JPS5845581B2 - デイ−ゼル機関の燃料噴射時期制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機関冷間時の始動を確実にしたディーゼル機
関の燃料噴射時期制御装置に関する。

従来、例えば分配型燃料噴射ポンプを備えたディーゼル
機関においては、通常の燃料噴射時期の制御は、ポンプ
軸により駆動される低圧（一次）燃料ポンプの吐出圧又
は回転ガバナの遠心力に応じて噴射時期制御用の油圧ピ
ストンが自動的に変位することによって行なわれる。

さらに、機関冷間時等、運転者が必要としたときには、
前記油圧ピストンの一端に当接するカムをアームとケー
ブルを介して手動による操作して、強制的に油圧ピスト
ンを変位させて燃料の噴射時期を進角させていた。

これを第１〜３図に基づいてさらに詳細に説明する。

第１図及び第２図は、従来の分配型燃料噴射ポンプ及び
噴射時期制御装置であって、１は燃料噴射ポンプ軸、２
は低圧ポンプ、３は調速機、４は噴射時期制御装置、５
は高圧ポンプ、６は吐出弁、Ｔは回転ディスク、８はロ
ーラー、９は油圧ピストン、１０はカム、１１はアーム
である。

尚、第１図の断面図中において、便宜上、低圧ポンプ２
及び噴射時期制御装置４の部分は９０゜回転させて示し
である。

まず、伏碗ポンプ２が軸１で駆動されると、燃料は通路
１２から吸入され、通路１３へ吐出される。

通路１３は燃料室１４に連通し、低圧ポンプ２による加
圧燃料は燃料室１４を介して、通路１５から高圧ポンプ
５に供給されると同時に、通路１６から油圧ピストン９
の一端９Ａに作用する。

いま、高圧ポンプ５の吸入口５Ａとディスク７と一体動
するプランジャ５Ｂの切欠部５Ｃと一致した時、低圧ポ
ンプ２で加圧された燃料はシリンダ５Ｄ内に入る。

次に軸１によりディスク７が回動され、吸入口５Ａがプ
ランジャ５Ｂで閉ざされると同時に、該ディスク７の山
部７Ａがローラー８に乗り上げることにより、プランジ
ャ５Ｂはシリンダ５Ｄ内の燃料を加圧する。

この時プランジャ５Ｂ内の通路５Ｅは閉塞されているた
めシリンダ５Ｄ内の燃料は高圧となる。

通路５Ｅが壁部５Ｆに設けた吐出口５Ｇと一致したとき
、高圧燃料は通路１７、吐出弁６を介して燃料噴射弁（
第３図５５参照）に供給される。

一方、通路１６から油圧ピストン９の一端９Ａに入った
燃料は、その圧力に応じてピストン９をバネ１８に抗し
て左方へ移動し、該ピストン９の略中央で係合するアー
ム１９をローラリング２０の中心を中心にして時計方向
（右回り）に回動する。

そのため、アーム１９の他端に固着され、ローラ８を軸
支するローラリング２０を同様に時計方向に回動する。

その結果、ローラ８は回転プランジャ５Ｂと一体動する
ディスク７を、ローラリング２０が時計方向に回動され
た分だけ早くリフトできるので、シリンダ５Ｄ内の燃料
も早く加圧され吐出弁６を介して第３図に示す燃料噴射
弁５５に供給される３即ち、噴射時期が低圧ポンプ２の
吐出圧力に応じて進角するようになっている。

一方、機関の燃焼室は第３図に示すような構造になって
おり、ピストン５０の圧縮行程時、主室５１内の空気は
ノズル５２を介して渦流室５３内に矢印方向の渦流５４
を生じながら圧縮される。

上死点前１０〜２００（クランク角）になると燃料噴射
弁５５から約２０°（クランク角）の期間燃料が噴射さ
れるが、この燃料は上記渦流５４に乗って矢印方向に旋
回し、グロープラグ５６の先端部に接して流れる。

