KR100350875B1 - Fuel injection pump for diesel engine - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fuel injection pump is provided to reduce the amount of exhaust gas, while allowing fuel injection characteristics to be easily controlled. CONSTITUTION: A reduced pipe(20) is connected to the inlet of an injector(5), and a plunger is mounted at the entrance of the reduce pipe in such a manner that the plunger is interlinked with a spool(26) accommodated in a barrel(24). The barrel is divided into a first hydraulic chamber(28) and a second hydraulic chamber(30) by the spool. The first hydraulic chamber has an accumulator(36), and the second hydraulic chamber is connected to a flow channel(40) branched off from a fuel supply pump(38). A flow channel is connected to the reduce pipe. The second hydraulic chamber is connected to a pilot valve(48) for reducing the pressure of the second hydraulic chamber, and to a groove(52) of the spool through a connection port(50). The barrel has a flow channel(54) which is open to the groove of the spool when the spool moves, wherein the flow channel has a shutter valve. The degree of opening of first to fourth variable orifices(32,42,46,58) and the pilot valve is controlled by an ECU(60).

Description

디젤엔진의 연료 분사펌프Fuel injection pump of diesel engine

본 발명은 디젤엔진의 연료 분사펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료의 유압으로 플런저가 구동되도록 하여 그 구동의 속도등의 제어가 용이하고 이에 따라 연료의 분사특성의 조절이 자유로운 디젤엔진의 연료 분사펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection pump of a diesel engine, and more particularly, to allow the plunger to be driven by the hydraulic pressure of the fuel, so that the control of the driving speed and the like is easy and thus the fuel injection characteristics of the diesel engine can be freely adjusted. It relates to an injection pump.

디젤엔진의 구조는 가솔린엔진의 그것과 거의 유사하지만 불꽃점화기관인 가솔린엔진과 압축착화기관인 디젤엔진은 분사계에서 큰 차이점이 나타난다.The structure of a diesel engine is almost similar to that of a gasoline engine, but there is a big difference in the injection system between a gasoline engine, a spark ignition engine and a diesel engine, a compression ignition engine.

즉, 디젤엔진은 전기식 점화장치가 불필요한 대신, 적정압력과 시기로 연료를 연소실내로 분사시켜줄 분사장치가 필요한 것이다.In other words, diesel engines do not require an electric ignition device, but need an injector that injects fuel into the combustion chamber at an appropriate pressure and time.

예시도면 도 1 은 이러한 디젤엔진의 분사계를 나타낸 설명도로서, 연료계의 분사장치에 요구되는 기능은 연료의 압송, 엔진에 요구되는 적합한 분사량의 조정과 분무의 형성에 있다.Exemplary Drawings FIG. 1 is an explanatory view showing an injection system of such a diesel engine. The functions required for an injector of a fuel system are to feed fuel, adjust an appropriate injection amount required for an engine, and form spray.

연료는 피드펌프(1)에 의해 연료탱크(2)로 부터 빨아 올려져서 여과기(3)에서 여과된 다음 분사펌프(4)에 공급되어 인젝터(5)에서 분사된다.The fuel is sucked up from the fuel tank 2 by the feed pump 1, filtered by the filter 3, and then supplied to the injection pump 4 and injected from the injector 5.

연료의 압송과 그 양의 조정 및 분사시기는 분사펌프(4)가 결정하며, 이를 기초로 거버너(5) 및 타이머(6)가 차량 주행상태에 적합한 연료분사를 기계적으로 제어하도록 되어 있다.The injection of the fuel, the adjustment of the amount thereof, and the timing of the injection are determined by the injection pump 4, and based on this, the governor 5 and the timer 6 are configured to mechanically control fuel injection suitable for the vehicle driving state.

따라서, 분사펌프(4)가 디젤엔진의 연료계에서 핵심부이며, 이를 좀더 상세히 설명하기 위한 예시도면 도 2 (가)는 연분사펌프를 나타낸 개념도이다.Therefore, the injection pump 4 is a core part of the fuel system of the diesel engine, and an exemplary view for explaining this in detail FIG. 2 (A) is a conceptual view showing a fuel injection pump.

도시된 것은 디젤엔진에 대표적으로 사용되는 열형 분사펌프로서, 연료 공급펌프로 부터 송압된 연료를 수납하는 펌프하우징(8)이 형성되고, 그 상부에는 딜리버리밸브(9) 및 홀더(10)가 장착되는 나사부와 더불어 연료의 흡입 및 배출통로가 설치되어 있다.Shown is a thermal injection pump typically used in diesel engines, in which a pump housing (8) for receiving fuel delivered from a fuel supply pump is formed, and a delivery valve (9) and a holder (10) are mounted thereon. In addition to the threaded portion, fuel inlet and outlet passages are provided.

