JPH051641Y2 - - Google Patents

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JPH051641Y2
JPH051641Y2 JP1986007158U JP715886U JPH051641Y2 JP H051641 Y2 JPH051641 Y2 JP H051641Y2 JP 1986007158 U JP1986007158 U JP 1986007158U JP 715886 U JP715886 U JP 715886U JP H051641 Y2 JPH051641 Y2 JP H051641Y2
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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機関用燃料への添加剤供給
装置に関する。
〔従来の技術〕
デイーゼル機関の排気ガス中には炭化化合物か
らなる可燃性の微粒子、即ちパテイキユレートが
含まれており、このパテイキユレートが大気に放
出されると大気汚染をひき起こす。そこで従来よ
りパテイキユレートが大気に放出されるのを阻止
するために金属排気通路内にパテイキユレート捕
集用フイルタを配置したデイーゼル機関が公知で
ある。ところがこのようなデイーゼル機関ではフ
イルタにより捕集されたパテイキユレートを定期
的に燃焼除去する必要がある。従つてこのような
デイーゼル機関は通常フイルタにより捕集された
パテイキユレートを着火するための着火装置を具
備しており、所定量以上のパテイキユレートがフ
イルタにより捕集されたときに着火装置を作動さ
せてパテイキユレートを着火燃焼せしめることに
よりフイルタを再生するようにしている(例えば
特開昭59−134316号公報および特開昭59−138713
号公報参照)。
ところで燃料中に例えば有機金属化合物、カル
シウム、マンガン、鉛、銅等を主成分とする添加
剤を加えておくとこれら有機金属化合物等フイル
タ中に微細に分布せしめられて触媒作用をなし、
その結果パテイキユレートの着火燃焼が促進する
ことが知られている。そこでパテイキユレートの
燃焼を促進するために燃料タンク内に添加剤を供
給したり或いは燃料噴射ポンプに向かう燃料中に
添加剤を供給するようにしたデイーゼル機関が公
知である(特開昭60−108516号公報および
SAEpaper8500117号公報)。
〔考案が解決しようとする問題点〕
しかしながらこのように添加剤を燃料タンクに
供給したり、或いは燃料噴射ポンプに向かう燃料
中に供給しようとした場合には添加剤を供給する
ための特別のポンプを必要とするという問題があ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するために本考案によれば、
機関駆動の燃料ポンプとプランジヤとを具備し、
燃料ポンプがベーンポンプからなり、ベーンが慴
動するほぼ円筒状のポンプ内周壁面上に燃料吸入
溝および燃料吐出溝を形成し、燃料吸入溝を燃料
タンクに連結すると共に燃料吐出溝内に吐出され
た燃料をプランジヤのシリンダ内に送り込んでプ
ランジヤにより加圧されたシリンダ内の燃料を燃
料噴射弁から噴射するようにしたデイーゼル機関
において、燃料ポンプの燃料吸入溝内に添加剤供
給口を形成すると共に添加剤供給口を添加剤供給
通路を介して添加剤タンクに連結し、添加剤供給
通路内に流量制御弁を配置すると共に添加剤タン
クから燃料ポンプに供給される添加剤が燃料消費
量に比例するように流量制御弁を制御する制御装
置を具備している。
〔作用〕
添加剤は燃料ポンプの吸引力により燃料内に供
給され、しかもこのとき燃料消費量に比例した量
の添加剤が燃料内に供給される。
〔実施例〕
第2図を参照すると、1はデイーゼル機関本
体、2は機関駆動の燃料噴射ポンプ、3はターボ
チヤージヤを夫々示す。ターボチヤージヤ3は排
