(57)【要約】【課題】  従来のブーストコンペンセータは、その構造が複雑であるとともに、その構成が大掛かりなものとなり、多くのスペースを必要としてしまう。そして、配管などの必要があり、部品点数も増大して、製造コストが大きくなる。また、過給機のない機関に流用することができず、部品の共通化を図ることができない等の課題がある。【解決手段】  ディーゼルエンジンのガバナ装置１において、テンションレバー３に当接するＦＯリミッタ１５内に作動油を封入した油室３１を設け、テンションレバー３に当接する当接体２６を該油室３１内に配設し、該当接体２６にダンパー機能を付加する。さらに、当接体２６にピストン２５を装着するとともに、該ピストン２５の外周にスリット３４を設けて前記油室３１内に配設する。【選択図】  図２
2006170030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン出力を調節するコントロール軸と一体的に回動するコントロールレバーにガバナスプリングを介して接続されたテンションレバーと、該テンションレバーに装着され燃料噴射ポンプのラック位置を調節するガバナレバーとを有するディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、
テンションレバーに当接する燃料制限具内に作動油を封入した油室を設け、テンションレバーに当接する当接体を該油室内に配設し、該当接体にダンパー機能を付加したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項２】
前記当接体にピストンを装着するとともに、該ピストン外周にスリットを設けて前記油室内に配設したことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【請求項３】
エンジン出力を調節するコントロール軸と一体的に回動するコントロールレバーにガバナスプリングを介して接続されたテンションレバーと、該テンションレバーに装着され燃料噴射ポンプのラック位置を調節するガバナレバーとを有するディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、
テンションレバーに当接摺動する燃料制限具を設け、
気圧室にエンジンの吸気圧を導入し、外気圧との差により変形する隔壁に摺動体を接続し、該摺動体により該燃料制限具の摺動量を制限することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、過給機付き機関では、加速時黒煙を抑制するため、給気量に応じて燃料供給量を補正するブーストコンペンセータ機構により、吸気圧が低いときに噴射量を減量する構成は知られている。
そして、ブーストコンペンセータ機構よりも簡便な構成により、燃料噴射量の補正を行うことを目的としたものとして、ガバナスリーブの急激な作動を抑制すべく、ダンパーを用いるものが知られている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平８−３３４０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のブーストコンペンセータは、その構造が複雑であるとともに、大掛かりなものとなってしまう。ブーストコンペンセータ機構を取り付ける場合には、燃料噴射装置が大きくなってしまい、エンジン周りのレイアウトにおいて多くの制限を与えてしまう。そして、配管などの必要があり、部品点数も増大して、製造コストが大きくなる。また、過給機のない機関に流用することができず、部品の共通化を図ることができない等の課題がある。
さらに、特許文献１に記載の技術においては、単にガバナスリーブの急激な移動を抑制するのみである。吸気圧に対応した構成とすることはできない。また、油が多く存在する空間に開放された構成をとっており、精度のよい燃料噴射量の補正を行うことは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載のごとく、エンジン出力を調節するコントロール軸と一体的に回動するコントロールレバーにガバナスプリングを介して接続されたテンションレバーと、該テンションレバーに装着され燃料噴射ポンプのラック位置を調節するガバナレバーとを有するディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、テンションレバーに当接する燃料制限具内に作動油を封入した油室を設け、テンションレバーに当接する当接体を該油室内に配設し、該当接体にダンパー機能を付加する。
【０００５】
請求項２に記載のごとく、当接体にピストンを装着するとともに、該ピストン外周にスリットを設けて前記油室内に配設する。
