JPS62118034A - デイ−ゼルエンジンのフユ−エルカツト装置 - 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］ 本発明は低負荷運転時に吸気通路を閉弁させて燃焼室の
圧縮圧力を低減し、且つ減速時には上記燃焼室へ供給さ
れる燃料を遮断するディーゼルエンジンのフューエルカ
ット装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］周知の
ごとく、ディーゼルエンジンでは吸入空気を所定の圧力
まで圧縮し、このときに発生する圧縮熱によって燃料を
自己着火させ、その後の燃焼圧力でピストンを押し下げ
てエンジン出力を得るようにしている。

このように、ディーゼルエンジンでは空気の圧縮熱が燃
焼に不可欠であり、よってアイドリングから高負荷運転
領域までの圧縮圧力は燃料の自己着火に充分な範囲で一
定にしておくのが一般的である。

したがって、ディーゼルエンジンでは吸入空気量を各運
転領域に合せて制御する必要がなく、エンジンの出力制
御は燃料噴射ポンプに設けられたコン］−ロールラック
を操作することで行うようになっている。よって、ディ
ーゼルエンジンの吸気系にはガソリンエンジンのような
スロットルバルブが設けられていない。

一方、ガソリンエンジンでは火花着火によって、燃料を
燃焼させるようなっているので、全運転領域での圧縮圧
力をディーゼルエンジンのように一定にしておく必要が
なく、吸気系には全運転領域での空燃比をほぼ一定に設
定するスロットルバルブが設けられており、このスロッ
トルバルブをコントロールすることで、エンジンの出力
を制御するようになっている。

このことから、アイドリングなどの低負荷運転時の圧縮
圧力がガソリンエンジンでは比較的低くなるが、ディー
ゼルエンジンでは低くならず低負荷運転時に発生ずる振
動、ｇ音がガソリンエンジンに比べて大きくなる。さら
に、ディーゼルエンジンでは圧縮圧力が高いためトルク
変動が大きく、これも振動の発生原因になる。

これに対処するに、例えば実開昭５５−３６９３０号、
同４９０２４号、同４９０８２号公報では、吸気通路に
絞り弁を設け、アイドリングあるいは減速時などのよう
に必要空気ｍの少ないときには、上記絞り弁を閉弁させ
、吸入空気けを制御し、エンジンの圧縮圧力を低くして
騒音、振動を低減させるようにした技術が開示されてい
る。

しかし、減速運転時に発生する負圧は大きく、上記絞り
弁が閉弁されて吸入空気筒が必要以上に制限されると、
空気の圧縮熱が自己希火に必要な温度にまで到達せず失
火原因になり、排気エミッションが悪化してしまう問題
がある。

また、例えば特開昭５９−４６３３５号公報には、減速
運転時などエンジンの回転数が設定値以下になった場合
、燃料をカットして排気エミッションの悪化を防止する
技術が開示されている。

しかし、この先行技術では上述したような絞り弁が吸気
通路に設けられておらず、アイドリングなど低負荷運転
時の圧縮圧力が低くならず、騒音、振動を低減させるこ
とが困難である。

し発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アイ
ドリングなどの低負荷運転時に吸入空気量を制限してエ
ンジンに発生する騒音、振動を低減し、且つ減速運転時
には供給燃料を遮断して排気エミッションの悪化を防止
するディーピルエンジンのフューエルカット装置を提供
することを目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によるディーゼルエンジンのフューエルカット装
置は、吸気通路に絞り弁が介装され、この絞り弁に、低
負荷運転時に上記絞り弁を閉弁させるアクチュエータが
連設され、さらに上記吸気通路の下流側に、減速運転時
の負圧を検出してオン動作するスイッチ系が設けられ、
このスイッチ系が燃料噴（ト）系の燃料通路に設けられ
たフューエルカット用アクチュエータに接続されている
ものである。

すなわち、エンジンが低負荷運転の場合、アクチュエー
タが動作して絞り弁を閉弁させ、吸入空気団を減少させ
て燃焼室内の圧縮圧力を低くする。

また、減速運転時には上記吸気通路の下流側の負圧が高
くなるので、この高くなった負圧を検出したスイッチ系
かオン動作し、このスイッチ系が燃料噴射系に設（プら
れたフューエルカット用アクチュエータを動作させて燃
料通路を遮断し、減速運転時の排気エミッションの悪化
を防止する。

