JPS6332916Y2

JPS6332916Y2 -

Info

Publication number: JPS6332916Y2
Application number: JP1980139516U
Authority: JP
Priority date: 1980-09-29
Filing date: 1980-09-29
Publication date: 1988-09-02
Also published as: JPS5761137U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はデイーゼルエンジンの燃料噴射装置に
関するものである。

一般に、デイーゼルエンジンの燃料噴射装置に
は、低負荷および中負荷時においては燃料噴射時
期を遅らせてNOxの減少および騒音の低減を図
る一方、高負荷時においては通常の燃料噴射時期
に戻して十分な出力を出すように、負荷の変化に
応じて燃料噴射時期を調整する装置、例えばロー
ドタイマーを取付けることが提案されている。

しかしながら、このような装置を採用するデイ
ーゼルエンジンでは、エンジンが冷間状態にあつ
ても、低負荷あるいは中負荷時であれば、燃料噴
射時期を遅らせることになるので、エンジン冷間
時には燃焼状態が悪化して、半失火を生ずるとい
う不具合がある。

そこで、従来、このような不具合を解消する手
法として、例えば、燃料噴射時期を調整するタイ
マーのタイマーピストン、あるいは該タイマーピ
ストンに連係されているローラホルダを、ワツク
スペレツトなどにて、エンジン冷間時に、進み側
に動かすものが提案されている。

ところが、この手法は、エンジン低回転時の燃
料噴射時期の補正しかできないため、エンジン高
回転時でロードタイマーが作動し、燃料噴射時期
が遅れ、エンジン高回転域での燃焼が良好に行わ
れないという欠点がある。

本考案はかかる点に鑑み、燃料を圧送するプラ
ンジヤを往復動させるカム手段と、エンジン回転
数に対応したポンプ室内油圧にて該カム手段を作
動させ、エンジン回転数に応じて燃料噴射時期を
調整するタイマーピストンを備えたタイマーと、
ガバナシヤフトに形成され、前記タイマーピスト
ンに作用するポンプ室内油圧を低下させるリリー
フ通路と、上記ガバナシヤフトに嵌挿されたガバ
ナスリーブのエンジン負荷に対応した動きによ
り、エンジン負荷に対応した動きにより、エンジ
ン負荷が大きいとき上記リリーフ通路を閉じ、エ
ンジン負荷が小さいときリリーフ通路を開いて高
負荷時に比べ低負荷時の燃料噴射時期を遅らせる
ロードタイマーとを備えたものにおいて、エンジ
ンの温度状態を検出する温度検出手段を設け、該
温度検出手段にてエンジン冷間時が確認された場
合に、減少手段にて、前記ロードタイマーの油圧
低下機能を減少させることにより、上記従来の欠
点を解消したデイーゼルエンジンの燃料噴射装置
を提供することを主目的とする。

以下、本考案の構成を、実施例について、図面
に沿つて説明する。

第１図および第２図に示す分配型燃料噴射ポン
プ１において、２はハウジング、３はエンジンの
クランクシヤフト（図示省略）の1/2の回転数で
駆動するドライブシヤフト、４はハウジング２内
に形成されたポンプ室、５はポンプ室４を燃料タ
ンク（図示省略）に連通せしめる吸入通路であ
る。６は該吸入通路５の途中に介設されたベーン
型フイードポンプで、ドライブシヤフト３により
駆動される。このフイードポンプ６の駆動によ
り、前記燃料タンクからの燃料が吸入通路５を介
してポンプ室４に圧送され、該ポンプ室４内の内
部圧力をドライブシヤフト３の回転数、すなわち
エンジン回転数の上昇に伴つて増大させるように
構成されている。

７はポンプ兼分配用プランジヤで、ハウジング
２に形成した摺動孔８内に摺動自在に挿通されて
いる。このプランジヤ７の端部には、エンジンの
気筒数に対応する数の山を有するカム面９ａが形
成されたカムデイスク９が固定され、該カムデイ
スク９に、ドライブシヤフト３がドライビングデ
イスク（図示せず）を介して回転方向に連結され
ている。

