JPH04119336U - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの燃料噴射制御装置に関し、排気ガ
ス低減を確保しつつアイドル時騒音を低減できるように
することを目的とする。 【構成】 エンジンの進角制御を行なうメカニカルオー
トタイマと、エンジンの低速回転域ではプレストローク
量を大きくエンジンが高速回転になるのに応じてプレス
トローク量が小さくなるようにプレストローク制御を行
なうプレストローク制御式燃料噴射ポンプとをそなえ、
プレストローク制御式燃料噴射ポンプがエンジンの低速
回転域の中のアイドル回転域だけはプレストローク量を
小さくするように設定するとともに、メカニカルオート
タイマが該エンジンのアイドル回転域ではプレストロー
ク量の減少に応じた燃料噴射タイミングの進角を相殺し
うるように遅角したタイマ特性に設定して、アイドル回
転時に、燃料の送油率を低下させながら、燃料噴射タイ
ミングの進角を防止できるように構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エンジンの進角制御を行なうメカニカルオートタイマと、エンジン の低速回転域ではプレストローク量を大きくエンジンが高速回転になるのに応じ てプレストローク量が小さくなるようにプレストローク制御を行なうプレストロ ーク制御式燃料噴射ポンプとをそなえてなる、エンジンの燃料噴射制御装置に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンに設けられるエンジンの燃料噴射制御装置として、エンジ ンの回転速度の低速域ほどプレストローク量を増大し高速域ほどプレストローク 量を減少するようにプレストローク制御を行なうプレストローク制御式燃料噴射 ポンプがある。例えば図４はかかるプレストローク制御式燃料噴射ポンプの一例 を示す模式的な斜視図であり、プランジャ１がプランジャバレル２の内周に摺接 するように設置されており、プランジャ１の下端に設けられた図示しないカム機 構によってプランジャ１がプランジャバレル２内を軸方向へ駆動されて燃料を圧 送できるようになっている。

【０００３】 そして、プランジャ１には、その上端から中間部に亘って給排路１ａが形成さ れており、この給排路１ａの下部開口（給排口）１ｂの上方には、給排口１ｂに 連通してリード１ｃが形成されている。また、プランジャ１の中間部外周には、 排口８ａをそなえたタイミングスリーブ８が外嵌されており、プランジャ１のリ フトアップによってタイミングスリーブ８が給排口１ｂを閉塞したところで燃料 の圧送が開始され、さらにプランジャ１がリフトアップしてリード１ｃが排口８ ａに開通したところで圧送が終了するように構成されている。

【０００４】 燃料の噴射量は、プランジャ１を回転させることで螺旋状に形成されたリード １ｃと排口８ａとの相対位置を変え、これにより燃料の圧送終了タイミングを調 整するようにして行ない、プレストロークの調整は、タイミングスリーブ８を昇 降させることによって、排口８ａの軸方向位置を変更し圧送開始タイミングを調 整して行なうようになっている。

【０００５】 このタイミングスリーブ８の昇降させるために、アクチュエータ２１によって 回転駆動されるタイミングロッド７が設けられている。つまり、タイミングスリ ーブ８の外周に溝８ｂが設けられる一方でタイミングロッド７の一側にはこの溝 ８ｂに係合するピン７ａが突設されており、タイミングロッド７の回転に伴って ピン７ａを通じてタイミングスリーブ８が昇降されるようになっている。

【０００６】 なお、アクチュエータ２１は、タイミングロッド７の端部に設けられた軸端部 材２３の偏心溝２３ａと、この偏心溝２３ａ内に係合する偏心軸２２を有するア ーマチャ２４と、このアーマチャ２４を一方向へ駆動するロータリソレノイド２ ６と、アーマチャ２４を他方向へ付勢するリターンスプリング２５とからなり、 ロータリソレノイド２６が電力供給されると、アーマチャ２４，偏心軸２２，タ イミングロッド７を通じてタイミングスリーブ８が降下されて、特に、電力供給 量が多いほどタイミングスリーブ８が下方に駆動され、電力供給量が少ないほど リターンスプリング２５によってタイミングスリーブ８が上方に駆動されるよう になっている。

【０００７】 タイミングスリーブ８が上方に位置するほどプレストローク量が大きくなり、 タイミングスリーブ８が下方に位置するほどプレストローク量が小さくなって、 一般には、低速域ほどプレストローク量を大きくして燃料の噴射時期を遅らせ、 高速域ほどプレストローク量を小さくしてして燃料の噴射時期を進めるように、 コントローラ（図示省略）を通じてプレストローク制御を行っている。

【０００８】 ところで、燃料の送油率と出力とは図５のに示すような関係にあり、送油率が 高いほど出力も高くなる。また、燃料の送油率とエンジンのアイドル騒音とは図 ６の（ａ）に示すような関係にあり、送油率が高いほどアイドル騒音も高くなる 特性がある。そして、燃料の噴射タイミングと排気ガス（ここではディーゼルエ ンジンで問題となる窒素酸化物；ＮＯｘ）とは図６の（ｂ）に示すような関係に あり、噴射タイミングが進むほど排気ガスも多くなる特性がある。さらに、燃料 の噴射タイミングと送油率（プレストローク量）とは図６の（ｃ）に示すような 関係にあり、噴射タイミングが進むほど送油率（プレストローク量）は低下する 特性がある。

