JPH02199232A - 内燃機関用燃料噴射時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関用燃料噴射ポンプにおける燃料噴射時
期の制御装置に関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプにおいて、燃料
の噴射時期を調整するために、燃料を加圧するプランジ
ャに嵌挿して制御スリーブを設け、これを噴射時期調整
軸（コントロールロンド）によってプランジャの軸方向
に移動させることにより、燃料の噴射始めの時期を変化
させるようにしたものは知られており、実開昭６１−１
１８９３６号公報に記載されたものは、コンピュータ制
御によるロータリソレノイドが噴射時期調整軸を回動さ
せるようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来技術に挙げた例では、エンジンの運転状態に
応じて最適の状態に燃料噴射時期を調整することができ
るが、制御システムの構造が非常に複雑となり、大幅な
コストアップを伴なう。

エンジンの定常運転中の燃料噴射時期は、一般に回転数
が大きいときほど進角させるのがよいという傾向がある
から、それだけであれば、上記の例のようなコンピュー
タ制御によるロータリソレノイドによらなくても、たと
えば純機械的手段によって制御スリーブを動かして噴射
時期の調整はできるが、前記の傾向に反して始動時だけ
は別であって、回転数がＯ或いはそれに近い低い値であ
るのに、噴射時期をアイドリング時のそれよりも大きく
進めた方が始動が容易になるという変則的な性質がある
こと、及び始動時にはアクセルレバ−が戻されているか
どうか判らないこと等のために、制御手段の構成がいき
おい複雑化せざるを得ないという事情があり、これが簡
単な構成による制御手段の実現を阻む理由の一つになっ
ていたといえる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の内燃機関用の燃料噴射時期の制御装置は、燃料
の噴射時期を調整するために燃料噴射ポンプのプランジ
ャに嵌挿されて前記プランジャの軸方向に移動し得る制
御スリーブと、前記制御スリーブを外部の制御手段によ
って調整移動させるために、それらの間を連結する一連
のリンク機構と、前記リンク機構の一部に挿入される空
動き機構と、前記空動き機構からみて前記制御スリーブ
の側の前記リンク機構の一部に付設され且つ少くともス
タータと連動して燃料の噴射時期を進角させる作動装置
とを備えていることを特徴とする。

〔作　用〕

本発明は前記手段のように構成されているから、たとえ
ばエンジンのアクセルレバ−のような、外部の制御手段
に加えられた操作力は、リンク機構を経由して燃料噴射
ポンプに伝達され、プランジャに嵌挿されている制御ス
リーブを移動させて燃料の噴射時期の調整を行なう。し
かしながら、エンジンの始動時には、前記リンク機構に
付設されスタータと連動している作動装置が前記リンク
機構に介入し、外部の制御手段とは無関係に、燃料の噴
射時期を進角させる操作力を前記燃料噴射ポンプの制御
スリーブに供給して進角させ、始動を容易にする。この
際、前記のようにスタータと連動じてリンク機構に供給
される燃料噴射時期の進角のための特別の操作力は、そ
の一部が空動き機構によって吸収されて外部の制御手段
へ逆向きに伝達されることが防止されるので、燃料噴射
ポンプの前記制御スリーブにのみ伝達され、外部制御手
段の指示する進角値とは無関係に、始動に適した進角値
を燃料噴射ポンプに与えることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を示す第１図〜第６図において、何型
の燃料噴射ポンプ１はハウジング２に対して３個のシリ
ンダ３が固定され、カム４によって駆動されるプランジ
ャ５がそれらの中に挿入されて軸方向及び回転方向可動
に支持されている。

６はカム４の方ヘプランジャ５を押し下げる発条、７は
燃料の送入口、８は横に連なる共通の燃料溜室、９は燃
料加圧室、１０はエンジンの各気筒への高圧燃料送出弁
、１工は燃料の送出口を示す。

