JPH0158333B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はデイーゼル機関の運転制御装置の改
良に関する。

従来のデイーゼル機関の燃料噴射ポンプは、第
１図の概略構成図に示すように、エンジンキース
イツチ５０の投入によつてバツテリー５１から電
源流電が燃料噴射ポンプ５３の燃料カツト弁７に
流れ、これが開いている間のみエンジン５４に燃
料が噴射供給されるようになつている。（昭和55
年８月日産自動車株式会社発行技術解読書「デイ
ーゼルエンジン」参照） なお、図中５６は吸気管、５５は排気管を示
す。

そして、この噴射ポンプ５３は、第２図に示す
ように燃料噴射量を機関回転数や要求出力に応じ
て可変的に制御するようになつている。

まず燃料は、ポンプ本体の入口１から機関出力
軸に連結したドライブシヤフト２により駆動され
るフイードポンプ３によつて吸引される。

フイードポンプ３からの吐出燃料は、圧力調整
弁４より供給圧を制御されて、ポンプハウジング
の内部のポンプ室５へと供給される。

ポンプ室５の燃料は、作動部分の潤滑を行なう
と同時に吸入通路６に送られる。

吸入通路６には、始動時のキースイツチ５０の
ON、OFFによつて通路６を連続遮断する燃料カ
ツト弁７が設けられている。この燃料カツト弁７
は、機関の停止時には、弁体８がスプリング９の
押圧力によつて通路６を遮断し、それ以後の燃料
の供給をカツトするが、キースイツチ５０の投入
によつてソレノイド１０が導通し、機関作動中、
スプリング９の押圧力に抗して弁体８を吸引し、
通路６を連通させている。

従つて、吸入通路６の燃料は吸入ポート１１を
通つて高圧プランジヤポンプ１２に送られる。

このポンプ１２のプランジヤ１３は、ドライブ
シヤフト２に連結したエキセントリツクデイスク
１４に固定されており、継手１５を介して、前記
ドライブシヤフト２により機関回転に同期して駆
動される。

また、エキセントリツクデイスク１４は、機関
シリンダ数と同数のフエイスカム１６をもち、回
転しながらローラリング１８に配設されたローラ
１７をこのフエイスカム１６が乗り越えるたび
に、所程のカムリフトだけ往復運動する。

従つて、プランジヤ１３は回転しながら往復運
動をし、この往復運動によつて吸入ポート１１か
ら吸引された燃料が分配ポート２２よりデリバリ
バルブ１９を通つて図示しない噴射ノズルへと圧
送される。

その際、燃料の噴射時期は、ローラリング１８
によつてフエイスカム１６とローラ１７との相対
位置を変化させることによつて自由に調節され
る。

一方、燃料の噴射量は、プランジヤ１３に形成
したスピルポート２０を被覆するスピルリング２
１に位置により決められるのである。例えば、ス
ピルポート２０の開口部がプランジヤ１３の右行
により、スピルリング２１の右端部を越えると、
それまでポンプ室５内から分配ポート２２へと圧
送されていた燃料が、スピルポート２０を通つて
ポンプ室５へと解放されるので圧送を終了する。

すなわち、スピルリング２１をプランジヤ１３
に対して右方向に相対的に変位させると、燃料圧
力の解放、即ち燃料噴射終了時期が遅くなつて燃
料噴射量が増加し、逆に左方向に変位させると燃
料噴射終了時期が早まつて燃料噴射量が減少する
のである。

スピルリング２１の位置は、図示しないアクセ
ルペダルと連動するコントロールレバー２３、及
びドライブシヤフト２の回転で駆動されるガバナ
機構２４の働きによつて、リンクレバー部２５を
介して制御され、アクセル開度に対応した機関回
転数を保つべく燃料噴射量が増減される。

リンクレバー部２５は、支点Ａを中心に回転自
在にハウジングに固定されたアジヤストレバー２
６が、スプリング２７の押圧力でアジヤストスク
リユー２８に押し付けられて支点Ｂを一点に固定
し、の支点Ｂに、コントロールレバー２３がコン
トロールスプリング２９に与える引張力によつて
回動するテンシヨンレバー３０と、このテンシヨ
ンレバー３０にスタートスプリング３１を介して
係合するスタートレバー３２とが回転自在に支持
されるように構成されている。そして、このスタ
ートレバー３２の先端にスピルリング２１がボー
ルジヨイント３３を介して係合している。

一方、ガバナ機構２４は、ハウジングに突設し
たガバナシヤフト３４と、これを中心に作動する
ギヤ３５、フライウエイトホルダ３６、フライウ
エイト３７、およびガバナスリーブ３８からな
り、ドライブシヤフト２の回転に従つて、ドライ
ブギヤ３９を介してギヤ３５が回転すると、これ
に一体的に構成されたフライウエイトホルダ３６
も回転し、このフライウエイトホルダ３６に支点
４０を中心に支持されたフライウエイト３７が回
転遠心力を受け拡がる。すると、ガバナシヤフト
３４に嵌合し、かつフライウエイト３７に係合す
るガバナスリーブ３８は、フライウエイト３７に
おされて摺動する。

