JPS62223453A - Fuel injection system for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection system for internal combustion engine

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JPS62223453A
JPS62223453A JP61067527A JP6752786A JPS62223453A JP S62223453 A JPS62223453 A JP S62223453A JP 61067527 A JP61067527 A JP 61067527A JP 6752786 A JP6752786 A JP 6752786A JP S62223453 A JPS62223453 A JP S62223453A
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fuel
pressure
valve
control valve
plunger
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JP61067527A
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Takeo Kojima
健夫 小島
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Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M57/00Fuel-injectors combined or associated with other devices
    • F02M57/02Injectors structurally combined with fuel-injection pumps
    • F02M57/022Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive
    • F02M57/025Injectors structurally combined with fuel-injection pumps characterised by the pump drive hydraulic, e.g. with pressure amplification

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

PURPOSE:To simplify a unit injector itself in structure, and aim at miniaturization and low-unit cost of production as well as to improve the reliability of injection timing, by controlling a fuel high-speed pressure control valve, using an electrostrictive element, with a control unit. CONSTITUTION:Fuel is fed to a pressure chamber at each unit injector 1 from a fuel feeding source 14 via each inlet check valve 15. Next, a plunger 3 is pushed up by a cam 7 rotating synchronously with rotation of a crankshaft whereby the pressure chamber 4 is filled up with pressurized fuel, and a part of this fuel passes through each outlet check valve 21, then it is led into a high-speed pressure control valve 31 alone. An electrostrictive element is built in this high-speed pressure control valve 31, and it expands or contracts with an actuating signal for injection timing setting use to be emitted by a control unit 41, opening or closing the control valve 31. Therefore, injection timing of the pressurized fuel in each high-pressure chamber 4 comes to be controlled by the high-speed pressure control valve 31 alone is consequence so that reliability is improved and simultaneously the unit injector 1 is simplified in structure, thus miniaturization and low-unit cost of production are well promoted.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) 本発明は主としてディーゼルエンジン等の加圧燃焼方式
の内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Object of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention mainly relates to a fuel injection device for a pressurized combustion type internal combustion engine such as a diesel engine.

(従来の技術) ディーゼルエンジンの燃料噴射装置として、従来特開昭
59−155568号公報に開示されたものがあった。
(Prior Art) As a fuel injection device for a diesel engine, there is a conventional one disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 155568/1983.

この燃料噴射装置は、往復動自在にシリンダ内に設けら
れ、かつ該シリンダ内に燃料供給源からの燃料が流入す
る圧力室を形成し、クランク軸に連動するカムにより駆
動されて該圧力室内を加圧するプランジャと、該圧力室
が所定圧力以上になった時燃料を噴射する噴射ノズルと
、前記燃料供給源と圧力室とを接続する燃料通路に設け
られた開閉弁と、開閉弁下流の燃料通路に設けられて該
燃料通路内の圧力を制御する燃圧制御手段とを備えてい
る。
This fuel injection device is installed in a cylinder so as to be able to reciprocate, forms a pressure chamber into which fuel from a fuel supply source flows, and is driven by a cam linked to a crankshaft to fill the pressure chamber. A plunger that pressurizes, an injection nozzle that injects fuel when the pressure in the pressure chamber reaches a predetermined pressure, an on-off valve provided in a fuel passage connecting the fuel supply source and the pressure chamber, and fuel downstream of the on-off valve. The fuel pressure control means is provided in the fuel passage and controls the pressure within the fuel passage.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、従来の燃料噴射装置は、各気筒、つまり各ユ
ニットインジェクタごとに開閉弁を装着する必要がある
ばかりでなく、燃圧制御手段としてリニアモータにより
駆動される圧力制御弁を使用しているため、構造が複雑
で、製作費用が高騰するとともに、ユニットインジェク
タ内に開閉弁を組み込んでいるため、該ユニットインジ
ェクタが大型化し、エンジンルーム内での取付性が制約
されるという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional fuel injection device not only needs to be equipped with an on-off valve for each cylinder, that is, each unit injector, but also is driven by a linear motor as a fuel pressure control means. Since a pressure control valve is used, the structure is complicated and manufacturing costs are high. Also, since the on-off valve is built into the unit injector, the unit injector becomes large and its installation in the engine room is restricted. There was a problem with being exposed.

又、複数の開閉弁及び圧力制御弁を制御しなければなら
ないので、噴射時期の制御が難し、く信頼性が低く、さ
らに配管も複雑で、車載装着作業が面倒であるという問
題もあった。
Furthermore, since a plurality of on-off valves and pressure control valves have to be controlled, it is difficult to control the injection timing, resulting in low reliability.Furthermore, the piping is complicated, and installation work on the vehicle is troublesome.

