JP4087452B2 - 自動車速度制限装置 - Google Patents

Description

ルール（Ｒｕｈｌ）に付与された米国特許第４２４５６９８は、燃料レールと燃料タンクの間に接続された常閉ソレノイドバルブによってエンジンへの燃料の流れを止めることによって、トラックの最大速度を制限するための装置を開示する。バルブが開いているとき、バルブにより燃料の流れをエンジンを迂回させ、それによって、エンジンへの燃料の流れを減らす。常閉バルブは、トラックの速度が許容限度を超えるときにのみ開く。
ルールと同様の装置が、ウィルソンに付与された米国特許第４８６２８４９号に開示されている。それもまた、エンジンを遅くするべく燃料を迂回させるように作動する。
また、燃料制限装置が、本発明の発明者に付与された米国特許第４，４２２，２０号に開示されている。それは、燃料ポンプと燃料レールとの間に接続されたソレノイドバルブによって燃料制限を達成した。このバルブは通常開いていて、速度が所望限度を超えたときにのみ閉じられる。
バイパス装置はエンジンから燃料を奪うことに依存する。しかしながら、遮断の際には、燃料レール及びカンミン（Cummins）タイプの噴射ポンプに残留燃料があり、エンジンが低速になる前にその全てを迂回させなければならない。そのような燃料を迂回させることは、容認できない時間を必要とし、それゆえエンジンの燃料を徐々に欠乏させることによってエンジンを急速に遅くすることは、実行可能ではない。
対照的に、ボッシュタイプの噴射ポンプは低容積のポンプであり、その中の燃料の容積はオンス又は立方センチメートルで計量される。
発明の開示
本発明によれば、自動車の速度制限装置はインライン低容積の噴射ポンプに使用され、個々の燃料噴射器に直接燃料の流れを連続的に生じさせるように作動する。ポンプへの燃料供給管に配置された燃料制御バルブを有する燃料制御手段を開示する。
燃料制御手段が、噴射ボンプへの正常な燃料の流れを許すために、燃料制御バルブの開放を維持するのに使用される。
エンジン速度感知手段が、エンジン速度を表わす速度信号を生じさせる。エンジンが予め設定された限度以上の速度に達したことを信号が指示するとき、燃料制御手段は燃料制御バルブを閉じ、かつ又、圧力調整器を作動して燃料制御バルブから、燃料供給源に注ぐ戻り燃料導管まで延びる導管内の圧力調整バルブを開く。
低容積の噴射ポンプ内の少量の残留燃料かつ又燃料制御手段によって噴射ポンプに送り込まれる少量の燃料を除いて、燃料の遮断は完全である。通った燃料の量は、ポンプキャビテーションを防ぐのにちょうどよい。この構成によって、エンジンは直ちに、比較的僅かに遅くなり始める。例えば毎時１乃至２マイル（１．５乃至２．２５キロメートル）だけ速度が落ちるとき、逆作動が起る。燃料制御バルブが開き、圧力調整バルブが閉じ、正常な燃料の流れが起る。
低容積のポンプは、燃料レール等にではなく個々の噴射器に直接接続されるボッシュタイプのポンプ又はロータリーポンプであるのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の種々の構成要素の概略図である。
図２は圧力調整手段の長手方向横断面拡大図で、圧力調整バルブを常閉状態で示す。
図３は図２と同様の図であるが、圧力調整バルブを開状態で示す。
図４は燃料制御手段の長手方向横断面拡大図で、燃料制御バルブを常開状態で示す。
発明の最良の実施形態
図面、特に図１を参照すると、本自動車速度制限装置は、低容積のインライン燃料噴射ポンプ１０を含み、ポンプのサンプルはボッシュタイプの噴射ポンプである。ポンプ１０は大型トラック等に通常に使用されるタイプのディーゼルエンジン（図示せず）と関連している。
ポンプ１０は複数の燃料噴射器１２を含み、カムシャフト等（図示せず）の制御により燃料を個々の噴射器に次々に供給するように作動する。
燃料は吸上げポンプ又は供給ポンプ１３によって供給され、該ポンプは燃料を燃料供給源又は燃料タンクから汲み上げ、燃料を接続導管によって常開燃料制御装置１６に連結された在来のフィルタ及び手動ポンプ組立体１５を通して送る。燃料制御装置１６は、図４と関連してさらに詳細に説明される。
燃料制御装置１６は、当業者にとって明らかであるように、燃料の流れを計量し、燃料を、個々の燃料噴射器１２に次々に分配するために噴射ポンプ１０に供給する。
噴射ポンプ１０はＴ−継手を含む戻り管１８に連結きれる。継手２０から下流で、戻り管は燃料タンク１４に注ぐ。
燃料制御装置１６は、また、導管２２によって常閉圧力調整器２４に連結され、該調整器は、導管２６によってＴ−継手２０に連結される。
燃料制御装置１６は、導線２８によって、全体的に符号３０で示される電子システム制御装置に電気的に接続される。同様のやり方で、圧力調整器は、導線３２でシステム制御装置３０に電気的に接続される。
システム制御装置３０は、自動車の点火スイッチ（図示せず）に接続された導線３４に電力を導く。自動車の電圧は逆極性保護のために８ボルトに調整される。システム制御装置は導線３６を介して接地される。
