JP2001227382A - Diesel engine with supercharger - Google Patents
Diesel engine with superchargerInfo
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- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、発電機や建設機械
等を駆動する過給機付ディーゼルエンジンに関し、詳し
くは排出される黒煙を低減した過給機付ディーゼルエン
ジンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supercharged diesel engine for driving a generator, a construction machine, and the like, and more particularly to a supercharged diesel engine with reduced black smoke.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、特開平１０−２８０９７９号
公報にあるように、外気温スイッチを設け、外気温が設
定温度である５℃以下の低温始動時には、ブーストコン
ペンセータの機能をキャンセルして、低温始動時の必要
燃料噴射量を確保して、エンジンを確実に始動する。外
気温が５℃以上の高温時には、エンジンの始動性が良好
なことから、ブーストコンペンセータを機能させて余分
な燃料噴射を抑え、エンジンから排出される黒煙を低減
するものが提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 10-280979, an external air temperature switch is provided, and at the time of a low temperature start at an external air temperature of 5 ° C. or less, a boost compensator function is canceled. Ensure the required fuel injection amount at low temperature start, and start the engine reliably. When the outside air temperature is 5 ° C. or higher, the startability of the engine is good. Therefore, there has been proposed an apparatus in which a boost compensator functions to suppress unnecessary fuel injection and reduce black smoke discharged from the engine.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来のものでは、外気温が設定温度以下であればブー
ストコンペンセータの機能をキャンセルする。従って、
一度エンジンを運転した後、再始動する際のように、エ
ンジン自体は暖かく始動性がよい状態にあるにもかかわ
らず、外気温が設定温度以下であるときにはブーストコ
ンペンセータの機能がキャンセルされるので、燃料過多
となってエンジンから黒煙が排出されるという問題があ
った。However, in such a conventional apparatus, the function of the boost compensator is canceled when the outside air temperature is equal to or lower than the set temperature. Therefore,
After running the engine once, even when restarting, the boost compensator function is canceled when the outside air temperature is below the set temperature, even though the engine itself is warm and has good startability, There is a problem that the engine emits black smoke due to excessive fuel.
【０００４】本発明の課題は、エンジン始動時の黒煙の
発生を低減した過給機付ディーゼルエンジンを提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a supercharged diesel engine with reduced generation of black smoke when the engine is started.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、エンジンのブースト圧に対応して燃料噴射量を制御
するブーストコンペンセータを備えた過給機付ディーゼ
ルエンジンにおいて、エンジン始動時に予熱を行ったこ
とを記憶する記憶手段と、該記憶手段への記憶に基づい
て、予熱後のエンジン始動時には前記ブーストコンペン
セータの機能をキャンセルし、その他のエンジン始動時
には前記ブーストコンペンセータを機能させる制御回路
を備えたことを特徴とする過給機付ディーゼルエンジン
がそれである。また、前記記憶手段は、ラッチングリレ
ーであってもよい。In order to achieve the above object, the present invention takes the following means to solve the problem. That is, in a supercharger-equipped diesel engine provided with a boost compensator that controls the fuel injection amount in accordance with the boost pressure of the engine, storage means for storing that preheating has been performed at the time of engine start, and storage in the storage means. A supercharger-equipped diesel engine is provided with a control circuit for canceling the function of the boost compensator when starting the engine after preheating and for causing the boost compensator to function when starting the other engine based on the following. Further, the storage means may be a latching relay.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図３に示すように、１はディ
ーゼルエンジン本体で、エンジン本体１には、エアクリ
ーナ２から吸入された空気をエンジン本体１内の図示し
ない燃焼室に導入する給気通路４と、燃焼室で生じた排
気ガスを排気マフラー６を介して外部に排出させる排気
通路８とが接続されている。給気通路４と排気通路８と
には過給機１０が介装されている。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 3, reference numeral 1 denotes a diesel engine main body. The engine main body 1 has an air supply passage 4 for introducing air sucked from an air cleaner 2 into a combustion chamber (not shown) in the engine main body 1. An exhaust passage 8 for exhausting the exhaust gas to the outside through an exhaust muffler 6 is connected. A supercharger 10 is interposed between the air supply passage 4 and the exhaust passage 8.
