JPS5844846B2 - ジドウフンシヤジキチヨウセイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特開昭４８−８４２２２号公報に示されてい
る機関側軸すなわち駆動軸とポンプ軸すなわち被動軸と
の間に設けられ、ロータケーシングとロータベーンとか
ら成り、流体を介して回転を伝達する流体圧作動カップ
リングのロータケーシングとロータベーンとの相対位置
を流体圧により変化させ、駆動軸と被動軸との間の回転
位相にずれを生じさせ、燃料噴射ポンプの噴射時期を調
節する自動噴射時期調節装置の改良に関する。

上記公報記載の従来の噴射時期調整装置は、エンジンの
回転速度Ｎ、負荷り等を検出し、回転速度Ｎ、負荷りに
関連した電圧Ｅ１（出力信号）を発生し、電圧Ｅ１
とロータケーシングとの回転位相のずれＱｌに関連した
電圧Ｅ２（帰還信号）とを比較し、Ｅｌ−Ｅ２となるま
で、流体圧作動カップリングに加える流体圧を制御する
ソレノイド切換弁を作動させていたが、電圧Ｅ１ と
電圧Ｅ２ とのわずかなずれによっても噴射時期調整装
置が作動してソレノイド切換弁を開閉するため・・ンチ
ング等が起き制御性が悪かった。

また流体でカップリングしさらにその流体により位相差
を変化させていたため、進角と遅角とで流体の流出する
速さが違い、特に駆動軸の駆動トルクに対する反力が噴
射時期を遅らせる方向に作用しているため、噴射時期を
進める時の応答性は遅らせる時の応答性より悪くなって
Ｌ・た。

そのため進める時の応答性を良くすると、遅らせる時の
応答性が安定性を保つことのできる範囲をはずれてしま
い、ノ・ンチングを起すようになってしまった。

本発明は電圧Ｅ２ と電圧Ｅ１ との比較において電
圧Ｅ１に基準値に対し一定幅の鈍感帯を設け、電圧Ｅ２
が鈍感帯に入ると、流体が絞り部を通り流れるよう
にして過度応答の際の安定性を向上させ、さらに遅らせ
る時の応答性を悪くし、全体として安定性、応答性とも
に向上させ、上記従来の装置の欠点を解消することを目
的とする。

次に図面について本発明の実施例を先づ機械的構成部分
について説明する。

モータＭにより送油ポンプＰはタンクＴａ内の作動油を
吸入圧送する。

送油ポンプＰで圧送された作動油はリリーフバルブＶ１
で圧力が調整され、ソレノイド５ＯＬ１，５ＯＬ２を有
する三位置四ポート方向切換弁Ｖ２ に入る。

この方向切換弁Ｖ２は、その中立位置Ｎでは、機関側駆
動軸Ｒに連結されたベーンＳ１ と該ベーンＳ１ を
回動自在に納めるポンプ側被動軸Ｓ′により形成された
作動室Ｃ２Ｃからの作動油の流出、作動室への作動油の
流入を遮断する。

なお、駆動軸Ｓは図示の矢印の方向に回転しており、被
動軸Ｓ′は作動室Ｃ内の油を介して駆動軸Ｓより駆動力
が与えられる。

前記作動室Ｃと方向切換弁ｖ２ との間の油の糸路には
作動室Ｃから方向切換弁■２ に向う油の流れを阻止す
るチェツチバルブＶ３及−びこれと並列に絞りＤを設け
る。

方向切換弁■２ とタンクＴａとの間には油の糸路な遮
断するソレノイド５ＯＬ３を有する常開の電磁弁ｖ４お
よびこれと並列に絞りＶを設ける。

本実施例は作動室Ｃに作動油が流入すると、両軸間の回
転位相がずれ、噴射時期が早くなり、作動室Ｃに作動油
が流入すると、噴射時期が遅くなるように構成されてい
る。

本実施例の作用について説明する。

噴射時期が目標値より大幅に遅れている場合には後述す
る電気回路により方向切換弁ｖ２がソレノイド５ＱＬ１
により第１位置（噴射時期を早くする位置）となり、電
磁弁■４が励磁されて、作動油はチェックバルブＶ３を
押し上げ、又チェックバルブｖ３に並列に設けられた絞
りＤを通り作動室Ｃに入り、被動軸Ｓ′を駆動軸Ｓに対
して図において左回りに回転させ、噴射時期を早める。

