JPH10159590A - 燃料噴射ポンプ制御装置 - Google Patents

燃料噴射ポンプ制御装置

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JPH10159590A
JPH10159590A JP8336355A JP33635596A JPH10159590A JP H10159590 A JPH10159590 A JP H10159590A JP 8336355 A JP8336355 A JP 8336355A JP 33635596 A JP33635596 A JP 33635596A JP H10159590 A JPH10159590 A JP H10159590A
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JP
Japan
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fuel
governor
air
injection
adjusting screw
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Koji Itagaki
孝二 板垣
Nobuyuki Kunihiro
信幸 國弘
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガバナの最大作動量即ち作動範囲を変えるこ
となく、水噴射等の他流体の噴射に伴う噴射量増に対応
可能として、燃料と水等との二流体噴射及び燃料のみの
噴射の切り換えをガバナ性能を変えることなく自在に実
施可能とした燃料噴射ポンプの制御装置を提供する。 【解決手段】 ガバナの出力をガバナ出力リンクを介し
て燃料噴射ポンプの燃料ラックに伝達するようにした燃
料噴射ポンプ制御装置において、ガバナ出力リンクと燃
料ラックとの間に該ラックを噴射量減の方向に付勢する
ばねを介装し、ピストンの端部に調整ねじを備えた流体
圧シリンダを設けて、該ピストン及び調整ねじが前記ば
ねを圧縮する方向に変位したとき、前記燃料ラックが噴
射量増となるように構成し、前記流体圧シリンダへの作
動流体供給路には前記ピストン及び前記調整ねじを移動
せしめるための作動流体の該流体圧シリンダへの供給、
遮断を司どる電磁弁を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関用燃料噴射
ポンプ、特にディーゼルエンジン用ジャーク式燃料噴射
ポンプの制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4はディーゼルエンジン用制御装置の
一例を示す平面図である。図4において、100はエン
ジン本体、1は燃料を加圧して燃料噴射弁(図示せず)
に供給する燃料噴射ポンプ、12はエンジンの回転数を
制御するガバナ、2は前記燃料噴射ポンプ1の燃料噴射
量を調整する燃料ラックである。
【0003】かかるディーゼルエンジンにおいては、フ
ライウエイトの速心力とガバナスプリングとの力の釣り
合いによって変化するシフタを出力端とする機械式ガバ
ナ、エンジン回転数変化により油圧で作動するパワーピ
ストンを出力端とする油圧式ガバナ、そしてエンジン回
転数あるいは負荷を入力とし、アナログあるいはデジタ
ル電子制御により作動するアクチュエータを出力端とす
る電子ガバナ等が使用されているが、これら各ガバナの
上記出力端が図4に示すガバナ出力リンク3に連結され
る。
【0004】そして、前記ガバナ出力リンク3はこれに
固定された連結リンク4を介して前記燃料ラック2に連
結される。7は前記ガバナ出力リンク3を往復摺動自在
に支持するブラケットで、エンジン本体100にボルト
により固定されている。
【0005】かかる燃料噴射ポンプ制御装置を備えたデ
ィーゼルエンジンの運転時において、エンジン回転数あ
るいは負荷の増減によってガバナ12からの出力がガバ
ナ出力リンク3に伝達され、これが図4のZ矢印のよう
に往復移動する。この往復変位は連結リンク4を介して
燃料ラック2に伝達され、該燃料ラック2が往復動せし
