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JPH0524353B2 - - Google Patents
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JPH0524353B2 - - Google Patents

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JPH0524353B2
JPH0524353B2 JP61068788A JP6878886A JPH0524353B2 JP H0524353 B2 JPH0524353 B2 JP H0524353B2 JP 61068788 A JP61068788 A JP 61068788A JP 6878886 A JP6878886 A JP 6878886A JP H0524353 B2 JPH0524353 B2 JP H0524353B2
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JP
Japan
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valve body
injection
pressure
movable valve
pump
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Application number
JP61068788A
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Japanese (ja)
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JPS62225759A (en
Inventor
Masayuki Abe
Toshihiko Ito
Yasuyuki Sakakibara
Akihiro Izawa
Kyonori Sekiguchi
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Soken Inc
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Nippon Soken Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はデイーゼルエンジン用燃料噴射ポンプ
の噴射率制御装置に係り、より詳しくは、噴射弁
からの燃料噴射開始直後に噴射ポンプのポンプ室
内の燃料圧力を一時低下させることにより噴射弁
にパイロツト噴射を行わせることの可能な噴射率
制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an injection rate control device for a fuel injection pump for a diesel engine. The present invention relates to an injection rate control device capable of causing an injector to perform pilot injection by temporarily lowering fuel pressure.

〔従来技術と問題点〕[Prior art and problems]

デイーゼルエンジンにおいて各噴射サイクル毎
に主噴射に先行してパイロツト噴射を行えば燃焼
騒音やNOxエミツシヨンを低減させ得ることが
知られている。このため、噴射率制御装置を用い
て、噴射開始直後に噴射プンプのポンプ室内の燃
料圧力を一時的に低下させて噴射を一時中断さ
せ、これによりパイロツト噴射パルスを形成する
ことが提案されている。
It is known that combustion noise and NOx emissions can be reduced by performing pilot injection prior to main injection in each injection cycle in a diesel engine. For this reason, it has been proposed to use an injection rate control device to temporarily interrupt the injection by temporarily lowering the fuel pressure in the pump chamber of the injection pump immediately after the start of injection, thereby forming a pilot injection pulse. .

機械的な噴射率制御装置はアキユームレータ型
とリリーフ弁型とに大別することができる。前者
は、例えば実開昭56−105656号に開示されている
様に、噴射ポンプのポンプ室に連通した可変容積
室を設け、スプリングによつて付勢されたピスト
ンを可変容積室に装着して噴射ポンプからの噴射
圧力に応じて可変容積室の容積が増減する様にな
し、可変容積室内に噴射ポンプのポンプ室からの
高圧燃料を一時的に貯蔵する様にしたものであ
る。ピストンの頂面には小さなくぼみが設けてあ
り、ピストン移動前は小径の受圧面積に燃料圧力
が作用する様になつている。くぼみの受圧面積お
よびスプリングのばね定数は噴射圧力が噴射弁の
開弁圧以上となつた時にピストンが移動開始する
様に設定されているので、噴射弁から燃料噴射が
開始した直後にピストンが移動開始する。ピスト
ン移動開始後はピストンの全断面積に噴射圧力が
作用するので、ピストンはスプリングの力に抗し
て急速に移動し、噴射ポンプからの高圧燃料の一
部は可変容積室に流入し、噴射圧力が一時低下し
てパイロツト噴射が行われる。噴射ポンプの圧送
行程が更に進むに伴い噴射圧力は再び上昇し、主
噴射が行われる。圧送行程が終期に達し、噴射弁
の開弁圧よりかなり低い圧力に噴射圧力が低下し
た時にはピストンは初期位置に復帰し、可変容積
室の容積はゼロとなる。
Mechanical injection rate control devices can be broadly classified into an accumulator type and a relief valve type. The former, for example, as disclosed in Utility Model Application No. 56-105656, is a system in which a variable volume chamber is provided that communicates with the pump chamber of the injection pump, and a piston biased by a spring is attached to the variable volume chamber. The volume of the variable volume chamber increases or decreases depending on the injection pressure from the injection pump, and high pressure fuel from the pump chamber of the injection pump is temporarily stored in the variable volume chamber. A small depression is provided on the top surface of the piston, so that fuel pressure acts on a small diameter pressure receiving area before the piston moves. The pressure receiving area of the recess and the spring constant of the spring are set so that the piston starts moving when the injection pressure exceeds the opening pressure of the injection valve, so the piston moves immediately after fuel injection from the injection valve starts. Start. After the piston begins to move, the injection pressure acts on the entire cross-sectional area of the piston, so the piston moves rapidly against the force of the spring, and a portion of the high-pressure fuel from the injection pump flows into the variable volume chamber, causing injection. The pressure drops temporarily and a pilot injection is performed. As the pumping stroke of the injection pump further advances, the injection pressure increases again and main injection is performed. When the pressure stroke reaches its final stage and the injection pressure drops to a pressure considerably lower than the opening pressure of the injection valve, the piston returns to its initial position and the volume of the variable volume chamber becomes zero.

