JPS6014897B2 - 流体サ−ボモ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、内燃機関の燃料供聯合料調節装置に連結され
たサーボピストンと、サーボピストンに対して同軸に配
置された、内燃機関の回転制御器の遠心重錘機構に連結
された制御スラィダと、内燃機関によって駆動されるポ
ンプの一つによって圧力が生成される作動媒体とを有す
る内燃機関の制御のための流体サーボモータに関するも
のである。

本発明の目的は、内燃機関の始動の際に、サ−タボモー
タの作動媒体の圧力がまだ存在しない時に、あるいは、
内燃機関の運転中に何らかの事故によって作動媒体の圧
力の無くなった際に、サーボモータの補強された作動無
いこ直接的な制御を可能とし、この場合、全体の制御回
路の一層都合の悪い制御状態が我慢さることができるよ
うにすることにある。

このような機能を果たす制御装置は公知である（ドイツ
特許第９３１，６１８号及び１，９＄，９１４号）。

これらの両方の装置においては、制御機構とサ−ボモー
タとが相互に分離されて配置されており、また、遠心力
制御機構と燃料供給量調節機構との間の連結は、複雑な
りンク機構によって行なわれている。従って、サーボピ
ストンは作動媒体の圧力醸しの運転の際に遠心力制御機
構の調節力によって動かされなければならないことは達
成されるが、しかしながら、から動き及びピボットを有
する種々のレバー並びに必要とされるばね要素によって
、制御は、重要で且ついまいま生ずるサーボモー外こよ
る運転の際にも、その精度に関して不利に影響される。
なぜならば、レバー及びばねは、一般に、サーボモータ
の前に配置されることを強いられるからである。更に、
制御スラィダが、サーボモー夕内に流体圧力の無い場合
に内燃機関の停止を生じさせるために、止めを有するよ
うにした内燃機関用サーボモータを有する制御装置が公
知となっている（ドイツ特許第５６４，０１少号）。

しかしながら、サーボモータ内における圧力無しの内燃
機関の始動、従って緊急の場合の運転は不可能である。
本発明の課題は、サーボモータ内に作動媒体の圧力無い
こ、制御機構及びサーボモー外こよって、内燃機関の始
動及び緊急の場合の運転を許し、しかしながら、作動媒
体の圧力による正常の運転を何ら阻害しない装置を得る
ことにある。

本発明によると、この課題は、前記の特許請求の範囲に
記載された特徴と有する装置によって解決される。以下
、本発明をその実施例を示す添附図面に基ついて説明す
る。

３図に示すように、回転数制
御器１１は、例えば、遠心重錘１２から成立つており、
これらの車錘１２は、図示されていない内燃機関から軸
１３を介して内燃機関の回転数に比例して駆動される。
遠心車錘１２の遠心力は、レバー１４を介しチてブシュ
１５に作用をする。同様に、ブシュ１５には制御ばね１
６が作用するが、このばね１６の予張力は、ばね止め部
材１７の位置の変動によって調節されることができる。
従って、ブシュ１５の位置は、缶』御ばね１６及び遠０
重錘１２の遠心力ないいま調節ばね１６の調節された予
張力及び内燃機関の回転数に関する。回転数制御器１１
のプシュ１５にはサーボモータ１９の制御スラィダタ
１８が連結されている。この制御スラィダ１８は作動媒
体を制御するが、作動媒体の圧力は、内燃機関から直接
的にか、又は、駆動されるポンプの一つによって間接的
にか生成され、導管２０を介してサーボモータの第一の
環状室２１に導かれ０る。レバー２３を介して噴射ポン
プ２５の制御ロッド２４に連結されているサーボピスト
ン２２が、サーボモータ１９のハウジング２６と共に第
二の環状室２７を形成している。本発明によると、サー
ボピストン２２及び制御タスライダ１８に対して同軸に
追加ピストン３０が配置されており（第１及び２図）、
この追加ピストン３０は、作動媒体の圧力を受けるよう
になっている。

