KR940004358B1 - 내연기관의 고압유발생장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

내연기관의 고압유발생장치

제1도~제5도는 본 발명의 제1실시예를 도시하며,

제1도는 기관후단부의 구성도(제2도 I - II에 의한 단면도).

제2a도는 제1도의 IIa 사시도, 제2b도는 동 IIb-IIb에 의한 단면도.

제3도는 고압펌프의 단면도.

제4도는 압력변동의 설명도.

제5도는 펌프배치와 토출간격의 설명도.

제6도~제10도는 본 발명의 제2실시예를 도시하며,

제6도는 유압제어시스템의 전체구성도.

제7도는 제6도의 동변(動弁)관제밸브 F의 상세도.

제8도는 제6도의 연료관제밸브의 상세도.

제9도는 제6도의 Iχ사시도로서 고압작동유 펌프배치예를 표시한 도면.

제10도는 고압작동유 펌프의 단면도.

제11도는 종래의 유압제어시스템의 전체구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 크랭크축 2 : 드러스트칼라

3 : 드러스트패드 4 : 캠

5 : 키이 6 : 저어널베어링

7 : 장착대 8 : 기관본체

9 : 고압펌프 9a : 펌프랙

10 : 펌프받침대 11 : 로울러

12 : 핀 13 : 미끄럼통

15 : 작동기 16 : 제어기

17 : 집합관 18 : 덮개

19 : 저압유출입구 20 : 탱크

21 : 필터 22 : 오일펌프

23 : 압력조정밸브 30 : 플런저

31 : 본체 32 : 배럴

32a : 급유구멍 33 : 스프링

34 : 슬리이브 35 : 리이드

36 : 압압부재 37 : 스프링

38 : 토출밸브 39 : 볼트

40 : 고압유토출구 A : 유압원

A1 : 드러스트칼라 A2 : 로우브캠

A3 : 로울러 A4 : 고압작동유펌프

A4a : 본체 A4b : 배럴

A4c : 플런저 A4d : 펌프랙

A4e : 스프링 A4f : 토출밸브

A5 : 작동기 A6 : 크랭크각 검출기

B : 작동유공급원 B1 : 필터

B2 : 전동펌프 B3 : 조압밸브

B4 : 탱크 C : 축압기

C1 : 압력검출기 D : 연료관제밸브

D1 : 5WAY전자밸브 D2 : 분사개시논리밸브

D3 : 분사종료논리밸브 E : 제어기

F : 밸브작동(動弁)관제밸브 F1, F2 : 3WAY전자밸브

F3 : 열리는(開弁)논리밸브 F4 : 닫히는(閉弁)논리밸브

G : 연료증압부 G1 : 본체

G2 : 플런저 G3 : 배럴

G4 : 펌프랙 G5 : 스프링

G6 : 토출밸브 G7 : 실린더

G8 : 피스톤 G9 : 작동기

G10 : 분사펌프 H : 연료공급원

H1 : 여과기 H2 : 전동펌프

H3 : 조압밸브 H4 : 탱크

J : 고압관 K : 분기부재

L : 연료밸브 M : 밸브작동(動弁)작동기

M1 : 본체 M2 : 실린더

M2a : 소직경피스톤공급구멍 M2b : 대직경피스톤공급구멍

M3 : 2단 피스톤 M3a : 소직경피스톤

M3b : 대직경피스톤 M4 : 첵크밸브

M5, M6 : 오일쿠션 N : 배기밸브

N1 : 실린더커버 N2 : 밸브스템

N3 : 밸브스템안내 N4 : 공기스프링

N5 : 안내조 P : 시동부우스터

Z : 작동검출기

본 발명은 내연기관의 연료분사장치나 배기밸브 등을 유압으로 구동하기 위한 고압유발생장치에 관한 것이다.

종래의 고압유발생장치로서는, 예를 들면 일본 특개소59-173512호에 기재된 것이 있다. 이 장치는 작동유공급펌프, 필터, 작동유탱크압력조정밸브, 축압기로 구성되어 있다. 작동유공급펌프는 밸트를 개재해서 기관으로부터 구동되어 있다.