このアキユームレータ型噴射率制御装置の問題
点は、ピストン移動後はその全断面積に噴射圧力
が作用する様な構造となつているので、ピストン
付勢用スプリングのばね定数を非常に大きくしな
ければならない事である。ピストン背後の小さな
ばね室内に収容することが可能でしかも必要な大
きなばね定数を有するスプリングは実際には製作
が不可能であるか著しく困難であつた。他の問題
点は、この噴射率制御装置はエンジン回転数全域
にわたつてアキユームレータ効果を発揮してパイ
ロツト噴射と主噴射との間で噴射率を低下させる
ので、高速高負時の噴射量が不十分となり、必要
な出力を得ることができないということである。
高速高負荷時の噴射量を増加させるため噴射終了
時期を遅延させる様に噴射ポンプを設計した場合
には、スモークが増大し、燃費が悪化する。
The problem with this accumulator-type injection rate control device is that the structure is such that injection pressure acts on the entire cross-sectional area of the piston after it moves, so the spring constant of the spring for biasing the piston must be extremely large. It is a must. A spring that can be housed in a small spring chamber behind the piston and yet has the necessary large spring constant has been impossible or extremely difficult to manufacture in practice. Another problem is that this injection rate control device exhibits an accumulator effect over the entire engine speed range and reduces the injection rate between pilot injection and main injection. This means that the required output cannot be obtained.
If an injection pump is designed to delay the end of injection in order to increase the amount of injection at high speeds and high loads, smoke will increase and fuel efficiency will deteriorate.

リリーフ弁型の噴射率制御装置は噴射圧力が所
定圧力以上になつた時に噴射ポンプのポンプ室内
の燃料を逃がす様に構成されている。(例えば、
実公昭30−9104号)。この装置は、弁のハンチン
グに因り不整噴射が発生する、所定噴射量を得る
ためには噴射ポンプの圧送量を倍以上にしなけれ
ばならない、等の難点がある。
The relief valve type injection rate control device is configured to release fuel in the pump chamber of the injection pump when the injection pressure exceeds a predetermined pressure. (for example,
Act No. 30-9104). This device has drawbacks, such as irregular injections occurring due to valve hunting, and the pumping amount of the injection pump having to be more than doubled in order to obtain a predetermined injection amount.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は容易に製作することが可能な噴
射率制御装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide an injection rate control device that can be easily manufactured.

本発明の目的は、エンジンの高速高負荷運転時
には噴射率が低下しない様にすることである。
An object of the present invention is to prevent the injection rate from decreasing during high-speed, high-load operation of the engine.

〔問題点を解決するための手段および作用の概要〕[Summary of means and actions for solving problems]

本発明の噴射率制御装置は本発明は、前記の問
題点を解決するための手段として、ケーシング
と、前記ケーシング内に形成され燃料噴射ポンプ
のポンプ室に通じる入口ポートに連通する弁座
と、一端により前記入口ポートを開閉する可動弁
体と、前記ケーシング内に形成され前記可動弁体
を摺動案内するシリンダと、前記ケーシング内の
前記可動弁体の周囲に形成され実質的に一定不変
の容積を有する実質的に行き止まりの閉じられた
空間であつて、前記可動弁体が前記弁座から離れ
ている開弁時に前記入口ポートに連通する固定容
積室とを備え、前記可動弁体が前記弁座に着座し
ている閉弁状態では、前記可動弁体は、前記可動
弁体の一端の一部を除く他部によつ前記入口ポー
トを閉じ、前記ポンポ室の圧力を前記一部にのみ
受けるようになつており、前記可動弁体が前記弁
座から離れている開弁状態では、前記可動弁体は
前記ポンプ室の圧力を前記可動弁体の前記一部及
び前記他部の両方で受けるようになつていると共
に、前記可動弁体の他部と前記弁座とは微小な間
〓で対向して前記入口ポートと前記固定容積室と
を前記間〓を介して連通するように構成されてい
ることを特徴とする燃料噴射装置の噴射率制御装
置を提供する。
An injection rate control device according to the present invention, as a means for solving the above problems, includes: a casing; a valve seat formed in the casing and communicating with an inlet port communicating with a pump chamber of a fuel injection pump; a movable valve body that opens and closes the inlet port by one end; a cylinder formed within the casing that slides and guides the movable valve body; and a cylinder formed around the movable valve body within the casing that is substantially constant; a substantially dead-end closed space having a volume, the fixed volume chamber communicating with the inlet port when the valve is open when the movable valve body is spaced from the valve seat; In the closed state where the movable valve body is seated on the valve seat, the movable valve body closes the inlet port except for a part of one end of the movable valve body, and applies pressure in the pump chamber to the part. In the open state where the movable valve body is away from the valve seat, the movable valve body transfers the pressure in the pump chamber to both the part of the movable valve body and the other part of the movable valve body. and the other part of the movable valve body and the valve seat face each other with a small gap so that the inlet port and the fixed volume chamber communicate with each other through the gap. An injection rate control device for a fuel injection device is provided.

噴射ポンプの噴射圧力が噴射弁の開弁圧を超え
噴射が開始されるとすぐに可動弁体が移動し、噴
射ポンプのポンプ室は固定容積室に導通し、噴射
圧力は一時低下するので、噴射は一時中断され、
パイロツト噴射が実現する。可動弁体の移動量は
制限されているので、弁機構は一種の絞りとして
作用する。高速運転時には弁機構の絞り効果が増
大するので、噴射中期で噴射圧力が低下せず、高
速高負荷時の噴射率が増大する。
As soon as the injection pressure of the injection pump exceeds the opening pressure of the injection valve and injection starts, the movable valve body moves, the pump chamber of the injection pump is communicated with the fixed volume chamber, and the injection pressure temporarily decreases. Injection is temporarily interrupted,
Pilot injection is realized. Since the amount of movement of the movable valve body is limited, the valve mechanism acts as a type of throttle. During high-speed operation, the throttling effect of the valve mechanism increases, so the injection pressure does not decrease in the middle of injection, and the injection rate during high-speed and high-load operation increases.

