが緩和され、この結果特に低負荷
、低回転域での騒音や排気中のNQx等を十分に低減す
ることができるのである。
Therefore, compared to the case of only main injection, combustion does not occur suddenly, and as shown in Figure 8, the peak of the cylinder pressure due to combustion is alleviated, and as a result, especially in the low load and low rotation range. This makes it possible to sufficiently reduce noise and NQx in exhaust gas.

なお、第1図のガバナ機構18やコントロールスリーブ
16等はもちろん不要となる。
Note that the governor mechanism 18, control sleeve 16, etc. shown in FIG. 1 are of course unnecessary.

一方、噴射初期の噴射率を下げる、ようにする場合には
、第2の電磁弁39の開弁時期、開弁期間が第1の電磁
弁38の閉弁初期となるように設定される。そして、リ
ーク通路37に介装される前記オリフィス44の口径を
よシ小さくして、第2の電磁弁39の開弁による燃料の
リーク量を減少し、高圧室6Aの燃料圧力の立上、!l
)’に所定値だけ緩めるよ′うにオリフィス径が選定さ
れる。
On the other hand, when lowering the injection rate at the initial stage of injection, the opening timing and opening period of the second electromagnetic valve 39 are set to coincide with the initial closing period of the first electromagnetic valve 38. Then, the diameter of the orifice 44 interposed in the leak passage 37 is made smaller to reduce the amount of fuel leaked due to opening of the second electromagnetic valve 39, and increase the fuel pressure in the high pressure chamber 6A. ! l
)' The orifice diameter is selected to loosen by a predetermined value.

これによれば、初期噴射圧が低く、初期噴射量の少ない
良好な噴射率を得ることができ、パイロット噴射と同様
、筒内ピーク圧力を緩和して騒音、NOx等の低減を十
分に図ることができる。なお、この場合噴射開始時期を
パイロット噴射のときより遅らせることは言うまでもな
い。
According to this, it is possible to obtain a good injection rate with a low initial injection pressure and a small initial injection amount, and as with pilot injection, it is possible to sufficiently reduce noise, NOx, etc. by relaxing the peak pressure in the cylinder. I can do it. Note that in this case, it goes without saying that the injection start timing is delayed from the time of pilot injection.

次に、パイロット噴射を行なう場合の制御回路48の詳
細な構成とタイミングチャートを第9図、第10図に示
す。
Next, the detailed configuration and timing chart of the control circuit 48 when pilot injection is performed are shown in FIGS. 9 and 10.

基準パルス発生装置47からの基準信号S、ハカウンタ
5 s−,6tに入力され、基準信号Slに応答してカ
ウンタ58〜61がセットされると、カウンタ58〜6
1は単位パルス発生装置46から送られる1変信号S2
を計数し始め、計数値に応じた信号S、を出力する。
The reference signal S from the reference pulse generator 47 is input to the counters 5s-, 6t, and when the counters 58-61 are set in response to the reference signal Sl, the counters 58-6
1 is a 1-variant signal S2 sent from the unit pulse generator 46
It starts counting and outputs a signal S according to the counted value.

この信号S、は対応する比較器62〜65に送られ、比
較器62〜65の出力S4〜S7はそれぞれカウンタ5
8〜61のリセット端子に入力される一方、フリップフ
ロップ67.68のセット端子とリセット端子に送られ
る。
This signal S, is sent to the corresponding comparator 62-65, and the output S4-S7 of the comparator 62-65 is sent to the counter 5, respectively.
The signal is input to reset terminals 8 to 61, and is sent to the set and reset terminals of flip-flops 67 and 68.

また、1変信号S2は回転数計算回路69にて回転数信
号に変換され、この回転数信号がパイロット噴射時期演
算回路70、パイロット噴射期間補正演算回路71、メ
イン噴射時期演算回路(着火遅れ期間補正演算回路)7
2、メイン噴射期間演算回路(メイン噴射量演算回路)
73に送られると共に、アクセルセンサ45からの負荷
信号がパイロット噴射時期演算回路70、メイン噴射期
間演算回路73に送られる。
Further, the 1-variable signal S2 is converted into a rotation speed signal in the rotation speed calculation circuit 69, and this rotation speed signal is sent to the pilot injection timing calculation circuit 70, the pilot injection period correction calculation circuit 71, the main injection timing calculation circuit (ignition delay period Correction calculation circuit) 7
2. Main injection period calculation circuit (main injection amount calculation circuit)
At the same time, the load signal from the accelerator sensor 45 is sent to the pilot injection timing calculation circuit 70 and the main injection period calculation circuit 73.

