JPH03260341A - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、内燃機関用燃料噴射装置に関し、とくに可変
プレストローク型燃料唄射ポンプに使用されるディーゼ
ルエンジン用燃料噴射装置にかかわる。

［従来の技術］ 実開昭６３−１９６４４２号公報においては、軸方向の
位置に応じて燃料の圧送開始時期（噴射タイミング）を
変化させるコントロールスリーブの軸方向位置を制御す
る制御機構が開示されている。この制御機構は、コント
ロールスリーブの軸方向位置時期制御機構６を有する。

フライウェイト５１は、周知の構造で、カムシャフト２
５、噴射量制御機構および噴射時期制御機構６に連結さ
れている。このフライウェイト５１は、カムシャフト２
５の回転速度、つまり燃料噴射ポンプ２の回転速度に対
応した遠心力が外側に配されたスプリング５３のばわ力
に打ち勝つと、第２図のグラフに示すように、シフタ５
２を介して噴射量制御ｍ楕および噴射時期制御機構６の
変位量（ウェイトストローク）を変化させる。なお、５
４はメカニカルガバナ５のハウジングである。

噴射量制御機構は、噴射量コントロールラックの位置を
燃料噴射ポンプ２の回転速度に対して第３図のグラフに
示すように制御するものである。

なお、第３図のグラフにおいて、Ａはディーゼルエンジ
ンのアイドリング状態を表し、Ｆはディーゼルエンジン
の全負荷状態（フルスロットル）を表す。

噴射時期制御ｍ楕６は、リンク機構６１および始動時進
角微調整機構７を有する。

リンク機構６１は、本実施例の可変手段であって、フロ
ーティングレバー６２、コントロールレバー６３．６４
およびカム６５から構成される。

フローティングレバー６２は、一方側の端部にコントロ
ールレバー６４に係合するビン６２ａを有し、他方側の
端部にコントロールレバー６３および始動時進角ｗ１調
整機構７に係合する係合片６２ｂを有する。このフロー
ティングレバー６２は、シフタ５２が軸方向に変移する
と支軸６２ｃを中心に回動方向に変移して、コントロー
ルレバー６４を軸方向に往復運動させる。

コントロールレバー６３は、一端がシフタ５２の他方側
の端部に固定され、他端が支軸６３ａに回動自在に支持
されている。また、コントロールレバー６３の一端には
、フローティングレバー６２の係合片６２ｂに係合する
ビン６３ｂが一体的に設けられている。

コントロールレバー６４は、一端側の端部にカム６５の
端部に係合する係合溝（図では隠れて見えない）を有し
、他端側の端部にフローティングレバー６２のビン６２
ａに係合する係合穴６４ａを有する。

このコントロールレバー６４は、フローティングレバー
６２が支軸６２ｃを中心に回動すると軸方向に往復運動
して、カム６５を回動方向に駆動する。

カム６５は、カム面６５ａにストッパ４２の先端部分が
当接しており、端部にコントロールレバー６４の係合溝
に係合するビン６５ｂを設けている。このカム６５は、
コントロールレバー６４が軸方向に往復運動すると、偏
心軸６５ｃを中心に回動して、ストッパ４２の回動方向
の位置、すなわち、タイミングコントロールラック４の
回動方向の位置をカム形状に応じた位置に変化させる（
第４図のグラフ参照）始動時進角微調整１１！ｌ構７は
、本実施例の設定手段であって、調整ねじ７１．第１調
整レバー７２、ロッド７３、第２調整レバー７４を有す
る。この始動時進角微調整機構７は、ディーゼルエンジ
ンを始動する（ディーゼルエンジンの回転速度が低速域
（例えば６００ｒｐｍ〜８００ｒｐｍ＋）　１時に７０
−ナインブレバー６２の回動位置を制御することによっ
て、着火時期を始動時進角特性に対応させるものである
。

調整ねじ７１は、ハウジング５４の外部に配設され、手
動により軸方向に往復移動する。

第１調整レバー７２は、ハウジング５４の外部に配設さ
れ、一方側の端部に調整ねじ７１が連結され、他方側の
端部にリターンスプリング７５が取り付けられている。

この第１調整レバー７２は、調整ねじ７１の移動量に応
じてロッド７３を伴って回動方向の位置が変化する。

ロッド７３は、ハウジング５４に回転自在に支持され、
第１調整レバー７２と第２調整レバーγ４との間に介在
して両者を連結するものである。このロッド７３は、第
１調整レバー７２の変移を第２調整レバー７４に伝達す
る。

第２調整レバー７４は、Ｌ字状を呈し、ハウジング５４
の内部に配設され、一方側の端部がロッド７３に連結さ
れ、他方側の端部がフローティングレバー６２の係合片
６２ｂに係合している。この第２調整レバー７４は、ロ
ッド７３が回動した分だけ回動方向の位置を変化させる
。

