JP3964164B2 - ディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の作動装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の手動ポンプを自動ポンピングする作動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン車両においては、エンジンが停止しているときにカムが回転しないため燃料タンクから燃料をエンジンに供給するフィードポンプが作動せず、従って、燃料の圧送が行われないためにエンジン始動用等の手動ポンプが装備されている。この手動ポンプは例えば特開平５−６５８５９号で開示されているように、手動ポンプをエンジンに配置して燃料タンクから燃料を吸気路に導入するようにしたものや図２で示すように手動ポンプ２０を備えた燃料フィルタ１７を燃料タンクとエンジンとの燃料供給系路に配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記何れの手動ポンプも出庫当初等のエンジン始動時に手動でポンピング作動して燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に導入して補給するが、そのポンピングストローク作動回数は、手動ポンプの製品によってバラツキがあるものの、連続１００回前後行っている。この手動ポンプの加圧力は約１５ｋｇであり、生産ラインにおける作業者には重筋作業である。また、燃料補給量は作業者の感に頼っているため、過剰供給すると始動直後に長時間消えない多量の排気白煙が排出され環境に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
本発明の目的は、手動ポンプによる燃料補給作業を自動で、しかも常に適当量の燃料を補給可能としたディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の作動装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の通り、エンジンの始動時等に燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に導入して補給する手動ポンプを備えている燃料フィルタの前記手動ポンプを自動ポンピング作動する装置であって、装置本体にクランパ用シリンダによって前記装置本体を燃料フィルタにクランプ及びアンクランプするクランパと、前記手動ポンプのノブに当接してポンピング作動させるポンピング用シリンダと、前記クランパのクランプ及びアンクランプの制御と、前記ポンピング作動によって燃料フィルタ内に燃料が満杯になったときの燃料フィルタ内圧の上昇により変化する前記ポンピング用シリンダにおけるピストンロッドの上昇端と下降端ストローク時間を設定値とし、これを検知してポンピング作動を停止すると共に、前記クランパをアンクランプ制御する シーケンサとを備えたことを特徴とするものである。
【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説明する。図１は本発明の装置を示し、図２は本発明の装置によって自動ポンピングする燃料フィルタ１７を示すものである。この燃料フィルタ１７は図略の燃料タンクと接続した燃料導入路１８とエンジンの吸気路に接続した燃料導出路１９とを有し、燃料中の不純物等を除去するエレメントが内設されている。また、ノブ２０によってポンピングして燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に補給する手動ポンプを備えている。
【０００７】
前記図１で示す本発明の装置について以下に説明する。１は装置本体であり、水平面の支持板２が取り付けられている。この支持板２上にはクランパ用シリンダ３とポンピング用シリンダ６とが設置されている。
【０００８】
前記ポンピング用シリンダ６は図４で示すように、そのピストンロッド６ａを鉛直軸線方向に向けて支持板２上に設置されており、このピストンロッド６ａの下端には前記手動ポンプのノブ２０に当接するアタッチメント７が取り付けられている。
【０００９】
前記クランプ用シリンダ３によって作動するクランパは、前記アタッチメント７を中央にして一方は前記支持板２に固定された固定クランプ爪４ａと、他方は前記クランプ用シリンダ３によって連結部材５を介して前記固定クランプ爪４ａと対向して進退移動する可動クランプ爪４ｂとによって構成されている。
【００１０】
前記クランパ用シリンダ３によるクランパのクランプ及びアンクランプ作動やポンピング用シリンダ６による自動ポンピング作動及び所定量の燃料補給等はシーケンサ１０の内部メモリに書き込まれたプログラムにより制御されるようになっている。
【００１１】
その制御手段は、前記シーケンサ１０の出力側からクランプ信号回路１１ａ、アンクランプ信号回路１１ｂ及びポンピングＯＮ信号回路１２によって開閉してエアを給排制御するバルブ群９を備えている。このバルブ群９とクランパ用シリンダ３とにクランプ用エア給排管路１３ａ及びアンクランプ用エア給排管路１３ｂとが接続されており、ポンピング用シリンダ６にはポンピング用エア給排管路１４が接続されている。
【００１２】
