JPH0745832B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、内燃機関特に、ディーゼルエンジンにおい
て、広く使用されている燃料噴射ポンプに関し、さらに
詳細には、始動時において、燃料過給を行うように構成
されたディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプに関する。

（従来技術） 従来知られているディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
は、変位量に応じて、燃料噴射量を制御するコントロー
ルスリーブと、アクセルペダルと連動しアクセルペダル
の踏み込み量の増大に応じてコントロールスリーブの位
置を燃料増大方向に付勢するテンションレバー機構と、
エンジン回転数に応じて変位するガバナースリーブと、
該ガバナースリーブに係合しエンジ回転数の増大に応じ
てコントロールスリーブの位置を燃料減少方向に付勢す
るガバナーレバー機構とを備えている。

この種の燃料噴射ポンプにおいて、エンジンの始動時に
おいてはアクセルペダルの踏み込み操作により、コント
ロールスリーブが燃料増大方向に付勢される。一方この
時、コントロールスリーブを燃料減少方向に付勢するガ
バナースリーブは、エンジン回転数が低いためにコント
ロールスリーブの動作に与える影響力は少ないので始動
時においては多量の燃料が噴射されることとなる。すな
わち、始動過給が行われ、これによって、始動時の着火
性を改善することができる。

そして、始動後、エンジン回転数が増大するとともにガ
バナースリーブの作用により、コントロールスリーブは
徐々に燃料減少方向に変位し、燃料噴射量は、減少す
る。すなわち、始動過給はエンジン回転数が所定値以上
に増大したときには停止されるようになっている。

しかし、エンジンの始動性は、外気条件に影響されるの
で、外気条件に応じて始動過給領域を適正に設定するこ
とが望ましい。

このような観点から、実開昭60−70739号公報に開示さ
れる燃料噴射ポンプでは、着火の悪い低温時において
は、始動過給領域をエンジンの高回転側に変更して始動
性を改善するようにしている。

（解決しようとする問題点） しかし、ディーゼルエンジンは断熱圧縮による自己着火
を前提とするものであるので、エンジンの始動性は、外
気温度よりもむしろ、大気圧に大きく影響される。この
ため、大気圧が低い場合、たとえば、高地では、始動時
の立ち上がりが遅くなるという問題がある。

この問題を解決するために、大気圧に関わらず始動過給
領域を常時高回転側まで拡大すると、通常の気圧状態に
おける始動時において、スモークが発生するという問題
がある。

（問題を解決するための手段） 本発明は、このような事情に鑑みて構成されたもので、
気圧の変化に関わらず、常に良好な始動性を確保するこ
とができるディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを提供
することを目的としている。

本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプは、エン
ジンの始動時のエンジン回転数が所定値以下の領域にお
いて燃料を過給する始動過給機構を備えているととも
に、気圧を検出する気圧検出手段と、前記始動過給領域
を変更する過給領域変更手段とをさらに備えている。そ
して、気圧が低い場合には、前記過給領域変更手段は、
通常よりも高回転領域まで始動過給を行うように構成さ
れたことを特徴とする。

（作 用） 本発明を適用することができる過給機構は、例えば、変
位量に応じて燃料噴射量を制御する燃料調整装置と、ア
クセルペダルと連動しアクセルペダルの踏み込み量の増
大に応じて上記燃料調整装置の位置を燃料増大方向に付
勢するアクセル連動レバー機構と、エンジン回転数に応
じて変位する調速機構と、該調速機構に係合しエンジン
回転数の増大に応じて燃料調整装置の位置を燃料減少方
向に付勢する調速レバー機構とを備えている。

そして、エンジンの始動時においてはアクセルペダルの
踏み込み操作により、燃料調整装置が燃料増大方向に付
勢される。一方この時、コントロールスリーブを燃料減
少方向に付勢するガバナースリーブは、エンジン回転数
が低いためにコントロールスリーブの動作に与える影響
力は少ないので多量の燃料が噴射されることとなる。

回転数が上昇すると、調速機構は、アクセル連動レバー
機構の燃料増大方向への付勢力に抗して燃料調整装置を
燃料減少方向に移動させる。これによって、燃料噴射量
は、減少し始め、始動過給状態は終了する。

この場合、本発明の燃料噴射ポンプは、気圧を検出し、
気圧の変化に応じて始動過給領域を変更する手段を備え
ている。この手段は、たとえば、気圧変化に応動するベ
ローズ機構と、このベローズ機構の動作を調速機構に伝
達する伝達手段によって構成すればよく、この伝達手段
を調速機構の動きに対抗させるようにすることにより、
気圧の低下に応じて始動過給領域を高回転側に変更する
ことができる。

（発明の効果） 本発明の上記構成によれば、気圧が低下するのに応じ
て、始動過給領域変更手段の作用により、始動過給領域
は、高速回転側まで、拡張される。これによって、高地
のような気圧の低い状態で、始動する場合において、燃
焼圧を高めて起動トルクを高めることができ、始動時間
を短縮して、始動性を改善することができる。

