JPH0466732A - 燃料噴射時期調整装置 - 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、燃料噴射ポンプと合わせて使用される燃料噴
射時期調整装置に関するものである。

〔従来の技術］ 近年、ディーゼルエンジンにおいては、特にＮＯｘ低減
のため噴射時期を従来より遅らせる傾向となってきた。

しかし、この方法によればＮＯｘ低減は図られるが、逆
に始動性の悪化、特に低温時の始動が非常に困難となり
、かつアイドル時に白煙が生じるという問題がある。

そこで、その対策として、エンジン回転数に応じて拡開
するウェイトに固定されたピンを、温度に応じて駆動さ
れるロンドのカム面によって強制的に変位させて、始動
時の噴射時期を進角させるようにしている（実公昭５９
−３６６７０号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この方法では、噴射時期は外気温度に応
じて制御されるが、外気温度はエンジン温度に必ずしも
対応していないため、運転状態負荷条件によってエンジ
ン温度に対するタイマ特性の追従性が充分でないという
問題があった。この現象は、エンジン潤滑油かエンジン
回転によってかき上げられてポンプ側へ導入されるエン
ジン内蔵型であるギア駆動タイプおよびオルダム力。

プリングタイプについてはさほどではないが、ラミネー
トカップリングタイプ が顕著である。

そこで、本発明は、エンジン温度に応じてタイマ特性を
精度良く追従させることのできる燃料噴射時期調整装置
を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、エンジンと同期
して回転する１対のウェイトがスプリングの付勢力に抗
して拡開することによって燃料噴射時期を進角させる燃
料噴射時期調整装置において、 周囲の温度を検出する感温部と、この感温部によって検
出された温度に応じて前記ウェイトを拡開させる駆動部
とを有する進角装置と、エンジン温度に関連した温度を
有する流体と、この流体を前記感温部周囲に循環させる
循環通路とを備えることを特徴とする燃料噴射時期調整
装置。

〔実施例〕

以下図面に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図および第２図において、図示しないディーゼル燃
料噴射ポンプと同期して矢印Ａ方向に回転する有底円筒
状のハウジング１０内には円盤状のハブ１１が設置され
、このハブ１１の中心部には、燃料噴射ポンプ１のカム
シャフト２と連結される中空状の結合部材１２が固着さ
れている。また、ハウジング１０と結合部材１２との間
には潤滑油の洩れを防止するシール部材３０．３１が配
設されている。

ハブ１１には対称的に２つの孔が形成され、その各孔内
に回動自在に第１の偏心カム１３が嵌合され、また第１
の偏心カム１３に偏心的に形成した孔内に回動自在に第
２の偏心カム１４が嵌合されている。さらに、結合部材
１２を囲むようにして１対のウェイ）１５ａ．１５ｂが
配置され、このウェイト１５は２本の嵌合ピン１６に摺
動自在に取付けられている。この嵌合ビン１６にはウェ
イト１５の遠心力に対向するスプリング２２，２３が並
列に配置されており、これらのスプリング２２、２３は
スプリングシート１８．１９により保持されている。な
お、ウェイト１５の拡開前および拡開初期にはスプリン
グ２２の付勢力のみがウェイト１５に作用し、ウェイト
１５が所定量拡開するとスプリング２２および２３の両
方の付勢力がウェイト１５に作用するように設定されて
いる。また、ウェイト１５の最大ストロークはウェイト
１５の外周がハウジング１０の円周面１０ａに当接する
ことにより規定されている。

第１の偏心カム１３はウェイト１５に圧入したビン２０
により支承され、第２の偏心カム１４はハウジング１０
に設けたビン２１により支承されている。従って、ハウ
ジング１０の駆動力はビン２１、第２の偏心カム１４お
よび第１の偏心カム１３を介してハブ１１に伝達される
。

第５図はその拡大図で、しかもエンジン停止時の状態を
示している。この第５図において、０。

はハウジング１０：８よびハブ１１の回転の中心点（以
下、第１の中心点という）、０□は第１の偏心カム１３
の中心点（以下、第２の中心点という）、０３は第２の
偏心カム１４の中心点（以下、第３の中心点という）、
０４は第１のビン２０の中心点（以下、第４の中心点と
いう）、０５は第２のビン２１の中心点（以下、第５の
中心点という）である。そしてエンジン停止時には、第
１の中心点○，と第３の中心点０３を結ふ線ａに対して
第２および第４の中心点０２と０４は一方側に位置し、
第５の中心点０５は他方側に位置し、また、この第５の
中心点０，は、第２の中心点０２と第３の中心点０３を
結ふ線すよりも内側、即ち第１の中心点０１側に位置す
る。

