JPS6211320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、分配型燃料噴射ポンプを有するデイ
ーゼル機関の排気還流装置に関する。

分配型燃料噴射ポンプは、詳しくは後述する
が、一本のプランジヤで複数の気筒へ燃料を送る
ようになつていて、燃料でポンプ本体内を潤滑
し、さらにポンプ本体内部の油圧により噴射時期
の進角を制御する機構を有するものであるが、こ
の型のポンプを有するデイーゼル機関において
は、効率的に排気ガスを吸気側へ還流させること
によつて、排気ガスの浄化を達成しようとする試
みが従来から、数多く提案されている。

しかしながら、提案されたこの種排気還流装置
には色々な欠点があり、未だ十分満足のいくもの
は提供されていないのが実状である。ただ最近に
なつて、改良されたものとして排気ガスの還流率
をエンジンの負荷によつて制御するものが提案さ
れた。この装置は一般にすぐれた排ガス浄化作用
を有し、好ましいものであるが、第１図に示すよ
うに、同一負荷率でも低速回転域ほど排気還流率
は増加し、高速回転になるほど排気還流率は低下
する傾向を有する。そして特にこの傾向は、機関
の負荷率が低いほど排気還流率を増加させようと
するために、吸気管上流に吸気管内の負圧制御の
ために絞り弁が設けられていると顕著になる。

このように、機関の負荷に逆比例して排気還流
率を大きくする排気還流装置ではエンジンの低速
回転域で排気還流率が急激に大きくなるという欠
点がある。そしてこの排気還流率の増加は、排気
ガス中の窒素酸化物を低減させる効果は奏する
が、炭化水素やパーテイキユレイトを逆に増加さ
せるとともに悪臭を発生する。

例えば特開昭55−72646号公報に開示されてい
るように、吸気管に設けた絞りの下流側に形成さ
れる負圧を別の調節用ダイアフラムで制御して排
気還流コントロールバルブを開閉するものが開示
されている。しかしながら、かかる技術は基本的
に吸気負圧を基準として制御をするのでエンジン
回転数すなわちラツクの位置でダイアフラム制御
をしてもその基本となる負圧はアクセルペダルの
開度すなわち負荷であり、制御が充分ではなく、
またアクセルペダルと絞りとを連動させると、ア
クセルペダルの作動が重くなり、本来の絞りの作
用が失われる。

また米国特許第4192267号明細書には真空ポン
プの負圧にアクセルペダルの開度に応じて大気を
流入させる弁を設け、もつて負荷率で排気循環コ
ントロールバルブを制御する技術が開示されてい
る。しかしながら、かかる技術では回転数によつ
て排気還流量が制御できず、したがつてエンジン
の低速回転域では、前述の如く公害発生させると
いう不都合が生じる。

したがつて本考案の目的は、エンジンの負荷お
よび回転数に適合して公害を生ずることがなく適
正な排気還流率を得ることができるデイーゼル機
関の排気還流装置を提供するにある。

本考案によれば、一本のプランジヤで各気筒に
燃料を送るように構成されている分配型燃料噴射
ポンプを有するデイーゼル機関の排気還流率を負
圧信号によつて制御される排気還流コントロール
バルブの開度によつて制御するデイーゼル機関の
排気還流装置において、バキユームポンプに接続
されエンジンの負荷率によつて制御される弁機構
と、エンジンの回転数に比例する前記燃料噴射ポ
ンプのポンプ室内の燃料油圧によりダイヤフラム
を介して大気導入量がエンジンの回転数に逆比例
して制御される負圧変換バルブとを設け、それら
の弁機構および油圧変換バルブからの信号管路は
互いに接続されており、その互いに接続された信
号回路は前記排気還流コントロールバルブに接続
されている。

したがつて、バキユームポンプからの負圧信号
は、エンジンの負荷率によつて制御される弁機構
によつて、負圧率に応じた負圧信号となり、この
負圧信号にエンジンの回転数によつて制御される
負圧信号が合成される。その結果、エンジンの高
速回転数は排気還流率はエンジン負荷のみ定ま
る。エンジンの回転数が低下すると、負圧変換バ
ルブによつて前記弁機構からの負圧率は低下せし
められ、排気還流弁は小さく押えることができ
る。

このように回転数の低い場合は、排気還流率を
小さくできるので、低回転時に発生する炭化水素
やパーテイキユレイトを防止できる。それ故に公
知技術のように絞りの役目をアクセル開度（すな
わちエンジン負荷）と関連させることなく、した
がつてアクセルペダルが重くならず、かつ絞りの
作用も通常の如く行うことができる。