前記ポンピング用シリンダ６にはピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔを検出するための上昇端センサ８ａと下降端センサ８ｂが設けられており、上昇端検出信号回路１５ａと下降端検出信号回路１５ｂによってシーケンサ１０の入力側に入力するようになっている。また、装置本体１には作業者によって操作する作動開始用のクランパスイッチが設けられており、スイッチ信号回路１６によりシーケンサ１０の入力側に入力するようになっている。さらに、必要に応じてシーケンサ１０の出力側に所定量の燃料補給完了を報知するブザー２１が接続されている。尚、ブザー２１に代えて報知ランプあるいはブザー２１と報知ランプの両方を設けてもよい。
【００１３】
上記の構造による本発明装置の動作について図６のフローチャートと共に説明する。先ず、燃料フィルタ１７にクランパをセット（ステップＳ１）し、作動開始のクランパスイッチをＯＮ（ステップＳ２）する。これにより、シーケンサ１０からクランプ信号回路１１ａによってバルブ群９のクランプ用エア給排管路１３ａを受け持つバルブが開いてエアをクランパ用シリンダ３に供給し、図３で示すように、可動クランプ爪４ｂが固定クランプ爪４ａ側に移動して燃料フィルタ１７を固定クランプ爪４ａと可動クランプ爪４ｂとで挟み込んでクランプ（ステップＳ３）し、装置本体１を燃料フィルタ１７に結合する。このときクランプ用エア給排管路１３ａはエア供給流路となりアンクランプ用エア給排管路１３ｂはエア排気流路となる。
【００１４】
上記クランパによって装置本体１を燃料フィルタ１７に結合した状態で、ポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａに取り付けられているアタッチメント７は図４で示すように、手動ポンプのノブ２０に嵌まり込んで当接する。
【００１５】
そこで、前記クランパがクランプを完了するとシーケンサ１０はポンピングＯＮ信号回路１２によりバルブ群９のポンピング用エア給排管路１４を受け持つバルブを開閉してポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａが昇降ストロークしアタッチメント７を介して手動ポンプをポンピング（ステップＳ４）する。このポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの昇降ストロークの切り換えはポンピング用シリンダ６に設けられている上昇端センサ８ａと下降端センサ８ｂによるピストンロッド６ａの上昇端と下降端の検知信号を上昇端検出信号回路１５ａと下降端検出信号回路１５ｂによって入力するシーケンサ１０でバルブ群９のポンピング用エア給排管路１４を受け持つバルブを開閉制御する。
【００１６】
すなわち、ポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの上昇端ではポンピング用エア給排管路１４はポンピング用シリンダ６へのエア供給流路となり、ピストンロッド６ａを下降して手動ポンプを押し下げる。ピストンロッド６ａが下降端に至るとバルブはエア供給を停止し大気に連通する。これによりポンピング用シリンダ６に供給されていたエアはエア排気流路となるポンピング用エア給排管路１４より大気に排出する状態になるため、手動ポンプに装備されているリターンスプリングによってピストンロッド６ａを押し上げてポンピング用シリンダ６に供給されていたエアを排出する。このエア供給排出動作を繰り返し行うことによってポンピング作動が行われるのである。
【００１７】
前記ポンピング作動によるポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔが変化する。このメカニズムについて図５によって説明する。ポンピング開始直後は図５（Ａ）で示すように燃料が燃料フィルタ１７内を通過してエンジン側に流れていくので燃料フィルタ１７内の内圧が低いため、ピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔは短い動作である。図５（Ｂ）で示すように燃料がエンジンまで行き渡り燃料が燃料フィルタ１７内の溜まり始めると燃料フィルタ１７内の内圧が上昇し、この内圧の上昇によりポンピングに対しての抵抗が発生しピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔが長くなる。図５（Ｃ）で示すように燃料フィルタ１７内に燃料が満杯に溜まった状態をＯＫレベルとしてその時のピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔを設定値Ｘと定める。
【００１８】
そこで、ピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔと前記設定値Ｘとを比較（ステップＳ５）し、△ｔ＞ＸではＹＥＳでポンピング終了（ステップＳ６）となり、ＮＯではステップＳ５に戻り△ｔ＞Ｘとなるよう繰り返される。前記ステップＳ６のポンピング終了に連続してクランパはアンクランプ（ステップＳ７）する。このクランパのアンクランプではアンクランプ用エア給排管路１３ｂはエア供給流路となりクランプ用エア給排管路１３ａはエア排気流路となる。上記クランパのアンクランプ（ステップＳ７）後に作業者が装置本体１を取り出す（ステップＳ８）ことにより一連のポンピング作動を完了するものである。
【００１９】
