JPS6030449Y2 - 過給機付デイ−ゼルエンジンの過給圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、過給機付ディーゼルエンジンにおいてそのエ
ミッション対策を行うための過給圧制御装置に関するも
のである。

従来より、吸気を過給する過給機を備え、吸気の充填効
率を高めて燃費性能や出力性能等を向上し得るようにし
た過給機付ディーゼルエンジンはよく知られている。

このような過給機付ディーゼルエンジンにおいては、通
常、過給機をエンジンの運転中は常時作動させて、エン
ジンの負荷や回転数の変動に関係なく一律に吸気過給を
行うようになされており、したがってエンジンの低負荷
運転領域ではその燃焼圧力が高くなるいう傾向がある。

ところで、このような過給機付ディーゼルエンジンにお
いて、エミッション性能の向上を図るべく、エンジンの
所定以下の低負荷運転時、燃料噴射ポンプの燃料室内の
燃料をリリーフ通路を介して逃がし、燃料室内の圧力を
低下させて燃料噴射時期を遅らせる噴射時期制御装置を
設けた場合、上記エンジンの低負荷運転時の燃焼圧力の
増大により、噴射時期制御装置によるエミッション性能
の向上機能が充分に発揮されないという憾みがあった。

そこで、このようなエンジンの低負荷運転時には過給機
による吸気の過給圧を低減させるばべく、エンジンの負
荷を検出する負荷センサを設け、該負荷センサ検出信号
に基づいて過給圧制御機構により過給圧を低減させるよ
うにすることが考えられる。

しかし、その場合、高価な負荷センサを要するため、コ
スト高となり、また部品点数が増大して制御機構も複雑
になるという問題が生じる。

また、従来、吸気通路に絞弁を設け、負荷に応じて該絞
弁を制御するもの（実開昭５３−７７２１４号）も提案
されているが、このような構造では、構成が複雑になる
ともをに、燃料噴射時期を遅らせるタイミングと絞弁を
開閉するタイミングとをうまく調整させる必要が生じる
。

本考案はかかる諸点に鑑みてなされたものであり、上記
した燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置のリリーフ通路
内に生じる燃料圧力を利用して過給圧制御機構を駆動す
るようにすることにより、高価な負荷センサを用いずに
安価にかつ簡単な構造でもってエンジンの低負荷運転時
の吸気過給圧を低減することができるようにした過給機
付ディーゼルエンジンの過給圧制御装置を提供せもとす
るものである。

すなわち、本考案は、燃料噴射ポンプの燃料室内の圧力
に応じて燃料噴射時期を制御するとともに、エンジンの
所定以下の軽負荷時、上記燃料室内の燃料をリリーフ通
路を介して逃がし、燃料室内の圧力を低下させて燃料噴
射時期を遅らせる噴射時期制御装置を有する過給機付デ
ィーゼルエンジンにおいて、吸気の過給圧を制御する過
給圧制御機構と、上記燃料噴射ポンプのＩＪ ＩＪ−フ
通路の圧力変化により作動する圧力応動部材とを連結し
、リリーフ通路内の圧力が所定以上にある時、吸気の過
給圧を低減させるように構成したことを特徴とするもの
である。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図において、１はディーゼルエンジン（図示せず）
の吸気通路、２は排気通路であって、上記吸気通路１に
はブロワ３が配設され、また上記排気通路２には上記ブ
ロワ３に軸４を介して一体連結されたタービン５が配設
されており、エンジンの排気ガス流でタービン５を回転
させ、該タービン５の回転によりブロワ３を回転せしめ
て吸気を過給するようにしたターボ過給機６が構成され
ている。

また、上記排気通路２には過給機６のタービン５をバイ
パス通路７が設けられ、該バイパス通路７の途中にはバ
イパス通路７を開閉制御する制御バルブ８が配設され、
該制御バルブ８の弁軸８ａには回動レバー９およびロッ
ド１０を介して２段型の圧力応動装置１１が連結されて
いる。

該圧力応動装置１１は、ハウジング１２内に、各々ダイ
ヤフラムよりなる第１および第２圧力応動部材１３．１
４によって画成された大気圧室１５、吸気圧室１６およ
び燃料圧室１７の３室および大気圧室１５内に設けられ
たスプリング１５ａを有し、上記大気圧室１５は大気に
開放され、また中央の吸気圧室１６は連通路１８を介し
て上記過給機６のブロワ３下流側の吸気通路１に連通さ
れている。

