JPH01267342A - ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃焼制御装置Info
- Publication number
- JPH01267342A JPH01267342A JP9420088A JP9420088A JPH01267342A JP H01267342 A JPH01267342 A JP H01267342A JP 9420088 A JP9420088 A JP 9420088A JP 9420088 A JP9420088 A JP 9420088A JP H01267342 A JPH01267342 A JP H01267342A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- combustion period
- control
- period
- 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
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 84
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- 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
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
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）
本発明はディーゼルエンジンの燃焼制御装置に関する。
（従来技術）
ディーゼルエンジンにおいては、いわゆるスモーク限界
というものがあって、このスモーク限界を越えて多量の
燃料が噴射されると、燃焼が終るまでの期間が極端に長
くなってスモークの排出量が急増する。ところが、従来
のディーゼルエンジンでは、スモーク限界ぎりぎりのと
ころで最大の出力が得られるようオープンループで燃料
噴射量や吸気量を制御しており、その場合、エンジン回
転数や負荷のほかに、吸気温度等の大気条件や燃料温度
といったいろいろなファクターを入れた制御が必要であ
って、制御系が複雑となり、しかも、吸・排気系や燃料
系の劣化等の影響もあるために、的確な制御を維持する
ことが難しい。燃焼状態を直接見ることによってスモー
ク限界を検知することができれば、より精度の高い燃焼
制御を行うことら可能であると考えられるが、従来の技
術ではそれを実現することは困難であった。
というものがあって、このスモーク限界を越えて多量の
燃料が噴射されると、燃焼が終るまでの期間が極端に長
くなってスモークの排出量が急増する。ところが、従来
のディーゼルエンジンでは、スモーク限界ぎりぎりのと
ころで最大の出力が得られるようオープンループで燃料
噴射量や吸気量を制御しており、その場合、エンジン回
転数や負荷のほかに、吸気温度等の大気条件や燃料温度
といったいろいろなファクターを入れた制御が必要であ
って、制御系が複雑となり、しかも、吸・排気系や燃料
系の劣化等の影響もあるために、的確な制御を維持する
ことが難しい。燃焼状態を直接見ることによってスモー
ク限界を検知することができれば、より精度の高い燃焼
制御を行うことら可能であると考えられるが、従来の技
術ではそれを実現することは困難であった。
特開昭６１−５１１０８号公報には、ディーゼルエンジ
ンに光センサを挿着して燃焼室内の燃焼 −光を直接検
出するようにしたものが記載されているが、このような
光センサを使っても、噴射タイミングの制御だけでは的
確なディーゼルエンジンの燃焼制御特にスモークの低減
を行うことは難しい。
ンに光センサを挿着して燃焼室内の燃焼 −光を直接検
出するようにしたものが記載されているが、このような
光センサを使っても、噴射タイミングの制御だけでは的
確なディーゼルエンジンの燃焼制御特にスモークの低減
を行うことは難しい。
（発明の目的）
本発明は、大気条件の変化や吸・排気系の抵抗変化、燃
料系の劣化等に関係なくスモークを抑制し高出力を確保
することのできるディーゼルエンジンの燃焼制御装置を
得ることを目的としている。
料系の劣化等に関係なくスモークを抑制し高出力を確保
することのできるディーゼルエンジンの燃焼制御装置を
得ることを目的としている。
（発明の構成）
本発明は、スモークの排出量が燃焼期間の長さ、とくに
燃焼終りのタイミングを密接に関係していることに着目
し、燃焼期間を見て実際の燃焼状態を検知しながらスモ
ーク限界ぎりぎりのところで出力制御を行うことで、大
気条件や経年変化に関係のない燃焼制御を実現したもの
であって、その全体構成は第１図に示すとおりである。
燃焼終りのタイミングを密接に関係していることに着目
し、燃焼期間を見て実際の燃焼状態を検知しながらスモ
ーク限界ぎりぎりのところで出力制御を行うことで、大
気条件や経年変化に関係のない燃焼制御を実現したもの