以下本考案の実施例を図面により説明する。ま
ず第２図によつて本考案に適用する分配型の燃料
噴射ポンプＰから説明すると、入口１から導入さ
れた燃料はレギユレーテイングバルブ２を介して
フイードポンプ３へ送られる。このフイードポン
プ３はエンジンのクランクシヤフトに連動したド
ライブシヤフト４にとりつけてあり、その90度展
開図を左方に示すように、円盤状のフイードポン
プの周縁部にベーン５を設けたものである。フイ
ードポンプ３により昇圧された燃料はポンプ室内
６に吐出されるが、余分の燃料はオーバーフロー
バルブ７からタンクに戻される。

ドライブシヤフト４の前部にはギヤ１２がとり
つけてあり、前端にはドライビングデイスク８が
形成してある。このドライビングデイスク８に対
向してカムデイスク９があり、このカムデイスク
９は摺動自在のプランジヤ１０の端部にとりつけ
られている。そしてこのカムデイスク９とプラン
ジヤ１０は、プランジヤスプリング１１により常
時ドライビングデイスク側に付勢されている。

カムデイスク９には、気筒の数に応じたカム部
が形成してあるので、ドライビングデイスク８の
回転に応じてプランジヤ１０は往復動をする。そ
こで、ポンプ室６内の燃料は通路３０からフユー
エルカツトソレノイド１３部を通り、プランジヤ
室１４に入り、プランジヤにより圧縮された燃料
は通路１５からデリバリバルブ１６を介して各シ
リンダへ送り出されるのである。

このプランジヤの燃料噴射量を調節する為に、
プランジヤ１０の外周に摺動自在にコントロール
スリーブ１８が配置してある。このコントロール
スリーブ１８は、コレクターレバー１９とテンシ
ヨンレバー２０およびスタートレバー２１の作用
により制御される。

テンシヨンレバー２０は、アイドルスプリング
２２、ガバナスプリング２３を介してコントロー
ルレバーシヤフト２４の偏心シヤツクル２６に連
結されている。したがつて、コントロールレバー
２５を回動することによつて、テンシヨンレバー
を介してコントロールスリーブを摺動させ、プラ
ンジヤ１０の有効ストロークを制御することがで
きる。

一方、スタートレバー２１は、フライウエート
２９の作用によつて出入するスリーブ２７の先端
部に当接しており、このフライウエートの開度は
ドライブシヤフト４のギヤ１２にかみ合うギヤ２
８の回転数により変化する。

さらにコレクターレバー１９は、スプリング３
２で支えられるとともに、その上端位置はフルロ
ードアジヤステイングスクリユー３１により調節
できるようにしてある。またポンプ室６には後述
する負圧変換バルブの油圧室へ通じる管３３が設
けられている。

第３図は、前述した燃料噴射ポンプＰを有する
デイーゼル機関の排気還流装置を示すものである
が、同図において、デイーゼルエンジン４０に
は、エアクリーナ４１、絞り弁４２を有する吸気
管４３とマフラー４４を有する排気管４５とが設
けられている。また吸気管と排気管とを結ぶ還流
管４６には排気還流コントロールバルブ４７が設
けられている。そしてこのコントロールバルブ
は、バキユームポンプ４９からの負圧によつてそ
の開度が制御されるようになつているが、この負
圧はエンジンの負荷率および必要に応じて暖気状
態による負荷によつて制御される弁機構４８によ
つてコントロールされた負圧に、後述するエンジ
ンの回転数によつて制御される圧が印加された合
成信号によつて定まるようになつている。すなわ
ち排気還流コントロールバルブ４７は、エンジン
の負荷率で定まる弁機構４８によつて制御された
負圧信号でその開度が制御されると、低速回転域
ではコントロールバルブの開度が大きくなつて、
還流率が大きくなるので、これを押えるために、
エンジンの低速回転域では大気を導入した信号を
印加した合成信号で制御されるようになつてい
る。

エンジンの回転数は、発電機の発生電圧或いは
マグネツトピツクアツプによる電圧変化をとらえ
ることによつても検知できるので、このような方
法で検知した回転数によつて排気還流コントロー
ルバルブを制御することもできるが、図示の実施
例では、燃料噴射ポンプのポンプ室内の油圧がエ
ンジンの回転数に比例することを利用して、エン
ジンの回転数による信号を得るように構成されて
いる。すなわち既述した噴射ポンプＰのポンプ室
６には管３３が連通され、この管が負圧変換バル
ブ５１の油圧室５２に連らなつている。