【０００９】 そこで、例えば図７に実線で示すように、プレストローク制御を行なって〔図 ７の（ｂ）参照〕、図７の（ａ）に示すような燃料噴射タイミング特性及び図７ の（ｃ）に示すような送油率の特性を得るようにしている。

【００１０】 つまり、エンジンの低中速回転域では、プレストローク量（図中、プレストと 略す）を大きくすることで燃料の噴射時期を遅らせて排気ガス低減を図り、エン ジンが高速になるのに対応して、プレストローク量を減少させて、エンジンの高 速回転域では、プレストローク量を小さくすることでとで燃料の噴射時期を進角 させて出力増大を図っている。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述のような従来のエンジンの燃料噴射制御装置では、エンジンの 低中速回転域で排気ガス低減のためにプレストローク量（図中、プレストと略す ）を大きくしているが、これにより、燃料の送油率が高まって、特にエンジンの アイドル時の騒音を増大させている。

【００１２】 このようなアイドル時騒音を低減させるには、図７中に鎖線で示すようにアイ ドル時にプレストローク量を小さくして燃料の送油率を低下すればよいが、こう すると燃料の噴射時期が進角して排気ガス低減が図れない。

【００１３】 本考案は、このような課題に鑑み創案されたもので、排気ガス低減を確保しつ つアイドル時騒音を低減できるようにした、エンジンの燃料噴射制御装置を提供 することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案のエンジンの燃料噴射制御装置は、エンジンの進角制御を行 なうメカニカルオートタイマと、エンジンの低速回転域ではプレストローク量を 大きくエンジンが高速回転になるのに応じてプレストローク量が小さくなるよう にプレストローク制御を行なうプレストローク制御式燃料噴射ポンプとをそなえ 、該プレストローク制御式燃料噴射ポンプが該エンジンの低速回転域の中のアイ ドル回転域だけはプレストローク量を小さくするように設定されるとともに、該 メカニカルオートタイマが該エンジンのアイドル回転域ではプレストローク量の 減少に応じた燃料噴射タイミングの進角を相殺しうるように遅角したタイマ特性 に設定されていることを特徴としている。

【００１５】

【作用】

上述の本考案のエンジンの燃料噴射制御装置では、プレストローク制御式燃料 噴射ポンプがエンジンの低速回転域の中のアイドル回転域だけはプレストローク 量を小さくするが、メカニカルオートタイマがエンジンのアイドル回転域ではプ レストローク量の減少に応じた燃料噴射タイミングの進角を相殺しうるように遅 角したタイマ特性に設定されているので、燃料の送油率を低下させながら、燃料 噴射タイミングの進角を防止できる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面により、本考案の実施例について説明すると、図１，図２は本考案 の第１実施例としてのエンジンの燃料噴射制御装置を示し、図１はその燃料噴射 制御の特性を示すグラフ、図２はこの装置をそなえたエンジン制御系の構成図で あり、図３は本考案の第２実施例としてのエンジンの燃料噴射制御装置の燃料噴 射制御の特性を示すグラフである。

【００１７】 まず、第１実施例のエンジンの燃料噴射制御装置について説明すると、この装 置のプレストローク制御式燃料噴射ポンプは、図４に示すように、プランジャ１ がカム機構によってプランジャバレル２内を軸方向へ駆動されてタイミングスリ ーブ８との相対位置関係に応じて燃料を圧送できるようになっており、タイミン グスリーブ８の位置調整によりプレストローク制御を行なうように構成されてい る。その詳細な構成は図４に示す従来例とほぼ同様なのでここではその説明を省 略する。

【００１８】 本装置は、例えば図２に示すように、上述のようなプレストローク制御式燃料 噴射ポンプＰと、メカニカルオートタイマ３９とから構成されている。なお、図 ２において、３９ａはカップリング、４０は駆動軸である。

【００１９】 図２の例では、カップリング駆動方式のメカニカルオートタイマを上げている が、ギヤ駆動方式のものでもよい。また、ウェイトの作動方式（例えば、スイン グ式や偏心カム式）や潤滑方式（例えば、強制潤滑式や自己潤滑式）も特に限定 されない。

【００２０】 そして、このメカニカルオートタイマ３９は、そのタイマ進角特性を、図１の （ａ）に鎖線で示すように設定されている。つまり、、エンジンのアイドル回転 域（エンジン回転数Ｎｅ０以下の領域）では遅角側に、アイドル回転域よりも高 い回転域では進角側になるように設定されている。特に、タイマ進角制御による エンジンのアイドル回転域での遅角量は、アイドル回転域でプレストローク量を 小さくしたことにより進角する進角量を相殺できるような大きさに設定されてい るのである。