であって、その全体構成は第１図に示すとおりである。
すなわち、本発明に係るディーゼルエンジンの燃焼制御
装置は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
段と、運転状態に基づいてエンジンの燃焼期間を設定す
る燃焼期間設定手段と、エンジンの実際の燃焼期間を検
出する燃焼期間検出手段と、該燃焼期間検出手段によっ
て検出された燃焼期間と前記燃焼期間設定手段によって
設定された燃焼期間を比較して、燃料噴射量または吸気
量を制御する燃焼制御手段の制御方向を決定する制御方
向決定手段とを備えたことを特徴としている。
装置は、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手
段と、運転状態に基づいてエンジンの燃焼期間を設定す
る燃焼期間設定手段と、エンジンの実際の燃焼期間を検
出する燃焼期間検出手段と、該燃焼期間検出手段によっ
て検出された燃焼期間と前記燃焼期間設定手段によって
設定された燃焼期間を比較して、燃料噴射量または吸気
量を制御する燃焼制御手段の制御方向を決定する制御方
向決定手段とを備えたことを特徴としている。
（作用）
燃焼期間設定手段は、エンジン回転数や負荷といった運
転状態信号に基づいて運転状態毎の燃焼期間を設定する
。燃焼期間は、スモーク抑制と出力確保を図るためのぎ
りぎりのレベルに設定される。また、実際の燃焼期間が
燃焼期間検出手段によって検出され、検出値と設定値と
が比較される。
転状態信号に基づいて運転状態毎の燃焼期間を設定する
。燃焼期間は、スモーク抑制と出力確保を図るためのぎ
りぎりのレベルに設定される。また、実際の燃焼期間が
燃焼期間検出手段によって検出され、検出値と設定値と
が比較される。
そして、実際の燃焼期間が許容範囲から外れると、燃焼
期間を設定期間に合わせる方向の燃焼制御が行われる。
期間を設定期間に合わせる方向の燃焼制御が行われる。
すなわち、燃焼期間が設定期間より所定期間以上長いと
きは、燃料の噴射量を減らせるか、あるいは、吸気量を
増やす方向の制御が行われ、燃焼期間が設定期間より所
定期間以上短いときは、噴射量を増やすか、あるいは、
吸気量を減らせろ方向の制御が行われる。
きは、燃料の噴射量を減らせるか、あるいは、吸気量を
増やす方向の制御が行われ、燃焼期間が設定期間より所
定期間以上短いときは、噴射量を増やすか、あるいは、
吸気量を減らせろ方向の制御が行われる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明の一実施例の全体図である。
この実施例において、ディーゼルエンジン１の吸気通路
２と排気通路３は、吸気通路２のブロア４下流と排気通
路３のタービン５上流とがＥＧＲ通路６によって接続さ
れており、ＥＧＲ通路６にはＥＧＲバルブ７が設けられ
ている。また、吸気通路２には、ブロア４とＥＧＲ通路
６合流点の間に吸気絞り弁８が設けられ、排気通路３に
おけるタービン５のバイパス通路６には、ウェストゲー
トパルプ９が設けられている。ＥＧＲバルブ７゜吸気絞
り弁８およびウェストゲートバルブ９はいずれも負圧作
動式であって、バキュームポンプ１０に接続された各負
圧通路には、それぞれデユーティ式の圧力制御弁１１，
１２．１３が設けられている。コントロールユニット１
４には、エンジン回転数、アクセル開度、水温の各信号
のほかに、後述の光センサからの燃焼信号とクランク角
信号等が入力される。
２と排気通路３は、吸気通路２のブロア４下流と排気通
路３のタービン５上流とがＥＧＲ通路６によって接続さ
れており、ＥＧＲ通路６にはＥＧＲバルブ７が設けられ
ている。また、吸気通路２には、ブロア４とＥＧＲ通路
６合流点の間に吸気絞り弁８が設けられ、排気通路３に
おけるタービン５のバイパス通路６には、ウェストゲー
トパルプ９が設けられている。ＥＧＲバルブ７゜吸気絞
り弁８およびウェストゲートバルブ９はいずれも負圧作
動式であって、バキュームポンプ１０に接続された各負
圧通路には、それぞれデユーティ式の圧力制御弁１１，
１２．１３が設けられている。コントロールユニット１
４には、エンジン回転数、アクセル開度、水温の各信号
のほかに、後述の光センサからの燃焼信号とクランク角
信号等が入力される。
ＥＧＲバルブ７、吸気絞り弁８．ウェストゲートバルブ
９および燃料噴射ポンプ１５は、エンジン回転数、アク
セル開度等に応じて基本マツプにより制御される。それ
によって、運転状態に応じた出力制御とＥＧＲ率の制御
が行われる。また、燃焼信号を見て燃焼始めと燃焼終り
のクランク角から燃焼期間を算出し、これを設定値と比
較して、燃焼期間が設定値より長ければ燃料噴射量を減
量補正し、燃焼期間が設定値より短ければ燃料噴射量を
増量補正する。燃焼期間は、第３図のように光センサの
出力をスライスレベルで切ることによって求められる。
９および燃料噴射ポンプ１５は、エンジン回転数、アク
セル開度等に応じて基本マツプにより制御される。それ
