JPS5872634A - エンジンの燃料供給装置 - 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】 本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンの排気煙濃
度を検知してエンジンへの燃料供給蓋を自動的に制ａす
るエンジンの燃料供給装置に関する。

ＲＫｘンジンの燃料供給装置は、エンシンカ最も効率よ
（作動するようＫ、吸入窒気量、エンジン回転速度等の
エンジン運転状態に応じて定められる量の燃料【エンジ
ンに供給するように調整される。しかしながら、実際の
使用に肖っては、この燃料供給装置自体の、あるいはエ
ンジンの整備不良など忙より、燃料供給量の制御が正規
状態から外れて、排気煙濃度が不適正になることがある
。

このため、実開昭！；０−／／９ｇ／／号のエンジンの
燃料噴射量自動制御装置は、上記のような場合に、エン
ジンの排気煙＠度の変化Ｙ感知して、必要以上の燃料が
エンジンに供給されるのを防止し、燃料消費率の向上と
排気煙＠度の改善を図っている。

ところが、％忙ディーゼルエンジンにおいては、加速時
に黒煙を発生しゃ丁く、丁なゎち排気煙濃度が上がると
いう性質があるが、このとき上記実開昭！；０−／／９
ｇ／／号のような排気煙濃度に基づ（燃料噴射量制御を
行なうと、エンジン負荷に対して燃料供給量が少なくな
ることから、必要なエンジンの出力を得ることができず
、従って加速が緩慢になってしまうという問題が生ずる
。

そこで本発明は、加速時において十分なエンジンの出力
が得られるようにエンジンに燃料を供給することのでき
る燃料供給＊＊”ｔ’提供することｔ目的とするもので
ある。

本発明は、運転状態忙応じてエンジンへの燃料供給量を
適正に制御する王制両系と、排気煙濃度を検出する排気
煙濃度検出器、この排気煙濃度検出器によって検出され
る排気煙濃度と予め定められた設定排気煙濃度とｔ比較
して差信号音出力する制御回路、およびこの差信号に応
じ、エンジンの排気煙濃度を上記設定排気煙濃度以下と
するように、燃料供給量？補正するアクチュエニタから
なる副制御系とｔ備えるエンジンの燃料供給装置におい
て、エンジンの加速状態を検出して検出信号ン出力する
加速検出器と、この検出信号を入力したとき、上記制御
回路の設定排気煙濃度の値を所定値高めるように、もし
くは上記副制御系の作動な停止するように制御する調整
ｆ！置とｔ’ｓけたこと【ｑ＃徴とするものである。

本発明によるエンジンの燃料供給装置は、上記したよう
な構造であるので、通常の運転状態においては排気燻製
［を有効に設定値以下に維持することかできるとともに
、加速時においては加速に必要な燃料ｔエンジンに供給
して、敏速な加速を行なうことができる。

以下添付図面を＃照して本発明の好ましい実施例による
エンジンの燃料供給装置について説明する。

第１図は、分配型燃料噴射ポンプ＾を備えたディーゼル
エンジン１の燃料供給装置を示し、この図において符号
２は吸気通路、符号３は排気通路なそれぞれ示す。分配
製燃料噴射ポンプ＾は、）・ウジフグ１０Ｙ有し、この
ハウジング１０の内部忙は、燃料が供給されるポンプ１
１１１およびこのポンプ１ｉ１１１に連通した円筒孔１
１８が形成されている。この円筒孔１１８内には、回転
するとともに往復動することによって、ポンプ室１１内
の燃料な分配圧送するプランジャ１２が配設されている
。このプランジャ１２の一端には、カムディスク１３が
一体的に固着されており、このカムディスク１３は、プ
ランジャ１２と共にドライブシャツ）１４によってエン
ジン回転数の二分の−の速度で回転駆動されるよう忙な
っている。

