KR101031390B1 - 연료 분사 펌프 - Google Patents

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Abstract

플런저 배럴(8)에 마련한 서브 포트(42)를 피스톤(46)으로 개폐하는 것에 의하여, 저온시의 분사 타이밍을 앞당기는 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 구비한 연료 분사 펌프(100)에 있어서, 저온 시동시에 분사량을 감량시키는 기구를 전자 제어 거버너(2)에 마련하고, 저온시에 랙 위치를 감량하고, 상온시에 정규 상태로 랙 위치를 절환하는 시각 TR을, 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 해제하는 시각 TC와 동시 혹은 그보다 빠르게 하도록 하였다．

Description

연료 분사 펌프{Fuel injection pump}
본 발명은 연료 분사 펌프에 관한 것으로서 특히, 연료 분사 시기 및 분사량의 제어의 구성에 관한 것이다．
디젤 엔진은 공기 과잉 상태에서 연소가 행해지는 까닭에 가솔린 엔진에 비해 CO 및 HC의 배출 농도는 적으나 NOX가 많이 배출되기 때문에 그 저감이 중요한 과제가 되고 있다．
종래부터, NOX의 배출량을 억제하면서 엔진의 저온시동성을 양호하게 유지하는 기술로서, 저온시에 분사 타이밍을 앞당기는(분사 타이밍에 대응하는 캠 각도에 진각을 붙인다) 저온시동 기구(Cold　Start　Device, 이하,‘CSD’)를 구비한 연료 분사 펌프가 존재한다．이 CSD는 플런저 배럴에 마련한 오버플로우(overflow:溢流)용 서브 포트를 피스톤으로 개폐함으로써 저온시의 분사 타이밍을 앞당긴다．
예를 들어, 본 출원인에 의한 일본 특허 공개 제2000－234576호 공보에 개시되는 기술이다．
상기 기술은 도 20에 나타내는 바와 같이, 플런저(7)와 플런저 배럴(8) 사이에 연료 압실(44)을 형성하고, 플런저(7)의 왕복 운동에 의해 연료 갤러리(43)로부터 메인 포트(14)를 통하여 연료 압실(44)로 연료를 흡입하여 분배축으로의 연결 통로(49)로 압송하는 연료 분사 펌프에 적용되는 것이다．
오버플로우 경로(溢流路)의 개략은 이하와 같다．연료 압실(44)로부터 서브 포트(42)를 통하여 연료를 드레인하는 연료 드레인 회로를 형성하고, 연료 드레인 회로에 있어서, 유밀(油密) 기능을 가지는 변위 가능한 피스톤(46)이 슬라이딩하는 개폐 밸브 구조부를 형성하고, 피스톤(46)은 서브 포트(42)에 대해 개폐가능하게 하고 있다．
그리고 연료 분사 펌프에 온도 변화에 수반하여 구동하는 액츄에이터로서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 구비하는 것으로 하고 있다. 한편, 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 온도 변화에 따라 신축하여 피스톤(46)을 상하로 움직이게 하는 서모 엘리먼트로 구성된다.
CSD는 엔진이 상온일 때에는 피스톤(46)이 서브 포트(42)를 열어 연료의 일부의 연료를 드레인하여 연료 분사 개시시기를 늦춘다．한편, CSD는 엔진이 저온일 때에는 피스톤(46)이 서브 포트(42)를 닫게 하여 연료가 드레인되지 않도록 해서 연료 분사 개시시기를 앞당긴다．
이 구성에 따르면, 엔진이 저온일 때에는 연료 분사시기를 앞당김으로써 점화 실패를 억제하여 저온시동성을 향상시킬 수 있음과 동시에, 엔진의 통상 운전 시 등 엔진 온도가 일정 온도 이상으로 높아졌을 때에는 연료 분사시기를 늦추기 때문에 NOX의 배출량을 저감할 수 있다．
도 21은 도 20에 나타내는 연료 분사 펌프의 저온시(서브 포트 닫을 때) 및 상온시(서브 포트 개시) 각각에 있어서의 회전수와 분사량과의 관계를 그래프(a)와 (b)로 나타내고 있다．저온에 의해 CSD가 작동하여 서브 포트가 닫힘으로써, 엔진 회전수와는 관계없이, 상온에서 서브 포트가 열려 있는 경우에 비해 일률적으로 연료 분사량이 증가하고 있음을 알 수 있다．이 분사량의 증대는, 소음 증대, 엔진의 과부하 및 배기 중에 있어서의 NOX나 매연의 증대로 이어진다．
한편, 도 22는 도 20에 나타내는 연료 분사 펌프의 펌프(엔진)회전수 및 온도의 각 조건에 따라 얻어지는 분사 타이밍을 나타내고 있다．상온시에는, CSD가 작동하지 않아 서브 포트는 전부열림 상태이고, 그래프(b)와 같이, 펌프(엔진)회전수에 관계 없이 일정한 느린 연료 분사 타이밍 T1을 얻는다．타이밍 T1은 요구되는 저소음화 및 저NOX화 효과를 얻는데 바람직하도록 설정된다．
그리고 저온시에서, 온도 감지식 CSD(47)의 작동에 의하여 서브 포트를 전폐한 상태에서 엔진을 시동시키면 시동시에는 빠른 분사 타이밍 T2를 얻는다．이 경우에는, 엔진 회전수(펌프 회전수)의 상승과 동시에 엔진이 따뜻해지므로 CSD의 서모 엘리먼트가 점점 팽창하여 서브 포트가 열리게 되어 분사시기가 점점 늦어진다.이와 같은 분사 타이밍의 지연화는 배기 가스의 저감 효과를 가져 온다.
그러나 시동시에서 빠른 분사 타이밍 T2가 설정되어 있는 상태에서는, 양호한 시동성은 얻을 수 있으나, 도 21로부터도 알 수 있는 바와 같이, 그 분사 타이밍의 조기화가 분사량의 증대로 이어지기 때문에 매연의 발생을 회피할 수 없으며 또한, 엔진의 과부하로도 이어진다．
이와 같이, 종래의 CSD가 부착된 연료 분사 펌프에서는, 저온 시동시에는 무엇보다도 시동성을 확보하기 위하여 분사량 증대에 따른 매연의 증대나 엔진의 과부하와 같은 문제를 발생시키면서도 분사시기를 조기화하고 있다．
본 발명은 저온시에 있어서 플런저 배럴에 마련한 오버플로우용 서브 포트를 피스톤으로 폐쇄함으로써 분사 타이밍을 앞당기는 CSD를 구비한 연료 분사 펌프에 있어서, 거버너가 저온 시동시에 분사량을 감량시키는 저온시 분사 감량 제어를 행하는 구성으로 한 것이다．
그러므로, CSD의 작동 상태에서의 분사량을 CSD의 해제 상태에서의 분사량 수준으로 할 수 있다．따라서 저온하에 있어서의 시동시 및 가속시의 매연을 저감시킬 수 있다．또한, 시동 직후의 CSD 작동 중에도 분사량이 증량되지 않기 때문에 엔진에 과부하가 걸리지 않게 된다．
또한, 거버너의 제어를 저온시 분사 감량 제어에서 정규 분사인 상온용 분사 제어로 절환하는 타이밍은 CSD를 해제하는 타이밍과 동시 혹은 그보다 빠르게 한다.
