JPH0637555U - Fuel control device for diesel engine - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案はディーゼルエンジン用燃料制御装置
における燃料弁開閉用ソレノイド、即ち弁開閉用プラジ
ャと、その復帰用ばね、始動用プルコイル、ホールドコ
イルなどよりなるソレノイドの駆動電力の低減による電
源用バッテリの消耗の低減と装置の小型化などを目的と
する。 【構成】 ソレノイドのプラジャの始動に要する時間
は、スタータの動作時間より著しく短く、一旦始動すれ
ばソレノイドの動作は始動電流に比べて著しく少ない電
流で保持される。本考案はこれからキースイッチにより
先ずホールドコイルと電流を流したのち、始動コイルに
設けた時限回路によりプラジャ吸引後直ちに始動用のプ
ルコイルの電流が遮断されるようにして電流供給がほぼ
スタータのみについて行われるようにして電源用バッテ
リの消耗を少なくし、装置を小型化したものである。 (57) [Summary] [Object] The present invention is a solenoid valve opening / closing solenoid in a fuel control device for a diesel engine, that is, a driving power of a solenoid including a valve opening / closing plunger and its return spring, a starting pull coil, a hold coil, and the like. The purpose is to reduce the consumption of the power supply battery and reduce the size of the device. The time required to start the solenoid plunger is significantly shorter than the starter operation time, and once started, the solenoid operation is maintained at a current significantly smaller than the starting current. According to the present invention, the current is first supplied to the hold coil by the key switch, and then the current of the pull coil for starting is cut off immediately after the puller is attracted by the time circuit provided in the starting coil so that the current is supplied only to the starter. As described above, the power source battery is consumed less and the apparatus is downsized.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案はディーゼルエンジンの燃料制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel control device for a diesel engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

自動車等の移動車輌に使用されることが多いディーゼルエンジンの燃料制御方 式として、電気制御式のものが動作の確実さなどの面から従来多く用いられてい る。また電気制御方式として、弁制御用のプランジャを備えたソレノイドを用い 、これへの通電により弁開放用のプランジャを吸引して燃料を供給し、ソレノイ ドへの通電停止後復帰用スプリングにより弁を閉止し、これにより燃料の供給を カットしてエンジンの停止を行うものが多く使用されている。 As a fuel control method for a diesel engine, which is often used for moving vehicles such as automobiles, an electric control method has been widely used in the past in terms of certainty of operation. As an electric control method, a solenoid equipped with a valve control plunger is used.By energizing the solenoid, the valve opening plunger is sucked to supply fuel, and after the solenoid is de-energized, the valve is returned by the return spring. It is often used to shut off the engine to shut off the fuel supply.

【０００３】[0003]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかし上記のように燃料供給弁の閉止を復帰用スプリングで行うものでは、燃 料供給弁を閉止の位置から開放の状態に移行させる場合、ソレノイドによるプラ ンジャの吸引電磁力として復帰用スプリングの推力以上の強い電磁力を必要とし 、これを実現するためにはソレノイドへの通電電流として一般に50Ａ程度の大き なものを必要とする。しかもプランジャの動作状態をエンジン運転中保持しなけ ればならないため、運転中常時上記のような大きな電流を連続的に流し続けるこ とが必要である。従って消費電力が大となって、短期間のうちにバッテリの消耗 を招いてエンジンの始動を不良としたり、ソレノイドの昇温によるレアショート などを生じて、始動をできなくするおそれがある。更にこれに加えて昇温が大き い場合には膨脹などによりプランジャの機械的な引っ掛かりを生じて大きな電流 が連続的に流れることが多く、この場合にはソレノイドコイルが焼損して火災の 原因となる。従ってヒューズなどの保護装置が必要となる。また始動用スイッチ やソレノイドをバッテリに接続する配線、カップラなどを大電流仕様としなけれ ばならないため、上記保護装置の設置などと共に装置が大型となり、設置スペー スの小さい車輌等においては実装上不利となる。 However, in the case where the fuel supply valve is closed by the return spring as described above, when the fuel supply valve is moved from the closed position to the open state, the thrust force of the return spring is generated by the solenoid as the electromagnetic force attracted by the plunger. The above-mentioned strong electromagnetic force is required, and in order to realize this, a large current of about 50 A is generally required as the energizing current to the solenoid. Moreover, since the operating condition of the plunger must be maintained during engine operation, it is necessary to continuously apply the above-mentioned large current continuously during operation. Therefore, the power consumption becomes large, which may lead to exhaustion of the battery in a short period of time, which may cause the engine to start poorly, or may cause a rare short circuit due to the temperature rise of the solenoid, which may make the starting impossible. In addition to this, when the temperature rise is large, the plunger is mechanically caught due to expansion and a large current often flows continuously.In this case, the solenoid coil burns out, causing a fire. Become. Therefore, a protective device such as a fuse is required. In addition, the wiring for connecting the starter switch and solenoid to the battery, the coupler, etc. must be of large current specifications, which makes the device large along with the installation of the above-mentioned protection device, which is disadvantageous in mounting on vehicles with a small installation space. Become.