制御スライダー８には止め２８が連結されているが、こ
の止め２８は、作動媒体の圧力の０存在する際には、サ
ーボピストン２２によって規制される制御スラィダ１８
の一つの方向の行程を許すと共に追加ピストン３川こよ
って規制されるサーボピストン２２の他の方向の行程を
許すようにしている。また、サーボピストン２２には、
ば夕ね３１が支承されているが、このばね３１は、作動
媒体に圧力のある場合には、その圧力に抗するように追
加ピストン３０の上に作用をし、また、作動媒体に圧力
の存在しない場合には、その張力によって、制御スラィ
ダ１８及びサーボピストン０２２を止め２８及び追加ピ
ストン３０を介して−諸に緒付ける。すなわち、追加ピ
ストン３０と、サーボピストン２２との間に配置されて
いるばね３１は、作動媒体の圧力が存在する場合には圧
縮され、この場合には、制限スライダー８の両方向の行
程を許し、従って、サーボモーター９の機能には何らの
影響をも与えない（第１図参照）。しかしながら、作動
媒体に圧力が存在しない場合には、ばね３１は延伸し、
追加ピストン３０は、制御スライダー８の止め２８に向
かって押圧され、従って、止め２８は、サーボピストン
２２の方に押圧されることができるようになる（第２図
参照）。それ故、制御スラィダ１８及びサーボピストン
２２は、一諸に締付けられ、内燃機関の遠心力制御器１
１によって一諸に調節されるようになる。また、サーボ
ピストン２２は、作動媒体が圧力の下にあると（第１及
び２図参照）、後に、詳細に説明するように、制御スラ
ィダ１８の運動に追従する。

この場合に、サーボピストン２２は、第一環状室２１内
の作動媒体の圧力の作用の下に一つの方向に、また、第
二環状室２７内の圧力の追加的な作用の下に他の方向に
移動される。なぜならば、第二環状室２７内におけるサ
ーボピストン２２の有効ピストン面積は、第一環状室２
１内におけるピストン移動に対して作用する有効ピスト
ン面積よりも著しく大きく、この場合、制御スラィダ１
８の制御縁３３が、第二環状室２７の中への作動媒体の
流入ないいまこの第二環状室からの作動媒体の流出を制
御するからである。作動媒体に圧力の無い場合には（第
２図参照）、前述のように、制御スライダー８及びサー
ボピストン２２は、ばね３１の張力の下に、追加ピスト
ン３０の助けによって緒付けられ、従って、制御スライ
ダ１８、サーボピストン２２、レバー２３及び制御レバ
ー２４は一諸に、回転数制御器１１のブシュ１５によっ
て移動されるようにする。

それ故、制御設備の不感度が拡大される。

すなわち、リンクにおける摩擦及び噴射ポンプにおける
調節作用の結果として、ブシュ１５が動かされるまでに
、回転数のより大きな変化が生じなければならなくなる
が、しかしながら、内燃機関の作動媒体の圧力の無い場
合における内燃機関の緊急の運転が、全体の回転数領域
において可能とされ、また、内燃機関は、従来のような
予備油ポンプの圧力無いこ、始動されることができるよ
うになる。すなわち、内燃機関への燃料の供給を制御す
るためには、従来は、このようなサーボモータにおいて
は、油圧が必要であった。しかしながら、停止している
内燃機関においては、この油圧は存在しない。なぜなら
ば、内燃機関によって駆動される油ポンプもまた、運転
されていないからである。それ故、始動のために必要な
燃料量を、燃料量調節器において調節することができる
ように、大抵は、電気的に駆動される特別な油ポンプが
、油圧の生成のために必要とされていた。このポンプは
、油ポンプと呼ばれているが、このポンプは、本発明に
よれば省略されることができる。その理由については、
説明するが、今、このことを簡単に説明すると、本発明
の特徴によって、内燃機関の中に潤滑油油圧が形成され
るまでに、回転数制御器１１の命令を十分に伝達するこ
とができるので、若しも、内燃機関の始動の際に、内燃
機関に回転数制御器１１の遠心重錘１２からの制御命令
を伝達するために油圧を必要とすることがなく、従って
、従来必要とされていた予備油ポンプが省略されること
ができることは、明らかなところである。更に、制御ば
ね１６に追加してばね３４が調節自在に設けられている
が、この追加ばね３４は、レバー２３に係合しており且
つその作用は作動媒体に圧力の無い運転の間だけに重要
なものである。

