JPH06241101A - ディーゼルエンジンの急加速時スモーク低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アイドリング位置でのアクセルレバー１７ｂ
の振動による燃料制限用作動具２６の誤動作を防止す
る。 【構成】 ターボチャージャ付ディーゼルエンジンの急
加速時スモーク低減装置の燃料制限具作動回路２２にお
いて、アクセルレバー１７ｂを介して急加速操作された
ことに基づき接点を閉じるレバー検出スイッチ２４と、
上記コントロールラック９が燃料増量側Ｒへ移動するこ
とにより、コントロールラック９とアイドルリミットス
プリング２８とが離間したことに基づき接点を閉じるラ
ック検出スイッチ２３とを直列に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ターボチャージャを
付設したディーゼルエンジンにおいて、エンジンを急加
速操作した際に発生するスモークを低減する装置に関す
る。

【０００２】

【技術の背景】一般に、ディーゼルエンジンのガバナ装
置は、図２で示すように構成される。即ち、燃料噴射ポ
ンプ３のコントロールラック９を、ガバナスプリング１
１によって燃料増量側Ｒへ弾圧するのに対し、ガバナウ
エイト６によって燃料減量側Ｌへ押圧し、調速レバー１
７ａやアクセルレバー１７ｂ等の調速操作具１７でガバ
ナスプリング１１の張力を調節操作するように構成され
ている。これによりディーゼルエンジンの負荷が変動し
てもエンジン回転数を設定値に保つのである。

【０００３】ターボチャージャ付きディーゼルエンジン
においては、エンジンＥを急加速した際に黒煙が発生す
る。これは以下の理由による。即ち、変速レバー１７ａ
やアクセルレバー１７ｂ等の調速操作具１７を急加速操
作すると、ガバナスプリング１１の張力が即座に増大す
るのに対して、エンジン回転数の上昇には時間遅れがあ
ることから、ガバナスプリング１１の張力Ｓとガバナフ
ォースＦとの釣り合いが崩れて、コントロールラック９
が燃料増量側Ｒへ急速に移動する。一方、ターボチャー
ジャのブースト圧力の上昇には時間遅れがあり、エンジ
ンの吸気量の増加にも時間遅れが起きる。このため、少
ない吸気量に対して過剰な燃料が供給されることにな
り、黒煙が発生するのである。

【０００４】

【従来の技術】黒煙の発生を防止するための従来技術と
しては、本出願人の提案による以下のようなスモーク低
減装置（特開平３−１５１５３４号公報）がある。即
ち、ターボチャージャ（図示せず）を搭載したディーゼ
ルエンジンにおいて、図２に示すように、エンジンＥに
燃料制限用作動具２６と急加速時に燃料制限用作動具２
６を作動させる燃料制限具作動回路２２とを設ける。

【０００５】上記燃料制限具作動回路２２は、調速操作
具１７が急加速操作されたことに基づき接点を閉じるレ
バー検出スイッチ２４と、タイマー２５ａとリレー２５
ｂとから成り所定時間接点を閉じるタイマー付きリレー
回路２５とを備え、アクセルレバー１７ｂを急加速操作
した時点から所要時間経過するまでの期間は、燃料制限
用作動具２６を燃料制限位置に保ち、所要時間経過した
後には燃料制限用作動具２６を燃料制限解除位置へ切換
えるように構成したものである。

【０００６】この従来技術によれば、図３で示すように
作用する。ここで、図３は調速操作具１７で急加速操作
した時のエンジン回転数の時間的変化と燃料制限用作動
具２６及びコントロールラック９の作動状態を示すグラ
フであり、同図(Ａ)は調速操作具１７で急加速操作した
時の目標回転数Ｍ、エンジン回転数Ｎ及びブースト圧力
Ｋの時間変化を示し、同図(Ｂ)は同様に燃料制限用作動
具２６とコントロールラック９の作動位置の時間変化を
示す。

【０００７】即ち、ディーゼルエンジンＥを急加速操作
した時点ｔ_１では、前述したように、ガバナフォースＦ
とガバナスプリング１１の張力Ｓとの釣り合いが崩れ
て、コントロールラック９が燃料増量側Ｒへ急速に移動
しょうとする。しかし、その移動量が所定量以上になる
ことを、燃料制限位置Ｘに切換えられた燃料制限用作動
具２６がコントロールラック９を所要時間Ｔにわたって
阻止する。その結果、その所要時間Ｔ内では、過剰な燃
料の供給を抑制して、黒煙の発生を防止する。