によって、運転状態に応じた出力制御とＥＧＲ率の制御
が行われる。また、燃焼信号を見て燃焼始めと燃焼終り
のクランク角から燃焼期間を算出し、これを設定値と比
較して、燃焼期間が設定値より長ければ燃料噴射量を減
量補正し、燃焼期間が設定値より短ければ燃料噴射量を
増量補正する。燃焼期間は、第３図のように光センサの
出力をスライスレベルで切ることによって求められる。
第４図は光センサ１６を装着したディーゼルエンジンの
断面構造を示している。光センサ１６は燃焼光を石英ガ
ラスを介してフォトトランジスタに受光するものであっ
て、それ自体公知のものを利用する。光センサ１６は、
第４図に示すように、ピストン１７頂部の燃焼室１８に
臨むようシリンダヘッド１９に上方から装着されている
。シリンダヘッド１９には、やはり燃焼室１８に臨むよ
う燃料噴射弁２０が装着され、また、吸気弁２１と排気
弁（図示されていない）が一つずつ設けられている。
断面構造を示している。光センサ１６は燃焼光を石英ガ
ラスを介してフォトトランジスタに受光するものであっ
て、それ自体公知のものを利用する。光センサ１６は、
第４図に示すように、ピストン１７頂部の燃焼室１８に
臨むようシリンダヘッド１９に上方から装着されている
。シリンダヘッド１９には、やはり燃焼室１８に臨むよ
う燃料噴射弁２０が装着され、また、吸気弁２１と排気
弁（図示されていない）が一つずつ設けられている。
この実施例に用いられる燃料噴射ポンプ１５は、第５図
に示すような電気制御式の分配型噴射ポンプであって、
それ自体従来公知のものである。ポンプ本体２２のシリ
ンダバレル２３内に挿入されたプランジャ２４は、図示
しないカムディスクにより駆動されて分配のための回転
と燃料の吸入圧送のための往復動を同時に行う。燃料は
シリンダバレル２３の吸入孔２５から吸入され、圧縮さ
れてプランジャ２４内の連通孔２６を通り吐出口２７か
ら図示しない送出し弁を経て各噴射ノズルへと圧送され
る。また、プランジャ２４の前記連通孔２６の端部には
逃し孔２８が形成され、該逃し孔２８の位置にコントロ
ールスリーブ２９が摺動自在に装着されている。コント
ロールスリーブ２９は、偏心ロッド３０に支持されてい
る。偏心ロッド３０は電気的アクチュエータ３１への通
電制御によって揺動し、コントロールスリーブ２９をプ
ランジャ２４上で往復移動させる。それによって逃し孔
２８の開口時期か調整され、噴射量が制御される。
に示すような電気制御式の分配型噴射ポンプであって、
それ自体従来公知のものである。ポンプ本体２２のシリ
ンダバレル２３内に挿入されたプランジャ２４は、図示
しないカムディスクにより駆動されて分配のための回転
と燃料の吸入圧送のための往復動を同時に行う。燃料は
シリンダバレル２３の吸入孔２５から吸入され、圧縮さ
れてプランジャ２４内の連通孔２６を通り吐出口２７か
ら図示しない送出し弁を経て各噴射ノズルへと圧送され
る。また、プランジャ２４の前記連通孔２６の端部には
逃し孔２８が形成され、該逃し孔２８の位置にコントロ
ールスリーブ２９が摺動自在に装着されている。コント
ロールスリーブ２９は、偏心ロッド３０に支持されてい
る。偏心ロッド３０は電気的アクチュエータ３１への通
電制御によって揺動し、コントロールスリーブ２９をプ
ランジャ２４上で往復移動させる。それによって逃し孔
２８の開口時期か調整され、噴射量が制御される。
つぎの、この実施例の上記噴射制御を実行するフローチ
ャートを第６図によって説明する。
ャートを第６図によって説明する。
スタートし、まず、エンジンの運転状態を読み込む。そ
して、運転状態に応じた基本噴射量をマツプから読み込
み、さらに、水温補正とブースト補正を行う。
して、運転状態に応じた基本噴射量をマツプから読み込
み、さらに、水温補正とブースト補正を行う。
つぎに、アクセル開度が全開かどうかを見て、全開であ
ればマツプから許容燃焼角を読み込み、また、燃焼信号
ＯＮ時つまり燃焼開始時のクランク角と燃焼信号ＯＦＦ
時つまり燃焼終了時のクランク角を読み込んで、実際の
燃焼角を演算する。
ればマツプから許容燃焼角を読み込み、また、燃焼信号
ＯＮ時つまり燃焼開始時のクランク角と燃焼信号ＯＦＦ
時つまり燃焼終了時のクランク角を読み込んで、実際の
燃焼角を演算する。
つぎに、実際の燃焼角（実測値）が許容燃焼角（許容値
）内にあるかどうかを判定し、許容値内にないというと
きは噴射量を調整して燃焼角を補正する。また、実測値
が許容値内であればそのままリターンする。
）内にあるかどうかを判定し、許容値内にないというと
きは噴射量を調整して燃焼角を補正する。また、実測値
が許容値内であればそのままリターンする。
アクセル開度が全開でないときは、このようなスモーク
抑制のための補正制御は行わないでそのままリターンす
る。
抑制のための補正制御は行わないでそのままリターンす
る。
なお、上記実施例においては、燃焼期間（燃焼角）の補
正制御を燃料噴射量の制御によって行っているが、燃料
噴射量の制御に代えて吸気絞り弁による吸気量制御を行
うようにしてもよい。噴射量の制御と吸気量の制御を組
