JPS63109242A - 内燃機関のガバナ装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はガバナスプリングにより燃料増側に付勢される
と共に一端部がガバナスリープに当接するガバナレバー
を備えた内燃機関のガバナ装置に関する。

（従来技術及びその問題点） この種の従来のガバナ装置には一般に第６図に示すよう
に燃料リミッタ−３０が備えられており、燃料リミッタ
−３０の移動ロッド３２はリミッタ−ばね３３によりガ
バナレバー１５側に付勢され、ストロークＳの範囲でば
ね３３に抗して前方に押し込むことができるように構成
されている。それにより第７図の全負荷トルク曲線ＴＯ
のＡ１部分で示すようにトルクライズを確保し、設定回
転数Ｐから回転数が低下した直後のトルク低下を防止し
ている。

ところが部分負荷の場合にはトルク曲線Ｔ１、・・・Ｔ
ｎで示すように全負荷曲線Ｔ（ｌのラインまで復帰せず
、しかも部分負荷が小さくなるに従い全負荷トルク曲線
との１−ルク差（例えばｄ）が顕著になる傾向がある。

このことは回転抵抗曲線をＲとすると、例えば低速回転
数ＮＯの時には部分負荷Ｔ３の運転では回転抵抗Ｒの方
が大きく、トルク不足で運転が困難になるという不具合
が生じる。即ち低速回転時での部分負荷運転性能を良好
に保つことができない。

（発明の目的） 本発明の目的は、低速回転時の部分負荷運転でも、充分
に回転トルクを確保できるようにし、運転性能を向上さ
ゼることである。

（目的を達成するだめの手段） 上記目的を達成するために本発明は、ガバナレバーをガ
バナレバー軸に回動自在に支持すると共にガバナスプリ
ングにより燃料増側に付勢し、ガバナレバーの一端部を
ガバナスリーブに当接させ、ガバナレバーに燃料増側か
ら燃料リミッタ−の移動ロッドを移動自在に対向させる
と共に上記移動ロッドをリミッタ−ばねによりガバナレ
バー側に付勢し、移動ロッドには電磁ソレノイドを連結
し、電磁ソレノイドを回転数検出切換え機構に接続し、
機関の所定回転数以下になると電磁ソレノイドにより移
動ロッドを燃料増側に移動させるように構成している。

（実施例） 本発明を適用したトラクタ用ディーゼル機関のガバナ装
置を示す第１図において、燃料噴射ポンプケース１内に
は燃料噴射ポンプ２及び前後方向に延びるカム軸３が配
置され、燃料噴射ポンプケース１の前端面にはガバナケ
ース５が固着されている。カム軸３はガバナケース５内
に突出し、燃料噴射ポンプ２の燃料増減用コントロール
ラック２８もガバナケース５内へ延び出している。

カム軸３の前端部にはガバナスリーブ６が前後方向移動
自在に嵌合し、ガバナスリーブ６の後端面にはガバナウ
ェイト８が当接している。ガバナウェイト８はピン１０
を介してホルダー９に回動自在に支持され、ホルダー９
はカム軸３に固着されている。即ちガバナウェイト８が
ピン１０回りに拡開することによりガバナスリーブ６を
前方に押し出すように構成されている。

ガバナスリーブ６の前上方には、左右方向に延びるガバ
ナレバー軸１２が配置され、ガバナケース５に固定され
ている。ガバナレバー１５は上記ガバナレバー軸１２に
回動自在に支持されており、ガバナレバー１５の上端部
はピン２４を介して燃料増減用コントロールラック２８
に枢着連結されている。ガバナレバー１５には下方に延
びる受力アーム部１６と、後上方に延びる後部アーム部
１７とが形成されている。受力アーム部１６の下端部は
ガバナスリーブ６の前端面に当接し、後部アーム部１７
の後端部は前方のレギュレータレバー２０との間にガバ
ナスプリング１８が張設され、ガバナスプリング１８の
張力によりガバナレバー１５は燃料増側（矢印Ａ側）に
付勢されている。

レギュレータレバー２０はガバナレバー軸１２と平行な
レギュレータ軸２２に固定され、レギュレータ軸２２は
ガバナケース５に回動自在に支持されると共にガバナケ
ース外に延び出し、その外端部にコントロールハンドル
２１を一体的に備えている。コントロールハンドル２１
は例えばトラクタのアクセルペダルに連結している。

