JP2725110B2 - ディーゼルエンジンの電気制御式急加速時燃料制限装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
電気制御式急加速時燃料制限装置に関する。

【０００２】

【技術の背景】ディーゼルエンジンの急加速時には、過
給機の応答遅れ、又は燃料噴射ポンプのコントロールラ
ックのオーバーラン、などの原因により、一時的に黒煙
が発生することがある。 ○（過給機の応答遅れの場合） ディーゼルエンジンを低速から高速へ急加速した直後に
おいて、エンジンの回転上昇速度に対して過給機の吸気
圧力の上昇速度が空気の圧縮性のため遅れる。これによ
り、燃料噴射量に対して空気量が不足して、黒煙が発生
する。

【０００３】○（コントロールラックのオーバーランの
場合）図４参照 調速レバー１を低速位置Ｌから高速位置Ｈへ急加速操作
すると、ガバナスプリング１１の張力が急に強くなり、
スプリング側レバー１０ａ及びガバナレバー１０を介し
て噴射ポンプ３のコントロールラック７を燃料増量側Ｅ
へ急激に移動させる。すると、スプリング側レバー１０
ａが全負荷位置4/4に達して燃料制限具１３に受け止め
られた後、コントロールラック７が運動慣性によりトル
クアップ位置Ｔｕを越えて始動増量位置Ｓにまでオーバ
ーランする。これにより、空気量に対して燃料噴射量が
過剰になって、黒煙が発生する。

【０００４】

【従来の技術】上記ディーゼルエンジンの急加速時の黒
煙の発生を防止するために、従来技術では、図４に示す
ディーゼルエンジンの電気制御式急加速時燃料制限装置
が、本出願人により先に提案された。（特願平２−４１
０８１１号）この装置は、次のように構成されている。
すなわち、ディーゼルエンジンの調速レバー１に燃料制
限指令スイッチ２を付設し、燃料噴射ポンプ３に燃料制
限作動器４を付設し、その燃料制限指令スイッチ２を、
燃料制限保持タイマ５を介して上記燃料制限作動器４に
指令作動可能に連係させて、燃料制限制御回路６を構成
する。

【０００５】そして、上記調速レバー１が低速位置Ｌ側
から高速位置Ｈ側へ向って操作された時に、この操作の
途中の燃料制限指令位置Ｍで、上記燃料制限指令スイッ
チ２が検出作動する事に基づき、上記燃料制限保持タイ
マ５で設定した燃料制限保持時間Ｔ１だけ、上記燃料制
限作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動させ続けて、前
記燃料噴射ポンプ３のコントロールラック７を燃料制限
位置Ｊに受け止めて置くように構成したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術では、
次の問題がある。調速レバー１が燃料制限指令位置Ｍ付
近の中速位置にセットされている場合、エンジンの振動
で調速レバー１が燃料制限指令スイッチ２を頻繁にオン
／オフさせる事がある。すると、燃料制限作動器が頻繁
に無駄作動し、その寿命が短くなる。本発明は、中速位
置にセットされた調速レバーが、燃料制限指令スイッチ
を誤作動させたときに、燃料制限作動器が無駄に作動し
て、その寿命が低下するのを防止することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記前提構造
において、上記課題を達成するために、例えば図１乃至
図３に示すように、次の改良構造を追加したものであ
る。すなわち、調速レバー１に燃料制限解除指令スイッ
チ８を付設し、この燃料制限解除指令スイッチ８を、燃
料制限遅延解除タイマ９を介して燃料制限制御回路６に
指令作動可能に連係させる。

【０００８】そして、上記調速レバー１が低速位置Ｌ側
から高速位置Ｈ側へ向って操作された時に、この操作の
途中の燃料制限指令位置Ｍよりも、少し低速側の燃料制
限解除指令位置Ｋで、上記燃料制限解除指令スイッチ８
が検出作動する事に基づき、上記燃料制限遅延解除タイ
マ９で設定した燃料制限遅延解除時間Ｔ２の経過後に
は、燃料制限保持タイマ５による燃料制限作動器４の燃
料制限位置Ｊへの進出作動を禁止するように構成する。

