(57)【要約】  【課題】  エンジン始動直後のエンジン回転を安定化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】  電動アクチュエータ２の出力部１１の往復作動に追従して燃料調量ラック４が摺動され、この燃料調量ラック４の摺動のストロークが制御装置３のストローク計測部３ａで計測され、このストローク計測部３ａで計測されたストロークの長さに基づいて、エンジン始動直後の電動アクチュエータ２に対する制御ゲインが制御装置３の制御ゲイン調節部３ｂで調節されるように構成され、燃料調量ラック４の追従遅れで燃料調量ラック４の摺動のストロークが所定ストロークより短くなる場合には、所定ストロークまで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後の電動アクチュエータ２に対する制御装置３の制御ゲインが小さくなるように調節される。【選択図】    図１
2014062529.tif 000002
【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)で電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の作動が制御され、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の作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)の調量位置が制御されるように構成された、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)より短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節される、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】
請求項１に記載され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)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが、小さくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも大きくなるように、制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節される、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】
請求項１または請求項２に記載された電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
上記ストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後のアイドリング回転数が制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節される、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３に記載され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)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後のアイドリング回転数が、大きくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも小さくなるように、制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節される、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のいずれかに記載された電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
スタータモータ(２４)に制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、
上記ストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動時にスタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(１９ａ)から離脱する離脱回転数が制御装置(３)の離脱回転数調節部(３ｄ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節される、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６】
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)の出力部(１１)の作動が制御され、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)の調量位置が制御されるように構成された、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
電動アクチュエータ(２)の出力部(２)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後のアイドリング回転数が制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節される、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７】
請求項６に記載され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)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後のアイドリング回転数が、大きくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも小さくなるように、制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節される、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８】
請求項６または請求項７に記載された電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
スタータモータ(２４)に制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、
上記ストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動時にスタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(１９ａ)から離脱する離脱回転数が制御装置(３)の離脱回転数調節部(３ｄ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節される、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９】
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)の出力部(１１)の作動が制御され、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の作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)の調量位置が制御されるように構成された、電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とスタータモータ(２４)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動時にスタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(２４ａ)から離脱する離脱回転数が制御装置(３)の離脱回転数調節部(３ｄ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節される、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１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載された電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前に電気部品(２８)に通電を行う、ＯＮ位置(２１)へのキー切り替え操作である、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１１】
