JPH0718352B2 - 列型燃料噴射ポンプの始動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は列型燃料噴射ポンプの始動制御装置に係り、詳
しくは、トルクカムの制御に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

列型燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料
噴射装置にあっては、エンジンの回転数の増加によりト
ルクカムが回動され、その周面に先端が当接されるセン
サレバーを介してコントロールラックの過剰な移動を抑
制し、燃料噴射ポンプのプランジャのストロークを変え
ることにより、燃料噴射量が調整されるようになってい
る。このようなトルクカムをエンジン回転数に応じて回
動させ、燃料供給量を制御して調速を図るようにした列
型燃料噴射装置の構造が、タイタン整備書追補版（昭和
59年３月発行）に記載されている。その装置における調
速機に設けられているトルクカムの回動は、クランク軸
の回転が伝達されるドライブ軸に取り付けられたフライ
ウエイト、遠心力を受けてリフトするフライウエイトに
よりアイドリングスプリングに抗してドライブ軸方向に
移動するスリーブ、スリーブの移動でガバナスプリング
に抗して揺動するテンションレバー、テンションレバー
の揺動をトルクカムの回動運動に変換するロッドとによ
り行なわれる。

ところで、ディーゼルエンジンにあっては始動時に１ス
トローク当りの燃料噴射量がアイドリングや高速回転時
の燃料噴射量より多く必要とされ、それを実現するため
に、センサレバーの先端が当接されるトルクカム周面の
端部に、センサレバーの先端が嵌り込むように係合させ
る始動用の切欠きが形成されている。これは、始動にお
いて多くの燃料を必要とすることから、これを実現する
ためにセンサレバーの揺動範囲を大きくして、コントロ
ールラックの動きを所望の始動燃料量が得られるまで変
位可能にするためである。したがって、トルクカムを備
える列型燃料噴射ポンプを有するディーゼルエンジンに
あっては、運転者は始動開始前にアクセルペダルを最大
限に踏み込み、ドライブ軸が未だ回転していない状態で
燃料増量位置にあるトルクカムの切欠きにセンサレバー
の先端を係合させてコントロールラックを最大に移動さ
せた後、クランキングを開始させる。アクセルペダルを
最大に踏み込んでいる限りセンサレバーはトルクカムの
切欠きの奥深くに係合したままであり、始動が所定最大
量の燃料供給により行なわれる。エンジンが始動したこ
とを確認してアクセルペダルを放すと、フローティング
レバーやガイドレバーの協働でコントロールラックが燃
料減量方向に移動される。そのコントロールラックの戻
り動作によりセンサレバーがトルクカムの切欠きから外
れ、回転しているドライブ軸によってフライウエイトが
リフトし、上述したようにトルクカムが回動する。その
状態ではアクセルペダルが最大に踏み込まれても、セン
サレバーの先端がトルクカムの周面に当接することにな
り、それ以上のセンサレバーの揺動が阻止され、アイド
リング回転や走行に必要なエンジン回転における全開噴
射量が規定され、その回転数における調速がなされる。

以上のような動作を行なう列型燃料噴射装置にあって
は、始動燃料量を得るために上述したようにセンサレバ
ーをトルクカムの切欠きに係合させる必要があり、その
旨の操作が運転マニアルなどに記載されている。すなわ
ち、始動前にアクセルペダルを最大に踏み込むことなく
クランキングを開始すると、ドライブ軸の回転でトルク
カムが回動し、センサレバーが切欠きに係合せずに周面
に当接し、コントロールラックの始動に必要な燃料増量
方向への移動が阻止されてしまうことになるからであ
る。しかし、運転者によっては、上述した始動前のアク
セルペダルの踏み込み操作を忘れたり、また、知らなか
ったりすると円滑な始動ができなくなり、外気温の低い
場合には始動自体が不可能となる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上述の問題に鑑みてなされたもので、その目的
は、ディーゼルエンジンの始動時にあって、始動前のア
クセルペダルの踏み込み操作を忘れるなどの誤操作によ
る始動不能を防止して、ガソリンエンジンを始動すると
きと同様の感覚で始動操作することができる列型燃料噴
射ポンプの始動制御装置を提供することである。

