JP6537425B2 - ディーゼルエンジン - Google Patents
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Description
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、詳しくは、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができるディーゼルエンジンに関する。
従来、ディーゼルエンジンとして、燃料タンクの燃料が燃料圧送ポンプから燃料圧送通路を介して燃料噴射ポンプに圧送され、クランク軸で駆動される燃料噴射ポンプにより燃料が燃料噴射管を介して燃料噴射弁から噴射される燃料噴射装置を備えたものがある(例えば、特許文献１参照)。
《問題点》 エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができない場合がある。
特許文献１のような燃料噴射装置では、通常、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプの燃料調量ラックをアクチュエータで燃料無噴射位置に移動させる構造が採用されているため、エンジン停止操作時に、燃料調量ラックやアクチュエータの出力部が膠着した場合には、燃料調量ラックが燃料無噴射位置まで移動せず、クランク軸の回転に伴う燃料噴射ポンプの駆動により燃料噴射ノズルからの燃料噴射が継続し、エンジン停止を確実に行うことができない場合がある。
特許文献１のような燃料噴射装置では、通常、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプの燃料調量ラックをアクチュエータで燃料無噴射位置に移動させる構造が採用されているため、エンジン停止操作時に、燃料調量ラックやアクチュエータの出力部が膠着した場合には、燃料調量ラックが燃料無噴射位置まで移動せず、クランク軸の回転に伴う燃料噴射ポンプの駆動により燃料噴射ノズルからの燃料噴射が継続し、エンジン停止を確実に行うことができない場合がある。
本発明の課題は、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができるディーゼルエンジンを提供することにある。
請求項１，５に係る発明の主要な発明特定事項は、次の通りである。
(請求項１に係る発明)
図５，図７，図８に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気弁(１２)がその弁バネ(１２ａ)の付勢力に抗して開弁され、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で、燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、空気弁(１２)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、かつ、噴射弁下流側逆止弁(８ａ)よりも燃料還流方向上流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
図５，図７，図８に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気弁(１２)がその弁バネ(１２ａ)の付勢力に抗して開弁され、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で、燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、空気弁(１２)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、かつ、噴射弁下流側逆止弁(８ａ)よりも燃料還流方向上流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
請求項５に係る発明)
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図５，図７，図８に例示するように、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力(１８ａ)により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
請求項１に係る発明は次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図５，図７，図８に例示するように、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力(１８ａ)により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
《効果》 エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図５，図７，図８に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力と弁バネ(１２ａ)の不釣合い力により、空気弁(１２)が開弁され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力と図６に例示する燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図５，図７，図８に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力と弁バネ(１２ａ)の不釣合い力により、空気弁(１２)が開弁され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力と図６に例示する燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
