JPS6313404Y2 - - Google Patents

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JPS6313404Y2
JPS6313404Y2 JP1985164254U JP16425485U JPS6313404Y2 JP S6313404 Y2 JPS6313404 Y2 JP S6313404Y2 JP 1985164254 U JP1985164254 U JP 1985164254U JP 16425485 U JP16425485 U JP 16425485U JP S6313404 Y2 JPS6313404 Y2 JP S6313404Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、機械的回転数調整器を備えたデイー
ゼル機関（例えば過給式デイーゼル機関）の燃料
噴射ポンプの最大許容燃料供給量を制限する装置
に関する。この装置は、燃料噴射ポンプの供給量
調節部材の位置を燃料噴射量が大きくなる方向で
制限しかつストツパ部材を備える制御装置によつ
て、第１の運転量として用いられるその都度の回
転数に対応する最大許容燃料供給量を、少くとも
１つの第２の運転量に依存して決定する。
上記の型式の装置において、その制御装置が遠
心力型回転数調整器内に組込まれて制御カムを備
え、該制御カムは回転数の変動に際し調整器の回
転数に依存して動かされる調整要素により回転さ
れるようにした構造が既に知られている。この場
合制御カムには、各回転数に関連する最大燃料供
給量の制限に用いられる輪郭が設けられておつ
て、補償装置と称されている。この輪郭または曲
線は、低い回転数領域において回転数が減少する
場合に全負荷時燃料供給量が減少する（負方向の
補正）ように設定されており、それによつて回転
数減少時に内燃機関に過剰の燃料が供給されるの
を阻止し同時に許容排気ガス限界が越えられるの
を阻止している。この負方向の補正もしくは修正
は、過給機関において、増加する回転数およびそ
れに対応して上昇するチヤージ（充てん）圧力と
共に増大する空気量に燃料供給量を適合させるの
に用いられる。しかし、回転数のみに依存して燃
料供給量を適合化すると、特定の運動状態、例え
ばただ１つの全負荷特性曲線により決定される全
負荷運転状態しか考慮に入れることができない。
この全負荷運転状態においては、各回転数と例え
ば最大可能空気量とに対応する最大燃料供給量が
制限される。これによれば、機関は非常に迅速に
加速されることになり、そしてチヤージ即ち充て
ん圧力が現在の回転数に関連する可能最大圧力に
未だ達していない間に部分負荷領域から加速され
た場合には機関は過度に大きな燃料量を受けるこ
とになつて、排気ガスは許容されている排気ガス
規制量（排気ガス限界）を超える。さらに機関が
過負荷状態になるという危険が生ずる。この理由
から、負方向補償は、低チヤージ圧に対して修正
されなければならない。しかしながら、このこと
は機関の最大出力を充分に利用できなくなるとい
う欠点をもたらす。
上述の遠心力型回転数調整器の特殊な実際例に
おいては、第２の調整要素として、いわゆるチヤ
ージ圧依存性ストツパが調整桿と係合して、それ
により機関の吸気管内の圧力に対応して制御カム
により決められる最大供給量を修正もしくは補償
するようにした構成が知られている。調整行程
は、各チヤージ圧力、機関の全負荷運転時の許容
回転数、そして場合によりさらに他の限界値を考
慮して決定され、これにより唯１つの運転状態を
考慮することができる。このようなチヤージ圧力
依存性の修正は次のような欠点を有する。即ち、
機関の加速に際して上記修正による燃料量の増量
は時間的遅延を以つて行なわれるという欠点であ
る。というのは、燃量増量を表わす尺度としてチ
ヤージ空気圧力が用いられており、排気ガスター
ボ過給式の機関の場合、この圧力は、先に排気ガ
ス圧力および排気ガス温度の上昇があつた場合に
始めてそれに追従し上昇するからである。燃料
量、チヤージ圧（充てん圧）および排気ガス圧の
このような相互依存性が、排気ガス・タービン過
給器および公知の制御装置を備えている機関の加
速挙動の決定に悪影響を及ぼす。また、上述のよ
うな公知のチヤージ圧依存修正では、全運転領域
に亘つて許容排気ガス限界を維持することはでき
ない。このことは、特に非定常運転、言い換るな
らば低負荷領域からの加速の場合に当嵌る。とい
うのは、予め定められた排気ガス限界（許容排気
ガス濃度）における最大許容燃料供給量は非常に
大きく瞬時回転時および瞬時空気チヤージ圧に左
右されるからである。実際絶対チヤージ圧だけが
空気量を表わす使用可能な測定値を発生しそして
加速時に現われる減圧値を包含していることが確
められた。
また、機関での測定により次のことが判つた。
即ち、回転数の関数としての最大許容燃料供給量
を表わす曲線はチヤージ圧に依存して大きく異な
る勾配を有し、そして曲線間の圧力差が一定の場
合には、曲線間の相互間隔は同じでないことが判
つた（第２図参照）。
このような瞬時回転数および瞬時絶対空気チヤ
ージ圧もしくは供給空気量に対する最大許容供給
量の依存性は、最大燃料供給量を回転数かまたは
チヤージ圧のいずれか一方に依存して最適化する
ように動作する公知の制御装置では対処すること
ができない。上述の周知の遠心力型回転数調整器
により制御できるように、回転数に依存して制御
される補償曲線にチヤージ圧制御信号を重畳した
場合には供給量の整合に大きな誤差が生ずる。こ
のために、制御系設計においては妥協が強要さ
れ、機関の出力性能ダイヤグラムの大きな領域に
亘つて、回転数モーメントの損失および（また
は）過度に高い排気ガス濃度値および好ましくな
