JPH01178752A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置

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JPH01178752A
JPH01178752A JP63001288A JP128888A JPH01178752A JP H01178752 A JPH01178752 A JP H01178752A JP 63001288 A JP63001288 A JP 63001288A JP 128888 A JP128888 A JP 128888A JP H01178752 A JPH01178752 A JP H01178752A
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nozzle area
injection timing
engine
supercharger
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Takeshi Arai
武 新井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関する。
〔従来の技術〕
過給機を備えたディーゼル機関の従前の１例を第３図に
示す。
図において過給機のブロアー０７により圧縮された空気
は給気管を経て掃気トランクｏ９に送られ、該掃気トラ
ンク０９からシリンダ０１内に流入する。
シリンダ０１内の空気は、ピストンにょシ圧縮され該空
気中に燃料噴射弁０２から燃料を噴射して爆発、燃焼す
る。１０は燃料噴射ポンプである。
これを駆動し、該タービン０５と同軸のブロアー０７を
回転せしめる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記従来の内燃機関には次のよう々問題
点がある。
従来のものにおいては、過給機のタービンｏ５のノズル
面積を変更することができす、このため機関の流量特性
は一義的に決まっておシその作動線を変更することがで
きなかった。丑だ従来は燃料噴射ポンプ１０ばその噴射
タイミングが一律に固定されており、このため筒内ザイ
クル特性を変更することができなかった。
上記の２点よシ従来の機関の最高出力は、主として筒内
最高圧力、過給機回転数により制限されており、機関の
出力を定格出力よりも上昇させた場合には、筒内最高圧
力、過給機回転数が過昇となシ機関の運転が不可能とな
ることがある。
まだ可変ノズル面積機構付過給機のみを装備した機関に
おいては、部内最高圧カを上限に抑えるため、もしくは
過給機回転数の過昇をさけるためにノズル面積を開いた
場合には、過給圧力が下がり、燃焼の著しい悪化を招い
ていた。可変噴射タイミング機構付燃料噴射ポンプのみ
装備した機関の場合には、筒内最高圧力を上限に抑えて
も過給機回転数の過昇により機関の運転が不可能となる
。
また、従来の機関においては、機関の運転状態が高トル
ク側に移行した場合には、過給圧力に対して相対的に平
均有効圧力が上昇することとなり熱負荷的に厳しい状態
となっていた。これを避けるだめに、過給機のノズル面
積を絞ることにより掃気圧力を上昇させ、熱負荷を軽減
することが考えられるが、可変ノズル面積機構付過給機
のみを装備した機関においては、高負荷において掃気圧
力上昇による筒内最高圧力の過昇を招いていた。
更に、従来の機関においては、１００％負荷での連続運
転が可能なように過給機のノズル面積、燃料噴射タイミ
ングは一律に固定されていた。このため、筒内最高圧力
に余裕のある部分負荷においても燃料消費率の改善を目
的とした掃気圧力の上昇及び筒内最高圧力の上昇を実現
することができなかった。
また、可変ノズル面積機構付過給機のみを装備しだ機関
においては、掃気圧力の上昇による空気条件の改善効果
のみであり、可変噴射タイミング機構付燃料噴射ポンプ
のみ装備した機関においては筒内最高圧力上昇によるサ
イクル効率改善効果のみであシ伺れの場合もその効果が
半減していた。
本発明は前記課題を解決するもので、可変ノズル面積機
構付過給機と可変噴射タイミング機構付燃料噴射ポンプ
とを、ノズル面積及び燃料噴射タイミングの設定値及び
