特許 5753711 エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5753711

(24)【登録日】2015年5月29日

(45)【発行日】2015年7月22日

(54)【発明の名称】エンジン

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/06 20060101AFI20150702BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20150702BHJP

   F02D 1/08 20060101ALI20150702BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/06 385Z

   F02D45/00 314B

   F02D1/08 A

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2011-54705(P2011-54705)

(22)【出願日】2011年3月11日

(65)【公開番号】特開2012-189034(P2012-189034A)

(43)【公開日】2012年10月4日

【審査請求日】2013年11月14日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006781

【氏名又は名称】ヤンマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】遊木 龍

(72)【発明者】

【氏名】中野 聡

【審査官】 藤村 泰智

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１０３１４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１９１８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１６４８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／００ 〜 ４１／４０

Ｆ０２Ｄ ４３／００ 〜 ４５／００

Ｆ０２Ｄ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、
前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、
前記停止基準水温は、エンジン始動時の水温が低いほど高温側に移行させる
ことを特徴とするエンジン。

【請求項2】

前記制御構成において、前記停止基準時間は、エンジン始動時の水温が低いほど長時間側に移行させることを特徴とする請求項１記載のエンジン。

【請求項3】

前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、該低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過していると、前記低温時進角機構を無条件に停止させることを特徴とする請求項２記載のエンジン。

【請求項4】

燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、
前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、
前記停止基準水温は、エンジンの回転数が高いほど高温側に移行させる
ことを特徴とするエンジン。

【請求項5】

燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、
前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、
前記停止基準時間は、エンジンの回転数が高いほど長時間側に移行させる
ことを特徴とするエンジン。

【請求項6】

燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、
前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、
エンジン始動完了後には、前記水温の時間変化率が所定の時間変化率より小さい場合は、前記有効時間が所定の停止基準時間以上経過すると、前記低温時進角機構を停止させる
ことを特徴とするエンジン。

【請求項7】

燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、
前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、
前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、
前記停止基準水温は、エンジンの再始動時には低温側に移行させる
ことを特徴とするエンジン。

【請求項8】

前記制御構成において、前記停止基準時間は、エンジンの再始動時には短時間側に移行させることを特徴とする請求項７記載のエンジン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンに関し、特に、前記低温時進角機構を有効に機能させる制御技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ディーゼルエンジン等のエンジンにおいては、寒冷地または外気温の低い環境下での低温始動時には、吸気温度が低く、エンジンも十分に暖機されていないため、混合気が燃焼温度まで上昇せずに燃焼しないまま未燃焼ガスとなり、青白煙として排出される。そこで、この青白煙の発生を防止すると共にエンジン始動性を向上させるため、低温時進角機構、いわゆるＣＳＤ（Ｃｏｌｄ Ｓｔａｒｔ Ｄｅｖｉｃｅ）を設け、これにより、低温でのエンジン始動時には、燃料噴射時期を進角させて燃焼時間を延ばし、最高加熱温度を高めて青白煙の生成を防止する、という技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

該技術においては、エンジン始動時に、エンジンの温度の代わりにエンジン本体の冷却水の水温を検知し、該水温が所定の基準水温未満の場合に前記ＣＳＤが自動的に起動し、その後、水温が基準水温以上になってエンジンが十分に暖機されると、ＣＳＤを停止して通常運転に移行する、という制御構成が備えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−３６１７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、エンジン始動時にＣＳＤを起動する際は、冷却水の水温はエンジン全体の温度と略一致しているのに対し、ＣＳＤの作動を途中で停止する際は、冷却水の水温はエンジンの温度に追従しながら上昇するため、冷却水の水温とエンジンの温度との間にはタイムラグが発生する。このため、前記技術のように、ＣＳＤの起動と停止の切り替え基準となる基準水温を同一の水温に設定していると、次のような問題が生じた。

【0006】

すなわち、前記温度センサに従来よりも熱容量が小さくて精度・応答性に優れたものを使用すると、水温が上昇してから温度センサが実際に水温を検知するまでの時間が短いため、基準水温に到達したことを前記温度センサが即座に検知し、エンジンの温度は基準水温に到達していないにもかかわらずＣＳＤが直ぐに停止される。これにより、エンジン始動時にＣＳＤが起動してから有効に作動している時間（以下、「有効時間」とする）が短くなり、エンジンの暖機が十分に行われないうちにＣＳＤが停止し、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上が図れない。