み合わせることも可能である。また、上記実施例におい
ては、燃焼期間を求めるのに燃焼開始と燃焼路りの両ク
ランク角を検出しているが、燃焼期間は燃焼路りのクラ
ンク角のみによって検出するようにしてもよい。
正制御を燃料噴射量の制御によって行っているが、燃料
噴射量の制御に代えて吸気絞り弁による吸気量制御を行
うようにしてもよい。噴射量の制御と吸気量の制御を組
み合わせることも可能である。また、上記実施例におい
ては、燃焼期間を求めるのに燃焼開始と燃焼路りの両ク
ランク角を検出しているが、燃焼期間は燃焼路りのクラ
ンク角のみによって検出するようにしてもよい。
また、燃焼期間検出手段として、光センサに代え圧力セ
ンサを用いるなど、本発明はその他いろいろな態様で実
施することができる。
ンサを用いるなど、本発明はその他いろいろな態様で実
施することができる。
（発明の効果）
本発明は以上のように構成されているので、大気条件の
変化や吸・排気系の抵抗変化、燃料系の劣化等に関係な
く、ディーゼルエンジンのスモーク抑制と出力確保を的
確に行うことができる。
変化や吸・排気系の抵抗変化、燃料系の劣化等に関係な
く、ディーゼルエンジンのスモーク抑制と出力確保を的
確に行うことができる。
第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例の全体図、第３図は同実施例における燃焼期間検出の
説明図、第４図は同実施例における光センサ装着状態を
示すエンジン断面図、第５図は同実施例に用いられる燃
料噴射ポンプの概略図、第６図は同実施例の制御を実行
するフローチャートである。 ｌ：エンジン、８：吸気絞り弁、Ｉ４；コントロールユ
ニット、１５：燃料噴射ポンプ、１６：光センサ。 代理人 弁理士 進 藤 純 − 第１図 第４図 第 ５ 図
例の全体図、第３図は同実施例における燃焼期間検出の
説明図、第４図は同実施例における光センサ装着状態を
示すエンジン断面図、第５図は同実施例に用いられる燃
料噴射ポンプの概略図、第６図は同実施例の制御を実行
するフローチャートである。 ｌ：エンジン、８：吸気絞り弁、Ｉ４；コントロールユ
ニット、１５：燃料噴射ポンプ、１６：光センサ。 代理人 弁理士 進 藤 純 − 第１図 第４図 第 ５ 図
Claims (1)
- （１）エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段
と、運転状態に基づいてエンジンの燃焼期間を設定する
燃焼期間設定手段と、エンジンの実際の燃焼期間を検出
する燃焼期間検出手段と、該燃焼期間検出手段によって
検出された燃焼期間と前記燃焼期間設定手段によって設
定された燃焼期間を比較して、燃料噴射量または吸気量
を制御する燃焼制御手段の制御方向を決定する制御方向
決定手段とを備えたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの燃焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9420088A JPH01267342A (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9420088A JPH01267342A (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01267342A true JPH01267342A (ja) | 1989-10-25 |
Family
ID=14103656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9420088A Pending JPH01267342A (ja) | 1988-04-16 | 1988-04-16 | ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01267342A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2707348A1 (fr) * | 1993-07-05 | 1995-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combustion interne. |
-
1988
- 1988-04-16 JP JP9420088A patent/JPH01267342A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2707348A1 (fr) * | 1993-07-05 | 1995-01-13 | Bosch Gmbh Robert | Procédé et dispositif de commande d'un moteur à combustion interne. |
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