本発明の装置では、弁機構の可動弁体は入口ポ
ートと固定容積室との連通を導通または遮断する
ことのみを目的としている。即ち、ピストンの移
動に伴い可変容積室の容積が拡張して噴射圧力を
低下させる従来のアキユームレータ型噴射率制御
装置と異なり、本発明の装置では噴射圧力の低下
は固定容積室と入口ポートが導通することによつ
て実現され、可動弁体は開弁後はストツパによつ
て規制されるので、極めて小さなばね定数のスプ
リングを使用することが可能となる。
In the device of the invention, the movable valve body of the valve mechanism serves only to establish or interrupt communication between the inlet port and the fixed volume chamber. That is, unlike the conventional accumulator-type injection rate control device in which the volume of the variable volume chamber expands as the piston moves and reduces the injection pressure, in the device of the present invention, the reduction in injection pressure is caused by the fixed volume chamber and the inlet port. Since the movable valve body is regulated by the stopper after the valve is opened, it is possible to use a spring with an extremely small spring constant.

本発明の好ましい実施態様では、可動弁体を閉
弁方向に付勢する付勢手段は油圧シリンダ機構に
より構成される。この油圧シリンダのピストンに
は噴射ポンプのフイード圧が印加される。このフ
イード圧はエンジン回転数の増加に伴い上昇する
ので、回転数の増加に応じて弁機構の開弁量が強
制的に減少せられる。
In a preferred embodiment of the present invention, the biasing means for biasing the movable valve body in the valve closing direction is constituted by a hydraulic cylinder mechanism. The feed pressure of the injection pump is applied to the piston of this hydraulic cylinder. Since this feed pressure increases as the engine speed increases, the opening amount of the valve mechanism is forcibly reduced in accordance with the increase in engine speed.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の第1実施例に係る噴射率制御
装置10を分配型噴射ポンプ12に取付けたとこ
ろを示すが、本発明の装置は列型噴射ポンプにも
装着することができる。噴射ポンプ12は基本的
に従来型のものであり、噴射率制御装置10を取
付けるため若干改造されているだけである。周知
の様に、噴射ポンプ12のデイストリビユータハ
ウジング14にはポンプシリンダ16が圧入して
あり、このシリンダ16内にはポンププランジヤ
18が回転かつ往復運動可能に嵌合してある。図
示しないフイードポンプによりフイード圧に加圧
された燃料はポンプ室20内に送られ、プランジ
ヤ18の圧送ストロークに伴い高圧に加圧され、
プランジヤ18の回転に伴い各気筒用のデリバリ
ポート(図示せず)を介して各気筒の噴射弁(図
示せず)に分配される。
Although FIG. 1 shows an injection rate control device 10 according to a first embodiment of the present invention installed in a distribution type injection pump 12, the device of the present invention can also be installed in a row type injection pump. The injection pump 12 is essentially conventional, with only minor modifications to accommodate the injection rate control device 10. As is well known, a pump cylinder 16 is press-fitted into the distributor housing 14 of the injection pump 12, and a pump plunger 18 is fitted within the cylinder 16 for rotation and reciprocation. Fuel pressurized to feed pressure by a feed pump (not shown) is sent into the pump chamber 20, and is pressurized to a high pressure with the pressure stroke of the plunger 18.
As the plunger 18 rotates, the fuel is distributed to the injection valves (not shown) of each cylinder via delivery ports (not shown) for each cylinder.

デイストリビユータハウジング14には内ねじ
部22が設けてあり、噴射率制御装置10のハウ
ジング24の外ねじ部26が螺合される。このハ
ウジング24は噴射率制御装置10のケーシンゲ
28の一部を構成すると共に、ポンプシリンダ1
6の側板を構成するもので、ポンプ室20をシー
ルするためハウジング24の端面にはポンプシリ
ンダ16の端面に圧接する環状の突起30が設け
てある。
The distributor housing 14 is provided with an internally threaded portion 22, into which an externally threaded portion 26 of the housing 24 of the injection rate control device 10 is screwed. This housing 24 constitutes a part of the casing 28 of the injection rate control device 10, and the pump cylinder 1
In order to seal the pump chamber 20, an annular protrusion 30 is provided on the end surface of the housing 24 to press against the end surface of the pump cylinder 16.

図示した実施例では、噴射率制御装置10のケ
ーシング28は、ハウジング24と、弁板32
と、シリンダ34と、ストツパ部材36とで構成
される。ハウジング24の中央部には円柱形の凹
部38が設けてあり、この中に弁板32とシリン
ダ34を圧入した上でねじ部40によりストツパ
部材36を螺合することによりケーシング28の
構成要素が一体的に締結される。
In the illustrated embodiment, the casing 28 of the injection rate control device 10 includes a housing 24 and a valve plate 32.
, a cylinder 34, and a stopper member 36. A cylindrical recess 38 is provided in the center of the housing 24, and the valve plate 32 and cylinder 34 are press-fitted into the recess 38, and the stopper member 36 is screwed into the recess 38 using the threaded portion 40, thereby removing the components of the casing 28. It is concluded integrally.

シリンダ34には軸方向にボア42が形成して
あり、その中に可動弁体44が摺動自在に精密嵌
合してある。シリンダ34には弁板32の側にお
いてボア42と同軸状の円柱形切欠きが設けてあ
り、弁板32とシリンダ34と可動弁体44との
間に環状の固定容積室46が形成されている。固
定容積室46は実質的に行き止まりの閉じられた
空間であつて、一定不変の容積を有する。
A bore 42 is formed in the cylinder 34 in the axial direction, into which a movable valve body 44 is slidably and precisely fitted. The cylinder 34 is provided with a cylindrical notch coaxial with the bore 42 on the side of the valve plate 32, and an annular fixed volume chamber 46 is formed between the valve plate 32, the cylinder 34, and the movable valve body 44. There is. The fixed volume chamber 46 is essentially a closed space with a dead end and has a constant volume.

