JPH0774626B2 - Injection control device for fuel injection pump - Google Patents
Injection control device for fuel injection pumpInfo
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- JPH0774626B2 JPH0774626B2 JP61125907A JP12590786A JPH0774626B2 JP H0774626 B2 JPH0774626 B2 JP H0774626B2 JP 61125907 A JP61125907 A JP 61125907A JP 12590786 A JP12590786 A JP 12590786A JP H0774626 B2 JPH0774626 B2 JP H0774626B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの噴射制
御装置に関し、特にパイロット噴射とメイン噴射との間
隔や燃料噴射量の調節機能を有した制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection control device for a fuel injection pump of a diesel engine, and particularly to a control device having a function of adjusting a distance between pilot injection and main injection and a fuel injection amount. Regarding
ディーゼルエンジンの騒音対策や窒素酸化物等の有害排
気物対策としては回転数や負荷に応じた適正な燃料の噴
射量、並びにパイロット噴射とメイン噴射とを組み合わ
せた噴射率パターンの制御が挙げられる。このため、従
来から種々の工夫がなされてきている。こうした中で、
本出願人により特開昭59−51139はフリーピストンによ
り形成されるスピル通路を電磁弁により開閉する。また
実開昭60−34559は、ピストンを挟みポンプ室とは反対
側に形成されるリーク通路（スピル通路）を電磁弁によ
って開閉するものを開示している。As measures against noise in diesel engines and measures against harmful exhaust substances such as nitrogen oxides, there is a proper injection amount of fuel according to the rotational speed and load, and control of an injection rate pattern combining pilot injection and main injection. Therefore, various measures have been conventionally made. Under these circumstances,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-51139 of the present applicant opens and closes a spill passage formed by a free piston by a solenoid valve. Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-34559 discloses a leak passage (spill passage) formed on the side opposite to the pump chamber with a piston interposed therebetween, which is opened and closed by a solenoid valve.
然しながら、回転数や負荷に応じてパイロット噴射とメ
イン噴射との適正な間隔が存在するが、上述の従来技術
ではこの間隔の制御は不可能である。また、パイロット
噴射を行った後に一旦リーク通路を開き、高圧の燃料を
低圧側へリークさせることによってパイロット噴射を終
了させるようにしているので、その都度ポンプ室の燃料
圧力が低圧室の圧力まで低下し、次のメイン噴射の時に
ポンプ室の燃料圧力の上昇に時間がかかるため、メイン
噴射の立ち上がりが遅れて最適な噴射制御を行うことが
できないという問題があり、噴射時期を応答性よく制御
することも不可能である。またパイロット噴射を行なわ
ない運転状態とパイロット噴射を行なう運転状態との移
行過程においては燃料噴射量に差が生じ、エンジンの滑
らかな作動が阻害される。However, although there is an appropriate interval between the pilot injection and the main injection depending on the rotation speed and the load, the above-mentioned conventional technique cannot control this interval. Further, after the pilot injection is performed, the leak passage is temporarily opened, and the high pressure fuel is leaked to the low pressure side to end the pilot injection, so that the fuel pressure in the pump chamber is reduced to the pressure in the low pressure chamber each time. However, since it takes time for the fuel pressure in the pump chamber to rise at the time of the next main injection, there is a problem that the rise of the main injection is delayed and optimum injection control cannot be performed, and the injection timing is controlled with good responsiveness. It is also impossible. Further, in the transition process between the operating state in which pilot injection is not performed and the operating state in which pilot injection is performed, a difference occurs in the fuel injection amount, and smooth operation of the engine is hindered.
依って、本発明は斯る問題点の解決を図るべく、運転条
件に応じた最適な燃料噴射の噴射率パターンの適確な制
御を行なうことのできる燃料噴射ポンプの噴射制御装置
を提供せんとするものである。Therefore, in order to solve such a problem, the present invention provides an injection control device of a fuel injection pump capable of performing appropriate control of an optimum injection rate pattern of fuel injection according to an operating condition. To do.
上述の発明目的に鑑み、第１の発明は、第１図（ａ）に
示すように、噴射率制御装置の内部に形成されたシリン
ダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるフリーピ
ストンと、前記フリーピストンの一側に形成され燃料噴
射ポンプのポンプ圧力室と連通している第１の油圧室
と、前記フリーピストンの他側に形成され前記燃料噴射
ポンプの低圧室に連通し得る第２の油圧室と、前記第２
の油圧室と前記燃料噴射ポンプの低圧室との導通を開閉
制御する電磁弁と、エンジンの運転状態を検知する運転
状態検知手段とを備えており、燃料噴射ポンプの圧送行
程において前記電磁弁を開弁させて前記第２の油圧室と
前記低圧室との間を連通し、前記第１の油圧室と前記低
圧室との圧力差によって前記フリーピストンを前記ポン
プ圧力室の圧力が減少する方向に移動させることによ
り、燃料噴射弁からの燃料噴射を一時停止させてパイロ
ット噴射を行うことができるようにしたディーゼルエン
ジン用の燃料噴射ポンプの噴射制御装置において、パイ
ロット噴射とメイン噴射との間隔を前記運転状態検知手
段によって検知されるエンジンの運転状態に応じて任意
の長さに調整するために、前記燃料噴射ポンプの吸入行
程における任意の時期に前記電磁弁を閉弁させ前記第２
の油圧室と前記低圧室との間を閉鎖することにより前記
フリーピストンをストロークの中間の任意の位置に停止
させるように、前記電磁弁を閉弁させる任意のタイミン
グを指示する電磁弁閉鎖信号発生手段と、パイロット噴
射量を、前記運転状態検知手段によって検知されるエン
ジンの運転状態に応じて任意の大きさに調整するため
に、前記燃料噴射ポンプの圧送行程における任意の時期
に、前記電磁弁を開弁させ前記第２の油圧室と前記低圧
室との間を連通させることにより前記第２の油圧室の圧
力を低下させて、前記フリーピストンを任意の時期から
移動開始させるように、前記電磁弁を開弁させる任意の
タイミングを指示する電磁弁開放信号発生手段と、前記
電磁弁閉鎖信号発生手段および前記電磁弁開放信号発生
手段が出力する信号に応じて前記電磁弁を開閉制御する
電磁弁開閉制御手段とを備えていることを特徴とする燃
料噴射ポンプの噴射制御装置を提供する。In view of the above-mentioned object of the invention, a first invention is, as shown in FIG. 1 (a), a cylinder formed inside an injection rate control device and a free piston slidably inserted into the cylinder. And a first hydraulic chamber formed on one side of the free piston and communicating with a pump pressure chamber of the fuel injection pump, and a first hydraulic chamber formed on the other side of the free piston and communicating with a low pressure chamber of the fuel injection pump. A second hydraulic chamber and the second
A solenoid valve for controlling the opening and closing of conduction between the hydraulic chamber and the low-pressure chamber of the fuel injection pump, and an operating state detection means for detecting the operating state of the engine. A direction in which the valve is opened to communicate between the second hydraulic chamber and the low pressure chamber, and the free piston is reduced in pressure in the pump pressure chamber due to a pressure difference between the first hydraulic chamber and the low pressure chamber. In the injection control device of the fuel injection pump for the diesel engine, in which the fuel injection from the fuel injection valve is temporarily stopped and the pilot injection can be performed by moving the fuel injection valve to the main injection position. At any time in the intake stroke of the fuel injection pump in order to adjust the length to an arbitrary length according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means. Wherein by closing the solenoid valve to the second
Electromagnetic valve closing signal generation for instructing an arbitrary timing for closing the electromagnetic valve so as to stop the free piston at an arbitrary position in the middle of the stroke by closing between the hydraulic chamber and the low pressure chamber. Means for adjusting the pilot injection amount to an arbitrary size according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means, the solenoid valve at any time in the pressure stroke of the fuel injection pump. By opening the second hydraulic chamber to connect the second hydraulic chamber and the low-pressure chamber to reduce the pressure in the second hydraulic chamber, and to start moving the free piston from an arbitrary time. Solenoid valve opening signal generating means for instructing arbitrary timing for opening the solenoid valve, the electromagnetic valve closing signal generating means and the signal output by the electromagnetic valve opening signal generating means In response to provide an injection control device for a fuel injection pump, characterized in that an electromagnetic valve opening and closing control means for opening and closing controls the solenoid valve.
第２の発明は、第１図（ｂ）に示すように、噴射率制御
装置の内部に形成されたシリンダと、前記シリンダ内に
摺動自在に挿入されるフリーピストンと、前記フリーピ
ストンの一側に形成され燃料噴射ポンプのポンプ圧力室
と連通している第１の油圧室と、前記フリーピストンの
他側に形成され前記燃料噴射ポンプの低圧室に連通し得
る第２の油圧室と、前記第２の油圧室と前記燃料噴射ポ
ンプの低圧室との導通を開閉制御する電磁弁と、エンジ
ンの運転状態を検知する運転状態検知手段とを備えてお
り、燃料噴射ポンプの圧送行程において前記電磁弁を開
弁させて前記第２の油圧室と前記低圧室との間を連通
し、前記第１の油圧室と前記低圧室との圧力差によって
前記フリーピストンを前記ポンプ圧力室の圧力が減少す
る方向に移動させることにより、燃料噴射弁からの燃料
噴射を一時停止させてパイロット噴射を行うことができ
るようにしたディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプの
噴射制御装置において、パイロット噴射時においてパイ
ロット噴射とメイン噴射との間隔を前記運転状態検知手
段によって検知されるエンジンの運転状態に応じて任意
の長さに調整するために、前記燃料噴射ポンプの吸入行
程における任意の時期に前記電磁弁を閉弁させ前記第２
の油圧室と前記低圧室との間を閉鎖することにより前記
フリーピストンをストロークの中間の任意の位置に停止
させるように前記電磁弁を閉弁させ、また、パイロット
噴射量を前記運転状態検知手段によって検知されるエン
ジンの運転状態に応じて任意の大きさに調整するため
に、前記燃料噴射ポンプの圧送行程における任意の時期
に、前記電磁弁を開弁させ前記第２の油圧室と前記低圧
室との間を連通させることにより前記第２の油圧室の圧
力を低下させて、前記フリーピストンを任意の時期から
移動開始させるように、前記電磁弁を開弁させる任意の
タイミングを指示するパイロット噴射用電磁弁開閉信号
発生手段と、前記パイロット噴射用電磁弁開閉信号発生
手段が出力する信号に応じて前記電磁弁を開閉制御する
電磁弁開閉制御手段とを備えていると共に、更に、前記
燃料噴射ポンプのポンプ圧力室と前記低圧室との導通を
制御して噴射燃料を調量制御する調量電磁弁と、前記運
転状態検知手段によって検知されるエンジンの運転状態
に応じてパイロット噴射をさせるか否かの識別を行う識
別手段と、パイロット噴射時における前記調量電磁弁の
開閉のタイミングを指示するパイロット噴射時用調量電
磁弁開閉信号発生手段と、非パイロット噴射時における
前記電磁弁の開閉のタイミングを指示する非パイロット
噴射用電磁弁開閉信号発生手段と、非パイロット噴射時
における前記調量電磁弁の開閉のタイミングを指示する
非パイロット噴射時用調量電磁弁開閉信号発生手段と、
パイロット噴射時或いは非パイロット噴射時における前
記調量電磁弁のための前記パイロット噴射時用調量電磁
弁開閉信号発生手段或いは前記非パイロット噴射時用調
量電磁弁開閉信号発生手段の出力信号に応じて前記調量
電磁弁を開閉制御する調量電磁弁開閉制御手段とを備え
ており、前記電磁弁開閉制御手段が、パイロット噴射時
には前記パイロット噴射用電磁弁開閉信号発生手段の出
力信号に応じて、また、非パイロット噴射時には前記非
パイロット噴射用電磁弁開閉信号発生手段の出力信号に
応じて、前記電磁弁を開閉制御することを特徴とする燃
料噴射ポンプの噴射制御装置を提供する。As shown in FIG. 1 (b), a second aspect of the present invention includes a cylinder formed inside the injection rate control device, a free piston slidably inserted in the cylinder, and a free piston. A first hydraulic chamber that is formed on one side and communicates with a pump pressure chamber of the fuel injection pump, and a second hydraulic chamber that is formed on the other side of the free piston and that can communicate with a low pressure chamber of the fuel injection pump, An electromagnetic valve for controlling the opening and closing of conduction between the second hydraulic chamber and the low pressure chamber of the fuel injection pump, and an operating state detecting means for detecting an operating state of the engine are provided, and the solenoid valve is provided in a pressure stroke of the fuel injection pump. A solenoid valve is opened so that the second hydraulic chamber and the low pressure chamber communicate with each other, and the pressure difference between the first hydraulic chamber and the low pressure chamber causes the free piston to move to a pressure in the pump pressure chamber. Move in a decreasing direction In the injection control device of the fuel injection pump for the diesel engine, which makes it possible to temporarily stop the fuel injection from the fuel injection valve and perform the pilot injection, the interval between the pilot injection and the main injection during the pilot injection. Is adjusted to an arbitrary length in accordance with the operating state of the engine detected by the operating state detecting means, the electromagnetic valve is closed at any time in the intake stroke of the fuel injection pump.
