JP2001012258A - エンジンの燃料制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷始動の際の黒煙発生の低減と始動性とを両
立させる。 【解決手段】 エンジンの燃焼室へ燃料噴射を行う燃料
噴射ポンプ（５）にコントロールラック（６）を付設す
る。そのコントロールラック（６）は、増量位置変更手
段（２０）によって、冷始動の際において外気温が高い
場合にはコントロールラック（６）を第１の始動増量位
置にされる一方で、冷始動の際において外気温が低い場
合には、上記第１の始動増量位置よりも燃料減量側
（Ｌ）となる第２の始動増量位置にされる。また、コン
トロールラック（６）は、上記冷始動増量位置を、暖始
動の際にコントロールラック（６）が位置する暖始動増
量位置よりも燃料増量側（Ｒ）になるようにコントロー
ルラック（６）が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料供給ポンプの
コントロールラックを始動増量位置にして、エンジン始
動を行うエンジンの燃料制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの始動の際には、燃料噴射ポン
プ[燃料供給ポンプ]に付設したコントロールラックを始
動増量位置に位置させることにより、燃焼室内へ噴射す
る燃料噴射量を増加して始動性を向上させてある。そし
て、エンジンが暖まっている暖始動の際には始動が容易
なため、その暖始動の際の始動増量位置を、エンジンが
冷えている冷始動の際の始動増量位置よりも燃料減量側
になるようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記冷始動において
は、外気温が、例えば−１５℃〜−２０℃程度まで低く
なると、燃料の燃焼性が低下し、その結果、冷始動の際
に、排気ガス中に黒煙が多量に発生してしまう。この対
策として、上述の暖始動の場合と同様に、冷始動の際の
始動増量位置を燃料減量側に設定することも考えられる
が、この場合、冷始動の際の始動性が低下するおそれが
ある。

【０００４】本発明は、冷始動の際の黒煙発生の低減と
始動性とを両立させることを目的とする。また、本発明
は、冷始動の際の黒煙発生の低減できながら、その冷始
動の際の燃料減量が過度に行われることを防止すること
を目的とする。さらに、本発明は、冷始動の際の黒煙発
生の低減と始動性との両立を低コストで行えるようにす
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】[請求項１の発明]請求項
１の発明は、上記の目的を達成するために、例えば図１
と図２とに示すように、次のように構成したものであ
る。エンジンの燃焼室へ燃料供給を行う燃料供給ポンプ
(５)にコントロールラック(６)を付設し、冷始動の際に
コントロールラック(６)が位置する冷始動増量位置(Sc)
を、暖始動の際にコントロールラック(６)が位置する暖
始動増量位置(Sh)よりも燃料増量側(Ｒ)になるようにコ
ントロールラック(６)を制御するエンジンの燃料制御装
置において、コントロールラック(６)の冷始動増量位置
(Sc)を変更する増量位置変更手段(20)を設け、増量位置
変更手段(20)は、冷始動の際において外気温が低い場合
のコントロールラック(６)の始動増量位置(Sc2)を、冷
始動の際において外気温が高い場合のコントロールラッ
ク(６)の始動増量位置(Sc1)よりも燃料減量側(Ｌ)へ設
定するように構成してあるものである。

【０００６】[請求項２の発明]また、請求項２の発明
は、上記請求項１の発明の構成において、さらに次のよ
うに構成したものである。増量位置変更手段(20)は、冷
始動の際の外気温に応じてコントロールラック(６)の燃
料増量位置(Sc)を連続的に変更するように構成してある
ものである。

【０００７】[請求項３の発明]請求項３の発明は、上記
請求項１又は２の発明の構成において、さらに次のよう
に構成したものである。増量位置変更手段(20)は、テー
パ状の周面を有する規制部(21)と、外気温を検出する感
温部(22)とを有し、規制部(21)は、コントロールラック
(６)とガバナレバー(２)とを連結する連結具(４)が周面
に当接することで、コントロールラック(６)の燃料増量
側(Ｒ)への移動を規制するように構成し、感温部(22)
は、外気温に応じて規制部(21)を移動させるように構成
し、外気温が低い場合には規制部(21)の周面のうちの大
径の周面部分(21ｂ)が連結具(４)に当接可能になり、外
気温が高い場合には規制部(21)の周面のうちの小径の周
面部分(21ａ)が連結具(４)に当接可能になるように、感
温部(22)によって規制部(21)を移動させることにより、
冷始動の際に外気温が低い場合の始動増量位置(Sc2)
が、冷始動の際に外気温が高い場合の始動増量位置(Sc
1)よりも燃料減量側(Ｌ)となるように構成したものであ
る。