可動弁体44はばね室48内に収容されたスプ
リング50によつて弁板32に向つて付勢されて
おり、可動弁体44の扁平な頂面が弁板32の扁
平な弁座部52に密着する様になつている。弁体
44の頂面には小さな円柱形くぼみ54が設けて
ある。このくぼみ54と整列して弁板32および
ハウジング24には入口ポート56が設けてあ
り、ポンプ室20内の燃料圧力がくぼみ54に作
用する様になつている。従つて、このくぼみ54
は弁体44の閉弁時に弁体4に作用する燃料圧力
を受ける受圧部を構成するもので、弁体44の開
弁圧はスプリング50によつて設定される。シリ
ンダ34と可動弁体44との間の〓間から僅かに
漏洩する燃料をタンクに戻すためストツパ部材3
6にはドレーンパイプ58が螺合してあり、この
ドレーンパイプ58はスプリング50の一端を支
承している。このドレーンパイプ58をいずれか
の方向に回転させることによりスプリング50の
力を調節することができる。
The movable valve body 44 is biased toward the valve plate 32 by a spring 50 housed in a spring chamber 48, and the flat top surface of the movable valve body 44 touches the flat valve seat portion 52 of the valve plate 32. It seems to be closely attached to. A small cylindrical recess 54 is provided in the top surface of the valve body 44. An inlet port 56 is provided in the valve plate 32 and housing 24 in alignment with the recess 54 so that fuel pressure within the pump chamber 20 acts on the recess 54. Therefore, this depression 54
constitutes a pressure receiving portion that receives fuel pressure acting on the valve body 4 when the valve body 44 is closed, and the opening pressure of the valve body 44 is set by a spring 50. A stopper member 3 is used to return fuel slightly leaking from the gap between the cylinder 34 and the movable valve body 44 to the tank.
A drain pipe 58 is screwed into the spring 6, and this drain pipe 58 supports one end of the spring 50. The force of the spring 50 can be adjusted by rotating the drain pipe 58 in either direction.

ストツパ部材36の内径はボア42の直径より
僅かに小さくしてあり、可動弁体44がその肩部
60に衝当する様になつている。肩部60は弁体
44のリフト量を規制するストツパ手段を構成す
るもので、この実施例では弁体44のリフト量は
約0.1mmに設定してある。
The inner diameter of the stopper member 36 is made slightly smaller than the diameter of the bore 42 so that the movable valve body 44 abuts against a shoulder 60 thereof. The shoulder portion 60 constitutes a stopper means for regulating the lift amount of the valve body 44, and in this embodiment, the lift amount of the valve body 44 is set to about 0.1 mm.

以上の弁座部52、可動弁体44、スプリング
50、ストツパ手段により弁機構62が構成され
る。
A valve mechanism 62 is constituted by the above-mentioned valve seat portion 52, movable valve body 44, spring 50, and stopper means.

前述の如く、可動弁体44の閉弁時にには、噴
射ポンプにポンプ室20からの燃料圧力はポート
56を介して弁体44のくぼみ54に作用し、こ
の力にスプリング50が対抗する。従つて、可動
弁体44の開弁圧はくぼみ54の受圧面積とスプ
リング50の力によつて定まる。噴射弁の開弁圧
を120Kg/cm2とし、くぼみ54の直径を2mmとす
れば、可動弁体44の開弁圧を140Kg/cm2にした
い場合にはスプリング50のばね力は4.4Kgfに
しなければならない。
As mentioned above, when the movable valve body 44 is closed, fuel pressure from the pump chamber 20 of the injection pump acts on the recess 54 of the valve body 44 through the port 56, and this force is opposed by the spring 50. Therefore, the valve opening pressure of the movable valve body 44 is determined by the pressure receiving area of the recess 54 and the force of the spring 50. If the opening pressure of the injection valve is 120 kg/cm 2 and the diameter of the recess 54 is 2 mm, if you want the opening pressure of the movable valve body 44 to be 140 kg/cm 2 , the spring force of the spring 50 should be 4.4 kgf. There must be.

開弁後は燃料圧力は可動弁体44の全断面積に
作用するので、可動弁体44の閉弁圧は全断面積
により定まる。閉弁圧を10Kg/cm2にしたい場合に
は、くぼみ54の受圧面積と弁体44の全断面積
との比は1:14にすればよい。
After the valve is opened, the fuel pressure acts on the entire cross-sectional area of the movable valve body 44, so the valve-closing pressure of the movable valve body 44 is determined by the total cross-sectional area. If the valve closing pressure is desired to be 10 kg/cm 2 , the ratio of the pressure-receiving area of the recess 54 to the total cross-sectional area of the valve body 44 should be 1:14.

次に、この実施例の作動を第1図および第2図
を参照して説明する。第2図において、実線は低
速運転時の、破線は高速運転時の作動を示す。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 2, solid lines indicate operation during low-speed operation, and broken lines indicate operation during high-speed operation.

