| 【発明の名称】 |
内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】羽生 俊治
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| 【要約】 |
【課題】極低温時に燃料増量を適正に行って始動性を向上する内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置を提供する。
【解決手段】コントロールラック５側と停止レバー４４側との間に設けた係合機構部４１、４２により、停止レバー４４側が始動開始信号を受けて停止解除する作用力をコントロールラック５側が燃料増量方向に働く補助力として利用する。始動後、係合機構部４１、４２を離脱した停止レバー４４側はコントロールラック５側の動きに影響しない位置で係止する。停止時は、停止レバー４４側は噴射量を強制停止させる方向に動作し、係合機構部４１、４２は再び係合し、次回の始動時に備える。以上の係合機構部４１、４２を付加した構成により、コスト、搭載性面および信頼性の優れた始動増量装置が得られる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 内燃機関に供給する噴射量を調量するコントロールラックと、燃料供給停止時には前記コントロールラックを燃料噴射停止位置まで移動させる停止レバーとを備えた内燃機関用燃料噴射ポンプにおいて、前記コントロールラックと前記停止レバーとの間に両者の係合関係を規定する係合機構部を設け、前記係合機構部は、内燃機関の始動時に前記コントロールラックと前記停止レバーとを係合させて前記コントロールラックを前記停止レバーの停止解除動作方向に追動させ、前記コントロールラックが始動時の所定噴射量位置まで移動後は両者の係合関係を解除させるように構成されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置。
【請求項２】 前記係合機構部は、前記コントロールラックに設けた係合部材と、前記停止レバーに設けたピン部とを有し、前記停止レバーの動作に応じて前記係合部材と前記ピン部とが係合または離脱することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置。
【請求項３】 前記停止レバーは、その中間に回転軸を有し、かつ一端側に前記ピン部が設けられていると共に、他端側には前記ピン部を停止解除動作方向に付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置。
【請求項４】 前記係合部材は、バネ材からなるフックプレートであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用燃料噴射ポンプの始動時の増量装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】極低温時のエンジン始動開始時、燃料噴射ポンプ内の潤滑油および燃料油の粘度が通常温度時よりも増大し、燃料噴射量を決定するコントロールラックの移動抵抗力が増すことによりコントロールラックが始動時の噴射量位置まで行かず、燃料増量を充分に実行することが困難となり始動不良に至る問題がある。
【０００３】この問題を解決するために、例えば燃料噴射ポンプの遠心力式調速機として特開平７−２８６５３４号公報に始動増量に関する技術が開示されている。特開平７−２８６５３４号公報に開示されている技術は、アジャスティングレバーの回転動作と連動して第２カムを介して第１カムの燃料減方向の回転を規制するため、アジャスティングレバーの作用力を連結ピン、フローティングレバー、中間レバーを介して直接的にコントロールラックを燃料増方向に突き出す突出力として作用させコントロールラックを燃料増量側に移動させて始動性を改良する提案がされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平７−２８６５３４号公報に開示される始動性を改良する技術では、極低温時のコントロールラックの移動抵抗力の増大に打ち勝つための補助力を得るのに煩雑な付加装置が必要となり、コストが増大するという問題がある。
【０００５】また、従来より燃料噴射ポンプのガバナとして使用されている遠心力調速機では、極低温始動時に燃料増量を充分に実行することが困難な場合がある。この極低温始動時の燃料増量機能が損なわれる場合の作動について図５に基づいて詳細に説明する。