캠축(11)은 크랭크 축으로부터 타이밍 기어를 거쳐서 구동되고 있으며, 태핏(12)을 통하여 플런저(13)를 상하로 작동시킴과 동시에 연료 피드펌프(1)도 구동한다.The camshaft 11 is driven from the crankshaft via the timing gear, and operates the plunger 13 up and down via the tappet 12, and also drives the fuel feed pump 1.

구조는 도시된 바와같이 엔진의 실린더수와 같은 수의 캠(14) 및 연료 피드펌프를 작동시키는 캠을 가지며, 캠축(11)의 구동축에는 상기 타이머가 있으며 그 반대측에는 거버너가 장착되도록 되어 있다.The structure has the cams 14 and the cams for operating the fuel feed pump as many as the number of cylinders of an engine as shown, and the drive shaft of the camshaft 11 has the said timer, and the governor is mounted on the opposite side.

이러한 캠축(11)의 구동과 플런저(13)를 통해 인젝션 파이프(15)를 지나 연료가 인젝터로 송유되며, 예시도면 도 2 (나)에 플런저의 작동상태가 도시되어 있다.The fuel is fed to the injector through the injection pipe 15 through the driving of the camshaft 11 and the plunger 13, and the operating state of the plunger is illustrated in the drawing of FIG. 2 (b).

흡입행정에서는 플런저(13)가 하강되고 배럴(16)의 흡입구(17)가 개도되며, 이때 딜리버리 밸브(9)는 폐쇄되어 있다.In the suction stroke, the plunger 13 is lowered and the suction port 17 of the barrel 16 is opened. At this time, the delivery valve 9 is closed.

뒤이어 송유행정에서는 플런저(13)가 상승되어 흡입구(17)가 폐쇄됨과 동시에 딜리버리 밸브(9)가 개도되고 인젝션 파이프(15)를 통해 연료가 송압된다.Subsequently, in the oil feeding stroke, the plunger 13 is raised to close the inlet 17, and at the same time, the delivery valve 9 is opened and the fuel is fed through the injection pipe 15.

여기서, 플런저(13)의 상단과 리드(18)까지의 길이가 유효행정(a)이며, 플런저(13)가 계속상승되더라도 흡입구(17)에 리드(18)가 위치되면 리드(18)를 통해 흡입구(17)로 연료가 나오게 되므로 분사가 종료되는 것이다.Here, the length of the upper end of the plunger 13 and the lead 18 is the effective stroke (a), and if the lead 18 is positioned in the inlet 17 even though the plunger 13 continues to rise, the lead 18 Since the fuel comes out to the inlet 17, the injection is finished.

한편, 디젤엔진의 출력특성, 배기특성은 연소실 속으로 분사된 연료분무의 성능에 따라서 크게 달라진다.On the other hand, the output characteristics and exhaust characteristics of the diesel engine vary greatly depending on the performance of the fuel spray injected into the combustion chamber.

특히, 직접분사식 디젤엔진에서는 혼합기의 형성이 중요하므로 이러한 혼합기 형성의 조건은 엔진측으로 부터 요구되어 분사계측으로 결정되어 가며, 이러한 분사계의 공급조건은 시간적인 것과 공간적인 것으로 나뉜다.In particular, in the direct injection type diesel engine, the formation of the mixer is important, so the condition of the mixer formation is required from the engine side and determined by the injection measurement. The supply conditions of the injection system are divided into time and space.

연료의 시간적 특성은 분사타이밍, 분사기기, 분사율, 이상분사의 문제로서 상기된 분사펌프에의해 나타나는 분사특성을 말하며, 공간적 특성은 분무의 도달거리, 각도, 입도분포나 분사도등 인젝터에서 나타나는 특성을 말한다.The temporal characteristic of fuel refers to the injection characteristics exhibited by the injection pump described above as a matter of injection timing, injector, injection rate, and abnormal injection, and the spatial characteristics are represented in the injector such as spraying distance, angle, particle size distribution or injection degree. Say characteristic.

특히, 배기가스 규제가 엄격한 현제 상기 분사특성에 의한 배기가스 대책이 시급하다.In particular, the exhaust gas countermeasures by the said injection characteristic are urgently urgent currently required for restricting exhaust gas.

