JPS6012901Y2 - 分配型燃料噴射装置の噴射量補正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関用燃料噴射装置における噴射量補正装
置に関するものである。

従来、この糧の燃料噴射装置では、噴射量がフライウェ
イトの遠心力を利用した調速装置に連動して調節される
ようになっているが、機関の特殊な運転条件、′例えば
、寒冷地で機関を始動する場合などでは、噴射量の十分
な調節が困難であることと、冷却水や燃料の温度が非常
に低くなっていることで、始動が困難である。

童た、通常の機関の運転状態に入った後でも、回転速度
が高くなると、プランジャを往復運動させるカムを内部
に収容しているカム室ないし燃料溜室の温度が高くなり
、燃料の粘度及び密度が低下し、燃料溜室の圧力も回転
速度にほぼ比例して高くなっているので、プランジャの
摺動部から燃料の洩れる量が増大する一方、回転速度が
低くなると、燃料溜室の圧力も低下するが、プランジャ
の運動速度が遅くなり、その分だけ洩れ時間が長くなり
、このようにプランジャの有効ストロークが一定であっ
ても、燃料温度、大気温度、機関の冷却水温度並びに回
転速度などによって噴射量が変化する。

なお、例えば特開昭５４−９３２９１−公報に開示され
るように、遠心力を利用した機械式調速機に代る電子・
油圧式調速機を備えた分配型燃料噴射装置では、電子制
御装置によってフィードポンプの吐出圧力に対抗してピ
ストンに作用する圧力を加減して運転条件に応じて調速
機の制御量を変更するものも提案されているが、これは
あくまでも、通常の運転における調速機の特性を変える
だけに留まる。

すなわち、調速レバーを軸支持するコレクトレバーは固
定されたままであり、調速レバーが燃料圧アクチュエー
タのピストンによって制御されるだけである。

したがって１、例えば機関の始動時、機関が停止してい
る状態では調速レバーにばねを介して衝合する始動レバ
ーが燃料制御スリーブを燃料増方向に変位させているが
、クランキングに伴ってポンプ室ないし燃料溜室の燃料
圧が増加すると、やがてピストンによって始動レバーの
燃料増方向への回動がキャンセルされてしまい、燃料増
状態に燃料制御スリーブを保持することはできない。

このため、寒冷時の始動が困難となるばかりでなく、暖
機運転を行う場合にもアクセルペダルを踏込むなど人為
的に燃料噴射量を増大しなければならない６ 〔考案が解決しようとする問題点〕゛ したがって、機関の特殊な運転状態で、調速機自体の調
速特性を変えるのではなく、調速機としての調速特性を
そのまま利用するとともに、他の手段を介して燃料噴射
量を大幅に増大し得ることが要求される。

□本考案の目的は、上述の要求を満たすために従来
の分配型燃料噴射装置に構成上の変更をもたらすことな
く、簡単な手段を負荷するだけで、特殊な運転条件で燃
料噴射量を増大し得るようにした分配型燃料噴射装置の
噴射量補正装置を提供することにある。

。〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本考案の構成は加圧室とフ
ィードポンプの吐出口側に連なる燃料溜室とを結ぶプラ
ンジャの溢流通路が前記プランジャに外挿した燃料制御
スリーブによって開閉され、該燃料制御スリーブが加速
ルバーによってばね力を加減される調速ばねに抗して調
速機によって回動される調速レバーの端部に結合され、
該調速レバーの中間部分を支持する支軸がコレクトレバ
ーに配設されている分配型燃料噴射装置において、前記
コレクトレバーの前記ｉ軸よりも′前記燃料制御スリー
ブと反対側の中間部分をハウジングに軸支持し、該コレ
クトレバ、−の前記燃料制御スリーブ側の一端部と前記
ハウジングとの間に介装したばねによって前記コレクト
レバーの他端部を最大燃料噴射量を規制するボルトに衝
合させるとともに、前記コレクトレバーの一端部をオリ
フィスを有しかつ前記コレクトレバーに前記ボルトから
離れる方向のばね力を及ぼす流体年アクチュエータのピ
ストンに連結し、該流体圧アクチュエータの一端室を前
記燃料溜室と接続し、他端室を前記フィードポンプの入
口側へ通路をもって接続し、前記通路の途中に電磁弁を
挿入接続し、たもの。

