KR20010054651A - The fuel injection device for electronic pressure accumulation - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 축압실(COMMON RAIL)내에 축압된 고압의 연료를 디젤엔진의 각 실린더 안으로 분사하는 축압식 연료분사장치에 있어서, 축압실내에 고압연료를 압송하는 토출량 가변 고압공급펌프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a pressure type fuel injection device for injecting high pressure fuel accumulated in a common chamber into a cylinder of a diesel engine, wherein the discharge amount variable high pressure supply pump pumps the high pressure fuel into the pressure storage chamber.
상기의 토출량을 가변시키기 위해 고압공급펌프에 설치된 종래의 솔레노이드 밸브는 플런저의 압송행정에 의해 연료가 가압되고, 이 가압된 고압연료가 솔레노이드 밸브의 니들밸브를 밀어 올리는 구조로 되어 있었기 때문에 연료의 토출량을 제어함에 있어서 제한이 있었다.In the conventional solenoid valve installed in the high pressure supply pump to vary the discharge amount, the fuel is pressurized by the pressure feeding stroke of the plunger, and the pressurized high pressure fuel is configured to push up the needle valve of the solenoid valve. There was a limitation in controlling.
즉 플런저 압축행정시에 연료송출이 시작되는 점은 플런저의 어느 위치에서나 솔레노이드에 통전을 하면 제어 가능하지만, 연료송출을 차단(종료)하는 점은 솔레노이드에 단전을 하여도 니들밸브를 닫히는 방향으로 밀어 주는 고압연료 때문에 플런저의 압축 행정 중에는 제어가 불가능하고, 압축행정이 끝나는 지점, 즉 플런저가 더 이상 상승하지 않아서 연료가 니들밸브를 밀어 올리는 힘이, 이 힘의 반대 방향으로 작용하는 압축 스프링의 세트력보다 작아질 때에 니들밸브가열릴수 있다.That is, the point of fuel delivery during the plunger compression stroke can be controlled by energizing the solenoid at any position of the plunger. A set of compression springs that are not controlled due to high pressure fuel during the compression stroke of the plunger and that the force at which the compression stroke ends, ie the force that pushes the needle valve up because the plunger no longer rises, acts in the opposite direction of this force. The needle valve may open when smaller than the force.
종래의 고압펌프에 사용되는 전자기식 솔레노이드에 대한 구체적인 예가 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있다.Specific examples of electromagnetic solenoids used in the conventional high pressure pump are shown in FIGS. 5A and 5B.
도 5a는 솔레노이드가 단전되어 압축스프링(19)의 세트력에 의해 니들밸브(18)가 아래로 밀려져 니들밸브(18)에 나사로 죄어진 스토퍼(20)가 스프링시트(23)에 접촉되어 있는 상태로, 연료가 고압으로 될 수 없는 상태이다.5A shows that the stopper 20 screwed to the needle valve 18 is in contact with the spring seat 23 when the solenoid is disconnected and the needle valve 18 is pushed down by the set force of the compression spring 19. In this state, the fuel cannot be at high pressure.
즉 플런저(13)가 하강되면 연료저장실(28)로부터 플런저배럴(12)에 형성된 유로(27)를 통해 공급된 연료는 밸브몸체(17)에 설치된 저압유로(26)를 통하여 가압실(16)에 충진된다.That is, when the plunger 13 is lowered, the fuel supplied from the fuel storage chamber 28 through the flow path 27 formed in the plunger barrel 12 passes through the low pressure passage 26 installed in the valve body 17. Is filled in.
이때 플런저(12)가 상승행정을 하면 가압실(16)내의 연료는 저압유로(26), 유로(27)를 차례로 통해서 연료저장실(28)로 되돌아 가기 때문에 고압의 연료가 만들어지지는 않는다.At this time, when the plunger 12 makes an upward stroke, the fuel in the pressure chamber 16 returns to the fuel storage chamber 28 through the low pressure passage 26 and the passage 27, so that high pressure fuel is not produced.
도 5b는 솔레노이드가 통전되어 스테이터(22)의 흡인력에 의해 아마추어(21) 및 스토퍼(20)와 나사 조임된 니들밸브(18)가 위로 당겨져 니들밸브(18)의 하부에 형성된 테이퍼 형상의 시트면(25)이 밸브몸체(17)의 시트면(24)에 접촉되어 있는 상태로, 연료를 가압 및 송출할 수 있는 상태에 있다.5B shows a tapered seat surface formed at the bottom of the needle valve 18 by energizing the solenoid and pulling up the needle valve 18 screwed with the armature 21 and the stopper 20 by the suction force of the stator 22. The state in which 25 is in contact with the seat surface 24 of the valve body 17 is in a state capable of pressurizing and discharging fuel.