《効果》 簡単な構造でエンジン停止を行うことができる。
図５，図７，図８に例示するように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と空気弁(１２)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
図５，図７，図８に例示するように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と空気弁(１２)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 特別な空気供給源を必要としない。
図２に例示するように、空気弁(１２)への空気入口(１３)は大気に開放されているので、特別な空気供給源を必要としない。
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 特別な空気供給源を必要としない。
図２に例示するように、空気弁(１２)への空気入口(１３)は大気に開放されているので、特別な空気供給源を必要としない。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプや燃料噴射弁に塵埃が進入するのを防止することができる。
図３に例示するように、エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)を備え、空気弁(１２)への空気入口(１３)はエンジン吸気通路(２２)に接続されているので、燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)にはエアクリーナ(２１)で浄化された空気(１５)が吸入され、エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプや燃料噴射弁に塵埃が進入するのを防止することができる。
図３に例示するように、エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)を備え、空気弁(１２)への空気入口(１３)はエンジン吸気通路(２２)に接続されているので、燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)にはエアクリーナ(２１)で浄化された空気(１５)が吸入され、エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプや燃料噴射弁に塵埃が進入するのを防止することができる。
図３に例示するように、エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)とブロワ(２３)への空気供給通路(２４)を備え、空気供給通路(２４)はエンジン吸気通路(２２)から分岐させ、空気入口(１３)は空気供給通路(２４)に接続されているので、燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)にはエアクリーナ(２１)で浄化された空気(１５)が吸入され、エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプや燃料噴射弁に塵埃が進入するのを防止することができる。
図３に例示するように、エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)とブロワ(２３)への空気供給通路(２４)を備え、空気供給通路(２４)はエンジン吸気通路(２２)から分岐させ、空気入口(１３)は空気供給通路(２４)に接続されているので、燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)にはエアクリーナ(２１)で浄化された空気(１５)が吸入され、エンジン停止操作時に燃料噴射ポンプ(５)や燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
請求項５に係る発明は次の効果を奏する。
《効果》 エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に例示するように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
《効果》 エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力と図６に例示する燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図９に例示するように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力と図６に例示する燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
《効果》 簡単な構造でエンジン停止を行うことができる。
図９に例示するように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と気液分離タンク(２５)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