그러나, 상기 종래형의 고압유발생장치에는, 작동유공급펌프의 고장발생시 대책이나, 구동력저감에 관한 배려가 이루어지고 있지 않는 결점이 있었다. 즉, 전자에서는 작동유공급펌프가 1대이기 때문에, 펌프의 피스톤과 실린더가 스틱한 경우, 작동유공급이 정지하여 이 작동유에 의해 구동되어 있는 기기의 작동을 할 수 없게 되고, 나아가서는 기관을 정지시키지 아니할 수 없다. 또 후자에 대해서는 작동유공급펌프는 고압유장치의 소비량 이상의 작동유를 상시 토출하고 있으며, 작동유압력은 압력조정밸브에 의해 제어되도록 하고 있으므로, 작동유공급펌프의 구동력은 필요량 이상의 것으로 되어 있어, 동력손실이 크다. 또 작동유 토출압변동대책에 대해서도 축압기 뿐이며, 공급펌프에 대한 배려가 없다.

한편, 종래 유압구동의 연료분사장치, 배기밸브 등의 유압제어시스템으로서 예를 들면 일본 특개소 59-176412호 명세서에 기재된 것이 있다. 이 장치는 제11도에 표시한 것 같이, 내연기관(68)에 의해서 구동되는 연료공급펌프(69)를 가진 연료공급장치(S)와 내연기관에 의해서 구동되는 작동유펌프(76)을 가진 작동유공급장치(P)와, 연료공급장치(S)로부터 압송되는 연료유를 유압서어보기구(33)에 의해 증압해서 노즐밸브(2)로부터 분사하는 분사기(32)와, 이 유압서어보기구(33)을 작동시켜 작동유의 유동을 제어하는 솔레노이드밸브부(31)을 가진 분사장치(T)와, 배기밸브(36)을 유압에 의해 개폐구동하는 동변기구부(62)와, 이 동변기구부(62)를 작동시켜 작동유의 유통을 제어하는 솔레노이드밸브부(63)을 가진 밸브구동장치(61)로 이루어진 밸브장치(χ)와, 상기 분사장치(T)의 솔레노이드밸브부(31)의 솔레노이드코일(12)와 상기 밸브장치(χ)의 솔레노이드밸브부(63)의 솔레노이드코일(48)을 상기 내연기관(68)의 운전상태에 따라서 적당히 제어하는 컴퓨터(65)를 가진 제어기(R)을 구비하는 동시에, 상기 분사장치(T)와 밸브장치(χ)에 상기 작동유공급장치(P)로부터 작동유가 공급되도록 구성된다.

그러나 종래형의 유압제어시스템에서는, 작동유압펌프(76)은 고압작동유를 상시 정량 토출하고, 토출압력의 압력조정은 압력조절밸브(75)에 의해 토출유를 방출해서 이루어지기 때문에, 구동동력의 손실은 크다. 또 연료분사장치(T)는 분사기부(32), 유압서어 보기구(33), 솔레노이드밸브(31)이 일체적으로 구성되어 있어, 구조가 복잡하다. 그리고, 어느쪽 1개소가 고장난 경우에 있어서도 분사장치(T)를 전부 교환하게 되어, 경제적으로 불이익일 뿐만아니라, 분사장치(T)내의 작동유와 연료유가 혼재하고 있으며, 작동유에 연료가 혼입하여, 작동유의 열화는 피할 수 없다.

또 밸브장치(χ)는 동변기구부(62), 솔레노이드밸브부(63), 밸브구동장치(61)이 일체적으로 구성되어 있으며, 구조의 복잡으로 어느쪽 1개소가 고장난 경우에 있어서도 밸브장치(χ)로서 전부와 교환하게 되어 불경제일뿐만 아니라, 밸브구동장치(61)이 단일의 피스톤에 의해 구성되어 있기 때문에, 작동유의 소비가 많고, 작동유펌프(76)의 구동동력의 손실이 크다고 하는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이와 같은 점을 감안해서 이룩한 것으로서, 그 하나의 목적은, 상기 종래 장치의 문제점을 해소하고, 작동유펌프의 오일공급량을 확실하게 사용량에 매치할 수 있고, 동력손실이 없으며, 또한 유압변동이 작은 내연기관의 고압유발생장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 종래 장치의 문제점을 해소하고, 구조가 심플하여 고장이 없으며, 만일 고장난 경우에 있어서도 최소한의 부품교환으로 되고, 또 작동유 소비가 작으며, 작동유펌프의 구동동력손실을 작게하고, 또한 작동유에의 연료유의 혼입을 방지해서 열화를 없애며, 경제성이 높은 내연기관의 고압유발생장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개요는, 내연기관에 장착된 밸브 또는 장치등을, 작동유로 구동하기 위한 내연기관의 고압유발생장치에 있어서, 다음 (1) 및 (2)와 같다.