【０００７】エンジン本体１には燃焼室に燃料を供給す
る燃料噴射ポンプ１２が備えられると共に、燃料噴射ポ
ンプ１２にブーストコンペンセータ１４が設けられてい
る。ブーストコンペンセータ１４は導入通路１６を介し
て過給機１０よりもエンジン本体１側の給気通路４に接
続され、ブースト圧が導入されるように構成されてい
る。[0007] The engine body 1 is provided with a fuel injection pump 12 for supplying fuel to the combustion chamber, and the fuel injection pump 12 is provided with a boost compensator 14. The boost compensator 14 is connected to the supply passage 4 on the engine body 1 side of the supercharger 10 via the introduction passage 16 so as to introduce a boost pressure.
【０００８】ブーストコンペンセータ１４は、例えば、
燃料噴射ポンプ１２のコントロールラックにリンク機構
を介して連結されたダイヤフラム式アクチュエータによ
って構成され、アクチュエータの加圧室に導入通路１６
を介して導入される給気通路４内のブースト圧に応じて
アクチュエータが作動し、コントロールラック等を介し
て燃料噴射ポンプ１２の燃料噴射量をブースト圧に応じ
て制御するように構成されている。[0008] The boost compensator 14 is, for example,
A diaphragm type actuator connected to a control rack of the fuel injection pump 12 via a link mechanism is provided.
The actuator is operated in accordance with the boost pressure in the air supply passage 4 introduced through the fuel injection passage, and the fuel injection amount of the fuel injection pump 12 is controlled in accordance with the boost pressure via a control rack or the like. .
【０００９】これにより、ブーストコンペンセータ１４
では、エンジン回転速度が上昇してもブースト圧が上昇
しないとき、例えばエンジン回転速度が無負荷状態でア
イドル回転速度から急激に上昇したときに、燃料噴射ポ
ンプ１２のコントロールラックのフルラック位置を燃料
を減少する方向に移動した状態を保つので、黒煙の排出
を減少できる。また、ブースト圧の変化にかかわらずコ
ントロールラックによる規制を解除してブーストコンペ
ンセータ１４の機能をキャンセルするソレノイド１８が
設けられている。Thus, the boost compensator 14
When the boost pressure does not increase even when the engine rotation speed increases, for example, when the engine rotation speed suddenly increases from the idle rotation speed in a no-load state, the full rack position of the control rack of the fuel injection pump 12 is changed to the fuel. Is kept in the direction of decreasing the amount of black smoke, so that the emission of black smoke can be reduced. In addition, a solenoid 18 is provided to cancel the regulation by the control rack and cancel the function of the boost compensator 14 regardless of a change in the boost pressure.
【００１０】ソレノイド１８は、図１に示すように、制
御回路２０に接続されている。制御回路２０はバッテリ
２２の両側端子に接続されたプラス側制御母線２４とマ
イナス側制御母線２６とを備えている。プラス側制御母
線２４とマイナス側制御母線２６とはオルタネータ２８
に接続されると共に、オルタネータ２８とマイナス側制
御母線２６とがアイドリングリレーＲＹ１のｂ接点３０
とタイマ３２とを介して接続されている。アイドリング
リレーＲＹ１はエンジン本体１のアイドル運転時に図示
しないコイルが励磁されるものである。The solenoid 18 is connected to a control circuit 20, as shown in FIG. The control circuit 20 includes a plus control bus 24 and a minus control bus 26 connected to both terminals of the battery 22. A plus control bus 24 and a minus control bus 26 are connected to an alternator 28.
And the alternator 28 and the minus control bus 26 are connected to the b contact 30 of the idling relay RY1.
And a timer 32. The idling relay RY1 is used to excite a coil (not shown) when the engine body 1 is idling.
【００１１】プラス側制御母線２４とマイナス側制御母
線２６とは、スタータスイッチ３３のヒータ接点３４と
エンジンを予熱するためのグロープラグあるいはヒータ
等の予熱器とを介して接続されると共に、予熱器と並列
にラッチングリレーＲＹ２のセットコイルＳｅが接続さ
れている。ラッチングリレーＲＹ２はセットコイルＳｅ
とリセットコイルＲｅとを備え、セットコイルＳｅが励
磁されると接点３６が閉じ、その後、セットコイルＳｅ
に電流を流さなくても接点３６が閉じた状態を保持す
る。そして、リセットコイルＲｅが励磁されると接点３
６が開き、その後、リセットコイルＲｅに電流を流さな
くても接点３６が開いた状態が保持される周知のリレー
である。The positive control bus 24 and the negative control bus 26 are connected via a heater contact 34 of a starter switch 33 and a preheater such as a glow plug or a heater for preheating the engine. And the set coil Se of the latching relay RY2 is connected in parallel. Latching relay RY2 is set coil Se
And the reset coil Re, the contact 36 is closed when the set coil Se is excited, and thereafter the set coil Se
The contact 36 is kept closed even if no current is supplied to the contact. When the reset coil Re is excited, the contact 3
6 is a known relay in which the contact 36 is kept open even after no current is passed through the reset coil Re.
