JPS61275533A - タ−ボ過給機付き内燃機関の燃料供給装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば間接噴射式ターボ過給機付きデ　゛イー
ゼルエンジンのような、ターボ過給機付き内燃機関に燃
料を供給する装置に関ずる。

（従来技術及びその問題点） ターボ過給機付きエンジンは、ブーストを要求値に上げ
る値にまで、ターボ過給機の速度が上がるにしたがって
、加速遅れを受ける傾向がおる。

この問題は、初期の低負荷運転時におりる低い排出ガス
温度と、プーストコントＯールユニットの。

作動とが、排出ガスを利用されるエネルギーの割合いに
制限するために、組合わせられているディーゼルエンジ
ンにおいて特に顕著である゛。排出ガスの温度とこの排
出ガスの圧力は、燃料噴射タイミングを遅らせることに
よって増加されるが、これは、燃費を悪化させ、ほとん
どのディーゼルエンジンについて、過度の排出ガスの煙
を起こさせるという影響を持つものである。この瞬間的
なターボ過給機の遅れの不具合点は、絶えず負荷と速度
の変化が必要とされる交通機関における輸送用ディーゼ
ルエンジンにとっては、最も困難なことである。

間接噴射式燃焼装置は、ディーゼルエンジン搭載車両に
一般に用いられている。これらは、着火状態にあるＴＤ
Ｃ　（上死点）での燃焼室空間のほぼ６０％程度が、ピ
ストン冠部内ないしこの上の容積から分離ざれた室内に
保持ざれている。この室は通常球形状であり、圧縮行程
の間に前記室内には、接線方向の通路を通って空気が加
圧供給ざれる。燃焼は、前記燃焼室内に時間を合わせて
供給される燃料の噴射によって開始され持続されること
となる。

本発明の目的は、燃１１消費に逆に大きな影響を与える
ことなく、そして過磨の排出ガスの煙を発生されること
なく、ターボ過給機付きエンジンの加速遅れを最少にす
ることを目的とする。

（発明のａｔ要） 本発明によれば、燃料ポンプと、各々のシリンダに設け
られたそれぞれの燃料噴射ノズルに所定量の燃料を連続
的に供給する燃料分配器と、エンジンへの燃料が増大さ
れる際に特定の時間の間燃料噴射のタイミングを遅らせ
る手段とを有するターボ過給機付きの内燃機関の燃料供
給装置が貼供される。

上述した間接噴射エンジンの特徴は、排出ガスに関する
いかなる不利な影響をも与えることなく、排出ガスの＠
度がほぼ１００に程麿の上昇で、全負荷時にクランク角
度が５度程度の範囲で燃料噴射のタイミングを遅らせる
ことができるということである。同時に排出ガスの散出
圧力が増大する。

このことは、ターボ過給機のタービンを駆動させるため
の排出ガスにおける、より多くのエネルバーが利用され
ることとなる。もしも、このような燃料噴射タイミング
の遅延が短時間になされるならば、ターボチャージャの
瞬間的な応答と速度上昇とが、車両の加速に有利な馬力
を向上させるために利用される。もしも、クランク角度
５度の範囲で燃料噴射のタイミングが遅らせられるなら
ば、ターボ過給機を加速させるための特別なエネルギー
を必要とする際に、瞬間的な応答が非常に促進される。

この特別のエネルギーは、運転者がエンジンへの通常の
吸気状態ないし低いブースト状態のもとよりもより多く
のトルクを必要とする時、及びエンジン、車両が加速す
る必要がある時に、必要とされる。

このような噴射タイミングの遅延は、ターボ過給機がそ
の新たな作動速度に加速きれると同時に短時間の間にの
み必要とされる。遅延されたタイミングでの長くなった
作動は、逆にエンジンの燃料消費に効果的となる。

現在用いられている最も一般的なデイゼルの燃料噴射ポ
ンプは、安定状態の負荷と速度によって燃料噴射タイミ
ングを変化させる流体手段を用いている。しかしながら
、暫定的な噴射タイミングの遅延のための同様な＠理が
用いられ、もしも必要とされる効果が適度に簡単ならば
、これは最近可能となったことであるが、電子的燃料噴
射制御装置が用いられる。

運転者がターボ過給機の作ｖＪ領域に入るように加速し
たならば、噴射タイミングは望ましい５１隻の範囲で遅
延される。時間遅れは、エンジン速度が２０ｒｅＶ／Ｓ
当り５秒から、７０ｒｅＶ／Ｓ当り０．５秒まで典型的
に変化させる遅延指令を燃料　。

