JPH10288057A - 過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法 - Google Patents
過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法Info
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- JPH10288057A JPH10288057A JP9114483A JP11448397A JPH10288057A JP H10288057 A JPH10288057 A JP H10288057A JP 9114483 A JP9114483 A JP 9114483A JP 11448397 A JP11448397 A JP 11448397A JP H10288057 A JPH10288057 A JP H10288057A
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- fuel injection
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
- F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
- F02D23/02—Controlling engines characterised by their being supercharged the engines being of fuel-injection type
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 発電機用過給機付エンジンで、予め過給機の
回転速度を高めておき、始動時あるいは稼働時に負荷が
急激に上昇する時回転速度が急激に低下しないよう燃料
を供給するエンジン燃料噴射装置及びその制御方法を提
供する。 【解決手段】 無負荷でハイアイドル回転速度の回転時
に、燃料を所定の噴射時期及び噴射量でシリンダ内に噴
射し、排気ガスを所定の排出温度で排出して過給機３０
を回転させる燃料噴射装置１において、ユニットインジ
ェクタ１３に接続し、燃料噴射を制御するアクチュエー
タ１４と、エンジン回転速度センサ４１と、ハイアイド
ル時の排気ガス温度を所定温度よりも高くするため、燃
料噴射時期を所定時期よりも遅くし、かつ負荷投入時に
回転速度、あるいは負荷量が所定の閾値以上になった
時、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴射時期に、また
は、それ以上前に進めるとともに、燃料噴射量を最大に
する指令を出力するコントローラ４４からなる。
回転速度を高めておき、始動時あるいは稼働時に負荷が
急激に上昇する時回転速度が急激に低下しないよう燃料
を供給するエンジン燃料噴射装置及びその制御方法を提
供する。 【解決手段】 無負荷でハイアイドル回転速度の回転時
に、燃料を所定の噴射時期及び噴射量でシリンダ内に噴
射し、排気ガスを所定の排出温度で排出して過給機３０
を回転させる燃料噴射装置１において、ユニットインジ
ェクタ１３に接続し、燃料噴射を制御するアクチュエー
タ１４と、エンジン回転速度センサ４１と、ハイアイド
ル時の排気ガス温度を所定温度よりも高くするため、燃
料噴射時期を所定時期よりも遅くし、かつ負荷投入時に
回転速度、あるいは負荷量が所定の閾値以上になった
時、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴射時期に、また
は、それ以上前に進めるとともに、燃料噴射量を最大に
する指令を出力するコントローラ４４からなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、過給機付エンジン
の燃料噴射装置およびその制御方法に係わり、特に、発
電機等のハイアイドル回転速度で回転する過給機付エン
ジン等で、稼働時に負荷が急激に上昇するときエンジン
の回転速度が急激に低下しないように燃料を供給する過
給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法に関
する。
の燃料噴射装置およびその制御方法に係わり、特に、発
電機等のハイアイドル回転速度で回転する過給機付エン
ジン等で、稼働時に負荷が急激に上昇するときエンジン
の回転速度が急激に低下しないように燃料を供給する過
給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】発電機の回転速度を制御する技術として
は、特開昭６１−２７９７４０号公報が知られている。
同公報によれば、発電機の負荷変動を検知し、それが所
定範囲内にある時はガバナーにより噴射燃料量を増減制
御する一方、上限値以上の時は追加燃料を噴射し、下限
値以下の時は燃焼を一定時間停止させて制御の応答性を
高めることが提案されている。具体的には、負荷の変動
発生時、エンジンが発生するトルクの変動と発電機のト
ルクの変動との間の差（速度変動）を検出し、この速度
変動を解消するためにガバナーを介してエンジンへの燃
料供給量を増減制御する。また発電機側に負荷変動検出
装置を備え、その出力信号を判別器において設定負荷値
に対して一定範囲内にあるか、否かを判定する。そして
あると判定時はガバナーのみによる燃料供給量制御を行
わせる一方、上記範囲の上限値以上の時は追加燃料噴射
装置を、また下限値以下の時はエンジン停止装置を夫々
作動させるようにする。
は、特開昭６１−２７９７４０号公報が知られている。
同公報によれば、発電機の負荷変動を検知し、それが所
定範囲内にある時はガバナーにより噴射燃料量を増減制
御する一方、上限値以上の時は追加燃料を噴射し、下限
値以下の時は燃焼を一定時間停止させて制御の応答性を