また、始動性の良い通常の気圧状態では、始動過給領域
は高回転側に変更されないので、スモークの発生等の問
題を極力抑えることができる。

（実施例の説明） 以下、本発明の実施例につき、図面を参照して説明す
る。

第１図を参照すると、本発明を適用することができる燃
料噴射ポンプの部分断面図がしめされている。

ポンプ１は、燃料を供給するプランジャ２とこのプラン
ジャ２に嵌合し、変位量に応じて、供給される燃料の量
を変化させるコントロールスリーブ３を備えている。

コントローススリーブ３には、ピン孔3aが形成されてお
り、このピン孔3aには、ガバナーレバー機構４の下端に
取り付けられたボールヘッドピン５が係合している。ガ
バナーレバー機構４は一体的に組み込まれたスタートレ
バー６、テンションレバー７およびコレクターレバー８
を備えており、シャフト９の回りに回動自在に構成され
ている。そして、ガバナーレバー機構４は、上記レバー
６、７、および８に作用する力の合力の大きさに応じ
て、ボールヘッドピン５を揺動させ、これによって、コ
ントロールスリーブ３を図において左右に変位させ、燃
料噴射量を変化させるようになっている。

コレクターレバー８は、最大燃料噴射量を規定するもの
で、下部においてサポートスプリング10によって支持さ
れているため、フルロードアジャフティングスクリュー
8aに当接している。

テンションレバー７の一端側は、アクセルペダルの作動
に応答するコントロールレバー機構11に係合している。
そして、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量が増
大するのに応じて、コントロールレバー機構11は図にお
いて左方に移動し、これにともなって、テンションレバ
ー７の上端は、左方に回動する。したがって、ボールヘ
ッドピン５は、右方に回動して、コントロールスリーブ
３を右方に付勢する。コントロールスリーブが右方に移
動すると燃料噴射量は、減少する。

また、スタートレバー６の一端は、ガバナースリーブ12
の先端に係合するようになっている。ガバナースリーブ
12は、フライウェイト13に係合しており、このフライウ
ェイト13は、エンジ回転数が増大するのに応じて、ガバ
ナースリーブ12を図において右方に押し出す。これによ
って、スタートレバー６は、右方に回動し、ボールヘッ
ドピン５を介して、コントロールスリーブ３を左方すな
わち、燃料増大方向に付勢する。

さらに、スタートレバー６とテンションレバー７との間
には、スタートアイドルスプリング14およびスタートス
プリング15と介設されており、スタートレバー６の燃料
減少方向への動き、およびテンションレバー７の燃料増
大方向への動きに対し、スプリング14および15の弾性力
の大きさだけ、干渉するようになっている。そしてスタ
ートレバー６とテンションレバー７とは、シャフト９の
まわりに、スタートアイドルスプリング14とスタートス
プリング15の弾性力の範囲内において、相対的に回動す
ることができるがこの範囲を越える力が作用した場合に
は、スタートレバー６とテンションレバー７とは、連動
することとなる。

このように、コントロールスリーブ３は、基本的には、
回転数増大によるスタートレバー６の燃料減少方向への
付勢力と、アクセルペダル踏み込み量増大によるテンシ
ョンレバー７の燃料増大方向への付勢力の調和点におい
て位置決めされ、これによって、燃料噴射量が決まる。

第２図を併せて参照すると、本例のポンプ１の気圧の大
きさに応じて動作するベローズ機構16を備えており、こ
のベローズ機構16は、大気に連通するチャンバー17と、
該チャンバー17内に配置され、内部に標準の圧力ガスを
封入したベローズ本体18と、該ベローズ本体18に取りつ
けられ、ベローズ本体18の動きに応じて図において上下
に動くプランジャ19とを備えている。また、ベローズ本
体18は、スプリング20によって、図において上方に付勢
されている。プランジャ19は、下端部に傾斜部19aと、
さらにこの傾斜部19aの下部に垂直部19bを備えている。
この傾斜部19aまたは、垂直部19bに一端が係合するレバ
ー21が設けられており、レバー21は、ポンプ１に固定さ
れたピン22の回りに回動自在に取り付けられている。

レバー21の他端側は、テンションレバー７に回動自在に
取り付けられたストッパ23の一端に係合している。さら
に、このストッパ23の他端は、スタートスプリング15に
係合するようになっている。

ベローズ本体18は、チャンバー17に導入される大気圧が
ベローズ本体内部に封入されているガス圧よりも低くな
った場合には、その気圧の大きさに応じて、スプリング
20の付勢力に抗して膨張し、プランジャ19を押し下げ
る。レバー21の一端は、常態では、プランジャ19の垂直
部19bに係合しているが、プランジャ19が気圧の低下に
より、下方に移動すると、傾斜部19aに係合するように
なる。これによって、レバー21は、左方に回動し、スト
ッパ23を右方に回動させる。ストッパ23は、常態では、
テンションレバー７と面一になっているが、気圧が低下
したときには、レバー21の作動により、上記のように右
方に回動して、スタートスプリング15を圧縮する。

