JPS60209639A

JPS60209639A - デイ−ゼルエンジン用燃料噴射時期制御装置

Info

Publication number: JPS60209639A
Application number: JP6626084A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kume; 粂　智; Michiyasu Yoshida; 吉田　道保
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1985-10-22

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用の燃料噴射時期制御装
置に関する。

従来より、この種の燃料噴射時期制御装置としては、第
１図に示すようなオートマチックタイマ、第２図に示す
ようなロードセンシングタイマ、第３図に示すようなサ
ーボバルブ式タイマなどが提案されている。

第１図に示すオートマチックタイマは、レギュレーティ
ングバルブにより制御されたポンプ室の燃料圧により作
動する油圧式タイマで、そのタイマピストンａがポンプ
ハウジング内にポンプドライブシャフトと直角になるよ
う組み込まれ、送油圧の変化とタイマスプリングｂのバ
ネ力とのバランスによりタイマハウジングＣ内を摺動す
ることにより、このタイマピストンａの動きがスライド
ビンｄを介して円筒状のローラリングｅを回転させる動
きに換えられるようになってν）る。

タイマスプリングｂはタイマピストンａを噴射遅れの方
向に押しており、エンジン回転数力吐昇するとポンプ室
の燃料圧が上昇しタイマピストンａはタイマスプリング
力に打ち勝って押され、このタイマピストンａの動きに
よりローラリングｅはドライブシャフト回転方向と反対
の方向に回転され噴射時期を進めることが行なわれるよ
うになっている。

第２図に示すロードセンシングタイマは、エンジン負荷
に応して噴射タイミングを自動的に制御するものであり
、具体的には噴射量が少なくなる（エンジン負荷が小さ
い）とタイマ進角度を噴射量が多ν・と外（エンジン負
荷が大といと島）に比べ小さくする（遅角する）もので
ある。

すなわち、・タイマを作動させる力であるポンプ室内の
燃料圧力を噴射量が少なくなった場合には降下させて進
角度を小さくしている。これを図で示すと、第２図に示
すごとく、ガバナスリーブｆがウェイトｇにより押され
て、スリーツボのオリフィスｈとがバナシャフトｉの溝
が一致すると、ポンプ室内の燃料は〃バナシャフトｉの
孔ｊを通してフィードポンプの吸入側に逃げ圧力が降下
し、これによりタイマピストンｋを小進角度側へ移動さ
せて、進角度を小さくするのである。

第３図に示すサーボバルブ式タイマは、サーボバルブρ
の動きによってタイマピストンｍを移動させるものであ
る。例えばエンジン回転数が上昇すると、第４図に示す
ごとく、サーボバルブρは右方向へ動いて、燃料がタイ
マピストン１ｏの端面を一壁面とする圧力室１１（第３
図参照）へ流れ込むため、タイマピストンｍも右方向へ
動き、エンジン回転数が一定となると、サーボバルブρ
が受ける油圧とスプリングｐ（ｔａ３図参照）の力とが
釣り合う位置でサーボバルブρは止まり、タイマピスト
ンｍは第５図に示すような位置まで動く。さらにエンジ
ン回転数が下降すると、第６図に示すごとく、サーボバ
ルブρは左方向へ動いて、圧力室Ｔｌ内の燃料が低圧側
へ抜けるため、タイマピストンＷも左方向へ動くように
なっている。

ところで、ディーゼルエンジンの排気中には可燃性で微
粒の炭化化合物であるパティキュレートが含まれており
、これが排気を黒煙化する主因となっている。

このパティキュレートは抽気温度が例えば５００　’Ｃ
以上になると車両の高速高負荷時に自然発火して燃焼し
てしまう（以下；「自燃」という。）が、５００　’Ｃ
に達しない定常走行時やアイドル時等（車両運転時の９
割以上を占める）においては、そのまま大気放出される
。

しかし、パティキュレートは人体に有害のおそれがある
ため、近年車両用ディーゼルエンジンの排気通路中にデ
ィーゼルパティキュレート捕集部材を取り付けるための
研究かさかんである。

ところで、このディーゼルパティキュレート抽集部月（
土使用によりパティキュレートを捕集ＩＩＬ積し、排気
通路を塞ぐ傾向があるため、このディーゼルパティキュ
レート捕集部材の再生を行なうべくパティキュレートを
再燃焼させる手段の研究もさかんである。

