JPS61232332A - Fuel injection pump for internal-combustion engine - Google Patents

Fuel injection pump for internal-combustion engine

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Publication number
JPS61232332A
JPS61232332A JP7354685A JP7354685A JPS61232332A JP S61232332 A JPS61232332 A JP S61232332A JP 7354685 A JP7354685 A JP 7354685A JP 7354685 A JP7354685 A JP 7354685A JP S61232332 A JPS61232332 A JP S61232332A
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JP
Japan
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fuel injection
plunger
sub
movement
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP7354685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Yamashita
山下 成夫
Kiyoshi Igeta
井下田 清
Noriyuki Maekawa
前川 典之
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61232332A publication Critical patent/JPS61232332A/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
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress noise and Diesel knock, etc. by fitting a subplunger into a subchamber which communicates to a pumping chamber and controlling a fuel injection quantity adjusting member and a fuel injection timing adjusting member, interlocked with the operation of the subplunger. CONSTITUTION:A fuel injection pump discharges the fuel inhaled into a pumping chamber 12 by the movement of a plunger 3 which can be revolved and moved in reciprocation in the axial direction into a fuel injection nozzle from a discharge passage 16. In this case, a subchamber 21 communicating to the pumping chamber 12 is formed, and a subplunger 22 urged leftward by a spring 29 is fitted inside the subchamber 21. Said subplunger 22 is operated by a hydraulic actuator 27, which is drive-controlled by switching an electromagnetic selector valve 31 in a control circuit 33 according to the engine operation state. Further, interlocked with the switching of the electromagnetic selector valve 31, the hydraulic actuators 36 and 45 for controlling the fuel injection quantity and for controlling injection timing are controlled.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関用燃料噴射ポンプの改良に関し、特
に燃料噴射特性の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Industrial Application Field> The present invention relates to improvements in fuel injection pumps for internal combustion engines, and particularly to improvements in fuel injection characteristics.

〈従来の技術〉 小型ディーゼル機関に使用される分配型燃料噴射ポンプ
として、従来、第7図に示すようなものがある。
<Prior Art> As a distribution type fuel injection pump used in a small diesel engine, there is a conventional one as shown in FIG.

図において、ポンプハウジング1に取り付けられたプラ
ンジャバレル2にはポンプ兼分配用プランジャ3が摺動
自由に嵌挿され、該プランジャ3は、その基端部に一体
に形成されたカムディスク4に係合するカンプリング5
を介してドライブシャフト6により軸回りに回転駆動さ
れる。カムディスク4は、機関の気筒数と同数個のフェ
イスカム4aを存し、該フェイスカム4aの円弧状のカ
ム面をローラホルダ7に配置されたローラ(カムフォロ
ワ部材)8上にプランジャスプリング9により押し付け
られつつ回転して所定のカムリフトだけ往復運動する。
In the figure, a pump/distribution plunger 3 is slidably inserted into a plunger barrel 2 attached to a pump housing 1, and the plunger 3 is engaged with a cam disk 4 integrally formed at its base end. Matching camp ring 5
The drive shaft 6 rotates around the axis via the drive shaft 6. The cam disk 4 has the same number of face cams 4a as the number of cylinders of the engine, and the arc-shaped cam surface of the face cam 4a is mounted on a roller (cam follower member) 8 disposed in a roller holder 7 by a plunger spring 9. It rotates while being pressed and reciprocates by a predetermined cam lift.

従って、プランジャ3は回転しつつ往復運動することに
なる。
Therefore, the plunger 3 reciprocates while rotating.

プランジャ3が図において左行する吸入行程にある場合
、該ポンプハウジング1内空間に満たされている燃料は
、該ハウジング1及びプランジャバレル2に形成された
吸入ボート10からプランジャ3外周面に形成された吸
入溝11を介してプランジャ3端面とプランジャバレル
2の嵌挿孔2aとの間に形成されるポンピング室12内
に吸入される。
When the plunger 3 is in the suction stroke moving to the left in the figure, the fuel filling the inner space of the pump housing 1 is transferred from the suction boat 10 formed in the housing 1 and the plunger barrel 2 to the outer peripheral surface of the plunger 3. The liquid is sucked into a pumping chamber 12 formed between the end surface of the plunger 3 and the insertion hole 2a of the plunger barrel 2 through the suction groove 11 formed by the plunger.

次いで、プランジャ3が図で右行する圧送行程に移行す
ると、ポンピング室12内の燃料は加圧されつつプラン
ジャ3に形成された通孔13及び該通孔13に連通して
プランジャ外周面に開設され分配溝14から嵌挿孔2a
内周面に開設された吐出ボート15及びハウジング1に
形成された吐出通路16.デリバリバルブ17を経由し
て図示しない燃料噴射ノズルから各気筒内に噴射供給さ
れる。ここで、吐出ボート15は周方向に気筒数と等し
くかつ等間隔で形成されており、プランジャ3の往復・
回転運動に伴って所定の順序で送油が行われる。
Next, when the plunger 3 moves to the right in the drawing, the fuel in the pumping chamber 12 is pressurized and communicates with the through hole 13 formed in the plunger 3, which is opened on the outer peripheral surface of the plunger. From the distribution groove 14 to the insertion hole 2a
A discharge boat 15 opened on the inner peripheral surface and a discharge passage 16 formed in the housing 1. The fuel is injected and supplied into each cylinder from a fuel injection nozzle (not shown) via a delivery valve 17. Here, the discharge boats 15 are formed in the circumferential direction at equal intervals equal to the number of cylinders, and the reciprocating and
Oil is fed in a predetermined order along with the rotational movement.

