(57)【要約】  【課題】  エンジンをスムーズに始動させることができる、電子ガバナ付きディーゼルエンジンを提供する。  【解決手段】  燃料噴射ポンプ１と電動アクチュエータ２と制御装置３とを備え、制御装置３で電動アクチュエータ２の駆動が制御され、電動アクチュエータ２の駆動で燃料噴射ポンプ１の燃料調量ラック４が摺動されることにより、燃料調量ラック４の調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、駆動開始操作装置５に制御手段３を介して電動アクチュエータ２が連携され、駆動開始操作装置５が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置３により電動アクチュエータ２が往復駆動制御され、電動アクチュエータ２の往復駆動制御により燃料調量ラック４が燃料無噴射位置から最大燃料噴射位置までの全ストロークを往復摺動されるように構成されている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射ポンプ(１)と電動アクチュエータ(２)と制御装置(３)とを備え、制御装置(３)により電動アクチュエータ(２)の駆動が制御され、電動アクチュエータ(２)の駆動により燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)が摺動されることにより、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
駆動開始操作装置(５)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から最大燃料噴射位置までの全ストロークを往復摺動されるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【請求項２】
燃料噴射ポンプ(１)と電動アクチュエータ(２)と制御装置(３)とを備え、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)の駆動が制御され、電動アクチュエータ(２)の駆動で燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)が摺動されることにより、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
駆動開始操作装置(５)とエンジン温度検出装置(６)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)により電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動され、
エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が低いほど、電動アクチュエータ(２)の往復駆動周期(Ｔ)が長くなるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【請求項３】
燃料噴射ポンプ(１)と電動アクチュエータ(２)と制御装置(３)とを備え、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)の駆動が制御され、電動アクチュエータ(２)の駆動で燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)が摺動されることにより、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
駆動開始操作装置(５)とエンジン温度検出装置(６)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動され、
エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が高いほど、燃料調量ラック(４)を往復摺動させる電動アクチュエータ(２)のストローク(Ｓ)が短くなるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載した電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が所定温度以下の場合には、燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から始動増量位置までの全ストロークを往復動されるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載した電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
駆動開始操作装置(５)はキースイッチ(７)であり、グロープラグ通電位置(８)でのキーの投入保持操作中、電動アクチュエータ(２)が往復駆動されるようにした、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ガバナ付きディーゼルエンジンに関し、詳しくは、エンジンをスムーズに始動させることができる、電子ガバナ付きディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射ポンプと電動アクチュエータと制御装置とを備え、制御装置で電動アクチュエータの駆動が制御され、電動アクチュエータの駆動で燃料噴射ポンプの燃料調量ラックが摺動されることにより、燃料調量ラックの調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジンがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の電子ガバナによれば、燃料噴射ポンプの燃料調量ラックの調量位置を電子制御によりきめ細かく調節することができる利点がある。
しかし、この従来技術では、エンジン始動時の燃料調量ラックの摺動抵抗を低減する手段がないため、問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２１６４０４号公報(図１，図２参照)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
