JPH10252571A - Water injection amount control device - Google Patents

Water injection amount control device

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JPH10252571A
JPH10252571A JP9061366A JP6136697A JPH10252571A JP H10252571 A JPH10252571 A JP H10252571A JP 9061366 A JP9061366 A JP 9061366A JP 6136697 A JP6136697 A JP 6136697A JP H10252571 A JPH10252571 A JP H10252571A
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JP
Japan
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water injection
injection amount
water
engine
ignition delay
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Susumu Koketsu
晋 纐纈
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Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent misfire so as to obtain a stable operating condition even when a condition of the atmosphere is changed, relating to a water injection amount control device suited for use in a Diesel engine of water injection type. SOLUTION: In a water injection amount control device for an engine of water injection type injecting fuel and water, the device has an atmospheric pressure detection means 95, atmospheric temperature detection means 93, and a control means 90 setting an injection amount of fuel and water. The control means 90 is constituted so as to provide a correction means 90c correcting an injection amount of water injected in a combustion chamber based on a pressure and temperature of the atmosphere detected by the atmospheric pressure/temperature detection means 95, 93.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に燃料と
水とを噴射する水噴射式ディーゼルエンジンに用いて好
適の、水噴射量制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water injection amount control device suitable for use in a water injection type diesel engine for injecting fuel and water into a combustion chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンでは、その燃焼が所
謂筒内空気圧縮着火によって行なわれるため、排ガス中
に含まれる各成分の生成メカニズムがガソリン予混合燃
焼の場合と異なったものとなる。すなわち、ディーゼル
エンジンでは、一般的に燃焼が空気過剰の状態で行なわ
れ、HC(炭化水素)とCO(一酸化炭素)との排出濃
度が比較的低水準になるのに対し、燃焼温度が高くなる
ことからNOx(窒素酸化物)が比較的多く発生する。
2. Description of the Related Art In a diesel engine, the combustion is performed by so-called in-cylinder air compression ignition, so that the generation mechanism of each component contained in the exhaust gas is different from that of gasoline premixed combustion. That is, in a diesel engine, combustion is generally performed in a state of excess air, and the emission concentration of HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide) is relatively low, whereas the combustion temperature is high. Therefore, a relatively large amount of NOx (nitrogen oxide) is generated.

【0003】また、燃料噴射が行なわれた後、燃料蒸気
又は極端な過濃度混合気が局所的に高温雰囲気に晒され
る結果、燃料分子が熱分解されて炭素粒子が形成されや
すい。このため、排ガス中には多量のすすが含まれるこ
とになる。特に、高負荷時には燃焼温度が高くなり、N
Oxの発生が促進され、また、低負荷時と比べて燃料密
度が高くなることから、上記の炭素粒子が再び空気に触
れる機会が減少し、より多くのすすが排出されるように
なる。
Further, after the fuel injection is performed, fuel vapor or an extremely over-concentrated air-fuel mixture is locally exposed to a high-temperature atmosphere, so that fuel molecules are thermally decomposed and carbon particles are easily formed. Therefore, the exhaust gas contains a large amount of soot. In particular, when the load is high, the combustion temperature becomes high, and N
Since the generation of Ox is promoted and the fuel density is higher than at the time of low load, the chance of the carbon particles coming into contact with air again decreases, and more soot is discharged.

【0004】そこで、燃焼室内に燃料と水とを混合噴射
して燃焼を行なわせるようにした、所謂水噴射式ディー
ゼルエンジンが提案されている。この水噴射式ディーゼ
ルエンジンでは、燃料噴射時に燃料とともに水を燃焼室
内に噴射するものであり、これにより、燃焼温度が低下
してNOxの発生を抑制することができる。また、水の
気化による小爆発、つまり、水の発散現象により、燃焼
室内に渦流が生成され、燃焼効率が向上してすすの発生
が抑制される。さらに、この燃焼効率の向上により燃費
が改善されるのである。
Therefore, a so-called water-injection diesel engine has been proposed in which fuel and water are mixed and injected into a combustion chamber to perform combustion. In this water-injection diesel engine, water is injected into the combustion chamber together with fuel at the time of fuel injection, thereby reducing the combustion temperature and suppressing the generation of NOx. In addition, a small explosion due to vaporization of water, that is, a divergence phenomenon of water, generates a vortex in the combustion chamber, thereby improving the combustion efficiency and suppressing the generation of soot. Furthermore, fuel efficiency is improved by the improvement of the combustion efficiency.

【0005】ここで、図6はこのような水噴射式ディー
ゼルエンジンの燃焼状態を説明するための図であり、
(a)はクランクシャフト回転角度θに対する熱発生率
dQ/dθを示すグラフ(すなわち、燃焼状態を示すグ
ラフ)、(b)はクランクシャフト回転角度θに対する
燃料及び水の噴射量dq/dθの特性を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a diagram for explaining the combustion state of such a water-injection diesel engine.
(A) is a graph showing the heat release rate dQ / dθ with respect to the crankshaft rotation angle θ (that is, a graph showing the combustion state), and (b) is a characteristic of the fuel and water injection amounts dq / dθ with respect to the crankshaft rotation angle θ. FIG.

【0006】図6(b)に示すように、燃料噴射ノズル
からは、1回の燃料噴射につき、燃料・水・燃料の順序
で噴射が行なわれる。ここで、水の噴射量の設定は、エ
ンジンに付設されたコントローラ(ECU)により設定
される。このコントローラには、予め試験的に求められ
た標準大気条件(温度25°Cで乾燥大気圧)における
最適な水噴射量がテーブル(マップ)化されて記憶され
ており、コントローラでは、この水噴射量設定マップか
ら、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて水の噴
射量を設定するのである。そして、実際のエンジン運転
時には、このマップからその都度エンジン運転状況に応
じた水噴射量を読み込み、水噴射量を設定しているので
ある。
As shown in FIG. 6B, the fuel is injected in the order of fuel, water, and fuel for each fuel injection from the fuel injection nozzle. Here, the setting of the water injection amount is set by a controller (ECU) attached to the engine. The controller stores in advance a table (map) of the optimum amount of water injection under standard atmospheric conditions (temperature of 25 ° C. and dry atmospheric pressure) obtained in a test. From the amount setting map, the water injection amount is set based on the engine speed and the engine load. Then, at the time of actual engine operation, the water injection amount corresponding to the engine operation state is read from this map each time, and the water injection amount is set.