１０はローラホルダで、ハウジング２内にドラ
イブシヤフト３と同心にかつ回転可能に設けら
れ、カムデイスク９のカム面９ａの山数（すなわ
ち気筒数に対応する数）と同数のローラ１１が回
転自在に保持されている。このローラ１１には、
カムデイスク９のカム面９ａがプランジヤスプリ
ング（図示省略）によつて圧接され、該ローラ１
１上をカムデイスク９が回転することにより、前
記プランジヤ７に燃料の吸入圧送のための往復運
動と、分配のための回転運動とを同時に行わせる
ように構成されている。

したがつて、プランジヤ７が吸入工程（第１図
では下降動）にある場合には、ポンプ室４の燃料
が、ハウジング２に形成した供給通路１２からプ
ランジヤ７の頭部外周面に設けた複数の縦溝１３
（本例では４つ）の１つを経てプランジヤ室２９
に供給される。また、プランジヤ７が圧送工程
（第１図では上昇動）に移行すると、供給通路１
２と縦溝１３との連通が切離され、プランジヤ室
２９の燃料が圧縮されて、プランジヤ７内に形成
した縦孔１４から分配横孔１５を経て、ハウジン
グ２内に円周方向に気筒数に対応する数だけ形成
した逆止弁１６を有する吐出通路１７の１つへ供
給され、噴射ノズル（図示省略）から気筒内に噴
射される。

１８はカツトオフスリーブで、プランジヤ７の
ポンプ室４側へ突出する部分において、プランジ
ヤ７の縦孔１４と連通するカツトオフポート１９
を開閉するように摺動自在に外嵌されている。こ
のカツトオフスリーブ１８の上縁から、カツトオ
フポート１９が外れてポンプ室４に開口すると、
燃料がポンプ室４に流出して吐出通路１７への吐
出を停止し、噴射終りとなる。

２０はフライウエイトで、ギヤ２１に一体的に
固着されたフライウエイトホルダ３０に設けられ
ている。このフライウエイトホルダ３０はガバナ
シヤフト２２に取付けられ、前記ギヤ２１と噛合
するギヤ（図示省略）が固着されたドライブシヤ
フト３にて駆動される。また、フライウエイト２
０の動きは、ガバナシヤフト２２の小径部２２ａ
に摺動自在に外嵌されたガバナスリーブ２３に伝
達される。このガバナスリーブ２３にはリリーフ
ポート２４が開設され、ガバナスリーブ２３が燃
料噴射量が多くない低・中負荷の位置にあると
き、該リリーフポート２４がガバナシヤフト２２
の横孔２５と連通され、それによつて、ポンプ室
４を、リリーフポート２４、横孔２５、ガバナシ
ヤフト２２の縦孔２６を通じて、ハウジング２の
リリーフ通路２７に連通し、ポンプ室４内の油圧
を低下させる。このリリーフ通路２７は、電磁弁
２８を介して、フイードポンプ６の吸入側（低圧
側）に接続されている。３１はエンジン冷間時、
例えばエンジン冷却水の温度が80℃以下の場合に
開く冷機スイツチで、一端がバツテリ（図示省
略）に、他端が電磁弁２８に電気的に接続されて
いる。したがつて、エンジン温間時には、冷機ス
イツチ３１は閉成され、電磁弁２８が励磁され、
リリーフ通路２７を開いて、ガバナスリーブ２３
の動きにより低負荷および中負荷時にポンプ室４
内の燃料圧力を低下させ、後述のタイマーピスト
ン４６の動きによつて燃料噴射時期を遅れ側に調
整する。一方、エンジン冷間時には、冷機スイツ
チ３１が開かれ、電磁弁２８が励磁されずにリリ
ーフ通路２７を閉じるので、ガバナスリーブ２３
のリリーフポート２４がガバナシヤフト２２の横
孔２５と連通される低負荷および中負荷時におい
ても、ポンプ室４の油圧はフイードポンプ６によ
る回転数に対応した油圧より低下することなく、
高負荷時に対して燃料噴射時期は遅れない。

３２はガバナレバーアツセンブリで、コレクタ
レバー（図示省略）上に、テンシヨンレバー３３
とスタートレバー３４との一端部がピボツトピン
３５にて軸支され、さらに該スタートレバー３４
の一端部に、カツトオフスリーブ１８の係合溝１
８ａに係合したボールヘツドピン３７が取付けら
れている。３８はスタートレバー３４の他端部に
固定されたスタートスプリング３８（板ばね）
で、前記両レバー３３，３４の間に介装されてい
る。

