| 【発明の名称】 |
過給機付きエンジンの燃料制限装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】吉井 理
【氏名】辻 英将
【氏名】坂野 倫祥
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| 【要約】 |
【課題】ブースト作動器の小型化を図り、エンジンの始動性を確保しつつ、温暖始動時における過剰な燃料供給を抑制する。
【解決手段】燃料噴射ポンプの調量具２１をガバナレバー１４を介して調量移動可能に構成し、揺動レバー３１の力点部Ｊにブースト作動器２６を係止し、揺動レバー３１の揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位可能に構成する。ブースト作動器２６が過給圧Ｐの上昇遅れに連動し、揺動レバー３１の作用点部Ｋで調量具２１の増量移動を抑制する。ガバナレバー１４を調量具２１に燃料増量側から接離可能に臨ませ、調量具２１をスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢する。冷始動時には、アクチュエータ４０の不作動により燃料減量側に位置する作用点部Ｋで調量具２１を始動増量位置に規制し、温暖始動時には、燃料減量側に位置する作用点部Ｋで調量具２１を始動減量位置に規制する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 過給機付きエンジン（Ｅ）の燃料噴射ポンプ（２０）の調量具（２１）をガバナレバー（１４）を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸（Ｑ）で支えた揺動レバー（３１）の力点部（Ｊ）にダイヤフラム式ブースト作動器（２６）の出力ロッド（３０）を係止するとともに、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）を上記調量具（２１）にその燃料増量側（Ｒ）から臨ませ、上記ブースト作動器（２６）が上記エンジン（Ｅ）の過給圧（Ｐ）の上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）で上記調量具（２１）の増量移動を抑制するように構成し、上記揺動支軸（Ｑ）をアクチュエータ（４０）で変位させて、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）を燃料増量側（Ｒ）又は燃料減量側（Ｌ）に位置させるように構成した、過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記ガバナレバー（１４）の出力部（１７）を上記調量具（２１）に燃料増量側（Ｒ）から接離可能に臨ませるとともに、上記調量具（２１）をスタートスプリング（１８）で始動増量側へ付勢し、エンジンの冷始動時には、燃料増量側（Ｒ）に位置する上記作用点部（Ｋ）で上記調量具（２１）を始動増量位置（Ｓｔ）に受け止め、エンジンの温暖始動時には、燃料減量側（Ｌ）に位置する上記作用点部（Ｋ）で上記調量具（２１）を始動減量位置（Ｌｓ）に受け止めるように構成した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
【請求項２】 請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記アクチュエータ（４０）を感温作動器（３２）により構成した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
【請求項３】 請求項２に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記感温作動器（３２）を、容器（３４）内に収容したワックスの感温体積膨張により、出力ロッド（３５）を突出させて上記可動揺動支軸（Ｑ）を変位させるように構成した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
【請求項４】 請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、エンジンの環境温度を検知する温度検知器（４１）と、この温度検知器（４１）からの検知信号（Ｎ）により前記アクチュエータ（４０）を作動させる電気駆動回路（４２）とを設け、冷始動時には、上記アクチュエータ（４０）を不作動とし、温暖始動時には、上記アクチュエータ（４０）により、上記揺動支軸（Ｑ）を変位させるように構成した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