【0007】

更に、エンジン始動が完了した後、エンジンの回転数が上昇して冷却水の循環速度が増加すると、水温の上昇速度も速くなり、この場合も、エンジンの温度は基準水温に到達していないにもかかわらずＣＳＤが直ぐに停止される。これにより、ＣＳＤの有効時間が不足して、エンジンの暖機が十分に行われないうちにＣＳＤが停止し、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上が図れない。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止するエンジンにおいて、前記コントローラは、前記低温時進角機構を起動させる基準値となる起動基準水温と、前記低温時進角機構を停止させる基準値となる停止基準水温とを別々に設定可能な制御構成を備え、前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温が所定の停止基準水温以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時に低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記低温時進角機構を停止させ、前記停止基準水温は、エンジン始動時の水温が低いほど高温側に移行させるものである。
請求項２においては、請求項１記載のエンジンにおいて、前記制御構成において、前記停止基準時間は、エンジン始動時の水温が低いほど長時間側に移行させるものである。
請求項３においては、請求項２記載のエンジンにおいて、前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温が所定の起動基準水温以下で低温時進角機構を起動させると共に、該低温時進角機構が起動してから有効に作動している有効時間が、所定の停止基準時間以上経過していると、前記低温時進角機構を無条件に停止させるものである。
請求項４においては、前記制御構成において、前記停止基準水温は、エンジンの回転数が高いほど高温側に移行させるものである。
請求項５においては、前記制御構成において、前記停止基準時間は、エンジンの回転数が高いほど長時間側に移行させるものである。
請求項６においては、前記制御構成において、エンジン始動完了後には、前記水温の時間変化率が所定の時間変化率より小さい場合は、前記有効時間が所定の停止基準時間以上経過すると、前記低温時進角機構を停止させるものである。
請求項７においては、前記制御構成において、前記停止基準水温は、エンジンの再始動時には低温側に移行させるものである。
請求項８においては、前記制御構成において、前記停止基準時間は、エンジンの再始動時には短時間側に移行させるものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
請求項１により、停止基準水温を起動基準水温よりも十分高温側に設定することができ、たとえ、従来よりも精度・応答性に優れた温度センサを使用して水温検知までの時間が短くなったり、エンジン始動完了後に冷却水の循環速度が増加して水温の上昇速度が速くなっても、ＣＳＤの有効時間が十分に確保される。これにより、水温センサや運転パターン等が異なっても、エンジンの暖機が十分に行われてからＣＳＤを停止することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。
また、冷却水の水温と、ＣＳＤの有効時間という二つのパラメータに基づいてＣＳＤ停止の要否を判断することにより、ＣＳＤの停止タイミングの精度を高めることができ、エンジンが十分に暖機しているにもかかわらずＣＳＤが作動状態にあるために最高燃焼温度が高くなってＮＯＸが増加するのを、確実に防止することができる。
また、エンジン始動時の水温が低くてエンジンの暖機に時間がかかる場合でも、ＣＳＤの停止基準水温を高くして、ＣＳＤの有効時間を長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。
請求項２により、エンジン始動時の水温が低くてエンジンの暖機に時間がかかる場合でも、ＣＳＤの停止基準時間を長くして、ＣＳＤの有効時間を長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。
請求項３により、前記停止基準時間を最高燃焼温度が著しく高くならない程度に長めに設定することで、エンジンの暖機を十分に行いつつ、ＮＯＸが著しく増加する前にＣＳＤを確実に停止することができる。
請求項４により、エンジンの回転数が高くて冷却水の循環速度が増加し、水温の上昇速度の方が速くなって、検知された水温ほどはエンジンの暖機が進んでいない場合でも、ＣＳＤの停止基準水温を高くして、ＣＳＤの有効時間を長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。
請求項５により、エンジンの回転数が高くて冷却水の循環速度が増加し、水温の上昇速度の方が速くなって、検知された水温ほどはエンジンの暖機が進んでいない場合でも、ＣＳＤの停止基準時間を長くして、ＣＳＤの有効時間を長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。
請求項６により、冷却水の循環や温度センサのトラブルなどが原因で水温の上昇速度が小さい場合でも、有効時間のみに基づいてＣＳＤ停止の要否を迅速に判断することができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。
請求項７により、前回エンジンが停止してからの経過時間が短くて、残熱のせいでエンジンの暖機に時間がかからないため、ＣＳＤの停止基準水温を低くし、ＣＳＤの有効時間を短くすることができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。
請求項８により、前回エンジンが停止してからの経過時間が短くて、残熱のせいでエンジンの暖機に時間がかからないため、ＣＳＤの停止基準時間を短くし、ＣＳＤの有効時間を短くすることができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に関わるエンジンの全体構成を示すブロック図である。

【図2】本発明に関わる燃料噴射ポンプの側面一部断面図である。

【図3】ＣＳＤの停止条件に及ぼすエンジン始動時の水温の影響を示す説明図であって、図３（ａ）は、ＣＳＤの停止基準水温に及ぼすエンジン始動時の水温の影響を示す説明図、図３（ｂ）は、ＣＳＤの停止基準時間に及ぼすエンジン始動時の水温の影響を示す説明図である。

【図4】ＣＳＤの制御手順を示すフローチャートである。

【図5】図４中のＣＳＤ起動後処理の制御手順を示すフローチャートである。

【図6】ＣＳＤの停止条件に有効時間の影響を考慮する場合の、ＣＳＤ起動後処理の制御手順を示すフローチャートである。

【図7】ＣＳＤの停止条件の補正量に及ぼすエンジンの回転数の影響を示す説明図であって、図７（ａ）は、ＣＳＤの停止基準水温の補正量に及ぼすエンジンの回転数の影響を示す説明図、図７（ｂ）は、ＣＳＤの停止基準時間の補正量に及ぼすエンジンの回転数の影響を示す説明図である。

【図8】ＣＳＤの停止条件にエンジンの回転数の影響を考慮する場合の、エンジン始動完了後の制御手順を示すフローチャートである。

【図9】ＣＳＤの停止条件に水温の時間変化率の影響を考慮する場合の、エンジン始動完了後の制御手順を示すフローチャートである。

【図10】ＣＳＤの停止条件にエンジンの始動状況の影響を考慮する場合の、エンジン始動完了後の制御手順を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明に関わるエンジン５１の全体構成について、図１、図２により説明する。該エンジン５１は、ディーゼルエンジン等のエンジン本体５２と、該エンジン本体５２の側面に設けた燃料噴射ポンプ１と、セルモータを有するスタータ５８等から構成される。

【0012】

このうちの燃料噴射ポンプ１には、電子ガバナ機構７とＣＳＤ３０が設けられ、電子ガバナ機構７のラックアクチュエータ４０と、前記ＣＳＤ３０のサブポート３６の開閉を行うアクチュエータ１６を有する電磁バルブ１５とは、いずれもエンジン制御装置であるコントローラ５３に接続されており、該コントローラ５３からの信号により、前記ラックアクチュエータ４０と電磁バルブ１５とが動作できるようにしている。

【0013】

前記エンジン本体５２において、該エンジン本体５２を冷却する冷却水が流れる図示せぬウオータージャケットには温度センサ５４が付設され、該温度センサ５４には前記コントローラ５３が接続されており、検知された水温信号が、エンジン本体５２の冷却水の水温としてコントローラ５３に入力される。尚、本実施例ではウオータージャケットに温度センサ５４を付設する構成としたが、これに限定されず、ラジエータに温度センサ５４を付設する構成としてもよい。

【0014】

更に、前記エンジン本体５２のクランク軸５５近傍には、該クランク軸５５の回転数Ｎを検知する回転数センサ５６が配設され、該回転数センサ５６と前記コントローラ５３が接続されており、検知されたクランク軸５５の回転数が、エンジン５１の回転数Ｎとしてコントローラ５３に入力される。

【0015】

該コントローラ５３には、キースイッチ５７と前記スタータ５８が接続されており、このうちのキースイッチ５７を作業者が操作してＯＮにすると、コントローラ５３に始動信号が送信される。すると、該コントローラ５３は、図示せぬバッテリーから前記スタータ５８に電力を供給し、その結果、該スタータ５８が回転駆動され、前記エンジン本体５２が始動される。

【0016】

次に、前記燃料噴射ポンプ１の構成について、図１、図２により説明する。なお、図２の矢印Ｆで示す方向を前方向とし、以下で述べる各部材の位置や方向等は、この前方向を基準とする。

