JPS5872635A - エンジンの燃料供給装置 - 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】

本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンの排気煙濃
度ケ、検知してエンジンへの燃料供給量を自動的に制御
するエンジンの燃料供給装置に関する。 一般にエンジンの燃料供給装置は、エンジンが最も効率
よく作動するようＫ、吸入空餐量、エンジン回転速度郷
のエンジン運転状態に応じて定められる量の燃料をエン
ジンに供給するように調整される、しかしながら、実際
の使用に当っては、この燃料供給装置自体の、あるいは
エンジンの整備小口などにより、燃料供給量の制御が圧
動状態から外れて、排勿煙濃度が不適性になることがあ
る。 このため、実開ＰＩＦｊＳＯ−／／９ざ７７号のエンジ
ンの燃料噴射量自動制御装置は、上記のような場合に、
エンジンの排気煙濃度の変化を感知して、必要以上の燃
料がエンジンに供給されるのを防止し、燃料消費率の向
上と排ｇＰｍ濃塵の改善を図っている。 一方、＄にディーゼルエンジンにおいては、エンジンの
排り管にバルブを設けて閉塞し、轡関を圧縮機として作
用させ制動を行なう排気ブレーキを備憂たタイプのもの
があるが、このタイプのエンジンでは排気ブレーキの解
除時に排気煙濃度が一時的に高まる傾向がある。このと
き、上記寮開昭３０−／／９ざ７７号のような排り煙濃
度に基づく燃料噴射量制御を行なうと、排気ブレーキを
解除しての加速時等において、エンジン貴荷に対して燃
料供給量が少なくなることから、必要なエンジンの出力
を得ることができないという問題を生ずる。 本発明は、排タブレーキの解除時において十分なエンジ
ンの出力が得られるようにエンジンに燃料を供給するこ
とのできる燃料供給装置を提供することを目的とするも
のである。 本発明は、運転状態に応じてエンジンへの燃料供−量を
適正に制御する主制御系と、排気煙濃度を検出する排気
煙濃度検出器、この排気煙濃度検出器によって検出され
る排気煙濃度と予め宇められた設定排り煙濃度とを比較
して差信号を出力する制御回路、およびこの差信号に応
じ、エンジンの排気煙濃度を上Ｐ設定排気煙濃度以下と
するように、燃料供給量を補正するアクチュエータから
なる副制御系とを備えるエンジンの燃料供給装置におい
て、エンジンの＃気通路を開閉制御する排気制御弁が閉
状態から開状態に管化したことを検出して、検出信号を
出力する弁状態検出器と、この検出信号を入力し、この
検出信号入力時から所定の時間動作信号を出力する動作
信号発生器と、この動作信号を受けて、上記制御回路の
設定排便煙濃度の値を高めるように、もしくは土日ｅ副
制御系の作動を停止するように制御するｐ！整装置とを
設けたことを４！像とするものである。 上記構造の本発明のエンジンの燃料供給装置によれば、
排気ブレーキが解除したことを、排勢制御弁が閉状態か
ら開状態になったことを検出することによって検出し、
このとき上記＆１１１制御系の設定排＠煙濃度の値を高
めるように、もしくはこの副制御系の作動を停止するよ
うに制御１７ているので、排タブレーキの解除時に十分
に必要な量の燃料をエンジンに供給し、従ってこの排タ
ブレーキの解除に続く例えば加速において十分なエンジ
ンの出力を得ることができる。 以下添付図面を参照して本発明の好ましい実施例による
エンジンの燃料供給装置について説明する。 第１図は、分Ｗ型燃料噴射？ンデＡを備えたディーゼル
エンジン１の燃料供給量！を示し、この図において符号
２は吸り通路、符号３は排気通路をそれぞれ示す。排気
通路３には、排タブレーキとして作用する排気制御弁４
が設けられている。 この排気制御弁４は、ダイヤフラム式アクチュエータ５
によってその開閉が制御されるようになっており、この
アクチュエータ５０貴圧＄　５　ａは、通路６を介して
真空タンク７および真空ボンｆ８に連違されている。こ
の通路６には、真空タンク７からの負圧のアクチュエー