検出値により調整することにより機関の全運転域におい
て適切なノズル面積及び燃料噴射タイミングが得られる
ようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的と
する。
〔課題を解決するための手段、作用〕
本発明は、前記課題を解決するためノズル面積の目標値
と検出値とにより可変ノズル面積側過給機のノズル面積
を機関の負荷状態に応じて調整するとともに、燃料噴射
タイミングの目標値と検出値とにより可変噴射タイミン
グ機構付燃料噴射ポンプの噴射タイミングを機関の負荷
状態に応じて調整可能としたことを特徴とする。
〔実施例〕
以下第１図及び第２図を参照して本発明の１実施例につ
き説明する。
第１１図において１はエンジンであり、可変ノズル面積
機構を有する過給機２及び可変燃料噴射タイミング機構
を有する燃料噴射ポンプ３を備える。
４は上記過給機２のノズル面積をコントロールするノズ
ル面積調整器、５は上記燃料噴射ポンプ３の噴射タイミ
ングをコントロールする燃料噴射タイミング調整器、６
は前記過給機２のノズル面積を検出するノズル面積検出
器、７は前記燃料噴射ポンプ３の噴射タイミングを検出
する燃料噴射タイミング検出器、８は燃料投入量検出器
、９は機関回転数検出器である。
１００はコンピュータであり、符号１．０１ないし１１
２で示される次の要素を含む。］、　０１　、１０２は
、上記燃料投入量検出器８からの燃料投入量の検出信号
及び機関回転数検出器９かもの機関回転数の検出信号（
アナログ信号）をデジタル信号に変換するアナログ・デ
ジタル（Ａ／Ｄ）変換Ｗ、１．０３は機関負荷状態演算
機、１’１０，１．１２は、ノズル面積の検出信号及び
燃料噴射タイミングの検出信号（アナログ信号）をデジ
タル信号に変換するアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換
器である。
１０４はノズル面積設定器、］０５は燃料噴射タイミン
グ設定器、１０６は前記過給機２のノズル面積の目標値
及び燃相噴射ポンプ３の噴射タイミングの目標値を記憶
する記憶装置である。
］０７及び］０８は補正器、］、　０９及び１１１は該
補正器１０７　、１．０８からのデジタル信号をアナロ
グ信号に変換して、それぞれノズル面積調整器４及び燃
料噴射タイミング調整器５に出力するデジタル・アナロ
グ（Ｄ／Ａ　）変換器である。
前記燃料投入量検出器８及び機関回転数検出器９により
検出された燃料投入量及び機関回転数は、コンビ、−夕
］、、ＯＯ内でアナログ・デジタル変換器］　０１．　
、　］　０２によりデジタル値に変換される。
この２つのデジタル量をもとに機関負荷状態演算機にお
いて運転時点現在の正味平均有効圧力が計算される。記
憶装置１０６には正味平均有効圧力、機関回転数の２数
値の組合せに対して前記過給機２のノズル面積の目標値
並びに燃料噴射ポンプ３の噴射タイミングの目標値がそ
れぞれ１つずつ記憶されている。前記ノズル面積設定器
１０４は記憶装置１０６よりノズル面積の目標値を引き
出して設定する。このノズル面積の目標値は補正器１０
７を通って所定の補正を加えられた後デジタル・アナロ
グ変換器１０９によってアナログ化される。前記ノズル
面積調整器４は補正器１．０７から出力されたノズル面
積のアナログ量により過給機２のノズル面積を変更する
。前記ノズル面積検出器６は過給機２のノズル面積の現
在値を検出し、この検出量はアナログ・デジタル変換器
１］０によりデジタル量に変換されて補正器１０７に入
力される。
前記補正器１０７は、設定された目標値と検出値の偏差
を算出し、これに応じて出力信号を調整することにより
ノズル面積の制御を行なう。
前記燃料噴射タイミング設定器１０５は、前記記憶装置
１０６より燃料噴射タイミングの目標値を引き出して設
定する。上記燃料噴射タイミングの目標値は補正器１０
８にて所定の補正を加えられた後デジタル・アナログ変
換器１１１によってアナログ化される。
前記燃料噴射タイミング調整器５は、Ｄ／Ａ変換器１１
１からのアナログ量により燃料噴射ポンプ３の噴射タイ
ミングを変更する。前記燃料噴射タイミング検出器７は
噴射タイミングの現在値を検出し、この検出量はアナロ
グ・デジタル変換器１１２によりデジタル量に変換され
