JPH04232346A - Ｖ形エンジンの片バンク運転装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｖ形エンジンの片バン
ク運転装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷時にディーゼルエンジンを始動する
場合、エンジンのシリンダや、冷却水温、潤滑油温等が
エンジンの運転に適した温度より低いと、シリンダ内で
圧縮された空気の温度がシリンダ等に奪われる。このた
め、シリンダ内に噴射した燃料が完全に燃焼することが
できず、始動直後に排気管から多量の白煙を排出すると
ともに、燃焼できなかった燃料と排気中に含まれる炭素
粒とが混じった黒色の液体が排気マニホールドの内壁に
付着したり、排気マニホールドの継目から洩れ出すスロ
バリングを起こす。

【０００３】上記不具合に関して、従来から行われてい
る始動時の対策の一つに減筒運転がある。たとえば直列
６シリンダエンジンの場合、燃料噴射ポンプ内の燃料通
路を隔壁によって第１〜第３シリンダ用燃料通路と第４
〜第６シリンダ用燃料通路とに分離し、燃料供給パイプ
を二又状に分岐させて前記第１〜第３シリンダ用燃料通
路と第４〜第６シリンダ用燃料通路とにそれぞれ接続す
る。分岐した一方の燃料供給パイプ、たとえば第４〜第
６シリンダ用燃料通路に接続する燃料供給パイプに切り
換えバルブを設け、このバルブを開放すれば通常運転と
なり、閉鎖すれば第１〜第３シリンダのみに燃料が噴射
されて減筒運転となる。このように、始動時に減筒運転
をすることにより、燃料噴射のない３シリンダの運転負
荷が燃料噴射のある３シリンダの燃料噴射量を増加させ
るとともに燃焼状態を良くし、低温時において始動直後
の白煙およびスロバリング発生を抑止する。また水温、
油温の上昇も促進されるので、適当な時期に切り換えバ
ルブを開放して通常運転に移行すればよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うに燃料通路を隔壁によって２分割した燃料噴射ポンプ
は、減筒運転用として用意した特殊仕様の燃料噴射ポン
プであり、減筒運転用切り換えバルブを設置した上、こ
の切り換えバルブを開閉するアクチュエータも必要であ
るため、構造が複雑化し、製造並びに整備コストの上昇
を招く。

【０００５】Ｖ形エンジン、たとえばＶ形１２シリンダ
エンジンの場合は、左右のバンクにそれぞれ６個のシリ
ンダが設けられ、燃料噴射ポンプも左右のバンクにそれ
ぞれ６シリンダ分ずつ設けられているので、上記減筒運
転用燃料噴射ポンプを左右のバンクに取着する代わりに
、一側のバンクに設けられた燃料噴射ポンプにのみ燃料
を供給し、他側のバンクに設けられた燃料噴射ポンプに
対する燃料の供給を停止すればよい。しかし片バンク運
転用燃料切り換えバルブの設置や、この切り換えバルブ
を開閉するアクチュエータは直列形エンジンと同様に必
要であり、構造が複雑化し、製造並びに整備コストの上
昇を招くことに変わりはない。

【０００６】近年、機械制御ガバナ付き燃料噴射ポンプ
に代えて電子ガバナ付き燃料噴射ポンプも多く用いられ
ているので、前記電子ガバナのコントローラに片バンク
運転の機能を付加すれば、前記切り換えバルブや切り換
えバルブ開閉用アクチュエータの設置による構造複雑化
およびコストアップなしにＶ形エンジンの片バンク運転
が可能になるものと考えられる。

【０００７】本発明は上記従来の問題点に着目し、電子
ガバナ付き燃料噴射ポンプを制御するコントローラに片
バンク運転用の制御プログラムを付加するだけで片バン
ク運転ができるような、構造の簡単なＶ形エンジンの片
バンク運転装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るＶ形エンジンの片バンク運転装置は、Ｖ
形エンジンの左右バンクにそれぞれ電子ガバナ付き燃料
噴射ポンプを設けたディーゼルエンジンにおいて、エン
ジン冷却水の温度を検出する手段と、あらかじめ設定し
、記憶させた限界温度と前記エンジン冷却水の温度とを
比較して判定する手段と、前記判定結果に基づいて、左
右バンクの電子ガバナ付き燃料噴射ポンプに作動の可否
を指示する指示手段とを備える構成とし、このような構
成において、前記エンジン冷却水の温度が限界温度以上
であれば、左右のバンクに取着した燃料噴射ポンプの電
子ガバナに通電し、冷却水温度が限界温度未満であれば
、一方の電子ガバナのみに通電するプログラムをコント
ローラに備えるものとした。