噴射に起させる。これは、遅延が瞬間的な作動の際に非
常に短時間の間のみに生じるので、燃料消費にはほとん
ど影響がない。

本発明は、通常の電子制御燃料噴射ポンプが用いられた
場合でも、同様な瞬間的な燃料噴射タイミングの遅延を
行なうためにも適用される。

小型の高速ディーゼルエンジンに用いられている公知の
分配型の燃料噴射ポンプにあっては、駆動軸（通常の４
サイクルエンジンではエンジンのクランクシャフトの回
転の半分の回転数゛で作動する）は、スプラインを介し
てベーン型の燃料噴射ポンプを駆動し、また、単一の高
圧プランジャを回転させる。このプランジャは、一定の
軸方向往復運動を有し、回転カムと相対移動可能に設け
られたローラとによって回転運動に変換される。

ベーンポンプは燃料を中間圧力に圧縮し、プランジャケ
ースの入口ポートに連結されている。このプランジャの
作動は、燃料を捕えて各々のシリンダに順次適当な時間
で連続的に射出する。この射出時間は開始点が一定とな
っているが、燃料制御レバー又は自動制御の際はガバナ
ーによって設定された制御値に従って可変となった終了
点を有する。

ベーンポンプによって射出された燃料の容積は速度によ
って増加するので、発生された中間圧力もまた上昇する
（ただし、リリーフバルブで設定されたパラメータの範
囲内である）。エンジン速度の上昇に伴って燃料噴射の
開始を進めるためにローラの角度位置を調整するように
、この中間圧力を速度によって上昇する。この性質は、
燃焼の要求を満足させる。

他の公知の分配型の燃料噴射ポンプにおっては、所定の
直径の主軸ないしロータがエンジン回転の半分の速度で
駆動されている。２つの対向し合ったポンププランジャ
がロータ内の径方向の孔内に設けられている。これらは
、ロータ回転時の遠心力によって外側に力を受け、ロー
タの回りに設りられたカムリングによって内側に移動さ
れるようになっており、このカムは所望の燃料噴射割合
いにさせるために設けられている。

また前記ロータによって駆動されるベーンポンプは、一
端にリリーフバルブに設けられたスプリングを有し、他
端にメータリングバルブを有する孔に、中間圧力で燃料
を供給する。メータリングバルブはプランジャの一端で
作動するベーン型燃料ポンプにより制御された圧力を有
し、このプランジャの他端はスプリングに接触し、この
反対側は、ガバナー又はアクセルペダルによって作動す
る制御レバーにより設定される。このようにメータリン
グバルブの状態は一端のスプリングの弾発力及び加圧ポ
ンプからの媒体の吐出圧力によって制御され、この圧力
は圧力調整弁によって設定される。メータリングバルブ
はロータケーシング内の入口にこのロータ内の一連の孔
を通って燃料を吐出し、燃料はプランジャ相互間の空間
内に連続的に送られる。プランジャは、前記ロータ内の
出口及びこのロータケーシングの中の一連の出口を通っ
て燃料を連続的にシリンダの燃料噴射ノズルに加圧して
吐出する。

メータリングバルブは、所定の移送圧力の範囲で、割合
いを設定するものであり、この割合いで燃料は２つの径
方向プランジャの間の高圧空間に、引続（噴射の間にお
ける有効な時間の中で流入する。ロータの角度移動によ
って、カムがプランジャを径方向内方に作動させる直前
に１つの入口を閉じる。プランジャ間の空間に充満して
いる燃料の程度に応じて、この燃料がソリッド状態とな
り、その圧力がプランジャの内方の移動を更に引起こし
たときに、プランジャの到達位置に至る。この到達点に
おいて、ロータの端に位置する１つの出口がケーシング
内の燃料吐出出口の１つに開口し、その結果、加圧され
た燃料が所定のシリンダ内に吐出されることになる。

少ない燃料吐出状態では、プランジャは、燃料がソリッ
ド状態となりその圧力に上昇する前に、最内力の位置に
向けて移動するということが明らかである。結果的に、
噴射の開始は、エンジンの全負荷時よりも軽負荷時で遅
くなり、噴射の開始が負荷に応じて変化する。プランジ
ャがカムトップに到達したときの吐出端、つまり噴射の
終了のタイミングは、カムのリフトに対しては一定であ
る。

実際問題としては、カムリングはレバーによって鋭角に
取付りられており、このレバーの位置は、前記カムリン
グによって押し付けられた駆動トルクの作動によって設
定される。このように、射出される燃料の徂を増加すれ
ばする程、スプリングの弾発力に対するカムリングのト
ルクと、カムリングの角度変化が大きくなる。スプリン
グの弾発力に応じて、実際の噴射開始は、エンジ′ンの
負荷によって変化し、例えばエンジンの上死点に対して
噴射タイミングを一定とする。