【0007】また、図6(a)は標準大気条件における
燃焼状態を示す図であるが、図6(a)に示すように、
燃料噴射ノズルから燃料が噴射されると、燃料噴射開始
時期から所定時間τ0 だけ遅れて燃焼が開始する。この
ような所定時間τ0 は着火遅れ時間ともいい、大気条
件、特に大気圧力と大気温度とに大きく影響される。ま
た、図6(a)に示すように、最初に噴射された燃料が
着火すると、次に噴射された水により燃焼が一次的に抑
制され燃焼温度が低下する。そして、その後に噴射され
た燃料が燃焼して、大きな熱エネルギが発生するのであ
る。
FIG. 6A is a view showing a combustion state under standard atmospheric conditions. As shown in FIG.
When the fuel is injected from the fuel injection nozzle, combustion starts with a delay of a predetermined time τ 0 from the fuel injection start timing. Such a predetermined time τ 0 is also called an ignition delay time, and is greatly affected by atmospheric conditions, particularly, atmospheric pressure and atmospheric temperature. Further, as shown in FIG. 6A, when the fuel injected first ignites, the combustion is temporarily suppressed by the water injected next, and the combustion temperature decreases. Then, the fuel injected thereafter burns, and large heat energy is generated.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、予めコントローラに記憶された水
噴射量設定マップの値は、標準大気条件において最適な
水噴射量設定値であり、例えば、高地で使用される場合
等、大気条件が変化した場合に、このようなマップで設
定される噴射量に基づいて水を噴射すると失火する場合
がある。
However, in such a conventional technique, the value of the water injection amount setting map stored in the controller in advance is an optimum water injection amount setting value under standard atmospheric conditions. In the event that atmospheric conditions change, such as when used at high altitudes, misfire may occur if water is injected based on the injection amount set in such a map.

【0009】具体的には、図7(a),(b)に示すよ
うに、標準大気条件と同様の水噴射量を設定すると着火
遅れ時間が大きくなってしまう場合があり、このような
場合には、水噴射後に噴射される燃料が着火せずに失火
が生じるのである。また、図8は、着火遅れ時間τと水
噴射量qw との関係を示すものである。この図8に示す
ように、標準大気条件での最適水噴射量q0 は、失火領
域に対して所定のマージンを備えて設定されているが、
例えば、大気条件が変化して着火遅れ時間がτ0 よりも
大きくなって所定値τ′以上になると、このようなマー
ジンを使い切って失火領域に入ってしまい、これにより
エンジンに失火が生じてしまうのである。そして、この
ようにエンジンに失火が生じると、エンジンの出力低下
やトルク変動による振動等が生じるという課題があっ
た。
More specifically, as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), the ignition delay time may be increased if the same water injection amount is set as in the standard atmospheric condition. In this case, the fuel injected after water injection does not ignite and misfire occurs. Further, FIG. 8 shows the relationship between the ignition delay time τ and water injection amount q w. As shown in FIG. 8, the optimal water injection amount q 0 under the standard atmospheric condition is set with a predetermined margin with respect to the misfire region.
For example, if the ignition delay time becomes longer than τ 0 and becomes a predetermined value τ ′ or more due to a change in atmospheric conditions, such a margin is exhausted and the engine enters a misfire area, thereby causing misfire in the engine. It is. Then, when the misfire occurs in the engine in this manner, there is a problem that the output of the engine is reduced and vibrations due to torque fluctuations are generated.

【0010】なお、特開平5−164003号公報に
も、このような水噴射量式ディーゼルエンジンの水噴射
量の制御に関する技術が開示されている。しかしなが
ら、この技術は、エンジン低温時の始動性向上や始動後
の白煙の排出を抑制するための技術であり、上述の課題
を解決するようなものではなかった。本発明は、このよ
うな課題に鑑み創案されたもので、大気条件が変化して
も失火を確実に防止して安定した運転状態を得られるよ
うした、水噴射量制御装置を提供することを目的とす
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-164003 discloses a technique relating to control of the water injection amount of such a water injection type diesel engine. However, this technique is a technique for improving the startability at the time of low temperature of the engine and suppressing the emission of white smoke after the start, and does not solve the above-mentioned problem. The present invention has been made in view of such a problem, and provides a water injection amount control device capable of reliably preventing a misfire even when atmospheric conditions change to obtain a stable operation state. Aim.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の水噴射量制御装置は、燃料及び水をエンジン
の燃焼室に噴射する水噴射式エンジンの水噴射量制御装
置において、大気圧力を検出する大気圧力検出手段と、
大気温度を検出する大気温度検出手段と、該燃料及び該
水の噴射量を設定する制御手段とをそなえ、該制御手段
が、該大気圧力検出手段及び該大気温度検出により検出
された大気圧力及び大気温度とに基づいて該燃焼室に噴
射する該水の噴射量を補正する補正手段をそなえている
ことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a water injection amount control device for a water injection type engine for injecting fuel and water into a combustion chamber of the engine. Atmospheric pressure detecting means for detecting atmospheric pressure;
An atmospheric temperature detecting means for detecting the atmospheric temperature, and a control means for setting the injection amount of the fuel and the water, the control means, the atmospheric pressure detecting means and the atmospheric pressure detected by the atmospheric temperature detection and It is characterized in that a correction means is provided for correcting the amount of water injected into the combustion chamber based on the atmospheric temperature.

【0012】また、請求項2記載の本発明の水噴射量制
御装置は、上記請求項1記載の構成に加えて、該補正手
段が、該大気圧力及び該大気温度に基づいて標準大気状
態での着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出する着火
遅れ係数算出手段と、該着火遅れ係数算出手段により算
出された着火遅れ係数に基づいて水噴射量補正係数を算
出する水噴射量補正係数算出手段と、該水噴射量補正係
数を用いて予め設定された標準大気状態における水噴射
量を補正する水噴射量算出手段とをそなえていることを
特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a water injection amount control device according to the first aspect of the present invention, wherein the correction means is configured to operate in a standard atmospheric state based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature. Ignition delay coefficient calculating means for calculating the ignition delay degree with respect to the ignition delay, and a water injection amount correction coefficient calculating means for calculating a water injection amount correction coefficient based on the ignition delay coefficient calculated by the ignition delay coefficient calculating means, A water injection amount calculating means for correcting a water injection amount in a standard atmospheric condition set in advance using the water injection amount correction coefficient is provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としての水噴射量制御装置について説明すると、
図1はその全体構成を示す模式図、図2はその要部構成
を示す模式的なブロック図である。図中、符号1は、4
サイクルの水噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズ
ルであって、図示しないシリンダヘッドに各シリンダ毎
に取り付けられている。そして、この燃料噴射ノズル1
により燃焼室内に燃料と水とが混合噴射されるようにな
っている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a water injection amount control device as one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration, and FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the main part. In the figure, reference numeral 1 is 4
This is a fuel injection nozzle of a cycle water injection type diesel engine, and is attached to a cylinder head (not shown) for each cylinder. And this fuel injection nozzle 1
As a result, fuel and water are mixed and injected into the combustion chamber.