《問題》  エンジンをスムーズに始動させることができない場合がある。
エンジン始動時の燃料調量ラックの摺動抵抗を低減する手段がないため、低温で高粘度になるエンジンオイルの付着等により、燃料調量ラックの摺動抵抗が大きくなると、エンジン始動時に燃料調量ラックが適正位置に調節されず、エンジンをスムーズに始動させることができない場合がある。
【０００５】
本発明の課題は、エンジンをスムーズに始動させることができる、電子ガバナ付きディーゼルエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
(請求項１〜請求項３に共通する発明特定事項)
図１に例示するように、燃料噴射ポンプ(１)と電動アクチュエータ(２)と制御装置(３)とを備え、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)の駆動が制御され、電動アクチュエータ(２)の駆動で燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)が摺動されることにより、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される、電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【０００７】
(請求項１に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、駆動開始操作装置(５)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
図２(Ａ)(Ｂ)または図３(Ａ)に例示するように、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から最大燃料噴射位置までの全ストロークを往復摺動されるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【０００８】
(請求項２に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、駆動開始操作装置(５)とエンジン温度検出装置(６)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動され、
図２(Ａ)(Ｂ) に例示するように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が低いほど、電動アクチュエータ(２)の往復駆動周期(Ｔ)が長くなるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【０００９】
(請求項３に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、駆動開始操作装置(５)とエンジン温度検出装置(６)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)により電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、
電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動され、
図３(Ａ)(Ｂ) に例示するように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が高いほど、燃料調量ラック(４)を往復摺動させる電動アクチュエータ(２)のストローク(Ｓ)が短くなるように構成されている、ことを特徴とする電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【発明の効果】
【００１０】
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  エンジンをスムーズに始動させることができる。
図１に例示するように、エンジン始動前に、制御装置(３)により電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御により燃料調量ラック(４)が往復摺動されるので、低温で高粘度になるエンジンオイルの付着等で、燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が大きくなっていても、エンジン始動前にその摺動抵抗が低減され、エンジン始動時に燃料調量ラック(４)が適正な燃料調量位置に調節され、エンジンをスムーズに始動させることができる。
【００１１】
《効果》  エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
図２(Ａ)(Ｂ)または図３(Ａ)に例示するように、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から最大燃料噴射位置までの全ストロークを往復摺動されるので、燃料調量ラック(４)の全ストロークでの摺動抵抗が低減され、エンジン始動時に燃料調量ラック(４)が適正な燃料調量位置に調節され、エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
【００１２】
(請求項２に係る発明)
《効果》  エンジンをスムーズに始動させることができる。
図１に例示するように、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動されるので、低温で高粘度になるエンジンオイルの付着等で、燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が大きくなっていても、エンジン始動前にその摺動抵抗が低減され、エンジン始動時に燃料調量ラック(４)が適正な燃料調量位置に調節され、エンジンをスムーズに始動させることができる。
【００１３】
《効果》  エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