【０００９】

【作用】上記構成によれば、エンジンの冷却水温を検出
し、この温度が限界温度未満の場合には一側のバンクの
電子ガバナのみを作動させることにしたので、寒冷時に
始動の際、燃料噴射ポンプの作動しない他側のバンクの
運転負荷によって一側のバンクの燃料噴射が増加し、良
好な燃焼状態となる。従って、従来から問題となってい
た始動直後の排気の白煙発生や、スロバリング現象を防
止することができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明に係るＶ形エンジンの片バンク
運転装置の実施例について、図面を参照して詳細に説明
する。図１はＶ形１２シリンダエンジンにおける片バン
ク運転装置の第１実施例の概略構成を示すブロック図で
ある。Ｖ形１２シリンダエンジン１の左バンク１ａと右
バンク１ｂとにそれぞれ電子ガバナ付き燃料噴射ポンプ
２，３が取着され、前記電子ガバナ付き燃料噴射ポンプ
２，３の燃料噴射量、燃料噴射時期等を制御するコント
ローラ４の出力配線４ａ，４ｂは、左右の電子ガバナ付
き燃料噴射ポンプ２，３にそれぞれ接続されている。ま
た左右バンクの冷却水管１ｃ，１ｄのうちたとえば右バ
ンク１ｂの冷却水管１ｄに取着され、冷却水の温度を検
出する水温センサ５の出力配線５ａと、運転室内で操作
する始動スイッチ６のＯＮ，ＯＦＦを検出して入力する
配線６ａとが、前記コントローラ４に接続されている。 なお、始動用電動機７の配線は、前記始動スイッチ６を
介してバッテリ８に接続されている。コントローラ４に
は上記の他に、エンジンオイルパン１ｅに取着され、潤
滑油温を検出する油温センサや、フライホイールに近接
して取着され、エンジン回転数を検出する回転数センサ
等の出力配線も接続されているが、これらについては図
示を省略する。

【００１１】図２は、前記電子ガバナ付き燃料噴射ポン
プのガバナ部分の概略構造を示す説明図である。電子ガ
バナ９には、燃料噴射量制御用油圧比例制御弁９ａ、燃
料噴射時期制御用油圧比例制御弁９ｂ、ギヤポンプ９ｃ
、燃料噴射ポンプのコントロールラック２ａの後端に連
結されたコントロールラック制御用油圧ピストン９ｄが
組み込まれ、前記コントロールラック２ａの前端にはラ
ック位置センサ９ｅが装着されている。

【００１２】コントローラ４はエンジンの冷却水温、潤
滑油温、回転数等を検出するエンジン側センサおよび必
要に応じて接続された各種車体側センサから入力された
信号に基づいて、前記燃料噴射量制御用油圧比例制御弁
９ａ、燃料噴射時期制御用油圧比例制御弁９ｂのソレノ
イドに指令電流を送り、燃料噴射量制御用油圧比例制御
弁９ａ、燃料噴射時期制御用油圧比例制御弁９ｂを作動
させる。

【００１３】前記ギヤポンプ９ｃが吐出し、燃料噴射量
制御用油圧比例制御弁９ａによって調圧されたガバナ作
動油は、コントロールラック制御用油圧ピストン９ｄに
作用する。油圧ピストン９ｄの位置はセットスプリング
９ｆと油圧力とのバランスによって決められる。燃料噴
射ポンプのプランジャ外周には、従来の燃料噴射ポンプ
のプランジャと同様に燃料の圧送期間を決める斜めの溝
が設けられていて、圧送期間の調整は前記コントロール
ラック２ａの位置によって決められる。コントロールラ
ック２ａの動きはプランジャに取着されたピニオンに伝
達され、ピニオンの動きによってプランジャが回動し、
燃料圧送期間を調整する。またギヤポンプ９ｃから吐出
され、燃料噴射時期制御用油圧比例制御弁９ｂによって
調圧されたガバナ作動油は、燃料噴射ポンプ内の通路を
通って各シリンダ用プランジャに送られる。

【００１４】燃料噴射ポンプのプランジャは、図２の燃
料噴射ポンプ２の部分に部分拡大図で示したように上下
２分割になっており、上部プランジャ２ｂと下部プラン
ジャ２ｃとの間に前記ガバナ作動油を送り込むことによ
ってプランジャの合計長さが変化し、燃料噴射時期を可
変にすることができる。上下プランジャ間の伸び量は、
プランジャが最も下降したときに燃料噴射ポンプ内の作
動油通路と上下プランジャの合わせ目とが通じて調整さ
れ、前記伸び量は、上下プランジャ間に作用する油圧力
と下部プランジャ２ｃ内に組み込まれたスプリング２ｄ
の張力とのバランスによって決められる。その他の構造
は一般の燃料噴射ポンプと同一である。