즉, 디젤엔진은 가솔린엔진에 비해 실린더내에서 짧은 시간안에 확산적인 분무연소를 끝마쳐야 하기 때문에 입자상 배출물질의 배출이 많다.In other words, diesel engines emit more particulate emissions than gasoline engines because they have to finish diffuse spray combustion in a short time in a cylinder.

더우기, 디젤엔진의 배기가스 속에 함유된 잉여산소 때문에, 가솔린엔진의 3원 촉매와 이에 따른 공연비 피드백 과정이 수행되지 못하며, 따라서 광화학 스모그와 산성비 등의 원흉인 질소산화물 배출은 가솔린엔진에 비해 상당히 많다.Moreover, due to the surplus oxygen contained in the exhaust gas of the diesel engine, the three-way catalyst of the gasoline engine and the corresponding air-fuel ratio feedback process cannot be carried out. Therefore, the emissions of nitrogen oxides, which are photochemical smog and acid rain, are significantly higher than those of the gasoline engine. .

이 때문에 디젤엔진의 배출가스 대책은 질소산화물과 입자상 물질경감에 그 중점이 놓여 있다.For this reason, emissions of diesel engines are focused on reducing nitrogen oxides and particulate matter.

디젤엔진의 배출가스 대책수단으로는 엔진 모디피케이션을 통한 사전처리와 배기계의 후처리로 나뉘며, 엔진 모디피케이션은 분사계, 흡배기계, 연소실계라는 3대 요소를 중점으로 행하여 지는데, 분사계에 의한 것이 상기 분사특성 조정에 의한 배기가스 대책인 것이다.The emission measures of diesel engines are divided into pre-treatment through engine modulation and post-treatment of exhaust system. Engine modification is focused on three components: injection system, intake and exhaust system, and combustion chamber system. Is an exhaust gas countermeasure by adjusting the injection characteristic.

상기 질소산화물의 생성에는 고온분위기 하에서 생성되는 서멀NO, 연료속에 함유된 질소분에서 생성되는 퓨얼NO, 그리고 연료가 연소실 안에서 분해될 때 비교적 저온에서 생성되는 프롬프트NO 등 세가지 경로가 알려져 있다.Three pathways are known for the generation of nitrogen oxides: thermal NO generated under high temperature atmosphere, fuel NO generated from nitrogen contained in fuel, and prompt NO generated at relatively low temperature when fuel is decomposed in a combustion chamber.

이 중 엔진 모디피케이션에 의해 제어되는 것은 서멀NO의 생성제어이다.Among them, the generation control of thermal NO is controlled by engine modulation.

즉, 엔진 모디피케이션에 의한 질소산화물 대책의 대부분은 공기과잉률이 같다면 연소가스의 온도가 낮을수록, 그리고 그 온도에서의 유지시간이 짧을수록 NO의 생성량은 감소하고, 연소가스의 온도와 유지시간이 동일하다면 공기과잉률이 작을수록 NO의 생성량이 감소한 다는 사고방향에서 행해지는 것이다.In other words, most of the countermeasures against nitrogen oxides caused by engine modulating are the same as the excess air ratio, the lower the combustion gas temperature, and the shorter the holding time at that temperature, the lower the amount of NO produced, and If the holding time is the same, the smaller the excess air rate, the less the amount of NO is produced.

이에 따른 대표적인 방법으로 분사시기 지연에 의한 연소가스 온도 저하와 고온가스 유지시간의 단축이 있으며, 이는 상기된 분사펌프의 캠과 타이머가 수행하도록 조정되어 있다.Representative methods are a reduction in the combustion gas temperature and a shortening of the hot gas holding time due to the delay of the injection timing, which is adjusted to perform the cam and the timer of the injection pump described above.

상술된 바와 같이 디젤엔진의 연료분사는 분사펌프에 의해 수행되고, 이는 분사펌프의 캠(14)이 플런저(13)를 구동시켜 행하여지고 있으며, 이러한 캠(14)과 타이머에 의해 분사시기를 지각시켜 질소산화물의 배출을 경감시키고 있다.As described above, the fuel injection of the diesel engine is performed by the injection pump, which is performed by the cam 14 of the injection pump driving the plunger 13, which perceives the injection timing by the cam 14 and the timer. To reduce the emission of nitrogen oxides.

그런데, 이는 반사적으로 입자상 물질과 탄화수소의 증가 그리고 열효율과 시동성의 악화를 초래하므로 현재에 들어 의욕적으로 개발중인 것이 파일럿(Pilot)분사와 초기분사경감(reduced initial injection rate) 방법이다.However, this reflects the increase of particulate matter and hydrocarbons, and the deterioration of thermal efficiency and startability. Therefore, the presently enthusiastically developed pilot injection and reduced initial injection rate methods are used.