一方、エンジン回転数が低下して上記吸気通路内の負圧
が所定値以下になると上記スイッチ系がオフ動作して上
記フューエルカット用アクチュエータが初期位買に復帰
され、燃料通路を開き燃料の供給を再開するようになっ
ている。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の一実施例に係り、第１図はディーゼルエ
ンジンのフューエルカット装置の概略図、第２図は第１
図の要部拡大図、第３図は縦軸に吸入通路内負圧、横軸
に経過時間を示す相関曲線図である。

これらの図において、符号１は図示しないエンジンに取
付けられた燃料噴射ポンプ、２はこの燃料噴射ポンプ１
のポンプ本体１ａに設けられたプランジャバレルであり
、このプランジャバレル２にポンププランジャ３が摺動
自在に挿通されている。このポンププランジｔ３に７ユ
一エル通路３ａが穿設されており、このフューエル通路
３ａに上記プランジャバレル２の底部と、ポンププラン
ジャ３の先端との間に形成されたフユーエルチャンバ４
が連通されている。

また、上記ポンププランジャ３にはフューエル通路３ａ
に連通する複数の分岐通路３ｂが穿設されている。一方
、上記ポンプ本体１ａには上記各分岐通路３ｂに対応す
るフューエル通路１ｂが穿設されており、この各フュー
エル通路１ｂがデリバリバルブ７を介して燃料噴射ノズ
ル（図示せず）に各々連通されている。

一方、上記ポンププランジャ３の基端に図示しないカム
機構を介してドライブシャフト５が連設されており、こ
のドライブシャフト５に燃料フィードポンプ（図示せず
）が設けられ、この燃料フィードポンプに上記ポンプ本
体１ａに穿設された燃料通路６を介して上記フューエル
チャンバ４が連通されている。

さらに、上記燃料通路６にフューエルカット用アクヂュ
エータの一例であるソレノイドスイッチ８に設けられた
バルブロッド８ａが進退自在に臨まされている。また、
上記シレノイドスイッチ８に、スイッチ系９に設けられ
たリレースイッチ９ａの接点９ｂが接続されている。一
方、このリレースイッチ９ａのコイル９Ｃにブーストス
イッチ１０が接続されている。このコイル９Ｃが励磁さ
れると定常時にＯＮされている接点９ｂがＯＦＦ動作す
る。

ざらに、このブーストスイッチ１０に設けられたダイヤ
フラムなどの動作室（図示せず）が通気管１１を介して
エンジンの吸気通路１２の下流側の吸気チャンバー１２
ａに連通されている。このブーストスイッチ１０は、上
記吸気通路１２の下流側１２ａの負圧が例えば−３００
（＋１１１１１１１（１）以下になったときにＯＮ動作
し、上記リレースイッチ９ａのコイル９Ｃ，１，：ｍ流
を通電するものである。

また、上記吸気通路１２の上流側に絞り弁１３が介装さ
れており、この絞り弁１３を固設する回転軸１４が上記
吸気通路１２に回動自在に支承されている。なお、この
絞り弁１３には通気孔１３ａが穿設されており、アイド
リング時などに上記絞り弁１３が全開状態になっても、
この通気孔１３ａおよび、絞り弁１３の外周と吸気通路
１２との間に形成された間隙から自己着火に必要な吸入
空気ヱが燃焼室（図示せず）へ供給される。

゛　さらに、上記回転軸１４にレバー１５が固設されて
おり、このレバー１５に、アクチュエータの一例である
ダイヤフラム装置１７のバキュームロッド１８が連結さ
れている。また、このダイヤフラム装に１７の負圧室１
７ａに通路１７ｂが連通され、この通路１７ｂにバキュ
ームスイッチングバルブ１９が連通されている。このバ
キュームスイッチングバルブ１９は上記通路１７ｂに大
気通路２０とバキュームポンプ２１を選択的に接続する
ものであり、また、この大気通路２ｏとバキュームポン
プ２１を上記通路１７ｂに対し切替え動作させるコイル
１９ａがマイクロスイッチ２２を介してサーモスイッチ
２３に接続されている。なお、このサーモスイッチ２３
はエンジンの冷却水温が例えば１０℃以上でＯＮ動作さ
れるものである。