【００１２】プラス側制御母線２４と補助制御母線３８
とは、スタータスイッチ３３のオン接点３９を介して接
続されており、補助制御母線３８とマイナス側制御母線
２６とは、アイドリングリレーＲＹ１のａ接点４０とラ
ッチングリレーＲＹ２のリセットコイルＲｅとを介して
接続されている。The plus control bus 24 and the auxiliary control bus 38
And the auxiliary control bus 38 and the negative control bus 26 are connected via an a contact 40 of the idling relay RY1 and a reset coil Re of the latching relay RY2. It is connected.
【００１３】また、補助制御母線３８にはラッチングリ
レーＲＹ２の接点３６とタイマ３２の限時動作ａ接点４
２とが並列に接続されると共に、接点３６とａ接点４２
とは第３リレーＲＹ３のコイル４４を介してマイナス側
制御母線２６に接続されている。更に、補助制御母線３
８とマイナス側制御母線２６とは、第３リレーＲＹ３の
ａ接点４６とソレノイド１８とを介して接続されてい
る。The auxiliary control bus 38 has a contact 36 of the latching relay RY2 and a time contact a contact 4 of the timer 32.
2 are connected in parallel, and the contact 36 and the a contact 42
Is connected to the minus control bus 26 via the coil 44 of the third relay RY3. Further, the auxiliary control bus 3
8 and the negative control bus 26 are connected via the a contact 46 of the third relay RY3 and the solenoid 18.
【００１４】次に、前述した本実施形態の過給機付ディ
ーゼルエンジンの作動について説明する。まず、冬期等
の外気温が低いときにエンジン本体１を予熱して始動す
るときには、スタータスイッチ３３のヒータ接点３４を
閉じる。これにより、図２（ａ）に示すように、バッテ
リ２２と予熱器とが接続されて予熱されると共に、ラッ
チングリレーＲＹ２のセットコイルＳｅが励磁されて、
接点３６が閉じる。予熱終了後に、ヒータ接点３４が開
かれて、セットコイルＳｅに電流が流れなくなっても、
接点３６は閉じた状態を保持する。Next, the operation of the above-described turbocharged diesel engine according to the present embodiment will be described. First, when the engine body 1 is preheated and started when the outside air temperature is low in winter or the like, the heater contact 34 of the starter switch 33 is closed. Thereby, as shown in FIG. 2A, the battery 22 and the preheater are connected and preheated, and the set coil Se of the latching relay RY2 is excited,
Contact 36 closes. After the end of preheating, even if the heater contact 34 is opened and the current stops flowing through the set coil Se,
The contact 36 remains closed.
【００１５】次に、予熱後、スタータスイッチ３３のオ
ン接点３９が閉じられ、図示しないスタータモータが駆
動されてエンジン本体１の始動が行われると共に、接点
３６が閉じているので、第３リレーＲＹ３のコイル４４
が励磁される。よって、ａ接点４６が閉じて、ソレノイ
ド１８が励磁されるので、ブーストコンペンセータ１４
の機能がキャンセルされる。よって、予熱後のエンジン
本体１の始動時には、ブーストコンペンセータ１４によ
る燃料噴射量の規制が解除され、燃焼室には十分な燃料
が噴射されて、低温時の始動性が確保される。Next, after preheating, the on-contact 39 of the starter switch 33 is closed, a starter motor (not shown) is driven to start the engine body 1, and the contact 36 is closed, so that the third relay RY3 Coil 44
Is excited. Therefore, the a contact 46 is closed and the solenoid 18 is excited, so that the boost compensator 14 is closed.
Function is canceled. Therefore, when the engine body 1 is started after the preheating, the regulation of the fuel injection amount by the boost compensator 14 is released, and sufficient fuel is injected into the combustion chamber to ensure startability at low temperatures.