즉, 디젤엔진이서 나오는 질소산화물은 착화지연 기간중에 형성되는 혼합기가 폭발적으로 연소하는 예혼합적 연소량이 많을수록 다량으로 생성되므로, 착화지연기간을 단축하는 것이 효과적인데, 파일럿 분사는 이에 근거하여 연료의 주분사에 앞서 소량의 연료를 분사 연소시켜 실린더안의 온도와 압력을 미리 높임으로써 분사시기를 지연시키지 않고서도 질소산화물이 경감되는 것이다.In other words, nitrogen oxides emitted from diesel engines are generated in large amounts as the amount of premixed combustion that explosively combusts the mixture formed during the ignition delay period. Therefore, it is effective to shorten the ignition delay period. Injecting and burning a small amount of fuel prior to the main injection increases the temperature and pressure in the cylinder in advance, thereby reducing nitrogen oxides without delaying the injection timing.

이와 더불어 초기분사경감 방법은 분사초기에는 미소량을 분사하고 이로부터 분사량을 증가시켜, 갑작스런 분사로인한 압력상승과 이에 따른 연소실내가 고온분위기로 급격히 발달되는 되는 것이 방지되는 것이다.In addition, the initial injection reduction method injects a small amount at the beginning of the injection and increases the amount of injection therefrom, thereby preventing a sudden increase in pressure caused by sudden injection and the rapid development of the combustion chamber in the high temperature atmosphere.

그러나, 이러한 파일럿 분사나 초기분사경감은 상기된 단순 기계적인 분사펌프로는 수행되지 못한다는 문제점이 있었으며, 또한 파일럿 분사에는 확산연소시 연소악화를 방지하기 위하여 고압 고분사율의 주분사가 가능한 분사계가 필수적이라는 문제점도 있었다.However, this pilot injection or initial injection reduction has been a problem that can not be performed with the above-described simple mechanical injection pump, and also in the pilot injection injection system capable of main injection of high pressure high injection rate to prevent combustion deterioration during diffusion combustion There was also a problem that is essential.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 디젤엔진의 분사펌프를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an injection pump of a diesel engine to solve the above problems.

이를 위한 본 발명은 인젝션 파이프의 토출구의 내경을 그 입구보다 작은 축소관으로 대치하고 이러한 축소관의 입구에 플런저를 설치하여 플런저의 이동에 따라 연료의 송압과 그 유량이 결정되도록 하되, 이러한 플런저의 이동은 연료의 유압으로 작동되는 스풀과 연동되도록 한 것으로, 스풀이 설치되는 배럴이 스풀에 의해 2개의 유압실로 구분되고 이러한 유압실은 파일럿 밸브와 셔터 밸브, 그리고 그 크기가 가변되는 오리피스 등과 함께 유로로 연결되는 한편, 상기 파일럿 밸브와 오리피스가 엔진의 통체적 제어를 수행하는 ECU(Electronic Control Unit)의 제어를 받아 스풀의 이동을 제어하고, 그 결과로써 파일럿 분사와 초기경감분사가 이루어지도록 연료의 분사특성이 조정되는 것이다.The present invention for this purpose is to replace the inner diameter of the discharge port of the injection pipe with a reduction tube smaller than its inlet and to install a plunger at the inlet of the reduction tube to determine the transport pressure and the flow rate of the fuel in accordance with the movement of the plunger, The movement is linked to the hydraulically operated spool of fuel. The barrel in which the spool is installed is divided into two hydraulic chambers by the spool, and the hydraulic chamber is connected to the flow path along with the pilot valve, the shutter valve, and the variable orifice. While connected, the pilot valve and the orifice are controlled by an ECU (Electronic Control Unit) that performs the overall control of the engine to control the movement of the spool, and as a result, the injection of fuel to achieve the pilot injection and initial reduction injection The characteristics are adjusted.