上記の実施形態では燃料フィルタ１７に装備されている手動ポンプの自動ポンピングについて説明したが、例えば特開平５−６５８５９号で開示されているようにな手動ポンプにも本発明を適用することができる。このような手動ポンプにおいても燃料貯留室に燃料が貯留されることにより燃料貯留室内の内圧が上昇するので、これを検知することにより手動ポンプのストローク時間△ｔでポンピングを自動停止することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、従来作業者の手動ポンピング操作による重筋作業の燃料補給を自動ポンピングによって廃止することができ、燃料補給作業の省力化と作業工数の低減が得られる。また、燃料補給量もポンピング用シリンダのピストンロッドの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔの変化を検知して所定量に達した設定値のストローク時間△ｔでポンピングを自動停止するため手動ポンピングの作業者の感に頼っていたときのような過剰供給が防止され始動直後に長時間消えない多量の排気白煙の排出を防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置の斜視図
【図２】 本発明が適用例を示す燃料フィルタの斜視図
【図３】 本発明装置によるクランプ及びアンクランプ動作の説明図
【図４】 本発明装置による自動ポンピング動作の説明図
【図５】 本発明装置によるポンピング用シリンダのストローク時間変化メカニズムの説明図
【図６】 本発明装置の作動フローチャート
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 支持板
３ クランパ用シリンダ
４ａ 固定クランプ爪
４ｂ 可動クランプ爪
５ 連結部材
６ ポンピング用シリンダ
６ａ ピストンロッド
７ アタッチメント
８ａ 上昇端センサ
８ｂ 下降端センサ
９ バルブ群
１０ シーケンサ
１７ 燃料フィルタ
２０ ノブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の手動ポンプを自動ポンピングする作動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジン車両においては、エンジンが停止しているときにカムが回転しないため燃料タンクから燃料をエンジンに供給するフィードポンプが作動せず、従って、燃料の圧送が行われないためにエンジン始動用等の手動ポンプが装備されている。この手動ポンプは例えば特開平５−６５８５９号で開示されているように、手動ポンプをエンジンに配置して燃料タンクから燃料を吸気路に導入するようにしたものや図２で示すように手動ポンプ２０を備えた燃料フィルタ１７を燃料タンクとエンジンとの燃料供給系路に配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記何れの手動ポンプも出庫当初等のエンジン始動時に手動でポンピング作動して燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に導入して補給するが、そのポンピングストローク作動回数は、手動ポンプの製品によってバラツキがあるものの、連続１００回前後行っている。この手動ポンプの加圧力は約１５ｋｇであり、生産ラインにおける作業者には重筋作業である。また、燃料補給量は作業者の感に頼っているため、過剰供給すると始動直後に長時間消えない多量の排気白煙が排出され環境に悪影響を及ぼすことになる。
【０００４】
本発明の目的は、手動ポンプによる燃料補給作業を自動で、しかも常に適当量の燃料を補給可能としたディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の作動装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の通り、エンジンの始動時等に燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に導入して補給する手動ポンプを備えている燃料フィルタの前記手動ポンプを自動ポンピング作動する装置であって、装置本体にクランパ用シリンダによって前記装置本体を燃料フィルタにクランプ及びアンクランプするクランパと、前記手動ポンプのノブに当接してポンピング作動させるポンピング用シリンダと、前記クランパのクランプ及びアンクランプの制御と、前記ポンピング作動によって燃料フィルタ内に燃料が満杯になったときの燃料フィルタ内圧の上昇により変化する前記ポンピング用シリンダにおけるピストンロッドの上昇端と下降端ストローク時間を設定値とし、これを検知してポンピング作動を停止すると共に、前記クランパをアンクランプ制御する シーケンサとを備えたことを特徴とするものである。
【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説明する。図１は本発明の装置を示し、図２は本発明の装置によって自動ポンピングする燃料フィルタ１７を示すものである。この燃料フィルタ１７は図略の燃料タンクと接続した燃料導入路１８とエンジンの吸気路に接続した燃料導出路１９とを有し、燃料中の不純物等を除去するエレメントが内設されている。また、ノブ２０によってポンピングして燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に補給する手動ポンプを備えている。
【０００７】