気タービン4と吸気コンプレツサ5からなり、排
気タービン4の排気ガス流出口には排気管6が連
結される。排気管6にはフイルタ容器7が固締さ
れ、このフイルタ容器7内にはパテイキユレート
捕集用のフイルタ6が配置される。また、フイル
タ容器7内にはフイルタ8の上流側端面に隣接し
て電気ヒータ9が配置される。一方、排気管6内
にはフイルタ8を迂回するバイパス通路10が形
成され、このバイパス通路10内にバイパス弁1
1が配置される。このバイパス弁11は負圧ダイ
アフラム装置12に連結された負圧ダイアフラム
装置12により開閉制御される。負圧ダイアフラ
ム装置12の負圧室13は電磁切換弁14によつ
て大気又は負圧源のいずれか一方に連結される。
通常、即ちフイルタ再生時でないときは負圧室1
3は大気に開放されており、このとき第2図に示
すようにバイパス弁11がバイパス通路10を閉
鎖している。従つてこのとき排気タービン4から
排出された排気ガスは排気管6内の排気通路1
5、電気ヒータ9、フイルタ8およびフイルタ容
器7内の排気通路16を介して排気管17内に排
出される。このときは電気ヒータ9が加熱されて
おらず、排気ガスがフイルタ8内を通過する際に
排気ガス中のパテイキユレートがフイルタ8によ
つて捕獲される。機関が長時間に亘つて使用され
るにつれてフイルタ8に堆積するパテイキユレー
トの量が増大し、その結果フイルタ8の流れ抵抗
が大きくなるためにフイルタ8上流の排気通路1
5内の背圧が高くなる。第2図に示すように排気
通路15内には背圧センサ18が配置されてお
り、この背圧センサ18によつて排気通路15内
の背圧が予め定められた背圧以上になつたことが
検出されたときにフイルタ8の再生動作が開始さ
れる。即ち、まず始めに電気切換弁14が作動せ
しめられて負圧ダイアフラム装置12の負圧室1
3が負圧源に連結される。その結果、バイパス弁
11がバイパス通路10を全開する。このとき大
部分の排気ガスはバイパス通路10を通つて排気
管17内に排出され、一部の排気ガスが電気ヒー
タ9、フイルタ8および排気通路16を介して排
気管17内に排出される。次いで電気ヒータ9が
加熱せしめられると電気ヒータ9の最も近くにお
いてフイルタ8上に堆積しているパテイキユレー
トがまず始めに着火され、次いで火災が下流に向
けて徐々に燃え広がる。次いでフイルタ8上に堆
積した全パテイキユレートが燃焼したときにフイ
ルタ8の再生動作が完了する。再生動作が完了す
ると再び負圧ダイアフラム装置12の負圧室13
が大気に解放され、バイパス弁11がバイパス通
路10を閉鎖する。
次に第1図を参照して燃料噴射ポンプ2につい
て説明する。第2図を参照すると、燃料噴射ポン
プ2のハウジング20内にはハウジング20の内
室21に突出しかつ機関1のクランクシヤフト
(図示せず)により回転駆動せしめられる駆動軸
22が配置される。ハウジング20には燃料ポン
プ23が一体的に形成されており、燃料ポンプ2
3の構造を理解しやすくなるために第1図は燃料
ポンプ23を90度回転したところを示している。
駆動軸22には燃料ポンプ23のロータ24と、
内室21内に配置されたタイミングギヤ25と、
プランジヤ26を駆動するためのカツプリング2
7とが固定される。タイミングギヤ25の外周面
上には外歯が形成されており、この外歯に対向し
て電磁ピツクアツプからなる速度センサ28が設
けられる。この速度センサ28は電子制御ユニツ
ト30に接続される。
電子制御ユニツト30はデイジタルコンピユー
タからなり、双方向性バス31によつて互いに連
結されたマイクロプロセツサ32、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)33、ROM(リードオン
リメモリ)34、入力ポート35および出力ポー
ト36を具備する。速度センサ28は入力ポート
35に接続され、機関回転数を表わす回転数信号
を入力ポート35に入力する。
ハウジング20内にはシリンダ40が形成さ