カムディスク１３には、エンジンの気筒数と同数の７エ
イスカムＩＳａが設けられ、このカムディスク１３は、
プランジャスプリング（図示せず）によってプランジャ
１２とともに、フェイスカム１３ａが位置固定のローラ
１５に圧接するように付勢されている。カムディスク１
３は、このようにフェイスカム１３ａが固定側のロー２
１５に圧接された状態で回転してカムリフト量だけ１ラ
ンジヤ１２ｖ往復運動せしめるものである。上記１ラン
ジヤ１２には、ハウジング１０の吸入ボート１６と連通
する吸入スリン）１２ａ、中心油路１２ｂ、ハウジング
１０の吐出路１Ｔと連通する分配スリット１２ｃ、およ
びポンプ室１１内に開口するカットオフボート１２ｄが
それぞれ設けられ、このプランジャ１２の外周には上記
カットオフボート１２ＣＩの開閉を行うカットオフスリ
ーブ１８がスライド可能忙嵌装されている。上記プラン
ジャ１２は、その後退時に吸入スリン）１２ａと吸入ボ
ート１６との合致により、タンクより給送されたポンプ
室１１内の燃料ン先趨チャンバー１９内に吸入し、次に
、プランジャ１２０回転と前進により吸入ボート１６が
閉じると同時に圧縮し、分配スリット１２ｃと吐出路１
Ｔとが合致することＫより、圧縮された高圧燃料ｔデリ
バリバルブＺＯＶ灸して所定気筒の燃焼室へ噴射し、続
いて、プランジャ１２がさらに前進すると、カットオフ
ボート１２（Ｉがカットオフスリーブ１８の側方へ移動
して開口することＫより、プランジャ１２内部の高圧燃
料をポンプ室１１へ放出してその圧力か低下し、噴射を
終了するものである。このプランジャ１２の往復動は、
プランジャ１２の／回転中に気筒数だけ行われ、グラン
ジャ１２の外周に等間隔に設すられた吐出路１Ｔ（１つ
しか図示していない）により各気筒に順次噴射されるも
のである。また、燃料噴射量の増減は、カットオフ、ス
リーブ１８をスライドさせ、グランジャ１２の有効スト
ローク量を変更させることにより、丁なわちカットオフ
ボー）１２ｄの開ロ時期Ｙ：ｌＩｌ！ｉ整することＫよ
り行われ、上記カットオフスリーブ１８が図の左方に移
動すると噴射量が減少し、逆に右方へ移動すると噴射量
が増加するものである。

ポンプ室１１同上部には、ハーフオールスピードガバナ
２１か内蔵されており、該ガバナ２１は、前記カットオ
フスリーブ１８の移動調整Ｙエンジン回転数に応じて行
い、燃料噴射量ｖｌｉ＃整するものである。ガバナ２１
は、ガバナシャ７）２２Ｙ備えており、このガバナシャ
フト２２はドライブシャフト１４に固定された駆動ギヤ
２３と噛合するガバナギヤ２４を回転可能に支持する。

このガバナギヤ２４と一体に構成されたフライウェイト
ホている。ガバナシャフト２２には、ガバナスリーブ２
Ｔがスライド可能に嵌合しており、このガバナスリーブ
２Ｔは、遠心力によるフライウェイト２５の拡張動作に
よってガバナシャフト２２に清ってスライドするように
構成されている。

ガバナスリーブ２Ｔの先端には、テンションレ／”−２
８が当接しており、このテンションレバー２８に近接し
てスタートレバー２９が配されておす、コのテンション
レバー２８およびスタートレバー２９は、コレクタレバ
ーＬＯに固定された共通の第７ビン３１によって枢支さ
れている。スタートレバー２９の下端には、ボールヘッ
ドピン３２が植設され、このボールへッドビｙ３２は前
記カットオフスリーブ１８のビン孔１８ａに係合し、ス
タートレバー２９０回動に応じてカットオフスリーブ１
８Ｙ移動させるように構成されている。上記スタートレ
バー２９とテンションレバー２Ｂとの間には、スタート
スプリング３３が弾装されている。

