KR100377894B1 - 연료분사장치 - Google Patents

Abstract

연료 분사 펌프를 구비한 연료 분사 장치에 있어서, 연료 분사 펌프의 고압공급부가 압력 방출 통로(30)를 제어하는 전기 제어 방식의 밸브(24)에 의해 규정되도록 되어 있으며, 이 밸브의 폐쇄에 의해 전분사량의 공급 단계 및 주분사량의 공급 단계가 규정되도록 되어 있는 형식의 것에 있어서, 분사 정밀도를 높이기 위한 분사 밸브(13)가 설치되어 있으며, 이 분사 밸브의 밸브 니들(31)이 개방 행정시에 완충실(39)로부터 연료를 밸브 니들 행정의 증대에 수반하여 작아지는 교축 개구(절결(50))를 거쳐서 밀어 붙여지도록 되어 있다.

이에 의해, 밸브 니들의 개방 운동이 압력 충격의 영향을 받지 않고, 제어된 연료 분사 정밀도가 높아진다.

Description

연료 분사 장치{Fuel Injector System}

본 발명은 연료 분사 펌프를 구비한 연료 분사 장치로서, 펌프 작업실과 분사압에 달한 연료를 펌프 작업실로부터 공급하는 연료 분사 밸브와, 전기식으로 제어되는 밸브를 갖고 있으며, 상기 밸브를 거쳐서 연료 분사 펌프의 펌프 작업실이분사량, 분사 시간을 제어하기 위해 전분사와 주분사 사이에서 분사를 중단하기 위해 흡입실에 접속되거나 또는 폐쇄되도록 되어 있는 형식의 것에 관한 것이다.

이와 같은 형식의 독일연방공화국 특허 제3644257호 명세서에 의해 공지된 시스템에 있어서는 연료 분사 펌프로서 분배식 분사 펄프가 설치되어 있으며, 왕복 구동되는 동시에 회전하는 플런저를 구비하고 있다. 이 플런저는 그 회전 운동시 및 펌프 행정시에 각각 하나의 연료 분사 밸브로 통하고 있는 다수의 분사 라인 중 각각 하나에 분사압에 달한 연료를 공급한다. 이 분사 라인 내에는 각각 하나의 압력 밸브가 설치되어 있어서, 이 압력 밸브는 연료 분사 노즐을 통하여 연료가 압송될 때 압송 방향으로 개방하고, 분사 종료시에 폐쇄하도록 되어 있다. 분사 라인 내에는 또 압력 유지 밸브가 설치되어 있으며, 이 압력 유지 밸브는 압력 밸브와 연료 분사 밸브 사이의 압력파를 해소하여 이 영역에서 분사 단계 중에 소정의 일정 레벨압을 유지하기 위해 설치되어 있다. 이는 압력 밸브와 연료 분사 펌프와의 사이의 영역에서 여기에 존재하는 연료의 양을 고압 분사 개시 시점에 있어서 필요한 압력 레벨로 상승시키기 위해 규칙적으로 일정 레벨압으로 분사 휴지시에 항상 같은 양이 필요해지도록 하기 위한 공지의 수단이다. 이 연료량은 상기 영역에 있어서 각각 다른 잔류압이 존재할 때 각각 매우 달라져 있으므로, 또 연료 분사 펌프에서 양이 조절되어 실제로 분사되는 고압 분사량은 그 때 마다 달라져 있고, 이에 의해 분사량에 변동이 생기게 된다. 이는 규칙적으로, 균압 밸브로서 구성된 공지의 압력 밸브에 의해 회피된다. 마찬가지 작용은 소위 정용량 밸브에 의해 얻어진다. 이 정용량 밸브는 압력 밸브의 폐쇄 재료가 폐쇄하는 순간에 압력 밸브와 연료 분사 밸브 사이의 라인 시스템으로부더 소정 연료 빼기량을 뺏도록 되어 있다. 이에 의해 잔류압 혹은 레벨압도 분사압 보다 낮은 소정치가 되므로 연료 분사 밸브와 압력 밸브 사이에서 고압 분사 종료 후에 반복하여 생기는 압력파에 의해 내연 기관의 연소실 내에 연료의 후분사를 초래하는 일이 없도록 해야 한다.

