JPH041318Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はデイ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ヤは往復動して燃料
を噴射し、噴射行程は、通常プランジヤに形成さ
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
なつている。プランジヤの外周面に形成され上記
通路に連通する溝は、プランジヤの軸心に対して
傾斜している。したがつてプランジヤを軸心周り
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、すなわちプランジヤの有効ストロ
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、
すなわちプランジヤを回転変位させるため、従
来、コントロールラツクをプランジヤの外周に嵌
合したピニオンに噛合させ、かつこのコントロー
ルラツクを、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。ところ
がこのようにエンジンの回転により変位するフラ
イウエイトを利用したものは、アイドル回転時、
回転変動に基いてコントロールラツクが振動し、
これにより燃料噴射量が変化してアイドル運転状
態が安定しないという問題がある。

この問題を解決するため、ダンパを組込むもの
が知られているが（例えば実開昭57−83245号公
報、実開昭58−86443号公報）、この構成において
は、フライウエイトを含むカバナ系とダンパとが
直結されているため、コントロールラツクの防振
効果はあるが、応答性が低下して例えば燃料の増
量が遅くエンストしやすくなるという問題があ
る。

この応答性の低下という問題を解決するため、
出願人は既に、特願昭60−191900号（昭和60年９
月２日付特許出願）において、『コントロールラ
ツクが変位して噴射量が減少する側に、このコン
トロールラツクの変位量が所定値以上になつたと
きこの変位量を規制する制御機構を設けた』構成
を提案した。

ところがこの提案装置によると、制御機構に異
常が発生してコントロールラツクが燃料噴射量の
減少側に変位できなくなつた場合、エンジンがオ
ーバーランの状態となつてしまう。なおこのよう
な制御機構の異常は、例えば、制御機構の一部を
構成するダイヤフラム装置に水蒸気が浸入してこ
れが凍結したり、またダイヤフラム装置のダイヤ
フラムのゴムが硬化した場合に生じると考えられ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記制御機構に異常が発生した場合に
おける問題を解決するためになされたものであ
り、この制御機構がコントロールラツクを所定位
置よりも変位させなくなつた時、制御機構とは独
立にコントロールラツクを変位させる安全機構を
設けたことを特徴としている。

〔実施例〕

以下図示実施例により本考案を説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す。この図にお
いて、プランジヤ１１はその軸心に沿つて往復動
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。プランジヤ１１の内部
にはポンプ室１３に連通する通路１４が穿設さ
れ、またプランジヤ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。しかしてプランジヤ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。またプランジヤ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。
このプランジヤ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１
６を通つて燃料貯溜室へ還流し、燃料噴射は終了
する。

カムシヤフト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。カムシヤフ
ト２１にはカム２２が形成され、プランジヤ１１
の下端部１８はばね１９に付勢されてこのカム２
２に常時接触するようになつている。したがつて
カムシヤフト２１が回転すると、プランジヤ１１
はカム２２の形状に従つて往復動する。

カムシヤフト２１の先端にはフライウエイト２
３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枢２４との間に
はばね２５が設けられる。したがつてカムシヤフ
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２
３はカムシヤフト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
ライデイングウエイトシヤフト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、スライデイングウエイトシヤフト２７は図の
左方へ変位する。

スライデイングウエイトシヤフト２７の先端に
は、ピン２８を介してフローテイングレバー３１
の一端が連結される。フローテイングレバー３１
は支点３２に回転自在に支持され、フライウエイ
ト２３が外方へ拡がつてスライデイングウエイト
シヤフト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つている。
フローテイングレバー３１の他端にはコントロー
ルラツク３３の端部３５が連結される。コントロ
ールラツク３３は図示しない支持部材により往復
動自在に支持されており、プランジヤ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。

したがつて、エンジン回転数が高くなると、フ
ライウエイト２３が外方へ拡がつてフローテイン
グレバー３１が時計周りに回転し、コントロール
ラツク３３は右方へ変位する。しかしてプランジ
ヤ１１が回転変位し、溝１５と孔１６が連通する
ときのプランジヤ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つている。

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る。

制御機構４０は、コントロールラツク３３が変
位して燃料噴射量が減少する側、すなわち図中コ
ントロールラツク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４０のシエル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、常時一定圧になつている。一方、空気室
４５はパイプ４６を介してジエツト４７に接続さ
れる。ジエツト４７はオリフイス４８を有し、大
気に連通する。すなわち、空気室４５はオリフイ
ス４８を介して大気に連通する。空気室４５に設
けられたばね４１は、ダイヤフラム４３をケーシ
ング３６側に付勢する。ロツド４９はダイヤフラ
ム４３に連結され、ケーシング３６に向つて延
び、その端部には安全機構５０が取付けられる。