【００１６】エンジン本体１が始動すると、アイドリン
グリレーＲＹ１のｂ接点３０が開かれ、ａ接点４０が閉
じられる。ａ接点４０が閉じることにより、ラッチング
リレーＲＹ２のリセットコイルＲｅが励磁されて、ラッ
チングリレーＲＹ２の接点３６が開かれる。従って、第
３リレーＲＹ３のコイル４４が非励磁となり、ａ接点４
６が開かれて、ソレノイド１８が非励磁となるので、ブ
ーストコンペンセータ１４は機能するようになり、ブー
スト圧に応じて燃料噴射量が規制される。When the engine body 1 starts, the b contact 30 of the idling relay RY1 is opened and the a contact 40 is closed. When the a contact 40 is closed, the reset coil Re of the latching relay RY2 is excited, and the contact 36 of the latching relay RY2 is opened. Therefore, the coil 44 of the third relay RY3 is de-energized, and the a contact 4
6 is opened and the solenoid 18 is de-energized, so that the boost compensator 14 functions, and the fuel injection amount is regulated according to the boost pressure.
【００１７】また、ローアイドル回転状態から定格回転
状態に移行する際は、アイドリングリレーＲＹ１のｂ接
点３０が閉じられ、ａ接点４０が開かれる。オルタネー
タ２８では発電が開始されているので、ｂ接点３０が閉
じられることにより、タイマ３２が動作して、予め設定
された遅延時間が経過した後、ａ接点４２が閉じられ
る。遅延時間が経過するまでは、ソレノイド１８は非励
磁状態であるので、ブーストコンペンセータ１４の機能
が働き、燃料噴射量がブースト圧に応じて規制され、黒
煙の発生が低減される。When shifting from the low idle rotation state to the rated rotation state, the b contact 30 of the idling relay RY1 is closed and the a contact 40 is opened. Since the alternator 28 has started to generate power, the b contact 30 is closed, the timer 32 is operated, and after a preset delay time has elapsed, the a contact 42 is closed. Until the delay time elapses, the solenoid 18 is in the non-excited state, so that the function of the boost compensator 14 operates, the fuel injection amount is regulated according to the boost pressure, and the generation of black smoke is reduced.
【００１８】遅延時間が経過して、ａ接点４２が閉じら
れると、第３リレーＲＹ４のコイル４４が励磁されて、
ａ接点４６が閉じられる。よって、ソレノイド１８が励
磁されて、ブーストコンペンセータ１４の機能がキャン
セルされ、定格回転時の応答性が向上する。尚、アイド
リングリレーＲＹ１のａ接点４０が開かれるので、ラッ
チングリレーＲＹ２のリセットコイルＲｅは非励磁とな
るが、接点３６は開いた状態を保持する。When the delay time elapses and the a-contact 42 is closed, the coil 44 of the third relay RY4 is excited,
The a contact 46 is closed. Therefore, the solenoid 18 is excited, the function of the boost compensator 14 is canceled, and the responsiveness at the time of rated rotation is improved. Since the a-contact 40 of the idling relay RY1 is opened, the reset coil Re of the latching relay RY2 is de-energized, but the contact 36 remains open.
【００１９】一方、冬期以外でのエンジン本体１の始動
や、エンジン本体１が暖かいうちに再始動する場合に
は、予熱用ヒータ接点３４が閉じられることなく、スタ
ータスイッチ３３のオン接点３９が閉じられる。これに
より、図２（ｂ）に示すように、スタータモータが駆動
される。また、ラッチングリレーＲＹ２の接点３６は開
いた状態で保持されているので、第３リレーＲＹ３のコ
イル４４は励磁されない。よって、ソレノイド１８は非
励磁であるので、ブーストコンペンセータ１４が機能し
て、燃料噴射量が規制されて、黒煙の発生が低減され
る。On the other hand, when the engine body 1 is started during a period other than winter or when the engine body 1 is restarted while it is warm, the on-contact 39 of the starter switch 33 is closed without closing the preheating heater contact 34. Can be As a result, the starter motor is driven as shown in FIG. Further, since the contact 36 of the latching relay RY2 is held open, the coil 44 of the third relay RY3 is not excited. Therefore, since the solenoid 18 is not excited, the boost compensator 14 functions to restrict the fuel injection amount and reduce the generation of black smoke.
