JP3116315B2 - デイ−ゼルエンジンの回転計 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの回転計

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JP3116315B2
JP3116315B2 JP04204402A JP20440292A JP3116315B2 JP 3116315 B2 JP3116315 B2 JP 3116315B2 JP 04204402 A JP04204402 A JP 04204402A JP 20440292 A JP20440292 A JP 20440292A JP 3116315 B2 JP3116315 B2 JP 3116315B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の回転数を電気光学検出手段および振動検出手段を用い
て測定表示するディーゼルエンジンの回転計に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンの回転数
の測定は、ディーゼルエンジンの出力軸またはこれに比
例して回転する燃料噴射ポンプのカム駆動軸に機械的検
出器または磁気的検出器を取り付け、この検出器による
検出信号に基づいて行われていた。しかし、この場合に
は、ディーゼルエンジンを自動車等に組み込んだ状態な
どでは出力軸やカム駆動軸への検出器の取り付けが困難
である等の欠点があった。
【0003】一方、ディーゼルエンジンの燃料噴射管を
伝搬する振動成分のうち、当該燃料噴射管に対応する気
筒のノズル内部のニードルバルブが噴射終りに発生する
振動成分が他の振動成分と比べて振幅が大きいことが知
られている。
【0004】そこで、ディーゼルエンジンの燃料噴射管
を伝搬する振動を振動検出手段で電気信号に変換し、そ
の振幅が所定レベルに対して大きいか否かによって上記
噴射終りに発生する振動成分のみを信号として選別すれ
ば、この信号に基づいてディーゼルエンジンの回転数を
測定することができる。
【0005】この場合には、上記振動検出手段は燃料噴
射管に取り付ければよいので、上記従来のごとく回転軸
に検出器を取り付ける場合に比べて、取り付けが著しく
簡単となるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のディーゼルエンジン回転計では低速回転時には正
確に回転数を測定することができるが、高速回転時には
正確に回転数を測定することができない。これは高速回
転時には、燃料噴射管を伝搬する振動成分のうち、この
燃料噴射管に対応する気筒のノズル内部のニードルバル
ブが噴射終りに発生する振動成分(以下、「信号振動成
分」という)の振幅のみならず、他の気筒のノズル内部
のニードルバルブが噴射終りに発生する振動成分(以
下、「ノイズ振動成分」という)の振幅も、所定レベル
より大きくなることがあり、そのため、ノイズ振動成分
も信号振動成分として検出されることがあることによる
ものであった。
【0007】また、振動検出手段は耐振動性を上げるた
め構造を強固にする必要があり、その構造が複雑で高価
になるほか、振動検出手段(圧伝素子等)の検出器より
出力された電気信号を処理する信号処理回路が非常に複
雑になり、高価になってしまうなどの問題点があった。
【0008】この発明は上記のような従来の問題点に着
目してなされたものであり、低速回転域および高速回転
域での回転速度を高精度に測定できるとともに、この測
定のための回路および構造を簡素化,小形化できるディ
ーゼルエンジンの回転計を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明に係るディーゼ
ルエンジンの回転計は、ディーゼルエンジンの燃料噴射
管を伝搬する振動を電気信号に変換する振動検出手段
と、該振動検出手段が出力する電気信号が設定レベルを
超えたか否かを判定するコンパレータと、上記設定レベ
ルを超えた電気信号にもとづき整流波パルスを生成する
第1の波形整形回路と、上記ディーゼルエンジンのクラ
ンクシャフトに連動する回転体の回転を光学的に検出し
電気信号に変換する電気光学検出手段と、該電気光学検
出手段が出力する電気信号にもとづき整形波パルスを出
力する第2の波形整形回路とを備えて、マイコンによ
り、上記第1の波形整形回路および第2波形回路が出力
する各整形パルスにもとづき、アイドリング時における
上記ディーゼルエンジンの回転数および上記回転体の回
転数を求めさせ、これらの両回転数の比と上記回転体の
回転数との乗算により上記ディーゼルエンジンの回転数
を求めさせるとともに、表示器に、該マイコンにより求
めたディーゼルエンジンの回転数を表示させるようにし
たものである。
【0010】
【作用】この発明におけるマイコンは、少なくともマイ
クロホンセンサの出力レベルに含まれる雑音のレベルが
設定レベルを超えるエンジン回転数域では、アイドリン
グ時における上記マイクロホンセンサおよびクランクシ
ャフトに連動する回転体からの各回転数の比に、その回
転体の回転数を乗算することで、ディーゼルエンジンの
回転数を求め、外来ノイズによる回転数計測値の精度劣