図９に例示するように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と気液分離タンク(２５)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
《効果》 エンジン停止操作時に燃料噴射弁に塵埃が進入するのを防止することができる。
図９に例示するように、気液分離タンク(２５)は燃料還流通路(１７)に設けられ、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引されるので、燃料還流通路(１７)に吸入される空気は塵埃を含んでおらず、エンジン停止操作時に燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
図９に例示するように、気液分離タンク(２５)は燃料還流通路(１７)に設けられ、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引されるので、燃料還流通路(１７)に吸入される空気は塵埃を含んでおらず、エンジン停止操作時に燃料噴射弁(８)に塵埃が進入するのを防止することができる。
図１〜図９は本発明の参考形態と実施形態に係るディーゼルエンジンを説明する図で、図１〜図３は第１参考形態、図４は第２参考形態、図５と図６は第１実施形態、図７は第２実施形態、図８は第３実施形態、図９は第４実施形態を示しており、各参考形態と実施形態では、立形の直列４気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
まず、図１〜図３に示す第１参考形態について説明する。
このエンジンは、燃料噴射装置を備えている。
図１に示すように、燃料噴射装置では、燃料タンク(１)の燃料(２)が燃料圧送ポンプ(３)から燃料圧送通路(４)を介して燃料噴射ポンプ(５)に圧送され、クランク軸(６)で駆動される燃料噴射ポンプ(５)により燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)から噴射される。
燃料噴射ポンプ(５)はシリンダブロック(１６)に取り付けられ、燃料噴射弁(８)はシリンダヘッド(９)に取り付けられている。燃料圧送ポンプ(３)はクランク軸(６)で駆動される。
このエンジンは、燃料噴射装置を備えている。
図１に示すように、燃料噴射装置では、燃料タンク(１)の燃料(２)が燃料圧送ポンプ(３)から燃料圧送通路(４)を介して燃料噴射ポンプ(５)に圧送され、クランク軸(６)で駆動される燃料噴射ポンプ(５)により燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)から噴射される。
燃料噴射ポンプ(５)はシリンダブロック(１６)に取り付けられ、燃料噴射弁(８)はシリンダヘッド(９)に取り付けられている。燃料圧送ポンプ(３)はクランク軸(６)で駆動される。
図１に示すように、燃料噴射装置は燃料還流通路(１７)を備え、燃料噴射ポンプ(５)のオーバーフロー燃料(２ａ)が、燃料噴射弁(８)を経由して、燃料噴射弁(８)のオーバーフロー燃料(２ａ)とともに、燃料還流通路(１７)により燃料タンク(１)に還流されるように構成されている。
図１に示すように、燃料還流通路(１７)には、燃料噴射ポンプ(５)と燃料噴射弁(８)の間に、燃料噴射ポンプ(５)へのオーバーフロー燃料(２ａ)の逆流を止めるポンプ下流側逆止弁(５ｂ)と、燃料噴射弁(８)と燃料タンク(１)の間に、燃料噴射弁(８)へのオーバーフロー燃料(２ａ)の逆流を止める噴射弁下流側逆止弁(８ａ)が設けられている。
図１に示すように、このエンジンは、エンジン停止装置を備えている。
エンジン停止装置は燃料弁(１１)と空気弁(１２)を備え、燃料弁(１１)は燃料圧送通路(４)に設けられ、空気弁(１２)は燃料噴射ポンプ(５)と連通可能な位置に設けられ、空気弁(１２)は弁バネ (１２ａ)の付勢力で閉弁方向に付勢されている。
エンジン停止装置は燃料弁(１１)と空気弁(１２)を備え、燃料弁(１１)は燃料圧送通路(４)に設けられ、空気弁(１２)は燃料噴射ポンプ(５)と連通可能な位置に設けられ、空気弁(１２)は弁バネ (１２ａ)の付勢力で閉弁方向に付勢されている。
図１に示すように、キースイッチ(１４)がエンジン運転位置(１４ａ)に投入されているエンジン運転時には、燃料圧送ポンプ(３)が電気駆動され、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力と燃料圧送ポンプ(３)の圧送力の合力により燃料弁(１１)がその弁バネ(１１ａ)の付勢力に抗して開弁されるとともに、空気弁(１２)はその弁バネ(１２ａ)の付勢力により閉弁状態が維持される。
図１に示すように、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気弁(１２)がその弁バネ(１２ａ)の付勢力に抗して開弁され、空気(１５)が燃料噴射ポンプ(５)に吸引されるように構成されている。
燃料弁(１１)は手動開閉式のものである。燃料弁(１１)を電磁弁とし、キースイッチ(１４)に連携させ、キースイッチ(１４)をエンジン停止位置(１４ｂ)に(１)させた場合に、燃料弁(１１)が閉弁するようにしてもよい。
燃料弁(１１)は手動開閉式のものである。燃料弁(１１)を電磁弁とし、キースイッチ(１４)に連携させ、キースイッチ(１４)をエンジン停止位置(１４ｂ)に(１)させた場合に、燃料弁(１１)が閉弁するようにしてもよい。