すなわち、作動媒体に圧力が無い場合には、制御スライ
ダー８とサーボピストン２２との綿付けによって生成す
るサーボピストン２２と制御スラィダ１８との間の移動
をつり合わせると共にそれに関連する制御ばね１６の張
力が無くなることをつり合わせ、これによって、ばねの
止め１７の位置及び内燃機関の回転数が同一のである時
には、作動媒体に圧力がある場合の運転の際にも、圧力
が無い場合の運転の際にも噴射ポンプが同じ充てんに調
整されることを可能とさせる。このように、第１及び２
図の実施例においては、追加ピストン３０が、サーボピ
ストン２２及びハウジング２６に対して滑動自在にシー
ルされて案内されるようになっているが、第３図は、そ
の変形として、止め２８から突出している制御スライダ
ー８に滑動自在に取付けられている追加ピストン３０が
、サーボピストン２２に対しても滑動自在にシ一ルされ
て案内されるようになっている本発明の他の実施例を示
すものである。

しかしながら、第３図のサーボモーター９の作動は、第
１及び２図に示されているサーボモータ１９のそれと全
く同一であることは、以下の本発明の作動の説明から明
らかなところである。ここで、上記の本発明装置の作動
を総合的に再度説明すると、次ぎのようになる。

作動媒体の圧力が存在する正常運転の際には、制御スラ
ィダ１８及びサーボピストン２２は第１及び３図に示さ
れた位置を相互に占める。

これに対し、作動媒体の圧力が無い場合には、これらは
、第２図に示される位置に移動する。すなわち、制御ス
ラィダ１８は、第２図で見て、左方へ小さな行程を行な
う。それ故、調節ばね１６の予張力は、やや減少され、
遠○重錘１２は、内方へ旋回する。また、調節ばね１６
の予張力の減少をつり合わせるために、ハウジング２６
と、レバー２３との間に追加ばね３４が配置されており
、その力は、制御ばね１６の力と同方向に作用をするが
、しかしながら、その作用は、正常運転においては、従
って、作動媒体の圧力が存在する場合には、サーボモー
タの機能によって打ち消される。それ故、作動媒体の圧
力の下における運転及び圧力無しの下における運転の際
には、調節ばね１６の予張力、従って内燃機関の回転数
と、噴射ポンプの位置との間に同じ関係が維持される。
すなわち、正常運転の場合、従って作動媒体の圧力が存
在する場合には、追加ばね３４の力は、レバー２３、サ
ーボピストン２２及び第二環状室２７の中に変動不能に
押し込められている作動媒体の容積を介してハウジング
２６に伝達される。

それ故、追加ばね３４の力は、理論的は、回転数制御器
１１の上に作用することないこ、無限に大きくすること
ができる。これに対し、作動媒体の圧力がない場合には
、サーボピストン２２及び制御スラィダ１８は一諸に張
力を加えられ、第二環状室２７は開放される。それ故、
追加ばね３４の力は、回転数制御器１１の上に作用をす
るようになる。始動の前には、遠心重錘１２は、それら
の内方位層にある。