도 1 은 디젤엔진 연료계통의 설명도,1 is an explanatory diagram of a diesel engine fuel system;

도 2 (가)는 연료 분사펌프의 외관 설명도,2 (a) is an explanatory view of the appearance of the fuel injection pump;

(나)는 종래 분사펌프를 설명한 개념도,(B) is a conceptual diagram illustrating a conventional injection pump,

도 3 및 도 4 는 본 발명의 구조 및 그 작동상태를 나타낸 개요도이다.3 and 4 are schematic views showing the structure of the present invention and its operating state.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for main parts of the drawing

20 - 축소관,22 - 플런저,20-miniature tube, 22-plunger,

24 - 배럴,26 - 스풀,24-barrel, 26-spool,

28 - 제 1 유압실,30 - 제 2 유압실,28-1st hydraulic chamber, 30-2nd hydraulic chamber,

32 - 제 1 가변오리피스,34 - 유로,32-first variable orifice, 34-euro,

36 - 어큐물레이터,38 - 공급펌프,36-accumulator, 38-feed pump,

40 - 유로,42 - 제 2 가변오리피스,40-euro, 42-second variable orifice,

44 - 유로,46 - 제 3 가변오리피스,44-euro, 46-third variable orifice,

48 - 파일럿밸브,50 - 연결포트,48-pilot valve, 50-connection port,

52 - 요홈,54 - 유로,52-groove, 54-euro,

56 - 셔터밸브,58 - 제 4 가변오리피스,56-shutter valve, 58-fourth variable orifice,

60 - ECU,62 - 솔레노이드,60-ECU, 62-solenoid,

64 - 플로우미터.64-flow meter.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 디젤엔진의 인젝터(5) 유입구에 축소관(20)이 연결되고, 축소관(20)의 입구에는 플런저(22)가 배럴(24)에 삽입된 스풀(26)과 연동되도록 설치되는 한편, 상기 배럴(24)은 스풀(26)에 의해 제 1,2 유압실(28)(30)로 구분되며 제 1 가변오리피스(32)와 함께 유로(34)로 상기 유압실(28)(30)이 연결되고, 제 1 유압실(28)측에는 어큐물레이터(36)가 설치되며, 제 2 유압실(30)은 연료의 공급펌프(38)로 부터 분지된 하나의 유로(40)가 제 2 가변오리피스(42)와 함께 연결되고, 다른 유로(44)는 플런저(22)의 송유이동과 동시에 폐쇠되도록 축소관(20)에 연결됨과 동시에 그 유로(44)에 제 3 가변오리피스(46)가 설치되는 한편, 상기 제 2 유압실(30)은 이것의 압력을 미소경감시키는 파일럿 밸브(48)와 연결됨과 동시에 연결포트(50)를 통해 스풀(26)의 요홈(52)과 연결되고, 배럴(24)의 일측에 스풀(26)의 송유이동시 상기 요홈(52)으로 개방되는 유로(54)와 이것에 셔터 밸브(56)가 설치되며, 상기 유로(54)는 분지되어 제 4 가변오리피스(58)가 설치되고, 상기 제 1,2,3,4 가변오리피스(32)(42)(46)(58)와 파일럿 밸브는 ECU(60)로 그 개도량이 조정되어 축소관(20)의 송유압력과 토출량이 제어되는 구조인 디젤엔진의 연료 분사펌프이다.In the present invention, the reduction tube 20 is connected to the inlet (5) inlet of the diesel engine, the plunger 22 is installed to interlock with the spool 26 inserted into the barrel 24 at the inlet of the reduction tube (20). On the other hand, the barrel 24 is divided into the first and second hydraulic chambers 28 and 30 by the spool 26 and the hydraulic chamber 28 (in the flow path 34 together with the first variable orifice 32) ( 30 is connected, and the accumulator 36 is installed at the first hydraulic chamber 28 side, and the second hydraulic chamber 30 has one flow passage 40 branched from the fuel supply pump 38. It is connected with the second variable orifice 42, the other flow path 44 is connected to the reduction tube 20 so as to be closed simultaneously with the oil movement of the plunger 22, and at the same time the third variable orifice 46 in the flow path 44 Is installed, the second hydraulic chamber 30 is connected to the pilot valve 48 for reducing the pressure thereof and at the same time it is connected to the groove 52 of the spool 26 through the connection port 50. Work of barrel 24 A flow path 54 opening to the groove 52 and a shutter valve 56 are installed at the side of the spool 26 for oil movement, and the flow path 54 is branched so that the fourth variable orifice 58 is installed. The first, second, third and fourth variable orifices 32, 42, 46 and 58 and the pilot valve are controlled by the ECU 60 so that the oil supply pressure and discharge amount of the reduction tube 20 are adjusted. It is a fuel injection pump of a diesel engine that is controlled.

예시도면 도 3 및 도 4 는 본 발명의 구조와 그 작동을 나타낸 개념도로서, 본 발명은 연료 공급펌프에 의해 송압되는 연료의 유압에 의해 스풀(26)을 이동시키고, 이것이 플런저(22)를 구동시켜 축소관(20)을 통해 송유되어 파일럿 분사와 더불어 초기경감분사가 수행될 수 있도록 하였다.3 and 4 are conceptual views showing the structure and operation of the present invention. The present invention moves the spool 26 by the hydraulic pressure of fuel delivered by the fuel supply pump, which drives the plunger 22. It was fed through the reduction tube 20 so that the initial reduction injection with the pilot injection can be performed.