この渦流５４の速度はピストン５０が上死点に近づく程
急激に減少する。

また、グロープラグ５６は、少なくともクランキング時
（スクータモータ駆動時）に通電されて赤熱するように
なっている。

このため、始動の困難な機関冷間時において、燃料噴射
時期を進角（上死点前１５°〜２０°）させれば、噴射
された燃料が速い渦流に乗って旋回し、繰返し赤熱グロ
ープラグにて加熱されることにより確実に着火が行なわ
れることになる。

又、始動後のアイドル運転では、グロープラグ５６は通
電されないが、ピストン５０の圧縮行程時、渦流室５３
内の速い渦流により噴射燃料が均一的に混合するため、
第４図に示す様に、高燃焼圧力（実線）が得られる。

これにより、機関冷間時においても、円滑な回転が確保
でき、アイドル持続性が著しく改善されるものである。

この機関冷間時における燃料噴射時期の進角は、従来、
運転席に設けられたノブを運転者が手動により操作して
、第２図に示すカム１０を回転させて油圧ピストン９を
移動させて進角させるようにしていたものである。

このため、始動の際に運転者が確実に操作しさえすれば
ノブの引張り量に応じた所定角度の進角が行なわれ、機
関冷間時においても前述した様に円滑な回転が確保でき
、アイドル持続性が著しく改善されることになる。

ところが機関が暖機状態になったにもかかわらず運転者
がうつかりしてノブの位置を元に戻さずにいると、強制
的に進角された状態が引き続くことになり、排気中のＮ
ＯＸの増大や燃焼騒音の増大等の問題を招いてしまう。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みなされたもので
、機関冷間時に運転者の操作により所定角度だけ進角さ
せる強制進角装置に加えて機関の暖機状態を検出する感
温装置と、この感温装置からの信号により暖機状態を検
出して前記強制進角装置の進角を解除する装置を備える
ことにより暖機状態において進角操作を確実に解除して
ＮＯｘの増大や燃焼騒音の増大を抑制することを目的と
している。

以下図面に基づいて説明する。

第５図は本発明の一実施例を示す図である。

運転室のパネル４１には保持用スリーブ３８がナツト４
３により取り付けられており、このスリーブ３８には一
端に操作用ノブ４０が取付けられたロッド３９がスライ
ド自在に嵌装されている。

ロッド３９はケーブル４４を介して噴射時期制御装置４
のアーム１１に連結されており、これらにより強制進角
装置が構成される。

尚２２はアーム１１のリターンスプリング、２８はスト
ッパーである。

一方ロツド３９の保持用スリーブ３８の下部にはロッド
３９の移動を制御するソレノイド３７が取り付けられて
いる。

ソレノイド３７はバネ３７Ｂによって上方に附勢された
プランジャ３７Ａを有しており、このプランジャ３７Ａ
の先端部がロッド３９に形成した溝部３９Ａに係合する
ようになっている。

そしてこのソレノイド３Ｔはキースイッチ３３及び機関
の暖機状態を検出する感温装置としての温度スイッチ３
６を介してバッテリー３５に接続されている。

以上の構成によれば機関冷間時に運転者がノブ４０を右
方に図示の位置まで引くと、温度スイッチ３６がオフの
ためソレノイド３７のプランジャ３７Ａの先端がバネ３
７Ｂの弾力でロッド３８の溝部３９Ａに嵌入しロックさ
れる。

これによりカム１０が回動して進角機構に連結されたピ
ストン９が所定量だけ確実に進角側に移動し、強制進角
が行なわれる。

このため始動も容易となり、かつ始動後のアイドルリン
グ回転も円滑に行なわれ、アイドル持続性も著しく改善
される。

そして機関が暖機状態となり温度スイッチ３６がオン（
このときキースイッチ３３はもちろんオン状態である）
になると、ソレノイド３７が励磁され、プランジャ３７
Ａの先端がロッド３９の溝部３９Ａから離れてロックが
解除される。