プランジャ3の嵌挿孔2a外部に突出する部分には、コ
ントロールスリーブ18が摺動自由に嵌挿され、前記通
孔13に連通してプランジャ3外周面に開設されたカッ
トオフボート19がコントロールスリーブ18の図中右
端面から外れて露出すると、ポンピング室12内の燃料
はカントオフボート19から低圧のハウジング1内空間
に流出して噴射路りとなる。従って、コントロールスリ
ーブ18の位置調整によって噴射終了時期即ち噴射量を
制御でき、該コントロールスリーブ18は図示しないア
クセルペダルに連動スるコントロールレバー20及びガ
バナ機構によってその位置が決定される(例えば、株式
会社山海堂 昭和55年3月発行 「自動車工学全書5
 ディーゼルエンジン」第190頁〜第196頁参照)
A control sleeve 18 is slidably inserted into a portion of the plunger 3 that protrudes outside the insertion hole 2a, and a cut-off boat 19 that communicates with the through hole 13 and is opened on the outer peripheral surface of the plunger 3 is inserted into the control sleeve. 18, the fuel in the pumping chamber 12 flows out from the cant-off boat 19 into the low-pressure interior space of the housing 1, forming an injection path. Therefore, the injection end timing, that is, the injection amount can be controlled by adjusting the position of the control sleeve 18, and the position of the control sleeve 18 is determined by a governor mechanism and a control lever 20 that is linked to an accelerator pedal (not shown). Sankaido Published in March 1980 “Automotive Engineering Complete Book 5”
(Refer to pages 190 to 196 of “Diesel Engine”)
.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、かかる従来の燃料噴射ポンプにあっては
、機関の高速域ある。いは高負荷域の燃費を確保できる
プランジャ径及びカムディスクのカムプロフィルを採用
してあり、これに合わせて全運転領域の燃料噴射率が一
率に決定される。このため、機関低速域で噴射率が高す
ぎることにより爆発的な燃焼が生じ、機関騒音、ディー
ゼルノックを引き起こしたり、低・中負荷域での噴射率
増大に伴いHC,NOxの排出量増大を招く等の弊害を
招いていた。
<Problems to be Solved by the Invention> However, with such conventional fuel injection pumps, there is a problem in the high speed range of the engine. In addition, the plunger diameter and cam profile of the cam disc are adopted to ensure fuel efficiency in the high load range, and the fuel injection rate in the entire operating range is determined at the same rate accordingly. Therefore, if the injection rate is too high in the low engine speed range, explosive combustion may occur, causing engine noise and diesel knock, and an increase in the injection rate in the low/medium load range may increase HC and NOx emissions. This was causing negative effects such as

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、機関運転状態に応じて良好な燃料噴射率に切り
換えられるようにして上記問題点を解決した内燃機関用
燃料噴射ポンプを提供することにある。
The present invention has been made by focusing on these conventional problems, and provides a fuel injection pump for an internal combustion engine that solves the above problems by being able to switch to a favorable fuel injection rate depending on the engine operating condition. It is about providing.

く問題点を解決するための手段〉 このため、本発明は、前記ポンピング室に連通して形成
した副室と、該副室内に所定量摺動自由に嵌挿される副
プランジャと、該副プランジャをポンピング室と連通ず
る副室空間容積を減少する方向へ付勢するスプリングと
、所定の機関運転状態で前記副プランジャの移動を強制
的に停止させる手段と、前記副プランジャの前記スプリ
ングの付勢力に抗した移動の許容時と前記移動停止手段
による移動停止時との切換に応じて前記燃料噴射量制御
部材を移動させて燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整
手段と、同じく副プランジャの移動許容時と移動停止時
との切換に応じて前記燃料噴射時期制御部材を移動させ
て燃料噴射時期を調整する燃料噴射時期調整手段とを設
けた構成とする。
Means for Solving Problems> Therefore, the present invention provides a sub-chamber formed in communication with the pumping chamber, a sub-plunger that is slidably inserted into the sub-chamber by a predetermined amount, and the sub-plunger. means for forcibly stopping the movement of the sub-plunger in a predetermined engine operating state; and a biasing force of the spring of the sub-plunger. a fuel injection amount adjusting means for adjusting the fuel injection amount by moving the fuel injection amount control member according to switching between when the movement is allowed against the movement and when the movement is stopped by the movement stopping means, and also a movement of the sub-plunger. The fuel injection timing adjusting means is provided for adjusting the fuel injection timing by moving the fuel injection timing control member according to the switching between the permission period and the movement stop period.

