JPS6146189Y2

JPS6146189Y2 -

Info

Publication number: JPS6146189Y2
Application number: JP16807180U
Authority: JP
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1986-12-25
Also published as: JPS5789833U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、デイーゼルエンジンの燃料噴射装置
に関し、詳しくは噴射時期の進角を高地補正する
ようにしたものに関するものである。

（従来の技術）従来より、デイーゼルエンジンの運転性、騒
音、排気ガス特性等を改善すべく、デイーゼルエ
ンジンの燃料噴射装置として、燃料噴射ポンプの
ローラホルダに支承されたローラ上を摺接回転す
るプランジヤの往復運動により燃料を分配噴射す
るとともに、エンジン速度に対応して変化するポ
ンプ室の油圧によりロールホルダを初期位置より
回動し、噴射時期を第３図実線Ａで示すようにエ
ンジン回転数の増大に応じて進めるようにしたも
のはよく知られている。

（考案が解決しようとする問題点）ところで、このようなデイーゼルエンジンが高
地において使用される場合には、空気密度の低下
による空気充填量の減少（圧縮による最終温度の
低下）によつて着火性が損われて着火の遅れが生
じ、その結果、圧力の急上昇、ひいてはノツキン
グや着火中断をも生じ、未然焼ガス（白煙）の発
生を招くという問題があり、特に、低回転、低負
荷時に顕著である。

そこで、このような高地での着火遅れに対処す
るために、従来、ポンプ室の油圧を上昇させるこ
とにより、噴射時期を第３図鎖線Ｂで示すように
進めることが提案されている。しかし、この提案
のものでは、噴射時期が一律に進むという利点が
あるが、特に問題となる低回転域で進角度が少な
く、着火遅れによる幣害を充分に解消できないと
いう欠点がある。反面、噴射時期の進角度を低回
転時必要なだけ進めると、高回転域で進みすぎ、
騒音等の問題を起こすことになる。

本考案は斯かる点に鑑み、高地ではローラホル
ダの初期位置のみを進み側に移動させるようにす
ることにより、特に問題となる低回転域での進角
度を多くして、噴射時期の高地補正を効果的に行
い、白煙の発生等を防止できるようにしたデイー
ゼルエンジンの燃料噴射装置を提供せんとするも
のである。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本考案の解決手段
は、ローラホルダに支承されたローラ上を摺接回
転するプランジヤの往復運動により燃料を分配噴
射するとともに、エンジン速度に対応して変化す
る油圧によりローラホルダを初期位置より回動
し、噴射時期をエンジン回転数の増大に応じて進
めるようにしたデイーゼルエンジンの燃料噴射装
置を対象とする。そして、シリンダ内に吸入され
る吸入空気の圧力の変化を検出する検出装置と、
上記ローラホルダと係合しローラホルダの初期位
置を規制制御する制御装置とを設け、上記検出装
置により吸入空気の圧力の減少が検出されたとき
上記制御装置を作動してローラホルダの初期位置
を進み側に移動させるように構成したものであ
る。

（作用）上記の構成により、本考案では、高地で使用す
る場合には、この大気圧の減少によるシリンダ内
への吸入空気の圧力の減少を検出装置が検出して
制御装置が作動することにより、ローラホルダの
初期位置が進み側に移動し、その結果、低回転域
での噴射時期が例えば第３図破線Ｃに示すように
一定値だけ進角することになる。よつて吸入空気
の圧力の減少による着火遅れを防止し、それに伴
う白煙の発生を防止することができ、低回転域で
の運転性およびエミツシヨン性を向上させること
ができる。

その後、エンジン回転数が低回転から高回転に
移行すると、平地の場合と同様に第３図実線Ａで
示す如くエンジン回転数の増大に応じて噴射時期
が進角することになる。よつて、高回転域での過
剰進角を防止して、高騒音の発生を防止すること
ができる。