【請求項５】 過給機付きエンジン（Ｅ）の燃料噴射ポンプ（２０）の調量具（２１）をガバナレバー（１４）を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸（Ｑ）で支えた揺動レバー（３１）の力点部（Ｊ）にダイヤフラム式ブースト作動器（２６）の出力ロッド（３０）を係止するとともに、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）を上記調量具（２１）にその燃料増量側（Ｒ）から臨ませ、上記ブースト作動器（２６）が上記エンジン（Ｅ）の過給圧（Ｐ）の上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）で上記調量具（２１）の増量移動を抑制するように構成し、上記揺動支軸（Ｑ）をアクチュエータ（４０）で変位させて、上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）を燃料増量側（Ｒ）又は燃料減量側（Ｌ）に位置させるように構成した、過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記ガバナレバー（１４）の出力部（１７）を上記調量具（２１）に燃料増量側（Ｒ）から接離可能に臨ませるとともに、上記調量具（２１）をスタートスプリング（１８）で始動増量側へ付勢し、上記アクチュエータ（４０）を、エンジンの吸気負圧、背圧、又は潤滑油圧、により作動するピストン作動器（４４）により構成し、エンジンの始動時には、上記ピストン作動器（４４）の不作動により上記揺動レバー（３１）の作用点部（Ｋ）で上記調量具（２１）を始動増量位置（Ｓｔ）に受け止めるように構成した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
【請求項６】 請求項１又は請求項５に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記揺動レバー（３１）の中間部を揺動支軸（Ｑ）で支え、上記力点部（Ｊ）と作用点部（Ｋ）を、それぞれ上記揺動レバー（３１）の一端部と他端部に設定した、ことを特徴とする過給機付きエンジンの燃料制限装置。
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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、過給機を備えるディーゼルエンジンの燃料制限装置に関し、殊にブースト作動器で急加速時の燃料の増量を抑制しつつ、燃料の始動増量を確保する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】過給機付きエンジンの燃料制限装置としては、従来より例えば図９に示すもの（以下「従来例１」という）、あるいは図１０に示すもの（以下「従来例２」という）が知られている。この従来例１は、図９に示すように、過給機付きエンジンＥの燃料噴射ポンプの調量具２１を遠心式ガバナ１０の２本式ガバナレバー１４を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸Ｑで支えた揺動レバー３１の力点部Ｊにダイヤフラム式ブースト作動器２６の出力ロッド３０を係止するとともに、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを上記調量具２１にその燃料増量側Ｒから臨ませ、上記ブースト作動器２６が上記エンジンＥの過給圧Ｐの上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１の増量移動を抑制するように構成されている。
【０００３】上記ブースト作動器２６は、上記過給圧Ｐにより戻しバネ２８に抗して出力ロッド３０を突出させるように構成されており、急加速時等における過給機１の回転遅れによる上記過給圧Ｐの上昇遅れに伴う過剰な燃料供給を制限して、黒煙の発生や無駄な燃料の消費を防止するように構成されている。また、エンジンの始動時には、上記調量具２１をブースト作動器２６の戻しバネ２８に抗して強い力で始動増量位置に押し出す押出ロッドＭが付設されている。ここで、図９中の符号２は上記過給機（ターボチャージャ）のタービン、３はコンプレッサ、４は高速運転時の排気ガスＣによる過剰な排気圧を低下させるウエイストゲートバルブ、５は吸気管、６は排気管、８は過給圧連通管、１１は調速操作レバー、１２は調速レバー、１３はガバナスプリング、１４ａ及び１４ｂは２本式ガバナレバー１４を構成する第１レバーと第２レバー、１５はそのガバナレバー１４の揺動支軸、１６はトルクアップ装置、１８はスタートスプリング、４６はガバナスリーブをそれぞれ示す。