이와 같이, CSD 해제에 의한 분사량의 감량이 일어나기 전(또는 동시)에 거버너에 의하여 분사량의 증량을 제어함으로써, 일시적인 분사량의 감소(감량) 발생을 방지하여 엔진 운전에 지장을 초래하지 않게 할 수 있다．
또한, 상기 거버너는 저온시 분사 감량 제어를 위한 전자 제어식 액츄에이터를 구비하고, 상기 저온시동 기구의 작동／해제의 절환 및 거버너의 저온 분사 감량 제어의 실행／해제의 절환을 엔진 냉각수온의 검출에 의해 행하는 것으로 한다.엔진 냉각수온은 CSD 및 이에 대응한 거버너 제어를 하는 데 있어서 요구되는 엔진의 온도 검출용의 매체로서 바람직한 것이다．
따라서, 저온시동 기구의 작동／해제와 저온 분사 감량 제어의 실행／해제를 연동시킬 수 있다．
상기 CSD를 엔진 냉각수온 감지식의 서모 엘리먼트식으로 하고, 거버너를 전자 제어식으로 하여, 수온 센서가 검출하는 엔진 냉각수온이 소정값 이하일 때에 상기의 분사 감량 제어를 행하는 것으로 해도 된다．
이 경우에 CSD의 작동과 그 해제의 절환을 위한 검출 냉각수온과, 거버너에 의한 저온시용 분사 감량 제어와 그 해제의 절환을 위한 검출 냉각수온을 동일하게 설정하고 있어도, 거버너 제어용의 수온 센서를 CSD의 서모 엘리먼트부(왁스)보다 냉각수 흐름의 상류측에 배치함으로써, 엔진이 따뜻해지는 과정에서 거버너의 수온 센서의 검출 수온은 CSD의 서모 엘리먼트의 검출 수온보다 빨리 상승한다．이에 의해, 전술한 CSD의 해제에 앞선 거버너의 감량 제어 해제가 가능해져, 전술한 일시적인 분사량의 감소(감량)을 방지할 수 있다．
또한, 이 경우에, 엔진 냉각수온 감지식 CSD를 전자 제어식으로 하고, 그 수온 센서를, 상기 거버너의 수온 센서와 공통으로 하면, CSD에 있어서의 작동／해제 절환과, 전자 제어 거버너에 있어서의 분사량의 감량／증량 절환 타이밍을 거의 일치시킬 수 있다．또한, 부재수의 감소 및 비용 억제로도 이어진다．
상기 저온시 분사 감량 제어를 행하는 전자 제어 거버너는, CSD의 작동 중 및 작동 중의 CSD가 해제된 후 일정 기간은 드룹(droop) 제어를 하고, 그 외의 CSD 해제시에는 '등시(isochronous) 제어' 즉, '일정 회전 제어'를 한다.
드룹 제어를 하는 동안에는, 회전수의 저하 후 그 회전수로 안정되기 때문에 아이들 업 제어의 경우와 마찬가지로 엔진 기동시에 있어서 엔진을 구동원으로 하는 기계의 조작자에게 위화감을 주지 않는다．한편, 드룹 제어하에 있어서의 난기(暖氣) 운전 완료 후에 일정 회전 제어로 절환함으로써, 부하가 걸리더라도 엔진 회전수를 일정하게 하여 안정된 작업을 얻을 수 있다．
또한, 상기 거버너를 전자 제어식으로 하고, 거버너의 최대 랙 위치 제어용 맵 데이터로서 저온시동 기구의 작동시용 및 해제시용의 2종류의 데이터를 구비하는 것으로 하고 있다．
따라서, CSD의 작동·해제에 따라 데이터를 절환하여 거버너 랙 위치를 제어함으로써, CSD의 작동·해제에 관계없이 분사량을 일정하게 하여 엔진의 동일 출력을 얻을 수 있다．
또한, 상기 거버너를 메카니컬 거버너로 하고, 상기 메카니컬 거버너의 거버너 레버의 회동 지점을 감량측·증량측으로 이동시키는 수단을 다단 솔레노이드에 의해 구성해도 된다．
이 분사량의 감량 수단으로서의 다단 솔레노이드는, 엔진 정지 상태에 있어서 분사를 회피하는 수단으로서도 겸용하는 것이 가능하게 되어 있다．따라서 거버너의 스페이스 절약화가 실현된다．
또한, 본 발명은 엔진 냉각수온 감지의 전자 제어식 CSD를 구비하는 연료 분사 펌프에 있어서, 저온시동 후 냉각수온이 소정의 온도까지 상승하지 않아도 일정 시간이 경과하면 CSD의 작동을 해제하도록 한 것이다．
따라서, 냉각수 센서나 하네스의 이상 등으로 냉각수 온도를 검지할 수 없거나, 냉각수 펌프의 이상 등으로 냉각수의 온도 상승시간이 매우 길게 걸리는 경우에도 CSD의 해제가 확실하게 행해진다．즉, 안전장치 기능을 구비하는 구성으로 할 수 있다．
또한, 본 발명은, 냉각수온 감지의 전자 제어식 CSD를 구비하는 연료 분사 펌프에 있어서, 저온시동 직후에 작업기의 클러치가 들어간 경우, 그 신호를 검지하여 CSD의 작동을 해제하도록 한 것이다．
따라서, 작업기의 구동에 의한 엔진의 부하 발생을 예측하여, 마찬가지로 부하 발생원인 CSD를 해제하여 엔진에 과부하가 걸리지 않도록 할 수 있다.
