JP2009008060A - Diesel engine - Google Patents

Diesel engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009008060A
JP2009008060A JP2007172364A JP2007172364A JP2009008060A JP 2009008060 A JP2009008060 A JP 2009008060A JP 2007172364 A JP2007172364 A JP 2007172364A JP 2007172364 A JP2007172364 A JP 2007172364A JP 2009008060 A JP2009008060 A JP 2009008060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
common rail
fuel
pressure
diesel engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007172364A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinao Okubo
善直 大久保
Masaaki Suga
公明 菅
Hiroshige Eguchi
裕滋 江口
Akiro Tamura
彰朗 田村
Shinji Okubo
真司 大久保
Kenji Adachi
憲司 足立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Original Assignee
Iseki and Co Ltd
Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iseki and Co Ltd, Iseki Agricultural Machinery Mfg Co Ltd filed Critical Iseki and Co Ltd
Priority to JP2007172364A priority Critical patent/JP2009008060A/en
Publication of JP2009008060A publication Critical patent/JP2009008060A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a satisfactory starting operation by clearly setting a changing time point and a change of common rail pressure in the starting operation of an engine. <P>SOLUTION: The diesel engine equipped with a common rail has a construction characterized in that a correction means is provided for increase correction of the rail pressure p of the common rail in the vicinity of a position where an initial explosion state is detected from a change of engine rotation speed n in the starting operation of the engine. Further, the diesel engine equipped with the common rail has a construction characterized in that a pressurization means is provided for gradually raising the rail pressure p of the common rail while the engine reaches a constant speed range from a cranking range through an acceleration range in a cold starting operation of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、ディーゼルエンジンに関する。特に、コモンエールのレール圧制御に関する。  The present invention relates to a diesel engine. In particular, it relates to rail pressure control for common ales.

近年、エンジンへ燃料を供給噴射する燃料噴射装置の一つとして高圧にした燃料をコモンレールなるものの燃料通路に一旦蓄え、その後、このコモンレールに接続された複数の電磁弁を有してなる噴射ノズルを制御して同時に噴射を行えるようにしたコモンレール式燃料噴射装置と称されるものが種々提案されており公知・周知となっている。(例えば、特許文献1参照)
ところで、このようなコモンレール式燃料噴射装置においては、コモンレール内の圧力,即ちコモンレール圧を如何に安定、且つ確実に目標圧力とするかが噴射特性の良否に大きく影響するものであるが、従来装置においては、電磁弁を有してなる圧力制御弁の開弁等の動作特性が予め想定したものであるとして種々の制御を行うようになっているものである。
In recent years, as one of the fuel injection devices for supplying and injecting fuel to an engine, high pressure fuel is temporarily stored in a fuel passage of a common rail, and then an injection nozzle having a plurality of solenoid valves connected to the common rail is provided. Various types of so-called common rail fuel injection devices that can be controlled and simultaneously injected have been proposed and are well known and well known. (For example, see Patent Document 1)
By the way, in such a common rail type fuel injection device, how stable and surely the common rail pressure, that is, the common rail pressure is set as the target pressure greatly affects the quality of the injection characteristics. In, various control is performed on the assumption that the operation characteristics such as opening of a pressure control valve having an electromagnetic valve are assumed in advance.

現実には、個々の圧力制御弁によってバラツキが生じることがあり、このような特性のバラツキがあっても本来の安定、且つ確実な噴射制御が行えるよう、燃料噴射装置の様々な運転状態に応じてコモンレール圧の適切な制御を行うことができる動作制御方法及び燃料噴射装置を提供すると共に、エンジンの始動状態においては、エンジンの初爆から少なくともアイドリング状態で安定するまでの間は、コモンレール圧の制御としては応答性の良い制御が行われることにより、安定、且つ確実な燃料噴射制御が実現できるもの等が開示されている。(例えば、特許文献2参照)
特開平10−54318号公報 特開2002−339830号公報
In reality, variations may occur depending on the individual pressure control valves, and depending on the various operating conditions of the fuel injection device, the original stable and reliable injection control can be performed even if there are variations in these characteristics. An operation control method and a fuel injection device capable of appropriately controlling the common rail pressure are provided, and at the start of the engine, the common rail pressure is reduced from the initial explosion of the engine to at least the idling state. As the control, there is disclosed a control that can realize stable and reliable fuel injection control by performing control with good responsiveness. (For example, see Patent Document 2)
Japanese Patent Laid-Open No. 10-54318 JP 2002-339830 A

しかし、上記の如く、エンジンの始動状態において、エンジンの初爆から少なくともアイドリング状態で安定するまでの間コモンレール圧の制御として応答性の良い制御を行うというものでは、コモンレール圧が、アイドリング状態で安定するまでの間という変更時点についての不明確さと、応答性の良い制御が行われるという変更内容についての具体性に欠けるという難点があった。   However, as described above, in the engine starting state, the common rail pressure is stable in the idling state when the common rail pressure is controlled from the initial explosion of the engine until at least the idling state is stabilized. However, there is a problem that the change point is unclear until it is done, and the change content that the control with good responsiveness is performed lacks concreteness.

そこで本発明は、エンジンの始動運転時におけるコモンレール圧の変更時点と変更内容について明確な設定を行うことにより、良好な始動運転を行い得るようにするものである。   Therefore, the present invention makes it possible to perform a good start operation by clearly setting the change point and contents of the common rail pressure during the start operation of the engine.