【０００４】従来例２は、図１０に示すように、過給機付きエンジンの燃料噴射ポンプの調量具２１を遠心式ガバナ１０の２本式ガバナレバー１４を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸Ｑで支えた揺動レバー３１の力点部Ｊにダイヤフラム式ブースト作動器２６の出力ロッド３０を係止するとともに、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを上記調量具２１にその燃料増量側Ｒから臨ませ、上記ブースト作動器２６が上記エンジンＥの過給圧Ｐの上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１の増量移動を抑制するように構成し、上記揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位させて、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを燃料増量側Ｒ又は燃料減量側Ｌに位置させるように構成し、エンジンの冷始動時には、上記アクチュエータ４０の出力ロッド３５を退入させて上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１を増量移動することにより、上記ブースト作動器２６の燃料制限機能を解除し、エンジン始動後は、上記ブースト作動器２６の燃料制限機能を維持するように構成されてる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来例１及び従来例２によれば、過給圧Ｐの上昇遅れに伴う過剰な燃料供給を制限することにより、黒煙の発生や無駄な燃料の消費を防止することができるが、なお、以下の点で改良の余地がある。即ち、エンジンの始動時において、ブースト作動器２６に作用するブースト圧はゼロで、その出力ロッド３０は退入状態にあるため、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋは燃料噴射ポンプの調量具２１が始動増量位置へ移動するのを妨げる。
【０００６】そこで従来例１では、エンジンの始動に際して、上記調量具２１をブースト作動器２６の戻しバネ２８に抗して始動増量位置に押し出す押出ロッドＭを別途付設する必要があるが、それには上記押出ロッドＭをブースト作動器２６の戻しバネ２８に抗して押し出すための強力な駆動力が必要になる。他方、エンジンの始動時に常に調量具２１を始動増量位置に位置させると、温暖始動時に過剰の燃料が供給されて、黒煙の発生や無駄な燃料が消費されるという問題がある。
【０００７】また、従来例２では、エンジン始動時には、上記アクチュエータ４０の出力ロッド３５を退入させて上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを増量移動可能に構成してあるので、従来例１の上記不都合を解消できるが、燃料噴射ポンプの調量具２１に対してガバナレバー１４の出力部１７が離脱不能に係合しているため、急加速時にブースト作動器２６が上記調量具２１の増量移動を抑制するためには、当該ブースト作動器２６の戻しバネ２８の弾発力を、急加速時におけるガバナスプリング１３の張力にほぼ拮抗する程度の強さに設定する必要があり、これに対応させてダイヤフラム２７の受圧面積も大きくする必要がある。このため全体としてブースト作動器２６が大型になる。この点は従来例１も同様である。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記調量具を始動増量位置に位置させるためにブースト作動器の戻しバネに打ち勝つ強力な駆動力を必要とせず、ブースト作動器の小型化と簡素で安価な構成によりエンジンの始動性を確保すること。また、温暖始動時における過剰な燃料供給を抑制し、黒煙の発生や無駄な燃料の消費を防止する燃料制限装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、例えば図１及び図２に示すように、従来例２（図１０）と同様の基本構成を備える。即ち、過給機付きエンジンの燃料噴射ポンプの調量具２１をガバナレバー１４を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸Ｑで支えた揺動レバー３１の力点部Ｊにダイヤフラム式ブースト作動器２６の出力ロッド３０を係止するとともに、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを上記調量具２１にその燃料増量側Ｒから臨ませる。そして上記ブースト作動器２６が上記エンジンＥの過給圧Ｐの上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１の増量移動を抑制するように構成し、上記揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位させて、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを燃料増量側Ｒ又は燃料減量側Ｌに位置させるように構成する。