The solenoid valve is closed so as to stop the free piston at an arbitrary position in the middle of the stroke by closing between the hydraulic chamber and the low pressure chamber, and the pilot injection amount is determined by the operating state detecting means. In order to adjust the size to an arbitrary value according to the operating state of the engine detected by, the solenoid valve is opened at an arbitrary timing in the pressure stroke of the fuel injection pump, and the second hydraulic chamber and the low pressure are opened. A pilot for instructing an arbitrary timing for opening the solenoid valve so that the pressure in the second hydraulic chamber is reduced by communicating with the chamber to start moving the free piston from an arbitrary timing. Injection solenoid valve opening / closing signal generating means and solenoid valve opening / closing control means for controlling opening / closing of the solenoid valve according to a signal output by the pilot injection solenoid valve opening / closing signal generating means And a metering solenoid valve for controlling the conduction of the pump pressure chamber and the low pressure chamber of the fuel injection pump to control the amount of injected fuel, and an engine detected by the operating state detection means. Identifying means for identifying whether or not to perform pilot injection according to the operating state of the pilot injection, and pilot injection time adjustment solenoid valve opening / closing signal generation means for instructing the opening / closing timing of the adjustment solenoid valve during pilot injection A non-pilot injection solenoid valve opening / closing signal generating means for instructing the opening / closing timing of the solenoid valve during non-pilot injection, and for non-pilot injection during instructing the opening / closing timing of the metering solenoid valve during non-pilot injection A metering solenoid valve opening / closing signal generating means,
In response to the output signal of the pilot injection time adjustment solenoid valve opening / closing signal generating means or the non-pilot injection time adjustment solenoid valve opening / closing signal generating means for the adjustment solenoid valve during pilot injection or non-pilot injection A solenoid valve opening and closing control means for controlling the opening and closing of the solenoid valve for adjusting the amount of solenoid, and the solenoid valve opening and closing control means responds to an output signal of the pilot injection solenoid valve opening and closing signal generating means during pilot injection. Further, there is provided an injection control device for a fuel injection pump, which controls opening / closing of the solenoid valve according to an output signal of the non-pilot injection solenoid valve opening / closing signal generating means during non-pilot injection.
本第１の発明によれば、フリーピストンを第１と第２の
油圧室間の任意の位置に停止させ得るので燃料噴射開始
時期を調節することが可能であり、またその後の圧送行
程途中でパイロット噴射を中断させるよう該フリーピス
トンを移動させた後にメイン噴射が開始するまでの時間
を変化させることが可能となる。更に本第２の発明によ
れば、パイロット噴射の有無に応じて最適な燃料噴射を
行なわせるべく前記電磁弁と調量電磁弁とを適宜に開閉
することが可能となり、またパイロット噴射を行なうか
行なわないかの切替え時点において燃料噴射量の急激な
変化を無くすることが可能となる。According to the first aspect of the present invention, since the free piston can be stopped at an arbitrary position between the first and second hydraulic chambers, it is possible to adjust the fuel injection start timing, and in the middle of the subsequent pressure feeding stroke. It is possible to change the time until the main injection starts after moving the free piston so as to interrupt the pilot injection. Further, according to the second aspect of the present invention, it becomes possible to appropriately open and close the solenoid valve and the metering solenoid valve in order to perform optimum fuel injection depending on the presence or absence of pilot injection. It is possible to eliminate a sudden change in the fuel injection amount at the time of switching whether or not to perform.
以下、本発明を添付図面に示す実施例に基づいて更に詳
細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.
第２図は本発明の第１実施例を適用した分配型燃料噴射
ポンプ１の要部を示し、燃料噴射ポンプ１のハウジング
10の前面に噴射率制御装置100が取り付けられている。
ハウジング10に設けられた筒状部材９のシリンダボア11
にはプランジャ12が摺動自在に収容され、このプランジ
ャ12の先端とシリンダボア11により区画形成されるポン
プ圧力室13の容積はプランジャ12の進退動により拡大収
縮する。プランジャ12はエンジン回転数の２分の１に同
期して回転し、かつプランジャ12の１回転中にエンジン
の気筒数（即ち噴射弁の数）と同数の往復運動を行な
う。エンジンの回転は駆動軸（図示せず）に伝達され、
プランジャ12はこの駆動軸により同軸的に回転駆動され
ると共に、フェイスカム14はスプリング18により常時ロ
ーラ15に当接しており、これによりプランジャ12はフェ
イスカム14のカム面の形状に従って往復運動もする。ハ
ウジング10には低圧室16と、この低圧室16をシリンダボ
ア11に導通させる吸入通路17と、各噴射弁（図示せず）
とポンプ圧力室13とを導通せしめる分配通路19とを形成
している。該分配通路19はエンジン気筒数と同数設けら
れており、該各通路19の各噴射弁側にはデリバリ弁20が
設けられている。デリバリ弁20はスプリング21に付勢さ
れ通常分配通路19を閉鎖しており、逆止弁としての機能
も有する。プランジャ12は半径方向通路と軸心方向通路
とから１個のＬ字形分配ポート22と、エンジン気筒数と
同数の吸入ポート23をプランジャ先端部の外周部に等角
度に配設している。本実施例ではエンジンの気筒数は４
個としてあり、吸入ポート23は等間隔に４個、即ち90゜
毎に設けられている。FIG. 2 shows a main part of a distributed fuel injection pump 1 to which the first embodiment of the present invention is applied, and a housing of the fuel injection pump 1
An injection rate control device 100 is attached to the front surface of 10.
Cylinder bore 11 of tubular member 9 provided in housing 10.
A plunger 12 is slidably housed in the pump 12, and the volume of a pump pressure chamber 13 defined by the tip of the plunger 12 and the cylinder bore 11 expands and contracts as the plunger 12 moves back and forth. The plunger 12 rotates in synchronism with one-half of the engine speed, and makes the same number of reciprocating motions as the number of cylinders (that is, the number of injection valves) of the engine during one rotation of the plunger 12. The rotation of the engine is transmitted to the drive shaft (not shown),
The plunger 12 is rotationally driven coaxially by this drive shaft, and the face cam 14 is constantly in contact with the roller 15 by the spring 18, whereby the plunger 12 also reciprocates according to the shape of the cam surface of the face cam 14. . The housing 10 has a low-pressure chamber 16, an intake passage 17 for connecting the low-pressure chamber 16 to the cylinder bore 11, and injection valves (not shown).
It forms a distribution passage 19 for electrically connecting the pump pressure chamber 13 with the pump pressure chamber 13. The distribution passages 19 are provided in the same number as the number of engine cylinders, and a delivery valve 20 is provided on each injection valve side of each passage 19. The delivery valve 20 is normally biased by a spring 21 to close the distribution passage 19, and also has a function as a check valve. The plunger 12 is provided with one L-shaped distribution port 22 from the radial passage and the axial passage and an intake port 23 of the same number as the number of engine cylinders at the same angle on the outer peripheral portion of the tip of the plunger. In this embodiment, the number of engine cylinders is four.
There are four suction ports 23 at equal intervals, that is, at 90 ° intervals.
また、ポンプ圧力室13は高圧通路29を介し噴射量調量弁
30と導通している。この噴射量調量弁30はバルブニード
ル31と、スプール32と、これら各々を付勢するスプリン
グ33及び34そしてコイル35とを具備している。In addition, the pump pressure chamber 13 is provided with a high pressure passage 29 through which the injection amount control valve
Conducted with 30. The injection amount adjusting valve 30 includes a valve needle 31, a spool 32, springs 33 and 34 for urging each of them, and a coil 35.
プランジャ12の第２図中右方への移動（以下上昇或いは
圧送行程と称す）即ち圧送行程の開始後ある特定の時期
にコイル35への通電を停止するとスプリング33と変圧室
36の圧力によりバルブニードル31が開弁する。この時変
圧室36の油圧が低下し、スプール32の絞り37の前後で油
圧差が生じスプール32が開弁する。するとポンプ圧力室
13及び高圧通路26内の液体燃料は、リターン通路38を通
り低圧室16へ流出し噴射弁（図示せず）への燃料の圧送
が停止されて燃料噴射が終了する。この噴射量調量弁30
への通電時期を変更することにより噴射弁からの燃料噴
射量を自在に制御できる。When the plunger 12 is moved to the right in FIG. 2 (hereinafter referred to as rising or pumping stroke), that is, when the coil 35 is de-energized at a certain time after the start of the pumping stroke, the spring 33 and the transformer chamber
The valve needle 31 is opened by the pressure of 36. At this time, the hydraulic pressure in the variable pressure chamber 36 is reduced, and a hydraulic pressure difference is generated before and after the throttle 37 of the spool 32, so that the spool 32 is opened. Then the pump pressure chamber
The liquid fuel in 13 and the high-pressure passage 26 flows out to the low-pressure chamber 16 through the return passage 38, the pressure feed of the fuel to the injection valve (not shown) is stopped, and the fuel injection ends. This injection amount metering valve 30
The amount of fuel injection from the injection valve can be freely controlled by changing the timing of energization to.