ところが、このガバナスリーブ３８には上記ス
タートレバー３２がスタートスプリング３１の押
圧力で常に当接しているため、ガバナスリーブ３
８の摺動に従つて、支点Ｂを中心に回動し、スピ
ルリング２１を移動させることになる。これによ
り、燃料の噴射量を第３図に示すような特性にフ
イードバツク制御する。

すなわち、機関運転時、図示しないアクセルペ
ダルを任意の踏み代だけ踏み込むと、コントロー
ルレバー２３が回転し、コントロールスプリング
２９にその踏み代に対応した張力が蓄わえられ
る。この張力によつてテンシヨンレバー３０が引
つ張られ、支点Ｂを中心に回転する。同時に、こ
のテンシヨンレバー３０に係合するスタートレバ
ー３２が回転してスピルリング２１を燃料増の方
向に移動する。やがて、ペダル踏み代に対応した
機関回転数に達するが、この時には、ガバナ２４
の回転数も十分に上昇し、フライウエイト３７の
回転遠心力でスプリング２９の押圧力に抗してス
タートレバー３２を燃料減の方向に押し戻す。

従つて、機関回転数が上ると、燃料が減少する
図のような右下りの傾向があらわれる。

始動時においては、図示しないアクセルペダル
を踏み込んで、コントロールレバー２３をフルの
方向に回転させると、コントロールスプリング２
９に張力が蓄わえられ、この張力によつてテンシ
ヨンレバー３０が引つ張られて、支点Ｂを中心に
ストツパ４１に当接するまで回転する。これに伴
い、弱い張力のスタートスプリング３１が、スタ
ートレバー３２をガバナスリーブ３８を押し付
け、静止状態のフライウエイト３７を完全に閉じ
た状態にすると伴に、スピルリング２１を右方向
に動かし、スピルポート２１をプランジヤ１３の
全行程にわたつて全閉する。これにより、スター
ト増量を確保する。

機関が始動すれば、コントロールレバー２３
（アクセルペダル）をアイドル位置に戻すと、コ
ントロールスプリング２９の張力は初期設定値と
なり、従つて、ガバナスリーブ３８がスタートレ
バー３２を押戻して、スピルリング２１を左方に
移動させ、アイドル時の燃料噴射量特性へと移行
する。

この時、ダンパスプリング４２の作用によりア
イドリング運転を安定化するためアイドル特性の
右下り傾向を弱めてあり、特性図の折線部を形成
している。

このように、燃料噴射量をエンジン回転数によ
つて制御するガバナ機構２４は、エンジンブレー
キ時、すなわちエンジンを高速からアクセルを戻
した（アイドル）状態で急減速したような場合に
は、コントロールスプリング２９の張力が初期設
定値にもかかわらず、ガバナ機構２４が高速回転
し、スピルリング２１を左行させて、プランジヤ
１３の全行程に渡つてスピルポート２０を開き、
燃料をポンプ室５内に洩らし燃料を遮断してい
る。

このような、燃料カツトが行なわれた場合には
第３図のＡ点以下の回転で噴射が再開されるがこ
の時、Ａ点が低すぎると、ガバナ機構２４やスピ
ルリング２１の慣性力で復帰回転数が下がり過ぎ
てエンストすることがあるため、Ａ点を2000rpm
付近と十分に高くしてある。

ところが2000rpmという回転数はトツプギヤで
例えば60Km／ｒ位となつているため実用範囲のエ
ンジンブレーキでは不要な燃料が噴射されている
結果となつている。また、Ａ点以上でも完全に燃
料を遮断することができず、単に無駄な燃料を浪
費するだけでなく、HCガスを排出する原因とも
なつていた。

一方、デイーゼルエンジンにおいては、吸入空
気を20〜30倍に圧縮しているので、排気通路を開
放したまま吸入空気を絞ると実圧縮比が低下して
エンジンの圧縮仕事損失が減少するという性質が
あり、これをエンジンブレーキ時に応用するとそ
れだけ惰行性能が改善される。

この発明は、このような従来の問題やエンジン
の性質に着目してなされたものであり、アクセル
開度、クラツチ状態、ミツシヨン結合状態、エン
ジン回転などからエンジンブレーキ時を検知し
て、エンジンブレーキ時には即時的に燃料通路を
連通遮断する燃料カツト弁によつて燃料を遮断す
ると共に、吸気通路のみを絞ることにより、燃費
率を改善したデイーゼルエンジンの制御装置を提
供することを目的とする。

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。

第４図は、この発明の一実施例を示す配線図で
ある。

バツテリー５１の電源電流を始動時に導通する
エンジンキースイツチ５０には、コイル６０の励
磁したときのみ常閉接点ａから常開接点ｂに切り
換え作動する電磁スイツチ６１が接続される。そ
して、ａ接点には、通電時にのみ通路を開く燃料
カツト弁７が接続され、ｂ接点には通電時にのみ
吸気通路を全閉にする吸気絞弁アクチユエータ６
２を接続する。