低速時においては、ポンププランジヤ18の圧
送行程が始まりポンプ室20の圧力が120Kg/cm2
になると噴射弁(図示せず)が開弁して燃料噴射
が開始する(第2図D)。更に圧送行程が進みポ
ンプ室20の圧力が140Kg/cm2になると、可動弁
体44が開弁し(第2図B)、ポンプ室20と固
定容積室46とが導通する。その際、可動弁体4
4はストツパ部材36の肩部60に衝当するまで
移動し、燃料圧力が閉弁圧に低下するまでその位
置に留まる。前記導通の結果、固定容積室46内
の圧力が上昇すると同時にポンプ室20内の圧力
が低下する(第2図AおよびC)。圧力は噴射弁
の開弁圧以下となるため燃料噴射は一時中断され
る。この様にしてパイロツト噴射が行われる。更
に圧送行程が進み、固定容積室46の圧力と釣合
いながらポンプ室20の圧力が再び上昇すると、
噴射弁からの噴射が再開される。プランジヤ18
の圧送行程が終期に近づき、ポンプ室20内の圧
力が120Kg/cm2以下に低下すると、噴射弁からの
噴射が終了する。この様にして主噴射が行われ
る。圧送行程が終了し、ポンプ室20の圧力が10
Kg/cm2以下に低下すると可動弁体44は閉弁す
る。この時、固定容積室46内には10Kg/cm2の圧
力をもつた燃料が閉じ込められる。ポンプ室20
内の圧力は噴射ポンプのフイード圧(1〜5Kg/
cm2)まで低下する。以上で噴射の一サイクルが終
り、次のサイクルに備える。
At low speed, the pressure stroke of the pump plunger 18 begins and the pressure in the pump chamber 20 is 120Kg/cm 2
When this happens, the injection valve (not shown) opens and fuel injection begins (FIG. 2D). When the pressure in the pump chamber 20 further advances and the pressure in the pump chamber 20 reaches 140 kg/cm 2 , the movable valve body 44 opens (FIG. 2B), and the pump chamber 20 and the fixed volume chamber 46 communicate with each other. At that time, the movable valve body 4
4 moves until it abuts the shoulder 60 of the stopper member 36 and remains in that position until the fuel pressure drops to the valve closing pressure. As a result of said conduction, the pressure within the fixed volume chamber 46 increases and at the same time the pressure within the pump chamber 20 decreases (FIGS. 2A and C). Since the pressure falls below the opening pressure of the injection valve, fuel injection is temporarily interrupted. Pilot injection is performed in this manner. As the pumping stroke further progresses and the pressure in the pump chamber 20 rises again while balancing the pressure in the fixed volume chamber 46,
Injection from the injection valve is resumed. Plunger 18
When the pressure feeding stroke approaches the end and the pressure inside the pump chamber 20 drops to 120 kg/cm 2 or less, injection from the injection valve ends. The main injection is performed in this manner. The pressure stroke is completed and the pressure in the pump chamber 20 is 10
When the pressure falls below Kg/cm 2 , the movable valve body 44 closes. At this time, fuel with a pressure of 10 kg/cm 2 is confined within the fixed volume chamber 46. Pump room 20
The pressure inside is the feed pressure of the injection pump (1~5Kg/
cm2 ). This completes one injection cycle and prepares for the next cycle.

高速時において、可動弁体44の移動量が制限
されており(例えば0.1mm)、弁機構62は絞り効
果を有するので、可動弁体44が開弁してもポン
プ室20から固定容積室46への圧力伝達は遅延
される。このため、第2図に破線で示した様に、
固定容積室46内の圧力の立上りが遅れ、ポンプ
室20の圧力低下が減少する。従つて、噴射率波
形は第2図D破線の様になり、パイロツト噴射は
行われない。こうして高速時には噴射量が増大
し、大きな機関出力が得られる。この傾向は回転
数が高いほど増強される。
At high speeds, the amount of movement of the movable valve body 44 is limited (for example, 0.1 mm), and the valve mechanism 62 has a throttling effect. Pressure transmission to is delayed. For this reason, as shown by the broken line in Figure 2,
The rise in pressure in the fixed volume chamber 46 is delayed, and the pressure drop in the pump chamber 20 is reduced. Therefore, the injection rate waveform becomes as shown by the broken line D in FIG. 2, and no pilot injection is performed. In this way, the injection amount increases at high speeds, resulting in a large engine output. This tendency becomes stronger as the rotational speed increases.

次に、第3図を参照して本発明の第2実施例を
説明する。第1実施例との相違点は、可動弁体の
背後に油圧シリンダ機構を設け、噴射ポンプのフ
イード圧の上昇に伴い可動弁体の移動量を強制的
に制限したことである。この実施例は、噴射ポン
プのフイード圧が回転数に比例して上昇すること
に着目し、特定回転数以上では可動弁体の開弁量
がゼロにしようというものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that a hydraulic cylinder mechanism is provided behind the movable valve body, and the amount of movement of the movable valve body is forcibly restricted as the feed pressure of the injection pump increases. This embodiment focuses on the fact that the feed pressure of the injection pump increases in proportion to the rotational speed, and attempts to make the amount of opening of the movable valve body zero at a certain rotational speed or higher.

第3図において、噴射率制御装置100は噴射
ポンプ102に取付けてある。噴射ポンプ102
は、ポンプシリンダ104、ポンププランジヤ1
06、デイストリビユータハウジング108、ポ
ンプ室110を有する。
In FIG. 3, an injection rate control device 100 is attached to an injection pump 102. In FIG. Injection pump 102
are pump cylinder 104, pump plunger 1
06, a distributor housing 108, and a pump chamber 110.