도 1은, 각 실시예의 구성을 나타내는 도면이다．
도 2는, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 배치부를 나타내는 연료 분사 펌프(1)의 일부 단면도이다．
도 3은, 액셀레이터가 열린 정도에 따른 엔진 회전수와 랙 위치의 관계를 나타내는 도면이다．
도 4는, 서모 엘리먼트식 CSD(47)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(100)의 구성을 나타내는 도면이다．
도 5는, 저온시동(가속)시에 있어서의 시간(엔진 온도, 냉각수 온도)변화에 의한 최대 랙 위치 변화(a)와 CSD 절환 상태 변화(b)와 거버너 제어 절환 상태 변화(c)를 나타내는 도면이다．
도 6은, 상온시(a)와 저온시(b)에 있어서의 랙 위치 제어용 맵 데이터를 나타내는 도면이다．
도 7은, 랙 위치 제어용 맵 데이터에 근거한 펌프 회전수와 분사량과의 관계를 나타내는 도면이다．
도 8은, 도 5의 제어 절환 타이밍을 역전시킨 경우에 불량이 발생하는 모습을 나타내는 도면이다．
도 9는, 전자 제어식 CSD(9)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(200)의 구성을 나타내는 도면이다．
도 10은, CSD 및 거버너에 겸용의 냉각수 센서(12)를 구비하는 경우에 있어서의 최대 랙 위치 변화(a)와 CSD 절환 상태 변화(b)와 거버너 제어 절환 상태 변화(c)를 나타내는 도면이다．
도 11은, 일정 회전 제어하에서의 최대 랙 위치 변화(a)와 랙 위치 변화(b)와 엔진 회전수 변화(c)와 냉각수 온도 변화(d)를 나타내는 도면이다．
도 12는, 드룹 제어하에서의 최대 랙 위치 변화(a)와 랙 위치 변화(b)와 엔진 회전수 변화(c)와 냉각수 온도 변화(d)와 목표 회전수 변화(e)를 나타내는 도면이다．
도 13은, 전자 제어식 CSD(9)와 메카니컬 거버너(17)를 구비하는 연료 분사 펌프(300)의 구성을 나타내는 도면이다．
도 14는, 소정 시간 경과 후에 CSD가 해제되는 기구를 구비한 연료 분사 펌프(400)의 구성을 나타내는 도면이다．
도 15는, 소정 시간 경과로 인하여 CSD가 해제되는 경우에서의 CSD 상태 변화(a)와 냉각수 온도 변화(b)를 나타내는 도면이다．
도 16은, 냉각수 온도 상승로 인하여 CSD가 해제되는 경우에서의 CSD 상태 변화(a)와 냉각수 온도 변화(b)를 나타내는 도면이다．
도 17은, 클러치 신호에 근거하여 CSD가 해제되는 기구를 구비한 연료 분사 펌프(500)의 구성을 나타내는 도면이다．
도 18은, 클러치의 접속 상태의 검출에 의하여 CSD가 해제되는 경우에서의 CSD 상태 변화(a)와 클러치 신호 변화(b)와 냉각수 온도 변화(c)를 나타내는 도면이다．
도 19는, 냉각수 온도 상승으로 인하여 CSD가 해제되는 경우에서의 CSD 상태 변화(a)와 클러치 신호 변화(b)와 냉각수 온도 변화(c)를 나타내는 도면이다．
도 20은, 일본 특허 공개 제 2000－234576호 공보에 개시된 분사시기 제어 기구의 구성을 나타낸 도면이다．
도 21은, 펌프 회전수와 분사량과의 관계를 나타내는 도면이다．
도 22는, 분사 타이밍과 펌프 회전수와의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 연료 분사 펌프의 5가지 실시예에 대하여 설명한다．
본 발명의 연료 분사 펌프는, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 저온시동 기구(이하 CSD)를 구비함과 동시에, 거버너가 저온시에 분사량을 감량시키는 제어(저온시 분사 감량 제어)를 행하는 구성이다．
도 1에 나타내는 바와 같이, 제1 실시예 내지 제3 실시예는, CSD가 다른 두 형태와 거버너가 다른 두 형태에 관해, 이것들을 조합시켜 이루어지는 3개의 다른 형태로 되어 있다．
여기서, CSD가 다른 두 형태는, 서모 엘리먼트식 CSD와 전자 제어식 CSD이다. 또한, 거버너가 다른 두 형태로서는, 전자 제어 거버너와 메카니컬 거버너가 있으며 양 거버너에 있어서 저온시 분사 감량 제어를 실현하는 제어 기구의 구성이 서로 다른 것으로 되어 있다．
그리고, 제1 실시예는 서모 엘리먼트식 CSD(47)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(100)로 되어 있다．제2 실시예는 전자 제어식 CSD(9)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(200)로 되어 있다．제3 실시예는 전자 제어식 CSD(9)와 메카니컬 거버너(17)를 구비하는 연료 분사 펌프(300)로 되어 있다．
또한, 제4 및 제5 실시예는, 소정 조건하에서 CSD의 작동을 해제하는 구성으로 된 연료 분사 펌프(400, 500)로 되어 있다．이들 연료 분사 펌프(400, 500)는 전자 제어식 CSD(9)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(200)의 구성에 해제 기구를 추가한 것으로 되어 있다．
또한, 이하에 있어서, 단지 CSD라고 기재한 경우는, 서모 엘리먼트식인지 또는 전자 제어식인지를 묻지 않는다．마찬가지로, 단지 거버너라고 기재하는 경우는 전자 제어 거버너인지 또는 메카니컬 거버너인지를 묻지 않는다．
또한, 각 실시예에 있어서의 연료 분사 펌프의 구성은, CSD의 형태와 거버너의 형태를 제외하고 동일하다．따라서, 연료 분사 펌프(100)에 대해서는 주요 부분의 구성의 설명을 약간 상세히 행하나, 다른 연료 분사 펌프(200, 300, 400, 500)에 관해서는, 동일 부분에 관해서는 기재를 생략하는 경우가 있다.
이하에, 제1 실시예인 연료 분사 펌프(100)에 관하여 설명한다．연료 분사 펌프(100)는 엔진(10)에 부설되어 엔진(10)에 연료를 공급한다．
도 2에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(100)의 플런저 배럴(8) 내에는, 캠 축(4)(도 4에 도시)에 의하여 상하 구동되는 플런저(7)가 상하 슬라이딩 가능하게 감합되어 삽입되어 있다．플런저(7)의 측방에는 분배축이 플런저(7)와 축심을 평행하게 하면서 회전 가능하게 배치되어 있으며, 분배축은 베벨 기어 등을 통하여 캠 축(4)의 동력이 전달됨으로써 구동된다．
하우징(H)에는 캠 축(4)의 회전에 의하여 구동되는 트로코이드 펌프가 배설되어 있으며, 연료 탱크에 저장된 연료유는 트로코이드 펌프의 송출측 포트에 접속되는 송출 통로 등을 통하여 연료 갤러리(43)에 공급되도록 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 플런저 배럴(8)의 내부에서 플런저(7)의 상방에는 도입된 연료를 가압하기 위한 연료 압실(44)이 형성되어 있다．또한, 플런저 배럴(8)에는 메인 포트(14) 및 분배축으로의 연결 통로(49)가 연료 압실(44)에 연통 가능하게 마련되어 있다．메인 포트(14)는 하우징(H)에 천공되어 마련된 연료 공급 유로 및 연료 갤러리(43)에 연통되어 있으며, 메인 포트(14)에는 항시 연료가 공급된다．