【００２１】 また、燃料噴射ポンプＰのプレストローク制御特性は、図１の（ｂ）に示すよ うに、エンジンのアイドル回転域（エンジン回転数Ｎｅ０以下の領域）では小さ く、アイドル回転域を除くエンジンの中低速回転域では大きく、さらに、エンジ ンの高速回転になるのに応じて次第に小さくなるようにして、エンジンの高速回 転域では再び小さくなるように設定されている。

【００２２】 上述の構成により、第１実施例のエンジンの燃料噴射制御装置では、図１の（ ａ）に実線で示すような噴射タイミング特性（進角特性）と、図１の（ｃ）に実 線で示すような送油率特性とが得られるようになる。

【００２３】 つまり、図１の（ｂ）に示すようなプレストローク制御特性に応じて、送油率 はエンジンのアイドル回転域では小さく、アイドル回転域を除くエンジンの中低 速回転域では大きく、さらに、エンジンの高速回転になるのに応じて次第に小さ くなる。また、噴射タイミングはエンジンのアイドル回転域では、プレストロー ク量を小さくしたことにより進角する進角量をメカニカルオートタイマ３９が遅 角量が相殺して、エンジンの中低速回転域で全体で適当に遅角する。

【００２４】 これによって、アイドル時には、送油率が低下するためアイドル時騒音が低減 され、しかも、燃料の噴射時期が進角しないので排気ガス低減を実現できるので ある。

【００２５】 次に、第２実施例のエンジンの燃料噴射制御装置について説明すると、この装 置では、メカニカルオートタイマ３９のタイマ進角特性は、図３の（ａ）に鎖線 で示すように、エンジンのアイドル回転域（エンジン回転数Ｎｅ０以下の領域） では遅角側に、アイドル回転域よりも高い低中速回転域ではやや進角側に、高速 回転域では更に進角側になるように設定されて、高速時の高出力化が一層図られ ている。この他は第１実施例と同様に構成される。

【００２６】 上述の構成により、第２実施例のエンジンの燃料噴射制御装置では、図３の（ ａ）に実線で示すような噴射タイミング特性（進角特性）と、図３の（ｃ）に実 線で示すような送油率特性とが得られるようになり、高速時の高出力化が得られ るとともに、第１実施例と同様に、アイドル時の騒音を低減しつつ、燃料の噴射 時期が進角しないので排気ガス低減を実現できる。

【００２７】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案のエンジンの燃料噴射制御装置によれば、エンジ ンの進角制御を行なうメカニカルオートタイマと、エンジンの低速回転域ではプ レストローク量を大きくエンジンが高速回転になるのに応じてプレストローク量 が小さくなるようにプレストローク制御を行なうプレストローク制御式燃料噴射 ポンプとをそなえ、該プレストローク制御式燃料噴射ポンプが該エンジンの低速 回転域の中のアイドル回転域だけはプレストローク量を小さくするように設定さ れるとともに、該メカニカルオートタイマが該エンジンのアイドル回転域ではプ レストローク量の減少に応じた燃料噴射タイミングの進角を相殺しうるように遅 角したタイマ特性に設定されるという構成によって、排気ガス低減を実現しつつ 、アイドル時の騒音を低減できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例としてのエンジンの燃料噴
射制御装置の燃料噴射制御の特性を示すグラフである。

【図２】本考案の第１実施例としてのエンジンの燃料噴
射制御装置の模式的な構成図である。

【図３】本考案の第２実施例としてのエンジンの燃料噴
射制御装置の燃料噴射制御の特性を示すグラフである。

【図４】従来例のプレストローク制御式燃料噴射ポンプ
を示す斜視図である。

【図５】送油率に対する出力特性を示すグラフである。

【図６】送油率に対するエンジンのアイドル騒音，燃料
の噴射タイミングに対する排気ガス及び燃料の噴射タイ
ミングに対する送油率（プレストローク量）の各特性を
示すグラフである。

【図７】従来の燃料噴射制御装置の燃料噴射制御特性を
示すグラフである。

【符号の説明】

２１ プレストロークアクチュエータ ３１ コントロールユニット ３９ メカニカルオートタイマ ４０ 駆動軸 Ｐ プレストローク制御式燃料噴射ポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの進角制御を行なうメカニカル
   オートタイマと、エンジンの低速回転域ではプレストロ
   ーク量を大きくエンジンが高速回転になるのに応じてプ
   レストローク量が小さくなるようにプレストローク制御
   を行なうプレストローク制御式燃料噴射ポンプとをそな
   え、該プレストローク制御式燃料噴射ポンプが該エンジ
   ンの低速回転域の中のアイドル回転域だけはプレストロ
   ーク量を小さくするように設定されるとともに、該メカ
   ニカルオートタイマが該エンジンのアイドル回転域では
   プレストローク量の減少に応じた燃料噴射タイミングの
   進角を相殺しうるように遅角したタイマ特性に設定され
   ていることを特徴とする、エンジンの燃料噴射制御装
   置。