【０００４】 そこで上記のような問題点の解決のため、ソレノイドの特性の利用、即ち一旦 プランジャの吸引が行われると、その動作を保持するための電流値は始動時のそ れに比べて著しく小さいことを利用した次の方法が提案された。 この方法は図４に示す回路図のように、ソレノイドＳＯとして、始動用のプル コイルＰＣとその動作保持用のホールドコイルＨＣを備えたものを用い、次の手 順により燃料供給弁Ｖの開閉を行うものである。即ちタイムチャートを示す図５ の時刻ｔ₁ において、エンジンの起動用スイッチ例えばキースイッチＫＳの接片 Ｃを図５（ａ）のようにＯＮ接点に位置させることにより、半導体スイッチング 素子などにより構成されるコントローラＣＯを制御して、ヒューズＦを介してコ ントローラＣＯに接続されたバッテリＢＡにより、図５（ｃ）のように時刻ｔ₁ からホールドコイルＨＣに電流を流す。次にキースイッチＫＳの接片Ｃを図５の 時刻ｔ₂ においてＭ接点に切替えることにより、バッテリＢＡをスタータＳＴに 接続して図５（ｂ）のように始動動作を行わせると同時に、図５（ｄ）のように コントローラＣＯを制御して、バッテリＢＡによりカップラＣＵを介してソレノ イドＳＯのプルコイルＰＣに電流を流す。そしてこれによりソレノイドＳＯを動 作させてそのプランジャＰを吸引して、燃料供給弁Ｖを開いて燃料を供給し、ま たこの動作を既にホールドコイルＨＣに流されている電流により保持する方法で ある。 この方法によれば図５（ｂ）と（ｄ）のように、キースイッチＫＳによるスタ ータＳＴの操作時間ＴだけバッテリＢＡはスタータの電流とプルコイルＰＣの大 きな電流を流すだけとなる。 従って、前記した従来装置のようにエンジン運転中常時大きな電流を流さなけ ればならないものに比べて、バッテリＢＡの消費電力を著しく少なくでき、バッ テリＢＡの消耗を著しく少なくできる。またソレノイドコイルの昇温による各種 のトラブルの発生のおそれなどを少なくでき、配線などの電流容量を小さくでき る。 しかしこの方式でもエンジンの始動が困難な冬期などの低温状態におけるよう に、スタータＳＴによる始動が繰り返された場合には、スタータＳＴの操作時間 中バッテリＢＡはスタータＳＴの大きな電流とプルコイルＰＣ用の大きな電流を 供給しなければならない。このためバッテリＢＡが早期に消耗して始動を不良と したりするのを防ぐことができないばかりか、プルコイルＰＣの温度上昇による 各種のトラブルの発生をなくすことができないなど、動作の確実性の確保におい て不十分である。Therefore, in order to solve the above problems, the characteristics of the solenoid are used, that is, once the plunger is attracted, the current value for maintaining the operation is significantly higher than that at the time of starting. The following method using the smallness was proposed. In this method, as shown in the circuit diagram of FIG. 4, a solenoid SO having a pull coil PC for starting and a hold coil HC for holding its operation is used, and the fuel supply valve V is opened and closed by the following procedure. Is to do. That is, at a time t ₁ in FIG. 5 showing a time chart, by arranging the contact switch C of the engine starting switch, for example, the key switch KS at the ON contact as shown in FIG. By controlling the controller CO, the battery BA connected to the controller CO via the fuse F causes a current to flow to the hold coil HC from time t ₁ as shown in FIG. 5C. Next, by switching the contact piece C of the key switch KS to the M contact at time t ₂ in FIG. 5, the battery BA is connected to the starter ST and the starting operation is performed as shown in FIG. As shown in FIG. 5 (d), the controller CO is controlled so that the battery BA causes a current to flow through the coupler CU to the pull coil PC of the solenoid SO. Then, by this, the solenoid SO is operated to attract the plunger P, open the fuel supply valve V to supply the fuel, and hold this operation by the current already passed through the hold coil HC. is there. According to this method, as shown in FIGS. 5B and 5D, the battery BA only supplies the starter current and the large current of the pull coil PC for the operation time T of the starter ST by the key switch KS. . Therefore, the power consumption of the battery BA can be remarkably reduced, and the consumption of the battery BA can be remarkably reduced, as compared with the conventional device which needs to constantly supply a large current while the engine is operating. In addition, it is possible to reduce the risk of various troubles due to the temperature rise of the solenoid coil, and to reduce the current capacity of the wiring. However, even with this method, when the starter ST is repeatedly started, such as in low temperature conditions such as winter when it is difficult to start the engine, the battery BA is used for the puller coil PC and the large current of the starter ST during the operation time of the starter ST. It must supply a large current. Therefore, it is not possible to prevent the battery BA from being exhausted early and causing a start failure, and it is not possible to prevent various troubles due to the temperature rise of the pull coil PC, and to ensure the reliability of operation. The smell is insufficient.

