JPH064042Y2 - タ−ボ過給機及び容積型過給機付エンジンのブ−ストコンペンセ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、従来のターボ過給機付ディーゼルエンジンの
極低速回転域では、ブーストコンペンセータによるトル
ク増大に対しての十分な燃料供給がされなかったもの
を、そのブーストコンペンセータの圧力室で受けるター
ボ過給機よりのブースト圧を別途所有の空気源よりの空
気圧に切換えて燃料噴射量が増大されるようにしたター
ボ過給機及び容積型過給機付ディーゼルエンジンのブー
ストコンペンセータに関するものである。

従来の技術 従来におけるターボ過給機付ディーゼルエンジンはエン
ジンからの排気ガス供給量が少ない低速回転時になる
と、ターボ過給機からエンジンに対して十分な量の吸気
を供給することが困難であった。そのようなとき、トル
ク増大の為にアクセルペダルを一杯に踏込んで多量の燃
料をエンジンに供給したとしても、エンジンにはそれに
見合った十分な吸気がされていなかったので不完全燃焼
を起こし排煙性能の悪化をさせることになった。

そこで、このような不完全燃焼を少しでも防止する為、
ターボ過給機の吐出空気圧力、即ちブースト圧を検出し
て、そのブースト圧が設定値より低い場合には燃料の供
給に制限をするようにしたブーストコンペンセータを採
用されていた。そして、このようなブーストコンペンセ
ータはブースト圧をブーストコンペンセータスプリング
で押圧されたダイヤフラムによって隔壁された圧力室に
受け、そのブースト圧による上記ダイヤフラムの圧下が
作動部材及びフックレバーを介してコントロールラック
を作動させて燃料噴射量の増減が操作されるものであっ
た。

以下、従来のブーストコンペンセータについて第１図で
説明すると、10はディーゼルエンジンであり、20はター
ボ過給機である。11はブーストコンペンセータであっ
て、ターボ過給機20よりのブースト圧を上記ブーストコ
ンペンセータの圧力室12に受け、該圧力室にはプッシュ
ロッド13が設けられた大気と隔壁するダイヤフラム14を
有し、該ダイヤフラムがブーストコンペンセータスプリ
ング15で押圧されてブースト圧に平衡させる。また上記
プッシュロッド13に作動部材16が始動増量スプリング17
で押圧当接されていた。上記作動部材16には枢軸18aで
枢支されたフックレバー18の一方端が当接し、他方端が
燃料噴射量の増減を司るプランジャ機構を操作するコン
トロールラック19のストッパー19bに当接している。

なお、コントロールラック19にはキャンセル機構19aを
有し、19a′はそのスプリング、19a″はガバナ本体及び
アクセルペダル機構（図示されず）に連結される作動バ
ーである。

そこで、ディーゼルエンジン10に対する燃料の供給は、
運転者がトルクの増大の為に、アクセルペダルの踏込み
操作をすると、キャンセル機構19aにおける作動バー19
a″がスプリング19a′を圧縮させる方向に移動する。と
ころが、ディーゼルエンジン10の回転数が低くターボ過
給機20の排気ガスタービン20aに供給される排気ガス量
が少なく、コンプレッサ20bによるブースト圧が低いた
め、該ブースト圧が上記圧力室12内に供給されてもブー
ストコンペンセータスプリング15の設定圧より低くてダ
イヤフラム14を圧下させるに至らなかった。このような
場合には、ダイヤフラム14が圧下されないので作動部材
16もまた下降せず、運転者がアクセルペダルをいくら一
杯に踏込んでもストッパー19bがフックレバー18に当接
した位置で停止して動かなかった為、それ以上の燃料噴
射量の増量方向（図の左方向）へのコントロールラック
19の移動が出来なかった。しかし、エンジン回転数が上
昇し、ブースト圧の増大がブーストコンペンセータスプ
リング15及び始動増量スプリング17の押圧を越えるとダ
イヤフラム14の圧下となり、作動部材16が下降させられ
てフックレバー18の廻動（時計廻り方向）を許容し、ス
トッパー19bによる停止が解除されてコントロールラッ
ク19を燃料噴射量増量方向に移動させることになった。

そこで、第２図によって、エンジン回転数Neに対する燃
料噴射量の増減をコントロールラックの位置関係で示す
と、ａ線（仮想線）はガバナ本体のみによるコントロー
ルラック位置関係を示し、ｂ線（破線）はブーストコン
ペンセータスプリング15のブースト圧に対する平衡によ
って構成されるブーストコンペンセータにおけるコント
ロールラックの位置関係を示すものであって、それに対
して、ｃ線（実線）は作動部材16をプッシュロッド13に
押圧当接させる為に始動増量スプリング17を第１図に示
す如く、ブーストコンペンセータスプリング15と並列に
配置させ燃料噴射量を増量された場合のコントロールラ
ックの位置関係を示すものである。

