KR100340741B1 - Fuel injection device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
내연 기관의 연료 분사 장치에 있어서, 제어의 정밀도를 높이는 동시에 조립 및 제어의 비용을 절감하는 것을 목적으로 하며, 이를 위해 전자 밸브(55)가 압력 방출 도관(53) 내에 배치되어 있으며, 또 압력 매체 도관(49)으로부터의 압력 방출 도관(53)의 분기부와 반송 펌프(27) 사이에 밸브(21)의 방향으로 개방되는 역지 밸브(51)가 배치되어 있다.In the fuel injection device of an internal combustion engine, an object of the present invention is to increase the precision of control and to reduce the cost of assembly and control. For this purpose, the solenoid valve 55 is disposed in the pressure relief conduit 53 and the pressure medium. Between the branch of the pressure relief conduit 53 from the conduit 49 and the transfer pump 27 a check valve 51 is opened which is opened in the direction of the valve 21.
Description
본 발명은 내연 기관의 연료 분사 장치로서, 실린더 구멍 내에서 실린더 부싱에 안내되고 캠 구동에 의해 축방향으로 이동 가능한 펌프 피스톤을 구비하고 있으며, 상기 펌프 피스톤은 실린더 구멍 내에서 펌프 작업실을 제한한고, 상기 펌프 작업실은 연료가 공급될 내연 기관의 연소실 내로 돌입하고 있는 분사 밸브에 고압도관을 거쳐서 접속되며 제어된 연료 도관에 의해 연료를 충전 및 방출할 수 있고, 펌프 작업실에 대한 고압 토출을 제어하는 연료 도관의 폐쇄는 밸브에 의해 이루어지며, 상기 밸브는 연료 도관 내에 배치되고 복귀 스프링의 힘에 대향하여 액압식으로 작동하며 축방향으로 폐쇄 방향을 향하고 있는 압력면을 갖고, 상기 압력면과반송 펌프에 의해 저장 용기로부터 압력 매체 도관을 거쳐 공급되는 압력 매체에 의해 부하를 받고 있으며, 압력 매체 도관으로부터 분기된 압력 방출 도관을 전자 밸브로 제어함으로써 상기 압력 매체 부하를 조절하는 형식에 관한 것이다.The present invention is a fuel injection device of an internal combustion engine, comprising a pump piston guided to a cylinder bushing in a cylinder hole and movable axially by cam drive, the pump piston restricting a pumping chamber in the cylinder hole, The pumping chamber is connected via a high pressure conduit to an injection valve which enters into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied with fuel and is capable of charging and discharging fuel by a controlled fuel conduit and controlling the high pressure discharge to the pumping chamber. Closing of the conduit is effected by a valve, the valve being disposed in the fuel conduit and acting hydraulically against the force of the return spring and having a pressure surface directed in the closing direction in the axial direction, Under pressure by the pressure medium supplied from the reservoir via the pressure medium conduit Was, will by controlling the pressure relief duct branching from the pressure medium duct in the solenoid valve of the type that controls the pressure medium load.
이런 종류의 미합중국 제4,387,686호 명세서에 의해 공지된 연료 분사 장치에서, 실린더 부싱의 실린더 구멍 내를 축방향으로 안내되고 있는 펌프 피스톤은 복귀 스프링의 힘에 대항하여 캠 구동에 의해 축방향으로 왕복 운동된다. 펌프 피스톤의 단부면은 실린더 구멍 내의 펌프 작업실을 한정하고, 펌프 작업실은 공급될 내연 기관의 연소실 내로 돌입된 분사 밸브에 접속되어 있고, 연료 도관에 의해 연료 저장 탱크로부터 연료를 충전하거나 방출할 수 있다. 액압식으로 작동 가능한 미끄럼 밸브는 연료 도관 내에 배치되어 있으며, 펌프 작업실 내의 고압 토출을 제어할 목적으로, 상기 미끄럼 밸브에 의해 연료 도관과 펌프 작업실 사이의 접속부가 폐쇄될 수 있다.In the fuel injection device known by the specification of US 4,387,686, the pump piston axially guided into the cylinder bore of the cylinder bushing is reciprocated axially by cam drive against the force of the return spring. . The end face of the pump piston defines a pumping chamber in the cylinder bore, which is connected to an injection valve intruded into the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied and can be charged or discharged from the fuel storage tank by fuel conduits. . A hydraulically actuated sliding valve is arranged in the fuel conduit and the connection between the fuel conduit and the pumping chamber can be closed by the sliding valve for the purpose of controlling the high pressure discharge in the pumping chamber.