化を防止するように機能する。
【0011】
【実施例】以下、この発明に一実施例を図について説明
する。図1において、1は振動検出手段としてのマイク
ロホンセンサであり、これが図2に示すように、ディー
ゼルエンジン2の燃料噴射管3にクリップ4などを用い
て取り付けられて、その燃料噴射管3に伝搬する振動を
電気信号に変換するように機能する。5はその電気信号
を増幅する増幅器である。
【0012】また、6はコンパレータで、これの一方の
入力端子には上記電気信号が入力され、他方の入力端子
には直流電圧Vを分圧抵抗7,8で分圧した基準の設定
電圧が入力される。9はコンパレータ6の出力信号(電
気信号)にもとづいて整形波パルスを出力する第1の波
形整形回路である。
【0013】一方、図2において、10,11はディー
ゼルエンジン2のクランクシャフトに連動して回転する
一対のプーリで、これらの各プーリ10,11にはベル
ト12が張設されている。なお、これらのプーリ10,
11およびベルト12はそれぞれクランクシャフトに連
動して回転する回転体Rを構成している。13はこの回
転体R(ここではベルト12)に取り付けられた図1に
示すような反射板で、この反射板13の近傍には投光部
14および受光部15からなる電気光学検出手段16が
対向配置されている。
【0014】また、17は電気光学検出手段16で回転
体Rの回転を光学的に検出した電気信号から整形波パル
スを出力する第2の波形整形回路、18は第1の波形整
形回路9および第2の波形整形回路17が出力する各整
形波パルスにもとづき、低速回転域におけるディーゼル
エンジン2の回転数および上記回転体Rの回転数を求
め、これらの両回転数の比と上記回転体Rの回転数との
積により、ディーゼルエンジン2の回転数を演算するマ
イコンである。
【0015】さらに、19はマイコンが出力するディー
ゼルエンジン2の回転数を表示するLCDなどの表示器
で、これがマイコン18とともに、図2に示すようなケ
ース20内に収納されている。
【0016】次に動作について、図3のフローチャート
に従って説明する。まず、ディーゼルエンジン2の回転
数を計測するにあたって、このディーゼルエンジン2を
始動させる。これによりパルスカウントが開始される
(ステップST1)このディーゼルエンジンの始動後回
転が安定すると、アイドリング状態に入るため、このア
イドリング状態に入ったとき(ステップST2)、マイ
クロホンセンサ1により燃料噴射管3を伝搬する振動を
検出出力させる。
【0017】そして、この検出出力を増幅器5で増幅
し、この増幅信号が所定雑音レベルより大きいか否かを
コンパレータ6にて比較し、雑音レベルより大きい成分
のみ、すなわち、ディーゼルエンジンの回転に同期した
信号のみを取り出して、第1の波形整形回路9へ出力す
る。この第1の波形整形回路9では上記同期した信号に
もとづいて整形波パルスを出力し、これをマイコン18
へ入力する。そして、このマイコン18ではディーゼル
エンジン2の回転数NAを算出する(ステップST
3)。
【0018】一方、上記ディーゼルエンジンのアイドリ
ング状態においては、クランクシャフトに連動する上記
回転体Rも回転し、この回転体R上の反射板13に向け
て投光器14から投射した光を受光器15が受けて、電
気光学検出手段16はその回転体Rの回転速度に応じた
周期のパルス列を出力する。そして、このパルス列は第
2の波形整形回路17で整形波パルスに変換されて出力
され、マイコン18に入力される。そして、このマイコ
ン18ではその整形波パルスよりディーゼルエンジン2
の回転数NBを算出する(ステップST4)。
【0019】また、このマイコン18は上記第1,第2
の波形整形回路9,17の出力にもとづいて得たアイド
ル時における各回転数NA,NBから、これらの比(N
A/NB)を求めて、これを内部のメモリなどに記憶さ
せておく(ステップST5)。そして、このようにして
求めた比は、以後のエンジン回転数を正確に求める場合
の補正データとして用いられる。
【0020】この場合において、ディーゼルエンジン2
が比較的低いアイドリング回転数で運転されると、図4
に示すように、マイクロホンセンサ1は気筒のノズル内
部のニードルバルブが発生する振動のタイミングにて、
比較的安定した図4(a)に示すようなレベルの信号を
出力し、従って。コンパレータ6により取り出された設
定レベル以上の信号は、エンジン回転に完全に対応する
ものとなり、第1の波形整形回路9からはその信号に対
応した図4(b)に示すようなタイミングの整形波パル
スが得られる。
【0021】これに対し、ディーゼルエンジン2が所期
の定常運転に入り高速で回転するようになると、マイク
ロホンセンサ1は気筒のノズル内部のニードルバルブが
発生する振動成分のほかに、図5(a)に示すように、
他の気筒のニードルバルブが発生する振動成分のハイレ
ベルの信号をも出力することとなり、コンパレータ6で
はその余分の振動成分の信号を取り出して第1の波形回
路9へ入力するため、図5(b)に示すような余分なパ
ルスPNが整形波パルス中に含まれることとなる。
【0022】このようなパルスPNは正規のエンジン回
転数データとしては好ましくないため、少なくともこの
ようなパルスPNを発生するディーゼルエンジン2の回
