JPS59155573A - デイ−ゼルエンジンの着火補助装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの着火補助装置Info
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- JPS59155573A JPS59155573A JP3109483A JP3109483A JPS59155573A JP S59155573 A JPS59155573 A JP S59155573A JP 3109483 A JP3109483 A JP 3109483A JP 3109483 A JP3109483 A JP 3109483A JP S59155573 A JPS59155573 A JP S59155573A
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- electromagnetic wave
- engine
- ignition
- wave generator
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P23/00—Other ignition
- F02P23/04—Other physical ignition means, e.g. using laser rays
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (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】
本発明はディーゼルエンジンの着火補助装置に−Ｑ、Ｄ
、特にレーザ光やマイクロ波等を用いて燃焼室壁面を局
所的に加熱することによシ着火を促進する装置に関する
。
、特にレーザ光やマイクロ波等を用いて燃焼室壁面を局
所的に加熱することによシ着火を促進する装置に関する
。
従来より、燃焼室内壁面に断熱部材から成るターゲット
を配置し、このターゲットにレーザ光やマイクロ波等の
電磁波を照射して熱面を形成し、この熱面によ、！２Ｎ
火を促進する着火補助装置が提案されている。しかし、
かかる着火補助装置では、適用する燃焼室形状によって
はエンジンが充分に阪模された後または高負荷時等には
、熱面によシ漸火遅れが過剰に短縮されて、出力の低下
およびスモークの増大をきたす恐れがある、という問題
があった。
を配置し、このターゲットにレーザ光やマイクロ波等の
電磁波を照射して熱面を形成し、この熱面によ、！２Ｎ
火を促進する着火補助装置が提案されている。しかし、
かかる着火補助装置では、適用する燃焼室形状によって
はエンジンが充分に阪模された後または高負荷時等には
、熱面によシ漸火遅れが過剰に短縮されて、出力の低下
およびスモークの増大をきたす恐れがある、という問題
があった。
本発明は上記問題を解消すべく成されたもので、着火補
助を得るべきエンジン運転条件を検出して燃焼を最適（
二制御する着火補助装置を提供することを目的とする。
助を得るべきエンジン運転条件を検出して燃焼を最適（
二制御する着火補助装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために第１の発明の構成は、エンジ
ン回転速度の上昇に伴って上昇するエンジン冷却水温の
境界を定めておき、この境界以下の領域で電磁波発生装
置をオンし、その他の領域で電磁波発生装置をオフする
ようにしたものである。
ン回転速度の上昇に伴って上昇するエンジン冷却水温の
境界を定めておき、この境界以下の領域で電磁波発生装
置をオンし、その他の領域で電磁波発生装置をオフする
ようにしたものである。
また、第２の発明の構成は、エンジン回転速度の上昇に
伴って上昇するエンジン冷却水温の境界以下の第１のオ
ン領域、エンジン回転速度の上昇に伴って上昇する着火
遅れの境界以上の第２のオン領域およびエンジン回転数
の上昇に伴って下降するアクセルペダル踏込み量の境界
以下の第３のオン領域を定めておき、エンジン運転条件
が第１のオン領域に存在するとき、またはエンジン運転
条件が第２のオン領域および第３のオン領、域に存在す
るとき、電磁波発生装置をオンし、その他の領域で電磁
波発生装置をオフするようにしたものである。
伴って上昇するエンジン冷却水温の境界以下の第１のオ
ン領域、エンジン回転速度の上昇に伴って上昇する着火
遅れの境界以上の第２のオン領域およびエンジン回転数
の上昇に伴って下降するアクセルペダル踏込み量の境界
以下の第３のオン領域を定めておき、エンジン運転条件
が第１のオン領域に存在するとき、またはエンジン運転
条件が第２のオン領域および第３のオン領、域に存在す
るとき、電磁波発生装置をオンし、その他の領域で電磁
波発生装置をオフするようにしたものである。
以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