【０００８】

【発明の作用及び効果】［請求項１］上記請求項１の発
明は、例えば図１から図３に示すように、次の作用・効
果を奏する。即ち、冷始動の際に外気温が高い場合(例
えば−１５℃以上)には、増量位置変更手段(20)によっ
て燃料供給ポンプ(５)のコントロールラック(６)は、所
定の燃料増量が確保できる冷始動増量位置(Sc1)に位置
する。そして、上記燃料供給ポンプ(５)は、その冷始動
増量位置(Sc1)に対応する量の燃料を燃焼室内へ供給す
る。

【０００９】一方、冷始動の際に外気温が低い場合(例
えば−１５℃〜−２０℃程度)には、上記増量位置変更
手段(20)によって上記コントロールラック(６)が、上記
外気温が高い場合の冷始動増量位置(Sc1)よりも燃料減
量側(Ｌ)となる冷始動増量位置(Sc2)に位置する。これ
により、上記燃料供給ポンプ(５)は、上記外気温が高い
場合の冷始動増量位置(Sc1)よりも減量した量の燃料を
燃焼室内へ供給する。

【００１０】また、上記冷始動増量位置(Sc)は、図３
(Ｂ)に示すように、暖始動の際の暖始動増量位置(Sh)よ
りも燃料増量側(Ｒ)に位置することにより、外気温が低
いためにコントロールラック(６)の冷始動増量位置(Sc
2)が、上記外気温が高い場合の冷始動増量位置(Sc1)よ
りも燃料減量側(Ｌ)となっても、冷始動を行うために必
要な始動増量は確保される。

【００１１】このように、冷始動の際に外気温が低いた
めに燃料の燃焼性が低下しているときには、燃焼室内へ
供給される燃料量が減量されることにより、冷始動の際
に外気温が低いために排気ガス中に黒煙が発生すること
が低減される。また、冷始動を行うために必要な始動増
量は確保されることにより、上記冷始動の際の黒煙発生
の低減と、上記冷始動の際の始動性とを両立させること
ができる。

【００１２】［請求項２］上記請求項２の発明は、上記
請求項１の発明の作用・効果に加え、さらに次の作用・
効果を奏する。増量位置変更手段(20)が、冷始動の際の
外気温に応じてコントロールラック(８)の燃料増量位置
(Sc)を連続的に変更することにより、外気温が低下する
に従って燃料の燃焼性が低下しても、その燃焼性の低下
に応じた燃料減量を行うことができる。従って、上記冷
始動の際の黒煙発生の低減できながら、その冷始動の際
の燃料減量が過度に行われることを防止でき、冷始動で
の始動性を確実に確保できる。

【００１３】［請求項３］上記請求項３の発明は、上記
請求項１又は２の発明の作用・効果に加え、例えば図２
と図３とに示すように、さらに次の作用・効果を奏す
る。即ち、冷始動の際に外気温が高い場合(例えば−１
５℃以上)には、増量位置変更手段(20)の感温部(22)に
よって規制部(21)が、図２中の実線図に示す位置に移動
している。この場合、連結具(４)が上記規制部(21)の小
径の周面部分(21ａ)に当接することで、図３(Ａ)の実線
図に示すように、コントロールラック(６)は、燃料増量
側(Ｒ)の冷始動増量位置(Sc1)まで移動し、燃料供給ポ
ンプ(５)は、その冷始動増量位置(Sc1)に対応する量の
燃料を燃焼室内へ供給する。

【００１４】一方、冷始動の際に外気温が低い場合(例
えば−１５℃〜−２０℃程度)には、上記感温部(22)に
よって上記規制部(21)が図２中の二点鎖線図に示す位置
に移動し、上記連結具(４)が上記規制部(21)の大径の周
面部分(21ｂ)に当接する。この場合、図３(Ａ)の二点鎖
線図に示すように、上記コントロールラック(６)は、上
記冷始動増量位置(Sc1)よりも燃料減量側(Ｌ)となる冷
始動増量位置(Sc2)に位置し、燃料供給ポンプ(５)から
燃焼室内への燃料供給が、上記外気温が高い場合よりも
減量される。