く作用〉 かかる構成とすれば、機関の低速時等は副プランジャの
移動を許容することにより、ポンピング室から吐出され
る燃料が所定量副室に吸入された後燃料噴射弁に供給さ
れる。このため、プランジャのカム係合による移動速度
が緩やかになる部分で燃料供給が行われることになり、
燃料噴射率が低下して騒音、ノッキング、NOx等を改
善できる。
With this configuration, when the engine is running at low speed, the auxiliary plunger is allowed to move, and a predetermined amount of fuel discharged from the pumping chamber is sucked into the auxiliary chamber and then supplied to the fuel injection valve. For this reason, fuel is supplied at the portion where the moving speed due to cam engagement of the plunger is slow.
The fuel injection rate is reduced and noise, knocking, NOx, etc. can be improved.

一方、高速又は高負荷時等は、副プランジャの移動を停
止することにより、従来同様プランジャのカム係合によ
る移動速度が大きな部分で燃料供給が行われるため、燃
料噴射率を大きくして高出力を確保することができる。
On the other hand, at high speeds or high loads, by stopping the movement of the sub-plunger, fuel is supplied to the part where the movement speed is high due to cam engagement of the plunger, as in the past, so the fuel injection rate is increased and output is increased. can be ensured.

また、これら副プランジャの移動を許容する運転領域と
移動を停止する運転領域との切換に応じて燃料噴射量の
調整と噴射時期の調整とが行われるため、切換時の変動
を抑制した安定した運転性を確保できる。
In addition, since the fuel injection amount and injection timing are adjusted according to the switching between the operating range that allows the sub-plunger to move and the operating range that stops the sub-plunger, fluctuations at the time of switching are suppressed and stable operation is achieved. Driveability can be ensured.

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。<Example> Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

但し、実施例図で従来例図と同一の構成要素には同一符
合を付して説明する。
However, in the drawings of the embodiment, the same components as in the drawings of the conventional example are given the same reference numerals and explained.

第1の実施例を示す第1図において、ボンピング室12
にプランジャバレル2頂壁に開孔した孔2aを介して連
通ずる副室21が形成され、該副室21内には副プラン
ジャ22が軸方向摺動自由に嵌挿されている。該副プラ
ンジャ22は、その両側に設けられる2つのストッパ2
3.24により移動量を規制されている。
In FIG. 1 showing the first embodiment, a bombing chamber 12
A sub-chamber 21 is formed which communicates with the plunger barrel 2 through a hole 2a formed in the top wall of the plunger barrel 2, and a sub-plunger 22 is fitted into the sub-chamber 21 so as to be freely slidable in the axial direction. The sub-plunger 22 has two stoppers 2 provided on both sides thereof.
The amount of movement is regulated by 3.24.

副プランジャ22の図中左端面とプランジャバレル2頂
壁との間には、副プランジャ22を図中右方向へ弱い力
で付勢する小スプリング46が介装されている。
A small spring 46 is interposed between the left end surface of the sub-plunger 22 in the figure and the top wall of the plunger barrel 2, and biases the sub-plunger 22 to the right in the figure with a weak force.

また、副室21に連なって図中右側に形成された空室2
5内には、副プランジャ22に連結するバネ座金26と
、後述する第1の油圧アクチュエータ27の出力ロソド
27aに連結するバネ座金28と、これら2つのバネ座
金26.28間に介装されるスプリング29とが収納さ
れる。
In addition, a vacant room 2 is formed on the right side in the figure and is connected to the subchamber 21.
5 includes a spring washer 26 connected to the sub-plunger 22, a spring washer 28 connected to an output rod 27a of a first hydraulic actuator 27, which will be described later, and a spring washer 26, which is interposed between these two spring washers 26 and 28. A spring 29 is housed therein.

ここで、前記バネ座金28は該出力ロンド27aのスト
ロークにより軸方向に前記副プランジャ22より大きな
移動量を移動できる。また、出力ロンド27aが引込位
置にあってバネ座金28が図中右端位置にあるときには
、左側のバネ座金26との間でスプリング29は自由状
態にあり、副プランジャ22は小スプリング46の付勢
力でストッパ24に係止した位置にある。
Here, the spring washer 28 can be moved by a larger amount of movement in the axial direction than the sub-plunger 22 due to the stroke of the output iron 27a. Further, when the output iron 27a is in the retracted position and the spring washer 28 is at the right end position in the figure, the spring 29 is in a free state between it and the spring washer 26 on the left side, and the sub plunger 22 is moved by the biasing force of the small spring 46. It is in the position where it is locked to the stopper 24.

前記第1の油圧アクチェエータ27は、ケース27b内
がピストン27Cにより2室に仕切られ、図中左側の室
27dは油圧ライン30を介して電磁切換弁31の出力
ポートP、に、又、図中右側の室27eは油圧ライン3
2を介して電磁切換弁31の出力ポートP2に接続され
ている。
The first hydraulic actuator 27 has a case 27b partitioned into two chambers by a piston 27C, and a chamber 27d on the left side in the figure is connected to an output port P of an electromagnetic switching valve 31 via a hydraulic line 30. The right chamber 27e is the hydraulic line 3
2 to the output port P2 of the electromagnetic switching valve 31.