【０００９】上記調速レバー(１)の急加速操作時におい
て、この調速レバー(１)が燃料制限解除指令位置(Ｋ)を
通過するときの燃料制限解除指令スイッチ(８)の作動時
点(ｔ ₁₂ )から、燃料制限指令位置(Ｍ)を通過するときの
燃料制限指令スイッチ(２)の作動時点(ｔ ₁₁ )に至るまで
の間の時間(Ｔ３)をスイッチ作動時間差と呼ぶことにし
て、 このスイッチ作動時間差(Ｔ３)に前記燃料制限保持
タイマ(５)の燃料制限保持時間(Ｔ１)を加えた時間より
も、前記燃料制限遅延解除タイマ(９)の燃料制限遅延解
除時間(Ｔ２)の方が長くなるように設定したことを特徴
とする。

【００１０】

【作用】本発明は次のように作用する。 ○（タイマ５・９の作動）図３（Ａ）参照 調速レバー１を低速位置Ｌ側から高速位置Ｈ側へ向って
操作して行く。まず、調速レバー１が燃料制限解除指令
位置Ｋを通過する時点ｔ ₁₂ で、燃料制限解除指令スイッ
チ８が作動して、燃料制限遅延解除タイマ９をオンさせ
る。この作動時点ｔ ₁₂ から燃料制限遅延解除時間Ｔ２を
経過した時点で、その燃料制限遅延解除タイマ９がオフ
する。

【００１１】次に、調速レバー１が燃料制限指令位置Ｍ
を通過する時点ｔ ₁₁ で、燃料制限指令スイッチ２が作動
して、燃料制限保持タイマ５をオンさせる。この作動時
点ｔ ₁₁ から燃料制限保持時間Ｔ１を経過した時点で、そ
の燃料制限保持タイマ５がオフする。燃料制限保持タイ
マ５は、オンしている燃料制限保持時間Ｔ１だけ燃料制
限作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動させる。これに
対し、燃料制限遅延解除タイマ９は、燃料制限遅延解除
時間Ｔ２を経過してオフした後は、燃料制限保持タイマ
５が燃料制限作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動させ
るのを禁止して、燃料制限作動器４を燃料制限解除位置
Ｎに保持する。

【００１２】○（正規の燃料制限作動）図３（Ｂ）参照 調速レバー１を低速位置Ｌから高速位置Ｈへ急加速操作
した場合、燃料制限保持タイマ５は、燃料制限遅延解除
タイマ９がオンした直後にオンしてから燃料制限遅延解
除タイマ９がオフする前にオフする。これにより、燃料
制限保持タイマ５は、オンしている燃料制限保持時間Ｔ
１だけ燃料制限作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動さ
せる。すると、コントロールラック７が燃料制限位置Ｊ
に受け止められて、燃焼室での黒煙の発生が防止され
る。

【００１３】○（燃料制限の無駄作動の防止 その１）
図３（Ｃ）参照ここでは、 調速レバー１を低速位置Ｌから燃料制限解除
指令位置Ｋと燃料制限指令位置Ｍとの間に操作して、こ
こに位置させておいた場合について説明する 。 調速レバ
ー１が燃料制限解除指令位置Ｋを通過するときに、燃料
制限遅延解除タイマ９がオンし、燃料制限遅延解除時間
Ｔ２の経過後にオフする。燃料制限遅延解除タイマ９
は、このオフ以後には燃料制限保持タイマ５が燃料制限
作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動させるのを禁止す
る。これにより、このオフ以後にエンジンの振動により
調速レバー１が燃料制限指令スイッチ２を作動させて、
燃料制限保持タイマ５をオンさせても、燃料制限作動器
４は燃料制限解除位置Ｎに静止したまま保たれ、燃料制
限位置Ｊへ無駄に作動する事は無い。