【０００６】エンジン始動開始時、遠心力式調速機のアジャスティングレバー１８をアイドル位置から全負荷位置側に倒したとき、アームレバー７も同時に支点２２を中心として反時計方向に回転する。エンジン回転数が零回転の時、ウエイト１は閉じた位置にあるため、サポートレバー２とフローティングレバー３との連結部３１はスライディングシャフト１９により位置決めされる。したがって、エンジン始動開始時、アームレバー７の回転力は、フローティングレバー３の長溝部２７にてフローティングレバー３に対して作用し、連結部３１を支点としてフローティングレバー３を反時計方向に回転させる力を発生させ中間レバー４を介してコントロールラック５を燃料増量側に押す。さらにコントロールラック５の先端に取り付けられたラックアーム１６とガバナハウジング２３との間に設置された引張スプリング１４の張力Ｆ1 と合わせコントロールラック５を燃料増量側に押し出す力を発生する。
【０００７】ところが、極低温時のエンジン始動開始時、潤滑油および燃料油の粘度が通常温度時よりも増大しているため、燃料増方向へのコントロールラック５の移動を妨げる抵抗力Ｒがかなり大きい。このため、カムプレート９とガバナカバー２１の支点１３との間に配設された引張スプリング１２のセット荷重Ｆ2 を超えるカムプレート９の反時計方向への回動力が作用して引張スプリング１２が負けて伸びてしまうため、コントロールラック５が増量側に移動できないという不具合がある。
【０００８】この不具合解決策として、ガバナの構造においては、前述のように抵抗力Ｒが増大したとき、それに対抗し引張スプリング１２のセット荷重を大きくする方法が考えられるが、その引張スプリング１２のセット荷重を大きくするとすれば、エンジン始動開始時、各連結部の作用荷重が増加するため、ガバナの信頼性が大きく低下する。具体的には、エンジン始動開始時、アジャスティングレバー１８をアイドル位置から全負荷位置側に倒したときセンサレバー６がトルクカム８に当接し、そのときキャンセル部のカムプレート９の逃げ力が強くなってセンサレバー６が当接するトルクカム８の面圧が大きくなり、トルクカム８の耐摩耗性が悪化するという問題が発生する。
【０００９】本発明の目的は、上記点に鑑み、極低温時のコントロールラックの燃料増側への移動抵抗力の増大に打ち勝つための補助力をコスト、搭載性面および信頼性の優れた始動増量機構により得て、始動時の燃料増量を適正に行い始動性を向上させる内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決するために、本発明の請求項１記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置によると、コントロールラックに設けた係合機構部と停止レバーとを係合させ、コントロールラックを停止レバーの停止解除動作方向、つまり燃料増量動作方向に追動させる。極低温時コントロールラックが始動時の噴射量位置まで行かない問題に対し、この燃料増量動作方向に追動させる力をコントロールラックの燃料増側への補助力として利用する。
【００１１】上述した補助力を得たコントロールラックは、どの温度域においても始動時の噴射量位置まで移動することができ、確実に燃料増を行い始動性を向上させる。
【００１２】また、係合機構部により得た補助力はコントロールラックに対し作用するので、主導力を伝える中間レバー側の各連結部への作用荷重は増加せず耐摩耗性が悪化するという問題は発生しない。
【００１３】更に、補助力を得るためにコントロールラックに設けた係合機構部は、始動時の所定噴射量位置まで移動後は両者の係合関係を解除させるように構成されているので、始動後の噴射量調整機構の本来の機能に影響を与えないので燃料噴射ポンプ自体の信頼性を保持する。
【００１４】本発明の請求項２記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置によると、コントロールラックに係合部材と停止レバーにピン部とを有しているが、停止レバーに設けるピン部は、従来より停止レバーによる噴射量を強制停止させる目的でコントロールラック側と当接する形態で装着されているピン部をそのままの状態で、本発明の係合機構部の係合する一方の部材として利用する。
【００１５】このように、コントロールラック側に係合部材を配設するのみなので搭載性面に優れ、本発明実施時の生産コストを抑えることができる。
【００１６】また、停止レバーの動作に応じて係合部材とピン部とが係合または離脱するので、始動および停止を繰り返す内燃機関の動作に応じてコントロールラックと停止レバーを係合または離脱することができる。
【００１７】本発明の請求項３記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置によると、停止レバーの中間に回転軸を有し、一端側にピン部および他端側に停止解除動作方向に付勢する付勢手段が設けられている。これら停止レバーの構成は、従来より停止レバーによる噴射量を強制停止させる目的で配設されており、この停止解除動作方向に付勢する付勢手段を本発明の補助力として利用する。