められる。該ラック2の往復変位によって周知のよう
に、燃料噴射ポンプ1のピニオンを介してプランジャが
回動されてこれの有効行程が変化せしめられ、これによ
って燃料噴射量が変化せしめられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記ディーゼルエンジ
ンにおいては、排気ガス中の窒素酸化物(NOX )の発
生を抑制するため、燃料とともに水を噴射する方式が種
々提供されている。かかるディーゼルエンジンにおい
て、1本の燃料噴射弁より燃料と水とを混合噴射させる
方式の場合、燃料に水が添加される分、燃料噴射ポンプ
1からの噴射量は燃料のみの噴射に較べて大幅に増加す
る必要がある。
【0007】然るに燃料噴射制御を司さどるガバナ12
は、一般に燃料のみの噴射量制御を行なう事を前提とし
てエンジンの最大出力時における燃料制御作動最大範囲
を設定している。つまり、かかる従来技術では図5に示
す燃料噴射量線図において、ガバナ12の燃料制御最大
値即ちガバナの最大作動量M1及びこれに対応する最大
燃料噴射量Q1を設定している。
【0008】このため、かかるディーゼルエンジンにお
いては、上記のように水が添加されると、これによる噴
射量の増加に対応する量だけ、ガバナ12はその作動範
囲即ち最大作動量M1を超えて作動することを要し、こ
れによってガバナ12による噴射量制御が不可能となる
という問題が生ずる。
【0009】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、ガ
バナの最大作動量即ち作動範囲を変えることなく、水噴
射等の他流体の噴射に伴う噴射量増に対応可能として、
燃料と水等との二流体噴射及び燃料のみの噴射の切り換
えをガバナ性能を変えることなく自在に実施可能とした
燃料噴射ポンプの制御装置を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、ガバナの出力をガバナ出力リンクを介し
て燃料噴射ポンプの燃料ラックに伝達するようにした燃
料噴射ポンプ制御装置において、前記ガバナ出力リンク
と前記燃料ラックとの間に該燃料ラックを噴射量減の方
向に付勢するばねを介装し、シリンダ内を往復動するピ
ストンの端部に調整ねじを備えた流体圧シリンダを設け
て、該ピストン及び調整ねじが前記ばねを圧縮する方向
に変位したとき、前記燃料ラックが噴射量増となるよう
に構成し、前記流体圧シリンダへの作動流体供給路には
該流体圧シリンダのピストン及び前記調整ねじを移動せ
しめるための作動流体の該流体圧シリンダへの供給、遮
断を司どる電磁弁を設けてなることを特徴とする燃料噴
射ポンプ制御装置を提案する。
【0011】さらに本発明は、前記手段に加えて、前記
ガバナ出力軸と燃料ラックとを連結リンクを介して連結
し、該連結リンクの一端面と前記ガバナ出力リンクとの
間に前記ばねを介装し、該連結リンクの前記ばねとは逆
方向の面に前記調整ねじの端面を当接し、該調整ねじを
突出せしめたとき、前記燃料ラックが前記連結リンクを
介して噴射量増の方向に移動するように構成する。
【0012】かかる発明によれば、水(他の流体も含
む)噴射に対応する際には電磁弁を閉として、流体圧シ
リンダの一方側の流体室への流体の供給を遮断すること
により、調整ねじを介して燃料ラックを噴射量増量位置
にシフトせしめる。即ち、ガバナ出力リンクの位置、つ
まりガバナ作動量を変更することなく燃料噴射ポンプの
噴射量を増加し、水噴射による噴射量増加に対応するこ
とができる。
【0013】水噴射を遮断する際には、電磁弁を閉とし
て流体圧シリンダの双方の流体室に作動流体を供給する
と、流体圧シリンダ内の面積差により、調整ねじを介し
て燃料ラックは噴射量減の方向に引き戻され前記水噴射
のための噴射量増のシフトが解除される。
【0014】従って、流体圧シリンダへの作動流体の給
排を電磁弁によって制御することにより、ガバナ作動量
を変化させることを要さずに噴射量の増減を行なうこと
ができ、ガバナを最大燃料噴射量に対応する最大作動範
囲内で水噴射による噴射量の増量が実現できる。
【0015】また、流体圧シリンダに取付けられた調整