또, 유리하게는 연료 분사 펌프의 각각 연료를 공급하는 실린더의 작업 주기마다 전분사와 주분사로 나뉘어진 연료 분사에 있어서도 마찬가지로, 분사 중단시에 있어서의 양호하게 제어된 레벨압이 얻어지도록 배려해야 한다.

청구항 1의 상위 개념에 따라서 전기 제어되는 밸브에 의해 제어되는 주 분사량을 공급하는 연료 분사 시스템에 있어서는 또 전기 제어되는 밸브의 개방 및 폐쇄시에 라인 시스템 내에 큰 압력 충격이 생긴다는 결점이 있다. 이 경우에 전기제어되는 밸브, 대개의 경우 전자 밸브는 고회전수에 있어서도 충분히 신속하고 높은 제어 속도로 단시간에 개방 및 페쇄할 때에도 주 분사에 대해 소정 간격으로 제어할 수 있게 구성되어 있다. 이에 의해 전기 제어되는 밸브는 높은 개폐 속도로 작동되므로 압력 충격이 생기게 된다. 이와 같은 압력 충격은 특히 저회전수에 있어서 생기고, 또 특히 전분사와 주분사 사이의 영역에 있어서 생긴다. 왜냐 하면, 여기서는 반복하여 생기는 압력파를 보상하기 위한 시간적으로 짧을 가능성 밖에 없기 때문이다. 전분사 또는 주 분사의 그 때 마다의 분사 개시 시점에 있어서 높이에 관련하여 작용하는 압력파는 분사 밸브의 개방 혹은 폐쇄 작업에 영향을 부여한다. 이 경우 특히 분사밸브의 개방이 적절치 않다. 왜냐하면, 자기 점화식 내연 기관에 있어서는 효과적인 연료 분사 개시 시점이 내연 기관의 연소를 제어하고,내연 기관의 효율, 잡음 및 배기 가스 배출을 위해 중요하기 때문이다. 또, 전분사 및 주분사를 공급하기 위해 설치되어 있는 내연 기관에 있어서는 주분사에 있어서의 분사량의 율 및 분사의 형상이 중요하다. 또, 주분사의 개시 시점에 있어서의 전분사된 량은 완전히 바뀌어야 하므로 이를 위해서는 주분사에 있어서의 분사 개시 시점이 매우 중요하다. 이와 같은 관계는 분사 밸브의 밸브 니들의 개방 특성에 의해 큰 영향을 받는다. 이 압력 제어된 밸브 니들은 한 쪽에서는 연료 고압 압송을 기초로 하여 그리고 다른 쪽에서는 연료 고압 압송의 제어에 대해 전기 제어되는 밸브에 의해 생기는 각종 압력 상태에 반응한다.