安全機構５０は、ケーシング３６に穿設された
孔を貫通してこのケーシング３６内へ延びるシリ
ンダ５１と、このシリンダ５１の先端開口部にナ
ツト５２を介して取付けられたボルト５３と、こ
のボルト５３とロツド４９の先端部との間に設け
られたばね５４とを有する。シリンダ５１の基部
はロツド４９に摺動自在に嵌合し、通常、ばね５
４の作用によりロツド４９の先端部に係止する。
すなわち、通常、ばね５４は撓まず、シリンダ５
１とロツド４９は一体的に変位する。ボルト５３
はナツト５２に螺合し、ナツト５２に対する突出
量を変更できるようになつており、またコントロ
ールラツク３３が図の右方へ変位した時、このコ
ントロールラツク３３の端部３５がボルト５３に
当接するようになつている。なお、ばね５４は所
定のセツト荷重が与えられるが、このセツト荷重
はロツド４９の先端部に設けられたシム５５を交
換することにより調節される。

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。

まず制御機構４０が正常に作動する場合につい
て説明する。

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はスロツトル開度によつ
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）カムシヤフト２１にも回転変
動が生じ、したがつてフローテイングレバー３１
は支点３２を中心として振動し、これによりコン
トロールラツク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つてい
る。

制御機構４０が設けられない場合、コントロー
ルラツク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ツ
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、ラツク３３
が増量側に変位（符号Ｐで示す）すると、噴射量
はいつたん大きく増加（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。このようにラツク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ツク３３の
応答性は低回転域では良すぎる。したがつて、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ツク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４０が設
けられているので、コントロールラツク３３が減
量側に変位しすぎるとこのラツク３３の端部３５
がロツド４９の先端部に設けられた安全機構５０
に当接し、ラツク３３の変位が規制される。すな
わちコントロールラツク３３が安全機構５０を介
してロツド４９を押し、第１図の右方へ変位する
と、空気室４５内の空気はジエツト４７を通つて
大気中へ放出され、このときの流路抵抗およびば
ね４１の弾発力によつてコントロールラツク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はこのときのラツク３３の変
位を示す。一方、ロツド４９は、コントロールラ
ツク３３が復帰するとばね５１により復原し、こ
のとき空気室４５内へはジエツト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
ツド４９の変位を示す。

このようにしてラツク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
ツク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、ラツク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、コントロールラツク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、ジエツト４７のオリフイス
４８の大きさを適当に定めればよい。

さて、制御機構４０が正常に作動する場合、シ
リンダ５１はロツド４９に対して相対変位するこ
とはなく、したがつて安全機構５０は実質的に作
用しない。しかし、制御機構４０が何らかの原因
により故障し、ロツド４９が変位しなくなつた場
合、コントロールラツク３３の端部３５がボルト
５３に当接した後、コントロールラツク３３が右
行しようとする力がばね５４の弾発力に打勝つ
と、コントロールラツク３３はシリンダ５１をロ
ツド４９に対して相対変位させつつ変位する。し
たがつて燃料噴射量は減少し、エンジンのオーバ
ーランが防止される。

なお安全機構５０は、ロツド４９にシリンダ５
１を嵌合する構成とする必要はなく、ロツド４９
の先端にリンク機構等を連結するようにしてもよ
く、要するに、ロツド４９に対して相対変位する
構成であればいかなるものであつてもよい。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、制御機構を有するもの
であるから、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
し、また燃料が急激に減少することがなくなるの
で、エンストの発生が防止される。また本考案は
安全機構を有するものであるから、制御機構が故
障しても、コントロールラツクは燃料噴射量を減
少させる方向へ変位することができる。したがつ
てエンジンの回転数が過大になることが防止され
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ツクの変位と燃料噴射量の変
化をグラフ、第４図は実施例装置におけるコント
ロールラツクの変位を示すグラフである。 １１……プランジヤ、３３……コントロールラ
ツク、４０……制御機構、５０……安全機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンの回転に応動して往復動し、燃料を噴
   射するプランジヤを備えた燃料噴射ポンプであつ
   て、コントロールラツクが、エンジンの回転に応
   じて変位するフライウエイトに運動して変位し、
   このコントロールラツクの位置によつて上記プラ
   ンジヤ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、上記コントロールラツクが変位して
   噴射量が減少する側に、このコントロールラツク
   の変位量が所定値以上になつたときこの変位量を
   規制する制御機構を設けるとともに、この制御機
   構が上記コントロールラツクを所定位置よりも変
   位させなくなつた時、該制御機構とは独立にコン
   トロールラツクを変位させる安全機構を設けたこ
   とを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射量制御装
   置。