燃料噴射装置の詳細は、次の通りである。
図２に示すように、燃料噴射ポンプ(５)は、ボッシュ型のプランジャポンプで、燃料噴射カム(３３)でプランジャ(３４)が昇降され、図２に示すプランジャ(３４)の下降により、燃料溜め室(３５)の燃料(２)が燃料吸込口(３６)を介してスリーブ(３７)に吸い込まれ、プランジャ(３４)の上昇により、スリーブ(３７)内の燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に圧送され、弁室(１９)での燃料圧力の上昇により、針弁(３８)が持ち上げられ、弁室(１９)の燃料(２)がノズル(３９)から噴射される。弁室(１９)の燃料(２)の一部は、オーバーフロー燃料(２ａ)となり、針弁(３８)の弁バネ室(８ｂ)にリークされ、燃料還流通路(１７)にオーバーフローする。燃料噴射弁(８)からの燃料噴射の終了時期には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力(１８ａ)により燃料噴射の切れが良好になる。
図２に示すように、燃料噴射ポンプ(５)は、ボッシュ型のプランジャポンプで、燃料噴射カム(３３)でプランジャ(３４)が昇降され、図２に示すプランジャ(３４)の下降により、燃料溜め室(３５)の燃料(２)が燃料吸込口(３６)を介してスリーブ(３７)に吸い込まれ、プランジャ(３４)の上昇により、スリーブ(３７)内の燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に圧送され、弁室(１９)での燃料圧力の上昇により、針弁(３８)が持ち上げられ、弁室(１９)の燃料(２)がノズル(３９)から噴射される。弁室(１９)の燃料(２)の一部は、オーバーフロー燃料(２ａ)となり、針弁(３８)の弁バネ室(８ｂ)にリークされ、燃料還流通路(１７)にオーバーフローする。燃料噴射弁(８)からの燃料噴射の終了時期には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力(１８ａ)により燃料噴射の切れが良好になる。
燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、プランジャ(３４)の下降で発生する吸い込み力により、空気(１５)が燃料溜め室(３５)と燃料吸込口(３６)を介してスリーブ(３７)内に吸い込まれ、プランジャ(３４)の上昇により、スリーブ(３７)内の空気(１５)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に供給され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が停止される。
このエンジンは、電子ガバナを備えている。
図１に示すように、キースイッチ(１４)がエンジン運転位置(１４ａ)に投入されているエンジン運転状態においては、電子ガバナでは、エンジン目標回転数とエンジン実回転数と燃料調量ラック位置が目標回転数センサ(４０)と実回転数センサ(４１)とラック位置センサ(４２)で検出され、制御装置(４３)により、アクチュエータ(４４)が作動し、燃料調量ラック(５ａ)の調量位置が制御され、燃料噴射量の増減により、エンジン目標回転数とエンジン実回転数の回転偏差が所定範囲内に近づけられる。
図１に示すように、キースイッチ(１４)がエンジン運転位置(１４ａ)に投入されているエンジン運転状態においては、電子ガバナでは、エンジン目標回転数とエンジン実回転数と燃料調量ラック位置が目標回転数センサ(４０)と実回転数センサ(４１)とラック位置センサ(４２)で検出され、制御装置(４３)により、アクチュエータ(４４)が作動し、燃料調量ラック(５ａ)の調量位置が制御され、燃料噴射量の増減により、エンジン目標回転数とエンジン実回転数の回転偏差が所定範囲内に近づけられる。
電子ガバナでは、キースイッチ(１４)をエンジン停止位置(１４ｂ)に投入したエンジン停止操作時に、制御装置(４３)により、アクチュエータ(４４)を作動させ、燃料調量ラック(５ａ)を燃料無噴射位置に位置させ、エンジンを停止させようとするが、燃料調量ラック(５ａ)やアクチュエータ(４４)の出力ロッド(４４ａ)の膠着により、燃料調量ラック(５ａ)を燃料無噴射位置に位置させることができない場合であっても、前記エンジン停止装置により確実にエンジンを停止することができる。
なお、キースイッチ(１４)をエンジン始動位置(１４ｃ)に投入したエンジン始動時には、制御装置(４３)により、アクチュエータ(４４)が作動し、燃料調量ラック(５ａ)が始動増量位置に位置され、スタータ(４５)によりクランキングが行われ、エンジンが始動される。図２中の符号(１０)はバッテリである。
なお、キースイッチ(１４)をエンジン始動位置(１４ｃ)に投入したエンジン始動時には、制御装置(４３)により、アクチュエータ(４４)が作動し、燃料調量ラック(５ａ)が始動増量位置に位置され、スタータ(４５)によりクランキングが行われ、エンジンが始動される。図２中の符号(１０)はバッテリである。
このエンジンは、排気処理装置(４７)を備えている。
図２に示すように、排気処理装置(４７)では、燃料(２)と空気(１５)が可燃性ガス生成器(４８)に供給され、可燃性ガス生成器(４８)により燃料(２)と空気(１５)の混合気から可燃性ガス(４９)が生成され、可燃性ガス(４９)がエンジン排気(５０)に混入され、ＤＯＣ(５１)により可燃性ガス(４９)が触媒燃焼され、可燃性ガス(４９)の燃焼熱によりエンジン排気(５０)の温度が昇温され、ＤＰＦ(５２)に堆積したＰＭがエンジン排気(５０)の熱により焼却除去され、ＤＰＦ(５２)の再生が行われる。