따라서, 연료 갤러리(43)로부터 메인 포트(14)를 통하여 연료 압실(44) 내에 도입된 연료는 플런저(7)에 의하여 가압되어 플런저 배럴(8)의 상부에 마련된 분배축으로의 연결 통로(49)나 연결 통로(49)에 연통되어 형성되는 연료 압송 통로(21)를 통하여 분배축으로 압송된다．연료유는 분배축의 회전에 의해 분배되면서 복수의 딜리버리 밸브에 공급되고, 각 딜리버리 밸브에 공급된 연료는 분사 노즐로 압송되어 분사된다．
참조부호 16은 플런저(7)의 연료 압송의 유효 스트로크를 정하기 위한 플런저 리드이고, 플런저(7)를 축선 주위에 회동시키는 것에 의해 플런저 리드(16)가 메인 포트(14)로 연통할 때의 플런저(7)의 높이를 변경할 수 있게 되어 있다．
플런저 배럴(8)의 내벽면에는 서브 포트(42)가 개구되어 있다．또한, 플런저 배럴(8)의 내측에 형성되는 연료 압실(44)에 있어서, 연료를 압축하는 플런저(7)의 상단면(7a)의 서브 포트(42)를 형성한 측과 같은 측에는 서브 리드(7b)를 마련하고, 플런저(7)의 일정 회전 범위에서, 연료 압실(44)이 서브 포트(42)에 연통하도록 구성하고 있다．그리고 메인 포트(14)가 플런저(7)의 외주면으로 막혀 있는 경우에도, 서브 리드(7b)를 통하여 연료 압실(44)과 서브 포트(42)가 연통하도록 하고 있다．
서브 포트(42)에 연통하는 유로(81)는 플런저 배럴(8)에 지름 방향으로 마련되어 있으며, 유로(81)는 플런저 배럴(8) 외주면에서 축방향으로 평행하게 천공되어 마련된 홈(82)에 접속된다．홈(82)은 하우징(H)에 형성된 연통로(83)를 통하여, 마찬가지로 하우징(H) 내에 형성한 밸브실 유로(45)와 연통하고 있다．밸브실 유로(45)는 복귀 유로(84)를 통하여 연료 갤러리(43)로 연통하고 있다．
상기 유로(81), 홈(82), 연통로(83)로 드레인 통로(99)가 구성되고, 드레인 통로(99), 밸브실 유로(45), 복귀 유로(84)로, 연료 압실(44) 내의 연료유를 연료 갤러리(43)로 복귀시키기 위한 드레인 회로(90)가 구성되어 있다．단, 드레인 회로(90)는 하우징(H) 바깥의 연료 탱크로 연료를 복귀시키는 구성으로 해도 된다．
이 구성에 있어서, 상기의 플런저(7)의 상하 슬라이딩에 있어서 상사점(上死点)에 이르기 전에, 플런저(7) 두부의 외주면이 메인 포트(14)를 닫음으로써, 연료 압실(44)로부터 분배축으로의 연결 통로(49)로의 연료 압송이 개시되게 된다．여기서, 서브 리드(7b)가 서브 포트(42)에 연통하고 있는 동안에는, 플런저(7)가 상방 슬라이딩함에도 불구하고, 서브 포트(42)로부터 연료가 드레인되어 연료 압송의 개시가 늦춰진다．
한편, 이 연료 압송의 개시 타이밍의 지연 정도는, 서브 리드(7b)의 깊이나 서브 포트(42)의 높이를 조절함으로써 조정할 수 있다．
상기와 같이 구성한 연료 분사 펌프(100)에는, 저온시(냉각 상태시)의 분사 타이밍을 앞당기는 CSD가 구비되어 있다．
여기서, 상기 밸브실 유로(45)에는, 피스톤(46)이 상하 위치를 변위 가능한 동시에 유밀하게 감합되어 있다．그리하여 저온시에 있어서는, 플런저 배럴(8)에 마련한 서브 포트(42)를 닫도록, CSD가 피스톤(46)을 이동시킴으로써, 저온시의 분사 타이밍이 앞당겨지도록 되어 있다．
즉, 상온시에는, 서브 리드(7b)의 깊이나 서브 포트(42)의 높이에 따라, 분사 타이밍(연료 압송의 개시)이 지연되도록 구성된 연료 분사 펌프(100)에 있어서, 저온시에는 CSD에 의하여 분사 타이밍이 앞당겨지도록 되어 있다．
이하, 상세하게 설명한다．
제1 실시예에서, 상기 CSD는 서모 엘리먼트식 CSD(47)로 되어 있다．
서모 엘리먼트식 CSD(47)는 서모 엘리먼트로서 왁스를 내장하고, 저온역에서는 수축되고 고온역에서는 팽창하는 왁스의 특성을 이용하여, 피스톤(46)의 구동 수단을 구성하고 있다．
서모 엘리먼트식 CSD(47)로부터 돌출된 피스톤 로드(204)는 피스톤(46)에 고정·설치되어 있으며, 온도에 따라 팽창·압축하는 왁스에 의하여 피스톤(46)이 변위된다. 한편, 피스톤(46)에는 그 축방향으로 평행하게 되도록 유로(85)가 마련되어 있다．
또한, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 피스톤(46)을 사이에 두고 반대측에는 복귀 스프링(48)이 마련되어 있으며, 복귀 스프링(48)은 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 신장 구동에 대항하는 바이어스를 피스톤(46)에 대하여 가하고 있다．
이 구성에 있어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)가 온도 상승을 검지하고 피스톤 로드(204)를 신장시키면, 피스톤(46)이 상기 복귀 스프링(48)을 압축하고, 복귀 스프링(48)은 그 탄발력을 증대시키게 된다．
따라서, 피스톤(46)은 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 신장력과 복귀 스프링(48)의 탄발력이 평형을 이루는 평형 위치에 정지되고, 그 위치는, 서모 엘리먼트식 CSD(47)가 검지하는 온도에 따라 정해진다．
상기 연통로(83)의 일단은 밸브실 유로(45)의 벽면에 개구(P)를 형성하고 있으며, 개구(P)는 피스톤(46)의 외주면에 의하여 개폐 가능하게 되어 있다．
이 구성에 있어서, 엔진(10)이 저온 환경하에 있으면, 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 피스톤 로드(204)를 축퇴시키기 때문에, 복귀 스프링(48)에 의하여 복원력이 가해지고 있는 피스톤(46)은 그 외주면이 개구(P)를 완전히 폐쇄하도록 구동된다. 따라서, 서브 포트(42)가 닫혀 연료가 드레인되지 않고, 연료 압송의 개시 타이밍이 지연되지 않는다．
이 상태에서 엔진(10)의 온도가 상승하면, 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 피스톤 로드(204)를 신장·구동시켜, 피스톤(46)을 도 2에 있어서의 아래 방향으로 변위시키고, 피스톤(46)의 외주면은 개구(P)를 서서히 열어, 드레인 통로(99)의 통로 면적을 서서히 증가시켜 가게 된다. 따라서, 온도 상승에 동반하여 서브 포트(42)의 열린 정도가 증대하여 연료의 드레인 양이 많아져, 연료 압송의 개시 타이밍이 서서히 지연되어 간다．
그리고 엔진(10)의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면, 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 개구(P)를 완전하게 개방하여, 서브 포트(42)를 완전하게 개방하고, 드레인 통로(99)가 완전하게 열려, 개시 타이밍은 소정의 타이밍만큼 지연되게 된다.