本実施例は単孔噴霧方式球形燃焼室において、電磁波表
してレーザ光゛を利用し、冷却水温、着火遅れおよびア
クセルペダル踏込み量に応じてレーザ発振器を制御する
ようにしたものである。
してレーザ光゛を利用し、冷却水温、着火遅れおよびア
クセルペダル踏込み量に応じてレーザ発振器を制御する
ようにしたものである。
第１図に示すように、シリンダヘッド２にハ、シリンダ
ヘッドから燃焼室内に至る貫通孔が穿設され、この貫通
孔に耐熱ガラス４が挿入されてガラス固定筒６によシ固
定されている。耐熱ガラス４の外部には、耐熱ガラスの
軸と４５°の角度を成すように配置された半透明ミラー
８を介してレーザ発振器１０例配置されている。また、
ピストンキャビティ１２の内壁面には、セラミック等の
断熱部材で構成されたターゲット１４が配置され、この
ターゲット１４にレーザ光が照射するようにされている
。更に、シリンダヘッド２には、燃料噴射方向をターゲ
ット方向とする燃料噴射弁１６が配置されている。
ヘッドから燃焼室内に至る貫通孔が穿設され、この貫通
孔に耐熱ガラス４が挿入されてガラス固定筒６によシ固
定されている。耐熱ガラス４の外部には、耐熱ガラスの
軸と４５°の角度を成すように配置された半透明ミラー
８を介してレーザ発振器１０例配置されている。また、
ピストンキャビティ１２の内壁面には、セラミック等の
断熱部材で構成されたターゲット１４が配置され、この
ターゲット１４にレーザ光が照射するようにされている
。更に、シリンダヘッド２には、燃料噴射方向をターゲ
ット方向とする燃料噴射弁１６が配置されている。
燃料噴射弁１６には、プランジャの移動量を検出し、プ
ランジャが所定量移動されたときすなわち燃料が噴射さ
れたとき燃料噴射信号を出力するギャップセンサ１８が
収納され、このギャップセンサ１８はマイクロコンピュ
ータ等で構成された制御回路２０に接続されている。半
透明ミラー８０反射方向（＝は、レーザ光と同等の波長
の光を通過させないフィルタ２２が配置され、このフィ
ルタ２２は光電変換素子２４を介して制御回路２０に接
続されている。これ゛らの半透明ミラー８、フィルタ２
２および光電変換素子２４は、着火によ多発生される火
炎光から着火時期を検出する着火時期検出手段として作
用する。アクセルペダル２６には、アクセルペダルの踏
込み量を検出してペダル層込みｔ信号を制御回路２０へ
出力するアクセルセンナ２８が連結されている。クラン
ク軸のフロント先端部には、第１図および第２［図に示
すよう、に、所定クランク角毎に円周方向に複数個配列
された第１のスリン）３０Ａおよびクランク軸の上死点
マークに対応する第２のスリン）３０Ｂが穿設された円
盤３０が固定されている。そして、この円盤３０のスリ
ット穿設部を挾むように発光素子３２および光電変換素
子３４が配置されている。この円盤３０は、クランク軸
と共に回転されるので、スリットによって発光素子３２
からの光線が通過または遮断され、パルス状のクランク
角信号および上死点信号が光電変換素子３４から出力さ
れて制御回路２０へ入力される。エンジンブロック３６
には、エンジン冷却水温を検出する水温センナ３８が取
付けられ、制御回路２０に接続されている。制御回路２
０の出力端は、レーザ発振器１０用の電源４０に接続さ
れている。
ランジャが所定量移動されたときすなわち燃料が噴射さ
れたとき燃料噴射信号を出力するギャップセンサ１８が
収納され、このギャップセンサ１８はマイクロコンピュ
ータ等で構成された制御回路２０に接続されている。半
透明ミラー８０反射方向（＝は、レーザ光と同等の波長
の光を通過させないフィルタ２２が配置され、このフィ
ルタ２２は光電変換素子２４を介して制御回路２０に接
続されている。これ゛らの半透明ミラー８、フィルタ２
２および光電変換素子２４は、着火によ多発生される火
炎光から着火時期を検出する着火時期検出手段として作
用する。アクセルペダル２６には、アクセルペダルの踏
込み量を検出してペダル層込みｔ信号を制御回路２０へ
出力するアクセルセンナ２８が連結されている。クラン
ク軸のフロント先端部には、第１図および第２［図に示
すよう、に、所定クランク角毎に円周方向に複数個配列
された第１のスリン）３０Ａおよびクランク軸の上死点
マークに対応する第２のスリン）３０Ｂが穿設された円
盤３０が固定されている。そして、この円盤３０のスリ
ット穿設部を挾むように発光素子３２および光電変換素
子３４が配置されている。この円盤３０は、クランク軸
と共に回転されるので、スリットによって発光素子３２
からの光線が通過または遮断され、パルス状のクランク
角信号および上死点信号が光電変換素子３４から出力さ
れて制御回路２０へ入力される。エンジンブロック３６
には、エンジン冷却水温を検出する水温センナ３８が取
付けられ、制御回路２０に接続されている。制御回路２
０の出力端は、レーザ発振器１０用の電源４０に接続さ