図２に示すように、排気処理装置(４７)では、燃料(２)と空気(１５)が可燃性ガス生成器(４８)に供給され、可燃性ガス生成器(４８)により燃料(２)と空気(１５)の混合気から可燃性ガス(４９)が生成され、可燃性ガス(４９)がエンジン排気(５０)に混入され、ＤＯＣ(５１)により可燃性ガス(４９)が触媒燃焼され、可燃性ガス(４９)の燃焼熱によりエンジン排気(５０)の温度が昇温され、ＤＰＦ(５２)に堆積したＰＭがエンジン排気(５０)の熱により焼却除去され、ＤＰＦ(５２)の再生が行われる。
図２に示すように、このエンジンは、エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)とブロワ(２３)への空気供給通路(２４)を備え、空気供給通路(２４)はエンジン吸気通路(２２)から分岐され、ブロワ(２３)で可燃性ガス生成器(４８)に空気(１５)が供給される。
このエンジンは、過給機(５３)を備え、過給機(５３)の排気タービン(５４)の排気方向下流側にＤＰＦ(５２)が配置され、過給機(５３)のコンプレッサ(５５)の吸気方向上流側にエンジン吸気通路(２２)が接続されている。エンジン吸気通路(２２)にはブリーザ室(５６)からブローバイガス入口(５７)を介してブローバイガス(５８)が導入される。
図２中の符号(２８)は排気マニホルド、(２９)は吸気マニホルドである。
このエンジンは、過給機(５３)を備え、過給機(５３)の排気タービン(５４)の排気方向下流側にＤＰＦ(５２)が配置され、過給機(５３)のコンプレッサ(５５)の吸気方向上流側にエンジン吸気通路(２２)が接続されている。エンジン吸気通路(２２)にはブリーザ室(５６)からブローバイガス入口(５７)を介してブローバイガス(５８)が導入される。
図２中の符号(２８)は排気マニホルド、(２９)は吸気マニホルドである。
図１に示すように、この第１参考形態では、空気弁(１２)は空気入口通路(５９)の途中に設けられ、この空気入口通路(５９)の先端に空気弁(１２)への空気入口(１３)が設けられ、空気入口通路(２９)の基端は、燃料噴射ポンプ(５)の燃料入口(５ｃ)に接続されている。
空気弁(１２)と燃料弁(１１)は単一の弁ケース(６０)に収容されている。
空気弁(１２)と燃料弁(１１)は単一の弁ケース(６０)に収容されている。
この第１参考形態では、図１に示すように、空気弁(１２)への空気入口(１３)は大気に開放されている。この空気入口(１３)は大気開放に代え、図３のＡ部分に示すように、エンジン吸気通路(２２)に接続してもよく、図３のＢ部分に示すように、ブロワ(２３)への空気供給通路(２４)に接続してもよい。エンジン吸気通路(２２)への空気入口(１３)の接続個所や、空気供給通路(２４)のエンジン吸気通路(２２)からの分岐個所は、いずれもブローバイガス入口(５８)よりも吸気方向上流側とされている。
この第１参考形態は、次の効果を奏する。
図１に示すように、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により空気(１５)が燃料噴射ポンプ(５)に吸引されるように構成されているので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、燃料噴射ポンプ(５)に空気(１５)が吸引され、この空気(１５)が燃料噴射ポンプ(５)から燃料噴射弁(８)に供給され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図１に示すように、キースイッチ(１４)がエンジン停止燃料弁(１１)が開弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力と弁バネ(１２ａ)の不釣合い力により、空気弁(１２)が開弁され、エンジンが停止するので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図１に示すように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と空気弁(１２)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
この第１参考形態は、次の効果を奏する。
図１に示すように、エンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により空気(１５)が燃料噴射ポンプ(５)に吸引されるように構成されているので、燃料調量ラック(５ａ)やエンジン停止に用いるアクチュエータ(３２)の出力部(３２ａ)の膠着で燃料調量ラック(５ａ)が燃料無噴射位置に移動しない場合でも、燃料噴射ポンプ(５)に空気(１５)が吸引され、この空気(１５)が燃料噴射ポンプ(５)から燃料噴射弁(８)に供給され、燃料噴射弁(８)の燃料噴射が止まり、エンジン停止操作時にエンジン停止を確実に行うことができる。
図１に示すように、キースイッチ(１４)がエンジン停止燃料弁(１１)が開弁されるエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力と弁バネ(１２ａ)の不釣合い力により、空気弁(１２)が開弁され、エンジンが停止するので、エンジン停止に複雑な制御を必要としない。
図１に示すように、燃料噴射装置に、燃料弁(１１)と空気弁(１２)を追加する簡単な構造でエンジンの停止を確実に行うことができる。