이와 같이, 서브 포트(42)가 완전하게 개방되는 온도역에 엔진 온도가 있는 상태를 상온시(웜 업 상태시)로 한다．또한, 상기 냉온시(냉각 상태시)는 엔진 온도가 상온시(웜 업 상태시)보다 낮은 온도역에 있는 상태를 가리킨다．
즉, 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 저온시(냉각 상태시)에는 서브 포트(42)를 닫도록 피스톤(46)을 제어하여 연료 압송의 개시 타이밍을 지연시키지 않도록 하고 있다．한편, 상온시(웜 업 상태시)에서 서모 엘리먼트식 CSD(47)는 서브 포트(42)를 열도록 제어하여 개시 타이밍을 지연시킨다．
CSD를 작동시켜 연료 분사 타이밍을 앞당기면, 연료 압실(44)로부터 드레인되는 연료가 감소한다．따라서 저온시에는 CSD의 작용에 의해 상온시에 비하여 연료 분사량이 엔진 회전수에 의하지 않고 증가한다．
이를 방지하기 위해, 연료 분사 펌프의 거버너는 저온시에 분사량을 감량시키는 제어를 행하는 구성을 하고 있다．
연료 분사 펌프에 구비하는 거버너는 액셀레이터의 열린 정도와 엔진 회전수에 근거하여 연료 분사 펌프(100) 내의 컨트롤 랙 위치를 변경하고 분사량을 변화시킨다．
도 3에 나타내는 바와 같이, 거버너는 액셀레이터의 열린 정도를 일정하게 한 조건하에서는, 엔진 회전수(펌프 회전수)와 랙 위치와의 사이의 일정한 대응 관계에 따라, 회전수에 따라 랙 위치를 제어한다．그리고 액셀레이터의 열린 정도가 커지면 랙 위치가 증량측이 되어 분사량이 증가되고, 열린 정도가 작아지면 랙 위치가 감량측으로 되어 분사량이 전체적으로 감소된다. 한편, 도 3에 있어서는, 네 가지의 서로 다른 액셀레이터의 열린 정도에 있어서의 회전수－랙 위치 변화의 그래프를 도시하고 있다．랙 위치와 분사량은 완전하게는 대응하지 않으나 (도 7 참조), 랙 위치가 증량측으로 이동하면 분사량은 증가하고, 랙 위치가 감량측으로 이동하면 분사량은 감소한다．
거버너에 있어서, 회전수에 따른 분사량 변화의 특성은 액셀레이터의 열린 정도에 따라 서로 다른 그래프를 그릴뿐만 아니라, 상세하게는 후술하는 저온시 분사 감량 제어하에 있어서도 서로 다른 그래프를 그리게 된다．바꾸어 말하면, 거버너의 제어가 저온시 분사 감량 제어하로 이행하면, 액셀레이터의 열린 정도가 상온시와 동일하더라도 실질적으로 액셀레이터의 열린 정도가 증량한 경우와 같은 상태가 된다．
여기서, 액셀레이터의 열린 정도 및 저온시 분사 감량 제어의 실행／해제를 일정하게 한 조건하에 있어서 펌프 회전수마다의 최대한의 분사를 행하기 위한 랙 위치를 최대 랙 위치로 부르기로 한다．즉, 최대 랙 위치의 조정은 전술한 액셀레이터의 열린 정도의 변경에 의하여 행해질 뿐만 아니라, 저온시 분사 감량 제어의 실행／해제에 의해서도 행해지게 되어 있다．
거버너에 있어서, 저온시 분사 감량 제어는 저온에서의 시동시·가속시에 분사량을 감량시키는 제어이다．분사량의 감량은 최대 랙 위치를 감량측으로 변위시킴으로써 행하고 있다．최대 랙 위치의 조정에 의하여 엔진 회전수에 의하지 않고 랙 위치가 감량측으로 이동하여 분사량이 감량된다．
여기서, 최대 랙 위치의 조정은 전술한 바와 같이, 기본적으로 액셀레이터의 열린 정도의 변경에 의하여 행해지나, 저온시의 시동시·가속시에 있어서는, 저온시 분사 감량 제어에 의해서도 행해지는 것으로 하고 있다．
도 4에 나타내는 바와 같이, 제1 실시예에 있어서, 상기 거버너로서, 전자 제어 거버너(2)가 연료 분사 펌프(100)에 마련되어 있다．전자 제어 거버너(2)는 컨트롤 랙의 랙 위치 변경 수단인 액츄에이터(3)와, 액츄에이터(3)를 제어하는 제어 장치(5)를 구비하고 있다．액츄에이터(3)는 당연히 전자 제어식의 액츄에이터이다．제어 장치(5)는 캠 축(4)에 마련하는 회전 센서 기어(4a)의 회전을 회전 센서(6)에 의하여 검출하고, 엔진 회전수에 따라 분사량 제어를 행하기 위해 액츄에이터(3)을 제어한다．
전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(100)에서, 저온시 분사 감량 제어는 전자 제어 거버너(2)의 제어 기구를 이용하여 실행되는 것으로 하고 있다．
그리하여 저온시 분사 감량 제어의 실행 주체이기도 한 제어 장치(5)는 저온시에는 최대 랙 위치가 감량측으로 되도록 액츄에이터(3)를 제어하여 분사량을 감량시키는 것으로 하고 있다．
연료 분사 펌프(100)에 있어서의 분사량 제어는 도 5에 나타내는 바와 같이 된다．연료 분사 펌프(100)는 서모 엘리먼트식 CSD(47)와 저온시 분사 감량 제어 가능한 전자 제어 거버너(2)를 구비하고 있다．도 5의 상세에 대해서는 후술하기로 하고, 여기에서는 개략적인 내용에 관하여 설명한다．
도 5에 나타내는 바와 같이, 저온시(냉각 상태시)에 있어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 작동시(ON 상태시)에 랙 위치는 감량측으로 변위되어 있다．한편, 상온시(웜 업 상태시)에 있어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)가 해제(OFF 상태)됨과 동시에 랙 위치는 증량측으로 변위된다. 한편, 랙 위치의 변위는 최대 랙 위치의 변위에 의하여 행해지고 있다．
즉, 연료 분사 펌프(100)에서는 저온시에 분사량이 감량된다．이는 CSD의 작용으로 의해 발생하는 분사량의 증가를 랙 위치를 감량측으로 변위시킴으로써 상쇄시키는 것을 의미한다．
그러므로, CSD 작동 상태의 분사량을 CSD 해제 상태수준으로 할 수 있다．따라서 저온하에 있어서의 시동시·가속시의 매연을 저감할 수 있다．
또한, 시동 직후의 CSD 작동 중에서도 분사량이 증량되지 않기 때문에 엔진(10)에 과부하가 걸리는 일이 없다．
또한, 이상의 작용·효과는, 서모 엘리먼트식 CSD(47)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(100)로 한정되는 것은 아니다．CSD 및 거버너의 구성은 불문하고, CSD를 구비함과 동시에 저온시 분사 감량 제어가 가능한 연료 분사 펌프면 실현되는 것이다．
여기서, CSD로서는, 전자 제어의 솔레노이드식으로 해도 된다(후술하는 솔레노이드식 액츄에이터(13))．또한, 저온시 분사 감량 제어를 실현하는 기구로서는, 랙 위치의 조정을 캠 축(4)의 회전에 따라 랙 위치를 변위시키는 메카니컬 거버너에 있어서, 거버너 레버의 회동 지점을 감량측으로 이동시키는 기구를 마련하는 것으로 해도 된다(제3 실시예)．
저온시 분사 감량 제어를 실행하는 제어 장치(5), 최대 랙 위치의 감량 제어를 랙 위치 제어용 맵 데이터에 근거하여 행하는 것으로 하고 있다．여기서, 랙 위치 제어용 맵 데이터는 제어 장치(5)의 메모리에 기억되어 있다．
도 6에 나타내는 바와 같이, 랙 위치 제어용 맵 데이터는 상온시(웜 업 상태시)의 펌프 회전수－랙 위치의 특성 데이터와 저온시(냉각 상태시)의 특성 데이터의 2종류의 데이터로 되어 있다．
그리고 상온시(웜 업 상태시)의 데이터는 CSD 해제시에 대응하고, 저온시(냉각 상태시)의 데이터는 CSD 작동시에 대응하고 있다．따라서, CSD 작동에 의한 분사량의 증대를 없애기 위해 상온시(웜 업 상태시)의 데이터는 저온시(냉각 상태시)의 데이터에 비해 최대 랙 위치가 증량측으로 되어 있다．
