JPH03189341A - ディーゼルエンジンの急加速時スモーク低減装置 - 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） 本発明はディーゼルエンジンを急加速操作した際に発生
するスモークを低減する装置に関する。

（従来技術） ディーゼルエンジンでは燃料噴射ポンプのコントロール
ラックをエンジンの回転軸に付設したガバナウェイトか
らのガバナフォースとガバナレバーに作用しているガバ
ナスプリングカとの釣り合イテコントロールラックの移
動量を調整して燃料噴射量を制御してエンジン回転数を
制御するようにしているのであるが、従来、エンジン始
動時を円滑に行うために、ガバナレバーをコントロール
ランクに係合するフォークレバーとガバナスプリングを
作用させているスプリングレバーとで構成し、エンジン
始動操作時に運転時の最大燃料噴射量よりも多量の燃料
を燃焼室に供給できるようにするために、スプリングレ
バーを燃料制限ピンで受は止めるとともに、フォークレ
バーにスタートスプリングを作用させ、かつ、重負荷時
でのエンジン温度りを出すためにフォーフレバートスフ
リングレバーとをトルクスプリングで連動連結するよう
にしたものが提供されている（実開昭６２−８２３４５
号公報）。

（解決しようとする課題） ところが、従来のガバナ装置では、急加速操作をすると
、ガバナスプリングの張力は急激に増加するが、その場
合のエンジン回転数は低回転状態であるから、フォーク
レバーに作用しているガバナフォースは実回転数に応じ
た力しが出ていない。

このため、ガバナスプリングカとガバナフォースとの釣
り合いが崩れ、ガバナレバーは燃料増量側に大きく移動
することになるが、この移動時にスプリングレバーは燃
料制限ピンで受は止められるが、スプリングレバーとフ
ォークレバーとはトルクスプリングを介して連動するよ
うになっていることから、そのトルクスプリングの蓄圧
力及びスタートスプリングの張力でフォークレバーを最
大燃料噴射位置から燃料増量側にオーバハングさせ、燃
料噴射ポンプからの燃料送給量が異常増量されてスモー
クを発生することがあるという問題があった。

本発明はこのような点に着目してなされたもので、急加
速操作があっても、スモークの発生量を減少させるよう
にすることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために本発明は、ターボチャージ
ャ付きのディーゼルエンジンにおいて、コントロールラ
ックの燃料増量側での端部に対応して燃料制限具を配置
し、この燃料制限具をソレノイドと感温作動具を直列に
配置して構成し、感温作動具の作動量をソレノイドの出
退量とほぼ等しく設定し、ソレノイドへの給電回路中に
ターボチャージャのブースト圧を検出して作動するスイ
ッチを配置し、エンジン機体温とエンジンの回転数に基
づいて燃料噴射ポンプから燃料噴射量を制御するように
構成したことを特徴としている。

（作　　用） 本発明では、ターボチャージャ付きのディーゼルエンジ
ンにおいて、フントロールラックの燃料増量側での端部
に対応して燃料制限具を配置し、感温作動具の作動量を
ソレノイドの出退量とほぼ等しく設定し、この燃料制限
具をツレ／イドと感温作動具を直列に配置して構成し、
ソレノイドへの給電回路中にターボチャージャのブース
ト圧を検出して作動するスイッチを配置し、エンジン機
体温とエンジンの回転数に基づいて燃料噴射ポンプから
燃料噴射量を制御するように構成しているので、エンジ
ン温度が設定温度以上になっている通常の運転時には、
感温作動具はコントロールラック側に突出する作動姿勢
となり、ソレノイドへの給電回路中に装着したスイッチ
はターボチャージャのブースト圧が十分昇圧しているこ
とがら導通状態になってソレノイドの出退作動子は引き
込まれた待機姿勢になって、燃料制限具の作動子は退避
姿勢となって、コントロールラックの移動領域を制限す
ることのない状態を維持する。そして、運転中に急加速
操作を行うと、−時的にターボチャージャのブースト圧
が低下することから、ソレノイドの給電回路中に装着し
たスイッチが非導通状態に切換わり、ソレノイドの出退
作動子が進出して作動姿勢となる。このとき、感温作動
具は作動姿勢を維持しているから、燃料制限具の作動子
はコントロールラックの移動領域内に進出して、コント
ロールラックを燃料最大噴射位置に対応する位置で受は
止めることになる。このため、アクセルレバ−を操作し
てエンジンを急加速させても、コントロールラックが最
大燃料噴射位置を越えて始動増量側にオーバランするこ
とがなくなる。

