JPS6146188Y2

JPS6146188Y2 -

Info

Publication number: JPS6146188Y2
Application number: JP9504779U
Authority: JP
Priority date: 1979-07-10
Filing date: 1979-07-10
Publication date: 1986-12-25
Also published as: JPS5613518U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はタイマに係り、殊に分配型燃料噴射ポ
ンプ用のタイマに関するものである。

従来一般に分配型燃料噴射ポンプのタイマは、
シリンダ内にて一側をタイマスプリングで押され
るピストンの他側にフイードポンプの油圧を導
き、ピストンがタイマスプリングの力に打ち勝つ
て移動し、ローラホルダをドライブシヤフトの回
転と反対方向に回動させてカムデイスクに対する
ローラの相対位置を進めることにより燃料噴射時
期を進角させていた。

従つて、タイマは回転中、しかも数百気圧で押
圧されるプランジヤを回動するため大きな力を必
要とする。しかも、そのときどきの状況に対応す
るため応答性のよいことが要求される。また、上
記の如くフイートポンプの油圧を利用したもので
は、第２図細線の如くエンジン回転に対してリニ
ヤな又はこれに近い進角特性しか得られなかつ
た。

ところが前記燃料噴射時期（以下タイミングと
いう）はエンジンの始動性、燃料消費率（以下燃
費という）、排気ガス（主にNOX）、騒音に大き
な影響を与えるだけでなく、これらへの影響がま
ちまちであつてその調整が難しいという問題があ
る。即ち始動性及び燃費はタイミングを進めた場
合は良化し、遅らせた場合は悪化する。また、騒
音及びNOXはタイミングが進むと非常に悪い影
響を受け、遅らせる必要があるなどである。

従つてエンジンのアイドリングから高速回転ま
での回転数のみでなく、前記始動時、負荷状況、
気温、エンジン水温、燃料温度等に応じてタイミ
ングを進めたり、遅らせたりして、例えば第２図
実線のようにそのときどきのエンジンの状態に最
適なタイミングとするのが望ましい。

しかし、従来は前記のようにその進角特性はエ
ンジン回転にリニヤであるため、タイミングは主
に高速回転時の性能向上のみに重きを置いて設定
せざるを得なかつたのが実情であつた。

前記種々の考慮すべきフアクタのうち、負荷に
よるタイミングの調整を意図したものとしては特
開昭52−110334号公報に開示されたデイーゼルエ
ンジンの噴射時期調整装置のような、タイマに結
合された遊星歯車機構のケースをアームを介して
油圧シリンダのピストンに連結し、該ピストンの
両端に形成されたシリンダ室を電磁切換弁を経て
送油ポンプに連結するとともに、上記電磁切換弁
を負荷等の制御因子に応じて信号を発する回路に
より開閉制御するものがあるが、上記電磁切換は
ON−OFF制御であり応答性のよい、しかも細か
い制御ができないばかりでなく、上記特開昭公報
には負荷による噴射時期制御が記載されているの
みであるから、前記の如き始動性、燃費、騒音、
排気ガス等の条件を満足するタイミングを得るこ
とは不可能である。

本考案は上記の点に鑑みてなされたものであつ
て、応答性がよく、出力が大きいしかもエンジン
の作動状態、環境条件及び燃料温度に合せて常に
最適なタイミングで燃料の噴射が行なえるような
分配型燃料噴射ポンプ用のタイマを提供せんとす
るもので、分配型燃料噴射ポンプのローラホルダ
に連結されたピストンの両側に圧力室を設けたタ
イマピストンと、前記ポンプのフイードポンプに
連なるインレツトポート、前記各圧力室に連なる
２つのアウトレツトポート及びリークポートを有
するシリンダ内に配設したスプールの両側にスプ
リングを内蔵した油圧室を設けてなる弁系と、上
記インレツトポートと前記油圧室に連通する互い
に対向して配設された一対のノズルの間にフラツ
パを置き、これを囲んでマグネツト並びにトルク
モータを設け、該モータに伝達される電気信号の
大きさに応じて上記フラツパを上記ノズルのいず
れか一方に偏向させ得るノズルフラツパ系とより
なるサーボ弁機構及びエンジンの作動状態情報、
環境条件情報並びに燃料温度を検知し、これらの
検知信号に基づき燃料噴射時期を演算し、前記ト
ルクモータへの出力信号を発する理論演算装置と
からなることになる。