高めることが提案されている。具体的には、負荷の変動
発生時、エンジンが発生するトルクの変動と発電機のト
ルクの変動との間の差（速度変動）を検出し、この速度
変動を解消するためにガバナーを介してエンジンへの燃
料供給量を増減制御する。また発電機側に負荷変動検出
装置を備え、その出力信号を判別器において設定負荷値
に対して一定範囲内にあるか、否かを判定する。そして
あると判定時はガバナーのみによる燃料供給量制御を行
わせる一方、上記範囲の上限値以上の時は追加燃料噴射
装置を、また下限値以下の時はエンジン停止装置を夫々
作動させるようにする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６１−２７９７４０号公報においては、発電機の負荷変
動を検知し、その負荷変動が所定範囲内にあるときはガ
バナーにより噴射燃料量を増減制御する一方、上限値以
上のときは追加燃料を噴射するため、まだ応答性が遅く
回転速度の低下率が大きいという問題がある。特に、発
電機を駆動するエンジンの場合には、発電機から出力す
る規定周波数の変動が大きくなり、また、復帰時間が大
幅に遅れるという問題がある。
６１−２７９７４０号公報においては、発電機の負荷変
動を検知し、その負荷変動が所定範囲内にあるときはガ
バナーにより噴射燃料量を増減制御する一方、上限値以
上のときは追加燃料を噴射するため、まだ応答性が遅く
回転速度の低下率が大きいという問題がある。特に、発
電機を駆動するエンジンの場合には、発電機から出力す
る規定周波数の変動が大きくなり、また、復帰時間が大
幅に遅れるという問題がある。
【０００４】本発明は上記の問題点に着目してなされた
もので、過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制
御方法に係わり、特に、発電機等のハイアイドル回転速
度で回転する過給機付エンジン等では、予め過給機の回
転速度を高めておき、稼働時に負荷が急激に上昇すると
き回転速度が急激に低下しないように燃料を供給する過
給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法を提
供することを目的としている。
もので、過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制
御方法に係わり、特に、発電機等のハイアイドル回転速
度で回転する過給機付エンジン等では、予め過給機の回
転速度を高めておき、稼働時に負荷が急激に上昇すると
き回転速度が急激に低下しないように燃料を供給する過
給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法を提
供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用効果】上記の目
的達成のため、本発明に係る過給機付エンジンの燃料噴
射装置の発明では、無負荷でハイアイドル回転速度の回
転時に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃料噴射量
をシリンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気温度で排
出して過給機を回転させる過給機付エンジンの燃料噴射
装置において、シリンダ内に燃料を噴射するユニットイ
ンジェクタと、シリンダ内への燃料の噴射時期および噴
射量を制御するアクチュエータと、エンジンの回転速度
を検出するエンジン回転速度センサ、エンジンの負荷ト
ルクを検出するトルクセンサ、あるいは、エンジンによ
り駆動される発電機にかかる負荷電流を測定する電流セ
ンサの内のいずれかのセンサと、ハイアイドル時の排気
ガス温度を前記の所定の排気温度よりも高くするため、
燃料噴射時期を前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くす
る指令を出力し、かつ負荷投入時にハイアイドル時の回
転速度が所定の閾値以下に、あるいは負荷量が所定の閾
値以上になったとき、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴
射時期に、または、それ以上前に進めるとともに、燃料
噴射量を最大噴射量にする指令をアクチュエータに出力
するコントローラからなることを特徴とする。上記構成
により、ハイアイドル時にエンジンに供給する燃料の噴
射時期を遅らせることにより排気ガスの温度を上昇さ
せ、その高い排気ガスを過給機に供給することにより、
過給機の回転速度を上昇させておき、エンジンに急激に
負荷が作用したとき、エンジンの回転速度、エンジンの
出力トルク、あるいは、発電機を駆動する場合には発電
機に掛かる負荷を検出して、その負荷が所定の閾値以上
のとき、予め高めていた過給機の回転速度で供給する空
気量を多く供給し、エンジンの出力トルクを増大する。
したがって、従来もエンジンの回転速度を検出してから
過給機の回転速度を高めたのに対して、本発明は予め高
めていた過給機より空気を供給するため、過給機の回転
速度の遅れがなくなり、エンジンの出力トルクの増大を
早急に増すことにより、エンジンに急激に負荷が作用し
たときもエンジンの回転速度の落ち込みを少なくすると
ともに、過給機の回転上昇を速くする。これにより、ハ
イアイドル時のターボ回転速度の上昇により、急激に負
荷を投入してもエンジン回転速度の低下率を改善するこ
とができるとともに、回復を良くして応答性を向上す
る。特に、発電機を駆動するエンジンに用いると、規定
周波数の低下が少なく、また、規定周波数への復帰時間
を改善を大幅に改善することができる。
的達成のため、本発明に係る過給機付エンジンの燃料噴
射装置の発明では、無負荷でハイアイドル回転速度の回
転時に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃料噴射量
をシリンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気温度で排
出して過給機を回転させる過給機付エンジンの燃料噴射
装置において、シリンダ内に燃料を噴射するユニットイ
ンジェクタと、シリンダ内への燃料の噴射時期および噴
射量を制御するアクチュエータと、エンジンの回転速度
を検出するエンジン回転速度センサ、エンジンの負荷ト
ルクを検出するトルクセンサ、あるいは、エンジンによ
り駆動される発電機にかかる負荷電流を測定する電流セ
ンサの内のいずれかのセンサと、ハイアイドル時の排気
ガス温度を前記の所定の排気温度よりも高くするため、
燃料噴射時期を前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くす
る指令を出力し、かつ負荷投入時にハイアイドル時の回
転速度が所定の閾値以下に、あるいは負荷量が所定の閾
値以上になったとき、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴
射時期に、または、それ以上前に進めるとともに、燃料
噴射量を最大噴射量にする指令をアクチュエータに出力
するコントローラからなることを特徴とする。上記構成
により、ハイアイドル時にエンジンに供給する燃料の噴
射時期を遅らせることにより排気ガスの温度を上昇さ
せ、その高い排気ガスを過給機に供給することにより、
過給機の回転速度を上昇させておき、エンジンに急激に
負荷が作用したとき、エンジンの回転速度、エンジンの
出力トルク、あるいは、発電機を駆動する場合には発電
機に掛かる負荷を検出して、その負荷が所定の閾値以上
のとき、予め高めていた過給機の回転速度で供給する空
気量を多く供給し、エンジンの出力トルクを増大する。
したがって、従来もエンジンの回転速度を検出してから
過給機の回転速度を高めたのに対して、本発明は予め高
めていた過給機より空気を供給するため、過給機の回転
速度の遅れがなくなり、エンジンの出力トルクの増大を
早急に増すことにより、エンジンに急激に負荷が作用し
たときもエンジンの回転速度の落ち込みを少なくすると
ともに、過給機の回転上昇を速くする。これにより、ハ
イアイドル時のターボ回転速度の上昇により、急激に負
荷を投入してもエンジン回転速度の低下率を改善するこ
とができるとともに、回復を良くして応答性を向上す
る。特に、発電機を駆動するエンジンに用いると、規定
周波数の低下が少なく、また、規定周波数への復帰時間
を改善を大幅に改善することができる。
【０００６】本発明に係る過給機付エンジンの燃料噴射
装置の制御方法の発明では、無負荷でハイアイドル回転
速度の回転時に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃
料噴射量をシリンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気
温度で排出して過給機を回転させる過給機付エンジンの
燃料噴射装置の制御方法において、ハイアイドル時の燃
料噴射時期を前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くして
排気ガス温度を前記の所定の排気温度よりも高くし、か
つ負荷投入時にハイアイドル時の回転速度が所定の閾値
以下に、あるいは負荷量が所定の閾値以上になったと
き、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴射時期に、また
は、それ以上前に進めるとともに、燃料噴射量を最大噴
射量にすることを特徴とする。上記構成により、前記と
同様に、ハイアイドル時にエンジンに供給する燃料の噴
射時期を遅らせることにより排気ガスの温度を上昇さ
せ、その高い排気ガスを過給機に供給することにより、
過給機の回転速度を上昇させておき、エンジンに急激に
負荷が作用したときもエンジンの回転速度の落ち込みを
少なくするとともに、過給機の回転上昇を速くする。こ
れにより、ハイアイドル時のターボ回転速度の上昇によ
り、急激に負荷を投入してもエンジン回転速度の低下率
を改善することができるとともに、回復を良くして応答
性を向上する。特に、発電機を駆動するエンジンに用い
ると、規定周波数の低下が少なく、また、規定周波数へ
の復帰時間を改善を大幅に改善することができる。
装置の制御方法の発明では、無負荷でハイアイドル回転
速度の回転時に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃
料噴射量をシリンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気
温度で排出して過給機を回転させる過給機付エンジンの
燃料噴射装置の制御方法において、ハイアイドル時の燃
料噴射時期を前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くして
排気ガス温度を前記の所定の排気温度よりも高くし、か
つ負荷投入時にハイアイドル時の回転速度が所定の閾値
以下に、あるいは負荷量が所定の閾値以上になったと
き、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴射時期に、また
は、それ以上前に進めるとともに、燃料噴射量を最大噴
射量にすることを特徴とする。上記構成により、前記と
同様に、ハイアイドル時にエンジンに供給する燃料の噴
射時期を遅らせることにより排気ガスの温度を上昇さ
せ、その高い排気ガスを過給機に供給することにより、
過給機の回転速度を上昇させておき、エンジンに急激に
負荷が作用したときもエンジンの回転速度の落ち込みを
少なくするとともに、過給機の回転上昇を速くする。こ
れにより、ハイアイドル時のターボ回転速度の上昇によ
り、急激に負荷を投入してもエンジン回転速度の低下率
