JPS593126A - 燃料供給制御装置 - 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】 本発明は燃料供給制御装置に係り、特に燃料噴射ポンプ
のコントロールラックの最大ストロークを規制するアク
チュエータを設けるとともに、このアクチュエータへの
作動流体の供給を電子制御装置によって制御するように
した制御装置に関する。

ディーゼルエンジンには燃料噴射ポンプが設（）られて
おり、この燃料噴射ポンプによってエンジンの各シリン
ダへ燃料を順次噴射することにより燃料の供給を行なう
ようにしている。そしてこの燃料の供給の制御は、燃料
噴射ポンプにイ」設されたメカニカルガバナによって行
なわれるようになっている。従来より使用されている最
高最低型のメカニカルガバナは、通常の回転［（約９０
０ｒｒ１ｍ以上）では、エンジンの回転数が、ロードレ
バーによって与えられる設定値よりも低下した場合には
燃料の供給量を多くし、また設定ｆｉＱよりも上昇した
場合には燃料の供給量を減少させるような調速機能を有
していない。従ってこのような従来のメカニカルガバナ
によってディーゼルエンジンを搭載した車両の工］ノミ
走行や、定速度走行を行なうことはできなかった。

そこで上記燃料噴射ポンプのコン１〜ロールラツクの最
大ストロークを規制するアクチュ土−夕を設けるととも
に、このアクチュエータｌ＼の作動流体の供給を電子制
御装置にＪ、って制御することが試みられている。この
ような構造を燃料噴射ポンプに付加することによって、
コン１へロールラックの最大ストロークを一定の値に規
制することによりエコノミ走行が可能になるとともに、
メカニカルガバナの制御に優先してアクチュエータによ
りコントロールラックを制御することによって車両の定
速度走行を行なうことが可能になる。ところが上記アク
チュエータはメカニカルガバナに優先してコントロール
ラックを制御するようになされなければならず、このた
めに例えば作動流体の供給が絶たれた場合に、このアク
チュエータがコントロールラックのストロークを規制づ
る方向に復動されるようにした場合には、エンジンへの
燃料の供給が停止されて車両が走行できなくなり、また
作動流体が供給されない状態で始動を行なおうとしても
、エンジンへの燃料の供給が行なわれないために、この
エンジンは始動しなくなるという不都合を生ずる。

本発明はこのような問題点を克服することを目的として
なされたものであって、コントロールラックの最大スト
ロークを規制するアクチュエ−タへの作動流体の供給が
絶７ｊれた場合には、このアクチュエータがコントロー
ルラックの規制を解除する方向に作動す゛るようになし
、これによって作動流体の供給か絶たれた場合でもエン
ジンの回転が継続されるようになすとともに、エンジン
の始動を行えるようにした装置を提供することを目的と
覆るものである。

以下本弁明を図示の一実施例につき説明Ｊると、第１図
は本実施例に係る燃料供給制御装置を備えたディーゼル
エンジン１を示しており、このエンジン１の側面側には
燃料噴射ポンプ２が設けられている。この燃料噴射ポン
プ２は、エンジン１の回転によって、歯車３、タイマ４
、およびノｊムシャフト５を介して駆動されるようにな
っている。

すなわち上記噴射ポンプ２には、エンジン１のシリンダ
数と同数のポンプユニット６が設りられ−Ｃおり、これ
らのポンプユニット６の各プランジ１７は、カムシレフ
ト５に固着されたカムによって順次駆動されるようにな
っている。そして各ポンプユニット６は、対応するシリ
ンダと燃料供給バイブ７にＪこって接続されており、こ
のバイブ７を介してエンジン１へ燃料を供給するように
なっている。

上記燃料噴射ポンプ２にはコントロールラック８が設け
られており、このコントロールラック８によって、各ポ
ンプユニット６が１回に供給する燃料の供給間が制御さ
れるようになっている。そしてこのコントロールラック
８は燃料噴射ポンプ２に付設されたメカニカルガバナ９
によって制御されるようになされている。このメカニカ
ルガバナ９の側面側にはロードレバー１０が回動可能に
設けられており、しかもこのレバー１ｏはワイヤケーブ
ル１１を介してアクセルペダル１２に連結されている。