【0014】燃料噴射ノズル1のノズルホルダ2には、
スプリング収容室3とスプリング収容室3よりも小径の
ロッド孔4とが上下に連続して形成されている。また、
スプリング収容室3の上方はノズルホルダ2の上面に開
口しており、ロッド孔4の上方はノズルホルダ2の下面
に開口している。ロッド孔4には、円柱状に形成され上
部に鍔状のスプリングシート5をそなえたプッシュロッ
ド6がスプリング収容室3側から摺動自在に嵌挿されて
いる。また、スプリング収容室3の開口端にはアジャス
トスクリュ8が螺合されており、このアジャストスクリ
ュ8によりスプリング収容室3の開口端が閉塞されてい
る。
The nozzle holder 2 of the fuel injection nozzle 1 includes:
The spring housing chamber 3 and the rod hole 4 having a smaller diameter than the spring housing chamber 3 are formed continuously vertically. Also,
The upper part of the spring accommodating chamber 3 is open on the upper surface of the nozzle holder 2, and the upper part of the rod hole 4 is open on the lower surface of the nozzle holder 2. A push rod 6 formed in a columnar shape and having a flange-shaped spring seat 5 at an upper portion is slidably fitted into the rod hole 4 from the spring housing chamber 3 side. An adjusting screw 8 is screwed into the opening end of the spring housing chamber 3, and the adjusting screw 8 closes the opening end of the spring housing chamber 3.

【0015】また、スプリングシート5とアジャストス
クリュ8との間には、プッシュロッド6を図中下方に付
勢するプッシュスプリング7が介装されており、アジャ
ストスクリュ8を回動させることにより、プッシュスプ
リング7の付勢力が調整されるようになっている。ま
た、ノズルホルダ2の上部には、接続端部9,10がそ
れぞれ突出形成されており、一方の接続端部9には水パ
イプ(水供給路)30が接続され、他方の接続端部10
には燃料パイプ(燃料供給路)31が接続されている。
A push spring 7 for urging the push rod 6 downward in the drawing is interposed between the spring seat 5 and the adjusting screw 8. The biasing force of the spring 7 is adjusted. At the upper part of the nozzle holder 2, connection ends 9, 10 are formed so as to protrude, respectively. A water pipe (water supply path) 30 is connected to one connection end 9, and the other connection end 10.
Is connected to a fuel pipe (fuel supply path) 31.

【0016】ノズルホルダ2の下方には、略錘型に形成
されたノズル11が設けられており、その下方に水溜ま
り12と燃料溜まり13とが形成されている。これらの
水溜まり12及び燃料溜まり13は、いずれも円板状の
空洞部として形成され、上下方向に2層構造に構成され
ている。また、ノズル11内には、その上面から水溜ま
り12を貫通して燃料溜まり13に開口するガイドホー
ル14が形成されている。このガイドホール14はノズ
ルホルダ2のロッド孔4よりも大径に形成されており、
ガイドホール14内には、ノズルニードル15が上方か
ら摺動自在に且つ液密に嵌挿されている。ノズルニード
ル15はその下端部が錘型に形成され、上端部にはロッ
ド孔4を挿通しうる円柱状の突出端16が形成されてい
る。
A substantially weight-shaped nozzle 11 is provided below the nozzle holder 2, and a water reservoir 12 and a fuel reservoir 13 are formed below the nozzle 11. Each of the water pool 12 and the fuel pool 13 is formed as a disc-shaped cavity, and has a two-layer structure in a vertical direction. A guide hole 14 is formed in the nozzle 11 so as to penetrate the water reservoir 12 from the upper surface thereof and open to the fuel reservoir 13. This guide hole 14 is formed to have a larger diameter than the rod hole 4 of the nozzle holder 2.
A nozzle needle 15 is slidably and liquid-tightly fitted into the guide hole 14 from above. The lower end of the nozzle needle 15 is formed in a weight shape, and a cylindrical protruding end 16 through which the rod hole 4 can be inserted is formed at the upper end.

【0017】また、ノズル11の下端部には、先端部が
略半球形状に形成された凸部17が突出して設けられ、
凸部17の先端には燃料と水とを燃焼室内に所要角度で
噴射する噴口18が複数個だけ穿設されている。また、
各噴口18はそれぞれ、凸部17内に穿設された連通孔
19に連通し、連通孔19は燃料溜まり13に開口して
いる。
At the lower end of the nozzle 11, a protruding portion 17 having a substantially hemispherical tip is provided so as to protrude therefrom.
A plurality of nozzles 18 for injecting fuel and water into the combustion chamber at a required angle are formed at the tip of the projection 17. Also,
Each injection port 18 communicates with a communication hole 19 formed in the projection 17, and the communication hole 19 opens to the fuel reservoir 13.

【0018】ところで、ノズル11はリテーニングナッ
ト20内に嵌合されており、リテーニングナット20は
ノズルホルダ2に螺合されている。また、ノズル11と
ノズルホルダ2とは液密に取り付けられており、ノズル
11の上面とノズルホルダ2の下面とが密接するように
取り付けられている。一方、ノズルニードル15の突出
端16はプッシュロッド6に当接しており、プッシュス
プリング7の付勢力により常時下方に付勢されている。
これにより、ノズルニードル15の錘形部15aが連通
孔19の開口端19aに当接し、燃料噴射ノズル1が閉
弁されることになる。また、ノズル11の噴口18は、
リテーニングナット20の下端部に形成された穴21を
挿通し、燃焼室内に突出している。
The nozzle 11 is fitted in a retaining nut 20, and the retaining nut 20 is screwed to the nozzle holder 2. Further, the nozzle 11 and the nozzle holder 2 are mounted in a liquid-tight manner, and the upper surface of the nozzle 11 and the lower surface of the nozzle holder 2 are mounted so as to be in close contact with each other. On the other hand, the protruding end 16 of the nozzle needle 15 is in contact with the push rod 6 and is constantly urged downward by the urging force of the push spring 7.
As a result, the weight-shaped portion 15a of the nozzle needle 15 comes into contact with the opening end 19a of the communication hole 19, and the fuel injection nozzle 1 is closed. The nozzle 18 of the nozzle 11 is
A hole 21 formed at the lower end of the retaining nut 20 is inserted and protrudes into the combustion chamber.

【0019】また、燃料溜まり13は、ノズル11内及
びノズルホルダ2内に連続して穿設されたフィードホー
ル22を介してノズルホルダ2の接続端10に接続され
ている。また、水溜まり12は、上述と同様にノズル1
1内及びノズルホルダ2内に連続して穿設されたフィー
ドホール23を介してノズルホルダ2の接続端9に接続
されている。なお、このフィードホール23には接続端
9から水溜まり12への流れのみを許容し、水の逆流を
阻止する逆止弁24が介装されている。
The fuel reservoir 13 is connected to the connection end 10 of the nozzle holder 2 through a feed hole 22 continuously formed in the nozzle 11 and the nozzle holder 2. In addition, the puddle 12 is provided with the nozzle 1 as described above.
It is connected to the connection end 9 of the nozzle holder 2 through a feed hole 23 continuously formed in the nozzle holder 1 and the nozzle holder 2. The feed hole 23 is provided with a check valve 24 that allows only the flow from the connection end 9 to the water pool 12 and prevents the back flow of water.