かかる再生手段として、再生時に例えば燃料噴射時期を
遅らせるとともに、運転者のアクセルペダル操作により
燃料を増量する手段が提案されている。

ここで、燃料噴射時期制御に着目すると、再生時には第
９図に符号Ｌ′で示すようにフルリタード状態での使用
が大部分となる。

そして、燃料噴射時期を制御するために、上記のタイマ
が用いられる。

今、燃料噴射時期制御に着目すると、上記のようなディ
ーゼルパーキュレート捕集部材の再生システムには、少
なくとも第７図に符号Ｈで示すようなハイアドバンス（
ＨｉｇＩ＋　ａｄｖａｎｃｅ）特性と符号りで示すよう
なローアドバンス（Ｌｏｇ　ａｄｖａｎｃｅ）特性（こ
の特性はフルリタード特性でもある）が必要で、要すれ
ば第７図に符号Ｍで示すようなミドルアドバンス（Ｍ　
ｉｄｌ　ｌｅ　ａｄｖａｎｃｅ）特性が必要であ１）、
通常運転時には、第８図に示すように、ハイアドバンス
特性（符号Ｈ′で示す領域参照）および、必要ならばミ
ドルアドバンス特性（符号Ｍ′で示す領域参照）を使用
し、再生時には、第９図に示すように、ハイアドバンス
特性（符号Ｈ′で示す領域参照）と、ローアドバンス特
性（符号Ｌ′で示す領域参照）と、必要ならばミドルア
ドバンス特性（符号Ｍ′で示す領域参照）とを使用する
。

そして、上記のタイマでこのような少なくとも２種類の
燃料噴射時期特性を得るためには、ＴＣｖ（タイマコン
トロールバルブ）をデユーティ制御すればよいが、この
ような手段では、デユーティ制御可能な’ｒ　ｅ　ｖ　
。

高度なプログラム処理が可能なコンピュータやタイミン
グ検出手段などが必要なため、コスト高を招くという問
題点がある。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、上記のような所望の要求燃料噴射時期特性を簡素な構
成のメカニカルデバイスで得ることができるようにした
、ディーゼルエンジン用燃料噴射時期制御装置を提供す
ることを目的とする。

このため、本発明のディーゼルエンジン用燃料噴射時期
制御装置は、ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポン
プハウジング内にポンプドライブシャフトと直角方向に
摺動して燃料噴射時期制御用ローラホルダを回動させる
タイマピストンをそなえるとともに、同タイマピストン
の端面を一壁面とする圧力室と、同圧力室へエンジン回
転数に応じた圧力の流体を供給する流体通路とをそなえ
、２種類の燃料噴射時期特性を設定すべく上記流体通路
を通し供給される流体を上記圧力室またはリザーバ側へ
切り替える切替弁が設けられて、上記圧力室側への上記
流体の供給時に刷流体と協働して上記エンジン回転数が
第１設定値に至るまで上記タイマピストンを進角側へ移
動させる第１スプリングと、上記圧力室への上記流体の
供給時に同流体と協働して上記エンジン回転数が上記第
１設定値よりも大きい第２設定値に至るまでは上記タイ
マピストンを上記エンジン回転数が上記第１設定値にあ
るときの状態に維持させ上記エンジン回転数が上記第２
設定値を遁えると上記タイマピストンをさらに進角４１
１１１へ移動させる第２スプリングとが設けられたこと
を特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例にっ・いて説明すると
、第１０〜１４図は本発明の第１実施例としてのディー
ゼルエンジン用燃料噴射時期制御装置を示すもので、第
１０図は本装置を有するディーゼルパティキュレート捕
集部材再生システムを示す全体構成図、第１１図はその
要部断面図、ｆｆ５１２図はその油圧系統図、第１３図
はその変形例を示す要部断面図、ｔ５１４図はその作用
を説明するための燃料噴射時期特性図であり、第１５．
１６図は本発明の第２実施例としてのディーゼルエンジ
ン用燃料噴射時期制御装置を示すもので、第１５図はそ
の概略構成を示す模式図、第１６図はその他の例の概略
構成を示す模式図であり、各図中、同じ符号はほぼ同様
の部分を示す。

さて、第１０〜１４図に示す第１実施例の場合は、本装
置をサーボバルブ式タイマに適用した場合で、第１０図
に示すごとく、かがるサーボバルブ式タイマ１４を内蔵
する燃料噴射ポンプ１をもったディーゼルエンジン２の
排気通路３には、排気中のパティキュレートを捕捉する
ディーゼルパティキュレート捕集部材４が介装されてい
る。

なお、ここでパティキュレートとは、主としてカーボン
や炭化水素から成る可燃性微粒子をいい、その直径は平
均で０．３μ【０位で、約５００°Ｃ以上（酸化触媒の
介在下で３５０℃以上）で自己発火する。