い加速挙動が生ずることになる。公知の制御装置
および調整器をデイーゼル機関に使用する場合に
さらに問題となるのは、全負荷領域において回転
数およびチヤージ圧に依存して制御される供給量
の制限が、他の影響量、例えば機関の熱および機
械的負荷によつても影響を受け、そして後者の因
子を考慮した場合には構造は過度に複雑高価にな
る。
これに対して、本考案による最大許容燃料供給
量を制限する装置においては、瞬時回転数および
瞬時空気供給量を考慮し回転数および空気量に依
存して全負荷時供給量を制限することにより、非
定常運転から出力限界までの領域に亘つて機関を
充分に満足な仕方で運転できそして最適な加速度
値を達成することができるという利点がもたらさ
れる。
例えば機械的および電気的に駆動されるカムを
用いて実施される特性曲線制御は、既に古くから
オツト機関の制御装置において知られておつて、
ペダル位置その他の影響量に依存し燃料量を追従
供給するのに使用されている。しかしながら、こ
の公知の装置はデイーゼル機関には使用できな
い。
特性曲線はまた、デイーゼル機関の電子制御装
置においても使用されているが、しかしながらこ
の制御装置は、従来より知られている制御特性を
場合により付加的な運転量を考慮して実現するも
のに過ぎず、燃料噴射調整器、アイドリング回転
数調整器および最終回転数調整器またたは制御回
転数調整器として構成されていて、確定された全
負荷制限のほかに、機械的調整器によつて制御さ
れる部分負荷特性もしくは性能曲線または低回転
数のための特性曲線を定めるものであるが、最大
許容燃料供給量だけを制限するための全負荷時供
給量特性曲線は上記のような調整器では実現され
ていない。
本考案の好ましい実施形態においては空気量の
測定量として、吸気管内の瞬時絶対圧力または吸
気モータの絶対吸気圧を用いれば、供給量の特性
曲線の設定は非常に容易になる。
絶対圧曲線を一定の空気温度に還元し、そして
空気温度を考慮することにより、空気量のより正
確な把握が可能であり、そして空気温度および燃
料温度が大きく異なる場合には、燃料温度を修正
量として用いるのが有利である。
各回転数に関連する最大許容回転モーメントお
よび（または）機関の最大出力を制限する運転量
に依存して確定される補償特性曲線および起動を
容易にするために起動時増量を決定する起動特性
曲線を考慮することにより、ストツパとして用い
られる噴射ポンプの制御装置を位置制御もしくは
調整して、どのような運転状態に対しても機関出
力を最適に利用することができる。
本考案の装置に用いられる制御装置によれば空
気量を迅速且つ簡単に把握することができるばか
りでなく、単純な回路構成を以つて、吸気温度お
よび燃料温度を顧慮することができる。最小値お
よび最大値選択回路により、その都度妥当な最大
許容燃料供給量を定める目標値をサーボ調整要素
の制御に利用し、さらに排気ガス温度発生器の出
力信号を受ける一定温度調整回路により最大許容
供給量の決定に排気ガス温度を反映させることも
できる。
空気温度発生器および燃料温度発生器を増幅器
の入力側に接続されたブリツジ回路で結合するこ
とにより、特に簡単な回路構成が得られる。さら
にまた、ブリツジ回路の出力信号を受ける増幅器
の出力信号によつて、絶対圧力発生器に含まれて
いる行程発生器の供給電圧を修正することによ
り、制御回路全体の構成と簡略になる。
多くの機関において、吸気温度および燃料温度
の上昇が同じであるかまたは所定の法則に基づく
場合には、絶対チヤージ圧によつて制御される制
御信号の修正は不必要となり、その結果増幅器に
入力されるブリツジ回路の電圧差出力は零になる
かまたは予め定められた値を取る。
本考案の装置の実施例において、電気−油圧サ
ーボ・モータをサーボ調整要素として使用するこ
とにより、全負荷時供給量を制限するストツパ要
素は迅速かつ確実に作動する。
次に図面を参照し本考案の好ましい実施例につ
いて詳細に説明する。
第１図に略示した本考案の装置は、回転数調整
器１が設けられた燃料噴射ポンプ２を有してお
り、該燃料噴射ポンプ２の供給量調整部材として
働く調整桿３は、噴射ポンプ２によつて供給され
る燃料噴射量を変えるために参照数字４で示した
操作レバーの位置および回転数に依存して回転数
調整器１により可動である。このことは既に知ら
れているところであり、したがつて図示は省略し
た。図示の実施例においては、調整桿３にはスト
ツパ・アーム５が設けられておつて、このストツ
パ・アーム５は制御装置７のストツパ部材と協働
する。
制御装置７は電子的制御装置により制御可能で
あり、該電子的制御装置は参照数字８で示された
電子制御回路の１部を成すものであつて、これに
ついては第９図を参照し追つて詳述する。制御装
置７は本質的要素として、サーボ調整要素として
働きをなし圧力室９が設けられている油圧サー
ボ・モータ１０から構成されている。このサー
ボ・モータ１０は電磁弁１１に連結されており、
該電磁弁は供給ポンプ１２から噴射ポンプ２に送
られ制御流体としての働きをする燃料の圧力室９
への供給流および帰還流を制御するものである。
電磁すべり弁として構成された弁１１は中間位置
を有し、この位置では図示のように、圧力室９へ
の導管１３は、供給導管１４および帰還導管１５
に対して阻止される。電磁弁１１をこのように構
成することによつて、しばしば用いられているパ
ルス制御弁の場合と比較し、制御流体はかなり節
減される。供給導管１４には、圧力変動を抑圧し
且つ迅速な制御過程を可能にするために、蓄積装
置１６が接続されている。この蓄積装置は供給導
管１４の逆止弁２０を備えた導管部分１４ａを介
して供給導管１７に接続されている。これにより
タンク１８から送りポンプ１２によつて吸引され
る燃料は濾過器１９を介して噴射ポンプ２に供給
