JP2506266Y2 - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は内燃機関の燃料供給制御装置に関する。

（従来技術及びその問題点） 黒煙の発生は例えば急加速時やクラック嵌入時等、急
激に負荷がかかる場合に起り易く、その原因は燃料供給
量が急激に増加するのに対して空気供給量の増加が遅
れ、燃料供給過多になるからである。

燃料供給制御としては、燃料増減ラックの最大燃料供
給量制御用のラックストッパーを可変とし、可変ストッ
パーにより燃料増減ラックの燃料増方向の移動を制御す
ることが有効である。

このような可変ストッパーを採用した燃料供給制御装
置としては、実開昭59-5729のような装置があり、可変
ストッパーを作動させる駆動源としてブースト圧を利用
している。即ちブースト圧の上昇に伴い可変ストッパー
を燃料増側に移動するようにしている。ところがブース
ト圧を利用した場合には、比較的高速回転域、例えば第
２図のクラッチの嵌入可能な最大回転数N1から規格回転
数N2の間ではブースト圧は回転数に比例するので有効で
あるが、比較的低速回転域、例えば第２図のアイドル回
転数N0から回転数N1の間では、特に急加速等にブースト
圧の上昇が遅れ、回転数に比例しなくなり、制御が不安
定になる。

特にブースト圧は、圧縮及び膨脹の体積変化が伴なう
気体を、圧力源としていることから、低速域での制御性
能は期待できないのである。

また実開昭61-36137のように電磁弁（あるいはエアピ
ストン）により始動時の燃料噴射量を制限した装置もあ
るが、これは発電用機関の始動時のみの燃料噴射量制限
しかできず、舶用機関等のバリアブル機関用としては、
加速時等の過渡制御はできない。すなわち始動時のみの
ワンポイント制御である。また構造が複雑であり、コス
トも高い。

（考案の目的） 本考案の目的は、潤滑油圧を、燃料制御の要素として
利用することにより、特に低速回転域において可変スト
ッパーの移動を回転数に比例して正確に制御できるよう
にすることにより、急加速時やクラッチ嵌入時等、急激
に負荷がかかる場合に確実に燃料供給を制御することで
ある。

（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するために本考案は、燃料増減用ラッ
ク２に対してラック移動方向に対向するラックストッパ
ー８を、ストッパーケース10内に、ラック移動方向移動
変位可能に嵌合し、ラックケース10内には、ストッパー
を燃料増方向側に移動させるための油圧室13を形成する
と共に燃料減方向側に付勢するばね12を設け、上記油圧
室13を、機関回転数増加に比例して吐出潤滑油圧が増加
する潤滑油ポンプ18に接続して、潤滑油圧が上昇するに
従いばね12に抗してストッパー８を燃料増側に移動する
ように構成している。

（実施例） 本考案による燃料供給制御装置の縦断面図を示す第１
図において、舶用ディーゼル機関の燃料噴射ポンプ１は
燃料噴射ポンプケース５に装着され、燃料増減ラック２
の前後方向の移動により燃料噴射量が増減される。なお
第１図では便宜上ラック２の燃料増方向を後方とし、燃
料減方向を前方としている。

燃料供給制御装置は、ストッパーケース３、ストッパ
ー８、ケース蓋10及びコイルばね12から構成されてい
る。ストッパーケース３は燃料噴射ポンプケース５に固
着され、前側から順にラック突入孔22、ロッド部嵌合孔
15及びストッパー嵌合孔６が形成されており、上記３つ
の孔22、15、６は前方から後方へと連通すると共に、ラ
ック２の軸心と同一軸心に揃えられている。

ケース蓋10はストッパー嵌合孔６の後端部に螺着さ
れ、ストッパー８はストッパー嵌合孔６内に前後方向移
動自在に嵌合し、ストッパー８によりストッパー嵌合孔
６内を前側の油圧室13と後側のばね室14とに区画してい
る。ばね12はばね室14内に配置されると共に、ストッパ
ー８とケース蓋10の間に縮設され、ばね12の弾性力によ
りストッパー８を前方（燃料減方向）に付勢している。
ストッパー８の前端部には小径の先端ロッド部8aが一体
に形成されており、ロッド部8aはロッド部嵌合孔15内に
嵌合すると共に、ラック突入孔22内に突入し、ラック２
の後端縁に対向している。

ケース蓋10の筒状部分は孔６内を前方に延び、その前
端縁10aは最終ストッパー部としてストッパー８の後面
の環状突起8bに間隔Ｓを隔てて対向している。

油圧室13は油路16及び機関の潤滑油路17を介して機関
の潤滑油ポンプ18の吐出部に接続している。即ち機関の
潤滑油を油圧室13内に供給することにより、機関回転数
の増加に比例して油圧室の圧力が増加するように構成し
ている。ばね室14は油路19及び機関内の通路21を介して
オイルパン20に連通している。21はＯリングであり、ケ
ース蓋10の内周面に嵌着され、ばね室14の後部をシール
している。