３９はガバナスプリングで、その一端部が支持
ピン４０を介してテンシヨンレバー３３に取付け
られ、他端部は、アクセルペダル（図示省略）に
連動したコントロールレバー４１の回動軸４２
に、シヤツクル４３を介して連結されている。こ
のガバナスプリング３９の弾発力によつて制御回
転数は決定される。

４４は燃料噴射時期を制御するタイマーで、ハ
ウジング２内に形成したシリンダ４５内を摺動す
るタイマーピストン４６を有する。このタイマー
ピストン４６は、固定軸４７を枢軸として揺動自
在なレバー４８を介してローラホルダ１０と連結
されている。また、タイマーピストン４６を挾ん
で、シリンダ４５内の一方側にはスプリング４９
が縮装され、かつフイードポンプ６の吸入側燃料
圧が作用する第１油圧室５０が形成され、他方側
にはタイマーピストン４６に設けた油圧通路５１
を介してポンプ室４の燃料圧が作用する第２油圧
室５２が形成されている。この第１油圧室５０と
第２油圧室５２との差圧、すなわちエンジン回転
数に応じた燃料圧、およびスプリング４９の弾発
力によつてタイマーピストン４６の位置、すなわ
ちレバー４８を介してのローラホルダ１０の内周
方向位置が決定され、ローラ１１とカムデイスク
９のカム面９ａとの接触位置が変わるので、ドラ
イブシヤフト３の周方向の位相と、前記接触位置
すなわちプランジヤ７の作動位置との相対的変化
が生じ、フイードポンプの送油圧すなわちエンジ
ン回転数の上昇に伴つて燃料噴射時期が進角す
る。

上記のように構成すれば、エンジン温間時には
冷機スイツチ３１が閉じて電磁弁２８を開くの
で、リリーフ通路２７が燃料タンク（低圧側）に
開放される。したがつて、エンジン負荷が小さい
と、ガバナスプリング３９の張力が弱いため、フ
ライウエイト２０によりガバナスリーブ２３が上
方に（第１図において）移動せしめられ、それに
よつて、ガバナシヤフト２２の横孔２５と、ガバ
ナスリーブ２３のリリーフポート２４とが一到し
て、ポンプ室４をリリーフ通路２７を介して燃料
タンクに連通するので、ポンプ室４内の圧力が開
放されて低下する。それに伴い、タイマー４４の
第２油圧室５２の圧力も低下するので、タイマー
ピストン４６が、スプリング４９の弾発力にて、
遅れ側に引き戻される。

しかして、エンジン負荷が設定値以上になり燃
料噴射量が増加すると、ガバナスリーブ２３が下
方に（第１図において）移動し、ガバナシヤフト
２２の横孔２５と、ガバナスリーブ２３のリリー
フポート２４とが分離され、ポンプ室４と燃料タ
ンクとの連通が遮断され、ポンプ室４内の圧力が
上昇する。それに伴つて、タイマー４４の第２油
圧室５２の圧力も上昇するので、タイマーピスト
ン４６が、スプリング４９の弾発力に抗して、進
み側に動き、元の状態に戻る。

一方、エンジン冷間時には、冷機スイツチ３１
が開くので、電磁弁２８が励磁されずに閉じて、
リリーフ通路２７を閉じる。これによつて、ポン
プ室４内の圧力が低下することがなくなり、低負
荷および中負荷時にも高負荷時と同様に、燃料噴
射時期が遅れることなく、制御される。したがつ
て、燃焼状態が良好になり、半失火の防止、およ
び振動騒音、HCの低減が図れる。

上記動作を、エンジン負荷、あるいはエンジン
回転数と、燃料噴射時期との関係で表わしたもの
が、第３図、第４図である。

先ず、第３図は、エンジン回転数が一定のとき
の負荷と噴射時期の関係を表わしたもので実線Ａ
は、エンジン温間時における変化を、破線Ｂは、
エンジン冷間時における変化を示す。したがつ
て、エンジン冷間時には、負荷の変化により、燃
料噴射時期が変化しないことがわかる。

また、第４図において、実線Ｃは、エンジン温
間状態における高負荷時およびエンジン冷間状態
における変化を、実線Ｄは、エンジン温間状態に
おける低負荷および中負荷時の変化を示す。した
がつて、エンジン冷間時には、エンジン回転数の
増加に伴い、エンジン温間状態における高負荷時
と同様に、直線的に比例して増加することがわか
る。