前記電磁切換弁31は、低圧油圧源に接続される入力ポ
ートS+ と、油圧ポンプ等高圧油圧源に接続される入
力ポートStとを備え、これら入カポ−) S l 、
 S 2と、前記2つの出力ポートPl+P2との接続
がソレノイド31aのON、OFFにより移動するスプ
ール弁体31bによって切り換えられる。
The electromagnetic switching valve 31 includes an input port S+ connected to a low-pressure hydraulic source and an input port St connected to a high-pressure hydraulic source such as a hydraulic pump.
The connection between S2 and the two output ports Pl+P2 is switched by a spool valve body 31b that moves by turning on and off a solenoid 31a.

具体的には、機関回転速度、燃料噴射ポンプのコントロ
ールレバー開度(負荷)、始動スイッチ等の信号を入力
して作動する制御回路33からの出力信号により、機関
の低速、低負荷域ではソレノイド31aがONとされて
スプール弁体31bが図示位置にあり、出力ポートP1
は低圧側の入力ポートSl、出力ポートPzは高圧側の
入力ポートszに夫々接続する。
Specifically, the output signal from the control circuit 33, which is activated by inputting signals such as engine speed, fuel injection pump control lever opening (load), and start switch, activates the solenoid at low engine speeds and low load ranges. 31a is turned on and the spool valve body 31b is in the position shown in the figure, and the output port P1
is connected to the input port Sl on the low pressure side, and the output port Pz is connected to the input port sz on the high pressure side.

また、機関のそれ以外の高速域あるいは高負荷域では、
ソレノイド31aがONとされてスプール弁体31bが
図中下降し、出力ポートPlは高圧側の入力ボートSt
、出力ボートPzは低圧側の入力ポートSlに接続する
ように切り換えられる。
In addition, in other high speed ranges or high load ranges of the engine,
The solenoid 31a is turned ON, the spool valve body 31b is lowered in the figure, and the output port Pl is connected to the input boat St on the high pressure side.
, the output boat Pz is switched to be connected to the input port Sl on the low pressure side.

一方、ガバナ機構を構成するコレククレバー34の一端
部に当接して最大燃料噴射量を調整する調整ピン35を
ポンプハウジング1壁を摺動自由に貫通して取り付け、
該調整ピン35の端部に第2の油圧アクチュエータ36
の出力ロット36aを連結する。
On the other hand, an adjustment pin 35 for adjusting the maximum fuel injection amount by coming into contact with one end of the collector lever 34 constituting the governor mechanism is attached to freely slide through the wall of the pump housing 1.
A second hydraulic actuator 36 is attached to the end of the adjustment pin 35.
output lots 36a are connected.

前記第2の油圧アクチュエータ36のピストン36bで
画成される図示左側の室36cは、前記油圧ライン30
を介して電磁切換弁31の出力ポートP1に接続し、右
側の室36d・は前記油圧ライン32を介して出力ポー
トPtに接続する。
A chamber 36c on the left side in the figure defined by the piston 36b of the second hydraulic actuator 36 is connected to the hydraulic line 30.
The right chamber 36d is connected to the output port Pt of the electromagnetic switching valve 31 via the hydraulic line 32.

そして、第2の油圧アクチュエータ36の出力ロンド3
6aが延び出すと、調整ピン35が図で左方向に移動し
、これにより、コレクタレバー34が図で固定支軸37
を中心とした反時計回りに所定角度回転し、該コレクタ
レバー34に軸支するテンションレバー38を介して燃
料噴射量制御部材としてのコントロールスリーブ18が
図で右方向、即ち、燃料噴射量増大方向に移動するよう
になっている。
Then, the output rond 3 of the second hydraulic actuator 36
6a begins to extend, the adjustment pin 35 moves to the left in the figure, and as a result, the collector lever 34 moves to the fixed support shaft 37 in the figure.
The control sleeve 18 as a fuel injection amount control member is rotated by a predetermined angle counterclockwise around the collector lever 34, and the control sleeve 18 as a fuel injection amount control member is rotated to the right in the figure, that is, in the direction of increasing the fuel injection amount. It is supposed to move to .

また、燃料噴射ポンプには燃料噴射時期制御部材として
のタイマーピストン39が一体に組み込まれており、該
タイマーピストン39の図中左側の室40にはハウジン
グ1内空間の機関回転速度に比例する油圧が導入され、
図中右側の室41は低油圧源に連通させである。
Further, a timer piston 39 as a fuel injection timing control member is integrally incorporated in the fuel injection pump, and a chamber 40 on the left side of the timer piston 39 in the figure has a hydraulic pressure proportional to the engine rotation speed in the space inside the housing 1. was introduced,
The chamber 41 on the right side of the figure is connected to a low oil pressure source.