(1) 본 발명에 관한 내연기관의 고압유발생장치는, 크랭크축에 일체적으로 고정된 1개 이상의 로우브를 가진 캠과, 이 캠에 의해 작동되는 1개 이상의 저어크식 고압펌프와, 이 고압펌프에 작동유를 공급하는 작동유원과, 상기 각 고압펌프에서 토출되는 고압작동유를 축압하는 축압기 또는 집합관과, 이 축합기 또는 집합관 내의 작동유압력을 검지해서 소정 압력과의 편차에 의거하여 각 고압펌프의 랙위치를 조정하고, 상기 작동유압을 상기 소정압력에 제어하는 제어수단을 가지고 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.

또한 상기 고압펌프는 캠의 둘레에 동간격으로 설치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 고압유발생장치의 작용에 대해서는, 고압펌프로서 충분히 사용실적이 있는 저어크식 연료분사펌프를 이용하고, 또한 펌프를 복수대 사용하고 있기 때문에, 1개의 프랜자와 배럴이 만일 스틱하였을 경우도 다른 펌프에 의해 작동유의 공급이 정지하는 일 없이, 스틱한 고압펌프를 교환해서 원상복구 할 수 있으므로, 일부의 펌프가 고장의 경우도 기관의 완전정지를 행할 필요는 없다.

고압펌프로부터의 1회전에서의 작동유 토출회동은, 고압펌프대 수와 캠의 로우브 수의 적으로 나타내며, 이 토출회수를 많게 하고, 고압펌프의 배치를 고압펌프 수와 캠의 로우브 수에 있어서 최적 피치로 하므로서 토출간격을 균등하게 되도록 구성하였다. 이때문에, 실린더 수가 적은 기관에서는, 고압펌프 수를 줄이고, 관계된 펌프를 빼내므로서 토출의 유압변동이 적어지며, 집합관의 용적을 작게할 수 있다. 또 집합관내의 유압을 검지해서 소정 압력과의 편차에 의거하여 고압펌프의 토출량을 펌프랙을 개재해서 제어하고, 소비량에 균형이 맞는 만큼의 작동유를 토출하도록 하였으므로, 고압펌프의 구동력 손실을 작게할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 상기와 같이 구성하였으므로, 그 효과는, 고압펌프의 구동손실이 없어지며, 고압펌프의 토출출력변동도 적고, 축압기 또는 집합관의 용적을 작게할 수 있는 동시에, 고압펌프가 복수대 설치되어 있으므로 안전성이 높으며, 작동유의 공급정지를 방지할 수 있다.

(2) 이 기관의 크랭크축에 일체적으로 고정된 1개 이상의 로우브를 가진 캠과, 이 캠에 의해 작동되는 1개 이상의 저어크식 고압펌프와, 이 고압펌프에 작동유를 공급하는 작동유원과, 상기 각 고압펌프에서 토출되는 고압작동유를 축압하는 축압기 또는 집합관과, 이 축합기 또는 집합관 내의 작동유압력을 검지해서 소정 압력과의 편차에 의거하여, 상기 각 고압펌프의 랙위치를 조정하고, 상기 작동유압을 상기 소정압력으로 제어하는 제어수단과, 크랭크각(角)검출기와, 유압구동식의 연료분사장치와, 이 연료분사장치의 압력실과, 상기 축압기 또는 집합관과의 사이에 설치되는 개폐밸브와, 상기 크랭크각 검출기의 신호에 의거하여 상기 연료의 분사량을 제어하기 위하여, 상기 개폐밸브의 개폐를 제어하는 제어수단을 가진 것을 특징으로 하고 있다. 또, 유압구동식의 동변장치와, 이 동변장치의 압력실과 상기 축압기 또는 집합관과의 사이에 설치되는 개폐밸브와, 상기 크랭크각 검출기의 신호에 의거하여, 상기 개폐밸브를 소정의 타이밍으로 개폐하는 제어수단을 가지고 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 상기 각 구성에 추가해서, 상기 축압기 또는 집합관에 고압작동유를 공급하는 시동부우스터를 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 작용으로서, 동변작동기(M)은 배기밸브오우픈밸브용의 대직경피스톤과, 리프트유지용의 소직경피스톤의 2단으로 이루어지고 있기 때문에, 작동유의 소비가 적다. 또 고압작동유펌프의 토출량은, 축압기의 설정압력에 균형에 맞는 필요량만큼 토출하도록 제어기로부터 동변작동기를 개재해서 제어되므로, 고압작동유펌프 구동동력이 대폭적으로 저감할 수 있어 경제적으로 유리하다. 또 고압작동유펌프는 복수개 배설되어 있으므로, 운전중에도 개개로 교환할 수 있어 기관을 정지시킬 필요가 없다.