発明の構成 (問題点を解決するための手段) 本発明は上記問題点を解消するため、シリンダ内に往復
動可能にプランジャを挿入し、該シリンダ内に燃料供給
源からの燃料が流入する圧力室を形成し、クランク軸の
回転に同期して動作される駆動装置により前記プランジ
ャが加圧動作されて前記圧力室が所定圧力以上になった
とき、燃料を噴射する噴射ノズルを備えたユニットイン
ジェクタと、 前記燃料供給源とユニットインジェクタの圧力室とを連
通ずる燃料供給通路に配設されたインレットチェック弁
と、 前記圧力室と前記燃料供給源とを連通ずる燃料コントロ
ール通路に配設され、該燃料コントロール通路内の圧力
を制御するための圧力制御弁と、前記燃料コントロール
通路に対し前記圧力制御弁の上流側に位置するように設
けられたアウトレフトチェック弁と、 同じく前記燃料コントロール通路に対し前記圧力制御弁
の上流側に位置するように設けられた圧力センサと、 クランク軸の回転に同期して噴射時期の設定用動作信号
を出力して前記圧力制御弁を閉路動作し、かつ前記圧力
センサにより燃料コントロール通路内の圧力が所定圧力
以上になったとき、前記圧力制御弁を開路動作するため
の制御装置ととにより構成している。
Structure of the Invention (Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a plunger that is reciprocatably inserted into a cylinder, and a pressure at which fuel from a fuel supply source flows into the cylinder. A unit injector comprising an injection nozzle forming a chamber and injecting fuel when the plunger is pressurized by a driving device operated in synchronization with rotation of a crankshaft and the pressure in the pressure chamber reaches a predetermined pressure or higher. an inlet check valve disposed in a fuel supply passage communicating between the fuel supply source and the pressure chamber of the unit injector; an inlet check valve disposed in a fuel control passage communicating the pressure chamber and the fuel supply source; a pressure control valve for controlling the pressure within the fuel control passage; an outleft check valve disposed upstream of the pressure control valve with respect to the fuel control passage; and an outleft check valve provided with respect to the fuel control passage; a pressure sensor disposed upstream of the pressure control valve; outputting an operation signal for setting the injection timing in synchronization with the rotation of the crankshaft to close the pressure control valve; and a control device for opening the pressure control valve when the pressure in the fuel control passage becomes equal to or higher than a predetermined pressure by a sensor.

(作用) 内燃機関が作動されると、燃料供給源からインレフトチ
ェック弁を介してユニットインジェクタの圧力室内に所
定圧力の燃料が供給され、駆動装置によりプランジャが
所定の周期で往復動される。
(Operation) When the internal combustion engine is operated, fuel at a predetermined pressure is supplied from the fuel supply source to the pressure chamber of the unit injector via the in-left check valve, and the plunger is reciprocated at a predetermined cycle by the driving device.

そして、制御装置から噴射時期設定用の動作信号が圧力
制御弁に入力されると、該圧力制御弁により燃料コント
ロール通路が閉路される。この結果、プランジャの加圧
動作により圧力室が加圧され、該圧力室の加圧燃料が噴
射ノズルに作用して、該噴射ノズルから燃料が燃焼室内
へ噴射される。
When an operation signal for setting injection timing is input from the control device to the pressure control valve, the fuel control passage is closed by the pressure control valve. As a result, the pressure chamber is pressurized by the pressurizing operation of the plunger, the pressurized fuel in the pressure chamber acts on the injection nozzle, and fuel is injected from the injection nozzle into the combustion chamber.

燃料コントロール通路内の圧力が所定圧力以上に上昇す
ると、前記制御装置からの動作信号が停止されて、圧力
制御弁が開路され、このため燃料コントロール通路を介
して圧力室が燃料供給源の燃料タンクに連通され、圧力
室内の圧力が低下して噴射ノズルからの燃料噴射が停止
される。
When the pressure in the fuel control passage rises above a predetermined pressure, the operating signal from the control device is stopped and the pressure control valve is opened, so that the pressure chamber is connected to the fuel tank of the fuel supply source via the fuel control passage. The pressure inside the pressure chamber decreases and fuel injection from the injection nozzle is stopped.

(実施例) 以下、本発明をディーゼルエンジンの燃料噴射装置とし
て具体化した第1実施例を第1図〜第3図に基づいて説
明する。
(Example) Hereinafter, a first example in which the present invention is embodied as a fuel injection device for a diesel engine will be described based on FIGS. 1 to 3.

第1図はディーゼルエンジンの各気筒にそれぞれ装着さ
れて燃焼室に燃料を噴射するユニットインジェクタ1全
体を示す。このユニットインジェクタ1の上部に形成し
たシリンダ2のボア2a内にはプランジャ3が上下動可
能に挿入され、該プランジャ3の下端面と前記ポア2a
の底部により圧力室4が形成されている。前記プランジ
ャ3の上端部にはリテーナ5が止着され、ハウジング2
との間に介在したスプリング6により上方へ付勢されて
いる。該リテーナ5の上面にはクランク軸(図示略)の
回転に同期して回動されるカム7が常時接触されている
。このカム7は各気筒ごとに燃料噴射時期を順次変化さ
せるため、第2図に示すように取付位相を相違させてい
る。
FIG. 1 shows the entire unit injector 1 that is installed in each cylinder of a diesel engine and injects fuel into a combustion chamber. A plunger 3 is inserted into a bore 2a of a cylinder 2 formed in the upper part of the unit injector 1 so as to be movable up and down, and the lower end surface of the plunger 3 and the pore 2a are inserted into the bore 2a.
A pressure chamber 4 is formed by the bottom of the pressure chamber 4 . A retainer 5 is fixed to the upper end of the plunger 3, and the housing 2
It is urged upward by a spring 6 interposed between. A cam 7 that rotates in synchronization with the rotation of a crankshaft (not shown) is always in contact with the upper surface of the retainer 5. In order to sequentially change the fuel injection timing for each cylinder, the cams 7 are installed at different phases as shown in FIG.