れ、このシリンダ40内にプランジヤ26の右端
部が挿入される。一方、プランジヤ26の左端部
にはカム面41を形成したデイスク状のカムプレ
ート42とカツプリング27とが固定される。こ
のようにプランジヤ26と駆動軸22とはカツプ
リング27を介して互いに連結されているので駆
動軸22が回転するとそれに伴つてプランジヤ2
6が回転せしめられる。なお、このカツプリング
27はプランジヤ26が軸線方向に移動可能なよ
うに駆動軸22とプランジヤ26とを連結してお
り、従つてプランジヤ26は回転しつつ軸線方向
に移動することができる。内室21内にはカツプ
リング27を包囲するようにローラリング43が
配置されており、このローラリング43はプラン
ジヤ26の軸線回りに回動することができる。ロ
ーラリング43は下方に延びるレバー44を具備
しており、このレバー44上にはカム面41と接
触してカム面41上を転動するカムローラ45が
回転可能に取付けられる。ローラリング43の下
方にはタイマピストン46を有するタイマシリン
ダ47が設けられ、レバー44の下端部はタイマ
ピストン46と係合する。なお、タイマピストン
46の作動を理解しやすくするために第1図にお
いてタイマシリンダ47は90度回転したところを
示しており、従つてタイマピストン46はレバー
44の下端部の回転移動方向と同一方向に移動可
能である。斯くしてタイマピストン46が移動す
るとそれに伴つてローラリング43が回動せしめ
られる。
タイマシリンダ47内にはタイマピストン46
によつて分離された高圧室48と低圧室49が形
成され、高圧室48は常時内室21内に連通して
いる。一方、低圧室49は燃料流入通路50を介
して燃料収入口51に連結され、この燃料流入口
51は燃料タンク(図示せず)に連結される。低
圧室49内にはタイマピストン46を高圧室48
に向けて付勢する圧縮ばね52が挿入され、更に
低圧室49内にはタイマピストン46の位置を検
出するためにタイマピストン46に固定されたコ
ア53の位置により出力電圧が変化せしめられる
タイマ位置センサ54が配置される。このタイマ
位置センサ54は作動トランスからなり、タイマ
位置センサ54の出力信号はAD変化器55を介
して入力ポート35に入力される。低圧室49と
高圧室48とは燃料逃し通路56を介して互いに
連結されており、この燃料逃し通路56内には駆
動回路57を介して出力ポート36に接続された
調圧弁58が挿入される。この調圧弁58は電子
制御ユニツト30の出力制御信号によつて開閉制
御され、それによつてローラリング43の回動位
置を制御する。燃料ポンプ23の燃料吐出通路5
9は内室21内に連結され、リリーフ弁60によ
つて調圧された燃料が常時内室21内に供給され
る。
カムプレート42のカム面41上には気筒数と
同数の、例えば4個の凸部が形成され、カム面4
1は戻しばね61のばね力によつて常時カムロー
ラ45上に押圧される。駆動軸22が回転すると
カム面41の凸部がカムローラ45と係合したと
きにプランジヤ26は軸線方向に移動せしめら
れ、従つて駆動軸22が一回転するとその間にプ
ランジヤ26が4回往復動する。このときタイマ
ピストン46の作用によつてローラリング43が
回動せしめられるとカム面41の凸部とカムロー
ラ45とが係合する時期が変化し、従つて燃料噴
射時期が変化する。従つてタイマピストン46は
燃料噴射時期を制御するために設けられているこ
とがわかる。
一方、プランジヤ26はシリンダ40内に連通
する1個の燃料吐出口62と燃料逃し孔63とを
具備し、更にシリンダ40の内周面上には燃料吐
出口62と連通可能な4個の燃料流出孔64が形
成される。これらの燃料流出孔64は夫々逆止弁
65を介して対応する気筒の燃料噴射弁に連結さ
れる。プランジヤ26が左方に移動すると内室2
1内の燃料が燃料供給路66を介してシリンダ4
0内に供給され、次いでプランジヤ26が右方に
移動するとシリンダ40内の燃料が圧縮される。