また、上記大気圧室１５と吸気圧室１６とを画成する第
１圧力応動部材１３（図で左側のもの）には上記ロッド
１０が連結されており、吸気の過給圧が所定値以下にな
ると、スプリング１５ａの付勢力に抗して第１圧力応動
部材１３を図で左方に偏倚させ、制御バルブ８を開作動
してバイパス通路７を開き、排気ガス流を過給機６のタ
ービン５をバイパスして流下させてブロワ３の回転力を
弱める一方、逆に、吸気の過給圧が所定値より小さい場
合は、第１圧力応動部材１３を図で右方に偏倚させ、制
御バルブ８を閉作動してバイパス通路７を閉じ、排気ガ
ス流をタービン５に流してブロワ３の回転力を強めるこ
とにより、過給機６による吸気の過給圧をエンジンの運
転状態に応じて制御するようにした過給圧制御機構１９
が構成されている。

一方、２０はエンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射ポ
ンプであって、該燃料噴射ポンプ２０には公知なように
、燃料噴射時期をエンジン回転数に応じて制御し、かつ
エンジンの所定以下の軽負荷時に燃料噴射時期を遅らせ
る噴射時期制御装置２１が具備されている。

すなわち、該噴射時期制御装置２１は、エンジンにより
駆動されるフィードポンプ２２と該フィードポンプ２２
の発生圧力を補正するレギュラーティングバルブ２３と
によって生じた燃料室２４内の圧力によりタイマピスト
ン（図示せず）を移動させ、該タイマピストンのの移動
によって燃料圧送用プランジャ（図示せず）の往復動時
期を変化させることにより、燃料噴射時期をエンジン回
転数に応じて制御し、また、エンジンの所定以下の軽負
荷時には、エンジン回転数に応じて燃料噴射量を補正す
るガバナ機構２５のガバナスリーブ２５ａに開設された
孔２６と、ガバナ機構２５のガバナシャフト２５ｂ内部
から燃料噴射ポンプ２０のハウジング２０ａ壁部に亘っ
て形成され、かつ下流端が上記フィードポンプ２２の吸
入側に開口するリリーフ通路２７の上流端開口部とを連
通せしめ、燃料室２４内の燃料を上記リリーフ通路２７
を介して逃がして燃料室２４内の圧力を低下させること
により、燃料噴射時期を遅らせるものである。

尚、２８は上記リリーフ通路２７の下流端付近に設けら
れ、リリーフ通路２７内の圧力を高める絞りである。

さらに、上記燃料噴射ポンプ２０の絞り２８上流側のＩ
Ｊ ＩＪ−フ通路２７と、上記圧力応動装置１１の燃料
圧室１７とは連通路２９を介して連通され、リリーフ通
路２７内の圧力変化により、圧力応動装置１１の燃料圧
室１７と吸気圧室１６とを画成する第２圧力応動部材１
４（図で右側のもの）を偏倚作動せしめるように構成さ
れている。

また、上記第２圧力応動部材１４の吸気圧室１６側表面
には押圧部材３０が取り付けられており、上記ＩＪ Ｉ
Ｊ−フ通路２７内の燃料圧力が所定以上にある時、すな
わちエンジンの所定以下の軽負荷時、燃料圧力１７内の
圧力上昇によって第２圧力応動部材１４を偏倚作動させ
、この作動により押圧部材３０を介して過給制御機構１
９の第１圧力応動部材１３を図で左方に押圧偏倚させて
制御バルブ８を開作動することにより、吸気の過給圧を
低減させるように構成されている。

尚、３１は第２圧力応動部材１４の燃料圧室１７側表面
に取り付けられ、該第２圧力応動部材１４の図で右側の
偏倚量を規制するストッパ部材である。

次に、上記実施例の作用について説明すると、エンジン
が所定以下の軽負荷時運転領域にある場合には、燃料噴
射ポンプ２０の燃料噴射時期制御装置２１のリリーフ通
路２７はガバナ機構２５のガバナスリーブ２５ａの第１
図で左方への移動によって燃料室２４と連通し、該燃料
室２４内の燃料が該ＩＪ ＩＪ−フ通路２７を介して流
出して燃料室２４内の圧力が低下するため、燃料噴射時
期が第２図左半部に示すように遅れ側に補正され、エン
ジンの燃焼温度の低下によりエミッション性能の向上が
図られる。