【０００８】また、上記の所要時間Ｔが経過した時に
は、燃料制限用作動具２６が燃料制限解除位置Ｙへ切り
換わるため、コントロールラック９の燃料増量側Ｒへの
移動が許容される。つまり、所要時間Ｔが経過した時点
ｔ₂ではエンジン回転数Ｎが上昇してガバナフォースＦ
が十分に大きくなっており、また、ターボチャージャの
ブースト圧力も十分に昇圧している。従って、吸気も十
分供給されるので燃料供給量が過剰になることが抑制さ
れ、黒煙の発生が防止されるのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいて、レバー検出スイッチ２４をアクセルレバー１７
ｂに対向させて設け、アクセルレバー１７ｂが急加速操
作されたことに基づきレバー検出スイッチ２４の接点を
閉じるようにした場合には、エンジンの振動等によりア
クセルレバー１７ｂが振動し、アイドリング位置でレバ
ー検出スイッチ２４がチャタリングすることがある。こ
のため、燃料制限用作動具２６が誤動作をすることがあ
る。本発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、燃料制限用作動具２６の誤動作を防止することを技
術課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明が採用した手段は、前記従来の急加速時スモ
ーク低減装置において、上記燃料制限具作動回路２２
は、上記調速操作具１７のうちアクセルレバー１７ｂを
介して急加速操作されたことに基づき接点を閉じるレバ
ー検出スイッチ２４と、上記コントロールラック９が燃
料増量側Ｒへ移動することにより、コントロールラック
９とアイドルリミットスプリング２８とが離間したこと
に基づき接点を閉じるラック検出スイッチ２３とを直列
に接続して成ることを要旨とするものである。

【００１１】

【作 用】本発明は、次のように作用する。エンジンの
振動等によりアクセルレバー１７ｂが振動し、アイドリ
ング位置でレバー検出スイッチ２４がオン作動した場合
でも、コントロールラック９が燃料増量側Ｒへ移動しな
い限り、ラック検出スイッチ２３はオン作動しない。つ
まり、アクセルレバー１７ｂを加速操作しない限り、ア
イドリング位置でレバー検出スイッチ２４がチャタリン
グすることがあっても、燃料制限用作動具２６が誤動作
をすることはなくなる。

【００１２】一方、アクセルレバー１７ｂが急加速操作
されれば、レバー検出スイッチ２４が接点を閉じるとと
もに、コントロールラック９が燃料増量側Ｒへ移動する
ことにより、コントロールラック９とアイドルリミット
スプリング２８とが離間するため、ラック検出スイッチ
２３が接点を閉じ、燃料制限具作動回路２２が閉じて燃
料制限具２６を所定時間制限作動する。すなわち、アク
セルレバー１７ｂを急加速操作した時点から所要時間経
過するまでの期間は、燃料制限用作動具２６を燃料制限
位置に保ち、所要時間経過した後には燃料制限用作動具
２６を燃料制限解除位置へ切換える。

【００１３】

【発明の効果】本発明では、燃料制限具作動回路２２
が、アクセルレバー１７ｂを介して急加速操作されたこ
とに基づき接点を閉じるレバー検出スイッチ２４と、上
記コントロールラック９が燃料増量側Ｒへ移動すること
により、コントロールラック９とアイドルリミットスプ
リング２８とが離間したことに基づき接点を閉じるラッ
ク検出スイッチ２３とを有して成り、アクセルレバー１
７ｂを十分に踏み込んでエンジンを加速しない限り、ア
イドリング位置でレバー検出スイッチ２４がチャタリン
グすることがあっても、燃料制限用作動具２６が誤動作
をすることはない。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１は本発明の実施例に係るスモーク
低減装置の概要構成図である。このスモーク低減装置
は、従来例（図２）と同様の基本構成を有する。即ち、
ターボチャージャ（図示せず）を搭載したディーゼルエ
ンジンにおいて、図１に示すように、エンジンＥのガバ
ナ装置１と、燃料制限用作動具２６と、急加速時に燃料
制限用作動具２６を所定時間作動させる燃料制限具作動
回路２２とを有する。

