JPS59201924A - 電子制御式内燃機関の掃気管制弁駆動装置 - Google Patents

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】 本発明は電子制御式内燃機関における掃気管制弁の駆動
装置に関する。

電子制御式内燃機関とは、例えばディーゼル機関の最適
運転制御を電子計算機を用いて実現しようとするもので
、具体的にはディーゼル機関のクランク角度９回転速度
、トルク、機関各部の圧力や温度、排気ガスの組成など
を検出して、これらの運転データを所定のプログラムに
従ってｍ子計算機で処理して最適の運転制御の条件を求
め、この求められた条件を制御指令情報として前記ディ
ーゼルＳ関の起動弁、掃気管制弁、排気弁、燃料噴射弁
などをクランク角度に応じて開閉させるものである。

第１図はこの電子制御式内燃機関の全体構成を示してい
る。ディーゼル機関は、通常、第１番目〜第Ｎ番目の複
数のシリンダ（１）を有しており、各シリンダ（１ンに
はそれぞれ起動弁（２）、掃気管制弁（３）。

排気弁（４ン、燃料噴射弁（５）が装備されている。（
６）〜（９）はこれらの各部（２）〜（５）を作動させ
るアクチュエ−タである。燃料噴射弁（５ンには燃料タ
ンク（７）から燃料ポンプ（ロ）によって燃料油が供給
される。（６）は燃料蓄圧器、α躊は燃料遮断弁、（ロ
）は逆止弁である。

一方、クランク軸的の回転角度はエンコーダσＱによっ
て検出され、入力ポート０とデータ・バス（７）を経て
中央処理装置〔以下、ＣＰＵと称す〕αωに入力される
。なお、エンコーダＱＱの検出田方はディーゼルｌｋＡ
関制御回路に）ならびに周波数／電圧置換器３ρにもク
ランク角度情報として送られる。周波数／電圧変換器ｅ
υで回転速度に応じた電圧信号に変換された信号はアナ
ログ／デジタル変換器ｑとｉｆｌ記データ・バスに）を
経てＣＰＵ（イ）に入力される。

また、ディーゼル機関の各部の圧力、温度、排気ガス組
成などもセンサ（ＳＪ）〜（８６月こよって検出されて
、そのデータがアナログ／デジタル変換器に）によって
デジタル変換された後、ＣＰＵα呻に入力される。

ＣＰＵα呻は設定入力・表示装置に）から入力された運
転指令を読み込み、この運転指令に基づいてアナログ／
デジタル変換器に）などから入力されたクランク角度９
回転速度９機関各部の圧力や温度。

排ガス組成などの機関の運転状態を表わすデータを用い
て、予め定められたプログラムに従って機関の最適制御
のための制御量や操作量の算出か実行される。そして、
この計算結果からｈｕ記燃料ポンプ（ロ）の制御指令を
作成してデジタル／アナログ灰換器（ハ）を介して燃料
ポンプ（ｌＩυを制御する。更に、ＣＰＵ（ｌｉｅは計
算結果から起動弁（２）、掃気管制弁（３八排気弁（４
）、燃料噴射弁（５）の各部の１゛伺御指令を作成して
前記ディーゼル機関制御回路に出力する。

ディーゼル機関制御回ＩＮＩＨは、ＣＰＵ（ＩＩからの
制御指令を読み取って前記エンコーダ（Ｉすから得られ
るクランク角度情報に応じた制御情報を第１．第２の駆
動回路（ハ）（ホ）に送り出す。第１の駆動回路（ハ）
はアクチュエータ（９）の作動タイミングを制御する制
御弁（財）を制御して燃料噴射弁（５）を作動させる。

第２の駆動回路に）はアクチュエータ（６）　（７）　
（８）の作動タイミングをそれぞれ制御する制御弁（ハ
）（支）勾を制御して起動弁（２）、掃気管制弁（３〕
、排気弁（４）を作動させると共に燃料遮断弁（６）の
作動を制御する。なお、この例ではアクチュエータ（６
）〜（９）の駆動用動力源としては、作動油圧ポンプ０
ηによって発生する油圧力を利用しており、作動油圧ポ
ンプａηの出口側には脈動防止°用の蓄圧器（２）か介
装されている、っＱは圧力調整弁、鏝は油タンク、（至
）は流量制御弁である。

