JPH0539734A - 電子・機械式複合調速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単体として機能する電子式調速機と機械式調
速機をそのまま結合でき、機関の運転条件や異常事態に
応じていずれか一方の調速機の制御動作を選択的に燃料
制御ラツク杆へ伝達し得るようにする。 【構成】 電子式調速機２により駆動される制御ロツド
２１と機械式調速機３により駆動される制御ロツド３１
とを、燃料噴射ポンプ１の燃料制御ラツク杆１１と平行
かつ軸方向移動可能に配設する。制御ロツド２１と制御
ロツド３１とを案内リンク４１により連結する。切換リ
ンク４７の一端を燃料制御ラツク杆１１に連結し、他端
を案内リンク４１の長孔４１ａに摺動可能に係合する。
切換リンク４７に結合したピン４８を燃料制御ラツク杆
１１と平行な案内杆４９の長孔４９ａに係合する。アク
チユエータ５により案内杆４９を燃料制御ラツク杆１１
と直角な方向に平行移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデイーゼル機関用燃料噴
射ポンプの調速機、特に２種の調速機を運転条件や故障
に備えて切り換え得る電子・機械式複合調速装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子式調速機を備えた車両用デイーゼル
機関は、電気的故障や電波障害により制御が乱れると、
車両の円滑な運転が妨げられる。このため、電子式調速
機は各種のセンサ、導線（ハーネス）、制御装置など主
要な部品を二重に装備し、一方が不具合の時は他方が作
動するよう構成されているが、電波障害に対しては有効
に働くとは言い難い。

【０００３】そこで、特開昭60-85225号公報に開示され
る電子・機械式複合調速装置では、機械式調速機に電子
式調速機を直列に連結し、機械式調速機により概略的制
御を行うと同時に、電子式調速機により限られた範囲で
微細的制御を行うようにし、電子式調速機が故障した場
合は、機械式調速機により機関の運転を継続できる。し
かし、上述の電子・機械式複合調速装置では、機械式調
速機と電子式調速機が直列に連結され、両者の制御動作
量が加算されて燃料制御ラツク杆へ伝達されるから、従
来公知の単体として機能する電子式調速機と機械式調速
機とを単に連結するだけでは成立せず、従来の電子式調
速機の制御内容や機械式調速機のリンクの寸法などを変
更する必要があり、コスト負担を招く。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は上述
の問題に鑑み、従来の電子式調速機と機械式調速機をそ
のまま結合でき、機関の運転条件や異常事態に応じてい
ずれか一方の調速機の制御動作を選択的に燃料制御ラツ
ク杆へ伝達する電子・機械式複合調速装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】上記目的を達成するた
めに、本発明の構成は電子式調速機により駆動される第
１の制御ロツドと機械式調速機により駆動される第２の
制御ロツドとを燃料噴射ポンプの燃料制御ラツク杆と互
いに平行に配設し、第１の制御ロツドと第２の制御ロツ
ドとを案内リンクにより連結し、一端を燃料制御ラツク
杆に連結した切換リンクの他端を案内リンクの長孔に摺
動可能に係合し、切換リンクに結合したピンを燃料制御
ラツク杆と平行な案内杆の長孔に係合し、案内杆を燃料
制御ラツク杆と直角な方向に平行移動するアクチユエー
タを備えたものである。

【０００６】

【作用】本発明によれば、電子式調速機と機械式調速機
が切換リンク機構を介して燃料制御ラツク杆に選択的に
接続される。つまり、電子式調速機を燃料制御ラツク杆
に連結すれば、従来の単体で機能する電子式調速機の制
御動作が燃料制御ラツク杆に伝達される。電子式調速機
が電気的故障を起した場合は、電子制御装置からの信号
停止に基づきアクチユエータにより切換リンク機構が自
動的に駆動され、機械式調速機が燃料制御ラツク杆に連
結される。従来の単体で機能する機械式調速機の制御動
作が燃料制御ラツク杆に伝達され、電子式調速機の異常
動作は伝達されない。

【０００７】

【発明の実施例】図１は本発明による電子・機械式複合
調速装置の概略構成を示す側面図である。公知の燃料噴
射ポンプ１は噴射量を制御する燃料制御ラツク杆１１を
軸受１３により軸方向摺動可能に支持しており、燃料制
御ラツク杆１１はポンプ本体の端壁から右方へ突出され
る。ポンプ本体の端壁に切換リンク機構６を収容するケ
ース４が接続される。ケース４の端部に公知の電子式調
速機２と機械式調速機３が結合される。電子式調速機２
は電子制御装置２４により制御される電磁アクチユエー
タの制御ロツド２１をケース４の内部へ突出し、かつ軸
受２２により軸方向移動可能に支持される。