更に、ベーンポンプにより吐出された圧力が、速度によ
って直接変化するロータによって加えられたオイルの量
に依存し、リリーフバルブの弾発力の割合いと開口面積
の値に依存するので、燃料の移送圧力は速度と共に上昇
する。したがって、カムリングの位置は速度に感応し、
噴射は必要な速度によって進められる。これらのポンプ
の作動は、噴射されるべき燃料の最大量を制限するため
に固定停止点を有する通常の吸込み状態のエンジンにつ
いては簡単に述べられており、過度の排出ガスの煙を防
止する。ブースト付きエンジンの場合には、燃焼可能な
最大の燃料の量は、ブースト圧力によって増加し、マニ
ホールドのブースト圧力によって、燃料ポンプの最大吐
出を自動的に変化させるブースト圧力によって作動され
る装置を通常有している。

上述した分配型燃料噴射ポンプは、燃料の吐出量によっ
てカムリフトに基づく噴射の開始と終了がどのような速
度であっても変化するが、エンジンの上死点位置に対し
て所望の噴射を進み角度に保持するために、プランジャ
を駆動するためのカムリングの位置を自動釣に調整する
装置を有している。

このように、本発明の最適な実施例においては、移送圧
力とも言われる中間圧力は、カムリングないし他の場合
には従動カムローラの角度位置を変化させるために用い
られる。この方法にあっては、急に燃料の供給量を増加
させる指令があるときに、゛噴射の開始が遅延され、こ
れにより排出ガスの温度と圧力が、ターボ過給機の速度
の増加を助けるために通常の状態よりも高くなり、ブー
ストの増大と車両の運転者によって指令された出力の増
大がもたらされる。

本発明の他の例におっては、高圧燃料分配器に制御弁を
通って中間圧力で燃料を送るために設けられた燃料ポン
プと、各々のシリンダに設けられたそれぞれの噴射ノズ
ルに連続的に所定量の燃料を供給するために設けられた
分配器と、燃料噴射のタイミングを調整するために設け
られたタイミング制御手段を更に有する装置と、通常の
エンジン作動状態の下では前記タイミング制御手段に前
記中間の燃料圧力を伝達するために設けられると共に、
エンジンに燃料の供給の増加が指令されるときには、所
定時間の間で前記中間の燃料圧力を変化させ′るために
設けられたコントロールユニットとを有し、これにより
、タイミング制御手段に送られる圧力を減少し、次いで
燃料噴射のタイミングを遅延させる。

好ましくは、燃料分配器は、カム装置の位置によってタ
イミングが設定されるようになったプランジャ型であり
、この場合のタイミング制御手段は、コントロールユニ
ットからピストンに送られた圧力に塁いてスプリングの
弾発力に抗してカム￥！装置を作動するように設けられ
たピストンを有する。前記コントロールユニットは、燃
料ポンプ出口に接続された入口と、タイミング制御手段
に接続された出口と、バイパス端と、弁部材とを有する
熱料通路を好ましくは含み、この弁部材は、前記入口か
ら前記バイパス端を分離する常閉の位置と、＃記入口と
前記バイパス端とが連通状態となる開放位置との開で作
動する。

ターボ過給機付きのエンジンへの燃料供給を制御する標
準的な方法の一例では、ブースト圧力ないしインレット
マニホルドの圧力が加えられてダイヤフラムが設けられ
ており、このダイヤフラグの反対側には、大気圧とねじ
りコイルスプリングの弾発力が加えられている。したが
って、ダイヤフラムの面積と前記スプリングめ特性を選
定することによって、ダイヤフラムが大気圧以上のブー
スト圧力に直線的に比例して作動する。前記ダイ。

ヤフラムの大気圧側には、直線状ないし非直線状となっ
たテーパー形状に予め機械加工された部材が取付けられ
ている。支点を有する締付はレバーの通常円弧状となっ
た一端は、ダイヤフラムの中心に取付けられた中心部材
に接触している。前記締付はレバーの他端は、運転者の
足ないし手による制御部材か、或いはガバナーの出力側
スリーブの何れかに取付けられている。このよう゛に、
標準的なポンプにあっては、噴射されるべき燃料の最大
量は、最初の設定と、ブースト圧力ないしインレットマ
ニホルドの圧力を受けることによって設定されたテーパ
ー形状の従動側他端の位置とによって決定される。

したがって、この装置は好ましくは、ブースト圧力に従
って作動し得るシャフトを有するターボ過給機のブース
ト圧力センサを含み、これにより、燃料供給量を増加さ
せる指令の後にブースト圧力が上昇することによるシャ
フトの移動は、弁部材を開放状態から開の状態の移動と
なる。

好適な構造の一例におっては、前記弁部材に軸支された
レバーと、エンジンのアクセルに連結されたアクチュエ
ータとを有し、このアクチュエータは、燃料供給量を増
加させるという指令によって、前記弁部材が開放状態と
なるように前記レバーを作動するにうに設けられ、ブー
スト圧力コントロールユニットのシャフトは、その後ブ
ースト圧力が上昇するに従って、弁部材が閉状態に戻る
ようにレバーを作動させる。