【００１５】図３は上記第１実施例における制御システ
ムの構成を示すブロック図で、始動スイッチ６をＯＮに
操作することによってエンジン水温検出手段５すなわち
水温センサが作動し、その出力信号がコントローラ４に
入力される。コントローラ４内では、エンジン水温演算
手段１１が前記出力信号を受けてエンジン水温を演算し
、エンジン水温判定手段１２に入力する。エンジン水温
判定手段１２は、前記エンジン水温演算値を限界温度設
定・記憶手段１３から出力される限界温度の値と比較し
、判定結果を左バンクのガバナへの電流ＯＮ・ＯＦＦ指
示手段１４および右バンクのガバナへの電流ＯＮ・ＯＦ
Ｆ指示手段１５に入力する。前記指示手段１４，１５は
左バンクおよび右バンクにそれぞれ取着された電子ガバ
ナ付き燃料噴射ポンプ２，３に対する電流のＯＮまたは
ＯＦＦを個別に制御する。

【００１６】燃料噴射量および燃料噴射時期の調整は上
記とは別に、エンジン回転速度等のエンジン側センサお
よび必要に応じて接続された各種車体側センサから入力
された信号に基づいてコントローラ４内の燃料噴射量、
燃料噴射時期制御手段１６が出力する信号によって制御
される。

【００１７】図４は上記制御を実行するフローチャート
である。同図において１〜１０はフローチャートのステ
ップを示す。運転者が始動スイッチをＯＮにすると、ス
テップ１でエンジン水温が読み込まれる。この値と、あ
らかじめ設定し記憶させておいた限界温度の値たとえば
５０℃とを比較し、エンジン水温が限界温度以上になっ
ているかどうかをステップ２で判断する。エンジン水温
が限界温度以上であれば、左右バンクの燃料噴射ポンプ
の電子ガバナに通電し（ステップ３）、ステップ４で左
右バンクの燃料噴射ポンプを作動させ、エンジンは通常
運転を開始する。

【００１８】ステップ２でエンジン水温が限界温度未満
であると判断された場合はステップ５に行き、右バンク
に取着された燃料噴射ポンプのガバナだけに電流を流す
。これにより左バンクの燃料噴射ポンプは無噴射状態の
まま、右バンクの燃料噴射ポンプが作動し（ステップ６
）、片バンク運転が開始される。この状態で引続きエン
ジン水温の読み込みが行われ（ステップ７）、エンジン
水温が限界温度に達したかどうかの判断がステップ８で
下される。限界温度未満であればステップ７に戻り、限
界温度以上であると判断された場合は左バンクガバナに
通電し（ステップ９）、左バンクの燃料噴射ポンプが作
動して（ステップ１０）、以後エンジンは通常運転に入
る。なお片ハンク運転の場合、左右いずれのバンクを燃
料無噴射としてもよい。またエンジン冷却水温に代えて
エンジン潤滑油温を検出し、この検出結果を限界油温と
比較して片バンク運転または通常運転の選択をしてもよ
く、あるいはエンジン冷却水温とエンジン潤滑油温の双
方の検出結果に基づいて前記選択をしてもよい。

【００１９】図５は本発明の第２実施例の概略構成を示
すブロック図で、上記第１実施例の片バンク運転装置に
、片バンク運転−通常運転の切り換えを行う切り換えス
イッチ１０を追設し、運転者によって随時切り換えがで
きるようにしたものである。上記エンジンを搭載した車
両が、荷物の積み卸しや人員の乗降のため一時的に停車
しているとき、あるいは長坂路を下降するときに、燃料
消費量の節減あるいはエンジン騒音の低減を目的として
片バンク運転を行う場合には、前記切り換えスイッチ１
０を片バンク側に倒すことにより、エンジン水温に無関
係に片バンク運転となる。切り換えスイッチ１０を中立
位置に戻すと、エンジン水温が限界温度以上であれば通
常運転となり、限界温度未満の場合には限界温度に到達
するまでの間片バンク運転を継続する。また、切り換え
スイッチ１０を両バンク側に倒すと、エンジン水温に無
関係に通常運転となる。従って、エンジン水温が低くて
も始動時から通常運転を行いたい場合には、あらかじめ
前記切り換えスイッチ１０を両バンク側に倒しておけば
、エンジン水温に無関係に通常運転による始動ができる
。

【００２０】図６は上記第２実施例における制御システ
ムの構成を示すブロック図で、前記第１実施例の制御シ
ステム（第３図参照）に、切り換えスイッチの切り換え
位置判定手段１７が付加されている。この切り換え位置
判定手段１７は、切り換えスイッチ１０の切り換え位置
が両バンク側になっているか、または片バンク側になっ
ているか、あるいは中立位置であるかを判定し、判定結
果を左バンクのガバナへの電流ＯＮ・ＯＦＦ指示手段１
４および右バンクのガバナへの電流ＯＮ・ＯＦＦ指示手
段１５に入力する。