次にプランジャ12がポンプ圧力室13の容積が拡大される
よう第２図の左方に移動（以下下降或いは吸入行程と称
す）する時、吸入ポート23のうちの１つが吸入通路17に
導通するよう該吸入ポート23はプランジャ12の外周に区
画形成されており、この場合低圧室16内の燃料がポンプ
圧力室13に吸入され、また逆にプランジャ12が上昇しポ
ンプ圧力室13の容積が縮少される時、分配ポート22が分
配通路19のうちの１つに導通してポンプ圧力室13内の燃
料が噴射弁より噴射される。なお吸入ポート23は、プラ
ンジャ12の上昇中は吸入通路17と導通しないようプラン
ジャ12外周に区画形成されている。Next, when the plunger 12 moves to the left in FIG. 2 so as to increase the volume of the pump pressure chamber 13 (hereinafter referred to as the lowering or suction stroke), one of the suction ports 23 is brought into conduction with the suction passage 17. As described above, the suction port 23 is defined on the outer periphery of the plunger 12, and in this case, the fuel in the low pressure chamber 16 is sucked into the pump pressure chamber 13, and conversely, the plunger 12 rises to reduce the volume of the pump pressure chamber 13. When the amount is reduced, the distribution port 22 is brought into communication with one of the distribution passages 19 and the fuel in the pump pressure chamber 13 is injected from the injection valve. The suction port 23 is partitioned and formed on the outer circumference of the plunger 12 so as not to be electrically connected to the suction passage 17 while the plunger 12 is rising.
またエンジンキーがONの時だけしか燃料を供給すること
ができないようにするためにフューエルカット弁40を設
けている。このフューエルカット弁40は吸入通路17の途
中に設けられ、弁部材41と、スプリング42とそしてコイ
ル43とを具備しており、エンジンキーがONの時コイル43
に通電され、電磁力により弁部材41がスプリング42の力
に打ち勝って吸引され、低圧室16とポンプ圧力室13とを
導通させる。この他マイクロコンピュータ50を具備した
制御回路60が噴射率制御装置100と噴射量調調弁30の開
閉を制御している。Further, the fuel cut valve 40 is provided so that the fuel can be supplied only when the engine key is ON. The fuel cut valve 40 is provided in the middle of the intake passage 17 and includes a valve member 41, a spring 42, and a coil 43. When the engine key is ON, the coil 43 is provided.
The valve member 41 overcomes the force of the spring 42 and is attracted by the electromagnetic force, and the low pressure chamber 16 and the pump pressure chamber 13 are electrically connected. In addition, a control circuit 60 including a microcomputer 50 controls opening / closing of the injection rate control device 100 and the injection amount control valve 30.
次に第３図を参照しながら噴射率制御装置100について
記載する。ケーシング101はその一端部の雄ネジ102を噴
射ポンプ１のハウジング10（第２図）の雌ネジ10A（第
２図）に螺合させ該ハウジング10に固定される。ケーシ
ング101内には図中下方より、シール部材110、可変容積
機構120、バルブ機構130、ソレノイド弁140がケーシン
グ101の中心軸方向に収納されており、シール部材110
は、ブッシュシール111、ディスタンスピース112を具備
し、可変容積機構120はシリンダ121、スプール122、ス
トッパ123、スプリング124を具備し、バルブ機構130は
バルブボディ131、シートバルブ132、ストッパ133、ス
プリング134を具備し、ソレノイド弁140は、コイル14
1、非磁性材料のバルブニードル142、ヨーク143、スプ
リング144を具備している。バルブ機構130とソレノイド
弁140は縦に一体に連結される。スプリング134はスプリ
ング144より幾分強く付勢しているためコイル141が非通
電時にはシートバルブ132がバルブボディ131より図中上
方に離れ、スプール122とバルブボディ131の図中下端部
とに囲まれた変圧室125は次の導通経路を介し低圧室
（第２図）と導通している。この導通経路は、バルブボ
ディ131の図中下端部軸心近傍に設けられた導通孔137
と、シートバルブ132とバルブボディ131との隙間からな
る通路138と、該バルブボディ131の図中上端面に半径方
向に設けた溝139と、該溝139と導通するようケーシング
突部101′上面とステータ105下面との間に形成された環
状溝106と、ケーシング101に形成され、軸心方向に延び
た２本のリターン通路107とを具備している。Next, the injection rate control device 100 will be described with reference to FIG. The casing 101 is fixed to the housing 10 by screwing the male screw 102 at one end thereof into the female screw 10A (FIG. 2) of the housing 10 (FIG. 2) of the injection pump 1. A seal member 110, a variable volume mechanism 120, a valve mechanism 130, and a solenoid valve 140 are housed in the casing 101 in the direction of the central axis of the casing 101 from the bottom in the figure.
Includes a bush seal 111 and a distance piece 112, the variable volume mechanism 120 includes a cylinder 121, a spool 122, a stopper 123, and a spring 124, and the valve mechanism 130 includes a valve body 131, a seat valve 132, a stopper 133, and a spring 134. The solenoid valve 140 includes a coil 14
1. A valve needle 142 made of a non-magnetic material, a yoke 143, and a spring 144 are provided. The valve mechanism 130 and the solenoid valve 140 are vertically integrally connected. Since the spring 134 is biased somewhat more strongly than the spring 144, when the coil 141 is not energized, the seat valve 132 is separated from the valve body 131 to the upper side in the figure, and is surrounded by the spool 122 and the lower end portion of the valve body 131 in the figure. The variable pressure chamber 125 is electrically connected to the low pressure chamber (Fig. 2) through the following conduction path. This conduction path is formed by a conduction hole 137 provided near the axial center of the lower end of the valve body 131 in the figure.
And a passage 138 formed by a gap between the seat valve 132 and the valve body 131, a groove 139 provided in the radial direction on the upper end surface of the valve body 131 in the drawing, and an upper surface of the casing projection 101 ′ so as to be electrically connected to the groove 139. And an annular groove 106 formed between the stator 105 and the lower surface of the stator 105, and two return passages 107 formed in the casing 101 and extending in the axial direction.
コイル141へ通電すると、アーマチュア145がステータ10
5へ近づく。この時バルブニードル142のブッシュロッド
146がシードバルブ132のバルブストッパ135を図中下方
へ押し下げ、シートバルブ132をバルブボディ131のシー
ト136へ着座させる。着座後もアーマチュア145とステー
タ105とは数十ミクロンのエアギャップが残り通電終了
時の残留磁気により応答遅れをなくしている。またバル
ブニードル142は非磁性材料なのでシートバルブ132の磁
化を防ぎ応答性向上に寄与している。When the coil 141 is energized, the armature 145
Approaching 5 At this time, the bush rod of the valve needle 142
146 pushes the valve stopper 135 of the seed valve 132 downward in the drawing, and seats the seat valve 132 on the seat 136 of the valve body 131. Even after seating, an air gap of several tens of microns remains between the armature 145 and the stator 105, and the response delay is eliminated by the residual magnetism at the end of energization. Further, since the valve needle 142 is a non-magnetic material, it prevents the seat valve 132 from being magnetized and contributes to improving the responsiveness.
またコイルボビン147のフランジ部の外周に設けられた
冷却通路148は前記リターン通路107と導通するよう配設
されており、それにより低圧室16（第２図）の燃料がコ
イル141内を通りコイルボビン147に設けた半径方向の貫
通孔149を通り、油溜り150へとつながりコイル141の冷
却を行っている。Further, the cooling passage 148 provided on the outer circumference of the flange portion of the coil bobbin 147 is arranged so as to be electrically connected to the return passage 107, whereby the fuel in the low pressure chamber 16 (FIG. 2) passes through the inside of the coil 141 and the coil bobbin 147. The coil 141 is cooled by being connected to the oil sump 150 through the through hole 149 provided in the radial direction.
ストッパ133と、バルブボディ131の大径部131aとシリン
ダ121とそしてディスタンスピース112とは外径の等しい
円盤或いは円筒であり、ケーシング突部101′内のボア1
08に密着して同軸に収容され、ストッパ133の上端はス
テータ105の有底部109と、該ストッパ133の下端はバル
ブボディ131の大径部131aの上端と、該大径部131aの下
端はシリンダ121の上端と、該シリンダ121の下端はディ
スタンスピース112の上端と各々密着当接し固定され、
該各々の端面はシール機能を有している。なおステータ
105の小径部161及びフランジ部上面160に当接するよう
コイル141がコイルボビン147を介して収納されている。
シリンダ121内には、スプール122が摺動自在に収めら
れ、バルブボディ131の大径部131aの下端とスプール122
の上端との間にスプリング124を保持している。またバ
ルブボディ131の小径部131bはスプール122の内部に収納
されて変圧室125のデッドボリュームを低減しており、
バルブボディ131の中径部131cの下端及び小径部131bの
外面とに当接するようリング状のストッパ123を収納し
ている。スプール122の移動は、該スプール122の下端が
ディスタンスピース112に当接した状態からスプール122
の上端がストッパ123に当接するまでの間となる。シー
トバルブ132はバルブボディ131のボア内に軸方向に相対
運動可能に収納され、シートバルブ132のバルブストッ
パ135とバルブボディ131の小径部131b上部の段付部131d
との間にスプリング134を保持している。The stopper 133, the large diameter portion 131a of the valve body 131, the cylinder 121, and the distance piece 112 are discs or cylinders having the same outer diameter, and the bore 1 in the casing protrusion 101 'is formed.
The stopper 133 is coaxially housed in close proximity to the bottom end of the stator 105, and the stopper 133 has a bottom end 109, a lower end of the stopper 133 has an upper end of a large diameter portion 131a of the valve body 131, and a lower end of the large diameter portion 131a has a cylinder portion. The upper end of 121 and the lower end of the cylinder 121 are in close contact with and fixed to the upper end of the distance piece 112, respectively.
Each of the end faces has a sealing function. The stator
A coil 141 is housed via a coil bobbin 147 so as to come into contact with the small diameter portion 161 of the 105 and the upper surface 160 of the flange portion.
A spool 122 is slidably housed in the cylinder 121, and the spool 122 and the lower end of the large diameter portion 131a of the valve body 131 are accommodated.
It holds a spring 124 between it and the upper end of the. The small diameter portion 131b of the valve body 131 is housed inside the spool 122 to reduce the dead volume of the variable pressure chamber 125,
A ring-shaped stopper 123 is housed so as to contact the lower end of the medium diameter portion 131c of the valve body 131 and the outer surface of the small diameter portion 131b. The spool 122 is moved from the state where the lower end of the spool 122 is in contact with the distance piece 112.
It is until the upper end of the abuts on the stopper 123. The seat valve 132 is accommodated in the bore of the valve body 131 so as to be relatively movable in the axial direction, and the step stopper 131d above the valve stopper 135 of the seat valve 132 and the small diameter portion 131b of the valve body 131.
Holds a spring 134 between and.
ブッシュシール111はディスタンスピース112を収納可能
なよう凹み形状をなしており、その凹所の底部とディス
タンスピース112の下端とはシール機能を果たすよう密
着可能に形成されている。このディスタンスピース112
とスプール122と前記シリンダ121とに囲繞されたスプー
ル室151とポンプ圧力室13（第２図）とを導通させるべ
く、ディスタンスピース112とプッシュシール111との中
心部には各々通路152と六角穴111bとが設けられてい
る。またブッシュシール111は下端に薄いリング状の突
起111aを有し、該突起111aと噴射ポンプ１のシリンダ９
（第２図）の第２図中右側端面に当接させてポンプ圧力
室13（第２図）の燃料の油密を保持している。The bush seal 111 has a recessed shape so that the distance piece 112 can be stored therein, and the bottom of the recess and the lower end of the distance piece 112 are formed so as to be in close contact with each other so as to perform a sealing function. This distance piece 112
In order to electrically connect the spool chamber 151 surrounded by the spool 122, the cylinder 121 and the pump pressure chamber 13 (Fig. 2), a passage 152 and a hexagonal hole are formed in the center of the distance piece 112 and the push seal 111, respectively. 111b and are provided. The bush seal 111 has a thin ring-shaped projection 111a at the lower end, and the projection 111a and the cylinder 9 of the injection pump 1
The oil pressure of the fuel in the pump pressure chamber 13 (Fig. 2) is maintained by bringing it into contact with the right end face of Fig. 2 (Fig. 2).