次いでプランジヤ26の燃料吐出口62がいづれ
か一つの燃料流出孔64に連通するとシリンダ4
0内の高圧の燃料が燃料噴射弁から噴射される。
このようにしてプランジヤ26の燃料吐出口62
が4個の燃料流出孔64と順次連通するために各
気筒の燃料噴射弁から順次燃料が噴射される。な
お、燃料供給路66内には駆動回路67を介して
出力ポート36に接続された燃料カツト弁68が
配置され、例えば車両減速運転時に燃料供給路6
6を閉鎖して燃料噴射作用を停止する。
一方、プランジヤ26上にはプランジヤ26の
燃料逃し孔63を閉鎖可能なスピルリング69が
慴動可能に挿入され、内室21内にはスピルリン
グ69が移動させるためのレバー70が挿入され
る。このレバー70はピボツトピン71によりハ
ウジング20に回動可能に取付けられており、レ
バー70の下端部はスピルリング69の外周面上
に形成された凹溝内に嵌着される。一方、レバー
70の上端部はリニアソレノイド72のコア73
と係合可能に配置され、レバー70の上端部は圧
縮ばね74のばね力によつてコア73の先端面に
常時圧接される。リニアソレノイド72は駆動回
路74を介して出力ポート36に接続され、コア
73の移動量が電子制御ユニツト30の出力信号
によつて制御される。一方、コア73の先端面に
対向してコア73の位置を検出するスピルリング
位置センサ75が配置され、このスピルリング位
置センサ75はAD変換器76を介して入力ポー
ト35に接続される。リニアソレノイド72のコ
ア73が右方に移動してスピルリング69が左方
に移動するとプランジヤ26が右方に移動した際
に比較的早い時期にプランジヤ26の燃料逃し孔
63が内室21内に開口し、燃料噴射弁からの燃
料噴射作用が停止する。一方、スピルリング69
が右方に移動せしめられると燃料逃し孔63が内
室21内に開口するまでプランジヤ26はかなり
右方に移動する。従つてスピルリング69の位置
によつて、即ちリニアソレノイド72を制御する
ことによつて燃料噴射量を制御できることがわか
る。なお、電子制御ユニツト30の入力ポート3
5にはアクセルペダル77の踏み込み量を検出す
るアクセルペダルセンサ78および背圧センサ1
8が夫々対応するAD変換器79,80を介して
接続される。また、電気ヒータ9および電磁切換
弁14が夫々対応する駆動回路81,82を介し
て出力ポート36に接続される。
第1図に示されるように燃料ポンプ23にベー
ンポンプからなり、燃料ポンプ23はベーンが慴
動するほぼ円筒状のポンプ内周壁面90を有す
る。このポンプ内周壁面90上にはローラ24に
対して反対側に燃料吸入溝91と燃料吐出溝92
とが形成されている。燃料吸入溝91は燃料流入
通路50を介して燃料流入口51に連結されてお
り、燃料吐出溝92は燃料吐出通路59を介して
内室21内に連結されている。燃料吸入溝91の
内周壁面上には添加剤供給口93が形成され、こ
の添加剤供給口93は添加剤供給通路94を介し
て添加剤タンク95に連結される。添加剤供給通
路94内には断面一定の固定絞り96が配置さ
れ、更に、添加剤供給通路94内には流量制御弁
97が配置される。この実施例では流量制御弁9
7は電磁開閉弁からなる。この流量制御弁97は
駆動回路98を介して出力ポート36に接続さ
れ、従つてこの流量制御弁97は電子制御ユニツ
ト30の出力信号に基いて制御される。
次に第3図を参照して添加剤の供給制御につい
て説明する。
第3図を参照するとまず始めにステツプ100に
おいて図示しないイグニツシヨンスイツチがオン
であるか否かが判別される。イグニツシヨンスイ
ツチがオンであればステツプ101に進んで機関回
転数NEを表わす速度センサ28の出力信号、お
よび負荷Lを表わすアクセルセンサ78の出力信
号を読込む。次いでステツプ102では流量制御弁
97の制御パルスのデユーテイー比を機関回転数
NEおよび負荷Lから定め、次いでステツプ103
ではこのデユーテイー比に基いて流量制御弁97
の開閉制御が行なわれる。即ち、燃料消費量に比
