JPS6246685B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、燃料噴射ポンプのコントロールラ
ツクを噴射量減少方向に戻しバネで付勢するとと
もに、電動アクチユエータの駆動力で噴射量増大
方向に変位させるよう構成するとともに、エンジ
ン回転速度設定器からの出力とエンジン回転速度
検出差からの出力との偏差に応じて電動アクチユ
エータへ駆動電力を自動変更させるように構成し
たデイーゼルエンジンの電子ガバナにおける燃料
制限装置に関する。

従来のかかる電子ガバナにおいては、電動アク
チユエータとしてパルス駆動されるソレノイドを
用い、駆動パルス巾の変更によつて平均的な駆動
電力を制御するものがあり、この場合、通常運転
時の噴射量上限規制やエンジン始動時の増量を行
う手段として、アクチユエータ駆動パルスの巾
を設定値以下に制限してコントロールラツクの位
置規制する方式や、コントロールラツクの位置
をポテンシヨメータ等で検出してフイードバツク
することで位置規制する方式がある。

しかし、前者は制御回路構成が比較的簡単で
安価に製作しやすい利点はあるが、ハンチングし
やすく精度が低い欠点があり、又、後者はコン
トロールラツクの位置検出を行うため精度が高い
が、構成が複雑で制御用電気器機も多く必要とし
て高価につく欠点があつた。

本発明は、上記従来の欠点を一掃し、構成簡単
で安価に製作できるものでありながら、高精度で
適確なコントロールラツクの位置規制を行える燃
料制限装置を提供することを目的とし、コントロ
ールラツクを一定以上の力で弾性的に後退変位す
るストツパーで接当支持して、通常運転時の上限
規制を行うとともに、電動アクチユエータの最大
電力での駆動時にのみストツパーを後退させて、
エンジン始動用の増量を行えるようにした点に特
徴がある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は水冷式三気筒横型デイーゼルエンジン
の側面を示し、図において符号１はエンジン本体
ケース、２は前後水平に移動するピストン、３は
クランク軸、４はシリンダヘツド、５は燃料噴射
ポンプ、６はポンプ駆動用のカム軸、７は燃料噴
射ノズル、８は吸・排気弁、９は弁操作用のカム
軸、１０は吸気管、１１は排気管であり、両カム
軸６，９がクランク軸３に、ダイミングベルト１
２を介して同期駆動されている。

前記燃料噴射ポンプ５のコントロールラツク１
３は電子ガバナＧによつて制御されるようになつ
ており、次のその詳細な構成が第２図乃至第４図
に示される。

燃料噴射ポンプ５を収めたケース上壁の開口部
はカバー１４にて閉塞され、このカバー１４のボ
ス部に回動自在に支承した縦支軸１５のケース内
下端にはラツクピン１６と係合するガバナレバー
１７、ケース外上端には操作レバー１８が夫々固
着されている。

コントロールラツク１３はａ方向への変位で噴
射量を増大し、ｂ方向への変位で減少するもので
あり、ケース外の操作レバー１８とカバー１４に
設けたバネ受（図示せず）とに亘つてガバナレバ
ー１７を噴射量減少方向ｂに付勢するバネ１９が
張設されている。又、カバー１４には電動アクチ
ユエータの一例であるソレノイド２０が取付けら
れ、このアクチユエータ２０から延出した操作ワ
イヤ２１の端部が操作レバー１８に連続されてお
り、アクチユエータ２０に供給される駆動電力が
増大してワイヤ２１の張力が増加するにつれてガ
バナレバー１７が戻しバネ１９に抗して揺動され
て、燃料噴射量が増大するようになつている。

そして、このアクチユエータ２０が第４図に示
す制御回路ユニツトＡに接続されるとともに、こ
のユニツトＡにはエンジン回転速度設定器２２と
しての回転式ポテンシヨンメータ、エンジン回転
速度検出器２３、及びバツテリＢが接続されてい
る。エンジン回転速度検出器２３は、クランク軸
３に取付けたリンクギヤ２４（セルモータとの連
動用及び発電機駆動用）の歯先に対向して配設し
た電磁コイル式の回転センサが採用され、ギヤ２
４の回転に伴つて誘起されたパルス信号が回転速
度に比例した周波数で取出されるようになつてい
る。