されることになる。逆止弁２０は蓄積装置１６の
アイドリング動作を阻止する。周知のように、過
度の供給される燃料は圧力保持弁もしくは圧力調
整弁２１および帰還流導管２２を介してタンク１
８に戻される。
電磁弁１１と共にサーボ調整要素として動作す
る油圧サーボ・モータ１０は、第１図に略示する
ように、圧力室９を画定する可動壁として作用す
るダイヤフラム２３を備えており、このダイヤフ
ラムは圧力室９の側から、導管１３を介して弁１
１の制御下で供給される燃料の圧力を受け、そし
てその反対側にはサーボ・モータ１０のハウジン
グに支持された戻しばね２４による荷重が加えら
れる。ダイヤフラム２３はさらにストツパ部材６
と固定連結されており、該ストツパ部材６の電磁
弁１１および電子制御回路８により設定された位
置RWxは、噴射ポンプ２の調整桿３の位置を噴
射量が大きくなる方向において制限する。この制
限は、後で詳しく説明するいくつかの運転量に依
存して行なわれる。ただしこれらの運転量のう
ち、本考案による最大許容燃料供給量Qnaxの制
限に最も重大な意味をもつのは、機関回転数ｎと
機関吸気管内の絶対空気圧PLである。絶対空気
圧PLは、機関に供給される空気量の測定量とし
て用いられる。Qnaxとｎ及びPLの関係について
は、後で第２図等を参照しながら説明する。
機関回転数比例信号は、噴射ポンプ２のカム軸
２６に設けられた歯車２５と協動する回転数発生
器２７から電子制御回路８に供給される。機関の
吸気管内の絶対空気圧PLは絶対圧発生器２８に
よつて測定されて電子制御回路８のための制御信
号に変換される。
絶対圧発生器２８は、本質的要素として、排気
されたダイヤフラム・セル・アセンブリ２９およ
び電気行程発生器３１から構成される。該行程発
生器の供給電圧は第９図に関連して詳述する仕方
で、空気温度発生器３２からの吸気温度TLに依
存して乗算的に補正もしくは修正可能である。電
子制御回路８にはさらに、燃料温度発生器３３、
機関温度発生器３４、排気ガス温度発生器３５、
機関の始動を行なうスタータ・スイツチ３６およ
びストツパ部材６の位置信号を電子制御回路８に
帰還する行程発生器３７が接続されている（詳細
については第９図参照）。
行程発生器３７は、制御装置７が単純制御の場
合充分に精確に動作しないことがあり得るという
理由から必要である。したがつて、電子制御回路
８は、好ましくはPID調整器として構成された電
子的制御増幅器を備えている。この増幅器は、記
号３８で略示されているが、追つて第９図と関連
し詳述する。電子制御増幅器３８は、行程発生器
３７によつて測定された実際値と電子制御装置３
９により発生される目標値との間に差がある限
り、電磁弁１１のための制御信号Ｓを発生する。
電子制御装置３９は電子制御回路８の１部分であ
り、第１図には回路８内にブロツクで略示されて
いるに過ぎない。
電子制御回路８が故障した場合には、調整器１
だけによつて調整された運転状態を維持しなけれ
ばならないので、参照数字41で表わした電磁弁１
１の戻しばねは、第１図に示すように、無電流時
に弁１１が導管１３を帰還導管１５と連結するよ
うに配設されている。この結果、サーボ・モータ
１０の戻しばね２４は、サーボ調整要素７のスト
ツパ部材６を、調整桿３が回転数調整器１により
妨害なく移動でる位置に動かすことができる。こ
れによつてサーボ調整要素７は遮断され、そして
回転数調整器１が機関の非常時運転を可能にす
る。また、この回路は、いわゆる「自動的起動時
増量」を可能にする。何故ならば、機関が停止し
た状態において、調整桿３は全負荷時供給量を上
廻る起動時増量を制御する位置に動かすことがで
きるからである。
無電流時にはいわゆる非常停止が望ましいの
で、戻しばね４１は、点描のばね４１′で示すよ
うに、逆方向に作用するようにして電磁弁１１内
に組込まれる。この構成によれば、無電流時に、
電磁弁１１は導管１３したがつてまたサーボ・モ
ータ１０の圧力室９を供給導管１４ならびにそれ
に接続された蓄積装置１６に接続し、送りポンプ
１２により供給される燃料はストツパ部材６を図
で見て右方に動かす。噴射ポンプ２は燃料を供給
せず、機関は停止する。この回路構成は次のよう
な利点をもたらす。即ち、機関の停止時したがつ
たまた燃料圧力の減少により戻しばね２４はスト
ツパ部材６を左方に動かして、起動時増量用に設
定された位置にすることができるという利点であ
る。この構成によれば、スタータスイツチ３６が
投入接続されず電磁弁１１が無電流である時には
機関が起動しないので、不都合な車輪の転動は阻
止される。なぜなら、車輪がわずかでも転動ある
いはスリツプすると、送りポンプ１２から燃料が
供給されてその圧力でサーボ・モータ１０が直ち
に「停止」の方向に運動し、燃料供給が即座に遮
断されるからである。
別の運転もしくは駆動パラメータによつて惹起
されて非常停止が望まれる場合には、点線で示す
ように、電磁弁１１をサーボ・モータ１０に接続
する導管１３に接続されて、電磁弁１１を橋絡し
サーボ・モータ１０を送りポンプ１２および（ま
たは）蓄積装置１６に接続する切換弁４３を設け
ることができる。
無電流時またはその他の電子制御回路８におけ
る故障時に機械的回転数調整器１を介して機関の
非常時運転を可能にするためには、例えば、点線
で示すように、通常運転時には制御回路８によつ
て開放保持される２路電磁弁４４を挿入すること
ができる。この弁４４は、無電流時にサーボ・モ
ータ１０の圧力室への接続を阻止する。それによ
り、ストツパ部材６な最後に取つた位置にとどま
り機関はさらに連続して駆動することができる。
第１図において電子制御回路８内に略示した電
子制御装置３９は、重要な構成要素として、追つ
て詳述する全負荷時調整行程−特性曲線発生器
（第４図）を有している。この発生器は、第２図