【００１５】上記ガバナ装置１は、図２で示すように、
燃料噴射ポンプ３のコントロールラック９を、ガバナス
プリング１１によって燃料増量側Ｒへ弾圧するのに対
し、ガバナウエイト６のガバナフォースＦによって燃料
減量側Ｌへ押圧し、変速レバー１７ａやアクセルレバー
１７ｂ等の調速操作具１７でガバナスプリング１１の張
力を調節操作するように構成されている。これによりデ
ィーゼルエンジンの負荷が変動してもエンジン回転数を
設定値に保つのである。

【００１６】上記ガバナレバー８はコントロールラック
９のラックピン９ａに係合しているフォークレバー１０
と、ガバナスプリング１１の一端部を係止しているスプ
リングレバー１２とで構成してあり、フォークレバー１
０にガバナウェイト６のガバナフォースＦを作用させる
ようにするとともに、フォークレバー１０とスプリング
レバー１２とをトルクスプリング装置１３を介して連動
するように構成し、ガバナフォースＦとガバナスプリン
グ力Ｓとの釣り合いで燃料噴射ポンプ３のコントロール
ラック９を制御するようにしてある。そして、ポンプ収
容室２の側面開口部を覆う状態で配置したポンプ室蓋
（図示せず）に調速レバー１５を揺動可能に枢支し、こ
の調速レバー１５にガバナスプリング１１の他端部を係
合させてある。

【００１７】上記調速レバー１５のレバー軸１６はポン
プ室蓋を貫通しており、その外端部に変速レバー１７ａ
が固定してあり、変速レバー１７ａとアクセルレバー１
７ｂとは図示しないワイヤーで連動連結してある。な
お、フォークレバー１０とコントロールラック９の燃料
増量側Ｒに位置するポンプ収容室壁２ａとの間にコント
ロールラック９を燃料増量側Ｒに付勢するスタートスプ
リング１４が係着してあり、コントロールラック９の燃
料減量側Ｌにはアイドルリミットスプリング２９が配置
してあって、コントロールラック９が不測に燃料無噴射
位置に移動しないようにしてある。また、上記燃料制限
具２６は、燃料増量側Ｒに位置するポンプ収容室壁２ａ
に燃料制限用ソレノイドをコントロールラック９の端面
に対向する状態で配置して成り、コントロールラック９
の燃料増量側Ｒへの過剰移動を制限する。

【００１８】以下、本発明の特徴構造について説明す
る。上記燃料制限具作動回路２２は、上記コントロール
ラック９が燃料増量側Ｒへ移動することにより、コント
ロールラック９とアイドルリミットスプリング２８とが
離間したことに基づき接点を閉じるラック検出スイッチ
２３と、アクセルレバー１７ｂを介して急加速操作され
たことに基づき接点を閉じるレバー検出スイッチ２４
と、タイマー２５ａとリレー２５ｂとを有し、所定時間
接点を閉じるタイマー付リレー回路２５とを具備して成
り、アクセルレバー１７ｂを急加速操作した時点から所
定時間経過するまでの間は、燃料制限用作動具２６を燃
料制限位置に保ち、所定時間経過した後に燃料制限用作
動具２６を燃料制限解除位置へ切換えるように構成され
ている。

【００１９】上記構成によれば、エンジンの振動等によ
りアクセルレバー１７ｂが振動し、アイドリング位置で
レバー検出スイッチ２４が接点を閉じた場合でも、コン
トロールラック９が燃料増量側Ｒへ移動しない限り、ラ
ック検出スイッチ２３は接点を閉じることはない。つま
り、アクセルレバー１７ｂを加速操作しない限り、アイ
ドリング位置でレバー検出スイッチ２４がチャタリング
することがあっても、燃料制限用作動具２６が誤動作を
することはなくなる。

【００２０】一方、アクセルレバー１７ｂをアイドリン
グ位置から急加速操作すると、ガバナスプリング力Ｓが
増大するが、エンジン回転数の上昇は少し遅れることか
ら、ガバナ力Ｆとガバナスプリング力Ｓとの釣り合いが
崩れ、スプリングレバー１２とフォークレバー１０を燃
料増量側Ｒに移行させる。このとき、スプリングレバー
１２の移動速度が急速であることから、スプリングレバ
ー１２が燃料制限ピン２５で受け止められたあとでも、
フォークレバー１０は、その慣性力とスタートスプリン
グ１９の張力とによって燃料増量側Ｒへ移行することに
なる。