즉 플런저(13)가 상승행정시에 솔레노이드 밸브(6)에 통전이 되면 니들밸브(18)가 밸브몸체(17)의 시트면(24)을 막아 주고 가압실(16)내의 연료는 가압되기 시작하고, 계속하여 플런저(13)가 상승하여 가압실(16)내의 연료 압력이 밸브하우징(15)내의 스프링 세트력과 축압실(2)내의 연료압력의 합력보다 커지면 고압의 연료는 고압 유로(29)를 통하여 축압실(2)로 송출된다.That is, when the plunger 13 is energized to the solenoid valve 6 during the upstroke, the needle valve 18 blocks the seat surface 24 of the valve body 17 and the fuel in the pressure chamber 16 starts to pressurize. Then, when the plunger 13 is raised and the fuel pressure in the pressure chamber 16 becomes greater than the combined force of the spring set force in the valve housing 15 and the fuel pressure in the pressure storage chamber 2, the high-pressure fuel flows in the high pressure flow path 29. Is sent to the pressure storage chamber (2) through.
그러나 상기와 같은 솔레노이드 밸브는 연료의 송출이 시작된 후에는 플런저(13) 압축에 의한 고압의 연료가 니들밸브(18)의 하단을 직접 밀고 있기 때문에 플런저(13)의 압축 행정이 끝날때까지는 니들밸브(18)가 열리지 않아서 연료송출을 차단할 수 없는 문제가 있었다.However, since the high-pressure fuel by the plunger 13 compression pushes the lower end of the needle valve 18 directly after the delivery of the fuel starts, the needle valve until the end of the compression stroke of the plunger 13 is completed. There was a problem that the fuel delivery could not be blocked because the (18) did not open.
본 발명은 전기한 문제점을 제거코저 플런저의 왕복운동에 의하여 가압실내에 흡입한 연료를 가압하여 송출을 행하는 연료공급펌프에 있어서, 플런저의 압축 행정시 발생하는 연료의 높은 압력이 니들밸브의 한 끝단에만 작용하지 않게 하여 플런저 위치에 독립적으로 연료의 고압화 및 토출량 제어가 가능하게 하므로써 고압의 연료를 적정량으로 축압실에 송출하고 차단할 수 있도록 하여 플런저의 압축 행정시에도 플런저의 위치에 관계없이 연료송출을 차단할 수 있게 하므로서 토출기간 또는 토출량 제어범위를 보다 유연하게 하고저 함에 본 발명의 목적이 있다.The present invention provides a fuel supply pump that pressurizes the fuel sucked into the pressurizing chamber by the reciprocating motion of the plunger and discharges the fuel. It is possible to control the high pressure and discharge amount of fuel independently of the position of the plunger so that the high pressure fuel can be sent to the accumulator chamber and shut off at an appropriate amount so that the fuel can be sent regardless of the position of the plunger even during the compression stroke It is an object of the present invention to make the discharge period or the discharge amount control range more flexible by making it possible to cut off.
도 1 는 본 발명의 연료분사장치1 is a fuel injection device of the present invention
도 2 는 도 1의 고압공급펌프를 나타낸 종단면도Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the high pressure supply pump of Figure 1
도 3 은 도 2 의 전자기식 솔레노이드 밸브의 상세도(연료 흡입시 상태)FIG. 3 is a detailed view of the electromagnetic solenoid valve of FIG. 2 (fuel intake state)
도 4 는 도 2 의 전자기식 솔레노이드 밸브의 상세도(연료 토출시 상태)4 is a detailed view of the electromagnetic solenoid valve of FIG. 2 (fuel discharge state)
도 5 는 종래의 솔레노이드 밸브의 주요부를 나타낸 단면도5 is a cross-sectional view showing a main part of a conventional solenoid valve.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : 고압공급펌프 2 : 축압실1: high pressure supply pump 2: accumulator chamber
3 : 배관 4 : 인젝터3: piping 4: injector
6 : 솔레노이드 밸브 11 : 펌프하우징6: solenoid valve 11: pump housing
12 : 플런저배럴 13 : 플런저12: plunger barrel 13: plunger
18 : 니들밸브 21 : 아마추어18: needle valve 21: amateur
22 : 스테이터 23, 36 : 스프링 시트22: stator 23, 36: spring seat
27, 29 : 유로 31 : 어댑터27, 29: Euro 31: adapter
32 : 스토퍼 33 ; 리테이닝 너트32: stopper 33; Retaining nut
35 : 조정 플레이트 37 : 어드저스트 와셔35: adjustment plate 37: adjust washer
이하 본 발명의 실시예를 도면에 의하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1 은 본 발명의 연료분사장치를 나타낸 것이다.1 shows a fuel injection value of the present invention.