タ５の負圧１ｊ！　５　ａへの導入を制御するための電
磁弁９が設けられている。この電磁弁９は、フットブレ
ーキスイッチＳＷ（ブレーキを跳んでいる時オン状態）
およびエンジン回転が所定回転数（例えば／３０θｒｐ
ｍ）以上のときオン状態となる回転スイッチＳＷ２　に
よって制御されるようになっている。電磁弁９は、スイ
ッチＳＷ、およびＳＷ２がオン状態となったとき開いて
、アクチュエータ５の負圧室５ａに自圧を導入し、弁４
を閉じて排気ブレーキの作用をｔ「す。 分１型燃料噴射ポンプＡは、ハウジング１０を有し、こ
のハウジング１０の内部には、燃料が供給されるポンプ
室１１およびこのポンプ室１１に連通した円筒孔１１ａ
が形成されている。この円筒孔１１ａ内には、回転する
とともに往後動することによって、ポンプ室１１内の燃
料を分配圧送するシランジャ１２が配設されている。こ
のプランジャ１２の−ＭＫは、カムディスク１３が一体
的に固着されており、このカムディスク１３け、プラン
ジャ１２と共にドライブシャフト１４によってエンジン
回転数の二分の−の速度で回転駆動されるようになって
いる。 カムディスク１３には、エンジンの気筒数と同数のフェ
イスカム１３ａが設けられ、このカムディスク１３は、
グランジャスプリング（図示せず）によってプランジャ
１２とともに、フェイスカム１３ａが位置固定のローラ
１５に圧接するように付勢されている。カムディスク１
３は、このようにフェイスカム１３おが間定卯のローラ
１５に圧接された状態で回転してカムリフト量だけプラ
ンジャ１２を往復運動せしめるものである。上Ｗｒ′シ
ランジャ１２には、ハウジング１０の吸入？−ト１６と
連通する吸入スリット１２δ、中心油路１２ｂ、ハウジ
ング１０の吐出路】７と連通する分配スリット１２ｃ、
およびポンプ室１１内に開口するカットオフポート１２
ｄがそれぞれ設けられ、このプランジャ１２の外周には
上記カットオフデート１２ｄの開閉を行うカットオフス
リーブ１８がスライド可能に嵌装されている。上記プラ
ンシャ１２は、その後退時按吸入スリッ）１２ａと吸入
？−ト１６との合致により、タンクより給送されたポン
プ室１１内の燃料を先端チャンバー１９内に吸入し、次
に、シランジャ１２の回転と前進により吸入ポート１６
が閉じると同時に圧縮し、分配スリット１２ｃと吐出路
１７とが合致することにより、圧縮された高圧燃料をデ
リバリパルｆ２０を介して所定気筒の炉焼室へ噴射し、
続いて、プランジャ１２がさらに前進すると、カットオ
フポート１２ｄがカットオフスリーブ１８の側方へ移動
して開口することにより、プランジャ１２内部の高圧燃
料をポンプ室１１へ放出してその圧力が低下し、噴射を
終了するものである。このシランジャ１２の往彷動は、
グランジャ１２の／回転中に気筒数だけ行われ、シラン
ジャ１２の外周に等間隔に設けられた吐出路１７（７つ
しかｌ￥Ｉ示していない）により各気筒に順次噴射され
るものである。また、燃料噴射量の増減は、カットオフ
スリーブ１８をスライドさせ、プランジャ１２の有効ス
トローク量を変更させることにより、すなわちカットオ
フポート１２ｄの開口時期を調整することにより行われ
、上官上カットオフスリーブ１８が図の左方に移！・す
ると噴射量が減少し、逆に右方へ移１すると噴射量が増
加するものでキ、する。 ポンプ室１１内上部には、ハーフオールスピードがパナ
２１が内部されており、該ガバナ２１は、前Ｈｐカット
オフスリーブ１８の嘗ｅａｓをエンジン回転＃に応じて
行い、燃料噴射量をｐｕｓするものである。ガバナ２１
は、ガバナ７ヤフト２２を備憂ており、このガバナシャ
フト２２はドライブシャフト１４に固定された駆動ギヤ
２′３と噛合するガバナギヤ２４を回転可峠に玄持する
。このガバナギヤ２４と一体に構成されたフライウェイ
トホルダ２６は、フライウェイト２５が組み込まれてい
る。ガバナシャフト２２には、ガバナスリープ２７がス
ライド可能に嵌合しており、このガバナスリープ２７は
、遠心力によるフライウェイト２５の拡張製作によって