【００１５】このように、増量位置変更手段(20)は、テ
ーパ状の規制部(21)を感温部(22)で移動させるといった
比較的簡単な構成であるため、上述の冷始動の際の黒煙
発生の低減と、冷始動の際の始動性との両立を低コスト
で行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるエンジンの
燃料制御装置の実施の一形態について図１から図３を用
いて説明する。図１は上記燃料制御装置を用いたガバナ
装置を示す縦断面図、図２は図１中のII−II線矢視断面
図である。図３(Ａ)(Ｂ)は上記燃料制御装置の作用を説
明するための図である。

【００１７】図１に示すように、ガバナケース(１)内に
は、第１のガバナレバー(2A)と第２のガバナレバー(2B)
とからなるガバナレバー(２)を有しており、その第１の
ガバナレバー(2A)は、レバー連結具(４)を介して、ポン
プケース(７)内の燃料噴射ポンプ[燃料供給ポンプ](５)
のコントロールラック(６)に連結されている。そして、
上記第１のガバナレバー(2A)が、ガバナ力(Ｇ)とガバナ
スプリング[図示せず]の張力との釣り合い位置へ揺動す
ることで、その揺動に応じて上記コントロールラック
(６)が移動し、これによって燃料噴射ポンプ(５)から燃
料噴射ノズル[図示せず]を介して燃焼室内へ噴射される
燃料噴射量が調整される。

【００１８】即ち、上記レバー連結具(４)は、その一端
部に第１のガバナレバー(2A)の上部を連結してあり、他
端部に上記コントロールラック(６)から突出した雄ねじ
部(９)を貫通させてある。そして、その雄ねじ部(９)に
雌ねじ(10)を螺着させることにより、レバー連結具(４)
とコントロールラック(６)とを連結してある。なお、上
記レバー連結具(４)の他端部には、コントロールラック
(６)から突出したピン(11)を係合してあり、これによっ
てレバー連結具(４)が自重で下方へ傾くのを防止してあ
る。

【００１９】一方、上記第１のガバナレバー(2A)の下端
部はガバナスリーブ(13)の一端部に当接してあり、その
ガバナスリーブ(13)の他端部はガバナウエイト(14)に当
接してある。そのガバナウエイト(14)は、カム軸(15)に
連動して回転するように構成してあり、そのカム軸(15)
はエンジンのクランク軸[図示せず]に連結してある。そ
して、カム軸(15)の回転によって生じたガバナウエイト
(14)の遠心力が、ガバナスリーブ(13)によってガバナ力
(Ｇ)に変換され、そのガバナ力(Ｇ)が第１のガバナレバ
ー(2A)に作用する。

【００２０】また、上記第１のガバナレバー(2A)の上端
部は、上記第２のガバナレバー(2B)に設けたトルクアッ
プ装置[図示せず]を介して第２のガバナレバー(2B)に連
動連結してあり、その第２のガバナレバー(2B)には上記
ガバナスプリングを接続してある。そのガバナスプリン
グの張力は調速レバー[図示せず]によって変更されるよ
うにしてある。なお、上記燃料噴射ポンプ(５)は、上記
カム軸(15)に設けたカム(16)によって駆動されるように
なっている。

【００２１】上記コントロールラック(６)は、次の構成
によって、エンジン始動の際には始動増量位置になる。
即ち、上記レバー連結具(４)の他端部にはスタートスプ
リング(３)の一端部を接続してあり、そのスタートスプ
リング(３)の他端部は上記ガバナケース(１)の側壁に固
定してある。そして、スタートスプリング(３)によって
上記コントロールラック(６)が燃料増量側(Ｒ)[図中で
は左方向]へ付勢されることにより、エンジン始動の際
にはコントロールラック(６)が始動増量位置になる。ま
た、上記コントロールラック(６)は、形状記憶合金など
からなる暖始動時燃料制限機構[図示せず]によって、暖
始動の際には所定の暖始動増量位置(Sh)[図３(Ｂ)の一
点鎖線図参照]に規制されるようになっている。その暖
始動増量位置(Sh)は、冷始動の際にコントロールラック
(６)が位置する冷始動増量位置(Sc)よりも燃料減量側
(Ｌ)の位置に設定されている。