국제 특허 공개 공보 WO90/08296에는 또 연료 분사 펌프의 고압 압송에 의해 전분사 및 주분사를 실현하려는 연료 분사 밸브가 공지이다. 이 경우, 연료 분사 밸브 내에는 변위 피스톤이 설치되어 있으며, 이 변위 피스톤은 공급된 고압 연료에 의해서 소정 스프링의 스프링력에 대항하여 소정이 정도 만큼 전위할 수가 있다. 이 변위 피스톤에 대해 평행하게 연료 분사 밸브의 밸브 니들에 압력 부하를 가하는 압력 부하 부재가 설치되어 있으며, 이 압력 부하 부재는 공급된 연료압에 의해 소정 밸브 스프링의 스프링력에 대항하여 분사 개시 시점에 있어서 분사 개구를 개방한다. 밸브 스프링은 동시에 보상 피스톤의 복귀 스프링이기도 하다. 이에 의해 이 공지의 해결책 및 스프링의 상응하는 구성에 있어서 연료 펌프의 고압 압송 개시에, 우선 분사가 행해지고 이어서 변위 피스톤의 변위가 행해진다. 이 변위 운동에 의해서 공급된 연료로부터 소정량이 빼앗기므로, 밸브 니들의 압력은 개방 압력하에 저하하고, 특히 스프링의 프리로드(예비 하중)은 변위 피스톤의 운동에의해 상승한다. 연료 분사 펌프에 더욱 공급함으로써 더욱 압력이 높아질 때 까지 밸브 니들은 폐쇄 위치에 머물고, 이어서 주 분사를 행하기 위해 분사 개구를 개방한다. 이와 같은 전분사 및 주분사의 제어는 운동 역학 및 소정 부착측의 변수에 현저하게 기초를 두고 있다. 이에 의해 연료 분사의 분사 형상이 자주 방해를 받는다. 또 대개의 경우, 변위 피스톤은 늦게 변위하므로, 전분사량은 어울리지 않게 높아지고, 전분사는 약간 늦게 개시되므로 주분사에 대해 너무 적은 양의 전분사량이 분사되고, 또 전분사와 주분사의 중단이 충분히 행해지지 않는다. 공지의 연료 분사 밸브는 또 밸브 니들의 후방측에서 완충실을 갖고 있으며, 이 완충실은 교축 접속을 거쳐서 연료가 충전되고, 또 스프링이 수용된 실에 접속되어 있다. 이 실은 소정 압력하에, 예를 들면 연료 분사 펌프의 전방 필드 펌프의 압력 혹은 복귀압력에 노출된다. 이 경우에, 완충실과 연료가 충전된 실의 사이의 교축 부위는 밸브 니들이 우선 비교적 큰 교축 횡단면을 그 출발 위치 혹은 폐쇄위치에서 개방되고, 이어서 이 교축부의 횡단면은 밸브 니들의 개방 운동중에 감소시키므로, 점차 커지는 완충 작용 또는 점차 커지는 복귀력이 밸브 니들에 작용한다. 여기서 전분사의 제어에 관련하여 구성된 구조는 전분사 및 주분사를 가능케하는 변위 피스톤(동시에 밸브 니들의 개방 특성에도 영향을 부여한다)의 다이나믹한 특성을 고려하면서 전분사와 주분사의 사이의 정확한 분리를 가능케 한다. 교축 개구에 의해 밸브 니들의 개방 운동은 제동되므로, 전분사의 개시 시점에 있어서 밸브 니들의 개방시에 밸브 니들의 용적을 제거함으로써 밸브 니들에 작용하는 연료압에 있어서 너무 높은 압력 저하 속도가 생기는 일은 없다. 이는 특히 연료 분사 펌프의 연료 압송률이 적고 나아가서는 밸브 니들의 개방에 의해 생기는 압력 저하가 충분히 신속하게 보상받을 수 없는 낮은 회전수 범위 내에서 작용한다. 이와 같은 수단은 전분사와 주분사 사이의 분리를 형성하는 변위 피스톤의 변위 운동을 야기하기 위해서도 특히 의미가 있다,

본 발명의 상위 개념에 의한 연료 분사 펌프에 있어서는 이상의 공지의 장치와는 다르며, 전분사와 주분사의 분리는 소정 시점에 작동되는 전자 밸브에 의해서만 제어된다. 그러나, 여기서는 전기 제어되는 제어 밸브의 강한 압력 충격을 수반하는 신속한 절환 운동을 기초로 하여 서두에 서술한 다른 결점이 생긴다.

여기서, 본 발명의 과제는 서두에 서술한 형식의 본 발명의 상위 개념에 의한 연료 분사 펌프에 있어서의 분사 정밀도에 영향을 미치는 상기 결점을 피할 수 있다.