そして、機関回転速度の増大に応じて室40から導入さ
れる油圧が増大すると、タイマーピストン39がこれを
図中左方向に付勢するスプリング42に抗して図中右行
し、タイマーピストン39に係合するロンド(ローラの
支軸)43を介して前記ローラホルダ7が中心軸(プラ
ンジャ3と同一軸)回りに回動するようになっている。
When the hydraulic pressure introduced from the chamber 40 increases in accordance with an increase in the engine rotational speed, the timer piston 39 moves to the right in the figure against the spring 42 that urges it leftward in the figure. The roller holder 7 is configured to rotate around a central axis (same axis as the plunger 3) via a rond (support shaft of the roller) 43 that engages with the roller.

これにより、フェイスカム4aのローラ8と係合する位
相が早められ、燃料吐出時期即ち、燃料噴射時期が進角
される。そして、前記スプリング42に一端を係止させ
たバネ座金44に、第3の油圧アクチュエータ45の出
力ロット45aが連結される。
As a result, the phase of engagement of the face cam 4a with the roller 8 is advanced, and the fuel discharge timing, that is, the fuel injection timing is advanced. The output rod 45a of the third hydraulic actuator 45 is connected to a spring washer 44 whose one end is locked to the spring 42.

第3の油圧アクチュエータ45のピストン45bで図中
左側に画成される室45cは油圧ライン32を介して電
磁切換弁31の出力ポートP tに接続され、右側に画
成される室45dは油圧ライン30を介して出カポ−)
 P + に接続される。
A chamber 45c defined on the left side in the figure by the piston 45b of the third hydraulic actuator 45 is connected to the output port Pt of the electromagnetic switching valve 31 via the hydraulic line 32, and a chamber 45d defined on the right side is connected to the hydraulic out via line 30)
Connected to P+.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

低速低負荷時(始動時を除く)は、制御回路33がON
とされて、スプール弁体31bが図示の位置にあり、出
力ポートPlと入力ボートS+−出力ポートP tと入
力ボートs2とが夫々接続されることにより、第1の油
圧アクチュエータ27の出力ロンド27aは図示の左端
位置にあり、第2の油圧アクチュエータ36の出力ロッ
ト36aも左端位置にあるが、第3油圧アクチユエータ
45の出力ロット44aは図中右端位置にある。
At low speed and low load (excluding when starting), the control circuit 33 is ON.
, the spool valve body 31b is in the illustrated position, and the output port Pl and the input boat S+-output port Pt and the input boat s2 are connected, respectively, so that the output terminal 27a of the first hydraulic actuator 27 is is at the left end position in the figure, and the output lot 36a of the second hydraulic actuator 36 is also at the left end position, but the output lot 44a of the third hydraulic actuator 45 is at the right end position in the figure.

そして、かかる状態ではスプリング29が圧縮されて副
プランジャ22を図中左方向に付勢する。ここで、前記
スプリング29による付勢力は小スプリング46の付勢
力よりは大きいが、吐出ボー)15に接続される図示し
ない燃料噴射ノズルの開弁圧よりは十分小さぐ設定され
ている。
In this state, the spring 29 is compressed and urges the sub-plunger 22 to the left in the figure. Here, the biasing force of the spring 29 is larger than the biasing force of the small spring 46, but is set to be sufficiently smaller than the opening pressure of a fuel injection nozzle (not shown) connected to the discharge bow 15.

したがって、プランジャ3が吐出行程時に図中右行して
ボンピング室12の燃料圧力が上昇すると、該燃料圧力
を受けて副プランジャ22がスプリング29の付勢力に
抗して図中右行し、ストッパ24に当たって停止する。
Therefore, when the plunger 3 moves to the right in the drawing during the discharge stroke and the fuel pressure in the pumping chamber 12 increases, the sub-plunger 22 receives the fuel pressure and moves to the right in the drawing against the biasing force of the spring 29, and the stopper 3 moves to the right in the drawing. 24 and stop.

この間、副プランジャ22の行程容積骨の燃料が副室2
1内に吸出される。即ち、プランジャ3からの吐出燃料
の一部が副プランジャ22の移動に使われ、その分燃料
圧力の上昇が遅れることになる。
During this time, the fuel in the stroke volume of the sub-plunger 22 is transferred to the sub-chamber 2.
It is sucked out within 1. That is, a portion of the fuel discharged from the plunger 3 is used to move the sub-plunger 22, and the increase in fuel pressure is delayed accordingly.

この結果、第2図のaに示すようにフェイスカム4aと
ローラ8との係合による副プランジャ22の移動速度(
クランク角速度)の小さい部分で燃料噴射が行われるの
で噴射率が低く、噴射期間の長い噴射率波形が得られる
As a result, as shown in FIG. 2a, the movement speed (
Since fuel injection is performed in a portion where the crank angular velocity is small, an injection rate waveform with a low injection rate and a long injection period can be obtained.

第2図のbは同一条件での従来の噴射期間におけるカム
リフト使用部分を示す。
FIG. 2b shows the portion where the cam lift is used during the conventional injection period under the same conditions.