請求項１から請求項９のいずれかに記載された電子ガバナ付きディーゼルエンジンにおいて、
調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前にグロープラグ(９)に通電を行う、グロープラグ通電位置(８)へのキー切り替え操作である、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、エンジン始動やエンジン始動直後のエンジン回転を安定化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出力部の作動が制御され、電動アクチュエータの出力部の作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制御されるように構成されている、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制御することができる利点がある。
しかし、この従来技術では、エンジン始動直後の電動アクチュエータの出力部の作動に対する制御装置の制御ゲイン、エンジン始動直後のアイドリング回転数、エンジン始動時のスタータモータのピニオンギヤのリングギヤからの離脱回転数は、燃料調量ラックの摺動抵抗の変化に対応して調節されるものではないため、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》  エンジン始動やエンジン始動直後のエンジン回転が不安定になる場合がある。
エンジン始動直後の電動アクチュエータの出力部の作動に対する制御装置の制御ゲイン、エンジン始動直後のアイドリング回転数、エンジン始動時のスタータモータのピニオンギヤのリングギヤからの離脱回転数は、燃料調量ラックの摺動抵抗の変化に対応して調節されるものではないため、温度低下によるエンジンオイルの粘度増大で燃料調量ラックの摺動抵抗が増加すると、エンジン始動直後の電動アクチュエータの出力部の作動に対する制御装置の制御ゲインは過大、エンジン始動直後のアイドリング回転数は過小、エンジン始動時のピニオンギヤの離脱回転数は過小となり、エンジン始動やエンジン始動直後のエンジン回転が不安定になる場合がある。
【０００５】
本発明の課題は、エンジン始動やエンジン始動直後のエンジン回転を安定化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１，６，９に係る発明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)の出力部(１１)の作動が制御され、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の作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)の調量位置が制御されるように構成された、電子ガバナ付きディーゼルエンジン。
【０００７】
(請求項１に係る発明に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)より短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節される、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６に係る発明に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、電動アクチュエータ(２)の出力部(２)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後のアイドリング回転数が制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節される、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９に係る発明に固有の発明特定事項)
図１に例示するように、調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とスタータモータ(２４)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動され、
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動時にスタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(２４ａ)から離脱する離脱回転数が制御装置(３)の離脱回転数調節部(３ｄ)で調節されるように構成され、
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節される、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１》 エンジン始動直後のエンジン回転を安定化させることができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)より短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加し、電動アクチュエータ(２)の応答性が低下している場合には、電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインを小さくして、エンジン始動直後のエンジン回転を安定化させることができる。
【００１１】
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果２》  エンジン温度上昇後のエンジン回転を安定化させることができる。
図１に例示するように、エンジン温度検出装置(６)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後の電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)に対する制御ゲインが、小さくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも大きくなるように、制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節されるので、温度上昇によるエンジンオイルの粘度減少で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が減少し、電動アクチュエータ(２)の応答性が回復している場合には、電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインを大きくして、エンジン温度上昇後のエンジン回転を安定化させることができる。
【００１２】
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果３》 エンジン始動直後のアイドリング回転を安定化させることができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加している場合には、アイドリング回転数を大きくして、エンジン始動直後のアイドリング回転を安定化させることができる。
【００１３】
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、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４》  エンジン始動後の通常運転のエンジン騒音を小さくすることができる。
図１に例示するように、エンジン温度検出装置(６)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後のアイドリング回転数が、大きくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも小さくなるように、制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるので、温度上昇によるエンジンオイルの粘度減少で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が減少している場合には、アイドリング回転数を小さくして、エンジン始動後の通常運転のエンジン騒音を小さくすることができる。
【００１４】
(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５》  エンジン始動を安定化させることができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加している場合には、ピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数を大きくして、エンジン始動を安定化させることができる。