또 연료분사장치는 연료관제밸브와 연료중압부와 연료밸브를 분리, 독립하고 있으므로, 개개의 고장에 대한 수리, 교환부품이 적고, 경제적이며, 작동유로의 연료유의 혼입을 미연에 방지할 수 있다.

또 배기동변장치에 대해서도 동변관제밸브, 동변작동기로 분리, 독립하고 있으며, 개개의 고장에 대한 수리 교환부품이 적고 경제적이다.

또 시동시 축압기(C)에 시동부우스터로부터 고압작동유가 유입하도록 되어 있으므로, 시동을 확실, 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 상기한대로 구성하였으므로, 그 효과는, 축압작동유의 소비를 필요 최소한으로 줄여서 고압작동유펌프의 구동동력을 없앨 수 있다. 그리고 기기의 구성을 분리, 독립시키므로서 기관을 정지시키는 일없이, 필요 최소한의 수리, 부품교환을 할 수 있고, 또한, 작동유로의 연료유의 혼합을 방지해서 작동유의 열화를 피하고, 배기밸브의 작동불량시에는, 그 이후 그 실린더의 연료분사를 중지해서 사고를 미연에 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거해서 상세하게 설명한다.

[실시예 1]

이하 제1도~제5도를 참조해서 본 발명의 일실시예에 대해서 설명한다.

제1도는 기관 후단부의 구성도로서 제2도의 I ~ I에 의한 단면도, 제2a도는 제1도 IIa사시도, 제2b도는 IIb~IIb에 의한 단면도로서 고압유발생장치의 전체구성도이다.

도면에 있어서 (1)은 크랭크축, (2)는 크랭크축(1)과 일체적인 드러스트칼라, (3)은 드러스트칼라(2)를 받쳐서 전후진의 드러스트베어링을 형성하는 복수개의 드러스트패드, (4)는 드러스트칼라(2)의 바깥둘레에 키이(5)를 개재해서 일체적으로 볼트고정된 복수개의 로우브(4a)를 가지고 분할된 캠, (6)은 크랭크축(1)을 받치는 저어널베어링이다. (7)은 기관본체(8)에 볼트고정된 장착대, (9)는 펌프받침대(10)을 개재해서 장착대(7)에 볼트고정되어 있는 고압펌프.

(11)은 핀(12)를 개재해서 미끄럼통(13)에 회전자재하게 장착된 로울러, 미끄럼통(13)은 장착대(7), 펌프받침대(10)에 상하접동자재하게 안내되어, 상단부가 고압펌프(9)의 프랜저와 당접하고 있다.

스프링(14)는 미끄럼통(13), 핀(12)를 개재해서 로울러(11)을 캠(4)에 압압한다. 고압펌프(9)는 피치θ에서 복수대수 방사형상으로 배치되고, 각 고압펌프(9)의 펌프랙(9a)는 연결되어 그 일단부는 작동기(15)에 결합되어, 그들의 고압펌프의 토출량이 제어기(16)에 의해 집합관(17)의 압력이 설정치가 되도록 피이드백해서 제어된다. 제2도에선 절선의 고압펌프(9)는 실린더 수가 적은 기관에 있어서 펌프 수를 줄인 경우를 표시하고, 덮개(18)에 의해 시일드된다. 고압펌프(9)는 저압유출입구(19)를 가지고, 저압유는 탱크(20)으로부터 필터(21)를 개재해서 전동기구동의 오일펌프(22)에 의해 공급되어 고압펌프를 순환하여 압력조정밸브(23)에 의해 압력조정된다. 필터(21), 오일펌프(22)는 만일의 경우를 고려해서 예비를 구비하고 있다.

