JPH0460122A - ディーゼルエンジンの出力制御装置 - 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】

に産業上の利用分野］ 本発明はディーゼルエンジンの出力制御１１］装置に係
り、とくに燃料噴射ポンプによって燃料を加圧し、加圧
された燃料を燃料噴射ノズルによって霧状にして噴射す
るとともに、燃料調節杆によって燃料の供給量を調節し
てエンジンの出力の制御を行なうようにした出力制御装
置に関する。 Ｋ発明の概要】 アクセルペダルの踏込み量を油圧サーボモータによって
力学的に増幅してガバナスプリングを受けるようにし、
これよってエンジンの回転数の変動によるアクセルペダ
ルの反発力の変化をす＜（ようにしたものである。 Ｋ従来の技術］ トラックやバス等の商用車はディーゼルエンジンを搭載
しており、このディーゼルエンジンによって駆動輪を駆
動して走行を行なうようにしている。そしてディーゼル
エンジンは燃料噴射ポンプを備えており、この燃料噴射
ポンプによって燃料を加圧するとともに、加圧された燃
料を燃料噴射ノズルに供給し、その噴口がら霧状にして
燃料を噴射するようにしている。燃料の供給量は燃料噴
射ポンプのコントロールラックによって行なわれるよう
になっており、メカニカルガバナによってコントロール
ラックを移動させて燃料の供給量の制御を行なうように
している。

【発明が解決しようとする問題点】

車両に搭載されているディーゼルエンジンの燃料噴射ポ
ンプのメカニカルガバナとして、従来より最高最低型の
ものが用いられている。この種のガバナはエンジンの最
大回転数を規制するとともに、アイドリンク時にエンジ
ンの回転数を安定に保つ機能を有しているものの、中間
の回転数の領域においては調速機能を有しておらず、運
転手のアクセルペダルの踏込み操作に依存するようにし
ていた。 燃料噴射ポンプのメカニカルガバナとしてオールスピー
ド型のものを用いることにより、中間の回転数領域にお
ける調速機能をもメカニカルガバナに付与することが可
能だが、このようなオールスピード型のメカニカルガバ
ナを用いると、アクセルペダルが重くなる。またガバナ
スプリングの反力がアクセルペダルに伝わるために、ア
クセルペダルの踏込み量が一定であってもエンジンの回
転数によってアクセルペダルの反力が変化することにな
り、操作感覚が不快になる。このような理由から、運転
が容易なオールスピード型のメカニカルガバナが用いら
れていなかった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、アクセルペダルが重くなったりその反力が変化した
りすることがなく、しかも全回転数領域において調速機
能を有するオールスピード型のガバナの使用が可能なデ
ィーゼルエンジンの出力制御装置を提供することを目的
とするものである。 Ｋ問題点を解決するための手段】 本発明は、燃料噴射ポンプによって燃料を加圧し、加圧
された燃料を燃料噴射ノズルによって霧状にして噴射す
るとともに、燃料調節杆によって燃料の供給量を調節し
てエンジンの出力の制御を行なうようにした装置におい
て、 前記燃料噴射ポンプのガバナスプリングを受けるはね受
けを設け、 前記ばね受けをアクセルペダルまたはロードレバーの移
動量に応じて移動させるようにするとともに、前記ガバ
ナスプリングの反力が前記アクセルペダルまたは前記ロ
ードレバーには伝達されないようにしたものである。 １作用】 従ってアクセルペダルの踏込み量またはロードレバーの
回動量に応じてガバナスプリングを受けるばね受けが移
動することになり、これによって中間の回転数領域にお
いても調速機能を有するオールスピード型のガバナの使
用が可能になる。そしてこのようなガバナによって燃料
調節杆を移動させることにより、燃料の供給量を調整し
てエンジンの出力の制御を行なうことが可能になる。 Ｋ実施例ｙ 第２図は本発明の第１の実施例に係る出力制御装置を有
するディーゼルエンジンを示すものであって、このエン
ジン本体を構成するシリンダブロック１０の側面側には
燃料噴射ポンプ１］が取付けられている。燃料噴射ポン
プ１１のカムシャフト１２にはタイマ１３が取付けられ
ており、このタイマ１３によって燃料の噴射のタイミン
グを調整するようにしている。また燃料噴射ポンプ１１