【０００５】[0005]

【考案の目的】[The purpose of the device]

本考案は少ない電力で確実にディーゼルエンジンの始動停止を行いうる、小型 であって信頼性の高い燃料制御装置の提供を目的としてなされたものである。 The present invention has been made for the purpose of providing a small and highly reliable fuel control device capable of reliably starting and stopping a diesel engine with a small amount of electric power.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための本考案の手段】[Means of the Invention for Solving the Problems]

本考案はプルコイルによるプランジャの動作に要する時間が、スタータの操作 時間より著しく短いことを明らかにした検討結果にもとづき着想されたものであ る。 本考案の特徴とするところは、プルコイルの電流供給回路に、ソレノイドの動 作に最低必要な時間設定をもつ時限回路を設けて、キースイッチ接点によりコン トローラを介することなくバッテリによりプルコイルに所要時間だけ電流を供給 するように形成すると共に、ホールドコイル電流をプルコイルへの電流供給以前 にコントローラを介することなくキースイッチ接点によりバッテリから直接通し ておくようにして、前記従来装置の問題点の解決を図った点にある。次に本考案 の実施例について説明する。 The present invention was conceived based on the results of a study that revealed that the time required for the pull coil to operate the plunger is significantly shorter than the operation time of the starter. The feature of the present invention is that the pull coil current supply circuit is provided with a time limit circuit having the minimum time setting required for solenoid operation, and the time required for the pull coil to be supplied to the pull coil by the battery without using the controller by the key switch contact. In order to solve the problem of the conventional device, the hold coil current is directly passed from the battery by the key switch contact without passing through the controller before the current is supplied to the pull coil. It is in the point that I aimed. Next, an embodiment of the present invention will be described.