【0020】さらに、燃料噴射ノズル1の一方の接続端
部9には水パイプ30を介して水ポンプ40が接続され
ており、また、他方の接続端部10には、燃料パイプ3
1を介して燃料ポンプ70が接続されている。水ポンプ
40には、ラックアクチュエータ80が装着されてい
る。ラックアクチュエータ80は、後述するコントロー
ラ(制御手段)90に電気的に接続されており、コント
ローラ90からの制御信号によりその作動が制御され
て、水ポンプ40のラック位置を制御するようになって
いる。そして、水ポンプ40では、このラック位置に応
じて、水の吐出量を0から最大エンジン負荷時の水噴射
量にまで連続的に変化させることができるようになって
いる。
Further, a water pump 40 is connected to one connection end 9 of the fuel injection nozzle 1 via a water pipe 30, and a fuel pipe 3 is connected to the other connection end 10.
The fuel pump 70 is connected to the fuel pump 70 via the fuel pump 1. A rack actuator 80 is mounted on the water pump 40. The rack actuator 80 is electrically connected to a controller (control means) 90 described later, and its operation is controlled by a control signal from the controller 90 to control the rack position of the water pump 40. . In the water pump 40, the discharge amount of water can be continuously changed from 0 to the water injection amount at the time of the maximum engine load according to the rack position.

【0021】一方、燃料噴射70には、ラックアクチュ
エータ81が装着されている。ラックアクチュエータ8
1もコントローラ90に電気的に接続されており、コン
トローラ90からの制御信号によりその作動が制御され
るようになっている。そして、上述の水ポンプ40のラ
ックアクチュエータ80の場合と同様に、燃料ポンプ7
0からの燃料吐出量を0から少なくとも最大エンジン負
荷時の燃料噴射量と水噴射量との合計分の吐出量にまで
連続的に変化させることができるように構成されてい
る。
On the other hand, a rack actuator 81 is mounted on the fuel injection 70. Rack actuator 8
1 is also electrically connected to the controller 90, and its operation is controlled by a control signal from the controller 90. Then, similarly to the case of the rack actuator 80 of the water pump 40 described above, the fuel pump 7
It is configured such that the fuel discharge amount from 0 can be continuously changed from 0 to at least the total discharge amount of the fuel injection amount and the water injection amount at the time of the maximum engine load.

【0022】次に、本発明の要部について説明すると、
上述のコントローラ(制御手段)90には、図1,図2
に示すように、エンジンの回転数を検出するエンジン回
転数センサ91,エンジンの負荷を検出するエンジン負
荷センサ92,周囲の大気温度を検出する大気温度セン
サ(大気温度検出手段)93,エンジン冷却水の温度を
検出するエンジン冷却水温度センサ94及び周囲の大気
圧力を検出する大気圧力検出センサ(大気圧力検出手
段)95が接続されている。なお、エンジン負荷センサ
92は、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出す
ることでエンジン負荷を検出するようになっている。
Next, the main parts of the present invention will be described.
The above controller (control means) 90 includes
As shown in the figure, an engine speed sensor 91 for detecting the engine speed, an engine load sensor 92 for detecting the load of the engine, an atmospheric temperature sensor (atmospheric temperature detecting means) 93 for detecting the ambient atmospheric temperature, an engine cooling water An engine cooling water temperature sensor 94 for detecting the temperature of the engine and an atmospheric pressure detecting sensor (atmospheric pressure detecting means) 95 for detecting the ambient atmospheric pressure are connected. The engine load sensor 92 detects an engine load by detecting, for example, the amount of depression of an accelerator pedal.

【0023】また、図2に示すように、コントローラ9
0内には、標準大気条件(温度25°Cで乾燥大気圧)
の水噴射量マップ90aが記憶されている。この水噴射
量マップ90aには、標準大気条件における最適な水噴
射量がエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて細かく
テーブル化されており、コントローラ90では、水噴射
量設定マップ90aからエンジン回転数センサ91及び
エンジン負荷センサ92からの検出情報に基づいて水の
噴射量qW0を設定するようになっている。
Further, as shown in FIG.
In 0, standard atmospheric conditions (temperature at 25 ° C and dry atmospheric pressure)
Is stored. In the water injection amount map 90a, the optimum water injection amount under standard atmospheric conditions is finely tabulated according to the engine speed and the engine load. The water injection amount qW0 is set based on detection information from the engine load sensor 91 and the engine load sensor 92.

【0024】また、コントローラ90内には、水噴射禁
止手段90bが設けられており、エンジン冷却水温度セ
ンサ94からの検出情報によりエンジン冷却水温度が所
定値以下であることが検出されると、水噴射禁止手段9
0bにより、水の噴射が禁止されるようになっている。
これは、始動直後や寒冷地等、エンジン冷却水温度が低
い時には、水噴射を行なうとエンジンが失火するおそれ
があるからであり、このような場合には、失火を防止す
べく水噴射を禁止するのである。
Further, a water injection prohibiting means 90b is provided in the controller 90, and when it is detected from the detection information from the engine coolant temperature sensor 94 that the engine coolant temperature is lower than a predetermined value, Water injection prohibition means 9
By 0b, the injection of water is prohibited.
This is because the engine may be misfired if water injection is performed immediately after starting or when the temperature of the engine cooling water is low, such as in a cold region. In such a case, water injection is prohibited to prevent misfire. You do it.

【0025】さて、図1に示すように、コントローラ9
0内には、水噴射量マップ90aで設定された水噴射量
W0を補正するための補正手段90cが設けられてい
る。この補正手段90cは、エンジンの運転状態が上述
の標準大気条件と異なる条件で運転されている場合、例
えば高地で運転(即ち、気圧の低い場所で運転)されて
いる場合や低温時に運転されている場合に、水噴射量マ
ップ90aで設定された水噴射量qW0を補正して、エン
ジンの失火を防止するものである。
Now, as shown in FIG.
In 0, a correction means 90c for correcting the water injection amount qW0 set in the water injection amount map 90a is provided. The correcting means 90c is operated when the operating state of the engine is different from the standard atmospheric conditions described above, for example, when the engine is operated at a high altitude (that is, operated at a place where the atmospheric pressure is low) or at a low temperature. If you are, by correcting the water injection amount q W0 set in the water injection amount map 90a, thereby preventing the engine misfire.