【００１８】よって本発明実施時の生産コストを抑えることができる。
【００１９】本発明の請求項４記載の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置によると、係合部材をバネ材からなるフックプレートとしたので、ピン部に引っ掛る簡単な形状のフックプレートは、本発明の係合部材としての機能を果たし、かつ安価なバネ材を用いる。よって、本発明実施時の生産コストを抑えることができる。
【００２０】このように、安価で信頼性の高い内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置を提供することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の内燃機関用燃料噴射ポンプの始動増量装置の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】図１から図４は、本発明の一実施形態を示すもので内燃機関用燃料噴射ポンプである列型噴射ポンプに用いられる始動増量装置の例を示す。図１は本発明の一実施形態によるラックアーム部の部分拡大図を示す。図２は本発明の一実施形態によるフックプレートの取付け状態を部分拡大斜視図で示す。図３は本発明の一実施形態による停止レバーとコントロールラックの作動ダイアグラム図を示す。図４は本発明の一実施形態による停止レバーとコントロールラックの作動工程の説明図を示す。
【００２３】先ず、本発明一実施形態である始動増量のための補助力を得る目的で改良を加えたコントロールラック５の周辺部分について、従来の機構、構成を図５、図６を用いて説明する。
【００２４】燃料噴射量を制御するコントロールラック５にラックアーム１６がボルト４３により固定され、噴射量を強制停止させる停止レバー４４がガバナハウジング２３に配設された支点４６に回転自在に取り付けられている。
【００２５】停止レバー４４は支点４６を境に上腕部４４ａと下腕部４４ｂよりなり、一体化して回動する。上腕部４４ａとガバナハウジング２３に配設された固定端部４７間にとしてのリターンスプリング４５が配設される。このリターンスプリング４５により図６の図中右方向に上腕部４４ａを引っ張る力に抗して、図示しない燃料カットアクチュエーターにより上腕部４４ａを左方向に引かれることにより下腕部４４ｂは支点４６を中心に図中右方向に回動する。
【００２６】下腕部４４ｂにはピン部４２が設置され、ラックアーム１６の当接面１６ａに当接可能に配置され、ピン部４２を当接面１６ａに押し当てコントロールラック５とボルト４３固定により一体化したラックアーム１６を図中右方向に移動させることにより噴射量は減量される。
【００２７】ラックアーム１６にはアジャスティングレバー１８の回転動作およびフライウエイト１の作用力を統合して間接的に伝える中間レバー４がラックアーム１６に設けられた支店１６ｃに配設されている。
【００２８】一方この中間レバー４の動きに抗するようにラックアーム１６のフック部１６ｄとガバナハウジング２３に配設された支点４６間にテンションスプリング１４が配設される。
【００２９】次に、本発明の一実施形態である始動増量装置の部分、つまり極低温時のコントロールラックの燃料増側への移動抵抗力の増大に打ち勝つため、従来の中間レバーの動きを受けてコントロールラック側が燃料増量する側に移動する主導力に加え、コントロールラック側と停止レバー側との間に設けた係合機構部により、停止レバー側が始動開始信号を受けて停止解除する作用力を前述した主導力の補助力として利用する。この補助力を得てコントロールラックは、始動時の噴射量位置まで移動可能となる。この補助力を得る部分の構成について図１、図２を用いて説明する。図中、従来の構成と同じ部分には同じ番号を付与する。
【００３０】本発明の一実施形態による補助力を得る部分は、上述した従来の機構、構成をそのままに以下のように構成した。燃料噴射量を制御するコントロールラック５と一体化したラックアーム１６に係合部材としてバネ材等でつくられたフックプレート４１を止め部材４１ａにより固定する。尚、停止レバー４４の下腕部４４ｂには、従来より停止時にコントロールラック５をラックアーム１６を介して噴射量を強制停止させるように押付けるピン部４２が設けられており、フックプレート４１は、ピン部４２に安定して係合・離脱するような形状に成型、配置される。
【００３１】ピン部がフックプレート４１に安定して係合・離脱するためにフックプレート４１の形状は、案内部４１ｂと係止部４１ｃにより構成される。
【００３２】停止レバーのピン部４２が支点４６を中心に円弧軌道上を回動し、フックプレート４１の案内部４１ｂと接しながら、よりフックプレート４１の奥部の係止部４１ｃに案内され、ピン部４２は係止部４１ｃで位置が安定しフックプレート４１とピン部４２は係合する。