次に図４に示す第２参考形態について説明する。
この第２参考形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射ポンプ(５)と噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続され、空気弁(１２)と噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)は単一の弁ケース(６１)に収容されている。
他の構成や機能は第１参考形態と同じであり、図４中、第１参考形態と同一の要素には、図１と同じ符号を付しておく。
この第２参考形態でも、空気入口(１３)は大気開放であるが、図２のＡ部分やＢ部分のように、エンジン吸気通路(２２)やブロワ(２３)への空気供給通路(２４)に接続してもよい。図５〜図８の第３〜第５実施形態についても同じである。
この第２参考形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射ポンプ(５)と噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続され、空気弁(１２)と噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)は単一の弁ケース(６１)に収容されている。
他の構成や機能は第１参考形態と同じであり、図４中、第１参考形態と同一の要素には、図１と同じ符号を付しておく。
この第２参考形態でも、空気入口(１３)は大気開放であるが、図２のＡ部分やＢ部分のように、エンジン吸気通路(２２)やブロワ(２３)への空気供給通路(２４)に接続してもよい。図５〜図８の第３〜第５実施形態についても同じである。
図５に示す第１実施形態では、空気弁(１２)は燃料還流通路(１７)に連通する位置に配置されている。
この第１実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射弁(８)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続され、空気弁(１２)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)は単一の弁ケース(６２)に収容されている。
この第１実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射弁(８)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続され、空気弁(１２)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)は単一の弁ケース(６２)に収容されている。
図５に示す第１実施形態では、キースイッチ(１４)がエンジン停止位置(１４ｂ)に投入されたエンジン停止操作時には、燃料圧送ポンプ(３)の電気駆動が停止され、燃料圧送ポンプ(３)の圧送力の消失により、燃料弁(１１)がその弁バネ(１１ａ)の付勢力により閉弁されるとともに、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気弁(１２)がその弁バネ(１２ａ)の付勢力に抗して開弁され、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に示す燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成されている。
燃料還流通路(１７)の空気(１５)は、エンジン運転時に燃料噴射弁(８)の弁室(１９)からオーバーフローするオーバーフロー燃料(２ａ)とは逆の向きで、針弁(３８)の弁バネ室(８ｂ)を介して燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸い込まれる。
エンジン停止装置は、更に、燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で、燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、空気弁(１２)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、かつ、噴射弁下流側逆止弁(８ａ)よりも燃料還流方向上流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている。
図５〜図９に示す第１〜第４実施形態では、図１に示す第１参考形態で用いた噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)は設けない。
他の構成と機能は第１参考形態と同じであり、図５及び図６中、第１参考形態と同一の要素には、図１及び図２と同じ符号を付しておく。
燃料還流通路(１７)の空気(１５)は、エンジン運転時に燃料噴射弁(８)の弁室(１９)からオーバーフローするオーバーフロー燃料(２ａ)とは逆の向きで、針弁(３８)の弁バネ室(８ｂ)を介して燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸い込まれる。
