JPS6341626A - 過給機付デイ−ゼル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】 （産業上の利用分野） 本発明は、過給機イ」ディーゼルエンジンの燃料供給装
置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、エンジン冷機時においては始動性が低下する
ことから、この冷機始動時の燃料増量を行うために、例
えば、実開昭５６−１３２３６６号に見られるように、
分配型燃料噴射ポンプのガバナスリーブの先端に温度感
知部材を設けて冷間時の始動増量を行うようにした技術
が公知である。

一方、過給機を備えたディーゼルエンジンに対して燃料
を噴射供給するについて、過給圧が上昇した過給領域に
おいては、燃料噴射量を増量して出力の増大を図るよう
にしたブーストコンペンセータを配設することが知られ
ている。

（発明が解決しようとづる問題点） 前記のような始動増量機構は、エンジンが完爆するまで
のクランキング時の燃料増量を行うものであって、始動
後のアイドリング時等において上記始動増吊のような多
量の燃料増量を行うと、冷機時においても低回転域での
エンジン回転の吹き上がり性能が良ＱＹとなるがスモー
クの発生が増大して好ましくない。また、エンジン温度
が上昇した温間時には、前記アイドリンク後の低回転領
域にお（）る燃料増ωはスモークの発生を増大すること
から、この領域にお（ブる燃別噴！、ＦＪ　ｍはエンジ
ン回転の吹き上がり性能が得られる範囲で低減すること
が要求される。

そして、通常アイドリング時から、エンジン回転数が上
背して過給機による過給が行われ、過給圧の上品に伴っ
て前記ブーストコンペンセータが作動して燃料増ｈ）が
開始するまでは、前記スモークの低減のために減量され
た鳴ｑ・１量によって燃料供給を行う。この減量に伴っ
て、冷機時には始動後のエンジン回転の吹き上がり性能
が低下している。

狛に、過給機付ディーゼルエンジンにａ３いては、圧縮
比を下げる傾向にあって圧縮温度の低下により着火性が
悪化し、冷機時のエンジン回転の吹き上がり性能がざら
に低下している。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、エンジン始動後の低
回転領域でのエンジン回転の吹き上がり性能に最適な燃
料供給量をスモークの発生を抑制しつつ得るようにした
過給機付ディーゼルエンジンの燃料供給装置を提供づる
ことを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の燃料供給装置は、過給機による過給圧が所定値
を越えたときに最大燃料噴射量を増量補正するように作
動するブーストコンペンセータを備え、エンジン冷機時
には少なくとも所定回転数までブーストコンペンセータ
を増量補正状態に作動させる冷機時増量手段を設（プた
ことを特徴とするもの−Ｃある。

（作用） 上記のような燃料供給装置においては、エンジン冷機時
には、冷機時増量手段によってブーストコンペンレータ
を過給圧が一ト屏した状態の燃料増量状態に作動するも
のであり、この増量燃料にょ＝３− り始動後の低回転数領域で過給圧が作用づるまでの間の
エンジン回転の吹ぎ一１ニがり性能に最適な燃料供給間
に設定して吹き上がり性能を改善することかＣ・きる。

また、エンジン調度が上昇した状態においては、Ｊ−レ
ジン始動後の低速運転状態における燃料噴ｑ］量は、過
給圧が低くブーストコンペンセータによる増ｍｌが行な
われていない状態で、良好な吹き上がり性能が得られる
範囲で低減してスモークの発生を抑制するとともに、エ
ンジン回転数が上界して過給圧が発生するとブースト」
ンペンセータの正規の作動によって最大燃料噴射量を増
量して出力の増大を図るものである。

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の詳細な説明号−る。

第１図には過給機伺ディーゼルエンジンの全体概略構成
を示し、第２図は冷機時におりる要部詳細構造を示づ。

ディーゼルエンジン１の燃焼室２に吸気を供給する吸気
通路３には過給機４のブロア４ａが介装され、上記過給
機４のタービン４ｂは燃焼室２がらの排気ガスを導出づ
−る排気通路５に介装され、排気エネルギによって吸気
を加圧するように設けられている。

また、前記ディーゼルエンジン１の燃焼室２に対しては
、燃料噴射ポンプ７から圧送された燃料が図示しない燃
料噴射ノズルによって噴射供給される燃料供給装置が設
けられている。

前記燃料噴射ポンプ７はそのハウジング８内に、燃料が
供給されるポンプ至９が形成され、該ポンプ室９内の燃
料が回転往復運動されるプランジャ１０によって分配圧
送される。上記プランジャ１０の外周にはスライド可能
にコント［１−ルスリーブ１１が嵌挿され、このコント
ロールスリーブ１１ににってプランジャ１０に形成され
たカッ１−オフポート１０ａが開閉される。