伯の変形溝道にあっては、エンジンのアクセルに接続さ
れたアクチュエータと、前記開放状態と閉塞状態とを定
める主プランジャー及び副プランジヤとからなる弁部材
とを好ましくは含み、燃料供給量を増加させるという要
求によって、前記副プランジヤを開放状態に作動するよ
うに設けられ、ブースト圧力コントロールユニットのシ
ャフトは、その後、ブースト圧力が上昇するに従って、
主プランジヤを閉状態に作動するように設けられている
。

好ましくは、この装置はコントロールユニット内の孔内
に設置されたピストンを有し、このピストンには、流路
を閉じる位置に向かう弾発力が付与されているが、この
流路内の圧力が上昇するに従ってスプリングの弾発力に
抗して開放状態に作動するように設けられている。

（実施例） 本発明は種々の態様で具体化され、具体例が例示のため
に図面に示されており、以下、図面に従って本発明を説
明する。

第１図は公知となっている分配型の燃料噴射装置の一般
的構造を概略的に示す。

この装置は基本的にはベーン型の燃料加圧ポンプ１２を
駆動する駆動軸１１と、高圧のプランジャ式燃料分配器
（ディストリビュータ）１３とからなる。前記分配器１
３は、複数の出口１４と、エンジンのシリンダ（図示省
略）と、スプリング１６の弾発力に抗して作動するピス
トン１５により構成される噴射タイミング調整手段とを
有する。

出口１４は高圧配管を通って燃料噴射ノズル（図示省略
）に接続されている。

作動状態にあっては、燃料は燃料タンクから、通常は低
圧リフトポンプを介して、符号１７で示されるように供
給され、燃料加圧ポンプ１２に流れる。ポンプ１２内で
圧力が中間圧力にまで上昇され、その燃料は、配管１８
を通って、スプリングにより弾発力が付与されたプラン
ジャを有すると共にポンプ１２からの吐出圧力を設定す
るリリーフ弁１９に流れる。余剰でありリリーフ弁で除
去された燃料は、配管２１を通って符号１７で示、され
る燃料供給部に戻される。圧力調整された燃料は、配管
２２を通って燃料制御弁２３に流れると共に、配管２４
によってタイミング調整手段にもまた流れる。ポンプケ
ーシング内からの漏れや潤滑用の燃料油は、配管２５を
通って符号１７で示される燃料供給部に戻される。

燃料加圧ポンプ１２からの吐出容量がエンジン速度によ
って上昇するので、リリーフ弁１９の下流側の圧力は、
スプリング及びリリー弁１９内の吐出特性に応じて上昇
する傾向がある。この圧力上昇は、スプリング１６の弾
発力に抗して作動しピストン１５の一方側の面に作用す
る中間圧力によって、噴射タイミングを速度に応じて制
御するように利用される。逆方向に作用する力の結果と
してピストン１５に設定される位置は、公知である１つ
のタイプのポンプにあってはポンプのカムリングの角度
状態によって決定され、他のタイプのものにあっては、
従動カムの角度状態によって決定される。この相殺の結
果として、燃料噴射を開始する角度が変化することとな
る。

サイクル当りの噴射量の制御は、制御弁２３によってな
される。この詳細な構造は、ポンプ自体の設計に依存す
るが、制御弁２３の作動は、高圧噴射プランジャに捕捉
された燃料の合計を決定する。

制御弁２３の位置は、固定支持軸２８を有するレバー２
７に接続されたリンク２６によって調整される。制御棒
２９はスプリング３１によってレバー２７に連結され、
運転者の足踏みペダルないしガバナー３３の出力ロット
３２によって作動する。スプリング３１は制御棒２９が
ゆるんだときに、装置をアイドリンクの燃料状態に戻す
。この）ノイドリンクの燃料状態は、調整用停止部材３
４によって設定される。

ガバナー３３はポンプの駆動軸１１により歯車を介して
駆動されるシャフト３５によって駆動され、摺動軸３７
に公知の方法で支持されているフライウェイト３６を有
する。摺動軸３７と一体の出力ロット３２は、レバー２
７に当接し、フライウェイト３６に対する制御力がレバ
ー２７と摺動軸３７を介してスプリング３１によって加
えられている。スプリング３１によって加えられた力は
、制御棒２９により決定されるようになっており、この
制御棒２９は、直接的或いは別のレバー又は偏心部材を
介した公知の方法による間接的のいずれかによって制御
される。