【0026】このため、補正手段90cでは、大気圧力
検出センサ95及び大気温度センサ93により検出され
た大気圧力及び大気温度とに基づいて、水の噴射量が補
正されるようになっている。また、補正手段90cは、
図2に示すように、着火遅れ係数算出手段90dと水噴
射量補正係数算出手段90eと水噴射量算出手段90f
とをそなえている。ここで、着火遅れ係数算出手段90
dは、大気圧力検出センサ95及び大気温度センサ93
で検出された大気圧力P1 及び大気温度T1 に基づいて
標準大気状態での着火遅れτ0 に対する着火遅れ度合い
(着火遅れ係数)κを算出するものであり、水噴射量補
正係数算出手段90eは、上述の着火遅れ係数算出手段
90dにより算出された着火遅れ係数κに基づいて、水
噴射量を補正するための水噴射量補正係数mを算出する
ものであり、水噴射量算出手段90fは、予め設定され
た標準大気状態における水噴射量、即ち、水噴射量マッ
プ90aで設定される水噴射量qW0を水噴射量補正係数
mを用いて補正するものである。
For this reason, the correcting means 90c corrects the water injection amount based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature detected by the atmospheric pressure detecting sensor 95 and the atmospheric temperature sensor 93. The correcting means 90c
As shown in FIG. 2, the ignition delay coefficient calculation means 90d, the water injection amount correction coefficient calculation means 90e, and the water injection amount calculation means 90f
With Here, the ignition delay coefficient calculating means 90
d denotes an atmospheric pressure detection sensor 95 and an atmospheric temperature sensor 93.
The ignition delay degree (ignition delay coefficient) κ for the ignition delay τ 0 in the standard atmospheric condition is calculated based on the atmospheric pressure P 1 and the atmospheric temperature T 1 detected in the step ( 1 ). Calculates a water injection amount correction coefficient m for correcting the water injection amount based on the ignition delay coefficient κ calculated by the above-described ignition delay coefficient calculation unit 90d, and the water injection amount calculation unit 90f , water injection amount in normal atmospheric conditions that have been set in advance, i.e., the water injection amount q W0 set by the water injection amount map 90a is corrected by using the water injection amount correction coefficient m.

【0027】以下、補正手段90cによる水噴射量の補
正について詳しく説明すると、一般にエンジンの着火遅
れ時間τは、下式(1)により求めることができる。 τ=a・Pb ・exp(c/T)・・・・・・・(1) なお、a,b,cはそれぞれ定数、Pは大気圧力、Tは
大気温度である。したがって、標準大気条件におけるエ
ンジンの着火遅れ時間τ0 は、標準大気状態における圧
力及び温度をそれぞれP0 ,T0 とすると下式(2)に
より表すことができる。
Hereinafter, the correction of the water injection amount by the correction means 90c will be described in detail. Generally, the ignition delay time τ of the engine can be obtained by the following equation (1). τ = a · P b · exp (c / T) ······· (1) Incidentally, a, b, c respectively is a constant, P is the atmospheric pressure, T is a ambient temperature. Therefore, the ignition delay time τ 0 of the engine under standard atmospheric conditions can be expressed by the following equation (2), where P 0 and T 0 are the pressure and temperature in standard atmospheric conditions, respectively.

【0028】 τ0 =a・P0 b ・exp(c/T0 )・・・・・(2) そこで、まず着火遅れ係数算出手段90dでは、大気圧
力検出センサ95及び大気温度センサ93で検出された
大気圧力P1 及び大気温度T1 に基づいて、このときの
エンジンの着火遅れ時間τ1 を算出し、その後、標準大
気状態での着火遅れτ0 に対する着火遅れ度合いを算出
するようになっている。
Τ 0 = a · P 0 b · exp (c / T 0 ) (2) First, the ignition delay coefficient calculating means 90 d detects the ignition delay coefficient by the atmospheric pressure detection sensor 95 and the atmospheric temperature sensor 93. Based on the measured atmospheric pressure P 1 and atmospheric temperature T 1 , the ignition delay time τ 1 of the engine at this time is calculated, and thereafter, the ignition delay degree with respect to the ignition delay τ 0 in the standard atmospheric state is calculated. ing.

【0029】すなわち、任意の状態におけるエンジンの
着火遅れ時間τ1 は、上述と同様に下式(3)により求
めることができる。 τ1 =a・Pb ・exp(c/T1 )・・・・・・(3) そして、着火遅れ係数算出手段90dでは、標準大気条
件でのエンジンの着火遅れ時間τ0 と上式(3)により
求められたエンジンの着火遅れ時間τ1 との比を着火遅
れ度合い(着火遅れ係数)κとして、下式(4)により
算出するようになっている。
That is, the ignition delay time τ 1 of the engine in an arbitrary state can be obtained by the following equation (3) in the same manner as described above. τ 1 = a · P b · exp (c / T 1) ······ (3) Then, the ignition delay coefficient calculating means 90d, the ignition delay time of the engine under standard atmospheric conditions tau 0 and the equation ( The ratio with the ignition delay time τ 1 of the engine obtained in 3) is calculated as the ignition delay degree (ignition delay coefficient) κ by the following equation (4).

【0030】 κ=τ1 /τ0 ・・・・・・・・・・・(4) ここで、式(4)に式(2),(3)を代入すると、下
式(5)のようになる。なお、下式(5)におけるεは
エンジンの圧縮比,dは比熱比である。
Κ = τ 1 / τ 0 (4) Here, by substituting the equations (2) and (3) into the equation (4), the following equation (5) is obtained. Become like In the following equation (5), ε is the compression ratio of the engine, and d is the specific heat ratio.

【0031】[0031]

【数1】 (Equation 1)

【0032】また、このようにして着火遅れ係数算出手
段90dで着火遅れ係数κが算出されると、水噴射量補
正係数算出手段90eでは、この着火遅れ係数κに基づ
いて水噴射量補正係数m(0≦m≦1.0)を設定す
る。ここで、水噴射量補正係数算出手段90eには、図
3に示すようなマップが記憶されており、このマップか
ら水噴射量補正係数mを設定するようになっているので
ある。
When the ignition delay coefficient κ is calculated by the ignition delay coefficient calculating means 90d in this manner, the water injection amount correction coefficient calculating means 90e calculates the water injection amount correction coefficient m based on the ignition delay coefficient κ. (0 ≦ m ≦ 1.0) is set. Here, a map as shown in FIG. 3 is stored in the water injection amount correction coefficient calculating means 90e, and the water injection amount correction coefficient m is set from this map.

【0033】そして、図3に示すように、本実施形態で
は、着火遅れ係数κが1.0以下の場合には水噴射量補
正係数mが1.0に設定され、着火遅れ係数κが1.0
から所定値までの間にあるときには、水噴射量補正係数
mを着火遅れ係数κに応じてリニアに減少させ、さらに
着火遅れ係数κが所定値を越えると水噴射量補正係数m
が0に設定されるような特性になっている。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, when the ignition delay coefficient κ is 1.0 or less, the water injection amount correction coefficient m is set to 1.0, and the ignition delay coefficient κ is 1 .0
To the predetermined value, the water injection amount correction coefficient m is linearly reduced according to the ignition delay coefficient κ, and when the ignition delay coefficient κ exceeds the predetermined value, the water injection amount correction coefficient m
Is set to 0.

【0034】そして、このようにして水噴射量補正係数
mが設定されると、水噴射量算出手段90fでは、水噴
射量マップ90aで設定された水噴射量qW0に対して水
噴射量補正係数mを乗じることで水噴射量qW0を補正し
て、実際に噴射される水の量qw を設定するのである。
すなわち、水噴射量補正係数mが1.0の場合には、水
噴射量マップ90aで設定された水噴射量qW0が実際に
噴射される水の量qwとなり、補正係数mが0の場合に
は、実際の水噴射量qw =0となり水噴射が行なわれな
いことになる。
When the water injection amount correction coefficient m is set in this manner, the water injection amount calculating means 90f corrects the water injection amount q W0 set in the water injection amount map 90a by the water injection amount correction coefficient m W0 . by correcting the water injection amount q W0 by multiplying the coefficients m, is to set the amount q w of water that is actually injected.
That is, when the water injection amount correction coefficient m is 1.0, the water injection amount q W0 set in the water injection amount map 90a becomes the amount q w of actually injected water, and the correction coefficient m becomes 0. case, so that the actual water injection amount q w = 0 becomes water injection is not performed.