上記プランジャ１０は後退時に燃料を吸入し、回転と前
進により圧縮し、吐出路〈図示せず）から高圧燃料を所
定気筒の燃焼室に噴射量る。プランジャ１０がざらに前
進すると、カッ１ヘオフボーｊ−１０８がコントロール
スリーブ１１の側方へ移動してポンプ室９に間口するこ
とにより圧力が低下して噴射を終了する。噴Ｄ４燃料の
増減は、コントロールスリーブ１１をスライドさせ、プ
ランジャ１０の有効ストローク伍を変更させることによ
り、すなわちカットオフポート１０ａの開口時期を調整
することにより行われ、上記コントロールスリーブ１１
を図の右方に移動すると噴射量が減少し、逆に左方へ移
動すると噴射量が増加するものである。

また、ポンプ室９の上部にはガバナ機構１２が内蔵され
、このガバナ機構１２の作動により前記コントロールス
リーブ１１の移動をエンジン回転数に応じて行い、燃料
噴射量を調整するものである。すなわち、ガバナシャフ
ト１３が駆動ギヤ１４によってエンジン回転数に対応し
た回転数で駆動され、このカバナシャフ１〜１３に取付
【プられたフライウェイトボルダ１５にフライウェイト
１６が組込まれ、さらにガバナシャフト１３に沿って摺
動可能にガバナスリーブ１７が嵌挿され、遠心力による
フライウェイ１〜１６の拡張動作によってガバナスリー
ブ１７が突出方向に摺動する。

次に、上記コントロールスリーブ１１の移動をテンショ
ンレバー１８とスタートレバー１９によるガバナレバー
２０が回動することによって調整するものであって、こ
のテンションレバー１８およびスタートレバー１９は、
コレクタレバー２１（第２図参照）に固定された共通の
第１ピン２２を支点として回動するように支承されてい
る。スター１〜レバー１９の下端には、前記コントロー
ルスリーブ１１に係合Ｊ−るボールヘッドビン２３が立
設され、スター１〜レバー１つの回動に応じてコントロ
ールスリーブ１１が移動するように構成されている。

上記スタートレバー１９とテンションレバー１８との間
には基端部がスタートレバー１９に固着された板ばねに
よるスタートスプリング２４が弾装されている。また、
前記コレクタレバー２１は第２ビン２５によりハウジン
グ８に固定され、その回動位置はフルロード調整ねじ２
６により調整される。

さらに、前記テンションレバー１８の先端は、アイドル
スプリング２７およびガバナスプリング２８を介して、
スロットル操作に連係して回動するシャックル２９に接
続され、スロットル操作すなわち負荷の増大に対してテ
ンションレバー１８に張力が作用するものである。

前記燃料噴射ポンプ８には、過給機４によって過給され
燃焼室２内に供給される空気量の増量に対し、空燃比を
一致させ燃焼状態を良好にし出力を高めるために、燃料
噴射量を過給圧（ブース］へ圧）に１ヒ例して増加ざゼ
るブース１〜：ｊンペンセータ３２が付設されている。

上記ブーストコンペンセータ３２は、前記ガバナレバー
２０のテンションレバー１８の増ｉ）方向への最大回動
位置を変更することにＪ、って最大噴射量を補正するも
のであり、前記テンションレバー１８の上端部に係合す
る規制レバー３３が回動可能に支承されている。

また、ハウジング８の上部には、ダイヤフラム３１によ
って区画された圧力室３５と大気室３６とが設（プられ
、前記ダイヤフラム３４にはアジャスチングビン３７が
固着され、このアジャスブングビン３７はダイヤフラム
３４の変位にｌ＝ｊ応しＣ摺動する。アジャスチングビ
ン３７の先端部にはカム部３７ａが形成され、このカム
部３７ａは先端部から上方になるにしたがって径が細く
イする形状に設りられ、このカム部３７ａと前記規制レ
バー３３の一端部とを連係するスライドビン３８が配設
されている。

前記圧力室３５には過給圧導入通路３９によって過給機
４手流の吸気通路３にａｔりる過給月−が導入される一
方、大気室３６にはタイ−１７フラム３／ｌを圧力室３
５側に何９′１４るブーコンスプリング４０が介装され
、圧力室３５に作用η−る過給圧が所定値を越えたとき
にダイヤフラム３４が変位して燃料増量を行うものであ
る。

さらに、前記圧力室３５には］−レジン冷機時に前記ダ
イヤフラム３４を大気室３６側に付勢する冷機時増最手
段４１としての冷機増量スプリング４２が介装されてい
る。この冷機増量スプリング４２は形状記憶合金によっ
て構成され、エンジン冷機状態に対応づる低温時には付
勢力が前記ブーコンスプリング４０より大きく（第２図
参照）、所定温度を越えた時には形状が変化して付勢力
が小さくなるように設りられている。

上記実施例の作用を説明すれば、まず、第３図に圧力室
３５に作用する過給圧とアジャスヂングビン３７のスト
ロークとの関係を示し、エンジン温度が高くなった温間
時には冷機増量スプリング４２の付勢ツノは弱く、実線
で示すように、過給圧が第１設定圧Ｐｌより低い低回転
状態においては、ダイヤフラム３４は変位せずアジャス
チングピン３７のス１ヘロー夕はＯの状態、ずなわら減
量位置にあり、過給圧が第１の設定圧Ｐ１を越えて上背
するとダイヤフラム３４か圧力の上昇に対応して変位し
アジャスチングビン３７が増量方向にストロークする。