【００２２】さらに、上記レバー連結具(４)の他端部に
は押動部(19)を垂設してあり、その押動部(19)に、増量
位置変更手段(20)の規制部(21)が当接可能になってい
る。即ち、その増量位置変更手段(20)は、図２に示すよ
うに、上記規制部(21)に加えて、外気温を検出する感温
部(22)と、上記規制部(21)を上記感温部(22)側へ付勢す
る付勢部(23)とを有している。そして、増量位置変更手
段(20)は、冷始動の際の外気温に応じて上記コントロー
ルラック(６)の冷始動増量位置(Sc)を変更するようにな
っている。

【００２３】つまり、上記規制部(21)は、テーパ状の周
面を有しており、その周面の先端[図２中では左側]が小
径の周面部分(21ａ)となり、基端側[図２中では右側]が
大径の周面部分(21ｂ)となるようにしてある。上記感温
部(22)は、ワックスの熱膨張を利用したサーモスタット
や形状記憶合金やバイメタルなどを用いて構成してあ
り、上記ポンプケース(７)から外方へ突出するように配
置してある。そして、感温部(22)は、上記検出した外気
温が低くなると上記規制部(21)を上記付勢部(23)側[図
２中では左側]へ押動するようにしてある。上記付勢部
(23)は、上記ポンプケース(７)の側壁に螺着したボルト
(24)と、ピストン(25)との間にスプリング(26)を配置し
てあり、そのスプリング(26)によってピストン(25)を介
して上記規制部(21)を上記感温部(22)側[図２中では右
側]へ付勢するようになっている。

【００２４】また、上記ガバナケース(１)には、図１に
示すように、エンジン停止用の停止ソレノイド(30)を配
置してある。そして、エンジン停止の際には、上記停止
ソレノイド(30)のロッド(31)が下降して、停止レバー(3
2)の上端部が押し下げられ、これによって停止レバー(3
2)が揺動して、停止レバー(32)の下端部がレバー連結具
(４)の当接部(34)を燃料減量方向(Ｌ)[図１中では右方
向]へ押動する。すると、上記レバー連結具(４)が、第
１のガバナレバー(2A)を置き残した状態でコントロール
ラック(６)を燃料停止位置[図１中では右側の位置]へ移
動させ、これによって燃料噴射ポンプ(５)の燃料供給が
停止する。なお、上記停止レバー(32)は、停止ソレノイ
ド(30)のロッド(31)が上昇しているときには、スプリン
グ(33)の張力でレバー連結具(４)と当接しない位置に退
避している。

【００２５】上記増量位置変更手段(20)は、図２と図３
とに示すように、次のように作用する。即ち、冷始動の
際に外気温が高い場合(例えば−１５℃以上)には、上記
感温部(22)によっては上記規制部(21)が押動されず、そ
の規制部(21)は、図２中の実線図に示すように、上記付
勢部(23)の付勢力で図２中の右方向へ移動している。こ
の場合、上記レバー連結具(４)の押動部(19)は、上記規
制部(21)の小径の周面部分(21ａ)に当接する。このとき
には、図３(Ａ)の実線図に示すように、上記コントロー
ルラック(６)は、燃料増量側(Ｒ)の第１の冷始動増量位
置(Sc1)まで移動する。これにより、上記燃料噴射ポン
プ(５)は、その第１の冷始動増量位置(Sc1)に対応する
燃料噴射量を燃焼室内へ噴射する。

【００２６】一方、冷始動の際に外気温が低い場合(例
えば−１５℃〜−２０℃程度)には、上記感温部(22)
は、その外気温を検出することで上記規制部(21)を図２
中の左方向へ押動する。すると、上記規制部(21)が図２
中の左方向へ動いて[図２中の二点鎖線図の状態]、上記
レバー連結具(４)の押動部(19)が、規制部(21)の大径の
周面部分(21ｂ)に当接する。この場合、上記コントロー
ルラック(６)は、上記第１の冷始動増量位置(Sc1)まで
移動することが規制され、図３(Ａ)の二点鎖線図に示す
ように、上記第１の冷始動増量位置(Sc1)よりも燃料減
量側(Ｌ)となる第２の冷始動増量位置(Sc2)に位置す
る。これにより、上記燃料噴射ポンプ(５)は、上記第１
の冷始動増量位置(Sc1)の場合よりも減量した燃料噴射
量で燃焼室内へ噴射する。