この時作動室Ｃ内の作動油は電磁弁■４の通路および該
通路と並列に設けられた絞りＤ’に通りタンクＴａへ戻
る。

以上のようにして駆動軸Ｓと被動輪Ｓ′との回転位相を
速やかに変化させる。

電圧Ｅ２が電圧Ｅ１の鈍感帯に入ると、電磁弁■４は遮
断され、作動油は絞りびだげを通りタンクＴａへ戻るこ
ととなり、位相の変化速度が遅くなり、設定位相（噴射
時期）から行きすぎを防止することができる。

電圧Ｅ２＝Ｅ１ となって設定位相となると、方向切
換弁■２はＮ位置となり、作動油の流入流出を防止する
ことができ、設定噴射時期を保つことができる。

次に噴射時期が目標値より大幅に進んでいる場合には後
述の電気回路により方向切換弁ｖ２がソレノイド５ＯＬ
２により第■位置となり、電磁弁ｖ４が励磁されて、上
記と同様に作用し、作動油は作動室Ｃに流入し、作動室
Ｃ内の作動油はタンクＴａへ戻り、噴射時期が遅れるが
、前述のように被動軸Ｓ′は駆動軸Ｓにより作動室Ｃを
介して力を受けているので、チェックバルブＶ３、絞り
Ｄにより油の急激な流出を制限する。

従って噴射時期を早くする時には作用せず、遅くする時
には作用するチェックバルブ■３を作動室Ｃ側に設けて
噴射時期を遅くする時にチェックバルブＶ３が作用し、
応答性を悪くし、全体としての応答性、安定性を向上さ
せたものである。

又絞りＤは可変絞りとし、作動油の温度変化による粘性
変化に対して一定の絞り効果を得ることができるように
してもよい。

続いて前記ソレノイド５ＯＬ１，５ＯＬ２゜５ＯＬ３を
作動させる電気回路について説明する。

前記エンジン回転速度等に関連した出力Ｅ１位相のずれ
に関連した出力Ｅ２及びソレノイドＳ ＯＬｌ、Ｓ Ｏ
Ｌ２ ＞ Ｓ ＯＬ３ に与える出力は次のようにして
得る。

本発明による時期調整装置は回転速度Ｎ、機関側軸とポ
ンプ軸との回転位相ずれθ、機関負荷り及び機関温度Ｔ
を入力とするが、先づ回転速度Ｎを入力として説明する
。

出力Ｅ１の特性は第２図縦軸なＥｌ、横軸をＮとして示
すように、Ｅｌは独立した三つの出力Ｅ１−Ｏｔ Ｅｌ
−１ｊ Ｅｌ −２から成り、基準値Ｅｔ−００上下
に等しく基準値に差を持った平行な出力Ｅｌ −２５Ｅ
ｌ−１が設げられている。

Ｅｌ−１〜Ｅ１−２間の鈍感帯、この帯域からはずれる
帯域が敏感帯となる。

Ｅｌ−０には出力変化のない上、下限値が設けられてい
る。

続いて位相のずれに関連した出力Ｅ２の特性は第３図に
縦軸にＥ２、横軸に回転位相のずれθとして示すように
、一つの直線で表わされる。

Ｅｌ−１とＥｌ−２は５ＯＬ３を作動させる比較電圧と
なるもので、Ｅｌ−１くＥ２くＥｌ−２の時に５ＯＬ３
が流路を閉鎖し、絞りＤ′のみとし、応答性を悪くし、
鈍感帯内における制御を行う。