また、このディーゼルパティキュレート捕集部材４とし
ては、その内部に深部捕集型の触媒（プラチナやパラジ
ウム、ロジウムを含む）付き耐熱セラミックフオームを
そなえたものが用いられており、以下、このディーゼル
パティキュレート捕集部材をＤＰＯ（ディーゼルパティ
キュレートオキシダイザ）と略称する。

ＤＰＯ４は、７７ラー５を介して大気へ連通しており、
エンジン２からの排気をターボチャージャ６のタービン
および保温管７を介して受けるようになっている。

また、このディーゼルエンジン２の吸気通路８には、上
流側（大気側）から順に、エアクリーナ、ターボチャー
ジャ６のフンプレッサ、吸気絞り弁９が介装されており
、この吸気絞り弁９よりも下流側吸気通路部分と、ター
ボチャージャ６のタービンよりも上流側排気通路部分と
の間には、排気再循環通路（ＥＧＲ通路）１０が介装さ
れていて、このＥＧＲ通路１０には排気再循環量制御弁
（ＥＧＲ弁）１１が介装されている。

なお、吸気絞り弁９は、ダイアフラム１．２ａで仕切ら
れた圧力室１２ｂに制御圧力を受けて作動する圧力応動
式アクチュエータ１２によって開閉駆動されるようにな
っており、ＥＧＲ弁１１はダイアフラム１３ａで仕切ら
れた圧力室１３ｂに制御圧力を受けて作動する圧力応動
式アクチュエータ１３によって開閉駆動されるようにな
っている。

ところで、燃料噴射ポンプ１内には、第１１図に示すご
とく、サーボバルブ式タイマ１４が設けられており、こ
のタイマ１４は、ポンプハウジング１５内でポンプドラ
イブシャフトと直角方向に摺動して燃料噴射時期制御用
ローラホルダを回動させるタイマピストン１６をそなえ
ている。

なお、タイマピストン１６に形成された凹所１６　ａに
スライドピンを介してローラホルダ（ローラリング）が
接続されている。

また、ポンプハウジング１５（特にタイマハウジングの
部分）内には、タイマピストン１６の一端面ヲー壁面と
する圧力室としてのタイマピストン高圧室（以下単に「
高圧室」という）１７が形成されるとともに、タイマピ
ストン１６の他端面を一壁面とするタイマピストン低圧
室（以下単に「低圧室」という）１８が形成されている
。

タイマピストン１６の他端面には凹所１６ｂが形成され
ており、この凹所１６ｂ内に、サーボバルブ１９が嵌挿
されている。このサーボバルブ１９は、２つのランド部
１９ａ、１９ｂをそなえており、高圧室１７に通じる通
路２０を、ポンプ室に通じる通路２１から供給される燃
料圧（この圧力はエンジン回転数に対応しており、エン
ジン回転数が上昇すると高くなり、エンジン回転数が下
降すると低くなる）に応じ、同通路２１または低圧室１
８側に切り替えるものである。

なお、通路２０．２１はタイマピストン１６内に穿設さ
れている。

また、通路２１は、接続通路２２を介しポンプ室につな
がる絞り２４付す通路２３に連通接続されている。

通路２３の絞り２４部分よりも下流側には、電磁式切替
弁（以下「ソレノイド弁」という）２５を介装された通
路２６の一端が接続されており、この通路２６の他端は
リザーバ側（低圧側）に連通している。なお、ソレノイ
ド弁２５の上下流側には、それぞれ絞り２７．２８が設
けられている。

したがって、ソレノイド弁２５を閉じると、ポンプ室か
らの燃料圧は通路２１へ減圧されずに供給されるが、ソ
レノイド弁２５を開くと、ポンプ室からの燃料は通路２
６を通ってリザーバ側（第１２図に示すフィードポンプ
２つの上流側）へ戻され、通路２１へは燃料圧が作用し
ないか、または絞り２４，２７．２８の絞り量を適宜調
整することにより所望の値だけ減圧された燃料圧が作用
する。

なお、通路２３．２６等や燃料供給系を含めた油圧系統
図を示すと、第１２図のようになる。この第１２図にお
いて、符号３０は通常のリタード用ソレノイド弁、３１
は燃料供給制御用プランジャ、３１ａはノズルを示す。

さらに、第１１図に示すごとく、サーボバルブ１９の第
１ばね受け部１９ｃと、カバー３２にシム３３を介して
取り付けられたストッパ部材３４のばね受け部３４ａと
の開には、第１スプリング３５が装填されている。この
第１スプリング３５は、通路２１に燃料圧が作用してい
るときに、この燃料と協働して、エンジン回転数が第１
設定値Ｎ１に至るまでタイマピストン１６を進角側（第
１１図中左方）へ移動させるもので、その具体的な作用
は後述する。