즉, 종래 분사펌프가 파일럿 분사와 초기경감분사를 수행치 못하였던 것은 엔진 크랭크 축의 회전과 연동되는 캠의 회전에 의한 플런저의 단순구동인데, 이에 비해 본 발명은 스풀(26)이 플런저(22)를 구동시키고 이러한 스풀(26)은 연료의 유압으로 작동되므로, 연료의 유압을 제어하면 다변화되는 스풀(26)의 이동이 기대되며, 이에 따라 초기에 미소량을 분사하고 주분사를 수행하는 파일럿 분사와 분사기간 동안 분사율을 증가시켜 가며 수행하는 초기경감분사가 수행되는 것이다.That is, the conventional injection pump was not able to perform pilot injection and initial reduction injection, but the simple driving of the plunger by the rotation of the cam linked with the rotation of the engine crankshaft, in the present invention, the spool 26 is the plunger 22 Since the spool 26 is operated by the hydraulic pressure of the fuel, controlling the hydraulic pressure of the fuel is expected to move the spool 26 to be diversified, and thus, pilot injection for initially injecting a small amount and performing main injection. The initial reduction injection is performed by increasing the injection rate during the injection period.

또한, 스풀(26)의 이동속도를 제어하여 고압을 형성하고, 이것이 축소관(20)을 통해 더욱 가압되어 상기된 바와같이 파일럿 분사에 있어 확산연소시 연소악화를 방지 할 수 있다.In addition, by controlling the moving speed of the spool 26 to form a high pressure, which is further pressurized through the reduction tube 20 can prevent combustion worsening during diffusion combustion in the pilot injection as described above.

이를 위한 스풀(26)은 배럴(24)에 삽입되고, 배럴(24)은 스풀(26)에 의해 제 1, 2 유압실(28)(30)로 구분됨과 동시에 상기 제 1,2 유압실(28)(30)은 제 1 가변오리피스(32)와 함께 유로(34)로 연결되어 있다.The spool 26 for this purpose is inserted into the barrel 24, and the barrel 24 is divided into the first and second hydraulic chambers 28 and 30 by the spool 26 and at the same time, the first and second hydraulic chambers ( 28 and 30 are connected to the flow path 34 together with the first variable orifice 32.

또한, 제 2 유압실(30)은 연료 공급펌프(38)로 부터 분지된 하나의 유로(40)가 제 2 가변오리피스(42)와 함께 연결되어 있으며, 다른 하나의 유로(44)는 제 3 오리피스(46)와 함께 축소관(20)에 연결되어 있다.In addition, in the second hydraulic chamber 30, one flow passage 40 branched from the fuel supply pump 38 is connected with the second variable orifice 42, and the other flow passage 44 is connected to the third flow passage 44. It is connected to the reduction tube 20 together with the orifice 46.

이와 더불어 제 2 유압실(30)에는 파일럿 밸브(48)가 연결되어 있으며, 상기 제 1,2,3 가변오리피스(32)(42)(46)는 ECU(60)의 제어를 받으며, 상기 파일럿 밸브(48) 역시 솔레노이드(62)로 ECU(60)의 제어를 받도록 되어 있다.In addition, a pilot valve 48 is connected to the second hydraulic chamber 30, and the first, second, and third variable orifices 32, 42, 46 are controlled by the ECU 60, and the pilot The valve 48 is also adapted to be controlled by the ECU 60 by the solenoid 62.

따라서, 인젝터(5)로 연료를 공급하는 축소관(20)은 유로(44)로 부터 분사연료가 유입되며, 스풀(26)의 양단은 유로(40)와 유로(34)를 통해 유압을 공급받고 있다.Therefore, injection fuel is introduced from the flow path 44 in the reduction pipe 20 for supplying fuel to the injector 5, and both ends of the spool 26 supply hydraulic pressure through the flow path 40 and the flow path 34. I am getting it.