【００１０】請求項１に記載の発明は、前記課題を解決するために、以下の特徴構成を備える。即ち、上記基本構成を備える過給機付きエンジンの燃料制限装置において、例えば図１及び図２に示すように、上記ガバナレバー１４の出力部１７を上記調量具２１に燃料増量側Ｒから接離可能に臨ませるとともに、上記調量具２１をスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢し、エンジンの冷始動時には、燃料増量側Ｒに位置する上記作用点部Ｋで上記調量具２１を始動増量位置Ｓｔに受け止め、エンジンの温暖始動時には、燃料減量側Ｌに位置する上記作用点部Ｋで上記調量具２１を始動減量位置Ｌｓに受け止めるように構成したことを特徴とする。ここで冷始動とは、エンジンを暖機前の状態で始動させることをいい、温暖始動とは、エンジンをその環境温度が温暖の状態で始動させること（エンジンの暖機後の始動をも含む、以下同じ）をいう。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記アクチュエータ４０を感温作動器３２により構成したことを特徴とする。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記感温作動器３２を、容器３４内に収容したワックスの感温体積膨張により、出力ロッド３５を突出させて上記揺動支軸Ｑを変位させるように構成した、ことを特徴とする。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、エンジンの環境温度を検知する温度検知器４１と、この温度検知器４１からの検知信号Ｎにより前記アクチュエータ４０を作動させる電気駆動回路４２とを設け、エンジンの冷始動時には、上記アクチュエータ４０を不作動とし、温暖始動時には、上記アクチュエータ４０のオン作動により、上記揺動支軸Ｑを変位させるように構成した、ことを特徴とする。
【００１４】請求項５に記載の発明は、前記基本構成を備える過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記ガバナレバー１４の出力部１７を上記調量具２１に燃料増量側Ｒから接離可能に臨ませるとともに、上記調量具２１をスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢し、上記アクチュエータ４０を、エンジンの吸気負圧、背圧、又は潤滑油圧、により作動するピストン作動器４４により構成し、エンジンの始動時には、上記ピストン作動器４４の不作動により上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１を始動増量位置Ｓｔに受け止めるように構成したことを特徴とする。
【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項１又は請求項５に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記揺動レバー３１の中間部を揺動支軸Ｑで支え、上記力点部Ｊと作用点部Ｋを、それぞれ上記揺動レバー３１の一端部と他端部に設定した、ことを特徴とする。
【００１６】
【発明の作用・効果】本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。
（イ）請求項１の発明では、従来例２と同様の基本構成を備え、揺動レバー３１の揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位させて、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを燃料増量側Ｒ又は燃料減量側Ｌに位置させるように構成ことから、従来例１（図９）のような押出ロッドＭを必要としない。つまり、エンジンの冷始動時に調量具２１をダイヤフラム式ブースト作動器２６の戻しバネ２８に抗して始動増量位置Ｓｔに押し出す強い駆動力を必要とせず、簡素で安価な構成となる。
【００１７】（ロ）請求項１の発明では、前記基本構成を備える過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記ガバナレバー１４の出力部１７を上記調量具２１に燃料増量側Ｒから接離可能に臨ませるとともに、上記調量具２１をスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢したことから、ダイヤフラム式ブースト作動器を小出力で小型化できる。
【００１８】即ち、通常運転時には、燃料噴射ポンプの調量具２１は、スタートスプリング１８で始動増量側へ付勢されて、ガバナレバー１４の出力部１７の作動に追従する。他方、急加速時に調速レバー１２を介してガバナスプリング力でガバナレバー１４を燃料増量側Ｒへ強く引くと、上記ガバナレバー１４の出力部１７は、上記調量具２１から離間して燃料増量側Ｒへ移動する。そして上記調量具２１には、ガバナ力ＧＦは作用せず、スタートスプリング１８の付勢力のみが作用するが、このときブースト作動器２６のブースト機能が働いて調量具２１の増量移動が抑制されるには、上記ブースト作動器２６の戻しバネ２８の弾発力を、上記スタートスプリング１８の付勢力とほぼ拮抗させる強さに設定すればよい。つまり、ブースト作動器２６の戻しバネ２８の弾発力を従来例よりも格段に小さくでき、これに対抗するダイヤフラム２７の受圧面積も格段に小さくできる。従って、ブースト作動器２６を小出力で小型化できる。
