JPS5936663Y2 - 燃料噴射ポンプ制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はディーゼルエンジン用の電気式燃料噴射ポンプ
制御装置の改良に関するものである。

ディーゼルエンジンは燃料費の経済性から一般の乗用車
にも用いられるようになったが、その運転性には問題点
があるので、その改良が要望されている。

その１つは燃料噴射ポンプ制御装置の応答性の改良であ
る。

第１図は従来提案されている燃料噴射ポンプ制御装置の
説明図である。

噴射ポンプ１に取り付けられたニューマチックガバナ２
の内部はダイヤフラム３によって２分され、制御室４に
は制御圧接続口５を通して制御弁１５のベンチュリ１６
で発生した負圧が導入される。

制御弁１５はエンジンの回転状態を変化させるもので、
運転者が操作するアクセルペダル１８によって紋り弁１
７の開度を調節し制御弁１５より吸入する空気量を変化
させる。

このときベンチュリ１６の負圧は吸気量に比例して変化
する。

ニューマチックガバナ２のダイヤフラム３には噴射燃料
量を決めるコントロールラック１０がラックエンド１１
を介して接続されている。

制御室４内には一端をダイヤフラム３に接触させたコイ
ル状の比較的大形の圧縮ばね８が収容されているので、
ダイヤフラム３およびそれに接続したコントロールラン
ク１０は常に左方に押されている。

絞り弁１７の開度を増して制御弁１５よりの吸気量を増
すと、ベンチュリ１６の負圧は低下するので制御室４内
の圧力が増加し、コントロールラック１０を左方に移動
させて噴射燃料量を増す。

これとは反対に、絞り弁１７の開度が小さい時はベンチ
ュリ１６の負圧が大となって制御室４内の圧力が低下す
るので、圧縮ばね８のばね力に抗してダイヤフラム３と
コントロールラック１０を右方に引き着は噴射燃料量を
減少させる。

このようにダイヤフラム３およびコントロールラック１
０は制御室４内の圧力に比例して（即ち制御弁１５の吸
気量に比例して）左方に移動するが、その最大移動量は
ラックエンド１１に対向して設置したストッパ１２によ
って制限される。

また、右方に移動したときは制御室４の壁に小形のコイ
ルばね７を介して設置されたプランジャ６の先端にラッ
クエンド１１が接触する位置で制限される。

その中間にお゛いてはダイヤフラム３は制御室４の負圧
と圧縮スプリング８のばね力とがバランスした位置に在
り、エンジンの運転状態によってその位置は変化する。

なお、ダイヤフラム３がプランジャ６で制限される位置
はエンジンの無負荷運転時の噴射量を与えるように圧縮
ばね８のばね力が選定されている。

ストップカム１２は図に示されていないばね装置によっ
て通常運転時はＹ′の位置に保持されているが、外部操
作によってＸ′又はＺ′位置にすることができる。

Ｘ′位置は通常の最大噴射量よりも更に大量の燃料を供
給する始動増量時の位置であり、Ｚ′位置は燃料の供給
を断ってエンジンを停止させる時である。

このＺ′位置のときは、コイルばね７を圧縮してプラン
ジャ６を強制的に押圧した状態となる。

ストッパカム１２の回転軸は外部の操作レバー２１の回
転軸と連結されており、操作レバー２１はロッド２２を
介した回転アーム２３の回動によってＸ、 ＹおよびＺ
方向に位置するようになる。

回転アーム２３は次に述べる間欠駆動機構によって回転
させられ、始動制御位置２４、運転制御位置２５および
停止制御位置２６の３位置に必要に応じて位置決めされ
る。

即ち、回転アーム２３の位置が図のように運転制御位置
２５にあるときは操作レバー２１はＹ位置、ストッパカ
ム１２はＹ′の位置に在る。

同様に回転アーム２３が始動制御位置２４にあるときは
ｘ、ｘ’の位置に、停止制御位置２６にあるときはｚ、
ｚ’の位置となる。

もし回転アーム２３を矢印方向に回転させたとすると運
転制御位置２５→停止制御位置２６→（運転制御位置）
→始動制御位置２４と変化するが、このように常時同一
方向に回転させるようにして置き、次に述べるゼネバ機
構によって駆動させられる。

