JPH0143136B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の内燃機関に使用する燃料
噴射時期制御装置に関する。

内燃機関の燃料噴射時期制御装置の使用におい
て、冬期等の寒冷時の使用においては、始動時に
おける内燃機関の不安定な作動に対して、燃料噴
射時期制御装置は、高応答の性能をもつて燃料噴
射時期を制御出来ることが理想であるが、該寒冷
の状態においては、燃料噴射時期制御装置に使用
している作動油も、該寒冷によつてその粘度が高
まり、該制御の応答性を高めることが困難となつ
ている。

その結果、従来から、このような内燃機関の始
動時における、いわゆるウオーミング・アツプ
（warming―up）の間においては、燃料噴射時期
を、最遅角する近傍の一定の値に設定しておく
と、そのウオーミング・アツプを良好に行なえる
ことが判明していることより、該最遅角近傍に設
定するリミツタを燃料噴射時期制御装置に付設し
て置き、これを独自の切換弁によつて切り換えを
行なう構成を採用していた。

本発明の目的は、上記のような切換弁を設ける
ことなく、自動的に、上記ウオーミング・アツプ
時の設定を行ない、且つその製造単価の安価な燃
料噴射時期制御装置を提供することにある。

実施例に基づいて本発明の設明を行なうと、第
１図は本発明における燃料噴射時期制御装置の一
実施例を、システム図によつて示したものであ
る。

内燃機関１は、駆動軸１ｂ、歯車列１ａ、入力
軸２ａ、タイマー２および駆動軸２ｂを介して、
燃料噴射ポンプ３を駆動しており、タイマー２
は、駆動軸１ｂあるいは入力軸２ａと、駆動軸２
ｂとの間の相対回転位相角を変換して、燃料噴射
ポンプ３における燃料噴射時期を制御するもので
ある。

タイマー２における相対回転位相角の変換は、
油圧アクチユエータ４がレバー２ｃを操作して行
なうものであり、該操作は油圧アクチユエータを
タイマー中に包設して、該レバー２ｃを使用せず
に、直接に油圧アクチユエータ４が該変換操作を
行なう構成となつていてもよい。

油圧アクチユエータ４は、直動形の油圧アクチ
ユエータのシリンダ４ｄ内に、ピストン４ａが軸
方向への摺動運動を可能に嵌合し、ピストン４ａ
の一端はレバー２ｃとリンク結合し、ピストン４
ａが第１図における左方に移行すると燃料噴射時
期は進角し、逆にピストン４ａが右方へ移行する
と、燃料噴射時期は遅角する構成となつている。

油圧アクチユエータ４に付設しているリミツタ
６は、シリンダ６ｄ内にピストン６ａが、軸方向
への摺動運動を可能に嵌合し、ピストン６ａにお
ける一端の側をシリンダ４ｄ内に露呈しており、
ポート６ｃには管路７ｂが連通し、ポート６ｃに
おける作動油圧はピストン６ａにおける他端に作
用する構成をなし、スプリング６ｂはピストン６
ａを右方に附勢している。

油圧アクチユエータ４と油圧源７との間の油圧
管路には、絞り流路７ａおよび切換弁５を介設
し、油圧源７と絞り流路７ａとの間の油圧管路
は、管路７ｂを介して、リミツタ６のポート６ｃ
に連通し、切換弁５におけるソレノイド５ｅおよ
び５ｆは、図示していない計算機によつて制御さ
れるものである。

また、７ｄはリリーフ弁、７ｅはそれぞれ同一
のリザーバである。

以上の構成においてその作用を説明すると、内
燃機関１が作動することによつて、駆動軸１ｂは
歯車列１ａ、入力軸２ａ、タイマー２および駆動
軸２ｂを介して燃料噴射ポンプ３を駆動し、該駆
動によつて燃料噴射ポンプ３は内燃機関１の各シ
リンダに燃料を供給するのであるが、該供給は、
それぞれの作動状態に応じて燃料噴射時期を設定
している。

上記燃料噴射時期の設定は、タイマー２におい
て、入力軸２ａと駆動軸２ｂとの間の相対回転位
相角を制御することによつて行なうものであり、
以下、その作動を説明する。

切換弁５が中立の位置５Ｎに設定していると
き、油圧源７における作動油はポート５ｃおよび
５ｄを介してリザーバ７ｅに開放されているた
め、油圧源７は無負荷に近い状態において、作動
油圧を程んど生じておらず、他方、ポート５ａお
よび５ｂは閉じられておるため、油圧アクチユエ
ータ４は作動油によつて束縛され、その結果、ピ
ストン４ａおよびレバー２ｃの動きが固定し、駆
動軸２ｂの入力軸２ａに対する相対回転位相角の
変化は生じないものとなつている。