図２(Ａ)(Ｂ) に例示するように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が低いほど、電動アクチュエータ(２)の往復駆動周期(Ｔ)が長くなるので、エンジンオイルの粘性で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が大きくなる低温始動時には、電動アクチュエータ(２)がゆっくり往復駆動され、電動アクチュエータ(２)の往復駆動に燃料調量ラック(４)の往復摺動が遅れることなく追従し、燃料調量ラック(４)の往復摺動がストローク不足となる不具合が防止され、エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
【００１４】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》  エンジンをスムーズに始動させることができる。
図１に例示するように、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御され、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が往復摺動されるので、低温で高粘度になるエンジンオイルの付着等で、燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が大きくなっていても、エンジン始動前にその摺動抵抗が低減され、エンジン始動時に燃料調量ラック(４)が適正な燃料調量位置に調節され、エンジンをスムーズに始動させることができる。
【００１５】
《効果》  エンジン温度が高めの場合には、エンジン始動時の電動アクチュエータの消費電力を節約することができる。
図３(Ａ)(Ｂ) に例示するように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が高いほど、燃料調量ラック(４)を往復摺動させる電動アクチュエータ(２)のストローク(Ｓ)が短くなるので、エンジン温度が高めの場合には、エンジン始動時の電動アクチュエータ(２)の消費電力を節約することができる。
【００１６】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジン温度が低い場合に、エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
図２(Ａ)または図３(Ａ)に例示するように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が所定温度以下の場合には、燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から始動増量位置までの全ストロークを往復動されるので、燃料調量ラック(４)の全ストロークでの摺動抵抗が低減され、エンジン温度が低い場合に、エンジンをスムーズに始動させる機能が高い。
【００１７】
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジンの始動準備期間を短くすることができる。
図１に例示するように、駆動開始操作装置(５)はキースイッチ(７)であり、グロープラグ通電位置(８)でのキーの投入保持操作中、電動アクチュエータ(２)が往復駆動されるようにしたので、グロープラグ(９)の発熱と電動アクチュエータ(２)の往復駆動が並行して実施され、エンジンの始動準備期間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子ガバナ付きディーゼルエンジンを説明する図で、図１(Ａ)は電子ガバナと始動装置の回路図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る電子ガバナ付きディーゼルエンジンによるエンジン始動前の電動アクチュエータに通電される電流値のタイムチャートで、図２(Ａ)はエンジン温度が所定温度以下の場合、図２(Ｂ)はエンジン温度が所定温度を超える場合を示している。
【図３】本発明の第２実施形態に係るエンジンの電子ガバナによるエンジン始動前の電動アクチュエータに通電される電流値のタイムチャートで、図３(Ａ)はエンジン温度が所定温度以下の場合、図３(Ｂ)はエンジン温度が所定温度を超える場合を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１〜図２は本発明の第１実施形態に係る電子ガバナ付きディーゼルエンジンを説明する図であり、図３は第２実施形態に係る電子ガバナ付きディーゼルエンジンを説明する図である。
【００２０】
まず、第１実施形態について説明する。
電子ガバナの構成は、次の通りである。
図１に示すように、燃料噴射ポンプ(１)と電動アクチュエータ(２)と制御装置(３)とを備え、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)の駆動が制御され、電動アクチュエータ(２)の駆動で燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)が摺動されることにより、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される。
【００２１】
図１に示すように、燃料噴射ポンプ(１)は列形の燃料噴射ポンプである。電動アクチュエータ(２)はリニアソレノイドである。制御装置(３)はエンジンＥＣＵである。エンジンＥＣＵはエンジン電子制御ユニットの略称である。燃料噴射ポンプ(１)の燃料調量ラック(４)は付勢スプリング(１０)で燃料増量側に付勢され、燃料増量側に配置された電動アクチュエータ(２)の出力軸(１１)に受け止められている。電動アクチュエータ(２)の出力軸(１１)はリターンスプリング(１２)で燃料減量側に付勢され、電磁コイル(１３)で本体(１４)への引き込み方向の吸引力(１３ａ)が付与され、燃料調量ラック(４)は、付勢スプリング(１０)の付勢力(１０ａ)と電磁コイルの吸引力(１３ａ)とリターンスプリング(１２)の付勢力(１２ａ)の不釣合い力で往復駆動される。
【００２２】
図１に示すように、電動アクチュエータ(２)は、制御装置(３)を介して目標回転数設定装置(１５)と実回転数検出装置(１６)とに連携され、キースイッチ(７)を介してバッテリ(１７)に連携されている。目標回転数設定装置(１５)は調速操作レバー(１８)の速度設定位置を電圧に変換して出力するポテンショメータである。実回転数検出装置(１６)はクランク軸(１９)に取り付けられたロータ(２０)の周縁部の歯を検出するピックアップコイルである。