レバー２７のうち支持軸２８から離れている端部には、
固定された支持軸４１を有する別のレバー３９に円弧形
状端部３８が当接している。レバー３９の反対側端部に
は、調整ねじ４２が取付けられており、この調整ねじの
端部４３は、ブーストセンサ４５から突出したスピンド
ル４４に当接している。ブーストセンサ４５内には、ブ
ースト（マニホルド）圧力が、ダイヤフラム４７のうち
スプリング４８に対して反対側の上面に、符号４６で示
す部分で供給される。このように、スピンドル４４は、
ダイヤフラムの面積とスプリングの弾発力によって決定
された値によって進退移動する。ブーストが作動してい
ない場合、つまりエンジンが通常吸込み状態の場合には
、スピンドル４４は第１図に示された位置に作動し、レ
バー３９の接触点４３は平行面となっているスピンドル
４４の下端部４９に接触している。

ブーストが作動しない場合にどの程度の燃料が噴射され
るかは、調整ねじ４２の位置調整によっでなされる。ブ
ーストが存在するときには、スピンドル４４は下に向け
て移動し、レバー３９の端　　　　□部４３は、より多
くの燃料が噴射されるようにするために、第１図に示す
ように、レバー３９が更に時計方向に作動するのを許容
すべく、スピンドル４４のテーバ部４９に接触する。

第２図は第１図の装置が本発明に従って変更された装置
を示す。

第１図において符号２２と２４で示された配管の間への
直接接続に代えて、コントロールユニット５１がこれら
の配管の間に実際に設けられている。このように、コン
トロールユニット５１は、中間圧力配管２２からの入口
配管５２と、ピストン１５に至り、第１図における配管
２４に置き代えた出口配管５３とを有する。、加えて、
コントロールユニット５１は、燃料供給部１７に戻す燃
料バイパス配管５４と、コントロールユニット５１から
突出し、レバー３９の支持軸５６に取付けられた制御棒
５５とを有する。支持軸５６は第１図の装置における固
定された支持軸４２に置き代わり、これにより、レバー
３９は回転中心が移動自在となっている。

このコントロールユニット５１は、次のように作動する
。ブーストが作用しない状態にあっては、運転者によっ
てなされる燃料の増加指令は、レバー２７が支持軸２８
を中心に反時計方向に作動し、端部４３はレバー３９が
支持軸５６を中心に回動するに従ってスピンドル４４に
接触する。制御棒２９により大ぎな力が加わると、レバ
ー３９と支持軸５６は、その際にコントロールユニット
５１内に組込まれたスプリングの弾発力に抗して左側に
移動する。これによる瞬間的な効果は、配管５２を通っ
てコントロールユニット５１に至り、中間圧力ないし移
送圧力を、バイパス配管５４を通って、燃料供給部１７
に戻して逃がすことである。

この結果として、配管５３内の圧力は同時に低下され、
タイミング調整ピストン１５に作用する負荷が減少し、
このタイミングが遅延されることとなる。

このように、瞬時に燃料供給量を増加させるような急な
指令があった場合には、前記タイミングが遅延され、次
いで排出ガスの温度と圧力を増加させる。このことは、
直ちにターボ過給機のブースト圧力を上昇させ、したが
って、この時間遅れを最小にする。

ターボ過給機のブースト圧力の上昇は、またスピンドル
４４を下方に移動させ、この結果、端部４３がテーパ一
部４９に沿って移動することになる。これによって、レ
バー３９はその円弧形状の端部３８を中心に回動し、支
持軸５６と制御棒５５が移動してタイミングが通常状慝
に戻る。

コントロールユニット５１の好適な構造の−例が、第３
図に詳細に示されている。このコントロールユニット５
１は、制御棒５５を受ける孔５８と、オイル流路５９と
を有するハウジング５７からなる。この流路５９は入口
配管５２に連通する入口６２と、出口配管５３に連通す
る出口６３と、バイパス配管５４に連通ずるバイパス出
口６４とを有する。

この制御棒５５は、前記孔５８内に設けられたスプリン
グ６５によって破線で示す位置に向りて押し付けられて
いる。このように、この制御棒が通常の状態の下では流
路５９を閉じ、配管５２からの中間圧力は、入口６２及
び流路抵抗部６３を通って出口６３に送られ、配管５３
を通ってピストン１５に送られる。

しかしながら、運転者による急な燃料増加指令の作動に
よって制御棒５５が第３図において左側に移動した時に
は、第３図に実線で示す状態に設定される。この結果と
して、制御棒５５に形成された孔６７は流路５９を間放
し、燃料はバイパス出口６４及びバイパス配管５４を通
つ工燃料供給部１７に流れる。上述したように、これに
よって、ピストン１５に作用する圧力を減少し、前記タ
イミングが遅延する。