ケーシング101内のステータ105の軸心に沿ってバルブニ
ードル142が摺動可能に収納され、該バルブニードル142
の上端にアーマチュア145が圧入固定されている。コイ
ル141の上端にはコイルボビン147を介してヨーク143が
当接し、ノックピン（図示せず）により両者の相対位置
は固定されている。コイル141及びコイルボビン147とヨ
ーク143とには図中上下方向に貫通した通路があり、こ
こにグロメット170がそう入され、該グロメット170はリ
ード線171の通路の役割と、油溜り150の油密を保つ役割
とを担っている。またヨーク143には凹所がありこの底
部143aとアーマチュア145の凹所底部145aとの間にスプ
リング144を保持している。リテーナ180はリング状をし
ており、該リテーナ180はケーシング101に締結する為の
雌ネジ181とヨーク143を図中下方に押さえコイルボビン
147を介しコイル141をケーシング101に対し固定する為
の段付部182と、リテーナ180の取付時工具を当てがう為
の六角部183とを具備している。コイルボビン147の上端
外周部にはテーパ部147aが形成されており、該テーパ部
147aとケーシング101の内面とヨーク143の下端面との間
にＯリングを保持し油密を保持している。The valve needle 142 is slidably accommodated along the axis of the stator 105 in the casing 101.
An armature 145 is press-fitted and fixed to the upper end of the. A yoke 143 abuts on the upper end of the coil 141 via a coil bobbin 147, and a relative position between the two is fixed by a knock pin (not shown). The coil 141, the coil bobbin 147, and the yoke 143 have a passage that penetrates in the vertical direction in the figure, and the grommet 170 is inserted into the passage, and the grommet 170 serves as the passage for the lead wire 171 and the oil tightness of the oil sump 150. Is responsible for maintaining Further, the yoke 143 has a recess, and a spring 144 is held between the bottom 143a and the recess bottom 145a of the armature 145. The retainer 180 has a ring shape, and the retainer 180 holds a female screw 181 and a yoke 143 for fastening to the casing 101 downward in the drawing, and a coil bobbin.
A stepped portion 182 for fixing the coil 141 to the casing 101 via a 147, and a hexagonal portion 183 for applying a tool when attaching the retainer 180 are provided. A tapered portion 147a is formed on the outer peripheral portion of the upper end of the coil bobbin 147.
An O-ring is held between 147a, the inner surface of the casing 101, and the lower end surface of the yoke 143 to maintain oil tightness.
第２図と第３図と共に第４図を参照しながら第１実施例
の作動について説明する。第４図の横軸はクランク角度
であり、回転速度一定とすれば時間にも対応する。基準
信号Ａはフェイスカム14の下死点（BDC）での中間を検
出しており、角度信号Ｂはフェイスカム14が１回転する
と当間隔に60回検出される。尚、これらの基準信号A,B
を発生するセンサはローラ15を担持するローラリング
（図示せず）上に設けられ、プランジャ12の回転に応じ
たパルス信号を発生する。この角度信号Ｂ間の更に微小
な角度は回転数と角度信号Ｂをもとにマイクロコンピュ
ータ50（第２図）を使って算出される。また、本実施例
ではスプール122の移動可能距離を0.8mmに設定してい
る。噴射量調量弁30は、あらゆるエンジン条件下におい
てBDCで通電して弁を閉じておき、上死点（TDC）前の所
定の時期、例えばθs1,θs2,θs3にて通電を終了して開
弁することにより所定の噴射量を得る。通電時の電流
は、抵抗あるいはトランジスタを用いて一定電流に制御
される。The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. 4 together with FIG. 2 and FIG. The horizontal axis of FIG. 4 represents the crank angle, which corresponds to time if the rotation speed is constant. The reference signal A detects the middle of the bottom dead center (BDC) of the face cam 14, and the angle signal B is detected 60 times at the same interval when the face cam 14 makes one rotation. In addition, these reference signals A, B
The sensor for generating is provided on a roller ring (not shown) carrying the roller 15 and generates a pulse signal according to the rotation of the plunger 12. The finer angle between the angle signals B is calculated using the microcomputer 50 (FIG. 2) based on the rotation speed and the angle signal B. Further, in this embodiment, the movable distance of the spool 122 is set to 0.8 mm. The injection amount control valve 30 is energized by BDC under all engine conditions to close the valve, and energization ends at a predetermined time before top dead center (TDC), for example, θs 1 , θs 2 , θs 3 . Then, a predetermined injection amount is obtained by opening the valve. The current during energization is controlled to a constant current by using a resistor or a transistor.
今パイロット噴射をしない状態Ｉでは、プランジャ12が
圧送し始めると、噴射率制御装置100のスプール室151へ
も送油される。ここで噴射量調量弁30と同じく噴射率制
御装置100にはBDC I（θps1）にて通電を開始し変圧室1
25と低圧室16とを遮断しておく。なおも送油が続きスプ
ール室151と変圧室125の油圧の差によりスプール122は
ストッパ123側へ移動する。ポンプ圧力室13の圧力が噴
射弁（図示せず）の開弁圧以上に上昇すると、噴射弁よ
り燃料が噴射される。この時もスプール122はスプール
室151と変圧室125との油圧差により移動する。圧送行程
途中の角度θs1の位置で噴射量調量弁30への通電を停止
し、開弁することにより燃料噴射を終了させる。更には
プランジャ12がTDCに達した角度θp1にて噴射率制御装
置100への通電を停止し、開弁することにより変圧室125
と低圧室16とを導通させる。In the state I in which pilot injection is not performed now, when the plunger 12 starts pressure feeding, oil is also fed to the spool chamber 151 of the injection rate control device 100. Here, as with the injection amount control valve 30, the injection rate control device 100 is energized at BDC I (θps 1 ) to start the transformation chamber 1
25 and the low-pressure chamber 16 are shut off. Further, the oil supply continues, and the spool 122 moves to the stopper 123 side due to the difference in oil pressure between the spool chamber 151 and the variable pressure chamber 125. When the pressure in the pump pressure chamber 13 rises above the valve opening pressure of an injection valve (not shown), fuel is injected from the injection valve. Also at this time, the spool 122 moves due to the hydraulic pressure difference between the spool chamber 151 and the variable pressure chamber 125. The fuel injection is terminated by stopping the energization of the injection amount control valve 30 and opening the valve at the position of the angle θs 1 in the middle of the pressure feeding process. Furthermore, when the plunger 12 reaches the angle Tp 1 at which the injection rate control device 100 is de-energized and the valve is opened, the variable pressure chamber 125 is opened.
And the low-pressure chamber 16 are electrically connected.
プランジャが吸入行程に入ると、スプール室151の圧力
は低下し、プランジャ12の移動に伴ってスプール122が
ディスタンスピース112へ当接するまで移動する。プラ
ンジャ12が吸入行程に入ると、吸入ポート23が吸入通路
17と導通し低圧室16から大量の燃料がポンプ圧力室13と
スプール室151へ流入する為、このスプール122の動き
は、プランジャの動きに同期する程度の緩慢な動きとな
っている。When the plunger enters the suction stroke, the pressure in the spool chamber 151 decreases, and the spool 122 moves as the plunger 12 moves until it comes into contact with the distance piece 112. When the plunger 12 enters the suction stroke, the suction port 23 will
Since a large amount of fuel flows into the pump pressure chamber 13 and the spool chamber 151 from the low pressure chamber 16 by being connected to the low pressure chamber 16, the movement of the spool 122 is slow enough to be synchronized with the movement of the plunger.
次に噴射率制御を行なう状態IIでは、噴射率制御装置10
0は噴射量調量弁30と共にBDC II（θps2）にて通電が開
始されている。プランジャ12の圧送に伴いポンプ圧力室
13の圧力が噴射弁の開弁圧を超えると燃料噴射が開始さ
れ、スプール122もストッパ123側に0.1mm程度移動す
る。ここで圧送行程途中角度θp2にて噴射率制御装置10
0への通電を停止すると、シートバルブ132が上昇し、導
通孔137が開放され、変圧室125の圧力が低圧室16の圧力
にまで低下する。変圧室125とポンプ圧力室13の圧力差
によりスプール122はストッパ123に当接するまで（0.7m
m）移動し、この移動した分だけポンプ圧力室13の圧力
が減少する。これにより噴射弁（図示せず）の開弁圧以
下にポンプ圧力室13の圧力が低下し、燃料噴射が一時停
止される。以下ではこの間の噴射をパイロット噴射と呼
ぶ。プランジャ12の移動による圧送が続き、再びポンプ
圧力室13の圧力が上昇し、噴射弁より再度燃料噴射が行
なわれる。以下では該噴射をメイン噴射と呼ぶ。この間
スプール122はストッパ123に当接した状態が続く。角度
θs2にて所定量の燃料が噴射されると噴射量調量弁30へ
の通電を終了させ該メイン噴射を終了させる。Next, in state II where the injection rate control is performed, the injection rate control device 10
For 0, energization is started at BDC II (θps 2 ) together with the injection amount control valve 30. Pump pressure chamber due to plunger 12 pressure feed
When the pressure of 13 exceeds the valve opening pressure of the injection valve, fuel injection is started and the spool 122 also moves to the stopper 123 side by about 0.1 mm. Here injection rate control unit at the ejection stroke middle angle theta] p 2 10
When the energization to 0 is stopped, the seat valve 132 rises, the conduction hole 137 is opened, and the pressure in the variable pressure chamber 125 decreases to the pressure in the low pressure chamber 16. Due to the pressure difference between the variable pressure chamber 125 and the pump pressure chamber 13, the spool 122 contacts the stopper 123 (0.7 m
m) Move, and the pressure in the pump pressure chamber 13 is reduced by this amount. As a result, the pressure in the pump pressure chamber 13 drops below the valve opening pressure of the injection valve (not shown), and fuel injection is temporarily stopped. Hereinafter, the injection during this period is referred to as pilot injection. The pressure feeding by the movement of the plunger 12 continues, the pressure in the pump pressure chamber 13 rises again, and fuel injection is performed again from the injection valve. Hereinafter, this injection will be referred to as main injection. During this time, the spool 122 continues to be in contact with the stopper 123. When a predetermined amount of fuel is injected at the angle θs 2 , the energization of the injection amount control valve 30 is ended and the main injection is ended.