第1実施例と同様に、噴射率制御装置100の
ケーシング112の一部をなすハウジング114
は、デイストリビユータハウジング108に螺合
されていてポンプシリンダ104の側板を兼ねて
いる。ハウジング114の中央凹部には弁板11
6、第1シリンダ118、第2シリンダ120が
この順に圧入され、ハウジング114に螺合した
キヤツプ122によ固定されている。ハウジング
114と弁板116と第1シリンダ118により
ケーシング112が構成されるものと考えること
ができる。第1シリンダ118の中央ボアには弁
機構124の可動弁体126が液密かつ摺動自在
に嵌合してある。可動弁体126と弁板116と
第1シリンダ118との間には第1実施例の固定
容積室46と同様に、実質的に行き止まりの閉じ
られた空間であつて一定不変の容積を有する固定
容積室128が形成されている。可動弁体126
の頂面に設けた中央くぼみ130は入口ポート1
32,134を介してポンプ室110に連通して
いる。
Similar to the first embodiment, a housing 114 forming a part of the casing 112 of the injection rate control device 100
is screwed into the distributor housing 108 and also serves as a side plate of the pump cylinder 104. The valve plate 11 is located in the central recess of the housing 114.
6. The first cylinder 118 and the second cylinder 120 are press-fitted in this order and fixed by a cap 122 screwed onto the housing 114. It can be considered that the housing 114, the valve plate 116, and the first cylinder 118 constitute the casing 112. A movable valve body 126 of a valve mechanism 124 is fitted into the central bore of the first cylinder 118 in a fluid-tight and slidable manner. Between the movable valve body 126, the valve plate 116, and the first cylinder 118, there is a fixed space that is a closed space with a constant and constant volume, similar to the fixed volume chamber 46 of the first embodiment. A volume chamber 128 is formed. Movable valve body 126
A central recess 130 provided on the top surface of the inlet port 1
It communicates with the pump chamber 110 via 32 and 134.

可動弁体126は油圧シリンダ機構136によ
り弁板116に向つて付勢される。この油圧シリ
ンダ機構136は第2シリンダ120内に液密か
つ摺動自在に嵌合されたピストン138を有し、
このピストン138と第2シリンダ120とキヤ
ツプ122との間には圧力室140が形成されて
いる。ハウジング114とキヤツプ122の間は
Oリング142によつてシールされる。噴射ポン
プ102の内蔵フイードポンプ(図示せず)によ
つて発生したフイード圧は、通路144,14
6,148を介して圧力室140に印加される。
第1シリンダ118と可動弁体126との間から
空間150に漏洩した燃料はドレーンポート15
2,154を介して燃料タンクに戻される。
The movable valve body 126 is urged toward the valve plate 116 by a hydraulic cylinder mechanism 136. This hydraulic cylinder mechanism 136 has a piston 138 that is fluid-tightly and slidably fitted into the second cylinder 120,
A pressure chamber 140 is formed between the piston 138, the second cylinder 120, and the cap 122. A seal between the housing 114 and the cap 122 is provided by an O-ring 142. Feed pressure generated by an internal feed pump (not shown) of injection pump 102 is transferred to passages 144, 14.
6,148 to the pressure chamber 140.
The fuel leaking into the space 150 from between the first cylinder 118 and the movable valve body 126 is removed from the drain port 15.
2,154 and is returned to the fuel tank.

この実施例では、可動弁体126のくぼみ13
0の受圧面積と弁体全断面積との比は約1:13.5
にしてある。また、可動弁体全断面積とピストン
138の断面積との比は約1:6.5にしてある。
即ち、くぼみ130、可動弁体126、ピストン
138の直径は、夫々、1.5mm、5.5mm、14mmであ
る。ピストン138のスカート部156の端部は
キヤツプ122の内側端面158に衝当して可動
弁体126の最大リフト量を制限するもので、両
者間の距離は0.1mmにすることができる。
In this embodiment, the recess 13 of the movable valve body 126
The ratio of the pressure receiving area of 0 and the total cross-sectional area of the valve body is approximately 1:13.5
It is set as. Further, the ratio of the total cross-sectional area of the movable valve body to the cross-sectional area of the piston 138 is approximately 1:6.5.
That is, the diameters of the recess 130, the movable valve body 126, and the piston 138 are 1.5 mm, 5.5 mm, and 14 mm, respectively. The end of the skirt portion 156 of the piston 138 abuts against the inner end surface 158 of the cap 122 to limit the maximum lift amount of the movable valve body 126, and the distance therebetween can be 0.1 mm.

次に、第3図および第4図を参照して第2実施
例の作動を説明する。
Next, the operation of the second embodiment will be explained with reference to FIGS. 3 and 4.

アイドル運転時(例えば、700rpm)において
は、噴射ポンプのフイード圧は約1.6Kg/cm2であ
り、この圧力は圧力室140に伝達されピストン
138に作用している。ピストン138の直径は
14mmであるから、2.46Kgfの荷重がピストン13
8に作用する。ポンププランジヤ106が吸入行
程にある時には、ポンプ室110もフイード圧下
にあり、可動弁体126のくぼみ130に作用す
る圧力も1.6Kg/cm2のフイード圧である。従つて、
ピストン138に働らく油圧が優つており、可動
弁板126は弁体116に着座している。
During idle operation (for example, 700 rpm), the feed pressure of the injection pump is approximately 1.6 kg/cm 2 , and this pressure is transmitted to the pressure chamber 140 and acts on the piston 138 . The diameter of the piston 138 is
Since it is 14mm, a load of 2.46Kgf is applied to piston 13.
8. When the pump plunger 106 is in the suction stroke, the pump chamber 110 is also under feed pressure, and the pressure acting on the recess 130 of the movable valve body 126 is also the feed pressure of 1.6 kg/cm 2 . Therefore,
The hydraulic pressure acting on the piston 138 is dominant, and the movable valve plate 126 is seated on the valve body 116.