（実施例）以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図および第２図に示す本考案の第１実施例
である分配型燃料噴射ポンプにおいて、１はハウ
ジング、２はエンジンのクランクシヤフト（図示
せず）の1/2の回転数で駆動するドライブシヤフ
ト、３はハウジング１内に形成されたポンプ室、
４はポンプ室３を燃料タンク（図示せず）に連通
せしめる吸入孔であつて、該吸入孔４の途中には
上記ドライブシヤフト２により駆動されるベーン
型フイードポンプ５が介設されており、該フイー
ドポンプ５の駆動により燃料タンクからの燃料を
吸入孔４を介してポンプ室３に圧送し、よつてポ
ンプ室３の内部圧力をフイードポンプ５を駆動す
るドライブシヤト２の回転数、すなわちエンジン
回転数の上昇に伴つて増大させるように構成され
ている。

６はハウジング１に形成した摺動孔７内に嵌装
されたポンプ兼分配用プランジヤであつて、該プ
ランジヤ６の端部にはエンジンの気筒数に対応す
る数の山を有するカム面８ａが形成されたカムデ
イスク８が固定され、該カムデイスク８とドライ
ブシヤフト２とはドライピングデイスク（図示せ
ず）を介して回転方向に連結されている。一方、
９はハウジング１内にドライブシヤフト２と同心
に回転可能に設けられたローラホルダであつて、
該ローラホルダ９には上記カムデイスク８のカム
面８ａの山数（すなわち気筒数に対応する数）と
同数のローラ１０，１０…が支承保持され、該ロ
ーラ１０，１０…にはカムデイスク８のカム面８
ａがプランジヤスプリング（図示せず）によつて
押付けられており、ローラ１０上をカムデイスク
８が回転することにより、プランジヤ６に燃料の
吸入圧送のための往復動と分配のための回転とを
同時に行わせるように構成されている。すなわ
ち、プランジヤ６が吸入行程（第１図では下降
動）にある場合には、ポンプ室３の燃料がハウジ
ング１に形成した供給孔１１からプランジヤ６の
頭部外周面に設けた複数の縦溝１２の１つを経て
プランジヤ室１３に供給され、プランジヤ６が圧
送行程（第１図では上昇動）に移行すると、供給
孔１１と縦溝１２との連通が切離され、プランジ
ヤ室１３の燃料が圧縮されて、プランジヤ６内に
形成した縦孔１４から分配機構１５を径て、ハウ
ジング１内に円周方向に気筒数に対応する数だけ
形成した逆止弁１６を有する吐出孔１７の１つへ
供給され、図外の噴射ノズルから気筒内へ噴射さ
れるように構成されている。

また、１８は上記プランジヤ６のポンプ室３側
に突出する部分において上記プランジヤ６の縦孔
１４と通連するカツトオフポート１９を開閉する
ように摺動自在に嵌装されたカツトオフスリーブ
であつて、上記カツトオフポート１９がカツトオ
フスリーブ１８の上縁から外れてポンプ室３に開
口すると、燃料がポンプ室３に流出して吐出孔１
７側への吐出を停止し噴射終りとするものであ
り、該カツトオフスリーブ１８には図示していな
いがレバーを介してガバナ機構が連結されてお
り、該ガバナ機構によつてプランジヤ６上の位置
が調整され、この位置調整により噴射終りが変化
し、すなわち噴射量の増減を制御するように構成
されている。

一方、２０は燃料噴射時期を制御するタイマー
であつて、該タイマー２０はハウジング１内に形
成したシリンダ２１内を摺動するタイマーピスト
ン２２を有する。該タイマーピストン２２は固定
軸２３を枢軸として摺動自在なレバー２４を介し
てローラホルダ９と連結されているとともに、シ
リンダ２１内の上記タイマーピストン２２を挟ん
で一方側にはスプリング２５が縮装され且つフイ
ードポンプ５の吸入側燃料圧が作用する第１油圧
室２６が形成され、また他方側にはタイマーピス
トン２２に設けた油圧通路２７を介してポンプ室
３の燃料圧が作用する第２油圧室２８が形成され
ている。そして、上記第１油圧室２６と第２油圧
室２８との差圧（すなわちエンジン回転数に応じ
た燃料圧）およびスプリング２５のばね力によつ
てタイマーピストン２２の位置、すなわちレバー
２４を介してのローラホルダ９の内周方向位置が
決定され、このローラホルダ９の初期位置からの
内周方向への回動変化によりローラ１０とカムデ
イスク８のカム面８ａとの接触位置が変わり、ド
ライブシヤフト２の周方向の位相と上記接触位置
すなわちプランジヤ６の作動位置との相対的な変
化が生じ、ドライブシヤフト２の回転に対し燃料
噴射時期を変化させ、よつて上記差圧がスプリン
グ２５のばね力より大であるときにこの差圧によ
りタイマーピストン２２をスプリング２５のばね
力に抗して第２図で上方に移動させ、ローラホル
ダ９を時計方向に回動させて燃料の噴射時期を進
角させ、上記差圧（エンジン回転数）の増大に応
じて噴射時期を進めるように構成されている。

