JPH04148057A - 内燃機関の電子油圧制御装置 - Google Patents

内燃機関の電子油圧制御装置

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JPH04148057A
JPH04148057A JP2269369A JP26936990A JPH04148057A JP H04148057 A JPH04148057 A JP H04148057A JP 2269369 A JP2269369 A JP 2269369A JP 26936990 A JP26936990 A JP 26936990A JP H04148057 A JPH04148057 A JP H04148057A
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土佐 陽三
Yoshinori Nagae
禎範 永江
Yasutaka Irie
入江 泰隆
Shigemi Ono
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内燃機関の燃料噴射装置及び吸排気動弁装置に
関する。
〔従来の技術〕
従来のこの種の電子油圧制御装置として例えば特願昭5
8−52221号明細書に記載されたものかある。
二の装置は第6図に示すように内燃機関68によって駆
動される燃料供給ポンプ69を有する燃料供給装置Sと
、内燃機関によって駆動される作動油ポンプ76を有す
る作動油供給装置Pと、燃料供給装置Sから圧送される
燃料油を油圧サーボ機構33により増圧してノズルバル
ブ2から噴射するインジェクタ32と、該油圧サーボ機
構33を作動せしめ作動油の流通を制御するソレノイド
バルブ部31を有するインジェクタ装置Tと、排気弁3
6を油圧により開閉駆動する動弁機構部62と、該動弁
機構部62を作動せしめ作動油の流通を制御するソレノ
イドバルブ部63を有する弁駆動装置61からなる弁装
置Xと、前記インジェクタ装置Tのソレノイドバルブ部
31のソレノイドコイルI2と前記弁装置Xのソレノイ
ドバルブ部63のソレノイドコイル48とを前記内燃機
関68の運転状態に応じて適宜に制御するコンピュータ
65を有するコントローラRを備えるとともに、前記イ
ンジェクタ装置Tと弁装置Xへ前記作動油供給装置Pか
ら作動油が供給されるように構成される。
〔発明か解決しようとする課題〕
ところが従来形の電子油圧制御装置では、作動油ポンプ
76は高圧作動油を常時定量吐出し、吐出圧力の調圧は
圧力調節弁75により吐出油を放出してなされるため、
駆動動力の損失は大きい。
又燃料インジェクタ装置Tはインジェクタ部32、油圧
サーザ機構33、ソレノイドバルブ31か一体的に構成
されており、構造か複雑てあり、いずれか1ケ所が故障
した場合でもインジェクタ装置Tを全部交換することに
なり、経済的に不利益であるばかりてなく、インジェク
タ装置T内の作動油と燃料油が混在しており、作動油に
燃料か混入し、作動油の劣化はさけられない。
又弁装置Xは動弁機構部62、ソレノイドバルブ部63
、弁駆動装置61か一体的に構成されており、構造か複
雑でいずれか1ケ所か故障した場合ても弁装置Xとして
全部と交換することになり、不経済であるばかりでなく
、弁駆動装置61か単一のピストンにより構成されてい
るため、作動油の消費か多く、作動油ポンプ76の駆動
動力の損失か大きいという問題点かあった。
本発明の目的は前記従来装置の課題を解消し、構造かシ
ンプルで故障か少なく、万一故障した時にも最小限の部
品交換ですみ、さらに作動油消費か少なく、作動油ポン
プの駆動動力損失を小さくし、かつ作動油への燃料油の
混入を防止して劣化をなくすることにより、経済性の高
い内燃機関の電子油圧制御装置を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の内燃機関の電子油圧制御装置は、請求項1ては
内燃機関のクランク軸に一体的に固定された1個以上の
ローブを有するカムと、該カムの回りに設けられそのカ