なお、図中、範囲ｄは作動部材がプッシュロッドに押圧
させる始動増量スプリングをブーストコンペンセータス
プリングと並列に設けたことによる増量分であって、当
ブーストコンペンセータにおける作動域である。

考案が解決しようとする問題点 ところが、エンジン始動時のトルクを増大させる為に、
従来においても、始動増量スプリングがブーストコンペ
ンセータスプリングと並列に設けられたブーストコンペ
ンセータを用いて、燃料噴射量の増量がされたが、それ
でもエンジンの極低速回転域では、構造上よりトルクが
出し得るに十分な燃料噴射量を増量することが出来なか
った。即ち、第２図におけるｃ線が示す如く、いくら始
動増量スプリング17がブーストコンペンセータ11にブー
ストコンペンセータスプリング15と並列に配設されて
も、そのブーストコンペンセータによる燃料噴射量の増
量は範囲ｄなる増量で、極低速回転域（400〜500rpm）
では燃料噴射量が構造上の機能により増量することを押
えられ、まして、エンジン極低速回転域でのトルク増大
を目的として容積型過給機が用いられたとしても、上記
の如き従来のブーストコンペンセータを設置された状態
では極低速回転域で十分な燃料噴射量が噴けなくトルク
が増大できず始動性の向上が出来ないという不都合があ
った。

そこで、本考案は、燃料噴射量の増減をするコントロー
ルラックの作動が、その作動を停止させているブースト
コンペンセータのフックレバーの廻動をブースト圧によ
る作動部材の下降で許容させることによって可能とする
ものであったものを、エンジンの極低速回転域では、容
積型過給機付スイッチの切換えで、ブースト圧を別途所
有している空気源の空気圧に切換えて、一挙に作動部材
を行き着くところまで下降させ、それによるコントロー
ルラックの作動で燃料噴射量の大幅な増量をし、トルク
の増大をさせることを目的とするターボ過給機及び容積
型過給機付エンジンのブーストコンペンセータである。

問題点を解決するための手段 本考案は、ターボ過給機よりのブースト圧をブーストコ
ンペンセータスプリングで押圧されたダイヤフラムによ
って隔壁された圧力室に受け、上記ダイヤフラムの圧下
が作動部材及びフックレバーを介してコントロールラッ
クを作動させて燃料噴射量の増減操作がされるブースト
コンペンセータにおいて、極低速回転域でのトルク増大
の為に容積型過給機への切換え操作スイッチをONにする
ことにより、上記ブーストコンペンセータの圧力室の受
けていたターボ過給機からのブースト圧を別途所有して
いた空気源よりの空気圧に切換える切換弁を有し、該切
換弁の切換えで空気圧により圧下されたダイヤフラムが
作動部材をその許容ストローク一杯に降下させ、作動部
材に当接して停止されていたフックレバーで停止されて
いたコントロールラックを作動させて燃料噴射量の大幅
な増大をすることを特徴とするターボ過給機及び容積過
給機付エンジンのブーストコンペンセータである。

作用 従って、本考案はエンジンの極低速回転域でのトルクを
増大させる為、容積型過給機に切換え操作スイッチをON
させて切換えると、それと共に切換弁が作動されて、ブ
ーストコンペンセータの圧力室のターボ過給機よりのブ
ースト圧をトラック等では既存の別途所有の空気源より
の空気圧に切換えられることになる。そこで、上記空気
圧によってブーストコンペンセータスプリングで押圧さ
れていたダイヤフラムが圧下されて、該ダイヤフラムに
当接する作動部材をその許容ストローク一杯に降下させ
られることになり、該作動部材で当接停止させられてい
たフックレバーが廻動可能とされることにより該フック
レバーで停止させられていたコントロールラックも作動
することになって、燃料噴射量がその増減を司るプラン
ジャ機構を操作して増量され、トルクの増大がされるこ
とになる。