제3도는 저어크식 고압펌프의 단면도를 도시한다. 플런저(30)은 본체(31)에 고정된 급유구멍(32a)을 가진 플런저배럴(30)에 접동자재하게 안내된다. 상기 플런저(30)은 하부가 스프링에 의해 상기 미끄럼통(13)에 압압되어, 캠(4)에 의해 상하동하는 동시에, 펌프랙(9a)에 의해 슬리이브(34)를 거쳐서 플런저(30)를 회전시켜, 리이드(35)의 위치를 변경하고 고압펌프(9)의 토출량을 제어한다. 배럴(32)의 상부에는 압압부재(36)를 개재해서 볼트(39) 고정되어, 스프링(37)에 의해 아래쪽으로 압압된 토출밸브(38)을 가지고, (40)은 고압유토출구를 표시한다.

다음에 본 실시예의 작용에 대해서 설명한다.

고압펌프(9)는 복수대 설치되어 있기 때문에, 1개의 펌프가 스틱해도 다른 펌프가 정상이라면 고압유의 공급은 계속되어, 기관을 정지하는 일 없이 고압펌프의 수리, 복구를 할 수 있다. 고압펌프(9)의 기관 1회 전당의 토출회수 Y는, 고압펌프(9)의 수 N와 캠(4)의 로우브스 Z의 적에 의해 다음 식에 의해 표시한다.

Y=NXZ ……………………………………………………………………………(1)

또 작동유의 토출에 의해 생기는 고압유의 압력변동을 △p는, 토출의 유량변동율 △q에 의해서 결정되고 △q는 토출회수 Y에 의해서 제4도와 같이 표시된다. 제4도는 등간격으로 토출되는 경우를 표시하고, 압력변동은 등간격의 경우에 최소로 된다.

다음에, 제5도에 의해 본 발명에 있어서의 등간격예를 설명한다. 캠의 로우브 수를 Z, 고압펌프 수를 N로 하였을 때, 고압펌프 배치간격 θ(도)는,

로 된다.

즉, 제5도는 캠의 로우브 수를 4, 고압펌프 수를, 제5a도에서는 4, 제5b도에서는 3, 제5c도에서는 2로 하였을때(실린더 수에 따라 고압펌프 수를 증감하고 있다)의 고압펌프 배치도(위쪽 도면) 및 고압펌프 토출간격(아래쪽 도면)을 표시하고 있다. 제5a도를 예로 상세히 설명하면, 캠의 로우브 수가 4의 경우, 360/4=90°를 1단위로 생각하고, 90°를 고압펌프수로 나눗셈한 간격 θ₁(도)마다 고압펌프를 배치(위쪽 도면에서 0위치로 표시함)하고 있다.

또, 제5c도의 경우에는, 제5a도의 고압펌프를 빼낸모양이 되므로, 장착대 등 공통요소에 대해서는 제5a도의 것을 사용할 수 있으므로, 부품의 공통화를 도모할 수 있어 코스트 저감이 된다.

또, 제5도의 경우에 있어서, 5~6 실린더기관에 대해서는, 제5a도의 고압펌프를 1대 빼낸 모양으로 하는 것도 가능하며(등간격으로는 안되나), 부품공통화에 의한 한층 더 코스트 저감을 도모할 수 있다.

또한, 캠의 로우브 수가 3 또는 5의 경우에는, 360°/3=120°또는, 360°/5=72°가 1단위가 되는 것은 말할 필요도 없다.

또 제어기(16)은 설정되어 있는 압력과 검출된 집합관(17)내의 압력과 비교하여, 편차가 0이 되도록 작동기(15)를 개재해서 랙(9a) 일단부를 제어하고 있으므로, 고압펌프(9)는 소비량에 균형이 맞는 작동유를 공급하게 되어 고압펌프의 구동손실이 적다.