【０００６】
請求項３に記載のごとく、エンジン出力を調節するコントロール軸と一体的に回動するコントロールレバーにガバナスプリングを介して接続されたテンションレバーと、該テンションレバーに装着され燃料噴射ポンプのラック位置を調節するガバナレバーとを有するディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、テンションレバーに当接摺動する燃料制限具を設け、気圧室にエンジンの吸気圧を導入し、外気圧との差により変形する隔壁に摺動体を接続し、該摺動体により該燃料制限具の摺動量を制限する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載のごとく、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を構成するので、
加速操作のためアクセル操作を行った際に、燃料制限具の摺動可能量分の作動速度を遅くすることができ、その分だけ燃料噴射量を抑制することができ、加速時黒煙を低減することができる。そして、過給機のある機関および無い機関の、いずれの機関にも適用可能である。また、部品点数を少なくでき、燃料制限機構部の小型化が可能であり、燃料噴射装置全体のサイズダウンも可能となる。製造にかかるコストも低減できる。
【０００８】
請求項２に記載のごとく、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を構成するので、
スリットの形状などにより燃料制限具におけるダンパー機構の作動速度を変更でき、燃料制限の最適化を図ることができる。
【０００９】
請求項３に記載のごとく、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を構成するので、
ブーストコンペンセータと同様の機能を、より少ない部品点数、より低コストで実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
ガバナ装置において、テンションレバーに当接して燃料供給量の制限を行う部材の挙動により吸気圧に応じた燃料噴射を行う。
【実施例１】
【００１１】
ガバナ装置１の全体構成について、図を用いて説明する。
図１はガバナ装置の構成を示す模式図である。
燃料噴射ポンプによる燃料噴射量は、主にコントロール軸１２の回動量により制御される。ガバナ装置はコントロール軸１２と燃料噴射ポンプとの間に介在して、燃料噴射量をエンジンの回転数等に応じて調節する。
ガバナ装置は、ガバナウェイト８、ガバナスリーブ９、ガバナレバーアッセンブリ２０により構成されている。ガバナレバーアッセンブリ２０は、テンションレバー３と、ガバナレバー７とにより構成されている。テンションレバー３およびガバナレバー７は、第一回動軸４に枢支されている。
テンションレバー３は三又形状に構成されており、端部はそれぞれ前方（図１紙面右側）、下方、上方の３方向に延出している。テンションレバー３の前端にはガバナスプリング１０を介してコントロールレバー１１が接続されており、上端は燃料制限具であるＦＯリミッタ１５に当接する構成となっている。
そして、テンションレバー３の下部において、テンションレバー３とガバナレバー７との間にはアングライヒ調節機構１３が配設されいる。さらに、テンションレバー３の下部には始動増量バネ１４が装着されており、テンションレバー３とガバナレバー７間が開く方向にガバナレバー７の下部を付勢している。
ガバナレバー７の上部にはリンク６の後端が接続されており、このリンク６によりコントロールラックが操作され、燃料の噴射量の制御を行う。下部にはガバナスリーブ９が当接しており、エンジンの回転数に応じてガバナレバー７に当接して燃料噴射量を調節する。
【００１２】
図１において、コントロール軸１２が、紙面に対して時計回りに回動されると、コントロールレバー１１に接続したガバナスプリング１０を介してテンションレバー３が反時計方回り方向に回動し、これに伴いガバナレバー７も反時計回りに傾動される。そして、ガバナレバー７がリンク６を後方（図１紙面左側）に移動させる。これにより、エンジンに供給する燃料量を増大させる。
エンジン回転数が増大すると、遠心力によりガバナウェイト８がガバナスリーブ９を押し出し、ガバナレバー７を時計回り方向に押す。そして、リンク６が前方に移動し、エンジンへの燃料供給量が減少する。逆に、エンジン回転数が減少すると、エンジンへの燃料供給量を増大させる。
なお、テンションレバー３およびコントロール軸１２は図示しないガバナ装置１のケーシングに枢支されるものであり、テンションレバー３に当接するＦＯリミッタ１５もケーシングに装着固定される。
【００１３】
次に、燃料制限具であるＦＯリミッタ１５の構成について説明する。