次にプランジャ12の吸収行程の途中において噴射率制御
装置100へ通電を開始する状態IIIにつき記載する。プラ
ンジャ12の吸入行程に伴いスプール122もストッパ123を
離れ、ディスタンスピース122側へ移動し始める。この
間の適切な時期θps3に噴射率制御装置100へ通電し、シ
ートバルブ132を閉じるとスプール122の移動が停止す
る。例えば該スプール122をディスタンスピース112より
0.5mm離れたところに停止させ（角度θps3時）、その後
に通電を終了し（角度θp3時）シートバルブ132を開弁
した時のスプール122の移動量は0.3mmとなる。状態IIの
場合の移動量に比較した該状態IIIのスプール122の移動
量減少の為、ポンプ圧力室13の圧力上昇が早くなりパイ
ロット噴射とメイン噴射との間隔が小さくなる。その後
噴射量を適宜な量にするべく角度θs3にて噴射量調量弁
30への通電を停止する。Next, the state III in which the injection rate control device 100 starts to be energized during the absorption stroke of the plunger 12 will be described. With the suction stroke of the plunger 12, the spool 122 also leaves the stopper 123 and starts moving to the distance piece 122 side. When the injection rate control device 100 is energized and the seat valve 132 is closed at an appropriate timing θ ps 3 during this period, the movement of the spool 122 is stopped. For example, the spool 122 from the distance piece 112
When the seat valve 132 is opened at a position 0.5 mm away (angle θps 3 o'clock) and then the energization is terminated (angle θp 3 o'clock), the movement amount of the spool 122 becomes 0.3 mm. Since the movement amount of the spool 122 in the state III is smaller than the movement amount in the state II, the pressure in the pump pressure chamber 13 rises quickly and the interval between the pilot injection and the main injection becomes small. After that, in order to adjust the injection amount to an appropriate amount, at the angle θs 3, the injection amount adjustment valve
Stop energizing 30.
この様に噴射率制御装置100への通電開始時期を変化さ
せることによりパイロット噴射とメイン噴射との間隔を
適宜に制御可能となる。またパイロット噴射の噴射量は
噴射率制御装置100への通電終了時期を変えることで適
宜に制御できる。パイロット噴射を行なうとパイロット
噴射燃料の発火後にメイン噴射が行なわれることでディ
ーゼルエンジン本来の律速燃焼が全うされ、騒音の低減
やHC,NOX等の有害排気の低減に効果がある。In this way, the interval between the pilot injection and the main injection can be controlled appropriately by changing the power supply start timing to the injection rate control device 100. Further, the injection amount of the pilot injection can be appropriately controlled by changing the timing of ending the energization of the injection rate control device 100. When performing pilot injection is fulfilled diesel engines original rate-determining combustion by the main injection is performed after ignition of the pilot injection fuel is effective in reducing harmful emissions, such as reduction and HC, NO X noise.
以上により噴射率制御装置100及び噴射量調量弁30を具
備した燃料噴射ポンプ１の作動説明を行なったが、エン
ジンの回転が高速になると低速時に比較してポンプ圧力
室13の圧力上昇速さが増加する。このためパイロット噴
射の最適な噴射量を得た時点での噴射率制御装置100の
スプール122の位置は高速回転時ほどストッパ123に近く
なる。従ってスプール122のストロークは高速回転時に
最適パイロット間隔が得られる様に設定し、低速側では
ストロークが変わる様にスプール位置を制御する。また
同一回転数時でも噴射量が増すと、噴射弁（図示せず）
とデリバリ弁20間の残圧が増す為、噴射弁（図示せず）
からの燃料噴射の開始がクランク角で２度程度速くな
る。パイロット噴射の最適噴射量とメイン噴射との最適
な間隔を得る為には、以上のことを考慮する必要があ
る。この様子を第５図に示す。噴射率制御装置100への
通電開始時期θpsは、回転数Ｎが2000（rpm）ではBDC付
近であり、低速回転になる程TDCへ近づけてやる、即ち
進角させてやる。また噴射量ｑが増す程、回転数Ｎが大
きくなる程通電終了時期θｐは進角させる必要がある。
更に最適な燃焼を行なわせるためには、以上の補正の他
に吸気温、油水温、吸気圧等の補正を行なうことが必要
である。The operation of the fuel injection pump 1 provided with the injection rate control device 100 and the injection amount control valve 30 has been described above. However, when the engine speed becomes high, the pressure rising speed of the pump pressure chamber 13 becomes higher than that at low speed. Will increase. Therefore, the position of the spool 122 of the injection rate control device 100 at the time when the optimum injection amount of the pilot injection is obtained becomes closer to the stopper 123 as the rotation speed increases. Therefore, the stroke of the spool 122 is set so that the optimum pilot interval is obtained at the time of high speed rotation, and the spool position is controlled so that the stroke changes at the low speed side. If the injection amount increases even at the same speed, the injection valve (not shown)
Because the residual pressure between the delivery valve 20 and the delivery valve 20 increases, an injection valve (not shown)
The start of fuel injection from is faster by about 2 degrees in crank angle. In order to obtain the optimum injection amount of the pilot injection and the optimum interval between the main injections, it is necessary to consider the above. This is shown in FIG. When the rotation speed N is 2000 (rpm), the energization start timing θps to the injection rate control device 100 is near BDC, and it is brought closer to TDC as the rotation speed becomes lower, that is, advanced. Further, the energization end timing θp needs to be advanced as the injection amount q increases and the rotation speed N increases.
In addition to the above corrections, it is necessary to correct the intake air temperature, the oil / water temperature, the intake pressure, etc. in order to perform more optimal combustion.
更には、運転状態によってはパイロット噴射を行なわな
い場合もある。例えば高速回転時や高負荷時にはスモー
クの排出量が増大するのでパイロット噴射を行なわない
ことが好ましい。またパイロット噴射を行なうとスプー
ル122の移動量に対応して燃料噴射量が減少する。この
様子を第６図に図示している。ここで第６図は縦軸に噴
射量ｑを、横軸に噴射量調量弁30の開弁角度θｓを表示
したグラフであり、エンジン回転数Ｎを媒介変数として
いる。第６図の実施例では回転数Ｎが2000rpm以下、か
つ噴射量ｑがプランジャ12の１ストローク当り20mm3以
下の場合にパイロット噴射を行ない、これ以外ではパイ
ロット噴射を行なわない。パイロット噴射を行なう領域
は第６図の斜線部であり、実線が噴射量調量弁30の開弁
角度θｓを示し、非斜線領域がパイロット噴射を行なわ
ない場合であり、実線が同弁30の開弁角度θｓを示す。
本図の破線はパイロット噴射を行なわないと仮定した場
合の噴射量ｑと噴射量調量弁30の開弁角度θｓとの関係
を表わしており、実際にパイロット噴射を行なうと図示
の実線の如く同一噴射量ｑを得るためには開弁角度θｓ
をTDC側に近づける、即ち遅らせる必要が生ずる。また
噴射量調量弁30は噴射量制御装置100と共に数百マイク
ロ秒程度の応答遅れ時間を持っているため、同一噴射量
ｑを得るためには高速回転時程早く開弁し、低速回転時
程遅く開弁する必要が生ずる。これに伴いパイロット噴
射を行なう場合には、パイロット噴射を行なわないとし
た場合の破線で示した開弁角度θｓよりも高速回転域で
は小さく、また低速回転域ではより大きく該開弁角度θ
ｓを遅らせるよう補正を行なわなければならない。Furthermore, pilot injection may not be performed depending on operating conditions. For example, it is preferable not to perform pilot injection because the amount of smoke discharged increases at high speed rotation or high load. Further, when the pilot injection is performed, the fuel injection amount decreases corresponding to the movement amount of the spool 122. This state is shown in FIG. Here, FIG. 6 is a graph in which the vertical axis represents the injection amount q and the horizontal axis represents the valve opening angle θs of the injection amount control valve 30, and the engine speed N is used as a parameter. In the embodiment of FIG. 6, the pilot injection is performed when the rotation speed N is 2000 rpm or less and the injection amount q is 20 mm 3 or less per stroke of the plunger 12, and the pilot injection is not performed otherwise. The region where pilot injection is performed is the shaded portion in FIG. 6, the solid line indicates the valve opening angle θs of the injection amount control valve 30, the non-hatched region is the case where pilot injection is not performed, and the solid line indicates the valve 30. The valve opening angle θs is shown.
The broken line in the figure shows the relationship between the injection amount q and the valve opening angle θs of the injection amount control valve 30 when it is assumed that pilot injection is not performed, and when pilot injection is actually performed, it is as shown by the solid line in the figure. To obtain the same injection quantity q, the valve opening angle θs
Needs to be brought closer to the TDC side, that is, delayed. Further, since the injection amount control valve 30 has a response delay time of about several hundred microseconds together with the injection amount control device 100, in order to obtain the same injection amount q, the valve is opened earlier at high speed rotation and at low speed rotation. It becomes necessary to open the valve late. Accordingly, when pilot injection is performed, the valve opening angle θs is smaller in the high speed rotation range and larger in the low speed rotation range than the valve opening angle θs shown by the broken line when the pilot injection is not performed.
Correction must be made to delay s.
以上により、噴射率制御装置100を具備した本発明の燃
料噴射ポンプの噴射制御装置による最適な燃料噴射の制
御方法を説明したが、第７図はマイクロコンピュータ50
（第２図）によるこの制御を行う場合の流れ図である。
第７図のルーチンは第４図に示した基準信号のBDCパル
スの到来毎に実行される割り込みルーチンとすることが
できる。まずステップ200で回転数Ｎとアクセル開度θ
を読み込み、ステップ201でこの両値から噴射量ｑを算
出する。ステップ203でこの回転数Ｎと噴射量ｑが各々2
000rpm、プランジャの１ストローク当り20mm3以下であ
るか否かによりパイロット噴射を行なうか否かを判定す
る。この判定結果がYES、即ちパイロット噴射を行なう
場合であればステップ204,205,206に進みメモリに記憶
させているデータマップ（第５図、第６図）による噴射
率制御装置100の開弁（通電ON）角度θps、開弁（通電O
FF）角度θｐ、噴射量調量弁30の開弁（通電OFF）角度
θｓを演算し、ステップ207でこれをメモリに格納す
る。一方ステップ203の判定結果がNO、即ちパイロット
噴射を行なわない場合であれば208,209,210のステップ
に進み噴射率制御装置100の閉弁（通電ON）角度θps、
開弁（通電OFF）角度θｐ、噴射量調量弁30の開弁（通
電OFF）角度θｓの演算を実行し、ステップ207でメモリ
にストアする。なお噴射量調量弁30の閉弁（通電ON）角
度θssはパイロット噴射の有無にかかわらず常に０度
（BDC）である。The optimum fuel injection control method by the injection control device of the fuel injection pump of the present invention equipped with the injection rate control device 100 has been described above. FIG.
It is a flow chart at the time of performing this control by (Drawing 2).
The routine shown in FIG. 7 may be an interrupt routine executed every time the BDC pulse of the reference signal shown in FIG. 4 arrives. First, at step 200, the rotation speed N and the accelerator opening θ
Is read, and the injection amount q is calculated from these two values in step 201. In step 203, the rotational speed N and the injection amount q are each 2
Whether or not pilot injection is performed is determined by 000 rpm and whether or not it is 20 mm 3 or less per stroke of the plunger. If the result of this determination is YES, that is, if pilot injection is to be carried out, the routine proceeds to steps 204, 205 and 206, where the valve opening (energization ON) angle of the injection rate control device 100 according to the data maps (FIGS. 5 and 6) stored in the memory. θps, valve open (energization O
FF) angle θp and the valve opening (energization OFF) angle θs of the injection amount control valve 30 are calculated and stored in a memory in step 207. On the other hand, if the determination result in step 203 is NO, that is, if pilot injection is not to be performed, the process proceeds to steps 208, 209 and 210, where the valve closing (energization ON) angle θps of the injection rate control device 100,
The valve opening (energization OFF) angle θp and the valve opening (energization OFF) angle θs of the injection amount control valve 30 are calculated and stored in a memory in step 207. The valve closing (energization ON) angle θss of the injection amount adjusting valve 30 is always 0 degree (BDC) regardless of the presence or absence of pilot injection.