請求項1の発明は、コモンレールを搭載したディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの始動運転時にエンジン回転数(n)の変化により初爆状態を検出した位置前後にて、コモンレールのレール圧(p)を増圧補正させる補正手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの構成とする。   According to the first aspect of the present invention, in a diesel engine equipped with a common rail, the rail pressure (p) of the common rail is increased before and after the position where the initial explosion state is detected by a change in the engine speed (n) during the start-up operation of the engine. It is set as the structure of the diesel engine characterized by providing the correction means to correct pressure.

このような構成により、該エンジンの始動運転を行う際に、エンジン回転数(n)の増加や増加率等の検出によって初爆状態であると判断されたときは、この判断された時点の位置前後において、燃料の蓄圧を行うコモンレールのレール圧(p)を補正手段によって増圧補正させることにより、始動運転時における厳しい条件に対し的確な燃料噴射を行わせることができる。   With this configuration, when starting the engine, when it is determined that the engine is in the initial explosion state by detecting an increase in the engine speed (n), an increase rate, or the like, the position at the time of the determination is determined. Before and after, the rail pressure (p) of the common rail for accumulating fuel is corrected to be increased by the correcting means, so that accurate fuel injection can be performed under severe conditions during the start operation.

請求項2の発明は、コモンレールを搭載したディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの低温始動運転時にクランキング領域から加速度領域を経て定速度領域に達する間に、コモンレールのレール圧(p)を徐々に昇圧させる昇圧手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの構成とする。   According to the invention of claim 2, in a diesel engine equipped with a common rail, the rail pressure (p) of the common rail is gradually increased while the engine reaches a constant speed region from the cranking region through the acceleration region during low temperature start operation. It is set as the structure of the diesel engine characterized by providing the pressure | voltage rise means.

このような構成により、該エンジンの低温始動運転を行う際に、エンジン回転数(n)の上昇によるクランキング領域から加速度領域の間において、燃料の蓄圧を行うコモンレールのレール圧(p)を徐々に昇圧手段によって昇圧させることにより、低温始動運転時における特に厳しい条件に対し的確な燃料噴射を行わせることができる。   With such a configuration, when the engine is started at a low temperature, the rail pressure (p) of the common rail for accumulating fuel is gradually increased between the cranking region and the acceleration region due to the increase in the engine speed (n). By boosting the pressure by the boosting means, it is possible to perform fuel injection accurately for particularly severe conditions during the low temperature start operation.

請求項1の発明では、上記作用の如く、該エンジンの始動運転を行う際に、エンジン回転数(n)の変化によって初爆状態であると判断されたときは、この判断された時点の位置前後においてコモンレールのレール圧(p)を増圧させることにより、従来の如き、レール圧(p)の変更時点についての不明確さと変更内容についての具体性に欠けるという難点がなく、始動運転時における厳しい条件に対し的確な燃料噴射を行わせることが可能となり、始動性の向上及び始動時白煙の低減を図ることができる。   According to the first aspect of the present invention, as described above, when it is determined that the engine is in the initial explosion state due to a change in the engine speed (n) when starting the engine, the position at the time of the determination is determined. By increasing the rail pressure (p) of the common rail before and after, there is no difficulty that there is no ambiguity about the time of change of the rail pressure (p) and lack of concreteness about the content of the change as in the past, and at the time of starting operation Accurate fuel injection can be performed under severe conditions, and startability can be improved and white smoke at the start can be reduced.

請求項2の発明では、上記作用の如く、該エンジンの低温始動運転を行う際に、エンジン回転数(n)の上昇によるクランキング領域から加速度領域の間において、コモンレールのレール圧(p)を徐々に昇圧させることにより、従来の如き、低温時着火前にレール圧(p)を上昇させ未燃燃料がピストン壁に衝突して温度が低下し始動性が悪くなるということがなく、低温始動運転時における特に厳しい条件に対し的確な燃料噴射を行わせることが可能となり、始動性の向上及び始動時白煙を抑制し着火性を高めることができる。   In the invention of claim 2, as described above, when the engine is started at a low temperature, the rail pressure (p) of the common rail is set between the cranking region and the acceleration region due to the increase in the engine speed (n). By gradually increasing the pressure, the rail pressure (p) is increased before ignition at low temperatures, and the unburned fuel does not collide with the piston wall to lower the temperature and deteriorate the startability. Accurate fuel injection can be performed under particularly severe conditions during operation, and startability can be improved and white smoke at start-up can be suppressed to improve ignitability.

コモンレール方式を用いたディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの始動運転時にエンジン回転数nの変化により初爆状態を検出した位置前後にて、コモンレールのレール圧pを増圧補正させる補正手段を設ける。また、コモンレール方式を用いたディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの低温始動運転時にクランキング領域から加速度領域を経て定速度領域に達する間に、コモンレールのレール圧pを徐々に昇圧させる昇圧手段を設ける。   In the diesel engine using the common rail system, correction means is provided for correcting the rail pressure p of the common rail to increase and decrease before and after the position where the initial explosion state is detected by the change in the engine speed n during the start operation of the engine. Further, in the diesel engine using the common rail system, there is provided a boosting means for gradually increasing the rail pressure p of the common rail while reaching the constant speed region from the cranking region through the acceleration region during the low temperature start operation of the engine.