例した量の添加剤を供給するのに必要なデユーテ
イー比が機関回転数NEおよび負荷Lの関数とし
て予めROM34内に記憶されており、従つて添
加剤供給口93からは燃料消費量に比例した量の
添加剤が供給される。燃料ポンプ23の燃料吸入
溝91内は負圧となつており、従つて添加剤は添
加剤タンク95から燃料吸入溝91内に燃料ポン
プ23の吸引力によつて吸引される。従つて添加
剤を供給するために特別のポンプを設ける必要が
ないという利点がある。
一方、イグニツシヨンスイツチがオフのときは
ステツプ104に進んで流量制御弁97が閉弁状態
に保持される。このように流量制御弁97を閉弁
することによつて機関停止中に添加剤が燃料内に
拡散するのを阻止することができる。
〔考案の効果〕
燃料ポンプの吸引力を利用して添加剤を燃料内
に供給することができるので添加剤を供給するた
めの特別のポンプを設ける必要がないという利点
がある。また、パテイキュレートの発生量は燃料
消費量にほぼ比例するので燃料消費量に比例した
量の添加剤を燃料内に供給させることが好まし
い。この点に関し、本考案によれば燃料消費量に
比例した量の添加剤が燃料内に供給されるので添
加剤の無駄な消費を阻止しつつパテイキユレート
の着火燃焼を良好に促進することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は燃料噴射ポンプの側面断面図、第2図
は機関排気系を断面図で示した内燃機関の側面
図、第3図は添加剤の供給制御を行なうためのフ
ローチヤートである。 6,17……排気管、8……フイルタ、9……
電気ヒータ、10……バイパス通路、11……バ
イパス弁、15,16……排気通路、23……燃
料ポンプ、26……プランジヤ、40……シリン
ダ、91……燃料吸入溝、92……燃料吐出溝、
93……添加剤供給口、94……添加剤供給通
路、95……添加剤タンク、96……固定絞り、
97……流量制御弁。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 機関駆動の燃料ポンプとプランジヤとを具備
    し、該燃料ポンプがベーンポンプからなり、ベー
    ンが摺動するほぼ円筒状のポンプ内周壁面上に燃
    料吸入溝および燃料吐出溝を形成し、該燃料吸入
    溝を燃料タンクに連結すると共に該燃料吐出溝内
    に吐出された燃料をプンラジヤのシリンダ内に送
    り込んでプランジヤにより加圧されたシリンダ内
    の燃料を燃料噴射弁から噴射するようにしたデイ
    ーゼル機関において、上記燃料ポンプの燃料吸入
    溝内に添加剤供給口を形成すると共に該添加剤供
    給口を添加剤供給通路を介して添加剤タンクに連
    結し、該添加剤供給通路内に流量制御弁を配置す
    ると共に添加剤タンクから燃料ポンプに供給され
    る添加剤が燃料消費量に比例するように該流量制
    御弁を制御する制御装置を具備したデイーゼル機
    関用燃料への添加剤供給装置。
JP1986007158U 1986-01-23 1986-01-23 Expired - Lifetime JPH051641Y2 (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5467827A (en) * 1977-10-31 1979-05-31 Caterpillar Tractor Co System of injecting fuel additive for diesel engine
JPS5920559A (ja) * 1982-07-26 1984-02-02 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62119467U (ja) 1987-07-29

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