また、上記マイクロスイッチ２２の動作部２２ａが前記
燃料噴射ポンプ１に設けられたコントロールレバー２４
に対設されており、コン１−ロールレバー２４が低速側
へ回動したときに、その先端が上記マイクロスイッチ２
２をＯＮ動作する。

なお、このコントロールレバー２４はコントロールシャ
フト２６に固設されており、このコントロールシャフト
２６が図示しないガバナ装置を介して前記ポンププラン
ジャ３に軸装されたコントロールスリーブ２５に連設さ
れている。

次に、上記構成によるフューエルカット装置の動作につ
いて説明する。

暖機運転時の冷却水のｆｆ１ｌｕは比較的低く、したが
って例えば１０℃以上でＯＮ動作するサーモスイッチ２
３はＯＦＦの状態にある。その結果、燃料噴射ポンプ１
のコントロールレバー２４が低速方向へ回動して、マイ
クロスイッチ２２の動作部２２ａをＯＮさせてもバキュ
ームスイッチングバルブ１９のコイル１９ａに電流が通
電されず、ダイヤフラム装ｆｔ１７の通路１７ｂには大
気通路２０が連通されたままの状態になっている。よっ
て、ダイヤフラム装置１７の負圧室１７ａに負圧が生じ
ず、吸気通路１２に介装されている絞り弁１３は全開状
態にあり、燃焼室へは自己着火に充分な空気間が供給さ
れる。

一方、アイドリンクなど定常時の低負荷運転時には、ア
クセルペダルから足が離されており、したがって上記コ
ントロールレバー２４が低速方向へ回動し、このコント
ロールレバー２４の先端がマイクロスイッチ２２の動作
部２２ａを押圧し、このマイクロスイッチ２２をＯＮさ
せる。

定常時の冷１４１水は所定温度以上になっているためサ
ーモスイッチ２３がＯＮされており、よって−Ｆ記マイ
クロスイッチ２２がＯＮされると、コイル１９ａが励磁
され、上記通路１７ｂにバキュームポンプ２１が切替え
接続される。その結果、上記ダイヤフラム装置１７の負
圧室１７ａに負圧が生じ、バキュームロッド１８がダイ
ヤフラムスプリング１７Ｇの付勢力に抗して後退し、こ
のバキュームロッド１８に連設されたレバー１５２回転
軸１４を図の時計回り方向へ回転させる。

この回転軸１４が時計回り方向へ回転すると、この回転
１軸１４に固設された絞り弁１３が吸気通路１２を閉塞
し、燃焼室（図示けず）へ供給される空気量を制限する
。′！ｊなわら、上記燃焼室へは、絞り弁１３に穿設さ
れた通気孔１３　ａ　Ｊ５よび校り弁１３の外周と吸気
通路１２との間に形成された間隙からのみ供給されるこ
とになり、その分、燃焼室の圧縮圧力が定常運転時に比
べて相対的に低くなる。その結果、機関騒音および振動
が低減される。

なお、燃焼室の圧縮圧力が低下すると、圧縮熱も低くな
るが、この圧縮熱の温度は、燃料の自己゛着火可能範囲
内のものであるため、失火してしまうことはない。また
、このときの下流側１２ａに発生する負圧は比較的小さ
く、よって例えば−３００（ｍｍＨｇ）に設定されてい
るブーストスイッチ１０はＯＦＦの状態にある。

一方、定常走行から減速すべくアクセルペダルから足を
離すと、上記アイドリング時と同様、マイクロスイッチ
２２がＯＮされ、通路１７ｂにバキュームポンプ２１が
連通され、絞り弁１３が閉弁される。この絞り弁１３が
吸気通路１２を閉弁すると、この吸気通路１２の下流側
１２ａにアイドリング時よりも大きな負圧が発生する。

すると、上記ブーストスイッチ１０がＯＮＬ、、リレー
スイッチ９ａのコイル９Ｃが励磁され、接点９ｂがＯＦ
Ｆする。この接点９ｂがＯＦＦすると、燃料噴射ポンプ
１に設けられたソレノイドスイッチ８に通電されている
電流が断たれ、パルプロッド８ａが圧縮スプリング８ｂ
の付勢力を受けて突出し、ポンプ本体１ａに穿設された
燃料通路６が遮断され、フューエルチャンバ４へ供給さ
れる燃料がカットされる（第２図の状態）。