【００２７】また、上記第２の冷始動増量位置(Sc2)
は、図３(Ｂ)に示すように、上述の暖始動増量位置(Sh)
よりも燃料増量側(Ｒ)に位置するように設定してあり、
これによって冷始動での始動増量状態を確保するように
してある。なお、エンジンの冷始動あるいは暖始動の完
了後には、エンジン温度が上昇することで上記感温部(2
2)が後退し、上記規制部(21)が図２中の実線図の状態に
戻る。これにより、上記コントロールラック(６)は、図
２中の実線図の位置まで移動可能になる。そして、上記
燃料噴射ポンプ(５)は、その位置まで燃料増量可能にな
る。

【００２８】上記実施の形態は、次のように変更可能で
ある。即ち、上記増量位置変更手段(20)の感温部(22)
は、冷始動の際の外気温に応じて上記規制部(21)の位置
を図２中の左方向へ連続的に変更するように構成しても
よいが、これに限られるものではなく、例えば、上記感
温部(22)は、冷始動の際の外気温が所定の低温以下のと
きの位置と、その外気温が上記所定の低温を越えたとき
の位置との２段階のみ切り替わるように構成してもよ
い。

【００２９】また、上記説明では、メカニカルガバナ装
置の場合を例にしたが、本発明は電子ガバナ装置であっ
ても適用できる。この電子ガバナ装置の場合、増量位置
変更手段(20)を、コントロールラック(６)の駆動を制御
する制御部のプログラムとして構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるエンジンの燃料制御装置の実施
の一形態を示すものであり、上記燃料制御装置を用いた
ガバナ装置を示す縦断面図である。

【図２】図１中のII−II線矢視断面図である。

【図３】図３(Ａ)(Ｂ)は上記燃料制御装置の作用を説明
するための図である。

【符号の説明】

２…ガバナレバー、４…レバー連結具、５…燃料噴射ポ
ンプ、６…コントロールラック、20…増量位置変更手
段、21…規制部、21ａ…規制部の小径の周面部分、21ｂ
…規制部の大径の周面部分、22…感温部、Ｒ…燃料増量
側、Ｌ…燃料減量側、Sc・Sc1・Sc2…冷始動増量位置、
Sh…暖始動増量位置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの燃焼室へ燃料供給を行う燃料
   供給ポンプ(５)にコントロールラック(６)を付設し、冷
   始動の際に上記コントロールラック(６)が位置する冷始
   動増量位置(Sc)を、暖始動の際に上記コントロールラッ
   ク(６)が位置する暖始動増量位置(Sh)よりも燃料増量側
   (Ｒ)になるように上記コントロールラック(６)を制御す
   るエンジンの燃料制御装置において、 上記コントロールラック(６)の冷始動増量位置(Sc)を変
   更する増量位置変更手段(20)を設け、 その増量位置変更手段(20)は、冷始動の際において外気
   温が低い場合のコントロールラック(６)の始動増量位置
   (Sc2)を、冷始動の際において外気温が高い場合のコン
   トロールラック(６)の始動増量位置(Sc1)よりも燃料減
   量側(Ｌ)へ設定するように構成してある、 ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエンジンの燃料制御装
   置において、 前記増量位置変更手段(20)は、前記冷始動の際の外気温
   に応じて前記コントロールラック(６)の燃料増量位置(S
   c)を連続的に変更するように構成してある、 ことを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のエンジンの燃料
   制御装置において、 前記増量位置変更手段(20)は、テーパ状の周面を有する
   規制部(21)と、外気温を検出する感温部(22)とを有し、 上記規制部(21)は、前記コントロールラック(６)とガバ
   ナレバー(２)とを連結する連結具(４)が上記周面に当接
   することで、上記コントロールラック(６)の燃料増量側
   (Ｒ)への移動を規制するように構成し、上記感温部(22)
   は、外気温に応じて上記規制部(21)を移動させるように
   構成し、 外気温が低い場合には上記規制部(21)の周面のうちの大
   径の周面部分(21ｂ)が上記連結具(４)に当接可能にな
   り、外気温が高い場合には上記規制部(21)の周面のうち
   の小径の周面部分(21ａ)が上記連結具(４)に当接可能に
   なるように、上記感温部(22)によって上記規制部(21)を
   移動させることにより、冷始動の際に外気温が低い場合
   の前記始動増量位置(Sc2)が、冷始動の際に外気温が高
   い場合の前記始動増量位置(Sc1)よりも燃料減量側(Ｌ)
   となるように構成した、ことを特徴とするエンジンの燃
   料制御装置。