따라서, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(5)가 CSD의 작동·해제에 따라 작동시의 데이터와 해제시의 데이터를 절환하고 그 절환된 맵핑 데이터에 근거하여 랙 위치를 제어함으로써 CSD의 작동·해제에 관계없이 분사량을 일정하게 할 수 있다．따라서, CSD의 작동 유무에 관계 없이 동일한 출력을 얻을 수 있다．
이어서, CSD 작동／해제와 저온시 분사 감량 제어의 실행／해제의 절환 타이밍에 대하여 설명한다．
도 5에 있어서, CSD는 시각 TC에서 작동 상태에서 해제 상태로 절환되는 것이다．한편, CSD의 절환에 대응하기 위한 랙 위치의 절환은 저온시 분사 감량 제어의 실행에 의하여 시각 TR에서 행하는 것으로 하고 있다．이 절환에 의해, 저온시의 감량 위치에서 상온시의 증량 위치로 랙 위치가 절환된다．
즉, 저온시 분사 감량 제어의 실행 개시의 절환 타이밍인 시각 TR은 CSD의 절환 타이밍인 시각 TC와 동시 혹은 그보다 빨라지도록 하고 있다(도 5에서는, 시각 TR이 시각 TC보다 빠르다)．
도 8에 나타내는 바와 같이, 도 5에 나타내는 상태에서 상기 시각 TR·TC이 역전하도록 CSD 및 저온시 분사 감량 제어의 절환을 행하면, 시각 TR·TC사이의 어긋나는 시간(G) 동안에만 분사량이 일시적으로 감량된다．
이 경우에는 엔진 운전에 필요한 분사량이 확보되지 않아 엔진 운전에 지장을 초래하게 된다．
도 5에 나타내는 바와 같이, 시각 TR이 CSD가 절환 타이밍인 시각 TC와 동시 혹은 그보다 빨라지도록 함으로써, 도 8에 나타내는 분사량의 일시적 감량을 방지할 수 있다．
즉, CSD 해제에 의한 분사량의 감량에 대하여, 사전에 거버너의 최대 랙 위치를 증량으로 바꿈으로써, 일시적인 분사량의 감소(감량) 발생을 방지하여, 엔진 운전에 지장을 초래하는 일이 없도록 할 수 있다．
한편, 이상의 절환 제어에 있어서의 CSD로서는, 서모 엘리먼트식 CSD(47)가 아닌 전자 제어식 CSD(9)로 해도 된다．또한, 저온시 분사 감량 제어를 가능하게 하는 기구는, 전자 제어 거버너(2)에 구비하는 전자 제어 기구를 이용하여 구성하는 것뿐만 아니라, 메카니컬 거버너(17)에 거버너 레버의 회동 지점 위치를 이동시키는 기구를 구비하여 구성한 것으로 해도 된다．
여기서, 상기 양 기구의 절환 타이밍의 구체적 구성례에 관하여, 연료 분사 펌프(100)(제1 실시예) 및 연료 분사 펌프(200)(제2의 실시예)를 이용하여 설명한다．
먼저, 제1 실시예의 연료 분사 펌프(100)에 있어서, 양 기구의 절환 타이밍의 구성에 관하여 설명한다．연료 분사 펌프(100)는 서모 엘리먼트식 CSD(47)와 전자 제어 거버너(2)를 구비한다．
서모 엘리먼트식 CSD(47) 및 전자 제어 거버너(2)는 엔진 온도의 검출을 엔진 냉각수의 온도 검출에 의하여 행하는 것으로 하고 있다．
도 4에 나타내는 바와 같이, 엔진(10)을 통과하는 냉각수로(11)는 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 통과하도록 형성되어 있다．서모 엘리먼트식 CSD(47)는 서모 엘리먼트인 왁스가 엔진 냉각수로부터 열을 받아 압축·팽창하여 피스톤(46)을 구동한다．이와 같이 하여 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 작동·해제가 행해진다．
또한, 상기 냉각수로(11) 위에는 전자 제어 거버너(2)에서 냉각수의 온도 검출을 행하기 위한 제어용 냉각수 센서(12)가 마련되어 있다．냉각수 센서(12)는 제어 장치(5)에 접속되어 저온시 분사 감량 제어의 실행／해제 타이밍을 판별하기 위한 냉각수 온도의 검출 수단을 구성하고 있다．그리고 제어 장치(5)는 냉각수 센서(12)에 의하여 검출된 냉각수 온도에 따라 액츄에이터(3)을 구동하고, 랙 위치를 변위시켜 분사량의 증량·감량을 행한다．
냉각수로(11)의 냉각수의 흐름 방향에 있어서, 저온시 분사 감량 제어의 실행／해제에 관계되는 제어용 냉각수 센서(12)는 서모 엘리먼트식 CSD(47)보다 상류측이 되도록 배치되어 있다．
그러므로, 냉각수 온도는 냉각수 센서(12)의 검지부보다 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 서모 엘리먼트부(왁스) 쪽이 필연적으로 빨리 상승한다．따라서, 서모 엘리먼트식 CSD(47) 및 전자 제어 거버너(2)의 절환 온도를 동일한 온도로 설정해도 반드시 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제 전에 전자 제어 거버너(2)에 의하여 최대 랙 위치가 감량측으로 변위된다．
도 5에 나타내는 바와 같이, 냉각수 온도의 상승에 따라 먼저 전자 제어 거버너(2)에 있어서 최대 랙 위치가 감량측으로부터 증량측으로 절환된다．그리고 이어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)가 작동 상태로부터 해제 상태로 절환된다．
따라서 전술한 일시적인 분사량의 감소(감량) 발생의 방지가 확실해진다．
이어서, 제2의 실시예의 연료 분사 펌프(200)에 있어서의 양 기구의 절환 타이밍의 구성에 관하여 설명한다．
여기에서 먼저, 도 9를 이용하여 연료 분사 펌프(200)의 구성에 관하여 설명한다．도 9에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(200)는 전자 제어식 CSD(9)와 전자 제어 거버너(2)를 구비한다．전자 제어식 CSD(9)는 피스톤(46)의 구동 수단인 솔레노이드식 액츄에이터(13)와, 액츄에이터(13)를 구동하는 제어 장치(15)를 구비하고 있다．전자 제어 거버너(2)의 구성은 두 연료 분사 펌프(100·200)에서 동일하며, 동일한 참조 부호로 하고 있다．여기서, 제어 장치(15)는 제어 장치(5) 대신에 전자 제어식 CSD(9) 및 전자 제어 거버너(2)의 제어 수단을 겸하는 것이다．
도 9에 나타내는 바와 같이, 전자 제어식 CSD(9)를 구비함과 동시에 저온시 분사 감량 제어를 가능하게 하는 전자 제어 거버너(2)는 전자 제어식 CSD(9)의 제어와 저온시 분사 감량 제어에 있어서, 엔진 온도의 검출 수단인 냉각수 센서(12)도 겸하는 구성으로 하고 있다．
그리고 전자 제어식 CSD(9)의 제어 및 저온시 분사 감량 제어는 모두 1 개의 냉각수 센서(12)에 의한 냉각수 온도 검출에 근거하여 실행된다．
따라서, 도 10에 나타내는 바와 같이, 전자 제어식 CSD(9)에 있어서의 작동·해제의 절환과, 전자 제어 거버너(2)에 있어서의 분사량의 감량으로부터 증량으로의 절환 타이밍을 거의 일치시킬 수 있다．
한편, 전자 제어식 CSD(9)의 제어 및 저온시 분사 감량 제어를 동일한 냉각수 센서(12)의 수온 검출에 근거하여 실행하는 구성은 전자 제어 거버너(2) 대신에 메카니컬 거버너(17)를 구비하는 연료 분사 펌프(300)(제3 실시예)에도 적용되고 있다．