【０００７】[0007]

【実施例】【Example】

図１は本考案の一実施例図（第１図と同一符号部分は同等部分を示す）である 。図においてＫＳはキースイッチで、Ｂ接点、ＯＮ接点、Ｍ接点および切替用の 扇形接片Ｃとからなる。ＢＡはバッテリ、ＳＴはスタータであって、バッテリＢ ＡはＢ接点と共通帰線ＣＯＮに接続され、スタータＳＴはＭ接点と共通帰線ＣＯ Ｎに接続される。ＣＵはカップラ、ＴＳは時限回路であって、例えば３００msec に設定される。ＳＯはソレノイドであって、始動用のプルコイルＰＣ、プランジ ャＰ、動作保持用のホールドコイルＨＣ、復帰用スプリングＳからなり、ホール ドコイルＨＣはカップラＣＵを介してキースイッチＫＳのＯＮ接点と共通帰線Ｃ ＯＮ間に接続され、プルコイルＰＣは時限回路ＴＳとカップラＣＵを介してキー スイッチＫＳのＭ接点と共通帰線ＣＯＮに接続される。そして時限回路ＴＳ、ソ レノイドＳＯ、カップラＣＵなどは、バッテリＢＡと共にエンジンルーム内に設 置される。Ｖは燃料供給弁であって、前記ソレノイドＳＯのプランジャＰと復帰 用スプリンクＳにより開閉を制御される。 以上が本考案燃料制御装置の構成である。次に図２のタイムチャートを参照し てその動作を説明する。 （エンジンの運転開始） エンジン始動時キースイッチＫＳの操作を時刻ｔ₁ において図２（ａ）のよう に開始して、接片ＣをＯＮ接点に接すると、図２（ｃ）のように時刻ｔ₁ からホ ールドコイルＨＣに電流が流れる。次いで更にキースイッチＫＳの接片Ｃを回転 して、図２の時刻ｔ₂ においてＯ接点とＭ接点にまたがって接触させると、ホー ルドコイルＨＣには図２（ｃ）のように引き続き電流が流れ、また図２（ｂ）（ ｄ）のようにスタータＳＴとプルコイルＰＣに電流が流れる。このため図２（ｅ ）のようにソレノイドＳＯのプランジャＰの吸引が行われて燃料供給弁Ｖが開放 され、これによりエンジンへの燃料の供給が開始される。そして図２の時刻ｔ₃ において時限回路ＴＳに設定された時間ｔが経過すると、プルコイルＰＣの流通 電流は遮断されるが、ホールドコイルＨＣには時刻ｔ₁ から引き続き電流が流さ れている。このため図２の時刻ｔ₃ におけるプルコイルＰＣの電流の供給停止後 も引き続き図２（ｅ）のようにソレノイドＳＯは動作して燃料供給弁Ｖを開放し てエンジンへの燃料の供給を継続する。従って図２（ｂ）のようにキースイッチ ＫＳの操作によって定まる時間Ｔ（時刻ｔ₂ 〜ｔ₃ の間）だけスタータＳＴの駆 動が行われて、これによりエンジンが始動すると運転は連続して行われる。 （エンジンの運転停止） キーの操作によりキースイッチＫＳの接片Ｃを操作前の位置に戻すと、図２の 時刻ｔ₄ においてホールドコイルＨＣの電流は図２（ｃ）のように遮断され、こ れに伴い図２（ｅ）のようにソレノイドＳＯの動作も停止されてプランジャＰは 吸引を解除される。このため燃料供給弁Ｖは復帰用スプリングＳにより閉止され て燃料の供給カットを行い、エンジンの運転を停止させる。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention (the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts). In the figure, KS is a key switch, which is composed of a B contact, an ON contact, an M contact, and a switching sector contact C. BA is a battery and ST is a starter. The battery B A is connected to the B contact and the common return line CON, and the starter ST is connected to the M contact and the common return line CON. CU is a coupler and TS is a time circuit, which is set to, for example, 300 msec. SO is a solenoid, which is composed of a pull coil PC for starting, a plunger P, a hold coil HC for holding operation, and a return spring S. The hold coil HC is commonly connected to the ON contact of the key switch KS via a coupler CU. The pull coil PC is connected between the lines C ON, and is connected to the M contact of the key switch KS and the common return line CON via the time circuit TS and the coupler CU. Then, the time circuit TS, the solenoid SO, the coupler CU, etc. are installed in the engine room together with the battery BA. V is a fuel supply valve, the opening and closing of which is controlled by the plunger P of the solenoid SO and the return sprinkle S. The above is the configuration of the fuel control device of the present invention. Next, the operation will be described with reference to the time chart of FIG. (Start of engine operation) When the operation of the key switch KS at engine start is started at time t ₁ as shown in FIG. 2A and the contact piece C is brought into contact with the ON contact, the time is changed as shown in FIG. 2C. A current flows from the t _{1 to the} hold coil HC. Next, when the contact piece C of the key switch KS is further rotated to make contact over the O contact and the M contact at time t ₂ in FIG. 2, current continues to flow in the hold coil HC as shown in FIG. 2 (c). Further, as shown in FIGS. 2B and 2D, a current flows through the starter ST and the pull coil PC. Therefore, as shown in FIG. 2 (e), the plunger P of the solenoid SO is suctioned and the fuel supply valve V is opened, whereby fuel supply to the engine is started. Then, at time t ₃ in FIG. 2, when the time t set in the time limit circuit TS elapses, the current flowing through the pull coil PC is cut off, but the current continues to flow through the hold coil HC from time t ₁ . Therefore, even after the supply of the current to the pull coil PC at time t ₃ in FIG. 2 is stopped, the solenoid SO continues to operate to open the fuel supply valve V and continue the supply of fuel to the engine as shown in FIG. 2 (e). . Therefore, as shown in FIG. 2B, the starter ST is driven for a time T (between times t _{2 and} t ₃ ) determined by the operation of the key switch KS, and when the engine is started by this, the operation is continued. Done. (Stopping the engine operation) When the contact piece C of the key switch KS is returned to the position before the operation by operating the key, the current of the hold coil HC is cut off as shown in FIG. 2C at time t ₄ in FIG. Along with this, as shown in FIG. 2 (e), the operation of the solenoid SO is also stopped and the plunger P is released from the suction. Therefore, the fuel supply valve V is closed by the return spring S to cut off the supply of fuel and stop the operation of the engine.

【０００８】[0008]

【考案の効果】[Effect of device]

以上のように本考案では図４に示された従来装置のように、スタータＳＴの動 作時間ＴだけプルコイルＰＣに電流を流すことがなく、動作に必要な最少時間ｔ だけ流される。従って１回の始動操作の場合は勿論、冬期などにおいて始動が繰 り返された場合にも、バッテリＢＡの消耗を従来に比べて大幅に少なくすること ができ、実験によればバッテリＢＡの消耗を従来の１／１０程度にできる大きな 効果が得られる。またプルコイルＰＣの通電時間が短くソレノイドＳＯの温度上 昇も少ないことから、コイルのレアーショートやプランジャの引っ掛かりなどに よる動作不良などを生ずるおそれも著しく少なくなる。これに加えて配線やカッ プラＣＵ更には時限回路ＴＳなどの構成要素の電流容量を更に小さくでき、これ によってエンジンルームの設置スペースも小さくなる。従って設置スペースの小 さい自動車などへの実装が容易となり、コスト低減も可能となる。 また本考案に使用される時限回路ＴＳは、例えばパワーＭＯＳＦＥＴなどの半 導体デバイスや時定数設定用のコンデンサ、抵抗などによって小型に作りうるの で、例えば図３（ａ）（ｂ）に示す斜視図のように、配線の引き出し方向を変え うるように時限回路ＴＳとカップラＣＵとを一体に形成して、この間の結線の手 間を無くしたり、設置スペースを節約したりすることが可能である。またキース イッチＫＳはコイルなどの大きな電流を供給するが短時間定格であるので大型高 価となることがない。 従って本考案によれば自動車などに好適する少ない電力で確実にディーゼルエ ンジンの始動停止を行いうる、小型であって信頼性の高い燃料制御装置を提供で きる。 As described above, according to the present invention, unlike the conventional device shown in FIG. 4, the pull coil PC is not supplied with the current for the operation time T of the starter ST, and is supplied for the minimum time t required for the operation. Therefore, not only in the case of one start operation, but also in the case where the start is repeated in winter etc., it is possible to significantly reduce the consumption of the battery BA as compared with the conventional one. It is possible to obtain a great effect that the value can be reduced to about 1/10 of the conventional value. Moreover, since the energization time of the pull coil PC is short and the temperature of the solenoid SO does not rise so much, the risk of malfunction due to coil short circuit or catching of the plunger is significantly reduced. In addition to this, the current capacity of the components such as the wiring, the cup CU, and the time-limited circuit TS can be further reduced, which reduces the installation space in the engine room. Therefore, it can be easily mounted on an automobile with a small installation space and cost can be reduced. Further, the time circuit TS used in the present invention can be made small by using a semiconductor device such as a power MOSFET, a capacitor for setting a time constant, a resistor, etc., and therefore, for example, a perspective view shown in FIGS. As shown in the figure, the time circuit TS and the coupler CU are integrally formed so that the direction of drawing the wiring can be changed, so that it is possible to eliminate the wiring work between them and to save the installation space. . Also, the key switch KS supplies a large current such as a coil, but since it is rated for a short time, it does not become large and expensive. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a small-sized and highly reliable fuel control device capable of reliably starting and stopping the diesel engine with a small amount of electric power, which is suitable for automobiles and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の一実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】本考案の一実施例回路の動作説明用タイムチャ
ートである。FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the circuit according to the embodiment of the present invention.

【図３】カップラと時限回路の一体化例の斜視説明図で
ある。FIG. 3 is a perspective explanatory view of an example of integration of a coupler and a time circuit.

【図４】従来装置の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional device.

【図５】従来装置の動作説明用のタイムチャートであ
る。FIG. 5 is a time chart for explaining the operation of the conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＢＡ バッテリ ＫＳ キースイッチ Ｃ 接片 Ｂ，ＯＮ，Ｍ 接点 ＣＯ コントローラ ＣＵ カップラ ＳＯ ソレノイド ＳＴ スタータ ＴＳ 時限回路 BA battery KS key switch C contact piece B, ON, M contact CO controller CU coupler SO solenoid ST starter TS timed circuit

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 始動用プルコイル、その動作保持用ホー
ルドコイル、プラジャおよび復帰用スプリングとを備
え、前記各コイルへの通電時吸引される前記プランジャ
により燃料供給弁を開放して燃料の供給を行い、前記各
コイルへの非通電時復帰用スプリングにより燃料供給弁
を閉止して燃料の供給をカットするソレノイドと、この
ソレノイドの前記各コイルに通電するバッテリと、スタ
ータと、前記ソレノイドの動作保持用ホールドコイルに
先ず通電し、次にこのホールドコイル電流を流した状態
で前記始動用プルコイルとスタータに前記バッテリから
通電する始動用スイッチと、前記始動用プルコイルの電
流を前記ソレノイドのプランジャの吸引に必要とする時
間電流を供給する時限回路と、前記ソレノイドと時限回
路を含む回路を前記バッテリと始動用スイッチに接続す
るためのカップラとを備えたことを特徴とするディーゼ
ルエンジンの燃料制御装置。1. A pull coil for starting, a hold coil for holding the operation of the pull coil, a plunger, and a return spring are provided, and the fuel is supplied by opening the fuel supply valve by the plunger sucked when the coil is energized. , A solenoid that closes the fuel supply valve by a return spring to cut off the supply of fuel to each coil when not energized, a battery that energizes each coil of this solenoid, a starter, and a solenoid for holding the operation of the solenoid. A start switch that energizes the hold coil first, and then supplies the hold coil current from the battery to the start pull coil and the starter, and the start pull coil current is required to attract the solenoid plunger. And a circuit including the solenoid and the time limit circuit, A fuel control device for a diesel engine, comprising a battery and a coupler for connecting to a starting switch. 【請求項２】 請求項１において、時限回路とカップラ
を一体に形成したことを特徴とするディーゼルエンジン
の燃料制御装置。2. The fuel control device for a diesel engine according to claim 1, wherein the time circuit and the coupler are integrally formed.