図２はＦＯリミッタの構成を示す側面断面図であり、図２（ａ）はテンションレバーが渡設していない状態を示す図であり、図２（ｂ）はテンションレバーの当接状態を示す図である。
ＦＯリミッタ１５はテンションレバー３に当接して、テンションレバー３の挙動を制限する。図２に示すＦＯリミッタ１５はダンパー機構を有するものであり、これにより、テンションレバー３の急激な挙動に制限をかける。
ＦＯリミッタ１５において、円筒状のケース２１内に油室３１が設けられるとともに、一端側にはピストン２５を装着した当接体２６が内装され、他端側にはストッパ２３が装着されている。ピストン２５は油室３１内に配設され、ピストン２５の側面にはスリット３４が設けられ、ピストン２５とケース２１との隙間およびスリット３４により油室３１内のオイルがピストン２５の前後に移動し、流動抵抗を発生させる。これにより、当接体２６がテンションレバー３により摺動する場合の抵抗を発生させて、テンションレバー３の急激な回動を規制する。なお、ケース２１内において当接体２６にはバネ２２が装着され、当接体２６を前方（図２紙面右側）に付勢している。ピストン２５の外周にスリット３４を設けて、当接体２６摺動時における流動抵抗の調節可能であり、ＦＯリミッタ１５による燃料供給量補正を精度よく行うことができる。
ＦＯリミッタ１５の後部にはストッパ２３が装着されており、ストッパ２３はロックナット２４により位置調整され、固定される。ケース２１内でストッパ２３が当接体２６の後端に当接することにより、当接体２６の後方への摺動量が決定される。
なお、ＦＯリミッタ１５には、ケース２１の前後端にシール部材３２・３３が配設されてオイル漏れを防止する。
【００１４】
次に、従来構成と本実施例との比較結果について説明する。
エンジンを回転数ｎ１からｎ２に急激に変化させた場合における黒煙発生状況およびＦＯリミッタのリフト量（摺動量）について比較した。
図３はＦＯリミッタを用いた場合と従来構成の場合とにおける黒煙発生状況を示す図であり、図４はエンジン回転数とラック位置との関係を示す図である。
線Ｓａ１は従来構成における黒煙発生状況の時間変化を示し、破線Ｓｂ１は本実施例における黒煙発生状況の時間変化を示す。
線Ｓａ２は従来構成におけるＦＯリミッタのリフト量の変化を示し、破線Ｓｂ１は本実施例におけるＦＯリミッタ１５のリフト量を示す。
線Ｒはエンジン回転数と時間の関係を示す。
そして、線Ｌａは従来構成におけるラックとエンジン回転数を示し、破線Ｌｂは本実施例におけるラックとエンジン回転数を示す。
【００１５】
図３に示すごとく、黒煙発生状況において、エンジンを回転数ｎ１からｎ２に変化させた場合に、従来構成においては線Ｓａ１に示すごとく黒煙発生量が急激に増加した。しかし、本実施例においては線Ｓｂ１に示すごとく黒煙の発生量が急激に増加することはなく、従来構成に比べ、黒煙発生量が減少したことがわかる。
そして、ＦＯリミッタのリフト量と比較すると、従来構成においては、線Ｓａ２に示すごとく、急激に増大している。しかし、本実施例においてはＦＯリミッタ１５のリフト量が徐々に増大している。ＦＯリミッタ１５のリフト量の増大をダンパー機構により遅延させる。
テンションレバー３がＦＯリミッタ１５に当接した状態で回動することにより、ＦＯリミッタ１５における流動抵抗を受ける。そして、テンションレバー３に接続したガバナレバー７の挙動に影響を与え、リンク６を介して接続する燃料噴射ポンプのラック位置の変化に影響を与える。コントロールレバー１１の回動に対して、ラック位置の応答が遅延される。これにより、本実施例においては、エンジン回転数ｎ１からｎ２への変動時に、ラック位置は図４の破線Ｌｂに表される挙動を示す。
従来構成においては、エンジン回転数ｎ１からｎ２に変わる場合に、図４の点Ｐａから点Ｐｃに線Ｌａ上を移動する。本実施例においては、図４の点Ｐｂから点Ｐｃに破線Ｌｂ上を移動する。従来構成においては、点Ｐａにおけるラック位置より、エンジン回転数が増大しても一定となっている。このため、従来構成においては低下回転域においては燃料供給量に対して吸気量が過少になりやすい。
しかし、本実施例においては点Ｐｂにおけるラック位置より徐々に増大していく。このため、低回転域においては燃料が少なく、吸気量に対して燃料供給量が過剰になりにくく、黒煙の発生を抑制できる。
本実施例においては、ＦＯリミッタ１５によりエンジン始動時等のエンジンの低速回転域における燃料供給量を減少させる。これにより、シリンダ内に導入される酸素量に対して過剰に燃料が導入されることを抑制し、黒煙の発生を抑制する。