そして、この回転速度検出器２３からの検出信
号（パルス）はユニツトＡ内において波形整形さ
れたのちＦ―Ｖコンバータ（「周波数―電圧」変
換器）２５で電圧V₁に変換されて、回転速度設
定器２２からの設定信号（電圧）V₀とともに
Ｐ・Ｉ・Ｄ（比例・積分・微分）要素を含んだ比
較演算回路２６に入力される。ここでは設定回転
速度と検出回転速度との偏差が許容範囲内にある
ときには設定回転速度に比例した大きさの出力が
出され、検出回転速度が設定回転速度より低いと
上記出力が速度偏差量に応じて増加修正され、逆
に検出回転速度が設定回転速度より高くなると出
力が減少修正されるようになつている。

又、この比較演算回路２６は、比較的高い一定
周波数の基準鋸歯波信号V₃を発生する回路２７
とともに比較回路２８に接続されている。この比
較回路２８では、側入力V₂が側入力V₃以上
の場合だけ出力が高いレベルＨとなり、逆の場合
には出力が低レベルＬとなるものであり、従つて
第５図に示すように比較回路２８からの出力V₄
は鋸歯波信号V₃と同一周期の矩形パルス信号と
して取出されるとともに、側入力V₂が増大す
るにつれてパルス出力V₄のパルス巾ｄが大きく
なる。

そして、このパルス出力V₄がアクチユエータ
２０の駆動信号としてトランジスタ駆動回路２９
に入力されることによつてアクチユエータ２０が
パルス駆動されることになり、パルス巾ｄが大き
くなるほど平均的なアクチユエータ駆動電力が増
大されてワイヤ２１の駆動張力が増大する。つま
り、エンジン回転速度が設定回転速度より低下す
るについてアクチユエータ２０の駆動電力が増大
されてコントロールラツク１３が噴射量増大方向
ａに変位され、エンジン増速制御が行われ、逆に
設定回転速度より高速になるとアクチユエータ駆
動電力が減少されてコントロールラツク１３が戻
しバネ１９で噴射量減少方向ｂに戻され、エンジ
ン減速制御が行われる構成となつている。

以上が電子ガバナＧの基本構成と作動であり、
そして、これに以下のような補助制御手段が付加
されている。尚、第４図中の符号３０はユニツト
Ａ内の各回路部分の電源として用いる定電圧発生
回路、３１はその起動スイツチである。

エンジン過回転防止機構。

エンジン回転速度検出器２３のＦ−Ｖコンバ
ータ２５が過回転速度設定器３２とともに比較
回路３３に接続されていて、エンジン回転速度
が予め設定した回転速度以上になると、比較回
路２８の側力入端子電圧が高まつてアクチユ
エータ駆動信号V₄の発生を阻止し、アクチユ
エータ２０の駆動を断つことによつてコントロ
ールラツク１３を戻しバネ１９で急速に噴射量
減少方向ｂに移動させ、エンジンの過回転によ
る損傷を未然に防止する構成となつている。

燃料噴射量の上限規制機構及びエンジン始動
用増量機構。

コントロールラツク１３の噴射量増大方向ａ
に対向するケース壁１ａには、コントロールラ
ツク１３の先端に接当してその移動を阻止する
ストツパー３４がホルダー３５を介して取付け
られている。このストツパー３４はホルダー３
５の先端に摺動出退自在に内嵌されるととも
に、長孔３６とピン３７を介してその移動スト
ロークＬが規制されている。又、ストツパー３
４は初期弾圧力をもつて内装したバネ３８で突
出方向に付勢されている。

又、制御ユニツトＡ内においては、Ｆ―Ｖコ
ンバータ２５と増量回転速度設定器３９に接続
された比較回路４０が設けられていて、エンジ
ン回転速度が設定器３９で予め設定した速度よ
り低いときにのみ、比較回路２８の側入力回
線に基準鋸歯波信号V₃と同等もしくはこれよ
り大きい電圧V₅を印加するよう構成されてお
り、これによつてエンジン始動時、つまりエン
ジンが停止状態から設定回転速度にまで上昇す
る間は比較回路２８からの出力V₄をフルパル
スにし、アクチユエータ２０が最大電力で駆動
されるようになつている。