이 경우에 있어서도, 전자 제어식 CSD(9) 및 메카니컬 거버너(17)에 구비하는 거버너 레버의 회동 지점 이동 기구(자세한 것은 후술)를 1 개의 냉각수 센서(12)에 의한 냉각수 온도 검출에 근거하여 제어 가능하다．그리고 전자 제어식 CSD(9)에 있어서의 작동·해제의 절환과, 메카니컬 거버너(17)에 있어서 분사량의 감량으로부터 증량으로의 절환에서 타이밍을 거의 일치시킬 수 있다．
이어서, 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프에 있어서의 엔진 회전수 제어에 관하여 설명한다．
전자 제어 거버너(2)는 연료 분사 펌프(100·200)에 구비되어 있으나 회전수 제어에 관해서는 CSD의 구성에 관계가 없기 때문에 여기에서는 연료 분사 펌프(100)을 이용하여 설명한다. 한편, 양 펌프(100·200) 사이에서는, 전술한 CSD 및 랙 위치가 절환 타이밍이 서로 다르기 때문에 회전수 제어에 있어도 타이밍의 상위가 생긴다．
CSD를 해제한 순간에는 동일 랙 위치에서의 분사량이 감소하기 때문에 엔진 회전수가 저하된다．
도 11에는 회전수 제어로서 평상시 일정 회전 제어를 행하고 있는 경우의 회전수 변동을 나타내고 있으며, 시각 TR에 있어서, 전자 제어 거버너(2)의 최대 랙 위치 절환이 행해지고, 시각 TC에 있어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제가 행해지고 있다．
최대 랙 위치의 절환에 의하여 랙 위치의 변위역이 변경되어, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제에 의한 분사량의 감량을 랙 위치의 증량측으로의 변위에 의하여 보충하는 것이 가능해진다．
그리고 일정 회전 제어를 행하고 있는 경우, 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 해제한 시점에서는 엔진 회전수가 일시적으로 저하되나 서모 엘리먼트식 CSD(47) 해제에 의한 분사량의 감량이 랙 위치의 증량측으로의 변위에 의하여 보충되어 엔진 회전수가 복귀된다．
회전수의 저하 후, 다시 상승하여 원래의 회전수로 안정되기 때문에 통상의 아이들 업 제어의 경우와 달리 엔진(10)을 구동원으로 하는 장치의 조작자에 위화감을 주게 된다．
한편, 도 12에는 회전수 제어로서 난기 운전중에는 드룹 제어를 행하고 있는 경우의 회전수 변동을 나타내고 있으며, 시각 TR에 있어서, 전자 제어 거버너(2)의 최대 랙 위치 절환이 행해지고, 시각 TC에 있어서, 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제가 행해지고 있다．
최대 랙 위치의 절환에 의하여 랙 위치의 변위역이 변경되어 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제에 의한 분사량의 감량을 랙 위치의 증량측으로의 변위에 의하여 보충하는 것이 가능해진다．
그리고 드룹 제어를 행하고 있는 경우, 서모 엘리먼트식 CSD(47)를 해제한 시점에서 엔진 회전수가 저하되나, 랙 위치의 변위에 의하여 분사량이 보충되면 엔진 회전수의 저하가 정지되어 그 후는 정(定)회전수로 회전한다．
한편, CSD 해제 후의 엔진 회전수의 낙하를 예상하여 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 해제 전에는 목표 회전수보다 약간 높은 회전수로 엔진(10)을 구동시키고 있다．
회전수 저하 후, 그 회전수로 안정되므로 아이들 업 제어의 경우와 마찬가지이고, 상기 엔진(10)을 구동원으로 하는 기계의 조작자에게 위화감을 주는 일이 없다．
또한, 제어 장치(5)는 서모 엘리먼트식 CSD(47)의 작동 해제 후까지는 드룹 제어로 하면서 그 후 일정 회전 제어로 절환을 행한다．
도 12에 있어서, 시각 TM에서 드룹 제어가 일정 회전 제어로 변환되어 있다．
그리고 난기운전 동안에는 드룹 제어로 하고, 난기 운전 완료 후에 일정 회전 제어로 절환함으로써, 부하가 걸려도 엔진 회전수가 일정하게 되어, 양호한 작업성을 얻을 수 있다．
이어서, 제3 실시예의 연료 분사 펌프(300)에 있어서 최대 랙 위치의 절환 기구에 관하여 설명한다．
도 13에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(300)는 전자 제어식 CSD(9)과 메카니컬 거버너(17)를 구비한다．전자 제어식 CSD(9)의 구성은 연료 분사 펌프(100·200)과 동일하며, 동일한 참조 부호로 하고 있다. 한편, 전자 제어식 CSD(9)에는 상기 제어 장치(5·15)를 대신하여, 후술하는 다단 솔레노이드(20)도 제어 가능하게 하는 제어 장치(25)가 구비되어 있다．
한편, 메카니컬 거버너(17)는 캠 축(4)의 가감 속도에 연동하여 회동하는 거버너 레버(18)와, 액셀레이터의 열린 정도에 따라 회동하는 컨트롤 레버(19)를 구비하고, 엔진 회전수에 따라 분사량의 자동 조절이 기계적으로 행해지도록 되어 있다．여기서, 거버너 레버(18)의 회동 지점은 거버너 케이싱에는 고정되어 있지 않고, 컨트롤 레버(19)의 회동에 의하여 랙 위치의 증량측에서 감량측까지 이동한다. 회동 지점 위치에 따라 거버너 레버(18)의 일단에 연결되는 컨트롤 랙의 이동 가능 범위가 다른 것이 되고 있으며, 즉, 최대 랙 위치가 다른 것으로 되어 있다．
이에 더해, 메카니컬 거버너(17)에는 저온시 분사 감량 제어를 가능하게 하는 기구로서, 거버너 레버(18)의 회동 지점 위치를 감량측으로 회동시키기 위한 전자 제어식 액츄에이터가 구비되어 있다．액츄에이터는 다단 솔레노이드(20)로 구성되며, 통상 위치와, 감량 위치, 엔진 정지 위치를 구비하고 있다．
전자 제어식 CSD(9)에 구비하는 제어 수단(25)는 다단 솔레노이드(20) 및 전자 제어식 CSD(9)의 액츄에이터(13)를 제어한다．
한편, 제어 장치(25)에는 엔진 냉각수의 온도를 검출하는 냉각수 센서(12)가 접속되어 있다．그리고 제어 장치(25)는 냉각수 온도의 검출에 근거하여 전자 제어식 CSD(9)의 해제와 최대 랙 위치의 변위에 의한 분사량의 감량을 동시에 행하도록 하고 있다．
이는, 도 10에 나타내는 전자 제어식 CSD(9)와 전자 제어 거버너(2)를 구비하는 연료 분사 펌프(200)의 경우에 있어서의 절환 제어와 동일한 타이밍에 행해지는 것이다．
상기와 같이, 메카니컬 거버너(17)에 있어서, 거버너 레버(18)의 회동 지점을 이동시키는 수단을 다단 솔레노이드(20)로 구성함으로써, 첫째, CSD 작동에 의해 분사량이 증량하는 경우에 거버너 레버(18)의 회동 지점을 감량측으로 이동시킴으로써 최대 랙 위치를 감량측으로 변위시켜 분사량의 증대를 상쇄시킬 수 있고, 둘째, 다단 솔레노이드이기 때문에 빠르게 거버너 레버(18)를 엔진 정지 상태가 되는 회동 위치까지 회동시킬 수 있다．
즉, 거버너 레버(18)을 회동시키는 수단을 다단 솔레노이드(20)로 구성함으로써 분사량의 감량 수단으로서도, 또한, 엔진의 정지 상태시에 연료 분사를 하지 않도록 하기 위한 수단으로서도 이용할 수 있게 되었다．따라서, 거버너의 스페이스 절약화가 실현된다．
이어서, 소정 조건하에서 CSD의 작동을 해제하는 구성으로 한 연료 분사 펌프(400·500)에 관하여 설명한다．
제4 및 제5 실시예인 연료 분사 펌프(400·500)는 전자 제어식 CSD(9)를 구비하는 연료 분사 펌프에 해제 기구를 추가한 것으로 되어 있다．