ハウシング１０には、コントロールレバー３４がシャフ
ト３５ン介して軸支されており、このコントロールレバ
ー３４は、ケーブル又はリンク３６等Ｙ介してアクセル
ペダル３１に作動的に連結されている。シャフト３５０
内端には、偏心ビン３８を介してヨーク３Ｓの一端が取
り付けられ、このヨーク３９の他ｍＫは、上記テンショ
ンレバー２８の上趨部？貫通して延びるアイドルビン４
０が連結され、このアイドルピン４０のヘッド４０ａと
テンションレバー２８の間にはアイドルスプリング４１
が配されている。ヨーク３９には、ガバナスプリング４
２とパーシャルロードスプリング４３との２つの圧縮ス
プリングが所定の荷重で組込まれており、このスプリン
グ４２．４３は、コントロールレバー３４の角度が大き
くなると、すなわちアクセルペダル３Ｔの踏み込み量が
大きくなると、それに応じてヨーク３９が図で左側に引
・シ長られることにより増大する張力によってテンショ
ンレバー２８を左側に引張るように作用するものである
。尚、上記コレクタレバー３０は第７ビン３１によりノ
・ウジング１０に固定され、下部のサポートスプリング
４５により付勢されており、そり回動位置はフルロード
調整ねじ４６により調整される。

符号５１は上記燃料噴射ポンプＡの燃料制御部材を構成
するテンションレバー２８の燃料増量方向への移動量（
回動量）を規制する最大噴射量規制装置であって、この
最大噴射量規制装置５１はダイヤフラム５２によって画
成された負圧室５３を有している。この負圧室５３は、
通路５４に連通し、またこの負圧室５３にはスプリング
５５が縮装されている。上記ダイヤプラム５２には小径
部とその下方に形成された大径部とからなる係合部５ｓ
ａｖ有する作動ロッド５６が連結されている。この作動
ロッド５６の係合部５６８にはピン５８によってハウジ
ングＩＯＫ回動自在忙枢支された規制レバー５１の一端
５γａが係合し、このＭｆｌｔｊｌレバー５７の他端５
７ｂは上記テンションレバー２８の燃料増量方向（図で
は反時計方向）の回動を規制するように該テンションレ
バー２８の上端部に白接している。通路５４には、真空
ポンプ５９が接続されており、かつ電磁弁６０が設けら
れており、この電磁弁６０の開閉を制御することによっ
て負圧室５３内の圧力ｖｖＩ４節して最大噴射ｉｌを調
整する。

電磁弁６０には、この電磁弁の開閉を制御する制御回路
６１が接続されている。この制御回路６１は、比較器６
２を備えており、この比較器６２の一方の入力端子６２
ａには、設定排気煙濃度を示す基準電圧発生器６３が接
続されている。

排気通路３には、この排気通路３を流れる排気の排気煙
濃度を検出し、この濃Ｗを示す電気信号を出力する排気
煙濃度検出器６４が設けられており。

この排気煙濃度検出器８４の出力端は上記比較器６２の
他方の入力端子６２ｂＫ接続されている。

排気煙濃度検出器６４は、第２図忙示すように排気炉濃
度ケ光学的に検出するものであって、発光部６５と、こ
の発光部６５から発せられた元を受けろ受光部６６かも
なっている。発光部６５は、光源である発光ダイオード
８５ａとコリメータレンズ６５ｂからなり、受光部６６
は上記発光部６５からの光のうち排気ガスを透過した光
奮受けて、これを電気量に変換するフォトトランジスタ
６６ａ、上記光ｔこのフォトトランジスタ６６ａ上に収
束させるレンズ６６ｂ、およびフォトトランジスタ６８
ａの出力を増幅する増幅器６６ｃからなっている。