プランジャ５のそれぞれには、燃料溜室８の中において
制御スリーブ１２が摺動可能に嵌挿されており、各制御
スリーブ１２自体は燃料溜室８の内壁面のガイド１３に
よって案内されて、プランジャ５の軸方向にのみ調整移
動ができるようになっている。制御スリーブ１２の側面
には斜めにリード孔１４が開口しており、これと制御ス
リーブ１２の下端縁１５とが、プランジャ５の側面に開
口し通路１６によって燃料加圧室９と連通している穴１
７に対して占める位置によって、燃料噴射ポンプ１の作
動状態が変化する。

すなわち、第５図に示すように、プランジャ５がカム４
により押上げられて、その穴１７が制御スリーブ１２の
下端縁１５によって閉塞されたときから加圧室９内で燃
料の加圧が始まり、加圧された燃料は高圧燃料送出弁１
０を押し開いて対応する気筒の方へ送出されるので、は
とんど同時にその気筒の燃料噴射弁は燃料の噴射を開始
する。

プランジャ５が更に押上げられて第６図に示すように穴
１７がリード孔１４と連通ずる位置に達すると、加圧室
９内の燃料圧力は燃料溜室８へ抜け、その気筒における
燃料噴射はその時点で終わる。

この発明とは直接に関係がないので詳細な説明を省略す
るが、リード孔１４が斜方向の長孔としであるため、後
述のアクセルレバ−によってプランジャの回転方向位置
を変更することにより、噴射の始めから終りまでの時間
、すなわち燃料噴射量が変化する。

燃料の噴射が始まる時期は、第５図の説明から明らかな
ように、制御スリーブ１２−の軸方向位置を変更して、
その下端縁１５の位置を定めることによって調整するこ
とができる。すなわち、カム４のリフト量が０のときか
ら燃料噴射始めまでのカムリフトをプレストロークと呼
ぶことにすると、制御スリーブ１２を下方へ移動させた
ときはプレストロークは小となり燃料噴射時期が早くな
る（進角する）。逆に、制御スリーブ１２を上方へ移動
させるとプレストロークは大となって燃料噴射時期が遅
くなる（遅角する）。そこで、各プランジャ５にそれぞ
れ嵌挿されている制御スリーブ１２を同時に上下に移動
させるために、各スリーブ１２に設けられた溝１８には
、ハウジング２を横方向に貫通する共通の噴射時期調整
軸１９に植えられた３本のピン２０がそれぞれ係合して
おり、調整軸１９が回動した角度に応じて、制御スリー
ブ１２の高さが一斉に変化する。

噴射時期調整軸１９がハウジング２の外に出ている個所
には、第３図に示すようにブロック２１が固定され、そ
の上面にピン２２が植設されている。ハウジング２には
垂直な回動軸２３が支承されており、その下端面にはフ
ォーク２４が固着されていて、フォーク２４の長溝には
前記のプロ７りのピン２２が係合している。したがって
、回動軸２３が成る角度範囲内で回動すると、フォーク
２４とピン２２の係合によりブロック２１は傾動し、噴
射時期調整軸１９はそれに応じた角度だけ回動して、制
御スリーブ１２をプランジャ５上で上下に調整移動させ
ることになる。

回動軸２３の上端螺子部２３′にはナツト２５によって
レバー２６が第１図に示すように固着され、レバー２６
とエンジンのアクセルレバ−２７とを連結するリンク２
８は、図示実施例では２つの部分２８′と２８″と空動
き機構２９とによって構成されている。そして、レバー
２６の横にはリンク２８と対向するように突出し得る突
子３０′を備えた作動装置、この場合はソレノイド３０
がハウジング２等によって支持されて設けられており、
ソレノイド３０はエンジンを始動するスタータのスイッ
チ（図示しない）がＯＮになったとき、突子３０’が第
１図において右方に突出してレバー２６の下端を押し、
回動軸２３を左回転させて、制御スリーブ１２を下方へ
移動させ、燃料の噴射時期を早めるようになっている。