前記シリンダ2の外側にはハウジング8が一体に形成さ
れ、該ハウジング8には燃料供給通路9が形成され、該
通路9は燃料供給管路10により、燃料タンク11、燃
料ポンプ12及び低圧リリーフ弁13により構成された
燃料供給源14の前記ポンプ12に接続され、低圧燃料
(例えば4〜8kg / co! )が前記圧力室4に
供給されるようにしている。前記ハウジング8には圧力
室4内の燃料が燃料ポンプ12側へ逆流するのを防止す
るためのインレフトチェック弁15が内装されている。
A housing 8 is integrally formed on the outside of the cylinder 2, and a fuel supply passage 9 is formed in the housing 8, and the passage 9 is connected to a fuel tank 11, a fuel pump 12, and a low pressure relief valve by a fuel supply pipe 10. The fuel supply source 14 is connected to the pump 12 and is configured to supply low-pressure fuel (for example, 4 to 8 kg/co!) to the pressure chamber 4. The housing 8 includes an in-left check valve 15 for preventing the fuel in the pressure chamber 4 from flowing back toward the fuel pump 12 side.

このチェック弁15は本体16と、該本体16に内装さ
れたボール弁17と、該ボール弁17を閉鎖位置へ付勢
するスプリング18とにより構成されている。同じく、
前記ハウジング8には燃料コントロール通路19が形成
され、該通路19は燃料コントロール管路20を介して
前記燃料タンク11に接続されている。前記コントロー
ル通路19には燃料タンク11から圧力室4への燃料の
逆流を防止するための前記チェック弁15と同様に構成
されたアウトレットチェック弁21が内蔵されている。
The check valve 15 includes a main body 16, a ball valve 17 housed in the main body 16, and a spring 18 that urges the ball valve 17 to a closed position. Similarly,
A fuel control passage 19 is formed in the housing 8 , and the passage 19 is connected to the fuel tank 11 via a fuel control line 20 . The control passage 19 has a built-in outlet check valve 21 configured similarly to the check valve 15 for preventing backflow of fuel from the fuel tank 11 to the pressure chamber 4.

次に、前記シリンダ2の下端部に装着した燃料の噴射ノ
ズル22について説明すると、前記シリンダ2の下端部
にはノズル本体23が保持筒24により固定され、該ノ
ズル本体23の内部にはニードル弁25が収容されてい
る。前記シリンダ2とノズル本体23との間にはニード
ル弁25の上動位置を規制するストッパ26が介在され
、ニードル弁25上端に止着したリテーナ27とシリン
ダ2の下半部に形成した収容孔2b底面との間には前記
ニードル弁25を常には下方、つまり閉鎖方向へ付勢す
るスプリング28が内装されている。
Next, the fuel injection nozzle 22 attached to the lower end of the cylinder 2 will be explained. A nozzle body 23 is fixed to the lower end of the cylinder 2 by a holding cylinder 24, and a needle valve is provided inside the nozzle body 23. 25 are accommodated. A stopper 26 is interposed between the cylinder 2 and the nozzle body 23 to restrict the upward movement of the needle valve 25, and a retainer 27 is fixed to the upper end of the needle valve 25 and a housing hole is formed in the lower half of the cylinder 2. A spring 28 is installed between the needle valve 2b and the bottom surface, which always biases the needle valve 25 downward, that is, in the closing direction.

前記ノズル本体23には燃料溜室29が形成され、教室
29と対応するニードル弁25の外周面を受圧面25a
としている。該燃料溜室29は、前記シリンダ2、スト
ッパ26及びノズル本体23に形成した燃料圧送通路3
0により前記圧力室4と連通されている。そして、前記
プランジャ3が下動されて該圧力室4内の圧力が所定圧
力以上の高圧になったとき、この高圧が前記受圧面25
aに作用してスプリング28の付勢力に抗してニードル
弁25が上方へ移動され、噴射口23aから燃料が燃焼
室へ噴射されるように構成している。前記収容孔2bは
リーク管路により燃料タンク11と連通されている。
A fuel reservoir chamber 29 is formed in the nozzle body 23, and the outer peripheral surface of the needle valve 25 corresponding to the classroom 29 is connected to a pressure receiving surface 25a.
It is said that The fuel reservoir chamber 29 includes a fuel pressure feeding passage 3 formed in the cylinder 2, the stopper 26, and the nozzle body 23.
0 communicates with the pressure chamber 4. When the plunger 3 is moved downward and the pressure within the pressure chamber 4 becomes a high pressure equal to or higher than a predetermined pressure, this high pressure is applied to the pressure receiving surface 25.
a, the needle valve 25 is moved upward against the biasing force of the spring 28, and fuel is injected into the combustion chamber from the injection port 23a. The accommodation hole 2b is communicated with the fuel tank 11 through a leak pipe.