以上の構成忙おいて、排気煙濃度が設定排気煙濃度以下
のときは、制御回路６１が制御信号を出力せず、従って
電磁弁６ｏは閉状態となっている。

電磁弁６０がこのように閉状態にあるとき、負圧室５３
に負圧が作用せず大気に開放されることＫより、スプリ
ング５５によってダイヤフラム５２を下方に偏倚させ、
作動ロッド５６馨下降させ、それに褌って規制レバー５
Ｔを図で時計方向に回動せしめて作動ロンド５６の小径
の係合部５６ａと当接己規制レバー５Ｔの一端５７ａが
テンションレバー２８の燃料増量方向への回動の妨げと
ならない退避位置に位置せしめ、よってテンションレバ
ー２８０回動規制の解除によっ燃料噴射ポンプＡから所
期の最大燃料噴射量の燃料を供給するようにしている。

一方、排気煙濃度が設定排気煙濃度以上になると、排気
煙濃度検出器６４の出力が基準電圧より小さくなるので
、比較器６２が制御信号を出力して電磁弁６０を開く。

このようＫｔ磁弁６０が開くと、負圧室５３に負圧が作
用してダイヤフラム５２ケスプリング５５のはね力に抗
して上方に偏倚させ、それに伴って作動ロンド５６が上
昇することにより規制レバー５１が作動ロッド５６の大
径の係合部５６ａＫ当接し規制レバ−５７Ｙ図で反時計
方向に回動せしめてテンションレバー２８の燃料増量方
向への回動を規制する規制位置に位置せしめ、よってこ
のテンションレバー２８の回動規制により燃料噴射ポン
プ＾の最大燃料噴射量を減少規制する。

以上のようにして工ｙジン這転状態に応じて燃料噴射ポ
ンプ＾の最大燃料噴射量音制御して、適正な排気煙濃度
となるようにしているが、一般に加速時は吸入突気の遅
れなどから通常時に比べて排気煙濃度が増加する傾向に
あるために、上記加速時忙おいて通常と同様に同じ基準
値により排気産湯＆＜基づく燃料噴射量の制御７行なう
と、上述のようにエンジンの出力不足となり、思うよう
な加速ができない。そこで本発明の一冥施例においては
、上記基準電圧発生器６３に、この発生器６３が発生す
る基準電圧Ｙ：ｐ４整する調整装置６７ｔＷ＆けている
。この調整装置ａＦは、上記発生器６３の基準電圧：ｔ
’ｌ１１整する基準値補正回路６Ｂと、加速状態ｔスロ
ットル開度を検出することＫよって検出して電気信号を
発生する加速状態検出器１１９とからなっている。基準
値補正回路６８は、この密度状態検出器６９が出方する
電気信号を受け、加速状態のとき上記基準値すなわち設
定排気煙濃度を上げるよう忙作用する。

以上の実施例においては、調整装置として基準値すなわ
ち設定排気燻製ｆ’ＰＮ整するタイプのものＫついて説
明したが、排気煙濃度に基づいて燃料噴射量な制御する
制御系ン停止させるタイプのものであってもよい。この
実施例においては、第３図に示すよう忙電磁弁６ｏと制
御回路６１の間にスイッチ７０を設げ、このスイッチ７
０の開閉を調整装ｆｆ１６７’で制御する。この調整装
ｆｔ６７’は、上記調整装置ｉ６７と同様の加速状態検
出器６９、およびこの加速状態検出器６９がエンジンが
加速状態となったことを検出したとき上記スイッチ７０
’Ｙ開くスイッチ制御器Ｔ１からなっている。このスイ
ッチ制御器Ｔ１が作動してスイッチＴＯが開かれると、
制御回路６１の出力が電磁弁６０に到達しないので、制
御回路６１の出力状態のいかんにかかわらず電磁弁６０
は閉状態のまま維持される。従って、排気煙濃度に応じ
ての燃料供給量の制御は行なわれないこととなる。

第９図は、本発明の燃料供給量制御装置ケ、各気筒毎に
プランジャを有する判型燃料噴射ポンプ８を備えたディ
ーゼルエンジンに適用した例を示し、第１図と同一の部
分については同一の符号を付してその説明を省略する。