미끄럼 밸브는 케이싱 내에서 축방향으로 미끄럼 가능한 실린더형 밸브 부재를 갖고, 상기 밸브 부재의 일 단부면은 복귀 스프링에 의해 부하를 받고 있으며, 상기 밸브 부재의 다른 단부면은 압력 매체 도관에 접속된 작업실을 한정한다. 개방된 미끄럼 밸브를 가로지르는 연료의 흐름을 밸브 부재의 절결부에 의해 행해지고, 상기 밸브 부재는 항상 연료 도관에 접속되어 있는 스프링측 단부면으로부터 출발하여 밸브 부재의 링홈을 거쳐서 펌프 작업실의 유도되고 접속 통로의 영역으로 개방되어있다. 개방된 상태에서 복귀 스프링은 밸브 부재를 스톱퍼에 맞닿게 유지하고, 그 때 이 위치에서 밸브 부재 내의 링홈은 펌프 작업실로 이어지는 접속통로와 연결되어서, 그로인해 연료는 펌프 작업실로 유입 및 유출될 수 있다. 미끄럼 밸브가 펌프 작업실과 연료 도관 사이의 접속부를 폐쇄시킨 경우 단부면측의 작업실은 압력 매체 도관을 거쳐서 압력 매체에 의해 충전되고, 밸브 부재는 복귀 스프링의 힘에 대항하여 폐쇄 위치로 미끄러지고, 그 위치에서 원통형 밸브 부재의 겉면이 펌프 작업실로의 접속 통로를 폐쇄한다.The sliding valve has a cylindrical valve member that is axially slidable in the casing, one end face of the valve member being loaded by a return spring, and the other end face of the valve member connected to the pressure medium conduit. To qualify. The flow of fuel across the open sliding valve is effected by the cutout of the valve member, which valve element always starts from the spring side end face connected to the fuel conduit and is guided through the ring groove of the valve member to guide and connect the pump chamber. Open to the area of passage; In the open state, the return spring keeps the valve member in contact with the stopper, at which point the ring groove in the valve member is connected with a connecting passage leading to the pumping chamber, whereby fuel can flow into and out of the pumping chamber. . When the sliding valve closes the connection between the pump chamber and the fuel conduit, the chamber on the end face side is filled by the pressure medium via the pressure medium conduit, and the valve member slides to the closed position against the force of the return spring, The face of the cylindrical valve member in position closes the connection passage to the pumping chamber.
작업실을 채우고 있는 압력 매체 도관의 제어는 공지의 연료 분사 장치의 경우에 있어서는 펌프 피스톤의 제어 에지와, 서로 평행으로 배치된 두 개의 전자 밸브에 의해 행해지고 있으며, 상기 전자 밸브는 압력 매체 도관을 고압 회로에, 또는 저압으로 작동하는 연료 도관의 연료 회로에 접속하고 있고, 그 때 저압 회로 내의 압력과 고압 회로 내의 압력은 각각 하나의 압력 밸브를 거쳐서 제어되고 있다.The control of the pressure medium conduit filling the work chamber is carried out in the case of a known fuel injector by means of the control edge of the pump piston and two solenoid valves arranged in parallel with each other. The pressure in the low pressure circuit and the pressure in the high pressure circuit are each controlled via one pressure valve.
공지의 연료 분사 장치는 고압 회로에 접속된 압력 매체 도관에서의 압력의 중압이 제어의 개시에 대해 지연되어 행해지기 때문에 압력 매체 도관의 제어 시점이 미끄럼 밸브의 제어 시점과 일치하지 않으며, 회전수가 높아서 제어 시간이 짧은 경우에는 제어의 부정확성이 발생한다는 결점을 갖고 있다. 또한, 공지의 장치에 있어서는 극히 짧은 절환 시간이 평행한 두 개의 전자 밸브의 교차에 의해서만 달성될 수 있기 때문에, 조립 및 제어의 비용이 극히 고가이다.Known fuel injectors have a medium pressure of pressure in a pressure medium conduit connected to a high pressure circuit to be delayed with respect to the start of control, so that the control timing of the pressure medium conduit does not coincide with the control timing of the sliding valve, The disadvantage is that control inaccuracy occurs when the control time is short. In addition, in the known apparatus, since the extremely short switching time can be achieved only by the intersection of two parallel solenoid valves, the cost of assembly and control is extremely expensive.
본 발명의 과제는 연료 분사 장치에 관한 상술한 결점을 제거하는 것이다.An object of the present invention is to eliminate the above-described drawbacks associated with fuel injection devices.
본 발명에서는 전자 밸브가 압력 방출 도관 내에 배치되어 있으며, 또 압력 매체 도관으로부터의 압력 방출 도관의 분기부와 반송 펌프 사이에 밸브 방향으로개방하는 역지 밸브가 배치되어 있으므로 상기 과제를 해결할 수 있다.In the present invention, the solenoid valve is disposed in the pressure releasing conduit, and a check valve opening in the valve direction is disposed between the branch of the pressure releasing conduit from the pressure medium conduit and the transfer pump, thereby solving the above problem.