である。

〔作 用〕

流体圧アクチュエータの存在によって燃料溜室２４の圧
力が増加すると、電磁弁１１を開いておけば、ばね４５
の力に抗してピストン４４が第２図ニおいて右方へ押さ
れ、コレクトレバー３１が支軸３９を中心として第２図
りおいて反時計方向に回動される。

このことは、調速レバー１８ρ支軸１４の右方（燃料増
方向）への移動を許し、その分だけ燃料制御スリアブ３
５が燃料増方向へ移動して始動時（クランキング中およ
び完爆時を含む）の燃料増を確保する。

機関が停止中はばね４０の働きによって調速レバー１８
よりもさらに反時計方向愕始動レバー２２が回動され、
燃料制御スリーブ３５が燃料増方向位置にあるが、機関
がクランキングされると、フライウェイト１５の４Ｉ５
力によってシック１６を介して始動レバー２２はばね４
ｏを押し縮めて調速レバー１８に押付けられ（燃料制御
スリーブβ５は燃料増方向に移動Ｌｒしまう。

しかし、コレクトレバー３１が燃料制御スリ；ブ３５の
燃料減方向へ９移動を実質的にキャンセルして燃料増方
向へ位置付ける役目を果す。

すなわち、単に機関の始動直前における燃料噴射量を轡
大させるばかりでなく、クランキングおよび機関始動後
も暖機終了まで燃料噴射量を増大した状態！こ維持する
ことができ、これによって暖機運転時間や短縮を図るこ
とができる。

通常の状態にコレクトレバー３１を戻す場合には、電磁
弁１１を閉じれば、絞り４３を経てシリンダ４６の圧力
が燃料溜室２４の圧力と平衡し、ばね４５の力によって
ピストン４４が左方へ押し戻されてコレクトレバー３１
め上端部が調整ボルト１９に当る。

〔考案の実施例〕

本考案の構成を実施例に基づいて説明する。

まず、分配型燃料噴射装置は第１．図に示すように、ハ
ウジング１３の内部が加圧された燃料溜室として構成さ
れ、この左端部にフィードポンプ２が収容され、該ポン
プの駆動軸１・が機関と回転結合される。

ハウジング１３の右端部にはハイドロリックヘッド１０
が結合され、この内部に形成した分配バレルにプランジ
ャが嵌装され、このプランジャの左端部がハウジング１
３の内部でオルダム継手を介して駆動軸１と回転結合さ
れると共に、円板カムによって軸方向に往復駆動される
ようになっている。

そして、入口通路３からフィードポンプ２の内部に吸込
まれた燃料は、ハウジング１３の内部に構成されるカム
室ないし燃料溜室へ吐出され、ここから前述したプラン
ジャの加圧室へ吸入され加圧されて、ハイドロリックヘ
ッド１０の端壁へ円周方向に沿って機関のシリンダ数だ
け配列された吐出弁７から噴射管を経て機関の各シリン
ダへ順次送出されるようになっている。

噴射時期を調節するために、ハウジング１３の底部に噴
射時期調節装置１２が組込まれ、また機関の負荷の変動
に応じて噴射量を増減し、機関の回転速度を調節するた
めに、ハウジング１３の上方部分に調速装置３４が組込
まれている。

ハウジング１３の上部開口は蓋板５によって閉鎖される
。

蓋板５に加速レバー４が取付けられ、この回転操作によ
って噴射量を調節し、機関の出力を調節するようになっ
ている。

第２図に示すように、ハイドロリックヘッド１０はハウ
ジング１３の右端開口２０に嵌合され、かつボルトをも
って結合される。

そして、この内部に分配バレル２８が嵌合されかつプラ
グ８を螺合して固定される。

分配バレル２８にプランジャ２６が摺動可能に嵌合され
、またプラグ８に螺合した全負荷設定ボルト９との間に
加圧室２９が形成される。

分配バレル２８には１つの吸入口３０が設けられ、通路
２３を経てハウジング１３の内部の燃料溜室２４へ接続
される。

この通路２３．は機関を停止させる場合にハイドロリッ
クヘッド１０に支持した電磁弁６によって閉じられるよ
うになっている。

分配バレル２８はまた円周方向に間隔を存しかつ径外方
に延びる、機関のシリンダと同数の送出口２７が設けら
れ、これらの送出口２７はハイドロリックヘッド１０の
内部の図示してない通路を経て吐出弁７と接続される。