[실시예 2]

이하 제6도~제10도를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해서 설명한다.

제6도는 고압유발생장치의 전자유압제어시스템의 전체구성도. 제7도는 제6도의 동변관제밸브의 구성도. 제8도는 제6도의 연료관제밸브 구성도. 제9도는 제6도에 있어서의 Iχ사시도로서 고압작동유펌프의 배치도, 제10도는 저어크식 고압작동유펌프의 단면도를 표시한다.

제6도에 있어서, (A)는 유압원으로서, 크랭크축 뒷부분의 드러스트칼라(A1)의 바깥둘레에 일체적으로 고정된 멀티로우브캠(A2)에서부터 로울러(A3)를 개재해서 구동되는 복수개의 고압작동유펌프(A4)로 이루어진 유압원이다. 또한 이 유압원(A)는, 필터(B1), 전동펌프(B2), 조압밸브(B3), 탱크(B4)로 이루어진 작동유공급원(B)로부터 저압의 작동유가 순환공급된다.

(C)는 상기 유압원(A)로부터 압송된 고압작동유를 축압하는 축압기, (D)는 연료관제밸브로서, 제어기(E)에 의해 제어된 5WAY전자변 D1에 의해 작동유를 개재해서 개폐되는 분사개시논리밸브(D2)와 분사종료논리밸브(D3)으로 이루어진다. F는 밸브작동관제밸브로서, 제어기(E)에 의해 제어되는 3WAY전자밸브(F1), (F2)에 의해 작동유를 개재해서 개폐되는 열리는 논리밸브(F3), 닫히는 논리밸브(F4)를 가지고 있다.

(G)는 연료중압부로서, 본체(G1)에 고정되어, 플런저(G2)를 안내하는 배럴(G3), 플런저(G2)를 회동하여 고압연료유의 토출량을 조정하는 펌프랙(G4), 플런저(G2)를 아래쪽으로 부세하는 스프링(G5), 토출밸브(G6)를 가진 분사펌프(G10)과, 연료관제밸브(D)에 제어되는 작동유를 받아서 분사펌프(G10)을 구동하는 실린더(G7)에 안내된 피스톤(G8)을 가지고 있다. 분사펌프(G10)에는, 필터(H1), 전동펌프(H2), 조압밸브(H3), 탱크(H4)로 이루어진 연료공급원(H)로부터 저압의 연료유가 순환공급된다. 분사펌프(G10)에 의해 고압가압된 연료유는 고압관(J), 분기부재(K)를 거쳐서 복수개의 연료밸브(L)로부터 도시하지 않는 실린더에 분사된다.

(M)은 밸브작동작동기이며, 본체(M1)에 고정된 실린더(M2)에 안내된 2단 피스톤(M3)과 첵크밸브(M4)로 구성되고, 2단 피스톤(M3)은, 소직경피스톤(M3a), 대직경피스톤(M3b)를 가지고, 실린더(M2)는 소직경피스톤공급구멍(M2a), 대직경피스톤공급구멍(M2b)를 가진다. 또 밸브작동작동기(M)은, 2단 피스톤(M3), 상하움직임 끝부분에 오일쿠션(M6), (M5)을 가진다. (N)은 배기밸브이며, 실린더커버(N1)에 고정되어, 밸브스템(N2)를 안내하는 밸브스템안내(N3), 공기스프링(N4)로 이루어지고, 공기스프링(N4)는 안내조(N5)로부터 공기공급이 된다. (P)는 시동부우스터로서, 작동유공급원(B)로부터 저압의 작동유를 받아서, 제어기(E)의 지령에 의거하여 기관 시동시에 일시적으로 고압작동유를 축압기(C)에 이송한다. (A5)는 작동기로서, 고압작동유펌프(A4)의 노출량을, 축압기 내 압력이 설정압력으로 되도록 압력검출기(C1)의 신호에 의해, 제어기(E)에서 제어된다. (A6)은 크랭크각 검출기이며, 제어기(E)가 5WAY전자밸브(D1), 3WAY전자밸브(F1), (F2)를 제어하기 위한 신호를 출력한다. Z는, 배기밸브(N)의 작동검출기이며, 제어기(E)에 배기밸브의 작동불량의 신호를 출력한다.