ポンププランジヤ106の圧送行程が始まり、
ポンプ室110内の圧力が上昇して噴射弁の開弁
圧(例えば、120Kg/cm2)を超えると噴射が開始
する。更に圧力が上昇し140Kg/cm2以上になると、
くぼみ130から可動弁体126に作用する荷重
は2.47Kgfになり、ピストン138からの荷重に
打克つ。従つて、可動弁体126は弁板116か
ら離れて上昇し始める。可動弁体126が一旦揚
弁するとその全断面積にポンプ室からの圧力が作
用するので、可動弁体126はピストン138の
スカート部156がキヤツプ122に衝当するま
で上昇する。従つて、ポンプ室110は固定容積
室128に導通し、体積増加によりポンプ室11
0の圧力が一時低下するので噴射が中断され、パ
イロツト噴射が終了する(第4図の実線)。圧送
行程が更に進むと再び噴射が再開し、主噴射が行
われる。可動弁体126の直径は5.5mmとしたの
でポンプ室110内の圧力が10Kg/cm2の時に可動
弁体126の全断面積にはフイード圧によりピス
トン138に作用する前記荷重2.46Kgfと等しい
荷重が作用することになる。従つて、圧送行程が
終期に達し、ポンプ室内圧力が10Kg/cm2以下に低
下したところで可動弁体126はピストン138
に押されて弁板116に着座し、閉弁する。以上
のサイクルが繰返される。
The pumping stroke of the pump plunger 106 begins,
Injection starts when the pressure in the pump chamber 110 rises and exceeds the opening pressure of the injection valve (for example, 120 kg/cm 2 ). If the pressure increases further and exceeds 140Kg/ cm2 ,
The load acting on the movable valve body 126 from the recess 130 is 2.47 kgf, which overcomes the load from the piston 138. Therefore, the movable valve body 126 begins to rise away from the valve plate 116. Once the movable valve body 126 is lifted up, the pressure from the pump chamber acts on its entire cross-sectional area, so the movable valve body 126 rises until the skirt portion 156 of the piston 138 hits the cap 122. Therefore, the pump chamber 110 communicates with the fixed volume chamber 128, and due to the increase in volume, the pump chamber 11
Since the zero pressure temporarily decreases, the injection is interrupted and the pilot injection ends (solid line in FIG. 4). When the pumping stroke further progresses, injection resumes again and main injection is performed. Since the diameter of the movable valve body 126 is 5.5 mm, when the pressure inside the pump chamber 110 is 10 Kg/cm 2 , the entire cross-sectional area of the movable valve body 126 has a load equal to the aforementioned load of 2.46 Kgf acting on the piston 138 due to the feed pressure. will come into play. Therefore, when the pressure stroke reaches the final stage and the pressure inside the pump drops to 10 kg/cm 2 or less, the movable valve body 126 moves to the piston 138.
The valve is pushed to seat on the valve plate 116 and close the valve. The above cycle is repeated.

エンジン回転数がアイドル回転数より上昇した
場合には、噴射ポンプのフイード圧はこれに比例
して上昇するので、可動弁体126の開弁圧も回
転数に応じて高くなる。従つて、第4図に示す様
に、回転数の上昇に応じて噴射率低下時期は噴射
サイクル後半へとずれてゆき、2500rpmにおいて
は可動弁体126は開弁せず噴射率の制御は停止
される。言うまでもなく、噴射率制御が停止され
る回転数は前記面積比を変えることにより自由に
選択することができる。
When the engine speed rises above the idle speed, the feed pressure of the injection pump increases in proportion to this, so the valve opening pressure of the movable valve body 126 also increases in accordance with the speed. Therefore, as shown in Fig. 4, as the rotational speed increases, the injection rate reduction timing shifts to the latter half of the injection cycle, and at 2500 rpm, the movable valve body 126 does not open and control of the injection rate stops. be done. Needless to say, the rotation speed at which injection rate control is stopped can be freely selected by changing the area ratio.

以上の実施例では本発明の噴射率制御装置は分
配型噴射ポンプに適用されたものとして説明した
が、本発明はこの様な適用例に限定されるもので
はなく、列型噴射ポンプの噴射率制御にも適用で
きることは言うまでもない。
In the above embodiments, the injection rate control device of the present invention has been explained as being applied to a distribution type injection pump, but the present invention is not limited to such an example of application; Needless to say, it can also be applied to control.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の第1の効果は、低速軽負荷時のパイロ
ツト噴射を可能にしながら、高速高負荷時の噴射
量を増大させ高出力を確保できることである。即
ち、ケーシングに実質的に行き止まりの閉じられ
た空間である固定容積室を設け、開弁量の制限さ
れた弁機構によりポンプ室との導通を開閉して噴
射率を制御する様にしたので、高速時には弁機構
の絞り効果が増大し、噴射量が増加するからであ
る。
The first effect of the present invention is that, while making pilot injection possible at low speeds and light loads, the injection amount at high speeds and high loads can be increased to ensure high output. That is, the casing is provided with a fixed volume chamber that is essentially a closed space with a dead end, and the injection rate is controlled by opening and closing communication with the pump chamber using a valve mechanism with a limited opening amount. This is because at high speeds, the throttling effect of the valve mechanism increases and the injection amount increases.