プランジャ２６はこの内端部外周面に吸入口３０と加圧
室２９とを結ぶシリンダと同数の軸方向の溝３２が周方
向に間隔を存して設けられている。

さらに、プランジャ２６に軸方向に延びる通路３３が形
成され、この一端は加圧室２９に接続する一方、他端側
は送出口２７と順次連通する１つの径方向の通路を有し
、さらに終端部は径方向の溢流通路２・５と連なってい
る。

溢流通路２５°を開閉するために、燃料制御スリーブ３
５がプランジャ２６の基端側に摺動可能に嵌装され、該
スリーブ３５の上部周壁部に始動レバー２２の下端部が
係合される。

この始動レバー２２は支軸１４に回動可能に支持されて
おり１、上端部は調速装置３４のシフタ１６に衝合され
ている。

前記支軸１４は後述するコレクトレバー３１の下端部に
支持されており、この支軸１４にはまた調速レバー１８
の下端部が回動可能に支持される。

調速レバー１８の上端は、加速レバー４（第１図）の支
軸がハウジング内部に臨む端部に固定したレバーとの間
に調速ばね１７を掛渡されている。

プランジャ２６の左端部には円板カム２１が一体に形成
され、この円板カム２１とハイドロリックヘッド１０の
内端壁との間に介装した圧縮ばねによって、ハウ・ジン
グ側に支持したカムホルダのカムローラと衝合され、プ
ランジャ２６の回転に伴ってプランジャ２６が往復駆動
される。

前述したフィードポンプ２の軸と歯車を介してフライウ
ェイト１５を支持する軸が回転結合され、遠心力によっ
て前記フライウェイト１５が互いに拡開・縮小運動する
のに伴って、カム機構により前記シフタ１６が右左へ押
動されるようになっている。

本考案によればコレクトレバー３１は第３図に示すよう
にハウジング１３の側壁に螺合支持した支軸３９によっ
て中間部分を回動可能に支持され、第２図に示すように
下端部とハイドロリックヘッド１０の内端壁との間に介
装したばね４８によって、上端部が蓋板５に螺合支持し
たボルト１９に衝合されている。

コレクトレバー３１の下端部は二股状となっており、こ
れに掛渡した軸４１ニロツド４２が結合される。

このロッド４２は流体圧アクチュエータのピストンと結
合される。

流体圧アクチュエータはハイドロリックヘッド１０の内
端壁にシリンダ４６を形威し、これにピストン４４を嵌
合し、このピストン４４とシリンダの端壁との間にばね
４５を介装してなる。

そして、シリンダ４６の室は通路４７を経て前述したフ
ィードポンプの吸込口側へ接続される。

通路４７を開閉するための電磁弁１１がハイドロリック
ヘッド１０に螺合支持される。

このようにして、ピストン４４の左端が直接燃料溜室す
なわち高圧側に、′：右端側が低圧側に接続され、かつ
ピストン４４には両端室を接続する絞り通路４３が設け
られる。

□ 。次に、本
考案による噴射量補正装置の作動について説明する。

４サイクル機関の場合、駆動軸１は機関の１７２の速度
で駆動され、プランジャ２６も同速度で回転されると同
時に、カム円板２１とカムローラとの係合により１回転
の内に機関のシリンダ数と同じ回数だけ往復駆動される
。

通常の運転状態では、□第２図に示す状態から右ヘプラ
ンジャ２６が回転しながら移動すると、吸入口３０が閉
じられ、加圧室２９の燃料が加圧され、送出口２７の１
つを経て吐出弁７を押し開いて機関のシリンダへ圧送さ
れる。

そして、プランジャ２６がさらに右へ移動すると、溢流
通路２５が燃料制御スリーブ３５の右端部から突出し、
この時加圧室２９が燃料溜室２４と接続され、燃料の圧
送が中断される。

プランジャ２６が最右方へ至るまでの間、加圧室２９の
燃料は燃料溜室２４へ戻される。

゛次いでプランジャ２６が左へ移動すると、吸入口３０
と加圧室２９が連通し、フィードポンプによって加圧さ
れている燃料溜室２４の燃料が通路２３、吸入口３０を
経て加圧室２９へ充填される。