を改善することができるとともに、回復を良くして応答
性を向上する。特に、発電機を駆動するエンジンに用い
ると、規定周波数の低下が少なく、また、規定周波数へ
の復帰時間を改善を大幅に改善することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態および実施例】以下に、本発明に係
る過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法
の実施例について、図面を参照して詳述する。図１は本
発明の過給機付エンジンの燃料噴射装置１の全体構成図
である。同図において、過給機付エンジンの燃料噴射装
置１は、ディーゼルエンジン１０（以下、エンジン１０
という）と、過給機３０と、制御装置４０と、発電機５
０とから構成されている。
る過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法
の実施例について、図面を参照して詳述する。図１は本
発明の過給機付エンジンの燃料噴射装置１の全体構成図
である。同図において、過給機付エンジンの燃料噴射装
置１は、ディーゼルエンジン１０（以下、エンジン１０
という）と、過給機３０と、制御装置４０と、発電機５
０とから構成されている。
【０００８】エンジン１０は、シリンダ１１と、シリン
ダ１１内に枢密に挿入され上下慴動自在なピストン１２
と、シリンダ１１内に燃料を噴射するユニットインジェ
クタ１３と、ユニットインジェクタ１３に接続し、か
つ、シリンダ１１内への燃料の噴射時期および噴射量を
制御するアクチュエータ１４と、アクチュエータ１４に
接続し、かつ、燃料を供給する燃料噴射ポンプ１５と、
ピストン１２にロッド１６を介して連結されるクランク
シャフト１７と、シリンダ１１の燃焼室１１ａに図示し
ないバルブを経て接続する吸気管１８および排気管１９
とからなる。過給機３０は、吸気管１８に配設され吸入
空気を加圧するブロア３１と、排気管１９に配設され、
排気ガスを受けて回転しブロア３１を駆動するタービン
３２とからなる。なお、上記において、ユニットインジ
ェクタ１３にソレノイドバルブからなるアクチュエータ
１４を接続しても良く、アクチュエータ１４として電子
ガバナを用いても良い。
ダ１１内に枢密に挿入され上下慴動自在なピストン１２
と、シリンダ１１内に燃料を噴射するユニットインジェ
クタ１３と、ユニットインジェクタ１３に接続し、か
つ、シリンダ１１内への燃料の噴射時期および噴射量を
制御するアクチュエータ１４と、アクチュエータ１４に
接続し、かつ、燃料を供給する燃料噴射ポンプ１５と、
ピストン１２にロッド１６を介して連結されるクランク
シャフト１７と、シリンダ１１の燃焼室１１ａに図示し
ないバルブを経て接続する吸気管１８および排気管１９
とからなる。過給機３０は、吸気管１８に配設され吸入
空気を加圧するブロア３１と、排気管１９に配設され、
排気ガスを受けて回転しブロア３１を駆動するタービン
３２とからなる。なお、上記において、ユニットインジ
ェクタ１３にソレノイドバルブからなるアクチュエータ
１４を接続しても良く、アクチュエータ１４として電子
ガバナを用いても良い。
【０００９】制御部４０は、エンジン１０の回転速度を
検出するエンジン回転速度センサ４１、エンジン１０の
負荷トルクを検出するトルクセンサ４２、あるいは、後
述する発電機にかかる負荷電流を測定する電流センサ４
３のいずれかと、いずれかのセンサからの信号を受けて
アクチュエータ１４の開閉時期を調整して、燃料噴射時
期を調整するコントローラ４４とからなる。このとき、
コントローラ４４は、エンジン１０が発電機５０を駆動
する場合に、図２に示すように、無負荷でハイアイドル
時の回転速度と、定格出力時の回転速度とはほぼ等しく
なるようにアクチュエータ１４を制御し、シリンダ１１
内に燃料を供給している。
検出するエンジン回転速度センサ４１、エンジン１０の
負荷トルクを検出するトルクセンサ４２、あるいは、後
述する発電機にかかる負荷電流を測定する電流センサ４
３のいずれかと、いずれかのセンサからの信号を受けて
アクチュエータ１４の開閉時期を調整して、燃料噴射時
期を調整するコントローラ４４とからなる。このとき、
コントローラ４４は、エンジン１０が発電機５０を駆動
する場合に、図２に示すように、無負荷でハイアイドル
時の回転速度と、定格出力時の回転速度とはほぼ等しく
なるようにアクチュエータ１４を制御し、シリンダ１１
内に燃料を供給している。
【００１０】図２は、無負荷と負荷時の回転速度、およ
び、急負荷が作用した時のエンジンの回転速度の経過を
説明する図であり、図２においては、横軸にエンジン１
０の回転速度を、縦軸にエンジンの出力トルクを示し、
図中では、例えば、無負荷から１１０％負荷までを１８
００ｒｐｍで回転し、かつ、実線Ｗはエンジン１０に８
０％の急負荷が作用したときにエンジン１０の出力トル
クの上昇に対する回転速度の経過を示している。また、
点線はエンジン１０の回転速度の許容変動±δを示す。
発電機５０は、エンジン１０の駆動力により回転し、必
要な周波数の電力を発電して給電している。発電機５０
の出力側には、発電機５０にかかる負荷電流Ｖａ、すな
わち発電機５０が発電する発電電流Ｖａを測定する電流
センサ４３が配設されている。発電機５０は、通常の無
負荷時には、無負荷ハイアイドル回転速度で回転してい
るが、負荷が作用すると定格出力に移行する。しかし、
コントローラ４４は、無負荷ハイアイドル回転速度と定
格出力とは同一回転速度になるように、アクチュエータ
１４を制御し、燃料の噴射量が制御されている。
び、急負荷が作用した時のエンジンの回転速度の経過を
説明する図であり、図２においては、横軸にエンジン１
０の回転速度を、縦軸にエンジンの出力トルクを示し、
図中では、例えば、無負荷から１１０％負荷までを１８
００ｒｐｍで回転し、かつ、実線Ｗはエンジン１０に８
０％の急負荷が作用したときにエンジン１０の出力トル