【００１５】
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果６》 エンジン始動直後のアイドリング回転を安定化することができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加している場合には、アイドリング回転数を大きくして、エンジン始動直後のアイドリング回転を安定化することができる。
【００１６】
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項６に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果７》  エンジン始動後の通常運転のエンジン騒音を小さくすることができる。
図１に例示するように、エンジン温度検出装置(６)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後のアイドリング回転数が、大きく調節されたエンジン始動直後のよりも小さくなるように、制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるので、温度上昇によるエンジンオイルの粘度減少で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が減少した場合には、アイドリング回転数を小さくして、エンジン始動後の通常運転のエンジン騒音を小さくすることができる。
【００１７】
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果８》  エンジン始動を安定化させることができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加している場合には、ピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数を大きくして、エンジン始動を安定化させることができる。
【００１８】
(請求項９に係る発明)
請求項９に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果９》  エンジン始動を安定化させることができる。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に例示するように、燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節されるので、温度低下によるエンジンオイルの粘度増加で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加している場合には、ピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数を大きくして、エンジン始動を安定化させることができる。
【００１９】
(請求項１０に係る発明)
請求項１０に係る発明は、請求項１から請求項９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１０》  調節開始に特別な操作を必要としない。
図１に例示するように、調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前に電気部品(２８)に通電を行う、ＯＮ位置(２１)へのキー切り替え操作であるため、調節開始に特別な操作を必要としない。
【００２０】
(請求項１１に係る発明)
請求項１１に係る発明は、請求項１から請求項９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１１》  調節開始に特別な操作を必要としない。
図１に例示するように、調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前にグロープラグ(９)に通電を行う、グロープラグ通電位置(８)へのキー切り替え操作であるため、調節開始に特別な操作を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る電子ガバナ付きディーゼルエンジンの模式図である。
【図２】図１のエンジンの電動アクチュエータの往復作動位置と燃料調量ラックの往復摺動位置を示すタイムチャートで、図２(Ａ)はエンジン温度が所定温度未満の場合、図２(Ａ)はエンジン温度が所定温度を超えている場合をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１〜図２は本発明の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、この実施形態では、電子ガバナ付きの立形多気筒ディーゼルエンジンについて説明する。
【００２３】
このエンジン概要は、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)の出力部(１１)の作動が制御され、電動アクチュエータ(２)の作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)の調量位置が制御されるように構成されている。
【００２４】
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。
【００２５】
制御装置(３)では、制御値演算部(３ｇ)で回転数偏差に基づく制御値の演算が行われ、この制御値に基づいて、電流制御部(３ｅ)でアクチュエータ駆動回路(３ｆ)のアクチュエータ駆動電流が制御され、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の作動がＰＩＤ制御される。
制御値のＰＩＤ演算式は、次の通りである。
制御値＝Ｋｐ×(回転数偏差)＋Ｋｉ×(偏差の累積値)＋Ｋｄ×(前回偏差との差)
ここで、Ｋｐ×(回転数偏差)は比例項、Ｋｉ×(偏差の累積値)は積分項、Ｋｄ×(前回偏差との差)は微分項、Ｋｐは比例ゲイン、Ｋｉは積分ゲイン、Ｋｄは微分ゲインである。
【００２６】
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)の付勢力(１０ａ)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)の出力部(１１)で受け止められている。電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)はリターンスプリング(１２)の付勢力(１２ａ)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摺動される。
【００２７】
図１に示すように、キースイッチ(７)のＯＮ位置(２１)にキーが投入されている間は、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、制御装置(３)で電動アクチュエータ(２)が制御され、燃料調量ラック(４)の調量位置が調節される。キースイッチ(７)のＯＮ位置(２１)へのキーが投入されている間はは、バッテリ(１７)から油圧スイッチ(２９)や室内灯(３０)等の電気部品(２８)への通電もなされる。なお、図１中の符号(３１)は油圧警告灯である。
キースイッチ(７)のＯＮ位置(２１)からＯＦＦ位置(２２)にキーが切り替えられると、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。キースイッチ(７)のＯＦＦ位置(２２)にキーが投入されている場合には、バッテリ(１７)から電動アクチュエータ(２)や他の電気部品(２８)への通電もなされない。
【００２８】
図１に示すように、キースイッチ(７)のＯＮ位置(２１)からスタータ駆動位置(２３)にキーが切り替えられると、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、スタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(１９ａ)に噛合し、クランキングによりエンジンが始動される。そして、クランク軸(１９)が完爆回転数に到達すると、ピニオンギヤ(２４ａ)がリングギヤ(１９ａ)から離脱し、エンジン始動が完了する。
キースイッチ(７)のＯＦＦ位置(２２)からグロープラグ通電位置(８)にキーが切り替えられると、キー保持時間中、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)にキーが切り替えられると、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)の点灯時間をグロープラグ通電位置(８)でのキー保持時間の目安とすることができる。
【００２９】