고압공급펌프(1)는 도면에 표시되어 있지 않은 연료탱크로부터 저압공급펌프를 경유하여 흡입된 연료를 고압으로 가압하고, 이 고압의 연료를 배관(3)을 통해 축압실(2)내에 압송하고, 축압실(2)내의 연료를 고압으로 유지한다.The high pressure supply pump 1 pressurizes the fuel sucked from the fuel tank not shown in the drawing via the low pressure supply pump to a high pressure, and pumps the high pressure fuel into the accumulator chamber 2 through the pipe 3. The fuel in the pressure storage chamber 2 is maintained at a high pressure.
또한 축압실(2)내에 저장되어 있는 고압연료를 디젤엔진의 실린더 안으로 분사하기 위한 인젝터(4)는 고압 배관(3)을 통하여 축압실(2)에 접속되어 있다.Moreover, the injector 4 for injecting the high pressure fuel stored in the pressure storage chamber 2 into the cylinder of a diesel engine is connected to the pressure storage chamber 2 via the high pressure piping 3.
도 2 는 고압공급펌프의 단면설명도이고, 도 3 및 도 4 는 그 솔레노이드 밸브의 상세도이다.2 is an explanatory cross-sectional view of the high pressure supply pump, and FIGS. 3 and 4 are detailed views of the solenoid valve.
펌프하우징(11)의 상방 내부에는 측면에 솔레노이드 밸브(6)가 부착 가능하고, 축실에 접동공(39)을 구비한 플런저 배럴(12)이 장착되고, 상기 접동공(39)에는 플런저(13)가 접동자재로 끼워 맞추어져 있다.A solenoid valve 6 may be attached to the side of the pump housing 11, and a plunger barrel 12 having a sliding hole 39 may be mounted in the shaft chamber, and the plunger 13 may be mounted in the sliding hole 39. ) Is fitted with sliding materials.
이 플런저(13)는 종래의 열형 분사펌프와 같이 외주면에 절삭홈이 형성된 원통형상의 플런저와 다르게, 리드홈이 전혀 설계되어져 있지 않는 원통 형상을 하고 있다.The plunger 13 has a cylindrical shape in which a lead groove is not designed at all, unlike a cylindrical plunger in which a cutting groove is formed on the outer circumferential surface as in a conventional thermal injection pump.
또 플런저 배럴(12)의 상단에는 송출밸브(14)가 설치되고, 밸브하우징(15)에 의하여 죄어져 고정되어 있고, 상기 송출밸브(14)와 플런저(13)의 상단면과의 사이에는 연료가 충진되는 가압실(16)과 고압 유로(29)가 형성되어 있다.In addition the plunger is, the installation dispensing valve 14, the top of the barrel 12, the valve housing 15 and the sin adjuster fixed by, the delivery valve 14 and the plunger 13 is provided between the upper end surface of the The pressure chamber 16 and the high pressure flow path 29 filled with the fuel are formed.
펌프하우징(11)의 하부에는 기관의 구동축에 연결된 캠샤프트(7)가 회전 가능하게 설치되어 있고, 상기 플런저(13)는 타펫(9)을 거쳐서 캠샤프트(7)에 형성된 캠(8)에 접하고 있다.On the lower part of the pump housing 11, a cam shaft 7 connected to the drive shaft of the engine is rotatably installed, and the plunger 13 is connected to the cam 8 formed on the cam shaft 7 via the tappet 9. I'm in contact.
10은 플런저 스프링이고, 상기 플런저(13) 및 타펫(9)을 캠(8) 방향으로 밀고 있고, 캠샤프트(7)의 회전에 수반하여 플런저(13) 및 타펫(9)은 왕복 운동을 한다.10 is a plunger spring, which pushes the plunger 13 and the tappet 9 in the cam 8 direction, and the plunger 13 and the tappet 9 reciprocate as the camshaft 7 rotates. .