【0017】

該燃料噴射ポンプ１においては、ポンプハウジング４５とハイドロリックヘッド４６が上下に接合され、このうちのポンプハウジング４５の後側面に、前記電子ガバナ機構７のケーシング８が付設され、該ケーシング８の後側より、前記ラックアクチュエータ４０が挿嵌固定されている。

【0018】

該ラックアクチュエータ４０では、摺動軸３の先端部がリンクレバー２３の中途部に枢結され、該リンクレバー２３の下部は、基部ピン２４を中心に回動自在に配置されている。そして、リンクレバー２３の上端部には、コントロールレバー６の後端部が枢結され、該コントロールレバー６の前端部には、調量ラック５０が固定され、該調量ラック５０は、前記ポンプハウジング４５に前後摺動可能に支持されると共に、プランジャー３２を外嵌したプランジャスリーブの外周面に形成された図示せぬ歯車と噛合される。

【0019】

このような構成において、前記コントローラ５３からの信号により、ラックアクチュエータ４０が駆動して前記摺動軸３が前後方向に進退すると、前記リンクレバー２３が基部ピン２４を中心として前後回動し、コントロールレバー６を介して調量ラック５０が前後摺動され、前記プランジャー３２が回動する。すると、該プランジャー３２の外周面に設けたプランジャーリード３２ａと、後述するメインポート３９との間隔が変更され、燃料噴射ポンプ１による燃料噴射量の増減制御が行われる。

【0020】

また、前記ハイドロリックヘッド４６には、プランジャーバレル３３が挿嵌され、該プランジャーバレル３３内に、前記プランジャー３２が上下摺動自在に内装される。更に、該プランジャー３２の下方には、上下摺動自在の下部バネ受け１２がバネを介して配置され、該下部バネ受け１２の下端部にはローラ状のタペット１１が回転可能に軸支される。

【0021】

該タペット１１の下面は、カム４に当接され、該カム４は、前記ポンプハウジング４５に回転可能に軸支されたポンプカム軸２の中途部に形成されており、該ポンプカム軸２は、前記エンジン本体５２に連動して回転駆動される。これにより、ポンプカム軸２が回転すると、タペット１１を介して前記下部バネ受け１２が上下に移動し、バネを介して前記プランジャー３２も上下動する。

【0022】

ここで、プランジャーバレル３３には、前記メインポート３９が設けられ、該メインポート３９に、図示せぬ燃料供給部から圧送されてきた燃料が供給される。そして、前述のようにしてプランジャー３２が下降し、上下動範囲の下端部である下死点に達すると、プランジャー３２の上方に形成される燃料圧室１７と前記メインポート３９とが連通し、燃料圧室１７内に燃料が導入される。

【0023】

逆に、プランジャー３２が上昇すると、プランジャー３２の外壁によってメインポート３９と燃料圧室１７との間の連通口が遮断され、その後、燃料圧室１７内の燃料は、プランジャー３２の上昇に伴って、プランジャーバレル３３を貫通する分配ポート４９から、分配軸９を介してデリベリバルブ１８へ圧送される。すると、該デリベリバルブ１８から、前記エンジン本体５２のシリンダヘッド部に設けられる燃料噴射弁等を介して、エンジン本体５２のシリンダ内への燃料の噴射が開始される。

【0024】

そして、プランジャー３２が更に上昇すると、前記プランジャーリード３２ａとメインポート３９とが連通されると共に、プランジャーバレル３３内とメインポート３９とが連通され、プランジャーバレル３３内の燃料がメインポート３９の燃料供給部側へ逆流する。すると、エンジン本体５２のシリンダ内への燃料噴射が終了する。

【0025】

前記ラックアクチュエータ４０により調量ラック５０を所定位置に設定した上で、以上のプロセスを繰り返すことにより、燃料噴射ポンプ１からエンジン本体５２に所定量の燃料を圧送し、図示せぬ燃料噴射ノズルから所定の燃料噴射量を噴射することができる。

【0026】

また、更に、前記プランジャーバレル３３の前側部に、本発明に関わるＣＳＤ３０が設けられている。該ＣＳＤ３０においては、前記ハイドロリックヘッド４６にピストンバレル３４が挿嵌されると共に、該ピストンバレル３４のピストン摺動部内には、ＣＳＤ３０用のピストン３５が上下摺動自在に内装されている。

【0027】

ここで、前記プランジャー３２を挟んでメインポート３９の反対側には、前記サブポート３６が設けられており、該サブポート３６は、前記ピストン３５の上下摺動によって開閉可能に設けられると共に、前記メインポート３９よりも小径に構成されている。

【0028】

そして、低温始動時には、前述のように、青白煙発生防止とエンジン始動性向上を図るべく早期の燃料噴射時期が要求されており、前記ＣＳＤ３０を作動させて燃料噴射時期の進角制御が行われる。

【0029】

すなわち、常温始動時においては、ＣＳＤ３０は停止されたままで未作動状態にあり、前記サブポート３６とピストンバレル３４内とが通路３７を介して連通されていることから、サブポート３６と、前記ハイドロリックヘッド４６に形成された低圧室４７とが連通状態となる。これにより、前記プランジャー３２によって圧縮される燃料の一部を、前記サブポート３６から排出して前記低圧室４７にオーバーフローさせることができ、燃料圧室１７からの燃料圧送の開始時期が遅れて遅角制御が行われる。

【0030】

一方、低温始動時においては、前記電磁バルブ１５のアクチュエータ１６を作動させることによりＣＳＤ３０が起動し、前記ピストン３５が上下摺動して、ピストンバレル３４と低圧室４７との間の燃料の経路が遮断される。これにより、前記プランジャー３２が上昇してメインポート３９と燃料圧室１７との間の連通口が遮断されると同時に、燃料圧室１７から分配軸９への燃料圧送が開始されることとなり、前述した常温時に比べて燃料圧室１７からの燃料圧送の開始時期が早まり、本発明に関わる低温時進角制御が行われる。

【0031】

次に、このような低温時進角制御でＣＳＤ３０の起動または停止を行う場合の基準値について、図１乃至図３により説明する。前記ＣＳＤ３０の起動と停止は、前記温度センサ５４により検知された冷却水の水温Ｗ、エンジン始動時にＣＳＤ３０が起動してから有効に作動している時間を示す有効時間Ｔ、及び前記回転数センサ５６により検知されたエンジン５１の回転数Ｎを元にして切り替えられる。なお、前記有効時間Ｔは、前記コントローラ５３の有する図示せぬタイマーによって計測される。