【００２１】このとき、アクセルレバー１７ｂがアイド
リング位置から外れ、レバー検出スイッチ２４が接点を
閉じるとともに、コントロールラック９が燃料増量側Ｒ
へ移動してコントロールラック９とアイドルリミットス
プリング２８とが離間するため、ラック検出スイッチ２
３が接点を閉じる。これにより燃料制限具作動回路２２
が導通して、タイマー付きリレー回路２５で設定した所
要時間Ｔだけ、燃料制限用作動具２６の出力ロッドが燃
料制限解除位置(実線図参照)から燃料制限位置(二点鎖
線図参照)へ進出して、コントロールラック９が燃料増
量側Ｒに過剰にオーバーランするのを防止する。これに
より、エンジンの燃焼室には制限された燃料が供給され
ることになるから、燃料が過剰に供給されることがなく
なり、黒煙の発生を抑制することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るスモーク低減装置の概要
構成図である。

【図２】従来例に係るスモーク低減装置の概要構成図で
ある。

【図３】調速操作具で急加速操作した時のエンジン回転
数の時間的変化と燃料制限用作動具及びコントロールラ
ックの作動状態を示すグラフであり、同図(Ａ)は調速操
作具で急加速操作した時の目標回転数Ｍ、エンジン回転
数Ｎ及びブースト圧力Ｋの時間変化を示すグラフ、同図
(Ｂ)は同様に燃料制限用作動具とコントロールラックの
作動位置の時間変化を示すグラフである。

【符号の説明】

３…燃料噴射ポンプ、 ９…コントロールラッ
ク、１０…フォークレバー、 １１…ガバナスプリ
ング、１２…スプリングレバー、 １７…調速操作
具、１７ａ…変速レバー、 １７ｂ…アクセルレ
バー、１９…スタートスプリング、 ２２…燃料制限具
作動回路、２３…ラック検出スイッチ、 ２４…レバー
検出スイッチ、２５タイマー付リレー回路 ２５ａ…
タイマー２５ｂ…リレー、 ２６…燃料制限
用作動具、２９…燃料制限ピン、 Ｅ…ディーゼ
ルエンジン、Ｒ…燃料増量側、 Ｌ…燃料減
量側。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ターボチャージャ付ディーゼルエンジン
   (Ｅ)の燃料噴射ポンプ(３)のコントロールラック(９)
   を、フォークレバー(１０)とスプリングレバー(１２)と
   を順に介してガバナスプリング(１１)で燃料増量側(Ｒ)
   へ弾圧するのに対し、そのコントロールラック(９)をフ
   ォークレバー(１０)を介してガバナウエイト(６)で燃料
   減量側(Ｌ)へ押圧し、 上記スプリングレバー(１２)を燃料制限ピン(２９)で全
   負荷位置に受け止め可能に構成するとともに、上記フォ
   ークレバー(１０)をスタートスプリング(１４)で燃料増
   量側(Ｒ)へ弾圧し、調速操作具(１７)でガバナスプリン
   グ(１１)の張力を調節操作可能に構成し、 上記ディーゼルエンジン(Ｅ)に燃料制限用作動具(２６)
   と急加速時に燃料制限用作動具(２６)を作動させる燃料
   制限具作動回路(２２)とを設け、 上記燃料制限具作動回路(２２)は、上記調速操作具(１
   ７)が急加速操作されたことに基づき急加速時点から所
   要時間経過するまでの期間では燃料制限用作動具(２６)
   を燃料制限位置に保ち、所要時間経過した後には燃料制
   限用作動具(２６)を燃料制限解除位置へ切換えるように
   構成した、ディーゼルエンジンの急加速時スモーク低減
   装置において、 上記燃料制限具作動回路(２２)は、上記調速操作具(１
   ７)のうちアクセルレバー(１７ｂ)を介して急加速操作
   されたことに基づき接点を閉じるレバー検出スイッチ
   (２４)と、上記コントロールラック(９)が燃料増量側
   (Ｒ)へ移動することにより、コントロールラック(９)と
   アイドルリミットスプリング(２８)とが離間したことに
   基づき接点を閉じるラック検出スイッチ(２３)とを直列
   に接続して成ることを特徴とするディーゼルエンジンの
   急加速時スモーク低減装置。