スタータスイッチによって発動する作動装置（ソレノイ
ド３０）により突子３０′が突出したとき、その影響で
アクセルレバ−２７が動かないようにするため、前記の
空動き機構２９が設けられている。第４図に示した空動
き機構の実施例では、リンク２８の部分２８′と２８″
の端部に形成された鍔３１及び３２が円筒３３の中に軸
方向移動可能に挿入されており、円筒３３の両端は内側
にかしめられて鍔３１　、３２の脱出を阻止すると共に
、円筒内には圧縮発条３４が装填されていて、鍔３１と
３２とを反対向きに外方へ押し出すように付勢している
。

したがって、アクセルレバ−２７から操作力がレバー２
６の方へ伝達されるときは、空動き機構２９は変形せず
にそのまま移動し、リンク２８の部分２８′と２８″と
の間に相対的な動きは生じないが、スタータスイッチに
よってソレノイド３ｏが作動し、突子３０′が突出して
レバー２６の下端を右方へ押圧したときは、空動き機構
２９の発条３４が撓んでリンクの部分２８′は静止した
ままの他の部分２−８　”に接近してレバー２６の変位
を吸収し、アクセルレバ−２７の方へ動きが逆方向に伝
達されることを阻止する。このようにカの伝達方向によ
って空動き機構２９が操作力を伝え、又は伝えないよう
にするためには、レバー２６よリモアクセルレバー２７
の回動抵抗を大とすることも実施に当っては必要となる
。

第１図〜第６図に図示された実施例では、アクセルレバ
−２７の回動操作によって、説明を省略した機構により
、燃料噴射ポンプ１のプランジャ５が回動して、その穴
１７と制御スリーブ１２のリード孔１４との位置関係が
変化し、エンジンの気筒における燃料噴射量力ｊ変化す
るが、それと同時に、アクセルレバ−２７、リンク２８
、レバー２６、回動軸２３、フォーク２４、ピン２２、
ブロック２１の連動によって噴射時期調整軸１９が回動
し、ピン２０を介して制御スリーブ１２をプランジャ５
上においてその軸方向に移動させるから、燃料噴射量、
従ってエンジン回転数の増大に応じて燃料の噴射時期も
第１０図に示すように進角し、エンジンは高い効率で運
転される。

しかし、エンジンを始動する際には、アクセルレバ−２
７かどのような位置にあったとしてもそれには関係なく
、スタータスイッチをＯＮにするとスタータと同時にソ
レノイド３０にも通電され、突子３０′がレバー２６の
下端を右方へ押圧し、前述と同様に燃料の噴射時期を例
外的に進角させて始動を容易にする。このときソレノイ
ドの突子３０′による操作力は、空動き機構２９の中で
発条３４の撓みとして吸収され、アクセルレバ−２７が
アイドリングのような低速位置におかれていても、それ
を変更するような逆向きの操作力は伝達されないので、
始動のために好適な燃料噴射時期の進角が他と無関係に
達成される。エンジンが始動してスタータへの通電を停
止すると、突子３０′もソレノイド３０の中へ復帰し、
噴射時期もアクセルレバ−２７の位置のみに依存して決
まることになる。

空動き機構２９の他の実施例が三種類、第７図〜第９図
に図示されている。第７図に示したものは、第４図のそ
れとくらべて鍔の一方を廃してリンク２８の部分２８′
を円筒３３′に直結した点が異なるが他は実質的に同様
である。

第８図に示したものは圧縮発条でなく引張り発条を用い
た例で、リンク２８の部分２８′の先端には鍔部３５が
形成され、これが円筒３６の一端にかしめ付けられてい
る。円筒３６の内部空間３７には摺動子３８が挿入され
ており、摺動子３８には円筒３６の軸方向のスリット３
９を通って外部に頭を出しているピン４ｏが植設されて
いる。先端が摺動子３８と固着されているリンクの部分
２８″は、円筒３６の孔に緩く挿通されている。円筒３
６上に植設されたピン４１と前記摺動子３８のピン４０
との間には引張り発条４２が掛けられているので、摺動
子３８は発条４２の張力によって空間３７の右肩部に押
し付けられている。