청구항 제1항에 기재된 특징을 구비한 본 발명의 연료 분사 장치는 미끄럼 밸브에 대해 항상 관통하여 흐르고 있는 압력 매체 도관 내에 역지 밸브를 배치함으로써, 반송 펌프와, 압력 매체 도관과 압력 방출 도관에 접속된 전자 밸브 사이에서, 전자 밸브에 의한 폐쇄 후에 전자 밸브와 역지 밸브 사이에 반동관 내지 요동관(해머 파이프:hammer pipe)이 형성될 수 있다는 이점을 갖고 있다. 그 때 역지 밸브는 전자 밸브의 폐쇄 후에 역행하는 압력파에 대해 폐쇄되기 때문에 폐쇄된 용적 내에서의 압력 매체의 유동 에너지는 급격한 압력 상승으로 변환된다. 이 압력 상승에 의해 미끄럼 밸브는 복귀 스프링의 힘에 대항하여 그 펌프 작업실과 연료 도관 사이의 접속부를 폐쇄하게 된다. 이와 같은 방식에서, 반송 펌프의 토출량이 작은 경우라도 그와 같이 형성되는 압력 상승에 의하여 반송 펌프의 정적인 토출 압력에 대해 미끄럼 밸브의 폐쇄를 위한 극히 급격하고도 충분한 압력 상승이 전자 밸브를 이용하는 것만으로도 압력 도관 내에서 달성된다. 이 때문에 비용적으로 유리한 제작이 가능해질 뿐 아니라 제어 기술적인 비용도 절감된다. 또, 본 발명의 연료 분사 장치에 있어서, 필요한 높은 제어 동력을 제공하기 위해 10바아를 초과하는 압력 레벨의 부가적인 유압 장치를 전혀 필요로 하지 않는다. 마찬가지로, 이에 의해 장치의 구성에 대한 모든 요구를 줄일 수 있다.The fuel injection device of the present invention having the features according to claim 1 is connected to a conveying pump, a pressure medium conduit and a pressure releasing conduit by arranging a check valve in a pressure medium conduit that always flows through the sliding valve. Between the solenoid valves, there is an advantage that a reaction pipe or a swing tube (hammer pipe) can be formed between the solenoid valve and the check valve after the closing by the solenoid valve. Since the check valve is then closed against the back pressure wave after closing of the solenoid valve, the flow energy of the pressure medium in the closed volume is converted to a sudden pressure rise. This pressure rise causes the sliding valve to close the connection between the pumping chamber and the fuel conduit against the force of the return spring. In this way, even when the discharge amount of the conveying pump is small, the extremely rapid and sufficient pressure increase for the closing of the sliding valve against the static discharge pressure of the conveying pump by the pressure rise so formed only uses the solenoid valve. Is also achieved within the pressure conduit. This not only enables cost-effective manufacturing but also reduces control technical costs. In addition, in the fuel injector of the present invention, no additional hydraulic pressure device of pressure level exceeding 10 bar is required at all to provide the required high control power. Similarly, this can reduce all demands on the configuration of the device.
그 때 요동 도관은 유리한 형식으로 다음과 같이 설계된다. 즉, 미끄럼 밸브 내에서 도관에 접속된 작업실의 용적이 확대될 때, 도관 내에 남아 있는 정지 압력은 폐쇄 시의 미끄럼 밸브 부재의 스트로크 운동에 의해 펌프 작업실과 연료 도관사이의 접속부 내에서 미끄럼 밸브를 폐쇄된 상태로 확실히 유지하기에 충분히 크고, 폐쇄 위치의 밸브 부재는 연료 분사 펌프의 토출 압력에 노출되는 일이 없는, 폐쇄 부재의 조절 방향을 향한 시일면을 갖고 있다. 미끄럼 밸브는 유리한 형식으로 원추형의 시일면을 구비한 시트 밸브로서 형성되어 있고, 마무리 정밀도에 대한 요구가 엄격하지 않게 되어 있다. 또, 원추형 밸브 시트 때문에 밸브 부재의 높은 폐쇄 압력이 스프링력과 가압 펌프의 토출 압력만으로 극복되어야 하기 때문이다. 이에 대해 시트 밸브는 극히 급격한 고압 토출의 종료를 실현할 수 있다. 그 이유는 전자 밸브에 의한 압력 매체 도관이 압력 해제 시에 미끄럼 밸브의 복귀 운동이 약간 개방된 때에 이미 밸브 시일면에 작용하는 연료의 고압에 의해 지지되기 때문이다. 또, 미끄럼 밸브의 개방 시에는 압력에 의해 개방 방향으로 부하되는 면이 밸브 부재의 폐쇄 방향을 향하고 있는 면보다도 크다.The oscillating conduit is then designed in an advantageous form as follows. That is, when the volume of the working chamber connected to the conduit in the sliding valve is enlarged, the stop pressure remaining in the conduit closes the sliding valve in the connection between the pump working chamber and the fuel conduit by the stroke movement of the sliding valve member during closing. The valve member in the closed position is large enough to be surely kept in the closed state and has a seal face in the adjustment direction of the closing member which is not exposed to the discharge pressure of the fuel injection pump. The sliding valve is formed as a seat valve having a conical seal surface in an advantageous form, and the demand for finishing accuracy is not severe. Also, because of the conical valve seat, the high closing pressure of the valve member must be overcome only by the spring force and the discharge pressure of the pressure pump. In contrast, the seat valve can realize an extremely rapid end of the high pressure discharge. The reason is that the pressure medium conduit by the solenoid valve is supported by the high pressure of the fuel already acting on the valve seal surface when the return movement of the sliding valve is slightly opened when the pressure is released. Moreover, at the time of opening of a sliding valve, the surface loaded in an opening direction by pressure is larger than the surface which faces the closing direction of a valve member.