また、サーボバルブ１９には、ストッパ部材３４側へ向
けて延びるガイド部１９ｅが形成されており、この〃イ
ド部１９ｃの先端部に固定されたリング部材３６に離接
可能にガイド部１．９ｅに嵌挿された７０−ティングば
ね受け部材３７と、サーボバルブ１９の第２ばね受け部
１９ｄとの開には、第１スプリング３５よりも小径の第
２スプリング３８が装填されている。

すなわち、第１スプリング３５と第２スプリング３８と
が二重に配設されている。そしてこの第２スプリング３
８は、通路２１に燃料圧が作用しているときに、この燃
料と協働して、エンジン回転数が第１設定値Ｎ１よりも
大とい第２設定値Ｎ２に至るまでは、りイマピストン１
６をエンジン回転数が第１設定値Ｎ１にあるときの状態
に維持せしめ、エンジン回転数が第２設定値Ｎ２を超え
ると、タイマピストン１６を更に進角側へ移動させるも
ので、その具体的な作用は後述する。なお、７０−ティ
ングばね受け部材３７は、タイマピストン１６が所定量
だけ進角側へ移動すると、ストッパ部材３４に係止する
ようになっている。

また、本装置を有するＤＰＯ再生システムは、第１０図
に示すごとく、ＤＰＯ４の上流側、内部および下流側の
各温度を検出する温度センサ３９，４０，４１．ＤＰＯ
４の上下流間の圧損（Ｐ２−Ｐ、）やＤＰＯ下流側とマ
フラー５との間の圧損（ｐ、−ｐ２）を検出する圧力セ
ンサ４２．エンジン回転数を検出する回転数センサ４３
゜ポンプレバー開度を検出するポンプレバー開度センサ
４４をそなえるとともに、吸気絞り弁９の開度を検出す
るための圧力センサ４５．ＥＧＲ弁１１の開度を検出す
るためのポテンショメータ４６をそなえている。

そして、これらのセンサ３９〜４６からの信号はコント
ローラ（ＥＣ１Ｊ）へ入力され、このＥＣ１ＪからＩＩ
ＰＯ再生時期を判断したｌ）　Ｄ　Ｐ　Ｏ再生時の各種
制御に供給するための信号をツレ／イド弁２５や吸気絞
り弁制御用ソレノイド弁あるいはＥＧＲ弁制御用ソレノ
イド弁へ出力されるようになっている。

上述の構成により、各種のセンサからの情報を受けてＤ
ＰＯ４を制御再生すべきであるとＥ、ＣＵが判断すると
、ＥＣＵからはソレノイド弁２５を開くための信号が出
力される。

このとき、ＥＣＵからは吸気絞り弁９を閉じるための信
号なども出力される。

ソレノイド弁２５が開くと、燃料圧が通路２６を介して
低圧となるため、エンジン回転数の値とは無関係に、通
路２１にかかる燃料圧が下がり、高圧室１７内圧力が（
氏くなって、タイマピストン１６は第１スプリング３５
により第１１図中右側へ押され、これによりローアドバ
ンス（フルリタード）位置となる。

この状態では、エンジン回転数が上昇しても通路２１内
の圧力は上がらないので、エンジン回転数とは無関係に
フルリタード状態を維持する。

すなわち第１４図に符号Ｌ１で示すようなローアドバン
ス特性を設定することがで終る。かかる特性Ｌ１は第７
図に示した要求ローアドバンス特性りと一致する。

ところで、燃料噴射時期を遅角・させた時開−出力を得
るための燃料噴射ポンプ１の１ストローク当たりの燃料
噴射量の増加分ＡＱは遅角量ａの設定により、エンジン
２の熱効率を大幅にダウンさせることにより、エンジン
２の有効仕事として平均有効圧の増としては現われず、
熱損失として放出される。すなわち、１ストローク当た
りの全燃料量Ｑに相当する熱量は仕事量と熱損失との和
となるが、ここでは燃料増加量ΔＱに相当する燃料を、
遅角量αの設定によ１）、全て熱損失として放出させ、
仕事量自体の増減を押えているが、かかる熱損失による
排気温度の上昇と不完全燃焼生成物がＤ　１）　０４上
の触媒により酸化し生成する燃焼熱とが排気温度を上昇
させるのである。

したかって、燃料噴射量を増加させる（これはアクセル
ペダル操作による）と同時に噴射時期を遅らせる（リタ
ードさせる）ことにより、同一出力運転点での排気温度
が高くなって、ＤＰＯ４上のパティキュレートを燃焼さ
せることができ、ＤＰＯ４を再生できるのである。

ＤＰＯ４の再生が終了すると、ＥＣＵからソレノイド弁
２５を閉じるための信号が出力される。このときＥＣＵ
からは吸気絞り弁９を所定の開度にするための信号など
も出力される。