パイロット噴射時期演算回路70は、回転数信号と負荷
信号とにより前記基準信号Slからパイロット噴射を開
始するまでのクランク角T1(第6図参照)を演算し、
パイロット噴射期間補正演算回路71は、回転数信号よ
シパイロット噴射を行なう期間に対応するクランク角T
、−T、を演算し、メイン噴射時期演算回路72は、回
転数信号よシパイロット噴射を開始してからメイン噴射
を開始するまでのクランク角T、−Tl−演算し、メイ
ン噴射時期演算回路73は、回転数信号と負荷信号とに
よりメイン噴射を行なう期間に対応するクランク角T4
− T、を演算する。
The pilot injection timing calculation circuit 70 calculates the crank angle T1 (see FIG. 6) from the reference signal Sl to the start of the pilot injection based on the rotational speed signal and the load signal,
The pilot injection period correction calculation circuit 71 calculates the crank angle T corresponding to the period during which the pilot injection is performed based on the rotational speed signal.
, -T, and the main injection timing calculation circuit 72 calculates the crank angle T, -Tl- from the start of pilot injection to the start of main injection based on the rotational speed signal, and calculates the main injection timing calculation circuit 72. 73 is a crank angle T4 corresponding to the period during which main injection is performed based on the rotational speed signal and load signal.
− Calculate T.

そして、クランク角T、は比較器62に、クランク角T
2−’r、は加算器74でT1が加算され比較器63に
、クランク角T、 −T、は加算器75でT1が加算さ
れ比較器64に、クランク角T、−T、は加算器76で
T、が加算され比較器65に送られる。
Then, the crank angle T is determined by the comparator 62.
2-'r is added with T1 by the adder 74 and sent to the comparator 63, crank angle T, -T, is added with T1 by the adder 75 and sent to the comparator 64, and crank angle T, -T is added to the comparator 64. At 76, T is added and sent to the comparator 65.

したがって、基準信号S1からクランク角T、、Tt。Therefore, from the reference signal S1, the crank angles T, , Tt.

Ts 、 Taが経過すると、比較器62〜65の出力
S4〜S7はそれぞれ瞬間的にノ・イレベルとなり、こ
れに応答してフリップフロップ67.68が順次切換え
られる。
After Ts and Ta have elapsed, the outputs S4 to S7 of the comparators 62 to 65 momentarily reach the no-y level, and in response, the flip-flops 67 and 68 are sequentially switched.

比較器62の出力S4がハイレベルになると、フリップ
フロップ67の出力S8がハイレベルとなってトランジ
スタ77を導通し、第1の電磁弁38が閉じられる。次
に比較器63の出力S、が/’lイレペルになると、フ
リップフロップ68の出力S、がハイレベルとなってト
ランジスタ78を導通し、第2の電磁弁39が開かれる
。そして、比較器64の出力S、がハイレベルになると
、フリップフロップ68がリセットされて第2の電磁弁
39が閉じられ、さらに比較器65の出力S7がノ・イ
レベルになると、フリップフロップ67かリセットされ
て第1の電磁弁・38が開かれるのである。
When the output S4 of the comparator 62 goes high, the output S8 of the flip-flop 67 goes high, making the transistor 77 conductive and closing the first electromagnetic valve 38. Next, when the output S of the comparator 63 becomes /'l, the output S of the flip-flop 68 becomes high level, making the transistor 78 conductive and opening the second solenoid valve 39. When the output S of the comparator 64 becomes a high level, the flip-flop 68 is reset and the second solenoid valve 39 is closed, and when the output S7 of the comparator 65 becomes a low level, the flip-flop 67 is reset. This resets the first solenoid valve 38 and opens it.

これによシ、第1、第2の電磁弁38.39が開閉制御
され、機関の運転状態に応じて噴射時期、噴射量が適正
にコントロールされると共に、最適なパイロット噴射を
行なうことができる。
As a result, the first and second electromagnetic valves 38 and 39 are controlled to open and close, and the injection timing and injection amount are appropriately controlled according to the operating state of the engine, and optimal pilot injection can be performed. .

なお、第11図に示すように、比較器62の出力S、で
カウンタ59.60を、比較器64の出力S6でカウン
タ61をそれぞれ起動させるよう処すれば、加算器74
〜76を不要とすることができる。また、初期噴射率を
下げる場合には、比較器62の出力S4によりフリップ
フロップ67 、68をセットするように構成すれば良
く、もちろんこの場合クランク角T、 、 T、 、 
T、は機関の運転状態に応じて適正に設定される。
As shown in FIG. 11, if the output S of the comparator 62 is used to start the counters 59 and 60, and the output S6 of the comparator 64 is used to start the counter 61, the adder 74
76 can be made unnecessary. Furthermore, when lowering the initial injection rate, the flip-flops 67 and 68 may be set by the output S4 of the comparator 62, and of course, in this case, the crank angles T, , T, ,
T is appropriately set according to the operating state of the engine.