以下図示せる本考案の一実施例について説明す
ると、図において１０は分配型燃料噴射ポンプで
１１はそのドライプシヤフト、１２はロールホル
ダ１３に支持されたローラ、１４はローラホルダ
より突出するレバー、１５は該レバー１４を保持
したピン、１６は該ピン１５を保持して摺動する
ピストン、１７は該ピストン１６が挿入されるシ
リンダであり、ピストン１６の両側端には圧力室
１８，１９が設けられている。

従つて、該両圧力室１８，１９に作用する油圧
の差により、ピストン１６を矢印Ａ（左右）方向
に移動せしめることができ、これに伴つてレバー
１４を介しローラホルダ１３が矢印Ｂ方向（時計
方向、反時計方向）に回動せしめられ、この回動
方向がドライブシヤフト１１の回転方向（矢印Ｃ
にて示す）と同一の場合には燃料噴射時期がリタ
ード（遅角）され、逆の場合にはアドバンス（進
角）されることになる。

２０はサーボ弁機構であつて、該機構は前記分
配型燃料噴射ポンプ１０における図示せぬフイー
ドポンプに連なるインレツトポート２１と、該ポ
ート２１をはさんであけた前記圧力室１８，１９
に各々独立して連結される２つのアウトレツトポ
ート２２，２３並びにリークポート２４等の４つ
のポートを有するシリンダ２５内にスプール２６
を備えるとともに、該スプール２６により両側端
に油圧室２７，２８を有し且つ該油圧室２７，２
８内にスプリング２９，３０を内蔵してなる弁系
３１と、同一機体内の凹所に互いに上記インレツ
トポート２１と前記油圧室２７，２８とに連なり
且つ対向して配設された一対のノズル３２，３３
を設け、該ノズル３２，３３の間にフラツパ３４
を立てた状態で設けその下方にマグネツト３５
を、また、フラツパ３４を囲んでトルクモータ３
６を設けたもので、該モータに与えられる電圧
（又は電流）の方向、大きさに応じて上記フラツ
パを矢印Ｄ（左右）の如く上記いずれか一方のノ
ズル側にその電圧（電流）の大きさに比例して偏
らせ得るノズルフラツパ系３７との２つの系を備
える。

よつて今仮にノズル３２，３３の中間にあるフ
ラツパ３４が図中ある方向の電流をうけ右方に偏
つたとすれば、これが接近した右方のノズル３２
の背圧が上昇し、これに比例してノズル３２と連
なる右方の油圧室２７の圧力が左方の油圧室２８
のそれより高くなり、そのスプリング３０に抗し
てスプール２６を左方に押しやり、インレツトポ
ート２１と右方のアウトレツトポート２２とを連
通する。従つて前記ポンプ１０の圧力室１８に油
が多量に流入して前記タイマピストンロツド１６
を左方に移動させ、ローラホルダ１３をドライブ
シヤフト１１の回転方向に回動させて燃料噴射時
期をリタードさせることができる。

４０は理論演算装置で、周知装置の如く後記各
種情報の各信号を入力し、最適の燃料噴射時期の
信号を前記トルクモータ３６に対し出力する入出
力部と、該入力信号に基き、理論燃料噴射時期を
第２図乃至第４図に例示するデータ（最終的には
マツプデータとなる）及び入力信号の種類及び量
に応じて燃料噴射時期を進遅させるプログラムを
憶えこませたメモリー部と、前記入力信号に対応
して前記データから理論燃料噴射時期を読み出し
また前記データに応じてプログラムにより演算
し、前記最適の燃料噴射時期を求める演算処理部
から構成されている。

前記入力信号としては、エンジンの回転数Ｒ、
冷却水温T₁、外気温T₂、燃料温T₃、高度Ｈ、負
荷Ｌ等々があり、これら情報をセンサにより拾い
上げ、前記理論演算装置４０の入出力部に送るよ
う構成されている。

前記データとしては例えば第２図実線に示すよ
うに、始動時は８゜進角させておき、アイドリン
グ時には４゜進角、1000回転からは再び進角を大
きくして以後ほとんど従来と同様の進角を行なう
スピードタイマ方式を基に、第３図に示す負荷
（1/4〜4/4）に応じて上部水平細線で示す進角度
から矢印のように遅角させるロードタイマ方式と
組合せることによつて、第４図の点線に示す如く
或る一定回転範囲毎に２゜づつの進角を行なつて
いたその各々について中間の進角度をとるように
変化させ、更に他のフアクタ即ち、前記冷却水
温、外気温、燃料温、高度等に応じてマトリツク
ス的にその時々の最適燃料噴射時期（進角度を決
定するのである。