前記図１で示す本発明の装置について以下に説明する。１は装置本体であり、水平面の支持板２が取り付けられている。この支持板２上にはクランパ用シリンダ３とポンピング用シリンダ６とが設置されている。
【０００８】
前記ポンピング用シリンダ６は図４で示すように、そのピストンロッド６ａを鉛直軸線方向に向けて支持板２上に設置されており、このピストンロッド６ａの下端には前記手動ポンプのノブ２０に当接するアタッチメント７が取り付けられている。
【０００９】
前記クランプ用シリンダ３によって作動するクランパは、前記アタッチメント７を中央にして一方は前記支持板２に固定された固定クランプ爪４ａと、他方は前記クランプ用シリンダ３によって連結部材５を介して前記固定クランプ爪４ａと対向して進退移動する可動クランプ爪４ｂとによって構成されている。
【００１０】
前記クランパ用シリンダ３によるクランパのクランプ及びアンクランプ作動やポンピング用シリンダ６による自動ポンピング作動及び所定量の燃料補給等はシーケンサ１０の内部メモリに書き込まれたプログラムにより制御されるようになっている。
【００１１】
その制御手段は、前記シーケンサ１０の出力側からクランプ信号回路１１ａ、アンクランプ信号回路１１ｂ及びポンピングＯＮ信号回路１２によって開閉してエアを給排制御するバルブ群９を備えている。このバルブ群９とクランパ用シリンダ３とにクランプ用エア給排管路１３ａ及びアンクランプ用エア給排管路１３ｂとが接続されており、ポンピング用シリンダ６にはポンピング用エア給排管路１４が接続されている。
【００１２】
前記ポンピング用シリンダ６にはピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔを検出するための上昇端センサ８ａと下降端センサ８ｂが設けられており、上昇端検出信号回路１５ａと下降端検出信号回路１５ｂによってシーケンサ１０の入力側に入力するようになっている。また、装置本体１には作業者によって操作する作動開始用のクランパスイッチが設けられており、スイッチ信号回路１６によりシーケンサ１０の入力側に入力するようになっている。さらに、必要に応じてシーケンサ１０の出力側に所定量の燃料補給完了を報知するブザー２１が接続されている。尚、ブザー２１に代えて報知ランプあるいはブザー２１と報知ランプの両方を設けてもよい。
【００１３】
上記の構造による本発明装置の動作について図６のフローチャートと共に説明する。先ず、燃料フィルタ１７にクランパをセット（ステップＳ１）し、作動開始のクランパスイッチをＯＮ（ステップＳ２）する。これにより、シーケンサ１０からクランプ信号回路１１ａによってバルブ群９のクランプ用エア給排管路１３ａを受け持つバルブが開いてエアをクランパ用シリンダ３に供給し、図３で示すように、可動クランプ爪４ｂが固定クランプ爪４ａ側に移動して燃料フィルタ１７を固定クランプ爪４ａと可動クランプ爪４ｂとで挟み込んでクランプ（ステップＳ３）し、装置本体１を燃料フィルタ１７に結合する。このときクランプ用エア給排管路１３ａはエア供給流路となりアンクランプ用エア給排管路１３ｂはエア排気流路となる。
【００１４】
上記クランパによって装置本体１を燃料フィルタ１７に結合した状態で、ポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａに取り付けられているアタッチメント７は図４で示すように、手動ポンプのノブ２０に嵌まり込んで当接する。
【００１５】
そこで、前記クランパがクランプを完了するとシーケンサ１０はポンピングＯＮ信号回路１２によりバルブ群９のポンピング用エア給排管路１４を受け持つバルブを開閉してポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａが昇降ストロークしアタッチメント７を介して手動ポンプをポンピング（ステップＳ４）する。このポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの昇降ストロークの切り換えはポンピング用シリンダ６に設けられている上昇端センサ８ａと下降端センサ８ｂによるピストンロッド６ａの上昇端と下降端の検知信号を上昇端検出信号回路１５ａと下降端検出信号回路１５ｂによって入力するシーケンサ１０でバルブ群９のポンピング用エア給排管路１４を受け持つバルブを開閉制御する。
【００１６】
すなわち、ポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの上昇端ではポンピング用エア給排管路１４はポンピング用シリンダ６へのエア供給流路となり、ピストンロッド６ａを下降して手動ポンプを押し下げる。ピストンロッド６ａが下降端に至るとバルブはエア供給を停止し大気に連通する。これによりポンピング用シリンダ６に供給されていたエアはエア排気流路となるポンピング用エア給排管路１４より大気に排出する状態になるため、手動ポンプに装備されているリターンスプリングによってピストンロッド６ａを押し上げてポンピング用シリンダ６に供給されていたエアを排出する。このエア供給排出動作を繰り返し行うことによってポンピング作動が行われるのである。
【００１７】