さらに、上記タイマーピストン２２の第２油圧
室２８側の端面は傾斜するカム面２９に形成さ
れ、該カム面２９と第２油圧室２８の端面との間
にはカム３０が介装され、該カム３０のカム軸３
１はハウジング１に回転自在に支持されていると
ともに、該カム軸３１にはカム作動レバー３２が
固定されており、上記カム３０によりタイマーピ
ストン２２の初期位置、すなわちローラホルダ９
の初期位置を規制するとともに、上記カム作動レ
バー３２の回動操作によりカム３０が回動して該
カム３０とカム面２９との接触位置が変化し、そ
れに伴つてタイマーピストン２２を上方に移動さ
せ、よつてローラホルダ９の初期位置を進み側に
移動させるようにした制御装置３３が構成されて
いる。

加えて、３４は大気圧の変化によりシリンダ内
に吸入される吸入空気の圧力の変化を検出するベ
ローズ型の検出装置であつて、該検出装置３４
は、大気に連通する大気開放口３５ａを有するハ
ウジング３５と、該ハウジング３５内に一端を固
定せしめて配設され内部を真空に又はガス封入し
たベローズ３６と、該ベローズ３６の他端に連結
され先端が上記カム作動レバー３２に当接する作
動ロツド３７とからなり、上記大気開放口３５ａ
を介してハウジング３５内に導入された大気圧と
ベローズ３６内の圧力との差圧により大気圧の変
化を検出し、高地において大気圧が減少して吸入
空気の圧力が減少するとベローズ３６が伸張し、
作動ロツド３７によりカム作動レバー３２を回動
させ、ロールホルダ９の高地での初期位置を進み
側に移動させるように構成されている。

したがつて、上記第１実施例においては、平地
で使用する場合には、大気圧が変化せず吸入空気
の圧力が変化しないため、ベローズ型検出装置３
４が作動せず、それにより制御装置３３も作動し
ないことにより、タイマーピストン２２は低回転
時にはカム３０により図で最下端の初期位置に規
制され、エンジン回転数が増大するに応じて上方
に移動し、それに伴つてローラホルダ９も初期位
置から第２図で反時計方向Ｘに回動し、よつて噴
射時期はエンジン回転数の増大に応じて進み、第
３図実線Ａで示すような進角特性が得られる。

これに対し、高地で使用する場合には、この大
気圧の減少（つまり吸入空気の圧力の減少）を検
出装置３４が検出してベローズ３６が伸張し、こ
の伸張により作動ロツド３７を介してカム作動レ
バー３２が一定角度回動して、カム３０とタイマ
ーピストン２２のカム面との接触位置が変化する
ことにより、タイマーピストン２２の初期位置が
上方に一定量だけ移動し、それに伴つてローラホ
ルダ９の初期位置が進み側に一定角度だけ回動移
動し、その結果、低回転域での噴射時期が第３図
破線Ｃに示すように一定値だけ進角することにな
る。よつて大気圧の減少（吸入空気の圧力の減
少）による着火遅れを防止し、それに伴う白煙の
発生を防止することができ、低回転域での運転性
およびエミツシヨン性を向上させることができ
る。