図１に示すように、調節開始操作装置(５)とラック位置検出装置(４ａ)とに制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、調節開始操作装置(５)が調節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)の出力部(１１)が往復作動される。
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に追従して燃料調量ラック(４)が摺動され、この燃料調量ラック(４)の摺動位置がラック位置検出手段(４ａ)で検出され、この燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ)が制御装置(３)のストローク計測部(３ａ)で計測され、このストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節されるように構成される。
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)が所定ストローク(Ｓ０)より短くなる場合には、所定ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節される。
【００３０】
図２(Ｂ)に示すように、エンジン温度が所定温度(０°Ｃ)を超える場合には、エンジンオイルの粘度低下で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗は小さく、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に遅れることなく、燃料調量ラック(４)は追従して摺動し、燃料調量ラック(４)の往復摺動のストローク(Ｓ)は電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動のストローク(Ｓ０)と同じストローク(Ｓ０)となる。図２(Ａ)に示すように、エンジン温度が所定温度(０°Ｃ)以下の場合には、エンジンオイルの粘度増大で燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が増加し、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動に対して燃料調量ラック(４)の往復摺動の追従が遅れ、燃料調量ラック(４)の往復摺動のストローク(Ｓ)はストローク(Ｓ０)よりも短い(Ｓ１)となる。
図２(Ａ)(Ｂ)に示す上側の台形状ラインは電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の往復作動位置を、下側の台形状ラインは燃料調量ラック(４)の往復作動位置を示しており、図２(Ａ)に示すように、追従が遅れた燃料調量ラック(４)は往路の途中で復路途中の電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)に受け止められ、この出力部(１１)で復路に向けて反転されるため、燃料調量ラック(４)の往復摺動のストローク(Ｓ１)はストローク(Ｓ０)よりも短くなる。
【００３１】
燃料調量ラック(４)が電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)で受け止められ、往路の摺動が停止されたら、電動アクチュエータ(２)の出力部(１１)の復路の作動を停止し、摺動燃料調量ラック(４)の摺動停止位置のストローク(Ｓ１)をストローク計測手段(３ａ)で計測してもよく、燃料調量ラック(４)は必ずしも往復摺動させる必要はない。
ストローク(Ｓ１)が短いほど、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節してもよい。
制御装置(３)で調節される制御ゲインは、比例ゲインであるが、積分ゲインや微分ゲインも同様にして、ストローク(Ｓ１)がストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、小さくなるように調節してもよく、ストローク(Ｓ０)が短くなるほど、エンジン始動直後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが小さくなるように調節してもよい。
【００３２】
図１に示すように、エンジン温度検出装置(６)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後の電動アクチュエータ(２)に対する制御ゲインが、小さくなるように調節されたエンジン始動直後のものよりも大きくなるように、制御装置(３)の制御ゲイン調節部(３ｂ)で調節される。
【００３３】
図１に示すように、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。調節の基準となる温度は例えば水温３０°Ｃで、エンジンオイルの温度上昇による粘度低下で、燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が安定する温度に設定する。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。
【００３４】
図１、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、上記ストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動直後のアイドリング回転数が制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節されるように構成される。
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)がストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動直後のアイドリング回転数が大きくなるように調節される。
【００３５】
図１に示すように、エンジン温度検出装置(６)に制御装置(３)が連携され、エンジン始動後に、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た場合には、この所定温度を超えた後のアイドリング回転数が、大きく調節されたエンジン始動直後のものよりも小さくなるように、制御装置(３)のアイドリング回転数調節部(３ｃ)で調節される。制御ゲインの調節と同様、調節の基準となる温度は例えば水温３０°Ｃで、エンジンオイルの温度上昇による粘度低下で、燃料調量ラック(４)の摺動抵抗が安定する温度に設定する。
【００３６】
図１に示すように、スタータモータ(２４)に制御装置(３)を介して電動アクチュエータ(２)が連携され、図１、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、上記ストローク計測部(３ａ)で計測されたストローク(Ｓ)の長さに基づいて、エンジン始動時にスタータモータ(２４)のピニオンギヤ(２４ａ)がクランク軸(１９)のリングギヤ(１９ａ)から離脱する離脱回転数が制御装置(３)の離脱回転数調節部(３ｄ)で調節されるように構成される。
燃料調量ラック(４)の追従遅れで燃料調量ラック(４)の摺動のストローク(Ｓ１)がストローク(Ｓ０)よりも短くなる場合には、ストローク(Ｓ０)まで伸びる場合に比べ、エンジン始動時のピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数が大きくなるように調節される。
ピニオンギヤ(２４ａ)の離脱回転数は、クランク軸(１９)の完爆回転数と同じ値である。
【００３７】
図１に示すように、調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前に電気部品(２８)に通電を行う、ＯＦＦ位置(２２)からＯＮ位置(２１)へのキー切り替え操作である。
これに代えて、調節開始操作装置(５)がキースイッチ(７)であり、調節開始操作がエンジン始動前にグロープラグ(９)に通電を行う、ＯＦＦ位置(２２)からグロープラグ通電位置(８)へのキー切り替え操作であってもよい。
【符号の説明】
【００３８】
(１) 燃料噴射ポンプ
(２) 電動アクチュエータ
(３) 制御装置
(３ａ) ストローク計測部
(３ｂ) 制御ゲイン調節部
(３ｃ) アイドリング回転数調節部
(３ｄ) 離脱回転数調節部
(４) 燃料調量ラック
(４ａ) ラック位置検出装置
(５) 調節開始操作装置
(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
(９) グロープラグ
(１１) 出力部
(１９) クランク軸
(１９ａ) リングギヤ
(２１) ＯＮ位置
(２４) スタータモータ
(２４ａ) ピニオンギヤ
(２８) 電気部品
(Ｓ) ストローク
【図１】
2014062529.tif 000003
【図２】
2014062529.tif 000004