５ＯＬ１，５ｏＬ２はそれぞれＥ １−０ ＞ Ｂ２、
Ｅｌ−ｏ＜Ｂ２の時に切換動作し、位相を進ませる進角
動作及び位相を遅らせる遅角動作を行う。

以上のように回転速度Ｎに対してＥｌ−０が決まり、Ｅ
１−０−Ｂ２ となるようにθが変化し、そこで整
定する。

次に本発明の装置の電気回路について説明する。

第４図に本発明の時期調整装置の電気回路の全体をブロ
ック線図で示す。

噴射ポンプ軸の回転を検出したマグネットピックアップ
ＰＵ１の信号は増巾回路ＡＭ１ を介して並列に設けら
れた三つの単安定回路Ｍ１２Ｍ２２Ｍ３に入り、そして
それぞれ平滑回路工１ 、工２ ） Ｉ３を経て、出力
Ｅ１−１゜Ｅニー。

ｊＥｌ−２を作るようにされる。単安定回路工２の後段
には分圧回路ＤＶ１が設けられている。

各単安定回路Ｍ１２Ｍ２２Ｍ３の出力パルス幅が負荷応
動とされるようにするため、燃料調節桿位置を検出する
差動変圧器よりなるピックアップＰＵ３の信号は発振回
路ＯＣ１検波回路ＤＥ、増幅回路ＡＭ３を経て、分圧回
路Ｄ■２で三つの出力に分けられ、それぞれの単安定回
路に供給される。

更に、前記増幅回路ＡＭ、の出力は微分回路ＤＩ、を経
て双安定回路鳩に導かれる。

この双安定回路Ｍ９は機関側軸の回転速度を検出するマ
グネットピックアップＰＵ２の信号を増幅回路ＡＭ２及
び微分回路ＤＩ、を介して受ける。

上記双安定回路Ｍ４の出力は平滑回路工。

を経て出力Ｅ２を形成する。

更に出力Ｅｌ −Ｏｊ Ｅｌ −１ｊＥｌ −２２Ｂ２
は次のように処理される。

Ｅｌ 、ｊ Ｅｌ−１ｊ Ｅｌ −２はＢ２ との比
較において処理されるため、先づ出力Ｅ１−Ｏｊ Ｂ２
は比較回路ＣＯ１を経てソレノイド５ＯＬ１ とソレ
ノイド５ＯＬ２へ導かれる。

Ｅｌ、〉Ｂ２の時、ソレノイド５ＱＬ１が作動し、方向
切換弁ｖ２ の流路をＩの状態にし、Ｅｌ−ｏ＜Ｂ２の
時ソレノイド５ＯＬ２が作動し、方向切換弁■２ の流
路を■の状態にする。

出力Ｅ１−１．Ｅ２は比較回路ＣＯ２を経てソレノイド
５ＯＬ３へ、又出力Ｅ１−２゜Ｂ２ は比較回路ＣＯ３
を経て同じくソレノイド５ＯＬ３へ導かれる。

ソレノイド５ＯＬ３はＥｌ−１くＢ２くＥｌ、の時作動
し、流路を閉鎖し、絞りびの流路のみとする。

第４図のブロック線図に対応する回路図を第５図に示す
。

第５図において、第４図の各ブロックに対応した回路要
素は第４図で用いた符号と同じ符号で示す。

Ｂ１ はソレノイド弁用の電源であり、又Ｂ２は回路の
電源である。

以下第５図回路において特に新規な要素回路について次
に説明する。

出力Ｅ１−ｏに上下限値を設けるため、トランジスタＴ
１を含む積分回路■２ を経た出力は分圧回路Ｄ■１
に入る。

この分圧回路ＤＶ１は図示されたようにダイオードＤ、
、 Ｂ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２及び可変抵抗Ｒ３で構成さ
れている。

上限値は次のようにして得られる。

トランジスタＴ１ が導通状態の時、ａ点とｂ点の電圧
Ｅａ 、 ＥｂはＥａ＞Ｅｂであり、またａ、ｂ間の電
流ｉａはダイオードＤ０ に阻止され、Ｏであり、Ｅｌ
−Ｏは抵抗Ｒ２と可変抵抗Ｒ３と分圧となり、一定と
なる。