回転アーム２３はゼネバクロス３５を用いた間欠駆動機
構および３位置検出板４２と同軸に取り付けられて間欠
的に回転させられる。

即ち、駆動ローラ３２を植立したウオームホイール３１
がモータ２９の回転軸に取り付けたウオーム３０で回転
させられると、駆動ローラ３２がゼネバクロス３５の溝
部３６に嵌入し、ウオームホイール３１が１回転するに
つれてゼネバクロス３５を％回転させる。

したがって、回転アーム２３および３位置検出板４２も
％回転する。

ウオームホイール３１には円弧状の逃げ部３３をもって
いるロックランド３４が同軸上に固定されており、ゼネ
バクロス３５の凹部３７がロックランド３４の円形部と
係合してゼネバクロス３５の回転は防止される。

ウオームホイール３１は矢印の方向に回転させられるの
でこれにつれてロックランド３４も回転し、駆動ローラ
３２がＡ点で構部３６に嵌太しＢ点までゼネバクロス３
５を回転させる。

このときはロックランド３４の逃げ部３３がゼネバクロ
ス３５の矢印方向の回転を許し、ロックランド３４の端
部Ｃ点はゼネバクロス３５の中心とウオームホイール３
１の中心を結ぶ線上を越えるので、以後のゼネバクロス
３５の矢印方向の回動が可能となる。

即ち、ウオームホイール３１の１回転でゼネバクロス３
５はその溝部３６の逆数だけ回転させられ、回転させら
れる時以外はゼネバクロス３５は静止している。

このようにゼネバ機構を用いた間欠駆動機構は各々の制
御装置を正確に定めることができ、レバ一部等の作動変
換部の横取が容易になると共に、各停止位置での負担機
能をウオーム３０およびウオームホイール３１以外に持
たせることができる。

また、モータの停止位置は正確である必要がない等の利
点を生じている。

ゼネバクロス３５と同軸上に取り付けた３位置検出板４
２の斜線を施した部分は絶縁材より収る非導通部である
。

始動位置ブラシ４３、運転位置ブラシ４４、停止位置ブ
ラシ４５は夫々回転アーム２３の始動制御位置２４、運
転制御位置２５、停止制御位置２６に対応する位置に設
けられており、これらのブラシの中でコモンブラシ４６
と非導通状態にあるブラシが回転アーム２３の制御位置
を選択することになる。

図では運転制御ブラシ４４がコモンブラシ４６と非導通
状態になっている。

なお、この３位置検出板４２の下方にはウオームホイー
ル３１の回転軸に取り付けた定位置検出板４７があり、
コモンブラシ４６の他端が接触して導通状態となってい
る。

前記の如く駆動ローラ３２が８位置まで回転したときは
Ｄ点はゼネバクロス３５の凹部３７の最深部に位置して
いるので、更にウオームホイール３１を回転させて図の
ような位置にする必要がある。

定位置検出板４７はそのために設けたもので、その一部
は非導通部となっている。

斜線を施した非導通部は常にウオームホイール３１の逃
げ部３３と同じ回転位置にあり、図のように停止位置に
来たときは定位置ブラシ４８が非導通部に接触している
。

エンジンの補助操作を行うための電源１０１はそのマイ
ナス極が接地され、プラス極は前記間欠駆動装置の３位
置を選択するための指示スイッチ１０２の共通端子に接
続されている。

指示スイッチ１０２の共通端子は必要に応じてその始動
指示位置１０３、運転指示位置１０４、停止指示位置１
０５の３つの端子中の１つと導通させることが可能であ
る。

これら３つの端子はそれぞれ始動位置ブラシ４３、運転
位置ブラシ４４、停止位置ブラシ４５と接続されている
。

モータ２９を励起回転させる２端子中一方は接地され、
他の一方はコモンブラシ４６に接続されている。

飛電源１０１のプラス極は定位置ブラシ４８に接続され
ている。

図示状態は指示スイッチ１０２は運転位置を示しており
、間欠駆動機構の回転アーム２３および３位置検出板は
運転制御位置にあり、定位置検出板４７は定位置にある
状態である。