なお第１図の状態は油圧室13内の油圧がある程度上昇
して、ストッパー８がばね12に抗して少し後方に移動し
た状態を示しており、その時のストッパー部10aと突起8
bとの間隙をＳとして表示しているが、油圧が０の時に
はストッパー８は前方に移動しており、従って間隙Ｓは
第１図の状態よりも大きい。

第２図において、潤滑油の圧力は曲線Ｘで示すよう
に、アイドル回転数N0からクラッチ嵌入可能な最大回転
数N1までの間では回転数に比例して増加し、N1より回転
数が大きくなると圧力制御弁の作用により概ね横這い状
態に増加する。上記比例している区間N0〜N1において、
第１図のストッパー８が最前端位置から最後端位置（ス
トッパ部10aと突起部8bが当接する位置）までばねに抗
して後方に移動するようにばね12のセット荷重及びばね
力が設定されている。従って第２図の潤滑油圧の区間A1
はばね力に抗してストッパーが動く区間であり、潤滑油
圧の区間A2は油圧がばね力よりも大きくなって第１図の
ストッパー８が最後端位置で停止している区間である。

また第２図において、曲線Y2はストッパー８の変位を
示している。

（作用） 機関始動後、第２図のアイドル回転数N0から回転数が
上昇するに従い、第１図のストッパー８の前端縁は第２
図の曲線Y2のように回転数に比例して燃料増側へと変位
し、最大燃料制限量を増加させていく。クラッチ嵌入可
能な最大回転数N1で第１図のストッパー８がストッパー
部10aに当接することにより、ストッパー８の燃料増側
への移動は停止する。N1よりも回転数が増加しても、ス
トッパー８の位置は変位しない。

機関を緩かに加速していく場合には第２図の曲線Y1で
示すようにラック位置も回転数に比例して燃料増側に移
動し、例えば回転数N1においてクラッチを嵌入すると急
速に負荷が増加するので、ラック位置は急激に燃料増側
に立ち上がり、最大燃料制限位置R2で制御される。

機関を急加速した場合には、区間N0〜N1の範囲内にお
いて曲線Y1が急激に燃料増側に立ち上がろうとするが、
最大燃料制限量は曲線Y2の範囲内で規制され、従って燃
料供給過多は防がれる。

また区間N0〜N1の範囲で急激にクラッチを嵌入し、急
激に負荷が増加する場合には、ラック位置は区間N0〜N1
内におけるクラッチを入れた回転数箇所から急激に増量
側に立ち上がろうとするが、最大燃料制限量は曲線Y2の
範囲内で規制され、従って燃料供給過多は防がれる。

（考案の効果） 以上説明したように本考案は、燃料増減用ラック２に
対してラック移動方向に対向するラックストッパー８
を、ストッパーケース10内に、ラック移動方向移動変位
可能に嵌合し、ラックケース10内には、ストッパーを燃
料増方向側に移動させるための油圧室13を形成すると共
に燃料減方向側に付勢するばね12を設け、上記油圧室13
を、機関回転数増加に比例して吐出潤滑油圧が増加する
潤滑油ポンプ18に接続して、潤滑油圧が上昇するに従い
ばね12に抗してストッパー８を燃料増側に移動するよう
に構成しているので、次のような利点がある。

（１）ストッパーの駆動源として利用する潤滑油は、ブ
ースト圧の気体とは異なり、体積変化が生じない加圧媒
体であるので、ブースト圧のように体積変化する気体を
利用した場合に比べ、例えばアイドル回転数N0からクラ
ッチ嵌入可能な最大回転数N1に至る間の低速回転域にお
いて、回転数の増加に正確に比例してストッパー８の位
置を燃料増側へと移動させることができる。

従って機関を急加速した場合や急激にクラッチを嵌入
した場合等のように急激に負荷がかかった場合に、空気
供給不足による燃料供給過多を防げる。

（２）機関の潤滑油をストッパー移動の動力源として利
用するので、ブースタ圧を利用する従来例と比べて簡単
に潤滑油を導出でき、構造が簡単であると共に、コスト
も安くつく。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した燃料供給制御装置の縦断面
図、第２図は回転数に対する潤滑油圧並びにラック位置
の変化を示すグラフである。１……燃料噴射ポンプ、２
……燃料増減ラック、８……ストッパー、10……ストッ
パーケース、12……ストッパー用ばね、18……潤滑油ポ
ンプ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料増減用ラック（２）に対してラック移
   動方向に対向するラックストッパー（８）を、ストッパ
   ーケース（10）内に、ラック移動方向移動変位可能に嵌
   合し、ラックケース（10）内には、ストッパーを燃料増
   方向側に移動させるための油圧室（13）を形成すると共
   に燃料減方向側に付勢するばね（12）を設け、上記油圧
   室（13）を、機関回転数増加に比例して吐出潤滑油圧が
   増加する潤滑油ポンプ（18）に接続して、潤滑油圧が上
   昇するに従いばね（12）に抗してストッパー（８）を燃
   料増側に移動するように構成したことを特徴とする内燃
   機関の燃料供給制御装置。