〔発明の構成〕

本発明の列型燃料噴射ポンプの始動制御装置の特徴は以
下の通りである。列型燃料噴射ポンプにおいて、エンジ
ンのクランキングが開始されたことを検出するクランキ
ング開始検知手段と、エンジンの回転数を検出するエン
ジン回転数検出手段と、トルクカムを始動時の燃料増量
位置に保持するトルクカム保持手段と、エンジン始動時
のクランキングからエンジン回転数が所定回転数に到達
するまでの間、トルクカム保持手段に、トルクカムを始
動時の燃料増量位置に保持するよう指令する始動制御手
段とを具備したことである。

〔作用〕

始動前にあってはトルクカムは回動されずに燃料増量位
置にある。スタータモータを回転させると、クランキン
グのあったことがクランキング開始検知手段により検知
される。始動制御手段がクランキング開始信号を受けて
トルクカム保持手段にトルクカムの回動を阻止する信号
を出力し、トルクカムがそのまま燃料増量位置に保持さ
れる。センサレバーはトルクカムの切欠きに係合できる
状態に置かれ、センサレバーの揺動可能範囲内でアクセ
ルペダルの操作に応じたコントロールラックの変位が可
能となる。したがって、アイドリングや高速回転中の全
開噴射量よりも多い量が、運転者の所望する始動燃料量
として噴射できることになる。

エンジンの回転数が所定の回転数より高くなったことが
エンジン回転数検出手段により検出されると、その信号
を受けて始動制御手段がトルクカム保持手段に、トルク
カムの回動を阻止しているのを解除する旨の信号を出力
する。そのとき、エンジンの吹き上りを確認した運転者
はアクセルペダルを放すので、センサレバーがトルクカ
ムの切欠きから外れ、その結果、トルクカムは回転する
ドライブ軸によりリフトアップしたフライウエイトなど
の作動によって回動され、通常の調速状態となる。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。
第２図は本発明の始動制御装置が適用される列型燃料噴
射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射装置に
おける調速機で、エンジンの回転数の増加によりトルク
カム１の回動量が変えられ、その周面1aに先端2aが当接
されたセンサレバー２を介してコントロールラック３の
移動量を制御し、燃料噴射ポンプのプランジャ４のスト
ロークが変えられて、燃料噴射量が調整されるようにな
っている。このような調速機に設けられているトルクカ
ム１は、ドライブ軸５に取り付けられたフライウエイト
６が遠心力を受けてリフトしたとき、スリーブ８がアイ
ドリングスプリング７に抗して移動し、テンションレバ
ー10がガバナスプリング９に抗して揺動するので、それ
に連動して往復動するロッド11を介して回動される。

そのようなトルクカム１には、始動時に１ストローク当
りの燃料噴射量が高速回転中の全開噴射量より多くなる
ようにするための燃料増量用の切欠き1bが形成され、ア
クセルペダルの踏み込みによりコントロールレバー12な
どを介して変位するコントロールラック３が、切欠き1b
に係合可能なセンサレバー２の揺動範囲で移動できるよ
うになっている。このトルクカム１には後述するトルク
カム保持手段18におけるロッド13が、トルクカム１の回
動を阻止させることができるように取り付けられてい
る。

