JPH018675Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はターボチヤージヤ付デイーゼル機関の
燃料噴射時期制御装置に関する。

ターボチヤージヤは排気エネルギでタービンを
回し、それに直結したコンプレツサを駆動するこ
とにより充填効率を上げるものであるが、過給効
果の生ずる回転数の選定がクリテイカルであると
いう問題がある。即ち、エンジンの低速側より過
給効果を得ようとすると高速でポンピング損失が
増大し、十分な性能が得られなかつたり、また逆
に高速側で性能を確保しようとすると過給効果の
得られる回転数が比較的高回転側に移動し、低速
で性能が悪い等の欠点があつた。

本考案はこのような従来技術の欠点に鑑み、過
給効果の得られるエンジン回転速度範囲を広げ、
かつ十分な性能を確保できる新規な構成を提供す
ることを目的とする。

この目的の達成のため本考案にあつては、ター
ボチヤージヤによる過給圧が所定値以下で、しか
もエンジン負荷が所定値以上の時、強制的に燃料
噴射時期を遅らせ、排気温の上昇を促進させるこ
とによりターボチヤージヤのタービンへの入力を
増大させ、ターボチヤージヤの効きを早くしてい
る。そのため、エンジンのより低回転側から過給
効果を得ることができる。

以下図面によつて説明すれば、第１図におい
て、１０はデイーゼル機関のシリンダブロツクで
あり、ピストン１２が設けられる。シリンダブロ
ツク１０上にシリンダヘツド１４が在り、吸気弁
１６、排気弁１７、燃料噴射弁１８が設けられ
る。吸気弁１６は吸気管１９に接続され、排気弁
１７は排気管２０に接続される。ターボチヤージ
ヤは２１でその全体が示され、２２はタービンで
排気管２０に位置し、コンプレツサ２３は吸気管
１９に位置する。２４はエアクリーナである。

２６は所謂分配型の燃料噴射ポンプであつて、
ハウジング２７内に軸支されかつ図示しないエン
ジンクランク軸によつて回転駆動される入力軸２
８を備える。入力軸２８上にベーン型のフイード
ポンプ３０（第１図では90゜展開状態で示す）が
取付けられる。フイードポンプ３０は図示しない
燃料タンクに接続した給油パイプ３２より吸入ポ
ート３４を介し燃料を吸入し、吐出ポート３６よ
りポンプ室３８内に燃料を吐出する。プランジヤ
４０が設けられ、その端部にフエイスカム４４が
設けられる。フエイスカム４４はハウジング２７
に取付けたローラ４６に当接し、その結果プラン
ジヤ４０はフエイスカム４４の一回転中に気筒数
に一致した回数だけ図の左右に往復する。プラン
ジヤ４０が図の左方に動く吸入ストローク時は、
ポンプ室３８内の燃料はプランジヤ先端の加圧室
５２に導入される。プランジヤ４０が図の右方へ
動く圧送ストローク時加圧室５２内の燃料はデリ
ベリ弁５８、デリベリパイプ６０を介して燃料噴
射弁１８に供給される。

プランジヤ４０の左右への駆動を行うローラ４
６はロツド６２を介してタイマピストン６４（第
１図では90゜展開状態で示す）に連結される。タ
イマピストン６４の一側のピストン室６５には吸
入圧が、他側のピストン室６６にはポンプ室３８
の圧力が絞りを介して作用する。従つて、通常は
フイードポンプ３０の吐出圧力と吸入圧力との差
圧つまり、エンジンの回転数に応じてローラ４６
の、フエイスカム４４に対する相対角度位置が変
化し、その結果プランジヤの圧送ストローク開始
時期、換言すれば燃料噴射時期が制御される。６
８はスピルリングで図示しないリンクを介しアク
セルレバー７０に連結され、このレバーに連結し
たアクセルペダルの踏み込みに応じスピルリング
６８がプランジヤ４０上を動き燃料噴射量の制御
が行われることは周知の通りである。

本考案のこの第１実施例によれば、次の様な燃
料噴射時期制御手段が設けられる。即ち、７２は
過給圧検知センサであつて、過給圧が所定値以上
のとき“０”、それ以下で“１”の信号を出す圧
力スイツチとして構成される。７４はエンジンの
負荷検知センサであつて、アクセルレバー７０の
開度、即ちアクセルペダルの踏み込み量が所定値
以上のとき“１”、それ以下で“０”の信号を出
すリミツトスイツチとして構成される。これらの
センサ７２及び７４はANDゲート７５の入力に
接続される。ANDゲートの出力は、燃料噴射時
期制御電磁弁７６に接続される。この電磁弁７６
は２ポート型であつて、ピストン室６６を給油パ
イプ３２に接続するパイプ７８上に設けられてあ
る。