【００１９】（ニ）請求項１の発明では、エンジンの冷始動時には、エンジンの冷始動時には、燃料増量側Ｒに位置する上記作用点部Ｋで上記調量具２１を始動増量位置Ｓｔに受け止め、エンジンの温暖始動時には、燃料減量側Ｌに位置する上記作用点部Ｋで上記調量具２１を始動減量位置Ｌｓに受け止めるように構成したことから、エンジンの冷始動性を確保しつつ、温暖始動時における過剰な燃料供給を抑制して黒煙の発生等防止することができる。
【００２０】即ち、エンジンの冷始動時において、燃料噴射ポンプの調量具２１は、燃料増量側Ｒに位置する上記作用点部Ｋで始動増量位置Ｓｔに受け止められるため、エンジンの冷始動に必要な燃料を供給して冷始動性を確保する。また、温暖始動時において、燃料噴射ポンプの調量具２１は、燃料減量側Ｌに位置する上記作用点部Ｋで始動減量位置Ｌｓに受け止められるため、温暖始動時に過剰な燃料供給を抑制して黒煙の発生等を防止する。
【００２１】（ホ）請求項２に記載の発明では、請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記アクチュエータ４０を感温作動器３２により構成したことから、請求項１の発明と同様に、エンジンの冷始動性を確保しつつ、温暖始動時における過剰な燃料供給を抑制して黒煙の発生等防止することができる。
【００２２】（ヘ）請求項３に記載の発明では、請求項２に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、前記感温作動器３２を、容器３４内に収容したワックスの感温体積膨張により、出力ロッド３５を突出させて上記揺動支軸Ｑを変位させるように構成したことから、当該感温作動器３２を簡素な構成で安価に実施することができる。
【００２３】（ト）請求項４に記載の発明では、請求項１に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、エンジンの環境温度を検知する温度検知器４１と、上記温度検知器４１からの検知信号Ｎにより前記アクチュエータ４０を作動させる電気駆動回路４２とを設け、冷始動時には、上記アクチュエータ４０を不作動とし、温暖始動時には、上記アクチュエータ４０により上記揺動支軸Ｑを変位させるように構成したことから、請求項３の発明と同様に、エンジンの冷始動性を確保しつつ、温暖始動時において、燃料の過剰な供給を制限して、黒煙の発生や無駄な燃料の消費を防止することができる。
【００２４】（チ）請求項５に記載の発明では、前記基本構成を備える過給機付きエンジンの燃料制限装置において、上記ガバナレバー１４の出力部１７を上記調量具２１に燃料増量側Ｒから接離可能に臨ませるとともに、上記調量具２１をスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢し、上記アクチュエータ４０を、エンジンの吸気負圧、背圧、又は潤滑油圧により作動するピストン作動器４４により構成し、エンジンの始動時には、上記ピストン作動器４４の不作動により上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１を始動増量位置Ｓｔに受け止めるように構成したことから、エンジンの環境気温度に関係なくブースト作動器２６の燃料制限機能を解除することにより、燃料の始動増量を確保して始動を容易にする。例えば、エンジン発電機等のように、エンジンが始動時に大きな引きずり負荷を有する場合には、温暖始動時においても、燃料の始動増量を確保しなければ始動不良を生ずるが、本発明によれば、エンジンが大きな引きずり負荷を有する場合における始動不良を解消することができる。
【００２５】（リ）請求項６に記載の発明では、請求項１又は請求項５に記載した過給機付きエンジンの燃料制限装置において、例えば図１に示すように、揺動レバー３１の中間部を揺動支軸Ｑで支え、力点部Ｊと作用点部Ｋをそれぞれ上記揺動レバー３１の一端部と他端部に設定したことから、揺動レバー３１の中間部を支える揺動支軸Ｑの変位量は、作用点部Ｋの変位量の約１／２で足りる。従って、揺動支軸Ｑを変位させるアクチュエータ４０は、小型で小出力のもので足りる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る過給機付きエンジンの燃料制限装置の模式図、図２はその第１の実施形態に係る燃料制限装置の縦断面図である。本発明が適用される遠心式ガバナ１０は、図１及び図２に示すように、２本式ガバナレバー１４を構成する第１レバー１４ａと第２レバー１４ｂとを備え、上記第１レバー１４ａと第２レバー１４ｂとの間にトルクアップ装置１６を介在させて一体揺動可能に構成されている。