この構造から容易に理解されるように、第８図の例の場
合の空動きは引張り発条４２が伸びることによって生じ
るが、その他の点は第４図や第７図のものと実質的に同
じである。なお、この例や第７図のものでは、左右を逆
にして取付けることができることは言うまでもない。

第９図に示した例は発条の回転力を利用したもので、ピ
ン軸４３により枢着された２本のアーム４４　、４５の
各自由端が、ボールジヨイント或いはピン軸等によって
傾動可能にリンク２８の一部及び他部２Ｂ　’　、　２
８”の先端に連結されている。アーム４４及び４５の間
にはつる巻き発条４６が掛けられて、アーム間の角度θ
が拡大する方向に付勢している。アームの枢着点の付近
には肩部４７があって、角度θは一定の値以下に抑えら
れる。この場合の作動も第４図の例を参照すれば容易に
理解されるので、詳細な説明は省略する。

以上述べた実施例では、燃料の噴射時期を調整する基本
的な外部制御手段としては、アクセルレバ−２７を用い
ているが、他の例としては、エンジンの回転数に応じて
自動的に拡径する遠心式ガバナや、手動で任意に噴射時
期を調整する操作ハンドルのようなものであってもよい
。

〔発明の効果〕

本発明は前記のような構成、作用を有するから、通常の
運転状態においては、たとえばアクセルレバ−のような
外部制御手段により燃料の噴射時期を調整するが、始動
の場合に限り、スタータと連動する作動装置により、特
別の操作力をリンク機構に加えて、燃料の噴射時期を無
条件に進角させることができ、このときは空動き機構が
働いて特別の操作力が外部制御手段の側へ伝達されるの
を防止するので、外部制御手段の設定値に影響を及ぼす
ことがなく、例外的に噴射時期の進角を行なわせて、始
動を容易にする。従って、対象とするエンジンについて
通常運転時の高性能と、起動時の始動容易性とが併せて
得られる。

しかも、その構成がきわめて簡単で、故障の生じにくい
純機械的手段とすることも可能であり、コンピュータ制
御のものにくらべて大幅なコストダウンができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は燃料噴射ポンプの平面図、第２図は同縦断側面
図、第３図は同正面図、第４図は要部である空動き機構
の一例の縦断正面図、第５図及び第６図は他の要部であ
る燃料噴射ポンプにおける制御スリーブの作動を示す一
部拡大図である。また、第７図ないし第９図はそれぞれ
空動き機構の他の実施例を示すもので、第７図と第８図
は縦断正面図、第９図は正面図である。更に、第１０図
は本発明の作動例を示す線図である。 ！ｓ２図 ・・・燃料噴射ポンプ、５・・・プランジャ、・・・燃
料溜室、　　　　１２・・・制御スリーブ、４・・・リ
ード孔、　　　１５・・・下端縁、７・・・穴、 ９・・・燃料噴射時期調整軸、 ２・・・ピン、　　　　　２４・・・フォーク、６・・
・レバー　　　　２７・・・アクセルレバ−８・・・リ
ンク、　　　　２９・・・空動き機構、０・・・ソレノ
イド、 ０′・・・突子、　　　３４　、４２　、４６・・・発
条。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料の噴射時期を調整するために燃料噴射ポンプのプラ
   ンジャに嵌挿されて前記プランジャの軸方向に移動し得
   る制御スリーブと、前記制御スリーブを外部の制御手段
   によって調整移動させるために、それらの間を連結する
   一連のリンク機構と、前記リンク機構の一部に挿入され
   る空動き機構と、前記空動き機構からみて前記制御スリ
   ーブの側の前記リンク機構の一部に付設され且つ少くと
   もスタータと連動して燃料の噴射時期を進角させる作動
   装置とを備えていることを特徴とする内燃機関用の燃料
   噴射時期の制御装置。