にはメカニカルガバナ１４が設けられており、このガバ
ナ１４によってコントロールラック１５を移動させるこ
とにより、１回に噴射される燃料の供給量が調整される
ようになっている。燃Ｆ８１１ｊＩｅＡポンプ１１の各
ポンプユニットは噴射管１６を介してこのエンジン１０
のシリンダヘッドに取付けられている燃料噴射ノズル１
７と接続されている。 メカニカルガバナ１４は第１図に示すように対のフライ
ウエート２０を備えており、これらのフライウエート２
０がカムシャフト１２の先端部に回動可能に取付けられ
ている。そしてフライウエート２０が取付けられている
アームの端部がシフタ２１を押すようになっている。シ
フタ２１はフローティングレバー２２とビン２３を介し
て連結されている。またフローティングレバー２２は支
点ビン２４によって回動可能に支持されている。 またフローティングレバー２２はその上端にｈｃブられ
ている連結ビン２５によって上記燃料噴射ポンプ１１の
コントロールラック１５と連結されている。また上記シ
フタ２１はガバナスプリング２６によって押圧されるよ
うになっている。そしてこのガバナスプリング２６の他
端側がばね受け２７によって受けられている。 メカニカルガバナ１４の後側には油圧サーボモータ３０
が取付けられている。この油圧サーボモータ３０は油圧
シリンダ３１を備えており、そのピストン３２にはピス
トンロッド３３が固着されている。そしてピストンロッ
ド３３の先端部に上記はね受け２７が取付けられている
。また油圧サーボモータ３０はパイロットシリンダ３４
を備えており、その一対のピストン３５がロンド３６に
よって連結されるようになっている。また油圧シリンダ
３１のピストンロッド３３とパイロットシリンダ３４の
ロンド３６とはともにコントロールリンク３７にビン３
８および３９を介してそれぞれ連結されるようになって
いる。そしてアクセルペダル４０の下部に延出されてい
る円弧状のアーム４１の先端部にビン４２を介して上記
コントロールリンク３７の上端が連結されるようになっ
ている。 油圧サーボモータ３０は油圧ポンプ４５と接続されてい
る。このポンプ４５はリザーバ４６からオイルを吸引す
るようになっている。そしてその吐出側にはリリーフバ
ルブ４７が接続されている。 また上記油圧サーボモータ３０のパイロットシリンダ３
４の中央のポートは油圧ポンプ４５に接続されるととも
に、両側のボートはリザーバ４６に接続されるようにな
っている。 以上のような構成において、第２図に示すエンジン１０
の出力の一部によってカムシャフト１２が回転駆動され
、これによって燃料噴射ポンプ１１の各ポンプユニット
のプランジャが順次突上げられることになる。このよう
にして加圧された燃料は噴射管１６を通して燃料噴射ノ
ズル１７に供給される。するとこの燃料噴射ノズル１７
の先端部に設けられている噴口を通して、シリンダ内に
霧状に燃料が噴射されることになる。このような燃料の
噴霧が自然着火されて燃焼が行なわれ、エンジン１０が
出力を生ずることになる。 つぎにこのエンジン１０の出力の制御の動作を説明する
。エンジン１０の出力の制御は第１図に示すアクセルペ
ダル４０を踏込むことによって達成される。エンジン１
０の回転数が変化しない場合には、ビン３８の位置が変
化しないために、アクセルペダル４０の踏込みによって
第１図において１点鎖線で示すようにコントロールリン
ク３７はビン３８を中心として時計方向に回動する。す
るとこのコントロールリンク３７にビン３９を介して連
結されているピストンロッド３６が右方へ移動し、油圧
ポンプ４５によって加圧されたオイルを矢印で示すよう
に流動させる。このようにして加えられる油圧によって
油圧シリンダ３１のピストン３２が第１図において左方
へ移動することになる。するとピストンロッド３３とビ
ン３８を介して連結されているコントロールリンク３７
は上端のビン４２を中心として時計方向に回動され、コ
ントロールリンク３７の中間のビン３９の位置が元の位
置へ戻る。すなわちパイロットシリンダ３４のピストン
３５が元の中立位置へ戻り、油圧シリンダ３１へのオイ
ルの供給を停止する。 アクセルペダル４ｏの踏込み量に応じて油圧シリンダ３
１のピストン３２が第１図において２点鎖線で示すよう
に左方へ移動されると、ピストンロッド３３の前端部に
取付けられているばね受け２７も左方へ移動し、これに