転域では、回転体Rの回転により得られる信号を入力し
(ステップST6)、これを電気光学検出手段16およ
び第2の波形整形回路17を介して上記のようにして得
た整形波パルスを、次々にカウントアップし(ステップ
ST7)、計数した回転数Nに上記比(NA/NB)を
乗算する。
【0023】この回転数Nは雑音のない実際のエンジン
回転数に等しい値であり、従って、マイコン18にてこ
の回転数Nに上記比を乗算することで、上記ディーゼル
エンジン2の正規の回転数を正確に求めることができ
る。また、このようにして得られた回転数は表示器19
に表示される。
【0024】なお、上記測定対象となるディーゼルエン
ジン2の電気光学検出手段16による回転数の検出デー
タは、図6のフローチャートに示すように単位時間ごと
に算出され(ステップST11)、この算出値である回
転数Nと上記比(NA/NB)との乗算を行って(ステ
ップST12)、その結果を表示用出力ポートへ出力し
(ステップST13)、再び、整形波パルスのカウント
アップを0から開始することになる(ステップST1
4)。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射管を伝搬する振動を電気信号
に変換する振動検出手段と、該振動検出手段が出力する
電気信号が設定レベルを超えたか否かを判定するコンパ
レータと、上記設定レベルを超えた電気信号にもとづき
整流波パルスを生成する第1の波形整形回路と、上記デ
ィーゼルエンジンのクランクシャフトに連動する回転体
の回転を光学的に検出し電気信号に変換する電気光学検
出手段と、該電気光学検出手段が出力する電気信号にも
とづき整形波パルスを出力する第2の波形整形回路とを
備えて、マイコンにより、上記第1の波形整形回路およ
び第2波形回路が出力する各整形パルスにもとづき、ア
イドリング時における上記ディーゼルエンジンの回転数
および上記回転体の回転数を求めさせ、これらの両回転
数の比と上記回転体の回転数との乗算により上記ディー
ゼルエンジンの回転数を求めさせるとともに、表示器
に、該マイコンにより求めたディーゼルエンジンの回転
数を表示させるように構成したので、ディーゼルエンジ
ンの回転数を全回転数域で正確に測定でき、しかもこれ
を簡単かつ小形の回路および構成にて安価に実現できる
ものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例によるディーゼルエンジン
の回転計を示すブロック接続図である。
【図2】この発明の一実施例によるディーゼルエンジン
の回転計の使用例を示す外観図である。
【図3】この発明によるディーゼルエンジンの回転数計
測手順を示すフローチャートである。
【図4】ディーゼルエンジンの低速回転時における回転
計回路各部の信号を示すタイミングチャートである。
【図5】ディーゼルエンジンの高速回転時における回転
計回路各部の信号を示すタイミングチャートである。
【図6】ディーゼルエンジンの単位時間ごとの割り込み
による回転数測定手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 振動検出手段(マイクロホンセンサ) 2 ディーゼルエンジン 3 燃料噴射管 6 コンパレータ 9 第1の波形整形回路 R 回転体 16 電気光学検出手段 17 第2の波形整形回路 18 マイコン 19 表示器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−135964(JP,A) 特開 昭55−5477(JP,A) 特開 昭60−27812(JP,A) 特開 平4−236239(JP,A) 実開 昭60−131866(JP,U) 実開 昭52−277(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 45/00 362

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの燃料噴射管を伝搬
    する振動を電気信号に変換する振動検出手段と、該振動
    検出手段が出力する電気信号が設定レベルを超えたか否
    かを判定するコンパレータと、上記設定レベルを超えた
    電気信号にもとづき整流波パルスを生成する第1の波形
    整形回路と、上記ディーゼルエンジンのクランクシャフ
    トに連動する回転体の回転を光学的に検出し電気信号に
    変換する電気光学検出手段と、該電気光学検出手段が出
    力する電気信号にもとづき整形波パルスを出力する第2
    の波形整形回路と、上記第1の波形整形回路および第2
    波形整形回路が出力する各整形波パルスにもとづき、ア
    イドリング時における上記ディーゼルエンジンの回転数
    および上記回転体の回転数を求め、これらの両回転数の
    比と上記回転体の回転数との乗算により上記ディーゼル
    エンジンの回転数を求めるマイコンと、該マイコンによ
    り求めたディーゼルエンジンの回転数を表示する表示器
    とを備えたディーゼルエンジンの回転計。
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