ムにより作動される1個以上のジャーキ式高圧ポンプと
、該高圧ポンプへ作動油を供給する作動油源と、各高圧
ポンプから吐出される高圧作動油か蓄えられる蓄圧器(
c)と、該蓄圧器の圧力を検知して所定圧力との偏差に
基づき1個以上の高圧ポンプのラック位置を変更させる
手段と、燃焼室に燃料源から燃料か供給される蓄圧式の
燃料噴射装置と、該燃料噴射装置の圧力室と前記蓄圧室
の間に設けられた開閉弁と、該開閉弁を所定のタイミン
グにより開閉させる手段とを有してなり、第2請求項で
は、第1請求項に加え前記蓄圧器内の油圧により作動す
る排気弁と、該排気弁の圧力室と前記蓄圧器との間に設
けられた開閉弁と、該開閉弁を所定のタイミングで開閉
させる手段とを有してなり、さらに請求項3ては請求項
1及び2に加え前記蓄圧器(c)に高圧作動油を供給す
る始動ブースタを有してなることを特徴としている。
〔作用〕
動弁アクチュエータMは排気弁開弁用の大径ピストンと
、リフト維持用の小径ピストンの2段からなっているた
め、作動油の消費か少なく、又高圧作動油ポンプの吐出
量は、蓄圧器の設定圧力に見合った必要量だけ吐出すよ
うにコントローラより動弁アクチュエータを介して制御
されるので、高圧作動油ポンプ駆動動力か大幅に低減で
き経済的に有利である。さらに高圧作動油ポンプは複数
個設けられているので、運転中も個々に交換でき機関を
停止させる必要かない。
又燃料噴射装置は燃料管制弁と燃料増圧部と燃料弁とに
分離、独立しておるので、個々の故障に対する修理、交
換部品か少なく、経済的であり作動油への燃料油の混入
を未然に防止できる。
さらに排気動弁装置についても動弁管制弁、動弁アクチ
ュエータに分離、独立しており、個々の故障に対する修
理交換部品か少なく経済的である。
又始動時蓄圧器Cに始動ブースタから高圧作動油か流入
するようになっているので、始動か確実、容易にてきる
〔実施例〕
以下第1〜5図を参照し本発明の一実施例について説明
する。
第1図は電子油圧制御装置の全体構成図、第2は第1図
の動弁管制弁の構成図、第3図は第1図の燃料管制弁構
成図、第4図は第1図におけるX矢視図で高圧作動油ポ
ンプの配置図、第5図はジャーキ式高圧作動油ポンプの
断面図を示す。
第1図においてAは油圧源でクランク軸後部のスラスト
からAIの外周に一体的に固定された多ローブカムA2
よりローラA3を介して駆動される複数個の高圧作動油
ポンプA4からなる油圧源である。なお該油圧源Aはこ
し器B1、電動ポンプB2、調圧弁B3、タンクB4か
らなる作動油供給源Bから低圧の作動油か循環供給され
る。Cは前記油圧源へから圧送された高圧作動油を蓄圧
する蓄圧器、Dは燃料管制弁でコントローラEにより制
御される5方電磁弁DIにより作動油を介して開閉され
る噴射始めロジック弁D2と噴射終りロジック弁D3と
からなり、Fは動弁管制弁てコントローラEにより制御
される3方電磁弁Fl、F2により作動油を介して開閉
される開弁ロジック弁F3、開弁ロジック弁F4を有し
ている。Gは燃料増圧部て、本体Glに固定され、プラ
ンジャG2を案内するバレルG3、プランジャG2を回
動し高圧燃料油の吐出量を調整するボンブラックG4、
プランジャG2を下方へ付勢するばねG5、吐出弁G6
を有する噴射ポンプGIOと、燃料管制弁りに制御され
る作動油を受けて噴射ポンプG10を駆動するシリンダ
G7に案内されたピストンG8有している。噴射ポンプ
GIOへはこし器H1、電動ポンプH2、調圧弁H3、
タンクH4からなる燃料供給源Hから低圧の燃料油が循
環供給される。噴射ポンプGIOにより高圧加圧された
燃料油は高圧管J、分岐金物Kをへて複数の燃料弁りか
ら図示しないシリンダへ噴射される。
Mは動弁アクチュエータであり、本体M1に固定された
シリンダM2に案内された2段ピストンM3と逆止弁M
4から構成され、2段ピストンM3は小径ピストンM3
a、大径ピストンM3bを有し、シリンダM2は小径ピ
ストン供給穴M2a、大径ピストン供給穴M2bを有す
る。又動弁アクチュエータMは2段ピストンM3、上下