ハブ１１の１対のウェイト１５ａと１５ｂとの間に対応
する位置には、軸方向に貫通する貫通孔が形成されてお
り、その各貫通孔内には有底筒形状のス）ｙバ部材２４
が軸方向移動可能に配設されている。このストッパ部材
２４のウェイト１５ａ、１５ｂに対向する外周部位は平
面状に形成されるとともに、ストッパ部材２４の端部に
は全周にわたってつば部２４ａが形成されている。この
ストッパ部材２４は、貫通孔内に配設されたスプリング
２５によってウェイト１５側（第２図中左方）へ付勢さ
れるとともに、ストッパ部材２４のつば部２４ａはスト
ッパ部材２４の外周側に配設されたリターンスプリング
２６によってウェイト１５と反対側（第２図中右方）へ
付勢されている。

ストッパ部材２４をウェイト１５側へ付勢するスプリン
グ２５は、形状記憶合金により形成されており、その一
端はハウジングｌＯに固定されたシート部材２７に係合
し、他端はストッパ部材２４の底面部２４ｂに係合して
いる。この形状記憶合金で形成されたスプリング２５は
、周囲温度に応じて変位するように設定されており、温
度が低温から高温へ変化すると伸長して弾性係数が増大
するように記憶されている。そのため、低温時にはスプ
リング２５は収縮した状態であって、ストッパ部材２４
に加わる設定荷重は小さく、ストッパ部材２４はリター
ンスプリング２６に付勢されて貫通孔内に収納される。

また、温度が低温から高温へ変化するとスプリング２５
が伸長し、ストッパ部材２４に加わる設定荷重は大きく
なり、リターンスプリング２６の付勢力に抗してストッ
パ部材２４を貫通孔内から突出させる。

ウェイト１５の一端にはウェイト１５をガイドする長穴
４０ａを有するプレート板４０が配置されており、この
プレート板４０は、ハウジング１０をケーシング４１に
ねじ込むことによって保持される。ケーシング４１は、
ポンプ側の取付部材５０に対して軸受５１を介して回転
可能に取り付けられている。

取付部材５０には、エンジン潤滑油を循環させる循環通
路５２が形成されており、この循環通路５２は導入部５
３からエンジン側の潤滑油が導入され、導出部５４から
戻される。

ケーシング４１およびプレート板４０には、循環通路５
２を介して導入されたエンジン潤滑油をウェイ）１５の
周辺に導く連通孔４１ａ、４０ｂが各々形成されている
。また、ウェイ１−１５の第１のピン２０が圧入された
穴には内部孔４３ａを有するガイド部材４３が配置され
ている。

上記構成において、エンジンの回転上昇に伴ってウェイ
ト１５ａ、１５ｂはスプリング２２の付勢力に抗して拡
開し、第１のピン２０を介してウェイト１５と連結され
ている第１の偏心カム１３はその中心点０□を中心に反
時計方向に回動し、また、第２の偏心カム１４の中心点
０３も第２の中心点０２を中心に反時計方向に移動する
。一方、第２のピン２１はハウジング１０に連結されて
いることから第１の中心点０１と第５の中心点０゜との
距離が一定であるので、第２のピン２１は第１の中心点
Ｏ９を中心とし、第５の中心点Ｏ１を通る円弧Ｃ上を移
動する。そのため、この２１は第２．第３および第５の
中心点０□、０．．０．が−直線状になるまでは矢印Ｂ
方向に移動する。第２第３および第５の中心点０□、Ｏ
ｓ、Ｏｓが一直線状になると、スプリング２３の付勢力
がウェイト１５に作用し、エンジンの回転がさらに上昇
すると、ウェイト１５はスプリング２２および２３の付
勢力に抗して拡開する。そして、ウェイト１５の拡開に
伴って第２のピン２１は矢印Ｃ方向に移動する。これに
より、ハブｌｌ上の定点でありハブ１１と一体的に移動
する第２の中心点０□と、ハウジング１０およびハブ１
１の共通の回転の中心点である第１の中心点０１と、ハ
ウジング１０上の定点でありハウジング１０と一体的に
移動する第５の中心点０．とによって形成される角度θ
がウェイト１５の拡開（回転上昇）に伴って一旦大きく
なった後に小さくなるので、ディーゼルエンジンと同期
して回転するハウジング１０と燃料噴射ポンプのカムシ
ャフトに連結されたハブ１１との間の相対的な回転角度
が一旦大きくなった後に小さくなり、従って第６図に実
線で示すように一旦遅角した後進角するような噴射時期
特性が得られる。

上記作動において、周囲温度が低い場合には、スプリン
グ２５は収縮した状態であって、ストッパ部材２４に加
わる設定荷重は小さく、ストッパ部材２４はリターンス
プリング２６の付勢力によって押圧されてハウジング１
０に当接し貫通孔内に収納される。そのため、ウェイト
１５はフリーとなっており、第６図に実線Ａで示す特性
が得られ、低温時の始動性を向上させることができると
ともに、燃料噴射時期を回転上昇に伴って一旦遅角させ
た後進角させることができる。