但し、これだけでは燃料噴射開始が遅れることになるが
、電磁切換弁31が図示の位置に切り換えられると同時
に第3の油圧アクチュエータ45の室45cに高圧油が
導かれ、室45dは低圧油源に連通して、バネ座金44
が図中右行することにより、タイマーピストン39が所
定量右方向へ移動して副プランジャ22の移動による燃
料噴射時期の遅れ分だけローラホルダ7を燃料噴射時期
進角側に移動させるため、燃料噴射開始の遅れを防止で
きる。
However, this alone will delay the start of fuel injection, but at the same time as the electromagnetic switching valve 31 is switched to the illustrated position, high-pressure oil is introduced into the chamber 45c of the third hydraulic actuator 45, and the chamber 45d becomes a low-pressure oil source. In communication, the spring washer 44
moves to the right in the figure, the timer piston 39 moves to the right by a predetermined amount and moves the roller holder 7 to the fuel injection timing advance side by the amount of delay in fuel injection timing due to the movement of the sub-plunger 22. Delays in the start of injection can be prevented.

尚、低速・低負荷域とそれ以外の高速又は高負荷域での
運転条件の相違に合わせて、さらに積極的な燃料噴射時
期を相違させる構成としてもよい。
Note that the fuel injection timing may be configured to be different depending on the difference in operating conditions between the low speed/low load range and the other high speed/high load range.

さらに、第2の油圧アクチュエータ36には、室36d
に高圧油が導かれ、室36cが低圧油源に連通ずるため
、出力ロンド36aが図で左方向に延び出し、調整ビン
35の移動、コレクタレバー34及びテンションレバー
38の回動を介してコントロールスリーブ18が燃料噴
射量増方向に移動、する。
Further, the second hydraulic actuator 36 has a chamber 36d.
High-pressure oil is introduced into the chamber 36c, and the chamber 36c communicates with the low-pressure oil source, so the output iron 36a extends to the left in the figure and is controlled by moving the adjustment bin 35 and rotating the collector lever 34 and tension lever 38. The sleeve 18 moves in the direction of increasing the fuel injection amount.

即ち、前記したように、燃料噴射率を減少させたため、
その分噴射期間を長くして燃料噴射量を確保する必要が
あり、電磁切換弁31の切換後、ある程度時間が経てば
ガバナ機構により自動的に制御されるのであるが、切換
直後は応答遅れにより一時的に燃料噴射量が減少してし
まうため、これを防止すべく切換と同時に燃料噴射量の
増を調整を行うのである。
That is, as mentioned above, since the fuel injection rate was reduced,
Therefore, it is necessary to lengthen the injection period to secure the fuel injection amount, and after a certain amount of time has passed after switching the solenoid switching valve 31, the governor mechanism will automatically control the control, but immediately after switching, the response will be delayed. Since the fuel injection amount will temporarily decrease, in order to prevent this, the increase in the fuel injection amount is adjusted at the same time as switching.

このように、切換時に燃料噴射量及び燃料噴射時期を調
整できるため、切換時のトルク変動等が避けられ、安定
した運転性を維持できる。
In this way, since the fuel injection amount and fuel injection timing can be adjusted at the time of switching, torque fluctuations, etc. at the time of switching can be avoided, and stable drivability can be maintained.

機関の所定以上の高速域又は所定以上の高負荷域では、
制御回路33からの電磁切換弁31への通電がOFFと
され、スプール弁体31bが図で下降した位置にセット
され、出力ポートP+ は入力ボートSz、出力ポート
P tは入力ポートS、に夫々切換接続される。これに
より、第1の油圧アクチュエータ27は室27d、27
eへの油圧の切換により出力ロット27aが引き込まれ
てバネ座金28が図中右行し、スプリング29の副プラ
ンジャ22への付勢が解除されて副プランジャ22はス
トッパ24に係止した位置に停止する。
In the engine's high speed range above the specified level or the high load range above the specified level,
The energization from the control circuit 33 to the electromagnetic switching valve 31 is turned off, the spool valve body 31b is set to the lowered position in the figure, and the output port P+ is connected to the input boat Sz, and the output port Pt is connected to the input port S, respectively. Switched connection is made. As a result, the first hydraulic actuator 27 operates in the chambers 27d and 27.
By switching the oil pressure to e, the output rod 27a is retracted and the spring washer 28 moves to the right in the figure, and the bias of the spring 29 to the sub-plunger 22 is released and the sub-plunger 22 is in the position where it is locked to the stopper 24. Stop.

したがって、ポンピング室12から副室21への燃料の
導入が停止され、吐出燃料は全て吐出ポート15を経て
燃料噴射弁へ圧送され、従来同様、当該運転領域に適谷
した高い噴射率特性が得られる。
Therefore, the introduction of fuel from the pumping chamber 12 to the auxiliary chamber 21 is stopped, and all the discharged fuel is sent under pressure to the fuel injection valve through the discharge port 15, and as in the past, a high injection rate characteristic that is well suited to the relevant operating range can be obtained. It will be done.