を参照して次に述べる全負荷時供給量特性曲線の
機関出力を制限する限界値（例えば許容媒煙限界
値または加速比）に対し機関における噴射ポンプ
特性を考慮して得られる値に対応し、回転数発生
器２７の信号および空気量発生器として働く絶対
圧力発生器２８の信号に依存して、ストツパ要素
９の位置RWxのために瞬時回転数ｎに関連する
目標値信号S〓を発生するものである。
第２図に示したグラフは、機関回転数ｎおよび
機関に供給される空気量を表わすパラメータとし
て用いられる絶対空気チヤージ圧PLの関数とし
て燃料供給量Qnaxを表わす特性曲線を示す。記
号PLで示したパラメータの種々な勾配および曲
率から理解できるように、許容最大燃料量Qnax
は関連の回転数ｎと共に大きく変動する。回転数
ｎおよび絶対チヤージ圧PLの関数として第２図
に示したQnaxの曲線は、0.9ないし1.30バールを
越える圧力範囲に対してプロツトされたものであ
り、公知の特性曲線と異なつて単一の全負荷曲線
ばかりでなく、瞬時回転数ｎおよび機関の吸気管
内の瞬時チヤージ圧PLに対し、許容し得る全負
荷時供給量Qnaxを知ることができる総合特性曲
線を表わすものである。第２図にパラメータとし
て表わした一定チヤージ圧PLに対する曲線は過
給デイーゼル機関で測定したものであつて、上記
全負荷時供給量特性曲線を求めるために、過圧領
域においては供給空気を送気することにより、そ
して減圧領域においては絞ることによりそれぞれ
予め定められた一定の圧力に調整して測定した。
許容し得る全負荷時供給量Qnaxの個々の測定点
は許容し得る排ガス限界、この例では一定の濃度
値（Sz＝一定）を維持しながら求めた。特性曲
線を回転数が小さくなる方向において制限する細
い点線で示した曲線ｂは測定された排気ガス・タ
ービン過給機に対する限界曲線、即ち各回転数に
相関されて対応のチヤージ圧力で許容し得る排気
ガス限界値を維持しつつ許容できる全負荷時供給
量を表わす曲線である。また、太い実線ｆは実際
上用いられる任意の加速曲線を表わし、曲線ｂと
一致することはない。何故ならば、負荷その他の
影響因子、例えば異なつた排気ガス・ターピン過
給機特性等により、機関の加速時にはチヤージ圧
が回転数に対し充分に迅速に追従せず、したがつ
て許容し得る排気ガス濃度限界値を越えさせない
ためには、全負荷時供給量の特性曲線に対応して
設定される値を制御する必要があるからである。
TL＝定数によつて表わされるように、例えば
20℃の一定の吸気温度のグラフで処理される測定
値は換算しなければならない。というのは、空気
量は圧力PLばかりでなく温度TLにも依存するか
らである。したがつて、空気量を正確に把握する
ために第１図に示した電子的制御装置３９におい
て絶対空気圧は空気温度TLと乗算的に結合され
る（このことについては追つて第９図を参照して
説明する）。
空気温度TLの大きな影響は、特に第３図から
明らかである。この図において、絶対チヤージ圧
PLに亘つて噴射ポンプ２の調整桿３の調整行程
Rwならびに関連の供給量Ｑがプロツトしてあ
り、そして回転数一定の場合（ｎ＝定数）の空気
温度−30℃ないし110℃のパルメータTLが記入さ
れている。このグラフは確定されたものである、
というのは絶対チヤージ空気圧PLは機関に供給
される空気量の尺度として用いられるべきである
からである。１バールについて記入された測定点
から明らかなように、関連の燃料供給量Ｑもしく
は噴射ポンプ２の調整桿３の関連の調整行程RW
は温度変動に際して著く変動する。そしてこの変
動は、第９図と関連して後述するように、チヤー
ジ圧信号を空気温度信号と結合することによつて
考慮される。
最大許容燃料供給量Qnaxを制限するためのサ
ーボ調整要素７のストツパ部材によつては、噴射
ポンプ２の調整桿３の位置もしくは行程RWだけ
が制御されるのであるから、電子制御装置３９は
第４図に示す全負荷調整行程−特性曲線に基づい
て動作する。この図において、最大許容燃料供給
量（全負荷時供給量）Qnaxに対応する最大調整
行程RWnaxは回転数ｎの関数として表わされて
おり、そしてパラメータとしては第２図の場合の
ように絶対チヤージ圧PLが用いてある。PLに対
する曲線は、燃料噴射ポンプが回転数ｎの関数と
して直線特性を有していないので第２図の曲線と
は異なつている。
機関の運転において全負荷時供給量を制御する
ために、吸気管内の瞬時絶対吸気圧が空気量の測
定量として用いられるデイーゼル機関の吸気相に
おいては、第２図および第４図に対応する特性曲
線を得るために吸気管内の瞬時絶対吸気圧力は絞
りによつてその都度一定の空気圧に調整される。
その場合、対応の曲線は第２図の場合よりも低い
圧力範囲内にあるが、しかしながら第２図の場合
と同様に評価することができる。
機関の実際の運転においては、その熱負荷およ
び機械的負荷のようなさらに他のパラーメータが
あり、これらパラメータによつて、燃料供給量が
増大する方向における最大許容燃料供給量の許容
排気ガス限界−全負荷時供給量特性曲線（第２
図）に従い供給される空気量に対応して制御され
る制限は、さらに付加的に第５図に示す周知の補
償特性曲線ｇにより制限されることになる。この
補償特性曲線は、各回転数に関連する最大許容回
転モーメントおよび（または）機関の最大出力を
制限する他の駆動量に依存して確定され、そして
破線で示すように、補償特性曲線ｇの位置を変え
る少なくとも１つの別の駆動量が存在する場合に
は、補償特性曲線群を形成する。第５図におい
て、最大許容調整行程RWnaxは回転数ｎの関数
として表わされており、そして補償特性曲線を変
えるパラメータとして排気ガス温度が用いられて
いる。電子的制御装置３９によつて、サーボ調整
要素７のストツパ部材６が第４図および第５図に