負圧変換バルブ５１は、第４図に示すように、
ケーシングＣ内にダイアフラム５３を有し、その
下方は油圧室５２になつていて噴射ポンプＰのポ
ンプ室６に管３３により連通している。またダイ
アフラムの上方室は大気室５３′になつている。
そしてこの室はエアクリーナ４１に通じる管路５
５に連通している。ダイヤフラム５３は大気室に
設けられているスプリング５８によつて常時油圧
室の方へ押圧されている。またダイヤフラムはそ
の略中央部にパツキン５６を有し、大気導入口５
７と協働して弁機構を構成している。

本考案に係る排気還流装置は以上のように構成
されているので、今エンジンが高速回転している
と仮定すると、燃料噴射ポンプのポンプ室６内の
圧は大きいので、これに連通している負圧変換バ
ルブ５１の油圧室５２内の圧も当然大きい。従つ
てダイヤフラム５３はスプリング５８に抗して上
方へ押し上げられ、パツキン５６と大気導入口５
７とは密着し、大気は管路５０へは導入されな
い。従つて排気還流コントロールバルブ４７はエ
ンジンの負荷率によつて定まる負荷信号によつて
のみその開度が制御され、理想的な還流率が得ら
れる。次にエンジンの回転速度が低下したと仮定
する。エンジンの回転数が小さくなると噴射ポン
プＰのポンプ室の油圧、従つて負圧変換バルブ５
１の油圧室５２の油圧も低下する。そうすると、
ダイヤフラム５３はスプリング５８によつて下方
へ押され、パツキン５６は大気導入口５７から離
れる。従つて大気はエアクリーナー４１から大気
室５３及び出口ポート５９を通つて管路へ導入さ
れる。それ故弁機構４８によつて得られる負圧度
は低下させられ、その結果排気還流コントロール
バルブ４７の開度は押えられる。かくしてエンジ
ンの低速回転時における排気還流率は小さくな
る。

以上説明したように、本考案によると、エンジ
ンの低速回転域では、排気還流コントロールバル
ブを制御する負圧信号に大気を導入するように構
成されているので、コントロールバルブの開度が
小さくなり、従つて排気還流率が押えられ、炭化
水素やパーテイキユレイトの発生ないしは悪臭の
発生が防止されるものである。すなわち第１図及
び第５図において、曲線，，及びはエン
ジンの負荷率がそれぞれ０％、25％、50％、75％
のときのエンジン回転数と排気還流率との関係を
示すものであるが、第１図に示すように、エンジ
ンの負荷率のみによつて還流率を制御するとエン
ジンの低速域で還流率が大きくなつて、詳細な説
明の項の頭初で述べた色々の欠点を生じるが、第
５図に示すように、エンジンの低速回転域で排気
還流コントロールバルブを制御する負圧信号に負
圧変換バルブを用いて大気を導入すると、低速域
での排気還流率が押えられて上記欠点が解消され
るものである。

なお第５図において、区間Ｌは負圧変換バルブ
から大気圧が導入されて排気還流率がエンジンの
回転数により制御されている域を示すが、この区
間の曲線，，，の形状すなわち排気還流
率特性を変えるために、負圧変換バルブの弁体及
び弁座作用をするパツキン５６及び大気導入口５
７の形状を色々変化させることができることは明
らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、エンジンの負荷率によつて排気還流
率を制御した場合のエンジン回転数と排気還流率
との関係を示すグラフ、第２図は分配型燃料噴射
ポンプの断面図、第３図は本考案に係るデイーゼ
ル機関の排気還流装置を示す模式図、第４図は負
圧変換バルブの一例を示す断面図、第５図は本考
案によるエンジンの回転数と排気還流率との関係
をエンジンの負荷をパラメータとして示す第１図
と同様なグラフである。 Ｐ……分配型燃料噴射ポンプ、４０……エンジ
ン、４３……吸気管、４５……排気管、４６……
還流管、４７……排気還流コントロールバルブ、
５１……負圧変換バルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一本のプランジヤで各気筒に燃料を送るように
   構成されている分配型燃料噴射ポンプを有するデ
   イーゼル機関の排気還流率を負圧信号によつて制
   御される排気還流コントロールバルブの開度によ
   つて制御するデイーゼル機関の排気還流装置にお
   いて、バキユームポンプに接続されエンジンの負
   荷率によつて制御される弁機構と、エンジンの回
   転数に比例する前記燃料噴射ポンプのポンプ室内
   の燃料油圧によりダイヤフラムを介して大気導入
   量がエンジンの回転数に逆比例して制御される負
   圧変換バルブとを設け、それらの弁機構および油
   圧変換バルブからの信号管路は互いに接続されて
   おり、その互いに接続された信号回路は前記排気
   還流コントロールバルブに接続されていることを
   特徴とするデイーゼル機関の排気還流装置。