以下に、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図4に示す如く、ディーゼルエンジン1は、多気筒形態のコモンレール方式でシリンダブロック2の上部にシリンダヘッド3を、下部にオイルパン4を配設すると共に、前部にギヤケース5とラジエータファン6を、後部にフライホイル7を各々配設させ、該シリンダヘッド3の吸気側に吸気マニホールド8を接続すると共に、この吸気マニホールド8の下方でシリンダブロック2の上部位置にコモンレール10を装着して構成させる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, the diesel engine 1 is a multi-cylinder type common rail system in which a cylinder head 3 is disposed at the top of the cylinder block 2, an oil pan 4 is disposed at the bottom, and a gear case 5 and a radiator fan 6 are disposed at the front. The flywheel 7 is disposed at the rear, and the intake manifold 8 is connected to the intake side of the cylinder head 3 and the common rail 10 is mounted on the upper position of the cylinder block 2 below the intake manifold 8. .

図5に示す如く、コモンレール式による燃料噴射装置の概要をシステム図により説明する。コモンレール式(蓄圧式燃料噴射)とは、各気筒へ燃料を噴射する燃料噴射装置への燃料供給を要求された圧力とするコモンレール10(蓄圧室)を介して行うものである。   As shown in FIG. 5, an outline of a common rail fuel injection device will be described with reference to a system diagram. The common rail type (accumulation type fuel injection) is performed via a common rail 10 (accumulation chamber) having a required pressure for fuel supply to a fuel injection device that injects fuel into each cylinder.

燃料タンク11内の燃料は吸入通路により燃料フィルタ12を介して該エンジン1で駆動される高圧ポンプ13に吸入され、この高圧ポンプ13によって加圧された高圧燃料は吐出通路14によりコモンレール10に導かれ蓄えられる。   The fuel in the fuel tank 11 is sucked into the high pressure pump 13 driven by the engine 1 through the fuel filter 12 through the suction passage, and the high pressure fuel pressurized by the high pressure pump 13 is guided to the common rail 10 through the discharge passage 14. It is stored.

該コモンレール10内の高圧燃料は各高圧燃料供給通路16により気筒数分の燃料噴射弁17に供給され、エンジンコントロールユニット18(以下ECUという)からの指令に基づき、各気筒毎に燃料噴射弁17が開弁作動して、高圧燃料が該エンジン1の各燃焼室内に噴射供給され、各燃料噴射弁17での余剰燃料(リターン燃料)は各リターン通路19により共通のリターン通路20へ導かれ、
このリターン通路20によって燃料タンク11へ戻される。
The high-pressure fuel in the common rail 10 is supplied to the fuel injection valves 17 corresponding to the number of cylinders through the high-pressure fuel supply passages 16, and the fuel injection valves 17 for each cylinder based on commands from the engine control unit 18 (hereinafter referred to as ECU). Is opened, high pressure fuel is injected and supplied into each combustion chamber of the engine 1, and surplus fuel (return fuel) in each fuel injection valve 17 is guided to a common return passage 20 by each return passage 19,
The return passage 20 returns the fuel tank 11.

また、コモンレール10内の燃料圧力(レール圧)を制御するため高圧ポンプ13に圧力制御弁21が設けられており、この圧力制御弁21はECU18からのデューティ信号によって、高圧ポンプ13から燃料タンク11への余剰燃料のリターン通路20の流路面積を調整するものであり、これによりコモンレール10側への燃料吐出量を調整してレール圧pを制御することができる。   Further, in order to control the fuel pressure (rail pressure) in the common rail 10, a pressure control valve 21 is provided in the high-pressure pump 13, and this pressure control valve 21 is sent from the high-pressure pump 13 to the fuel tank 11 by a duty signal from the ECU 18. This adjusts the flow area of the return passage 20 for surplus fuel to the rail, and the rail pressure p can be controlled by adjusting the fuel discharge amount to the common rail 10 side.

具体的には、エンジン運転条件に応じて目標レール圧pを設定し、レール圧センサ22により検出されるレール圧pが目標レール圧pと一致するよう、圧力制御弁21を介してレール圧pをフィードバック制御する。   Specifically, the target rail pressure p is set according to the engine operating conditions, and the rail pressure p is set via the pressure control valve 21 so that the rail pressure p detected by the rail pressure sensor 22 matches the target rail pressure p. Feedback control.

農作業車におけるコモンレール式ディーゼルエンジン1のECU18は、図6に示す如く、回転数と出力トルクの関係において走行モードM1と通常作業モードM2及び重作業モードM3の三種類の制御モードを設けている。   As shown in FIG. 6, the ECU 18 of the common rail diesel engine 1 in an agricultural vehicle has three types of control modes, a traveling mode M1, a normal working mode M2, and a heavy working mode M3, in relation to the rotational speed and the output torque.

走行モードM1は、回転数の変動で出力も変動するドループ制御として、農作業を行わず移動走行する場合に使用するものであり、例えば、ブレーキを掛けて走行速度を減速したり停止したりすると、この走行負荷の増大に伴ってエンジン回転数が低下するため走行速度の減速や停止を安全に行うことができる。   The traveling mode M1 is used when traveling without farming as droop control in which the output fluctuates due to fluctuations in the rotational speed. For example, when the traveling speed is reduced or stopped by applying a brake, As the traveling load increases, the engine speed decreases, so the traveling speed can be reduced or stopped safely.

通常作業モードM2は、負荷が変動しても回転数が一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御として、通常の農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターであれば耕耘作業時に耕地が固く耕耘刃に抵抗が掛かるとき、コンバインであれば収穫作業時に収穫物が多く負荷が増大したときでも、出力が変動して回転数を維持するのでオペレータが楽に操縦できる。   The normal work mode M2 is used when performing normal farm work as isochronous control in which the rotation speed is constant and the output is changed according to the load even when the load fluctuates. Sometimes, when the cultivated land is hard and resistance is applied to the cultivating blade, the combine makes it easy for the operator to control the output and maintain the number of rotations even when there is a lot of harvest during harvesting and the load increases.

重作業モードM3は、通常作業モードM2と同様に負荷が変動しても回転数一定で出力を負荷に応じて変更するアイソクロナス制御に、負荷限界近くになると回転数を上昇させて出力を上げる重負荷制御を加えた制御で、特に、負荷限界近くで農作業を行う場合に使用するものであり、例えば、トラクターで耕耘作業を行っている際に、特に、固い耕地に遭遇してもエンジン出力が通常の限界を越えて増大するので作業を中断することがない。   In the heavy work mode M3, as in the normal work mode M2, the isochronous control that changes the output according to the load at a constant rotation speed even when the load fluctuates, and when the load limit is approached, the rotation speed is increased to increase the output. Control with heavy load control, especially used when farming near the load limit.For example, when plowing with a tractor, engine output even when encountering hard cultivated land Increases beyond the normal limit, so work is not interrupted.

これらの作業モードM1,M2,M3は、作業モード切替スイッチの操作、又は走行変速レバーの変速操作、作業クラッチの入り切り操作等によって切り替わるように構成する。   These work modes M1, M2, and M3 are configured to be switched by an operation of a work mode changeover switch, a shift operation of a travel shift lever, an operation of turning on and off a work clutch, or the like.

従来、ディーゼルエンジンでは、メイン噴射に先立って少量の燃料をパルス的に噴射するパイロット噴射を行うことにより、着火遅れを短縮してディーゼルエンジン特有の、所謂ノック音を低減することが知られている。   Conventionally, in a diesel engine, it is known to perform pilot injection that injects a small amount of fuel in a pulse manner prior to main injection, thereby shortening the ignition delay and reducing the so-called knocking noise peculiar to the diesel engine. .

このパイロット噴射は、メイン噴射の前に1回乃至2回に固定して行われるものであったが、前記コモンレール10のシステムを用いることで、エンジンの状況に応じてパイロット噴射の状態を変化させ、騒音の低減や不完全燃焼による白煙又は黒煙の発生を抑制できる。   This pilot injection is performed once or twice before the main injection. However, by using the system of the common rail 10, the state of the pilot injection is changed according to the state of the engine. The generation of white smoke or black smoke due to noise reduction or incomplete combustion can be suppressed.

図1に示す如く、コモンレール式ディーゼルエンジン1において始動運転を行う際に、エンジン回転数nの増加や増加率等の検出によって初爆状態であると判断されたときは、この判断された時点前では低圧であった該コモンレール10のレール圧pを、判断された時点後において前記ECU18等による補正手段によって増圧させることにより、始動運転時における厳しい条件に対し燃料噴射弁17により的確に燃料噴射を行わせることが可能となり、始動性の向上及び始動時白煙の低減を図ることができる。   As shown in FIG. 1, when a start-up operation is performed in the common rail type diesel engine 1, if it is determined that the initial explosion state is detected by detecting an increase in the engine speed n, an increase rate, or the like, before the determined time point. Then, by increasing the rail pressure p of the common rail 10, which was low, by the correcting means by the ECU 18 or the like after the judgment, the fuel injection valve 17 accurately injects the fuel into the severe condition during the starting operation. Therefore, it is possible to improve startability and reduce white smoke at the start.

また、図2に示す如く、コモンレール式ディーゼルエンジン1において低温始動運転を行う際に、エンジン回転数nの上昇によるクランキング領域から加速度領域を経て定速度領域に達する間において、図3のフローチャートに示す如く、水温によって低温時のエンジン回転数nの増加率有により、該コモンレール10のレール圧pを前記ECU18等による昇圧手段によって徐々に昇圧させることにより、従来の如く、低温時着火前にレール圧pを上昇させ未燃燃料がピストン壁に衝突して温度が低下し始動性が悪くなるということがなく、低温始動運転時における特に厳しい条件に対し燃料噴射弁17により的確な燃料噴射を行わせることが可能となり、始動性の向上及び始動時白煙を抑制し着火性を高めることができる。   Further, as shown in FIG. 2, when the low temperature start operation is performed in the common rail type diesel engine 1, the flowchart of FIG. 3 is shown while the cranking region due to the increase in the engine speed n reaches the constant speed region through the acceleration region. As shown in the figure, the rail pressure p of the common rail 10 is gradually increased by the pressure increasing means by the ECU 18 or the like according to the increase rate of the engine speed n at the low temperature due to the water temperature. The fuel injection valve 17 performs accurate fuel injection for particularly severe conditions during low-temperature starting operation without increasing the pressure p and causing unburned fuel to collide with the piston wall to lower the temperature and deteriorate startability. It is possible to improve the startability, suppress white smoke at the start, and improve the ignitability.

また、前記の如き該エンジン1における始動運転時に、図7に示す如く、エンジン回転数nの増加や増加率等の検出によって初爆状態の判断を行い、この判断によって気筒内雰囲気温度が燃焼可能状態にあると判定し、判断時点前では少量であった燃料噴射量の形態を判断時点後において増加補正させることにより、従来の如き始動動作時間等の制御による初爆状態が発生しない始動不可能な状態における過大な燃料噴射を防止することができるから、始動に要する燃料の総量及び始動時の黒煙排出総量を軽減することができる。   Further, during the start-up operation of the engine 1 as described above, as shown in FIG. 7, the initial explosion state is determined by detecting the increase or increase rate of the engine speed n, and by this determination, the in-cylinder ambient temperature can be combusted. It is determined that the engine is in a state, and the initial explosion state does not occur due to the control of the starting operation time, etc. as in the past, by correcting the increase in the fuel injection amount form that was small before the determination point, after the determination point Since excessive fuel injection can be prevented in a difficult state, the total amount of fuel required for starting and the total amount of black smoke discharged at starting can be reduced.

また、元来、オペレータの操作に対する応答性の良さというのはエンジンに求められている一つの性能であるが、この応答性を上げることにより、低温時のエンジン始動直後等において急激にアクセル操作を行った際に、失火や白煙の発生という障害が起きることがある。   Originally, the responsiveness to the operation of the operator is one of the performances required for the engine. By increasing this responsiveness, the accelerator operation is suddenly performed immediately after the engine is started at a low temperature. When doing so, it can cause problems such as misfires and white smoke.

このため、コモンレール式ディーゼルエンジン1において、始動後の無負荷時における前記ECU18内の燃料噴射量を監視することで、現在の該エンジン1の状態が低温時始動直後等で無負荷時でも重く燃料噴射量が多くなると判断できるため、図8に示す如く、燃料噴射量が多くなるほど噴射量の制限を行うスモークリミットsの補正を強く行うことにより、失火や白煙の発生を抑えつつ該エンジン1の状態に応じた応答性によって対応させることができる。   For this reason, in the common rail type diesel engine 1, the fuel injection amount in the ECU 18 at the time of no load after the start is monitored, so that the current state of the engine 1 is heavy even at the time of no load such as immediately after the start at a low temperature. Since it can be determined that the injection amount increases, as shown in FIG. 8, the correction of the smoke limit s that restricts the injection amount as the fuel injection amount increases is performed strongly, thereby suppressing the occurrence of misfire and white smoke. This can be dealt with by responsiveness according to the state.

なお、元々スモークリミットsは、無負荷時等に急激なアクセル変化が起きたときエンジン回転数nの上昇に対し燃料噴射量が多すぎることによるスモークの発生を抑えるための機能であり、更に、エンジンの状態によってスモーク量が増大するようなときは、スモークリミットsのマップ補正量を一段と強くする対応が必要である。   The smoke limit s originally is a function for suppressing the occurrence of smoke due to the fuel injection amount being too large with respect to the increase in the engine speed n when a sudden accelerator change occurs at no load or the like. When the smoke amount increases depending on the state of the engine, it is necessary to further increase the map correction amount of the smoke limit s.

また、前記の如く、該エンジン1において、始動後の無負荷時における前記ECU18内の燃料噴射量を監視することで、現在の該エンジン1の状態が低温時始動直後等で無負荷時でも重く燃料噴射量が多くなると判断できるため、該スモークリミットsを必要とするような燃料噴射量が多いときほど、図9に示す如く、該エンジン1の状態に応じて応答性を低くするようなアクセルのなまし制御fを強く行うことにより、急激なアクセル変化に対しても失火や白煙の発生を抑えて該エンジン1の状態に応じたより良い応答性によって対応させることができる。   Further, as described above, by monitoring the fuel injection amount in the ECU 18 at the time of no load after the start in the engine 1, the current state of the engine 1 is heavy even at the time of no load such as immediately after the start at a low temperature. Since it can be determined that the fuel injection amount increases, an accelerator that lowers the responsiveness according to the state of the engine 1 as the fuel injection amount that requires the smoke limit s increases as shown in FIG. By performing the smoothing control f strongly, it is possible to cope with a sudden accelerator change with better response in accordance with the state of the engine 1 by suppressing the occurrence of misfire and white smoke.

また、コモンレール式ディーゼルエンジン1において、従来では、前記高圧ポンプ13入口の燃料温度が高すぎる場合、燃料を必要以上に燃料タンク11に戻してリターン通路20で冷却し過ぎると熱効率において損失になると共に、燃料が低温の場合、n−パラフィンがワックス結晶として析出し燃料フィルタ12を閉塞させ運転に支障をきたす恐れがある。   Further, in the common rail diesel engine 1, conventionally, when the fuel temperature at the inlet of the high pressure pump 13 is too high, if the fuel is returned to the fuel tank 11 more than necessary and cooled in the return passage 20 too much, the heat efficiency is lost. When the fuel is at a low temperature, n-paraffin may precipitate as wax crystals, which may block the fuel filter 12 and hinder the operation.

このため、図10に示す如く、リターン通路20にサーモスタッド型の流路切替弁23を設け、この流路切替弁23によるリーク燃料の返流点を温度により、高温の場合は燃料タンク11へ、常温の場合は燃料フィルタ12の前へ、低温の場合は燃料フィルタ12の後へ各々返流させることにより、リーク燃料の返流点を温度により可変とすることができるから、該エンジン1入口の燃料温度を適温に調整することが可能となり良好な運転を行い得るものである。   For this reason, as shown in FIG. 10, the return passage 20 is provided with a thermo-stud type flow path switching valve 23, and the return point of the leaked fuel by the flow path switching valve 23 depends on the temperature. Since the return point of the leaked fuel can be made variable depending on the temperature by returning the fuel filter 12 to the front of the fuel filter 12 when the temperature is low and to the back of the fuel filter 12 when the temperature is low. It is possible to adjust the fuel temperature to an appropriate temperature and perform a good operation.

また、従来、電子制御燃料噴射エンジンにおいては、エンジン環境により様々な触媒再生運転が実施されており、ポスト噴射による排ガス温度昇温もその一つであるが、ノズル開弁の最小値程度の極微量の噴射量の場合では噴射量及び噴射の有無が不安定になり易いものであつた。   Conventionally, in an electronically controlled fuel injection engine, various catalyst regeneration operations have been carried out depending on the engine environment, one of which is the exhaust gas temperature rise due to post injection, but it is the extreme of the minimum value of nozzle opening. In the case of a small amount of injection, the injection amount and the presence or absence of injection are likely to be unstable.

このため、DPF(パティキュレートフィルタ)を搭載したコモンレール式ディーゼルエンジン1において、ポスト噴射の有無をエンジンの各気筒毎に可変とし、例えば、ポスト噴射量が極微量でよい場合ではポスト噴射を実施する気筒数を減筒して一気筒当たりの噴射量を増加させることもできる。このように、ポスト噴射を実施する気筒数を増減可能とすることで、一気筒当たりの噴射量を調整可能とすることにより、ポスト噴射を確実に実施することができると共に、温度調節を適切に制御することができる。   Therefore, in the common rail diesel engine 1 equipped with a DPF (particulate filter), the presence or absence of post-injection is made variable for each cylinder of the engine. For example, when the post-injection amount is extremely small, post-injection is performed. It is also possible to increase the injection amount per cylinder by reducing the number of cylinders. In this way, by making it possible to increase or decrease the number of cylinders that perform post-injection, by making it possible to adjust the injection amount per cylinder, it is possible to reliably perform post-injection and appropriately adjust the temperature. Can be controlled.

また、電子制御燃料噴射エンジンにおいては、エンジン環境により様々な燃料噴射の補正が実施されているが、該エンジン環境の中に作業機負荷を取り入れて農業機械特有の制御を実施している例は少ない。   In addition, in an electronically controlled fuel injection engine, various fuel injection corrections are performed depending on the engine environment. An example in which a work machine load is incorporated into the engine environment to perform control specific to agricultural machinery is shown below. Few.

このため、図11に示す如く、コンバインでは、刈取部の先端部等に稲の刈り始めを検出・予測するために設けたセンサにより刈取負荷の開始タイミングを予測すると共に、トラクターでは、ロータリーのケース下面等にロータリーが地面と接触するタイミングを検出・予測するために設けたセンサにより耕運負荷の開始タイミングを予測することにより、予測開始時から制御の補正等を開始することができるため、負荷条件が大きく変化する作業開始時のエンジン制御の応答遅れを小さくすることが可能となり、例えば、EGR率やブースト圧の最適化,運転モードの切り替え,急激なトルク変動の軽減等を実施することができる。   For this reason, as shown in FIG. 11, in the combine, the start timing of the cutting load is predicted by a sensor provided for detecting and predicting the start of rice cutting at the tip of the cutting unit, and in the tractor, the rotary case Since the start of the tillage load is predicted by a sensor provided to detect and predict the timing when the rotary contacts the ground on the lower surface etc., control correction etc. can be started from the start of prediction, so load It is possible to reduce the response delay of engine control at the start of work where conditions change greatly. For example, it is possible to optimize the EGR rate and boost pressure, switch the operation mode, reduce sudden torque fluctuations, etc. it can.

このように、作業機自体に作業負荷の開始時期を予測するためのセンサを取り付けることにより、高い精度で作業負荷が掛かるタイミングを検出して作業負荷の開始時期を予測することができるから、エンジン制御の設定切り替えに余裕ができ、負荷率が大きく変化する条件における燃料噴射設定値の補正等を円滑に行うことができる。   In this way, by attaching a sensor for predicting the start time of the work load to the work machine itself, it is possible to detect the start time of the work load with high accuracy and to predict the start time of the work load. The control setting can be easily switched, and the fuel injection set value can be smoothly corrected under the condition that the load factor changes greatly.

また、農作業車24において畦越え等による登坂・降坂を行う際には、従来では、オペレータの判断により手動でアクセル開度を調整して作業性及び安全性を確保していたものであるが、このような操作ではオペレータの判断ミス等が発生した場合においては安全性が阻害されることとなる。   In addition, when climbing or descending on a farm vehicle 24 by going over a fence or the like, conventionally, the accelerator opening is manually adjusted according to the operator's judgment to ensure workability and safety. In such an operation, when an operator's judgment mistake occurs, the safety is hindered.

このため、図12に示す如く、農作業車24に設けた傾斜センサ25の傾斜角度指示値がある設定値以上となった場合には、傾斜センサ25の情報により登坂・降坂であると判断し、オペレータによる判断及び操作を待つことなく自動的にアクセル開度を低く抑えるよう制御することにより、エンジン回転数nを低下させ作業性及び安全性を確保した運転を行うことができる。   For this reason, as shown in FIG. 12, when the inclination angle instruction value of the inclination sensor 25 provided on the farm vehicle 24 is equal to or greater than a set value, it is determined that the vehicle is climbing or descending according to the information of the inclination sensor 25. By controlling so that the accelerator opening is automatically kept low without waiting for the judgment and operation by the operator, it is possible to reduce the engine speed n and perform an operation that ensures workability and safety.

また、前記の如く、農作業車24に設けた傾斜センサ25の情報により登坂・降坂を判断し、オペレータによる判断及び操作を待つことなく自動的にアクセル開度を制御することにより、エンジン回転数nを低下させ作業性及び安全性を確保した運転を行うものにおいて、傾斜角度を検知する数秒前の間にオペレータによるアクセル操作が行われた際は、傾斜センサ25の情報による自動的なアクセル開度の制御は実施せず、オペレータの意思による手動操作を優先させる。   Further, as described above, the engine speed is determined by determining whether the vehicle is climbing or descending based on the information of the inclination sensor 25 provided on the farm vehicle 24 and automatically controlling the accelerator opening without waiting for the determination and operation by the operator. When the operation of the accelerator is performed within a few seconds before the inclination angle is detected in an operation in which n is reduced and workability and safety are ensured, automatic accelerator opening based on information from the inclination sensor 25 is performed. Priority is given to manual operation according to the operator's intention.

また、前記の如く、農作業車24に設けた傾斜センサ25の情報により登坂・降坂を判断し、オペレータによる判断及び操作を待つことなく自動的にアクセル開度を制御することにより、エンジン回転数nを低下させ作業性及び安全性を確保した運転を行うものにおいて、走行時にはアクセル開度を下げる制御を行うが、作業時の登坂運転の際にはアクセル開度を上げる制御を行う等、作業運転モード時にはアクセル開度を上げることにより作業性能を維持することができる。   Further, as described above, the engine speed is determined by determining whether the vehicle is climbing or descending based on the information of the inclination sensor 25 provided on the farm vehicle 24 and automatically controlling the accelerator opening without waiting for the determination and operation by the operator. In the case where the operation is performed by reducing n and ensuring workability and safety, control is performed to lower the accelerator opening during traveling, but control is performed to increase the accelerator opening during climbing operation. In the operation mode, the work performance can be maintained by increasing the accelerator opening.

また、農作業車24等の作業時において旋回を行うとき、従来では、ポテンショメータの信号によりアクチュエータにてスロットルを引っ張り制御を行っていたためエンジン回転数nの低下率変更の応答遅れが大きいという難点があつた。   Further, when turning during the operation of the farm vehicle 24 or the like, conventionally, since the throttle is controlled by the actuator by the signal of the potentiometer, there is a problem that the response delay in changing the engine speed n is large. It was.

このため、図13に示す如く、作業時に車体側のECU26に旋回信号tとハンドルの切れ角信号hとが入力されると、この信号がCAN通信により前記エンジン1側のECU18に送られ、ポテンショメータのスロットル位置とは独立してハンドルの切れ角によってエンジン回転数nの低下率を変更する制御が行われることにより、応答遅れが少なくなりオペレータの操作性を向上させることができる。   Therefore, as shown in FIG. 13, when a turning signal t and a steering angle signal h are inputted to the ECU 26 on the vehicle body side during work, these signals are sent to the ECU 18 on the engine 1 side by CAN communication, and the potentiometer Control for changing the decrease rate of the engine speed n by the turning angle of the steering wheel is performed independently of the throttle position of the vehicle, thereby reducing response delay and improving the operability of the operator.

トラクターやコンバイン等の農作業車を始め一般車両にも利用可能である。   It can also be used for general vehicles such as farm vehicles such as tractors and combines.

エンジン始動運転時に初爆状態検出によりレール圧の増圧状態を示す線図。The diagram which shows the rail pressure increase state by the first explosion state detection at the time of engine starting operation. エンジン低温始動運転時に回転増加によりレール圧の増圧状態を示す線図。The diagram which shows the rail pressure increase state by rotation increase at the time of engine low temperature start driving | operation. 水温低温時に回転数増加によりレール圧の昇圧手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the pressure | voltage rise procedure of rail pressure by rotation speed increase at the time of water temperature low temperature. コモンレール式多気筒ディーゼルエンジンにおける全体構成を示す側面図。The side view which shows the whole structure in a common rail type | mold multi-cylinder diesel engine. コモンレールによる蓄圧式燃料噴射ディーゼルエンジンを示すシステム図。The system figure which shows the pressure accumulation type fuel injection diesel engine by a common rail. 三種類の制御モードによるエンジン回転数と出力トルクの関係を示す線図。The diagram which shows the relationship between the engine speed and output torque by three types of control modes. エンジン始動運転時に初爆状態の検出により噴射量の増加状態を示す線図。The diagram which shows the increase state of the injection quantity by the detection of the first explosion state at the time of engine starting operation. 無負荷時の燃料噴射量に対するスモークリミットの補正の状態を示す線図。The diagram which shows the state of correction | amendment of the smoke limit with respect to the fuel injection quantity at the time of no load. 無負荷時の燃料噴射量が多いときになまし制御を強くする状態を示す線図。The diagram which shows the state which strengthens smoothing control when there is much fuel injection quantity at the time of no load. エンジンのリーク燃料返流点を温度により変える状態を示すブロック図。The block diagram which shows the state which changes the leak fuel return point of an engine with temperature. 作業負荷開始をセンサにより予測し応答遅れを縮小する状態を示す線図。The diagram which shows the state which estimates a workload start with a sensor and reduces response delay. 傾斜角度の検出を行うセンサを取り付けた農作業車の状態を示す側面図。The side view which shows the state of the farm vehicle which attached the sensor which detects an inclination angle. 旋回信号の入力によりエンジン回転数を変更する回路を示すブロック図。The block diagram which shows the circuit which changes an engine speed by the input of a turning signal.

符号の説明Explanation of symbols

1 コモンレール式ディーゼルエンジン
n エンジン回転数
10 コモンレール
p レール圧
11 燃料タンク
12 燃料フィルタ
13 高圧ポンプ
17 燃料噴射弁
18 ECU
20 リターン通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Common rail type diesel engine n Engine speed 10 Common rail p Rail pressure 11 Fuel tank 12 Fuel filter 13 High pressure pump 17 Fuel injection valve 18 ECU
20 Return passage

Claims (2)

コモンレールを搭載したディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの始動運転時にエンジン回転数(n)の変化により初爆状態を検出した位置前後にて、コモンレールのレール圧(p)を増圧補正させる補正手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジン。   In a diesel engine equipped with a common rail, a correction means is provided for correcting the rail pressure (p) of the common rail before and after the position where the initial explosion state is detected by a change in the engine speed (n) during start-up operation of the engine. Diesel engine characterized by that. コモンレールを搭載したディーゼルエンジンにおいて、該エンジンの低温始動運転時にクランキング領域から加速度領域を経て定速度領域に達する間に、コモンレールのレール圧(p)を徐々に昇圧させる昇圧手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジン。   A diesel engine equipped with a common rail is provided with a boosting means for gradually increasing the rail pressure (p) of the common rail while reaching the constant speed region from the cranking region through the acceleration region during low temperature start operation of the engine. A featured diesel engine.
JP2007172364A 2007-06-29 2007-06-29 Diesel engine Pending JP2009008060A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007172364A JP2009008060A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007172364A JP2009008060A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Diesel engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009008060A true JP2009008060A (en) 2009-01-15

Family

ID=40323373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007172364A Pending JP2009008060A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Diesel engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009008060A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038487A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Akasaka Tekkosho:Kk Fuel injection device for internal combustion engine
CN103161594A (en) * 2013-03-01 2013-06-19 无锡威孚高科技集团股份有限公司 Oil quantity management control system and method for diesel engine electric control voltage accumulation distributed type common rail system
JP2013256952A (en) * 2012-06-11 2013-12-26 Dr Ing Hcf Porsche Ag Method for operating internal combustion engine
JP2016033356A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社クボタ engine
JP2019074008A (en) * 2017-10-13 2019-05-16 ヤンマー株式会社 Control device of internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038487A (en) * 2009-08-17 2011-02-24 Akasaka Tekkosho:Kk Fuel injection device for internal combustion engine
JP2013256952A (en) * 2012-06-11 2013-12-26 Dr Ing Hcf Porsche Ag Method for operating internal combustion engine
CN103161594A (en) * 2013-03-01 2013-06-19 无锡威孚高科技集团股份有限公司 Oil quantity management control system and method for diesel engine electric control voltage accumulation distributed type common rail system
CN103161594B (en) * 2013-03-01 2015-05-27 无锡威孚高科技集团股份有限公司 Oil quantity management control system and method for diesel engine electric control voltage accumulation distributed type common rail system
JP2016033356A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 株式会社クボタ engine
JP2019074008A (en) * 2017-10-13 2019-05-16 ヤンマー株式会社 Control device of internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8046153B2 (en) Compensation for oxygenated fuels in a diesel engine
US5878711A (en) Control apparatus for a cylinder-injection spark-ignition internal combustion engine
US9845761B2 (en) Fuel estimation apparatus
RU2708569C2 (en) Method (embodiments) and system for adjustment of fuel injector operation
JP4983311B2 (en) Tractor
JP2009008060A (en) Diesel engine
EP3081793A1 (en) Vehicle having engine control system with power boost in response to torque demand
JP2007092626A (en) Engine for working machine
JP4409008B2 (en) Fuel injection control device for in-cylinder fuel injection engine
JP2011012562A (en) Working vehicle
JP4720601B2 (en) Engine for work equipment
JP4826339B2 (en) Tractor engine control device
JP2008008208A (en) Engine
JP2010077955A (en) Exhaust emission control device for diesel engine
JP2008057391A (en) Work vehicle
JP2007198299A (en) Working vehicle
JP2009180180A (en) Work vehicle
JP2009209685A (en) Diesel engine
JP2008111404A (en) Diesel engine
JP2011094575A (en) Tractor
JP4269413B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4560997B2 (en) Engine control device
JP2009085066A (en) Work vehicle
JP2009057888A (en) Diesel engine
JP4747953B2 (en) Tractor