次に第７図を使って説明した開閉の角度θps,θp,θss,
θｓに対応する開閉のタイミング時期tps,tp,tss,tsの
セットの流れ図を第８図に示す。まず角度信号Ｂの各パ
ルス信号毎（フェイスカム14（第２図）の回転角６度
毎）に以下の処理をマイクロコンピュータ50（第２図）
により行なう。角度信号Ｂと基準信号Ａと基準位置（BD
C）より現在の角度θが分る。演算値θss,θps,θp,θ
ｓと現在位置角度θとの差が６度以下か否かを夫々ステ
ップ212,214,216,218で判別し、YESの時は演算値に最も
近い６度パルスが到来したと判断される。そして212a,2
14a,216a,218aの各ステップでは、余りとしての演算値
までの角度を現時点からの時間tss,tps,tp,tsとして知
ることできる。ステップ212b,214b,216b,218bはこの時
間が第９図のコンパレータ228,230,232,234にセットさ
れる。Next, the opening / closing angles θps, θp, θss, explained using FIG.
FIG. 8 shows a flow chart of a set of opening / closing timing timings t ps , t p , t ss , and t s corresponding to θs. First, the following process is performed for each pulse signal of the angle signal B (every 6 degrees of rotation of the face cam 14 (Fig. 2)) by the microcomputer 50 (Fig. 2).
By. Angle signal B, reference signal A, reference position (BD
The current angle θ can be found from C). Calculated value θss, θps, θp, θ
Whether or not the difference between s and the current position angle θ is 6 degrees or less is determined in steps 212, 214, 216 and 218, respectively, and when YES is determined that the 6 degree pulse closest to the calculated value has arrived. And 212a, 2
At each step of 14a, 216a, and 218a, the angle up to the calculated value as the remainder can be known as the time t ss , t ps , t p , t s from the present time. This time is set in the comparators 228, 230, 232 and 234 of FIG. 9 in steps 212b, 214b, 216b and 218b.
以上、第７図と第８図とを使って説明した電磁弁の開閉
タイミング時間tps,tp,tss,TSを用いて弁の開閉を行な
う電磁弁の開閉制御回路を第９図に示す。設定タイミン
グ時間tps,tp,tss,tsをタイマ226を使用したコンパレー
タ228,230,232,234により現在時間と比較し、時刻が設
定値と一致するとフリップフロップ236或いは238のセッ
ト又はリセット端子に信号を送り、噴射率制御装置100
或いは噴射量調量弁30の各弁を開閉駆動制御することが
できる。The solenoid valve opening / closing control circuit for opening / closing the valve by using the opening / closing timing times t ps , t p , t ss , T S of the electromagnetic valve described above with reference to FIGS. 7 and 8 is shown in FIG. Shown in. The set timing time t ps , t p , t ss , t s is compared with the present time by the comparator 228,230,232,234 using the timer 226, and when the time matches the set value, a signal is sent to the set or reset terminal of the flip-flop 236 or 238. , Injection rate control device 100
Alternatively, each valve of the injection amount adjustment valve 30 can be controlled to open / close.
第１実施例においては、噴射率制御装置100を備えてい
る電子制御燃料噴射ポンプ１に噴射量調量弁30を用いた
場合について述べた。第２実施例では、第１実施例の噴
射量調量弁のかわりにアクセルと噴射量の調量機構とが
連動しているメカニカルポンプと呼ばれる燃料噴射ポン
プに第１図の噴射率制御装置を適用した場合について述
べる。同一アクセル開度においてパイロット噴射を行な
うと、パイロット噴射を行なわない場合に比べ、変圧室
125の燃料が低圧室16へ逃げる分だけ噴射量が減少す
る。従ってパイロット噴射を行なう領域から行なわない
領域に移行する際、噴射量に差を生じ、滑らかな運転が
できなくなってしまう。ここで第10図に示す様に、全て
の運転条件で噴射率制御装置100から低圧室16へリリー
フされる燃料量を一定にするよう噴射率制御装置100へ
の通電開始、終了時期を基準信号I,IIからの遅れ時間に
より制御を行うことで滑らかに運転が可能になる。In the first embodiment, the case where the injection amount control valve 30 is used in the electronically controlled fuel injection pump 1 including the injection rate control device 100 has been described. In the second embodiment, a fuel injection pump called a mechanical pump, in which an accelerator and an injection amount adjusting mechanism are linked in place of the injection amount adjusting valve of the first embodiment, is provided with the injection rate control device of FIG. The case where it is applied will be described. When pilot injection is performed at the same accelerator opening, the pressure change chamber is compared to when pilot injection is not performed.
The amount of injection decreases as much as 125 fuel escapes to the low pressure chamber 16. Therefore, when shifting from the region where pilot injection is performed to the region where pilot injection is not performed, a difference occurs in the injection amount, and smooth operation cannot be performed. Here, as shown in FIG. 10, a reference signal indicating the start and end timings of energization of the injection rate control device 100 so that the amount of fuel relieved from the injection rate control device 100 to the low pressure chamber 16 is constant under all operating conditions. Smooth operation is possible by controlling the delay time from I and II.
第10図の（Ｉ），（II），（III）は各々アイドル回転
相当時（600から800rpm時）、800から2500rpm時、600rp
m以下或いは2500rpm以上の各エンジン回転数における噴
射率制御装置100の弁の開閉制御を図示したものであ
る。回転数が高くなる程ポンプ圧力室13の圧力上昇が早
くなる為、（II）の場合は（Ｉ）の場合に比較して通電
終了時期を早くし、通電開始時期を遅くすることにより
（Ｉ）と（II）の場合に亘って噴射率制御装置100から
低圧室16へリリーフされる燃料量が一定となる。例えば
本実施例では第10図のスプール位置Ｆに図示の如く、ス
プール122がその位置0.6mmから0.8mm（ストッパ123に当
接した位置）まで移動した場合のリリーフ量である。
（III）の場合、即ちパイロット噴射を行なわない場合
も（Ｉ）及び（II）の場合と同じリリーフ量とするため
には吸入行程途中でのスプール122の停止位置を0.6mmの
位置に設定しておく必要があり、かつ圧送行程前に噴射
率制御装置100の弁を開放、即ち通電を終了しておく必
要がある。こうして（III）の場合の通電終了時期はプ
ランジャ位置Ｃの吸入行程後に対応した任意の時点に設
定し、通電開始時期は吸入行程中の適切な時点に設定す
る。(I), (II), and (III) in FIG. 10 correspond to idle rotation (at 600 to 800 rpm), 800 to 2500 rpm, and 600 rp, respectively.
FIG. 3 illustrates opening / closing control of valves of the injection rate control device 100 at each engine speed of m or less or 2500 rpm or more. As the rotational speed increases, the pressure in the pump pressure chamber 13 rises faster. Therefore, in the case of (II), the energization end timing is advanced and the energization start timing is delayed compared to the case of (I). ) And (II), the fuel amount relieved from the injection rate control device 100 to the low pressure chamber 16 becomes constant. For example, in this embodiment, as shown in the spool position F in FIG. 10, it is the relief amount when the spool 122 moves from its position 0.6 mm to 0.8 mm (the position in contact with the stopper 123).
In the case of (III), that is, in the case where pilot injection is not performed, in order to obtain the same relief amount as in the cases of (I) and (II), the stop position of the spool 122 during the suction stroke is set to a position of 0.6 mm. The valve of the injection rate control device 100 needs to be opened, that is, the energization must be completed before the pumping stroke. Thus, in the case of (III), the energization end timing is set to an arbitrary time point corresponding to the suction stroke at the plunger position C, and the energization start timing is set to an appropriate time point during the suction stroke.
以上の通電開始及び終了の時期を制御する基準の信号は
（Ｉ），（II），（III）の各場合に対応して異なる。
まず通電終了時期は（Ｉ），（II），（III）の各場合
に対応して基準信号II−、基準信号II−、基準信号
Ｉ−BDCからの各遅れ時間τ１として設定する。また通
電開始時期は（Ｉ），（II），（III）の各場合に共通
して基準信号Ｉ−TDCからの各遅り時間τ２として設定
する。以上の各基準信号を異ならせたのは、例えばアイ
ドル回転相当時（Ｉ）に通電終了時期の基準として基準
信号II−を用いると、エンジンの回転変動によりパイ
ロット終了時期に差が生じ、エンジン振動が発生してし
まい、このためアイドル回転時には基準信号からの時間
遅れを少なくする必要があるので基準信号II−を用い
る。The reference signals for controlling the start and end timings of energization are different in each of the cases (I), (II), and (III).
First, the energization end timing is set as each delay time τ 1 from the reference signal II−, the reference signal II−, and the reference signal I-BDC corresponding to each of the cases (I), (II), and (III). The energization start timing is set as each delay time τ 2 from the reference signal I-TDC, which is common to the cases (I), (II), and (III). The above-mentioned respective reference signals are different from each other. For example, when the reference signal II- is used as a reference of the energization end timing at the time of idle rotation (I), a difference in the engine end timing causes a difference in the pilot end timing, which causes engine vibration. Therefore, the reference signal II- is used because it is necessary to reduce the time delay from the reference signal during idle rotation.
上述の通電開始或いは終了時期に基づき弁の開閉を制御
する電磁弁開閉制御手段は第11図（ａ）に示す電気回路
により達成される。基準信号ＩとIIをフェイスカムの回
転から、マグネットピックアップや光電素子を用いて検
出し、この両信号を各々パルス発生器I240とパルス発生
器II241とに入力し矩形整形する。第11図（ｂ）には各
基準信号Ｉ−BDC,II−,II−からの噴射率制御装置1
00への通電終了時期までの各遅れ角度θ3,θ2,θ１と
基準信号Ｉ−TDCから通電開始時期までの遅れ角度θ
４とを図示している。基準信号I,IIに基づき周波数電圧
変換器242により周波数（回転数Nrpm）と遅れ角度θ1,
θ2,θ３、或いはθ４とから遅れ時間τ１′（sec）や
τ２′（sec）を算出する。例えば遅れ角度θ１に対応
した遅れ時間τ１′（sec）は 即ちθ1/6Nで求まる。次に引算器243により電磁弁の応
答遅れ時間τｄの補償を行う。実際には は電圧なので電圧時間変換器244により時間τ１（sec）
やτ２（sec）に変換しτ１（Ｉ）を得る。場合（I
I），（III）についても同様なユニット245から250によ
り、τ１（II），τ１（III）を得ることができる。閉
弁信号についても同様なユニット251から253によりτ２
（I,II,III）を計算できる。場合（Ｉ）（600rpm以上80
0rpm以下）の識別はコンパレータ260と、ANDゲート262
とで行われ、ANDゲート264に入力し、τ１（Ｉ）でフリ
ップフロップ270がセットされ、電磁弁（ソレノイド
弁）140の通電が行われる。同様に場合（II）（800rpm
以上2500rpm以下）の識別は比較器272,273,ANDゲート27
4により行われ、ANDゲート275に入力しτ１（II）で通
電される。場合（III）（600rpm以下、或いは2500rpm以
上）の識別はコンパレータ260,273,ORゲート278で行わ
れ、ANDゲート276に入力しτ１（III）がくると通電さ
れる。τ２（I,II,III）がくるとフリップフロップ270
はセットされ電磁弁140は閉鎖される。The solenoid valve opening / closing control means for controlling the opening / closing of the valve based on the above-mentioned start or end timing of energization is achieved by the electric circuit shown in FIG. 11 (a). The reference signals I and II are detected from the rotation of the face cam using a magnetic pickup or a photoelectric element, and these two signals are input to a pulse generator I240 and a pulse generator II241, respectively, and rectangular shaped. FIG. 11 (b) shows an injection rate control device 1 from each reference signal I-BDC, II-, II-.