【００２７】本発明に係る燃料制限装置２５は、図１及び図２に記すように、従来例２（図１０）と同様の基本構成を備える。即ち、過給機付きエンジンの燃料噴射ポンプの調量具２１をガバナレバー１４を介して調量移動可能に構成し、揺動支軸Ｑで支えた揺動レバー３１の力点部Ｊにダイヤフラム式ブースト作動器２６の出力ロッド３０を係止するとともに、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを上記調量具２１にその燃料増量側Ｒから臨ませ、上記ブースト作動器２６が上記エンジンＥの過給圧Ｐの上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１の増量移動を抑制するように構成し、上記揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位させて、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを燃料増量側Ｒ又は燃料減量側Ｌに位置させるように構成されている。
【００２８】以下、本発明の特徴をなす構成について説明する。上記第１レバー１４ａの上端の出力部１７は、燃料噴射ポンプ２０の調量具（以下「調量ラック２１」という）に設けたラックピン２３に燃料増量側Ｒから接離可能に臨ませてあり、上記調量ラック２１はスタートスプリング１８で始動増量側へ付勢されている。これは、後述するように、ブースト作動器２６を小出力で小型化することを意図したものである。即ち、第２レバー１４ｂはガバナスプリング１３の張力で燃料増量側Ｒへ付勢され、第１レバー１４ａはガバナ力ＧＦで燃料減量側Ｌへ押圧され、両者のバランスにより、ガバナレバー１４は揺動する。そして通常運転時には、燃料噴射ポンプの調量具２１は、スタートスプリング１８で始動増量側へ付勢されて、ガバナレバー１４の出力部１７の揺動に追従する。
【００２９】他方、急加速時に調速レバー１２を強く引いてガバナスプリング１３で第２レバー１４ｂを燃料増量側Ｒへ強く引くと、上記第１レバー１４ａは第２レバー１４ｂとともに燃料増量側Ｒへ同行して、その出力部１７は上記ラックピン２３から離間する。そして上記調量ラック２１には、ガバナ力は作用せず、スタートスプリング１８の付勢力のみが燃料増量側Ｒへ作用する。このときブースト作動器２６のブースト機能（以下、「燃料制限機能」という）が発揮されて調量ラック２１の増量移動が抑制される。
【００３０】ここで上記ブースト作動器２６の燃料制限機能を発揮させるには、上記ブースト作動器２６の戻しバネ２８の弾発力を、上記スタートスプリング１８の付勢力とほぼ拮抗する強さに設定すればよい。つまり、戻しバネ２８の弾発力を従来例よりも格段に小さくすることにより、これに対抗するダイヤフラム２７の受圧面積も小さくできる。これによりブースト作動器２６を小出力で小型化できる。
【００３１】図１及び図２に示すように、燃料噴射ポンプ２０の調量ラック２１に揺動レバー３１の作用点部Ｋを係止するとともに、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋを上記調量ラック２１にその燃料増量側Ｒから臨ませる。そしてエンジン始動後は、上記ブースト作動器２６が上記エンジンＥの過給圧Ｐの上昇遅れに連動することにより、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋで上記調量具２１の増量移動を抑制するように構成する。これにより、急加速時等における過給圧Ｐの上昇遅れに伴う燃料の過剰な供給を制限して、黒煙の発生や無駄な燃料の消費を防止する。
【００３２】上記ブースト作動器２６は、図２に示すように、ケーシング２６ａ内に、エンジンＥの過給圧Ｐを受けるダイヤフラム２７と、このダイヤフラム２７に対抗する戻しバネ２８とを設け、上記過給圧Ｐによりダイヤフラム２７を押圧して出力ロッド３０を突出させ、揺動支軸Ｑで支えた上記揺動レバー３１の力点部Ｊに上記出力ロッド３０を作用させるように構成されている。
【００３３】上記揺動支軸Ｑは、アクチュエータ４０で変位可能に構成されており、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋは、上記アクチュエータ４０の出力に応じて燃料増量側Ｒと燃料減量側Ｌに位置する。即ち、エンジンの冷始動時には、上記アクチュエータ４０の不作動により燃料増量側Ｒに位置する上記作用点部Ｋで上記調量ラック２１を始動増量位置Ｓｔに受け止め、温暖始動時には、燃料減量側Ｌに位置する上記作用点部Ｋで上記調量ラック２１を始動減量位置Ｌｓに受け止めるように構成されている。また、この実施形態では、図２及び図３に示すように、上記揺動レバー３１の中間部を揺動支軸Ｑで支え、上記力点部Ｊと作用点部Ｋをそれぞれ上記揺動レバー３１の上端部と下端部に設定している。
【００３４】上記構成は、従来例１（図９）のような押出ロッドＭを必要とせずに、換言すれば、調量ラック２１をブースト作動器２６の戻しバネ２８に抗して押し出す強い駆動力を必要とせずに、揺動レバー３１の揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位可能に設けることにより、エンジンの冷始動時に調量ラック２１を始動増量位置Ｓｔに位置させることを意図したものである。