다른 장점은 원통형의 미끄럼 밸브 부재를 케이싱의 안내 구멍 내에 외부로 부터 삽입함으로써 또 안내 구멍 내에 돌입한 폐쇄 나사의 단부면이 미끄럼 밸브의 복귀 스프링을 의한 맞닿음면으로 이용될 수 있는 형식에서의 폐쇄 나사를 이용한 안내 구멍의 폐쇄에 의해 각각 달성되고 있다. 따라서, 폐쇄 나사의 나사 삽입 깊이를 조정하는 간단한 형식으로 스프링의 예비 장력, 나아가서는 미끄럼 밸브의 개방 방향에 있어서의 복귀력을 조절할 수 있다.Another advantage is that by inserting a cylindrical sliding valve member from the outside into the guiding hole of the casing and closing in a form in which the end face of the closing screw plunging into the guiding hole can be used as abutment surface by the return spring of the sliding valve. Achievement is achieved by closing the guide holes using screws. Therefore, the preliminary tension of a spring and the return force in the opening direction of a sliding valve can be adjusted with the simple form which adjusts the screw insertion depth of a closing screw.
제어 회로로서 역할을 하고 있는 압력 매체 회로를 분사 밸브를 위한 연료 회로로부터 분리함으로써, 더욱 유리한 형식으로는 연료로서 증유를 사용하는 것도 가능하며, 이 때 장치의 운전중 180℃까지 가열된 증유와 전자 밸브의 접촉은 저지된다.By separating the pressure medium circuit, which serves as a control circuit, from the fuel circuit for the injection valve, it is also possible to use steam oil as fuel in a more advantageous form, with steam and electronics heated to 180 ° C. during operation of the device. Contact of the valve is prevented.
본 발명의 대상의 다른 장점 및 유리한 구성은 다음 설명, 도면 및 청구항에 기술되어 있다.Other advantages and advantageous configurations of the subject matter of the present invention are described in the following description, drawings and claims.
본 발명의 연료 분사 장치의 두 개의 실시예를 도면에 도시하고, 다음에서 이를 상세히 설명한다.Two embodiments of the fuel injection device of the present invention are shown in the drawings, which are described in detail below.
제1도에 개략적으로 도시한 연료 분사 장치에 있어서는 실린더 구멍(1)이 펌프 케이싱(3) 내에 장착되어 있으며, 상기 구멍(1) 내에 펌프 피스톤(5)이 안내되고, 상기 피스톤(5)은 상세하게는 도시되지 않은 캠 구동부에 의해 축방향으로 왕복 형태로 구동되고 있다. 펌프 피스톤(5)은 그 단부면(7)에 의해 실린더 구멍(1)내의 펌프 작업실(9)을 한정하고, 상기 작업실(9)은 접속 통로(11)를 거쳐서 제어실(13)에 항상 접속되어 있으며, 상기 제어실(13)로부터 정압 밸브(15)를 포함하는 고압 도관(17)이 연료가 공급될 내연 기관의 연소실 내로 돌입하고 있는 분사 밸브(19)로 통하고 있다. 이 때 정압 밸브(15)는 반대 방향으로 개방된 두 개의 역지 밸브에 의해 형성되어 있으며, 상기 역지 밸브를 거쳐서 고압 도관(17)내의 소정의 정지 압력을 조절할 수 있게 되어 있다.In the fuel injection device shown schematically in FIG. 1, a cylinder hole 1 is mounted in the pump casing 3, a pump piston 5 is guided in the hole 1, and the piston 5 is In detail, it is driven by the cam drive part which is not shown in axial direction in the reciprocating form. The pump piston 5 defines the pumping chamber 9 in the cylinder hole 1 by its end face 7, which is always connected to the control chamber 13 via the connecting passage 11. From the control chamber 13, a high pressure conduit 17 including a positive pressure valve 15 leads to an injection valve 19 which enters into the combustion chamber of the internal combustion engine to which fuel is to be supplied. At this time, the positive pressure valve 15 is formed by two check valves opened in opposite directions, and the predetermined stop pressure in the high pressure conduit 17 can be adjusted via the check valve.
또, 제어실(13)로부터 미끄럼 밸브(21)를 거쳐서 폐쇄 가능한 연료 도관(23)이 분기되고, 상기 연료 도관(23)은 공급 도관(25)으로 개구되고, 상기 공급 도관(25)은 한 쪽에서 반송 펌프(27)을 포함하는 토출 도관(29)을 거쳐서 연료 저장 탱크(31)로부터의 연료로 채워져 있다.In addition, the fuel conduit 23 which can be closed is branched from the control chamber 13 via the sliding valve 21, the fuel conduit 23 is opened to the supply conduit 25, and the supply conduit 25 is at one side. Filled with fuel from fuel storage tank 31 via discharge conduit 29 including conveying pump 27.