一方、寒冷期等でのエンジン始動時にはエンジンの温度
が設定温度以下になっていることから、感温作動具は待
機姿勢となり、また、ターボチャージャのブースト圧は
発生していないから、ソレノイドは出退作動子が進入し
ている待機姿勢になっているから、燃料制限具の作動子
はコントロールラックの移動領域から退避することにな
り、コントロールラックの移動を制限することはないか
ら、コントロールラックを始動増量位置まで移動させる
ことができ、始動操作に支障を参たすことはない。

（実施例） 図面は本発明の実施例を示し、第１図は要部の概略構成
図、第２図は燃料噴射量制御部の縦断面図である。

この燃料噴射量制御装置は、ディーゼルエンジン（Ｅ）
のポンプ収容室（２）に燃料噴射ポンプ（３）を配置す
るとともに、ポンプ収・容室（２）内に燃料噴射カム軸
（４）とガバナ軸（５）とを配置し、この燃料噴射カム
軸（４）とガバナ軸（５）とをクランク軸（図外）に連
動連結し、ガバナ軸（５）にウェイトホルダー（６）を
固定するとともに、ガバナ軸（５）にガバナスリーブ（
７）をガバナ軸軸芯方向に移動可能な状態で套嵌させ、
ウェイトホルダー（６）に揺動開閉可能に支持させたガ
バナウェイト（Ｗ）の開閉揺動に伴い出退移動するガバ
ナスリーブ（７）の移動量をガバナレバー（８）を介し
て燃料噴射ポンプ（３）をコントロールラック（９）に
制御移動可能に構成したものである。

ガバナレバー（８）はコントロールラック（９）のラッ
クピン（９ａ）に係合しているフォークレバー（１０）
とガバナスプリング（１１）の一端部を係止しているス
プリングレバー（１２）とで構成してあり、フォークレ
バー（１０）に前記ガバナスリーブ（７）のスラスト力
（ガバナフォース）（Ｆ）を作用させるようにするとと
もに、フォークレバー（１０）とスプリングレバー（１
２）とをトルクスプリング装置（１３）を介して連動す
るように構成し、ガバナフォース（Ｆ）とガバナスプリ
ング力（Ｇｓ）との釣り合いで燃料噴射ポンプ（３）の
コントロールラック（９）を制御するようにしである。

そして、ポンプ収容室（２）の側面開口部を覆う状態で
配置したポンプ室蓋に調速レバー（１５）を揺動可能に
枢支し、この調速レバー（１５）にガバナスプリング（
１１）の他端部を係合させである。また、調速レバー（
１５）のレバー軸（１６）はポンプ室蓋を貫通しており
、その外端部に変速レバーが固定しである。

なお、フォークレバー（１０）は、ガバナフォース（Ｆ
）を受けて揺動するレバーアーム部（１０ａ　）とレバ
ーアーム部（１０ａ）の先端部に摺動可能に装着したス
ラストレバー（１０ｂ）とで構成してあり、コントロー
ルラック（９）のラックピン（９ａ）をレバーアーム部
（１０ａ）とスラストレバー（ｌＱｂ）で挟持スること
によりガバナの応答感度を高めるようにしている。そし
て、このスラストレバー（１０ｂ）とコントロールラッ
ク（９）の燃料増量側（Ｒ）に位置するポンプ収容室壁
（１８）との間にフントロールラック（９）を燃料増量
側（Ｒ）に付勢するスタートスプリング（１９）が係着
しである。また、スラストレバー（１０ｂ　）の燃料減
量側（Ｌ）にはアイドルリミ、、トスプリング（２０）
が配置してあって、コントロールラック（９）が不測に
燃料無噴射位置に移動しないようにしである。

また、燃料増量側（Ｒ）に位置するポンプ収容室壁（１
８）には燃料制限具（２１）がコントロールラック（９
）の燃料増量側端部に対応させて配置しである。

この［料制限具（２１）は、ソレノイド（２２）とサー
モワックスを封入したシリンダで形成した感温作動具（
２３）とを直列に配置して構成してあり、感温作動Ａ（
２３）の作動部（２４）がコントロールラック（９）の
端部に対句している。また、ソレノイド（２１）の出退
作動子（２５）は戻しバネ（２６）で進出側に付勢しで
ある。そして、感温作動具（２３）はエンジンの機体温
度に基づき作動するようにしてあり、例えば機体温度が
５°Ｃ以上になるとその作動部（２４）が進出作動する
ようになっている。また、ソレノイド（２２）の出退量
は感温作動具（２３）の伸縮量とほぼ等しく設定しであ
る。