クの上昇に対する回転速度の経過を示している。また、
点線はエンジン１０の回転速度の許容変動±δを示す。
発電機５０は、エンジン１０の駆動力により回転し、必
要な周波数の電力を発電して給電している。発電機５０
の出力側には、発電機５０にかかる負荷電流Ｖａ、すな
わち発電機５０が発電する発電電流Ｖａを測定する電流
センサ４３が配設されている。発電機５０は、通常の無
負荷時には、無負荷ハイアイドル回転速度で回転してい
るが、負荷が作用すると定格出力に移行する。しかし、
コントローラ４４は、無負荷ハイアイドル回転速度と定
格出力とは同一回転速度になるように、アクチュエータ
１４を制御し、燃料の噴射量が制御されている。
【００１１】次に、上記構成において、過給機付エンジ
ンの燃料噴射装置１の制御方法について、図３のフロー
チャート図を用いて説明する。ステップ１では、エンジ
ン１０を始動し、無負荷ハイアイドル回転速度で回転さ
せる。ステップ２では、コントローラ４４はエンジン回
転速度センサ４１からの信号を受けて、アクチュエータ
１４の開閉時期を調整して無負荷ハイアイドル時の正常
な燃料噴射時期よりも大幅に燃料噴射時期を遅らせる。
図４は、その状態を説明するための図であり、横軸にク
ランク角を、縦軸にシリンダ内圧力をとり、図中には、
Ｓａ点を正常な燃料噴射開始時期を示し、Ｒａ点を燃料
噴射開始時期を大幅に遅らせた点を示している。本実施
例では、約２０度のクランク角の遅れを設けている。こ
れにより、シリンダ１１内から排出される排気ガスの温
度は、大幅に高くなり、このため、図５に示すように、
排気ガスを受けて回転するタービン３２の無負荷ハイア
イドル時の回転速度Ｎｔｒは、従来の回転速度Ｎｔｑよ
りも高くなり、シリンダ１１内に供給される空気量も多
くなっている。図５は、横軸に時間を、縦軸にターボ回
転速度Ｎｔをとり、図中には、実線Ｔａは本発明のター
ボ回転速度Ｎｔｒを、点線Ｔｂは従来のターボターボ回
転速度Ｎｔｑを示し、無負荷から急負荷時のターボ回転
速度Ｎｔの推移を示している。本実施例では、従来と較
べて、約３０００ｒｐｍだけ回転速度を高めている。
ンの燃料噴射装置１の制御方法について、図３のフロー
チャート図を用いて説明する。ステップ１では、エンジ
ン１０を始動し、無負荷ハイアイドル回転速度で回転さ
せる。ステップ２では、コントローラ４４はエンジン回
転速度センサ４１からの信号を受けて、アクチュエータ
１４の開閉時期を調整して無負荷ハイアイドル時の正常
な燃料噴射時期よりも大幅に燃料噴射時期を遅らせる。
図４は、その状態を説明するための図であり、横軸にク
ランク角を、縦軸にシリンダ内圧力をとり、図中には、
Ｓａ点を正常な燃料噴射開始時期を示し、Ｒａ点を燃料
噴射開始時期を大幅に遅らせた点を示している。本実施
例では、約２０度のクランク角の遅れを設けている。こ
れにより、シリンダ１１内から排出される排気ガスの温
度は、大幅に高くなり、このため、図５に示すように、
排気ガスを受けて回転するタービン３２の無負荷ハイア
イドル時の回転速度Ｎｔｒは、従来の回転速度Ｎｔｑよ
りも高くなり、シリンダ１１内に供給される空気量も多
くなっている。図５は、横軸に時間を、縦軸にターボ回
転速度Ｎｔをとり、図中には、実線Ｔａは本発明のター
ボ回転速度Ｎｔｒを、点線Ｔｂは従来のターボターボ回
転速度Ｎｔｑを示し、無負荷から急負荷時のターボ回転
速度Ｎｔの推移を示している。本実施例では、従来と較
べて、約３０００ｒｐｍだけ回転速度を高めている。
【００１２】ステップ３では、発電機５０に急激な負荷
の増大があるか、否かを検出している。例えば、図６
（ａ）に示すように、この急激な負荷Ｚａ（図６では８
０％）の増大は、図６（ｂ）の実線Ｙに示すようにエン
ジン１０の回転速度の低下、あるいは、発電機５０に掛
かる電流の変化により検出される。例えば、エンジン１
０の回転速度の低下の場合には、エンジン回転速度セン
サ４１からの信号を受けて、エンジン１０の回転速度が
所定の閾値以下（図２のΔＮｅ）に落ちたときにコント
ローラ４４が判断している。また、発電機５０に掛かる
電流の変化の場合には、発電機５０に掛かる電流を測定
する電流センサ４３からの信号を受けて、発電電流Ｖａ
が所定の閾値以上Ｖｃに上昇したときにコントローラ４
４が判断している。また、エンジン１０の負荷トルクの
場合には、エンジン１０に掛かるトルクをトルクセンサ
４２で検出し、その出力トルクＴａが所定の閾値以上Ｔ
ｃに上昇したときにコントローラ４４が判断している。
ステップ３で急激な負荷の増大がない場合、すなわち、
否の場合には、ステップ２に戻る。ステップ３で急激な
負荷の増大がある場合には、ステップ４に行く。
の増大があるか、否かを検出している。例えば、図６
（ａ）に示すように、この急激な負荷Ｚａ（図６では８
０％）の増大は、図６（ｂ）の実線Ｙに示すようにエン
ジン１０の回転速度の低下、あるいは、発電機５０に掛
かる電流の変化により検出される。例えば、エンジン１
０の回転速度の低下の場合には、エンジン回転速度セン
サ４１からの信号を受けて、エンジン１０の回転速度が
所定の閾値以下（図２のΔＮｅ）に落ちたときにコント
ローラ４４が判断している。また、発電機５０に掛かる
電流の変化の場合には、発電機５０に掛かる電流を測定
する電流センサ４３からの信号を受けて、発電電流Ｖａ
が所定の閾値以上Ｖｃに上昇したときにコントローラ４
４が判断している。また、エンジン１０の負荷トルクの
場合には、エンジン１０に掛かるトルクをトルクセンサ
４２で検出し、その出力トルクＴａが所定の閾値以上Ｔ
ｃに上昇したときにコントローラ４４が判断している。
ステップ３で急激な負荷の増大がない場合、すなわち、
否の場合には、ステップ２に戻る。ステップ３で急激な
負荷の増大がある場合には、ステップ４に行く。
【００１３】ステップ４では、コントローラ４４は、ア
クチュエータ１４の開閉時期を調整して定格出力時に合