すなわち、本実施例のごとく、テンションレバー３の回動速度を、ダンパー機構を有するＦＯリミッタ１５により制限することにより、黒煙の発生が低減される。加速のためにアクセルを操作する際に、加速時黒煙を低減することができる。また、このようなＦＯリミッタ１５は、過給機の有無に関係なくディーゼル機関に利用できる。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の第２実施例について説明する。
図５は第２実施例のＦＯリミッタを示す側面一部断面図であり、図５（ａ）は吸気圧が低い状態における第２実施例のＦＯリミッタを示す図であり、図５（ｂ）は吸気圧が高い状態における第２実施例のＦＯリミッタを示す図である。
図５に示すＦＯリミッタも、第一実施例と同様に、テンションレバー３に当接して、テンションレバー３の回動を規制する構成となっている。第２実施例に示すＦＯリミッタは、気圧室３６を有しており、吸気圧に応じてスライドピン４１を摺動させて当接体２６の位置を変化させる構成となっている。
ＦＯリミッタは、当接体２６と、摺動体で当接体２６の摺動量を調節するスライドピン４１と気圧室３６とにより構成されている。当接体２６は先端がテンションレバー３に当接するものであり、中途部にピストン２５を構成しており、後端部にはバネ２２が装着されてテンションレバー３側に付勢されている。そして、ケース２１内において摺動自在に保持される。ケース２１の後部には、スライドピン４１が摺動自在に挿嵌されており、スライドピン４１の側面にはケース２１に保持されたシール部材３５が接している。スライドピン４１の後部には、気圧室３６内に位置しており、後端には気圧室３６の隔壁であるゴムベローズ３７が取り付けられている。
【００１７】
ゴムベローズ３７は気圧室３６内に配設される隔壁であり、気圧室３６における気圧差により変形する。ゴムベローズ３７は気圧室３６内を２分する。気圧室３６において、２分された一方には導入管３９が接続しており、他方には気圧室３６に設けた連通孔４２により外気圧に維持される。導入管３９はエンジンの吸気側に接続されており、エンジンの導入管３９が接続する側の気圧室３６が吸気圧になるように構成されている。なお、導入管３９接続側の気圧室３６はケース２１の当接体２６摺動部に接続する経路において、シール部材３５により機密性が保たれる。
そして、気圧室３６の後部にストッパ２３が装着されており、ストッパ２３には戻しバネ３８が装着されている。戻しバネ３８は気圧室３６内壁とスライドピン４１の後端の間に位置し、スライドピン４１を当接体２６側に付勢している。
【００１８】
図５（ａ）に示すように、吸気圧が低い場合には、戻しバネ３８の付勢力によりスライドピン４１が前方に摺動しており、当接体２６の後方への摺動量が小さくなる。
そして、図５（ｂ）に示すように、吸気圧が高い場合には、ゴムベローズ３７が受ける圧力が戻しバネ３８の付勢力に打ち勝ち、スライドピン４１が後方に摺動する。これにより、当接体２６の後方への摺動量が大きくなる。
すなわち、吸気圧が低い場合には、当接体２６の摺動可能距離が少なく、吸気圧が高い場合には当接体２６の摺動可能距離が大きくなる。これにより、吸気圧が低い場合には、テンションレバー３の回動を制限する量が多く、吸気圧が高い場合にはテンションレバー３の回動を制限する量が少なくなる。
吸気圧が低い場合に、テンションレバー３の回動を制限することにより、エンジンに導入される空気量が少ない場合には燃料供給量を減少させて黒煙を抑制でき、吸気圧が十分にある場合には、十分な燃料を供給してエンジンを駆動することができる。吸気圧に応じて燃料の制限を行うので、エンジン始動時などにおける黒煙の発生を抑制するとともに、十分な吸気圧が発生している場合には、エンジンの低速回転域においても十分な出力をえることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ガバナ装置の構成を示す模式図。
【図２】ＦＯリミッタの構成を示す側面断面図。
【図３】ＦＯリミッタを用いた場合と従来構成の場合とにおける黒煙発生状況を示す図。
【図４】エンジン回転数とラック位置との関係を示す図。
【図５】第２実施例のＦＯリミッタを示す側面一部断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１    ガバナ装置
３    テンションレバー
４    第一回動軸
７    ガバナレバー
８    ガバナウェイト
９    ガバナスリーブ
１５  ＦＯリミッタ
２１  ケース
２２  バネ
２３  ストッパ
２４  ロックナット
２５  ピストン
２６  当接体
３１  油室
３２・３３  シール部材
３４  スリット
【図１】
2006170030.tif 000003
【図２】
2006170030.tif 000004
【図３】
2006170030.tif 000005
【図４】
2006170030.tif 000006
【図５】
2006170030.tif 000007