このトルクカム１をエンジン始動時にクランキングから
所定回転数まで、燃料増量位置に保持する始動制御装置
が設けられている。これは、第１図に示すように、エン
ジンのクランキングが開始されたことを検出するクラン
キング開始検知手段16と、エンジンの回転数を検出する
エンジン回転数検出手段17と、トルクカムを始動時の燃
料増量位置に保持するトルクカム保持手段18と、トルク
カム１の燃料増量位置を保持するよう指令する始動制御
手段19とを有している。クランキング開始検知手段16
は、エンジン始動キーが回されスタータモータの回転が
始まったことを検知するもので、その検知された信号が
始動制御手段19に入力される。エンジン回転数検出手段
17はクランキングからの回転数の上昇を常時検出するも
ので、クランク軸などに取り付けられた公知の回転数セ
ンサなどが採用され、その検出信号も始動制御手段19に
入力される。トルクカム保持手段18はトルクカム１を始
動時の燃料増量位置に保持する機能を有し、本例におい
ては第３図（ａ）に示すような上述のロッド13と励磁さ
れるとロッド13の牽引力を発生するソレノイド21とから
なるマグネット装置である。始動制御手段19はエンジン
始動時のクランキングからエンジン回転数が所定回転数
に到達するまでの間、トルクカム保持手段18に、トルク
カムを始動時の燃料増量位置に保持するよう指令するも
のであり、エンジン回転数検出手段17から回転数信号が
入力されると、始動制御手段19においてその回転数が予
め記憶されている所定回転数と対比され、その所定回転
数に等しい回転数が入力されるまで、トルクカム保持手
段18のソレノイド21を励磁状態に維持させるようになっ
ている。そして、所定回転数を超える回転数信号を受け
ると、ソレノイド21を消磁する信号を出力する。なお、
所定回転数とは、そのエンジンのアイドリング回転数を
ある程度超えた値であることが望ましいが、エンジンに
応じて所望の任意の値を選定することができる。

このような構成の始動制御装置の動作を、次に説明す
る。始動前にあってはドライブ軸５が回転していないか
らフライウエイト６はリフトぜず、したがって、第３図
（ａ）のようにトルクカム１も回動されずに燃料増量位
置にある。運転者がスタータモータを回転させてクラン
キングを始めると、クランキングのあったことがクラン
キング開始検知手段により検知される（第４図のフロー
チャートのステップ１、以下S1と記す）。始動制御手段
19がクランキング開始信号を受けてトルクカム保持手段
18にトルクカム１の回動を阻止する指令信号を出力す
る。すなわち、ソレノイド21が励磁されてロッド13の変
位が拘束され、トルクカム１が初期状態の燃料増量位置
に保持される（S2）。このとき、ドライブ軸５は回転を
始めてフライウエイト６が破線のようにリフトし始めス
リーブ８が移動しようとするが、テンションレバー10の
揺動が、回動の阻止されているトルクカム１によって阻
まれる。したがって、センサレバー２は実線で示す位置
から破線で示すトルクカム１の切欠き1bに係合するまで
揺動できる状態に置かれる。

寒冷地などで外気温が低くて始動燃料量が多く必要とす
る場合にはアクセルペダルが大きく踏み込まれ、コント
ロールレバー12がフルスピードセットボルト22に当接す
るまで回動され、フローティングレバー23などを介して
コントロールラック３が、燃料を増量させる矢印24方向
へ移動される。そのときコントロールラック３により揺
動されるセンサレバー２の先端2aは、トルクカム１の切
欠き1bに係合するので、その限度までコントロールラッ
ク３も移動する。したがって、そのコントロールラック
３とそれに噛み合うピニオン25により燃料噴射ポンプの
プランジャ４が変位して、始動時最大量の燃料を噴射さ
せることができる。すなわち、第５図（ａ）〜（ｄ）に
示すように、始動キーがオンするとトルクカム保持手段
18のソレノイドがオンとなり、その間のアクセルペダル
の最大の踏み込みに応じて燃料噴射量が最大に保持され
る。それによってエンジンの回転数は急激に上昇する。