システム制御装置３０は、在来の比較回路（図示せず）によって速度信号に応答する。速度信号が比較器の予め設定されたレベルと等しいとき、信号が、制御装置３０の一部を形成する１０アンペア容量の単極２接点リレー（single pole double throw relay）（図示せず）に伝達される。リレーが消勢し、導線２８及び３０を通して信号をそれぞれ送り、燃料制御装置１６のバルブを閉じ、圧力調整器２４のバルブを開き、それによって自動車の速度制限装置を速度制限モードにする。
自動車の速度が比較された設定点以下のほぼ毎時１乃至２マイル（１．５乃至２．２５キロメートル）だけ減ずるとき、リレーは再び賦勢され、燃料制御装置１６に信号を送って開き、圧力調整器２４に信号を送って閉じ、燃料噴射ポンプ１０に正常な燃料供給に戻す。
速度信号は、略図的に指示した商業的に入手可能なタコグラフ３８、エンジン回転数（ＲＰＭ）を感知するために自動車のフライホイールハウジング（図示せず）又は変速装置（図示せず）のファイナル・ドライブに取り付けられた磁気ピックアップ４０又は自動車の速度計ケーブル（図示せず）に直列に取り付けられた在来の信号発生装置４２のようないくつかの速度感知手段のうちの任意の一つから得られる。速度信号は、選択された速度感知手段に接続された導線３６によって、システム制御装置３０に流れる。
今、図４を参照すると、燃料制御装置１６は開位置で図示され、その位置では、導管１７からの燃料が燃料制御装置１６の入口４４を通り、そして比較的大きい通路４６を通る。通路４６は、バルブ又はプランジャ４８の下側を横切って延び、該プランジャはこれを取り囲むソレノイド５２の賦勢時にばね５０の付勢力に抗して図示した位置まで持ち上げられる。
通路４６は中央穴５４と連通し、該穴５４は、燃料噴射ポンプ１０の補足し合うねじ付開口部（図示せず）にねじ込まれるようになったポート継手５６に連結する。また、燃料制御装置１６は圧力調整器２４に接続される導管２２に通じる出口５８を含む。
燃料制御装置１６の重要な特徴は、直径０．０２０インチ（０．０５センチメートル）程度のかなり小さい、小さな通路又はオリフィス６０の設備である。ソレノイド５２が消勢され、そしてバルブ又はプランジャ４８が解放されて穴５４の上端を覆ってこれを塞ぐとき、燃料制御装置１６は閉じられ、燃料はもはや穴５４を通って燃料噴射ポンプに流れることはできない。しかしながら、非常に少量の燃料がオリフィス６０を通ってポンプに流れ続けるので、燃料噴射ポンプへの燃料は完全には遮断されない。オリフィスの大きさは、オリフィスを通る燃料の少量が、キャビテーションが起らない程であるように計算される。
燃料制御装置１６が閉じているとき、先に示したように、圧力調整器２４は開いていて、一定の供給圧力が、オリフィス６０を通して供給される燃料の容積を制御するように維持される。
今、図２及び図３を参照すると、圧力調整器２４は燃料制御装置１６に接続された導管２２を受け入れる流入口６２を含む。圧力調整器は、取り囲むソレノイド６８の賦勢時にばね６６の付勢に抗して持ち上げられるバルブ又はプランジャ６４を含む。持ち上げられた位置では、図３に示すように、燃料はプランジャ６４の下側を横切って流れ、そして、戻り管１８に接続された導管２６を受け入れる流出口７２と連通した中央穴７０に流入する。
ソレノイド６８の消勢のときに、プランジャ６４が落下して穴７０を閉鎖し、それによって燃料制御装置１６から戻り管１８への燃料の流れを遮断する。
上記をまとめると、システム制御装置３０が予め設定された限度に等しい速度信号を感知したとき、システム制御装置は、燃料制御装置１６に信号を送って閉じ、かつ、圧力調整器２４に信号を送って開く。バルブ１６の閉鎖位置では、計量オリフィス６０により予定量の燃料を噴射ポンプに供給させて、ポンプキャビテーションを防ぐが、自動車の速度を制限するに十分な燃料の遮断が行われる。
圧力調整器２４は、速度制限モード中燃料の流れのバランスに必要とされるように、計量オリフィス６０に不変の燃料流れを維持するのに要求される供給圧力を調整するように正確に計量される。
自動車の速度が毎時約１乃至２マイル（１．５乃至２．２５キロメートル）だれ落ちると、システム制御装置３０は、燃料制御装置１６に信号を送って開き、圧力調整器２４に信号を送って閉じ、正常な燃料の流れを回復する。
自動車の速度が再び予め設定された限度まで増加するならば、そのサイクルが繰り返され、下りの勾配を除いて、スロットルの押し下げ量がどのようであっても、自動車の速度が制限速度設定点を超えることはない。制限速度点に達すると、出力の減少はなだらかになり、リターンサイクルは通常の加速装置の前進と同じになる。
本発明の好ましい実施形態をここに説明したが、発明の精神又は添付の請求の範囲の領域から逸脱することなく、変形例をこの発明になすことができることは、当業者にとって明らかであろう。