(発明の効果) 第1の電磁弁と第2の電磁弁との非常に簡単な構成によ
り、パイロット噴射ならびに低噴射率の設定を的確に実
現でき、機関の運転状態に応じた最適な燃料の噴射制御
が可能になシ、機関性能の大幅な向上が図れるという効
果がある。
(Effect of the invention) With the very simple configuration of the first solenoid valve and the second solenoid valve, pilot injection and low injection rate setting can be accurately realized, and the optimal fuel injection can be achieved according to the operating state of the engine. This has the effect of making injection control possible and greatly improving engine performance.

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

第1図は従来例の断面図、事2図、第3図はそれぞれ本
発明の実施例を示す燃料噴射ポンプの断面図と制御手段
の断面図、第4図、第5図はそれぞれ第1、第2の電磁
弁の断面図と部分断面図、第6図は第11第2の電磁弁
の開閉状態を示すグラフ、第7図、第8図はそれぞれ本
発明の作用説明図、第・9図、第す0図は本発明の詳細
な制御回路の構成例を示す回路図とそのタイミングチャ
ート図、第11図は同じく制御回路の構成例を示す回路
図である。 5・・・ポンプ室、6・・・高圧プランジャポンプ、6
A・・・高圧室、7・・・プランジャ、36・・・燃料
通路、37・・・リーク通路、38・・・第1の電磁弁
、39・・・第2の電磁弁、44・・・オリフィス、4
5・・・アクセルセンサ、46・・・単位パルス発生装
置、47・・・基準パルス発生装置、48・・・制御回
路。
FIG. 1 is a sectional view of a conventional example, FIGS. 2 and 3 are sectional views of a fuel injection pump and a control means, respectively, showing an embodiment of the present invention. FIGS. 4 and 5 are sectional views of a fuel injection pump and a control means, respectively. , a sectional view and a partial sectional view of the second solenoid valve, FIG. 6 is a graph showing the opening and closing states of the eleventh second solenoid valve, FIGS. FIG. 9 and FIG. 10 are circuit diagrams showing detailed examples of the configuration of the control circuit of the present invention and their timing charts, and FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the control circuit. 5... Pump chamber, 6... High pressure plunger pump, 6
A... High pressure chamber, 7... Plunger, 36... Fuel passage, 37... Leak passage, 38... First electromagnetic valve, 39... Second electromagnetic valve, 44...・Orifice, 4
5... Accelerator sensor, 46... Unit pulse generator, 47... Reference pulse generator, 48... Control circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プランジャが機関回転に同期して回転しながら往復運動
を行ないポンプ室から燃料通路を介して高圧室に吸引し
た燃料を各気筒に圧送分配するディーゼル機関の燃料噴
射ポンプにおいて、前記燃料通路と並列にリーク通路を
形成し、燃料通路に前記プランジャの圧送行程中に閉じ
る第1の電磁弁と、リーク通路に第1の電磁弁の閉弁中
に開く第2の電磁弁とをそれぞれ設置すると共に、第1
の電磁弁の閉弁時期、閉弁期間を機関の負荷と回転数等
に基づく運転状態に応じて制御する手段と、第2の電磁
弁の開弁時期、開弁期間を機関の回転数に応じて制御す
る手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射ポンプの制
御装置。
In a fuel injection pump for a diesel engine, the plunger performs reciprocating motion while rotating in synchronization with engine rotation, and the fuel sucked from the pump chamber into the high pressure chamber via the fuel passage is pumped and distributed to each cylinder, in parallel with the fuel passage. forming a leak passage, installing in the fuel passage a first solenoid valve that closes during a pressure feeding stroke of the plunger, and a second solenoid valve that opens while the first solenoid valve is closed in the leak passage; 1st
means for controlling the closing timing and closing period of a second solenoid valve in accordance with the operating condition based on the load and rotation speed of the engine, and the opening timing and valve opening period of a second solenoid valve depending on the engine rotation speed 1. A control device for a fuel injection pump, comprising means for controlling the fuel injection pump accordingly.
JP15047783A 1983-08-18 1983-08-18 Control apparatus for fuel injection pump Pending JPS6043148A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5333588A (en) * 1992-01-21 1994-08-02 Lucas Industries Public Limited Company Pump/injector

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