その際、上記リリーフ通路２７内の燃料圧力が連通路２
９を経て圧力応動装置１１の燃料圧室１７に導入され、
その圧力が所定以上になると、圧力応動装置１１の第２
圧力応動部材１４が偏倚作動して押圧部材３０を介して
過給圧制御機構１９の第１圧力応動装置１３を図で左方
に押圧偏倚させ、これにより制御バルブ８が開作動して
バイパス通路７が開き、吸気の過給圧が第３図左半部に
示すように低減される。

その結果、エンジンの燃焼圧力の上昇が抑制されるので
、上記噴射時期制御装置２１によるエミッション性能の
向上機能が充分に発揮されることになる。

一方、エンジンが中高負荷運転領域に移行した場合には
、上記燃料噴射ポンプ２０の燃料室２４と噴射時期制御
装置２１のＩＪ ＩＪ−フ通路２７との連通はガバナ機
構２５のガバナスリーブ２５ａの第１図で右方への移動
によって遮断され、燃料室２４内の燃料圧力の低下が阻
止されるため、燃料噴射時期は第２図右手部に示すよう
に通常通りに進められ、エンジンの出力性能が確保され
る。

また、上記リリーフ通路２７内を燃料が流れず、該リリ
ーフ通路２７内の圧力が低下するため、圧力応動装置１
１の燃料室内１７内の圧力も低下し、圧力応動装置１１
の燃料圧室１７内の圧力も低下し、圧力応動装置１１の
第２圧力応動部材１４は不作動位置に戻る。

その結果、過給圧制御機構１９は通常通りに作動して吸
気の過給圧制御が行われ、エンジンの出力性能等の向上
が図られる。

したがって、このように、燃料噴射ポンプ２０リリーフ
通路２７内の圧力を利用して過給圧制御機構１９を駆動
するため、エンジンの低負荷運転領域での吸気の過給圧
の低減を簡単な構造でかつ安価に行うことができる。

尚、上記実施例では、第３図に示すように、リリーフ通
路２７の圧力が所定以上の時は過給を行わない構成であ
るが、バイパス通路７を通る排気ガスの量を制御するこ
とにより、過給圧を低減する構成としてもよい。

また、上記実施例では、エンジンの排気ガス流によりブ
ロワ３を駆動せしめて吸気過給を行うようにしたターボ
過給機６を備えたディーゼルエンジンについて述べたが
、本考案は、エンジンにより直接ブロワを駆動して吸気
過給を行うようにした過給機を備えたディーゼルエンジ
ンに対しても適用することができるのは勿論のことであ
る。

以上説明したように、本考案によれば、燃料噴射ポンプ
の燃料噴射時期装置のＩＪ ＩＪ−フ通路内の圧力によ
り作動する圧力応動部材と、過給機による吸気の過給圧
を制御する過給圧制御機構とを連結して、上記リリーフ
通路内の圧力が所定以上にある時、吸気過給圧を低減さ
せるようにしたものであるので、エンジンの低負荷運転
時の吸気過給の抑制を簡単な構造でかつ安価に行うこと
ができ、よって過給機付ディーゼルエンジンのエミッシ
ョン対策上実利あるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示し、第１図は全体縦断面
図、第２図は噴射時期制御装置の作動特性図、第３図は
本考案装置の作動特性図である。 １・・・・・・吸気通路、２・・・・・・排気通路、６
・・・・・・ターボ過給機、７・・・・・・バイパス通
路、８・・・・・・制御バルブ、１１・・・・・・圧力
応動装置、１４・・・・・・第２圧力応動部材、１５・
・・・・・大気圧室、１６・・・・・・吸気圧室、１７
・・・・・・燃料圧室、１９・・・・・・過給圧制御機
構、２０・・・・・・燃料噴射ポンプ、２１・・・・・
・噴射時期制御装置、２４・・・・・・燃料室、２７・
・・・・・ＩＪ ＩＪ−フ通路、２９・・・・・・連通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプの燃料室内の圧力に応じて燃料噴射時期
   を制御するとともに、エンジンの所定以下の軽負荷時、
   上記燃料室内の燃料をリリーフ通路を介して逃がし、燃
   料室内の圧力を低下させて燃料噴射時期を遅らせる噴射
   時期制御装置を有する過給機付ディーゼルエンジンにお
   いて、吸気の過給機付ディーゼルエンジンにおいて、吸
   気の過給圧を制御する過給圧制御機構と、上記燃料噴射
   ポンプのリリーフ通路の圧力変化により作動する圧力応
   動部材とを連結し、リリーフ通路内の圧力が所定以上に
   ある時、吸気の過給圧を低減させるように構成したこと
   を特徴とする過給機付ディーゼルエンジンの過給圧制御
   装置。