【００３３】次いで、本発明の一実施形態による停止レバー４４とコントロールラック５の作動を図３および図４を参照し説明する。図３中の実線はコントロールラック５の動きを示し、破線は停止レバー４４の動きを示す。
【００３４】先ず、始動する前つまり停止時においては、図３（Ａ）および図４（ハ）に示すように係合機構部であるフックプレート４１とピン部４２は係合している。次に停止レバー４４は始動開始信号を受けて、コントロールラック５は中間レバー４を介して燃料増量する側に移動する主導力を得る。この主導力に加え、停止レバー４４側に備えた係合機構部４１、４２により噴射量を停止解除する方向の作用力、つまり燃料増量する側に移動する方向の作用力を得る。
【００３５】この作用力を前述した主導力の補助力として利用する目的で、係合機構部４１、４２によりコントロールラック５側と停止レバー４４側を係合させ、コントロールラック５側を停止レバー４４側に追動させる。
【００３６】以下、詳細を説明する。図示しない燃料カットアクチュエーターにより上腕部４４ａを図４中左方向に引かれていた停止レバー４４の上腕部４４ａは開放され、停止レバー４４に備えた付勢機構部であるリターンスプリング４５により噴射量停止解除、つまり燃料増量する側である図４中右方向に移動する。つまり下腕部４４ｂは支点４６を中心に図４中左方向に回動する。
【００３７】この時、係合機構部であるフックプレート４１とピン部４２は係合状態を維持しているためコントロールラック５は下腕部４４ｂの動きに追動させられる。これにより、コントロールラック５の燃料増側への補助力が得られる。この状態を図３（Ｂ）および図４（ロ）に示す。
【００３８】そして、コントロールラック５が始動時の噴射量位置まで動作した後は、中間レバー４は始動時の噴射量位置で停止するため、中間レバー４と連結されたコントロールラック５は中間レバー４の動きに規制され始動時の噴射量位置で停止する。停止レバー４４側は、停止レバー４４側に備えた付勢機構部であるリターンスプリング４５の付勢力により更に燃料増側への作用力を維持する。
【００３９】この結果、フックプレート４１とピン部４２の係合機構部は図３中の（Ｂ）の過程点で離脱する。離脱した停止レバー４４はリターンスプリング４５の付勢力と釣合いコントロールラック５の作動範囲外の位置に係止して、始動後のコントロールラック５の動きに影響することがない。この状態を図３（イ）および図４（イ）に示す。
【００４０】始動が完了した後のアイドル運転時、および負荷運転時のコントロールラック５の作動には、係合機構部は影響せず、噴射量調整機構の本来の機能を維持している。尚、アイドル運転時の状態を図３（Ｃ）に示し、始動増量された燃料は中間レバー４の動きに従い燃料減方向に戻される。
【００４１】停止時は、停止信号を受けて停止レバー４４の上腕部４４ａは、図示しないアクチュエーターにより図４中左方向の噴射量を強制停止させる方向に引かれ、下腕部４４ｂは支点４６を中心に図４中右方向に回動する。
【００４２】この時、停止レバー４４の下腕部４４ｂに設けられたピン部４２は、コントロールラック５をラックアーム１６を介して噴射量を強制停止させるようにラックアーム１６の当接部１６ａを押付けるとともに、ラックアーム１６に取付けられた係合機構部であるフックプレート４１に再び係合し、次回の始動時に備える。この状態を図３（Ｄ）および図４（ハ）に示す。
【００４３】以上のように構成されたコントロールラック５の燃料増側への補助力は、極低温時に確実に燃料増を行い始動性を向上させる。また、コントロールラック５側のラックアーム１６に係合機構部であるフックプレート４１を取り付けるのみにより始動時の燃料増量効果を出すことができるため、実施時の生産コストを抑えることができる。
【００４４】更に、噴射量調整機構の本来の機能に影響を与えず係合機構部を取付けられるので燃料噴射ポンプ自体の信頼性を保持する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１２年１月１８日（２０００．１．１８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９６９９８
【弁理士】
【氏名又は名称】碓氷 裕彦 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２００７３２（Ｐ２００１−２００７３２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年７月２７日（２００１．７．２７） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８７３４（Ｐ２０００−８７３４） |
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