示す特性曲線から決定されると、各回転数ｎに関
連しての最大許容燃料供給量の制限に対しては、
第４図に示す全負荷時調整行程特性曲線および第
５図に示す補償曲線から得られる最小値が決定要
因となり、第４図の加速曲線ｆと第５図の補償曲
線ｇとから合成された特性曲線ｆ−ｇが第６図に
示すように得られる。曲線ｆ−ｇより下方に在る
第４図から得られるPLに対する曲線はグラフを
簡潔にするために省略してある。しかしながら、
これらの曲線も曲線ｆ−ｇの下側における総合運
転状態を決定するものである。
第７図には起動を容易にするのに用いられて起
動時増量を決定するための増量特性曲線が示され
ている。ｈを付けて示した周知の形状の回転数依
存起動曲線は、矢印TMで表わしたように、機関
温度に依存して可変である。。この可変性は、暖
機した機関の場合に過度の燃料を噴射して過度に
高い排気ガス量が発生するのを阻止するのに必要
である。
第７図に示す起動特性曲線、第５図に示す補償
特性曲線および第４図に示す全負荷時調整行程特
性曲線もしくは第２図に示す全負荷時供給量特性
曲線を考慮して最大許容燃料供給量が得られる
と、最初の起動過程に対して第７図の特性曲線か
ら最大値がそして第４図および第５図の特性曲線
から最小値が第６図に示すように求められる。こ
のような最大値曲線は第８図に示されており、曲
線ｈ，ｆおよびｇのセグメントから合成されるも
のである。
第６図および第８図において、Ａは最大許容回
転数nnaxの調整開始点を表わし、そして点線で調
整曲線ｊが示されている。しかしながら、この調
整は、ここで述べている制御装置によつて行なわ
れるのではなく回転数発生器１により行なわれる
ものである。確実な調整を達成するために、この
調整をさらに付加的にサーボ調整要素７で場合に
よつては僅かに高い回転数で行なうことができ
る。
第９図には、制御増幅器３８および電子制御装
置３９を有する電子制御回路８全体が関連の発生
器、サーボ調整要素７ならびに調整器１を有する
噴射ポンプと共に示されている。図示を簡単にす
るために、サーボ調整要素７のストツパ部材６は
噴射ポンプ２の調整桿３に直接作用するように示
されているが、しかしながら機能は第１図に示し
た調整器１内部で係合する構成に正確に対応する
ものである。
回路図は、明瞭を期すために、左方の矢印Ｇで
示した領域に発生器が配列され、そしてESで示
す領域には電子制御装置３９が配列され、その右
方のERで示す領域にはストツパ部材６を有する
サーボ要素７のため電子制御回路、即ち制御増幅
器３８およびストツパ部材位置もしくは行程
RWxの帰還に用いられる行程発生器３７を有す
る電子制御回路が配設されているものとして描か
れている。回転数発生器２７は調整器１内に設け
られているので、この発生器は領域Ｇに補充ブロ
ツクとして点線２７′で示されている。回転数信
号ｎは回転数変換回路５１において回転数に依存
する制御信号Snに変換される。この信号Snは、
全負荷時調整行程特性曲線発生器５２ならびに補
償特性曲線発生器５３および起動特性曲線発生器
５４に供給される。
全負荷時調整行程特性曲線発生器５２は回転数
発生器２７の回転数信号Snおよび絶対圧力発生
器２８の信号Spに依存して目標値信号SIを発生
する。信号Spは直接電気行程発生器３１により
発生されて圧力発生器２９の圧力信号PLに比例
するか、または図示のように結合回路５５におい
て空気温度信号発生器３２および燃料温度信号発
生器３３の信号TLおよびTKにより修正もしくは
補正される。先に述べたように、圧力発生器２９
および空気温度信号発生器３２の信号PLおよび
TLの結合は乗算的に行なわれる。そして、これ
は空気温度発生器３２の吸気温度TLに依存して
行程発生器３１の給電電圧を乗算的に修正するこ
とにより達成される。制御精度に課せられた要件
がそれ程厳しくない場合には、加算的結合も許さ
れる。
噴射ポンプによつて送られる燃料の量は圧力お
よび容積が一定である場合温度変動によつて変る
ので、行程発生器３１の給電電圧はさらに燃料温
度信号発生器３３により付加的に補正される。該
発生器３３からの制御信号TKは空気温度発生器
３２の制御信号TLと反対方向に作用するように
与えられる。というのは、一般に吸気温度および
燃料温度が同じてある場合には、制御信号Ｐの修
正は必要ではないからである。
２つの信号TLおよびTKのPLとの乗算的結合
は、第１０図および第１１図を参照して後述する
ように、ブリツジ回路を介して行なうのが有利で
ある。
第４図と関連して既述した空気量を考慮してあ
る全負荷時調整行程特性曲線は全負荷時調整行程
特性曲線発生器５２により発生される。そして噴
射ポンプ２の調整桿の位置PWxをこの特性曲線
だけで制限しようとする場合には、接続線５６で
点描されているように、制御信号SIは目標値信号
SI′として直接制御増幅器３８に印加される。こ
の増幅器３８は、この目標値と行程発生器３７に
より発生される実際値ｌとの間に差がある場合に
制御信号Ｓをサーボ調整要素７に対して発生す
る。この調整要素７はその制御信号Ｓに対応して
ストツパ部材６の位置RWxを修正する。
第４図に示した全負荷時調整行程特性曲線をさ
らに付加的に第５図の補償特性曲線で制限する場
合には、目標値信号SIは最小値選択回路５７にお
いて、補償特性曲線発生器５３により発生される
目標値信号S〓と比較され、２つの信号値のうち
最小の信号が目標値信号S〓′として点描接続線５
８で示すように直接制御増幅器３８に与えられる
か、或いはまた実線で示すように最大値選択回路
５９に信号S〓として与えられる。この回路５９
は、第８図の曲線に従つて目標値信号S〓と起動
特性曲線発生器５４の目標値信号とを比較する。
後者は起動過程が最初に行なわれた場合にのみ現
れるものである。２つの値のうちの大きい方の信
