JP2518200B2 - 燃料噴射ポンプの噴射量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジンに設けられる燃料噴射ポ
ンプの噴射量制御装置に関する。

〔従来の技術および問題点〕

燃料噴射ポンプのプランジャは往復動して燃料を噴射
し、噴射行程は、通常プランジャに形成された通路がポ
ンプの燃料貯溜室に連通することにより燃料がこの貯溜
室へ還流し、終了するようになっている。プランジャの
外周面に形成され上記通路に連通する溝は、プランジャ
の軸心に対して傾斜している。したがってプランジャを
軸心周りに回転変位させると溝と燃料貯溜室とが連通す
る時期が変わり、すなわちプランジャの有効ストローク
が変わり、噴射量が変化する。

さて、このように燃料噴射量を制御するため、すなわ
ちプランジャを回転変位させるため、従来、コントロー
ルラックをプランジャの外周に嵌合したピニオンに噛合
し、このコントロールラックを、エンジンの回転に応じ
て外方へ拡がるフライウエイトに連結したものがある。
このようなフライウエイト及びそれと連動するコントロ
ールラックは、回転に応じて素早く変位するものであ
り、通常時は機関回転数に対して応答性の優れた良好な
燃料噴射量制御が実現されるが、燃料噴射量が比較的少
ないアイドル時等の機関低回転時においては通常フリク
ション等が大きく影響して回転変動が生じるために、こ
の回転変動に良好に追従して燃料噴射量が変化される
と、アイドル回転が安定しないだけでなく、燃料噴射量
は過剰に増減されて特に燃料減量側においてエンストが
起きる可能性がある。このような燃料噴射量の過剰な増
減を防止するために、実開昭57−83245号公報及び実開
昭58−86443号公報には、このような燃料噴射ポンプの
噴射量制御装置において、フライウエイトを含むガバナ
系にダンパを直結するものが記載されている。このよう
な構成は、機関低回転時の回動変動に対してダンパが機
能するために過剰な燃料噴射量の増減を防止することが
できるが、その一方で通常時においても、ダンパが機能
して燃料噴射量制御の応答性が悪化する問題を有してい
る。

なお、後述する本発明の構成に外見上類似した構成が
実開昭58−35631号公報に開示されているが、これは加
速時を考慮したもので、コントロールラックの燃料増量
側にダンパを設けており、本発明とは本質的に異なる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による燃料噴射ポンプの噴射量制御装置は、エ
ンジンの回転に応動して往復動し、燃料を噴射するプラ
ンジャを備えた燃料噴射ポンプであって、コントロール
ラックが、エンジンの回転に応じて変位するフライウエ
イトに連動して変位し、このコントロールラックの位置
によって上記プランジャの軸心周りの回転角度位置が変
化し、燃料噴射量が変化する燃料噴射ポンプの噴射量制
御装置において、燃料噴射量を所定量以下にするように
コントロールラックが変位する時にだけ、コントロール
ラック系と当接してダンパ効果を発揮する流体ダンパを
設けたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す。この図において、
プランジャ11はその軸心に沿って往復動し、シリンダボ
ア12内のポンプ室13を拡大収縮して燃料噴射を行なう。
プランジャ11の内部にはポンプ室13に連通する通路14が
穿設され、またプランジャ11の外周面には軸心に対して
傾斜するとともに通路14に連通する溝15が形成される。
しかしてプランジャ11が下降してポンプ室13が拡大され
る時、図示しない燃料貯溜室内の燃料は孔16を介してポ
ンプ室13内に吸入される。またプランジャ11が上昇して
ポンプ室13が収縮される時、ポンプ室13内の燃料はデリ
バリ弁17を押開けて外部へ噴射される。このプランジャ
11の上昇行程において溝15が孔16に連通するとポンプ室
13内の燃料は孔16を通って燃料貯溜室へ還流し、燃料噴
射は終了する。

カムシャフト21は図示しないギアを介してエンジンの
回転を伝達されて回転する。カムシャフト21にはカム22
が形成され、プランジャ11の下端部18はばね19に付勢さ
れてこのカム22に常時接触するようになっている。した
がってカムシャフト21が回転すると、プランジャ11はカ
ム22の形状に従って往復動する。

カムシャフト21の先端にはフライウエイト23が枢支さ
れる。フライウエイト23は複数設けられ、その外方に配
設された支持板24との間にはばね25が設けられる。した
がってカムシャフト21が回転すると、フライウエイト23
は遠心力を受け、この遠心力とばね25の弾発力がつり合
う位置まで外方へ拡がる。各フライウエイト23はカムシ
ャフト21の軸心上においてピン26により相互に連結さ
れ、またこのピン26にはスライディングウエイトシャフ
ト27が連結される。しかしてフライウエイト23が外方へ
拡がる時、スライディングウエイトシャフト27ば図の左
方へ変位する。

スライディングウエイトシャフト27の先端には、ピン
28を介してフローティングレバー31の一端が連結され
る。フローティングレバー31は支点32に回転自在に支持
され、フライウエイト23が外方へ拡がってスライディン
グウエイトシャフト27が左方へ変位した時、支点32を中
心として時計周りに回動するようになっている。フロー
ティングレバー31の他端にはコントロールラック33の端
部35が連結される。コントロールラック33は図示しない
支持部材により往復動自在に支持れており、プランジャ
11を支持するケーシング（図示せず）に設けられたピニ
オン34に噛合する。