わせて開くように調整する。すなわち、従来遅らせてい
たクランク角の遅れを無くす。この例の場合では、約２
０度のクランク角の遅れを無くし、正規に戻す。また、
図６（ｃ）に示すように、同時にアクチュエータ１４の
開閉の開きを最大噴射量（図６では１１０％）になるよ
うに調整する。これにより、シリンダ１１内に噴射され
る燃料の噴射量が最大噴射量になり排気ガス温度も上昇
する。これにともない、排気ガスを受けて回転するター
ビン３２も高くなり、シリンダ１１内に供給される空気
量も多くなり、図６（ａ）の点線Ｕに示すように、出力
トルクも増大する。しかし、急激な負荷の増大であるた
め発電機５０、すなわち、エンジン１０は図６（ｂ）に
示すように、所定の回転速度Ｎｍまで低下する。この所
定の回転速度Ｎｍは、従来のエンジン回転速度Ｎｐに比
べれと、大幅に低下の量は少なくなる。これは、当初に
アクチュエータ１４の開閉時期を大幅に燃料噴射時期を
遅らせ、タービン３２の回転速度を所定量だけ増加させ
ているためである。
クチュエータ１４の開閉時期を調整して定格出力時に合
わせて開くように調整する。すなわち、従来遅らせてい
たクランク角の遅れを無くす。この例の場合では、約２
０度のクランク角の遅れを無くし、正規に戻す。また、
図６（ｃ）に示すように、同時にアクチュエータ１４の
開閉の開きを最大噴射量（図６では１１０％）になるよ
うに調整する。これにより、シリンダ１１内に噴射され
る燃料の噴射量が最大噴射量になり排気ガス温度も上昇
する。これにともない、排気ガスを受けて回転するター
ビン３２も高くなり、シリンダ１１内に供給される空気
量も多くなり、図６（ａ）の点線Ｕに示すように、出力
トルクも増大する。しかし、急激な負荷の増大であるた
め発電機５０、すなわち、エンジン１０は図６（ｂ）に
示すように、所定の回転速度Ｎｍまで低下する。この所
定の回転速度Ｎｍは、従来のエンジン回転速度Ｎｐに比
べれと、大幅に低下の量は少なくなる。これは、当初に
アクチュエータ１４の開閉時期を大幅に燃料噴射時期を
遅らせ、タービン３２の回転速度を所定量だけ増加させ
ているためである。
【００１４】ステップ５では、コントローラ４４は、エ
ンジン１０の回転速度Ｎが定格回転速度Ｎｃ（図６のＨ
点）になったか、否かを判断している。ステップ５で定
格回転速度Ｎｃにならない場合、すなわち、否の場合に
は、ステップ４に戻る。ステップ５で定格回転速度Ｎｃ
になった場合には、ステップ６に行く。ステップ６で
は、コントローラ４４は、アクチュエータ１４の開閉時
期を調整して定格出力時に合わせて開くように調整する
ことを継続するとともに、アクチュエータ１４の開閉の
開きを負荷に応じた噴射量になるように調整する。例え
ば、図６（ｃ）では、Ｅ点でアクチュエータ１４の開閉
の開きを負荷に応じた噴射量８０％に調整する。これに
より、発電機５０は、負荷に応じた発電電流Ｖａを発生
する。これにより、負荷に応じたトルクを出力し、定格
出力時の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）で回転す
る。
ンジン１０の回転速度Ｎが定格回転速度Ｎｃ（図６のＨ
点）になったか、否かを判断している。ステップ５で定
格回転速度Ｎｃにならない場合、すなわち、否の場合に
は、ステップ４に戻る。ステップ５で定格回転速度Ｎｃ
になった場合には、ステップ６に行く。ステップ６で
は、コントローラ４４は、アクチュエータ１４の開閉時
期を調整して定格出力時に合わせて開くように調整する
ことを継続するとともに、アクチュエータ１４の開閉の
開きを負荷に応じた噴射量になるように調整する。例え
ば、図６（ｃ）では、Ｅ点でアクチュエータ１４の開閉
の開きを負荷に応じた噴射量８０％に調整する。これに
より、発電機５０は、負荷に応じた発電電流Ｖａを発生
する。これにより、負荷に応じたトルクを出力し、定格
出力時の回転速度（例えば、１８００ｒｐｍ）で回転す
る。
【図１】本発明の過給機付エンジンの燃料噴射装置の全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】本発明の無負荷と負荷時の回転速度、および、
急負荷が作用した時のエンジンの回転速度の経過を説明
する図である。
急負荷が作用した時のエンジンの回転速度の経過を説明
する図である。
【図３】本発明の過給機付エンジンの燃料噴射装置の制
御方法のフローチャート図である。
御方法のフローチャート図である。
【図４】本発明の過給機付エンジンの燃料噴射時期を説
明する図である。
明する図である。
【図５】本発明の過給機付エンジンの過給機の回転速度
を説明する図である。
を説明する図である。
【図６】本発明の過給機付エンジンの急負荷時のエンジ
ンの変化を説明する図であり、図６（ａ）は急負荷とエ
ンジンの出力トルクとの関係を説明する図、図６（ｂ）
は急負荷時のエンジンの回転速度の経過を説明する図、
および、図６（ｃ）は急負荷時の燃料噴射量の経過を説
明する図である。
ンの変化を説明する図であり、図６（ａ）は急負荷とエ
ンジンの出力トルクとの関係を説明する図、図６（ｂ）
は急負荷時のエンジンの回転速度の経過を説明する図、
および、図６（ｃ）は急負荷時の燃料噴射量の経過を説
明する図である。
１ 過給機付エンジンの燃料噴射装置 １０ ディーゼルエンジン １１ シリンダ １２ ピストン １３ ユニットインジェクタ １４ アクチュエータ １５ 燃料噴射ポンプ ３０ 過給機 ３１ ブロア ３２ タービン ４０ 制御装置 ４１ エンジン回転速度センサ ４２ トルクセンサ ４３ 電流センサ ５０ 発電機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｋ
Claims (2)
- 【請求項１】 無負荷でハイアイドル回転速度の回転時
に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃料噴射量をシ
リンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気温度で排出し
て過給機を回転させる過給機付エンジンの燃料噴射装置
において、シリンダ内に燃料を噴射するユニットインジ
ェクタと、シリンダ内への燃料の噴射時期および噴射量
を制御するアクチュエータと、エンジンの回転速度を検
出するエンジン回転速度センサ、エンジンの負荷トルク
を検出するトルクセンサ、あるいは、エンジンにより駆
動される発電機にかかる負荷電流を測定する電流センサ
４３の内のいずれかのセンサと、ハイアイドル時の排気
ガス温度を前記の所定の排気温度よりも高くするため、
燃料噴射時期を前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くす
る指令を出力し、かつ負荷投入時にハイアイドル時の回
転速度が所定の閾値以下に、あるいは負荷量が所定の閾
値以上になったとき、燃料噴射時期を前記所定の燃料噴
射時期に、または、それ以上前に進めるとともに、燃料
噴射量を最大噴射量にする指令をアクチュエータに出力
するコントローラからなることを特徴とする過給機付エ
ンジンの燃料噴射装置。 - 【請求項２】 無負荷でハイアイドル回転速度の回転時
に、燃料を所定の燃料噴射時期に所定の燃料噴射量をシ
リンダ内に噴射し、排気ガスを所定の排気温度で排出し
て過給機を回転させる過給機付エンジンの燃料噴射装置
の制御方法において、ハイアイドル時の燃料噴射時期を
前記の所定の燃料噴射時期よりも遅くして排気ガス温度
を前記の所定の排気温度よりも高くし、かつ負荷投入時
にハイアイドル時の回転速度が所定の閾値以下に、ある
いは負荷量が所定の閾値以上になったとき、燃料噴射時
期を前記所定の燃料噴射時期に、または、それ以上前に
進めるとともに、燃料噴射量を最大噴射量にすることを
特徴とする過給機付エンジンの燃料噴射装置の制御方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114483A JPH10288057A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法 |
| US09/060,568 US5996552A (en) | 1997-04-16 | 1998-04-15 | Fuel injection device for engine with supercharger and method for controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9114483A JPH10288057A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288057A true JPH10288057A (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14638887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9114483A Pending JPH10288057A (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | 過給機付エンジンの燃料噴射装置およびその制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5996552A (ja) |
| JP (1) | JPH10288057A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1022450A3 (en) * | 1999-01-21 | 2001-01-03 | Cummins Engine Company, Inc. | A method of generating electric power and an electric power generation system |
| JP2012184730A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジン駆動発電装置 |
| KR20180080047A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | 엘지전자 주식회사 | 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법 |
| WO2023085018A1 (ja) | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19825729B4 (de) * | 1998-06-09 | 2007-12-06 | Fev Motorentechnik Gmbh | Verfahren zur Leerlaufregelung an einer Kolbenbrennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzung und mit variabel ansteuerbaren Gaswechselventilen |
| JP4316719B2 (ja) * | 1999-03-15 | 2009-08-19 | ヤマハ発動機株式会社 | 筒内噴射制御装置 |
| JP3797011B2 (ja) * | 1999-04-06 | 2006-07-12 | トヨタ自動車株式会社 | 筒内噴射式内燃機関 |
| US6876097B2 (en) | 2001-02-22 | 2005-04-05 | Cummins Engine Company, Inc. | System for regulating speed of an internal combustion engine |