号が目標値信号Svとして制御増幅器３８に印加
される。
第５図の補償特性曲線を発生する発生器５３に
は回転数信号Snの他に排気ガス温度信号SAを印
加することができる。信号SAは定温度制御回路
６１において排気ガス温度発生器３５の信号TA
に依存して発生されるものである。この制御信号
SAは、補償特性曲線発生器５３の目標値信号S〓
に対し調整桿３のストツパ部材６により制限され
る調整行程RWxが減少する方向に影響を与える。
定温度制御回路６１により、第５図の補償特性曲
線における補償曲線ｇの位置は排気ガス温度TA
を一定に保持するように調整可能である。この調
整は回転数に無関係に行なうことができる。
起動特性曲線発生器５４は、第７図の起動特性
曲線について既に説明したように、機関温度の影
響を受ける。機関温度発生器３４によつて発生さ
れる信号TMは回路６２において制御信号SMに変
換される。この制御信号SMは第７図と関連して
述べたように、起動特性曲線ｈを供給量が小さく
なるもしくは調整行程が小さくなる制御方向に変
位する。所望により、起動特性曲線の勾配を上記
制御信号で変えることもできる。
最初の起動に際してスタータ・スイツチ３６に
より投入信号「オン」が起動特性曲線発生器５４
に印加されると、制御増幅器３８の制御信号は起
動特性曲線発生器５４およびその制御信号S〓に
より制御される。起動量遮断回路６３により、機
関の高速回転後に、起動時増量が信号「アウト」
により遮断される。起動量遮断回路６３は比較器
として構成されて、起動量信号S〓を最小値選択
回路５７の目標値S〓と比較し、起動量信号S〓で
制御された調整桿３の位置が最小値選択回路５７
により制御された位置と異なると直ちに起動特性
曲線発生器５４を遮断する。
上述した電子制御回路が補償特性曲線発生器５
３を有していない場合には、最小値選択回路５７
を省略し、そして目標値信号S〓を起動量遮断回
路６３において直接起動量信号S〓と比較するこ
とができる（この構成は図示されていない）。
第９図に略示しそしてこの図と関連して上に述
べた機関の吸気管内の空気温度TLと燃料温度TK
との乗算的結合は第１０図に示すブリツジ回路を
用いて行なうのが有利である。このブリツジ回路
は各ブリツジ辺にそれぞれ１つの温度発生器３２
または３３を有しておつて、調整可能な増幅率を
有する比例増幅器として構成された増幅器３８の
入力端に結合されている。各ブリツジ辺に設けら
れた空気温度発生器３２および燃料温度発生器３
３は温度依存性の制御電圧を補償するために、そ
れぞれ調整ポテンシヨメータ７２，７３と接続さ
れている。これら２つの温度発生器３２および３
３はNTC−インピーダンス素子から構成するの
が好ましい。２つのブリツジ辺を平衡するため
に、第１１図に示すようにこれらブリツジ辺を２
つの異なつた電源U1およびU2に接続することが
できる。増幅器７１の出力信号STは制御増幅器３
８の制御信号を修正するために電子制御装置３９
に印加される。作用面および経済面から観た場
合、増幅器７１の出力信号STで絶対圧力発生器２
８内に含まれている行程発生器３１の給電電圧を
修正するのが有利である。そして、これは第９図
に示すように結合回路５５内で実現することがで
きる。
機関での測定の結果として、空気および燃料の
温度が同じである場合には、圧力信号SPの空気お
よび燃料温度による補正もしくは修正は必要でな
いことが判つた。したがつて、第１０図のブリツ
ジ回路は、空気および燃料温度が同じである時
に、増幅器７１に入力されるブリツジ電圧差が零
になるように設計されている。しかしながら、同
じ温度でブリツジ電圧差が予め定められた値に対
応するようにブリツジ回路を設定することがで
き、その場合には僅かな修正が必要である。
第１図には単に略示するにとどめた電磁すべり
弁として構成されている電磁弁１１は、第１２図
ないし第１４図に電磁回転すべり弁の実施例とし
て詳細に示されている。第１２図から明らかなよ
うに、回転すべり弁１１には蓄積装置１６が組合
されて構造単位７６を形成している。これによ
り、コンパクトな構造で良好な機能が達成され
る。弁１１、回転磁石７８の接極子７７により制
御スリーブ７９内で案内される回転すべり部材８
１を有しており、この回転すべり部材８１は、中
間位置を有する3/2路弁の形態で接続されて、第
１３図から理解されるように、油圧サーボ・モー
タ１０に到る導管１３は供給導管１４に連通され
るかまたは帰還導管１５に連通する（図示せず）。
回転すべり弁８１は中間位置において、サーボ・
モータ１０の圧力室９に到る導管が供給導管１４
および帰還導管１５に対し供給流および帰還流が
最小限となる程度に閉塞されるように構成されて
いる。従つて、「死領域」は生じない。電磁弁１
１の接極子７７に接続されている腕８２には、図
示してはいないが周知の仕方で、戻しばねが係合
しておつて接極子７７および回転すべり部材８７
を出発位置に引張つている。無電流時に回転すべ
り部材８１がどの出発位置をとるかは所要の条件
によつて左右され、そして第１図に示した電磁弁
１１の場合には、導管１３が供給導管１４かまた
は帰還導管１５のいずれかと連通するようになつ
ている。
以上に述べた装置によれば、最大許容噴射量を
機関の回転数および吸気量に依存して制限するこ
とが可能であり、しかもその場合に機関出力に影
響を与える全べての重要な駆動パラメータを考慮
することができ、そして機関を部分負荷領域から
あらゆる駆動状態に加速する場合にもまた吸気管
内の瞬時圧力がどのレベルにあつても、許容排気
ガス限界に適するまたは出力を制限する駆動パラ
メータを許容排気ガス限界に適するようにする最
大許容燃料量を得ることができるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案による装置を示す略図、第２図