이 과제를 해결한 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 분사 구멍을 제어하기 위한 분사 밸브가 밸브 니들을 갖고 있으며, 상기 밸브 니들이 개방 방향으로, 펌프 작업실로부터 공급되는 연료에 의해 부하되고, 폐쇄 방향으로 스프링에 의해 부하받게 되어 있으며 상기 스프링이 고압에 의해 부하받는, 연료가 충전된 실 내에 배치되어 있으며, 밸브 니들이 분사 구멍과는 반대측으로 향한 측에서 완충실을 제한하고, 이 완충실의 축방향 제한벽이 밸브 니들의 행정 운동을 제한하기 위한 스톱퍼를 형성하고 있으며, 상기 완충실이, 교축 개구를 거쳐서 연료가 충전된 실에 접속되어 있으며, 교축 개구가, 완충실과 연료가 충전된 실과 드러스트 핀에 설치된 절결과의 사이의 접속 개구에 의해 형성되어 있으며, 상기 드러스트 핀이 접속개구를 통해서 연료가 충전된 실 내로 돌출되어 있어서 밸브 니들에 의해서 이동되고, 또 스프링에 의해 부하받고 있으며, 상기 트러스트 핀과 함께 이동하는 절결에 의해 교축 개구의 횡단면이 개방 방향에 있어서 밸브 니들의 행정 개시시점에서 커져 있어서 밸브 니들의 행정 운동중에 감소되도록 되어 있다.

본 발명의 해결책에 따르면, 전기 제어되는 밸브의 절환 운동으로 피이드백되고, 연료 분사 밸브의 밸브 니들의 다이나믹성에 영향을 주는 압력 충격은 감소된다. 즉, 전기 제어되는 밸브에 의해 펌프 작업실의 압력 방출을 중단함으로써 밸브 니들이 압력 상승 및 분사 개시 시점의 제어에 신속하게 응답하지만 그에 이어서 밸브 니들의 운동은 유리한 형식으로 제어됨으로써 압력 충격은 감소된다. 밸브 니들의 변위시에 있어서 교축 개구의 횡단면이 점차 감소함으로써 밸브 니들의 운동은 여러가지 다른 압력 형성 속도 혹은 압력 충격과는 거의 무관하다. 밸브 니들은 일정한 행정 운동을 일으키고, 이 행정 운동은 교축 개구에 의해 혹은 이 교축 개구에 있어서 유출하는 연료에 의해 제어된다. 그와는 반대로, 전 분사의 종료 시점에 있어서, 펌프 작업실이 전기 제어되는 밸브를 거쳐서 신속하게 압력 방출되고, 그에 의해서 연료 분사 펌프와 연료 분사 밸브 사이에서 압력파가 생기면, 밸브 니들의 운동 역전 개시 시점으로부터 폐쇄 방향으로 완충 실내에 중공실이 형성되어 있음을 기초로 하여 사실상 교축은 작용하지 않으므로, 밸브 니들의 소망하는 신속한 폐쇄 운동이 얻어진다. 이에 의해 신속하게 전기 제어되는 밸브에 관련하여 새로운 이점 및 본 발명에 의한 연료 분사 장치(시스템)의 제어 결과에 긍정적인 작용이 미치게 된다. 청구항 2 이하에 기재한 해결책에 의해 각각의 분사 시스템및 그 다이나믹한 상태로 유리하게 맞추는 것이 가능하다.

이하에, 도면에 도시한 실시예에 대해 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.

제1도에는 본 발명에 의한 분배형 분사 펌프의 개략도가 도시되어 있다. 도시한 실시예에서는 축방향 피스톤 펌프 구조 형식에 의한 분배형 분사 펌프가 도시되어 있으나, 분배형 분사 펌프 혹은 내연 기관 또는 열형 펌프의 각 실린더에 공급하기 위한 하나의 플런저 만을 구비한 개별 펌프에도 사용할 수 있다. 제1도에 도시한 형식의 분배형 분사 펌프에 있어서는 플런저(1)가 설치되어 있으며, 이 플런저(1)는 실린더 구멍(2) 내에서 미끄럼 가능하고 회전 가능하게 배치되어 있어서 여기서 단부면측이 펌프 작업실(10)을 폐쇄하고 있다. 플런저는 축방향으로 향해진 캠을 갖는 캠 디스크(6)에 도시하지 않은 스프링을 거쳐서 연결되어 있고 캠 디스크는 상세하게 도시하지 않은 구동축에 의해 공지된 형식으로 회전 구동된다. 이 경우, 캠 디스크는 스프링의 영향을 받아서 축방향으로 정치된 공지의 롤러 링 상을 전동하여 플런저에 왕복 운동하는 펌프 운동 및 흡입 운동을 부여한다. 펌프 작업실(10)로부터 연료를 고압으로 물리치는 펌프 피드 행정에 배속된 회전 운동시에 있어서 플런저는 플런저의 외주면에 설치된 분배홈(8)을 거쳐서 다수의 분사 라인(7)에 접속된다. 분배 홈은 종통로(9)를 거쳐서 펌프 작업실에 항상 접속되어 있다. 분사 라인은 가압 밸브(12)를 거쳐서 연료 분사 밸브(13)로 통해 있으며, 이 연료 분사 밸브(13)는 내연 기관의 각각의 실린더에 배속되어 있다.