動端にオイルクツションM6、M5を有する。Nは排気
弁であり、シリンダカバーN1に固定され、弁棒N2を
案内する弁棒案内N3、空気ばねN4からなり、空気ば
ねN4は案内槽N5より給気される。Pは始動ブースタ
て作動油供給源Bから低圧の作動油を受けてコントロー
ラEの指令に基づき機関始動時に一時的に高圧作動油を
蓄圧器Cへ圧送する。
A5はアクチュエータで高圧作動油ポンプA4の吐出量
を蓄圧器内圧力か設定圧力になるように圧力検出器CI
の信号によりコントローラEにて制御される。A6はク
ランク角検出器でありコントローラEか5方電磁弁力D
I、3弁電磁弁F1、F2を制御するための信号を出力
する。Zは排気弁Nの作動検出器であり、コントローラ
Eへ排気弁の作動不良の信号を出力する。
第2図は開弁ロジック弁F3、閉弁ロジック弁F4と、
3方電磁弁F1、F2の具体的構成を示し、第3図に噴
射始めロジック弁D2、噴射終りロジック弁D3と、5
方電磁弁D1、蓄圧器Cの具体的構成を示す。第4図は
高圧作動油ポンプA4の配置図である。第5図はジャー
キ式高圧燃料ポンプでA4aは本体、A4bはバレル、
A4cはバレルA4bに案内されるプランジャ、A4d
はプランジャ4Acを回動して吐出量を調整するボンブ
ラック、A4eはブラジャA4cを下方へ付勢するばね
、A4fは吐出弁である。
次に前記実施例の作用について説明する。
第4図で作動油は機関運転中は作動油供給源Bから低圧
で高圧作動油ポンプA4に供給され、該高圧作動油ポン
プA4より加圧され、始動時には始動ブースタPにより
一時的に加圧され、蓄圧器Cに蓄えられる。コントロー
ラEは蓄圧器圧力か設定値になるよう圧力検出器CIの
信号に基づき、高圧作動油ポンプA4のポンプラックA
4dをアクチュエータA5を介して制御し、高圧作動油
ポンプA4の吐出量を必要量に調整する。蓄圧油は燃料
管制弁りによりクランク角検出器A6の信号に基づくコ
ントローラEの指令に応じて制御され、燃料噴射時期に
噴射始めロジック弁D2により燃料増圧部Gへ供給され
、ピストンG8をストロークさせ、燃料噴射量に見合う
ピストンG8のストローク完了時に供給か停止され、燃
料増圧部Gへ供給された作動油は噴射路りロジック弁D
3により排出され、ばねG5の付勢力によりピストンG
8は初期位置に戻る。噴射ポンプGIOは燃料供給源H
から低圧供給された燃料油をピストンG8の上動により
加圧して高圧管J、分岐金物Kを介して燃料弁りから図
示しないシリンダへ噴射するとともに、コントローラE
の異常時にポンプラックG4の図示しないコントローラ
Eと独立した装置によりアクチュエータG9を介して噴
射量を零にして機関を停止させる。なお前記異常時のチ
エツク方法としては次のようなものか考えられる。
■ コントローラの断線によりその入出力かないときに
は、入出力信号をモーニタすることて可能である。
■ コントローラ人、出力信号か異常値となったときは
、予め適正範囲を定めておいて入出力信号をモニタして
、該適正範囲からはづれればチエツクされる。
■ 開閉弁のドライバか不作動となったときには、開閉
弁の作動をセンサてチエツクしておくことで可能である
動弁管制弁Fはクランク角検出器へ6の信号に基づくコ
ントローラEの指令に応じて蓄圧油を制御する。該蓄圧
油は排気弁開弁時期に開弁ロジック弁F3により動弁ア
クチュエータMへ供給されて排気弁Nをストロークさせ
、必要ストローク完了後は停止され、動弁アクチュエー
タM内の作動油は排気弁閉弁時期に閉弁ロジック弁F4
により排出されて、空気はねN4の付勢力により2段ピ
ストンM3か初期位置に戻され、排気弁Nの作動が終る
。蓄圧油は排気弁Nの抵抗が大きい排気弁開弁時は逆止
弁M4から小径ピストンM3aへ供給され、大径ピスト
ンM3bへは大径ピストン供給穴M2bから供給され大
流量を消費するか、排気弁Nの抵抗か小さくなる時期ま
て2段ピストンM3かストロークすると大径ピストン供
給穴M2bも小径ピストンに供給するようになり、蓄圧
油の消費が低減される。又2段ピストンM3はストロー