この状態から、周囲温度が高くなると、スプリング２５
が伸長し、ストッパ部材２４に加わる設定荷重が増大す
る。そのため、リターンスプリング２６の付勢力に抗し
てストッパ部材２４が押圧付勢されて貫通孔内からウェ
イト１５側と突出しようとする。この時、機関の回転数
は上昇しており、ウェイト１５はその遠心力によってス
プリング２２の付勢力に抗して拡開している。そのため
、ストッパ部材２４はウェイト１５ａと１５ｂとの間に
突出し、機関の回転数の低下に伴いウェイト１５ａ、１
５ｂがスプリング２２の付勢力によって閉しる方向に戻
ろうとするのを係止する。その結果、ウェイト１５は所
定量拡開した状態となり、この時には第６図に破線Ｂで
示すように始動特進角が行われず、ＮＯｘの低減を図る
ことができる。

なお、ストッパ部材２４のウェイ）１５ａ　　１５ｂに
対向する部位は平面状に形成されているので、ストッパ
部材２４とウェイト１５とは面接触となり、ウェイト１
５はストッパ部材２４によって安定的に位置決めされる
。

ここで、スプリング２５は周囲温度によって制御される
が、スプリング２５の周辺には、循環通路５２および連
通孔４０ａ、４１ａを介してエンジン潤滑油が導入され
る。このエンジン潤滑油はエンジン温度に関連した温度
に加熱されており、スプリング２５はエンジン潤滑油に
よってエンジン温度に関連して制御される。その結果、
エンジン温度に応した噴射時期の制御が可能となり、エ
ンジン温度に対するタイマ特性の追従性を大巾に向上す
ることができ、運転状態、負荷条件に対応した制御が可
能となる。

以上のように、本実施例によれば、形状記憶合金で形成
されたスプリング２５０周辺５こエンジン温度に関連し
た温度であるエンジン潤滑油を導入することで、エンジ
ン温度に対するタイマ特性の追従性を大巾に向上させる
ことができる。

なお、上記実施例ではエンジン潤滑油をエンジン温度に
関連した温度を有する流体として用いることでウェイト
１５周辺の潤滑を行うようにしているが、エンジン温度
に関連した温度を有する流体としてエンジン冷却水を用
いることもできる。

また、エンジン温度をセンサで検出し、この検出信号に
応して流体を加熱し、スプリング２５の周辺に導入する
ようにしても良い。

さらに、本実施例では、エンジン潤滑油を常時循環させ
るようにしているが、エンジン潤滑油の圧送ポンプの負
荷を低減するため、特定の運転状態（低温始動時）につ
いてのみ、エンジン潤滑油を循環させるようにしても良
い。その場合には、循環通路を運転状態によって、電磁
弁等の切替弁によって開閉する。

また、本実施例では、感温アクチュエータとして形状記
憶合金を用いたが、他のサーモワックス等のものであっ
ても良い。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
その主旨を逸脱しない限り種々変形可能である。以下、
他の実施例を説明する。

第７図に示す実施例では、ハウジング１０の中心からエ
ンジン潤滑油を導入するようにしたもので、ハウジング
１０の中心部に連通ずる内部通路６０ａを有する導入管
６ｏがオイルシール６１を介して固定部材６２によって
ねじ込まれて固定されている。また、ハブ１１にはウェ
イト１５周辺に潤滑油を導入するための導入孔１１ｂお
よびカムシャフト２の内部通路２ａを通してポンプ側へ
導出するための導出孔１１ｃが形成されている。

従って、導入管６０からエンジン潤滑油が導入されるこ
とで、エンジン温度に対応した制御が可能となる。この
実施例によれば、第１図の実施例のように、循環通路５
２を有する取付部材５０は不要となり、構成が簡素化さ
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、エンジン温度に
関連した温度を有する流体が循環通路を介して進角装置
の感温部に導入されるので、エンジン温度に対するタイ
マ特性の追従性を大巾に向上させることができ、運転状
態、負荷条件に対応した制御が可能となる。

２４・・・ストッパ部材（駆動部）、２５・・・形状記
憶合金で形成されたスプリング（感温部）、５２・・・
循環通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンと同期して回転する１対のウェイトがスプリ
   ングの付勢力に抗して拡開することによって燃料噴射時
   期を進角させる燃料噴射時期調整装置において、 周囲の温度を検出する感温部と、この感温部によって検
   出された温度に応じて前記ウェイトを拡開させる駆動部
   とを有する進角装置と、 エンジン温度に関連した温度を有する流体と、この流体
   を前記感温部周囲に循環させる循環通路とを備えること
   を特徴とする燃料噴射時期調整装置。