第2図に示すように、前記燃料コントロール管路20の
途中には、ダイレクトタイプの高速圧力制御弁31が配
設されている。この高速圧力制御弁31は第3図に示す
ようにコントロール管路20に接続され、弁室32及び
弁座33を有する弁本体34と、該弁室32内に往復動
可能に収容した一対のホルダー35と、弁室32例のホ
ルダー35に止着したポペット36と、前記弁本体34
に連結した収容筒37と、該収容筒37に内蔵され、か
つ前記ホルダー35により保持された電歪素子38と、
さらに前記収容筒37に螺合され、前記電歪素子38及
びポペット36の位置、つまり弁の初期位置を調節する
ようにしたアジャストボルト39とにより構成されてい
る。前記電歪素子38はリード線40により制御装置4
1に接続されており、該制御装置41からの噴射時期設
定用の動作信号としての電圧に応じて迅速に伸張してコ
ントロール管路20を閉路し、反対に電圧が断たれると
縮小してコントロール管路20を開路するようにしてい
る。なお、電歪素子38の歪量力<50μ、弁座33の
径が5龍φ、燃圧250 kg/ cdの場合、7//
min程度の燃料がリークされる。
As shown in FIG. 2, a direct type high-speed pressure control valve 31 is disposed in the middle of the fuel control line 20. The high-speed pressure control valve 31 is connected to the control line 20 as shown in FIG. A holder 35, a poppet 36 fixed to the holder 35 of 32 valve chambers, and the valve body 34.
a housing tube 37 connected to the housing tube 37; an electrostrictive element 38 built in the housing tube 37 and held by the holder 35;
Furthermore, it comprises an adjustment bolt 39 which is screwed into the housing cylinder 37 and adjusts the positions of the electrostrictive element 38 and the poppet 36, that is, the initial position of the valve. The electrostrictive element 38 is connected to the control device 4 by a lead wire 40.
1, and quickly expands and closes the control pipe 20 in response to a voltage as an operation signal for setting the injection timing from the control device 41, and conversely contracts when the voltage is cut off. The control conduit 20 is opened. In addition, when the strain force of the electrostrictive element 38 is <50μ, the diameter of the valve seat 33 is 5φ, and the fuel pressure is 250 kg/cd, 7//
About min of fuel is leaked.

又、前記燃料コントロール管路20には圧力制御弁31
の上流に位置するように、圧力センサ42が配設され、
該センサ42からの検出信号がリード線43を介して前
記制御装置41に入力されるようにしている。そして、
コントロール管路20の圧力が所定圧力以上になったと
き、前記制御装置41からリード線40を介して前記圧
力制御弁31の電歪素子38に供給される電圧を遮断し
、該電歪素子38の伸びを戻して、弁座33からポペッ
ト36を離間させて燃料コントロール管路20を開路し
、圧力室4から燃料がリークされるようにしている。
Further, a pressure control valve 31 is provided in the fuel control pipe 20.
A pressure sensor 42 is arranged so as to be located upstream of the
A detection signal from the sensor 42 is input to the control device 41 via a lead wire 43. and,
When the pressure in the control pipe 20 reaches a predetermined pressure or higher, the voltage supplied from the control device 41 to the electrostrictive element 38 of the pressure control valve 31 via the lead wire 40 is cut off, and the electrostrictive element 38 The poppet 36 is moved away from the valve seat 33 to open the fuel control pipe 20 and allow fuel to leak from the pressure chamber 4.

なお、前述した低圧燃料供給源14、高速圧力制御弁3
1、制御装置41は、エンジン本体からさほど遠くない
場所で車両等の任意の位置に設置される。
Note that the low-pressure fuel supply source 14 and high-speed pressure control valve 3 described above
1. The control device 41 is installed at an arbitrary position in the vehicle, etc., not far from the engine body.

次に、前記のように構成したディーゼルエンジンの燃料
噴射装置について、その作用を説明する。
Next, the operation of the diesel engine fuel injection device configured as described above will be explained.

エンジンが起動され、低圧燃料供給源14により所定の
圧力に加圧された燃料は、ユニットインジェクタ1のプ
ランジャ3がカム7との関係で、吸入過程にあるとき、
インレフトチェック弁15を開き、燃料供給管路10を
通じて圧力室4に導かれる。
When the engine is started and the fuel is pressurized to a predetermined pressure by the low-pressure fuel supply source 14, when the plunger 3 of the unit injector 1 is in the suction process in relation to the cam 7,
The in-left check valve 15 is opened, and the fuel is guided to the pressure chamber 4 through the fuel supply line 10.

前記ユニットインジェクタ1のプランジャ3がカム7に
より押圧されて、該プランジャ3が下動し、圧力室4が
加圧されると、該圧力室4内の圧力が上昇され、燃料が
噴射可能となる。ところが、燃料の噴射時期以外の時期
においては、制御装置41から動作電圧が電歪素子38
に供給されず、高速圧力制御弁31が開路されているた
め、金気筒の圧力室4からコントロール通路19及びア
ウトレットチェック弁21を経て、コントロール管路2
0を通り、タンク11へ燃料が還元され、従ってどの気
筒においても噴射ノズル22からの燃料噴射は行われな
い。
When the plunger 3 of the unit injector 1 is pressed by the cam 7, the plunger 3 moves downward and the pressure chamber 4 is pressurized, the pressure inside the pressure chamber 4 is increased and fuel can be injected. . However, at times other than the fuel injection time, the operating voltage is not applied to the electrostrictive element 38 from the control device 41.
Since the high-speed pressure control valve 31 is open, the control pipe 2 is supplied from the pressure chamber 4 of the gold cylinder through the control passage 19 and the outlet check valve 21.
0, the fuel is returned to the tank 11, and therefore no fuel is injected from the injection nozzle 22 in any cylinder.