一方、第2の油圧アクチュエータ36も同様に油圧の切
換により出力ロソド36aが引き込まれて、コントロー
ルスリーブ18が燃料噴射量減少方向に所定量移動し、
第3の油圧アクチュエータ45も出力ロット45aが延
び出すことにより、バネ座金44を介してタイマーピス
トン39が燃料噴射時期遅角方向に所定量移動する。
On the other hand, in the second hydraulic actuator 36, the output rod 36a is similarly retracted by switching the hydraulic pressure, and the control sleeve 18 is moved by a predetermined amount in the direction of decreasing the fuel injection amount.
As the output rod 45a of the third hydraulic actuator 45 also extends, the timer piston 39 moves by a predetermined amount in the direction of retarding the fuel injection timing via the spring washer 44.

即ち、コントロールスリーブ18.タイマーピストン3
9が共に、従来同様の燃料噴射率特性に応じた位置に戻
される。
That is, the control sleeve 18. timer piston 3
9 are both returned to positions corresponding to the conventional fuel injection rate characteristics.

これにより、従来同様高速又は高負荷域に適合した燃料
噴射特性が得られ、良好な運転性を確保できる。
As a result, fuel injection characteristics suitable for high speed or high load ranges can be obtained as in the conventional case, and good drivability can be ensured.

第3図〜第6図は、副プランジャの移動の許容と移動の
停止の切換手段の夫々相異なる実施例を示す。
3 to 6 show different embodiments of switching means for permitting movement and stopping movement of the sub-plunger, respectively.

第3図に示す切換弁51は、円筒部材の直径方向に貫通
する孔51aを形成したものであり、図示しないアクチ
ュエータに連結して軸回りに回転し、図示の位置では通
路52は閉じて、ポンピング室12から副室21への吐
出燃料の導入が遮断されるため、副プランジャ22の移
動が停止され、孔51aが通路52と重合する位置では
副プランジャ22の移動が許容される。
The switching valve 51 shown in FIG. 3 is formed with a hole 51a passing through the diametrical direction of a cylindrical member, and is connected to an actuator (not shown) to rotate around an axis, and in the shown position, the passage 52 is closed. Since the introduction of discharged fuel from the pumping chamber 12 to the auxiliary chamber 21 is blocked, movement of the auxiliary plunger 22 is stopped, and movement of the auxiliary plunger 22 is allowed at the position where the hole 51a overlaps the passage 52.

第4図に示す切換弁61は、ソレノイド61aにより軸
方向に移動させて中央部に形成された周溝61bを通路
52と重合又は遮断するようにしたものである。
The switching valve 61 shown in FIG. 4 is moved in the axial direction by a solenoid 61a so that a circumferential groove 61b formed in the center overlaps or blocks the passage 52.

第5図に示すものは、スプリング71aで付勢されるポ
ール弁体71bをソレノイド71cで開閉する切換弁7
1であり、閉弁時のシール性に優れる。
The one shown in FIG. 5 is a switching valve 7 that uses a solenoid 71c to open and close a pawl valve body 71b that is biased by a spring 71a.
1, and has excellent sealing performance when the valve is closed.

第6図に示すものは、ポンピング室12.副室21間を
結ぶ通路52と副プランジャ22の背面に連通ずる空室
25とを結んで形成した通路80に三方切換弁81を設
けたものである。
What is shown in FIG. 6 is the pumping chamber 12. A three-way switching valve 81 is provided in a passage 80 formed by connecting a passage 52 connecting the auxiliary chambers 21 and a cavity 25 communicating with the back surface of the auxiliary plunger 22.

第6図囚に示す切換弁81位置では、通路80を閉じて
副プランジャ22の移動を許容し、第6図0に示す位置
では、通路80を開くことによって副プランジャ22の
背面にポンピング室12と同一の背圧を加えて副プラン
ジャ22の移動を停止させる。尚、第6図(2)に示す
位置では、空室25を燃料タンク(低圧源)82に連通
させて空室25内に溜まる燃料を燃料タンク82に戻す
ようにしている。
In the position of the switching valve 81 shown in FIG. 6, the passage 80 is closed to allow movement of the sub-plunger 22, and in the position shown in FIG. The movement of the sub plunger 22 is stopped by applying the same back pressure as . In the position shown in FIG. 6(2), the empty chamber 25 is communicated with the fuel tank (low pressure source) 82 so that the fuel accumulated in the empty chamber 25 is returned to the fuel tank 82.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、低速・低負荷域
等では副プランジャの移動を許容することによってプラ
ンジャのカム係合による移動速度が小さな部分で燃料噴
射させることができ、これにより、燃料噴射率を減少さ
せて爆発的な燃焼を回避して騒音、ディーゼルノックを
防止でき、HC,NOx等の排出量も低減できる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, by allowing the sub-plunger to move in low-speed, low-load ranges, etc., fuel can be injected in areas where the moving speed due to cam engagement of the plunger is small. As a result, the fuel injection rate can be reduced to avoid explosive combustion, noise and diesel knock can be prevented, and emissions of HC, NOx, etc. can also be reduced.

また、副プランジャの移動の許容時と停止時との切換に
応じて燃料噴射量及び噴射時期を調整する構成を備える
ため、切換時のショックを回避でき、安定した運転性を
維持できる。
Further, since the fuel injection amount and the injection timing are adjusted according to the switching between when the movement of the sub-plunger is allowed and when the sub-plunger is stopped, a shock at the time of switching can be avoided and stable drivability can be maintained.