第９図において、符号８０は燃料噴射ポンプ本体、符号
８１はポンプ本体８０内に配設された燃料制御ラックで
あって、この燃料制御ラック８１の一端はガバナ２１の
リンク機構およびコントロールレバー３４ン介ｌ〜てア
クセルペダル３Ｔに連結されている。符号８２は、上記
燃料制御ラック８１の他端に対向して配設され、この燃
料制御ラック８１の燃料増ｆ方向（図では左方）の移動
量乞規制する最大噴射量規制Ｗ装置であって、この最大
噴射量規制装置８２は、制御回路６１からの制御信号を
受けて作動するソレノイド８３と、一端が上記ソレノイ
ド８３に連結され、他端か上記燃料制御ラック８１の他
端に当接し、ソレノイド８３の作動により燃料制御ラン
ク８１の燃料増量方向への移動χ規制する規制位置に回
動する規制レバー８４とからなり、ソレノイド８３の作
動により親御ラック８１の燃料増量方向への移動を規制
し、最大燃料噴射量Ｙ減少規制するように構成されてい
る。尚、符号８５は、燃料制御ラック８１の燃料増量方
向への最大移動量調整ねじである。

したがって、本実施例においても、排気煙濃度の上昇時
において、燃料制御ラック６１の燃料増量方向への移動
量馨規制し、最大燃料噴射Ｍを減少規制するとともに、
　ｌｉｅ整装ｆｌ１６７によってエンジンの加速状態の
設定排気煙濃ＩＩＹ上げ、これによってエンジンに十分
な量の燃料を供給して加速に必要なエンジンの出力を得
るようにしている。

なお、この判型燃料噴射ボング８にも第３図に示した制
御系を適用してもよいことは勿論である。

以上説明した構造の本発明によれば、排気煙濃度に応じ
て燃料供給量を制御する制御系を、エンジンの加速状態
に応じて調整装置によって、設定排気煙濃度を高める。

よう忙、あるいは非作動状態とするように調整している
ので、エンジン加速４に真に必要な量の燃料馨エンジン
に供給し、従って十分なエンジンの出力を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

ｗ！／図は、本発明の実施例による分配型燃料噴射ポン
プを備えたディーゼルエンジンの燃料供給量＃を示す構
成図、 第２図は、第１図の燃料供給装置に使用される排気煙濃
度検出器を示す概略図、 第３図は、調整装置の変形例を示す図、第弘図は、本発
明の燃料供給装置を判型燃料噴射ポンプに適用した例乞
示す構成図である。 Ａ、８・・・燃料噴射ポンプ、１・・・ディーゼルエン
ジン、５１・・・最大噴射量制御装置、５４・・・通路
、５９、・・真空ポンプ、６ｏ・・・電磁弁、６１・・
・制御回路、６３・・・基準電圧発生器、６４・・・排
気煙濃度検出器、６Ｔ・・・調整装置、６８・・・基準
値補正回路、６９・・・加速状態検出器〜 特許出願人　　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転状態に応じてエンジンへの燃料供給量を適正に制御
   する王制両系と、排気煙濃度検出器る排気煙濃度検出器
   、該排気煙濃度検出器で検出される排気煙濃度と予め定
   められた設定排気煙１１度とを比較して差信号ン出力す
   る制御回路、およびこの差信号に応じ、エンジンの排気
   燻製ｆ’に前記設定排気煙濃度以下とするように、燃料
   供給量を補正するアクチュ′エータからなる副制御系と
   を備えるエンジンの燃料供給装置において、エンジンの
   加速状態を検出して検出信号を出力する加速検出器と、
   該検出信号を入力したとき、前記制御回路の設定排気煙
   濃度の値を所定値高めるように、もしくは前記副制御系
   の作動を停止するように制゛御する調整装置とを設けた
   ことＹ特徴とするエンジンの燃料供給装置。