【０００８】制御ロツド２１の動作量を検出するラツク
センサ２５と、機関回転数を検出する回転数センサ２６
と、アクセルペダル２３の踏込量を検出するアクセルセ
ンサ２３ａとの各信号が、さらには機関負荷を検出する
負荷センサの信号などが電子制御装置２４へ入力され、
これらの信号に基づく電子制御装置２４の出力信号によ
り電子式調速機２の制御ロツド２１が制御される。ま
た、回路の断線・短絡や電波障害により電子式調速機２
の動作が異常を来した時は、電子制御装置２４から導線
２７を経て電磁切換弁２８へ加えられる信号が停止し、
空圧源３０から電磁切換弁２８、管２９を経て後述する
アクチユエータ５へ加圧空気が供給されなくなり、アク
チユエータ５の作動室が大気へ開放される。

【０００９】公知のように、機械式調速機３はアクセル
ペダルの踏込量と機関により回転される遠心錘の拡開量
に応じて軸移動する軸部材とに関連してリンク機構が動
作し、最終的には制御ロツド３１が制御される。制御ロ
ツド３１はケース４の内部へ突出し、かつ軸受３２によ
り軸方向移動可能に支持される。各制御ロツド２１，３
１は燃料制御ラツク杆１１と平行に配設される。

【００１０】電子式調速機２は制御ロツド２１を燃料制
御ラツク杆１１に連結すれば、そのまま燃料噴射ポンプ
１を制御し、機械式調速機３は制御ロツド３１を燃料制
御ラツク杆１１に連結すれば、そのまま燃料噴射ポンプ
１を制御できる。

【００１１】本発明によれば、制御ロツド２１または制
御ロツド３１の動作が選択的に、切換リンク機構６を介
して燃料制御ラツク杆１１へ伝達するように構成され
る。制御ロツド２１にピン４３によりリンク４４の右端
が連結され、リンク４４の左端はピン４３により案内リ
ンク４１の上端に連結される。案内リンク４１の下端は
ピン４３ａにより制御ロツド３１に連結される。案内リ
ンク４１に長手方向に延びるスリツトないし長孔４１ａ
が設けられ、長孔４１ａに切換リンク４７の右端がピン
４６により摺動可能に係合される。切換リンク４７の左
端はピン１２により燃料制御ラツク杆１１に連結され
る。切換リンク４７の左右移動を妨げることなく傾きを
変更するために、切換リンク４７の中間部分に結合した
ピン４８が、燃料制御ラツク杆１１と平行な案内杆４９
の長孔４９ａに係合される。案内杆４９を上下移動する
ために、案内杆４９はアクチユエータ５から上方へ突出
するロツド５４と一体に結合される。公知のようにアク
チユエータ５はシリンダの内部にピストンを嵌挿してな
り、ピストンの下側の作動室を空圧源３０または大気に
連通可能とし、上側の室に収容したばねによりピストン
から外部へ突出するロツド５４が押し下げられる。

【００１２】次に、本発明による電子・機械式複合調速
装置の作動について説明する。図１に示すように、機械
式調速機３により燃料噴射ポンプ１を制御する場合は、
電磁切換弁２８は消磁され、アクチユエータ５のロツド
５４はばねの力により押し下げられている。したがつ
て、切換リンク４７が右下方へ傾けられ、ピン４６が長
孔４１ａの下端部へ移動し、ピン４３ａに接近する。こ
の状態では、電子式調速機２の制御ロツド２１が左右に
移動しても、リンク４４の僅かな屈曲を伴つて案内リン
ク４１がピン４３ａを中心に揺動するだけで、切換リン
ク４７の運動に影響を与えない。機械式調速機３の制御
ロツド３１の左右移動は、切換リンク４７を同じ傾きの
まま案内杆４９の長孔４９ａに沿つて平行移動させ、燃
料制御ラツク杆１１を左右に移動させる。この時、案内
リンク４１はピン４３ａを中心に僅かに回動する。