前記ポンピング作動によるポンピング用シリンダ６のピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔが変化する。このメカニズムについて図５によって説明する。ポンピング開始直後は図５（Ａ）で示すように燃料が燃料フィルタ１７内を通過してエンジン側に流れていくので燃料フィルタ１７内の内圧が低いため、ピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔは短い動作である。図５（Ｂ）で示すように燃料がエンジンまで行き渡り燃料が燃料フィルタ１７内の溜まり始めると燃料フィルタ１７内の内圧が上昇し、この内圧の上昇によりポンピングに対しての抵抗が発生しピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔが長くなる。図５（Ｃ）で示すように燃料フィルタ１７内に燃料が満杯に溜まった状態をＯＫレベルとしてその時のピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔを設定値Ｘと定める。
【００１８】
そこで、ピストンロッド６ａの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔと前記設定値Ｘとを比較（ステップＳ５）し、△ｔ＞ＸではＹＥＳでポンピング終了（ステップＳ６）となり、ＮＯではステップＳ５に戻り△ｔ＞Ｘとなるよう繰り返される。前記ステップＳ６のポンピング終了に連続してクランパはアンクランプ（ステップＳ７）する。このクランパのアンクランプではアンクランプ用エア給排管路１３ｂはエア供給流路となりクランプ用エア給排管路１３ａはエア排気流路となる。上記クランパのアンクランプ（ステップＳ７）後に作業者が装置本体１を取り出す（ステップＳ８）ことにより一連のポンピング作動を完了するものである。
【００１９】
上記の実施形態では燃料フィルタ１７に装備されている手動ポンプの自動ポンピングについて説明したが、例えば特開平５−６５８５９号で開示されているようにな手動ポンプにも本発明を適用することができる。このような手動ポンプにおいても燃料貯留室に燃料が貯留されることにより燃料貯留室内の内圧が上昇するので、これを検知することにより手動ポンプのストローク時間△ｔでポンピングを自動停止することが可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、従来作業者の手動ポンピング操作による重筋作業の燃料補給を自動ポンピングによって廃止することができ、燃料補給作業の省力化と作業工数の低減が得られる。また、燃料補給量もポンピング用シリンダのピストンロッドの上昇端から下降端までのストローク時間△ｔの変化を検知して所定量に達した設定値のストローク時間△ｔでポンピングを自動停止するため手動ポンピングの作業者の感に頼っていたときのような過剰供給が防止され始動直後に長時間消えない多量の排気白煙の排出を防止することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明装置の斜視図
【図２】 本発明が適用例を示す燃料フィルタの斜視図
【図３】 本発明装置によるクランプ及びアンクランプ動作の説明図
【図４】 本発明装置による自動ポンピング動作の説明図
【図５】 本発明装置によるポンピング用シリンダのストローク時間変化メカニズムの説明図
【図６】 本発明装置の作動フローチャート
【符号の説明】
１ 装置本体
２ 支持板
３ クランパ用シリンダ
４ａ 固定クランプ爪
４ｂ 可動クランプ爪
５ 連結部材
６ ポンピング用シリンダ
６ａ ピストンロッド
７ アタッチメント
８ａ 上昇端センサ
８ｂ 下降端センサ
９ バルブ群
１０ シーケンサ
１７ 燃料フィルタ
２０ ノブ
Claims (1)
- エンジンの始動時等に燃料タンクから燃料をエンジンの吸気路に導入して補給する手動ポンプを備えている燃料フィルタの前記手動ポンプを自動ポンピング作動する装置であって、装置本体にクランパ用シリンダによって前記装置本体を燃料フィルタにクランプ及びアンクランプするクランパと、前記手動ポンプのノブに当接してポンピング作動させるポンピング用シリンダと、前記クランパのクランプ及びアンクランプの制御と、前記ポンピング作動によって燃料フィルタ内に燃料が満杯になったときの燃料フィルタ内圧の上昇により変化する前記ポンピング用シリンダにおけるピストンロッドの上昇端と下降端ストローク時間を設定値とし、これを検知してポンピング作動を停止すると共に、前記クランパをアンクランプ制御するシーケンサとを備えたことを特徴とするディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の作動装置。
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|---|---|---|---|
| JP2001210122A JP3964164B2 (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | ディーゼルエンジンにおける燃料補助供給装置の作動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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2001
- 2001-07-11 JP JP2001210122A patent/JP3964164B2/ja not_active Expired - Fee Related
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