今、エンジンの回転角センサ(図示略)等による信号に
より、燃焼に適したタイミングで、制御装置41から高
速圧力制御弁31に動作電圧が供給されると、該圧力制
御弁31によりコントロール管路20が閉路され、例え
ば第2図に示す最上部のユニットインジェクタ1のカム
7によるプランジャ3の下gノによって、圧力室4内に
は高圧が発生し、燃料通路30を通る高圧燃料により、
ニードル弁25が上方へ移動され、燃焼室への燃料噴射
が行われる。
Now, when an operating voltage is supplied from the control device 41 to the high-speed pressure control valve 31 at a timing suitable for combustion based on a signal from an engine rotation angle sensor (not shown), etc., the pressure control valve 31 20 is closed, high pressure is generated in the pressure chamber 4 by the lower pressure of the plunger 3 by the cam 7 of the uppermost unit injector 1 shown in FIG. 2, and high pressure fuel passing through the fuel passage 30 causes
The needle valve 25 is moved upward and fuel is injected into the combustion chamber.

燃料噴射中は圧力センサ42により燃料圧をモニターし
ており、該圧力センサ42の検出信号を制御装置41に
フィードバックし、該制御装置41から高速圧力制御弁
31によりコントロール壺路20を開路するタイミング
等を制御することにより、所望の燃料圧、つまり噴射率
が制御できる。
During fuel injection, the fuel pressure is monitored by the pressure sensor 42, and the detection signal of the pressure sensor 42 is fed back to the control device 41, and the control device 41 determines the timing at which the high-speed pressure control valve 31 opens the control pot 20. By controlling the above, it is possible to control the desired fuel pressure, that is, the injection rate.

そして、前記高速圧力制御弁31によりコントロール管
路20が再び開路されると、燃料は再度タンク11に戻
され、燃料噴射が終了する。
Then, when the control line 20 is opened again by the high-speed pressure control valve 31, the fuel is returned to the tank 11 again, and fuel injection is completed.

なお、エンジンの各気筒に装着されるユニットインジェ
クタ1の動作は、4サイクルエンジンの場合、エンシフ
2回転、つまりカム7の1回転Gこ1回の噴射が必要で
ある。このため、高速圧力制御弁31により4気筒のエ
ンジンの場合、2回転につき4回の燃料噴射が間欠的に
順次行われる。
In the case of a four-cycle engine, the operation of the unit injector 1 installed in each cylinder of the engine requires two rotations of the engine shift, that is, one injection per rotation G of the cam 7. Therefore, in the case of a four-cylinder engine, the high-speed pressure control valve 31 intermittently sequentially injects fuel four times per two rotations.

又、ユニットインジェクタ1のいづれか1つが燃料噴射
をしているとき、他のユニットインジェクタ1の圧力室
4への高圧燃料の回り込みは、アウトレットチェック弁
21により防止される。
Further, when any one of the unit injectors 1 is injecting fuel, the outlet check valve 21 prevents high-pressure fuel from flowing into the pressure chamber 4 of the other unit injector 1.

さて、本発明第1実施例では、燃料供給源14の燃料ポ
ンプ12から燃料供給管路10を介して各ユニットイン
ジェクタ1の圧力室4へ燃料を供給可能になし、各管路
10の途中にインレットチェック弁15を介在させ、圧
力室4と燃料タンク11とをコントロール管路20によ
り連通し、咳管路20の途中に圧力制御弁31を設け、
さらにコントロール管路20に対し該圧力制御弁31よ
りも上流側に位置するように圧力センサ42を配設し、
該圧力センサ42の圧力が所定圧力になったとき、前記
圧力制御弁31への電圧を遮断するための制御装置41
を設けたので、ユニットインジェクタ1自体の構造を簡
素化して、エンジンを小型化し、大幅なコストダウンを
図ることができるとともに、エンジンルームへの取付性
が向上し、燃料噴射時期に応じて圧力制御弁31を一つ
制御するのみで良いため、燃料噴射タイミングの管理が
容易となり、信頼性を向上することができる。
Now, in the first embodiment of the present invention, fuel can be supplied from the fuel pump 12 of the fuel supply source 14 to the pressure chamber 4 of each unit injector 1 via the fuel supply pipe 10. An inlet check valve 15 is interposed, the pressure chamber 4 and the fuel tank 11 are communicated through a control pipe 20, and a pressure control valve 31 is provided in the middle of the cough pipe 20.
Further, a pressure sensor 42 is disposed in the control pipe 20 so as to be located upstream of the pressure control valve 31,
a control device 41 for cutting off voltage to the pressure control valve 31 when the pressure of the pressure sensor 42 reaches a predetermined pressure;
As a result, the structure of the unit injector 1 itself can be simplified, the engine can be made smaller, and costs can be significantly reduced. At the same time, installation in the engine room has been improved, and pressure control according to the fuel injection timing has been achieved. Since only one valve 31 needs to be controlled, fuel injection timing can be easily managed and reliability can be improved.

