JPH02191849A - ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの暖機運転期間用燃料噴射時期進角装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの暖機
運転期間用燃料噴射時期進角装置に関し、暖機運転期間
中の燃焼騒音を早期に低減する技術である。

（前提となる基本構造） 本発明が対象とする燃料噴射時期進角装置は、基本的な
構造が次のようになっているものに関する。

例えば第１図と第２図、第３図、又は第５図中の（ｃ１
）若しくは（ｅ）に示すように、ディーゼルエンジンの
始動終了に続く暖機運転期間Ａ内において、燃料噴射ポ
ンプの噴射時期θ１を暖機運転期間への経過後の稼働運
転期間Ｂの場合の噴射時期ｅ、よりも早めて暖機進角制
御するように構成したものである。

（従来の技術） 上記の基本構造において、暖機進角制御を具体化する技
術として、従来では、次に示すものがある。

Ｏ従来例１（実公昭５５−５０３６６号公報参照）これ
は、エンジンの冷却水温度（エンジンの潤滑油温度、以
下同じ）に感応して膨縮する温度感応部材を燃料噴射ポ
ンプの噴射時期制御部材に連結し、温度感応部材の変位
によって暖機進角制御を行うようにしたものであり、第
５図中の（ａ）図から（ｄ）図に示すように作動する。

即ち、ディーゼルエンジンは、低温の始動終了時点Ｃま
では温度感応部材が収縮して噴射時期ｅを始動進角位置
に早めてお（。エンジンの冷却水温度Ｔが上昇するにつ
れて、温度感応部材が膨張して暖機運転期間Ａ内の噴射
時期θ１を遅らせていく。そして、エンジン冷却水温度
Ｔが暖機完了温度域Ｅに達したときに、噴射時期をθ、
に切換えて暖機進角制御を終了させるのであ名。

０従来例２（実公昭５７−１７０７９号公報参照）これ
は、エンジンが始動してからアイドリング回転数程度に
達するまでの期間内において、エンジン回転数に対応し
て変化する油圧力とバネ力との釣り合いにより、補助ピ
ストンを介してタイマーピストンを暖機進角制御する形
式の装置であり、第５図中の（ｅ）図及び（ｆ）図に示
すように作動する。

即ち、始動直硬でエンジン回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ
１に達するまでの低油圧状態では、バネ力が油圧力に打
ち勝って、補助ピストンがタイマーピストンを噴射時期
ｅ、の暖機進角状態に保持する。これに対し、エンジン
回転数Ｎがアイドル回転数Ｎ、程度に違っすると、その
回転数の上昇に伴って上昇した油圧力がバネ力に打ち勝
って補助ピストンを後退させ、タイマーピストンを噴射
時期８．の状態に切換える。この切換え時の噴射時期θ
の急激な変化を防止するために、補助ピストンの後退時
の背圧を大きくして、補助ピストンの動きを緩慢にした
ものである。

（発明が解決しようとする課題） 上記の各従来例では次の問題がある。

Ｏ従来例１ ディーゼルエンジンは、暖機運転期間Ａ内において、ま
ず、（ｂ）図に示すように、燃焼室の壁面温度Ｘが稼働
運転用温度域りに達し、次いで時間遅れの後、（Ｃ）図
に示すように、エンジンの冷却水温度Ｔが暖機完了温度
域Ｅに達して暖機進角制御を終了する。このため、ディ
ーゼルエンジンの噴射時期ｅは、始動終了時点Ｃから暖
機完了温度域Ｅの到達時点ｔ９に至るまでの全期間に亘
って、稼働運転期間日用噴射時期θ、よりも早くなる。

その結果、ディーゼルエンジンは、暖機運転期間Ａのほ
ぼ全期間に亘って燃焼騒音が大きい。

○従来例２ （ｅ）図と（ｆ）図に示すように、ディーゼルエンジン
は一旦始動すると急速にアイドル回転数Ｎ。

に到達するので、始動終了時点Ｃから解除操作時点１１
までの時間が短い。また、その解除操作時点ｔｐでタイ
マーピストンを確実に解除操作するには補助ピストンを
円滑に応動させる必要があるため、補助ピストンの背圧
を大きくすることは限界があり、解除操作時点１．から
解除終了時点ｔ。

