JPS6019944A - デイ−ゼル機関の燃料噴射期間制御方法 - 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】 プランジャなどの往復運動機構の作動により、燃料油を
高圧に圧縮噴射する公知のディーゼル機関の燃料噴射制
御方法に代えて燃料噴射開始の時期、あるいは場合によ
っては、これに併せ燃料噴射の期間Ｃ以下これらをしタ
イミング］と総称する】をも任意にＶ定できる燃料噴射
制御方法の実用化が進められている。この方式にはいろ
いろあるが、その例としては電気で動作させる弁と差動
圧力によシ作動するピストンを用いて燃料噴射を行うも
の、例えば特願昭Ｑ７−に３．２３ダ（特公昭！；！；
−２’／／ｇ／）の如きゃ、あるいはさらに燃料噴射の
期間をも積極的に制御するだめに、噴射開始の時期、及
び、期間を機関回数など運転条件に応じた最適のバタン
で定めておくとともに、このタイミングで所定の燃料噴
射をするに必要な噴射圧力を何らかの方法で検知する手
段を設け、燃料の噴射量指令が与えられたとき、前記の
手段で検知したタイミング、及び、噴射圧力で燃料噴射
を行うもの、例えば、特願昭！；’ｌ−／Ａθ、２ｇｔ
、（特開昭Ｓ乙−ｇ３！５ｊＯ）などがある。

これらの方式は燃料噴射の時期を任意に設定できるから
）本来なら、各種の運転状態においても燃料着火の時期
を上死点付近の最適位置に設定可能であることはもちろ
んのこと、燃料噴射の期間をも任意、かつ最適値に設定
できるので、本来的には機関を常時膜゛′良の効率で使
用することが可能である。

これらの装置における噴射タイミング制御方法の実態を
みると、噴射指令時期から実際の噴射開始時期までのい
わゆる噴射遅れ時間は一定と見做し、また、噴射期間制
御については、噴射指令期間と実際の噴射期間とを同一
と見做した制御を実施している場合が多い。

前記の噴射遅れ時間は１噴射条件によりかなり変動し、
また噴射指令期間と実噴射期間は、運転条件等によって
相当の差異があるのが実情で、このため、実際の着火時
間や、噴射期間が意図した通りとなっているとは限らな
い、などの問題があった。

最近、燃料噴射を行う自動弁のノズルの動作をきわめて
簡易に検知できる方式が各所で開発されつつあり、具体
的な例として、ノズル針弁の動作を光学的に捕え、これ
を光ファイバを用いて外部へ伝送する方法や、針弁の動
作を磁気的に捕え、これを増幅して動作検知を行う方法
などが知られている。

このよう寿手段を用いて実際の噴射開始時期を検知し、
かく検知した情報を噴射期間制御装置等にフィードバッ
クすることによシ、噴射指令時期を修正し、これによっ
て実際の噴射開始時期を意図した時期に一致させる方式
、及び噴射期間を検知することによシ実噴射量をめ、こ
れによって噴射量を意図した値に修正させる方法（特開
昭ｓ’ｙ−／タデタ３ｑなど）などがあるが、同じ手段
を用いることによって、噴射時期のみガらず、噴射期間
をも意図した期間で噴射させることは可能である。

本発明の特徴はこのような考え方によって実噴射期間を
噴射量制御のために制御上意図した噴射期間Ｃ以下これ
をＬ指令噴射期間］という】に一致させることによって
最も効率的な燃焼を期待し得る噴射制御を行うことにあ
る。つぎに本発明の一実施例を述べてみよう。

第１図は、ディーゼル機関のクランク角度でみた燃料噴
射の期間を機関回転数に応じ予め定められた最適バタン
で制御するとともに、燃料噴射量を燃料噴射圧力で制御
する燃料噴射制御装置に本発明の実施例を併記したブロ
ック図であるが、燃料噴射制御装置自体はこの例にとら
れれることなく、燃料噴射のタイミングが電気で動作と
なる弁により制御し、噴射期間も制御され得るものであ
るならば、他の方式にも本発明の実施は充分可能である
Ｏ 図においてＰＰは公知のバタン発生器からなる噴射圧力
／ぐタン発生器で、同発生器内部には機関回転数Ｎに応
じ定められたタイミングの下で所定の燃料を機関ＫＮの
噴射ノズルＮＺで噴射するに必要な噴射圧力指令値Ｐに
の値は予めテスト等を行って得たものとする。）が噴射
圧力バタン群として内蔵されておシ、外部から、又は、
機関ＥＮｋ附属する図示しない調速機から噴射量指令ｑ
が人力されると、これらバタン群のうちからその指令に
対応した所定の燃料を噴射するに要する圧力を示す唯一
のバタンを公知の方法により選択発生させるとともに、
機関ＦｉＮに取シ付けられた回転計ＴＧの検知する機関
の回転数の情報Ｎを併せ入力し、前記選択発生させたバ
タンにより当該情報Ｎに応じた噴射圧力指令値Ｐを公知
の方法で検知し、当指令値Ｐは公知の増′幅器１及び、
電気・油圧変換弁などからなる調圧器ｐｃに出方される
。

光調圧器ｐｃはこれを受けて機関ＩＮ等により駆動され
る燃料ポンプｊＭにょシ高圧に圧縮された燃料油を公知
の方法により前記の噴射圧力指令値Ｐに応じた圧力に調
圧し、これを公知の油圧方向制御弁、及び、その制御装
置とからなる油圧制御装置ａｖに圧送する。

公知ツバタン発生器よりなる噴射タイミングバタン発生
器ＴＰは機関ＩＮに取り付けられたクランク角度検知器
ＣＡＤの検知するクランク角度情報ＣＡ　、及び回転数
情報Ｎを同発生器ＴＰに入力して、同発生器内部内にメ
モリされている予めテストを行って得た最適の噴射タイ
ミングのバタンを公知の方法によ多発生させ、かく発生
させたバタンを用い公知の方法により、燃料噴射の期間
が適値となるような指令噴射時間ｔ１および、噴射開始
の時期θ工を！サイクル毎に検知する。このようにして
検知された指令噴射時間ｔｌは公知の加算ｒｆ、Ｃａお
よび、比較器ＯＰを有し後述の機能を有する噴射時間修
正器ＡＪ１及び、公知のゲー）ＧＴを経由して油圧制御
装置ＣＶへ伝送され、当制御装置ＣＶを所定タイミング
で動作させ、しかして、調圧器ＰＣで所定圧力に調圧さ
れた燃料は、油圧制御装置の動作に応じ所定の噴射タイ
ミングでのノズルＮＺへ圧送され、燃料噴射を行う。

ノズルＮＺに内蔵され、針弁の動作からノズルが噴射状
態となったことを検知する噴射検知器りはノズルＮＺが
噴射状態となった場合は、その旨を公知のクロック、及
びクランクを内蔵する噴射時間検知器ＴＭへ伝達し、こ
れを受けて光検知器は公知の方法により、ノズルＮＺの
実噴射時間を検知し、これを実噴射時間情報ｔ′として
、前記の噴射時間修正器ＡＪへ伝送する。当修正器ＡＪ
はかく入力した情報ｔ′について併せ入力する指令噴射
時間ｔとの差を内蔵する比較器ａｐを用い、公知の方法
によりｌサイクル毎に検知し、かく検知した時間差に応
じ、実際の噴射時間ゼが指令噴射時間ｔと等価となるよ
う内蔵の加算器Ｏａを用い、公知の方法により指令噴射
時間ｔを修正し、これを修正指令噴射時間ｔｏとしてゲ
ートＧＴニ出力スル。

一方噴射タイミングバタン発生器ＴＰからｌサイクル毎
に出力される噴射開始時期θ１に到った旨の情報は、公
知のゲー）ＧＴに出力されて当ゲートＧＴを動作となし
、しかして、当ゲートに噴射時間修正器ＡＪからｌサイ
クル毎に出力される修正指令噴射時間ｔｏは、所定タイ
ミングで油圧制御装置ＣＶへ伝達される。かくして制御
装置Ｃ■へは所定の噴射時期に所定の噴射時間、すなわ
ち、当初意図した噴射期間で燃料を噴射すべき旨の指令
が与えられるので、そのタイミングで燃料噴射を行い、
これにより機関ＥＮは効率よい運転を行うことができる
。

なお本実施例においては、噴射開始の指令時期と実際の
噴射開始時期との差異を検知して、指令時期の修正を行
う方法については特に述べなかったが、この方法は本発
明の方法に準し、かつ本発明の実施に併せ実施すること
ができることはいう寸でもない。

さらに、不実施′例において、実噴射期間を指令噴射期
間に一致させるだめに電気的な指令噴射期間を実際の噴
射期間に応じ修正制御する具体的方法については、その
手段を容易にするだめ・に、クランク角度でみた期間を
用いることに代え、時間（噴射時間〕を用いて指令値を
修正制御する方法を示しだが、本発明の実施に際しては
、これにとられれるものでなく、クランク角度でみた期
間を基準として修正制御することとしてもよい。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。 ＥＮ・・・ｉ関、ＰＭ・・・燃料ポンプ、ＮＺ・・ノズ
ル、Ｄ・・・噴射検知器、ＴＭ・・・噴射時間検知器、
ＴＰ・・・噴射タイミングバタン発生器、ＡＪ・・・噴
射時間修正器、ＰＰ・・・噴射圧力バタン発生器、ＰＣ
・・・調圧器、Ｃｖ・・・油圧制御装置。 シー、：こ代理人　日本国有鉄道総裁室法務課長本間達
三 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電気で動作となる弁によシ、燃料のノズルへの供給量を
   噴射期間を制御することによシ調整するディーゼル機関
   の燃料噴射装置において、実噴射期間を指令噴射期間に
   一致させるために、ノズルが実際に噴射状態となった期
   間を検知するとともに、かく検知した実噴射期間と指令
   噴射期間との差異に応じ、指令噴射期間を修正制御する
   ことによって、実噴射期間を指令噴射期間に一致させる
   ことを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射期間制御方
   法。