Each of the delay angles θ 3 , θ 2 , θ 1 until the end of energization of 00 and the delay angle θ from the reference signal I-TDC to the start of energization θ
4 is illustrated. Based on the reference signals I and II, the frequency (rotation speed Nrpm) and the delay angle θ 1 ,
The delay time τ 1 ′ (sec) or τ 2 ′ (sec) is calculated from θ 2 , θ 3 or θ 4 . For example, the delay time τ 1 ′ (sec) corresponding to the delay angle θ 1 is That is, it can be obtained by θ 1 / 6N. Next, the subtractor 243 compensates the response delay time τd of the solenoid valve. actually Is a voltage, the time τ 1 (sec) is calculated by the voltage time converter 244.
Or τ 2 (sec) to obtain τ 1 (I). If (I
With respect to I) and (III), τ 1 (II) and τ 1 (III) can be obtained by the similar units 245 to 250. For the closing signal, τ 2
(I, II, III) can be calculated. Case (I) (600 rpm or more 80
(0 rpm or less) is identified by the comparator 260 and the AND gate 262.
And the flip-flop 270 is set by τ 1 (I), and the solenoid valve (solenoid valve) 140 is energized. Similarly (II) (800 rpm
Above 2500 rpm or less) is identified by comparators 272, 273, AND gate 27
It is carried out by 4 and is input to the AND gate 275 and is energized by τ 1 (II). In case (III) (600 rpm or less, or 2500 rpm or more), the discrimination is performed by the comparators 260 and 273 and the OR gate 278, which is input to the AND gate 276 and is energized when τ 1 (III) comes. When τ 2 (I, II, III) arrives, flip-flop 270
Is set and the solenoid valve 140 is closed.
上記のような各制御手段により電磁弁開閉の制御を行な
うと全運転条件に亘って噴射率制御装置100のスプール1
22の移動が同一となり、回転数の大小により燃料噴射量
に差異を生じず、従ってパイロット噴射の有無によって
も噴射量に差異を生ずることなく円滑な運転が可能とな
る。When the solenoid valve opening / closing control is performed by the control means as described above, the spool 1 of the injection rate control device 100 over all operating conditions.
The movement of 22 is the same, the fuel injection amount does not differ depending on the size of the rotation speed, and therefore the smooth operation can be performed without any difference in the injection amount depending on the presence or absence of pilot injection.
噴射率制御装置100の他の応用例として噴射開始時期制
御機構として用いることが可能である。従来燃料噴射ポ
ンプ１の噴射開始のタイマ機構は、ローラ15を取付けた
ローラリング（図示せず）を油圧により回転方向に駆動
することで行う。即ち、ローラリングに接続されるタイ
マピストンは、回転数に応じ変化する低圧室16の油圧に
応じて動き、回転数に応じた噴射時期制御を行うが、応
答性が悪く１気筒ずつ噴射開始時期を変えることが出来
ない問題点があった。As another application example of the injection rate control device 100, it can be used as an injection start timing control mechanism. The timer mechanism for starting the injection of the conventional fuel injection pump 1 is performed by hydraulically driving a roller ring (not shown) to which the roller 15 is attached in the rotational direction. That is, the timer piston connected to the roller ring moves according to the oil pressure of the low pressure chamber 16 that changes according to the number of revolutions, and controls the injection timing according to the number of revolutions, but the response is poor and the injection start timing for each cylinder is increased. There was a problem that could not be changed.
この応用例によれば、噴射率制御装置100の通電終了時
期をフェイスカム14の立ち上がり直前（プランジャ12が
BDC位置から上昇する直前）とを、通電をプランジャ12
がTDC位置に位置した場合に開始すると、スプール122が
ストッパ123に当接した位置に停止したままであり、噴
射開始が最も早い。また、BDC位置にて通電を行なう場
合は、スプール122はディスタンスピース112に当接した
位置からストッパ123に当接するまで移動するので、最
も遅く噴射を開始することになる。スプール122を上記
２つの位置間の適宜な位置に停止するよう制御すること
により噴射開始時期を精度よく調節できる。According to this application example, the energization end timing of the injection rate control device 100 is set immediately before the rise of the face cam 14 (the plunger 12
Immediately before rising from the BDC position)
When the engine is started at the TDC position, the spool 122 remains stopped at the position where it abuts the stopper 123, and the injection starts earliest. Further, when energizing at the BDC position, the spool 122 moves from the position of contacting the distance piece 112 to the contact of the stopper 123, so that the injection is started latest. By controlling the spool 122 to stop at an appropriate position between the above two positions, the injection start timing can be adjusted accurately.
高速応答性を有しているため、加減速時の過度応答性の
向上のみならず、各気筒毎に噴射開始時期を変えること
が可能となり、このことによりデリバリ弁20の吸い戻し
量調整用リングやフェイスカム14の工作精度を低下させ
て各々の立ち上がり時期の精度をおとすことができ、コ
スト低減に寄与し得る。Since it has a high-speed response, not only the transient response during acceleration / deceleration can be improved, but also the injection start timing can be changed for each cylinder, which allows the ring for adjusting the suction-back amount of the delivery valve 20. The work accuracy of the face cam 14 and the face cam 14 can be reduced to reduce the accuracy of each rising timing, which can contribute to cost reduction.
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、フリ
ーピストンとフリーピストンの動きを制御する小型のス
ピル制御電磁弁を設け、かつフリーピストンの位置を任
意に制御する電磁弁制御手段を設けることで燃料噴射の
開始時期、パイロット噴射とメイン噴射との間隔、パイ
ロット噴射量、全噴射量の可変制御を高速かつ精度高く
行うことが可能となり、ディーゼルノックの効率的な抑
制及び有害成分排出量の理想的な低減を図ることができ
る。As is clear from the above description, according to the present invention, a free piston and a small spill control solenoid valve for controlling the movement of the free piston are provided, and a solenoid valve control means for arbitrarily controlling the position of the free piston is provided. This makes it possible to perform variable control of the fuel injection start timing, the interval between the pilot injection and the main injection, the pilot injection amount, and the total injection amount at high speed and with high accuracy, which effectively suppresses diesel knock and discharges harmful components. Can be ideally reduced.
第１図（ａ）は第１の発明の構成を示す図、（ｂ）は第
２の発明の構成を示す図、第２図は本発明の噴射制御装
置を備えた燃料噴射ポンプの要部断面図、第３図は第２
図に示した噴射率制御装置の拡大断面図、第４図は本発
明による噴射制御装置の作動を説明するタイミング図、
第５図はパイロット噴射時の噴射率制御装置の電磁弁の
開閉タイミング角度と噴射量ｑ及びエンジン回転数Ｎと
の関係を示す線図、第６図は噴射量調量弁の開閉タイミ
ング角度のエンジン回転数Ｎと噴射量ｑに対する関係を
示す線図、第７図は制御回路による運転状態に応じた各
電磁弁の開閉タイミング角度の演算ルーチンを示す流れ
図、第８図は第７図の各電磁弁の開閉駆動ルーチンを示
す流れ図、第９図は各電磁弁駆動用の制御回路の構成を
示す図、第10図は本発明の第２実施例の作動を説明する
タイミング図、第11図（ａ）は第２実施例の制御回路の
構成図、（ｂ）は（ａ）の制御回路の作動を説明するタ
イミング図。 １……燃料噴射ポンプ、12……プランジャ、 13……ポンプ圧力室、14……フェイスカム、 16……低圧室、30……噴射量調量弁、 50……マイクロコンピュータ、 100……噴射率制御装置、 122……スプール（フリーピストン）、 125……変圧室（第２の油圧室）、 140……ソレノイド弁（電磁弁）、 151……スプール室（第１の油圧室）、 152……通路。FIG. 1 (a) is a diagram showing a configuration of the first invention, (b) is a diagram showing a configuration of the second invention, and FIG. 2 is a main part of a fuel injection pump provided with an injection control device of the present invention. Sectional view, Fig. 3 is second
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the injection rate control device shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a timing diagram illustrating the operation of the injection control device according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the opening / closing timing angle of the solenoid valve of the injection rate control device at the time of pilot injection and the injection amount q and the engine speed N. FIG. 6 shows the opening / closing timing angle of the injection amount control valve. A diagram showing the relationship between the engine speed N and the injection amount q, FIG. 7 is a flow chart showing a routine for calculating the opening / closing timing angle of each solenoid valve according to the operating state by the control circuit, and FIG. 8 is each FIG. FIG. 9 is a flow chart showing a solenoid valve opening / closing drive routine, FIG. 9 is a diagram showing the configuration of a control circuit for driving each solenoid valve, FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the second embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6A is a configuration diagram of a control circuit of the second embodiment, and FIG. 6B is a timing diagram illustrating the operation of the control circuit of FIG. 1 ... Fuel injection pump, 12 ... Plunger, 13 ... Pump pressure chamber, 14 ... Face cam, 16 ... Low pressure chamber, 30 ... Injection volume control valve, 50 ... Microcomputer, 100 ... Injection Rate control device, 122 ... spool (free piston), 125 ... variable pressure chamber (second hydraulic chamber), 140 ... solenoid valve (solenoid valve), 151 ... spool chamber (first hydraulic chamber), 152 ……aisle.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大道 重樹 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 小林 文明 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−284666（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−49579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−51139（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−34559（ＪＰ，Ｕ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shigeki Odo 14 Iwatani, Shimohakaku-cho, Nishio-shi, Aichi Japan Auto Parts Research Institute, Inc. (72) Fumiaki Kobayashi 1st Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Vehicle Incorporated (56) Reference JP 60-284666 (JP, A) JP 60-49579 (JP, A) JP 59-51139 (JP, A) Actual development Sho 60-34559 (JP, U)
Claims (3)
ダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるフリーピ
ストンと、前記フリーピストンの一側に形成され燃料噴
射ポンプのポンプ圧力室と連通している第１の油圧室
と、前記フリーピストンの他側に形成され前記燃料噴射
ポンプの低圧室に連通し得る第２の油圧室と、前記第２
の油圧室と前記燃料噴射ポンプの低圧室との導通を開閉
制御する電磁弁と、エンジンの運転状態を検知する運転
状態検知手段とを備えており、燃料噴射ポンプの圧送行
程において前記電磁弁を開弁させて前記第２の油圧室と
前記低圧室との間を連通し、前記第１の油圧室と前記低
圧室との圧力差によって前記フリーピストンを前記ポン
プ圧力室の圧力が減少する方向に移動させることによ
り、燃料噴射弁からの燃料噴射を一時停止させてパイロ
ット噴射を行うことができるようにしたディーゼルエン
ジン用の燃料噴射ポンプの噴射制御装置において、 パイロット噴射とメイン噴射との間隔を前記運転状態検
知手段によって検知されるエンジンの運転状態に応じて
任意の長さに調整するために、前記燃料噴射ポンプの吸
入行程における任意の時期に前記電磁弁を閉弁させ前記
第２の油圧室と前記低圧室との間を閉鎖することにより
前記フリーピストンをストロークの中間の任意の位置に
停止させるように、前記電磁弁を閉弁させる任意のタイ
ミングを指示する電磁弁閉鎖信号発生手段と、パイロッ
ト噴射量を、前記運転状態検知手段によって検知される
エンジンの運転状態に応じて任意の大きさに調整するた
めに、前記燃料噴射ポンプの圧送行程における任意の時
期に、前記電磁弁を開弁させ前記第２の油圧室と前記低
圧室との間を連通させることにより前記第２の油圧室の
圧力を低下させて、前記フリーピストンを任意の時期か
ら移動開始させるように、前記電磁弁を開弁させる任意
のタイミングを指示する電磁弁開放信号発生手段と、前
記電磁弁閉鎖信号発生手段および前記電磁弁開放信号発
生手段が出力する信号に応じて前記電磁弁を開閉制御す
る電磁弁開閉制御手段とを備えていることを特徴とする
燃料噴射ポンプの噴射制御装置。1. A cylinder formed inside an injection rate control device, a free piston slidably inserted into the cylinder, and a pump pressure chamber of a fuel injection pump formed on one side of the free piston. A first hydraulic chamber communicating with the second hydraulic chamber formed on the other side of the free piston and capable of communicating with a low pressure chamber of the fuel injection pump;
A solenoid valve for controlling the opening and closing of conduction between the hydraulic chamber and the low-pressure chamber of the fuel injection pump, and an operating state detection means for detecting the operating state of the engine. A direction in which the valve is opened to communicate between the second hydraulic chamber and the low pressure chamber, and the free piston is reduced in pressure in the pump pressure chamber due to a pressure difference between the first hydraulic chamber and the low pressure chamber. In the injection control device of the fuel injection pump for the diesel engine, in which the fuel injection from the fuel injection valve is temporarily stopped by performing the pilot injection by moving the fuel injection valve to the At any time in the intake stroke of the fuel injection pump in order to adjust the length to an arbitrary length according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means. The solenoid valve is closed so that the free piston is stopped at an arbitrary position in the middle of the stroke by closing the solenoid valve and closing the second hydraulic chamber and the low pressure chamber during a period of time. Solenoid valve closing signal generating means for instructing an arbitrary timing to be performed, and the fuel injection pump for adjusting the pilot injection amount to an arbitrary size according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means. The electromagnetic valve is opened at any time in the pressure feeding stroke to make the second hydraulic chamber and the low pressure chamber communicate with each other, thereby lowering the pressure of the second hydraulic chamber to reduce the pressure of the free piston. So as to start moving from an arbitrary time, an electromagnetic valve opening signal generating means for instructing an arbitrary timing to open the electromagnetic valve, the electromagnetic valve closing signal generating means and the electromagnetic valve. Injection control apparatus for a fuel injection pump, characterized in that an electromagnetic valve opening and closing control means for opening signal generating means for opening and closing control of the solenoid valve in response to a signal to be output.
