JPS6039464Y2 - 燃料噴射ポンプ用アイドル回転数制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は燃料噴射ポンプのアイドル回転数制御装置に関
する。

例えば、従来の分配型燃料噴射ポンプにおいてエンジン
のアイドル回転数を所定の値にするため用いられている
制御装置は、アクセル開放時におけるコントロールレバ
ーの位置をアジヤスティング・スクリュで位置規制する
構造となっている。

この従来の構成では、アジヤスティング・スクリューの
位置を出荷時に調節後、固定してしまうので、外気温の
変化、燃料温度等によりアイドル回転数が設定値よりず
れてしまう等の欠点を有している。

例えば、調節時よりも燃料温度が上昇すると、燃料噴射
量が低下し、このためアイドル運転に必要な燃料噴射が
得られず回転数が低下し、エンジンの回転が不安定とな
ってエンジンの回転停止を起しやすくなる等の不具合を
有している。

上述の如き不具合を解消するため、アイドリングモード
にて内燃機関が運転されている場合に、アイドリング回
転数設定器とエンジン回転数検出器の各出力を比較し、
各出力が一致するようにエンジンのの燃料開閉弁の閉塞
位置を調整するサーボ装置を駆動しうるように構成され
たアイドリング回転数制御装置が特開昭５４−１５１２
１号公報に開示されている。

しかしながら、この開示された装置では、アイドリング
回転数設定器からの出力とエンジン回転数検出器からの
出力とを比較する比較部がヒステリシス特性を有してい
ないため、アイドリング回転数の設定制御を安定に行な
うことができないという問題を有している。

本考案の目的は、従って、環境条件等が変化しても、ア
イドル運転時には、常に所定のアイドル回転数でエンジ
ンの運転が行なわれるように、燃料調節部材のアイドル
位置を安定に制御することができるようにした燃料噴射
ポンプ用アイドル回転数制御装置を提供することにある
。

本考案の構成は、エンジンがアイドル運転状態にあるこ
とが検出された場合に、エンジン回転数が所要の目標ア
イドル回転数に維持されるよう燃料噴射ポンプの燃料調
節部材のアイドル位置を調節するように構成された燃料
噴射ポンプ用アイドル回転数制御装置において、エンジ
ン回転数を示す回転信号を出力する手段と、所要の目標
アイドル回転数に関連して定められる少なくとも１つの
基準信号を出力する手段と、回転信号と基準信号とに応
答してエンジン回転数が目標アイドル回転数の下側の所
定回転域にあることを検出するためのヒステリシス特性
を有する第１比較手段と、回転信号と基準信号とに応答
してエンジン回転数が目標アイドル回転数の上側の所定
回転域にあることを検出するため、ヒステリシス特性を
有する第２比較手段と、燃料調節部材のアイドル位置を
調節する調節手段と、第１比較回路からの第１検出信号
に応答してアイドル回転数が高くなるような調節手段を
調節するためめの第１駆動手段と、第２比較回路からの
第２検出信号に応答してアイドル回転者が低くなるよう
調節手段を調節するための第２駆動手段とを備えた点に
特徴を有する。

以下図示の実施例により本考案を詳細に説明する。

第１図には、本考案の一実施例が示されている。

このアイドル回転数制御装置３１は、アイドリンク運転
時におけるコントロールレバー４の位置を、アイドル回
転数が所要の値となるように制御するための装置であり
、回動軸３に固着されているコントロールレバー４の位
置調節を行なうための駆動装置３２と、回転数−電気信
号変換器３３と、コントロール回路３４とから戊ってい
る。

１Ｒ１ｆｔ装ｆｆ３２は、コントロールレバー４のアイ
ト゛ル運転時の位置を定めるためのロッド３５を含むバ
キュムアクチュエータ３６と、負圧源３７と、パイプ３
８により負圧源３７に接続された電磁弁３９と、該電磁
弁３９とバキュムアクチュエータ３６の負圧室４０とを
接続するパイプ４１と、パイプ４１と大気とを接続する
パイプ４９に設けられた電磁弁５１とから戊っている。

バキュムアクチュエータ３６はロッド３５がその軸線方
向に移動可に支持されているハウジング４２を有し、ハ
ウジング４２内はダイヤフラム４３により負圧室４０と
大気圧室４４との２つの室に分断されている。