キースイッチ(７)のＯＮ位置(２１)へのキー投入中、バッテリ(１７)から制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)に通電がなされ、目標回転数設定装置(１５)で設定された目標回転数と、実回転数検出装置(１６)で検出された実回転数との回転数偏差が小さくなるように、制御手段(３)が電動アクチュエータ(２)を制御して、燃料調量ラック(４)の調量位置を調節する。
キースイッチ(７)のＯＦＦ位置(２２)へのキー投入時には、バッテリ(１７)から電動アクチュエータ(２)への通電が解除され、燃料調量ラック(４)はリターンスプリング(１２)の付勢力(１２ａ)で燃料無噴射位置に移動し、エンジンが停止する。
【００２３】
図１に示すように、キースイッチ(７)のスタータ駆動位置(２３)へのキー投入時、バッテリ(１７)からスタータモータ(２４)に通電がなされ、スタータモータ(２４)が駆動され、クランキングによりエンジンが始動される。
キースイッチ(７)のグロープラグ通電位置(８)でのキー投入保持操作中には、バッテリ(１７)からグロープラグ(９)に通電がなされ、エンジン始動前に燃焼室(２７)を予熱することができる。キースイッチ(７)のグロープラグ通電位置(８)でのキー投入時にはランプタイマ(２５)で所定時間だけグロー指示ランプ(２６)が点灯し、グロー指示ランプ(２６)の点灯時間をキー投入保持操作時間の目安とすることができる。
【００２４】
図１に示すように、駆動開始操作装置(５)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、駆動開始操作装置(５)が駆動開始操作されたことに基づいて、エンジン始動前に、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が往復駆動制御される。
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、電動アクチュエータ(２)の往復駆動制御で燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から最大燃料噴射位置までの全ストロークを往復摺動されるように構成されている。
【００２５】
図１に示すように、エンジン温度検出装置(６)に制御手段(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携されている。
図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が低いほど、電動アクチュエータ(２)の往復駆動周期(Ｔ)が長くなるように構成されている。
図２(Ａ)に示すエンジン温度が所定温度以下の場合の周期(Ｔ１)は、所定温度を超える場合の周期(Ｔ２)よりも長い。
エンジン温度検出装置(６)はエンジン冷却水(２７)の水温を検出する水温センサである。エンジン温度は、エンジンオイルのオイル温度を検出するオイル温度センサや、エンジン機壁の温度を検出するエンジン機壁温度検出センサや、エンジン冷却排風の温度を検出するエンジン冷却排風温度検出センサで検出してもよい。
【００２６】
図２(Ａ)に示すように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が所定温度以下の場合には、燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から始動増量位置までの全ストロークを往復動されるように構成されている。
この第１実施形態では、図２(Ｂ)に示すように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が所定温度を超えている場合も、燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置から始動増量位置までの全ストロークを往復動されるように構成されている。
図２(Ａ)(Ｂ)の縦軸は電動アクチュエータ(２)に通電される電流値であり、電流値が最大値となる場合には、電磁コイル(１３)の吸引力(１３ａ)が最大になり、出力軸(１１)が本体(１４)側に大きく引き込まれ、燃料調量ラック(４)は燃料最大噴射位置に位置する。電流値が０の場合には、電磁コイル(１３)の吸引力(１３ａ)が発生せず、リターンスプリング(１２)の付勢力(１２ａ)で出力軸(１１)が本体(１４)から大きく突出され、燃料調量ラック(４)が燃料無噴射位置に位置する。
【００２７】
図１に示すように、駆動開始操作装置(５)はキースイッチ(７)であり、グロープラグ通電位置(８)でのキーの投入保持操作中、電動アクチュエータ(２)が往復駆動されるようにしている。
【００２８】
図３(Ａ)(Ｂ) に示す第２実施形態では、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度が高いほど、燃料調量ラック(４)を往復摺動させる電動アクチュエータ(２)のストローク(Ｓ)が短くなるように構成されている。
図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、エンジン温度が所定温度以下の場合のストローク(Ｓ１)よりも、所定温度を超える場合のストローク(Ｓ２)は短い。
図３(Ａ)(Ｂ)に示すように、エンジン温度検出装置(６)で検出されたエンジン温度の高低に拘わらず、電動アクチュエータ(２)の往復駆動周期(Ｔ)は同じになるように構成されている。
図３(Ａ)に示すエンジン温度が所定温度以下の場合の周期(Ｔ１)と、所定温度を超える場合の周期(Ｔ２)とは同じである。
他の構成と機能は、第１実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００２９】
(１) 燃料噴射ポンプ
(２) 電動アクチュエータ
(３) 制御装置
(４) 燃料調量ラック
(５) 駆動開始操作装置
(６) エンジン温度検出装置
(７) キースイッチ
(８) グロープラグ通電位置
(Ｔ) 往復駆動周期
(Ｓ) ストローク
【図１】
2014055541.tif 000003
【図２】
2014055541.tif 000004
【図３】
2014055541.tif 000005