までの時間も短い。

従って、ディーゼルエンジンは、解除終了時点ｔａから
稼働運転用温度域りの到達時点１１＋までの期間が長く
なる。その期間内では噴射時期ｅが遅くなり過ぎて燃焼
が不安定になるので、暖機運転時間が長くなるうえエン
ストを起こしやすい。

本発明は、暖機運転中の燃焼騒音を早期に低減すること
、及び暖機運転時間を短くするとともにエンストを防止
することを両立させることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の目的を達成するために、＠機運軸４期
間用燃料噴射時期進角装置を次のように構成したことを
特徴としている。

例えば、第１図と第２図、又は第３図に示すように、 ディーゼルエンジン１の始動終了に続く暖機運転期間Ａ
内において、燃料噴射ポンプ６の噴射時期θ１を暖機運
転期間Ａの経過後の稼働運転期間Ｂの場合の噴射時期ｅ
、よりも早めて暖機進角制御するように構成したディー
ゼルエンジンの燃料噴射ポンプの暖機運転期間用燃料噴
射時期進角装置において、 燃料噴射ポンプ６の噴射時期ｅを調節するアクチーエー
タ２４をコントローラ３１を介して始動終了検出器３４
及び進角終了用タイマ３５に連携し、 コントローラ３１は、ディーゼルエンジンｌの始動終了
を始動終了検出器３４が検出することに基づき、アクチ
ュエータ２４を暖機進角制御し始めるとともに、ディー
ゼルエンジン１の始動終了時点Ｃから暖機予想時間ｔ□
の経過を進角終了用タイマ３５が計時することに基づき
、暖機進角制御を終了するように構成し、 その進角終了用タイマ３５の暖機予想時間１゜は、ディ
ーゼルエンジン１の始動終了時点Ｃから燃焼室４の壁面
４ａが稼働運転用温度域りにまで加熱されるのに必要な
時間に設定した。

（作用） 本発明の作用を第１図で説明する。

（ａ）図に示すように、ディーゼルエンジンの始動信号
が終了すると、 （ｄ）図に示すように、エンジンの冷却水温度Ｔが上昇
していくとともに、 （Ｃ）図に示すように、燃焼室の壁面温度Ｘも上昇して
いく。

上記の始動信号の始動終了時点Ｃでは、（ｂ）図に示す
ように、タイマが計時を開始するとともに、 （ｅ）図に示すように、噴射時期θを暖機運転期間Ａ用
の噴射時期ｅｌで進角制御する。

そして、（ｃン図に示すように、燃焼室の壁面温度Ｘが
稼働運転用温度域りに達する程度にまで時間が経過する
と、 （ｂ）図に示すように、上記の経過時間に対応して設定
した暖機予想時間ｔ１の経過をタイマが計時して、 （ｅ）図に示すように、噴射時期θを、暖機運転期間Ａ
用の噴射時期θ１から稼働運転期間Ｂ用の噴射時期ｅ、
に切換える。

そして、上記の切換後に、（ｄ）図に示すように、エン
ジンの冷却水温度Ｔが稼働運転用温度域りに到達し、そ
の後、暖機運転期間Ａが終了する。

上記のように、ディーゼルエンジンは、稼働運転用温度
域りの到達時点ｔＤを経過した後は稼働運転期間Ｂ用噴
射時期θオに切換わるので、稼働運転用温度域りの到達
時点ｔｏから暖機完了温度域Ｅの到達時点ｔ８に至るま
での暖機運転期間への後半期において、噴射時期θが早
くなり過ぎることが防止され、燃焼騒音の増大を無（す
ことができる。

しかも、ディーゼルエンジン１は、始動終了時点Ｃから
稼働運転用温度域りの到達時点ｔｏに至るまでの全期間
に亘って暖機進角制御されるので、安定ｌまた燃焼が得
られ、暖機運転時間を短くできるとともに、エンストを
防止できる。

（発明の効果） 本発明は、上記のように構成され作用することから、次
の効果（イ）及び（ロ）を両立させることができる。

（イ）ディーゼルエンジンは、暖機運転期間の後半期に
暖機進角制御を解除することにより燃焼騒音の増大を無
くすことができる。

（ロ）ディーゼルエンジンは、始動終了時点から稼働運
転用温度域の到達時点に至るまでの全期間に亘って暖機
進角制御されるので、安定した燃焼が得られ、暖機運転
時間を短くできるとともに、エンストを防止できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面で説明する。

