JPS5823235A - 車両に使用されるディ−ゼル機関の燃料噴射装置 - 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】 この発明は、車両に使用されるディーゼル機関の燃料噴
射装置に関する。

一般に、この種の燃料噴射装置は、燃料噴射ポンプ１．
燃旧噴射開を調節するがバナ、態別噴射時期を調節する
タイマなどより構成され、車両、特に、大型自動車に最
も多く適用される燃料噴射装着は１１列判型月噴射、ｊ
？ンプ、その燃第１噴射ポンプのコントロール・ラック
を駆動し、燃ｐ＋噴射量を調節するメカニカル・がバナ
、ディーゼル機関の出力軸側とその燃料噴射ポンプのカ
ム・シャフト側との間に設けられ、フライ・ウェイトの
遠心力により、機関回転数に応じて自動的に動作され、
かつ、その出力軸側とそのカム・シャフト側との位相を
変えることによって燃旧噴射時期を調節するオートマチ
ック・タイマなどよ多構成されてきている。

さらに、近年、そのような燃料噴射装置におけるタイマ
として、油圧型のものが提案され、その油圧型タイマは
、車両の走行速度、機関回転数、負荷、潤滑油温度など
に応じて適正な燃料噴射時期が得られるようなコンＩ・
ローラによって制御され得るように構成されてきている
。

しかし、この種の油圧型タイマには、通常ディーゼル機
関のエンノン・オイルが使用されているため、そのエン
ノン・オイルの汚れや粘性に応じて動作時間が異々す、
特に、そのエンノン・オイルが低温の場合には、動作時
間が遅くなり、適正な燃料噴射時期を得ることが困難で
あった。

従って、その油圧型タイマをその燃料噴射装膜に適用す
る場合には、その油圧型タイマのための専用のポンプ、
および、オイルを使用することが要求されてきていた。

また、そのような油圧型タイマを備える燃料噴射装置に
おいて、燃料噴射量は、上述したメカニカル参がパナに
よって調節されているため、その燃料噴射量の微調節が
困難であシ、従って、その油圧型タイマによって得られ
る燃料噴射時期とそのメカニカル・がパナによって得ら
れる燃料噴射量との適正な均衡を維持することが困難で
あシ、燃料消費率に悪影響を及ぼす虞れがあった。

勿論、その燃料噴射装置における燃料噴射量は、その油
圧型タイマのように、油圧によって制御し得るように構
成することも可能であるが、そのように構成される場合
には、上述した油圧型タイマの場合と同様に、専用のポ
ンプ、および、オイルを使用することが要求され、従っ
て、その燃料噴射装着全体の構造が複雑になって、大型
化され、しかも、生産コストが高くなる傾向にあった。

この発明の目的は、設定された車両の走行速度機関回転
数、負荷、潤滑油温度などに応じて、適正な態別噴射量
、および燃料噴射時期が得られ、構造が簡単で、小型化
、かつ軽量化することができ、しかも生産コストが低順
な車両に使用されるディーゼル機関の燃料噴射装置の提
供にある。

そのために、この発明の車両に使用されるディーゼル機
関の燃料噴射装置は、判型燃料噴射ポンプと、その燃料
噴射ポンプのコントロール・ラックを駆動させるように
、その燃料噴射ポンプ側に組み付けられた油圧型アクチ
ュエータと、ディーゼル機関の出力軸側とその態別噴射
ポンプのカム・シャフト側との間に設けられる油圧型タ
イマと、そのディーゼル機関によって駆動され、その油
圧型アクチュエータおよび油圧型タイマの油圧供給源と
してのオイル・ポンプと、そのオイル・ポンプとその油
圧型アクチュエータとを接続する油圧配管に設けられる
アクチュエータ用電磁弁と、そのオイル・ポンプとその
油圧型タイマとを接続する油圧配管に設けられるタイマ
用電磁弁と、設定された車両の走行速度、そのディーゼ
ル機関の回転数、負荷、潤滑油温度などを予め記憶され
た最適燃料噴射時期および噴射量に対比し、演算して、
（５） そのアクチュエータ用電磁弁、および、タイマ用電磁弁
のそれぞれの開閉を制御するコントローラとを含んでい
る。