は全負荷時供給量特性曲線を示すグラフ、第３図
ないし第８図は本考案による装置の理解を助ける
ためのグラフ、第９図は第１図に示す装置におい
て用いられる電子制御装置を詳細に示すブロツ
ク・ダイヤグラム、第１０図および第１１図は空
気温度信号および燃料温度信号を結合するための
ブロツク・ダイヤグラム、第１２図は電磁弁およ
び蓄積装置から成る構造単位の断面図、第１３図
は第１２図の線−における断面図、そし
て第１４図は第１２図の線−における断
面図である。 １……回転数調整器、２……燃料噴射ポンプ、
３……調整桿、４……操作レバー、５……ストツ
パ・アーム、６……ストツパ部材、７……制御装
置、８……電子制御回路、９……圧力室、１０…
…油圧サーボ・モータ、１１……電磁弁、１２…
…供給ポンプ、１３……導管、１４……供給導
管、１５，２２……帰還導管、１６……蓄積装
置、１７……供給導管、１８……タンク、１９…
…濾過器、２０……逆止弁、２１……圧力調整
弁、２３……ダイヤフラム、２４……戻しねじば
ね、２５……歯車、２６……カム軸、２７……回
転数発生器、２８……絶対圧発生器、２９……ダ
イヤフラム・セル・アセンブリ、３１……電気的
行程発生器、３２……空気温度発生器、３３……
燃料温度発生器、３４……機関温度発生器、３５
……排気ガス温度発生器、３６……スタータ・ス
イツチ、３７……行程発生器、３８……電子制御
増幅器、３９……電子制御装置、４１……戻しば
ね、４４……電磁弁、５３……補償特性曲線発生
器、５４……起動特性曲線発生器、５５……結合
回路、５７……最小値選択回路、５９……最大値
選択回路、６１……定温度制御回路、６３……起
動量遮断回路、７１……増幅器、７２，７３……
調整ポテンシヨメータ、７６……構造単位、７７
……接極子、７８……回転磁石、７９……制御ス
リーブ、８１……回転すべり部材、８２……腕。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 燃料噴射ポンプの供給量調節部材の位置を燃
    料噴射量が大きくなる方向で制限しかつストツ
    パ部材を備える制御装置によつて、第１の運転
    量として用いられるその都度の回転数に対応す
    る最大許容燃料供給量（全負荷時供給量）を少
    なくとも１つの第２の運転量に依存して決定す
    る、機械的回転数調整器を備えたデイーゼル機
    関の燃料噴射ポンプの最大許容燃料供給量を制
    限する装置において、ストツパ部材６を備えた
    制御装置７が機械的回転数調整器１に付加して
    燃料噴射ポンプ２に配置され、該制御装置７
    は、電子制御回路８によつて制御され、かつ該
    制御回路の電子制御増幅器３８により調整可能
    なサーボ調整要素７から構成され、該サーボ調
    整要素は行程発生器３７によつて制御増幅器３
    ８へ帰還されるストツパ部材６の位置RWxを
    決定し、また電子制御回路８の電子制御装置３
    ９が全負荷時調整行程−特性曲線発生器５２を
    有し、該全負荷時調整行程−特性曲線発生器
    は、回転数発生器２７および空気量発生器２８
    の信号に依存し、かつ固定限界値（許容排気ガ
    ス限界値）に対して検出された全負荷時燃料供
    給量特定曲線の値に対応して、瞬時回転数に対
    応しかつストツパ部材６の位置を定める目標値
    信号S〓を形成し、また前記電子制御装置３９
    が回転数発生器２７によつて制御される補償特
    性曲線発生器５３を有し、該補償特性曲線発生
    器５３は、回転数に依存し補償特性曲線ｇに対
    応して、または回転数および少なくとも１つの
    他の動作量（排気ガス温度）に依存し補償特性
    曲線群（第５図）に対応して、ストツパ部材６
    の位置RWxに対する第２の目標値S〓を発生し、
    前記２つの特性曲線発生器５２，５３が最小値
    選択回路５７と接続され、該最小値選択回路は
    ２つの目標値S〓，S〓の最小値を検出し、かつ
    該最小値を第３の目標値S〓として少なくとも
    間接的に前記制御増幅器３８に入力し、該制御
    増幅器は、第３の目標値S〓を行程発生器３７
    で測定された実際値信号と比較し、目標値と
    実際値が一致するまでサーボ調整要素７へ制御
    信号Ｓを送出する、ようにしてなるデイーゼル
    機関の燃料噴射ポンプの最大許容燃料供給量を
    制限する装置。 ２ 空気量発生器として、機関の吸気管内の絶対
    空気圧PLを測定し圧力信号SPに変換する絶対
    圧力発生器２８が用いられている実用新案登録
    請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 絶対圧力発生器２８が排気されたダイヤフラ
    ム・セルの組立体および電気的行程発生器３１
    から構成され、該行程発生器の供給電圧を空気
    温度発生器３２からの吸気温度TLに依存して
    乗算的に修正可能である実用新案登録請求の範
    囲第２項に記載の装置。 ４ 電気的行程発生器３１の供給電圧が付加的に
    燃料温度発生器３３により修正可能であり、該
    燃料温度発生器３３の制御信号TKは前記空気
    温度発生器３２の制御信号に対し相反的に作用
    するように結合される実用新案登録請求の範囲
    第３項に記載の装置。 ５ 噴射ポンプ２の最大許容燃料供給量を機関に
    供給される空気量に正確に適合させるために、
    前記空気温度発生器３２に、さらに燃料温度発
    生器３３を、増幅器７１の入力端に接続される