여기서, 전자 제어식 CSD(9)는 연료 분사 펌프(200·300)에 구비되어 있으나, 거버너의 구성은 불문하므로, 여기에서는 연료 분사 펌프(200)을 이용하여 설명을 행한다．
먼저, 도 14를 이용하여, 제4 실시예인 연료 분사 펌프(400)의 구성에 관하여 설명한다．
도 14에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(400)에는 연료 분사 펌프(200)의 구성에 더하여 타이머(22)가 구비되어 있다．타이머(22)는 제어 장치(15)에 접속되어 있다．
타이머(22)는 저온 시동시작과 동시에 시간 카운트를 시작하고, 소정 시간이 경과하면 제어 장치(15)에 CSD 해제 신호를 송신한다．CSD 해제 신호를 받은 제어 장치(15)는 액츄에이터(13)를 CSD 해제 위치로 구동시킨다．
도 15에 나타내는 바와 같이, 냉각수 온도가 CSD 해제 온도(F)에 도달하여 있지 않으나, 소정 시간이 경과(저온시동 후에 CSD 해제시각 TL에 도달)하면 CSD의 해제가 행해진다．
한편, 도 16에 나타내는 바와 같이, 소정 시간의 경과 전에 냉각수 온도가 CSD 해제 온도(F)에 도달하면, 상기 연료 분사 펌프(200)의 경우와 마찬가지로 타이머(22)의 작동에 관계 없이 CSD의 해제가 행해진다．
상기와 같이, 냉각수온 감지의 전자 제어식 CSD(9)를 구비하는 연료 분사 펌프(400)에서는, 저온시동 후 냉각수 온도가 소정의 온도(CSD 해제 온도)까지 도달하지 않아도 일정 시간이 경과하면 (저온시동 후에 CSD 해제시각 TL에 도달하면) CSD가 해제된다．
따라서, 냉각수 센서(12)나 하네스의 이상 등으로 냉각수 온도를 제어 장치(5)가 검지할 수 없거나 냉각수 펌프의 이상 등으로 냉각수의 온도 상승시간이 상당히 길어지는 경우에도 CSD의 해제가 확실하게 행해진다．즉, 안전장치 기능을 구비하는 구성으로 할 수 있다．
이어서, 도 17을 이용하여 제5 실시예인 연료 분사 펌프(500)의 구성에 관하여 설명한다．
도 17에 나타내는 바와 같이, 연료 분사 펌프(500)에는 상기 연료 분사 펌프(200)의 구성에 더하여 클러치(23)의 접속 유무를 검출하는 클러치 상태 검출 센서(24)가 구비되어 있다．클러치 상태 검출 센서(24)는 제어 장치(15)에 접속되어 있다. 또한, 클러치(23)는 엔진(10)에 의해 구동되는 미도시한 작업기로의 동력 전달용의 클러치이다．
클러치 상태 검출 센서(24)는 클러치(23)의 접속 유무를 검출하고 상기 접속 검출에 관련되는 클러치 신호를 제어 장치(15)를 향하여 송신한다．제어 장치(15)는 접속 상태(ON 상태)를 나타내는 클러치 신호를 받으면, 액츄에이터(13)를 CSD 해제 위치로 구동시킨다．
도 18에 나타내는 바와 같이, 냉각수 온도가 CSD 해제 온도(F)에 도달하고 있지 않으나 접속 상태(ON 상태)를 나타내는 클러치 신호를 받으면 제어 장치(15)는 CSD를 해제한다．
한편, 도 19에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(15)가 접속 상태(ON 상태)를 나타내는 클러치 신호를 받기 전에 냉각수 온도가 CSD 해제 온도(F)에 도달하면 상기 연료 분사 펌프(200)의 경우와 마찬가지로 클러치 신호에 관계 없이 CSD의 해제가 행해진다．
상기와 같이, 냉각수온 감지의 전자 제어식 CSD(9)를 구비하는 연료 분사 펌프(500)에서는 저온시동 후, 냉각수 온도가 소정의 온도(CSD 해제 온도)에 도달하지 않아도 작업기의 클러치 접속 상태가 검출되면 CSD가 해제된다．
따라서, 작업기의 구동에 의한 엔진(10)의 부하 발생을 예측하고, 마찬가지로 부하 발생원인 CSD를 해제하여 엔진(10)에 과부하가 걸리지 않도록 할 수 있다.
디젤 엔진에 적용되는 연료 분사 펌프로서 적합하다．

Claims (10)

  1. 플런저 배럴에 마련된 오버플로우(overflow:溢流)용 서브 포트를 피스톤으로 개폐하는 것에 의하여, 저온시에 분사 타이밍을 앞당기는 저온시동 기구를 구비한 연료 분사 펌프에 있어서, 거버너가 저온 시동시에 분사량을 감량시키는 저온시 분사 감량 제어를 행하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  2. 제 1항에 있어서,
    저온시동용의 감량 분사로부터 상온용의 정규 분사로 절환하는 타이밍을, 상기 저온시동 기구를 해제하는 타이밍과 동시 혹은 그보다 빨리하도록 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 거버너는 저온시 분사 감량 제어를 위한 전자 제어식 액츄에이터를 구비하고, 상기 저온시동 기구의 작동／해제의 절환 및 거버너의 저온 분사 감량 제어의 실행／해제의 절환을, 엔진 냉각수온의 검출에 의하여 행하도록 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 저온시동 기구를 엔진 냉각수온 감지의 서모 엘리먼트식으로 하고, 상 기 거버너의 엔진 냉각수온의 검출 센서를, 엔진 냉각수의 흐름에 있어서, 상기 저온시동 기구의 서모 엘리먼트부보다 상류측에 배치한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 저온시동 기구를 전자 제어식으로 하고, 1개의 냉각수온 센서의 온도 검출에 근거하여, 상기 전자 제어식 저온시동 기구의 작동／해제와 상기 거버너의 저온 시동시 분사 감량 제어의 실행／해제가 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 거버너를 전자 제어식으로 하고, 상기 저온시동 기구의 작동 중 및 작동 해제 후 일정 기간까지를 드룹 제어로 하고, 저온시동 기구 해제시에 일정 회전 제어로 하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 거버너를 전자 제어식으로 하고, 거버너의 최대 랙 위치 제어용 맵 데이터로서, 저온시동 기구의 작동시용 및 해제시용의 2종류의 데이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 거버너를 메카니컬 거버너로 하고, 이 메카니컬 거버너의 거버너 레버의 회동 지점을 감량측·증량측으로 이동시키는 수단을 다단 솔레노이드에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  9. 저온시에 분사 타이밍을 앞당기는 저온시동 기구를 구비하는 연료 분사 펌프로서, 상기 저온시동 기구를 엔진 냉각수온 감지의 전자 제어식으로 하고, 저온시동 후, 냉각수온이 미리 결정된 온도까지 도달하지 않아도, 일정 시간이 경과하면, 저온시동 기구의 작동을 해제하도록 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
  10. 저온시에 분사 타이밍을 앞당기는 저온시동 기구를 구비하는 연료 분사 펌프로서, 상기 저온시동 기구를 엔진 냉각수온 감지의 전자 제어식으로 하고, 저온시동 직후에 작업기의 클러치가 들어간 경우, 그 신호를 검지하여 저온시동 기구의 작동을 해제하도록 한 것을 특징으로 하는 연료 분사 펌프．
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