【0035】ところで、図3に示すマップの特性につい
て簡単に説明すると、着火遅れ係数κは、標準大気条件
における着火遅れ時間τ0 を1とした場合の着火遅れ度
合いを示すものであり、κ=1.0の場合には、着火遅
れ時間τは標準大気条件と同じとなる。したがって、こ
のような場合には、水噴射量マップ90aで設定された
水噴射量qW0を補正する必要がないので、補正係数mを
1.0に設定しているのである。
The characteristics of the map shown in FIG. 3 will be briefly described. The ignition delay coefficient κ indicates the degree of ignition delay when the ignition delay time τ 0 under standard atmospheric conditions is set to 1, and κ = In the case of 1.0, the ignition delay time τ is the same as the standard atmospheric condition. Therefore, in such a case, it is not necessary to correct the water injection amount qW0 set in the water injection amount map 90a, so the correction coefficient m is set to 1.0.

【0036】また、κ<1.0の場合には、着火遅れ時
間τが標準大気条件の着火遅れ時間τ0 よりも短い場合
であり、燃焼室内で燃料が燃えやすい状態になっている
場合である。この場合にも水噴射量qW0を特に補正する
必要はないので、ここでは補正係数mを1.0に設定し
ている。なお、この場合には、補正係数mを1.0以上
に設定して、実際の水噴射量qw が水噴射量マップ90
aで設定される水噴射量qW0よりも多くなるようにして
もよい。
When κ <1.0, the ignition delay time τ is shorter than the ignition delay time τ 0 under standard atmospheric conditions, and the fuel is liable to burn in the combustion chamber. is there. In this case as well, there is no need to particularly correct the water injection amount qW0 , so the correction coefficient m is set to 1.0 here. In this case, the correction factor m is set to 1.0 or more, the actual water injection amount q w is the water injection amount map 90
The water injection amount qW0 may be set to be larger than the water injection amount qW0 set in a.

【0037】一方、κ>1.0の場合には、着火遅れ時
間τが標準大気条件の着火遅れ時間τ0 よりも長い場合
であり、燃焼室内での燃料が着火しにくくなっている場
合である。したがって、このような場合には水噴射量マ
ップ90aで設定された水噴射量qW0により水噴射を行
なうと失火する可能性があるので、補正係数mを1.0
以下に設定して、実際の水噴射量qW が水噴射量マップ
90aで設定された水噴射量qW0以下となるようにして
いるのである。
On the other hand, when κ> 1.0, the ignition delay time τ is longer than the ignition delay time τ 0 under the standard atmospheric condition, and the fuel in the combustion chamber is hardly ignited. is there. Therefore, since this is the case is likely to misfire and performing water injection by water injection amount q W0 set in the water injection amount map 90a, the correction coefficient m 1.0
This is set so that the actual water injection amount q W is equal to or less than the water injection amount q W0 set in the water injection amount map 90a.

【0038】特に、本実施形態では、κが所定値になる
までは補正係数mを徐々に減少させるようになっている
が、κがこの所定値を越えると、κの大きさに関係なく
補正係数mが0に設定され、水噴射が実質的に禁止され
るのである。そして、このような水噴射量の補正を実行
することにより、高地等の大気圧が低い場所での運転や
温度が低い場合には、実際に噴射される水の量qW が水
噴射量マップ90aで設定された水噴射量qW0よりも少
なくなり、失火が確実に防止されるのである。
In particular, in the present embodiment, the correction coefficient m is gradually decreased until κ reaches a predetermined value. However, when κ exceeds this predetermined value, the correction coefficient m becomes independent of the magnitude of κ. The coefficient m is set to 0, and the water injection is substantially prohibited. By executing such correction of the water injection amount, when the operation or the temperature of the atmospheric pressure at a low place, such as high altitude is low, the amount q W water injection amount map of water actually injected This is smaller than the water injection amount qW0 set at 90a, and misfire is reliably prevented.

【0039】なお、図4は、着火遅れ時間τと水噴射量
W との関係を示すグラフであり、斜線部分は失火領域
を示している。また、水噴射量マップ90aで設定され
る水噴射量qW0は、失火領域に至らないように一定のマ
ージンを見込んで設定されている。しかしながら、この
グラフに示すように、着火遅れ時間τが大きくなったと
きに、水噴射量qW が一定であると、失火領域に至るこ
とが考えられる。例えば、図中で着火遅れ時間τ1 のと
きの水噴射量が水噴射量マップ90aで設定される水噴
射量qW0であると失火領域に至ることになる。
[0039] FIG. 4 is a graph showing the relationship between the ignition delay time τ and the water injection amount q W, shaded area shows the misfire region. The water injection amount q W0 set by the water injection amount map 90a is set in anticipation of certain margin so as not reach the misfire region. However, as shown in this graph, when the ignition delay time τ is increased, the water injection amount q W is constant, it is considered that lead to misfire region. For example, thereby leading to a misfire region is water injection amount q W0 water injection amount when the ignition delay time tau 1 in the figure is set by the water injection amount map 90a.

【0040】そこで、上述の補正係数mは、着火遅れ時
間τに対して、実際の水噴射量qWが、常に一定のマー
ジンを有するように、すなわち、実際の水噴射量q
W が、図4中に一鎖線で示す直線a上となるように設定
されているのである。そして、このようにして補正係数
mを求め、水噴射量qW をm・qW0として補正すること
により、エンジンの失火が確実に防止されるのである。
Therefore, the above-mentioned correction coefficient m is set so that the actual water injection amount q W always has a certain margin with respect to the ignition delay time τ, ie, the actual water injection amount q
W is set so as to be on a straight line a indicated by a dashed line in FIG. The thus determined correction coefficients m, by correcting the water injection amount q W as m · q W0, is the misfire of the engine is reliably prevented.

【0041】本発明の一実施形態としての水噴射量制御
装置は、上述のように構成されているので、例えば図5
に示すようなフローチャートにしたがって、水噴射量の
補正が行なわれる。まず、ステップS1では、エンジン
回転数センサ91及びエンジン負荷センサ92からエン
ジン回転数情報及びエンジン負荷情報が取り込まれる。
次に、ステップS2に進んで、これらのエンジン回転数
及びエンジン負荷に基づいて、水噴射量マップ90aか
ら標準大気状態の水噴射量qW0が設定される。そして、
ステップS3に進んで、エンジン冷却水温度センサ94
からエンジン冷却水温度TWが取り込まれ、ステップS
4では、エンジン冷却水温度TW が所定温度TW1より高
いか否が判定される。
The water injection amount control device according to one embodiment of the present invention is configured as described above.
The correction of the water injection amount is performed according to the flowchart shown in FIG. First, in step S1, engine speed information and engine load information are fetched from the engine speed sensor 91 and the engine load sensor 92.
Then, the process proceeds to step S2, these engine speed and on the basis of the engine load, the water injection amount q W0 standard atmospheric conditions is set from the water injection amount map 90a. And
Proceeding to step S3, the engine coolant temperature sensor 94
The engine cooling water temperature T W is taken in from step S
In 4, it is determined whether the engine coolant temperature T W is higher than a predetermined temperature T W1 .