펌프 작업실(9)에 접속된 제어실(13)과 연료 도관(23) 사이의 접속부를 폐쇄하고 있는 미끄럼 밸브(21)는 피스톤형의 미끄럼 밸브 부재(33)로 형성되어 있으며, 상기 부재(33)는 제어실(13)을 가로지르고 있는 펌프 케이싱의 안내 구멍(35)내에서 축방향으로 미끄럼 가능하게 안내되고 있어서 그 외부면에 원추형의 횡단면 축소부를 갖고 있으며, 상기 축소부에 의해 밸브 시일면(37)이 형성되어 있다. 이 때, 이 밸브 시일면(37)은 제어실로부터 출발하고 있는 원추형의 밸브 시트면(39)과 협동하고, 상기 밸브 시트면(39)은 안내 구멍(35)의 횡단면 축소부를 관통하여 보다 작은 직경을 구비한 영역을 향해서 형성되어 있으며, 그 때 연료 도관(23)은 안내 구멍(35)의 직경이 감소된 부분으로 개구 되어 있어서 미끄럼 밸브 부재(33)의 밸브 시일면(37)에 인접하는 링홈(67)에 의해 덮여 있으며, 상기 링홈(67)에 의해 보다 작은 직경을 구비한 안내 구멍 부분에 있어서 안내 구멍(35)과 미끄럼 밸브 부재(33) 사이에 링실(41)이 형성되어 있다. 이 링실(41)은 밸브 시트와는 반대측에서 미끄럼 밸브 부재(33)의 새로운 횡단면 확대부에 의해 제한되고 있어서 미끄럼 밸브 부재(33)가 밸브 시트(39)로부터 들어 올려진 경우, 연료 도관(23)에 의한 제어실(13)로의 연료의 관류를 가능하게 하고 있다.The sliding valve 21 closing the connection between the control chamber 13 and the fuel conduit 23 connected to the pump work chamber 9 is formed of a piston type sliding valve member 33, and the member 33 Is slidably axially guided in the guide hole 35 of the pump casing traversing the control chamber 13, and has a conical cross-sectional reduction portion on its outer surface, and the valve seal surface 37 by the reduction portion. ) Is formed. At this time, the valve seal surface 37 cooperates with the conical valve seat surface 39 starting from the control chamber, and the valve seat surface 39 penetrates the cross-sectional reduction portion of the guide hole 35 to have a smaller diameter. And the fuel conduit 23 is opened to a portion of which the diameter of the guide hole 35 is reduced so that the ring groove adjacent to the valve seal face 37 of the sliding valve member 33 is formed. A ring chamber 41 is formed between the guide hole 35 and the sliding valve member 33 in the guide hole portion covered by the 67 and having a smaller diameter by the ring groove 67. This ring chamber 41 is limited by a new cross sectional enlargement of the sliding valve member 33 on the opposite side to the valve seat, so that when the sliding valve member 33 is lifted from the valve seat 39, the fuel conduit 23 Perfusion of the fuel to the control chamber 13 is enabled.
미끄럼 밸브 부재(33)는 펌프 케이싱(3)의 안내 구멍(35)의 출구측 단부면이 복귀 스프링(43)에 의해 부하를 받고 있으며, 상기 복귀 스프링(43)은 다른쪽에서는 안내 구멍(35)을 외측을 향해 닫고 있는 폐쇄 스프링(45)의 안내 구멍(35) 내에 돌입한 단부면에 지지되어 있으며, 또 출발 상태 즉, 미끄럼 밸브(21)의 개방 상태에 있어서 미끄럼 밸브 부재(33)를 밸브 시트로부터 들어 올려서 유지하고 있다. 복귀 스프링(43)과는 반대측의 스프링측 단부에 대해 직경이 확대된 밸브 부재(33)의 부분이 안내 구멍(35) 내의 작업실(47)을 형성하고 있으며, 상기 작업실(47)은 다른 쪽에서는 단차부(48)를 갖는 안내 구멍(35)의 단부에 의해 제한되고 있으며, 압력 매체 도관(49)에 접속되어 있다. 이 압력 매체 도관(49)은 제1 실시예에 있어서는 마찬가지로 공급 도관(25)에 접속되어 있어서 작업실(47) 방향으로 개방된 역지 밸브(51)를 갖고 있다. 또 압력 해제 도관(53)은 역지 밸브(51)와 작업실(47) 사이에서 압력 매체 도관(49)으로부터 분기되어 있고, 상기 압력 방출 도관(53)은 연료 저장 탱크(31)로 개구되고, 또 압력 매체 도관(49)과 함께 제어 회로를 형성하고 있다.The sliding valve member 33 is loaded with the return spring 43 at the outlet end surface of the guide hole 35 of the pump casing 3, and the return spring 43 is at the other side of the guide hole 35. ) Is supported by the end face which intruded in the guide hole 35 of the closing spring 45 which is closing toward the outer side, and the sliding valve member 33 is opened in the starting state, ie, the opening state of the sliding valve 21. It is lifted from the valve seat and held. The part of the valve member 33 whose diameter is enlarged with respect to the spring side end part opposite to the return spring 43 forms the work chamber 47 in the guide hole 35, and the work chamber 47 has the other side. It is limited by the end of the guide hole 35 having the stepped portion 48 and is connected to the pressure medium conduit 49. This pressure medium conduit 49 is similarly connected to the supply conduit 25 in the first embodiment, and has a check valve 51 opened in the direction of the working chamber 47. The pressure relief conduit 53 is also branched from the pressure medium conduit 49 between the check valve 51 and the work chamber 47, and the pressure relief conduit 53 is opened to the fuel storage tank 31. Together with the pressure medium conduit 49, a control circuit is formed.