エンジン停止装置は、更に、燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で、燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、空気弁(１２)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、かつ、噴射弁下流側逆止弁(８ａ)よりも燃料還流方向上流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている。
図５〜図９に示す第１〜第４実施形態では、図１に示す第１参考形態で用いた噴射ポンプ下流側逆止弁(５ｂ)は設けない。
他の構成と機能は第１参考形態と同じであり、図５及び図６中、第１参考形態と同一の要素には、図１及び図２と同じ符号を付しておく。
図７に示す第２実施形態では、エンジン停止装置の空気弁(１２)が燃料還流通路(１７)をバイパスして各燃料噴射弁(８)に連通されるバイパス空気通路(６３)を備え、キースイッチ(１４)がエンジン停止位置(１４ｂ)に投入されたエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力により、空気弁(１２)が開弁され、空気(１５)が燃料還流通路(１７)とバイパス空気通路(６３)の両方を介して各燃料噴射弁(８)に吸い込まれるように構成されている。空気弁(１２)はバイパス空気通路(６３)と各燃料噴射弁(８)を介して燃料還流通路(１７)と連通している。
この第２実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射弁(８)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続されているとともに、バイパス空気通路(６３)にも接続されている。
他の構成や機能は、図５に示す第１実施形態と同一であり、図７中、第１実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
この第２実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、燃料噴射弁(８)と噴射弁下流側逆止弁(８ａ)の間で、燃料還流通路(１７)に接続されているとともに、バイパス空気通路(６３)にも接続されている。
他の構成や機能は、図５に示す第１実施形態と同一であり、図７中、第１実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
図８に示す第３実施形態では、エンジン停止装置の空気弁(１２)が燃料還流通路(１７)を介さずに各燃料噴射弁(８)の連通された分岐空気通路(６４)を備え、キースイッチ(１４)がエンジン停止位置(１４ｂ)に投入されたエンジン停止操作時には、燃料噴射ポンプ(５)の吸い込み力により、空気弁(１２)が開弁され、空気(１５)が分岐空気通路(６４)を介して各燃料噴射弁(８)に吸い込まれるように構成されている。空気弁(１２)は分岐空気通路(６４)を介して燃料還流通路(１７)と連通している。
この第３実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、分岐空気通路(６４)の集合入口(６４ａ)に接続されている。
他の構成は、図５に示す第３実施形態と同一であり、図８中、第３実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
この第３実施形態では、空気入口通路(５９)の基端は、分岐空気通路(６４)の集合入口(６４ａ)に接続されている。
他の構成は、図５に示す第３実施形態と同一であり、図８中、第３実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
図９に示す第４実施形態では、エンジン停止装置は気液分離タンク(２５)を備え、気液分離タンク(２５)は燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられ、燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、図６に示すように、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成されている。
エンジン停止装置は、更に、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている。
他の構成及び機能は、図５に示す第１実施形態と同一であり、図９中、第１実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
エンジン停止装置は、更に、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている。
他の構成及び機能は、図５に示す第１実施形態と同一であり、図９中、第１実施形態と同一の要素には、図５と同一の符号を付しておく。
上記参考形態と実施形態では、電子ガバナを主たるエンジン停止装置とし、空気弁(１２)を用いたエンジン停止装置は、電子ガバナによるエンジン停止が機能しない場合の補助的なものとして位置付けたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子ガバナやその他のエンジン停止装置と併用せず、単独のエンジン停止装置として用いることができる。また、電子ガバナと併用した場合でも、電子ガバナにエンジン停止機能をもたせず、単独のエンジン停止装置として用いることができる。
(１) 燃料タンク
(２) 燃料
(２ａ) オーバーフロー燃料
(３) 燃料圧送ポンプ
(４) 燃料圧送通路
(５) 燃料噴射ポンプ
(６) クランク軸
(７) 燃料噴射管