この期間、溢流通路２５は燃料制御スリーブ３５によっ
て閉じられている。

そして再びプランジャ２６が右へ移動すると、燃料圧送
行程が始まる。

燃料制御スリーブ３５はプランジャ２６に対し左右に移
動し、プランジャ２６が燃料の圧送に作用する有効スト
ローク、即ち噴射量が調節される。

今、負荷の変動に伴って機関の回転速度が低下すると、
フライウェイト１５が萎み、シフタ１６が左へ変位し、
調速ばね１７の力により始動レバー２２及び板ばね４０
が撓んで始動レバー２２と衝合している調速レバー１８
が一体的に支軸１４を中心として反時計方向へ回動し、
燃料制御Ｘ ＩＪ−ブ３５が右へ変位し、その変位分だ
け燃料噴射量が増大し、回転速度を回復するように作用
する。

逆に、負荷の減少に伴って機関の回転速度が上昇すると
、フライウェイト１５が拡がり、シフタ１６が右へ移動
し、始動レバー２２及び調速レバー１８が支軸１４を中
心として時計方向へ回転し、燃料制御スリーブ３５が左
へ移動し、噴射量が減少し、回転速度の上昇変化が解消
される。

このように、負荷の変動に対し、燃料制御スリーブ３５
は調速装置３４に基づき噴射量を加減し、機関の回転速
度をほぼ一定に維持する。

・上述のように機関の出力は加速レバー４によって概ね
加減され、負荷の変動に伴なって回転速度が変化すると
、フライウェイト１５、シフタ１６、調速レバー１８を
含む調速装置３４によって燃料制御スリーブ３５の位置
が調節され、噴射量を増減して回転数を一定に保つよう
に作用するものであるが、実際には、加速レバー４の操
作量が同じであっても、その時の大気温度、冷却水温度
、さらには燃料溜室２４の圧力に影響する機関の回転速
度などの運転状態によって噴射量が変化し、出力に影響
する。

本考案ではこのような噴射量の変化を補正するために、
運転状態の変化に対応して電磁弁１１及び流体圧アクチ
ュエータによってコレクトレバー３１が支軸３９を中心
として揺動され、調速レバー１８の支点すなわち支軸１
４の位置が変えられる。

すなわち、大気温度、冷却水温度、燃料温度など機関の
運転条件の変化を電気的に検出し、この検出信号に基づ
いて電子制御装置から電磁弁を駆動する電気信号を発生
させ、電磁弁１１を開けば、フィードポンプの吸込口側
すなわち大気圧が通路４７を経てシリンダ４６の室へ導
入されるから、燃料溜室２４の圧力によりピストン４４
がばね４５を撓ませながら第２図において右へ押動され
る。

従って、コレクトレバー３１が支軸３９を中心として反
時計方向に回動し、このことは支軸１４を右へ変位させ
ることになり、燃料制御スリーブ３５が右へ移動し、噴
射量を増加させる。

このような補正は機関の始動および暖機運転に適切であ
り、機関が定常運転状態に入れば、電磁弁１１を閉じる
と通路４７が閉じられ、シリンダ４６の室の圧力はピス
トン４４の絞り通路４３を介して燃料溜室２４の圧力と
平衡し、ばね４５によってピストン４４が突出し、コレ
クトレバー３１を時計方向に回動させ、その上端がボル
ト１９に当った所で停止する。

コレクトレバー３１の回転に伴って支軸１４が左へ移動
し、その分だけ調速レバー１８と共に燃料制御スリーブ
３５が左へ移動し、噴射量を減少させる。

以上はエンジンの始動後定常運転状態に至るまでの間、
噴射量を増量させる場合について述べたが、通常の運転
状態においても、燃料が温度によって密度や粘度が変化
し、プランジャの有効ストロークが一定であっても洩れ
量が増大する傾向にあるので、電磁弁１１を開いておけ
ば、回転速度に比例する燃料溜室２４の燃料圧力に応じ
て、ピストン４４がばね４５に抗して移動し、゛燃料の
密度や洩れ量に基づく噴射量の不足を補なうように作用
する。

なお、燃料溜室２４が大気圧下にあってフィードポンプ
の吐出口が通路２３へ直接接続される形式の燃料噴射装
置の場４合には、通路４７をフィードポンプの吐出口側
に接続し、ばね４５の代りにボルト１９とコレクトレバ
ー３１の上端との間にばねを介装すれば、前述と同様の
作用効果を得ることができる。

さらに、流体圧アクチュエータを完全な往復動型のアク
チュエータとして構威し、この両端室の一方を燃料溜室
に、他方をフィードポンプ入口側に接続し、これらの通
路を電磁切換弁を用いて切換えるようにすれば、運転条
件の変化に基づいてコレクトレバーを任意の方向に回動
させることができ、例えば機関の始動の際の噴射量の増
量や、過給機を備えた機関の場合に過給圧力に応じた噴
射量の増量に、さらに機関の最高速度運転の場合におけ
る負荷の変動により生じることのある過回転（オーバー
ラン）の防止にも役立つ。