플런저배럴(12)의 내부에는 상기 가압실(16)의 상단에 설치된 유로(29)에 대하여 횡단하는 접동공(30)이 구비되어 있고, 이 접동공(30)의 한쪽 끝에는 솔레노이드 밸브를 장착할 수 있는 어댑터(31)가 나사로 죄어 고정되고, 다른 한쪽 끝에는 니들밸브(18)의 리프트를 제한하는 스토퍼(32)가 나사로 죄어 고정되고, 다른 한 쪽 끝에는 니들밸브(18)의 리프트를 제한하는 스토퍼(32)가 나사로 죄어 고정되고, 상기 접동공(30)에는 니들밸브(18)가 접동자재로 끼워 맞추어져 있다.The plunger barrel 12 is provided with a sliding hole 30 that traverses the flow passage 29 provided at the upper end of the pressure chamber 16, and at one end of the sliding hole 30 is provided with a solenoid valve. Adapter 31 is screwed and fixed at the other end, stopper 32 which restricts the lift of the needle valve 18 is screwed, and at the other end stopper which restricts the lift of the needle valve 18 The screw 32 is fixed by a screw, and the needle valve 18 is fitted in the sliding hole 30 by a sliding material.
또한 니들밸브(18)의 축실에는 연료가 저압연료실(34)과 어댑터(31) 사이를 연통할 수 있도록 구멍(40)이 형성되어 있다.In addition, a hole 40 is formed in the shaft chamber of the needle valve 18 so that fuel can communicate between the low-pressure fuel chamber 34 and the adapter 31.
상기 어댑터(31)의 중앙에는 구멍(38)을 형성하여, 이 구멍(38)에 니들밸브(18)와 하부 스프링 시트(36)와 스프링력 조정 플레이트(35), 또 압축스프링(19)을 설치하고, 그 위체 상부 스프링 시트(23)를 나사로 죄어 어댑터(31)에 고정하므로써 솔레노이드 밸브(6)가 단전시에는 압축 스프링(19)의 세트력에 의해 니들밸브(18)가 항상 스토퍼(32)에 접촉이 되고, 솔레노이드 밸브(6)가 통전시에는 니들밸브(18)가 들어 올려져 플런저배럴(12)내의테이퍼 형상의 시트면(24)에 접촉되도록 한다.A hole 38 is formed in the center of the adapter 31, and the needle valve 18, the lower spring seat 36, the spring force adjustment plate 35, and the compression spring 19 are formed in the hole 38. When the solenoid valve 6 is disconnected, the needle valve 18 is always stopped by the set force of the compression spring 19 when the solenoid valve 6 is disconnected by screwing the upper body upper spring seat 23 with the screw. When the solenoid valve 6 is energized, the needle valve 18 is lifted so as to contact the tapered seat surface 24 in the plunger barrel 12.
상기 니들밸브(18)의 한쪽 끝에는 아마추어(21)가 나사로 죄어 고정되어 있고, 스테이터(22)는 어댑터(21)의 상단에 위치하여 리테이닝 너트(33)로 죄어 고정되어 있다.An armature 21 is fixed to one end of the needle valve 18 by a screw, and the stator 22 is positioned on the upper end of the adapter 21 to be fixed by a retaining nut 33.
이 때 니들밸브(18)가 작동시 아마추어(21)와 스테이터(22) 사이에는 항상 일정한 간격을 유지하여 접촉이 되지 않도록 설계되어 있어 아마추어(21)의 마모를 방지할 수 있다.At this time, the needle valve 18 is designed to be in contact with the armature 21 and the stator 22 at all times during operation to prevent contact with the armature 21.
도 3 및 도 4 는 본 발명의 연료분사펌프에 사용되는 전자기식 솔레노이드 밸브의 요부를 나타낸 것이다.3 and 4 show the main parts of the electromagnetic solenoid valve used in the fuel injection pump of the present invention.
도 3 은 솔레노이드가 단전되어 압축스프링(19)의 세트력에 의해 니들밸브(18)가 스토퍼(32)쪽으로 밀려져 스토퍼(32)에 접촉되어 있는 상태로 연료가 고압으로 될 수 없는 상태이다.3 is a state in which the solenoid is disconnected and the needle valve 18 is pushed toward the stopper 32 by the set force of the compression spring 19 so that the fuel cannot be at a high pressure in contact with the stopper 32.
즉 플런저(13)가 하강되면 연료저장실(28)로부터 플런저 배럴(12)에 형성된 유로(27)를 통해 공급된 연료는 저압연료실(34)을 통하여 가압실(16)에 충전된다.That is, when the plunger 13 is lowered, the fuel supplied from the fuel storage chamber 28 through the flow path 27 formed in the plunger barrel 12 is filled in the pressure chamber 16 through the low pressure fuel chamber 34.