펌프 작업실(10)에의 연료 공급은 흡입실(17)(이 흡입실(17)은 일점 쇄선으로 도시되어 있고 연료 분사 펌프의 케이싱 내에 갇혀 있다)에 의해 공급되는 흡입 라인(15)을 거쳐서 행해진다. 흡입실에는 연료 공급 펌프(18)에 의해 연료가 공급되고, 이 연료 공급 펌프(18)는 연료 분사 펌프와 동기적으로 예를 들면 구동축에 의해 구동되고, 이에 의해 연료를 회전수에 따른 양 만큼 흡입실로 보낸다. 흡입실 내의 압력은 이 압력에 의해 연료 분사 펌프의 보조 기능을 제어하고 싶은 경우에는 일반적으로 보조적인 압력 제어 밸브(19)에 의해 회전수에 관련하여 제어된다. 연료는 항상 오버플로우 교축부(22)를 거쳐서 저장 용기(23)에 복귀 안내되므로 이에 의해 얻어진 분사 펌프의 냉각 혹은 흡입실의 가스 빼기를 위한 배려가 이루어진다. 흡입 라인(15)은 역지 밸브(16)를 거쳐서 펌프 작업실로 통해 있으며, 이 경우 역지 밸브는 펌프 작업실을 향해 개방되어 있다. 이 역지 밸브에 대해 평행하게 전기 제어되는 밸브(24)는 역지 밸브(16)을 통하는 바이패스 라인(21)을 제어하고, 이 역지 밸브에 의해 밸브(24)의 개방시에 펌프 작업실(10)과 흡입실(17) 사이의 접속을 형성하고, 밸브의 폐쇄시에 펌프 작업실(10)을 폐쇄한다. 전자 밸브로서의 전기 제어되는 밸브(24)는 운전 변수에 따라서 제어 장치(25)에 의해 공지 형식으로 제어된다.

이 전기 제어되는 밸브(예를 들면 플런저의 흡입 행정 시에 역지 밸브(16)에 대해 부가적으로 연료를 펌프 작업실로 보내는)에 의해 플런저의 고압에 의한 압송의 개시 시점이 제어되고, 나아가서는 이 밸브에 의해 분사 개시 시점도 제어되도록 되어 있다. 폐쇄시에 펌프 작업실(10) 내에서는 분사압이 형성되고, 이 분사압은 종통로(9) 및 분배 홈(8)을 거쳐서 분사 라인(7) 중 하나에 공급된다. 전기식으로 제어되는 밸브가 재개방됨으로써 이 고압의 압송은 중단되므로 밸브의 폐쇄시간이 분사 시점 및 분사량을 규정한다. 또 이 밸브에 의해 다음과 같이 하여 전분사를 실현할 수도 있다. 즉, 이 밸브가 전분사 개시 시점에서 폐쇄되고, 분사량을 조량한 후 다시 개방되고, 주 분사량의 압송 개시 중의 휴지 후에 다시 폐쇄되고, 주 분사의 종료 시점에서 다시 개방됨으로써 전분사를 실현할 수 있다.