ガバナケース５の前壁上部には燃料リミッタ−３０のリ
ミッタ−ケース３１が螺着されており、リミッタ−ケー
ス３１は後方に延びてガバナレバー１５の上部の前端縁
１５ａに対向すると共に、移動ロッド３２を前後方向移
動自在に備えている。

移動ロッド３２はリミッタ−ばね３３により後方に付勢
され、ストッパリング３５ａにより係止されている。移
動ロッド３２の後端縁はリミタ−ケース３１の後端縁よ
りもストロークＳだけ後方に突出している。

リミッタ−ケース３１の前端部にはソレノイド取付はケ
ース４０が螺着され、該取付はケース４０の後部に電磁
ソレノイド３４が螺着されている。

電磁ソレノイド３４の鉄芯３５は後方に延びて移動ロッ
ド３２に一体に連結されている。電磁ソレノイド３４が
ＯＦＦ　（非通電状態）の時には鉄芯３５は自由状態に
なり、第１図のようにロッド３２はばね３３により後方
に押されてリミッタ−ケース３１より後方に突出し、し
かもばね３３に抗してロッド３２を押し込むこともでき
る。一方電磁ソレノイド３４がＯＮ（通電）すると第２
図に−〇　− 示すようにばね３３に抗して鉄芯３５を前方に引張り、
ロッド３２をリミッタ−ケース３１よりも引込んだ状態
に固定する。

電磁ソレノイド３４は回転数検出切換えスイッチ３８に
接続され、切換えスイッチ３８はＮＩｉピックアップ３
７に接続している。電磁ピックアップ３７はクランク軸
３９のリングギヤ４１に対向配置されており、回転数を
検出して切換えスイッチ３８に入力する。切換えスイッ
チ３８は所定回転数Ｎ（例えば３４００ｒｆ）Ｉｌｌ）
以下の低速回転時には、電磁ソレノイド３４をＯＮにし
てロッド３２を前方に引く。一方所定回転数Ｎより高速
回転時には電磁ソレノイド３４をＯＦＦにして鉄芯３５
に対する吸引力をなくし、それによりロッド３２はばね
３３により後方に突出させられる。

なお機関停止時は電磁ソレノイド３４はＯＦＦに保たれ
、例えばメインスイッチを入れることにより電磁ソレノ
イド３４はＯＮになるように構成されている。

（作用） 回転数が所定回転数Ｎより高い時には第１図のように電
磁ソレノイド３４はＯＦＦ状態であり、従ってばね３３
は効力を発揮し、例えば第３図の部分負荷Ｔｎ−１やＴ
ｎの運転の時にはＡｎ−１や八〇のようなトルクライズ
がえられる。ただしこれらの場合、全負荷トルク曲線Ｔ
ｏに対してトルクはあまり低下していないので、機関の
運転性能に殆んど影響は及ぼさない。

一方回転数が所定回転数Ｎ以下の時には第２図のように
ＭＩ！ソレノイド３４はＯＮし、鉄芯３５及びロッド３
２を前方に引いてその状態に固定し、ばね３３の効力を
解除する。従ってガバナレバー１５の前端縁１５ａはば
ね３３に抗することなく、ストロークＳ（第１図）分だ
け燃料増側に回動でき、第３図の部分負荷ＴＩ　、Ｔ２
　、Ｔ３で示すように低速回転域における各部分負荷ト
ルク曲線はスムーズに全負荷トルク曲線ＴＯにつながる
。

（別の実施例） （１）第３図では１つの所定回転数Ｎを境として電磁ソ
レノイド３４をＯＮ、ＯＦＦする構造であるが、例えば
第４図に示ずように電磁ソレノイドがＯＮからＯＦＦに
切り換わる回転数Ｎ２を、ＯＦＦからＯＮに切り換わる
回転数Ｎ１よりも少し高くし、両回転数Ｎ１　、Ｎ２間
にいわゆるヒステリシスの幅をもたせるようにすること
もできる。

即ち回転数が１臂する時には回転数Ｎ２までソレノイド
ＯＮ状態を維持し、反対に回転数が下降する時には回転
数Ｎ１までソレノイドＯＦＦ状態を維持する。回転数上
昇時と回転数下降時におけるそれぞれの排気温度や排煙
濃度の変化に応じて回転数Ｎ１　、Ｎ２を設定する。例
えば回転数Ｎ１としては３３００ｒｐｍ回転数Ｎ２とし
ては３５００ｒｐｍを設定する。