く第１実施例） 第１図と第２図は第１実施例を示している。

第２図の全体図において、ディーゼルエンジン１のシリ
ンダ２に挿入したピストン３の上側に燃焼室４が形成さ
れ、この燃焼室４内への燃料噴射は、燃料噴射ポンプ６
・燃料噴射管７・燃料噴射器８を順に介してなされる。

燃料噴射ポンプ６のプランジャ９は、クランクギヤｌＯ
・中間ギヤ１トポンプ駆動ギヤ１２を介してポンプ駆動
カム１３で上下方向へ往復駆動される。また、ディーゼ
ルエンジンＩの始動装置は、キースイッチ１５を始動位
置へ切換えてスタータモータ１６の始動用ビニオン１７
を駆動することにより、フライホイールに設けたリング
ギヤ１８を駆動するようになっている。

上記の燃料噴射ポンプ６は、公知のものであり、噴射率
可変形に構成されている。即ち、プランジャ９には高圧
室２０に連通ずるサクシロンボート２１が形成され、プ
ランジャ９に外嵌するフントロールスリーブ２２にスピ
ルポート２３が形成される。そして、燃料噴射時期調節
用アクチーエータ２４でコントロールロッド２５を介し
てコントロールスリーブ２２をプランジャ９に対して上
下方向へ調節作動することにより、プレストロークを可
変するようになっている。また、燃料噴射量の調節は、
燃料噴射量調節用アクチュエータ２７でコントロールラ
ック２８を介してプランジャ９を回転させ、その切欠き
溝２９の位相を変えることによりなされる。上記の両ア
クチュエータ２４・２７は、電子制御式のコントローラ
３１を介して回転数センサ３２に連携されている。

上記の構成において、ディーゼルエンジンｌの暖機運転
期間に燃料噴射時期を進角させて、燃焼騒音の発生時間
を短くする装置が設けられる。

即ち、燃料噴射時期調節用アクチュエータ２４がコント
ローラ３１を介して始動終了検出器３４及び進角終了用
タイマ３５に連携される。符号３６は、ディーゼルエン
ジン１に付設した制御用コンピュータである。上記の始
動終了検出器３４は、キースイッチ１５を介して始動用
電気回路（図示せず）に連携されて、ディーゼルエンジ
ン１の始動信号の終了を検出するようになっている。

そして、第１図に示すように、ディーゼルエンジン１の
始動終了を始動終了検出器３４が検出すると、コントロ
ーラ３１は、燃料噴射時期調節用アクチーエータ２４を
暖機進角制御し始める。これにより、燃料噴射ポンプ６
の噴射時期θを暖機運転期ｌ１ＪｆｆＡ用の噴射時期ｅ
、に調節する。そして、上記の暖機進角制御の開始とと
もに、ディーゼルエンジン１の始動終了時点Ｃから暖機
予想時間ｔの経過を進角終了用タイマ３５が計時するこ
とに基づき、暖機進角制御を終了する。これにより、燃
料噴射ポンプ６の噴射時期θが稼働運転期間Ｂ用の噴射
時期ｅ、に切換わる。

上記進角終了用タイマ３５の暖機予想時間１゜は、（Ｃ
）図に示すように、ディーゼルエンジンｌの始動終了時
点Ｃから燃焼室４の壁面４ａの温度Ｘが稼働運転用温度
域りにまで加熱されるのに必要な時間に設定されている
。

（第２実施例） 第３図は、第２実施例を示す第１図相当図で、前記の第
１実施例に次の内容を付加したものである。

コントローラ３１は、（ｄ）図に示すエンジン冷却水温
度−噴射時期特性曲線４０と、（８）図に示すエンジン
冷却水温度−暖機予想時間特性曲線４１とを備えている
。エンジン冷却水温度−噴射時期特性曲線４０は、エン
ジンの冷却水温度Ｔが高くなるにつれて暖機運転期間Ａ
用の噴射時期θ１が小さくなるように構成しである。ま
た、エンジン冷却水温度−暖機予想時間特性曲線４１は
、エンジンの冷却水温度Ｔが高（なるにつれて暖機予想
時間ｔ１が小さくなるように構成しである。

そして、ディーゼルエンジン１の始動時のエンジン冷却
水温Ｔに基づき、各特性臼＄１４０・４１に従って、暖
機運転期間Ａ内の噴射時期ｅＩと暖機予想時間ｔ１とを
決定する。この暖機予想時間ｔ１を前記の進角終了用タ
イマ３５が経時するようにしたものである。これにより
、ディーゼルエンジン１の始動時のエンジン冷却水温度
Ｔに対応して、最適な噴射時期θ１と暖機予想時間１．
とを選定できる。