これに対して、切換弁５における切換位置を５
Ａの位置に設定すると、油圧源７における作動油
は、負荷が生じる結果、作動油を高めて、ポート
５ｃから５ｂを介してポート４ｃへ圧油を圧送
し、その結果、ピストン４ａは左方に移行して、
駆動軸２ｂの相対回転位相角を進角させ、このと
きポート４ｂ側からの排出油はポート５ａおよび
５ｄを介して、リザーバ７ｅに返還する。

逆に、上記作動から替つて、切換弁５の切換位
置が５Ｂに設定されたときは、上記５Ａにおける
切換位置とは逆に、ピストン４ａが右方に作動す
る結果、駆動軸２ｂの入力軸２ａに対する相対回
転位相角は遅角することによつて、燃料噴射ポン
プ３における燃料噴射時期を遅くする。

上述の切換弁５における切換位置５Ａ，５Ｂあ
るいは５Ｎの選択設定は、ソレノイド５ｅあるい
は５ｆによつて行なうものであり、ソレノイド５
ｅあるいは５ｆの作動は、図示していない計算機
からの指令によつて行なつているものである。

以上の通常の作動に対して、内燃機関１を作動
させるとき、その作動におけるウオーミング・ア
ツプの状態においては、内燃機関１の作動は、各
シリンダにおける燃料の燃焼が適正でなく、且つ
乱れた燃焼を行なつているため、これに対して、
燃料噴射時期制御装置は適性に高応答の制御を行
なう必要がある。

しかし、特に寒冷地等における低温時には、内
燃機関１のウオーミング・アツプ中における内燃
機関１の作動が、より乱れ且つ、油圧源７からの
作動油の粘度が高まり、燃料噴射時期制御装置の
作動も緩慢になる傾向を有している。

このような場合、従来から、上述の相対回転位
相角は、該ウオーミング・アツプが終了するまで
の間、作動において必要とする最遅角の位置から
少し手前の位置に固定して置くことが望ましいも
のとなつている。

以下、該固定して置く作動について説明する。

上述したように、切換弁５の切換位置がいかな
る位置に存在しても、油圧弁７から絞り流路７ａ
を介しての作動油の流れは存在しており、通常、
作動油の温度が適正な温度状態にある場合におい
ては、作動油の絞り流路７ａにおける流れ抵抗は
あまり大きなものとはなつていない。

しかし、内燃機関１を始動して、内燃機関１の
作動をウオーミング・アツプしている間の、特に
寒冷時においては、エンジンルームが低温になつ
ているため、作動油の温度が低く、作動油の粘度
が非常に大きな値となつている。

その結果、このような寒冷時におけるウオーミ
ングアツプ時においては、油圧源７から絞り流路
７ａを介しての流れ抵抗が大となつて、切換弁５
におけるポート５ｃと管路７ｂの側との間に、油
圧の大きな圧力差を生じることになり、管路７ｂ
に作用している油圧は、油圧アクチユエータ４の
側に作用する油圧より、十分に高い値となつてい
る。

このような状態において、他方において計算機
は該作動油の温度が所定の値以下となつていると
き、切換弁５を切換位置５Ｂに設定して置く構成
となつており、その結果、ピストン４ａはポート
４ｂ側に作用する作動油によつて、最右端、すな
わち相対回転位相角を最遅角させる方向に押圧さ
れている。

しかし、該押圧に対して、上述のように該低温
時には油圧アクチユエータ４の側への作動油圧よ
り、管路７ｂの側の方が作動油圧が高いため、ポ
ート６ｃを介してピストン６ａを左方に押圧する
力は、ピストン４ａの右方へ押圧する力よりも大
となつて、ピストン４ａの位置は、リミツタ６に
おけるピストン６ａの位置に限定され、ピストン
６ａが最左端に押圧され、そのことによつてピス
トン４ａが該限定されるその位置は、駆動軸２ｂ
の相対回転位相角が最遅角する、すこし手前の所
定の遅角位置となつているものとなつている。

なお、リミツタ６におけるスプリング６ｂは小
さなばね力のピストン６ａのもどし用スプリング
であり、ポート６ｃの側からの油圧によるピスト
ン６ａの押圧力に影響を与える程、大きな反力を
有するものではない。

このようなことより、燃料噴射時期制御が緩慢
となる該低温時においては、内燃機関１のウオー
ミング・アツプに対して、燃料噴射時期を該所定
の一定のものとしていても、良好に該ウオーミン
グ・アツプを可能とするものである。