(８) 燃料噴射弁
(１１) 燃料弁
(１２) 空気弁
(１３) 空気入口
(１５) 空気
(１７) 燃料還流通路
(１８) 吸い戻し弁
(１８ａ) 吸い戻し力
(１９) 弁室
(２１) エアクリーナ
(２２) エンジン吸気通路
(２３) ブロワ
(２４) 空気供給通路
(２５) 気液分離タンク
(２６) 空気溜まり部
(２) 燃料
(２ａ) オーバーフロー燃料
(３) 燃料圧送ポンプ
(４) 燃料圧送通路
(５) 燃料噴射ポンプ
(６) クランク軸
(７) 燃料噴射管
(８) 燃料噴射弁
(１１) 燃料弁
(１２) 空気弁
(１３) 空気入口
(１５) 空気
(１７) 燃料還流通路
(１８) 吸い戻し弁
(１８ａ) 吸い戻し力
(１９) 弁室
(２１) エアクリーナ
(２２) エンジン吸気通路
(２３) ブロワ
(２４) 空気供給通路
(２５) 気液分離タンク
(２６) 空気溜まり部
Claims (5)
- 燃料タンク(１)の燃料(２)が燃料圧送ポンプ(３)から燃料圧送通路(４)を介して燃料噴射ポンプ(５)に圧送され、クランク軸(６)で駆動される燃料噴射ポンプ(５)により燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)から噴射される燃料噴射装置を備えた、ディーゼルエンジンにおいて、
燃料噴射装置は燃料還流通路(１７)を備え、燃料噴射ポンプ(５)のオーバーフロー燃料(２ａ)が、燃料噴射弁(８)を経由して、燃料噴射弁(８)のオーバーフロー燃料(２ａ)とともに、燃料還流通路(１７)により燃料タンク(１)に還流されるように構成され、
エンジン停止装置を備え、エンジン停止装置は燃料弁(１１)と空気弁(１２)を備え、燃料弁(１１)は燃料圧送通路(４)に設けられ、空気弁(１２)は燃料還流通路(１７)と連通する位置に設けられ、空気弁(１２)は弁バネ(１２ａ)の付勢力で閉弁方向に付勢され、
燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気弁(１２)がその弁バネ(１２ａ)の付勢力に抗して開弁され、空気(１５)が燃料還流通路(１７)に吸引され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で、燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、空気弁(１２)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、かつ、噴射弁下流側逆止弁(８ａ)よりも燃料還流方向上流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
空気弁(１２)への空気入口(１３)は大気に開放されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)を備え、空気弁(１２)への空気入口(１３)はエンジン吸気通路(２２)に接続されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 請求項１に記載されたディーゼルエンジンにおいて、
エアクリーナ(２１)を備えたエンジン吸気通路(２２)とブロワ(２３)への空気供給通路(２４)を備え、空気供給通路(２４)はエンジン吸気通路(２２)から分岐させ、空気弁(１２)への空気入口(１３)は空気供給通路(２４)に接続されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 燃料タンク(１)の燃料(２)が燃料圧送ポンプ(３)から燃料圧送通路(４)を介して燃料噴射ポンプ(５)に圧送され、クランク軸(６)で駆動される燃料噴射ポンプ(５)により燃料(２)が燃料噴射管(７)を介して燃料噴射弁(８)から噴射される燃料噴射装置を備えた、ディーゼルエンジンにおいて、
燃料噴射装置は燃料還流通路(１７)を備え、燃料噴射ポンプ(５)のオーバーフロー燃料(２ａ)が、燃料噴射弁(８)を経由して、燃料噴射弁(８)のオーバーフロー燃料(２ａ)とともに、燃料還流通路(１７)により燃料タンク(１)に還流されるように構成され、
エンジン停止装置を備え、エンジン停止装置は燃料弁(１１)と気液分離タンク(２５)を備え、燃料弁(１１)は燃料圧送通路(４)に設けられ、気液分離タンク(２５)は燃料噴射弁(８)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられ、
燃料弁(１１)が閉弁されるエンジン停止操作時には、クランク軸(６)の回転に伴う燃料噴射ポンプ(５)の吸込み力により、空気(１５)が気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)から燃料還流通路(１７)に吸引され、燃料噴射ポンプ(５)の吸い戻し弁(１８)の吸い戻し力により、燃料還流通路(１７)の空気(１５)が燃料噴射弁(８)の弁室(１９)に吸引されるように構成され、
エンジン停止装置は、更に、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)よりも燃料還流方向下流側で燃料還流通路(１７)に設けられた噴射弁下流側逆止弁(８ａ)を備え、気液分離タンク(２５)の空気溜まり部(２６)は、燃料噴射ポンプ(５)よりも燃料還流方向下流側で、燃料噴射弁(８)の弁室(１９)と連通するように構成されている、ことを特徴とするディーゼルエンジン。
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