JPH0212291Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、燃料噴射ポンプのコントロールラ
ツクを噴射量増大方向に変位させる力を電動アク
チユエータで得るようにし、この電動アクチユエ
ータの作動電力をエンジン回転速度変動に基づい
て自動制御するように構成した電子ガバナを装備
したデイーゼルエンジンの停止装置に関する。

電子ガバナ付きデイーゼルエンジンにおける従
来の停止装置としては、コントロールラツクを増
量方向に作動変位させる電動アクチユエータの作
動を断つことによつてコントロールラツクを、そ
の戻しバネによつて無噴射位置に変位させる手段
がとられているのであるが、迅速且つ確実にコン
トロールラツクを無噴射位置まで移動させるため
には戻しバネを相当強いものにする必要がある。
しかし、このような戻しバネを強くするとコント
ロールラツク増量方向への移動力が大きくなり、
このため電動アクチユエータを強力なものにする
とともに、これに連係する部材の強度も上げる必
要が生じ、装置全体の大型化及びコストアツプを
招くものであつた。

この考案はこのような従来欠点を減少しなが
ら、確実迅速なエンジン停止を行える装置を提供
することを目的とする。

以下本考案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にタイミングベルト１２
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には制御用電動
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に連結さ
れており、アクチユエータ２０に供給される作動
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に取付けたリングギヤ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のパルス幅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の作動信号としてトランジスタ作動回路２９
に入力されることによつてアクチユエータ２０が
パルス作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作動電力が増
大されてワイヤ２１の作動張力が増大する。つま
り、エンジン回転速度が設定回転速度より低下す
るにつれてアクチユエータ２０の作動電力が増大
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
設定回転速度により高速になるとアクチユエータ
作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、比較演算回路２
６からの出力が比較回路３３側に吸収されて比較
回路２８の側入力端子電圧Ｖ２が低レベルにな
り、アクチユエータ作動信号Ｖ４の発生を阻止
し、アクチユエータ２０の作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Va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３５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３４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、検出回転速度
が設定器３９で予め設定した速度より低いときの
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
が最大電力で作動されるようになつている。

そしてアクチユエータ２０がこの最大電力で作
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 エンジン停止装置 ガバナレバー支軸１５の外端には操作レバー１
８と逆向きに停止用レバー４１が設けられるとと
もに、このレバー４１と別途カバー１４に取付け
た停止用電動アクチユエータ（ソレノイド）４２
がワイヤ４３で連結されていて、このアクチユエ
ータ４２が通電作動されるとガバナレバー１７が
噴射量減少方向ｂに揺動されるようになつてい
る。

又、このアクチユエータ４２は第４図中に示す
ように二つの比較回路４４，４５とトランジスタ
駆動回路４６を介してエンジン停止スイツチ４７
に連動接続されており、スイツチ４７が閉じられ
ると第１比較回路４４の側端子に接続されたコ
ンデンサ４８が急速充電されて第１比較回路４４
の出力が高レベルとなり、これに伴つて第２比較
回路４５の出力も高レベルとなり、アクチユエー
タ４２が通電作動される。又、上記第１比較回路
４４の出力端子は過回転防止のための比較回路３
３の側入力端子にも接続されており、第１比較
回路４４の出力が高レベルになると、比較演算回
路２６からの出力が比較回路３３側に吸収されて
比較回路２８の側入力端子電圧Ｖ２が低レベル
になり、前述のようにアクチユエータ２０の作動
が断たれる。従つてエンジン停止スイツチ４７を
押すと制御用電動アクチユエータ２０の作動が断
たれて自由になつたガバナレバー１８を、戻しバ
ネ１９と停止用電動アクチユエータ４２で強制的
に戻し、コントロールラツク１３を無噴射位置ま
で変位させるのである。

又、スイツチ４７を開放するとコンデンサ４８
に充電した電荷は大きい値の抵抗器４９を通つて
除々に放電され、第１比較回路４４の側入力端
子の電圧Ｖ６は第６図に示すように漸次低下して
ゆく。そして、その充電電圧Ｖ６が比較回路４４
の側入力端子に設定器５０で与えられた電圧Ｖ
７より下がるまでの時間Ｔは比較回路４４からの
出力Ｖ８は高レベルＨを維持し、制御用電動アク
チユエータ２０の作動遮断と停止用電動アクチユ
エータ４２の連続作動が維持され、この間に検出
が停止する。

以上説明したように、この考案は、エンジン停
止スイツチの操作によつて、コントロールラツク
を噴射量増大方向に変位制御するための制御用電
動アクチユエータの作動停止と、コントロールラ
ツクを無噴射位置まで変位させるための別の停止
用電動アクチユエータの通電作動を同時に行うよ
う構成したので、簡単なスイツチ操作で迅速確実
なエンジン停止を行うことができる。又、コント
ロールラツクの無噴射位置への移動を停止用電動
アクチユエータの作動力で行うので、コントロー
ルラツクの戻しバネを強力なものにする必要がな
く、これに伴つて増量用の制御用電動アクチユエ
ータも、戻しバネの強さに見合うだけの作動力を
発揮する比較的小出力のものですみ、従つてこの
制御用電動アクチユエータとコントロールラツク
との連係部材の強度もさほど大きいものでなくて
よく、電動アクチユエータを２個装備するわりに
は装置全体としてコンパクト且つ安価にまとめる
ことができるのである。

また、この考案では、噴射量減少方向端部に無
噴射領域を有する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の
で、電気系統が故障したり、バツテリがなくなつ
たりして、停止用電動アクチユエータに通電でき
なくなつた（停止用電動アクチユエータによるエ
ンジン停止が行えなくなつた）場合にも、戻しバ
ネが検出回転数を低下させる側に作用して、エン
ジンの暴走が防がれる構造であり、安全設計とな
つている。

【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図及
び第６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……制御用電動
アクチユエータ、２２……エンジン回転速度設定
器、２３……エンジン回転速度検出器、４２……
停止用電動アクチユエータ、４７……スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 噴射量減少方向端部に無噴射領域を有する燃
   料噴射ポンプ５のコントロールラツク１３を噴
   射量減少方向に戻しバネ１９で付勢するととも
   に、制御用電動アクチユエータ２０の作動力で
   噴射量増大方向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
   に応じて制御用電動アクチユエータ２０への作
   動電力を制御するよう構成し、 コントロールラツク１３を無噴射位置まで変
   位させる停止用電動アクチユエータ４２と、こ
   れを起動するエンジン停止スイツチ４７を設け
   るとともに、このスイツチ４７が操作されたこ
   とによつて制御用電動アクチユエータ２０の作
   動を断つ制御回路を設けたことを特徴とする電
   子ガバナ付きデイーゼルエンジンの停止装置。 ２ 制御用電動アクチユエータ２０の作動を断つ
   制御回路にはエンジン停止スイツチ４７が操作
   解除されたのち一定時間に亘つて作動遮断機能
   を持続させるための遅延回路を組込んである実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載した電子ガ
   バナ付きデイーゼルエンジンの停止装置。