ねじの突出量を調整することにより、噴射量の増化量を
任意に調整することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
【0017】図1は本発明の実施形態に係るディーゼル
エンジンの燃料噴射ポンプ制御装置の要部平面図、図2
はエアシリンダ取付部近傍の構造図、図3は作用説明図
である。
【0018】図1〜図2において、1は燃料噴射ポン
プ、2は該燃料噴射ポンプ1の燃料噴射量を調整する燃
料ラック、12は前記機械式ガバナ、油圧式ガバナ、電
子ガバナ等を含むガバナである。
【0019】3は該ガバナ12の出力端であるガバナ出
力リンク、7はエンジン本体100に固着されて、該ガ
バナ出力リンク3を往復摺動自在に支持するブラケット
である。4はボス部4a及びレバー部4bからなる連結
リンクであり、該レバー部4bの端部が前記燃料ラック
2に固定され、ボス部4aの挿通孔内に前記ガバナ出力
リンク3が往復動可能に挿通されている。
【0020】6は、前記連結リンク4のボス部4aのガ
バナ12側端面4cと前記ガバナ出力リンク3に形成さ
れたばね受部3aとの間に、架設されたばねで、圧縮ば
ねにて構成され、前記連結リンク4を介して燃料ラック
2を噴射量「0」(ゼロ)の方向(図2のY矢印と逆方
向)に付勢している。従って、前記ガバナ出力リンク3
と連結リンク4とは直接に連結されず、ばね6を介して
連結させることとなる。
【0021】5はシリンダ5dが前記ガバナ出力リンク
3に固定されたエアシリンダであり、該エアシリンダ5
の往復動用ピストン5aの一端には調整ねじ11が取り
付けられ、該調整ねじ11の先端が前記連結リンク4の
レバー部4bの反ガバナ側の板面4d(前記ボス4aの
端面4cとは反対側の板面)に、前記ばね6の弾力によ
り常時、当接されるようになっている。
【0022】5bは該エアシリンダ5のピストン5aに
よって区画された第1の空気室、5cは第2の空気室、
9は該第2の空気量5cに接続される主空気管、10は
第1の空気室5bに接続されるパイロット空気管、8は
該パイロット空気管10に設けられた開閉制御用の電磁
弁である。前記第1の空気室5bの断面積は、第2の空
気室5cよりも大きく形成されている。
【0023】そして、前記エアシリンダ5の第2の空気
室5cには、前記主空気管9を経て、常時所定圧力に加
圧された空気が供給され、また第1の空気室5bには、
前記パイロット空気管10を経て電磁弁8の開閉によ
り、空気が給断されるようになっている。
【0024】かかる構成を備えた燃料噴射ポンプの制御
装置を用いたディーゼルエンジンの運転時において、パ
イロット空気管10の電磁弁8を閉じると、エアシリン
ダ5の第2の空気室5cには主空気管9を経た加圧空気
が供給されている状態で、第1の空気室5bへの空気の
供給が遮断される。これによりエアシリンダ5のピスト
ン5a及び調整ねじ11は、燃料ラック2を図2の右方
向即ちY矢印にて示す噴射量増の方向に、該ピストン5
aのストローク相当分だけ変位させる。
【0025】即ち、図3において、ガバナ作動量M2
(ガバナ変位量a)にて燃料ラック2がc分だけ噴射量
増の方向に変位し、同じガバナ作動量M2にこのcに相
当する量だけ水の噴射量を許容することとなる。
【0026】この状態でガバナ作動量Mが増加すると、
燃料ラック2は図3のA線に沿って噴射量が増加するよ
うに変位せしめられ、燃料と水の噴射がなされる。そし
て、水の噴射が終了し、図3のガバナ変位量bにおい
て、電磁弁8が開に切り換えられると、エアシリンダ5
の第1の空気室5bにパイロット空気管10を経たパイ
ロット空気(第2の空気室5cの空気と同じ圧力)が供
給される。
【0027】これを受けて、ピストン5aは第1の空気
室5bと第2の空気室5cとの断面積差によって図2の
Y矢印と逆方向即ち噴射量減の方向に調整ねじ11とと
もに変位し、燃料ラック2は前記ばね6の弾力により連
結リンク4を介して、同じガバナ作動量M3の状態で、
噴射量減の方向(図3のB点からC点まで)に押し戻さ
れる。これによって図3のC点からD点までは燃料のみ
の噴射がガバナ12の制御によってなされる。