ツルノイド弁２５が閉じると、エンジン回転数に応−し
た燃料圧が通路２１に作用するようになる。エンジン回
転数が上昇してゆくと、次のようにしてタイマピストン
１６が移動する。すなわちエンジン回転数が上昇してゆ
くと、通路２１内の圧力が上がり、サーボバルブ１９を
通し高圧室１７にこの圧力が作用するため、タイマピス
トン１６は第１スプリング３５を収縮しながら第１１図
中左方（進角側）へ移動する。これにより燃料噴射時期
が進んでゆく。

そしてエンジン回転数が第１設定値Ｎ１になると、７０
−ティングばね受け部材３７がストッパ部材３４に当接
するため、第２スプリング３８の付勢力も加わる。これ
によりタイマピストン１６は円ンジン回転数が第１設定
値Ｎ１にあるときの状態を維持する。すなわち、しばら
くの間はタイマピストン１６は移動せず、ある遅角状態
を維持する。

さらに、エンジン回転数が上昇して第２設定値Ｎ２にな
ると、タイマピストン１６は、両スプリング３５゜３８
を共に圧縮しながら、第１１図中左方（進角側）へ移動
する。そしてさらにエンジン回転数が上昇すると、サー
ボバルブ１９の〃イド部１９ｅの先端がストッパ部材３
４に当たり、再びタイマピストン１６の移動が止まる。

なお、これ以上エンジン回転数が上昇しても、タイマピ
ストン１６は移動しない。

このようにして、第１４図に符号Ｈ１で示すようなハイ
アドバンス特性を設定することがで外る。ががる特性Ｈ
１は第７図に示°した要求ハイアドバンス特性Ｈとほぼ
一致する。

なお、エンジン回転数が下降していった場合は、上記と
逆の経路をたどる。

このようにして、主たる部分がメカニカルな構成でも、
ソレノイド弁２５を開閉することにより、少なくとも２
種の燃料噴射時期特性Ｌ；１．Ｈ１を設定することがで
きるのである。

また、第１３図に示すように、カバー３２′内にストッ
パ部材３４を弾性支持するスプリング４７を設けること
もでと、このようにすれば、タイマピストン１６がフル
リタード時にあるときでも、スプリング４７によってタ
イマスプリング１６を付勢することができ、その結果フ
ルリタード時の作動が安定する。このようにスプリング
４７を付加した場合は、第１４図に示すハイアドバンス
特性Ｈ１における初期の進角特性がやや影響を受ける。

第１５．１６図に示す第２実施例の場合は、本装置をオ
ートマチックタイマ（ロードセンシングタイ゛マでもよ
い。以下同じ）に適用した場合で、かがるオートマチッ
クタイマを内蔵する燃料噴射ポンプをもったディーゼル
エンジンにも、前述の実施例と同様のＤＰＯシステムが
採用される。

まず、第１５図に示すものから説明する。この場合もタ
イマピストン１６′がボンプハ１ンジング１５′内に摺
動自在に嵌挿されていて、このタイマピストン１６′の
一端面を一壁面とする高圧室１７′が形成されるととも
に、タイマピストン１６′の他端面を一壁面とする低圧
室１８′が形成されている。

そして高圧室１７′の他端面を形成すべく、補助ピスト
ン４８が高圧室１７′用のスペースに嵌合している。

この補助ピストン４８は高圧室１７′に隣接するように
他の圧力室４９も形成している。

高圧室１７′は通路２３′を介しポンプ室に連通してお
り、圧力室４９はその上流側開口がソレノイド弁２５付
外通路２６′を介して通路２３′に連通していて、さら
に圧力室４９はその下流側開口が絞り５０伺外通路５１
を介してリザーバ側（低圧側）に連通している。

補助ピストン４８は、スプリング５２（このスプリング
５２は前述の第１スプリング３５に相当するものである
）によって第１５図中左方へ付勢されている。

また、低圧室１８′内にはタイマスプリング５３が装填
されており、このスプリング５３は前述の第２スプリン
グ３８に相当するものである。

上述の構成により、ＤＰＯ４を強制再生すべき場合は、
ソレノイド弁２５が開かれる。

このとき、ＥＣＵからは吸気絞り弁９ξ閉じるための信
号等も出力される。

ソレノイド弁２５が開くと、絞り５０で調圧される燃料
圧が通路２６′を介して圧力室４９に作用するため、補
助ピストン４８はスプリング５２に抗して第１５図中右
端側に押し付けられる。このようにしてエンジン回転数
の値とは無関係に、通路２３′にががる燃料圧が下がる
ため、高圧室１７′内圧力が低くなって、タイマピスト
ン１６′は自由位置となり、これによりローアドバンス
（フルリタード）位置となる。