（変形例） 第４図は、燃焼室４に臨ませたグロープラグ（図示せず
）の耐久性を向上するための変形例を示している。

これは、ディーゼルエンジンのブリグロー通電及び始動
終了に続くアフターグロー通電中の設定時間（ここでは
２４０８１間程度）ｔｓ内において、前記のコントロー
ラ３１が、回転数センサ３２から人力される回転数信号
に基づいて、エンジン回転数Ｎが規定の回転数（ここで
は２００Ｏｒｐｍ）以上になると通電を休止し、エンジ
ン回転数Ｎが所定の値（ここでは１８００ｒｐｍ）にま
で低下すると通電を再開するようにしたものである。

上記の構成によれば、ディーゼルエンジン１の高速回転
時で燃焼室４の熱負荷が高いときにグロープラグへの通
電を休止してグロープラグにかかる熱負荷を小さくでき
るので、グロープラグの耐久性が高まる。しかも、アフ
ターグロー通電の休止・再開の切換え装置は、既設の回
転数センサ３２を利用できるので、構成が簡素ですみ、
製作コストが安い。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の実施例を示している。第１
図と第２図は第１実施例を示し、第１図は作動説明図で
、第２図はディーゼルエンジンの系統図である。第３図
は、第２実施例を示す第１図相当図である。第４図は変
形例を示す作動説明図である。 第５図は、従来例を示す第１図相当図である。 θ・・・噴射時期、θ１・・暖機運転期間Ａ用の噴射時
期、θ、・・・稼働運転期間Ｂ用の噴射時期。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　ディーゼルエンジン（１）の始動終了に続く暖機
   運転期間（Ａ）内において、燃料噴射ポンプ（６）の噴
   射時期（θ＿１）を暖機運転期間（Ａ）の経過後の稼働
   運転期間（Ｂ）の場合の噴射時期（θ＿２）よりも早め
   て暖機進角制御するように構成したディーゼルエンジン
   の燃料噴射ポンプの暖機運転期間用燃料噴射時期進角装
   置において、 燃料噴射ポンプ（６）の噴射時期（θ）を調節するアク
   チュエータ（２４）をコントローラ（３１）を介して始
   動終了検出器（３４）及び進角終了用タイマ（３５）に
   連携し、 コントローラ（３１）は、ディーゼルエンジン（１）の
   始動終了を始動終了検出器（３４）が検出することに基
   づき、アクチュエータ（２４）を暖機進角制御し始める
   とともに、ディーゼルエンジン（１）の始動終了時点（
   Ｃ）から暖機予想時間（ｔ＿１）の経過を進角終了用タ
   イマ（３５）が計時することに基づき、暖機進角制御を
   終了するように構成し、 その進角終了用タイマ（３５）の暖機予想時間（ｔ＿１
   ）は、ディーゼルエンジン（１）の始動終了時点（Ｃ）
   から燃焼室（４）の壁面（４ａ）が稼働運転用温度域（
   Ｄ）にまで加熱されるのに必要な時間に設定したことを
   特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの暖機
   運転期間用燃料噴射時期進角装置。
2. ２．　コントローラ（３１）は、エンジン冷却水温度−
   噴射時期特性曲線（４０）と、エンジン冷却水温度−暖
   機予想時間特性曲線（４１）とを備え、 エンジン冷却水温度−噴射時期特性曲線（４０）は、エ
   ンジンの冷却水温度（Ｔ）が高くなるにつれて暖機運転
   期間（Ａ）用噴射時期（θ＿１）が小さくなるように構
   成し、 エンジン冷却水温度−暖機予想時間特性曲 線（４１）は、エンジンの冷却水温度（Ｔ）が高くなる
   につれて暖機予想時間（ｔ＿１）が小さくなるように構
   成し、 ディーゼルエンジン（１）の始動時のエンジンの冷却水
   温（Ｔ）に基づき、各特性曲線（４０）・（４１）に従
   って、暖機運転期間（Ａ）用噴射時期（θ＿１）と暖機
   予想時間（ｔ＿１）とを決定した請求項１に記載のディ
   ーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの暖機運転期間用燃料
   噴射時期進角装置。