従ってアクセルペダル１２の回動量はワイヤケーブル１
１を介してロードレバー１０に伝達され、さらにこのロ
ードレバー１０の回動量はメカニカルガバナ９を介して
コントロールラック８に伝達され、このコントロールラ
ック８によって燃料の供給量の制御がなされるにうにな
っている。

メカニカルガバナ９にはまたエアアクチュエータ１３が
取付りられてあり、このアクチュエータ１３は、エアタ
ンク１４と電磁弁１５を介して接続されている。またエ
アアクチュエータ１３からの空気の排気は、電磁弁１６
によって行なわれるようになっている。さらに上記エア
タンク１４は、電磁弁１７を介してエアアクチュエータ
１８に接続されている。このアクチュエータ１８は、そ
のロッドが押出されるとロードレバー１０を最大回動位
置へ回動させるようになっている。」ニ記各電磁弁１５
．１６．１７はそれぞれマイクロコンピュータ１９から
の制御信号によって制御されるようになっている。なａ
３マイクロコンピュータ１９には、エンジンの回転数を
検出する回転検出センサ２０、エンジンオイルの温度を
検出づる温度センサ２１、エンジンの冷却水の温度を検
出づる温度センサ２２、コントロールラック８の位置を
検出する位置検出センサ２３、エアアクチュエータ１３
の■コツトの位置を検出りる位置検出レンリ２４のそれ
ぞれの検出出力が供給されるようになっている。なおこ
の他に、例えばトランスミッションのギＡフ比、車両の
走行速度、ブレーキの作動の有無、外気温等の各種の情
報も上記マイクロコンピュータ１９に供給されている。

次に上記エアアクチュエータ１３の構造について）ホベ
ると、エアアクチュエータ１３は第２図および第３図に
示すようにエアシリンダから構成されており、このエア
シリンダはピストン２５を備えている。このビス１〜ン
２５は一対の円盤状のプレートを重ねて構成したもので
あって、その上方には戻しばね２６が介装されている。

またこのビスｌ〜ン２５にはシールリング４０が装着さ
れており、このシールリング４０によって空気が漏れな
いようになされている。またこのエアシリンダ１３のベ
ース４１にはボート４２が形成されており、このボート
４２に接続された空気供給バイブ４３によって、エアシ
リンダ１３は上記電磁弁１５゜１６と接続されている。

またこのエアシリンダ１３の上部側には、外？Ｘｌｉと
連通Ｊる小孔４４か形成されており、この小孔４４の上
端部にはエアフィルタ４５が取（ｑけられている。また
ビス１〜ン２５ニハロツド２７が固着されており、この
ロット２７は上記ボート４２に形成された貫通孔４Ｇを
用油している。そして貫通孔４６とロッド２７との間に
はブツシュ４７が介装されている。またブツシュ４７の
上部にはシールリング４８が装着されている。

上記エアシリンダ１３のロッド２７は下方に延びるとと
もに、メカニカルガバナ９のケーシング内に挿入されて
いる。そしてこのロッド２７の下端にはビン２８が植設
されている。そしてこのビン２８と一端が当接可能なス
トップレバー２９がメカニカルガバナ９のケーシングに
ビン３０を介して回動可能に支持されている。このスト
ップレバー２９の細端は、コントロールラック８に設け
られた突片３１と当接されるようになっている。

またコントロールラック８はロッド３２およびスリーブ
３３を介して、上記メカニカルガバナ９の出力端を構成
するフローティングレバー３４と連結されている。そし
てロット３２に形成された突起３５はスリーブ３３に形
成されたスリット状の長孔３６と係合しており、両者の
間には相対的な軸線方向の運動が可能となっている。ま
たスリーブ３３内には圧縮コイルばね３７が介装されて
おり、このばね３７によってロッド３２は第２図および
第３図において左方へ押されている。