出口６３、つまり噴射タイミング制御ピストン１５にお
ける圧力降下の割合いを向上させるために、もしも必要
ならば、急速なタイミング変化を得るように、弱いスプ
リング６９によって作動され、通常では突起部７１に接
触しているピストン６８が孔７２内に装着されており、
これにより、ピストン６８が流路５９を閉じる。このピ
ストン６８は、流路５９内の圧力が急に上昇して、この
圧力を降下させるときに、右側に移動する。ピストン６
８の背面に捕捉された燃料油は、通常はピストン６８の
急速な移動を妨げることとなるが、このことは、別のス
プリング７５で弱い弾発力が付与されたピストン７４に
連通されている孔７３によって防止されるようになって
おり、これらのピストン７４とスプリング７５は、ピス
トン６８の移動によって排出された燃料を一時的に収容
するように左側に作動する。ピストン６８は孔７２内、
或いはこれを貫通する小径の孔内、又は小さなバイパス
溝内の何れかに緩く接触しており、これにより、圧力波
が到達することによる初期移動の後に、漏れによってピ
ストン６８は制′ｆｎ量だけ左側に移動し、最終的にバ
イパス流れを閉じるように、突起部７１に接触する。こ
の状態の下で出口６３の圧力か上昇すると、タイミング
は通常の安定状態に作動することとなる。このように、
噴射タイミングは急速に遅延され、所定の漏れ量に依存
した割合いで、通常の安定状態にゆっくりと戻る。

噴射タイミングを遅らせる結果としてエンジンのシリン
ダ内の排気弁の間口部におりる温度と圧力とが増加する
ことによって、通常よりも多世の排出ガスエネルギーが
得られ、ターボ過給機の回転部分の加速割合いが増加す
る。このように、エンジントルクを指令された状態の必
要なブーストは、他の手段よりもより迅速に得られる。

ブーストの上昇に伴って、ダイヤフラム４７の１１’の
下でスピンドル４４が作動し、レバー３９に設けられた
端部４３が第２図に示されたように右側に移動する。こ
れによって、制御棒５５に作用しているスプリング６５
の影響の下で右側に移′動することとなる支持軸５６へ
の荷重は減少する。制御棒５５が破線で示す位置に移動
したときには、孔５８内にまで移動してしまった孔６７
は、流路５９内におけるいかなる燃料の流れをも停止す
ることとなる。したがって、出口６３の圧力は上昇し、
通常の中間圧力ないし移送圧力を維持する。

第４図は第３図に示す溝成の他の具体例を示す。

第３図における構成部材と共通する部材には同一の符号
で示しである。これの主要な相違点は、第３図における
具体例では、初期の最大燃料噴射を停止するように作動
する平行部分とテーパ部分とを有する突出したスピンド
ル４４が設けられ、間接的に作動してブーストの値を検
知するようにしていたのに対して、第４図に示されてい
る具体例では、ブースト値を検知するセンサは、ポンプ
を直接制御するように作動する。

この場合には、ブースト検知手段（図示省略）の作動ス
ピンドルは、ブースト値が上昇するに従って図示される
ように、左側に移動する主プランジ１７８１の一部とな
っている。これにより、燃料ポンプの最大燃料が停止し
、ブーストの上昇に従ってより燃料が供給されるように
する。ブーストが作用しない場合には、主プランジヤ８
１は右側に位置しており、内側の副プランジヤは制御ス
プリング８３によって右側に押し出されており、これは
通常に吸気された最大燃料を停止するときである。もし
も、燃料制御がスプリング８３に打ち勝つ程充分な力で
左側に移動すると、内側のプランジャ８２は、図示する
位置に押し出され、このとき内側プランジャ８２にこれ
を貫通して形成された孔８４が主プランジヤ８１内の孔
８５と一致し、これにより、八日６２における移送圧力
の燃料は流路５９を通って、バイパス出口６４に流出し
、それから燃料供給部１７に流出する。時間遅れを起こ
すピストン６８と７４は、第３図に示される実施例のよ
うに作動する。

ブースト圧力が上昇するに従って、主プランジヤ８１は
、内側プランジャ８２が孔８４．８５を閉じるまで左側
に移動してスプリング８３の弾発力を緩め、このときに
、燃料噴射タイミングは、標準の安定負荷でありその速
度の状態に戻る。

第５図は小型高速間接噴射式車両用のディーゼルエンジ
ンのための典型的なタイミング線図を示す。曲線Ａは通
常の安定状態の下での典型的に組立てられたターボ過給
機に有用である最大（全負荷）のトルクを示す。これは
、速度及び／又は負荷の変化が押えられて安定作動状態
が確立されることにより、いかなる瞬間的な速度に対し
ても有効である最大出力である。この曲線の実際の形状
は、ターボ過給機の特性と、実験的な調整試験で調整さ
れるその大きさと入口ノズルの面積と、エンジン自体の
呼吸特性つまり速度レンジについての吸気マニホールド
における体積効率と、燃料噴射比と、排出ガスの煙が出
始めることから設定される最大燃料噴射量と相互関係が
ある。

四角の中に符号４°、６°等が付された上向き傾斜の実
線は、噴射タイミングの有効な′Ｍ料噴射開始を示し、
これらは種々の負荷と速度での安定作動状態により実験
的に決定され、標準的なポンプの自動的なタイミング設
定に対応されている。