過給圧が第２設定圧［〕２に達づるとアジャスヂングビ
ン３７は最大ストローク位置となって最大ｒＱ川用態に
増量補正するものである。

一方、エンジン冷機状態においては、冷機増量スプリン
グ４２の付勢力が大−きくなって、その付勢力によって
ダイヤフラム３４をブーコンスプリング４０に抗して変
位させることから、第３図に破線で示すように、過給圧
に関係なく、アジャスチングビン３７は最大ス［−ロー
フ位置となって最大噴射状態に増量補正するものである
。

そして、上記燃料供給装置の作動によるエンジン回転数
に対する燃料噴射量の特性は、第４図に示すようになる
。温間時に１３４ブる全負荷噴射特性は実線で示づよう
に、クランキング時には始動増ｆｆＪ−ａによって多量
の噴射量でクランキングを行い、始動後のアイドリング
状態ではスタートスプリング２４およびアイドルスプリ
ング２７とガバナ機構１２の釣合いによってｂ点に燃料
噴射量は低減される。そして、エンジン回転数の上昇に
対応する過給圧の」二昇に対してブース１〜コンペンセ
ータ３２が作動して燃料増ａｌｃが行われて最大噴射量
ｄとなり、０点からガバナ機構１２の作動によって減量
づるものである。上記噴射特性により始動後の低速回転
状態における燃料噴射量を、スモークの発生を抑制りる
ように低減している。

一方、エンジン冷機状態においては、前記冷機増品スプ
リング／１２によってブース１〜コンペンセータ３２が
増量作動状態となり、エンジン始動後の低速回転域にお
いても、第４図に破線で示すように、高回転域と同様の
燃料増量が行なわれて、この低速回転域でのエンジン回
転の吹ぎ上がり性能を改善している。

なお、上記実施例における冷機時増量手段４１としては
、冷機時にブーストコンペンセータ３２のアジャスチン
グピン３７を強制的に増量位置に作動する形状記憶合金
による冷機増量スプリング４２を使用するようにしてい
るが、大気室３６に配設したブーコンスプリング４０そ
のものを形状記憶合金によって形成するようにしてもよ
い。その場合に、エンジン冷機状態に対応する低温時に
はセット荷重を小さくし、所定温度を越えたとぎには形
状が変化してセット荷重が大ぎくなるように設【プ、ブ
ースト」ンペンセータ３２の増量作動を開始り−ろ過給
圧の設定値（第３図にお（プる第１設定圧Ｐｌ）を低く
するように構成してもよい。

そのほか、エンジン温度を検出リ−る温度センサの出力
に対応して、冷機状態においてブーストコンペンセータ
３２を増量状態に作動するアクチュエータ等の機構も採
用可能である。

また、前記実施例における過給機４としては、排気エネ
ルギを利用するターボ過給機を使用しているが、この過
給機としてはエンジン出力で直接駆動するスーパーチャ
ージャー、圧力波を利用するコンプレックス過給機等が
適宜使用される。

（発明の効果） 上記のＪ：うな本発明によれば、エンジン冷機時には、
冷機時増量手段によってブーストコンペンセータを過給
圧が上昇した状態の燃わ１増量状態に作動することによ
り、始動後の低回転数領域で過給圧が作用するまでの間
のエンジン回転の吹ぎ上がり性能を、簡単な構造で、ス
モークを低減しつつ改善することができる。

また、エンジン温度が上昇した状態においても、エンジ
ン始動後の低速運転状態にお（プる燃料噴射量の低減に
よりスモークの発生を抑制することができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における燃料供給装置を備え
た過給機付ディーゼルエンジンの概略構成図、 第２図は冷機時における燃料噴射ポンプの要部断面図、 第３図はブーストコンペンセータにおける過給圧とアジ
ャスヂングビンストロークとの関係を示す特性図、 第４図はエンジン回転数に対する燃料噴射特性を示ず特
性図である。 １・・・・・・ディーゼルエンジン ４・・・・・・過給機　　　　　　７・・・・・・燃料
噴射ポンプ１１・・・・・・コントロールスリーブ１２
・・・・・・ガバナ機構　　　２０・・・・・・ガバナ
レバー３２・・・・・・ブーストコンペンセータ３３・
・・・・・規制レバー　　　３４・・・・・・ダイヤフ
ラム３７・・・・・・アジャスヂングビン ３８・・・・・・スライドビン ３９・・・・・・過給圧導入通路 ４０・・・・・・ブーコンスプリング ４１・・・・・・冷機時増最手段 ４２・・・・・・冷機増量スプリング 第２図 第３図 第４図 工〉シ゛ン回扇Ｉ次

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）過給機を備えるとともに、この過給機による過給
   圧が所定値を越えたときに最大燃料噴射量を増量補正す
   るように作動するブーストコンペンセータを備えた過給
   機付ディーゼルエンジンにおいて、エンジン冷機時には
   少なくとも所定回転数までブーストコンペンセータを増
   量補正状態に作動させる冷機時増量手段を設けたことを
   特徴とする過給機付ディーゼルエンジンの燃料供給装置
   。