【００３５】即ち、エンジンの冷始動時において、ブースト作動器２６に作用するブースト圧はゼロで、揺動レバー３１の力点部Ｊが係止されているブースト作動器２６の出力ロッド３０は退入状態にある。そして揺動レバー３１を支える揺動支軸Ｑ及び当該揺動レバー３１の作用点部Ｋは燃料増量側Ｒに位置し、燃料噴射ポンプ２０の調量ラック２１はスタートスプリング１８で燃料増量側Ｒへ付勢されており、当該調量ラック２１が始動増量位置Ｓｔへ位置するのを許容する。これにより上記ブースト作動器２６の燃料制限機能は解除され、エンジンの冷始動に必要な燃料を供給してエンジンの始動性を確保する。
【００３６】上記揺動レバー３１は、図３に示すように、その力点部Ｊに上記出力ロッド３０の係止孔３１ａがあけられ、その作用点部Ｋにエンジン停止ソレノイド４３の作動ロッド４３ａの貫通孔３１ｂがあけられ、その中間部に前記揺動支軸Ｑの貫通孔３１ｃがあけられている。上述したように、調量ラック２１はスタートスプリング１８により燃料増量側へ付勢されており、エンジンの始動時には、スライド自在に設けられた緩衝ロッド２２を介して、その先端部２２ａが上記揺動レバー３１の作用点部Ｋに圧接するように構成されている。
【００３７】上記アクチュエータ４０は、図２及び図４に示す感温作動器３２により構成されている。ここで図４は感温作動器３２の動作説明図で、図４（Ａ）は不作動状態を示し、図４（Ｂ）は作動状態を示す。この感温作動器３２は、機壁４８ｂに装着されたケーシング３３と、上記ケーシング３３内に収容された容器３４と、上記容器３４を弾発可能に受け止める受けバネ３６と、上記容器３４より突出する出力ロッド３５と、この出力ロッド３５の先端部に被着された揺動支軸Ｑとを備え、容器３４内に収容したワックスの感温体積膨張により、出力ロッド３５を突出させて上記揺動レバー３１を支える揺動支軸Ｑを進退変位させるように構成されている。上記感温作動器３２によれば、アクチュエータ４０を簡素で安価に構成することができる。なお、上記感温作動器３２に代えて、バイメタルや形状記憶手段を用いることもできる。
【００３８】上記感温作動器３２は、図４に示すように、その感温温度が例えば１５℃未満の場合には、不作動により出力ロッド３５を突出せず、エンジン始動時における上記ブースト作動器２６の燃料制限機能を解除する。また、その感温温度が例えば２２℃以上の場合には、出力ロッド３５を突出させて、上記揺動レバー３１を支える揺動支軸Ｑを燃料減量側Ｌへ変位させ、温暖始動時に上記調量ラック２１を始動減量位置Ｌｓへ位置させるように構成されている。ちなみに、上記容器３４内に収容したワックスは、１５℃〜２５℃で固体から液体に変化する。そして上記出力ロッド３５の最大突出量は３．５ｍｍ程度になる。
【００３９】上記揺動支軸Ｑに対向して、戻しバネ３８で弾圧された接当具３９が設けられている。この接当具３９は、機壁４８ｂに進退調節可能に設けられた規制ピン３７の先端部に被着されており、エンジンの環境温度の低下に伴って、感温作動器３２の出力ロッド３５を戻しバネ３８で容器３４内に押し戻すように構成されている。また、上記規制ピン３７は感温作動器３２の出力ロッド３５の突出量を規制するもので、ワックスの膨張により出力ロッド３５が規制値をこえて突出する場合には、図４（Ｂ）に示すように、当該容器３４が受けバネ３６に抗して後退するように構成されている。
【００４０】図５は本発明に係る要部の動作説明図で、図５（Ａ）は冷始動時の状態を示し、図５（Ｂ）は温暖始動時の状態を示し、図５（Ｃ）は始動後の急加速後の状態を示す。即ち、冷始動時には、図５（Ａ）に示すように、ブースト作動器２６の出力ロッド３０と感温作動器３２の出力ロッド３５は突出せず、揺動レバー３１の作用点部Ｋは始動増量側に位置しており、燃料噴射ポンプ２０の調量ラック２１は緩衝ロッド２２を介して始動増量位置Ｓｔに位置する。これにより、エンジンの冷始動性を確保する。
【００４１】温暖始動時（その環境温度が例えば２２℃以上の場合）には、図５（Ｂ）に示すように、ブースト作動器２６の出力ロッド３０は突出せず、感温作動器３２の出力ロッド３５は突出するため、揺動レバー３１の作用点部Ｋは始動減量側に位置し、燃料噴射ポンプ２０の調量ラック２１は緩衝ロッド２２を介して始動減量位置Ｌｓに位置する。これにより、温暖始動時における過剰の燃料供給を抑制して黒煙の発生等を防止する。
【００４２】エンジン始動後に調速レバーを急加速すると、図５（Ｃ）に記すように、過給圧Ｐの上昇遅れに連動してブースト作動器２６の出力ロッド３０が突出するため、揺動レバー３１の作用点部Ｋも遅れて燃料増量側Ｒに変位し、燃料噴射ポンプ２０の調量ラック２１は緩衝ロッド２２を介して遅れて燃料増量側Ｒに移動する。図５（Ｃ）では、例えば環境温度が２２℃以上の場合を示し、感温作動器３２の出力ロッド３５は突出している。なお、環境温度が１５℃以下のときは、ブースト作動器２６の燃料制限機能は解除される。