【００２０】エンジン本体１が始動されると、アイドリ
ングリレーＲＹ１のコイルが励磁されて、ｂ接点３０が
開き、ａ接点４０が閉じる。ａ接点４０が閉じるので、
ラッチングリレーＲＹ２のリセットコイルＲｅが励磁さ
れて、リセットされる。ローアイドル回転による運転か
ら定格回転による運転に移行する際には、前述したと同
様に、アイドリングリレーＲＹ１のｂ接点３０が閉じら
れると共に、ａ接点４０が開かれる。そして、タイマＴ
のコイル３２が励磁されると、予め設定された遅延時間
が経過した後、ａ接点４２が閉じられる。When the engine body 1 is started, the coil of the idling relay RY1 is excited, the b contact 30 opens, and the a contact 40 closes. Since the a contact 40 is closed,
The reset coil Re of the latching relay RY2 is excited and reset. When the operation is switched from the low idle rotation to the rated rotation, the b contact 30 of the idling relay RY1 is closed and the a contact 40 is opened as described above. And the timer T
When the coil 32 is excited, the a contact 42 is closed after a preset delay time has elapsed.
【００２１】ａ接点４２が閉じると、第３リレーＲＹ３
のコイル４４が励磁されて、ａ接点４６が閉じる。従っ
て、ソレノイド１８が励磁されるので、ブーストコンペ
ンセータ１４の機能がキャンセルされる。よって、定格
回転時には、応答性が向上する。When the a contact 42 is closed, the third relay RY3
Is excited, and the a contact 46 is closed. Accordingly, the function of the boost compensator 14 is canceled because the solenoid 18 is excited. Therefore, at the time of rated rotation, responsiveness is improved.
【００２２】以上本発明はこの様な実施形態に何等限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々なる態様で実施し得る。The present invention is not limited to such an embodiment at all, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上詳述したように本発明の過給機付デ
ィーゼルエンジンは、エンジン始動時に予熱が行われた
ときには、それを記憶し、再始動されたときにはブース
トコンペンセータの機能を働かせて、始動時の黒煙の発
生を低減するという効果を奏する。As described in detail above, the supercharged diesel engine of the present invention memorizes when preheating is performed at the time of engine start, and operates the function of the boost compensator when restarted. This has the effect of reducing the generation of black smoke at the time of starting.
【図１】本発明の過給機付ディーゼルエンジンの一実施
形態を示す制御回路図である。FIG. 1 is a control circuit diagram showing an embodiment of a supercharged diesel engine according to the present invention.
【図２】本実施形態でのエンジン始動時のタイムチャー
トである。FIG. 2 is a time chart at the time of starting an engine in the embodiment.
【図３】本実施形態の過給機付ディーゼルエンジンの基
本的構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a basic configuration of a supercharged diesel engine according to the present embodiment.
１…エンジン本体 ２…エアクリーナ ４…給気通路 ６…排気マフラー ８…排気通路 １０…過給機 １２…燃料噴射ポンプ １４…ブーストコンペンセータ １６…導入通路 １８…ソレノイド ２０…制御回路 ２２…バッテリ ２４…プラス側制御母線 ２６…マイナス側制御母線 ２８…オルタネータ ３３…スタータスイッチ ３８…補助制御母線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine body 2 ... Air cleaner 4 ... Air supply passage 6 ... Exhaust muffler 8 ... Exhaust passage 10 ... Supercharger 12 ... Fuel injection pump 14 ... Boost compensator 16 ... Introduction passage 18 ... Solenoid 20 ... Control circuit 22 ... Battery 24 ... Positive control bus 26 ... Negative control bus 28 ... Alternator 33 ... Starter switch 38 ... Auxiliary control bus
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Claims (2)
射量を制御するブーストコンペンセータを備えた過給機
付ディーゼルエンジンにおいて、 エンジン始動時に予熱を行ったことを記憶する記憶手段
と、 該記憶手段への記憶に基づいて、予熱後のエンジン始動
時には前記ブーストコンペンセータの機能をキャンセル
し、その他のエンジン始動時には前記ブーストコンペン
セータを機能させる制御回路を備えたことを特徴とする
過給機付ディーゼルエンジン。1. A supercharger-equipped diesel engine having a boost compensator for controlling a fuel injection amount in accordance with an engine boost pressure, a storage means for storing that preheating has been performed at the time of engine start, and the storage means. And a control circuit for canceling the function of the boost compensator when starting the engine after preheating, and for causing the boost compensator to function when starting the other engine.
ることを特徴とする請求項１記載の過給機付ディーゼル
エンジン。2. The supercharged diesel engine according to claim 1, wherein said storage means is a latching relay.
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|---|---|---|---|
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