この状態では、エンジン回転数が上昇しても高圧室１７
′内の圧力は上がらないので、エンジン回転数とは無関
係にフルリタード状態を維持する。

すなわち第１４図に符号Ｌ１で示すようなローアドバン
ス特性を設定することがでトる。かかる特性Ｌ１は第７
図に示した要求ローアドバンス特性りと一致する。

そして、ＤＰＯ４の再生が終了、すると、ＥＣＵからソ
レノイド弁２５を閉じるための信号が出力される。

このとぎＥＣＵからは吸気絞り弁９を所定の開度にする
ための信号なども出力される。

ソレノイド弁２５か閉しると、圧力室４つは所定の時間
内にリザーバ圧に下がるため、補助ピストン４８はスプ
リング５２によって第１５図中左方へ移動する。

このとぎ高圧室１７′内には油が充満しているので、タ
イマピストン１６′がかかる補助ピストン４８の動きに
応じて第１５図中左方（進角側）へ移動する。これによ
り燃料噴射時期が進む。

このときの燃料噴射時期はエンノン回転数が第１設定値
Ｎｌ’の時の噴射時期となっている。

その後エンジン回転数が上昇して燃圧が上がってゆくか
、タイマスプリング５３の初期荷重によって、タイマピ
ストン１６′はエンジン回転数が第１設定値Ｎｌ’にあ
るときの状態を維持する。すなわち、しばらくの開はタ
イマピストン１６′は移動せず、ある遅角状態を維持す
る。

さらに、エンジン回転数が上昇して第１設定値Ｎｌ’よ
りも大きい第２設定値Ｎ２’になると、タイマピストン
１６′はタイマスプリング５３を圧縮しながら、第１５
図中左方（進角側）へ移動する。そしてさらにエンジン
回転数が上昇すると、タイマピストン１６′の先端がポ
ンプハウジング１５′に当たり、再びタイマピストン１
６′の移動が止まる。なお、これ以上エンジン回転数が
上昇しても、タイマピストン１６′は移動しない。

このようにして、第１４図に符号Ｈ１で示すものとほぼ
同様なハイアドバンス特性を設定することがでべろ。か
かる特性Ｈ１とほぼ同様の特性は第７図に示した要求ハ
イアドバンス特性Ｈとほぼ一致する。

この場合も、主たる部分がメカニカルな構成でも、ソレ
ノイド弁２５を開閉することにより、少なくとも２種の
燃料噴射時期特性を設定することができるのである。

次に、ｆｊＳ１６図に示すものについて説明する。この
場合もタイマピストン１６″がポンジハウジング１５″
内に摺動自在に嵌挿されていて、このタイマピストン１
６″の一端面を一壁面とする高圧室１７　ｈ’を形成さ
れるとともに、タイマピストン１６″の・他端面を一壁
面とする低圧室１８′′が形成されている。

そして、高圧室１７″には、ポンプ室に連通する通路２
３″が接続されており、通路２３″からはツレ／イド弁
２５付き通路２６″が分岐している。なお通路２６″の
他端側はリザーバ側（低圧側）となって０る。

また、低圧室１８″内において、タイマピストン１６″
の第１ばね受け部１６”ａとぼね受け部材５４との間に
は、スプリング５５（このスプリング５５は前述の第１
スプリング３５．Ｓ　２に相当するものである）が装填
されている。

ばね受け部材５４はスプリング５６（このスプリング５
６は前述のスプリング４７に相当する）によって弾性支
持されているが、スプリング５６が所定量だけ収縮する
と、ポンジハウジング１５″付きのカッ〈−３２″に当
接してこれに支持されるようになってνする。

さらに、このぽね受け部材５４には、タイマピストン１
６″へ向けてガイド棒５７が突設しており、このガイド
棒５７の先端部には、図示しなり１リング力個定されて
いて、このリングに離接可能なフローティングぼね受け
部材５８が設けられている。そしてこの７０−ティング
ばね受け部材５８とばね受け部材５４との間には、スプ
リング５５よりも小径のスプリング５９が装填されてい
る。このスプリング５９は前述の第２スプリング３８．
５３に相当するものである。

したがって、ＤＰ○４を強制再生すべｂであるとＥＣＵ
が判断すると、ＥＣＵからはソレノイド弁２５を開くた
めの信号が出力される。

このとき、ＥＣ１Ｊからは吸気絞り弁９を閉じるための
信号等も出力される。

ソレノイド弁２５が開くと、燃料圧が通路２６″を介し
て低圧となるため、エンジン回転数の値とは無関係に、
高圧室１７内圧力が低くなって、タイマピストン１６″
はスプリング５５により第１６図中右側へ押され、これ
によりローアドバンス（フルリタード）位置となる。