本実施例の燃料噴射装置１の作用を第１図ないし第４図
に基づき説明する。

■１回転速度が低速域のとき ディーゼルエンジンの回転速度が低速域（例えば６００
叩園〜８００ｒｐｍ＞のときは、フローティングレバー
６２の保合片６２ｂにコントロールレバー６３のビン６
３ｂが係合しないように、予め調整ねじ７１を操作して
おく。すなわち、ｒＡ整ねじ７１の図示右方向に変移す
ることによって第１調整レバー７２がロッド７３を伴っ
て右回転する。このため、第２調整レバー７４も右回転
するので、フローティングレバー６２が破線の位置に設
定される。

したがって、ディーゼルエンジンの回転速度に比例する
燃料噴射ポンプ２の回転速度がＯから徐々に増加すると
フライウェイト５１の遠心力が大きくなっていく、とこ
ろが、燃料噴射ポンプ２の回転速度が例えば６００ｒｐ
ｇｉ〜８００ｒｐｍに達するまで、フローティングレバ
ー６２とコントロールレバー６３とが係合しないのでフ
ローティングレバー６２の回動位置は燃料噴射ポンプ２
の回転速度に対応して変化しない。

また、始動時進角微調整機ｌＩ７により破線の位置に設
定されたフローティングレバー６２は、コントロールレ
バー６４を図示右方向に変移させるので、カム６５が偏
心軸６５ｃを中心に左回転し、ストッパ４２の先端部分
とカム６５のカム面６５ａとの当接位置がずれる。

このとき、カム６５は、回動することによってストッパ
４２の先端部分を左回転させる。このため、第４図のグ
ラフに示すように、タイミングコントロールラック４の
回動方向の位置もややぶ回転した所定の位置に設定され
る。よって、プレストロークが所定のストロークに設定
されるので、コントロールスリーブ２４の位置が始動時
進角特性に対応した所定の位置に設定される。

すなわち、燃料噴射ポンプ２の回転速度が低速域のとき
は、第４図に示した進角度より進角度Δθだけ進めるよ
うにコントロールスリーブ２４の軸方向の位置を機械的
に調整される。このため、ディーゼルエンジンの回転速
度が低速域、すなわち、ディーゼルエンジンの始動時に
、着火時期を進角させることによって着火性を向上でき
る。

さらに、燃料噴射ポンプ２の低速域では、フライウェイ
ト５１に噴射時期制御機構６の制御力が不要となる。こ
のため、フライウェイト５１のウェイト推力（第２図の
グラフに破線で示す〉が小さい低速域におけるフライウ
ェイト５１による噴射量制御Ｉｌ楕の制御力への悪影響
を防止することができる。

■１回転速度が中速域および高速域のとき燃料噴射ポン
プ２の回転速度、つまりディーゼルエンジンの回転速度
が低速域から中速域に移行すると、コントロールレバー
６３が図示破線の位置まで変移してくるので、コントロ
ールレバー６３がフローティングレバー６２に係合する
。このため、中速域に以降した後は、燃料噴射ポンプ２
の回転速度およびカム６５の形状に対応して、タイミン
グコントロールラック４の回動方向の位置が制御される
。なお、再度ディーゼルエンジンの回転速度が低速域に
低下した時は、フローティングレバー６２が第２調整レ
バー７４に係合するため、着火時期が遅れることはない
。

以上から本実施例では、通常燃料噴射量の制御のみ行う
メカニカルガバナ５によって進角特性も制御することが
できるため、オートマチックタイマやマイクロコンピュ
ータなどの高価なシステムが不要となるので、従来装置
より低コストとなる。

また、ディーゼルエンジンの回転速度が低速域の際に要
求される進角特性を満たすことが可能な所望の進角特性
を得ることが可能なディーゼルエンジン用燃料噴射装置
１を提供することができる。

第５図は本発明の第２実施例を示し、第１調整レバー７
２の駆動ｍｍを示す図である。

第１実施例と同−機能物は同番号を付す。

第１調整レバー７２の駆動機構８は、空気圧アクチュエ
ータ８１、三方弁８２、コンプレッサ８３、これらを連
結する配管８４、およびマイクロコンピュータ８５から
構成される。

アクチュエータ８１は、内部に正圧が加わるとロッド８
６が図示右方向に所定の移動量だけ変移して第１調整レ
バー７２をロッド７３を伴って右回転させる。所定の移
動量は、ディーゼルエンジンの回転速度が低速域のとき
にフローティングレバー６２とコントロールレバー６３
とが保合しないように第１図の図示二点鎖線位置にフロ
ーティングレバー６２を設定する移動量である。

三方弁８２は、通電されるとアクチュエータ８１とコン
プレッサ８３とを連通させ２通電が停止されるとコンプ
レッサ８３とリリーフボート８７とを連通させる。

コンプレッサ８３は、内部に流入した空気を圧縮して吐
出するものである。

マイクロコンピュータ８５は、スタータスイッチ（図示
せず）がオンしたことを検出する検出装置８８を有し、
この検出装置８８によりスタータスイッチ（図示せず）
がオンされたことを検出した際に、三方弁８２を所定時
間経過するまで通電する。