このため、電源からの電流は指示スイッチ１０２、運転
指示位置１０４の経路から流れようとするが、３位置検
出板４２の斜線表示した絶縁部によりモータには流れ得
ない。

またもう一つの通路である電源１０１のプラス極から定
位置ブラシ４８による通路も、定位置検出板４７の斜線
表示した絶縁部によりモータへの通路は形成されない。

さて、この状態から指示スイッチ１０２を停止指示位置
１０５と導通させた場合を考える。

電流は電源１０１のプラス極、指示スイッチ１０２、停
止指示位置１０５、停止位置ブラシ４５．３位置検出板
４２の斜線部除く導通部、コモンブラシ４６を介してモ
ータ２９へと流れ（第１の電流通路を形成したものとす
る）駆動を始める。

ウオームホイール３１が回転して駆動ローラ３２がＡ点
に達するまでには定位置検出板４７の絶縁部は定位置ブ
ラシ４８から外れ、この時点で電源１０１のプラス極、
定位置ブラシ４８、定位置検出板４７の導通部、コモン
ブラシ４６を経る電流通路（第２の電流通路とする）を
形成するが、この時点は電流の分担を２分するのみでさ
したる効果はない。

駆動ローラ３２がＡ点を通過した後はゼネバクロスが回
転を開始してＢ点に達した時ゼネバクロスの回転は停止
するがこの少し前に停止位置検出ブラシ４５には３位置
検出板４２の絶縁部が当接するようにされる。

この事により、第１の電流通路はなくなるが第２の電流
通路は形成されたままでモータは駆動を続ける。

ウオームホイール３１上のロックランド３４がゼネバク
ロス３５の凹部と充分係合すると定位置検出板４７の絶
縁部が定位置ブラシ４８と当接するようにされ、第２の
電流通路もなくなりモータ２９は惰性回転の後停止する
。

定位置検出板４７上の絶縁部の大きさは前記惰走によっ
て定位置ブラシ４８から外れないように選定される。

また図示はしないが惰走を少なくするために、モータ２
９の２端子を短絡することが公知である。

指示スイッチ１０２を任意の位置に選定すると、これに
対応したブラシ４３．４４．４５の場所に３位置検出板
の絶縁部が当接し、定位置ブラシ４８に定位置検出板の
絶縁部が当接するまでモータが駆動を続け、回転アーム
２３の停止する位置は、指示スイッチ１０２の選定位置
に対応することが以上の説明から理解されよう。

このように従来の燃料噴射ポンプ制御装置ではゼネバ機
構の駆動ローラ３２が１個であるため、ウオームホイー
ル３１の１回転に対しゼネバクロス３５は％回転するだ
けである。

したがって、操作レバー２１を作動位置ｘ、 ｙ、 ｚ
の位置に移動させるのに時間がかかり、噴射燃料量を変
化させる連応性が低いという欠点をもっていた。

例えば緊急に自動車を停止させたいときにエンジンに供
給している燃料を停止させるに時間を要し、安全性の上
でもこの時間の短縮が要望されていた。

本考案はディーゼルエンジンの運転状態変化の連応性を
高めるに好適な燃料噴射ポンプの制御装置を提供するこ
とを目的とし、その特徴とするところは、燃料噴射ポン
プを始動、運転および停止の３状態のいずれかを選択さ
せるために設けたゼネバ機構のウオームホイールの１回
転に対して複数回ゼネバクロスを回動させ、３状態を選
択するに要する時間を短縮するごとく構成したことにあ
る。

第２図は本考案の一実施例である燃料噴射ポンプ制御装
置の説明図であり、第１図と同一部分には同じ符号を付
しである。

ウオームホイール３１には直径方向に２個の駆動ローラ
３２が設けてあり、ロックランド３４は直径方向２個所
の逃げ部３３を持っている。

また、定位置検出板４７は駆動ローラ３２の方向から９
０’ずらした位置に２個の非導通部を設けである。

モータ２９が回転すると駆動ローラ３２ａがゼネバクロ
ス３５の溝部３６と係合して回転し、ゼネバクロス３５
を％回転させて抜は出る。

更にウオームホイール３１が半回転すると他の駆動ロー
ラ３２ｂが同様にゼネバクロス３５を％回転させる。

このとき定位置検出板４７の２個所に設けた非導通部が
定位置ブラシ４８と接触した状態となり、第２図に示す
ような関係位置で停止する。

これは先に述べた駆動ローラ１ケの場合と配線は同一で
あり、基本的に３位置検出板４２の非導通部が選定され
た位置に対応するブラシ４３．４４．４５に当接し、且
つ定位置ブラシ４８に定位置検出板４７の非導通部が当
接するまで回転を続けることは同じであることから容易
に理解されよう。