ソレノイド（２２）の給電回路（２７）にはターボチャ
ージャ（２８）のブースト圧により切換え作動されるス
イッチ（２９）が介装してあり、このスイッチ（２９）
はブースト圧が所定圧（例えば１００　ｍｍ１ｇ）以上
の場合に導通し、所定圧に達しない場合に非導通となる
ように形成しである。従って、エンジンの運転中には、
機体温度が所定温度以上に昇温しでおり、また、ターボ
チャージャ（２８）のブースト圧も所定圧力以上に上昇
しているから、燃料制限具（２１）は第３図（ａ）に示
すように、ソレノイド（２２）の出退作動子（２５）が
退入し、感温作動具（２３）の作動部（２４）が伸長し
た状態にあるが、両者の作動量を等しく設定しであるこ
とから、燃料制限具（２１）の作動端、即ち、感温作動
具（２３）の作動部先端はコントロールラック（９）の
始動増量位置（１）に対応して位置することになる。

また、寒冷期等での始動操作時には、ブースト圧は発生
していないから、ソレノイド（２２）には通電されず、
ソレノイド（２２）の出退作動子（２５）は戻しバネ（
２６）で付勢されて進出するが、感温作動具（２３）は
エンジン機体温度が所定温度まで昇温していないため、
その作動部は収縮姿勢になっていることから、第３図（
ｂ）に示すように、燃料制限具（２１）の作動端はコン
トロールラック（９）の始動増量位置（１）に対応して
位置することになる。

そして、調速レバー（１５）の操作で急加速操作を行う
と、ガバナスプリング力（Ｇｓ）が急に増大することか
ら、コントロールラック（９）が燃料増量側に急速に移
動しようとするが、ターボチャージャ（２８）のブース
ト圧はリアルタイムに対応できないことから、ブースト
圧が減少してソレノイド（２２）の給電回路（２７）に
介装したスイッチ（２９）が非導通状態に切換り、第３
図（Ｃ）に示すように、ソレノイド（２２）の出退作動
子（２５）が戻しバネ（２６）で進出し、エンジン機体
温度は十分上昇しているから、感温作動具（２３）は伸
長した作動姿勢になり、燃料制限具（２１）の作動端は
フントロールラック（９）を最大燃料噴射位置（Ｍ）で
受は止めることになる。

第２図中、符号（３０）はスプリングレバー（１２）の
燃料増量側への移動を制限するための制限ビンである。

上記実施例では、感温作動具（２３）としてサーモワッ
クスを封入したシリンダを使用したが、形状記憶合金や
形状記憶樹脂で感温作動具（２３）を構成してもよい。

このように構成した燃料噴射量制限装置では、運転状態
において急加速操作すると、ガバナスプリング力（Ｇｓ
）が増大するが、エンジン回転数の上昇は少し遅れるこ
とから、ガバナ力（Ｆ）とガバナスプリング力（Ｇ　ｓ
　）との釣り合いが崩れ、スプリングレバー（１２）、
フォークレバー（１０）を燃料増量側（Ｒ）に移行させ
る。このとき、スプリングレバー（１２）の移動速度が
急速であることから、スプリングレバー（１２）が燃料
制限ピン（３０）で受は止められたあとでも、トルクス
プリング装置（１３）のトルクスプリングの蓄圧力でフ
ォークレバー（１０）カ燃料増量側に移行しようとする
が、この急加速操作によりターボチャージャ（２８）の
ブースト圧が降下することから、燃料制限具（２１）の
ソレノイド（２２）への通電が遮断されて出退作動子（
２５）が進出しするうえ、燃料制限具（２１）の感温作
動具（２３）は伸長姿勢になっているから、燃料制限具
（２３）の出力端部はコントロールラック（９）を最大
燃料噴射位置（Ｍ）に対応する位置でで受は止めること
になる。

これにより、コントロールラック（９）が最大燃料噴射
位置を越えて燃料増量側にオーバーランすることがな（
なるから、燃料噴射量は制限されることになる。したが
って、エンジンの燃焼室には制限された燃料が供給され
ることになるから、燃料過剰になることがなくなり、ス
モークの発生を抑制することになる。そして、通常運転
時やエンジン始動時には感温作動具（２３）やソレノイ
ド（２２）が待機姿勢になっていることから、燃料制限
具（２１）の出力端部はコントロールラック（９）の移
動領域から退避して、コントロールラック（９）の移動
量を始動増量位置までは規制することがない。