ロッド３５はダイヤフラム４３を貫通しており、ロッド
３５が貫通するダイヤプラム部分はロッド３５に適宜の
手段によりシールされている。

大気圧室４４は通気孔４５を介して大気に連通しており
、一方の負圧室４０は通路４１の一端に連通している。

ロッド３５の中間部付近にばばね受けとして働く鍔４６
が固着されており、この鍔４６とハウジング４２の内壁
との間にはコイルばね４７が弾発的に介装されており、
ロッド３５を矢印Ａ″方向付勢している。

後で詳しくのべるように、負圧室４０は負圧に保たれ、
この負圧力によるダイヤプラムの矢印Ｂ“方向の引張り
力ととコイルばね４７の弾発力とが平衡した位置にロッ
ド３５が位置決めされる。

尚、符号４８で示されるのはストッパである。

電磁弁５１が開きパイプ４１とパイプ４９とが連通ずる
ことにより負圧室４０の圧力が高くなりロッド３５は矢
印Ａ／／方向に駆動されアイドル回転数を高くする。

一方、電磁弁３９が開きパイプ３８とパイプ４１とが連
通ずることにより負圧室４０の圧力がより低くなるので
、ロッド３５は矢印Ｂ“方向に移動し、アイドル回転数
を低くする。

ロッド３５をいずれかの方向に駆動してエンジン（図示
せず）のアイドル回転数を所要の値に維持するために、
回転数−電気信号変換器３３及び変換器３３からの回転
信号Ｓｌが入力されるコントロール回路３４が設けられ
ている。

回転数−電気信号変換器３３は、この燃料噴射ポンプに
より燃料の供給を受けているエンジン（図示せず）の回
転数を電気信号に変換してその時々の回転数を示す回転
信号Ｓ４を出力し、コントロール回路３４は、回転信号
Ｓ１に応答して、アイドリング運転時の回転数を所要の
アイドリング回転数Ｎｉに設定するように１、電磁弁３
９，４９を駆動する。

第２図には、第１図に示されるアイドル回転数制御装置
３１の電気系統の回路図が示されている。

回転数−電気信号変換器３３は、各歯１６ａ乃至１６ｅ
を有しエンジン（図示せず）の回転に従って回転する回
転体１６と、該回転体１６の回転に従って各歯１６ａ乃
至１６ｅが順次接近離反するように回転体１６の近傍に
設けられた検出コイル１７とから成る公知の変換器であ
り、これにより回転数Ｎに比例した周波数が変化する信
号が回転信号Ｓ１として得られる。

この回転信号Ｓ工は回転数−電圧変換回路１８により、
第３図に示すごとく、回転数Ｎの変化に従ってそのレベ
ル■が変化する回転数検出信号Ｓ３に変換され、誤差検
出回路６２に入力されている。

誤差検出回路６２はヒステリシス特性をもつコンパレー
タ６３，６４から成り、回転数検出信号Ｓ３はコンパレ
ータ６３の一入力端子と、コンパレータ６４の十入力端
子とに入力され、基準信号発生回路６５からの下側基準
信号Ｓ、はコンパレータ６３の十入力端子に入力され、
上側基準信号ＳＩＯはコンパレータ６４の一入力端子に
入力されている。

この実施例では、下側基準信号Ｓ、の電圧レベルは回転
数６２５（ｒ・ｐ−ｍ〕に相当するように、また上側基
準信号Ｓ１゜の電圧レベルは回転数６５０ （ｒ、ｐ、
ｍ）に相当するように設定されている。

第４図ａ、ｂには各コンパレータ６３．６４の入出力特
性が示されている。

コンパレータ６３の出力Ｓ１、カ、エンジンノ回転数Ｎ
が６２５ （ｒ、ｐ、ｍ）をこえて増大したときに１Ｊ
からｒＯＪに変化し、回転数Ｎが減少する場合には６０
０〔ｒ−ｐ・ｍ〕より小さくなったときにｒ□Ｊからｒ
ＩＪに変化する。

一方、コンパレータ６４の出力Ｓ１２は、回転数Ｎが６
５０より増大するときにｒ□Ｊから７１Ｊに変化し、回
転数Ｎが６２５より減少するときに１ＬからｒＯＪに変
化する。

第２図に戻ると、誤差検出回路６２からの出力Ｓ□、Ｓ
１□は、アイドル運転検出回路２２からの禁止信号Ｓ６
が入力されているアンド回路６６．６７に夫々入力され
ている。

アイドル運転検出回路２２は、エンジンがアイドル運転
状態であるか否かを検出するためのものであり、若しア
イドル運転状態でないことが検出されると、禁止信号Ｓ
６のレベルがｒＯＪとなり、アンド回路６６．６７を閉
状態とする。