本発明の第2の効果は、弁機構の可動弁体の移
動量がきわめて小さいので、可動弁体をスプリン
グ50のようなもので閉弁位置に向かつて付勢す
る構成とする場合には、ばね定数の小さいスプリ
ングによる噴射率制御装置の製作が現実に可能と
なり又は容易となることである。
The second effect of the present invention is that since the amount of movement of the movable valve body of the valve mechanism is extremely small, when the movable valve body is biased toward the valve closing position with something like the spring 50, This makes it possible or easy to manufacture an injection rate control device using a spring with a small spring constant.

また、弁機構の可動弁体の移動量が小さいの
で、スプリングに加わる応力変化が少なくなり、
スプリングの劣化が防止され、初期設定荷重が長
期にわたり維持される。
In addition, since the amount of movement of the movable valve body of the valve mechanism is small, changes in stress applied to the spring are reduced.
Spring deterioration is prevented and the initial set load is maintained over a long period of time.

可動弁体の付勢手段を油圧シリンダ機構136
で構成した実施態様においては、エンジン回転数
の上昇に応じて強制的に弁機構の開弁量を制限で
きるので、高速回転域で噴射率制御を強制的に停
止し、高出力を得ることができる。
A hydraulic cylinder mechanism 136 acts as a biasing means for the movable valve body.
In the embodiment configured as above, the opening amount of the valve mechanism can be forcibly limited as the engine speed increases, so injection rate control can be forcibly stopped in the high-speed rotation range and high output can be obtained. can.

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

第1図は第1実施例に係る噴射率制御装置を噴
射ポンプに取付けたところを示す断面図、第2図
は第1実施例の噴射の1サイクルにおけるポンプ
室圧力、弁体位置、固定容積室圧、および噴射率
の変化を示すグラフで、横軸はクランクアングル
を表し、第3図は第2実施例に係る噴射率制御装
置を噴射ポンプに装置したところを示す断面図、
第4図は第2実施例における噴射率の変化を種々
のエンジン回転数について示したグラフである。 10,100…噴射率制御装着、12,102
…分配型噴射ポンプ、20,110…ポンプ室、
28,112…ケーシング、32,116…弁
板、44,126…可動弁体、46,128…固
定容積室、50…スプリング、56,132,1
34…入口ポート、62,124…弁機構、13
6…油圧シリンダ機構、138…ピストン、14
0…圧力室。
Fig. 1 is a sectional view showing the injection rate control device according to the first embodiment attached to an injection pump, and Fig. 2 is a sectional view showing the pump chamber pressure, valve body position, and fixed volume during one injection cycle of the first embodiment. 3 is a graph showing changes in chamber pressure and injection rate, the horizontal axis represents the crank angle, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the injection pump equipped with the injection rate control device according to the second embodiment,
FIG. 4 is a graph showing changes in the injection rate at various engine speeds in the second embodiment. 10,100...Injection rate control installation, 12,102
...distribution type injection pump, 20,110...pump chamber,
28,112...Casing, 32,116...Valve plate, 44,126...Movable valve body, 46,128...Fixed volume chamber, 50...Spring, 56,132,1
34...Inlet port, 62, 124...Valve mechanism, 13
6... Hydraulic cylinder mechanism, 138... Piston, 14
0...Pressure chamber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ケーシングと、前記ケーシング内に形成され
燃料噴射ポンプのポンプ室に通じる入口ポートに
連通する弁座と、一端により前記入口ポートを開
閉する可動弁体と、前記ケーシング内に形成され
前記可動弁体を摺動案内するシリンダと、前記ケ
ーシング内の前記可動弁体の周囲に形成され実質
的に一定不変の容積を有する実質的に行き止まり
の閉じられた空間であつて、前記可動弁体が前記
弁座から離れている開弁時に前記入口ポートに連
通する固定容積室とを備え、前記可動弁体が前記
弁座に着座している閉弁状態では、前記可動弁体
は、前記可動弁体の一端の一部を除く他部によつ
て前記入口ポートを閉じ、前記ポンポ室の圧力を
前記一部にのみ受けるようになつており、前記可
動弁体が前記弁座から離れている開弁状態では、
前記可動弁体は前記ポンプ室の圧力を前記可動弁
体の前記一部及び前記他部の両方で受けるように
なつていると共に、前記可動弁体の他部と前記弁
座とは微小な間〓で対向して前記入口ポートと前
記固定容積室とを前記間〓を介して連通するよう
に構成されていることを特徴とする燃料噴射装置
の噴射率制御装置。
1. A casing, a valve seat formed in the casing and communicating with an inlet port leading to a pump chamber of a fuel injection pump, a movable valve body that opens and closes the inlet port with one end, and a movable valve body formed in the casing and communicating with an inlet port leading to a pump chamber of a fuel injection pump. a substantially dead-end closed space formed around the movable valve body in the casing and having a substantially constant volume; a fixed volume chamber that communicates with the inlet port when the valve is open and away from the seat, and in a closed state where the movable valve body is seated on the valve seat, the movable valve body The inlet port is closed by a portion other than a portion of one end, so that only the portion receives the pressure of the pump chamber, and the valve is in an open state in which the movable valve body is separated from the valve seat. Well then,
The movable valve body receives the pressure of the pump chamber at both the part and the other part of the movable valve body, and there is a small gap between the other part of the movable valve body and the valve seat. An injection rate control device for a fuel injection device, characterized in that the inlet port and the fixed volume chamber are configured to face each other at the rim and communicate with the fixed volume chamber through the gap.
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