第２凶は掃気官制弁（３）の従来の駆動装置を示す。

に）はシリンダ（１）の掃気孔を表わし、前記アクチュ
エータ（７）は、油圧シリンダゆと、この油圧シリンダ
（ロ）内に配設され内部を第１の油圧室（至）と第２の
油圧室−とに仕切る両ロッド付ピストンＩＧとで構成さ
れており、一方のロッド（２）は掃気官制弁（３）に接
続され、他方のロッド的は電子制御装置の障害発生時に
歯車機構ならびにリンク機構〔図示せすりを介してクラ
ンク軸に）に連結される。なお、ここでピストン−〇ｉ
ｌ＃ｉ２の油圧室（至）、＠の有効ピストン面積は互い
に等しい。＠３＠４は制御弁Ｃ場と前記第１．第２の油
圧室（７）、に）をそれぞれ接続する第１＊　第２の導
管である。このように構成されているため、電子制御装
置が正常な期間においては、制御弁四を第２の駆動回路
に）が中立位置（ア）から順位置（イ）に切換えると、
圧油は蓄圧器に）から第１の導管−を介してｍｌの油圧
室に）に送り込まれ、第２の油圧室■は第２の導管■と
制御弁（４）を介して開放されるため、ピストン＆ｌか
下降方向〔矢印入方向〕に移動して掃気管制弁（３）か
開く。また、制御弁に）が中立位ｇｌ（ア）から逆位厩
（つ）に切り換わると、圧油は蓄圧器（至）から第２の
導ば（財）を介して第２の油圧室（至）に送り込まれ、
彫１の油圧室端は第１の導管に）と制御弁に）を介しで
開放されるため、ピストン（至）が上昇方向〔矢印Ｂ方
向〕に移動して掃気管制弁（３）が閉じる。

しかし、このような従来の駆ｊｉＪＪ装置では、掃気孔
（至）の開孔速度を向上させるためには、油圧力発生手
段の所要動力を増大させることを強いられるものである
。

本発明は油圧力発生手段の所要動力を増大させすとも掃
気孔の開孔速度を向上させることができる電子制御式内
燃機関の掃気管制弁駆動装置を提供することを目的とす
る。

本発明の電子制御式内燃機関の掃気管制弁駆動装置は、
内燃機関のクランク角度を検出して運転に伴って開閉す
る必要のある弁の開閉時期を計算し、この計算結果に基
づいて前記弁の開閉動作を制御する電子制御式内燃機関
において、前記弁のうちの掃気管制弁を駆動する油圧シ
リンダを設け、この油圧シリンダ内に有効ピストン面積
が互いに異なる両ロッド付ピストンを設け、このピスト
ンで仕切られた前記油圧シリンダの第１．第２の油圧室
にそれぞれ第１．第２の導管を接続し、前記計算結果に
基づいて制御弁を切換えて第１の導管または第２の導管
に圧油を送るよう構成すると共に、第１の導管と第２の
導管とを連通させる第８の導管を設け、この第３の導管
に前記制御弁と連動して切換わる切換ストップ弁を介装
して、第１゜第２の油圧室のうちの一方の油圧室に送り
込まれた油圧により有効ピストン面積差で他方の油圧室
の作動油を第３の導管を介して前記一方の油圧室に還流
させ、掃気孔開孔速度を向上させることを特徴とする。

以−ド、本発明の一実施例を第３図に基づいて説明する
。なお、第２因と同様の作用をノ戎すものには同一符号
を付けてぞの説明を省く。

に）は第１の尋管榊と第２の専行■とを連通ずる第３の
導管で、第２の駆動回路い）によって制御弁端と連動し
て切り換えられる切換ストップ−ｊ−Ｐ（Ｉ４と、圧力
調整弁◇のと、逆止弁（７）とが直列に介装されている
。なお、第８図においでは、ピストンｆｌＩＪＱロッド
に）はロッド働よりも大径にして、錯１の油圧室■は第
２の油圧室（至）よりも有効ピストン聞役７））大きく
構成されている。また、制御弁（イ）は逆位置（つ・）
において第２の導管（ロ）を閉とするまう構成されてい
る。