以上のような構成において、マイクロコンピュータ１９
からの制御信号によって電磁弁１６を開き、アクチュエ
ータ１３内の空気を排出覆ると、第２図および第３図に
示すピストン２５は戻しばね２６によって下方へ移動し
、これにともなってロッド２７も下方へ移動することに
なる。従ってロッド２７を十分に下方へ移動させてお【
）ば、ストップレバー２９は第２図において鎖線で示す
位置まで回動し得ることになり、このためにコン１〜〇
−ルラツク８の移動を妨げることはない。このような状
態においては、圧縮コイルばね３７の働きによって、ロ
ッド３２の突起３５はスリーブ３３の長孔３６の左端側
に位置づることになり、この状態においてロッド３２と
スリーブ３３との間の相対位置は一定に保持されること
になる。すなわちこの場合にはロッド３２とフローティ
ングレバー３４とが直接結合された場合と同じように作
動づることになる。従ってアクセルペダル１２を踏込み
、ワイヤケーブル１１によってロードレバー１０を回動
させると、このロードレバー１０の回動はメカニカルガ
バナ９を介してコントロールラック８に伝達されること
になり、従来のメカニカルガバナと同様にして燃料の供
給の制御が行なわれることになる。

次にこのエンジンを用いてエコノミ走行を行なう場合の
動作について説明すると、マイク１」コンピュータ１９
の指示に基づいて、電磁弁１５を開き、アクチュエータ
１３内へ空気をこの電磁弁１５を通してエアタンク１４
から供給する。するとビス１−ン２５は戻しばね２６に
抗して押され、第２図において上方へ移動することにな
る。このビス］〜ン２５の上方への移動にともなってロ
ンド２７も上方へ移動することになり、この結果ロッド
２７のビン２８によって回動が規制されるストップレバ
ー２９は、第２図におい−（例えば実線で示す位置へ回
動することになる。このようにロッド２７の位置が所定
の位置となるようにエアアクチュエータ１３内の空気量
を調整しておくことにより、ストップレバー２９によっ
てラック８が左方へ移動する移動ストロークが規制され
ることになり、ラック８は最大移動ストロークまで移動
できなくなる。

従って第４図において鎖線で示すようにエンジンの回転
数に対する燃料供給量の割合は、同図において実線で示
す最大の供給かよりも低い値に押えられることになる。

そしてマイクロコンピュータ１９によって電磁弁１５お
よび１６を制御して、アクチュエータ１３によってロッ
ド２７の位置をさらに戻すことにより、第４図において
点線で示すように燃料の供給量をさらに少なくすること
ができる。従ってこのアクチュエータ１３およびアクチ
ュエータ１３によって駆動されるストップレバー２９を
用いて、ラック８の最大移動ストロークを規制すること
によりエコノミ走行１を行なうことができ、燃料の消費
を少なくすることが可能どなる。またこのようにアクチ
ュエータ１３を用いてラック８の最大ストロークを規制
した場合には、エンジンの回転数に対するエンジンの出
力１〜ルクは、第５図に示づように実線の状態から鎖線
の状態へ、さらに点線の状態へと変化することになる。

なお第４図と第５図とは対応しており、燃料の供給量が
第４図において鎖線で示される場合には、第５図におい
て鎖線で示づような出力１〜ルクが得られ、また燃料の
供給量が第４図において点線で示すように低下された場
合には、エンジンの出力は第５図において点線で示すよ
うになる。

なお上記エコノミ走行の場合において、第２図に示すガ
バナ９のフローティングレバー３４が燃料を増加させる
方向に大きく回動されても、ラック８にこの大きな回動
運動は伝達されることがなく、スリーブ３３とロッド３
２との間の相対運動によって吸収されることになる。す
なわち圧縮コイルばね３７が収縮するとともに、ロッド
３２がスリーブ３３内へ相対的に挿入されることによっ
て、フローディングレバー３４の所定量以上の回動は吸
収されることになる。

次にこのエンジンを用いて定速度走行を行なう場合には
、まずマイクロコンピュータ１９によってＮ磁針１７を
開き、エアタンク１４からＮ磁針１７を通してアクチュ
エータ１８に圧縮空気を供給ヅる。するとこのアクチュ
エータ１８のピストンロットは押出され、アクセルペダ
ル１２の踏込みｍに関係なくロードレバー１０が燃料を
増やす方向、すなわち第２図においてビン３８を中ＩＣ
，％として反時計方向に最大回動位置まで回動されるこ
とになる。従ってロードレバー１０の回動は、ガバナ９
の）Ｉコーティングレバー３４を介してスリーブ３３に
伝達され、圧縮コイルばね３７によってロッド３２が押
されることになる。すなわちコン１−ロールラック８は
燃料を殖やす方向に押されることになる。従ってこの状
態にお（Ｘでマイクロコンピュータ１９によって電磁弁
１５および１６を介してエアアクチュエータ１３を制御
し、ロッド２７およびストップレバー２９によってコン
１へロールラック８の第２図における左方への移動を任
意に規制することにより燃料の供給量をｆｆｉ制御（る
ことが可能になる。従ってエンジンの回転数、車両の走
行速度等の情報が入力されているマイクロコンピュータ
１９の制御信号に基づいてコントロールラック８を高精
度に制御する口とにより車両の定速度走行が可能となる
。なおこの場合（こおいてもロッド３２とフローティン
グレノ＼−３４との間の相対的な運動は、スリーブ３３
とロット３２との間の相対運動によって吸収され、この
ときに圧縮コイルばね３７が変形するに留まる。従って
従来のメカニカル刀バナ９にエアアクチュエータ１３．
１８およびストップレバー２９を設（す、これらによっ
てコントロールラック８の移動量を規制覆ることにより
車両の定速度走行が可能【こなる。

次にアクチュエータ１３ヘエアタンク１４　ｈＳら空気
が供給されなくなった場合の動作（こつきｊボベる。り
なわらコンプレッサあるいはエアタンク１４等の圧縮空
気の供給装置に何らかの異常が生じた場合には、たとえ
電磁弁１５を開いても圧縮空気がエアアクチュエータ１
３内に供給されなくなり、あるいはこのアクチュエータ
１３内に供給される圧縮空気の圧力が作動圧以下になっ
てしまう。

従ってこの場合にはたとえマイクロコンピュータ１９が
制御信号を電磁弁１５に供給しても、アクチュエータ１
３が正しく作動しなくなる。そしてこのアクチュエータ
１３のピストン２５は戻しばね２Ｃπ−よって下方へ復
動されることになる。従ってこのピストン２５とともに
ロット２７も下方へ移動することになる。従ってストッ
プレバー２９が自由に回動できる状態となり、このスト
ップレバー２９によるコントロールラック８の最大ス１
〜ロークの規制は解除されることになる。すなわちアク
チュエータ１３が正しく作動されなくなると戻しばね２
６によってロッド２７が復動され、コンｌ−ロールラッ
ク８の動きは自由になる。従ってこの場合にはアクチュ
エータ１３およびストップレバー２９がないと同じこと
になり、コン１〜ロー／し８はメカニカルガバナ９によ
って制ｇ（＋されることになり、通常の走行を継続Ｊる
ことが可能となる。またアクチ」エータ１３への作動流
体、すなわち圧縮空気の供給が絶たれた場合には、コン
トロールラック８の移動が自由になることから、゛スロ
ットルボタンを操作しながらエンジンの始動を行なうこ
とができ、これによってエンジンに十分な燃料を供給す
ることが可能になる。

次に上記実施例の変形例を第６図につき説明する。なお
この変形例において、上記実施例と対応する部分には同
一の符号を付すとともに、同一の構造の部分については
その説明を省略づる。この変形例に係るアクチュエータ
１３はゴム製のベローズ５１を備えており、このベロー
ズ５１は空気供給管４３と、このアクチュエータ１３の
ベース４１に形成されたポート４２を介して連通されて
いる。そしてベローズ５１の下端はベース４１に固着さ
れるとともに、このベローズ５１の上端はばね受け５２
に固着されている。そしてばね受け５２とエアアクチュ
エータ１３のケーシングの上部との間には戻しばね２６
が介装されている。そしてばね受【）５２にはこのエア
アクチュエータ１３のロッド２７が固着されている。

従ってマイクロコンピュータ１９の指示に基づき、電磁
弁１５および１６を開閉制御して、このアクチ」エータ
１３のベローズ５１内の空気圧を制御することにより、
ロッド２７およびストップレバー２９を介してコントロ
ールラック８の最大ス１〜ロークを規制することにより
、上記実施例と同様にしてエコノミ走行あるいは定速度
走行を行なうことが可能となる。またこのアクチュエー
タ１３のへローズ５１への空気の供給が絶たれた場合に
は、戻しばね２６によってはね受け５２を介してロッド
２７が下方へ移動され、これによってコントロールラッ
ク８のストロークの規制が解除される。従って圧縮空気
の供給系に異常が生じた場合には、ガバナ９によって通
常の走行を行なうことかでき、またアクチュエータ１３
に圧縮空気が供給されなくてもエンジンの始動を行なう
ことが可能になる。またアクチュエータ１３とし゛Ｃエ
アシリンダに代えてベローズ５１を備えたものを用いる
ようにしているために、アクチュエータ１３をシールす
るためのシールリング等が不要になり、これによって構
造を簡単にすることができる。

次に別の変形例を第７図につき説明する。この変形例に
おいては、金属製のベローズ５５が用いられており、こ
のベローズ５５の上端は取付は板５６を介してロッド２
７に連結されている。またベローズ５５の下端はベース
４１に取付（ブられるとともに、ベース４１のポート４
２と連通されＣいる。そして金属製のベローズ５５はそ
れ自身が常に収縮しようとしており、従って圧縮空気を
このベローズ５５の収縮力に抗して供給することに゛よ
り、ロット２７を上方へ移動さぼるようになっている。

従って空気の供給を絶てば、ベローズ５５自身の復元力
によってロット２７は下方へ移動され、ストップレバー
２９によるコン１〜ロールラツク８の規制は解除される
ことになる。なｄ′３この変形例においても、ベローズ
５５内への圧縮空気の供給を制御することにより、」ン
トロールラツク８の最大ストロークを規制してエコノミ
走行や、あるいは定速度走行を行なうことができること
については、上記実施例と同様である。さらに金属製の
ベローズ５５を用いているために、戻しばねを省略でき
る利点を生ずる。

以上に述べたように本発明によれば、アクチュエータへ
の作動流体の供給が停止した場合には、復動手段によっ
てアクチュエータがコントロールラックの規制を解除す
る方向に作動するようになされているために、作動流体
の供給が停止した場合にはメカニカルガバナによって通
常の燃料の供給の制御を行なうことが可能になり、従っ
てエンジンへの燃料の供給が絶たれることはない。また
作動流体の供給が停止してもエンジンへの燃料の供給が
可能であることから、エンジンを胎動づることもできる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る燃料供給制御装置を備
えたディーゼルエンジンの正面図、第２バナの要部を破
断した正面図、第３図は同要部拡大断面図、第４図はこ
のエンジンによるエコノミ走行を行なう場合におけるエ
ンジンの回転数に対する燃料の供給量の変化を示リーグ
ラフ、第５図は同エンジンの回転数に対するエンジント
ルクの変化を示すグラフ、第６図は上記実施例の変形例
に係る第３図と同様の断面図、第７図は別の変形例を示
づ第３図と同様の断面図である。 なお図面に用いた符号において、 １・・・ディーゼルエンジン ２・・・燃料噴射ポンプ ８・・・］ン１〜ロールラック １３・・・エアアクチュエータ １９・・・マイクロコンピュータ ２６・・・戻しばね ５５・・・金属製のベローズ である。 出願人　　　日野自動車工業株式会社 第１図 第２図 第３図 第４図 エンジ゛ン回転款 第５図 手続ネ市正書　（方式） 昭和５７年１０月　１２日 特許庁長官殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願第１１３３８６号 ２、発明の名称 燃料供給制御装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 昭和５７年９月２８日（発送日） ５、補正の対象 明細書

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの各シリンダへ順次燃料を供給する燃料噴射ポ
   ンプのコントロールラックの最大ストロークを規制する
   アクチュｆ−夕を設けるとともに、このアクチュエータ
   への作動流体の供給を電子制御装置によって制御するよ
   うにした装置において、前記アクチュエータを復動さＵ
   る復動手段を設け、作動流体の供給が停止した場合には
   前記復動手段によって前記アクチュエータが前記コント
   ロールラックの規制を解除する方向に作動するようにし
   たことを特徴とする燃料供給制御装置。