−例を示すと、６Ｂａｒ　、　２２ｒＤＳでは４°Ｆの
噴射進みが得られ、これは同じ負荷では５５　ｒｔ）Ｓ
で１０’Ｅにまで進められることになる。このことは、
燃焼着火遅れはほぼ一定であるが、クランク角度が大き
くなると速度の上昇に伴って時間遅れが出るという事実
のためである。あるクランク軸の回転位置で燃焼を開始
するためには、噴射の開始は進められなければならない
。同様に、一定の速度のときに負荷が上昇するに従い、
タイミングの調整が必要であることが理解される。

円の中に符号２°Ｆ、４°Ｅ等が付される点線の曲線は
、噴射タイミングの開始特性を示し、瞬間的な加速の間
に、本発明の装置にあっては必要であることが理解され
る。通常に吸気されていた最大燃料の停止点に到達した
とき、つまりレバー３９の上端の接点４３がスピンドル
４４の平行部分に接触したときには、点線曲線の下部の
うち実線からの開始部分となる。もしも、点線の曲線の
開始点に接触する実線の部分から下がったならば、通常
に吸気された全負荷状態のトルクと速度の特性となる。

もしも、通常の吸気水準を越えて、運転者によつ−（急
に燃料の増加が指令されたならば、コントロールユニッ
ト５１が作動することから、レバー３９の支持軸５６は
左側に移動する。結果的に、配管５３内の制御圧力の降
下によって、噴射タイミングが遅延され、エンジンのブ
ーストと回転が上昇するに伴い、点線の曲線に従う。所
望のブースト圧力に到達したならば、そのときレバー３
９は、ターボ過給機の速度上昇のため、ブースト圧力の
上昇でスピンドル４４の傾斜部４９に接点部４３が当接
するに従い、右側に移動し、コントロールユニット５１
を閉塞位置に戻して支持軸５６への弾発力を緩める。逆
に、もしも加速状態が長時間維持されたならば、コント
ロールユニット５１内の遅延弁が閉じる。各々の場合、
装置の制御圧力がそれぞれの安定状態の値に戻るので、
噴射タイミングは図示する実線の曲線で示された状態に
戻る。

（発明の効果） 本発明の燃料供給装置にあっては、燃料分配器に中間圧
力で燃料を送る燃料ポンプを有し、この分配器は前記中
間圧力の燃料に応じて噴射タイミングを調整するタイミ
ングピストンを有し、コントロールユニットは、エンジ
ンへの燃料供給を増加させる指令が送られたときに、前
記ピストンへの圧力を減少させ、次いで、前記タイミン
グが遅延される。これにより、排出ガスの＠度と圧力を
増加させ、ターボ過給機のブースト圧力を直ちに増加さ
せる。所定の時間の後、コントロールユニットは、ピス
トンの圧力をもとの状態に戻し、タイミングが通常の状
態に戻り、燃費を悪化させ排出ガスの煙を発生させるこ
となく、エンジン出力を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はターボ過給機付き間接噴射式ディゼルエンジン
にｄ３ける燃料供給装置を示す概略図、第２図は本発明
の一実施例に係る第１図と同様な概略図、第３図はコン
トロールユニットの一実施例を示す断面図、第４図は他
の実施例に係るコントロールユニットを示す断面図、第
５図は小型高速間接噴射式ディーゼルエンジンにおける
タイミング線図を示すグラフである。 １２・・・燃料ポンプ、１３・・・燃料分配器、１５・
・・タイミング制御手段、２３・・・制御弁、２７・・
・アクチュエーチ、３９・・・レバー、４４・・・シャ
フト、４５・・・ブースト圧力センサユニット、５１・
・・コントローフユニット、５５・・・弁部材、６２・
・・入口、６３・・・出口、６４・・・バイパス端、６
Ｂ・・・ピストン、７２・・・孔、８１・・・主プラン
ジヤ、８２・・・副プランジヤ、 特許出願人　　リカード、コンサルティング、エンジニ
了−ズ、ピーエルシー 代理人　弁理士　　　八　１）幹　雄（ほか２名）図面
の浄書（内容に変更なし） 第３図 第５図 一木°゛ｊ１身菅潴贅４０エンジン　フイミン７°°（
図［１嘩財剛紹−ギ疵（屯 ■唖１／）哄ｒ’：’ＪｆＩり甲歓 エンシ゛ン士及　（ｇＥＶ／；判 手続補正書 昭和６１年５月２７日 特許庁長官　　　　宇　賀　　道　部　殿代表者　　ゴ
ツトフレイ　ハワード　パーカー国　籍　　イギリス国