したがって、ウオームホイール３１が半回転するごとに
ゼネバクロス３５をＸ回動させるので、従来の場合の％
の時間で操作レバー２１を作動させることが可能となり
、燃料噴射ポンプの燃料供給量を速やかに変化させるこ
とができる。

また、ゼネバ機構の高精度な回転位置決め機能を十分に
活用することができるので、連応性と共に正確に制御位
置を定めることができる。

本実施例の制御装置は、ウオームホイールの駆動ローラ
とロックランドの逃げ部および定位置検出板の非導通部
をそれぞれ２個設けるという比較的簡単な改造によって
、噴射燃料量を変化させる連応性を２倍に向上させるこ
とができるという効果をもっている。

第２図の実施例は上記のように噴射燃料量の連応性に関
係する要部を２個にした場合であるが、これらの要部を
更に増加させて３個又は４個とすれば、連応性は更に３
倍、４倍に向上させることが可能である。

本考案のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ制御装置
は、比較的簡単な改造によって運転性を向上させるとい
う効果をもっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来試みられていた燃料噴射ポンプ制御装置の
説明図、第２図は本考案の一実施例である燃料噴射ポン
プ制御装置の説明図である。 ２・・・・・・ニューマチックカバナ、３・・・・・・
ダイヤフラム、４・・・・・・制御室、１０・・・・・
・コントロールラック、１２・・・・・・ストップカム
、１５・・・・・・制御弁、１７・・・・・・絞り弁、
１８・・・・・・アクセルペダル、２１・・・・・・操
作レバー２３・・・・・・回転アーム、２４・・・・・
・始動制御位置、２５・・・・・・運転制御位置、２６
・・・・・・停止制御位置、２９・・・・・・モータ、
３０・・・・・・ウオーム、３１・・・・・・ウオーム
ホイル、３２・・・・・・駆動ローラ、３３・・・・・
・逃げ部、３４・・・・・・ロックランド、３５・・・
・・・ゼネバクロス、３６・・・・・・溝部、３７・・
・・・・凹部、４２・・・・・・３位置検出板、４３・
・・・・・始動位置ブラシ、４４・・・・・・運転位置
ブラシ、４５・・・・・・停止位置ブラシ、４６・・・
・・・コモンブラシ、４７・・・・・・定位置検出板、
４８・・・・・・定位置ブラシ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプに
   設けられたコントロールラックの位置を制御することに
   よって前記燃料噴射ポンプを始動運転および停止の３状
   態のいずれかに制御する燃料噴射ポンプ制御装置にお・
   いて、等角度間隔に植立した複数個の駆動ローラ３２ａ
   、３２ｂおよび前記各駆動ローラ３２ａ、３２ｂに対向
   する逃げ部３３を有するロックランド３４を備えたウオ
   ームホイール３１と、前記コントロールラックの位置を
   決めるストッパカム２１と連結され前記駆動ローラ３２
   ａ、３２ｂとかみ合う期６を有するゼネバクロス３５と
   、前記ウオームホイール３１と同期して回転され前記ゼ
   ネバクロス３５と前記ウオームホイール３１のかみ合い
   がはずれた状態を検出する前記駆動ローラ３２ａ。 ３２ｂと同数の非導通部を等角度間隔に設けた定位置検
   出板４７と、前記ゼネバクロス３５と同期して回転され
   前記ゼネバクロス３５の位置状態を検出する非導通部を
   有する３位置検出板４２と、前記始動、運転および停止
   の３状態のいずれかを指示する端子が選ばれた時前記定
   位置検出板４７と前記３位置検出板４２の組み合せで前
   記ウオームホイール３１をその選ばれた状態まで回転さ
   せるモータ２９とよりなる燃料噴射ポンプ制御装置。