上記実施例は、エンジン冷間時負荷に応じてポ
ンプ室の油圧を低下し噴射時期を制御するロード
タイマーの作動を完全に停止するものであるが、
エンジン冷間時、温間時に比較して油圧制御手段
の遅角機能を減少させるものであればよく、エン
ジン冷間時、ポンプ室の油圧をリリーフするリリ
ーフ通路の通路面積を温間時に比して減少させる
ものでもよい。あるいは、リリーフ通路の通路面
積をエンジンの温度状態に応じて可変にし、温度
が上昇するにしたがつてリリーフ通路の通路面積
が大きくなるようにしてもよい。

また、エンジンの温度状態を検出する手段とし
て、冷却水温を検出するようにしたが、他の信
号、例えばエンジン燃焼室の温度始動から設定時
間までのタイマー、ポンプ室内の燃料温度等で検
出するようにしてもよい。

本考案は、上記のように、噴射時期調整手段に
作用する油圧を、エンジン負荷が小さいときに低
下させて燃料噴射時期を遅らせるロードタイマー
の作動機能が、エンジン冷間時に減少するように
構成したため、エンジン冷間時には、高回転域に
亘つても燃料噴射時期が早められ、半失火が防止
されるとともに、振動騒音、HCの低減が図れる
という実用上優れた効果を有する。さらに、本考
案は既存のロードタイマーのリリーフ通路に冷間
時に該通路を閉じる電磁弁を設けるだけの簡単な
構造により上記効果を達成することができるとい
う効果も有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示し、第１図はデ
イーゼルエンジンの燃料噴射装置の縦断面図、第
２図は第１図の−線に沿う断面図、第３図は
エンジン負荷と燃料噴射時期との関係を示す図、
第４図はエンジン回転数と燃料噴射時期との関係
を示す図である。１……燃料噴射ポンプ、２……ハウジング、３
……ドライブシヤフト、４……ポンプ室、５……
吸入通路、６……フイードポンプ、７……ポンプ
兼分配用プランジヤ、８……摺動孔、９……カム
デイスク、９ａ……カム面、１０……ローラホル
ダ、１１……ローラ、１２……供給通路、１３…
…縦溝、１４……縦孔、１５……分配横孔、１６
……逆止弁、１７……吐出通路、１８……カツト
オフスリーブ、１９……カツトオフポート、２０
……フライウエイト、２１……ギヤ、２２……ガ
バナシヤフト、２２ａ……小径部、２３……ガバ
ナスリーブ、２４……リリーフポート、２５……
横孔、２６……縦孔、２７……リリーフ通路、２
８……電磁弁、２９……プランジヤ室、３０……
フライウエイトホルダ、３１……冷機スイツチ、
３２……ガバナレバーアツセンブリ、３３……テ
ンシヨンレバー、３４……スタートレバー、３５
……ピボツトピン、１８ａ……係合溝、３７……
ボールヘツドピン、３８……スタートスプリン
グ、３９……ガバナスプリング、４０……支持ピ
ン、４１……コントロールレバー、４２……回動
軸、４３……シヤツクル、４４……タイマー、４
５……シリンダ、４６……タイマーピストン、４
７……固定軸、４８……レバー、４９……スプリ
ング、５０……第１油圧室、５１……油圧通路、
５２……第２油圧室。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

燃料を圧送するプランジヤを往復動させるカム
手段と、エンジン回転数に対応したポンプ室内油
圧にて該カム手段を作動させ、エンジン回転数に
応じて燃料噴射時期を調整するタイマーピストン
を備えたタイマーと、ガバナシヤフトに形成さ
れ、前記タイマーピストンに作用するポンプ室内
油圧を低下させるリリーフ通路と、上記ガバナシ
ヤフトに嵌挿されたガバナスリーブのエンジン負
荷に対応した動きにより、エンジン負荷が大きい
とき上記リリーフ通路を閉じ、エンジン負荷が小
さいときリリーフ通路を開いて高負荷時に比べ低
負荷時の燃料噴射時期を遅らせるロードタイマー
とを備えたものにおいて、エンジンの温度状態を
検出する温度検知手段を設け、該温度検知手段
に、エンジン冷間時に前記リリーフ通路を閉方向
に制御する減少手段を連係せしめたことを特徴と
するデイーゼルエンジンの燃料噴射装置。