Claims (9)

1. 複数の燃料噴射器を備えるエンジンと、燃料供給手段と、戻り路に連結されたインライン低容積タイプの噴射ポンプとを有する自動車の自動車速度制限装置であって、前記戻り路は余剰燃料を前記燃料供給手段に移し、前記噴射ポンプは、低容積導管を介して、燃料の流れを、直接、個々の前記燃料噴射器に連続的に引き起こすように作動し、
   自動車速度に関する速度信号を作り出す速度感知手段と、前記戻り路に連結された圧力調整手段と、
   前記エンジンへの燃料の流れを計量するための燃料制御手段とを有し、該燃料制御手段が前記圧力調整手段、前記燃料供給手段、前記噴射ポンプに連結され、前記燃料制御手段はポート継手を有し、該ポート継手は前記噴射ポンプの相補開口部内に直接連結され、前記燃料制御手段は更に、前記燃料供給手段と噴射ポンプとの間に設けられた第１通路と、前記燃料供給手段と噴射ポンプとの間に設けられた、前記第１通路よりも小さい第２通路とを有し、前記燃料制御手段は、通常、燃料を前記第１通路を流れさせることができる開放状態にあり、前記燃料制御手段は、前記第１通路を燃料が流れるのを阻止し、燃料が前記第２通路のみを流れることができる閉鎖状態に作動されることができ、
   前記圧力調整手段は、通常、燃料が前記燃料制御手段から前記燃料供給手段に流れ戻らないようにする閉鎖状態にあり、前記燃料制御手段の閉鎖状態への作動と同時に、前記流れ戻り許容する開放状態に作動されることができ、
   前記燃料制御手段を開放状態に置き、前記圧力調整手段を閉鎖状態に置くように作動され、更に、予め設定された限度を超える速度信号に応答して、前記圧力調整手段を開放状態に置き、前記燃料制御手段を閉鎖状態に置くように作動するシステム制御手段を有し、これにより、前記噴射ポンプへの燃料の流れが前記燃料制御手段の前記第２通路に制限され、前記圧力調整手段が、前記第２通路を流れる燃料流量を制御するため一定の燃料供給圧力を維持するように作動する、
   自動車速度制限装置。
2. 前記エンジンがディーゼルエンジンである、請求項１記載の自動車速度制限装置。
3. 前記速度信号がタコグラフによって提供される、請求項１又は請求項２に記載の自動車速度制限装置。
4. 前記速度信号が信号発生装置（４２）によって提供される、請求項１又は請求項２に記載の自動車速度制限装置。
5. 前記速度信号が磁気センサーによって提供される、請求項１又は請求項２に記載の自動車速度制限装置。
6. 前記燃料制御手段がソレノイドを備えた燃料制御バルブを有し、前記ソレノイドが、前記燃料制御手段を開放状態に置くように前記システム制御手段によって付勢される、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の自動車速度制限装置。
7. 前記圧力調整手段がソレノイドを備えた調整バルブを有し、前記ソレノイドが、前記圧力調整手段を前記閉鎖状態に置くように前記システム制御手段によって付勢される、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の自動車速度制限装置。
8. 前記燃料制御手段は、前記圧力調整手段が前記閉鎖状態にあるとき、常時前記開放状態にあり、前記圧力調整手段が前記開放状態にあるとき、前記第２通路を流れる限定された燃料の流れを除いて、常時前記閉鎖状態にある、請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の自動車速度制限装置。
9. 前記第２通路は直径が０．０５センチメートルのオリフィスである、請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の自動車速度制限装置。

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