제2도에는 제1도에서 개략적으로 도시한 연료 분사 펌프의 부분 단면도가 도시되어 있다. 연료 분사 밸브의 케이싱(26) 내에 설치된 공급 구멍(27)을 거쳐서 연료 분사 밸브에 연료가 공급된다. 이어서 연료는 압송 통로(28)를 거쳐서 압력실(29)로 공급된다. 이 압력실(29) 내에는 밸브 니들(31)의, 압력실 측으로 향해진 가압 견부(32)가 돌입되어 있으며, 밸브 니들(31)은 이 가압 견부(32)에 이어서 직경이 감소된 부분으로 이행하고, 또 원추형 선단부(33)로 이행하고 있다. 이 원추형 선단부(33)에 의해 이 밸브 니들의 원추형 선단부가 밸브 시트에 맞닿아 있는 동안, 밸브 시트(34) 내에서 개구하는 분사 구멍(36)은 폐쇄된다. 밸브 니들은 종방향 구멍(37) 내에서 안내되고 있어서 그 후방측(38)이 완충실(39) 내로 돌입하고 있으며, 밸브 니들의 후방측(38)과 마주보는 완충실(39)의 제한벽이 밸브 니들을 위한 스톱퍼(40)를 형성한다.

밸브 니들의 축선에 대해서 동축적으로, 완충실(39)로부터 접속 개구(42)가 연료 분사 밸브 내에 배치된 연료가 충전된 실(43) 내로 연장되어 있다. 이 연료가 충전된 실(43) 내에 압축 코일 스프링(45)이 배치되어 있으며, 이 압축 코일 스프링(45)는 한 쪽에서는 케이싱에 고정되어 지지되어 있고 다른 쪽에서는 스프링 받침(46)에 맞닿아 있으며, 이 스프링 받침(46)은 압축 코일 스프링에 의해 드러스트 핀(48)에 밀어 붙여지고 있다. 이 트러스트 핀(48)은 연료가 충전된 실(43)로부터 접속 개구(42)를 통하여 완충실(39) 내로 돌입하고, 압축 코일 스프링(45)의 스프링력을 밸브 니들(31)에 전달한다.

제3도 및 제4도에 확대하여 도시한 바와 같이 드러스트 핀(48)은 절결(50)을 갖고 있으며, 이 절결(50)은 밸브 니들(31)의 축선(51)에 따른 1평면에서 사다리꼴 형상을 갖고 있다. 제3도에는 폐쇄된 분사 구멍에 따른 밸브 니들(31)의 형상이 도시되어 있다. 이 경우, 절결(50)은 그 형상에 의해 완충실(39)을 연료가 충전된 실(34)에 접속한다. 이 실시예에 있어서는 접속 개구는 또 연료가 충전된 실(43)로부터 깔때기 형상으로 좁아져 있어서 이에 의해 완충실에의 이행부에서 교축 립(53)을 형성하고 있다. 교축 립의 이와 같은 구성을 위해서는 접속 개구가 구멍으로서 형성되어 있고, 이 구멍이 압력(연료)이 충전된 실(43)과 완충실 사이의 완충실측에 단차식 구멍으로서 구성되어 있으면 충분하다. 이에 의해 교축 립(53)에 이어서 우선 단차부가 존재하고, 이어서 스톱퍼(40)에의 이행부가 형성된다.

도시한 위치에서는 교축 개구(54)의 횡단면은 최대이며, 이어서 밸브 니들이 상방 이동 운동함에 따라서 사다리꼴을 형성하는 절결(50)의 경사진 측면의 제한벽에 의해 교축 개구(54)는 점차 감소한다.

제4도에는 제2 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서는 절결(151)은 연료가 충전된 실(43)에서 밸브 니들의 축선(51)에 대해 반경 방향의 평면에 존재하는 제한벽(56)을 이에 대해 완충실(39)로 향한 절결의 제한벽(57)은 축선(51)에 대해경사진 각도로 연장되어 있다. 접속 개구는 역시 단차 구멍으로서 구성되어, 이 실시예에서는 교축 립을 갖고 있지는 않다. 완충실을 향한 모서리부(58)는 절결(151)과 동시에, 밸브 니들의 행정에 따라서 연속적으로 변화하는 교축 횡단면을 형성하고 있다.