れている。
制御回路２０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、
リードオンリメモリ（１−ＬＯＭ）、中央処理装置
（ＣＰＵ）およびこれらを接続するバス等によシ構成さ
れ、ＲＯＭには第３図から第５図に示す電源オンオフパ
ターンが予め記憶されている。第３図のパターンは、エ
ンジン回転速度と冷却水温とによシ定められ、エンジン
回転速度の上昇に伴って上昇する冷却水温の境界以下の
部分をオン領域、境界を越えた部分をオフ領域と定めら
れている。また、第４図のパターンは、エンジン回転速
度と着火遅れとにより定められ、エンジン回転速度の上
昇に伴って上昇する着火遅れの境界以上の部分をオン領
域、境界未満の部分をオフ領域と定められている。そし
て、第５図のパターンは、エンジン回転速度とアクセル
ペダル踏込み量とにより定められ、エンジン回転速度の
上昇に伴って下降するアクセルペダル踏込み量の境界以
下の部分なオン領域、境界を越える部分をオフ領域と定
められている。
リードオンリメモリ（１−ＬＯＭ）、中央処理装置
（ＣＰＵ）およびこれらを接続するバス等によシ構成さ
れ、ＲＯＭには第３図から第５図に示す電源オンオフパ
ターンが予め記憶されている。第３図のパターンは、エ
ンジン回転速度と冷却水温とによシ定められ、エンジン
回転速度の上昇に伴って上昇する冷却水温の境界以下の
部分をオン領域、境界を越えた部分をオフ領域と定めら
れている。また、第４図のパターンは、エンジン回転速
度と着火遅れとにより定められ、エンジン回転速度の上
昇に伴って上昇する着火遅れの境界以上の部分をオン領
域、境界未満の部分をオフ領域と定められている。そし
て、第５図のパターンは、エンジン回転速度とアクセル
ペダル踏込み量とにより定められ、エンジン回転速度の
上昇に伴って下降するアクセルペダル踏込み量の境界以
下の部分なオン領域、境界を越える部分をオフ領域と定
められている。
以下本実施例の動作を第６図を用いて説明する。
ステップ６１では、クランク角信号のパルス数とパルス
間の時間とから演算手段によシ演算されたエンジン回転
数Ｎの最１’ｌのデータをＲＡＭから取込み、次のステ
ップ６２で冷却水温センサ３８から入力されてｇＡＭに
記憶された冷却水温実の最豹のデータを取込む。次のス
テップ６３において、ステップ６１およびステップ６２
で取込んだエンジン回転数Ｎおよび冷却水温Ｔが第３図
のパターンのオン領域に存在しているか否かを判断し、
オン領域に存。在している場合にはステップ６４で制御
手段からオン信号を出力してレーザ発振器１０の電源４
０をオンする。この結果、レーザ発振器１０からレーザ
光が誘導放出され、半透明ミラー８および断熱ガラス４
を介してターゲット１４に照射され、ターゲット１４が
加熱される。そして、この時燃料噴射弁１６から燃料が
噴射されて着火が促進される。着火が行なわれると、火
炎による光が断熱ガラス４および半透明ミラー８を介し
てフィルタ２２に入力され、レーザ光の波長以外の波長
を有する光線すなわち火炎による光線が光電変換素子２
４に入射され、着火信号として制御回路２０に入力され
る。
間の時間とから演算手段によシ演算されたエンジン回転
数Ｎの最１’ｌのデータをＲＡＭから取込み、次のステ
ップ６２で冷却水温センサ３８から入力されてｇＡＭに
記憶された冷却水温実の最豹のデータを取込む。次のス
テップ６３において、ステップ６１およびステップ６２
で取込んだエンジン回転数Ｎおよび冷却水温Ｔが第３図
のパターンのオン領域に存在しているか否かを判断し、
オン領域に存。在している場合にはステップ６４で制御
手段からオン信号を出力してレーザ発振器１０の電源４
０をオンする。この結果、レーザ発振器１０からレーザ
光が誘導放出され、半透明ミラー８および断熱ガラス４
を介してターゲット１４に照射され、ターゲット１４が
加熱される。そして、この時燃料噴射弁１６から燃料が
噴射されて着火が促進される。着火が行なわれると、火
炎による光が断熱ガラス４および半透明ミラー８を介し
てフィルタ２２に入力され、レーザ光の波長以外の波長
を有する光線すなわち火炎による光線が光電変換素子２
４に入射され、着火信号として制御回路２０に入力され
る。
一方、エンジン回転数Ｎおよび冷却水温Ｔがオン領域に
存在しないときは、ステップ６５でギャップセンサ１８
からの燃料噴射信号を取込むと共にステップ６６で光電
変換索子２４からの着火信号ヲ取込み、ステップ６７に
おいて着火遅れ演算手段により着火遅れを演算する。こ
の着火遅れは、燃料噴射開始から着火までのクランク角
の回転角で表わされ、燃料噴射信号が入力されてから着
火信号が入力されるまでのクランク角信号の／くルス数
を計数すること（＝よ如来められる。次のステップ６８
では、ステップ６１で取込んだエンジン回転数Ｎとステ
ップ６７で求めた着火遅れが第４図のパターンのオン領
域に存在するか否かを判断する。オン領域に存在する場