第５図は第４図に示すようなトルク特性を出すために使
用される回転数検出切換え機構の・−例を示している。

４２はコンパレータ、４３はチャージポンプ、４４はコ
ンパレータ、４５はインバーター、４６はリレー、５０
は回転数Ｎ２設定用可変抵抗器、５１は回転数Ｎ１設定
用可変抵抗器である。リレー４６がＯＮすると電磁ソレ
ノイド３４が０ＦＦＬ、、リレー４６がＯＦＦすると電
磁ソレノイド３４がＯＮするようになっている。

即ち電磁ピックアップ４１からのサイン波をコンパレー
タ４２で電圧比較してパルス波に変換し、チャージポン
プ４３でコンデンサーに充電し、コンパレータ４４で可
変抵抗器５０の設定電圧と比較する。例えば回転数がＮ
２より高くなってコンパレータ４４の比較電圧が高くな
ると、トランジスター５３及びインバータ４５を通って
リレー４６をＯＮＬ、、それにより電磁ソレノイド３４
をＯＦＦにする。

（２）回転数検出切換え機構としては、図示のようにリ
ングギヤの回転数を電磁ピックアップにより直接検出す
る機構の他に、発電機の電圧の変化を検出する機構を採
用することもできる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ガバナレバ〜１５をガバ
ナレバー軸１２に回動自在に支持すると共にガバナスプ
リング１８により燃料増側に付勢し、ガバナレバー１５
の一端部をガバナスリーブ＝　１０− ６に当接させ、ガバナレバー１５に燃料増側から燃料リ
ミッタ−３０の移動ロッド３２を移動自在に対向させる
と共に移動ロッド３２をリミッタ−ばね３３によりガバ
ナレバー側に付勢し、移動ロッド３２には電磁ソレノイ
ド３４を連結し、電磁ソレノイド３４を回転数検出切換
機構に接続し、機関の所定回転数以下になると電磁ソレ
ノイド３４により移動ロッド３２を燃料増側に移動さゼ
るように構成しているので、次のような利点がある。

所定回転数Ｎ以下で、ガバナレバー１５に対する燃料リ
ミッタ−３０のばね３３の作用を解除、即ち燃料増側に
引込んだ状態に固定して、ガバナレバー１５をばね３３
に抗さずに燃料増側に回動できるようにしているので、
低速回転時の部分負荷運転において、第３図のように部
分負荷トルク曲線の最大トルク付近を高くして全負荷ト
ルク曲線にスムーズに接続するようにすることができ、
低速回転時の部分負荷運転性能が向上する。

またアクセルを次第に踏み込んでい（時に、部分負荷の
低速回転域からスムーズに全負荷の高速回転域へと移行
することができ、部分負荷の低速回転域か全負荷の高速
回転域へのつながりがよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用したガバナ装置のソレノイドＯＦ
Ｆ状態を示す縦断面図、第２図はソレノイドＯＮ状態を
示す縦断面図、第３図は本発明を適用した場合のトルク
特性を示すグラフ、第４図は別の実施例のトルク特性を
示すグラフ、第５図は別の実施例の回転数切換え機構の
一例を示す回路図、第６図は従来例の縦断面図、第７図
は従来例のトルク特性を示すグラフである。６・・・ガ
バナスリーブ、１２・・・ガバナレバー軸、１５・・・
ガバナレバー、１８・・・ガバナスプリング、２８・・
・燃料増減用コントロールラック、３０・・・燃料リミ
ッタ−１３２・・・ロッド、３３・・・リミッタ−ばね
、３４・・・電磁ソレノイド、３８．３７・・・回転数
検出切換えスイッチ、電磁ピックアップ（回転数検出切
換え機構）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ガバナレバーをガバナレバー軸に回動自在に支持する
   と共にガバナスプリングにより燃料増側に付勢し、ガバ
   ナレバーの一端部をガバナスリーブに当接させ、ガバナ
   レバーに燃料増側から燃料リミッターの移動ロッドを移
   動自在に対向させると共に上記移動ロッドをリミッター
   ばねによりガバナレバー側に付勢し、移動ロッドには電
   磁ソレノイドを連結し、電磁ソレノイドを回転数検出切
   換え機構に接続し、機関の所定回転数以下になると電磁
   ソレノイドにより移動ロッドを燃料増側に移動させるよ
   うに構成していることを特徴とする内燃機関ガバナ装置
   。