제3도 및 제4도에 도시한 교축 횡단면의 연속적인 변화 이외에 절결(50 혹은 151)을 상응하게 형성함으로써 교축 횡단면의 단계적인 감소도 얻을 수 있다. 중요한 것은 밸브 니들의 행정 개시시에 완충실(39)과 실(43) 사이의 오버 플로우 횡단면으로서 최대의 횡단면이 존재하고, 이 실(43)은 압력 방출 구멍(59)을 거쳐서 압력 방출 가능하며, 또 실(43)에는 압력 방출 구멍(59)을 거쳐서 낮은 압력하에 있는 연료가 공급 가능하다. 이 연료는 연료 분사 펌프, 흡입실 또는 누설 라인에 공급될 수 있다. 누설 연료는 압력실(29)로부터 밸브 니들의 가이드를 거쳐서 완충실 내로도 침입하므로, 완충실(39)은 항상 연료로 충만된다. 최초는 약간만 교축하여 완충실(39)을 압력 방출함으로써 기본적으로 분사 압력이 밸브 니들(31)의 가압 견부(32)에 작용함으로써 발생하는 압력 부하시에 밸브 니들이 연속적으로 상승하도록 작용하므로, 압력실(29) 내에서 제어되지 않는 압력 저하가 생기는 일은 없다. 밸브 니들이 더욱 이동함으로써, 교축 횡단면이 감소함에 따라서 보다 강하게 완충되므로, 밸브 니들은 그 행정 스톱퍼에 달할 때까지 제어된 일정한 개방을 행한다. 유량은 분사압의 평방근에 수반하여 점차 증대한다. 이로써 밸브운동의 개방 운동이 압력 완충에 의해 받는 영향은 감소되고, 전자 제어식 밸브를 거친 충격적인 부하 및 시스템의 부하 경감(압력 방출)에 의해 분사 시스템(분사 장치) 내에서 생기는 제어할 수 없는 행정 변동과는 주관한 분사 결과가 얻어진다. 분사 정밀도는 다수의 변수를 기초로 한 전분사의 가능성, 양 및 시간의 제어에 관련하여 현저하게 높아진다.

개방 스톱퍼에 달할 때의 최대 개방 행정까지 밸브 니들의 개방 운동 중에 있어서의 교축 횡단면의 변화가 핀에 설치된 절결을 적당한 형상으로 형성함으로써 밸브 니들의 개방 개시 시점에 있어서의 교축 횡단면이 최대로 되도록 구성되어 있으면, 특히 점차 간소하고 이어서 다시 증대하도록 되어 있으므로, 분사 단계의 최후에 밸브 니들의 보다 고속인 개방 운동이 얻어진다. 이와 같은 밸브 니들의 개방 속도가 증대함으로써 이에 의해 분사는 전체적으로 단축된다. 이 경우, 완충실과 연료가 충전된 실과의 사이의 접속 횡단면 혹은 교축 횡단면은 밸브 니들의 행정의 최후의 시점에 있어서 밸브 니들의 행정 개시 시점의 교축 횡단면 보다 현저하게 커져서 좋다. 이와 같은 횡단면은 원통 형상으로 구성된 접속 구멍(42)의 두 개의 제한 모서리와 협동하는 연삭부를 드러스트 핀에 설치함으로써 간단한 형식으로 실현할 수 있다.

밸브 니들의 폐쇄 운동은 신속하게 증대하는 교축 횡단면 때문에 그리고 완충실(39)의 완충 작용이 없어지기 때문에 거의 방해받는 일은 없으므로 밸브 니들은 분사 종료 후에 신속하게 폐쇄되고 전분사 시점 혹은 주분사가 정확하게 종료한다.

제1도는 전자 밸브에 의해 제어되는 연료 분사 펌프의 원리도.

제2도는 본 발명의 제1 실시예에 의한 연료 분사 펌프의 일부로서의 연료 분사 밸브의 중앙부의 종단면도.