【0032】

このうちの水温Ｗに関する基準値には、エンジン始動中にＣＳＤ３０を起動させるか否かを判断するための水温（以下、「起動基準水温」とする）Ｗｏｎと、該起動基準水温Ｗｏｎからヒステリシス温度を差し引いた水温であってエンジン始動中にヒステリシス温度制御を行うための水温（以下、「ヒステリシス水温」とする）Ｗｈｙｓと、エンジン始動完了後に作動状態にあるＣＳＤ３０を停止するか否かを判断するための水温（以下、「停止基準水温」とする）Ｗｏｆｆとがある。そして、前記起動基準水温Ｗｏｎとヒステリシス水温Ｗｈｙｓには、従来の如く、それぞれ一定の水温が設定されるのに対し、前記停止基準水温Ｗｏｆｆには、図３（ａ）に示すような制御マップ５９が設けられている。

【0033】

該制御マップ５９は、三つの水温域５９ａ・５９ｂ・５９ｃから構成され、このうちの第一水温域５９ａでは、エンジン始動時の水温Ｗが前記起動基準水温Ｗｏｎを越えており、その範囲では、停止基準水温Ｗｏｆｆは全て起動基準水温Ｗｏｎと同一水温に設定される。これは、エンジン始動時の水温Ｗが十分高温側にあるため、エンジン５１の暖機のためにＣＳＤの有効時間Ｔを確保する必要がなく、起動基準水温Ｗｏｎと停止基準水温Ｗｏｆｆを同一水温に設定しても構わないからである。なお、後で詳述するように、エンジン始動時に水温Ｗが起動基準水温Ｗｏｎを越えると、ＣＳＤ３０が作動せずに未作動状態に保持するようにしているため、この第一水温域５９ａは、本実施例では基準値として使用されることはないが、温度センサ５４や運転パターン等が異なるためにエンジン始動時に制御マップ５９を用いる場合には、使用することができる。

【0034】

前記第二水温域５９ｂでは、エンジン始動時の水温Ｗが、起動基準水温Ｗｏｎから水温Ｗ１まで低下するに伴い、この低下に比例して停止基準水温Ｗｏｆｆは、起動基準水温Ｗｏｎから水温Ｗ２まで上昇する。これは、エンジン始動時の水温Ｗが低温側にあるほど、エンジン５１の温度も低くなっており、エンジン５１の暖機のために、停止基準水温Ｗｏｆｆを上昇させて、ＣＳＤの有効時間Ｔを長く確保する必要があるからである。

【0035】

前記第三水温域５９ｃでは、エンジン始動時の水温Ｗが前記水温Ｗ１から低下していっても、停止基準水温Ｗｏｆｆは一定の前記水温Ｗ２に設定される。これは、エンジン始動時の水温Ｗが水温Ｗ１よりも低温側にあっても、停止基準水温Ｗｏｆｆを水温Ｗ２に設定すれば、ＣＳＤの有効時間Ｔが十分に長く確保できるからである。なお、前記水温Ｗ１や水温Ｗ２は、温度センサ５４や運転パターン等の違いに応じて適正化する必要があり、これにより、エンジン５１が既に十分に暖機しているにもかかわらずＣＳＤ３０が依然として作動状態にあるために、最高燃焼温度が高くなってＮＯＸが増加するのを、十分に防止することができる。

【0036】

また、前記有効時間Ｔに関する基準値には、エンジン始動完了後に作動状態にあるＣＳＤ３０を停止するか否かを判断するための時間（以下、「停止基準時間」とする）Ｔｏｆｆがある。そして、該停止基準時間Ｔｏｆｆには、図３（ｂ）示すような制御マップ６０が設けられている。

【0037】

該制御マップ６０は、二つの水温域６０ａ・６０ｂから構成され、このうちの第一水温域６０ａでは、エンジン始動時の水温Ｗが、起動基準水温Ｗｏｎから水温Ｗ１まで低下するに伴い、この低下に比例して停止基準時間Ｔｏｆｆは、有効時間Ｔ１から有効時間Ｔ２まで延長される。これも、エンジン始動時の水温Ｗが低温側にあるほど、エンジン５１の温度も低くなっており、エンジン５１の暖機のために、停止基準時間Ｔｏｆｆを延長して、ＣＳＤの有効時間Ｔを長く確保する必要があるからである。

【0038】

前記第二水温域６０ｂでは、エンジン始動時の水温Ｗが前記水温Ｗ１から低下していっても、停止基準時間Ｔｏｆｆは一定の前記有効時間Ｔ２に設定される。これは、エンジン始動時の水温Ｗが水温Ｗ１よりも低温側にあっても、停止基準時間Ｔｏｆｆを有効時間Ｔ２に設定すれば、ＣＳＤの有効時間Ｔが十分に長く確保できるからである。なお、前記水温Ｗ１、有効時間Ｔ１、及び有効時間Ｔ２も、前記制御マップ６０と同様に、温度センサ５４や運転パターン等の違いに応じて適正化する必要があり、これにより、エンジン５１が既に十分に暖機しているにもかかわらずＣＳＤ３０が依然として作動状態にあるために、最高燃焼温度が高くなってＮＯＸが増加するのを、十分に防止することができる。

【0039】

また、前記回転数Ｎに関する基準値には、エンジン５１の始動が完了したか否かを判断するための回転数（以下、「始動完了回転数」とする）Ｎｓがあり、該始動完了回転数Ｎｓには、一定の回転数が設定される。

【0040】

以上のような、起動基準水温Ｗｏｎ・ヒステリシス水温Ｗｈｙｓの設定値、停止基準水温Ｗｏｆｆの制御マップ５９、停止基準時間Ｔｏｆｆの制御マップ６０、及び始動完了回転数Ｎｓの設定値は、いずれも前記コントローラ５３に設けた記憶装置６１に記憶されている。該記憶装置６１には、後述する制御手順に従って低温時進角制御を行うための制御プログラム等も記憶されている。

【0041】

そして、これら起動基準水温Ｗｏｎ・ヒステリシス水温Ｗｈｙｓの設定値、停止基準水温Ｗｏｆｆの制御マップ５９、停止基準時間Ｔｏｆｆの制御マップ６０、及び始動完了回転数Ｎｓの基準値が、前記コントローラ５３の指示により前記記憶装置６１から呼び出された後、記憶装置６１から適宜読み出される制御プログラムに従って、前記温度センサ５４により検知された冷却水の水温Ｗ、エンジン始動時にＣＳＤ３０が起動してからの有効時間Ｔ、及び前記回転数センサ５６により検知されたエンジン５１の回転数Ｎと比較されながら処理される。

【0042】

次に、前記基準値を有する低温時進角制御の制御手順について、図１、図２、図４、図５、図６により説明する。図１、図２、図４に示すように、作業者によりキースイッチ５７がＯＮにされると（ステップＳ１、ＹＥＳ）、前述の如くコントローラ５３に始動信号が送信され、前記スタータ５８によってエンジン本体５２が始動される。

【0043】

すると、前記温度センサ５４からの水温信号が前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ２）、該水温信号に基づいて、エンジン始動中の水温Ｗが、前記記憶装置６１に記憶された所定の起動基準水温Ｗｏｎより低いか否かが判断される（ステップＳ３）。

【0044】

水温Ｗが起動基準水温Ｗｏｎ以下の場合は（ステップＳ３、ＹＥＳ）、コントローラ５３から前記電磁バルブ１５にＣＳＤ起動信号が送信されてアクチュエータ１６が作動し、ＣＳＤ３０を起動する（ステップＳ４）。すると、前記コントローラ５３のタイマーにより、有効時間Ｔのタイムカウントが開始され（ステップＳ５）、引き続き、後述するＣＳＤ起動後処理６２が開始される（ステップＳ６）。

【0045】

水温Ｗが起動基準水温Ｗｏｎを越える場合は（ステップＳ３、ＮＯ）、コントローラ５３から前記電磁バルブ１５にＣＳＤ起動信号が送信されずにアクチュエータ１６は作動せず、ＣＳＤ３０は作動されることなく未作動状態に保持される（ステップＳ７）。

【0046】

すると、前記回転数センサ５６からの回転数信号が前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ８）、該回転数信号に基づいて、エンジン５１の回転数Ｎが、前記記憶装置６１に記憶された所定の始動完了回転数Ｎｓより高いか否かが判断される（ステップＳ９）。

【0047】

回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓ以上の場合は（ステップＳ９、ＹＥＳ）、エンジン５１の始動が既に完了していると判断し、ＣＳＤ３０を一度も起動することなく、そのまま低温時進角制御を終了する。

【0048】

回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓを下回る場合は（ステップＳ９、ＮＯ）、エンジン５１は依然として始動中であると判断し、前記温度センサ５４からの水温信号が前記コントローラ５３に再び読み込まれる（ステップＳ１０）。そして、該水温信号に基づいて、エンジン始動中の水温Ｗが、前記記憶装置６１に記憶された所定のヒステリシス水温Ｗｈｙｓより低いか否かが判断される（ステップＳ１１）。

【0049】

水温Ｗがヒステリシス水温Ｗｈｙｓ以下の場合は（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０を起動し（ステップＳ４）、その後、前述した、有効時間Ｔのタイムカウント（ステップＳ５）とＣＳＤ起動後処理６２（ステップＳ６）とが順に開始される。

【0050】

水温Ｗがヒステリシス水温Ｗｈｙｓを越える場合は（ステップＳ１１、ＮＯ）、ＣＳＤ３０を起動することなく、そのまま低温時進角制御を終了する。

【0051】

また、図５に示すように、前記ＣＳＤ起動後処理６２が開始されると、前記回転数センサ５６からの回転数信号が前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ２１）、該回転数信号に基づいて、エンジン５１の回転数Ｎが、前記記憶装置６１に記憶された所定の始動完了回転数Ｎｓより高いか否かが判断される（ステップＳ２２）。

【0052】

回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓ以上の場合は（ステップＳ２２、ＹＥＳ）、エンジン５１の始動が既に完了していると判断し、所定の条件を満たせばＣＳＤ３０を停止する（ステップＳ２５）。

【0053】

具体的には、エンジン始動完了後に、前記温度センサ５４からの冷却水の水温信号と、タイマーからの有効時間Ｔの時間信号とが、前記コントローラ５３に読み込まれる（ステップＳ２６）。そして、このうちの水温信号に基づいて、エンジン始動完了後の水温Ｗが、前記記憶装置６１に記憶された制御マップ５９から求めた停止基準水温Ｗｏｆｆより高いか否かが判断される（ステップＳ２７）。同時に、前記時間信号に基づいて、エンジン始動完了後において、エンジン始動時にＣＳＤ３０が起動（ステップＳ４）してから有効に作動している有効時間Ｔが、前記記憶装置６１に記憶された制御マップ６０から求めた停止基準時間Ｔｏｆｆより、長いか否かも判断される（ステップＳ２７）。

【0054】

そして、水温Ｗが所定の停止基準水温Ｗｏｆｆ以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時にＣＳＤ３０が起動してから有効に作動している有効時間Ｔが所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合は（ステップＳ２７、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０を停止し（ステップＳ２５）、そのまま低温時進角制御を終了する。

【0055】

前記第一条件と第二条件のいずれも満たさない場合、つまり水温Ｗが所定の停止基準水温Ｗｏｆｆ未満であり、かつ、有効時間Ｔが所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ未満の場合は（ステップＳ２７、ＮＯ）、再度、水温信号と時間信号を読み込んで、前記停止基準水温Ｗｏｆｆと停止基準時間Ｔｏｆｆとを比較し（ステップＳ２７）、これを、ＣＳＤ３０が停止するまで繰り返す。このように、ＣＳＤ３０停止の要否を判断する際、水温Ｗに加えて有効時間Ｔというパラメータも加えることにより、エンジン５１の温度をより正確に把握し、ＣＳＤ３０を適確なタイミングで停止できるようにしている。

【0056】

回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓを下回る場合は（ステップＳ２２、ＮＯ）、エンジン５１は依然として始動中であると判断し、前記温度センサ５４からの水温信号が前記コントローラ５３に再び読み込まれる（ステップＳ２３）。そして、該水温信号に基づいて、エンジン始動中の水温Ｗが、前記記憶装置６１に記憶された所定の起動基準水温Ｗｏｎより低いか否かが判断される（ステップＳ２４）。

【0057】

水温Ｗが起動基準水温Ｗｏｎ以下の場合は（ステップＳ２４、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０は作動状態に保持されたまま、前記回転数センサ５６からの回転数信号を前記コントローラ５３に読み込み（ステップＳ２１）、エンジン始動中かエンジン始動が完了したかを判断し（ステップＳ２２）、その後は、ＣＳＤ３０が停止するまで上述した手順に従う。

【0058】

水温Ｗが起動基準水温Ｗｏｎを越える場合は（ステップＳ２４、ＮＯ）、コントローラ５３から前記電磁バルブ１５にＣＳＤ停止信号が送信されてアクチュエータ１６が作動し、ＣＳＤ３０が停止する（ステップＳ２５）。

【0059】

すなわち、燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構７と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構であるＣＳＤ３０と、エンジン本体５２の冷却水の水温Ｗを検知する温度センサ５４と、前記電子ガバナ機構７・ＣＳＤ３０・温度センサ５４に接続されるコントローラ５３とを備え、該コントローラ５３により、前記水温Ｗに応じて前記ＣＳＤ３０を起動または停止するエンジン５１において、前記コントローラ５３は、前記ＣＳＤ３０を起動させる基準値となる起動基準水温Ｗｏｎと、前記ＣＳＤ３０を停止させる基準値となる停止基準水温Ｗｏｆｆとを別々に設定可能な制御構成を備えたので、停止基準水温Ｗｏｆｆを起動基準水温Ｗｏｎよりも十分高温側に設定することができ、たとえ、従来よりも精度・応答性に優れた温度センサ５４を使用して水温検知までの時間が短くなったり、エンジン始動完了後に冷却水の循環速度が増加して水温Ｗの上昇速度が速くなっても、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔが十分に確保される。これにより、温度センサ５４や運転パターン等が異なっても、エンジン５１の暖機が十分に行われてからＣＳＤ３０を停止することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。

【0060】

更に、前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温Ｗが所定の起動基準水温Ｗｏｎ以下でＣＳＤ３０を起動させると共に、エンジン始動完了後には、前記水温Ｗが所定の停止基準水温Ｗｏｆｆ以上に上昇しているという第一条件と、エンジン始動時にＣＳＤ３０が起動してから有効に作動している有効時間Ｔが、所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合に、前記ＣＳＤ３０を停止させるので、冷却水の水温Ｗと、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔという二つのパラメータに基づいてＣＳＤ３０停止の要否を判断することにより、ＣＳＤ３０の停止タイミングの精度を高めることができ、エンジン５１が十分に暖機しているにもかかわらずＣＳＤ３０が作動状態にあるために最高燃焼温度が高くなってＮＯＸが増加するのを、確実に防止することができる。

【0061】

加えて、前記制御構成において、前記停止基準水温Ｗｏｆｆは、エンジン始動時の水温Ｗが低いほど高温側に移行させるので、エンジン始動時の水温Ｗが低くてエンジン５１の暖機に時間がかかる場合でも、ＣＳＤ３０の停止基準水温Ｗｏｆｆを高くして、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。

【0062】

更に、前記制御構成において、前記停止基準時間Ｔｏｆｆは、エンジン始動時の水温Ｗが低いほど長時間側に移行させるので、エンジン始動時の水温Ｗが低くてエンジン５１の暖機に時間がかかる場合でも、ＣＳＤ３０の停止基準時間Ｔｏｆｆを長くして、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。

【0063】

続いて、前述したＣＳＤ起動後処理６２の別形態について、以下に説明する。なお、各フローチャート中の鎖線で囲んだ範囲は、前記ＣＳＤ起動後処理６２の場合と異なる部分を示している。

【0064】

まず、前記ＣＳＤ起動後処理６２で有効時間の影響を考慮したＣＳＤ起動後処理６２Ａについて、図６により説明する。該ＣＳＤ起動後処理６２Ａでは、ＣＳＤ起動後、エンジン５１の暖機を確実に済ませるのに十分な有効時間（以下、「暖機有効時間」とする）Ｔｏｆｆ（ｅ）が経過している場合、エンジン５１は十分に暖機されていると判断し、無条件にＣＳＤ３０を停止する。

【0065】

具体的には、ＣＳＤ起動後に、有効時間Ｔの時間信号がタイマーから前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ３１）、該時間信号に基づいて、有効時間Ｔが前記記憶装置６１に記憶された暖機有効時間Ｔｏｆｆ（ｅ）より長いか否かが判断される（ステップＳ３２）。

【0066】

そして、有効時間Ｔが所定の暖機有効時間Ｔｏｆｆ（ｅ）以上経過している場合は（ステップＳ３２、ＹＥＳ）、無条件にＣＳＤ３０を停止し（ステップＳ２５）、そのまま低温時進角制御を終了する。有効時間Ｔが所定の暖機有効時間Ｔｏｆｆ（ｅ）未満の場合は（ステップＳ３２、ＮＯ）、前記回転数センサ５６からの回転数信号が前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ２１）、その後は、前記ＣＳＤ起動後処理６２と同じ手順に従う。

【0067】

すなわち、前記制御構成において、エンジン始動時には、前記水温Ｗが所定の起動基準水温Ｗｏｎ以下でＣＳＤ３０を起動させると共に、該ＣＳＤ３０が起動してから有効に作動している有効時間Ｔが、所定の停止基準時間である暖機有効時間Ｔｏｆｆ（ｅ）以上経過していると、前記ＣＳＤ３０を無条件に停止させるので、前記暖機有効時間Ｔｏｆｆ（ｅ）を最高燃焼温度が著しく高くならない程度に長めに設定することで、エンジン５１の暖機を十分に行いつつ、ＮＯＸが著しく増加する前にＣＳＤを確実に停止することができる。

【0068】

次に、前記ＣＳＤ起動後処理６２でエンジン５１の回転数Ｎの影響を考慮したＣＳＤ起動後処理６２Ｂについて、図７、図８により説明する。該ＣＳＤ起動後処理６２Ｂでは、エンジン５１の回転数Ｎが高いと、検知された水温Ｗほどはエンジン５１の暖機が進まないことから、前記停止基準水温Ｗｏｆｆと停止基準時間Ｔｏｆｆの値は増加方向に補正され、この補正後の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）と補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｃ）に基づいて、ＣＳＤ３０停止の要否を判断する。

【0069】

具体的には、図７に示すように、停止基準水温Ｗｏｆｆの補正量Ｗｃには、補正マップ６３を設け、停止基準時間Ｔｏｆｆの補正量Ｔｃには、補正マップ６４を設ける。そして、前記補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）は、前記停止基準水温Ｗｏｆｆに、この補正量Ｗｃを加算したものであり、前記補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）は、前記停止基準時間Ｔｏｆｆに、この補正量Ｔｃを加算したものとする。

【0070】

このうちの補正マップ６３は、二つの回転数域６３ａ・６３ｂから構成され、該第一回転数域６３ａでは、エンジン５１の回転数Ｎが回転数Ｎａまで高くなるに伴い、補正量Ｗｃは最大補正量Ｗｍまで増加する。これは、回転数Ｎの上昇と共に冷却水の循環速度が増加し、水温の上昇速度の方が速くなって、検知された水温ほどエンジン５１の暖機が進まないからである。

【0071】

前記第二回転数域６３ｂでは、エンジン５１の回転数Ｎが回転数Ｎａを超えても、一定の前記最大補正量Ｗｍに設定される。これは、該最大補正量Ｗｍで補正すると、ＣＳＤの有効時間Ｔを十分に長く確保することができ、それ以上の補正は不要だからである。

【0072】

前記補正マップ６４も、二つの回転数域６４ａ・６４ｂから構成され、該第一回転数域６４ａでは、エンジン５１の回転数Ｎが回転数Ｎｂまで高くなるに伴い、補正量Ｔｃは最大補正量Ｔｍまで増加する。これは、回転数Ｎの上昇と共に冷却水の循環速度が増加し、水温の上昇速度の方が速くなって、検知された水温ほどエンジン５１の暖機が進まないからである。

【0073】

前記第二回転数域６４ｂでは、エンジン５１の回転数Ｎが回転数Ｎｂを超えても、一定の前記最大補正量Ｔｍに設定される。これは、該最大補正量Ｔｍで補正すると、ＣＳＤの有効時間Ｔを十分に長く確保することができ、それ以上の補正は不要だからである。

【0074】

以上の補正量Ｗｃの補正マップ６３と、補正量Ｔｃの補正マップ６４も、前記コントローラ５３に設けた記憶装置６１に記憶されており、これら補正マップ６３・６４に基づいて、前記ＣＳＤ起動後処理６２Ｂが行われる。

【0075】

図８に示すように、図５と同じステップＳ２２において回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓ以上と判断された後に、前記温度センサ５４からの冷却水の水温信号、タイマーからの有効時間Ｔの時間信号、及び前記回転数センサ５６からのエンジン５１の回転数信号が、前記コントローラ５３に読み込まれる（ステップＳ４１）。

【0076】

続いて、このうちの水温信号に基づいて前記制御マップ５９から求めた停止基準水温Ｗｏｆｆに、回転数信号に基づいて前記補正マップ６３から求めた補正量Ｗｃを加算して、補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）を算出する。同様に、水温信号に基づいて前記制御マップ６０から求めた停止基準時間Ｔｏｆｆに、回転数信号に基づいて前記補正マップ６４から求めた補正量Ｔｃを加算して、補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｃ）を算出する（ステップＳ４２）。

【0077】

そして、水温信号に基づいて、エンジン始動完了後の水温Ｗが、補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）より高いか否かが判断され、同時に、前記時間信号に基づいて、有効時間Ｔが、補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｃ）より長いか否かも判断される（ステップＳ４３）。

【0078】

その際、水温Ｗが所定の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）以上に上昇しているという第一条件と、有効時間Ｔが所定の補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｃ）以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合は（ステップＳ４３、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０を停止し（ステップＳ２５）、そのまま低温時進角制御を終了する。

【0079】

前記第一条件と第二条件のいずれも満たさない場合、つまり水温Ｗが所定の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｃ）未満であり、かつ、有効時間Ｔが所定の補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｃ）未満の場合は（ステップＳ４３、ＮＯ）、再度、水温信号・時間信号・回転数信号が読み込まれる（ステップＳ４１）。これを、ＣＳＤ３０が停止するまで繰り返す。

【0080】

このようにして、所定の回転数Ｎａ・Ｎｂ以上を除き、エンジン５１の回転数Ｎが上昇するほど前記停止基準水温Ｗｏｆｆと停止基準時間Ｔｏｆｆとを増加させる補正を加えることにより、エンジン５１を十分に暖機してからＣＳＤ３０を停止することができる。

【0081】

すなわち、前記制御構成において、前記停止基準水温Ｗｏｆｆは、エンジン５１の回転数Ｎが高いほど高温側に移行させるので、エンジン５１の回転数Ｎが高くて冷却水の循環速度が増加し、水温Ｗの上昇速度の方が速くなって、検知された水温Ｗほどはエンジン５１の暖機が進んでいない場合でも、ＣＳＤ３０の停止基準水温Ｗｏｆｆを高くして、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。

【0082】

更に、前記制御構成において、前記停止基準時間Ｔｏｆｆは、エンジン５１の回転数Ｎが高いほど長時間側に移行させるので、エンジン５１の回転数が高くて冷却水の循環速度が増加し、水温Ｗの上昇速度の方が速くなって、検知された水温Ｗほどはエンジン５１の暖機が進んでいない場合でも、ＣＳＤの停止基準時間時間Ｔｏｆｆを長くして、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを長く確保することができ、青白煙発生の防止とエンジン始動性の向上を確実に図ることができる。

【0083】

次に、前記ＣＳＤ起動後処理６２で水温Ｗの時間変化率ΔＷの影響を考慮したＣＳＤ起動後処理６２Ｃについて、図９により説明する。該ＣＳＤ起動後処理６２Ｃでは、水温Ｗの時間変化率ΔＷが小さい場合、該水温Ｗを判断基準に使うと判断精度が低下するため、有効時間ＴのみでＣＳＤ３０停止の要否を判断する。

【0084】

具体的には、図９に示すように、図５と同じステップＳ２２において回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓ以上と判断された後に、前記温度センサ５４からの冷却水の水温信号、タイマーからの有効時間Ｔの時間信号が、前記コントローラ５３に読み込まれ（ステップＳ２６）、該水温信号と時間信号とに基づいて、水温Ｗの時間変化率ΔＷが算出される（ステップＳ５１）。続いて、該時間変化率ΔＷが、前記記憶装置６１に記憶された所定の時間変化率（以下、「限界変化率」とする）ΔＷａより高いか否かが判断される（ステップＳ５２）。

【0085】

そして、時間変化率ΔＷが、この限界変化率ΔＷａ以上の場合は（ステップＳ５２、ＹＥＳ）、前述したステップＳ２７により、水温Ｗと有効時間Ｔという二つのパラメータに基づいて、ＣＳＤ３０停止の要否が判断される。

【0086】

一方、前記時間変化率ΔＷが限界変化率ΔＷａ未満の場合は（ステップＳ５２、ＮＯ）、有効時間Ｔが、前記停止基準時間Ｔｏｆｆより長いか否かのみが判断される（ステップＳ５３）。有効時間Ｔが所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ以上の場合は（ステップＳ５３、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０を停止し（ステップＳ２５）、そのまま低温時進角制御を終了する。有効時間Ｔが所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ未満の場合は（ステップＳ５３、ＮＯ）、再度、水温信号と時間信号を読み込み（ステップＳ２６）、前記ステップ５１に戻るようにしている。

【0087】

このようにして、水温Ｗの時間変化率ΔＷが小さい場合には、有効時間Ｔのみに基づいて、ＣＳＤ３０停止の要否を判断することができる。

【0088】

すなわち、前記制御構成において、エンジン始動完了後には、前記水温Ｗの時間変化率ΔＷが所定の時間変化率である限界変化率ΔＷａより小さい場合は、前記有効時間Ｔが所定の停止基準時間Ｔｏｆｆ以上経過すると、前記ＣＳＤ３０を停止させるので、冷却水の循環や温度センサ５４のトラブルなどが原因で水温Ｗの上昇速度が小さい場合でも、有効時間Ｔのみに基づいてＣＳＤ３０停止の要否を迅速に判断することができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。

【0089】

次に、前記ＣＳＤ起動後処理６２でエンジン５１の始動状況の影響を考慮したＣＳＤ起動後処理６２Ｄについて、図１０により説明する。該ＣＳＤ起動後処理６２Ｄでは、エンジン５１が再始動後の場合、ある程度暖機状態にあることから、前記停止基準水温Ｗｏｆｆと停止基準時間Ｔｏｆｆとの値は減少方向に補正され、この補正後の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｒ）と補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｒ）に基づいてＣＳＤ３０停止の要否を判断する。

【0090】

具体的には、図１０に示すように、図５に示すステップＳ２２において回転数Ｎが始動完了回転数Ｎｓ以上と判断された後に、前記温度センサ５４からの冷却水の水温信号、タイマーからの有効時間Ｔの時間信号に加え、同じくタイマーより、エンジン５１が前回停止してから今回始動するまでに経過した時間（以下、「エンジン停止時間」とする）ｔｒの時間信号も、前記コントローラ５３に読み込まれる（ステップＳ６１）。続いて、エンジン停止時間ｔｒが、前記記憶装置６１に記憶された所定のエンジン停止時間（以下、「限界エンジン停止時間」とする）ｔｒ（ａ）より長いか否かが判断される（ステップＳ６２）。

【0091】

そして、エンジン停止時間ｔｒが、この限界エンジン停止時間ｔｒ（ａ）以上の場合は（ステップＳ６２、ＹＥＳ）、再始動とは見なさずに、前述と同じステップＳ２７により、補正前の停止基準水温Ｗｏｆｆと基準時間Ｔｏｆｆに基づいて、ＣＳＤ３０停止の要否が判断される。

【0092】

一方、前記エンジン停止時間ｔｒが限界エンジン停止時間ｔｒ（ａ）未満の場合は（ステップＳ６２、ＮＯ）、再始動と見なし、前記停止基準水温Ｗｏｆｆから、前記記憶装置６１に記憶された所定の補正量Ｗｒを減算して、前記補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｒ）を算出する。同様に、前記停止基準時間Ｔｏｆｆから、前記記憶装置６１に記憶された所定の補正量Ｔｒを減算して、前記補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｒ）を算出する（ステップＳ６３）。

【0093】

そして、水温信号に基づいて、エンジン始動完了後の水温Ｗが、補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｒ）より高いか否かが判断され、同時に、前記時間信号に基づいて、有効時間Ｔが、補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｒ）より長いか否かも判断される（ステップＳ６４）。

【0094】

その際、水温Ｗが所定の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｒ）以上に上昇しているという第一条件と、有効時間Ｔが所定の補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｒ）以上経過しているという第二条件とのうち、少なくとも一方の条件を満たす場合は（ステップＳ６４、ＹＥＳ）、ＣＳＤ３０を停止し（ステップＳ２５）、そのまま低温時進角制御を終了する。

【0095】

前記第一条件と第二条件のいずれも満たさない場合、つまり水温Ｗが所定の補正停止基準水温Ｗｏｆｆ（ｒ）未満であり、かつ、有効時間Ｔが所定の補正停止基準時間Ｔｏｆｆ（ｒ）未満の場合は（ステップＳ６４、ＮＯ）、再度、水温信号・時間信号が読み込まれる（ステップＳ６１）。これを、ＣＳＤ３０が停止するまで繰り返す。

【0096】

このようにして、エンジン５１が再始動の場合には、前記停止基準水温Ｗｏｆｆと停止基準時間Ｔｏｆｆとを減少させる補正を加えることにより、ＮＯＸが増加する前にＣＳＤを停止することができる。

【0097】

すなわち、前記制御構成において、前記停止基準水温Ｗｏｆｆは、エンジン５１の再始動時には低温側に移行させるので、前回エンジン５１が停止してからの経過時間が短くて、残熱のせいでエンジン５１の暖機に時間がかからないため、ＣＳＤ３０の停止基準水温Ｗｏｆｆを低くし、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを短くすることができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。

【0098】

更に、前記制御構成において、前記停止基準時間Ｔｏｆｆは、前記エンジン５１の再始動時には短時間側に移行させるので、前回エンジン５１が停止してからの経過時間が短くて、残熱のせいでエンジン５１の暖機に時間がかからないため、ＣＳＤ３０の停止基準時間Ｔｏｆｆを短くし、ＣＳＤ３０の有効時間Ｔを短くすることができ、ＮＯＸの増加を更に確実に防止することができる。

【産業上の利用可能性】

【0099】

本発明は、燃料噴射量を調整する電子ガバナ機構と、低温時に燃料噴射時期を進角する低温時進角機構と、エンジン本体の冷却水の水温を検知する温度センサと、前記電子ガバナ機構・低温時進角機構・温度センサに接続されるコントローラとを備え、該コントローラにより、前記水温に応じて前記低温時進角機構を起動または停止する、全てのエンジンに適用することができる。

【符号の説明】

【0100】

７ 電子ガバナ機構
３０ ＣＳＤ（低温時進角機構）
５１ エンジン
５２ エンジン本体
５３ コントローラ
５４ 温度センサ
Ｎ 回転数
Ｔ 有効時間
Ｔｏｆｆ 停止基準時間
Ｔｏｆｆ（ｅ） 暖機有効時間（所定の停止基準時間）
Ｗ 水温
Ｗｏｆｆ 停止基準水温
Ｗｏｎ 起動基準水温
ΔＷ 水温の時間変化率
ΔＷａ 限界変化率（所定の時間変化率）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】