このように構成したた−め、掃気孔（７）の閉孔状態か
らピストン■を下降させて掃気孔（至）を開く行程では
、第２の駆動回路に）が制御弁に）を中立位置（ア）か
ら逆位置（つ）に切換えると共に切換ストップ弁９１）
を開く。これによって、蓄圧器に）の圧油は制御弁に）
と第１導Ｗ■を介して第１の油圧室（至）に送り込まれ
てピストン（へ）が押し下げられる。制御弁に）が逆位
置（つ）の場合、第２の導管（財）は閉じられているた
め、ピストン（９）が押し下げられると第２の油圧室に
）の圧力が上昇し、第８の導管■の圧力調整弁θのなら
びに逆止弁（財）が開き、第２の油圧室（至）の圧油は
蓄圧器に）からの圧油と合流して第１の油圧室（至）に
還流される。

ロッド＠Ｊ）　９ｆｅの直径をそれぞれｄｌｐｄ２とし
だ場ａ１前述のようにｄｌ＜ｄ２でアクチュエータ（７
）は差動ピストンとなっている。すなわち、油圧力ＰＤ
ζこよりＦＰニー’−（ｄ％　−ｄ２．）・Ｐゎの力が
生じ、ピストン■が下降移動するのを助け、蓄圧器に）
からの圧油だけの場合に比べてピストン（６）の下降速
度が速くなり、掃気管制弁（３）の開孔速度が速くなる
。

一方、掃気孔（至）を閉じる行程においては、第２の駆
動回路に）が制御弁に）を中立位置（ア）から順位Ｖｔ
（イ）に切換える。この場合、切換ストップ弁（ト）は
閉のまま保たれている。このため、蓄圧器に）の圧油は
第２の導管（財）を介して第２の油圧室（２）に送り込
まれ、第１の油圧室（至）は第ｌの導Ｗ（ヰと制御弁に
）を介して開放されている１こめ、ピストンθＱが上昇
移動して掃気孔に）を閉じる。

以上説明のように本発明の電子制御式内燃機関の掃気管
制弁駆動装置によると、掃気管制弁を駆動用アクチュエ
ータを、第１の油圧室と第２の油圧室とで１゛効ピスト
ン面積が異なる差圧ピストンとすると共に、第１の導管
と第２の４汀とを制御弁の切換えに連動して掃気孔開放
駆動時に切換ストップ弁を介して連通させるため、第１
　＊　ｄ３２の油圧室のうちのピストンの移動によって
有効ピストン面積の小さい方の油圧室の作動油が１１効
ピストン面積の大きい方の油圧室に還流し、油圧力発生
手段の所要動力を増大させることなく掃気孔の開孔速度
を向上させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子制御式ディーゼル機関の構成図、第２図は
従来の掃気管制弁駆動装置の構成図、第３図は本発明の
一実施例の構成図である。 （］）・・・シリンダ、（３）・−掃気管制弁、（７ン
・・・アクチュエータ、…・・・第２の駆動回路、に）
・・・制御弁、０υ・・・作動油圧ポンプ、に）−・・
蓄圧器、に）・・・掃気孔、に）・・・油圧シ１ルダ、
ｎ−・・第１の油圧室、曽・・・第２の油圧室、輪・・
・ピストン、（６）（６）・・・ロッド、（財）１第１
の導管、■・・・第２の導管、■・・・第８の導管、θ
１　用切換ストップ升、すη・・圧力調整弁、−・・・
逆止弁代理人　　森本義弘 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　内燃機調のクランク角度を検出して運転に伴って
   開閉する必要のある弁の開閉時期を計算し、この計算結
   果に基づいて前記弁の開閉動作を制御する電子制御式内
   燃機関において、前記弁のうらの掃気管制弁を駆動する
   油圧シリンダを設け、この油圧シリンダ内に有効ピスト
   ン面積が互いに異なる両ロッド付ピストンを設け、この
   ピストンで仕切られた前記油圧シリンダの第１．第２の
   油圧室にそれぞれ第１．第２の導管を接続し、前記計算
   結果に基づいて制御弁をξづ、管とを連通させる第８の
   導管を設け、この第８の導管に前記制褌弁と連通して切
   換わる切換ストップ弁を介装したことを特徴とする電子
   制御式内燃機関の掃気管制弁駆動装置。