제3도는 제2도에 도시한 연료 분사 밸브의 본 발명의 주요 부분의 제1 실시예를 도시한 부분 단면도.

제4도는 연료 분사 밸브에 있어서의 본 발명의 주요한 부분의 제2 실시예를 도시한 부분 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 플런저 2 : 실린더 구멍

6 : 캠 디스크 7 : 분사 라인

8 : 분배 홈 9 : 종통로

10 : 펌프 작업실 12 : 가압 밸브

13 : 연료 분사 밸브 15 : 흡입 라인

16 : 역지 밸브 17 : 흡입실

18 : 연료 공급 펌프 19 : 압력 제어 밸브

21 : 바이패스 라인 22 : 오버플로우 교축부

23 : 저장 용기 24 : 밸브

25 : 제어 장치 26 : 케이싱

27 : 공급 구멍 28 : 압송 통로

29 : 압력실 31 : 밸브 니들

32 : 가압 견부 33 : 원추형 선단부

34 : 밸브 시트 36 : 분사 구멍

37 : 종방향 구멍 38 : 후방측

39 : 완충실 40 : 스톱퍼

42 : 접속 개구 43 : 실

45 : 압축 코일 스프링 46 : 스프링 받침

48 : 드러스트 핀 50 : 절결

51 : 축 53 : 교축 립

54 : 교축 개구 56, 57 : 제한벽

59 : 방압실 151 : 절결

Claims (2)

1. 연료 분사 펌프를 구비한 연료 분사 장치이며, 펌프 작업실(10)과, 펌프 작업실로부터 분사압으로 된 연료를 공급하는 연료 분사 밸브(13)와, 전기식으로 제어되는 밸브(24)를 갖고 있으며, 상기 밸브(24)를 거쳐서 연료 분사 펌프의 펌프 작업실(10)이 분사량, 분사 시간을 제어하기 위해, 그리고 전분사와 주분사의 사이에서 분사를 중단하기 위해 흡입실(17) 접속되거나 또는 폐쇄되도록 되어 있는 형식의 것에 있어서,

   적어도 하나의 분사 구멍(36)을 제어하기 위한 분사 밸브(13)가 밸브 니들(31)을 갖고 있으며, 상기 밸브 니들(31)은 펌프 작업실(10)로부터 공급되는 연료에 의해 개방 방향으로 부하를 받고 폐쇄 방향으로 스프링(45)에 의해 부하를 받게 되어 있으며 상기 스프링(45)이 고압에 의해 부하받는, 연료가 충전된 실(43) 내에 배치되어 있고,

   밸브 니들(31)이 분사 구멍(36)과는 반대측으로 향한 측에서 완충실(39)을 제한하고, 상기 완충실(39)의 축방향 제한벽이 밸브 니들(31)의 행정 운동을 제한하기 위한 스톱퍼(40)를 형성하고 있으며,

   상기 완충실(39)이, 교축 개구(54)를 거쳐서 연료가 충전된 실(43)에 접속되어 있으며,

   교축 개구(54)가, 완충실(39)과 연료가 충전된 실(43)과, 드러스트 핀(48)에 설치된 절결(50)과의 사이의 접속 개구(42)에 의해 형성되어 있으며, 상기 드러스트 핀(48)이 접속 개구(42)를 통해서 연료가 충전된 실(43) 내로 돌출되어 있어서 밸브 니들(31)에 의해서 이동되고, 또 스프링에 의해 부하를 받고 있으며,

   상기 드러스트 핀(48)과 함께 이동하는 절결(50)에 의해 교축 개구(54)의 횡단면이 개방 방향으로의 밸브 니들의 행정 개시시점에서 커져 오프 밸브 니들의 행정 운동 중에 감소되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.
2. 제1항에 있어서, 교축 개구(54)의 횡단면이 밸브 니들의 행정 운동 종료 시점에서 감소된 횡단면을 갖는 행정 단계 후에 다시 커지는 것을 특징으로 하는 연료 분사 장치.