さらに、圧力制御弁31とユニットインジェクタ1との
間にアウトレットチェック弁21があるので、噴射開始
時において、コントロール管路20内の燃料の圧力室4
への逆流をなくし、圧力波による不整噴射を防止するこ
ともできる。
Furthermore, since the outlet check valve 21 is provided between the pressure control valve 31 and the unit injector 1, the fuel pressure chamber 4 in the control pipe 20
It is also possible to eliminate backflow and prevent irregular injection due to pressure waves.

又、第1実施例にお°いては、制御装置41からの動作
指令により圧力制御弁31を閉路して噴射時期の制御を
正確に行うことができるので、カム7の形状の加工精度
をそれほど上げなくても済むという利点もある。
Further, in the first embodiment, since the pressure control valve 31 can be closed according to the operation command from the control device 41 to accurately control the injection timing, the machining accuracy of the shape of the cam 7 can be reduced. It also has the advantage of not having to be raised.

さらに、第1実施例では燃料供給管路lOと燃料コント
ロール管路20の二つの配管系で済むため、配管系が簡
素化され、この点からもエンジンルームへの取付性が向
上する。
Furthermore, in the first embodiment, only two piping systems, the fuel supply pipe lO and the fuel control pipe 20, are required, so the piping system is simplified, and from this point of view as well, the ease of installation in the engine room is improved.

さらに、この第1実施例では圧力制御弁31に電歪素子
38を使用し、圧力センサ42によるフィードバック方
式を採っているので、圧力制御の応答性が非常に速く、
−回の噴射期間中の噴射率制御が可酷となり、制御性を
向上すること力ゝできる。
Furthermore, in this first embodiment, the electrostrictive element 38 is used in the pressure control valve 31, and a feedback system using the pressure sensor 42 is adopted, so the responsiveness of the pressure control is very fast.
- Injection rate control during the injection period becomes difficult, and it is possible to improve controllability.

次に、本発明の第2実施例を第4図及び第5図に基づい
て説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 4 and 5.

この実施例は前記第1実施例で述べた前記プランジャ3
の駆動装置として、カム方式に代えて、電磁弁方式を採
用している。この第2実施例について、第1実施例の構
成と異なる点を説明するとシリンダ2の上面にはハウジ
ング45が設置され、該ハウジング45には前記プラン
ジャ3に嵌着したピストン46が内装されている。該ピ
ストン46の上部には作動室47が形成され、下部には
低圧室48が形成され、該ビスI・ン46とシリンダ2
との間にはスプリング49が介在され、プランジャ3を
常には上方へ付勢している。前記作動室47は管路50
により前記燃料供給管路10と連通され、該管路50に
は制御装置41からリード線51を介して出力される燃
料噴射時期設定用の動作信号により前記燃料ポンプ12
に連通する連通ポート52aと、リーク管路53を介し
て前記燃料タンク11に連通ずる遮断ポート52bとに
切り替えられる電磁弁52が介装されている。
This embodiment uses the plunger 3 described in the first embodiment.
As the drive device, a solenoid valve system is used instead of a cam system. The difference between this second embodiment and the first embodiment is that a housing 45 is installed on the upper surface of the cylinder 2, and a piston 46 fitted into the plunger 3 is housed inside the housing 45. . A working chamber 47 is formed in the upper part of the piston 46, and a low pressure chamber 48 is formed in the lower part.
A spring 49 is interposed between the two and always urges the plunger 3 upward. The working chamber 47 is a conduit 50
The fuel pump 12 is connected to the fuel supply pipe 10 by a fuel injection timing setting operation signal output from a control device 41 via a lead wire 51 to the pipe 50.
An electromagnetic valve 52 is interposed to be switched between a communication port 52a communicating with the fuel tank 11 and a cutoff port 52b communicating with the fuel tank 11 via a leak pipe 53.

前記低圧室48はリーク管路54により燃料タンク11
に常時連通されている。又、この低圧室48は連通路5
5により前記収容孔2bに連通されている。
The low pressure chamber 48 is connected to the fuel tank 11 by a leak pipe 54.
are in constant communication. Moreover, this low pressure chamber 48 is connected to the communication path 5.
5 communicates with the accommodation hole 2b.

従って、この第2実施例は、前記制御装置41から動作
信号が電磁弁52に出力されると、該電磁弁52が遮断
ポート52bから連通ポート52aに切り替えられ、作
動室47に燃料が供給され、プランジャ3がスプリング
49の付勢力に抗して下動され、圧力室4を加圧するの
で、この後は前述した第1実施例と同様にして、燃料の
噴射が行われる。
Therefore, in this second embodiment, when an operation signal is output from the control device 41 to the solenoid valve 52, the solenoid valve 52 is switched from the cutoff port 52b to the communication port 52a, and fuel is supplied to the working chamber 47. Since the plunger 3 is moved downward against the biasing force of the spring 49 and pressurizes the pressure chamber 4, fuel injection is performed thereafter in the same manner as in the first embodiment described above.