このため、アイドル運転検出回路２２は、コントロール
レバースイッチ２４、ニュートラルスイッチ２５及びク
ラッチスイッチ２６が第２図に示す如く接続されており
、これにより、■コントロールレバースイッチ２４がオ
ンでニュートラルスイッチ２５がオン、又は■コントロ
ールレバースイッチ２４がオンでクラッチスイッチ２６
がオンの場合に、禁止信号Ｓ６のレベルがｒＯＪとなる
。

アンド回路６６．６７の出力Ｓ１３．Ｓｌ、は無安定マ
ルチバイブレータ６８．６９に制御信号として入力され
、各出力Ｓ工。

、Ｓ□、共、′ＩＪレベルの時にのみ、対応する無安定
マルチバイブレーク６８，６９から所定のパルス信号Ｓ
１５？ ３１６を対応する駆動回路７０．７１に供給す
るようになっている。

駆動回路７０．７１はそれぞれ入力されるパルス信号Ｓ
１３．Ｓ１６を所定のレベルにまで増幅し、電磁弁５１
の電磁コイル５０ａ又は電磁弁３９の電磁コイル５０ｂ
をパルス電流により付勢するようになっている。

そして、電磁コイル５０ａがパルス電流Ｉａにより付勢
されると、負圧室４０内の圧力は大気圧に近づきロッド
３５はコイルばね４７に押されてコントロールレバー４
を矢印Ｘ方向に押し、エンジンのアイドル回転数を高め
る。

一方、Ｗコイル５０ｂがパルス電流ｍにより付勢される
と、負圧室４０内の圧力は負圧源３７の圧力に近づきロ
ッド３５は負圧力により右方へ変位し、エンジンのアイ
ドル回転数は低められる。

次に、第１図乃至第４図を参照しながらアイドル回転数
制御装置３１の動作について説明する。

エンジンがアイドル運転されている場合には禁止信号Ｓ
６はｒＩＪレベルにあり、アンド回路６６゜６７は開か
れている。

何らかの原因でエンジンのアイドル回転数が所定の値で
ある６２５〔ｒ−ｐ・ｍ〕より低くなり６００〔ｒ−ｐ
−ｍ〕以下となると、出か、１のレベルがｒＩＪとなり
、無安定マルチバイブレータ６８が作動し、パルス信号
Ｓ１゜が出力される。

これにより電磁コイル５０ａが付勢され電磁弁５１が開
き大気が負圧室４０に導入されロッド３５が矢印Ａ″方
向移動してコントロールレバー４を矢印Ｘ方向に回転さ
せてエンジンの回転数を上昇させてエンジンの回転数を
上昇させる。

回転数Ｎが一旦６００〔ｒ−ｐ−ｍ〕以下になると、上
述の動作により回転数Ｎが再び６００〔ｒ−ｐ−ｍ１以
上となっても出７Ｊｓ１１のレベルは直ちに１０ヨとは
ならず、６２５〔ｒ−ｐ−ｍ〕になった時ｒ□Ｊとなる
。

即ち、アイドル回転数が６２５〔ｒＩｐ−ｍ〕なるまで
駆動装置３２によりコントロールレバー４がＸ方向に回
転させられる。

６２５〔ｒ−ｐ−ｍ〕に達すると、出力Ｓｔｔのレベル
は１０．となり１、無安定マルチバイブレータ６８から
パルス信号が出力されることが停止される。

この時出力Ｓ１□のレベルもまたｒＯＪである。

この状態では、エンジンの回転数が６００〜６５０〔ｒ
−ｐ−ｍ〕の間で変化してもパルス信号Ｓ、５゜Ｓ１６
は出力されない。

一方、何らかの理由でアイドル回転数が６５０〔ｒ−ｐ
−ｍ〕をこえると、出力Ｓ、２のレベルが１１１となり
、電磁コイル５０ｂが付勢されるので電磁弁３９が開き
負圧源３７の負圧が負圧室４０に導かれロッド３５の矢
印Ｂ”方向に移動してコントロールレバー４が矢印Ｙ方
向に更に回動するのを許し、これによりアイドル回転数
を低下させる。