その結果、減速時の燃焼室へ燃料が供給されず、よって
圧縮圧力が急激に低下しても不燃ガスが排出されること
がなく、排気エミッションの悪化が防止される。さらに
、燃費の節約にもなる。その上、圧縮圧力が低いので、
ぼ関騒音も低減される。

なお、この間、燃料噴射ポンプ１のフィードポンプ（図
示せず）から送給される燃料は燃料戻し通路２７を介し
て燃料タンク（図示せず）へ還元される。

そして、エンジンの回転数が低下し、上記下流側の吸気
チャンバ１２ａの負圧が相対的に小さくなると、ブース
トスイッチ１０が０ＦＦＩ、、リレースイッチ９ａのコ
イル９Ｃに対する励磁が解かれ、接点９ｂがＯＮＬ、ソ
レノイド８のパルプロッド８ａが圧縮スプリング８ｂの
付勢力に抗して後退し、その結果、燃料通路６が開放さ
れ、フューエルチャンバ４へ燃料が再び供給される。し
たがって、減速運転からアイドリングなどの低負荷運転
へ移行づる間にエンジンが停止してしまうことはない。

このことを、第３図の相関曲線図で示すと、上記マイク
ロスイッチ２２がＯＮして■２絞り弁１３が吸気通路１
２を閉塞したとき（ｔｏ）から上記下流側１２ａの負圧
が急激に上’ｉＪ　Ｌ／、例えば−３００（ｍｍｌ１ｇ
　）の負圧（点ａ）で燃ｒ１がカットされ、またエンジ
ン回転数の低下、あるいはアクセルの踏込みに伴い上記
負圧が徐々に低下し、例えば−３００（ｍｍｌ１ｇ）の
（１圧（点ｂ）の位置から再び燃焼掌へ燃料が供給され
る。

なお、本発明によるフューエルカット装置は上記実施例
に限るものではなく、例えばブレーキをかけたときにも
、バキュームスイッチングバルブ１９を動作させてバキ
ュームポンプ２１がダイヤフラム１７の通路１７ｂに連
通されるようにしてもよい。

また、アクチュエータはダイヤフラム１７に限らず、低
負荷状態を検出して動作するソレノイドなどでもよく、
さらに、ソレノイド８は′ｆＡ滑油圧を利用した油圧バ
ルブでもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、吸気通路に絞り弁
が介装され、この絞り弁に、低０荷運転時に上記絞り弁
を閉弁させるアクチュエータが連設されるので、アイド
リングなどの低負荷運転時に吸入空気隋が制限され、エ
ンジンに発生する騒音、振動が低減される。

さらに上記吸気通路の下流側に、減速運転時の負圧を検
出してオン動作するスイッチ系が設けられ、このスイッ
チ系が燃料噴射系の燃料通路に設けられたフューエルカ
ット用アクチュエータに接続されているので、減速運転
時には供給燃料を遮断して燃費を節減することができる
とともに、エンジン失火に伴う排気エミッションの悪化
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例に係り、第１図はディーゼルエ
ンジン゛のフューエルカット装置の概略図、第２図は第
１図の要部拡大図、第３図は縦軸に吸入油路内負圧、横
軸に経過時間を示づ相関曲線図である。 １・・・燃料噴射ポンプ、６・・・燃料通路、９・・・
スイッチ系、８・・・ソレノイドスイッチ、１２・・・
吸気通路、１２ａ・・・吸気チャンバー、１３・・・絞
り弁、１７・・・ダイヤフラム装置。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　吸気通路に絞り弁が介装され、この絞り弁に、低負荷
   運転時に上記絞り弁を閉弁させるアクチュエータが連設
   され、さらに上記吸気通路の下流側に、減速運転時の負
   圧を検出してオン動作するスイッチ系が設けられ、この
   スイッチ系が燃料噴射系の燃料通路に設けられたフュー
   エルカット用アクチュエータに接続されていることを特
   徴とするディーゼルエンジンのフューエルカット装置。