次に、本装置における始動過給の動作について説明す
る。

始動時において、アクセルペダルを踏み込むとコントロ
ールレバー機構11は、左方に変位し、テンションレバー
７を左方に回動させる。これによって、コントロースス
リーブ３は、燃料増大方向すなわち、図において右方に
変位する。一方、ガバナースリーブ12は回転数の増大に
応じて、スタートレバー６を右方に回動させるが、始動
時においては、回転数は、低いのでスタートレバー６対
する付勢力は小さく、スタートレバー６の回動量は少な
い。したがって、この状態ではテンションレバー７は、
スタートアイドルスプリング14およびスタートスプリン
グ15を圧縮して、左方に変位し、コントロールスリーブ
３を右方に移動させて、燃料を増大させる。この結果、
始動過給がおこなわれることとなる。

その後、回転数が増大すると、フライウェイト13の付勢
力が大きくなり、スタートレバー６をテンションレバー
７の付勢力に抗して、右方に回動させ、これによって、
コントロールスリーブ３を左方の変位させて、燃料噴射
量を減少させる。これによって、始動過給は終了する。

この場合、気圧が、通常の状態にあるときにはベローズ
機構16のチャンバー17と、ベローズ本体18内の圧力差が
ないので、プランジャ19は、静止状態を維持している。
この場合には、レバー21は、回動せず、したがって、ス
トッパ23は、テンションレバー７と面一になっているの
で、スタートスプリング15の弾性力に変化は生じない。
この結果、燃料噴射量は、第３図の特性線ａのように変
化する。すなわち、エンジン回転数の比較的低い領域
で、始動過給は終了し、通常の燃料供給状態に移行す
る。

また、高地のような気圧の低い状態で、始動する場合、
ベローズ本体18の内部の気圧が、チャンバー17の圧力よ
りも、相対的に高くなるのでベローズ本体18は膨張し、
プランジャ19を押し下げ、レバー21を第２図の矢印のよ
うに回動させ、ストッパ23の下端部がテンショレバー７
の面より突出するように回動させる。これによって、ス
タートスプリング15は、圧縮され、スタートレバー６の
右方への付勢力に対抗する弾性力を強めることになる。

この結果、ガスバーナスリーブ12を押し出し、スタート
レバー６を変位させ、始動過給を停止させるように燃料
を減少させるに必要な付勢力をフライウェイト13に与え
るための回転数は上記で説明した通常の気圧状態の場合
よりも増大する。したがって、気圧が低い場合には、燃
料噴射量は第３図の特性線ｂで示すように変化する。す
なわち、本例の構成により、高地のような低気圧状態で
始動する場合には、始動過給領域は、通常よりも高回転
側まで、拡大される。

これによって、低気圧状態での燃料圧を高めて起動トル
クを高めることができ、良好な始動性を得ることができ
る。

なお、気圧の低下によって、レバー21が回動し、このレ
バー21でストッパ23を押すことで始動過給域が高回転側
まで、拡大されるとともに始動過給域外の高回転域（走
行運転域）では、レバー21がテンションレバー７を押し
ているためコントロールスリーブ３を燃料噴射量減少方
向に幾分移動させ、酸素量が少ない高地での燃焼性（オ
ーバーリッチ）を改善し、スモーク増大を防止してい
る。

第４図には、本発明の他の実施例が示されている。

本例の構造では、ベローズ機構16に応答するストッパ24
は、スタートアイドルスプリング14に係合し、気圧の低
下に応じて、スタートアイドルスプリング14の弾性力を
強めるようになっている。

この構造によっても前例と同様の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例にかかる燃料噴射ポンプの
部分断面図、第２図は、始動過給変更手段の１例を示す
部分断面図、第３図は、燃料噴射量と、エンジン回転数
との関係を示すグラフ、第４図は、始動過給変更手段の
他の例を示す部分断面図である。 １……ポンプ、 ２……プランジャ、 ３……コントロールスリーブ、 3a……ピン孔、 ４……ガバナーレバー機構、 ５……ボールヘッドピン、 ６……スタートレバー６、 ７……テンションレバー、 ８……コレクターレバー、 8a……フルロードアジャフティングスクリュー、 ９……シャフト、 10……サポートスプリング、 11……コントロールレバー機構、 12……ガバナースリーブ、 13……フライウェイト、 14……スタートアイドルスプリング、 15……スタートスプリング、 16……ベローズ機構、 17……チャンバー、 18……ベローズ本体、 19……プランジャ、 19a……傾斜部、 19b……垂直部、 20……スプリング、 21……レバー、 22……ピン、 23、24……ストッパ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの始動時のエンジン回転数が所定
   値以下の領域において燃料を過給する作動過給機構を備
   えたディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、該
   ポンプは、気圧を検出する気圧検出手段と、前記始動過
   給領域を変更する過給領域変更手段とをさらに備え、気
   圧が低いとき、前記過給領域変更手段は、通常よりも高
   回転領域まで始動過給を行うように構成されたことを特
   徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ。