JPS5996473A - 内燃機関の燃料制御装置 - 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、内燃機関を停止することなく燃料噴射時期お
よび燃料噴射量を￥ｇ易に調整できる内燃機関の燃料制
御装置に関する。

従来、カムの連蛸によりプランジャを一ヒ昇せしめ、プ
ランジャ、バレル間に密閉された燃料油を圧縮・昇圧せ
しめる定行程式の燃料噴射ポンプと、高圧力の燃料油を
負荷することにより自動的に燃料噴射を行なう燃料弁と
を、燃料噴射管を介して接続して構成される内燃機関の
燃料制御装置は、広く世界各国で採用されている。

この燃料１ｔｉｌＪ　ｒｄｔｌ装置ｄにおいて、燃料の
噴射時期は燃料噴射ポンプを駆動するカムのプロフィル
により一定的に定まる。そのため燃料噴射時期を変更す
る場合には、従来はカムのカム軸への取付位置を変える
ことによりなされており、内燃機関を停止しなければな
らない。また特願１１８５５−１７５４７５においてす
でに開示されている「ディーゼル機関の燃料量（ｉ１１
方法及び制御装置」においては、燃料噴射ポンプのプラ
ンジャ上部圧力室と燃料の吸入側に排油弁を設け、この
排油弁の弁体をカムの速切に同期してリンクレバーによ
り機械的に駆動する装置が提案されているが、この方式
によれば、排油弁やリンクレバーを収付けるスペースが
制限され、現用機に適用する場合、現用機の設計変更を
要し、多大な開発費を要す。

また、特願昭５７−４２３９１および特願昭５７−４６
６１９、「内燃機関の燃料噴射装置」においては、燃料
噴射ポンプと燃料弁との同に燃料制御弁を設け、この燃
料制御弁を進角装（Ｕを介したカムにより駆動すること
によって、燃料噴射時Ｍをｙ更口Ｊ’能にしているが、
この方式は現在稼動中の機関に改造適用する場合、進角
装置の取付方法が複雑になり、改造費用が嵩むという欠
点がある。

第１図は従来技術を説明するだめの構成図である。定行
程式の燃Ｐｉ−噴射ポンプ１７は、燃料噴射管７を介し
て閉止ノズル弐目動燃料弁１１に接続されている。燃料
噴射ポンプ１７は、内燃機関の運転に同期して回転する
カム軸１８に収付けられたカム１４ＫＩＪＩＫ幼されて
、バレル１９内のプランジャｌを上下させる。すなわち
、カム１４の回転に伴ないローラ１５が押し一ヒげられ
ることによって、プランジャ１が上下する。燃料油は燃
料１吸入管６から吸入室２０へ送り込まれ、シリング１
６に開孔しである吸入孔２４からプランジャ１の下陣時
に、プランジャーヒ郡の圧力室２１に燃料ｎ４−１が充
填される。プランジャｌの上昇行程において、プランジ
ャｌの上端が吸入孔２４を閉じると、圧力室２１内の燃
料油は圧縮・昇圧され、ばね５の反力に抗して吐出弁４
を押し−ヒげる。それによって燃料油は、燃料噴射管７
を介して燃料弁１１の蓄圧室２２内に流入する。そして
蓄圧室２２内の燃料油の圧力かばね１３０反力に打ち勝
つと、針弁ｌＯは上方に持ち上げられ、燃料油はノズル
１２−　から気筒内（図示せず）に噴射供給される。気
筒内への燃料の１賞射は、プランジャ１の側面に設けら
れた切欠き２が排油孔２５と連通し、たて溝３を介して
圧力室２１の燃料油が吸入室２ｏへ排油されたときに終
了する。すなわち、内燃機関に噴射される燃料量は、切
欠き２の位置によって左右され、プランジャ１０回転角
度により決定される。

このプランジャｌの回転角度の変位は、ガバナ９により
ラック８を介してプランジャ１を回転させることによっ
て行な′う。第１図に示すような従来の燃料制御装置に
おいて、内燃機関のピストンの上死点と燃料噴射の開始
時期（以下燃料噴射時期と呼ぶ）は一致せず、進み角を
有するようにカム１４をカム軸１８に取付ける。

第２図はカムｌ１ｌＩＩ１８の回転角度θとプランジャ
ストロークｈとの関係を示すグツズである。図中Ａ点に
おいて噴射が始まり、その後ピストン上死点が来る。こ
の区間が進み角αに相当し、たとえば大型４サイクル内
燃機関では、進み角αは１７１建前後に採用されている
。燃料噴射の終了後もしばらくの間、プランジャ１＃′
ｉ上昇行程を続け、その後下降する。このような先行技
術では、噴射時期を変更しようとする場合、カムのプロ
フィルを変えるか、カムのカム軸への取付は位置を変え
る必要があり、いずれにしても内燃機関を停止する必要
がある。

一方進み角αは内燃機関の運転性能、特に燃料消費率に
大きな影響を与え、その最適値は内燃機関の運転状態や
使用する燃料油の質によって大きく変化する。燃料油の
質が変化する場合や負荷が頻繁に変化する発電機駆動用
の内燃機関において、第１図のような従来式の燃料制御
装置では、最適な燃料消費率運転は望み得ない。

また、前述したように特願昭５５−１７５４７５、特願
ＦＪＢ５７−４２３９１および特願昭５７−４６６１９
に係る装置によれば、内燃機関の運転中でも容易に燃料
噴射の進み角αが調節可能であるが、多大な設計開発費
を要したり、改造に多額の費用を〃す。

不発りＪの「１的は、このような技術的課題を解決し、
内燃機関の運転中に燃Ｆｌ−噴躬時期すなわち進み角を
自在に変更することができ、したがって最適な燃料消費
率運転を可能とした内燃機関の燃料制御装置を提供する
ことである。

また木兄１月の他の目的は、既に稼動中の内燃機関に対
しても、低コストで適用１Ｊ能である内燃機関の；燃料
制（ｉｉ１１装置を提供することである。

以下、図面によって本発明の詳細な説明する。

弗３図は本発１剣の一実施例を示す構成図である。

カム１４の敢行は位ｉ＋Ｑは、内燃機関の実用運転域に
おける最大の進み角となるように予め設定されている。

大型内燃機関を例にとると、従来式の燃料噴射装置Ｈに
比べて５〜８度進んだ角ｊ見が選ばれ、その値は内燃機
関のタイプにより異なる。燃料噴射ポンプ１７の／＜レ
ル１９の下部側面には、プランジャ１の上部圧力室２１
の上端に開口するスピル孔５１が設けられ、このスピル
孔５１と排油弁３０の入口孔５３とを連結管３９を介し
て接続する。さらに燃料噴射ポンプ１７の）＜レル１９
の中央部側面に、吸入室２０に連通する排油孔５２が設
けられ、この排油孔５２は排油１；４ｏを介して排油弁
３０の出口孔５４に接続される。

９ｔ［］弁３ｏは、バレル４１の内部に制御ピストン４
２と閉止ニードル４３とが谷々摺納可能に我挿されてな
り、閉止ニードル４３は制御ピストン４２の上部に配置
される。！ｌＪ御ピストン４２と閉止ニードル４３は、
例えば約４：１の断面積の比率となるように設計されて
おり、約４倍の倍力効果を発揮するよう工夫されている
。ノくレル４１の下部にはプラグ５６がｌｌ１県合され
ており、このプラグ５６と制御ピストン４２との間に１
ｌｒ１１１＃室４４が形成されている。バレル４１の下
部側面には制御室４４に向けて開口する制御孔５７が９
設されている。バレル４１の中央側聞にはドレン孔５５
が設けられており、制御ピストン４２の上端、したがっ
て閉止ニードル４３の下端に参出した液体がドレン孔５
５を介して排油弁３０の外部へ排出＝１能になっている
。なお、入口孔５３と出口孔５４とは、バレル４１内部
で連絡室４５を介して連通している。しかし、閉止ニー
ドル４３がその上限位置をとるとき、入口孔５３の連絡
室４５側がシート而となっているので、閉止ニードル４
３の頂部により入口孔５３と連絡室４５との間は離断さ
れ、入口孔５３と出口孔５４とは連通しなくなる。

排油弁３０の制御孔５７と電磁弁３１の出口ポート５８
とけ、油圧配管３Ｂを介して接続されている。電磁弁３
１には出口ポート５８の他に圧力ポート５９とドレンボ
ート６０とがあり、電磁弁３１に印加される電気信号に
より電磁弁３１に内蔵されたスプールが移切し、出口ポ
ート５８が圧力ポート５９に接続されるか、あるいはド
レンボート６０に接続されるか選択可能になっている。

すなわち、電磁弁３１のソレノイド６１に電気信号を印
加すると、内蔵スプール（図示せず）かばね６３０反力
に抗して駆動され、圧力ポート５９と出口ポート５８と
が連通し、電気信号が遮断されると、ばね６３の反力に
より内蔵スプールが元の位［Ｋ戻るので圧力ポート５９
は閉塞され、出口ボート５８とドレンボート６０とが連
＞ｉＪｊする。

上述のような電磁弁３１は、シングルソレノイドスプリ
ングリターン形と呼ばれるが他のタイプの電磁弁を使用
してもよい。たとえばダブルソレノイド形の電磁弁を使
用する場合、２つあるソレノイドのうちどちらに電気信
号が印加されるかにより、電磁弁の切換えが制御される
。この形の電磁弁はソレノイドの駆動回路および接続用
電線はシングルツレメイドスプリングリターン形に比べ
倍必要であるが、切換えの高速性が期待できる。

また、高速度の切換えを必要とする場合は電気油圧式サ
ーボ弁を使用してもよい。電気油圧式サーボ弁は高価で
あるが、高速切換えが期待できる。

高圧油圧ポンプ３２は、タンク３３内の作動油を昇圧せ
しめ、分配管４９を介して電磁弁３１の圧力ポート５９
に高圧の作動油を供給する。高圧油圧ポンプ３２け、本
制御装置において高圧油圧源となっており、多気筒機関
の場合は、分配管４９から分岐して各気筒の′電磁弁の
圧力ポートに圧油が供給される。一方、低圧油圧源であ
るタンク３３Ｉ″ｉ、電磁弁３１のドレンポート６０に
戻り管５０を介して接続される。分配管４９には、圧力
を一定に保つだめの圧力調整弁６２や、高圧油の圧力反
助を小さくするためにアキュムレータを取付けてもよい
。圧力調整弁６２を設けない場合は、分配管内の圧力が
過大とならないようなもの、たとえば速度形の高圧油圧
ポンプを用いねばならない０ レゾルバ３５は、取付金共（図示せず）によりカム軸１
８に収付けられており、カム軸１８とともに回転し、カ
ム軸１８の回転角度すなわちカム角度を使用する役割を
有している。回転角度を検出するものであればレゾルバ
３５の代すに、シンクロやシャフトエンコーグやポテン
シオメータを使用してもよい。レゾルバ３５は電線３６
を介して制仙１箱３４に接続されており、制御箱３４に
角度信号を伝達する。制御箱３４には、設定器４６や表
示器４８が配設されており、電線３７を介して電磁弁３
１に電気信号を送出可能にしている。

設定器４６は進み角αすなわち電気信号を送り出すべき
カム角度を設定するため気筒毎に設けられており、たと
えば１０進のデジタルスイッチにより構成されている。

気筒数に制限はないが便宜上４気筒の場合の制御Ｌ１４
１箱３４を図示しである。表示器４８はカム角度や回転
数を表示するだめのもので、たとえば１０進発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）表示器により構成されている。

第４図は制御ｆｉ３４の一実施例を示すブロック図であ
る。レゾルバ３５からの角度信号は、角度＊換器６４で
２進のデジタル角度信号に変換され、比較器６６に入力
される。一方、設定器４６に設定された１０進の進み角
度αは、変換器７０で２進のデジタル信号に変換され、
比較器６６に入力される。比較器６６では前記２柿類の
信号を常時比較しており、カム角度が設定値に達したと
き、一定角度幅のパルス信号を出力段６７に送る。出力
段６７ではこのパルス信号を付勢し、電磁弁３１のソレ
ノイド６１を励磁する。このパルス信号のパルス幅は、
原理的ＫＦｉ、燃料噴射期間の最大値より大きければよ
く、内燃機関の規模や形式により異なるが、大型舶用内
燃機関では、９０度程度を選べば充分である。周波数に
対しする′重圧を出−力する周波数−電圧変換器６８は
、２進のデジタル角変信号６９を受けて回転数に変換す
る役割を果す。この回転数やカム角度は、表示器４８に
よって表示される。

次に本発明に係る燃料制御装置の作動状態について説明
する。制御箱３４の設定器４６には、最適な進み角αが
設定されているも、のとする。最適な進み角αは、内燃
機関の工場試運転時に燃料消費率が最小になる進み角α
を、内燃機関回転数および内燃機関負勿をパラメータと
して予め求めておき、この値に気筒間の運転状態のばら
つきや内燃機関の環境状態を加味して定める。すなわち
、排気ガス温間や燃焼圧力の最大値が設計値に納まるよ
うに、工場試験で求めた最適値に修正を加える。カム１
４の取付は位置は、工場試運転において求められた最適
な進み角αの最大値よりも若干（たとえば３１更）太き
目に設定されているので、気温や冷却水温度の環境状態
や経年変化に応じて、さらに修正可能になっている。

第５図はカム軸１８の回転角度（カム角ｊ莢θ）とプラ
ンジャストロークｈとの関（糸を示すグラフである。以
下第３図と第５図に従って説明する。

カム１４がプランジャ１を押し上げない第３図の状態に
おいて、レゾルバ３５により検出されるカム角度θが制
御箱３４の設定器４６にセットされた進み角に達してな
いので、電磁弁３１は付勢されず、出口ポート５８はド
レンポート６０に接続される。したがって排油弁３０の
制御孔５７は、油圧配管３８、電磁弁３１および戻り管
５ｏを介して低圧油圧源であるタンク３３に接続される
ため、制御室４４は大気圧レベルとなる。一方、燃料吸
入ｇ６を介して燃料噴射ボンダ１７に送られる燃料油は
、圧力室２１に充填される。燃料油は送油のため若干加
圧されており、この燃料油が吸入室２０から排油弁３０
の連絡室４５に流れると、閉止ニードル４３の頂部に作
用し、閉止ニードル４３したがって制御ピストン４２が
下方に押し下げられ、＃Ｎｌ弁３０の入口孔５３と出口
孔５４とが′ｉ！ｔ８通される。

カム１４が矢符の方向に回転して、ローラ１５を介して
プランジャ１が上昇を始め、第５図に示すＡ１点に達す
ると、グランジャ１の上縁が収入孔２４および排油孔２
５を塞ぐので、圧力室２１内の燃料Ｗ１１が圧縮される
。しかし、圧カ至２１内の燃料油は、スピル孔５１から
排油弁３ｏの連絡室４５を介して燃料噴射ポンプ１７の
吸入室２０に流れるので、圧力室２１内の燃料Ｍ＋は昇
圧しない。そのため吐出弁４はばね５の反力に抗して開
弁するに至らず、したがって燃料弁１１からの燃料噴射
は行なわれない。

カム１４が回中尺を続け、カム角度が市すイ叶、箱　３
４の、役定；器４６にセットされた角度になると、制御
箱３４から電磁弁３１に電気信号が送出され、ソレノイ
ド６１が励磁されるので、出口ボート５８が圧力ポート
５９に接続される。これによって筒圧油圧源である高圧
Ｗ］１圧ポンプ３２から、高圧の作動油が油圧配管３８
を介して排油弁３ｏの制御室４４内に流入し、制御ピス
トン４２を押し上げるので、これにより閉止ニードル４
３はその上限位百筐で押し上げられる。連絡室４５の入
口孔５３側がンート自となっているので、閉止ニードル
４３の頂部により人口孔５３と出口孔５４との間が閉癌
される。これによって入口孔５３から吸入室２０へと流
れていた燃料油ｊはμ！＼断されるので、燃料噴射ポン
プ１７の圧力室２１内の燃料油は昇圧し、ばね５の反力
に抗して吐出弁４を押しヒげる。そこで燃料油は、燃叫
噴射管７を介して燃料弁１１の蓄圧室２２内に流入する
。Ｔｆｔ圧４．２２内の・燃料油の圧力がはね１３０反
力に打ち１ｍつと、針弁１０は上方に持ち上げられ、・
燃料油はノズル１２から気筒内（図示せず）に噴射供給
される。

燃料の噴射圧力は最大１０００気圧吐くにもなるので、
この圧力に負けて閉止ニードル４３が押し下げられない
よう高屈曲ＦＵニア１１ＸのＬ１ニカと制御ピストン４
２と入口孔５３の断面積とを選定しなければならない。

た（！：えげ、 入口孔の直径　　　　　ｄ　　＝８φ 閉止ニードルの直径　　ｄ　＝１２φ 制御ピストンの直径　　ｄ　＝２２φ ｊ陽圧油圧源の圧力　　　ｐ８＝２００ａｔ　ｇとする
とき、燃料油のｒＦＪ’最大王力ｐ。は次のようになる
。

ｐｎ。ｄｖ−ｐＢ−ｄ８ ＝１５１０ａｔｇ カム１４がさらに回転し、プランジャ１の側面に設けら
れた切欠き２が排油孔２５と連通すると、圧力室２１内
の燃料油はたて溝３を介して吸入室２０へと流れるので
、燃料弁１１に供給されていた燃料油の圧力が降下し、
噴射は終る。噴射される燃料はの調節方法は、従来式の
燃料噴射装置と同一であり、ガバナ９からの出力をラッ
ク８およびピニオン２３を介してプシンジャ１を回転す
ることによって行なう。

噴射終了後もプランジャｌは上昇を続け、プランジャ１
の上死点を過ぎると下降を始める。さらにカム１４が回
；歇を続け、制御箱３４から送出されていた′ボ気イ１
イ号が４ル１４１ｉされると、電磁弁３１のソレノイド
６１１″ｉ消イ社され、げね６３の反力により電磁弁３
１の谷ポートは１助磁ＨｉＪの位ｈｔに戻る。

すなわち、圧力ポート５９は軸祈され、出口ボート５８
はドレンボート６０に接続される。このため排油弁３０
の：１ｒｌＪ　御￥４４内の燃料」１１は、［１１磁弁
３１を介してタンク３３に流れ、制御室４４内の燃料油
の圧力が大気圧まで１峰下する。そうすると閉止ニード
ル４３が押しドげられるので、燃料噴射ポンプ１７の圧
力室２１と吸入室２０とが排油弁３０を介して再ひ連迎
する。

プランジャ１が上昇を始めてから下降を始めるまでの間
は、内燃Ｍｉ関のタイプにより異なるが、５０度前後な
ので、制御箱３４から送出される′電気信号は、たとえ
ば９０反ぐらいのパルス１咄を有せは充分である。

本発明の主旨を要約すれば、内燃機−の実用運転域にお
ける最大の進み月ａの最大１１ムだけカムの設定を予め
進めておいて、進み角αの減少に相当する間だけ、プラ
ンジャの圧送開始後、その吐出燃料油を燃料噴射ポンプ
の吸入側に戻し、進み角αを流体１ｊＵ　Ｋ　ｄｊｌ　
’Ｈしようとするところにある。なお、ここでいう燃料
噴射ポンプの吸入側とは、燃料噴射ポンプの吸入室に限
定するものではなく、燃料供給の元タンクでもよく、さ
らに溢れた燃料油を集めるサンプタンク（遂には燃料タ
ンクに戻される）でもよい。

第６図は本発明の他の実施例を示す構成図である。この
実施例における排油弁３０は、バレル４１内に弁体７７
が摺動可能に嵌挿されている。バレル４１側部には、弁
体７７に設けられた制御溝８２を介して連通可能に入口
孔５３と出口孔５４とが穿設されている。前記入口孔５
３と出口孔５４とは、それぞれ連絡管３９と排油管４０
とを介して、燃料噴射ポンプ１７の圧力室２１と吸入室
２０とに接続されている。バレル４１底部には、弁体７
７を一ヒ方に付勢するばね７８が配設されるとともに、
弁体７７の下方への行程を制限するストッパ７９が螺合
されている。制御溝８２下部の弁体７７は制御縁８１を
成しており、入口孔５３を開閉するが、ＭＪ姉御溝２の
上部の紅８０は１７７７記ストツパ７９により制限され
ているので、出口孔５４を閉止するに至らず、出口孔５
４と制御溝８２は常に連通している。制御１室４４に圧
力が作用しないとき、すなわちばね７８が抑圧されない
状態においては、入口孔５３は弁体７７の一］御縁８１
により閉止されているが、弁体７７の下限位置において
は、制御縁８１ｊ：入口孔５３を開き、制御溝８２と連
通ずる。ストッパ７９と反対側のバレル４１の上部には
、制糾１孔５７が形１戎され、弁体７７の土部のバレル
４１内部に形成された制御室４４と連通している。この
制御孔５７は、油圧配管３８を介して電磁弁３１の出口
ポート５８に接続されている。弁体７７の下部には空気
孔８３が設けられており、バレル４１内を大気圧に開放
している。排油弁３０以外の構造は、０り述の実施例と
同一であるので説明を省く１゜ 次に本Ｘ施例の作動状態について説明する。カム１４が
プランジャ１を押し上げていない第６１凶示の状態にお
いて、電磁弁３１は制御箱３４からの電気イ日号により
付勢されており、出口ポート５８は圧力ボート５９に接
続される。これによって高圧油圧ポンプ３２の作動油は
、排油弁３０の制御室４４に流れ、ばね７８０反力に抗
して弁体７７をストッパ７９に当るまで押し下げ、その
位置を保持する。このような弁体７７の位置において、
制Ｎ縁８１は入口孔５３を開くので、燃料噴射ポンプ１
７の圧力室２１と吸入室２０は、排油弁３０の制御溝８
２を介して互に連通している。

カム１４が矢符の方向に回転してプランジャ１が上昇し
、吸入孔２４および排油孔２５を塞ぐと、圧力室２１内
の燃料油は圧送を開始する。しかし、圧力室２１内の燃
料油は、スピル孔５１から排油弁３０のｉ、ｌＪ御溝８
２を介して吸入室２０に流れるので、圧力室２１内の燃
料油は昇圧せず、燃料噴射は行なわれない。

カム１４がさらに回転を続け、カム角度が制御、箱１．
３４の設定器４６に設定された角度になると、８１ＩＩ
Ｊ御箱３４から電磁弁３１に送られていた電気信号がＳ
断され、電磁弁３１がばね６３の力により復帰し、出口
ポート５８がドレンポート６０に切換えられる。これに
よって制御室４４内の燃料油はタンク３３に流れ、圧力
室４４内の圧力は大気圧と等しくなるので、弁体７７は
ばね７８の反力により上方に押し灰される。入口孔５３
Ｉ／ｉ制両縁８１により閉じられるので、圧力室２１内
の燃料油は昇圧し、燃料弁１１から気筒内（図示せず）
に鳴射供胎される。

噴射が終了し、プランジャｌが下降を姶めると（たとえ
ば上昇開始から９０反後）、制御箱３４から電気ｆＭ号
が再び椰田されて電磁弁３１が付勢される。これによっ
て！＃：曲弁３０の制御室４４には、高圧油圧ポンプ３
２の作ｔＡ）Ｊ油が流れるので、弁体７７ｉｊストツパ
７９の位置まで押し下げられて初めの状ＶＫ民る。

この実施例に係る燃料制御装置の特徴は、制御箱３４や
高圧油圧ポンプ３２が改障し、そ゛の機能を発揮しなく
なった場合、噴射時期の制御はできなくなるが、カムの
設定タイミングによって噴射が行なわれるので、内燃機
関を停止することなく、運転を継続できるところにある
。このことは、たとえば洲」用土内燃機関のような場合
、自刃航行がｎＪ′能であり、憧めて竹意義な特徴とい
える。

第７図は、本発明の他の実施例に係る制御箱３４の構成
を示すブロック図である。この実施例における第４図示
の制＠相３４と異なる主な点け、負荷検出器７１および
回転数検出器７２が設けられており、また周波数−電圧
変換器６８の代りに萌算叫７６が設けられているところ
にある。本実施例において負担ｊ検出器７１としては、
たとえば差切及圧器を利用したラック位置検出器が考え
られるが、他に排気ガスの温度を計る温度計や給気圧力
を計る圧力計、トルクを直接計る軸トルク計を用いても
よい。回転１久検出器７２としては、たとえば同転速度
に比例した電圧を発生する発電式回転計か一般的である
が、角度変換器６４の出力から演算器７６内１１１４で
計算により求める方法を利用すれば、回転■検出器７２
は省略できる。

以下、演／Ｊ＃器７６を中心に説明をする。演算器７６
はたとえばマイクロコンピュータにより構成されており
、負荷検出器７１および回１訳故検出器７２からの員何
イ、ｉ号７３２よひ回転数信号７４がアナログ−デジタ
ル＊侠器（図示せず）を介して演′塵４７６内部に院込
まれる。一方イ責婢、器７６内の記憶回路７５には、プ
ログラムの他に、内燃炎内の工場試運転時において求め
た電蝕な進み角αか回転数とはゃガとをパラメータとし
て６己１λ森されている。ｍ１ＪＡ：　Ｈ，４７６は、
ｍ６込んた負荷信号７３および回転数信号７４にｋさじ
て、記憶回路７５から最適な進み角αを玩出す（この信
号をマスク１８号とする）。演、＃器７６はこのマスタ
イ、」号に、気筒間のばらつきを補止するために設けた
設定；、ｉｉｌ　４６の設定信号を加減して比較器６６
に送る。第７図には４気筒の場合を示しているが、４気
同より増加しても減少してもよい。

内燃哉関の回転故に比べて’ｉ４４鍼弁３１および排油
弁３０の動作速度が遅く、進み角αの制＃悄度が内燃機
関の回転数により影響を受ける場合は、回転数に応じて
電磁弁３１と排油弁３０の作動遅れを袖価すれば、進み
角の制ｉ′１Ｉ４１猜関は向−卜する。

すなわち、 ただし　ΔＴ　、　（電磁弁と排油弁を合せた作動遅れ
（秒）ｎ；内燃機関回１版枚（ｒｐｍ　） の補正角度だけ計痒栢果より引けばよい。また記憶回路
７５に格納するに先立ち、上述の補正を行なっておけば
、補正計算の必要がなくなり、演算″４７６における計
算処理は加累化される。

この実施例では、進み角αの設定を自動設定することに
特徴を何している。すなわち、その設定イ１はは、回転
故と負荷をパラメータとしてプログラムに内蔵されてお
り、検出した回転数と負荷の信号とを介してプログラム
（記憶回路）に格納された設定値を読出すことにより求
められる。舶用内燃機関の場合は、負荷の特性がほぼ回
転数の３栄に比例するので、回転数だけから進み角αを
求める簡便法も考えられ、この場合は負荷検出器７１は
省略できる。

なお、進み角αの読出し方法は、現在いろいろ々手法が
提案されているが、第８図にその一夫施例を示す。第８
図示のグラフは、横軸に内燃機関の負両全示すラック偏
位δが百分率（％）で目７語られており、縦軸に進み周
αを度単位で目盛り、百分率（％）で女わされた回転、
１９ｎをパラメータとしてプロットされている。第８図
の丸印の値が代表点として記憶回路７５に格納されてお
り、その代表点の１１ηから補間計算により、進み角α
が計算される。その計算方法としては、たとえばただし
　　ｎ（ｎ≦ｎ＋ δ−くδ≦ｄ＋ ここに Ａ（ｉ、ｊ）　　　　代表点　ｎ、δ−における進み角
の愼Ａ（ｉ　、　ｊ＋１　）　　代表点　ｎ　、δにお
ける進み角の値Ａ（ｉ＋１．ｊ）　　　ｔｔ　　　ｎ＋
、δ−／／Ａ（ｉ＋ｌ、ｊ＋１）　　／／　　　ｎ＋、
Ｊ＋　　　ｕ本発明に係る内燃機関の燃料制御装置にお
いて、制御箱から送出される電気信号のパルス１陥を短
くし、燃料噴射中に電気１６号を遮断すれば、噴射ポン
プ圧力至の燃料圧力が降ドし、噴射が終了する。

このことを利用すれば、電気（，９号のパルス幅を調節
すると七により、噴射燃料量の上限を制御することがで
き、内燃機関の保護に有益なトルクリミットの機能を果
たす。さらに電気信号のパルス幅を回転数の目標１１ば
に含ませ謂減ずれば、噴射量が調頗ロエ能なので、この
ように排油弁を制御すれば、ガバナ９は不用となる。

本発明の他の実施例として、排油弁３０を省略して、燃
料噴射ポンプ１７に電磁弁３１を直接接続してもよい。

このようにすれば排聞弁３０の遅れがなくなり、応答性
が改善されるが、噴射圧力に耐える強力な電磁弁を必要
とする。

以上のように本＠明によれば、内燃機関の回転数や負荷
等を含む内燃機関の運１１１！ｅ中において、制御回路
に設けられた設定器に最７１ｒ＜ｉの剪み月を設定する
ようにしたので、内鑵べ械関の最Ａ１９燃糾１目イ腎牟
運転を連１祝することができる。

さらに本発明によれば、進み川の設定を、人手を介する
ことなく０即Ｊ１勺に設定するようにしたので、安価に
夫現でき、しかも作采性も同一１ニされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を示す、肯成ド１１第２図はカム軸１
８の回転角度θとプランジャストロークｈとの関係を示
すグラフ、第３図は本発明の一実施例を示す構成図、第
４図は制御箱３４の一実施例を示すブロック図、第５図
はカム軸１８の回転用１父θとプランジャストロークｈ
との閃保を示すグラフ、第６図は本発明の他の実施例を
示す構成図、第７図は本発明の他の実施例に保る同側１
箱３４の構成を不すブロック図、弔８図は進み角αの読
出し方法の一実施例を不ナグラフである。 １・・・プランジャ、７・・・燃料唄射官、１１・・・
燃料弁、１４・・・カム、１７・・・燃料噴射ポンプ、
３０・・・排油弁、３１・・′１８磁弁、３２・・・高
圧回圧ポンプ、３３・・・タンク、３４・・制御箱、３
５・・・レゾルバ、４２・・・制御ピストン、４３・・
・閉止ニードル、４６゜４７・・・設定器、４８・・・
表示器、６４・・・角度変換器、６６・・・比較器、７
０・・・変換器、７１・・・負荷検出器、７２・・・回
転数検出器、７５・・・記憶回路、７６・・・演算器 代理人　　　弁理士　西教圭一部 第１図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関に同期して躯動される定行程式燃料噴射
   ポンプに、この燃料噴射ポンプの吐出圧力によって自前
   的に噴射を行なう燃料弁が燃料噴射管を介して接続され
   て成る内燃機関の燃料制御装置において、 燃ＰＩ−噴射ポンプの吐出油を電磁弁の働きによって燃
   料弁に供給し、または燃料噴射ポンプに燃料を供給する
   燃料源に戻すようにしたことを特徴とする内燃機関の燃
   料制御装置。
2. （２）内ａ機関のカム角度を検出する角度検出器と、進
   み角を設定する設定器と、この設定された進み角と前記
   角度検出器の値を比較する比較器とを含み、比較器から
   の信号に基づいて電磁弁を作動させるようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内燃機関の燃料
   制御装置。
3. （３）内燃機関の負荷を検出する負荷検出器と、内燃機
   関の回転数を検出する回転数検出器とをさらに含み、 ｆｆｆｉ記設定枢設定器れら負助検出器と回＠牧検出器
   とからの出力の一方または両方を用いて内燃機関の運転
   状態に則した進み角を計算する演算器からの信号により
   進み角を設定することを特徴とする特許請求の範囲集２
   項記機の内燃機関の・燃料制御装置。