그 때 압력 방출 도관(53)은 압력 방출 도관(53) 내에 배치된 전자 밸브(55)를 거쳐서 압력 매체 도관(49)에 대해 폐쇄 가능하며, 상기 전자 밸브(55)는 내연 기관의 운전 변수에 의해 처리된 전기적 제어 장치에 의해 제어되고 있다. 그 때 역지 밸브(51)에 의해 압력 방출 도관(53)을 폐쇄함으로써 압력 매체 도관(49)로부터의 압력 매체의 압력 해제 유출을 상당히 감소시키고, 그 결과 폐쇄된 압력 매체 도관(49)이 반동관 내지 요동관과 같이 작용하여 그 내부에 가두어진 매체의 흐름 에너지가 압력 상승으로 변환되고 그에 도달하는 압력은 반송 펌프(27)의 토출 능력에 의해 이용 가능한 압력보다도 훨씬 크다.The pressure relief conduit 53 can then be closed to the pressure medium conduit 49 via an electromagnetic valve 55 disposed in the pressure relief conduit 53, which is in contact with the operating parameters of the internal combustion engine. It is controlled by the electrical control device processed by. Closing the pressure relief conduit 53 by the check valve 51 then significantly reduces the pressure relief outlet of the pressure medium from the pressure medium conduit 49, so that the closed pressure medium conduit 49 is recoiled. To the flow energy of the medium confined therein, which acts as a rocking tube, is converted into a pressure rise and the pressure attained is much larger than the pressure available by the discharge capacity of the conveying pump 27.
또, 연료 도관(23) 내에서 일정 압력을 유지하기 위해 압력 밸브(59)를 포함하는 복귀 도관(61)이 연료 저장 탱크(31)로 분기하고 있으며 그 때 압력 밸브(59)는 연료 도관(23) 내의 일정 공급 압력 외에 연료 장치 내의 소정의 정압도 유지하고 있다.Further, in order to maintain a constant pressure in the fuel conduit 23, a return conduit 61 including a pressure valve 59 branches to the fuel storage tank 31, at which time the pressure valve 59 is a fuel conduit ( In addition to the constant supply pressure in 23), the predetermined constant pressure in the fuel apparatus is also maintained.
펌프 피스톤(5) 및 밸브 부재(33)에 있어서의 누설 연료는 링홈에 의해 포획되어 누설유 도관(63)을 거쳐서 연료 저장 탱크(31)로 복귀된다.The leaked fuel in the pump piston 5 and the valve member 33 is captured by the ring groove and returned to the fuel storage tank 31 via the leaked oil conduit 63.
본 발명의 연료 분사 장치는 다음과 같은 형식으로 작동된다.The fuel injection device of the present invention operates in the following form.
전자 밸브(55)가 개방되면 작업실(47)내의 압력이 저하되어 미끄럼 밸브 부재(33)가 작동 위치로 오게 된다. 펌프 피스톤(5)의 흡입 스트로크 중의 펌프 작업실(9)에의 충전은 그와 같이 개방된 미끄럼 밸브 밸브(21)에 의해 행해지고, 그 때 미끄럼 밸브 부재(33)는 복귀 스프링(43)에 의해 단차부(48)에 맞닿아서 유지되고 있으며, 그 결과 연료는 반송 펌프(27)에 의해 연료 저장 탱크(31)로부터 토출 도관(29), 공급 도관(25), 연료 도관(23), 제어실(13) 및 접속 통로(11)를 거쳐서 펌프 작업실(9)로 방송된다.When the solenoid valve 55 is opened, the pressure in the working chamber 47 is lowered, and the sliding valve member 33 comes to the operating position. The filling of the pump working chamber 9 during the suction stroke of the pump piston 5 is performed by the sliding valve valve 21 thus opened, and the sliding valve member 33 is stepped by the return spring 43 at that time. The fuel is held in contact with the 48, and as a result, the fuel is discharged from the fuel storage tank 31 by the transfer pump 27, the supply conduit 25, the supply conduit 25, the fuel conduit 23, and the control chamber 13. And the connecting passage 11 to the pump work room 9.
계속해서 펌프 피스톤(5)의 토출 스트로크 시에는 각각 분사 변수에 대응하여 우선 연료(1) 부분이 다시 펌프 작업실(9)로부터 연료 도관(23), 공급 도관(25) 및 복귀 도관(61)을 거쳐서 연료 저장 탱크(31)로 반대로 밀려 제거된다.Subsequently, at the time of the discharge stroke of the pump piston 5, the fuel 1 part first again moves the fuel conduit 23, the supply conduit 25 and the return conduit 61 from the pump chamber 9 in response to the injection variable. It is pushed back into the fuel storage tank 31 and removed.
동시에, 연료 도관(23)에 대해 병행적으로 압력 매체 도관(49) 내에 토출된 연료는 개방된 전자 밸브(55)를 관류하고 압력 방출 도관(53)을 거쳐서 연료 저장 탱크(31) 내로 역이송되고, 그 결과 미끄럼 밸브(21)의 작업실(47)은 복귀 스프링(43)의 힘을 극복할 수 없는 작은 압력만으로 부하를 받게 된다. 펌프 작업실(9)내의 고압 토출은 제어 장치(57)에 의해 제어되는 전자 밸브(55)의 통전에 의해 개시되므로 2포트 2위치 절환 밸브로서 형성된 전자 밸브(55)가 압력 방출 도관(53)을 폐쇄하게 된다.At the same time, the fuel discharged in the pressure medium conduit 49 in parallel to the fuel conduit 23 flows through the open solenoid valve 55 and back into the fuel storage tank 31 via the pressure relief conduit 53. As a result, the working chamber 47 of the sliding valve 21 is loaded with only a small pressure that cannot overcome the force of the return spring 43. The high pressure discharge in the pumping chamber 9 is initiated by energization of the solenoid valve 55 controlled by the control device 57, so that the solenoid valve 55 formed as a two-port two-position switching valve opens the pressure relief conduit 53. Will be closed.