    ブリツジ回路（第１０図）の形態で接続し、そ
    して前記増幅器７１の出力信号STを、前記サー
    ボ調整要素７を制御する制御装置３９に接続し
    た実用新案登録請求の範囲第３項に記載の装
    置。 ６ 増幅器７１の出力信号STによつて、前記絶対
    圧力発生器２８に含まれている行程発生器３１
    の供給電圧を修正可能にした実用新案登録請求
    の範囲第５項に記載の装置。 ７ NTC−インピーダンス要素として形成され
    た前記温度発生器３２，３３を次のように接続
    する、即ち空気温度および燃料温度が同じであ
    る時に前記増幅器７１に入力されるブリツジ電
    圧差が零となるかまたは予め定められた値に対
    応するように接続したことを特徴とする実用新
    案登録請求の範囲第５項記載の装置。 ８ 前記２つの温度発生器３２，３３の温度依存
    性の制御電圧を補償するために、各温度発生器
    に対して調整ポテンシヨメータ７２，７３を接
    続するかまたはブリツジ回路の２つの分枝辺を
    異なつた供給電源U1，U2に接続する実用新案
    登録請求の範囲第５項記載の装置。 ９ 増幅器７１の出力信号STを結合回路において
    前記絶対圧力発生器２８の信号PLと乗算的に
    結合する実用新案登録請求の範囲第５項記載の
    装置。 10 増幅器７１が調整可能な増幅率を有する比例
    増幅器である実用新案登録請求の範囲第５項記
    載の装置。 11 排気ガス温度発生器３５によつて、全負荷時
    供給量を決める前記制御増幅器３８の制御信号
    Ｓを制御可能にした実用新案登録請求の範囲第
    １項に記載の装置。 12 定温度制御回路６１によつて、補償特性グラ
    フ（第５図）の補償特性曲線ｇの位置を、排気
    ガス温度TAの一定保持のために調整可能にし
    た実用新案登録請求の範囲第11項に記載の装
    置。 13 電子制御装置３９が回転数発生器２７および
    スタータ・スイツチ３６によつて制御される起
    動特性曲線発生器５４を備えており、該発生器
    ５４は起動時増量を定める起動特性曲線（第７
    図）に対応して起動量信号S〓を発生し、そし
    て前記起動特性曲線発生器５４および前記全負
    荷時調整行程特性曲線発生器５２または前記起
    動特性曲線発生器５４および前記最小値選択回
    路５７は、各出力信号のうち最大の信号を選択
    して対応の目標値信号SVを前記制御増幅器３
    ８に入力する最大値選択回路５９と接続されて
    いる実用新案登録請求の範囲第１項記載の装
    置。 14 起動特性曲線発生器５４が、前記起動量信号
    を、前記全負荷時供給量特性曲線発生器５２の
    出力信号S〓または前記最小値信号発生回路５
    ７の出力信号S〓と比較する比較器を備えた起
    動量遮断回路６３を備えており、該遮断回路６
    ３は、前記ストツパ部材６の起動量信号S〓に
    より制御された位置RWxが前記全負荷時供給
    量特性曲線発生器５２または前記最小値発生回
    路５７により制御される位置を下廻つた時に直
    ちに前記起動特性曲線発生器５４を遮断する実
    用新案登録請求の範囲第13項に記載の装置。 15 起動量信号S〓の最大値および（または）起
    動量減少制御勾配を機関温度発生器３４により
    機関温度に依存して可変にした実用新案登録請
    求の範囲第13項記載の装置。 16 前記サーボ調整要素７として、圧力室９を有
    する電気−油圧式サーボ・モータ１０を用い、
    該サーボ・モータは前記制御増幅器３８により
    制御される回転すべり弁として構成された電磁
    弁１１を備えており、該電磁弁は、前記圧力室
    への導管１３が供給導管１４および帰還導管１
    ５に対して阻止される中間位置を備えている実
    用新案登録請求の範囲第１項から第15項のいず
    れかに記載の装置。 17 サーボ・モータ１０のための制御流体とし
    て、送りポンプ１２から噴射ポンプに供給され
    る燃料が用いられている実用新案登録請求の範
    囲第16項に記載の装置。 18 送りポンプ１２と前記電磁弁１１との間で前
    記供給導管１４に蓄積装置１６を設け、該蓄積
    装置は前記電磁弁１１と共に１つの構造単位を
    形成している実用新案登録請求の範囲第16項記
    載の装置。 19 油圧サーボ・モータ１０が、前記燃料の圧力
    の全負荷時供給量を小さくする制御方向および
    戻しばね２４の力と反対の方向に作動可能であ
    り、そして前記電磁弁１１は無電流時に前記サ
    ーボ・モータ１０の圧力室９と供給導管１４と
    を接続するようにした実用新案登録請求の範囲
    第16項記載の装置。 20 非常停止の目的で、前記電磁弁１１とサー
    ボ・モータ１０との間で前記導管１３に、前記
    電磁弁１１を側路して前記サーボ・モータを前
    記送りポンプ１２および（または）蓄積装置１
    ６と接続する切換弁４３を接続した実用新案登
    録請求の範囲第16項記載の装置。 21 前記電磁弁１１とサーボ・モータ１０との間
    で前記導管１３に２−２路電磁弁４４を挿入
    し、該電磁弁４４は前記電子制御回路８の投入
    時に該回路８によつて制御されて導管１３を開
    放する位置にされ、そして無電流時には前記導
    管１３を前記サーボ・モータ１０に対し遮断す
    る実用新案登録請求の範囲第16項記載の装置。
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