上記のように構成した本考案装置においては、
周知手段例えば特開昭49−96132号公報に示され
た装置と同様、当該エンジンにおける或る回転数
Ｒとその時の負荷Ｌその他のとなるべき条件を理
論演算装置４０の入出力部に読み込み、演算処理
部に送れば、ここでメモリ内の対応するアドレス
をサーチし、上記Ｒ，Ｌ等に対応する噴射時期を
引き出し、一時ストア（store）するが、同時に
エンジンの前記Ｒ，Ｌ等のときの他の条件をセン
サで拾つて入出力部に読み込み、演算処理部にて
メモリよりプログラムを読み出して演算を行な
い、前記噴射時期を補正し（必要あれば）、入出
力部から前記トルクモータ３６へアウトプツトす
る。これによつてトルクモータ３６はその出力の
量、方向によりフラツパ３４を例えば第１図で右
に偏らせ、前述のようにノズル３２の背圧を変化
させ、油圧室２７の圧力を高めてスプール２６を
左に移動させ、インレツトポート２１とアウトレ
ツトポート２２を連通して、ポンプ１０の圧力室
１８の油圧を高めてタイマピストン１６を左に押
し、ローラホルダ１３をドライブシヤフト１１の
回転方向に回動し、噴射時期を遅らせる。

本考案タイマは、分配型燃料噴射ポンプのロー
ラホルダに連結されたピストンの両側に圧力室を
設けたタイマピストンと、前記ポンプのフイード
ポンプに連なるインレツトポート、前記各圧力室
に連なる２つのアウトレツトポート及びリークポ
ートを有するシリンダ内に配設したスプールの両
側にスプリングを内蔵した油圧室を設けてなる弁
系と、前記インレツトポートと前記油圧室に連通
する互いに対向して配設された一対のノズルの間
にフラツパを置き、これを囲んでマグネツト並び
にしたトルクモータを設け、該モータに伝達され
る電気量の大きさに応じて上記フラツパを上記ノ
ズルのいずれか一方に偏向させ得るノズルフラツ
パ系とよりなるサーボ弁機構及びエンジンの作動
状態情報、環境条件情報並びに燃料温度を検知
し、これらの検知信号に基づき燃料噴射時期を演
算し、前記トルクモータへの出力信号を発する理
論演算装置とからなるので、前記サーボ弁機構を
用いることにより応答性がよく、出力が大きい制
御装置が得られ、また理論演算装置によりエンジ
ンの作動状態、環境条件及び燃料温度のデータを
読み込んで上記状態等に応じた最適燃料噴射時期
を演算し、このアウトプツトを前記サーボ弁機構
のトルクモータに送るようにしたことにより、エ
ンジンを始動性、燃費、騒音、排気ガスを考慮し
た常に最適な燃料噴射時期で運転できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図はエンジン回転数と進角、第３図は負荷と進
角、また第４図は回転数と負荷を組み合わせを
各々表わすグラフである。である。１０；分配型ポンプ、１３；ローラホルダ、１
６；タイマピストン、１８，１９；圧力室、２
０；サーボ弁機構、２１；インレツトポート、２
２，２３；アウトレツトポート、２４；リークポ
ート、２５；シリンダ、２６；スプール、２７，
２８；油圧室、３２，３３；ノズル、３４；フラ
ツパ、３６；トルクモータ、４０；理論演算装
置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

分配型燃料噴射ポンプのローラホルダに連結さ
れたピストンの両側に圧力室を設けたタイマピス
トンと、前記ポンプのフイードポンプに連なるイ
ンレツトポート、前記各圧力室に連なる２つのア
ウトレツトポート及びリークポートを有するシリ
ンダ内に配設したスプールの両側にスプリングを
内蔵した油圧室を設けてなる弁系と、前記インレ
ツトポートと前記油圧室に連通する互いに対向し
て配設された一対のノズルの間にフラツパを置
き、これを囲んでマグネツト並びにトルクモータ
を設け、該モータに伝達される電気量の大きさに
応じて上記フラツパを上記ノズルのいずれか一方
に偏向させ得るノズルフラツパ系とよりなるサー
ボ弁機構及びエンジンの作動状態情報、環境条件
情報並びに燃料温度を検知し、これらの検知信号
に基づき燃料噴射時期を演算し、前記トルクモー
タへの出力信号を発する理論演算装置とからなる
タイマ。