以下、この発明に係る車両に使用されるディーゼル機関
の燃料噴射装置の望まし−具体例について、図面を参照
して説明する。

第１ないし３図は、大型トラックに適用されたこの発明
の車両に使用されるディーゼル機関の燃料噴射装置の具
体例１０を概説的に示して−る。

その車両に使用されるディーゼル機関の燃料噴射装置１
０は、判型燃料噴、射ポンプ１１と、その燃料噴射ポン
プ１１のコントロール・ラック１２を駆動させるように
、その燃料噴射ポンプ１１の一方側だ組み付けられた油
圧型アクチュエータ１３と、ディーゼル機関（図示せず
）の出力軸側とその燃料噴射ポンプ１１のカム・シャフ
ト（図示せず）との間に設けられるようにして、その燃
料噴射ポンプ１１の一方側に組み付けられた油圧型タイ
マ１４と、そのディーゼル機関によって駆動されその油
圧型アクチュエータ１３および油圧ＣＧ　） 型タイマ１４の共通の油圧供給源としてのオイル・ポン
プ１５と、そのオイル・ポンプ１５とその油圧型アクチ
ュエータ１３とを接続する油圧配管１６．１７に設けら
れるアクチュエータ用電磁弁１８と、そのオイル・？ン
プ１５とその油田型タイマ１４とを接続する油圧配管１
１．２０に設けられるタイマ用電磁弁２１と、設定され
たその大型トラックの走行速度、そのディーゼル機関の
回転数、負荷、潤滑油温度などを予め記憶された最適燃
料噴射時期および噴射量に対比し、演算して、そのアク
チュエータ用市、磁弁１８、および、タイマ用電磁弁２
１のそれぞれの開閉を制御するコントローラ２２とよシ
構成されている。

その判型燃オ」噴射ポンプ１１は、ポンプ・ケーシング
、そのポンプ・ケーシング内に外型に組み込まれた複数
のフ０ランツヤ（図示せず）、そのプランツヤを回転さ
せるだめのコントロール・ラック１２、ディーゼル機関
のタイミング・ギア列を介して、そのディーゼル機関の
半分の回転速度で回転されるカム・ソヤフト（図示せず
）などより（７） なり、そのコントロール・ラック１２を駆動させること
によって、そのプランツヤを回転させ、燃料噴射量を調
節し得るように構成されている。

その噴射ポンプ１１は、既存の判型燃料噴射ポンプと同
様に構成されるため、その構成の詳細な説明は省略する
。

その燃料噴射ポンプ１１の一方側には、そのコントロー
ル・ラック１２を駆動させるための油圧型アクチュエー
タ１３が組み付けられている。

す々わち、その油圧型アクチュエータ１３は、シリンダ
と、そのシリンダ内に往復摺動可能に組み込まれたピス
トン２３と、一端がそのピストン２３１Ｃ固定され、他
端側か、そのシリンダの外側に突出された操作ロッド２
４とよシ構成されるもので、その操作ロッド２４の他端
が、そのコントａ−ル・ラック１２の一端に連結される
ようにして、その燃料噴射ポンプ１１のポンプ・ケーシ
ングにおける一方側に取り付けられて−る。

寸た、その燃料噴射ポンプ１１のポンプ・ケーシングに
おける一方側で、その油圧型アクチュエ（８） −タ１３よりも下方の位置に（ｄ１油圧型タイマ１４が
組み付けられている。

その油圧型タイマ１４は、ケーシングと、そのケーシン
グ内で、はぼ同一軸心上に配置される入力軸２５および
出力軸（図示せず）と、その入力軸２５の一端とその出
力軸の一端とをそのケーシング内でスプライン結合する
ように、そのケーシング内に往復摺動可能に配置された
スライダ（図示せず）と、そのケーシング内でそのスラ
イダの両側にそれぞれ形成された進角および遅角チャン
バ（図示せず）などよシ構成され、その進角および遅角
チャンバ内に供給される圧油に応じて、その入力軸２５
とその出力軸との位相を変え得るように構成されている
。