よってガバナスプリング２６を圧縮することになる。こ
のときにエンジンの回転数が変化しなければフライウエ
ート２Ｏに加わる遠心力も変イヒしない。従ってガバナ
スプリング２６がばね受け２７によって圧縮されると、
フライウエート２０は遠心力に抗して中心側へ押戻され
ることになり、シフタ２１が左方へ移動される。すると
このシフタ２１とビン２３を介して連結されているフロ
ーティングレバー２２が支点ビン２４を中心として反時
計方向に回動される。従ってこのフローティングレバー
２２にビン２５を介して連結されているコントロールラ
ック１５が左方、すなわち燃料を増量する方向へ移動さ
れることになり、これによって燃料噴射ポンプ１１の各
ポンプユニットが１回に噴射する燃料の供給量が増加さ
れるようになる。 なおアクセルペダル４０を戻すようにすると、上記とは
逆の動作が行なわれ、これによってコントロールラック
１５が右方、すなわち燃料の供給量を減少させる方向に
移動されることになる。このようにしてアクセルペダル
４０の踏込み量に応じて、エンジン１０へ供給される燃
料の供給量を調節することにより、このエンジン１０の
出力の制御を行なうことが可能になる。 このようなエンジンの出力制御ｌ装置によれば、アクセ
ルペダル４０の踏込み小を油圧サーボモータ３０によっ
て増幅してばね受け２７を移動させるようにしている。 従ってガバナスプリング２６の反力が油圧シリンダ３１
によって受けられ、アクセルペダル４０に伝達されるこ
とがなく、これによってアクセルペダル４０が重くなる
ことが防止される。あるいはまたエンジンの回転数の変
動に応じて踏込みの反力が変化することがなくなる。 しかもメカニカルガバ１４をオーールスピード型に構成
できるために、中間の回転数領域においてもがバナ１４
によって調速機能を付与することが可能になり、ガソリ
ンエンジンと同様の速度優先の制御を行なうことが可能
になる。これによってディーゼルエンジンを搭載した車
両の運転フィーリングを改善し、制御性を向上させるこ
とが可能になる。また第１図から明らかなように、メカ
ニカルガバナ１４の構造を極めて単Ｉｉｌ！な構造とす
ることにより、そのコストの低減を図ることが可能にな
る。また油圧サーボモータ３０への油圧源となるオイル
ポンプ４５等の油圧装置を、パワーステアリング装置の
油圧源と共用することにより、新たな油圧装置が必要で
なくなる。 第３図は上記実施例の変形例を示すものであって、この
変形例においては、アクセルペダル４０をエンジン１０
あるいは燃料噴射ポンプ１１から遠い位置に配するよう
にしたものである。すなわちアクセルペダル４０のアー
ム４１と油圧サーボモータ３０のコントロールリンク３
７のビン４２とをワイヤケーブル５０によって連結する
とともに、このコントロールリンク３７をワイヤケーブ
ル５０とは逆方向にリターンスプリング５１によって引
張るようにしている。 従ってこのような構造によれば、アクセルペダル４０が
配置される位置に制限を生ずることなく、任意の位置に
配することが可能になる。従って例えばリヤエンジン型
のバスに搭載されているディーゼルエンジンの出力制御
［ｌ装置等にも利用可能になる。 つぎに第２の実施例を第４図によって説明する。 この実施例はガバナスプリング２６のばね受け２７を移
動するためにステッピングモータ５４を用いるようにし
たものである。ステッピングモータ５４のロータ５５に
はその中心部を貫通するように雌ねじ孔５６が形成され
るとともに、この雌ねじ孔５６と係合する送りねじ５７
がロータ５５を口過するようにしている。しかもこの送
りねじ５７の先端部に上記ばね受け２７が固着されてい
る。 また送りねじ５７は図外の回転防止手段によってその回
転が防止されるようになっている。またアクセルペダル
４０の踏込み量はアーム４１を鉄心とする差動トランス
５８によって検出されるようになっている。差動トラン
ス５８の出力端は制御回路５９に接続されるとともに、
この制御回路５９に駆動回路６０が接続されている。そ
して駆動回路６０によってステッピングモータ５４の駆
動を制御するようにしている。 以上のような構成において、アクセルペダルの踏込み蛤
は差動トランス５８によって検出されることになり、こ
の検出出力に応じて制御回路５９が駆動回路６０を介し
てステッピングモータ５４を駆動する。するとロータ５