駆動機構８の作用を簡潔に述べると、検出装置８８がス
タータスイッ−２のオン状態を検出したとき、マイクロ
コンピュータ＆ｂｖ、トリ三方弁８２が通電される。よ
って、コンプレッサ８３からアクチュエータ８１に正圧
が送られてくる。このため、アクチュエータ８１は、始
動時進角微調整機構７を駆動してフローティングレバー
６２とコントロールレバー６３との係合が解除される。

したがって、コントロールスリーブ２４の位置が始動時
進角特性に対応した所定の位置に設定されるので、ディ
ーゼルエンジンの始動時の燃焼状態を安定させることが
できる。

なお、アクチュエータは、電気的に作動するものでも油
圧的に作動するものでも良い。

第６図および第７図は本発明の第３実施例を示す。第６
図は第１調整レバー７２を駆動する感温部材を示す図で
ある。

第１実施例と同−機能物は同番号を付す。

感温部材９は、サーモワックスまたは形状記憶合金等に
より構成され、ディーゼルエンジンの冷却水温、燃料の
温度または潤滑油温度が所定温度（例えば冷却水温が一
２０℃〜−３０℃、環境温度が１０℃〜−５℃、油温が
一２０℃〜−３０°Ｃ）以下に信子している時に棒状先
端部が図示右方向に変移するものである。例えば冷却水
温により作動するものの場合には、冷却水配管に連通ず
るバイパス配管をメカニカルガバナ内に配設して、その
バイパス配管に感温部材９を熱的に接触させる。

本実施例は、第１調整レバー７２を感温部材９によって
、例えば冷却水温が所定温度以下に低下している時に、
始動時進角ｍ調整１１１ｆｌ　７を駆動して第１図の破
線で示すように、フローティングレバー６２とコントロ
ールレバー６３との係合を解除する。

このため、燃料噴射ポンプ２の回転速度に対して冷却水
温が所定温度以下に低下している時に、第７図のグラフ
に示すように、ディーゼルエンジンのクランク角を進角
度Δθだけ進めることができる。したがって、ディーゼ
ルエンジンの始動時に常温時に比較して着火しにくい、
冷却水温が所定温度以下に低下している（低温）時でも
安定した着火を行うことができる。

また、常温時には、感温部材９を第１調整レバー１２を
第１図の実線位置に戻すため、フローティングレバー６
２とコントロールレバー６３とが係合する。このため、
進角度Δθは、第７図のグラフに一点鎖線で示すように
、燃料噴射ポンプ２の回転速度およびカム６５の形状に
対応して変化する。

本実施例では、可変手段をフローティングレバ、コント
ロールレバーおよびカムから構成したが、可変手段をフ
ローティングレバーのみで構成しても良い。

本実施例では、メカニカルガバナにオールスピード式メ
カニカルガバナを用いたが、高低速式メカニカルガバナ
を用いても良い。

本実施例では、メカニカルガバナによって燃料噴射量お
よび燃料の圧送開始時期の両方を制御したが、メカニカ
ルガバナによって燃料の「送開始時期のみを制御しても
良い。

本実施例では、制御手段の回動方向の位置を可変手段に
よって変化させたが、制御手段の往復方向の位置を可変
手段によって変化させても良い。

本実施例では、カムシャフトとタペットとがら駆動ｍ楕
をｍ或したが、カムシャフトのみにより駆動ｍ楕を構成
しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示す。第１
図はディーゼルエンジン用燃料噴射装置の要部を示す斜
視図、第２図は燃料噴射ポンプの回転速度とウェイトス
トロークおよびウェイト推力との関係を表すグラフ、第
３図は燃料噴射ポンプの回転速度と噴射量コントロール
ラックの位置との関係を表すグラフ、第４図は燃料噴射
ポンプの回転速度とタイミングコントロールラックの位
置および進角度との関係を表すグラフである。 第５図は本発明の第２実施例を示し、第１調整レバーの
駆動機構を示す概略図である。 第６図および第７図は本発明の第３実施例を示す、第６
図は第１調整レバーを駆動する感温部材を示す斜視図、
第７図は燃料噴射ポンプの回転速度と進角度との関係を
表すグラフである。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）内燃機関により軸方向に往復駆動され、燃料
   の圧送を行うプランジャ、 このプランジャの外周に摺動自在に配設され、軸方向の
   位置に応じて燃料の圧送開始時期を変化させるスリーブ
   、 およびこのスリーブに連結され、位置の変化に対応して
   前記スリーブの軸方向の位置を変化させる制御手段 を有する燃料噴射ポンプと、 （ｂ）前記内燃機関の回転速度の変化に応じて遠心力が
   変化するフライウェイト、 前記制御手段と前記フライウェイトとの間に介在して前
   記制御手段と前記フライウェイトとを連結するとともに
   、前記フライウェイトの遠心力の変化に対応して前記制
   御手段の位置を変化させる可変手段、 および前記内燃機関の始動時に、前記制御手段と前記フ
   ライウェイトとの連結を解除して、前記制御手段の位置
   を前記内燃機関のクランク角に対して着火時期を進める
   位置に設定する設定手段を有するメカニカルガバナと を備えた内燃機関用燃料噴射装置。