燃料の供給によりエンジンの回転数が所定の回転数より
高くなったことがエンジン回転数検出手段により検出さ
れる（S3）と、その信号を受けて始動制御手段19がトル
クカム保持手段18に、トルクカム１の回動を阻止するの
を解除する旨の信号を出力する。その結果、ソレノイド
21は消磁され、トルクカム１の燃料増量位置の保持が解
除される（S4）。エンジンの吹き上がりが確認される
と、通常、始動キーが手放されると共にアクセルペダル
も放され、センサレバー２が第３図（ａ）の実線のよう
に戻る。その結果、第３図（ｂ）のように、回転するド
ライブ軸５によりリフトアップするフライウエイト６な
どの作動によってトルクカム１はピン26を中心に回動す
る。運転者がアクセルペダルを踏み込んでもセンサレバ
ー２の先端2aはトルクカム１の周面1aに当接して、始動
時のような多くの量の燃料を噴射させるようなコントロ
ールラック３の変位は起こらなくなる。以後、アイドリ
ング時や所望の回転数における全開噴射量は、トルクカ
ム１の周面1aにセンサレバー２の先端2aが当接する状態
で規制され、所定の調速がなされる。

なお、本実施例においては、トルクカム保持手段18によ
りトルクカム１を燃料増量位置に保持している間、コン
トロールレバー12がフルスピードセットボルト22に当接
させている必要はないので、アクセルペダルの踏み込み
量に応じて、燃料噴射量を第５図（ｃ）のハッチングさ
れた領域内で任意に選択することができる。例えば、最
大に踏み込まれていればセンサレバー２はトルクカム１
の切欠き1bに係合し、それより少ない踏み込みであれば
センサレバー２の揺動量は小さくなる。いずれにして
も、センサレバー２の揺動可能範囲内でアクセルペダル
の操作に応じてコントロールラック３が変位され、運転
者の所望する始動燃料量が噴射されエンジンを始動させ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の実施例の説明から判るように、クランキ
ング開始検知手段、エンジン回転数検出手段、トルクカ
ム保持手段、エンジン始動時のクランキングからエンジ
ン回転数が所定回転数に到達するまでの間、トルクカム
保持手段にトルクカムを始動時の燃料増量位置に保持す
るよう指令する始動制御手段とを具備したので、クラン
キングを開始したとき直ちにトルクカムの回動が阻止さ
れて燃料増量位置が保持され、始動に適した燃料量でも
って始動させることができる。したがって、始動前にア
クセルペダルを最大に踏み込んでおいてセンサレバーを
トルクカムの切欠きに係合させる必要はなく、始動前の
アクセルペダルの踏み込み操作を忘れたり知らなかった
りすることによる始動不能は起こらない。その結果、デ
ィーゼルエンジンの始動にあたって、ガソリンエンジン
を始動するときと同様の感覚で始動することができる。
加えて、トルクカムの保持力は小さなものでよいため、
トルクカム保持手段をコンパクトなもので実現できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明が適用される列型燃料噴射ポンプを備えたディーゼル
エンジンの燃料噴射装置における調速機の斜視図、第３
図（ａ）および（ｂ）はトルクカムとセンサレバーの動
作説明図、第４図は動作を説明するフローチャート、第
５図（ａ）〜（ｄ）は始動キーの操作に伴うソレノイド
の動作、燃料噴射量の可能範囲およびエンジン回転数の
変化の対応を示した説明図である。 １……トルクカム、16……クランキング開始検知手段、
17……エンジン回転数検出手段、18……トルクカム保持
手段、19……始動制御手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】列型燃料噴射ポンプにおいて、 エンジンのクランキングが開始されたことを検出するク
   ランキング開始検知手段と、エンジンの回転数を検出す
   るエンジン回転数検出手段と、トルクカムを始動時の燃
   料増量位置に保持するトルクカム保持手段と、エンジン
   始動時のクランキングからエンジン回転数が所定回転数
   に到達するまでの間、前記トルクカム保持手段に、トル
   クカムを始動時の燃料増量位置に保持するよう指令する
   始動制御手段とを具備することを特徴とする列型燃料噴
   射ポンプの始動制御装置。