【００１４】なお、調速レバー１が燃料制限解除位置Ｋ
と燃料制限指令位置Ｍとの中間位置におかれた状態にお
いて、燃料制限遅延解除時間Ｔを経過した後には、上述
のように燃料制限遅延解除タイマ９の働きで、燃料制限
作動器４が燃料制限解除位置Ｎに保たれる 。 調速レバー
１を上記中間位置におかれた状態から高速位置Ｈへ加速
操作したときには、燃料制限指令位置Ｍの通過時に、燃
料制限指令スイッチ２が作動して、燃料制限保持タイマ
５をオンさせるが、上記のように燃料制限遅延解除タイ
マ９の働きで燃料制限作動器４が燃料制限解除位置４に
保持される。 このときの調速レバー１の上記中間位置か
ら高速位置Ｈへの加速操作幅は、低速位置Ｌから高速位
置Ｈへの加速操作幅よりも小さい分だけ、エンジンの回
転速度の上昇に対する吸気流速の遅れ度合いが小さいの
で、空気不足による黒煙の発生が起こりにくい。

【００１５】○（燃料制限の無駄作動の防止 その２）
図３（Ｂ）・（Ｃ）参照 ここでは、調速レバー１を低速位置Ｌから燃料制限指令
位置Ｍを少し越えた位置に加速操作して、ここに位置さ
せた場合について説明する。 図３（Ｂ）に示すように、
調速レバー１が燃料制限解除指令位置Ｋを通過する時点
で燃料制限解除指令スイッチ８が作動して、燃料制限遅
延解除タイマ９がオンする。この直後に調速レバー１が
燃料制限指令位置Ｍを通過する時点で、燃料制限指令ス
イッチ２が作動して、燃料制限保持タイマ５がオンし、
燃料制限作動器４が燃料制限位置Ｊへ進出作動した後、
燃料制限保持時間Ｔ１の経過時に燃料制限解除位置Ｎへ
後退復帰する。

【００１６】この調速レバー１の低速位置Ｌから燃料制
限指令位置Ｍを少し越えるまでの加速操作幅は、低速位
置Ｌから高速位置Ｈへの加速操作幅よりも小さい分だ
け、エンジンの回転上昇に対する吸気流速の遅れの度合
いが小さいので、空気不足による黒煙の発生が起こりに
くい。このため、上記の燃料制限作動器４の燃料制限位
置Ｊへの燃料制限作動は、無駄作動になる。

【００１７】しかし、図３（Ｃ）に示すように、燃料制
限遅延解除タイマ９の燃料制限遅延解除時間Ｔ２の経過
後には、この燃料制限遅延解除タイマ９の働きで燃料制
限作動器４が燃料制限解除位置Ｎに保持される。 このた
め、その燃料制限遅延解除時間Ｔ２の経過後において
は、調速レバー１がエンジンの振動により振動して、燃
料制限指令スイッチ２を誤動作させることが起こって
も、上記の燃料制限遅延解除タイマ９の働きで燃料制限
作動器４が燃料制限解除位置Ｎに保持されるので、この
燃料制限作動器４が燃料制限位置Ｊへ無駄作動すること
が防止され続けるのである。

【００１８】○（タイマ５・９のリセット） 調速レバー１が燃料制限解除指令位置Ｋよりも高速側に
セットされた状態から、この燃料制限解除指令位置Ｋよ
りも低速側に操作されたときに、燃料制限指令スイッチ
２も燃料制限解除指令スイッチ８も作動停止し、燃料制
限保持タイマ５も燃料制限遅延解除タイマ９もオフして
初期状態にリセットされる。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成され作用す
ることから、次の効果を奏する。調速レバー１が低速位
置Ｌを越えて途中の燃料制限指令位置Ｍ付近にセットさ
れている場合、一度燃料制限遅延解除タイマ９が作動し
て燃料制限遅延解除時間Ｔ２が経過してしまえば、その
後エンジンの振動で調速レバー１が燃料制限指令スイッ
チ２を作動させて、燃料制限保持タイマ５をオンさせて
しまう事が繰り返し起っても燃料制限作動器４が燃料制
限解除位置Ｎに保たれ、燃料制限位置Ｊへ無駄作動する
事は無くなる。これにより、燃料制限作動器の無駄作動
による寿命低下を防止する事ができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面で説明する。図
１はディーゼルエンジンの電気制御式急加速時燃料制限
装置の系統図、図２は燃料制限制御回路の結線図、図３
は燃料制限制御回路のタイミングチャートである。図に
おいて、過給器付ディーゼルエンジン２０の吸・排気路
２１・２２に排気タービン式の過給器２３を付設し、シ
リンダブロックの側壁２４に燃料噴射ポンプ３を組み付
けてある。