ダと、前記シリンダ内に摺動自在に挿入されるフリーピ
ストンと、前記フリーピストンの一側に形成され燃料噴
射ポンプのポンプ圧力室と連通している第１の油圧室
と、前記フリーピストンの他側に形成され前記燃料噴射
ポンプの低圧室に連通し得る第２の油圧室と、前記第２
の油圧室と前記燃料噴射ポンプの低圧室との導通を開閉
制御する電磁弁と、エンジンの運転状態を検知する運転
状態検知手段とを備えており、燃料噴射ポンプの圧送行
程において前記電磁弁を開弁させて前記第２の油圧室と
前記低圧室との間を連通し、前記第１の油圧室と前記低
圧室との圧力差によって前記フリーピストンを前記ポン
プ圧力室の圧力が減少する方向に移動させることによ
り、燃料噴射弁からの燃料噴射を一時停止させてパイロ
ット噴射を行うことができるようにしたディーゼルエン
ジン用の燃料噴射ポンプの噴射制御装置において、 パイロット噴射時においてパイロット噴射とメイン噴射
との間隔を前記運転状態検知手段によって検知されるエ
ンジンの運転状態に応じて任意の長さに調整するため
に、前記燃料噴射ポンプの吸入行程における任意の時期
に前記電磁弁を閉弁させ前記第２の油圧室と前記低圧室
との間を閉鎖することにより前記フリーピストンをスト
ロークの中間の任意の位置に停止させるように前記電磁
弁を閉弁させ、また、パイロット噴射量を前記運転状態
検知手段によって検知されるエンジンの運転状態に応じ
て任意の大きさに調整するために、前記燃料噴射ポンプ
の圧送行程における任意の時期に、前記電磁弁を開弁さ
せ前記第２の油圧室と前記低圧室との間を連通させるこ
とにより前記第２の油圧室の圧力を低下させて、前記フ
リーピストンを任意の時期から移動開始させるように、
前記電磁弁を開弁させる任意のタイミングを指示するパ
イロット噴射用電磁弁開閉信号発生手段と、前記パイロ
ット噴射用電磁弁開閉信号発生手段が出力する信号に応
じて前記電磁弁を開閉制御する電磁弁開閉制御手段とを
備えていると共に、更に、 前記燃料噴射ポンプのポンプ圧力室と前記低圧室との導
通を制御して噴射燃料を調量制御する調量電磁弁と、前
記運転状態検知手段によって検知されるエンジンの運転
状態に応じてパイロット噴射をさせるか否かの識別を行
う識別手段と、パイロット噴射時における前記調量電磁
弁の開閉のタイミングを指示するパイロット噴射時用調
量電磁弁開閉信号発生手段と、非パイロット噴射時にお
ける前記電磁弁の開閉のタイミングを指示する非パイロ
ット噴射用電磁弁開閉信号発生手段と、非パイロット噴
射時における前記調量電磁弁の開閉のタイミングを指示
する非パイロット噴射時用調量電磁弁開閉信号発生手段
と、パイロット噴射時或いは非パイロット噴射時におけ
る前記調量電磁弁のための前記パイロット噴射時用調量
電磁弁開閉信号発生手段或いは前記非パイロット噴射時
用調量電磁弁開閉信号発生手段の出力信号に応じて前記
調量電磁弁を開閉制御する調量電磁弁開閉制御手段とを
備えており、前記電磁弁開閉制御手段が、パイロット噴
射時には前記パイロット噴射用電磁弁開閉信号発生手段
の出力信号に応じて、また、非パイロット噴射時には前
記非パイロット噴射用電磁弁開閉信号発生手段の出力信
号に応じて、前記電磁弁を開閉制御することを特徴とす
る燃料噴射ポンプの噴射制御装置。2. A cylinder formed inside an injection rate control device, a free piston slidably inserted into the cylinder, and a pump pressure chamber of a fuel injection pump formed on one side of the free piston. A first hydraulic chamber communicating with the second hydraulic chamber formed on the other side of the free piston and capable of communicating with a low pressure chamber of the fuel injection pump;
A solenoid valve for controlling the opening and closing of conduction between the hydraulic chamber and the low-pressure chamber of the fuel injection pump, and an operating state detection means for detecting the operating state of the engine. A direction in which the valve is opened to communicate between the second hydraulic chamber and the low pressure chamber, and the free piston is reduced in pressure in the pump pressure chamber due to a pressure difference between the first hydraulic chamber and the low pressure chamber. In the injection control device of the fuel injection pump for the diesel engine, in which the fuel injection from the fuel injection valve is temporarily stopped by performing the pilot injection, the pilot injection and the main injection are performed. Of the fuel injection pump in order to adjust the interval to the desired length according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means. The electromagnetic valve is closed at any time during the suction stroke to close the space between the second hydraulic chamber and the low pressure chamber to stop the free piston at an arbitrary position in the middle of the stroke. In order to close the valve and to adjust the pilot injection amount to an arbitrary size according to the operating state of the engine detected by the operating state detecting means, at any time in the pressure stroke of the fuel injection pump. , The electromagnetic valve is opened to connect the second hydraulic chamber and the low pressure chamber to reduce the pressure in the second hydraulic chamber, and start the movement of the free piston from an arbitrary timing. like,
An electromagnetic valve opening / closing signal generating unit for pilot injection that indicates an arbitrary timing to open the electromagnetic valve, and an electromagnetic valve that controls opening / closing of the electromagnetic valve according to a signal output by the electromagnetic valve opening / closing signal generating unit for pilot injection An opening / closing control means is further provided, and a metering solenoid valve for controlling the quantity of injected fuel by controlling conduction between the pump pressure chamber and the low pressure chamber of the fuel injection pump, and the operating state detection means. Identification means for identifying whether or not to perform pilot injection according to the detected operating state of the engine, and pilot injection time adjustment solenoid valve opening / closing for instructing the opening / closing timing of the adjustment solenoid valve during pilot injection A signal generating means, a solenoid valve opening / closing signal generating means for non-pilot injection for instructing the opening / closing timing of the solenoid valve during non-pilot injection, and a non-pi A non-pilot injection metering solenoid valve opening / closing signal generating means for instructing the opening / closing timing of the metering solenoid valve during lot injection, and the pilot for the metering solenoid valve during pilot injection or non-pilot injection An injection solenoid valve opening / closing signal generating means or a non-pilot injection solenoid valve opening / closing signal generating means for controlling the opening / closing of the solenoid valve according to the output signal. The electromagnetic valve opening / closing control means is provided in response to the output signal of the pilot injection electromagnetic valve opening / closing signal generating means during pilot injection, and in the non-pilot injection electromagnetic valve opening / closing signal generating means during non-pilot injection. An injection control device for a fuel injection pump, which controls opening / closing of the solenoid valve according to an output signal.
弁の開閉のタイミングを指示する前記非パイロット噴射
時用調量電磁弁開閉信号発生手段は、パイロット噴射か
ら非パイロット噴射への切替え時に、通電終了時期をパ
イロット噴射時よりも早めることを特徴とする特許請求
の範囲第２項に記載の燃料噴射ポンプの噴射制御装置。3. The non-pilot injection time adjustment solenoid valve opening / closing signal generating means for instructing the opening / closing timing of the adjustment solenoid valve during non-pilot injection is energized when switching from pilot injection to non-pilot injection. The injection control device for a fuel injection pump according to claim 2, characterized in that the end timing is set earlier than that at the time of pilot injection.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125907A JPH0774626B2 (en) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Injection control device for fuel injection pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61125907A JPH0774626B2 (en) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Injection control device for fuel injection pump |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62284942A JPS62284942A (en) | 1987-12-10 |
| JPH0774626B2 true JPH0774626B2 (en) | 1995-08-09 |
Family
ID=14921860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61125907A Expired - Lifetime JPH0774626B2 (en) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Injection control device for fuel injection pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774626B2 (en) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951139A (en) * | 1982-09-17 | 1984-03-24 | Nippon Soken Inc | Fuel supply device |
| JPS6034559U (en) * | 1983-08-17 | 1985-03-09 | 日産自動車株式会社 | Fuel injection pump injection rate control device |
| JPS61207834A (en) * | 1985-03-12 | 1986-09-16 | Nippon Denso Co Ltd | Fuel injection device for diesel engine |
| JPS62142831A (en) * | 1985-12-18 | 1987-06-26 | Nippon Denso Co Ltd | Fuel injection device for diesel engine |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP61125907A patent/JPH0774626B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62284942A (en) | 1987-12-10 |
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