勿論、そのスライダは、外周にヘリカル・スプライン溝
が切られ、かつ、内周にストレート・スプライン溝が切
られてリング状に形成されたもので、その入力軸２５の
一端内側に嵌め込まれてヘリカル・スプライン結合され
、さらに、そのスライダの内側には、その出力軸の一端
が嵌め込腫れ、（９） ストレート そのように構成された油圧型タイマ１４は、その入力軸
２５の他端がディーゼル機関の出力軸側に、また出力軸
の他端が、その燃料噴射ポンプ１１のカムシャフト側に
それぞれ連結されるようにして、その燃料噴射ポンプ１
１のポンプ・ケーシングにおける一方かつ下方側て取り
付けられている。

従って、その油圧型タイマ１４の進角および遅角チャン
バに圧油が供給され、そのスライダが摺動されるならば
、その入力軸２５とその出力軸、すなわち、そのディー
ゼル機関の出力軸側とその燃ｔ１噴射ポンプ１１のカム
・シャフト側との位相が変わり、燃料噴射時期が調節さ
れる。

さらに、その燃料噴射ポンプ１１のポンプ・ケーシング
における一方側で、その油圧型タイマ１４よりも下方の
位置には、その油圧型アクチュエータ１３および油圧型
タイマ１４の共通の油圧供給源としてのオイル・ポンプ
１５が取シ付けられている。

（１０） そのオイル・ポンプ】５は、そのディーゼル機関によっ
て駆動され得るように、その油田型タイマ１４の出力軸
にギア結合されている。

勿論、そのオイル・ポンプ１５は、その油圧型アクチュ
エータ１３のシリンダ内でピストン２３の両側に圧油を
供給するための一対のポートと、その油圧型タイマ１４
の進角および遅角チャンバに圧油を供給するための一対
のポーｌ−をそれぞれ備えるもので、そのオイル・ｙｌ
？ンプ１５の基本的構成は、既存のオイル・ポンプと同
様であるため構成の説明は省略する。

ソノオイル・ポンプ１５における一方側の一対のポート
は、油圧配管１６，１７を介して、その油圧型アクチュ
エータ１：３のシリンダにそれぞれ接続され、また、他
方側の一対のポートは、油圧配管１９．２０を介して、
その油圧型タイマ１４の進角および遅角チャンバにそれ
ぞれ接続されている。

寸だ、そのオイル・ポンプ１５とその油圧型アクチュエ
〜り１３とを接続する油圧配管１６゜Ｉ７に（は、アク
チュエータ用電磁弁１８が、そのオイル・ポンプ１５と
その油圧型タイマ１４とを接続する油圧配管１．９　、
２０には、タイマ用電磁弁２１が、それぞれ設けられて
いる。

そのアクチュエータ用電磁弁１８お」：びタイマ用電磁
弁２１は、バルブ・ケーシングと、そのバルブ・ケーシ
ング内に往復摺動可能に配首、されたスプール・バルブ
（図示せス）ト、そのスプール・バルブを駆動し得るよ
うに、そのバルブ・ケーシングの両側にそれぞれ組み伺
けられたソレノイド・コイル（図示ぜず）などよりなシ
、そのスプール・バルブの１駆動に応じて、そのオイル
・ポンプ１５からその油圧型アクチュエータ１３および
油圧型クイ７１４−１の圧油の供給、および、その油圧
型アクチュエータ１３および油圧型タイマ１４からその
オイル・ポンプ１５の吸込み側への戻シを許容し得る」
：うに構成されている。

そのように構成されたアクチュエータ用電磁弁１８、お
よび、タイマ用電磁弁２１の開閉は、コンｌ−ローラ２
２によって制御される。

−ｔのコントローラ２２は、主として、入力ｊ、−，１
：び出力装置、記憶装置、演算装着、および、制御装置
からなシ、その記憶装置には、最適燃料噴射時期、およ
び、噴射量が予め記憶され、その大型トラックの設定さ
れた走行速度、そのディーゼル機関の回転数、負荷、潤
滑油温度などを、その最適燃料噴射時期、および、噴射
量に対比し、演算して、制御信号をそのアクチュエータ
用電磁弁１８、および、タイマ用電磁弁２１に送り、そ
れらアクチュエータ用およびタイマ用電磁弁１８および
２１をそれぞれ開閉制御するように構成されている。