제7도에 열리는 논리밸브(F3), 닫히는 논리밸브(F4)와, 3WAY전자밸브(F1), (F2)의 구체적 구성을 표시하고, 제8도에 분사개시논리밸브(D2), 분사종료논리밸브(D3)과, 5WAY전자밸브(D1), 축압기(C)의 구체적 구성을 도시한다. 제9도는 고압작동유펌프(A4)의 배치도이다.

제10도는 저어크식 고압연료펌프이고(A4a)는 본체, (A4b)는 배럴, (A4c)는 배럴(A4b)에 안내되는 플런저, (A4d)는 플런저(A4c)를 회동해서 토출량을 조정하는 펌프랙, (A4e)는 플런저(A4c)를 아래쪽에 부세하는 스프링, (A4f)는 토출밸브이다.

다음에 상기 실시예의 작용에 대해서 설명한다.

제9도에서, 작동유는 기관운전중은 작동유공급원(B)로부터, 저압으로 고압작동유펌프(A4)에 공급되고, 이 고압작동유펌프(A4)로부터 가압되어, 시동시에는 시동부우스터(P)에 의해 일시적으로 가압되어, 축압기(C)에 비축된다. 제어기(E)는 축압기 압력이 설정치로 되도록 압력검출기(C1)의 신호에 의거하여, 고압작동유펌프(A4)의 펌프랙(A4d)를 작동기(A5)를 개재해서 제어하고, 고압작동유펌프(A4)의 토출량을 필요량으로 조정한다. 축압유는, 연료관제밸브(D)에 의해, 크랭크각 검출기(A6)의 신호에 의거한 제어기(E)의 지령에 따라서 제어되어, 연료분사시기에 분사개시논리밸브(D2)에 의해 연료증압부(G)에 공급되고, 피스톤(G8)을 스트로우크시켜, 연료분사량에 균형이 맞는 피스톤(G8)의 스트로우크완료시에 공급이 정지된다. 연료증압부(G)에 공급된 작동유는, 분사종료논리밸브(D3)에 배출되어, 스프링(G5)의 부세력에 의해 피스톤(G8)의 초기위치로 복귀한다. 분사펌프(G10)은, 연료공급원(H)로부터 저압공급된 연료유를 피스톤(G8)의 상부움직임에 의해 가압해서 고압관(J), 분기부재(K)를 개재해서 연료밸브(L)로부터 도시하지 않는 실린더에 분사한다. 또, 이 분사펌프(G10)은, 제어기(E)의 이상시에 펌프랙(G4)의 제어기(E)와 도시하지 않는 독립한 장치에 의해, 작동기(G9)를 개재해서, 분사량을 0으로 해서 기관을 정지시킨다. 또한 상기 이상시의 첵크방법으로서는 다음과 같은 것을 고려할 수 있다.

① 제어기의 단선에 의해 그 입출력이 없을 때에는, 입출력신호를 모니터하므로서 가능하다.

② 제어기입출력신호가 이상치로 되었을 때는, 미리 적정범위를 정해두고 입출력신호를 모니터해서 이 적정범위에서부터 벗어나면 첵크된다.

③ 개폐밸브의 드라이버가 불작동이 되었을 때에는, 개폐밸브의 작동을 센서에 의해서 체크해두므로서 가능하다.

밸브작동관제밸브(F)는, 크랭크각 검출기(A6)의 신호에 의거한 제어기(E)의 지령에 따라서, 축압유를 제어한다. 이 축압유는 배기밸브의 개방시기에 열리는 논리밸브(F3)에 의해 밸브작동작동기(M)에 공급되어서 배기밸브(N)을 스트로우크시켜, 필요스트로우크완료후는 정지된다.

밸브작동작동기(M)내의 작동유는 배기밸브폐변시기에 닫히는 논리밸브(F4)에 의해 배출되어서, 공기스프링(N4)의 부세력에 의해 2단 피스톤(M3)이 초기위치로 복귀되어, 배기밸브(N)의 작동이 종료한다. 축압유는, 배기밸브(N)의 저항이 큰 배기밸브의 개방시는, 첵크밸브(M4)로부터 소직경피스톤(M3a)에 공급되어, 대직경피스톤(M3b)에는 대직경피스톤공급구멍(M2b)로부터 공급되어 대유량을 소비하나, 배기밸브(N)의 저항이 작아지는 시기까지 2단 피스톤(M3)이 스트로우크하면, 대직경피스톤공급구멍(M2b)도 소직경피스톤에 공급하도록 되어, 축압유의 소비가 저감된다. 또 2단 피스톤(M3)은 스트로우크의 상부, 하부단부에서 오일쿠션(M5), (M6)에 의해 운동이 완화되어, 기계적 충돌을 방지하고 있다.