尚、前記第１実施例では、ベローズ型検出装置
３４の使用により、高地において、クランキング
中にも該ベローズ型検出装置３４が直ちに作動し
て噴射時期を進角させることができるので、エン
ジンの始動性が良くなる利点を有する。

また、ターボ過給機を装備している場合には、
検出装置３４の大気開放口３５ａをターボ過給機
のコンプレツサ下流の吸気通路に連通させるよう
にしてもよい。その場合、第３図破線Ｃで示す一
定値進角の運転域において、ターボ過給機がほと
んど作動しない低回転域側ではコンプレツサ下流
の吸気圧にて大気圧の変化を検出して上記実施例
と同様の進角特性が得られる一方、ターボ過給機
が作動する高回転域側では該過給機の過給による
空気密度の上昇分だけ噴射時期を遅らせることが
でき過剰進角の防止を図ることができる利点があ
る。

第４図は本考案の第２実施例を示し、上記第１
実施例（第１図および第２図）では高地時タイマ
ーピストン２２を介してローラホルダ９の初期位
置を進み側に移動させるようにしたことに代え、
ローラホルダ９を直接、エンジンで駆動される負
圧ポンプの負圧により作動するアクチユエータに
よつて進み側に移動させるようにしたものであ
り、第１図および第２図と同一の部分については
同一の符号を付してその説明を省略する。

すなわち、第４図において、４０はローラホル
ダ９に形成した切欠き４１の進み側端面（図では
上側端面）に係合するように設けられた偏心カム
であつて、該偏心カム４０のカム軸４２はハウジ
ング１に回転自在に支承されている。該カム軸４
２のハウジング１から突出する他端部にはレバー
４３が軸着され、該レバー４３にはダイヤフラム
装置よりなるアクチユエータ４４が連結されてい
る。該アクチユエータ４４はエンジンで駆動され
る負圧ポンプ４５による負圧によつて作動するも
ので、ダイヤフラム４６によつて区画された負圧
室４７と大気室４８とを有し、該負圧室４７は負
圧通路４９を介して上記負圧ポンプ４５に連通さ
れているとともに、上記負圧室４７内にはスプリ
ング５０が縮装され、また上記ダイヤフラム４６
はロツド５１を介して上記レバー４３に連結され
ており、上記負圧ポンプ４５の作動により負圧室
４７に負圧が導入されたときにはダイヤフラム４
６をスプリング５０のばね力に抗して第４図では
左方に偏倚させ、このダイヤフラム４６の偏倚に
よりレバー４３並びに偏心カム４０を回転させ、
該偏心カム４０の切欠き４１進み側端面に当たる
カム面が漸次高い方に移ることにより、ローラホ
ルダ９の初期位置を第４図で時計方向Ｘに回動さ
せて噴射時期を進角させるようにした制御装置５
２が構成されている。

さらに、５３は上記負圧通路４９の途中に介設
された三方電磁弁で、作動時にはアクチユエータ
４４の負圧室４７を負圧ポンプ４５に連通して負
圧を導入せしめる一方、非作動時には該負圧室４
７を大気に開放するものである。また、５４は、
バツテリ５５およびキースイツチ５６を接続して
なる三方電磁弁５３用の作動回路であつて、該作
動回路５４には、大気圧の変化（シリンダ内に吸
入される吸入空気の圧力の変化）を検出するベロ
ーズ５７によつて開閉作動し大気圧の減少時（高
他時）に閉成する高地スイツチ５８が直列に接続
されており、高地時、高地スイツチ５８の閉成に
より三方電磁弁５３の作動によりアクチユエータ
４４の負圧赦４７に負圧を導入して、該アクチユ
エータ４４を作動させるようにした検出装置５９
が構成されている。

したがつて、第２実施例においても、大気圧が
減少して吸入空気の圧力が減少する高地時には、
それを検出する検出装置５９によつて制御装置５
２（アクチユエータ４４）が作動することによ
り、ローラホルダ９の初期位置が進み側に一定角
度だけ回動移動し、そのことにより低回転域での
噴射時期のみが一定角度だけ進角するので、上記
第１実施例と同様に高地における低回転域での着
火遅れを防止し、白煙の発生を防止することがで
き、また高回転域で高騒音を発生することはな
い。