【0042】ここで、エンジン冷却水温度TW が所定温
度TW1より低いと判定されるとステップS5に進み、水
噴射禁止手段90bにより水噴射が禁止される。これ
は、このようなエンジン冷却水の低温時に水噴射を行な
うとエンジンが失火するおそれがあるからであり、この
ような失火を防止すべく水噴射が禁止されるのである。
そして、ここでは、水噴射量qW =0と設定すること
で、水噴射が禁止されるようになっており、このステッ
プS5で水噴射が禁止されると、次にステップS10に
進む。
Here, if it is determined that the engine cooling water temperature T W is lower than the predetermined temperature T W1 , the process proceeds to step S5, and water injection is prohibited by the water injection prohibiting means 90b. This is because if water injection is performed at such a low temperature of the engine cooling water, the engine may be misfired, and water injection is prohibited to prevent such misfire.
Here, by setting the water injection amount q W = 0, water injection is prohibited. If water injection is prohibited in step S5, the process proceeds to step S10.

【0043】一方、上述のステップS4において、エン
ジン冷却水温度TW が所定温度TW1より高いと判定され
ると、次にステップS6に進む。ステップS6では大気
圧力センサ95及び大気温度センサ93から大気圧力及
び温度が取り込まれ、ステップS7ではこれらの大気圧
力及び温度に基づいて、着火遅れ係数算出手段90dに
より着火遅れ係数κが算出される。着火遅れ係数κは標
準大気条件時の着火遅れを1としたときのエンジンの着
火遅れの割合であり、着火遅れ係数κが大きくなるほ
ど、着火遅れが大きいことを意味している。
On the other hand, if it is determined in step S4 that the engine coolant temperature T W is higher than the predetermined temperature T W1 , the process proceeds to step S6. At step S6, the atmospheric pressure and temperature are taken from the atmospheric pressure sensor 95 and the atmospheric temperature sensor 93, and at step S7, the ignition delay coefficient calculating means 90d calculates the ignition delay coefficient κ based on these atmospheric pressure and temperature. The ignition delay coefficient κ is a ratio of the ignition delay of the engine when the ignition delay under the standard atmospheric condition is set to 1, and the larger the ignition delay coefficient κ, the larger the ignition delay.

【0044】そして、ステップS7で着火遅れ係数κが
算出されると、次にステップS8に進んで、この着火遅
れ係数κに基づいて補正係数mが設定される。なお、こ
の補正係数mは、水噴射量補正係数算出手段90eに設
定されたマップにしたがって設定される。また、補正係
数mが設定されると、ステップS9に進んで、水噴射量
算出手段90fで水噴射量の補正が行なわれる。具体的
には、上述のステップS2で設定された標準大気条件で
の水噴射量qW0に、ステップS8で設定された補正係数
mを乗じることで実際の水噴射量qW が設定される。す
なわち、qW =m・qW0となる。
When the ignition delay coefficient κ is calculated in step S7, the process proceeds to step S8, where a correction coefficient m is set based on the ignition delay coefficient κ. The correction coefficient m is set according to a map set in the water injection amount correction coefficient calculation means 90e. When the correction coefficient m is set, the process proceeds to step S9, and the water injection amount is corrected by the water injection amount calculation means 90f. More specifically, the water injection amount q W0 under standard atmospheric conditions set in step S2 described above, the actual water injection amount q W by multiplying the correction coefficient m which is set in step S8 is set. That is, q W = m · q W0 .

【0045】また、ステップS9又はステップS5にお
いて、水噴射量qW が設定されると、ステップS10で
は、この水噴射量qW に応じた制御信号が設定されコン
トローラ90から出力される。そして、ステップS11
で、水ポンプ40のラックアクチュエータ80のラック
位置が制御され、リターンする。本発明の水噴射量制御
装置では、上述のようにして水噴射量の補正を行なうの
で、大気圧力や温度等の大気条件が変化しても、水噴射
量が正確に制御されるので、エンジンの失火を確実に防
止することができる利点がある。また、エンジンの失火
を防止することで、エンジン出力の低下やトルク変動等
をなくすことができ、ドライバビリティも向上するとい
う利点がある。さらには、本装置では、従来の水噴射式
エンジンに対して、新たな部品等を設ける必要がなく制
御ロジックを変更するだけでよいので、コスト増や重量
増を招くこともないという利点も有している。
Further, in step S9 or step S5, the water injection amount q W is set, in step S10, the water injection amount control signal corresponding to q W is output from the set controller 90. Then, step S11
Then, the rack position of the rack actuator 80 of the water pump 40 is controlled, and the process returns. In the water injection amount control device of the present invention, since the water injection amount is corrected as described above, the water injection amount is accurately controlled even if atmospheric conditions such as atmospheric pressure and temperature change, so that the engine There is an advantage that misfire can be reliably prevented. Further, by preventing the misfire of the engine, there is an advantage that a decrease in engine output, a torque fluctuation, and the like can be eliminated, and drivability is also improved. Further, the present device has the advantage that it does not need to provide new parts or the like and only needs to change the control logic, and thus does not cause an increase in cost and weight, compared to the conventional water injection engine. doing.

【0046】なお、本発明の水噴射量制御装置は、上述
した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可
能である。例えば、燃料噴射ノズル1,水ポンプ40,
燃料ポンプ70,ラックアクチュエータ80,81等の
構成は、上記のようなものに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。
また、本装置は2サイクルディーゼルエンジンに適用し
もよい。
The water injection amount control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified. For example, the fuel injection nozzle 1, the water pump 40,
The configurations of the fuel pump 70, the rack actuators 80, 81 and the like are not limited to those described above.
Changes may be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
The present device may be applied to a two-cycle diesel engine.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1記載の本
発明の水噴射量制御装置によれば、制御手段に設けられ
た補正手段により、大気圧力検出手段及び大気温度検出
で検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて燃焼室
に噴射する水の噴射量が補正されるので、あらゆる大気
条件応じて、最適な水噴射量制御を行なうことができ、
エンジンの失火を確実に防止することができる。また、
エンジンの失火が確実に防止されるので、エンジン出力
の低下やトルク変動等をなくすことができ、安定した運
転状態を得ることができ、ドライバビリティも向上する
という利点がある。さらには、本装置では、従来の水噴
射式エンジンに対して、新たな部品等を設ける必要がな
く制御ロジックを変更するだけでよいので、コスト増や
重量増を招くこともないという利点も有している。
As described above in detail, according to the water injection amount control device of the present invention, the water pressure is detected by the atmospheric pressure detection means and the atmospheric temperature detection by the correction means provided in the control means. Since the amount of water injected into the combustion chamber is corrected based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature, the optimal water injection amount can be controlled according to all atmospheric conditions.
Engine misfire can be reliably prevented. Also,
Since the misfire of the engine is reliably prevented, there is an advantage that a decrease in engine output, torque fluctuation, and the like can be eliminated, a stable operation state can be obtained, and drivability is improved. Further, the present device has the advantage that it does not need to provide new parts or the like and only needs to change the control logic, and thus does not cause an increase in cost and weight, compared to the conventional water injection engine. doing.