압력 매체 도관(49) 내에 위치하여 흐르고 있는 매체는 전자 밸브(55)에 있어서 반사되고, 그에 의해 역류하는 압력파가 발생하고, 상기 압력파는 압력 매체 도관(49) 내의 역지 밸브(51)도 폐쇄한다. 그 때 압력 매체 도관(49)의 갇힌 용적내의 흐름 에너지가 압력 상승으로 변환되고, 상기 압력 상승은 미끄럼 밸브(21)의 작업실(47) 내로 이어지고, 그 위치에서 미끄럼 밸브(33)는 압력 충격에 의해 복귀 스프링(43)의 항력에 대항하여 그 밸브 시일면(37)이 밸브 시트(39)에 맞닿게 되며, 그 결과 펌프 작업실(9)가 연료 도관(23) 사이의 접속이 폐쇄된다. 그 때 압력 매체 도관(49) 내에 갇힌 용적에 의해 형성되는 반동관 내지 요동관의 크기는 작업실(47)의 용적이 증대함에도 불구하고 요동관 내에 잔류하는 정압은 미끄럼 밸브 부재(33)를 복귀 스프링(43)의 힘에 대항하여 밸브 시트(39)에 맞닿게 유지시키는 데 충분한 크기로 치수와 되어 있다. 그 때 밸브 시트(30)는 밸브 부재(33)의 작업실측의 보다 큰 직경에 의해 밸브 부재(33)의 스프링실측 부분의 보다 작은 직경에 대해 지지되므로 폐쇄 위치에 있어서의 작업 면은 보다 커진다.The medium flowing in the pressure medium conduit 49 is reflected by the solenoid valve 55, whereby a back pressure wave is generated, which also closes the check valve 51 in the pressure medium conduit 49. do. The flow energy in the confined volume of the pressure medium conduit 49 is then converted into a pressure rise, which rises into the working chamber 47 of the sliding valve 21, where the sliding valve 33 is subjected to a pressure shock. This causes the valve seal face 37 to abut against the valve seat 39 against the drag of the return spring 43, so that the pumping chamber 9 closes the connection between the fuel conduits 23. At this time, the size of the reaction tube or the oscillation tube formed by the volume trapped in the pressure medium conduit 49 is such that the positive pressure remaining in the oscillation tube is returned to the sliding valve member 33 even though the volume of the work chamber 47 increases. It is dimensioned to a size sufficient to hold the valve seat 39 against the force of 43. In that case, since the valve seat 30 is supported with respect to the smaller diameter of the spring chamber side part of the valve member 33 by the larger diameter of the chamber side of the valve member 33, the working surface in a closed position becomes larger.
연료 도관(23)의 폐쇄 제어의 결과 펌프 피스톤(5)의 다른 토출 운동중 펌프 작업실(9) 내에 고압이 증대되고 상기 고압은 정압 밸브(15)의 개방후 고압 도관(17)을 거쳐서 분사 밸브(19)에 전달되고, 그 위치에 있어서 공지의 형식으로 연료가 공급될 내연 기관의 연소실 내의 연료 분사 장치로 안내된다.As a result of the closing control of the fuel conduit 23, the high pressure is increased in the pumping chamber 9 during another discharge movement of the pump piston 5 and the high pressure passes through the high pressure conduit 17 after the opening of the constant pressure valve 15. And is delivered to a fuel injection device in the combustion chamber of the internal combustion engine to be supplied with fuel in a known form at that location.
고압 토출 및 연료 분사의 종료는 전자 밸브(55)의 제어에 의해 개시되고, 그 결과 요동관 내의 압력이 압력 방출 도관(53)으로 급격하게 압력 해제된다. 그때 작업실(47)도 압력 해제되고, 또 복귀 스프링(43)이 미끄럼 밸브(21)를 새로이개방하고, 그 때문에 펌프 작업실(9)내의 압력도 연료 도관(23) 내로 압력 해제되고, 그 때 고압 도관(17) 내의 압력 강하에 의한 분사 밸브(19)가 폐쇄된다. 그때 밸브 부재(33)의 개방 스트로크는 개방 방향으로의 밸브 부재(33) 상에 작용하는 연료 고압에 의해 지지되어 있다.The termination of the high pressure discharge and the fuel injection is started by the control of the solenoid valve 55, and as a result, the pressure in the rocking tube is rapidly released to the pressure release conduit 53. At that time, the working chamber 47 is also released from pressure, and the return spring 43 newly opens the sliding valve 21, and therefore, the pressure in the pump working chamber 9 is also released into the fuel conduit 23. The injection valve 19 is closed due to the pressure drop in the conduit 17. At that time, the opening stroke of the valve member 33 is supported by the fuel high pressure acting on the valve member 33 in the opening direction.
제2도에 도시한 제2 실시예는 압력 매체 도관(49)과 압력 방출 도관(53)에 의해 형성된 제어 회로가 연료 도관(23)에 의해 형성된 연료 회로로부터 분리되어 있다는 점에서 제1 실시예와 다르다.The second embodiment shown in FIG. 2 is the first embodiment in that the control circuit formed by the pressure medium conduit 49 and the pressure relief conduit 53 is separated from the fuel circuit formed by the fuel conduit 23. Is different from
그 때 연료 회로는 제1도와 유사하며, 반송 펌프(27)에 의해 연료 저장 탱크(31)로부터 공급되는 연료 도관(23)으로 이루어지며, 그 압력은 이 경우도 압력 밸브(59)를 거쳐서 연료 모관(23)으로부터 분기한 복귀 모관(61)에 의해 조절 가능하다.The fuel circuit is then similar to that of FIG. 1 and consists of a fuel conduit 23 supplied from the fuel storage tank 31 by a conveying pump 27, the pressure of which is also via the pressure valve 59 in this case. Adjustable by the return capillary 61 which branched off from the capillary 23.