〔考案の効果〕

本考案は上述のように、コレクトレバー３１の端部にシ
リンダ４６、オリフィス４３を有するピストン４４、ば
ね４５およびロッド４２からなる流体圧アクチュエータ
を連結し、前記シリンダ４６の一方の端室をフィードポ
ンプの吐出口に連なる燃料溜室２４に、他方の端室を電
磁弁１１を有する通路４７を経て、フィードポンプの入
口側にそれぞれ接続したものであるから、従来の分配型
燃料噴射装置の構成部材に何ら変更をもたらすことなく
ミ容□易に構成することができる。

しかも前記電磁弁１１を開閉して、流体圧アクチュエー
タを作動状態または不作動状態とすることにより、コレ
クトレバー３１の傾きを通常の最大燃料噴射量を規制す
るボルト１９に衝合する位置から、さらに燃料噴射量を
増大する方向へ回動させることができ、調速機としての
作動特性に何ら影響を与えることなく、特殊な運転状態
、例えば機関の冷寒始動および暖機運転などの場合に燃
料噴射量を増大させた状態に紐持することができるので
、機関の始動性が改善されるとともに、暖機運転の短縮
を図ることができるなどの優れた効果が得られる。

そして、前記流体圧アクチュエータを不作動状態とすれ
ば、コレクトレバーは予め設定された最大噴射量位置を
規制するボルト１９に衝合した状態に戻るので、流体圧
アクチュエータを付加したことによって通常の運転にお
ける最大燃料噴射量が変化してしまうなどの不具合を回
避することができ、最大燃料噴射量を正確に設定するこ
との妨げとならない。

要するに、、通常の運転における最大燃料噴射量の設定
を狂わせることなく、通常の調速機では制御不可能の範
囲まで最大燃料噴射量を大幅に増大することができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る燃料噴射装置の概略構成を示す側
面図、第２図は同装置の右半部についての縦断面図、第
３図は同横断面図、第４図は第２図の要部拡大図である
。 １・・・・・・駆動軸、２・・・・・・フィードポンプ
、４・・・・・・加速レバー、７・・・・・・吐出弁、
１０・・・・・・ハイドロリックヘッド、１１・・・・
・・電磁弁、１５・・・・・・フライウエイト、１８・
・・・・・調速レバー、２１・・・・・・円板カム、２
２・・・・・・始動レバー、２４・・・燃料溜室、２５
・・・・・・溢流通路、２６・・・・・・プランジャ：
、２８・・・・・・分配バレル、２９・・・・・−加圧
室、３１・・＝・・・コレクトレバー、３４・・・・・
・調速装置、３５・・旧燃料制御スリーブ、３９・・・
・・・支軸、４３・・・・・・絞り通路、４４・・・・
・ゼストン、４５・・・・・・ばね、４６・・・・・・
シリンダ、４７・・・・・・通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加圧室とフィードポンプの吐出口側に連なる燃料溜室と
   を結ぶプランジャの溢流通路が前記プランジャに外挿し
   た燃料制御スリーブによって開閉され、該燃料制御スリ
   ーブが加速レバーによってばね力を加減される調速ばね
   に抗して調速機によって回動される調速レバーの端部に
   結合され、該調速レバーめ中間部分を支持する支軸がコ
   レクトレバーに配設されている分配型燃料噴射装置にお
   いて、前記コレクトレバーの前記支軸よりも前記燃料制
   御スリーブと反対側の中間部分をハウジングに軸支持し
   、該コレクトレバーの前記燃料制御スリーブ側の一端部
   と前記ハウジングとの間に介装したばねによって前記ゴ
   レクトレバーの他端部を最大燃料噴射量を規制するボル
   トに衝合させるとともに、前記コレクトレバーの一端部
   をオリフィスを有しかつ前記コレクトレバーに前記ボル
   トから離れる方向のばね力を及ぼす流体圧アクチュエー
   タのピストンに連結し、該流体圧アクチュエータの一端
   室を前記燃料溜室と接続し、他端室を前記フィードポン
   プの入口側へ通路をもって接続し、前記通路の途中に電
   磁弁を挿入接続したことを特徴とする分配型燃料噴射装
   置の噴射量補正装置。