【0048】また、請求項2記載の本発明の水噴射量制
御装置によれば、着火遅れ係数算出手段により、標準大
気状態での着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出し、
着火遅れ係数に基づいて、水噴射量補正係数算出手段に
より水噴射量補正係数を算出し、その後、この水噴射量
補正係数を用いて、水噴射量算出手段により予め設定さ
れた標準大気状態における水噴射量が補正されるので、
正確な水噴射量の補正を行なうことができ、確実にエン
ジンの失火を防止できる利点がある。
According to the water injection amount control device of the present invention, the ignition delay coefficient calculating means calculates the degree of ignition delay with respect to the ignition delay in standard atmospheric conditions.
Based on the ignition delay coefficient, the water injection amount correction coefficient is calculated by the water injection amount correction coefficient calculation means, and then, using this water injection amount correction coefficient, the water injection amount correction coefficient is calculated in the standard atmospheric state preset by the water injection amount calculation means. Since the water injection amount is corrected,
There is an advantage that the water injection amount can be accurately corrected and the engine misfire can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置
における全体構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a water injection amount control device as one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置
における要部構成を示す模式的なブロック図である。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a main configuration of a water injection amount control device as one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置
における水噴射量補正係数の特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing characteristics of a water injection amount correction coefficient in the water injection amount control device as one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置
における作用を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of the water injection amount control device as one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置
の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the water injection amount control device as one embodiment of the present invention.

【図6】従来の水噴射量制御装置をそなえたエンジンの
燃焼特性を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining combustion characteristics of an engine provided with a conventional water injection amount control device.

【図7】従来の水噴射量制御装置をそなえたエンジンの
燃焼特性を説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining combustion characteristics of an engine including a conventional water injection amount control device.

【図8】一般的な水噴射量制御装置における着火遅れ時
間と水噴射量との関係を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a relationship between an ignition delay time and a water injection amount in a general water injection amount control device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射ノズル 2 ノズルホルダ 3 スプリング収容室 4 ロッド孔 5 スプリングシート 6 プッシュロッド 7 プッシュスプリング 8 アジャストスクリュ 9,10 接続端部 11 ノズル 12 水溜まり 13 燃料溜まり 14 ガイドホール 15 ノズルニードル 15a 錘形部 16 突出端 17 凸部 18 噴口 19 連通孔 19a 開口端 20 リテーニングナット 21 穴 22,23 フィードホール 24 逆止弁 30 水パイプ(水供給路) 31 燃料パイプ(燃料供給路) 40 水ポンプ 70 燃料ポンプ 80,81 ラックアクチュエータ 90 コントローラ(制御手段) 90a 水噴射量マップ 90b 水噴射禁止手段 90c 補正手段 90d 着火遅れ係数算出手段 90e 水噴射量補正係数算出手段 90f 水噴射量算出手段 91 エンジン回転数センサ 92 エンジン負荷センサ 93 大気温度センサ(大気温度検出手段) 94 エンジン冷却水温度センサ 95 大気圧力検出センサ(大気圧力検出手段) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection nozzle 2 Nozzle holder 3 Spring accommodating chamber 4 Rod hole 5 Spring seat 6 Push rod 7 Push spring 8 Adjust screw 9, 10 Connection end part 11 Nozzle 12 Water pool 13 Fuel pool 14 Guide hole 15 Nozzle needle 15a Weight part 16 Projecting end 17 Convex part 18 Injection port 19 Communication hole 19a Opening end 20 Retaining nut 21 Hole 22, 23 Feed hole 24 Check valve 30 Water pipe (water supply path) 31 Fuel pipe (fuel supply path) 40 Water pump 70 Fuel pump 80, 81 Rack actuator 90 Controller (control means) 90a Water injection amount map 90b Water injection inhibition means 90c Correction means 90d Ignition delay coefficient calculation means 90e Water injection amount correction coefficient calculation means 90f Water injection amount calculation means 91 engine Engine speed sensor 92 Engine load sensor 93 Atmospheric temperature sensor (atmospheric temperature detecting means) 94 Engine cooling water temperature sensor 95 Atmospheric pressure detecting sensor (atmospheric pressure detecting means)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料及び水をエンジンの燃焼室に噴射す
る水噴射式エンジンの水噴射量制御装置において、 大気圧力を検出する大気圧力検出手段と、 大気温度を検出する大気温度検出手段と、 該燃料及び該水の噴射量を設定する制御手段とをそな
え、 該制御手段が、該大気圧力検出手段及び該大気温度検出
により検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて該
燃焼室に噴射する該水の噴射量を補正する補正手段をそ
なえていることを特徴とする、水噴射量制御装置。
1. A water injection amount control device for a water injection engine for injecting fuel and water into a combustion chamber of an engine, comprising: an atmospheric pressure detecting means for detecting an atmospheric pressure; an atmospheric temperature detecting means for detecting an atmospheric temperature; Control means for setting the injection amount of the fuel and the water, wherein the control means injects the fuel into the combustion chamber based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature detected by the atmospheric pressure detecting means and the atmospheric temperature detection. A water injection amount control device, comprising: a correction means for correcting the water injection amount.
【請求項2】 該補正手段が、 該大気圧力及び該大気温度に基づいて標準大気状態での
着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出する着火遅れ係
数算出手段と、 該着火遅れ係数算出手段により算出された着火遅れ係数
に基づいて水噴射量補正係数を算出する水噴射量補正係
数算出手段と、 該水噴射量補正係数を用いて予め設定された標準大気状
態における水噴射量を補正する水噴射量算出手段とをそ
なえていることを特徴とする、請求項1記載の水噴射量
制御装置。
2. An ignition delay coefficient calculating means for calculating an ignition delay degree with respect to an ignition delay in a standard atmospheric condition based on the atmospheric pressure and the atmospheric temperature, and an ignition delay coefficient calculating means. A water injection amount correction coefficient calculating means for calculating a water injection amount correction coefficient based on the ignition delay coefficient, and a water injection amount for correcting a water injection amount in a standard atmospheric condition set in advance using the water injection amount correction coefficient. The water injection amount control device according to claim 1, further comprising a calculation unit.
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US20190257253A1 (en) * 2018-02-19 2019-08-22 General Electric Company Multivariable dynamic control system of a multi-fuel engine
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