すなワチ、そのコントローラ２２は、速度センサ（図示
せず）、機関回転数センサ（図示せず）、負荷センサ（
図示せず）、潤滑油温度センサ（図示せず）アクセル・
Ｋダルの踏み込みを検知するアクセル・センサ（図示せ
ず）などと組み合わせて適用されるもので、そのコント
ローラ２２の入力および出力装置は、それらのセンサに
よって検知された走行速度、機関回転数、負荷、潤滑油
温（１３） 度などを入力し、出力すなわち、制御信号をそのアクチ
ュエータ用電磁弁１８、および、タイマ用電磁弁２１の
それぞれのソレノイド・コイルに送っている。

従って、その入力装置は、それらのセンサにそれぞれ接
続され、また、出力装置は、そのアクチュエータ用電磁
弁Ｊ８、および、タイマ用電磁弁２１のそれぞれのソレ
ノイド・コイルに接続されている。

１だ、演算装着は、制御装置の制御下において、記憶装
置に記憶されたディーゼル機関の最適データに基づいて
、入力、すなわち、走行速度、機関回転数、負荷、潤滑
油温度々とに応じて、燃料噴射量および燃料噴射時期を
演算し、それらの情報を記憶装置を経て出力装置に送る
。そのように演算装置が入力情報を処理する際は勿論の
こと、その制御装置は、常に、入力および出力装置、お
よび、記憶装置をその演算装置と共に制御し、入力清報
に対しての演算を可能にしている。

そのようなコントローラ２２において、走行速（１４） 度の設定および、解除は、運転者によって任意になされ
、また、そのコントローラは、設定された速度による走
行中に、制動され、速度が低下しても、制動状態が解除
されれば、再び元の設定速度に自動的に戻る復帰機能を
備えるとと勿論である。

この発明に係る車両に使用されるディーゼル機関の燃別
噴射装首１０は、上述のように構成されるが、さらに、
その燃別噴射装＠１０は、上述したコントローラ２２、
油圧型アクチ、：Ｌ　ｘ　−１１３および油圧型タイマ
１４の圧油供給系統々とが故障した場合に、燃量の噴射
を停止するだめの安全装置２６を備えている（第３図参
照）。

すなわち、その安全装置２６は、その燃料噴射ポンプ１
１のコントロール・ラック１２を手動によって駆動させ
、？ＩＩるように構成されたもので、その燃ｆＡ噴射ポ
ンプ１１の一ンプ・ケーシングにおける他方側に回転可
能に取り付けられ、下端がそのコントロール・ランク１
２［Ｌ’ン連結されたレバー２７と、一端がそのレバー
２７の上端にビン連結され、他端が、その大型トラック
のキャブ内に位置されるコントロール・ケーブル２８に
よシ構成されている。

従って、そのキャブ内での操作によシ、そのコントロー
ル・ケーブル２８を介してそのレバー２７が回転され、
そのコントロール・ラック１２の他端がそのポンプ・ケ
ーシングから外側に引き出されるならば、燃料の噴射が
停止される。

勿論、その安全装置２６は、カバー２９によって被われ
ることが望ましい。

次に、この発明に係る車両に使用されるディーゼル機関
の燃料噴射装置１０が適用された大型トラックの走行に
ついて述べるに、先ず、ディーゼル機関が始動され、ア
イドリング運転が々されている場合において、機関回転
数センサ、負荷センサ、潤滑油温度センサなどからの入
力信号が、コントローラ２２の入力装置に送られる。

また、演算装置は、制御装置の制御下において、記憶装
置に記憶されたそのディーゼル機関のアイドリング運転
の最適データに基づき、そのアイドリング運転に適した
燃料噴射量、および、燃料噴射時期を演算し、それらの
情報を記憶装置を経て、出力装管に送る。

その出力装作からの出力信号すなわち、制御信号（／′
Ｃよってアクチュエータ用電磁弁１８、および、タイマ
用電磁弁２１の開閉がそれぞれ制御され、オイル・ポン
プ１５からの圧油が、油圧型アクチュエータ１３、およ
び、油圧型タイマ１４のそれぞれに適正に供給されるこ
とから、その油圧型アクチュエータ１３、および、油圧
型タイマ１４の駆動により、アイドリング運転に最も適
した燃料噴射量および燃料噴射時期が得られる。