この第2実施例ではプランジャ3の駆動を電磁弁52に
より制御しているので、前述した第1実施例のカム方式
と比較して、フレキシブルな制御ができ、制御性に優れ
、アイドリング動作の安定化、低振動、及び低騒音化を
図ることができる。
In this second embodiment, the driving of the plunger 3 is controlled by the solenoid valve 52, so compared to the cam method of the first embodiment described above, flexible control is possible, excellent controllability, and stable idling operation. It is possible to achieve low vibration, low vibration, and low noise.

又、第2実施例では、カム方式と比較して動力伝達機構
を省略でき、この結果第1実施例より装置をコンパクト
にすることができるとともに、エンジンルームでの配置
可能域がより広くなる。
Further, in the second embodiment, the power transmission mechanism can be omitted compared to the cam type, and as a result, the device can be made more compact than the first embodiment, and the area where it can be placed in the engine room is wider.

この第2実施例におけるその他の作用及び効果は前記第
1実施例と同様である。
Other functions and effects in this second embodiment are similar to those in the first embodiment.

なお、本発明は次のように具体化することもできる。Note that the present invention can also be embodied as follows.

(1)前記電歪素子38を圧電素子にすること。(1) The electrostrictive element 38 is a piezoelectric element.

(2)インレットチェック弁15及びアウトレットチェ
ック弁21を燃料供給管路10及び燃料コントロール管
路20の途中に配設すること。
(2) The inlet check valve 15 and the outlet check valve 21 are arranged in the middle of the fuel supply pipe 10 and the fuel control pipe 20.

(3)高速圧力制御弁31を電磁弁(図示路)にするこ
と。
(3) The high-speed pressure control valve 31 should be a solenoid valve (path shown).

発明の効果 以上詳述したように、本発明はユニットインジェクタ自
体の構造を簡素化して、エンジンを小型化し、大幅なコ
ストダウンを図ることができるとともに、圧力制御弁を
一つ制御するのみで良いため、燃料噴射タイミングの管
理を容易に行い信頼性を向上することができる。さらに
、圧力制御弁とユニットインジェクタとの間にアウトレ
フトチェック弁があるので、噴射開始時にコントロール
通路からの燃料の圧力室への逆流を防止して圧力波によ
る不整噴射をなくすことができる。
Effects of the Invention As detailed above, the present invention simplifies the structure of the unit injector itself, downsizes the engine, significantly reduces costs, and requires only one pressure control valve to be controlled. Therefore, fuel injection timing can be easily managed and reliability can be improved. Furthermore, since there is an outleft check valve between the pressure control valve and the unit injector, it is possible to prevent fuel from flowing back into the pressure chamber from the control passage at the start of injection, thereby eliminating irregular injection due to pressure waves.

又、本発明は配管系が簡素化されるため、車載時に非常
に有利となる効果がある。
Furthermore, since the piping system of the present invention is simplified, it has a very advantageous effect when mounted on a vehicle.

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

第1図は本発明を具体化した第1実施例を示すユニット
インジェクタのみの中央部縦断面図、第2図は燃料噴射
装置全体を示す路体回路図、第3図は高速圧力制御弁の
中央部縦断面図、第4図は本発明の第2実施例を示すユ
ニットインジェクタのみの中央部縦断面図、第5図は全
体を示す回路図である。 ユニットインジェクタ11シリンダ2、プランジャ3、
圧力室4、スプリング6、カム7、ハウジング8、燃料
供給通路9、燃料供給管路10゜燃料タンク11、燃料
ポンプ12、低圧リリーフ弁13、燃料供給源14、イ
ンレットチェック弁15、燃料コントロール通路゛19
、燃料コントロール管路20、アウトレフトチェック弁
21、噴射ノズル22、ノズル本体23、ニードル弁2
5、スプリング28、燃料溜室29、高速圧力制御弁3
1、弁本体34、電歪素子38、リード線40゜43.
51、制御装置41、圧力センサ42、ハウジング45
、ピストン46、作動室47、低圧室48、管路50、
電磁弁52、燃料リーク管路53.54゜
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of only the central part of a unit injector showing a first embodiment embodying the present invention, Fig. 2 is a road body circuit diagram showing the entire fuel injection system, and Fig. 3 is a diagram of a high-speed pressure control valve. FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the central portion of only a unit injector showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a circuit diagram showing the whole. Unit injector 11 cylinder 2, plunger 3,
Pressure chamber 4, spring 6, cam 7, housing 8, fuel supply passage 9, fuel supply pipe 10° fuel tank 11, fuel pump 12, low pressure relief valve 13, fuel supply source 14, inlet check valve 15, fuel control passage゛19
, fuel control line 20, out-left check valve 21, injection nozzle 22, nozzle body 23, needle valve 2
5, Spring 28, Fuel reservoir chamber 29, High speed pressure control valve 3
1. Valve body 34, electrostrictive element 38, lead wire 40°43.
51, control device 41, pressure sensor 42, housing 45
, piston 46, working chamber 47, low pressure chamber 48, conduit 50,
Solenoid valve 52, fuel leak pipe 53.54°