なぜならば、内燃機関は停止しているからである。また
、この場合には、作動媒体の圧力が存在しないのである
から、制御スラィダ１８及びサーボピストン２２は、ば
ね３１によって締付けられる。従って、調節ばね１６及
び追加ばね３４によって、制御レバー２４はしバー２３
を介して、始動のために必要な燃料量に対する位置に持
ちきたされる。始動の間及び始動の後に、遠心軍錘１２
は、燃料供給を、調節ばね１６の予張力に直接的に関係
して制御する。回転する油ポンプによる導管２０の中の
作動媒体の圧力上昇に従って、制御スラィダ１８及びサ
ーボピストン２２の締付けは解消される。すなわち、追
加ピストン３川よ、ばね３１に抗して押圧され、制御ス
ラィダ１８は、サーボピストン２２に対して、第１図に
示された位置を占める。内燃機関の運転中に、若しも、
遠０重錘１２について運動が内方へ行なわれると（余り
にも小さな回転数）、制御スライダ１８は左方へしゆう
動され、制御緑３３を介して第二環状室２７の中への圧
油の流入が自由とされる。それ故、サーボピストン２２
は、制御緑３３が再び第１図に示された位置を占めるま
で左方へ推進され、従って、第二環状室２７への圧力油
の供給がしや断される。このようなサーボピストン２２
の運動によって、レバー２３及び制御レバー２４を介し
て、燃料ポンプ２５から内燃機関に供Ｖ給される燃料量
は増加される。一方、内燃機関の回転数、従って、遠心
車錘１２の遠心力が、ついに、ばね止め部材１７によっ
て設定された調節ばね１６の予張力が克服されるまで増
加するならば、この場合には、制御スラィダ１８は、遠
心重錘１２の作動によって右方へ推進される。

今や、制御緑３３によって、第二環状室２７は圧油を解
決され、サーボピストン２２は、第一環状室２１内の圧
力のために右方に、制御縁３３が再び第１図に示された
位置を占めるまで推進される。サーボピストン２２のこ
の推進によって、レバー２３及び制御レバー２４を介し
て、より少量の燃料量が燃料噴射ポンプ２５に設定され
、従って、あらかじめ選択された目標回転数の超過が回
避される。既に、説明されたように、制御レバー１８及
びサーボピストン２２は、作動媒体の圧力が無い際には
、ばね３１及び追加ピストン３川こよって縦付けられ、
一つのユニットを形成する。

遠心重錘１２は、この場合、ばね１６及び３４の力に抗
して作動し、レバー２３を介して制御レバー２４を直接
的に変位させ、このようにして、燃料の供給量を制御す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるサーボモータを作動媒体に圧力を
有する状態で示した略図、第２図は第１図の制御器を作
動媒体の圧力無しの状態で示した略図、第３図は本発明
によるサーボモータの他の実施例を作動媒体に圧力があ
るものとして示した略図である。 １８．．・・・・制御スラィダ、２２・・…・サーボピ
ストン、２８……止め、３０……追加ピストン。 Ｆ／Ｇ．’Ｆ／Ｇ．２ ‘／Ｇ．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関の燃料供給量調節装置に連結されたサーボ
   ピストンと、サーボピストンに対して同軸に配置される
   と共に内燃機関の回転数制御装置の測定機構に連結され
   た制御スライダとを有し、サーボピストンには内燃機関
   によって直接的に又は間接的に駆動されるポンプの一つ
   によって圧力が生成される作動媒体が供給されるように
   なっている内燃機関の制御のための流体サーボモータに
   おいて、サーボピストン２２及び制御スライダ１８に対
   して同軸に配置され且つ作動媒体の圧力によって加圧さ
   れる追加ピストン３０と、作動媒体に圧力が存在する時
   にはサーボピストン２２によって規制される制御スライ
   ダ１８の一つの方向の行程を許すと共に追加ピストン３
   ０によって規制される制御スライダ１８の他の方向の行
   程を許す制御スライダ１８に連結された止め２８と、サ
   ーボピストン２２に支持されて追加ピストン３０の上に
   作動媒体の圧力に抗して作用し且つ作動媒体に圧力の無
   い場合には制御スライダ１８とサーボピストン２２とを
   止め２８及び追加ピストン３０を介して一諸に締付ける
   ばね３１とを設けたことを特徴とする流体サーボモータ
   。