以下第１図の実施例の作動を説明すると、エン
ジンの負荷が所定値より大きいにもかかわらず過
給圧が所定値以下の運転時にあつては、負荷セン
サ７４及び過給圧センサ７２の双方が“１”の信
号を出し、そのためANDゲートは“１”の信号
を電磁弁７６に出力する。そのため電磁弁７６は
開となり、ピストン室６６をポンプ吸入側に連通
する。かくして、ピストン室６６の圧力降下が生
じピストン６４は図の右方に動き、これはローラ
４６を、燃料噴射時期を遅らす方向に廻す。この
ように燃料噴射時期が遅れることによつて、排気
管２０内の排気の温度が上昇し、タービン２２へ
の入力が増す結果、過給効果が強くなる。そのた
め過給の効き始めるエンジン回転数をより低回転
側にシフトさせることができる。尚、噴射時期を
遅らせることにより、出力低下が起るが、これは
燃料噴射量を増大させることにより解決される。

上記以外の運転時にあつては、ANDゲート７
５のどちらかの入力には必ず“０”の信号が入つ
ているため電磁弁７６は閉じたままであり、遅角
はされず通常の作動となる。

第２図に示す実施例は、ポンプ入力軸２８の回
転数、換言すればエンジン回転数が所定値以上の
とき“０”、所定値以下で“１”となる回転数セ
ンサ８０を設け、かつANDゲート７５は３入力
タイプとし、その一つに接続した点のみ第１図と
相違し、他は同じである。

第２図に示す実施例の作動では、エンジンの負
荷が所定値以上で、過給圧が所定値に達せず、し
かも回転数が所定値に達していないときのみ、遅
角が行われる。

第３図は、ピストン室６６の圧力の制御手段が
第１，２図のものと相違しマイクロコンピユータ
によるソフトウエアによつている。過給圧センサ
７２′、アクセル回度センサ７４′は第１，２図の
様なON−OFF型でなく、アナログ型となつてい
る。これに加え、アナログ型のピストン位置検知
センサ８０が設けられる。これらのセンサ７２′，
７４′，８０からの信号は制御回路９２に結線さ
れる。制御回路は、マイクロコンピユータシステ
ムであつて、Ａ／Ｄコンバータ９４、マイクロプ
ロセツサ（入出ポートを含む）９６、電磁弁駆動
回路９７、メモリ９８より成る。

第４図はソフトウエア構成を示すフローチヤー
トで、このフローチヤートを説明すると、１００
では、MPU９６は過給圧センサ７２′から取り込
んだ過給圧P_Bが所定値P_C以上か否か、次いで１
０１では負荷センサ７４′から取り込んだ負荷Ｌ
が所定値L_C以下か否かを判定する。

１００，１０１で共にYesのときは本考案によ
る燃料噴射時期の遅角制御は不作動となり、１０
４に行きタイマピストン位置センサ８０により検
知されるタイマピストン６４の位置TPと、メモ
リ９８に記憶される目標タイマ位置TP_Tとの大小
比較を行う。Yes（TP＜TP_T）であれば１０６
で、MPU９６は駆動回路９７に電磁弁７６
（VSV）の開時間を長くするような信号を出す。
逆にNo（TP＞TP_T）であれば１０７に進み開時
間は短くなる。このようなフイードバツク制御に
より、タイマピストン６４の位置、換言すれば燃
料噴射時期は目標値TP_Tに制御される。

１００，１０１で共にNoの場合は本考案によ
る遅角を行うべきときであるから、１０８に行
き、目標タイマ位置TP_Tを遅角側に設定する。そ
のため、１０４以下のステツプの実行により燃料
噴射時期が遅角される。

以上述べたように本考案によれば過給の行われ
る回転数をより広げることができ、エンジン性能
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の装置の第１実施例を示す全体
構成図、第２図は第２実施例を示す全体構成図、
第３図は第３実施例を示す全体構成図、第４図は
第３図の実施例におけるマイクロコンピユータで
実行されるルーチンのフローチヤート。 １８……燃料噴射弁、１９……吸気管、２０…
…排気管、２１……ターボチヤージヤ、２６……
燃料噴射ポンプ、７２，７２′……過給圧センサ、
７４，７４′……負荷センサ、９２……制御回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ターボチヤージヤ付デイーゼル機関において、
   燃料噴射時期の制御手段、エンジンの負荷の検知
   手段及び過給圧力の検知手段並びにこれらの検知
   手段の信号により燃料噴射時期の制御手段を作動
   する駆動手段を備え、エンジンの負荷が所定値よ
   りも大でかつ過給圧が所定値よりも小であるとき
   燃料噴射時期の遅角を行うようにした燃料噴射時
   期制御装置。