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

第1図は本発明の第1の実施例の全体構成を示す図、第
2図は低速・低負荷時における燃料噴射時期の間に相当
するプランジャのリフト部分を示す線図、第3図〜第6
図は夫々本発明の第2〜第5の実施例を示す要部断面図
で、第6図囚は副プランジャ移動許容時、同図■は移動
停止時を示す。 第7図は従来の一般的な分配形燃料噴射ポンプの一例を
示す断面図である。 2・・・プランジャバレル  3・・・プランジャ4a
・・・フェイスカム  8・・・ローラ  12・・・
ボンピング室  18・・・コントロールスリーフ21
・・・副室  22・・・副プランジャ  23.24
・・・ストッパ27・・・第1の油圧アクチュエータ 
 29・・・スプリング  30.32・・・油圧ライ
ン  31・・・電磁切換弁33・・・制御回路  3
5・・・調整ビン  36・・・第2の油圧アクチュエ
ータ  39・・・タイマーピストン45・・・第3の
油圧アクチュエータ 特許出願人  日産自動車株式会社 代理人 弁理士 笹 島  冨二雄 第2図 第3図 第4図 ス
Fig. 1 is a diagram showing the overall configuration of the first embodiment of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the lift portion of the plunger corresponding to the fuel injection timing at low speed and low load, and Figs. 6th
The figures are sectional views of the main parts of the second to fifth embodiments of the present invention, in which Figure 6 shows the state when the sub plunger is allowed to move, and Figure 6 shows the state when the movement is stopped. FIG. 7 is a sectional view showing an example of a conventional general distribution type fuel injection pump. 2...Plunger barrel 3...Plunger 4a
...Face cam 8...Roller 12...
Bumping chamber 18...Control sleeve 21
... subchamber 22... subplunger 23.24
... Stopper 27 ... First hydraulic actuator
29...Spring 30.32...Hydraulic line 31...Solenoid switching valve 33...Control circuit 3
5...Adjustment bin 36...Second hydraulic actuator 39...Timer piston 45...Third hydraulic actuator Patent applicant Nissan Motor Co., Ltd. Representative Patent attorney Fujio Sasashima Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] プランジャバレル内に嵌挿されたプランジャをその基端
部に形成されたカム面とカムフォロワ部材との係合によ
って軸方向に往復動させることにより、プランジャバレ
ルとプランジャとの間に形成されるポンピング室内に吸
入した燃料を燃料噴射ノズルへ吐出すると共に、該燃料
の吐出量を制御して燃料噴射量を制御する燃料噴射量制
御部材と、前記カム面とカムフォロワ部材との係合する
位相を変化させて燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期
制御部材とを備えてなる内燃機関用燃料噴射ポンプにお
いて、前記ポンピング室に連通して形成した副室と、該
副室内に所定量摺動自由に嵌挿される副プランジャと、
該副プランジャをポンピング室と連通する副室空間容積
を減少する方向へ付勢するスプリングと、所定の機関運
転状態で前記副プランジャの移動を強制的に停止させる
手段と、前記副プランジャの前記スプリングの付勢力に
抗した移動の許容時と前記移動停止手段による移動停止
時との切換に応じて前記燃料噴射量制御部材を移動させ
て燃料噴射量を調整する燃料噴射量調整手段と、同じく
副プランジャの移動許容時と移動停止時との切換に応じ
て前記燃料噴射時期制御部材を移動させて燃料噴射時期
を調整する燃料噴射時期調整手段とを設けたことを特徴
とする内燃機関用燃料噴射ポンプ。
A pumping chamber is formed between the plunger barrel and the plunger by reciprocating the plunger inserted into the plunger barrel in the axial direction through engagement between the cam surface formed at its base end and the cam follower member. a fuel injection amount control member that controls the amount of fuel injected by controlling the amount of fuel injected into the fuel injection nozzle, and a phase of engagement between the cam surface and the cam follower member. In the fuel injection pump for an internal combustion engine, the fuel injection pump includes a fuel injection timing control member that controls the fuel injection timing by a fuel injection timing control member, and a subchamber that is formed in communication with the pumping chamber, and a fuel injection timing control member that is slidably inserted by a predetermined amount into the subchamber. a sub-plunger,
a spring that urges the sub-plunger in a direction to reduce the volume of the sub-chamber space communicating with the pumping chamber; a means for forcibly stopping the movement of the sub-plunger in a predetermined engine operating state; and the spring of the sub-plunger. a fuel injection amount adjusting means for adjusting the fuel injection amount by moving the fuel injection amount control member according to switching between when the movement is allowed against the urging force of the movement stopping means and when the movement is stopped by the movement stopping means; Fuel injection for an internal combustion engine, characterized in that it is provided with a fuel injection timing adjustment means for adjusting the fuel injection timing by moving the fuel injection timing control member according to switching between when the plunger is allowed to move and when the movement is stopped. pump.
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