以上のように、内燃機関１のウオーミング・ア
ツプが続行すると、内燃機関１からの放熱あるい
は作動油自身の仕事から生ずる発生熱によつて、
作動油自身の温度が上昇してくることとなつて、
作動油の粘度が小さくなり、絞り流路７ａにおけ
る流れ抵抗が小さくなつて、油圧アクチユエータ
４の側に圧送される油圧と、リミツタ６の側に伝
達している油圧との差は小さくなる。その結果、
リミツタ６におけるピストン６ａの押圧力はピス
トン４ａの押圧力より小さくなり、リミツタ６が
ピストン４ａの動きを限定する能力は消滅し、ま
た、このとき作動油の油温上昇を検知して、計算
機は、切換弁５の切換位置を５Ｂに保持していた
作動を終了して、通常の作動を開始することにな
る。

なお、上記において、計算機が作動油の温度を
検出している構成は、管路７ｂとポート５ｃの側
における油圧の差を検出し、該油圧の差が所定の
値以上において、切換弁５を切換位置５Ｂに設定
保持し、該差が所定の値以下となつたとき、該保
持を解除するものであつてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明におけ
る燃料噴射時期制御装置は、油圧源７と切換弁５
との間に、絞り流路７ａの非常に簡単な装置を介
設するのみの手段によつて、作動油塩が低い所定
の状態においては、自動的に駆動軸２ｂの相対回
転位相角を最遅角の手前に固定することを可能と
している。

その結果、本発明における燃料噴射時期制御装
置は、構成単純となつて、故障が少なく、絞り流
路７ａを操作する回路を一切必要とせず、その製
造単価が安価となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明における燃料噴射時期制御装
置の一実施例をシステム図によつて示したもので
ある。実施例に使用した符号は、下記のとおりで
ある。 １：内燃機関、１ａ：歯車列、１ｂ：駆動軸。
２：タイマー、２ａ：入力軸、２ｂ：駆動軸、２
ｃ：レバー。３：燃料噴射ポンプ、４：油圧アク
チユエータ、４ａ：ピストン、４ｂおよび４ｃ：
ポート、４ｄ：シリンダ。５：切換弁、５Ａ，５
Ｂおよび５Ｎ：切換位置。５ａ，５ｂ，５ｃおよ
び５ｄ：ポート、５ｅおよび５ｆ：ソレノイド。
６：リミツタ、６ａ：ピストン、６ｂ：スプリン
グ、６ｃ：ポート。７：油圧源、７ａ：絞り流
路、７ｂおよび７ｃ：管路、７ｄ：リリーフ弁、
７ｅ：リザーバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプ３を駆動する駆動軸２ｂと、
   前記駆動軸を駆動する内燃機関１の駆動軸１ｂと
   の間の相対回転位相角を変化させる油圧アクチユ
   エータ４は、一方への作動において前記相対回転
   位相角を進角させ、他方の作動において前記相対
   回転位相角を遅角させる構成をなし、前記油圧ア
   クチユエータの作動は油圧源７からの作動油圧に
   よつて作動する構成をなし、前記油圧アクチユエ
   ータと前記油圧源との間の管路には、計算機によ
   つて制御される切換弁５を介設し、前記計算機
   は、前記油圧源からの作動油が所定の油温以下の
   とき、前記切換弁を、前記油圧アクチユエータが
   前記遅角側へ移行する方向に保持する構成を有
   し、前記油圧源と前記切換弁との間の管路には絞
   り流路７ａを介設し、前記油圧アクチユエータの
   前記遅角の側には、前記作動の動きを所定の位置
   に限定するリミツタ６を付設し、前記リミツタ
   は、前記油圧源と前記絞り流路との間における管
   路の作動油圧によつて、前記所定の位置を限定す
   る作動を行なうことを特徴とする燃料噴射時期制
   御装置。 ２ 所定の位置は、相対回転位相角を最も遅角さ
   せた位置の手前に設けているものである特許請求
   の範囲第１項記載の燃料噴射時期制御装置。 ３ 油圧アクチユエータの構成は、直動形のピス
   トン４ａを、シリンダ内の軸方向に摺動可能に嵌
   合した構成をなし、リミツタ６の構成は、他のシ
   リンダ６ｄ内に他のピストン６ａを、該ピストン
   の軸方向への摺動運動を可能に嵌合し、前記他の
   ピストンにおける軸方向の一端は前記油圧アクチ
   ユエータにおけるシリンダ内に露呈し、前記他の
   ピストンにおける軸方向の他端には、油圧源７と
   絞り流路７ａとの間における作動油圧が作用する
   構成となつているものである特許請求の範囲第１
   項あるいは第２項記載の燃料噴射時期制御装置。