【0028】上記水の噴射に対応する燃料ラック2の増
化量即ち図3のcの量は、エアシリンダ5のピストン5
aに取り付けられた調整ねじ11の突出量を調整するこ
とにより、任意に調整することができる。
【0029】また、水の噴射始め時期における燃料ラッ
ク2の噴射量増への変位開始位置即ち図3のa位置及び
水の噴射終了時期における燃料ラック2の噴射量減への
変位開始位置即ち図3のb位置の調整は、パイロット空
気管10の電磁弁8の開始時期及び閉塞時期を変えるこ
とより夫々行なうことができる。
【0030】即ち、電磁弁8の閉時期を早くすれば図3
のaが小さくなって、水噴射のための燃料ラック2の噴
射量増へのシフトが早くなり、電磁弁8の開時期を早く
すれば、図3のb位置が小さくなって水噴射のためのシ
フトの解除(噴射量減)が早くなる(電磁弁8の開閉時
期を遅くするときは上記と逆)。
【0031】尚、この実施形態におけるエアシリンダ5
に代えて油圧シリンダ等、他の流体を使用した流体圧シ
リンダとすることもできる。
【0032】
【発明の効果】以上の記載の如く、本発明によれば、燃
料噴射ポンプの燃料ラックに調整ねじを介して連結され
た流体圧シリンダへの作動流体の給排を電磁弁によって
制御することにより、ガバナ作動量を変化させることを
要さずに噴射量の増減を行なうことができ、ガバナを最
大燃料噴射量に対応する最大作動範囲内で水噴射による
噴射量の増量が実現する。
【0033】また、流体圧シリンダに取り付けられた調
整ねじの突出量を調整することにより、噴射量の増加量
を任意に調整することができる。これにより、エンジン
の停止時、運転時の何れにおいても、燃料のみの運転と
燃料、水噴射運転との切り換えがガバナ性能を変えるこ
となく、容易に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの
燃料噴射ポンプ制御装置の要部平面図である。
【図2】図1の実施形態におけるシリンダ(流体圧シリ
ンダ)取付部近傍の拡大構造図である。
【図3】図1の実施形態における作用説明図ある。
【図4】従来の燃料噴射ポンプ制御装置の要部平面図で
ある。
【図5】図4の従来技術の作用説明図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射ポンプ 2 燃料ラック 3 ガバナ出力リンク 4 連結リンク 5 エアシリンダ 5a ピストン 5b 第1の空気室 5c 第2の空気室 6 ばね 8 電磁弁 9 主空気管 10 パイロット空気管 11 調整ねじ 12 ガバナ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガバナの出力をガバナ出力リンクを介し
    て燃料噴射ポンプの燃料噴射量調整用の燃料ラックに伝
    達するようにした燃料噴射ポンプ制御装置において、 前記ガバナ出力リンクと上記燃料ラックとの間に該燃料
    ラックを噴射量減の方向に付勢するばねを介装し、 シリンダ内を往復動するピストンの端部に調整ねじを備
    えた流体圧シリンダを設けて、該ピストン及び調整ねじ
    が前記ばねを圧縮する方向に変位したとき、前記燃料ラ
    ックが噴射量増となるように構成し、 前記流体圧シリンダへの作動流体供給路には、該流体圧
    シリンダのピストン及び前記調整ねじを移動せしめるた
    めの作動流体の該流体圧シリンダへの供給、遮断を司ど
    る電磁弁を設けてなることを特徴とする燃料噴射ポンプ
    制御装置。
  2. 【請求項2】 前記ガバナ出力軸と燃料ラックとを連結
    リンクを介して連結し、該連結リンクの一端面と前記ガ
    バナ出力リンクとの間に前記ばねを介装し、該連結リン
    クの前記ばねとは逆方向の面に前記調整ねじの端面を当
    接し、該調整ねじを突出せしめた時、前記燃料ラックが
    前記連結リンクを介して噴射量増の方向に移動するよう
    に構成されてなる請求項1記載の燃料噴射ポンプ制御装
    置。
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