【００１３】図２に示すように、通常は燃料噴射ポンプ
１は電子式調速機２により制御される。この時、電子制
御装置２４の出力信号により電磁切換弁２８が励磁さ
れ、空圧源３０から加圧空気が電磁切換弁２８、管２９
を経てアクチユエータ５の作動室へ供給され、ロツド５
４が押し上げられる。したがつて、切換リンク４７は燃
料制御ラツク杆１１と電子式調速機２の制御ロツド２１
との間にほぼ一直線に並ぶ。制御ロツド２１の左右移動
はリンク４４、案内リンク４１、切換リンク４７を経て
燃料制御ラツク杆１１へ伝達される。この時、機械式調
速機３の制御ロツド３１が左右に移動しても、案内リン
ク４１がピン４３を中心として揺動するだけで、燃料制
御ラツク杆１１の運動に影響を与えない。

【００１４】以上の説明から明らかなように、ピン４
３，４３ａは案内リンク４１の長孔４１ａと重なる位置
に配設すれば、電子式調速機２による時はピン４６とピ
ン４３が一致し、機械式調速機による時はピン４６とピ
ン４３ａが一致し、より精度の高い制御が得られる。案
内リンク４１は各制御ロツド２１，３１に軸方向移動を
妨げないように緩みをつけて連結すれば、リンク４４は
要らない。

【００１５】上述のように、本発明によれば、燃料噴射
ポンプ１は通常は電子式調速機２により高精度に制御さ
れ、電子式調速機２に異常が発生した場合は、例えば電
子制御装置２４からの出力信号の停止により電磁切換弁
２８が自動的に消磁され、アクチユエータ５のロツド５
４がばねの力により押し下げられ、機械式調速機３に切
り換わつて制御される。図３は電子式調速機２の高負荷
・中負荷・低負荷の調速特性を線Ａ，Ｂ，Ｃで、機械式
調速機３の各調速特性を線Ｄ，Ｅ，Ｆで表す。

【００１６】図４〜６に示す実施例は、電子式調速機２
の制御動作を一定の範囲内に制限し、電子式調速機２の
故障時の暴走による機関の過回転などを防止するもので
ある。このため、機械式調速機３の制御ロツド３１に腕
５１ａ，５１ｂからなるＶ形の制限部材５１（理解を容
易にするために模様を付した）を一体的に結合し、腕５
１ａ，５１ｂの間へピン４６を突出させる。他の構成に
ついては図１の実施例と同様である。この実施例では、
図４に示す機械式調速機３の作動時は、ピン４６は制限
部材５１の下端部に係合し、制御ロツド３１、切換リン
ク４７、燃料制御ラツク杆１１が一体的に左右に移動す
る。電子式調速機２の制御ロツド２１が左右に移動して
も、案内リンク４１はピン４３ａを中心として傾くだけ
で、燃料制御ラツク杆１１の動作に影響を与えない。

【００１７】図６に示す電子式調速機２の作動時は、ア
クチユエータ５のロツド５４により案内杆４９を介して
切換リンク４７が押し上げられ、制御ロツド２１、リン
ク４４、切換リンク４７、燃料制御ラツク杆１１がほぼ
一直線に並んで左右に移動する。この時、ピン４６が腕
５１ａと５１ｂの間へ突出しているので、制御ロツド２
１の動作量はS1＋S2の範囲に規制される。機械式調速機
３の制御ロツド３１が左右に移動しても、リンク４１が
ピン４３ａを中心として揺動するだけで、燃料制御ラツ
ク杆１１の動作に影響を与えない。図４〜６に示す調速
装置の電子式調速機２による調速特性（破線Ｅ）は、図
７に示す鎖線Ｅ１と鎖線Ｅ２の間に規制される。

【００１８】図８に示すように、上述の実施例において
案内リンク４１の長孔４１ａをピン１２を中心とする円
弧状のものにすれば、電子式調速機２と機械式調速機３
との切換動作がより円滑に得られる。

【００１９】図９に示すように、電子式調速機２と機械
式調速機３との切換動作を行うために、アクチユエータ
５の案内杆４９によりピン４６を上下移動させて切換リ
ンク４７の傾きを変更するよう構成してもよい。

【００２０】図１０に示すように、機関への取付条件に
応じて、電子式調速機２と機械式調速機３は左右に配設
してもよく、制御ロツド２１，３１が燃料制御ラツク杆
１１と平行であれば、何ら問題はない。