배기밸브(N)의 작동불량이 갭센서 등의 리프트량을 첵크하는 작동검출기(Z)에 의해 검출되었을 경우, 제어기(E)에 의해 그 실린더의 그 이후의 연료분사를 펌프랙(G4)를 제어기(E)와 독립한 도시하지 않는 장치에 의해 분사량을 0으로 해서 기관을 정지시켜, 미연에 사고를 방지한다.

Claims (6)

1. 내연기관에 장착된 밸브 또는 장치등을, 작동유로 구동하기 위한 내연기관의 고압유발생장치에 있어서, 상기 기관의 크랭크축에 일체적으로 고정된 1개 이상의 로우브를 가진 캠과, 이 캠에 의해 작동되는 1개 이상의 저어크식 고압펌프와, 이 고압펌프에 작동유를 공급하는 작동유원과, 상기 각 고압펌프로부터 토출되는 고압작동유를 축압하는 축압기 또는 집합관과, 이 축합기 또는 집합관 내의 작동유압력을 검지해서 소정압력과의 편차에 의거하여, 상기 각 고압펌프의 랙위치를 조정하고, 상기 작동유압을 상기 소정압력에 제어하는 제어수단을 가지고 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고압펌프를 캠의 둘레에 등간격으로 배설한 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.
3. 내연기관에 장착된 밸브 또는 장치등을, 작동유로 구동하기 위한 내연기관의 고압유발생장치에 있어서, 상기 기관의 크랭크축에 일체적으로 고정된 1개 이상의 로우브를 가진 캠과, 이 캠에 의해 작동되는 1개 이상의 저어크식 고압펌프와, 이 고압펌프에 작동유를 공급하는 작동유원과, 상기 각 고압펌프로부터 토출되는 고압작동유를 축압하는 축압기 또는 집합관과, 이 축합기 또는 집합관내의 작동유압력을 검지해서 소정압력과의 편차에 의거하여, 상기 각 고압펌프의 랙위치를 조정하고, 상기 작동유압을 상기 조정압력으로 제어하는 제어수단과, 크랭크각 검출기와, 유압구동식의 연료분사장치와, 이 연료분사장치의 압력실과, 상기 축압기 또는 집합관과의 사이에 설치되는 개폐밸브와, 상기 크랭크각 검출기의 신호에 의거하여 상기 개폐밸브를 소정의 타이밍으로 개폐하는 제어수단을 가지고 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 축압기 또는 집합관에 고압작동유를 공급하는 시동부우스터를 가지고 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.
5. 내연기관에 장착된 밸브 또는 장치등을, 작동유로 구동하기 위한 내연기관의 고압유발생장치에 있서, 상기 기관의 크랭크축에 일체적으로 고정된 1개 이상의 로우브를 가진 캠과, 이 캠에 의해 작동되는 1개 이상의 저어크식 고압펌프와, 이 고압펌프에 작동유를 공급하는 작동유원과, 상기 각 고압펌프로부터 토출되는 고압작동유를 축압하는 축압기 또는 집합관과, 이 축합기 또는 집합관내의 작동유압을 검지해서 소정압력과의 편차에 의거하여, 상기 각 고압펌프의 랙위치를 조정하고, 상기 작동유압을 상기 정압력로 제어하는 제어수단과, 크랭크각 검출기와, 유압구동식의 밸브작동장치의 압력실과, 상기 축압기 또는 집합관과의 사이에 설치되는 개폐밸브와, 상기 크랭크각 검출기의 신호에 의거하여 상기 개폐밸브를 소정의 타이밍으로 개폐하는 제어수단을 가지고 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 축압기 또는 집합관에 고압작동유를 공급하는 시동부우스터를 가지고 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관의 고압유발생장치.