合には、アクセルセンサ２８からのアクキルペダル踏込
み量信号を取込み、ステップ７０においてエンジン回転
数およびアクセルペダル踏込み量が第５図の）くターン
のオン領域に存在しているか否かを判断する。そして、
オン領域に存在する場合はステップ６４でレーザ電源４
０をオンする。また、ステップ６８およびステップ７０
でオフ領域と判断された場合は、ステップ７１でレーザ
電源４０をオフして次のルーチンへ進む。
存在しないときは、ステップ６５でギャップセンサ１８
からの燃料噴射信号を取込むと共にステップ６６で光電
変換索子２４からの着火信号ヲ取込み、ステップ６７に
おいて着火遅れ演算手段により着火遅れを演算する。こ
の着火遅れは、燃料噴射開始から着火までのクランク角
の回転角で表わされ、燃料噴射信号が入力されてから着
火信号が入力されるまでのクランク角信号の／くルス数
を計数すること（＝よ如来められる。次のステップ６８
では、ステップ６１で取込んだエンジン回転数Ｎとステ
ップ６７で求めた着火遅れが第４図のパターンのオン領
域に存在するか否かを判断する。オン領域に存在する場
合には、アクセルセンサ２８からのアクキルペダル踏込
み量信号を取込み、ステップ７０においてエンジン回転
数およびアクセルペダル踏込み量が第５図の）くターン
のオン領域に存在しているか否かを判断する。そして、
オン領域に存在する場合はステップ６４でレーザ電源４
０をオンする。また、ステップ６８およびステップ７０
でオフ領域と判断された場合は、ステップ７１でレーザ
電源４０をオフして次のルーチンへ進む。
なお、上記実施例では、エンジン回転数、冷却水温、着
火遅れ、アクセルペダル踏込み量（二基いた３２のパタ
ーンに応じてレーザ電源をオンオフ制御する例について
説明したが、第３図のノくターンにのみ応じてレーザ電
源をオンオフ制御するようにしてもよい。
火遅れ、アクセルペダル踏込み量（二基いた３２のパタ
ーンに応じてレーザ電源をオンオフ制御する例について
説明したが、第３図のノくターンにのみ応じてレーザ電
源をオンオフ制御するようにしてもよい。
以上説明したように本発明によれば、エンジン運転条件
に応じて最適時期に着火補助されるため、燃焼を最通に
制御して出力の低下およびスモークの発生を防止するこ
とができる、という効果が得られる。
に応じて最適時期に着火補助されるため、燃焼を最通に
制御して出力の低下およびスモークの発生を防止するこ
とができる、という効果が得られる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図はクラ
ンク角センサを構成する円盤の正面図、第３図から第５
図はレーザ電源オンオフ領域を示す線図、第６図は前記
実施例の処理ルーチンを示す流れ図である。 、４・・・断熱ガラス、 １０・・・レーザ光源、 １４・・・ターゲット、 １８・・・ギャップセンサ、 ２０・・・制御回路。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか２名） 第３図 第４図 第５図
ンク角センサを構成する円盤の正面図、第３図から第５
図はレーザ電源オンオフ領域を示す線図、第６図は前記
実施例の処理ルーチンを示す流れ図である。 、４・・・断熱ガラス、 １０・・・レーザ光源、 １４・・・ターゲット、 １８・・・ギャップセンサ、 ２０・・・制御回路。 代理人 鵜 沼 辰 之 （ほか２名） 第３図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）燃焼室内に電磁波を照射する電磁波発生装置と、
前記燃焼室内の電磁波照射点に配置されたターゲットと
、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角
七ンサと、前記パルス信号からエンジン回転速度を演算
する演算手段と、エンジンの冷却水温を検出する水温セ
ンサと、エンジン回転速度の上昇に伴って上昇する境界
冷却水温以下の電磁波発生装置オン領域を記憶した記憶
手段と、現在のエンジン回転速度および現在の冷却水温
が前記電磁波発生装置オン領域に存在するか否かを判定
する判定手段と、前記判定手段の結果に基いて前記電磁
波発生装置をオンオフ制御する制御手段とを含むディー
ゼルエン′；′／の着火補助装置。 - （２）燃焼室内に電磁波を照射する電磁波発生装置と、
前記燃焼室内の電磁波照射点に配置されたターゲットと
、所定クランク角毎にパルス信号を出力するクランク角
七ンサと、前記パルス信号からエンジン回転速度を演算
するエンジン回転速度演算手段と、燃料噴射弁から燃料
が噴射された燃料噴射時期を検出する燃料噴射時期検出
手段と、着火光から着火時期を検出する着火時期検出手
段と、前記燃料噴射時期および前記着火時期から着火遅
れを演算する着火遅れ演算手段と、アクセルペダルの踏
込み量を検出するペダル踏込み量検出手段と、エンジン