ガバナシャフト２２に沿ってスライドするように構成さ
れている。 ガンーｔナスリーブ２７の先端には、テンションレバー
２８が当接しており、このテンションレバー２８に近接
してスタートレバー２９が配さｈておす、このテンショ
ンレバー２８おヨヒスタートレパー２９は、コレクタレ
ノ々−３０に固定された共違の第１ピン３１によって枢
支されている。スタートレバー２９の下端には、ゾール
ヘッドビン３２が植設され、この？−ルヘッドｅン３２
は前１！ｅカツトオフスリーブ１８のビン孔１８ａＫ係
合し、スタートレバー２９め回動に応じてカットオフス
リーブ１８を移動させるように構成されてＸ、する。上
ｒスタートレノぐ−２９とテンションレノ９−２８との
間には、スタートスプリング３３が弾装されている。 ハウシング１０には、コントロールレ／５−３４がシャ
フト３５を介して軸支されており、このコントロールレ
バー３４は、ケーブル又はリンク３６等を介してアクセ
ルイダル３７に作動的に連結されている。シャフト３５
の内端には、偏心ピン３８を介してヨーク３９の一端が
取り付けられ、このヨーク３９の他端には、上記テンシ
ョンレノ４−２８の上端部を貫通して延びるアイドルビ
ン４０が連結され、このアイドルピン４０のヘッド４０
８とテンションレバー２８０間にはアイドルスプリング
４１が配されている。ヨーク３９には、ガパナスゾリン
グ４２と／４−シャルロードスプリング４３との２つの
圧縮スプリングが所宗の荷重で組込まれており、このス
プリング４２．４３ば、コントロールレバー３４の角変
がすきくなると、すなわちアクセルイダル３７の跳み込
み量が大きくなると、それに応じてヨーク３９が閏で左
＠に引張られることにより増大する張力によってテンシ
ョンレバー２８を左側に引張るように作用するものであ
る。尚、上記コレクタレバー３０は第２ピン４４により
ハウジング１０に固定され、下部のサテートスプリング
４５により付勢されており、その回動位置はフルロード
調整ねじ４６により調整される。 符号５１は上記燃料噴射ポンプＡの燃料制御部材な＊成
するテンションレバー２８の熔料増を方向への移動ｔ（
回動量）を規制する最大噴射！１制装置であって、この
最大噴射−ｊｔ％制装置５１けダイヤフラム５２によっ
て画成された負圧室５３を有している。この負圧室５３
は、通路５４に連通し、またこの負圧室５３にはスゲリ
ング５５が縮装されている。上記ダイヤフラム５２には
小径部とその下方に形成された大径部とからなる係合部
５６ａを有する作動ロッド５Ｑ’連結されている。この
作動ロッド５６の係合部５６ａには、ピン５８によって
ハウジング１０に回動自在に枢支された規制レバー５７
の一端５７畠が係合し、この規制レバー５７の他１ｓ５
１．．７ｂは上記テンションレノー２８の燃料増量方向
（図では反時計方向）の回動を却、制するように骸テン
シ田ンレパー２８の上端部に当接し・ている。通路５４
には、真空４ンプ５９が接続されており、かつ電磁弁６
０が設けられており、この電磁弁６０の開閉を制御する
ことによって負圧室５３内の圧力を調節して最大噴射量
を調整する。 電磁弁６０には、この電磁弁の開閉を制御する制御回路
６１が一接続され

【いる。この制御回路６１は、比較器
６２を備え【おり、この比較器６２の一方の入力端子６
２ａには、設定排気煙濃度を示す基準電圧発生器６３が
接続されている。 排気通路３には、この排気通路３を流れる＃気の排気煙
濃度を検出し、この濃度を示す電気信号を出力する排気
煙濃度検出器６４が設けられており、この排気燻製陰検
出器６４の出力端は上記比Ｖ器６２の仙方の入力端子６
２ｂに接続されている。 排り煙濃度検出器６４は、第一図に示すよさに排気煙濃
度を光学的に検出するものであって、発光部６５と、こ
の発光部６５から発せられた光を受ける受光部６６から
なっている。発光部６５け、光源である発光ダイオード
６５ａとコリメータレンズ６５ｂからなり、受光部６６
は上記発光部６５からの光のうち排斐ガスを透鍋した光
を受けて、これを電気量に変換するフォトトランジスタ