実施例 以下、本考案のブーストコンペンセータの実施例を図面
に基いて説明すると、第３図に示す如く、ディーゼルエ
ンジン10からの排気ガスにより回転するターボ過給機20
の排気ガスタービン20aでコンプレッサ20bが作動しディ
ーゼルエンジンに吸気すると共にそのブースト圧を圧力
室２で受けてダイヤフラム４を圧下し、作動部材６、フ
ック８及びコントロールラック９を作動させるブースト
コンペンセータを有する。そして、ブースト圧を上記圧
力室２へ供給する過程にはトルク増大の為にターボ過給
機20から容積型過給機に切換える為の操作スイッチ31a
のON−OFF信号を受けて、OFF状態でブースト圧を上記圧
力室２に至らしめ、ON状態ではトラックなど車両に既存
する別途所有されている空気源30よりの空気圧を途中の
減圧弁32で減圧して、その減圧された空気圧が上記圧力
室２に供給するように切換られる切換弁31を有する。

また、上記圧力室２はブーストコンペンセータスプリン
グ５で押圧されたダイヤフラム４によって隔壁され、該
ダイヤフラムにはプッシュロッド３が設けられて、その
プッシュロッド３に始動増量スプリング７で作動部材６
が押圧当接させられている。上記始動増量スプリング７
は、その一端が作動部材６に当接し、他端がダイヤフラ
ム４へブーストコンペンセータスプリング５の押下当接
されている部分に一端縁4a′を介在させたシート4aの他
端縁4a″に当接固定されて、ブーストコンペンセータス
プリング５と直列状態にする。燃料噴射量の増量をさせ
ることになる直列にされた、始動増量スプリング７でプ
ッシュロッド３へ押圧当接させられた作動部材６には枢
軸8aで枢支されたフックレバー８の一方端を当接させ、
該フックレバー８の他方端は燃料噴射量の増減を司るプ
ランジャ機構を操作するコントロールラック９のストッ
パー9bに当接している。

なお、9aはキャンセル機構であって、9a′はスプリン
グ、9a″はアクセルペダル及びガバナ本体に連結される
作動バーである。

そこで、運転者がトルクの増大を得る為にアクセルペダ
ルを踏込むと、作動バー9a″が作動するがフックレバー
８にコントロールラック９のストッパー9aが当接停止さ
れてキャンセル機構9aのスプリング9a′を圧縮させるこ
とになる。そして、エンジンの回転数に伴い、ターボ過
給機よりのブースト圧を受けた圧力室２ではブーストコ
ンペンセータスプリング５で押圧されているダイヤフラ
ム４を圧下させ、始動増量スプリング７でダイヤフラム
４に設けられたプッシュロッド３へ押圧当接させている
作動部材６を降下させ、該作動部材６の降下で一端がそ
の作動部材に当接していたフックレバー８の枢軸8aでの
廻動（時計廻り方向）を許容し、それによって、フック
レバーの他端にストッパー9bで当接停止させられていた
コントロールラック９がキャンセル機構9aで圧縮されて
いたスプリング9a′力によって移動し、このコントロー
ルラック９の作動で燃料噴射量の増量がされる。

ところが、エンジンの極低速回転域などではブースト圧
が低い為にブースト圧でダイヤフラムを圧下させ、作動
部材、フックレバーを作動させての燃料噴射量の増量と
なるコントロールラック９の作動には至らなかった。

そこで、トルク増大の為にターボ過給機20より容積型過
給機に切換え、そのターボ過給機より容積型過給機への
切換え操作を行う切換え操作スイッチ31aのON−OFF信号
で切換弁31が切換えられ、操作スイッチ31aのOFF状態
（第３図、図示状態）では上記圧力室２にターボ過給機
よりのブースト圧が供給されるが、ON状態ではトラック
等大型車両では既存されている別途所有の空気源30より
の空気圧（７kg／cm²）を減圧弁32で減圧（略1.5kg／cm
²以上）して、その空気圧が圧力室２に供給される。そ
して、圧力室２にその空気圧を受けるとダイヤフラム４
及びそれより垂下するシート4aがブーストコンペンセー
タケース１下底に到達して止まるまで一挙にダイヤフラ
ム４は圧下され、作動部材６がその許容ストロークを下
降してフックレバー８の廻動（時計廻り方向）を許容
し、そのフックレバーでストッパー9bで停止されていた
コントロールラックが作動して燃料噴射量の増量とな
り、トルク増大がされる。