이때 플런저(13)가 상승행정을 하면 가압실(16)내의 연료는 유로(29a), 저압연료실(34), 유로(27)를 차례로 통해서 연료저장실(28)로 되돌아 가기 때문에 고압의 연료가 만들어지지는 않는다.At this time, when the plunger 13 moves upward, the fuel in the pressure chamber 16 returns to the fuel storage chamber 28 through the flow path 29a, the low pressure fuel chamber 34, and the flow path 27 in order, so that the high pressure fuel It is not made.
도 4 는 솔레노이드가 통전되어 스테이터(22)의 흡인력에 의해 니들밸브(18)가 스테이터(22) 쪽으로 당겨져 니들밸브(18)의 한쪽 끝에 형성된 테이퍼 형상의 시트면(25)이 플런저 배럴(12)의 시트면(24)에 접촉되어 있는 상태로, 연료를 가압 및 송출할 수 있는 상태를 나타낸 것이다.4 shows that the solenoid is energized and the needle valve 18 is pulled toward the stator 22 by the suction force of the stator 22 so that the tapered seat surface 25 formed at one end of the needle valve 18 has a plunger barrel 12. The state which can pressurize and deliver fuel in the state which contacted the sheet surface 24 of this is shown.
즉 플런저(13)가 상승행정시에 솔레노이드 밸브(6)에 통전이 되면 니들밸브(18)가 플런저배럴(12)의 시트면(24)을 막아주고, 가압실(16)내의 연료는 가압되기 시작하고, 계속하여 플런저(13)가 상승하여 가압실(16)내의 연료압력이 밸브하우징(15)내의 스프링 세트력과 축압실(2)내의 연료 압력의 합력보다 커지면 고압의 연료는 고압 유로(29)를 통하여 축압실(2)로 송출된다.That is, when the plunger 13 is energized to the solenoid valve 6 during the upstroke, the needle valve 18 blocks the seat surface 24 of the plunger barrel 12 and the fuel in the pressure chamber 16 is pressurized. When the plunger 13 rises and the fuel pressure in the pressure chamber 16 becomes greater than the combined force of the spring set force in the valve housing 15 and the fuel pressure in the pressure storage chamber 2, the high pressure fuel flows into the high pressure flow path ( It is sent out to the pressure storage chamber 2 through 29).
이때 솔레노이드 밸브(6)의 통전시간을 제어하므로써 연료의 토출량을 가변시킬 수 있다.At this time, the discharge amount of the fuel can be varied by controlling the energization time of the solenoid valve 6.
즉 축압실(2)내의 연료가 필요한 소정의 압력으로 충전될 때까지 솔레노이드 밸브(6)에 통전이 되도록 한다.That is, the solenoid valve 6 is energized until the fuel in the pressure storage chamber 2 is filled to the required predetermined pressure.
따라서 상기와 같은 구조로 되어 있는 솔레노이드 밸브(6)에서는 플런저(13) 압축에 의해 생성된 고압의 연료압력이 종래의 솔레노이드 밸브(6)와 같이 니들밸브(18)의 한 끝단에만 작용하는 것이 아니므로 니들밸브(18)의 축방향으로 작용하는 힘이 발생하지 않아서, 플런저(13)의 상승시 어떠한플런저(13) 위치에서도 연료의 송출과 차단이 가능하도록 니들밸브(18)를 제어할 수 있으므로 솔레노이드 밸브(6)의 토출량 제어범위를 확대한 고압공급펌프(1)를 제공할 수 있다.Therefore, in the solenoid valve 6 having the above structure, the high-pressure fuel pressure generated by the plunger 13 compression does not act only at one end of the needle valve 18 as in the conventional solenoid valve 6. Since the force acting in the axial direction of the furnace needle valve 18 does not occur, the needle valve 18 can be controlled so that fuel can be discharged and shut off at any plunger 13 position when the plunger 13 is raised. The high pressure supply pump 1 which expanded the discharge amount control range of the solenoid valve 6 can be provided.
이상과 같이 본 발명은 고압전자 축압식 연료분사장치에 있어서, 플런저의 압축에 의해 생성된 고압의 연료압력이 니들밸브의 축방향으로 작용하지 않게 하므로서, 플런저의 상승시 어떠한 위치에서도 연료 송출과 차단을 가능하게 하여 토출기간 또는 토출량 제어 범위를 보다 유연하게 할 수 있는 효과가 있다.As described above, in the high pressure electron accumulator fuel injection device, the high pressure fuel pressure generated by the compression of the plunger does not act in the axial direction of the needle valve, thereby preventing fuel delivery and blocking at any position when the plunger is raised. It is possible to make the discharge period or the discharge amount control range more flexible.
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KR (1) | KR20010054651A (en) |
-
1999
- 1999-12-07 KR KR1019990055541A patent/KR20010054651A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |