JP2974903B2 - ディーゼル機関の始動制御装置 - Google Patents
ディーゼル機関の始動制御装置Info
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- JP2974903B2 JP2974903B2 JP5337506A JP33750693A JP2974903B2 JP 2974903 B2 JP2974903 B2 JP 2974903B2 JP 5337506 A JP5337506 A JP 5337506A JP 33750693 A JP33750693 A JP 33750693A JP 2974903 B2 JP2974903 B2 JP 2974903B2
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の始動
時に発生する黒煙を減少させる装置に関する。本発明
は、自動車の制動時に発生する機械的エネルギを電気的
エネルギに変換して蓄積し、内燃機関を加速するときに
蓄積された電気的エネルギを補助加速装置に供給して機
械的エネルギを発生させる装置であって、国際公表公報
ＷＯ８８／０６１０７（国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ８８
／００１５７）に開示された自動車の電気制動および補
助加速装置に利用するために開発された装置であるが、
その他のディーゼル機関にも利用することもできる。
時に発生する黒煙を減少させる装置に関する。本発明
は、自動車の制動時に発生する機械的エネルギを電気的
エネルギに変換して蓄積し、内燃機関を加速するときに
蓄積された電気的エネルギを補助加速装置に供給して機
械的エネルギを発生させる装置であって、国際公表公報
ＷＯ８８／０６１０７（国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ８８
／００１５７）に開示された自動車の電気制動および補
助加速装置に利用するために開発された装置であるが、
その他のディーゼル機関にも利用することもできる。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼル機関の始動は、蓄電池
を電源とする始動電動機により内燃機関を１００〜１５
０ｒｐｍの回転速度で回転させ、オールスピードガバナ
特性にしたがって燃料を噴射させて始動を行っていた。
このオールスピードガバナ特性は、図５に示すように、
アクセルを踏まずに始動したときの燃料噴射量を多くし
て、回転速度が高くなるにしたがって燃料噴射を減量す
るように設定されている。これは、内燃機関が始動した
後に、その回転速度がアイドリング回転速度（約６００
ｒｐｍ）を下まわることがあっても回転速度が低くなる
にしたがって燃料噴射量が増加されるようにしておくこ
とにより、回転速度低下による内燃機関の停止を避ける
ために設定されたものである。
を電源とする始動電動機により内燃機関を１００〜１５
０ｒｐｍの回転速度で回転させ、オールスピードガバナ
特性にしたがって燃料を噴射させて始動を行っていた。
このオールスピードガバナ特性は、図５に示すように、
アクセルを踏まずに始動したときの燃料噴射量を多くし
て、回転速度が高くなるにしたがって燃料噴射を減量す
るように設定されている。これは、内燃機関が始動した
後に、その回転速度がアイドリング回転速度（約６００
ｒｐｍ）を下まわることがあっても回転速度が低くなる
にしたがって燃料噴射量が増加されるようにしておくこ
とにより、回転速度低下による内燃機関の停止を避ける
ために設定されたものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の内燃機関の始動においては、アクセルを踏まない状態
で始動したときの燃料噴射量が図５の太線で示すように
多いため、アイドリング回転速度以下になったときに、
黒煙を発生する可能性がある。
の内燃機関の始動においては、アクセルを踏まない状態
で始動したときの燃料噴射量が図５の太線で示すように
多いため、アイドリング回転速度以下になったときに、
黒煙を発生する可能性がある。
【０００４】本発明は、ＨＩＭＲ（前記国際公表公報に
開示の技術）では、始動時の回転速度を数百ｒｐｍまで
上昇させることができるので、この特性を利用して黒煙
発生を防ぐことを意図した。
開示の技術）では、始動時の回転速度を数百ｒｐｍまで
上昇させることができるので、この特性を利用して黒煙
発生を防ぐことを意図した。
【０００５】本発明はこのような背景のもとに行われた
ものであって、ディーゼル機関の始動時に発生する黒煙
を減少させることができる装置を提供することを目的と
する。
ものであって、ディーゼル機関の始動時に発生する黒煙
を減少させることができる装置を提供することを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電気制動およ
び補助加速装置を搭載したディーゼル機関の始動時に発
生する黒煙を減少させる装置に適するものであって、始
動電動機の回転速度制御手段を備え、始動時のエンジン
回転速度が零から通常のアイドリング回転速度よりやや
低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅｘ）まで、回転
速度を上昇させるにしたがい燃料噴射量を増大させるよ
うに制御する手段を備えたことを特徴とする。
び補助加速装置を搭載したディーゼル機関の始動時に発
生する黒煙を減少させる装置に適するものであって、始
動電動機の回転速度制御手段を備え、始動時のエンジン
回転速度が零から通常のアイドリング回転速度よりやや
低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅｘ）まで、回転
速度を上昇させるにしたがい燃料噴射量を増大させるよ
うに制御する手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】また、本発明は、内燃機関の回転軸に連結
されたかご形誘導機と、蓄電手段と、前記かご形誘導機
の多相交流回路と前記蓄電手段の直流回路とを双方向に
電気エネルギを変換して結合するインバータ回路と、こ
のインバータ回路を制御する制御回路とを備えた内燃機
関の制動および補助動力装置において、前記始動電動機
は前記かご形誘導機であり、前記制御回路に始動時の回
転速度制御および燃料噴射量制御の制御マップが保持さ
れることを特徴とする。
されたかご形誘導機と、蓄電手段と、前記かご形誘導機
の多相交流回路と前記蓄電手段の直流回路とを双方向に
電気エネルギを変換して結合するインバータ回路と、こ
のインバータ回路を制御する制御回路とを備えた内燃機
関の制動および補助動力装置において、前記始動電動機
は前記かご形誘導機であり、前記制御回路に始動時の回
転速度制御および燃料噴射量制御の制御マップが保持さ
れることを特徴とする。
【０００８】
【作用】内燃機関の回転軸に連結されたかご形誘導機
と、蓄電手段と、前記かご形誘導機の多相交流回路と前
記蓄電手段の直流回路とを双方向に電気エネルギを変換
して結合するインバータ回路と、このインバータ回路を
制御する制御回路とを備えた内燃機関の制動および補助
動力装置のかご形誘導機を始動電動機として使用し、制
御回路に設けられた回転速度制御手段が、始動時の回転
速度制御および燃料噴射量制御の制御マップにしたがっ
て、始動時のエンジン回転速度が零から通常のアイドリ
ング回転速度よりやや低い値に設定された所定回転速度
（Ｎｅｘ例えば６００ｒｐｍ）まで、回転速度を上昇さ
せるにしたがって燃料噴射量が増大するように制御す
る。これにより、ディーゼル機関の始動時に発生する黒
煙を減少させることができる。
と、蓄電手段と、前記かご形誘導機の多相交流回路と前
記蓄電手段の直流回路とを双方向に電気エネルギを変換
して結合するインバータ回路と、このインバータ回路を
制御する制御回路とを備えた内燃機関の制動および補助
動力装置のかご形誘導機を始動電動機として使用し、制
御回路に設けられた回転速度制御手段が、始動時の回転
速度制御および燃料噴射量制御の制御マップにしたがっ
て、始動時のエンジン回転速度が零から通常のアイドリ
ング回転速度よりやや低い値に設定された所定回転速度
（Ｎｅｘ例えば６００ｒｐｍ）まで、回転速度を上昇さ
せるにしたがって燃料噴射量が増大するように制御す
る。これにより、ディーゼル機関の始動時に発生する黒
煙を減少させることができる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。
る。図１は本発明実施例の要部の構成を示すブロック図
である。
【００１０】本発明実施例は、内燃機関１にその回転子
部が直結されたかご形誘導機２と、蓄電手段としての二
次電池回路３と、この二次電池回路３の直流電圧をかご
形誘導機２の軸回転速度より低い回転速度の回転磁界を
誘起するのに適合した周波数の交流電圧に変換して、こ
れをかご形誘導機２に与え、またかご形誘導機２からの
交流電力を直流電力に変換するインバータ回路４と、こ
のインバータ回路４の交流側電圧の周波数を設定する制
御信号を生成する制御回路５とを備える。この制御回路
５には自動車の運転に応じて運転者により制御指令を発
生する手段を含む。
部が直結されたかご形誘導機２と、蓄電手段としての二
次電池回路３と、この二次電池回路３の直流電圧をかご
形誘導機２の軸回転速度より低い回転速度の回転磁界を
誘起するのに適合した周波数の交流電圧に変換して、こ
れをかご形誘導機２に与え、またかご形誘導機２からの
交流電力を直流電力に変換するインバータ回路４と、こ
のインバータ回路４の交流側電圧の周波数を設定する制
御信号を生成する制御回路５とを備える。この制御回路
５には自動車の運転に応じて運転者により制御指令を発
生する手段を含む。
【００１１】また、かご形誘導機２には回転センサ６が
取付けられていて、この回転センサ６からの信号は制御
回路５に与えられ、さらに二次電池の充電状態に関する
二次電池回路３からの情報が入力する。
取付けられていて、この回転センサ６からの信号は制御
回路５に与えられ、さらに二次電池の充電状態に関する
二次電池回路３からの情報が入力する。
【００１２】インバータ回路４の出力側にはコンデンサ
７および半導体スイッチ回路１２が接続され、この半導
体スイッチ回路１２を介して抵抗器１１が接続される。
この抵抗器１１は自動車に大きい制動が行われ回生する
ことができないほどの過剰な電気エネルギが発生したと
きに、これを消散させるように構成されている。
７および半導体スイッチ回路１２が接続され、この半導
体スイッチ回路１２を介して抵抗器１１が接続される。
この抵抗器１１は自動車に大きい制動が行われ回生する
ことができないほどの過剰な電気エネルギが発生したと
きに、これを消散させるように構成されている。
【００１３】さらに、二次電池回路３および半導体スイ
ッチ回路１２にはインバータ回路４の出力電圧を検出す
る検出回路１３が接続され、抵抗器１１には電流の変化
を検出する電流検出器１５が備えられる。この電流検出
器１５にはその検出信号にしたがって半導体スイッチ回
路１２を制御するスイッチ制御回路１４が接続される。
このスイッチ制御回路１４には検出回路１３が接続され
る。
ッチ回路１２にはインバータ回路４の出力電圧を検出す
る検出回路１３が接続され、抵抗器１１には電流の変化
を検出する電流検出器１５が備えられる。この電流検出
器１５にはその検出信号にしたがって半導体スイッチ回
路１２を制御するスイッチ制御回路１４が接続される。
このスイッチ制御回路１４には検出回路１３が接続され
る。
【００１４】この装置は自動車に搭載して、自動車の制
動時には制動により発生するエネルギを電気エネルギと
して回収して蓄電し、自動車の加速時にはその蓄電され
た電気エネルギを機械エネルギに変換して、車軸駆動用
の内燃機関に補助動力を与えるものである。
動時には制動により発生するエネルギを電気エネルギと
して回収して蓄電し、自動車の加速時にはその蓄電され
た電気エネルギを機械エネルギに変換して、車軸駆動用
の内燃機関に補助動力を与えるものである。
【００１５】すなわち、インバータを制御する制御回路
５は、かご形誘導機２を内燃機関１の補助動力装置とす
る加速モードではかご形誘導機２に前記内燃機関の回転
速度を越える速度の回転磁界を与え、かご形誘導機２を
内燃機関１の制動装置とする減速モードではかご形誘導
機２に内燃機関の回転速度を下回る速度の回転磁界を与
えるようにそのインバータ回路を制御する手段を含む。
またインバータ回路は、加速モードでは蓄電手段に蓄積
された電気エネルギの直流出力をかご形誘導機に多相交
流出力として与え、減速モードではかご形誘導機の多相
交流出力エネルギを直流出力として蓄電手段に与える回
路手段を含む。
５は、かご形誘導機２を内燃機関１の補助動力装置とす
る加速モードではかご形誘導機２に前記内燃機関の回転
速度を越える速度の回転磁界を与え、かご形誘導機２を
内燃機関１の制動装置とする減速モードではかご形誘導
機２に内燃機関の回転速度を下回る速度の回転磁界を与
えるようにそのインバータ回路を制御する手段を含む。
またインバータ回路は、加速モードでは蓄電手段に蓄積
された電気エネルギの直流出力をかご形誘導機に多相交
流出力として与え、減速モードではかご形誘導機の多相
交流出力エネルギを直流出力として蓄電手段に与える回
路手段を含む。
【００１６】このように構成された装置は、前述したよ
うに、国際公表公報ＷＯ ８８／０６１０７（国際出願
番号 ＰＣＴ／ＪＰ／００１５７）に自動車の電気制動
および補助加速装置として開示されたものである。
うに、国際公表公報ＷＯ ８８／０６１０７（国際出願
番号 ＰＣＴ／ＪＰ／００１５７）に自動車の電気制動
および補助加速装置として開示されたものである。
【００１７】本発明の特徴とするところは、かご形誘導
機２を始動電動機として使用し、制御回路５に始動時の
回転速度制御および燃料噴射量制御の制御マップを保持
させるとともに、始動電動機の回転速度制御手段と、始
動時のエンジン回転速度が零から通常のアイドリング回
転速度よりやや低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅ
ｘ）まで、回転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射
量を増大させるように制御する手段とを備えたことにあ
る。
機２を始動電動機として使用し、制御回路５に始動時の
回転速度制御および燃料噴射量制御の制御マップを保持
させるとともに、始動電動機の回転速度制御手段と、始
動時のエンジン回転速度が零から通常のアイドリング回
転速度よりやや低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅ
ｘ）まで、回転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射
量を増大させるように制御する手段とを備えたことにあ
る。
【００１８】図２は本発明実施例における制御回路の検
出出力の取り込みを説明する図である。
出出力の取り込みを説明する図である。
【００１９】制御回路５の制御手段５ａには、回転セン
サ６および二次電池回路３がそれぞれ信号処理回路６ａ
および電源回路３ａを介して接続され、ラック位置セン
サ２１がセンサアンプ２１ａを介して接続される。さら
にアクセルセンサ２３およびスタータスイッチ２４がそ
れぞれインタフェース回路を介して接続される。また、
出力側にはガバナアクチュエータ２５を制御手段５ａの
制御にしたがって駆動する駆動回路２６が接続される。
サ６および二次電池回路３がそれぞれ信号処理回路６ａ
および電源回路３ａを介して接続され、ラック位置セン
サ２１がセンサアンプ２１ａを介して接続される。さら
にアクセルセンサ２３およびスタータスイッチ２４がそ
れぞれインタフェース回路を介して接続される。また、
出力側にはガバナアクチュエータ２５を制御手段５ａの
制御にしたがって駆動する駆動回路２６が接続される。
【００２０】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。図３は本発明実施例における
オールスピードガバナの特性を示す図、図４は本発明実
施例における制御回路の動作の流れを示す流れ図であ
る。
の動作について説明する。図３は本発明実施例における
オールスピードガバナの特性を示す図、図４は本発明実
施例における制御回路の動作の流れを示す流れ図であ
る。
【００２１】キー・スイッチ２７がＯＮに設定される
と、内燃機関１が停止状態にあるのか、回転状態にある
のかを判断する。停止状態にあればスタータスイッチ２
４がオンになったかを検出する。オンであればアクセル
センサ２３からアクセルの踏み込み量を取り込み、図３
に示す制御マップを参照して、その踏み込み量に対応す
るようにガバナアクチュエータ２５のラックの位置を駆
動回路２６により制御し、始動時のエンジン回転速度が
零から通常のアイドリング回転速度（約６００ｒｐｍ）
よりやや低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅｘ）ま
で、回転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射量を増
大させるようにサーボ制御する。
と、内燃機関１が停止状態にあるのか、回転状態にある
のかを判断する。停止状態にあればスタータスイッチ２
４がオンになったかを検出する。オンであればアクセル
センサ２３からアクセルの踏み込み量を取り込み、図３
に示す制御マップを参照して、その踏み込み量に対応す
るようにガバナアクチュエータ２５のラックの位置を駆
動回路２６により制御し、始動時のエンジン回転速度が
零から通常のアイドリング回転速度（約６００ｒｐｍ）
よりやや低い値に設定された所定回転速度（Ｎｅｘ）ま
で、回転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射量を増
大させるようにサーボ制御する。
【００２２】次いで、エンジン回転速度が所定回転速度
（Ｎｅｘ）を越えたか否かを判断し、越えたときに始動
動作が終了したものとして次の制御モードに転換する。
エンジン回転速度が所定回転速度（Ｎｅｘ）を越えてい
なければ、アクセルの踏み込み量取込み処理に戻り再度
同様の制御動作を繰り返す。
（Ｎｅｘ）を越えたか否かを判断し、越えたときに始動
動作が終了したものとして次の制御モードに転換する。
エンジン回転速度が所定回転速度（Ｎｅｘ）を越えてい
なければ、アクセルの踏み込み量取込み処理に戻り再度
同様の制御動作を繰り返す。
【００２３】このような始動制御を行うことにより、図
３に太線で示すように、回転速度が上昇するにしたが
い、燃料噴射量を増大するような制御となって、黒煙の
発生を小さくすることができる。図３の特性はディーゼ
ル機関の設計毎に実測して最適な曲線を求め、その曲線
を利用することができる。
３に太線で示すように、回転速度が上昇するにしたが
い、燃料噴射量を増大するような制御となって、黒煙の
発生を小さくすることができる。図３の特性はディーゼ
ル機関の設計毎に実測して最適な曲線を求め、その曲線
を利用することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射量を増大させ
ることにより、内燃機関始動時に発生する黒煙を減少さ
せ、環境浄化に役立てることができる効果がある。
転速度を上昇させるにしたがって燃料噴射量を増大させ
ることにより、内燃機関始動時に発生する黒煙を減少さ
せ、環境浄化に役立てることができる効果がある。
【００２５】これを電気制動および補助加速装置に用い
られているかご形誘導機を使用し、回転速度制御および
燃料噴射量制御の制御マップを設けて、制御を行うこと
により、ＨＩＭＲの始動特性を黒煙が発生しないように
改善することができる。
られているかご形誘導機を使用し、回転速度制御および
燃料噴射量制御の制御マップを設けて、制御を行うこと
により、ＨＩＭＲの始動特性を黒煙が発生しないように
改善することができる。
【図１】本発明実施例の要部の構成を示すブロック図。
【図２】本発明実施例における制御回路の検出出力の取
り込みを説明する図。
り込みを説明する図。
【図３】本発明実施例におけるオールスピードガバナの
特性を示す図。
特性を示す図。
【図４】本発明実施例における制御回路の動作の流れを
示す流れ図。
示す流れ図。
【図５】従来例におけるオールスピードガバナの特性を
示す図。
示す図。
１ 内燃機関 ２ かご形誘導機 ３ 二次電池回路 ３ａ 電源回路 ４ インバータ回路 ５ 制御回路 ５ａ 制御手段 ６ 回転センサ ６ａ 信号処理回路 ７ コンデンサ １１ 抵抗器 １２ 半導体スイッチ回路 １３ 検出回路 １４ スイッチ制御回路 １５ 電流検出器 ２１ ラック位置センサ ２１ａ センサアンプ ２３ アクセルセンサ ２４ スタータスイッチ ２５ ガバナアクチュエータ ２６ 駆動回路 ２７ キー・スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の回転軸に連結されたかご形誘
導機と、蓄電手段と、前記かご形誘導機の多相交流回路
と前記蓄電手段の直流回路とを双方向に電気エネルギを
変換して結合するインバータ回路と、このインバータ回
路を制御する制御回路とを備え、 始動発電機が前記かご形誘導機であり、 前記制御回路に始動時の回転速度制御および燃料噴射量
制御の制御マップが保持され、 前記制御回路に 始動時のエンジン回転速度が零から通常
のアイドリング回転速度よりやや低い値に設定された所
定回転速度（Ｎｅｘ）まで、回転速度を上昇させるにし
たがい燃料噴射量を増大させるように制御する手段を備
えたことを特徴とするディーゼル機関の始動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337506A JP2974903B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼル機関の始動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5337506A JP2974903B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼル機関の始動制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07189877A JPH07189877A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2974903B2 true JP2974903B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=18309299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5337506A Expired - Fee Related JP2974903B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | ディーゼル機関の始動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2974903B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5512307B2 (ja) * | 2010-02-01 | 2014-06-04 | ヤンマー株式会社 | 燃料噴射制御装置 |
| JP5842678B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-01-13 | マツダ株式会社 | 圧縮自己着火式エンジンの始動制御方法および装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5337506A patent/JP2974903B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07189877A (ja) | 1995-07-28 |
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