以上の状態をエンジン回転数に対するコントロールラッ
ク位置の関係について図面で示すと、第４図の如くな
る。ａ線（仮想線）はガバナ本体のみによるコントロー
ルラック位置関係を示し、ｂ線（破線）はブーストコン
ペンセータスプリング５のブースト圧に対する平衡によ
って構成されるブーストコンペンセータにおけるコント
ロールラック９の位置関係を示す。また、ｃ線（実線）
は始動増量スプリング７をブーストコンペンセータスプ
リング５と並行にしたブーストコンペンセータによるコ
ントロールラック９位置関係を示し、ｅ線（２点鎖線）
は始動増量スプリング７をブーストコンペンセータスプ
リング５に直列としたブーストコンペンセータによるコ
ントロールラック９位置関係を示す。なおまた、容積型
過給機への切換えで切換弁31が切換えられ、その切換え
による空気源30よりの空気圧でダイヤフラム４が圧下さ
れ、該ダイヤフラムに当接押圧されている作動部材６を
その許容ストロークで停止されるまで降下し、その降下
でフックレバー８を介して作動させられるコントロール
ラック９の位置をｇ線（３点鎖線）で示し、該ｇ線に至
るまで燃料噴射量が増量される。

従って、図示の範囲ｄはブーストコンペンセータスプリ
ング５と並列に始動増量スプリング７が設けられたこと
による増量分であって、そのようなブーストコンペンセ
ータにおける作動域を示し、図示の範囲ｆは始動増量ス
プリング７をブーストコンペンセータスプリング５に対
して直列にすることで上記範囲ｄと共に形成されるブー
ストコンペンセータにおける作動域であって、極低速回
転域（400〜500rpm）における燃料噴射量が増量される
分である。ところがなお、トルク増大の為に容積型過給
機に切換えた折には、特別に燃料噴射量の増量を必要と
する故に、図示のａ線、ｇ線に囲まれる範囲ｉなる増量
が更に追加出来るようにする。

そこで、上記のようなターボ過給機及び容積型過給機付
ディーゼルエンジンにおいては、結果的に、第５図に示
す如く、エンジン回転数Neに対するトルクＴが従来のタ
ーボ過給機によるｊ線（破線）からｋ線（実線）に範囲
なる増大をすることが出来るようになる。

考案の効果 以上の結果、本考案は極低速回転域にあっても、容積型
過給機に切換えるだけの操作で、既存の別途所有の空気
源よりの空気圧がダイヤフラムを圧下させ、作動部材及
びコントロールラックを作動させて燃料噴射量の増量を
させれるようになるのでアクセルペダルを踏込むことで
トルクの大幅な増大をすることが可能となり、従って、
パワーアップが速く、始動性をよくする等の効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のブーストコンペンセータの構造図であ
って、第２図は、同ブーストコンペンセータにおけるエ
ンジン回転数に対するコントロールラック位置関係状態
を示す関係図である。第３図は、本考案のブーストコン
ペンセータの構造図であって、第４図は、同ブーストコ
ンペンセータにおけるエンジン回転数に対するコントロ
ールラック位置関係状態を示す関係図であり、第５図
は、同トルクの関係図である。 １，11……ブーストコンペンセータケース、２，12……
圧力室、３，13……プッシュロッド、４，14……ダイヤ
フラム、５，15……ブーストコンペンセータスプリン
グ、６，16……作動部材、７，17……始動増量スプリン
グ、８，18……フックレバー、8a，18a……枢軸、９，1
9……コントロールラック、9a，19a……キャンセル機
構、9a′，19a′……スプリング、9a″，19a″……作動
バー、9b，19b……ストッパー、10……ディーゼルエン
ジン、20……ターボ過給機、20a……排気ガスタービ
ン、20b……コンプレッサ、30……空気源、31……切換
弁、32……逆圧弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 松良 悦正 東京都大田区下丸子４丁目21番１号 三菱 自動車工業株式会社東京自動車製作所丸子 工場内 (72)考案者 武田 信章 東京都大田区下丸子４丁目21番１号 三菱 自動車工業株式会社東京自動車製作所丸子 工場内 (56)参考文献 実開 昭60−173637（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ターボ過給機よりのブースト圧をブースト
   コンペンセータスプリングで押圧されたダイヤフラムに
   よって隔壁された圧力室に受け、上記ダイヤフラムの圧
   下が作動部材及びフックレバーを介してコントロールラ
   ックを作動させて燃料噴射量の増減操作がされるブース
   トコンペンセータにおいて、極低減回転域でのトルク増
   大の為に容積型過給機への切換え操作スイッチをONにす
   ることにより上記ブーストコンペンセータの圧力室の受
   けていたターボ過給機からのブースト圧を別途所有して
   いた空気源よりの空気圧に切換える切換弁を有し、該切
   換弁の切換えで空気圧により圧下されたダイヤフラムが
   作動部材をその許容ストローク一杯に降下させ、作動部
   材に当接停止されていたフックレバーで停止されていた
   コントロールラックを作動させて燃料噴射量の大幅な増
   大をすることを特徴とするターボ過給機及び容積型過給
   機付エンジンのブーストコンペンセータ。