【００２１】同エンジン２０に、支点２５を中心として
ガバナレバー１０及びスプリング側レバー１０ａを搖動
自在に枢支し、上記燃料噴射ポンプ３を燃料噴射カム軸
２６に連動させてある。又、この燃料噴射カム軸２６に
ギヤ２７を介して遠心式ガバナウェイト１２を取り付
け、上記ガバナレバー１０に連動させてある。前記燃料
噴射ポンプ３のコントロールラック７を、上記ガバナレ
バー１０を介して、ガバナスプリング１１による燃料増
量側Ｅへの弾圧力と、ガバナウェイト１２による燃料減
量側ＦへのガバナフォースＧとの釣り合いで、制御操作
可能に構成してある。

【００２２】そして、上記コントロールラック７を上記
ガバナレバー１０を介して、燃料制限具１３で燃料制限
位置Ｊに受け止め可能に構成してある。上記過給機付デ
ィーゼルエンジン２０の調速レバー１に燃料制限指令ス
イッチ２を付設し、又、燃料噴射ポンプ３に燃料制限作
動器４を付設してある。この料制限指令スイッチ２は、
燃料噴射ポンプ３のポンプハウジング３ａに固定され、
その接触子２ａが調速レバー１の基部に対面されてい
る。上記燃料制限指令スイッチ２を、燃料制限保持タイ
マ５を介して上記燃料制限作動器４に指令作動可能に連
係させて、燃料制限制御回路６を構成してある。符号１
４は電源電池である。

【００２３】そして、前記調速レバー１が低速位置Ｌ側
から高速位置Ｈ側へ向って操作された時に、この操作の
途中の燃料制限指令位置Ｍで、上記燃料制限指令スイッ
チ２が検出作動する事に基づき、上記燃料制限保持タイ
マ５で設定した燃料制限保持時間Ｔ１だけ、前記燃料制
限作動器４を燃料制限位置Ｊへ進出作動させ続けて、前
記燃料噴射ポンプ３のコントロールラック７を燃料制限
位置Ｊに受け止めて置くように構成してある。

【００２４】さらに、前記調速レバー１に燃料制限解除
指令スイッチ８を付設してある。この燃料制限解除指令
スイッチ８は、燃料噴射ポンプ３のポンプハウジング３
ａに固定され、その接触子８ａが調速レバー１の基部に
対面されている。上記燃料制限解除指令スイッチ８を、
燃料制限遅延解除タイマ９を介して前記燃料制限制御回
路６に指令作動可能に連係させてある。

【００２５】そして、上記調速レバー１が低速位置Ｌ側
から高速位置Ｈ側へ向って操作された時に、この操作の
途中の前記燃料制限指令位置Ｍよりも、少し低速側の燃
料制限解除指令位置Ｋで、上記燃料制限解除指令スイッ
チ８が検出作動する事に基づき、上記燃料制限遅延解除
タイマ９で設定した燃料制限許容時間Ｔ２の経過後に
は、エンジンの振動で調速レバー１が燃料制限指令スイ
ッチ２を作動させても、前記燃料制限保持タイマ５が再
び作動する事なしに、前記燃料制限作動器４の燃料制限
位置Ｊへの進出作動を禁止するように構成してある。

【００２６】そして、上記調速レバー(１)の急加速操作
時において、この調速レバー(１)が燃料制限解除指令位
置(Ｋ)を通過するときの燃料制限解除指令スイッチ(８)
の作動時点(ｔ ₁₂ )から、燃料制限指令位置(Ｍ)を通過す
るときの燃料制限指令スイッチ(２)の作動時点(ｔ ₁₁ )に
至るまでの間の時間(Ｔ３)をスイッチ作動時間差と呼ぶ
ことにして、 このスイッチ作動時間差(Ｔ３)に前記燃料
制限保持タイマ(５)の燃料制限保持時間(Ｔ１)を加えた
時間よりも、前記燃料制限遅延解除タイマ(９)の燃料制
限遅延解除時間(Ｔ２)の方が長くなるように設定したも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例を示し、ディーゼルエンジンの電
気制御式急加速時燃料制限装置の系統図である。