そして、アクチユエータ２０がこの最大電力
で駆動されたときにのみ、コントロールラツク
１３に与えられる噴射量増大方向ａへの力でス
トツパー３４が付勢バネ３８に抗して所定スト
ロークＬだけ後退変位するように、バネ３８の
強さ及び初期弾圧付勢力が設定されている。
尚、このバネ３８はバネ定数の小さいものが望
ましい。

従つて、エンジン始動時から設定回転速度に上
昇するまでは通常運転時の最大燃料噴射量よりラ
ツクストロークＬ分だけ増量して運転が行われ、
設定回転速度に達すると比較回路４０からの信号
V₅は遮断され、通常の上限規制での運転となる
のである。尚、ストツパー３４のホルダー３５を
前後調節することで通常運転中の上限調整が可能
である。

実施例ではコントロールラツク１３を駆動変位
する電動アクチユエータ２０としてパルス駆動さ
れるソレノイドを利用し、その駆動パルス巾の変
更によつてアクチユエータ駆動電力の増減を行う
構成を採用しているが、アクチユエータ２０とし
てＤ・Ｄモータを用い、その駆動電圧又は駆動電
流を制御する等、電動アクチユエータ２０の種
類、及びその駆動電力の制御手段は変更可能であ
る。又、ストツパー３４は必ずしもコントロール
ラツク１３に直接作用させる必要はなく、例え
ば、ガバナレバー１７や操作レバー１８など、コ
ントロールラツク１３と一体的に変位する部材で
あれば、いかなるものに作用させてもよい。

以上説明したように本発明による電子ガバナの
燃料制限装置は、設定以上の力でのみ後退変位す
るストツパーでコントロールラツクの通常運転時
における上限規制を行うとともに、電動アクチユ
エータを最大電力で駆動したときにのみこのスト
ツパーを付勢力に抗して後退変位させてエンジン
始動時における増量を行えるようにしたもので、
通常運転中の上限規制を、構造極めて簡単で安価
に製作できる機械式接当手段で精度よく、且つ適
確に行うことができるとともに、電動アクチユエ
ータの駆動電力を最大限に増大するだけの簡単な
制御でコントロールラツクの増量変位を行うこと
ができ、全体的に構成簡単且つ安価に製作できる
ものでありながら精度の高い適確な燃料制限及び
始動増量を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジンの一部切欠き側面図、第２図
は電子ガバナの斜視図、第３図は燃料制限装置部
分の縦断正面図、第４図は制御回路図、第５図は
制御信号のタイムチヤートである。 ５…燃料噴射ポンプ、１３…コントロールラツ
ク、１９…戻しバネ、２０…アクチユエータ、２
３…エンジン回転速度検出器、２４…ストツパ
ー、３８…バネ、ａ…噴射量増大方向、ｂ…噴射
量減少方向、Ｌ…一定ストローク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプ５のコントロールラツク１３
   を噴射量減少方向ｂに戻しバネ１９で付勢すると
   ともに、電動アクチユエータ２０の駆動力で噴射
   量増大方向ａに変位させるよう構成し、エンジン
   回転速度設定器２２からの出力とエンジン回転速
   度検出器２３からの出力との偏差に応じて電動ア
   クチユエータ２０への駆動電力を自動変更制御す
   るよう構成し、コントロールラツク１３の噴射量
   増大方向ａへの移動を設定位置にて接当制限する
   ストツパー３４を設け、このストツパー３４を一
   定ストロークＬで接当前後方向に出退可能に支持
   するとともに、ストツパー３４を初期弾圧力をも
   つて装填したバネ３８にて接当作用方向に弾性付
   勢し、電動アクチユエータ２０への供給電力が最
   大限もしくはこれに近い設定値以上になつたとき
   に、ストツパー３４が電動アクチユエータ２０の
   駆動力で後退変位するようにストツパー付勢用バ
   ネ３８を設定してあることを特徴とするデイーゼ
   ルエンジンの電子ガバナにおける燃料制限装置。 ２ 電動アクチユエータ２０への駆動信号は一定
   周期のパルス信号であり、パルス巾ｄの変更によ
   つて供給電力を変更するように構成してある特許
   請求の範囲第１項に記載した燃料制限装置。 ３ ストツパー３４をケース壁１ａに取付けたホ
   ルダー３５に出退自在に支承するとともに、この
   ホルダー３５をストツパー作用方向に位置調節固
   定可能にケース壁１ａに取付けてある特許請求の
   範囲第１項又は第２項に記載の燃料制限装置。