여기서, 상기 유로(44)에는 플로우 미터(64)가 설치되어 있어 ECU(60)가 송유연료량을 체크하도록 하였으며, 상기 플로우 미터(64)의 송출신호와 제 3 가변오리피스(46)의 제어를 통해 축소관(20)으로 유입되는 연료, 즉 인젝터(5)로 분사되는 연료량을 제어하도록 되어 있다.Here, a flow meter 64 is installed in the flow path 44 so that the ECU 60 checks the amount of fuel oil, and through the transmission signal of the flow meter 64 and the control of the third variable orifice 46. The amount of fuel introduced into the reduction tube 20, that is, the amount of fuel injected into the injector 5 is controlled.

또한, ECU(60)가 제 1,2 가변오리피스(32)(42)를 제어하여 제 1,2 유압실(28)(30)의 평형을 유지시킨 상태에서 파일럿 밸브(48)의 솔레노이드(64)를 구동시켜 이를 개도시키면, 제 2 유압실(30)이 감압되고, 그 평형이 깨져 스풀(26)이 송유이동되는데, 이때 제 1,2 가변오리피스(28)(30)의 개도량과 파일럿 밸브(48)의 개도량을 제어하여 그 이동속도의 제어가 가능하다.In addition, the solenoid 64 of the pilot valve 48 is in a state where the ECU 60 controls the first and second variable orifices 32 and 42 to balance the first and second hydraulic chambers 28 and 30. By driving), the second hydraulic chamber 30 is depressurized, its balance is broken, and the spool 26 is oil-transferred, wherein the opening amount and pilot of the first and second variable orifices 28 and 30 are moved. It is possible to control the opening speed of the valve 48 to control its moving speed.

즉, 스풀(26)을 느리게 이동시켜, 주분사에 앞서 미소량의 연료를 분사시킴으로써, 상기된 파일럿 분사의 초기단계가 수행되며, 그 속도를 차츰 증가시켜 초기경감분사가 수행되는 것이다.That is, by slowly moving the spool 26 and injecting a small amount of fuel prior to the main injection, the initial stage of the pilot injection described above is performed, and the speed is gradually increased to perform initial reduction injection.

한편, 스풀(26)의 요홈(52)은 연결포트(50)로 제 2 유압실(30)과 연결되어 있으며, 배럴(24)의 일측에는 스풀(26)의 송유이동시 개도되는 유로(54)가 형성되고, 이것이 분지되어 하나에는 셔터 밸브(56)가 설치되어 있고, 다른 하나에는 제 4 가변오리피스(58)가 연결되어 있으며 이 역시 ECU(60)의 제어를 받도록 되어 있다.On the other hand, the groove 52 of the spool 26 is connected to the second hydraulic chamber 30 by the connecting port 50, the flow path 54 to be opened when the oil movement of the spool 26 on one side of the barrel 24 Is formed, and this is branched so that one is provided with a shutter valve 56, and the other is connected with a fourth variable orifice 58, which is also under the control of the ECU 60.

따라서, 상기 파일럿 밸브에 의해 스풀(26)이 느리게 이동하다가 상기 유로(54)가 개방되면 제 2 유압실(30)의 유압은 셔터 밸브(56)와 제 4 가변오리피스(58)에 의해 급강하되며, 이에 의해 스풀(26)은 제 2 유압실(30)측으로 급이동되어 강한 압력파를 형성하는 것이다.Therefore, when the spool 26 moves slowly by the pilot valve and the flow path 54 is opened, the hydraulic pressure of the second hydraulic chamber 30 is dropped by the shutter valve 56 and the fourth variable orifice 58. As a result, the spool 26 is rapidly moved toward the second hydraulic chamber 30 to form a strong pressure wave.

한편, 상기 제 1, 2 가변오리피스(32)(42)에 의해 제공된 유압을 기초로 상기 제 4 가변오리피스(58)의 개도량 조절로 상기 스풀(26)의 급이동 속도가 제어되며, 상기된 바와 같이 제 1, 2 가변오리피스(32)(42) 역시 그 개도량이 조절되므로, 이것들의 조합에 의해 스풀(26)의 이동속도는 다변화 되는 것이며, 이에 의한 분사특성이 무수한 경우의 수로 제어되는 것은 당연한 결과이다.Meanwhile, the rapid moving speed of the spool 26 is controlled by adjusting the opening amount of the fourth variable orifice 58 based on the hydraulic pressure provided by the first and second variable orifices 32 and 42. As described above, since the opening amount of the first and second variable orifices 32 and 42 is also adjusted, the moving speed of the spool 26 is diversified by the combination of these, and thus the number of cases where the injection characteristics are innumerable is controlled. This is a natural result.