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリンダ内に往復動可能にプランジャを挿入し、該
シリンダ内に燃料供給源からの燃料が流入する圧力室を
形成し、クランク軸の回転に同期して動作される駆動装
置により前記プランジャが加圧動作されて前記圧力室が
所定圧力以上になったとき、燃料を噴射する噴射ノズル
を備えたユニットインジェクタと、 前記燃料供給源とユニットインジェクタの圧力室とを連
通する燃料供給通路に配設されたインレットチェック弁
と、 前記圧力室と前記燃料供給源とを連通する燃料コントロ
ール通路に配設され、該燃料コントロール通路内の圧力
を制御するための圧力制御弁と、前記燃料コントロール
通路に対し前記圧力制御弁の上流側に位置するように設
けられたアウトレットチェック弁と、 同じく前記燃料コントロール通路に対し前記圧力制御弁
の上流側に位置するように設けられた圧力センサと、 クランク軸の回転に同期して噴射時期の設定用動作信号
を出力して前記圧力制御弁を閉路動作し、かつ前記圧力
センサにより燃料コントロール通路内の圧力が所定圧力
以上になったとき、前記圧力制御弁を開路動作するため
の制御装置と により構成した内燃機関の燃料噴射装置。 2 前記プランジャを加圧作動する駆動装置はクランク
軸の回転に同期して回転されるカム機構である特許請求
の範囲第1項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 3 前記プランジャを加圧作動する駆動装置は、ユニッ
トインジェクタのシリンダに取着したハウジングと、プ
ランジャに取付けられ、前記ハウジングを作動室と低圧
室に区画するピストンと、前記作動室と燃料供給源を連
通する燃料供給管路の途中に配設され、該作動室を燃料
供給管路と連通する連通ポート、及び燃料供給源の燃料
タンクに連通する遮断ポートの二ポート間で切り替えら
れる電磁弁と、前記低圧室と前記燃料タンクを連通する
燃料リーク管路とにより構成されている特許請求の範囲
第1項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 4 前記圧力制御弁は弁座及び弁室を有する弁本体と、
該弁本体に取着した収容筒と、該収容筒内に収納され、
制御装置からの電流により伸縮動作される電歪素子と、
該電歪素子に止着され、かつ前記弁座を開閉するポペッ
トと、前記収容筒に螺合され、前記電歪素子の位置、つ
まりポペットの開閉量を調節するアジャストボルトとに
より構成されている特許請求の範囲第1項に記載の内燃
機関の燃料噴射装置。
[Claims] 1. A drive system in which a plunger is reciprocatably inserted into a cylinder, a pressure chamber is formed in the cylinder into which fuel from a fuel supply source flows, and the plunger is operated in synchronization with the rotation of a crankshaft. a unit injector equipped with an injection nozzle that injects fuel when the plunger is pressurized by a device and the pressure chamber becomes equal to or higher than a predetermined pressure; and a fuel unit that communicates the fuel supply source with the pressure chamber of the unit injector. an inlet check valve disposed in the supply passage; a pressure control valve disposed in a fuel control passage communicating the pressure chamber and the fuel supply source for controlling the pressure in the fuel control passage; an outlet check valve located upstream of the pressure control valve with respect to the fuel control passage; and a pressure sensor similarly located upstream of the pressure control valve with respect to the fuel control passage. , when the pressure control valve is closed by outputting an operation signal for setting the injection timing in synchronization with the rotation of the crankshaft, and when the pressure in the fuel control passage becomes equal to or higher than a predetermined pressure by the pressure sensor; A fuel injection device for an internal combustion engine, which includes a control device for opening a pressure control valve. 2. The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the drive device that pressurizes the plunger is a cam mechanism rotated in synchronization with rotation of a crankshaft. 3. The drive device that pressurizes the plunger includes a housing attached to the cylinder of the unit injector, a piston attached to the plunger that divides the housing into a working chamber and a low pressure chamber, and a piston that connects the working chamber and the fuel supply source. a solenoid valve that is disposed in the middle of a communicating fuel supply pipe and can be switched between two ports: a communication port that communicates the working chamber with the fuel supply pipe; and a cutoff port that communicates with a fuel tank of a fuel supply source; The fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1, comprising a fuel leak pipe communicating the low pressure chamber and the fuel tank. 4. The pressure control valve includes a valve body having a valve seat and a valve chamber;
a housing cylinder attached to the valve body; a housing cylinder housed within the housing cylinder;
an electrostrictive element that is expanded and contracted by a current from a control device;
It is composed of a poppet that is fixed to the electrostrictive element and opens and closes the valve seat, and an adjustment bolt that is screwed into the housing cylinder and adjusts the position of the electrostrictive element, that is, the amount of opening and closing of the poppet. A fuel injection device for an internal combustion engine according to claim 1.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155568A (en) * 1983-02-24 1984-09-04 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection device for internal-combustion engine
JPS59159780U (en) * 1983-04-12 1984-10-26 日産自動車株式会社 Internal combustion engine fuel injection system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59155568A (en) * 1983-02-24 1984-09-04 Nissan Motor Co Ltd Fuel injection device for internal-combustion engine
JPS59159780U (en) * 1983-04-12 1984-10-26 日産自動車株式会社 Internal combustion engine fuel injection system

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