【００２１】図１１に示す変更実施例では、切換リンク
機構６の上下寸法を短縮するために、アクチユエータ５
のロツドを燃料制御ラツク杆１１と平行に配設し、ケー
ス４に支軸５５により支持したベルクランク５６の一端
にピン５８によりアクチユエータ５のロツドを連結し、
ベルクランク５６の他端にピン５７により、ケース４に
軸受６０により上下移動可能に支持したロツド５４を連
結してある。

【００２２】図１２に示す実施例では、切換リンク４７
の傾きを変更するアクチユエータとして３位置動作型の
アクチユエータ５Ａにより切換リンク４７を中間の傾き
にも保持できるようにしてある。切換リンク機構６に全
速型調速機２ａと高低速型調速機３ａを接続すれば、図
１３，１４，１５にそれぞれ示すように、全速型の調速
特性と、全速型と高低速型との中間の調速特性と、高低
速型の調速特性とが得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明は上述のように、電子式調速機に
より駆動される第１の制御ロツドと機械式調速機により
駆動される第２の制御ロツドとを燃料噴射ポンプの燃料
制御ラツク杆と互いに平行に配設し、第１の制御ロツド
と第２の制御ロツドとを案内リンクにより連結し、一端
を燃料制御ラツク杆に連結した切換リンクの他端を案内
リンクの長孔に摺動可能に係合し、切換リンクに結合し
たピンを燃料制御ラツク杆と平行な案内杆の長孔に係合
し、案内杆を燃料制御ラツク杆と直角な方向に平行移動
するアクチユエータを備えたものであるから、通常は制
御精度の高い電子式調速機により機関の燃料量を制御で
き、電子式調速機が異常または故障した場合は瞬時に機
械式調速機に切り換わるので、機関が停止したり過回転
になる恐れがなく、安全性が向上する。

【００２４】本発明は、それぞれ単体で機能する電子式
調速機と機械式調速機を切換リンク機構を介して燃料噴
射ポンプの燃料制御ラツク杆に連結するものであるか
ら、従来の電子式調速機と機械式調速機をそのまま利用
して、コスト負担を軽減できる。

【００２５】切換リンク機構に電子式調速機の動作を制
限する制限部材を設ければ、電子式調速機の異常動作を
防止でき、異常動作を検出して修理を促すことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子・機械式複合調速装置の概略
構成を示す側面図である。

【図２】同調速装置における電子式調速機の動作状態を
示す側面図である。

【図３】同調速装置の調速特性を表す線図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る電子・機械式調速装
置の側面図である。

【図５】同調速装置の底面図である。

【図６】同調速装置の電子式調速機の動作状態を示す側
面図である。

【図７】同調速装置の調速特性を表す線図である。

【図８】本発明の調速装置における切換リンク機構の変
更実施例を示す側面図である。

【図９】本発明の調速装置における切換リンク機構の変
更実施例を示す側面図である。

【図１０】本発明の調速装置における各調速機の配置の
変更実施例を示す側面図である。

【図１１】本発明の調速装置におけるアクチユエータの
配置の変更実施例を示す側面図である。

【図１２】本発明の第３実施例に係る複合調速装置の側
面図である。

【図１３】同調速装置の調速特性を表す線図である。

【図１４】同調速装置の調速特性を表す線図である。

【図１５】同調速装置の調速特性を表す線図である。

【符号の説明】

１：燃料噴射ポンプ ２：電子式調速機 ３：機械式調
速機 ５：アクチユエータ ６：切換リンク機構 １
１：燃料制御ラツク杆 ２１：制御ロツド ２４：電子
制御装置 ３１：制御ロツド ４１：案内リンク ４１
ａ：長孔 ４７：切換リンク ４８：ピン ４９：案内
杆 ４９ａ：長孔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/40 Ａ 9039−3Ｇ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子式調速機により駆動される第１の制御
   ロツドと機械式調速機により駆動される第２の制御ロツ
   ドとを燃料噴射ポンプの燃料制御ラツク杆と互いに平行
   に配設し、第１の制御ロツドと第２の制御ロツドとを案
   内リンクにより連結し、一端を燃料制御ラツク杆に連結
   した切換リンクの他端を案内リンクの長孔に摺動可能に
   係合し、切換リンクに結合したピンを燃料制御ラツク杆
   と平行な案内杆の長孔に係合し、案内杆を燃料制御ラツ
   ク杆と直角な方向に平行移動するアクチユエータを備え
   たことを特徴とする電子・機械式複合調速装置。