この状態では、エンジン回転数が上昇しても高圧室１７
″内の圧力は上がらないので、エンジン回転数とは無関
係にフルリタード状態を維持する。

ＤＰＱ４の再生が終了すると、ＥＣＵからソレノイド弁
２５を閉じるための信号が出力される。このときＥＣＵ
からは吸気絞り弁９を所定の開度にするための信号など
も出力される。

ソレノイド弁２５が閉じると、エンジン回転数に応じた
燃料圧が高圧室１７″に作用するようになる。エンジン
回転数が上昇してゆくと、次のようにしてタイマピスト
ン１６″が移動する。すなわちエンジン回転数が上昇し
てゆくと、通路２３″内の圧力が上がり、高圧室１７″
にこの圧力が作用するため、タイマピストン１６″はス
プリング３２”、５５を収縮しながら第１６図中左方（
進角側）へ移動する。これにより燃料噴射時期が進んで
ゆく。

そしてエンジン回転数が第１設定値Ｎ１″になると、７
０−ティングばね受（す５８がタイマピストン１６″に
当接するため、スプリング５７の付勢力も加わる。

これによりタイマピストン１６″はエンジン回転数が第
１設定値Ｎ１′′にあるときの状態を維持する。すなわ
ち、しばらくの間はタイマピストン１６″は移動せず、
ある遅角状態を維持する。

さらに、エンジン回転数が上昇して第１設定値Ｎ１″よ
りも天外いＮ４２設定値Ｎ２″になると、タイマピスト
ン１６″は両スプリング５５．５７を共に圧縮しながら
、第１６図中左方（進角側）へ移動する。そしてさらに
、エンジン回転数が上昇すると、タイマピストン１６″
の先端がカバー３２″に当たり、再びタイマピストン１
６″の移動が止まる。なお、これ以上エンジン回転数が
上昇しても、タイマピストン１６″は移動しない。

このようにして、第１４図に符号Ｈ１で示すものとほぼ
同様の７１イアドバンス特性を設定することができる。

かかる特性は第７図に示した要求ノ何アドバンス特性Ｈ
とほぼ一致する。

したがって、この場合も、主たる部分がメカニカルな構
成でも、ソレノイド弁２５を開閉することにより、少な
くとも２種の燃料噴射時期特性Ｌ　１　、Ｈ１を設定す
ることができるのである。

なお、前述の各実施例において、ワックス等を用いた公
知の冷態時始動デバイスを組合わせれば、クランキング
時等の超低速時における始動性を改善で外る。

また、本装置はＤＰＯシステムを装備しなり１デイーゼ
ルエンジンにも搭載することがでト、この場合は例えば
通路２３．２３’　、２３”　、２６．２６’　、２６
”に設ける絞りの絞り量を適当に調節することにより、
第１４図に符号Ｍ１で示すようなミドルアドバンス特性
を得るようにすればよい。なお、この場合更に、フルリ
タード特性を要するときは、別の手段によってこのフル
リタード特性を実現する。