また、その大型トラックの走行中においては、速度セン
サ、機関回転数センサ、負荷センサ、潤滑油温度センサ
、アクセル・センサなどからの入力信号が、上述したア
イドリング運転の場合とほぼ同様に、そのコントローラ
２２の入力装置に送られ、演算装置は、制御装置の制御
下において、記憶装置に記憶された各種の走行パターン
の最適データに基づき、その大型トラックの走行条件に
滑も適した燃料噴射量、および、態別噴射時期を（１７
） 演算し、それらの情報を記憶装置を経て、出力装着に送
る。

従って、上述したアイドリング運転の場合とほぼ同様に
、そのアクチュエータ用電磁弁１８、および、タイマ用
電磁弁２１の開閉が、その出力装着からの出力信号によ
って制御され、そのオイル・ポンプ１５からの圧油がそ
の油圧型アクチュエータ１３、および、油圧型タイマ１
４のそれぞれに適正に供給されるととから、その油圧型
アクチュエータ１３、および油圧型タイマ１４の１駆動
により、その大型トラックの走行条件、例えば、低速走
行、高速走行など様々な走行・ぐターンに最も適した燃
料噴射量、および、燃料噴射時期が得られる。

勿論、そのような大型トラックの走行中において、運転
者によシ、所定の走行速度が設定されるならげ、その大
型トラックの走行は、その設定された所定の速度をもっ
て走行し続け、特に、高速道路を長時間走行する場合の
運転者の疲労が軽減される。

（１８） 如上の構成に々るとの発明によれば、設定された車両の
走行速度、機関回転数、負荷、潤滑油温度力とに応じて
、適正な燃料噴射量、および燃料噴射時期が得られ、構
造が簡単で、小型化、かつ、軽量化することができ、し
かも、少産コストが低順な車両に使用されるディーゼル
機関の燃料噴射装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は大型トラックに適用されたこの発明に係る車両
に使用されるディーゼル機関の燃料噴射装置の具体例を
概説的に示す側面図、第２図はこの発明に係る車両に使
用されるディーゼル機関の燃料噴射製胴の具体例を示す
概説図、第３図はこの発明に係る車両に使用されるディ
ーゼル機関の燃料噴射装歇に取シ付けられた安全装置を
概説的に示す側面図である。 １０・・・車両に使用されるディ、−ゼル機関の燃＄＝
１噴射装作、１１・・・外型燃料噴射ポンプ、１２・・
・コントロール・ラック、１３・・・油圧型アクチュエ
ータ、１／Ｉ・・・油圧ジタイマ、１５・・・オイル・
ポンプ、１６．１７・・・油圧配管、１８・・・アクチ
ュエータ用電磁弁、１９．２０・・・油圧配管、２１・
・・タイマ用Ｎ磁弁、２２・・・コントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 判型燃料噴射ポンプと、 その燃料ｌ′ｌα射ボンデのコントロール・ランクｆ駆
   動させるように、その燃ｆ’ｌ噴射ポンプ側（Ｃ組み付
   けられた油圧型アクチュエータと、 ディーゼル機関の出力軸側とその燃料噴射ポンプのカム
   ・シャフト側との間に設けられる油圧型タイマと、 そのディーゼル機関によって駆動され、その油圧型アク
   チュエータおよび油圧型タイマの油圧供給源としてのオ
   イル・ポンプと、 そのオイル・ポンプとその油圧型アクチュエータとを接
   続する油圧配管に設けられるアクチュエータ用電磁弁と
   、 そのオイル・ポンプとその油圧型タイマとを接続する油
   圧配管に設けられるタイマ用電磁弁と、設定された車両
   の走行速度、そのディーゼル機関の回転数、負荷、潤滑
   油温度などを予め記憶された最適燃料噴射時期および噴
   射量に対比し、演算して、そのアクチュエータ用電磁弁
   、および、タイマ用電磁弁のそれぞれの開閉を制御する
   コントローラ と金含む車両に使用されるディーゼル機関の燃料噴射装
   置。