【００２１】図７は上記第２実施例における制御フロー
チャートである。同図において１〜１６はフローチャー
トのステップを示す。運転者が始動スイッチをＯＮにす
ると、ステップ１で切り換えスイッチが両バンク側に切
り換えられているかどうかを判断する。切り換えスイッ
チが両バンク側に倒れている場合は、ステップ２で左右
両側のバンクのガバナに通電し、左右の燃料噴射ポンプ
を作動させる（ステップ３）。これにより、エンジン冷
却水温に無関係に通常運転による始動ができる。

【００２２】前記ステップ１で、切り換えスイッチが両
バンク側に切り換えられていないと判断されたときはス
テップ４に進み、切り換えスイッチが片バンク側に切り
換えられているかどうかを判断する。切り換えスイッチ
が片バンク側に倒れている場合は、ステップ５で左バン
クのガバナへの通電を止め、ステップ６で右バンクのガ
バナへの通電を行い、右バンクの燃料噴射ポンプのみを
作動させる（ステップ７）。これにより、エンジン冷却
水温に無関係に片バンク運転による始動ができる。

【００２３】前記ステップ４で切り換えスイッチが片バ
ンク側に切り換えられていないと判断された場合、切り
換えスイッチは中立位置にあることになる。この場合は
前記第１実施例と同様にステップ８でエンジン水温が読
み込まれ、ステップ９以降ではエンジン水温が限界温度
以上なら通常運転（ステップ２，３）、限界温度に達し
ていなければ片バンク運転（ステップ１０以降）となる
。

【００２４】エンジン運転中は上記のフローがステップ
１から繰り返されるので、車両走行中の一時停車、長坂
路下降等で通常運転から片バンク運転に切り換えたいと
き、あるいは片バンク運転から直ちに通常運転に切り換
えたいとき、切り換えスイッチの操作は即座に検出され
、運転者の意図した通りの切り換えができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、エ
ンジンの冷却水温を検出し、この温度が限界温度未満の
場合には一側のバンクの電子ガバナのみを作動させるこ
とにしたので、寒冷時に始動の際、燃料噴射ポンプの作
動しない他側のバンクの運転負荷によって一側のバンク
の燃料噴射が増加し、良好な燃焼状態となり、従来から
問題となっていた始動直後の排気の白煙発生や、スロバ
リング現象を防止することができる。

【００２６】また、片バンク運転−通常運転の切り換え
スイッチを設けた場合は、エンジン冷却水温に無関係に
所望の運転状態とすることができるので、車両走行中に
おける一時停車あるいは長坂路を下降するときなどに随
時片バンク運転に切り換えることにより、燃料消費量の
節減とエンジン騒音の低減という効果が得られる。本発
明による片バンク運転操作は、燃料噴射ポンプに取着さ
れた電子ガバナを電気的に制御するプログラムをコント
ローラに付加すればよいので、従来のようにエンジン回
りの構造複雑化や、コストアップの問題が起こらない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るＶ形エンジンの片バ
ンク運転装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】電子ガバナ付き燃料噴射ポンプのガバナ部分の
概略構成を示す説明図である。

【図３】第１実施例における制御システムの構成を示す
ブロック図である。

【図４】片バンク運転制御を実行するフローチャートで
ある。

【図５】本発明の第２実施例に係るＶ形エンジンの片バ
ンク運転装置の概略構成を示すブロック図である。

【図６】第２実施例における制御システムの構成を示す
ブロック図である。

【図７】第２実施例における片バンク運転制御のフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ａ　　左バンク １ｂ　　右バンク ２，３　　電子ガバナ付き燃料噴射ポンプ４　　コント
ローラ ５　　水温センサ ９　　電子ガバナ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　Ｖ形エンジンの左右バンクにそれぞれ
   電子ガバナ付き燃料噴射ポンプを設けたディーゼルエン
   ジンにおいて、エンジン冷却水の温度を検出する手段と
   、あらかじめ設定し、記憶させた限界温度と前記エンジ
   ン冷却水の温度とを比較して判定する手段と、前記判定
   結果に基づいて、左右バンクの電子ガバナ付き燃料噴射
   ポンプに作動の可否を指示する指示手段とを備えたこと
   を特徴とするＶ形エンジンの片バンク運転装置。
2. 【請求項２】　　前記エンジン冷却水の温度が限界温度
   以上であれば、左右のバンクに取着した燃料噴射ポンプ
   の電子ガバナに通電し、冷却水温度が限界温度未満であ
   れば、一方の電子ガバナのみに通電するプログラムをコ
   ントローラに備えたことを特徴とする請求項１のＶ形エ
   ンジンの片バンク運転装置。