ところでコイル６０は、直列に接続した三つの
電磁スイツチ６３，６４，６５を介してエンジン
キースイツチ５０に接続され、三つのスイツチ６
３，６４，６５が全て閉じた時にだけ通電し、励
磁される。

電磁スイツチ６３は、コイル６７が励磁した時
に導通し、コイル６７はアクセルペダルの踏み代
がゼロのときONとなるアクセルスイツチ６６に
接続される。

同様に、電磁スイツチ６４，６５はそれぞれ対
応するコイル６８，７０が励磁したときに導通
し、コイル６８はトランスミツシヨンがニユート
ラル以外でONとなるトランスミツシヨンスイツ
チ６９に接続され、コイル７０はクラツチを踏ま
ないときにONとなるクラツチスイツチ７１に接
続される。

次に作用を説明する。

イグニツシヨンキースイツチ５０を入れると、
電磁スイツチ６１が接点ａに導通しているため、
燃料カツト弁７が開き、エンジンの運転が可能に
なり、従来同様の特性に従つて燃料噴射量が制御
される。

エンジンブレーキ時は、アクセルペダルの踏み
代がゼロで、かつニユートラルでなく、しかもク
ラツチがつながつている状態であるので、アクセ
ルスイツチ６０、トランスミツシヨンスイツチ６
９、クラツチスイツチ７１が全て導通し、従つ
て、各コイル６７，６８，７０の励磁により、電
磁スイツチ６８，６４，６５が全てONになる。
これにより、コイル６０が励磁され、電磁スイツ
チ６１を接点ａから接点ｂに切り換える。

従つて、燃料カツト弁７が消磁して、燃料通路
を遮断するとともに、吸気絞弁アクチユエータ６
２に導通して吸入空気通路を絞る。

すなわち、エンジンブレーキ時には、即座に燃
料が遮断され、吸入空気が絞られる。

エンジンブレーキ時が解消された時、例えばエ
ンジンブレーキが終つて加速に入るとスイツチ６
６がきれて、当初の燃料制御装置に戻るととも
に、十分な吸入空気が供給される。

第５図には、他の実施例を示す。

この実施例は、上記の第４図の実施例に対し、
エンジン回転数を検知して所定の回転数以上のと
きONとなるスイツチ７２を設けるとともに、こ
のスイツチ７２が投入されたときに励磁するコイ
ル７３によつて開閉制御される電磁スイツチ７４
を電磁スイツチ類６３，６４，６５と直列に接続
したものである。

これにより、万が一にもエンジンの回転が下り
すぎることはなくクラツチをつないだ瞬間にエン
ストが生じるという不具合を回避することができ
る。

さらに、第６図に示すように、電磁スイツチ６
１と吸気絞弁アクチユエータ６２との間に、ブレ
ーキの作動によつて励磁するコイル７５が断続す
る電磁リレー７６を設ければ、吸気を絞る必要の
ないブレーキ作動時に吸気絞弁アクチユエータ６
２を作動させることがないようにすることができ
る。

以上、説明してきたように、この発明によれ
ば、エンジンブレーキ時に、瞬時にかつ完全に燃
料をカツトし、あわせて吸気を絞ることによつ
て、惰行時の圧縮仕事を減らし燃費を向上させ、
排気を浄化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイーゼルエンジンの概略構成
図、第２図はその噴射ポンプの断面図、第３図は
そのエンジン回転数と噴射量の特性図である。第
４図はこの発明の一実施例の配線図、第５図およ
び第６図は他の実施例の配線図である。 ７……燃料カツト弁、５０……キースイツチ、
６１……電磁スイツチ、６２……吸気絞弁アクチ
ユエータ、６３，６４，６５……電磁スイツチ、
６６……アクセルスイツチ、６９……トランスミ
ツシヨンスイツチ、７０……クラツチスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 吸気通路に設けた吸気絞弁と、燃料噴射ポン
   プの燃料供給を止める燃料カツト弁と、エンジン
   ブレーキ状態を検出する手段と、前記吸気絞弁と
   燃料カツト弁とを制御する制御手段とを備え、か
   つ前記制御手段はエンジンブレーキ時に燃料カツ
   ト弁を駆動して燃料供給を遮断すると共に、吸気
   絞弁の開度を減じて吸気通路を絞るように形成
   し、エンジンブレーキ時に排気通路は開放したま
   ま、吸気通路のみを絞るようにしたことを特徴と
   するデイーゼルエンジンの制御装置。 ２ エンジンブレーキの検出手段が、アクセルペ
   ダルの全戻り位置を検出するスイツチと、トラン
   スミツシヨンのニユートラル位置以外を検知する
   スイツチと、クラツチの接続を検知するスイツチ
   との直列回路からなることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のデイーゼルエンジンの制御装
   置。