クの上、下端にてオイルクツションM5、M6により運
動が緩和され、機械的衝突を防止している。排気弁Nの
作動不良がギャップセンサ等のリフト量をチエツクする
作動検出器Zにより検出された場合、コントローラEに
よりそのシリンダのそれ以降の燃料噴射をポンプラック
G4をコントローラEと独立した図示しない装置により
噴射量を零にして機関を停止させ、未然に事故を防止す
る。
〔発明の効果〕
本発明は前記のとおり構成したので、蓄圧作動油の消費
を必要最小限に減じて高圧作動油ポンプの駆動動力をな
くし、機器の構成を分離、独立させることにより機関を
停止させることなく必要最小限の修理、部品交換かでき
、作動油への燃料油の混合を防止して作動油の劣化をさ
け、排気弁の作動不良時にはそれ以後そのシリンダの燃
料噴射を止めて事故を未然に防ぐことかできる。
【図面の簡単な説明】
第1〜5図は本発明に係わるものて、第1図は電子油圧
制御装置の全体構成図、第2図は第1図の動弁管制弁F
の詳細図、第3図は第1図の燃料管制弁の詳細図、第4
図は第1図のX矢視図で高圧作動油ポンプ配置例、第5
図は高圧作動油ポンプの断面図、第6図は従来形電子油
圧#御装置の全体構成図である。 A・・・油圧源、A1・・・ローブ(カム)、A4・・
・高圧ポンプ、B・・・作動油供給源、C・・・蓄圧器
、D・・・燃料管制弁、D1〜4・・・燃料開閉弁、E
・・・コントローラ、F・・・動弁管制弁、Fl〜4・
・・作動油開閉弁、P・・・始動ブースタ。 1′″4 第 図 υj 第 図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関のクランク軸に一体的に固定された1個
    以上のローブを有するカムと、該カムの回りに設けられ
    そのカムにより作動される1個以上のジャーキ式高圧ポ
    ンプと、該高圧ポンプへ作動油を供給する作動油源と、
    各高圧ポンプから吐出される高圧作動油か蓄えられる蓄
    圧器(c)と、該蓄圧器の圧力を検知して所定圧力との
    偏差に基づき1個以上の高圧ポンプのラック位置を変更
    させる手段と、燃焼室に燃料源から燃料が供給される蓄
    圧式の燃料噴射装置と、該燃料噴射装置の圧力室と蓄圧
    室の間に設けられた開閉弁と、該開閉弁を所定のタイミ
    ングにより開閉させる手段とを有してなる内燃機関の電
    子油圧制御装置。
  2. (2)内燃機関のクランク軸に一体的に固定された1個
    以上のローブを有するカムと、該カムの回りに設けられ
    そのカムにより作動される1個以上のジャーキ式高圧ポ
    ンプと、該高圧ポンプへ作動油を供給する作動油源と、
    各高圧ポンプから吐出される高圧作動油か蓄えられる蓄
    圧器(c)と、該蓄圧器の圧力を検知して所定圧力との
    偏差に基つき1以上の高圧ポンプのラック位置を変更さ
    せる手段と、前記蓄圧器内の油圧により作動する排気弁
    (N)と、該排気弁の圧力室と前記蓄圧器との間に設け
    られた開閉弁と、該開閉弁を所定のタイミングで開閉さ
    せる手段とを有してなる請求項1記載の内燃機関の電子
    油圧制御装置。
  3. (3)前記蓄圧室(c)に高圧作動油を供給する始動ブ
    ースタとを有してなる請求項1、2記載の内燃機関の電
    子油圧制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004162724A (ja) * 1997-05-27 2004-06-10 Man B & W Diesel As マルチシリンダ2行程クロスヘッド内燃機関
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KR20200100834A (ko) * 2018-02-09 2020-08-26 가부시키가이샤 자판엔진코포레숀 유압 구동 장치

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