６６ｍ、上記光をこのフォトトランジスタ６６ａ上に収
束させるレンズ６６ｂ、およびフォトトランジスタ６６
ａの出力を増幅する坤幅器６６ｃからなっている。 以上の構成において、排気煙濃度が設定排気煙濃度以下
のときは、制御回路６１が制御信号を出力せず、従って
電磁弁６０は閉状態となっている。 電磁弁６０がこのように閉状態にあると六、狗圧室５３
に負圧が作用せず大気に開放されることにより、スゲリ
ング５５によってダイヤフラム５２を下方に偏倚させ、
作動ロッド５６を下降させ、それに伴って矧制レバー５
７を図で時計方向に回動せしめて作動ロッド５６の小径
の係合部５６ａと当接し却制レバー５７の一端５７ａが
テンションレバー２８の燃料増量方面への回動の妨げと
ならない退避位置に位置せしめ、よってテンションレバ
ー２８の回動却制の解除により燃料ｇｉＩ射ポン７″Ａ
から所期の最大燃料噴射量の燃料を供給するようにして
いる。一方、排気煙濃度が設定排気煙濃度以上になると
、排気煙濃度検出器６４の出力が基準電圧より小さくな
るので、比較器６２が制御信号を出力して電磁弁６０を
開く。このように電磁弁６０が開くと、違圧室５３に９
圧が作用してダイヤフラム５２をスプリング５５のばね
力に抗して上方に偏倚させ、それに伴って作ｌＩｌロッ
ド５６が上昇することにより却制レバー５７が作動ロッ
ド５６の大径の係合部５６８に当接し沖、制レノ々−５
７を図で反時計方向に回動せしめてテンションレバー２
８の燃料増量方向への回動を却制するＭ制位買に位置せ
しめ、よってこのテンションレバー２８の回動却制によ
り燃料噴射ポンプへの事大燃料噴射量を減少規制する。 以上のようにしてエンジン運転状態に応じて燃料噴射ポ
ンプへの事大燃料噴射量を制御して、適正な排気煙濃度
となるようにしているが、一般に排気煙濃度は、上記排
気ブレーキが解除されたとと、すなわち排気制御弁４が
閉状態から開状態になったとき一時的に高まる傾向があ
り、このとき上記排気煙濃度に基づく燃料噴射量の制御
を行なうと、排槃煙濃度を減少させるように燃料を減１
する方向に制御が働くが、そうすれば、特に減速状態か
ら加速に移行する場合において要求されるエンジン出力
に対して出力不足ぎみになり運転性が損なわれる。そこ
で本発明の一実施例においては、上記基準電圧発生器６
３に、この発生器６３が発生する基準電圧を調整するｐ
ｌ整装＃６７を設けている。この調整装置６７は、上記
発生器６３の基準重圧を所定値高める基準値補正回路６
８と、スイッチＳＷおよびＳＷ２が開状態となったとき
、すなわち排タブレーキが解除となったとき、所定時間
上記基準値補正回路６８を作動させる動作信号を出力す
る動作信号発生回路６９とからなっている。基準値補正
回路６８は、この動作信号発生回路６９が出力する動作
信号を受け、排気ブレーキ解除から所定時間上記基準値
すなわち設定排気煙濃度を上げるように作用する。 以上の実施例においては、調整装置として基準値すｔ「
わち設定排気煙濃度を高めるタイプのものについて説明
したが、排気煙Ｓ度に基づいて燃料噴射量を制御する制
御系を停止させるタイプのものであってもよい。この実
施例においては、第３図に示すように電磁弁６０と制御
回路６】の間忙スイッチ７０を設け、このスイッチ７０
の開閉ヲ調整装＃６７′　　で制御する。この調整装＄
６７’は、上記調整装置６７と同様の動作信号発生回路
６９、およびこの動作信号発生回路６９が土日己と同様
に動作信号を発生している間上ｒスイッチ７０を開くス
イッチ制御６７］からなっている。 このスイッチ制御器７１が作動してスイッチ７０が開か
れると、制御回路６１の出力が電磁弁６０に到達しない
ので、制御１路６１の出力状態のいかんにかかわらず電
磁弁６０は閉状態のまま１持される。従って、排りｍｓ
度に応じての燃料併給量の制御は行なわれないこととな
る。 第７図は、本発明の燃料供給量制御装置を、各気筒毎に
プランジャを有する列型炉料噴射ポンプＢを備★たディ
ーゼルエンシンに適用した例を示し、第１図と同一の剖