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］中間圧力に燃料を加圧し、制御弁（２３）を通っ
   て燃料分配器（１３）に燃料を供給する燃料ポンプ（１
   ２）と、各々のシリンダに設けられたそれぞれの噴射ノ
   ズルに所定量の燃料を連続的に供給する前記燃料分配器
   （１３）とを有するターボ過給機付き内燃機関の燃料供
   給装置において、中間圧力がコントロールユニット（５
   １）に供給され、更に、エンジンへの燃料を増加する指
   令が送られた際に、特定の時間の間燃料噴射のタイミン
   グを送らせるために燃料噴射のタイミングを制御する手
   段（１５）に、前記コントロールユニットから前記中間
   圧力を伝達するようにしたことを特徴とするターボ過給
   機付き内燃機関の燃料供給装置。 ［２］制御弁（２３）を通って高圧流体分配器（１３）
   に中間圧力状態で燃料を供給する燃料ポンプ（１２）と
   、各々のシリンダに設けられたそれぞれの噴射ノズルに
   所定量の燃料を連続的に供給する前記分配器（１３）と
   を有するターボ過給機付き内燃機関の燃料供給装置にお
   いて、燃料噴射のタイミングを調整するタイミング制御
   手段（１５）とコントロールユニット（５１）とを有し
   、当該コントロールユニット（５１）は通常のエンジン
   作動状態の下では前記タイミング制御手段（１５）に前
   記中間の燃料圧力を送り、かつエンジンへの燃料を増加
   する指令が送られた際には所定時間の間前記中間の燃料
   圧力を減少させ、前記タイミング制御手段（１５）に送
   られる圧力を減少させて燃料噴射のタイミングを遅らせ
   るようにしたことを特徴とするターボ過給機付き内燃機
   関の燃料供給装置。 ［３］燃料分配器（１３）は、タイミングがカムの位置
   によって設定されるプランジャからなり、タイミングコ
   ントロールユニット（５１）を有し、当該コントロール
   ユニット（５１）は、ここから送られる圧力に応じてス
   プリングの弾発力に抗してカムを作動するように設けら
   れたピストンからなるようにしたことを特徴とする前記
   特許請求の範囲第１項ないし第２項に記載のターボ過給
   機付き内燃機関の燃料供給装置。 ［４］前記コントロールユニット（５１）は、燃料加圧
   ポンプの出口に接続された入口（６２）と、タイミング
   コントロール手段（１５）に接続された出口（６３）と
   、バイパス端（６４）と、弁部材（５５）とを含み、前
   記弁部材（５５）がバイパス端（６４）を入口（５２）
   から分離する常閉位置と、入口（６２）とバイパス端（
   ６４）とを連通状態とする開放状態との間で作動自在と
   なるようにしたことを特徴とする前記特許請求の範囲の
   何れかに記載のターボ過給機付き内燃機関の燃料供給装
   置。 ［５］ブースト圧力によって作動自在となったシャフト
   （４４）を有するターボ過給機ブースト圧力センサユニ
   ット（４５）を有し、燃料供給量を増加する指令の後に
   、ブースト圧力の上昇に伴う前記シャフト（４４）の移
   動により、前記弁部材（５５）を開放状態から閉塞状態
   に移動するようにしたことを特徴とする前記特許請求の
   範囲第４項に記載のターボ過給機付き内燃機関の燃料供
   給装置。 ［６］前記弁部材（５５）に軸支されたレバー（３９）
   と、エンジンのアクセルに接続されたアクチュエータ（
   ２７）とを有し、前記アクチュエータは、燃料供給量を
   増加させる指令に基づいて前記弁部材（５５）を開放状
   態に進めるように前記レバー（３９）を作動し、ブース
   ト圧力センサユニットのシャフト（４４）がブースト圧
   力に従って前記弁部材を閉塞状態に戻すように前記レバ
   ーを作動するように設けられたことを特徴とする前記特
   許請求の範囲第５項に記載のターボ過給機付き内燃機関
   の燃料供給装置。 ［７］エンジンのアクセルに連結され、開放状態と閉塞
   状態とを規制するように、主プランジャ（８１）と、こ
   の主プランジャ（８１）と共働する副プランジャ（８２
   ）とからなる弁部材を有し、前記アクチュエータ（２１
   ）が、燃料供給量を増加させる指令に基づいて前記副プ
   ランジャ（８２）を開放状態に作動し、ブースト圧力セ
   ンサユニットのシャフトがブースト圧力に従って前記主
   プランジャを閉塞状態に作動するようにしたことを特徴
   とする前記特許請求の範囲第５項に記載のターボ過給機
   付き内燃機関の燃料供給装置。 ［８］コントロールユニット内の孔（７２）内に設けら
   れたピストン（６８）を有し、このピストン（６８）は
   前記流路を閉じる状態に向けて弾発力が付与され、燃料
   制御の負荷が急に増加するに従ってスプリング（６９）
   の弾発力に抗して開放状態に作動するように設けられた
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第４項ないし第７
   項の何れかに記載のターボ過給機付き内燃機関の燃料供
   給装置。