トランジスタＴ１が不導通の時、Ｅａ＜Ｅｂとなり、抵
抗Ｒ１，Ｒ２及び可変抵抗Ｒ３゜Ｒ４で定まる下限の一
定値となる。

又時期調整装置を負荷応動とするため、第５図に示すよ
うに燃料調節桿位置検出用差動変圧器ＰＵ３をＬとする
ＬＣ発振回回路Ｃ１倍電圧整流回路による検波回路ＤＥ
、増幅回路ＡＭ３及び分圧回路Ｄ■２を備えている。

この分圧回路ＤＶ２は、増幅回路ＡＭ３のトランジスタ
Ｔ２のエミッタと負導線との間に可変抵抗Ｒ５Ｊ Ｒ６
、Ｒ７が直列に接続され、トランジスタＴ２のエミッタ
と抵抗Ｒ３との接続点には抵抗Ｒ８，Ｒ９で定められた
電源電圧の分圧値がダイオードＤ３ を介して導かれ、
最低電位が定められ、父上記接続点はダイオードＤ４
を介して電源電圧に対して抵抗ＲＩＯと可変抵抗Ｒ１１
とで定められた分圧点に接続される。

又抵抗Ｒ５，Ｒ。の接続点はダイオードＤ５を介して、
抵抗Ｒ１２と可変抵抗Ｒ１３とで定められた分圧点に接
続され、抵抗Ｒａ ） Ｒ７の接続点はダイオードＤ６
を介して抵抗Ｒ１４と可変抵抗Ｒ１５とで定められた分
圧点に接続される。

これらの各ダイオードより戒る回路は各単安定回路Ｍ１
２Ｍ２２Ｍ３中の時定数を決定するコンデンサＣ１，Ｃ
２，Ｃ３の充電量を一定にするため充電電圧の上昇分を
リークさせる役目をする。

このようにしてトランジスタＴ２のエミッタと可変抵抗
Ｒ５との接続点が出力ｖ１ となり、単安定回路Ｍ１
の接続点Ｖ□へ接続され、可変抵抗Ｒ５，Ｒ６の接続点
ｖ２ は同様に単安定回路Ｍ２の接続点ｖ２へ接続され
、又可変抵抗Ｒ６，Ｒ７の接続点ｖ３は単安定回路Ｍ３
の接続点ｖ３へ接続される。

以上の構成によるゴ連の作用を次に説明する。

先づ回転応動作用として機関回転の上昇に伴い、燃料噴
射時期を早める（進角する）よう機関軸の回転及びマグ
ネットピックアップＰＵ１のパルス周波数が増加し、回
転数Ｎに一次比例した出力Ｅ１−１、出力Ｅ１−１に平
行でこれより大きい出力Ｅ１−２及び両者に平行で中間
値であるＥｌ −０が得られる。

更にマグネットピックアップＰＵ１がものパルスは双安
定回路Ｍ４の一方のトリガとなる。

一方ポンプ軸の回転マグネットピックアップＰＵ２から
９パルスは前記双安定回路Ｍ、の他方のトリガとなり、
両トリガにより決る双安定回路Ｍ４の出力パルス幅によ
り機関側軸とポンプ軸との回転位相の検出を行う。

この出力がＲ２となる。機関回路が上昇した場合Ｅ１
が大きくなり、Ｒ２との差が生じ、Ｅｌ−１〉Ｒ２と
なると敏感帯に入り、ソレノイドＳ ＯＬｌ が動作動
し、■の位置となり、送油圧はチェックバルブＶ３を押
し開き、作動室Ｃに送られ、作動室Ｃの油はソレノイド
５ＯＬ３の流路を経てタンクＴａに戻る。

進角が行われ、Ｅｌ が設定値Ｅ２ に近づきいわゆる
第２図に示す鈍感帯内に入ると、Ｅｌ−１くＲ２となり
、ソレノイド５ＯＬ３が作動し、その流路が同じ絞りＤ
′の流路のみとなる。