したがって、エンジン回転数が高くなると、フライウ
エイト23が外方へ拡がってフローティングレバー31が時
計周りに回転し、コントロールラック33は右方へ変位す
る。しかしてプランジャ11が回転変位し、溝15と孔16が
連通するときのプランジャ11のストロークが変化して燃
料噴射量が減量するようになっている。

なお、支点32は図示しないアクセルペダルに連動して
変位する。

以上の構成は基本的に従来公知であり、本実施例では
次に述べる制御機構41を有することが特徴である。

制御機構41は、コントロールラック33が変位して燃料
噴射量が減少する側、すなわち図中コントロールラック
33の右側に設けられ、燃料噴射ポンプのケーシング36の
外壁面に取付けられる。制御機構41のシェル42は、硬質
ゴムから成るダイヤフラム43により定圧室44と空気室45
に区画される。定圧室44はケーシング36に穿設された穴
37を介してケーシング36内に連通し、常時一定圧になて
いる。一方、空気室45はパイプ46を介してジェット47に
接続される。ジェット47はオリフィス48を有し、大気に
連通する。すなわち、空気室45はオリフィス48を介して
大気に連通する。ロッド49はダイヤフラム43に連結さ
れ、シェル42およびケーシング36を貫通してケーシング
36内に延び、このロッド49の突出端50はコントロールラ
ック33の端部35に対向する。空気室45にはばね51が設け
られる。

本実施例装置は以上の構成を有するので、次のように
作用する。

エンジンはアイドル運転状態にあると仮定する。この
場合、支点32はスロットル開度によって定まる一定位置
にあるが、ピストン・クランク機構に特有の回転変動が
あくため（例えば第２図に示すような変動）カムシャフ
ト21にも回転変動が生じ、したがってフローティングレ
バー31は支点32を中心として振動し、これによりコント
ロールラック33は長さ方向に振動する。なお、燃料噴射
は、回転数が極小値をとる時（第２図に符号Ｅで示す）
行なわれるようになっている。

制御機構41が設けられない場合、コントロールラック
33はエンジンの回転変動と同様に振動し、これにより燃
料噴射量も変動することとなる。第３図は低回転域にお
けるコントロールラック33の変位と燃料噴射量の関係を
示すものであるが、この図から理解されるように、ラッ
ク33が増量側に変位（符号Ｐで示す）すると、噴射量は
いったん大きく増加（符号Ａで示す）した後減少し（符
号Ｂで示す）、その後振幅を小さくしつつ増減をくり返
して一定値（符号Ｃで示す）に落着く。このようにラッ
ク33が増量側あるいは減量側に変位すると、それ以上に
噴射量が増減することとなる。すなわちコントロールラ
ック33の応答性は低回転域では良すぎる。したがって、
エンジンの回転変動に伴いアイドル運転状態が不安定と
なり、不規則な振動を発生する。またアクセルペダルを
急に戻してラック33が第１図の右方へ変位した場合、燃
料が減量しすぎてエンストをおこすおそれがある。

しかし、本実施例においては制御機構41が設けられて
いるので、コントロールラック33が減量側に変位しすぎ
るとこのラック33の端部35がロッド49の突出端50に当接
し、ラック33の変位が規制される。すなわちコントロー
ルラック33がロッド49を押して第１図の右方へ変位する
と、空気室45内の空気ジェット47を通って大気中へ放出
され、このときの流路抵抗およびばね51の弾発力によっ
てコントロールラック33は急激に減速して停止し、増量
側へ復帰し始める。第４図の実線Ｒはこのときのラック
33の変位を示す。一方、ロッド49は、コントロールラッ
ク33が復帰するとばね51により復原し、このとき空気室
45内へはジェット47を介して空気が導入される。第４図
の鎖線Ｓはこのときのロッド49の変位を示す。

このようにしてラック33が燃料の減量側へ変位しすぎ
るのを抑制するようにしたため、このラック33の振動の
振幅が抑えられ、アイドル回転が安定する。またアクセ
ルペダルを開放して回転数を低下させようとする時、ラ
ック33が急に右方へ変位するのを抑制して燃料が急に減
量するのを防止し、エンストを起こすことが回避され
る。

なお、コントロールラック33の位置変動の抑制は、第
３図において過剰応答（符号Ａと符号Ｃにおける噴射量
の差）を除去する分に留めるのがよく、このためには、
ジェント47のオリフィス48の大きさを適当に定めればよ
い。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、アイドル回転時に燃料
噴射量が増減しすぎることがなくなり、アイドル回転が
安定する。また燃料が急激に減少することがなるなるの
で、エンストの発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、 第２図はエンジンの回転数の変動を示すグラフ、 第３図はコントロールラックの変位と燃料噴射量の変化
を示すグラフ、 第４図は実施例装置におけるコントロールラックの変位
を示すグラフである。 11……プランジャ、 33……コントロールラック、 41……制御機構。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転に応動して往復動し、燃料
   を噴射するプランジャを備えた燃料噴射ポンプであっ
   て、コントロールラックが、エンジンの回転に応じて変
   位するフライウエイトに連動して変位し、このコントロ
   ールラックの位置によって上記プランジャの軸心周りの
   回転角度位置が変化し、燃料噴射量が変化する燃料噴射
   ポンプの噴射量制御装置において、燃料噴射量を所定量
   以下にするようにコントロールラックが変位する時にだ
   け、コントロールラック系と当接してダンパ効果を発揮
   する流体ダンパを設けたことを特徴とする燃料噴射ポン
   プの噴射量制御装置。