（効　　果） 本発明は、ターボチャージャ付きのディーゼルエンジン
において、コントロールラックの燃料増量側での端部に
対応して燃料制限具を配置し、感温作動具の作動量をソ
レノイドの出退量とほぼ等しく設定し、この燃料制限具
をソレノイドと感温作動具を直列に配置して構成し、ソ
レノイドへの給電回路中にターボチャージャのブースト
圧を検出して作動するスイッチを配置し、エンジン機体
温とエンジンの回転数に基づいて燃料噴射ポンプから燃
料噴射量を制御するように構成しているので、エンジン
温度が設定温度以上になっている通常の運転時には、感
温作動具はコントロールラック側に突出する作動姿勢と
なり、ツレ／イドは出退作動子が引き込まれた待機姿勢
となるから、燃料制限具の作動子を退避姿勢となり、コ
ントロールラックの移動領域を制限することのない状態
を維持するが、運転中に急加速操作を行うと、−時的に
ターボチャージャのブースト圧が低下することから、ソ
レノイドは作動姿勢に切り換わり、燃料制限具の作動子
はコントロールラックの移動領域内に進出して、コント
ロールラックを燃料最大噴射位置に対応する位置で受は
止めることになる。

これにより、アクセルレバ−を操作してエンジンを急加
速させても、コントロールラックが最大燃料噴射位置を
越えて始動増量側にオーバランすることがなくなる、ス
モークの発生を抑制することができる。

一方、寒冷期等でのエンジン始動時にはエンジンの温度
が設定温度以下になっていることから、感温作動具は待
機姿勢となり、また、ターボチャージャのブースト圧は
発生していないから、ソレノイドは出退作動子が進入し
ている待機姿勢になっているから、燃料制限具の作動子
はコントロールラックの移動領域から退避することにな
り、コントロールラックの移動を制限することはないか
ら、コントロールラックを始動増量位置まで移動させる
ことができ、始動操作に支障をきたすことはない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は要部概略構成図
、第２図は燃料噴射量制御部の縦断面図、第３図は燃料
制限具の作動説明図である。 ３・・・燃料噴射ポンプ、８・・・ガバナレバー、９コ
ントロールラツク、１０・・・フォークレバー、１１・
・・カバナスプリング、１２・・・スプリングレバー、
１３・・・トルクスプリング装置、１５・・・調速レバ
ー、１９・・・スタートスプリング、２１・・・燃料制
限具、２２・・・ソレノイド、２３・・・感温作動具、
２７・・・給電回路、２８・・・ターボチャージャ、２
９・・・スイッチ、Ｅ・・・ディーゼルエンジン、Ｒ・
・・燃料増量側。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ターボチャージャ（２８）を付設したディーゼルエ
   ンジン（Ｅ）に装備されている燃料噴射ポンプ（３）の
   コントロールラック（９）に係合するフォークレバー（
   １０）と、調速レバー（１５）にガバナスプリング（１
   １）を介して連動連結したスプリングレバー（１２）と
   でガバナレバー（８）を構成し、フォークレバー（１０
   ）とスプリングレバー（１２）とをトルクスプリング装
   置（１３）を介して連動連結し、フォークレバー（１０
   ）にスタートスプリング（１９）を係止してコントロー
   ルラック（９）を最大燃料噴射位置から始動増量位置ま
   で移動可能に構成してなるガバナ装置を備えたディーゼ
   ルエンジンにおいて、 コントロールラック（９）の燃料増量側（Ｒ）での端部
   に対応して燃料制限具（２１）を配置し、この燃料制限
   具（２１）をソレノイド（２２）と感温作動具（２３）
   を直列に配置して構成し、感温作動具（２３）の作動量
   をソレノイド（２２）の出退量とほぼ等しく設定し、ソ
   レノイド（２２）への給電回路（２７）中にターボチャ
   ージャ（２８）のブースト圧を検出して作動するスイッ
   チ（２９）を配置し、エンジン機体温とエンジンの回転
   数に基づいて燃料噴射ポンプ（３）から燃料噴射量を制
   御するように構成したことを特徴とするディーゼルエン
   ジンの急加速時スモーク低減装置