アイドル回転数が６２５〔ｒ−ｐ−ｍ〕以下になると、
出力Ｓ１２はｒＱＪとなり、ロッド３５の移動が停止す
る。

この状態に至ると、コンパレータ６３，６４のヒステリ
シス特性のために、エンジンの回転数が６００〜６５０
〔ｒ−ｐ−ｍ〕の間で変化してもパルス信号Ｓ１．。

Ｓ１６は出力されない。

即ち、この装置３１は、アイドル回転数を６００〜６５
０〔ｒ−ｐ−ｍ〕の間に維持することができる。

尚、第２図に示す回路では、エンジンを所定のアイドル
回転数でアイドル運転させるため１組の信号Ｓ８．Ｓ１
ｏのみを基準信号として与えるようにしたが、第２図で
述べたように、その時のアイドル運転の状態に従って、
より高いアイドル回転数に設定された、例えば７００〜
７５０〔ｒ−ｐ−ｍ〕にアイドル回転数を設定するよう
な別の１組の信号を選択的に誤差検出回路６２に与える
ことができるように構威し、クーラ使用時の安定性を向
上させてもよい。

このように、アイドル回転数制御装置３１によれば、エ
ンジンの運転状態の如荷に拘らずアイドル回転数を常に
所定の値に維持することができる。

本実施例では不感帯の巾を６００〜６５０（ｒ・ｐ−ｍ
〕の間としたが、この不感帯の巾は所望により広く、又
は狭くすることができる。

更に、この装置３１を設けることにより、燃料噴射ポン
プをエンジンに取付ける際のアイドル回転数調整は、お
およそ回転を不惑帯に入れておけばよいので調整工程が
簡略化される。

本考案によれば、上述の如く、目標アイドル回転数の上
側と下側とに、比較器のヒステリシスによる不感帯を夫
々設けたので、環境条件等によるアイドル回転数の変化
があった場合、その補正のための制御を極めて安定に行
なうことができ、且つ、この制御は、アイドル回転数の
ずれ方向に応じたいずれか一方の不感帯内でのみ行なわ
れることとなり、アイドル回転数の許容変化巾を小さく
抑えることが容易にできる。

更に、燃料噴射ポンプをエンジンに取付けた際に、アイ
ドル回転数の設定調整を行なう必要がなくなり、調整の
ための工数が減少し、コストの低減を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略図、第２図は第１図に
示される実施例の電気系統の回路図、第３図は第２図に
示される回転数−電圧変換回路の出力特性図、第４図ａ
、第４図すは第２図に示す誤差検出回路の特性図である
。 ４・・・・・・コントロールレバー １８・・・・・・
回転数−電圧変換回路、２２・・・・・・アイドル運転
検出回路、３１・・・・・・アイドル回転数制御回路、
３２・・・・・・駆動装置、３３・・・・・・回転数−
電気信号変換器、３４・・・・・・コントロール回路、
３５−−−−−−ロッド、３６・・・・・・バキュウム
アクチュエータ、３９．５１・・・・・・電磁弁、５０
ａ、５０ｂ・・・・・・電磁コイル、６２・・・・・・
誤差検出回路、６５・・・・・・基準信号発生回路、Ｓ
、・・・・・・回転信号、Ｓ３・・・・・・回転数検出
信号、Ｓ６・・・・・・禁止信号、Ｓ９・・・・・・下
側基準信号、ＳＩＯ・・・・・・上側基準信号、Ｓ１１
．Ｓ１□、Ｓ１３．Ｓｌ、・・・・・・出力、Ｓ１６．
Ｓ、６・・・・・・パルス信号、Ｉａ、 Ｉｂ・・・・
・・パルス電流。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. エンジンがアイドル運転状態にあることが検出された場
   合に、エンジン回転数が所要の目標アイドル回転数に維
   持されるよう燃料噴射ポンプの燃料調節部材のアイドル
   位置を調節するように構成された燃料噴射ポンプ用アイ
   ドル回転数制御装置において、エンジン回転数を示す回
   転信号を出力する手段と、所要の目標アイドル回転数に
   関連して定められる少なくとも１つの基準信号を出力す
   る手段と、前記回転信号と前記基準信号とに応答してエ
   ンジン回転数が前記目標アイドル回転数の下側の第１回
   転域にあることを検出するためのヒステリシス特性を有
   する第１比較手段と、前記回転信号と前記基準信号とに
   応答してエンジン回転数が前記目標アイドル回転数の上
   側の第２回転域にあることを検出するためヒステリシス
   特性を有する第２比較手段と、前記燃料調節部材のアイ
   ドル位置を調節する調節手段と、前記第１比較手段から
   の第１検出信号に応答してアイドル回転数が高くなるよ
   う前記調節手段を調節するための第１駆動手段と、前記
   第２比較手段からの第２検出信号に応答してアイドル回
   転数が低くなるよう前記調節手段を調節するための第２
   駆動手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射ポンプ用
   アイドル回転数制御装置。