５が回転駆動され、このロータ５５の回転に応じて送り
ねじ５７が軸線方向に移動されることになる。すなわち
アクセルペダル４０の踏込み量に応じて送りねじ５７を
介してばね受け２７が移動されることになり、ガバナス
プリング２６の押圧力を変化させることになる。従って
このような押圧力の変化に応じてフローティングレバー
２２を介してコントロールラック１５を移動させ、燃料
の供給量を調整し、エンジンの出力を制御することが可
能になる。 この実施例においても、メカニカルガバナ１４はオール
スピード型のガバナとして機能することになるために、
全回転数領域において調速機能を有するガバナとなり、
速度優先の出力制御が行なわれるようになる。しかもば
ね受け２７はステッピングモータ５４のロータ５５によ
って受けられるようになっているために、ガバナスプリ
ング２６の反力がアクセルペダル４０に伝達されること
がなく、アクセルペダル４０が重くなったりその踏み力
の反力が変化したりすることがなくなる。 従って操作感覚に優れたディーゼルエンジンの制御を行
なうことが可能になり、ガソリンエンジン車と同様の運
転フィーリングでディーゼル車の運転を行なうことが可
能になる。 Ｋ応用例】 以上本発明を図示の実施例あるいは変形例につき述べた
が、本発明は上記実施例や変形例によって限定されるこ
となく、本発明の技術的思想に基いて各種の変更が可能
である。例えば上記実施例においては、アクセルペダル
４０の踏込み口を油圧サーボモータ３０あるいはステッ
ピングモータ５４によって増幅するようにしているが、
エアサーボモータ、電動モータ、その伯各種のアクチュ
エータにＭｍ可能である。またガバナスプリング２６を
複数のスプリングの直列または並列の組合わせに構成す
ることによって、エンジンのトルク特性を任意に変化さ
せることが可能になる。 Ｋ発明の効果】 以上のように本発明は、燃料噴射ポンプのガバナスプリ
ングを受けるばね受けを設け、このばね受けをアクセル
ペダルまたはロードレバーの移動鹸に応じて移動させる
ようにするとともに、ガバナスプリングの反力がアクセ
ルペダルまたはロードレバーには伝達されないようにし
たものである。 従ってオールスピード型の制御を行なうことを可能にす
るとともに、アクセルペダルが重くなったりエンジンの
回転数の変動によってアクセルペダルの反力が変ったり
するのを防止することが可能になり、ガソリンエンジン
車と同様の運転フィーリングで運転を行なうことが可能
なディーゼルエンジンの出力制御装置を提供することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るディーゼルエンジ
ンの出力側ｔ［ｌ装置を示す要部正面図、第２図はこの
出力制御装置を備えるディーゼルエンジンの正面図、第
３図は変形例に係る出力制御ｌｌ装置の正面図、第４図
は第２の実施例の出力制御装置の正面図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １１・・・燃料噴射ポンプ １２・・・カムシャフト １４・・・メカニカルガバナ １５・・・コントロールラック ２０・・・フライウエート ２１・・・シック ２２・・・７０−ティングレバー ２６・・・ガバナスプリング ２７・・・ばね受け ３０・・・油圧サーボモータ ３１・・・シリンダ ３４・・・パイロットシリンダ ３７・・・コントロールリンク ４０・・・アクセルペダル ４５　・ ５０　・ ５４　・ ５５　・ ５６　・ ５７　・ ・油圧ポンプ ・ワイヤケーブル ・ステッピングモータ ・ロータ ・雌ねじ孔 ・送りねじ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．燃料噴射ポンプによって燃料を加圧し、加圧され
   た燃料を燃料噴射ノズルによって霧状にして噴射すると
   ともに、燃料調節杆によって燃料の供給量を調節してエ
   ンジンの出力の制御を行なうようにした装置において、 前記燃料噴射ポンプのガバナスプリングを受けるばね受
   けを設け、 前記ばね受けをアクセルペダルまたはロードレバーの移
   動に応じて移動させるようにするとともに、前記ガバナ
   スプリングの反力が前記アクセルペダルまたは前記ロー
   ドレバーには伝達されないようにしたこと特徴とするデ
   ィーゼルエンジンの出力制御装置。