１分については同一の符号を付してその説明を省略する
。第６図において、符号８０は溶料噴射ポンプ本体、符
号８１はポンプ本体８０内に配設された燃料制御ラック
であって、この燃料制御ラック８１の一端はがパナ２１
のリンクｅ％およびコントロールレバー３４を介してア
クセルペダル３７に連結されている。符号８２は、上目
上燃料制御ラック８１の他端に対向して配設され、この
燃料制御ラック８１の燃料増量方向（ｒＡでは左方）の
移動量を知制する最大噴射ｉ＃却制装！であって、この
最大噴射量炉側装置８２は、制御回路６１からの制御信
号を受けて作動するソレノイド８３と、一端が上記ソレ
ノイド８３に連結され、他端が上ｒ燃料制御ラック８１
０＃＃に当接し、ソレノイド８３の作動により燃料制御
ラック８１の燃料増量方向への移動を規制する知制位ｆ
ｌＫ回動する炉側レバー８４とからなり、ソレノイド８
３の作動により炉、制レバー８４が炉側位＃に回動して
燃料制御ラック８１の一料増量方向への移動を規制し、
最大燃料噴射量を減少規制するように構成されている。 尚、符号８５は、燃料制御ラック８１の燃料増量方向へ
の最大移動量を炉側レバー８４を介して調整する最大移
動量１Ｉｌｌｉｌ整ねじである。 したがって、本実施例においても、排気煙濃度の上昇時
において、燃料制御ラック６１の燃料増量方向への移動
量を規制し、最大燃料噴射量を減少炉側するとともに、
排気プレ１−キ解除時から所定時間上記調整装ｆｌ１６
７によって、設定排気炉濃度を上げ、これによってエン
ジンに十分な１の燃料を供給して必要なエンジンの出力
を得るようにしている。なお、この判型燃料噴射ポンプ
Ｂにも第３図に宗した制御系を適用してもよいこと勿論
である。また上述の動作信号発生回路６９としては最も
便和なのはタイマーであるが、これに限らず、エンジン
の回転状態を検出して所定時間動作信号が出力されるよ
うな回路で構成するなど秤々のものが考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例による分配型燃料噴射ゾンデ
を備えたディーゼルエンジンの燃料供給装債を示す構成
図、 第一図は、ｆ＄／図の燃料供給装ｆｆＫ使用される排気
煙濃度検出器を示す概略図、 ■■■■−■−■−■■■−■■■■■■■■第３図は
、調整装置の変形例を示す図、第９図は、本発明の燃料
供給装黄を列型燃料分射ｆンデに適用した例を示す構成
図である。 ＾、Ｂ・・・・・・燃料噴射ポンプ、　　１・・面ディ
ーゼルエンジン、　３・・・・・・排り通路、　４・・
・用排気制御弁、　　５１・・・・・・最大噴射量制御
装量、　　６１・・・・・・・・・制御回路、　６３・
・・・・・基準電−氏発生器、６４・・・・・・排気濃
度検出器、　６７・・・・・・調整装置、６８・・・・
・・基準値補正回路、　６９・・・・・・動作信号発生
回路。 特許出願人　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 運転状態に応じてエンジンへの燃料供給量を適正九制御
   する主制御系と、排気煙濃度を検出する排気煙濃度検出
   器、核排気癲濃度検出器で検出される排気煙濃度と予め
   定められた設定排気煙濃度とを比較して差信号を出力す
   る制御回路、およびこの差信号に応じ、エンジンの排気
   煙濃度を前記設定排気煙濃度以下とするよ５に、廼料供
   給韻を補正するアクチュエータからなる副制御系とを備
   えるエンジンの燃料供給装置において、エンジンの排気
   通路を開閉制御する排気制御弁が閉状態から開状態に変
   化したことを検出して、検出信号を出力する弁状態検出
   器と、該検出信号を入力し、この検出信号入力時から所
   定の時間動作信号を出力する動作信号発生器と、核動作
   信号を受けて、前記制御回路の設定排気煙濃度の値を高
   めるように、もしくは前記副制御系の作動を停止するよ
   うに制御する調整装置とを設けたことを輯徴とするエン
   ジンの燃料供給装置。