さらに、上記第２実施例では、上記高地スイツ
チ５８に対し、エンジン冷却水温を検出しエンジ
ン冷却水温が所定値以下のとき（エンジン冷機
時）に閉成するエンジン温度スイツチ６０が並列
に接続されており、エンジン冷機時においても高
地時と同様に、制御装置５２の作動により低回転
域での噴射時期を進角させるようにして、エンジ
ン冷機時の運転性の向上を図るようにしている。

（考案の効果）以上説明したように、本考案によれば、ローラ
ホルダに支承されたローラ上を摺接回転するプラ
ンジヤの往復運動により燃料を分配噴射するとと
もに、エンジン速度に対応して変化する油圧によ
りローラホルダを初期位置より回動し、噴射時期
をエンジン回転数の増大に応じて進めるようにし
たデイーゼルエンジンの燃料噴射装置において、
シリンダ内に吸入される吸入空気の圧力の変化を
検出する検出装置と、上記ローラホルダと係合し
ローラホルダの初期位置を規制制御する制御装置
とを設け、上記検出装置により吸入空気の圧力の
減少が検出されたとき上記制御装置を作動してロ
ーラホルダの初期位置を進み側に移動させるよう
にしたことにより、高地において低回転域での噴
射時期のみを一定量進角させることができるの
で、高回転域での高騒音の発生もなく、低回転域
での着火遅れおよびそれによる白煙の発生を効果
的に防止することができ、よつて運転性およびエ
ミツシヨン性の向上を図ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を例示するもので、第１
図および第２図は第１実施例を示し、第１図は縦
断面図、第２図は第１図の−線断面図、第３
図はエンジン回転数に対する噴射時期の進角特性
を示す図、第４図は第２実施例を示す第２図相当
図である。１……ハウジング、２……ドライブシヤフト、
３……ポンプ室、４……吸入孔、５……フイード
ポンプ、６……プランジヤ、７…摺動孔、８……
カムデイスク、８ａ……カム面、９……ローラホ
ルダ、１０……ローラ、１１……供給孔、１２…
…縦溝、１３……プランジヤ室、１５……縦孔、
１５……分配横溝、１６……逆止弁、１７……吐
出孔、１８……カツトオフスリーブ、１９……カ
ツトオフポート、２０……タイマー、２１……シ
リンダ、２２……タイマーピストン、２３……固
定軸、２４……レバー、２５……スプリング、２
６……第１油圧室、２７……油圧通路、２８……
第２油圧室、２９……カム面、３０……カム、３
１……カム軸、３２……カム作動レバー、３３…
…制御装置、３４……検出装置、３５……ハウジ
ング、３５ａ……大気開放口、３６……ベロー
ズ、３７……作動ロツド、４０……偏心カム、４
１……切欠き、４２……カム軸、４３……レバ
ー、４４アクチユエータ、４５……負圧ポンプ、
４６……ダイヤフラム、４７……負圧室、４８…
…大気室、４９……負圧通路、５０……スプリン
グ、５１……ロツド、５２……制御装置、５３…
…三方電磁弁、５４……作動回路、５５……バツ
テリ、５６……キースイツチ、５７……ベロー
ズ、５８……高地スイツチ、５９……検出装置、
６０……エンジン温度スイツチ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ローラホルダに支承されたローラ上を摺接回転
するプランジヤの往復運動により燃料を分配噴射
するとともに、エンジン速度に対応して変化する
油圧によりローラホルダを初期位置より回動し、
噴射時期をエンジン回転数の増大に応じて進める
ようにしたデイーゼルエンジンの燃料噴射装置に
おいて、シリンダ内に吸入される吸入空気の圧力
の変化を検出する検出装置と、上記ローラホルダ
と係合しローラホルダの初期位置を規制制御する
制御装置とを設け、上記検出装置により吸入空気
の圧力の減少が検出されたとき上記制御装置を作
動してローラホルダの初期位置を進み側に移動さ
せるようにしたことを特徴とするデイーゼルエン
ジンの燃料噴射装置。