뒤이어 스풀(26)의 송유행정이 끝나면, 축소관(20)의 잔여 압력이 플런저(22)에 복귀시키는 힘을 작용시키게 되고 이와 상기 가변 오리피스의 유압조절로 제 2 압력실(30)의 유압이 제 1 압력실(28)보다 높게 되어 스풀(26)이 복귀되며, 다시 제 1, 2 압력실(28)(30)이 평형을 이루어 상기 과정이 반복되는 것이다.Subsequently, when the oil feeding stroke of the spool 26 is finished, the residual pressure of the reduction tube 20 exerts a force to return to the plunger 22, and the hydraulic pressure of the second pressure chamber 30 is reduced by the hydraulic adjustment of the variable orifice. The spool 26 is returned by being higher than the first pressure chamber 28, and the first and second pressure chambers 28 and 30 are balanced again, and the above process is repeated.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 스풀(26)이 플런저(22)를 구동시키고 이러한 스풀(26)은 연료의 유압으로 작동되는데, 연료의 유압을 ECU(60)가 제어하고 이에 따라 스풀(26)의 이동이 다변화되어, 초기에 미소량을 분사하고 주분사를 수행하는 파일럿 분사와 분사기간 동안 분사율을 증가시켜 가며 수행하는 초기경감분사가 수행되므로써 디젤엔진의 배기가스가 저감되는 효과가 있다.According to the invention as described above, the spool 26 drives the plunger 22 and this spool 26 is operated with the hydraulic pressure of the fuel, the hydraulic pressure of the fuel being controlled by the ECU 60 and accordingly the spool 26. ) Is diversified, the pilot injection for initial injection of a small amount and the main injection and the initial reduction injection to increase the injection rate during the injection period is performed to reduce the exhaust gas of the diesel engine .

Claims (1)

디젤엔진의 인젝터(5) 유입구에 축소관(20)이 연결되고, 축소관(20)의 입구에는 플런저(22)가 배럴(24)에 삽입된 스풀(26)과 연동되도록 설치되는 한편, 상기 배럴(24)은 스풀(26)에 의해 제 1,2 유압실(28)(30)로 구분되며 제 1 가변오리피스(32)와 함께 유로(34)로 상기 유압실(28)(30)이 연결되고, 제 1 유압실(28)측에는 어큐물레이터(36)가 설치되며, 제 2 유압실(30)은 연료의 공급펌프(38)로 부터 분지된 하나의 유로(40)가 제 2 가변오리피스(42)와 함께 연결되고, 다른 유로(44)는 플런저(22)의 송유이동과 동시에 폐쇠되도록 축소관(20)에 연결됨과 동시에 그 유로(44)에 제 3 가변오리피스(46)가 설치되는 한편, 상기 제 2 유압실(30)은 이것의 압력을 미소경감시키는 파일럿 밸브(48)와 연결됨과 동시에 연결포트(50)를 통해 스풀(26)의 요홈(52)과 연결되고, 배럴(24)의 일측에 스풀(26)의 송유이동시 상기 요홈(52)으로 개방되는 유로(54)와 이것에 셔터 밸브(56)가 설치되며, 상기 유로(54)는 분지되어 제 4 가변오리피스(58)가 설치되고, 상기 제 1,2,3,4 가변오리피스(32)(42)(46)(58)와 파일럿 밸브는 ECU(60)로 그 개도량이 조정되는 구조인 디젤엔진의 연료 분사펌프.The reduction tube 20 is connected to the inlet 5 of the diesel engine, and the plunger 22 is installed at the inlet of the reduction tube 20 so as to be interlocked with the spool 26 inserted into the barrel 24. The barrel 24 is divided into the first and second hydraulic chambers 28 and 30 by the spool 26, and the hydraulic chambers 28 and 30 are transferred to the flow path 34 together with the first variable orifice 32. The accumulator 36 is installed at the side of the first hydraulic chamber 28, and the second hydraulic chamber 30 has a second variable flow path 40 branched from the fuel supply pump 38. It is connected with the orifice 42, the other flow path 44 is connected to the reduction tube 20 so as to be closed at the same time as the oil movement of the plunger 22, and at the same time the third variable orifice 46 is installed in the flow path 44 On the other hand, the second hydraulic chamber 30 is connected to the pilot valve 48 for reducing the pressure of the micro, and at the same time connected to the groove 52 of the spool 26 through the connection port 50, the barrel ( On one side of the spool ( A flow path 54 opening to the groove 52 and a shutter valve 56 are installed in the oil movement of the 26, and the flow path 54 is branched to provide a fourth variable orifice 58. 1,2,3,4 variable orifices (32) (42) (46) (58) and pilot valves are fuel injection pumps for diesel engines whose structure is controlled by the ECU (60).
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