【００４３】図６は本発明の変形例を示す図５（Ｂ）相当図であり、この変形例は、上記感温作動器３２に代えて、エンジンの環境温度を検知する温度検知器４１と、この温度検知器４１からの検知信号Ｎによりアクチュエータ４０を作動させる電気駆動回路４２とを設け、上記温度検知器４１による検知温度が所定温度（例えば１５℃）未満の場合に、上記アクチュエータ４０のオフ作動により、エンジン始動時における上記ブースト作動器２６の燃料制限機能を解除し、当該検知温度が所定温度（例えば２２℃）以上の場合には、上記アクチュエータ４０のオン作動により上記揺動支軸Ｑを変位させて、上記調量具２１を始動減量位置Ｌｓへ位置させるように構成されている。
【００４４】即ち、エンジンの冷始動時においては、前記実施形態と同様にブースト作動器２６の出力ロッド３０は退入状態にあり、アクチュエータ４０のオフ作動により揺動レバー３１の揺動支軸Ｑは不変位状態にあるため、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋは後退して燃料噴射ポンプの調量具２１が始動増量位置Ｓｔへ位置するのを許容する。これにより、エンジンの冷始動に必要な燃料を供給して冷始動性を確保する。
【００４５】また、温暖始動時において、ブースト作動器２６の出力ロッド３０は退入状態にあり、揺動レバー３１の揺動支軸Ｑは、上記アクチュエータ４０のオン作動により変位しているため、上記揺動レバー３１の作用点部Ｋは燃料噴射ポンプの調量ラック２１を始動減量位置Ｌｓに規制する。これにより温暖始動時において過剰な燃料供給を抑制して黒煙の発生等防止することができる。なお、エンジンの環境温度には、エンジンの雰囲気温度や潤滑油温度、冷却水温度等が含まれる。
【００４６】図７は本発明の別の変形例を示す図５（Ｂ）相当図であり、この変形例では、上記アクチュエータ４０を、エンジンの吸気負圧、背圧、又は潤滑油圧により作動するピストン作動器４４により構成されている。上記ピストン作動器４４は、シリンダケース３３内にピストンロッド３５ａのピストン３５ｂを摺動自在に収容し、ピストン作動室３４ａ内にエンジンの背圧又は潤滑油圧Ｐを導入してピストン３５ｂを押圧することにより、ピストンロッド３５ａを突出させるように構成されている。なお、エンジンの吸気負圧によりピストン作動器４４を作動させる場合には、ロッド側のピストン作動室３４ｂに吸気負圧を作用させてピストンロッド３５ａを突出させる。
【００４７】この実施形態によれば、環境気温度と無関係で、エンジンの始動時には、ピストン作動器４４の不作動によりピストンロッド３５ａは退入しており、ブースト作動器２６の燃料制限機能を解除し、燃料の始動増量を確保して始動を容易にする。例えば、エンジン発電機等のように、エンジンが始動時に大きな引きずり負荷を有する場合には、温暖始動時においても、燃料の始動増量を確保しなければ始動不良を生ずるが、本発明によれば、エンジンが大きな引きずり負荷を有する場合における始動不良を解消することができる。
【００４８】図８は本発明の第２の実施形態を示す図２相当図であり、この実施形態は、図２に示した第１の実施形態において、支点部を力点部とを互換した点が異なり、その他の点は第１の実施形態と同様に構成されている。即ち、前記揺動レバー３１の上端部を揺動支軸Ｑで支え、その力点部Ｊと作用点部Ｋを、それぞれ上記揺動レバー３１の中間部と下端部に設定し、揺動レバー３１の揺動支軸Ｑをアクチュエータ４０で変位可能に構成し、エンジン始動時には、上記アクチュエータ４０の不作動により、ブースト作動器２６の燃料制限機能を解除し、エンジン始動後は、ブースト作動器２６の燃料制限機能を維持するように構成されている。
【００４９】上記第２の実施形態において、揺動支軸Ｑを変位させるアクチュエータ４０として、前記感温作動器３２やバイメタル、あるいは図６に示した電気駆動回路で当該アクチュエータ４０を作動させるもの、さらには図７で示したように、エンジンの吸気負圧、背圧、又は潤滑油圧により作動するピストン作動器４４を用いることもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１２年１１月１４日（２０００．１１．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６８８９２
【弁理士】
【氏名又は名称】北谷 寿一
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| 【公開番号】 |
特開２００２−１６８１３６（Ｐ２００２−１６８１３６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年６月１４日（２００２．６．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−３４６６４１（Ｐ２０００−３４６６４１） |
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