回転速度の上昇（二伴って上昇する境界冷却水温以下で
ある第１の電磁波発生装置オン領域、エンジン回転速度
の上昇に伴って上昇する境界着火遅れ以上である第２の
電磁波発生装置オン領域およびエンジン回転速度の上昇
に伴って下降する境界アクセルペダル踏込み量以下であ
る第３の電磁波発生装置オン領域を記憶した記憶手段と
、現在のエンジン回転速度および現在の冷却水温が前記
第１の電磁波発生装置オン領域に存在するか否か、現在
のエンジン回転速度および現在の着火遅れが前記第２の
電磁波発生装置オン領域に存在しかつ現在のエンジン回
転速度および現在のアクセルペダル踏込み量が前記第３
カ電磁波発生装置オン領域に存在するか否かを判定する
判定手段と、前記判定手段の結果に基いて前記電磁波発
生装置をオンオフ制御する制御手段とを含むディーゼル
エンジンの着火補助装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109483A JPS59155573A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの着火補助装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109483A JPS59155573A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの着火補助装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155573A true JPS59155573A (ja) | 1984-09-04 |
Family
ID=12321806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3109483A Pending JPS59155573A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの着火補助装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155573A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01193081A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の着火補助装置 |
| WO2004001221A1 (de) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Starthilfsmittel für einem verbrennungsmotor |
| WO2010112276A1 (de) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Robert Bosch Gmbh | Kolben für eine brennkraftmaschine |
| US8181617B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-05-22 | Multitorch Gmbh | Laser ignition for gas mixtures |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP3109483A patent/JPS59155573A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01193081A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の着火補助装置 |
| WO2004001221A1 (de) * | 2002-06-19 | 2003-12-31 | Robert Bosch Gmbh | Starthilfsmittel für einem verbrennungsmotor |
| DE10227282A1 (de) * | 2002-06-19 | 2004-01-15 | Robert Bosch Gmbh | Starthilfsmittel für einen Verbrennungsmotor |
| US8181617B2 (en) | 2007-03-29 | 2012-05-22 | Multitorch Gmbh | Laser ignition for gas mixtures |
| WO2010112276A1 (de) * | 2009-04-03 | 2010-10-07 | Robert Bosch Gmbh | Kolben für eine brennkraftmaschine |
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