以上詳述したように、本発明のディーゼルエンジン用燃
料噴射時期制御装置によれば、ディーゼルエンジンにお
ける燃料噴射ポンプハウジング内にポンプドライブシャ
フトと直角方向に摺動して燃料噴射時期制御用ローラホ
ルダを回動させるタイマピストンをそなえるとともに、
同タイマピストンの端面を一壁面とする圧力室と、同圧
力室へエンジン回転数に応じた圧力の流体を供給する流
体通路とをそなえ、２種類の燃料噴射時期特性を設定す
べく上記流体通路を通じ供給される流体を上記圧力室ま
たはリザーバ側へ切り替える切替弁が設けられて、上記
圧力室側への上記流体の供給時に同流体と協働して上記
エンジン回転数が第１設定値に至るまで上記タイマピス
トンを進角側へ移動させる第１スプリングと、上記圧力
室への上記流体の供給時に同流体と協働して上記エンジ
ン回転数が上記第１設定値よりも大きい第２設定値に至
るまでは上記タイマピストンを上記エンジン回転数が上
記第１設定値にあるときの状態に維持させ上記エンジン
回転数が上記第２設定値を超えると上記タイマピストン
をさらに進角側へ移動させる第２スプリングとが設けら
れるという簡素な構成で、少なくとも２種類の要求燃料
噴射時期特性を容易に得ることかで外、特にスプリング
を巧みに組合わせることにより所望の特性を自動的に得
ることがで外るので、コストの大幅な低廉化に寄与する
という利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜９図は従来のディーゼルエンジン用燃料噴射時期
制御装置を示すもので、第１図はオートマチックタイマ
の概略構成図、第２図はロードセンシングタイマの概略
構成図、第３図はサーボバルブ式タイマの要部断面図、
第４〜６図はそれぞれサーボバルブ式タイマの作用を説
明するため要部を拡大して示す断面図、第７〜９図はい
ずれもその要求進角特性（要求燃料噴射時期特性）を説
明するためのグラフであり、第１０〜１４図は本発明の
第１実施例としてのディーゼルエンジン用燃料噴射時期
制御装置を示すもので、第１０図は本装置を有するディ
ーゼルパティキュレート捕集部材再生システムを示す全
体構成図、第１１図はその要部断面図、第１２図はその
油圧系統図、第１３図はその変形例を示す要部断面図、
第１４図はその作用を説明するための燃料噴射時期特性
図であり、第１５゜１６図は本発明の第２実施例として
のディーゼルエンジン用燃料噴射時期制御装置を示すも
ので、第１５図はその概略構成を示す模式図、第１６図
はその他の例の概略構成を示す模式図である。１・・燃料噴射ポンプ、２・・ディーゼルエンジン、３
・・排気通路、４・・ＤＰＯ（ディーゼルパティキュレ
ート捕集部材）、５・・マフラー、６・・ターボチャー
ジャ、７・・保温管、８・・吸気通路、９・・吸気絞り
弁、１０・・ＥＧＲ通路、１１・・ＥＧＲ弁、１２．１
３−−圧力応動式アクチュエータ、１２ａ、１３ａ・・
ダイアフラム、１２ｂ、１３ｂ・・圧力室、１４・・タ
イマ、１５．１５’、１５”　・・ポンプハウジング、
１６．１６’　、１６”　・・タイマピストン、１６ａ
・・凹所、１６″ａ・・ばね受け部、１６ｂ−−凹所、
１７゜１７″、１７”・・高圧室、１８．１８’　、１
８”　・・低圧室、１９・・サーボバルブ、１９ａ、１
９ｂ・φランド、１９ｃ、１９ｄ・・ばね受け部、１９
ｅ・・ガイド部、２０．２１・・通路、２２・・接続通
路、２３゜２３’、２３″・・通路、２４・・絞１）、
２５・・ソレノイド弁（切替弁）、２６．２６’　、２
６”　・・通路、２７゜２８・・絞り、２９・・フィー
ドポンプ、３０・・リタード用ソレノイド弁、３１・・
プランジャ、３’　１　ａ・・ノズル、３２．３２’、
３２”　・・カバー、３３・・シム、３４・・ストッパ
部材、３４ａ・・ぼね受け部、３５・・第１スプリング
、３６・・リング部材、３７・・７０−ティングばね受
け部材、３８・・第２スプリング、３９〜４１・・温度
センサ、４２・・圧力センサ、４３・・回転数センサ、
４４・・ポンプレバー開度センサ、４５・・圧力センサ
、４６・・ポテンショメータ、４７・・スプリング、４
８・・補助ピストン、４９・・圧力室、５０・・絞り、
５１・・通路、５２・・スプリング、５３・・タイマス
プリング１．５４・・ばね受け部材、５５．５６・・ス
プリング、５７゜・〃イド棒、５８・・７０−ティング
ばね受け部材、５９・・スプリング。代理人　弁理士　飯沼義彦第１図ｅ第２図第３図第４図第７図第１１図第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

ディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプハウジング
内にポンプドライブシャフトと直角方向に摺動して燃料
噴射時期制御用ローラホルダを回動させるタイマピスト
ンをそなえるとともに、同タイマピストンの端面を一壁
面とする圧力室と、同圧力室へエンジン回転数に応じた
圧力の流体を供給する流体通路とをそなえ、２種類の燃
料噴射時期特性を設定すべく上記流体通路を通じ供給さ
れる流体を上記圧力室またはリザーバ側へ切り替える切
替弁が設けられて、上記圧力室側への上記流体の供給時
に同流体と協働して上記エンシン回転数が第１設定値に
至るまで上記タイマピストンを進角側へ移動させる第１
スプリングと、上記圧力室への上記流体の供給時に同流
体と協働して上記エンジン回転数が上記第１設定値より
も大きい第２設定値に至るまでは上記タイマピストンを
上記エンジン回転数が上記第１設定値にあると外の状態
に維持させ上記エンシン回転数が上記第２設定値を超え
ると上記タイマピストンをさらに進角側へ移動させる第
２スプリングとが設けられた、ことを特徴とする、ディ
ーゼルエンジン用燃料噴射時期制御装置。