これにより室Ｃ′より排出される油の流量を制限し、応
答性を悪くし、進角の行き過ぎによるハンチングを防止
する。

回転が降下してＥｌ−２〈Ｒ２となった場合、ソレノイ
ド５ＯＬ２が作動し、■の位置に切換わり、作動室Ｃ′
に油が送られ、作動室Ｃの油は絞りＤ、ソレノイド５Ｏ
Ｌ３を経てタンクＴａに戻り、遅角する。

Ｅｌ−２〉Ｒ２となり鈍感帯に入ると、ソレノイド５Ｏ
Ｌ３ が作動し、その流路を閉じ、絞りＤ′のみが流路
となり、進角の場合と同様に作用する。

次に負荷応動作用について説明する。

於料調節桿位置に比例する出力は分圧回路ＤＶ２でＥｌ
−（） ｊ Ｅｌ −１ｊ Ｅｌ −２の特性を変更
するよう基準値の異なる三つの平行な出力ｖ１．ｖ２゜
■３を作る。

これにより負荷の増加に伴い、噴射時期を遅らせる要求
の場合は、各単安定回路の出力のパルス幅を小さくし、
Ｅｌの値を下げる。

以上のように本発明による装置は、敏感帯と鈍感帯との
二つの制御特性を備え、噴射時期が遅れる時の応答性を
鈍感にする特性を備えるのでＮＯｘ対策効果も有する大
型車両用に適した秀れた自動噴射時期調整装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の機械的構成部分を示す図、第２図
は本発明装置の宙陶回路による機関側軸の回転の出力特
性線図、第３図は同機関側軸とポンプ軸との回転位相に
基づく出力特性線図、第４図は同制御電気回路のブロッ
ク線図、第５図は同電気回路の詳細図である。 図面中、Ｐ：送油ポンプ、■２：方向切換弁、Ｓ：機関
軸、Ｓ′：ポンプ軸、■３：チェックバルブ、Ｄ、Ｄ’
：絞り、Ｖ４：電磁弁、Ｍｌ、 Ｍ２ 。 Ｍ３：単安定回路、Ｍ４：双安定回路、ＣＯｌ。 ＣＯ２，ＣＯ３：比較回路、Ｄ■２ ：分圧回路、５Ｏ
Ｌ１，５ＯＬ２，５ＯＬ３ ：ソレノイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関側軸とポンプ軸との間に設けられ、ロータケー
   シングとロータベーンとから成り、流体を介して回転を
   伝達する流体圧作動カップリングのロータケーシングと
   ロータベーンとの相対位置を流体圧により変化させ、機
   関側軸とポンプ軸との間の回転位相にずれを生じさせ、
   燃料噴射ポンプの噴射時期を調節する自動噴射時期調節
   装置において、機関側軸の回転速度によりトリガされか
   つ機関軸の回転速度に比例し一定の鈍感帯をもつ出力信
   号Ｅ１ を発生する回路と、機関側軸とポンプ軸との回
   転位相に比例した出力信号Ｅ２ を発生する回路と、上
   記出力信号Ｅ１ の基準値と上記出力信号Ｅ２ とが
   等しくないとき、機関側軸とポンプ軸との回転位相を変
   える流体圧作動カップリングに油を供給する送油流路を
   開閉する電磁弁と、出力信号Ｅ２が出力信号Ｅ１ の鈍
   感帯内にあるとき、流体圧作動カップリングの油排出流
   路を絞るようにこの油排出流路に設けられた別の電磁弁
   と、機関側軸とロータベーンとポンプ軸とで画定された
   二つの作動室のうち、回転方向でロータベーンの前側の
   作動室の流出流路に絞りを並列に備えた逆方向のチェッ
   クバルブと、上記二つの出力信号の比較により上記二つ
   の電磁弁を制御する回路とを有することを特徴とする自
   動噴射時期調整装置。