て補正器１０８に入力される。
前記補正器１０８は、設定された目標値と検出値の偏差
を算出し、これに応じて出力信号を調整することにより
燃料噴射タイミングの制御を行なうＱ 前記燃料投入量検出器８の代シに軸トルク検出器あるい
は圧力検出器を用いて、械関負荷状態演算機１０３で負
荷状態を算出してもよい。
まだ、前記ノズル面積検出器６の代υに給気圧力検出器
、燃料噴射タイミング検出器７の代りに筒内圧力検出器
を設けるとともに、記憶装置１０６に給気圧力及び筒内
最高圧力の目標値を記憶させることにより、給気圧力及
び筒内最高圧力を直接制御することもできる。
〔発明の効果〕
本発明は以上のように構成されており、本発明によれば
次の効果が得られる。第２図に示すように（同図におい
て実線が本発明の場合、破線が従来例の場合を示す）、
部分負荷においてノズル面積を縮小し燃料噴射タイミン
グを進めて給気圧力及び筒内最高圧力を従来のものより
も上昇させることにより、空気条件及び筒内サイクルが
改善され燃料消費率を低減せしめることができる。
寸だ、定格出力以上の負荷においては、ノズル面積を開
いて出力に見合った給気圧力に調整することにより、過
給機のオーバー回転を防止するとともに、燃料噴射タイ
ミングを遅らせることにより、筒内最高圧力を上限圧力
に絹持して過負荷状態における連続運転を可能とするこ
とができる。
更に、第２図に示す様にドルクリンチ状態においてノズ
ル面積を縮小することにより熱負荷を軽減するとともに
、高負荷において燃料噴射タイミングを遅らせることに
より筒内最高圧力を上限圧力に維持し、ドルクリンチ状
態における運転負荷範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例を示すブロック図、第２図は
本発明の詳細な説明するだめの線図、第３図は従来の過
給機及び燃料噴射ポンプを装備したディーゼル機関の系
統図である。 ２・・・可変ノズル面積機構付過給機、３・・可変噴射
タイミング機構付燃料噴射ポンプ、４・・・ノズル面積
調整器、５・・・燃料噴射タイミング調整器、６・・ノ
ズル面積検出器、７・・燃料噴射タイミング検出器、８
・・・燃料投入量検出器、９・・・機関回転数検出器、
１００・・・コンビーータ、１０３・・・機関負荷状態
演算機、１０４・・・ノズル面積設定器、１０５・・−
噴射タイミング設定器、１０６・・・記憶装置、部分負
荷における燃量消費率改善と 過負荷における連続運転 トルクリッ手運転での性能改善 第２図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 　ノズル面積調整器により操作される可変ノズル面積機
    構を有する過給機と燃料噴射タイミング調整器により操
    作される可変燃料噴射タイミング機構を有する燃料噴射
    ポンプとを備えた内燃機関において、 機関の運転状態を検出した検出信号を入力として機関の
    負荷状態を算出する機関負荷状態演算機と、前記負荷状
    態演算機にて算出された負荷状態に対応する前記過給機
    のノズル面積の目標値を設定するノズル面積設定器と、
    前記負荷状態に対応する前記燃料噴射ポンプの噴射タイ
    ミングの目標値を設定する燃料噴射タイミング設定器と
    、前記ノズル面積の目標値と検出値との偏差を算出して
    前記ノズル面積調整器に出力する過給機用の補正器と、
    前記燃料噴射タイミングの目標値と検出値との偏差を算
    出して前記燃料噴射タイミング調整器に出力する燃料噴
    射ポンプ用の補正器とを備えたことを特徴とする内燃機
    関の制御装置。
JP63001288A 1988-01-08 1988-01-08 内燃機関の制御装置 Pending JPH01178752A (ja)

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DK4289D0 (da) 1989-01-06
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DK172136B1 (da) 1997-11-24
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