このためノブ４０、ロッド３９、ケーブル４４はリター
ンスプリング２２によりストッパー２８の位置まで左方
へ移動し、アーム１１及びカム１０が矢印の如く右回転
して油圧ピストン９がバネ１８により図の上方に押され
進角が解除される。

尚、アーム１１に係合するリターンスプリング２２とス
トッパー２８は、カム１０の戻りを確実にするためと、
その位置を正確にしてアーム１１の振動によるガタの防
止および暖機後の有害排気の放出や騒音の防止を計るた
めにある。

、従って暖機終了後においても強制進角が行なわれる恐
れはなく、ＮＯｘの増大や燃焼音の増大を確実に防ぐこ
とができる。

第６図には他の実施例を示す。

この実施例は第５図に示した実施例と基本的には同一の
例であって、ロッド３９の保持を、ロッド３９に設けた
保持用鉄片４５を直接保持用コイル４６で吸い着けるよ
うにしたものである。

この場合温度スイッチ３６は特性が第５図のものと逆で
あり、機関冷間時（例えば５°Ｃ以下）の時オンとなる
ような温度スイッチであり、ノブ４０を点線示のように
引いた時吸着拘止が行なわれ、前述したような作用効果
が得られる。

以上説明したように、本発明によれば機関冷間時に運転
者の操作により所定角度だけ進角させる強制進角装置に
加えて、機関の暖機状態を検出する感温装置と、この感
温装置からの信号により強制進角装置の進角動作を解除
する装置を備えたため暖機終了後の進角解除が確実に行
なわれ、ＮＯｘの増大や燃焼音の増大を確実に防ぐこと
ができる。

又従来の強制進角装置に感温装置及び進角解除装置を加
えるだけで良いため構造が簡単であり、制御の信頼性も
向上する利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料噴射ポンプの一般説明図、第２図は第１図
の進角機構の断面図、第３図はエンジンのシリンダヘッ
ド部の断面図、第４図は燃料噴射時期（進角）によるエ
ンジン燃焼圧力の増大状態を説明する図、第５図及び第
６図はそれぞれ本発明の実施例を示す図である。 ４・・・・・・噴射時期制御装置、９・・・・・・油圧
ピストン、１０・・・・・・カム、１１・・・・・・ア
ーム、３６・・・・・・温度スイッチ、３７・・・・・
・ソレノイド、３９・・・・・・ロッド、４０・・・・
・・ノブ、４４・・・・・・ケーブル、４５・・・・・
・保持用鉄片、４６・・・・・・保持用コイル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプの進角機構に連結された可動部材の
   移動により燃料噴射時期を制御する様にしたディーゼル
   機関において、機関冷間時に運転者の操作により前記可
   動部材を所定量だけ進角側へ移動させる強制進角装置と
   、機関の暖機状態を検出する感温装置と、この感温装置
   からの信号により前記強制進角装置の進角動作を解除し
   強制進角位置より遅角された定位置まで戻す装置とを備
   えたディーゼル機関の燃料噴射時期制御装置。 ２ 燃料噴射ポンプは噴射ポンプ軸により駆動される低
   圧ポンプと、噴射ポンプ軸によって１駆動されかつ該軸
   に摺動する高圧ポンプ用のディスクをリフトするローラ
   ーと、該ローラーの軸を支持するローラーリングに固着
   したアームと、該アームを低圧ポンプの吐出圧力の増大
   に応じて噴射時期を進める方向に移動する油圧ピストン
   と、該ピストンの一端に当接して噴射時期を遅らせる方
   向に作用するバネと、該ピストンの他端に当接し該ピス
   トンを噴射時期を進角させる方向に移動させる可動部材
   とから構成された分配型燃料噴射ポンプであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のディーゼル機関の
   燃料噴射時期制御装置。