| DE10130360A1 (de) * | 2001-06-23 | 2003-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Ausgangsgröße einer Antriebseinheit in der Startphase |
| DE10136977A1 (de) * | 2001-07-28 | 2003-02-06 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines elektrischen Laders |
| FR2844829B1 (fr) * | 2002-09-20 | 2004-11-26 | Inst Francais Du Petrole | Procede de controle du couple d'un moteur a combustion interne fonctionnant avec de l'air suralimente |
| US6990953B2 (en) * | 2004-05-24 | 2006-01-31 | Nissan Motor Co., Ltd. | Idle rotation control of an internal combustion engine |
| CN102251847A (zh) * | 2011-06-14 | 2011-11-23 | 三一重机有限公司 | 一种寒地涡轮增压器保护方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0142100B1 (en) * | 1983-11-04 | 1991-01-09 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electronic control system for internal combustion engine with stall preventive feature and method for performing stall preventive engine control |
| JPH09177589A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-08 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関の筒内噴射式燃料制御装置 |
| JPH09236036A (ja) * | 1996-02-29 | 1997-09-09 | Fuji Heavy Ind Ltd | 筒内噴射エンジンの始動時制御装置 |
| KR100237533B1 (ko) * | 1996-03-08 | 2000-01-15 | 나까무라 히로까즈 | 기통내분사식내연기관의 제어장치 |
| DE69722527T2 (de) * | 1996-08-09 | 2004-04-29 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Steuereinrichtung für Brennkraftmaschine mit Einspritzung in den Zylinder |
| JP3478318B2 (ja) * | 1996-08-27 | 2003-12-15 | 三菱自動車工業株式会社 | 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置 |
| US5730105A (en) * | 1996-10-17 | 1998-03-24 | Outboard Marine Corporation | Idle control for internal combustion engine |
-
1997
- 1997-04-16 JP JP9114483A patent/JPH10288057A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-15 US US09/060,568 patent/US5996552A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1022450A3 (en) * | 1999-01-21 | 2001-01-03 | Cummins Engine Company, Inc. | A method of generating electric power and an electric power generation system |
| JP2012184730A (ja) * | 2011-03-07 | 2012-09-27 | Fuji Heavy Ind Ltd | エンジン駆動発電装置 |
| KR20180080047A (ko) * | 2017-01-03 | 2018-07-11 | 엘지전자 주식회사 | 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법 |
| WO2023085018A1 (ja) | 2021-11-10 | 2023-05-19 | 三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社 | エンジン制御装置及びエンジン制御方法 |
| KR20240064726A (ko) | 2021-11-10 | 2024-05-13 | 미츠비시 쥬고 엔진 앤드 터보차저 가부시키가이샤 | 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5996552A (en) | 1999-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061221 |