압력 매체 모관(49)은 제2도에서는 별개의 저장 탱크(71)로부터 압력 매체 반송펌프(73) 및 공급 통로(75)를 거쳐서 공급되고 있으며, 그 때 역치 밸브(51) 및 전자 밸브(55)를 구비한 압력 방출 모관(53)이 제2도와 마찬가지로 배치되어 있으며, 또 압력 방출 모관(53)은 압력 매체 저장 탱크(71)로 개구되어 있다.The pressure medium capillary 49 is supplied from a separate storage tank 71 via a pressure medium conveying pump 73 and a supply passage 75 in FIG. 2, at which time a threshold valve 51 and a solenoid valve 55. The pressure release capillary 53 with) is arranged in the same manner as in FIG. 2, and the pressure release capillary 53 is opened to the pressure medium storage tank 71.
제2 실시예에 있어서는 공급 통로(75) 내의 공급 압력이 제어 가능한 복귀회로 내의 교축부(77)에 의해 압력 매체 저장 탱크(71)에 있어서 제어되고 있다.In the second embodiment, the supply pressure in the supply passage 75 is controlled in the pressure medium storage tank 71 by the throttle portion 77 in the controllable return circuit.
제2도에 도시한 제2 실시예의 작업 형식은 펌프 작업실(9)을 채우고 있는 연료 회로와, 미끄럼 밸브 부재(33)를 부하하고 있는 제어 회로가 별개의 저장 탱크(31,71)로부터 각각 공급되고 있다는 점에서, 제1 실시예의 작용 형식과 다르게 되어 있다.In the working mode of the second embodiment shown in FIG. 2, the fuel circuit filling the pump chamber 9 and the control circuit loading the sliding valve member 33 are supplied from separate storage tanks 31 and 71, respectively. In this regard, the operation mode is different from that of the first embodiment.
회로를 이와 같이 분리함으로써 증유를 연료로 사용할 수 있게 된다. 그 이유는 연료 분사 장치의 운전중 180℃까지 가열된 증유가 제어 회로를 제어하고 있는 전자 밸브(55)와는 접촉하지 않기 때문이다.This separation of the circuit makes it possible to use steam enrichment as fuel. The reason for this is that the steaming heated up to 180 ° C. during operation of the fuel injector does not contact the solenoid valve 55 controlling the control circuit.
제1도는 본 발명의 연료 분사 장치의 제1 실시예를 도시한 도면으로서, 연료 분사 장치의 연료 회로와 제어 회로가 공통의 연료 저장 탱크로부터 함께 공급되고 있는 것을 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a first embodiment of a fuel injector of the present invention, in which a fuel circuit and a control circuit of a fuel injector are supplied together from a common fuel storage tank.
제2도는 본 발명의 연료 분사 장치의 제2 실시예를 도시한 도면으로서, 연료 분사 장치의 연료 회로와 제어 회로가 분리되어 있는 것을 도시한 도면.2 is a view showing a second embodiment of the fuel injector of the present invention, in which the fuel circuit and the control circuit of the fuel injector are separated.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 실린더 구멍 3 : 펌프 케이싱1: cylinder hole 3: pump casing
5 : 펌프 피스톤 7 : 단부면5: pump piston 7: end face
9 : 펌프 작업실 11 : 접속 통로9: pump workroom 11: connection passage
13 : 제어실 15 : 정압 밸브13: control room 15: constant pressure valve
17 : 고압 도관 19 : 분사 밸브17 high pressure conduit 19 injection valve
21 : 미끄럼 밸브 23 : 연료 도관21: sliding valve 23: fuel conduit
25 : 공급 도관 27 : 반송 펌프25 supply conduit 27 conveying pump
29 : 토출 도관 31 : 연료 저장 탱크29 discharge conduit 31 fuel storage tank
33 : 미끄럼 밸브 부재 35 : 안내 구멍33: sliding valve member 35: guide hole
37 : 밸브 시일면 39 : 밸브 시트면37: valve seal surface 39: valve seat surface
41 : 링실 43 : 복귀 스프링41: ring seal 43: return spring
45 : 폐쇄 스프링 47 : 작업실45: closing spring 47: work room
48 : 단치부 49 : 압력 매체 도관48: step 49: pressure medium conduit
51 : 역지 밸브 53 : 압력 방출 도관51 check valve 53 pressure relief conduit
55 : 전자 밸브 57 : 제어 장치55: solenoid valve 57: control device
59 : 압력 밸브 61 : 복귀 도관59 pressure valve 61 return conduit
63 : 뉴설유 도관 67 : 링홈63: New snow oil conduit 67: Ring groove
71 : 압력 매체 저장 탱크 73 : 압력 매체 반송 펌프71: pressure medium storage tank 73: pressure medium conveying pump
75 : 공급 통로 77 : 교축부75: supply passage 77: throttle
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