【図２】本発明実施例を示し、燃料制限制御回路の結線
図である。

【図３】本発明実施例を示し、燃料制限制御回路のタイ
ミングチャートである。

【図４】従来例を示し、ディーゼルエンジンの電気制御
式急加速時燃料制限装置の作動系統図である。

【符号の説明】

１…調速レバー、２…燃料制限指令スイッチ、３…燃料
噴射ポンプ、４…燃料制限作動器、５…燃料制限保持タ
イマ、６…燃料制限制御回路、７…コントロールラッ
ク、８…燃料制限解除指令スイッチ、９…燃料制限遅延
解除タイマ、Ｈ…高速位置、Ｊ…燃料制限位置、Ｋ…燃
料制限解除指令位置、Ｌ…低速位置、Ｍ…燃料制限指令
位置、Ｔ１…燃料制限保持時間、Ｔ２…燃料制限遅延解
除時間、Ｔ３…スイッチ作動時間差、ｔ ₁₁ …２の作動時
点、ｔ ₁₂ …８の作動時点 。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの調速レバー(１)に
   燃料制限指令スイッチ(２)を付設し、燃料噴射ポンプ
   (３)に燃料制限作動器(４)を付設し、 その燃料制限指令スイッチ(２)を、燃料制限保持タイマ
   (５)を介して上記燃料制限作動器(４)に指令作動可能に
   連係させて、燃料制限制御回路(６)を構成し、 上記調速レバー(１)が低速位置(Ｌ)側から高速位置(Ｈ)
   側へ向って操作された時に、この操作の途中の燃料制限
   指令位置(Ｍ)で、上記燃料制限指令スイッチ(２)が検出
   作動する事に基づき、上記燃料制限保持タイマ(５)で設
   定した燃料制限保持時間(Ｔ１)だけ、上記燃料制限作動
   器(４)を燃料制限位置(Ｊ)へ進出作動させ続けて、前記
   燃料噴射ポンプ(３)のコントロールラック(７)を燃料制
   限位置(Ｊ)に受け止めて置くように構成したディーゼル
   エンジンの電気制御式急加速時燃料制限装置において、 前記調速レバー(１)に燃料制限解除指令スイッチ(８)を
   付設し、 この燃料制限解除指令スイッチ(８)を、燃料制限遅延解
   除タイマ(９)を介して前記燃料制限制御回路(６)に指令
   作動可能に連係させ、 上記調速レバー(１)が低速位置(Ｌ)側から高速位置(Ｈ)
   側へ向って操作された時に、この操作の途中の前記燃料
   制限指令位置(Ｍ)よりも、少し低速側の燃料制限解除指
   令位置(Ｋ)で、上記燃料制限解除指令スイッチ(８)が検
   出作動する事に基づき、上記燃料制限遅延解除タイマ
   (９)で設定した燃料制限遅延解除時間(Ｔ２)の経過後に
   は、前記燃料制限保持タイマ(５)による前記燃料制限作
   動器(４)の燃料制限位置(Ｊ)への進出作動を禁止するよ
   うに構成し、 上記調速レバー(１)の急加速操作時において、この調速
   レバー(１)が燃料制限解除指令位置(Ｋ)を通過するとき
   の燃料制限解除指令スイッチ(８)の作動時点(ｔ ₁₂ )か
   ら、燃料制限指令位置(Ｍ)を通過するときの燃料制限指
   令スイッチ(２)の作動時点(ｔ ₁₁ )に至るまでの間の時間
   (Ｔ３)をスイッチ作動時間差と呼ぶことにして、 このスイッチ作動時間差(Ｔ３)に前記燃料制限保持タイ
   マ(５)の燃料制限保持 時間(Ｔ１)を加えた時間よりも、
   前記燃料制限遅延解除タイマ(９)の燃料制限遅延解除時
   間(Ｔ２)の方が長くなるように設定した、 ことを特徴とするディーゼルエンジンの電気制御式急加
   速時燃料制限装置。