JPS602509B2 - ジ−ゼルエンジン用の電子式燃料制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明はジーゼルエンジンのウオーミングアップを自動
的に行なえるようにした電子式燃料制御装置に関する。

従来技術一般に、ジーゼルエンジンを起動した後のアイ
ドリング時の回転は、低速回転にて安定した運転を行え
ることが望まれる。

しかしながら、冷寒始動直後のエンジンは運転条件が悪
く回転が不安定であるため、従来では、起動直後に操作
者がアクセルペダルを操作してエンジンの回転数を上昇
させてエンジン回転の安定化を行った後に低速で回転さ
せるようにしている。したがってジーゼルエンジンの始
動時には操作者にこのような操作が要求されるので、操
作が煩らわしく、操作者に不愉快さを与えている。一方
、ジーゼルエンジンに燃料を噴射供Ｖ給する燃料噴射ポ
ンプのコントロールラック等を電子的に制御してジーゼ
ルエンジンのアィドリング回転数を所定値に制御する装
置も提案されている。

これらの文献としては、特公昭４７−滋３２９号公報、
袴開昭４７一３５５２５号公報等がある。しかし、これ
ら提案された装置においても、ジーゼルエンジンの冷寒
始動直後のウオーミングアップ時におけるアィドリング
回転数の自動制御については考慮されておらず、前述と
同様に、操作者がアクセルペダルを操作してウオーミン
グアップをせざるを得ないという問題を有している。発
明の目的 本発明の目的は、ジーゼルエンジンの冷寒始動直後のウ
オーミングアップ時に、操作者の手を煩らわすことなく
、ァィドリング回転の設定を自動的に行うことができる
ジーゼルエンジン用の電子式燃料制御装置を提供するこ
とにある。

発明の構成 本発明においては「ジーゼルエンジンへの燃料供給量を
電子的に制御するジーゼルエンジン用の電子式燃料制御
装置において、該ジーゼルエンジンの温度を検出する感
温素子を含み、該感温素子により検出された温度が所定
温度以下の場合に、該ジーゼルエンジンの回転速度に基
づいて演算された低速制御特性が該ジーゼルエンジンの
温度の低下に従ってジーゼルエンジンの回転速度が高く
なるような特性となるアィドリング時の低速制御信号を
発生する低速制御信号発生手段、該ジーゼルエンジンの
回転速度とアクセル関度とに基いてジーゼルエンジンへ
の燃料供給量を演算し、該演算結果に相応した出力信号
を出力する演算手段、該低速制御信号発生手段および該
演算手段の両出力信号のうちの燃料供給量が大きい方の
出力信号を選択出力する最大値選択手段、および、該最
大値選択手段の出力信号に基づいてジーゼルエンジンへ
の燃料供給量を調節するアクチュェータを備えたことを
特徴とするジーゼルエンジン用の電子式燃料制御装置が
提供される。

実施例 以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。

第１図には本発明の一実施例としての電子式燃料制御装
置を設けたジーゼルエンジン装置１が示される。ジーゼ
ルエンジン装置１はジーゼルエンジン２を備え、ジーゼ
ルエンジン２は燃料噴射ポンプ３から燃料の供給を受け
て負荷４を回動駆動している。ジーゼルエンジン装置１
は、更に、ジーゼルエンジン２の回転速度制御を行わせ
るための電子式調速機５を備えている。電子式調速機５
は、回転速度信号発生器６、アクセル信号発生器７、演
算手段としての演算回路８、アクチュェータ９、ーサー
ミスタ１８を含み低速制御信号発生手段としての低速回
転制御電圧発生回路（以下、低速電圧発生回路と称する
）１０、および前記演算回路８の出力側と前記低速電圧
発生回路１０の出力側との間に接続され最大値選択手段
としてのダイオード２８を含み構成される。

回転速度信号発生器６は直流電圧である回転速度信号Ｓ
，を発生する。

回転速度信号Ｓ，の直流電圧の大きさは、ジーゼルエン
ジン２の回転速度の上昇に正比例してほぼ直線的に増大
する。すなわち、回転速度信号Ｓ，の特性は、縦軸に出
力電圧、機軸に回転速度をとって特性図を描くと、原点
から右上り蔓こ直線的に上昇する特性となる。回転速度
信号発生器６は従釆から種々の形式のものが知られてお
り「例えば薄公昭４９一２２９７１号公報に記載されて
いるように、電磁型の回転数電圧変換器の出力信号を増
幅した後に微分回路で微分してトリガパルスを形成し「
該トリガパルスで単安定マルチパイプレータ回路を駆動
し、該単安定マルチパイプレータ回路の出力を積分回路
で積分して機関回転速度に比例した直流電圧を得るよう
な構成とすることができる。アクセル信号発生器７は直
流電圧であるアクセル信号Ｓ２を発生する。

アクセル信号Ｓ２の直流電圧の大きさは、アクセル関度
８の増大に反比例してほぼ直線的に減少する。すなわち
、アクセル信号Ｓ２の特性は、縦軸に出力電圧、横軸に
アクセル開度８をとって特性図を描くと、アクセル開度
８の増大に従って出力電圧が減少する右下りの直線的な
特性となる。アクセル信号発生器７は従来から種々の形
式のものが知られており、例えばアクセルペダルに連動
するポテンショメー外こ直流電圧を印加し「該ポテンシ
ョメータの可動接点から出力電圧を導き出すような穣成
とすることができる。演算回路８は、上記信号Ｓ，，Ｓ
２が入力され、普通運転状態時（定常時）におけるジー
ゼルエンジン２の回転速度Ｎに対する制御電圧Ｖの制御
電圧特性を種々のアクセル開度について演算し出力する
回路である。

第２図には、このような制御電圧特性が示される。第２
図において、横軸が回転速度Ｎ、縦軸が制御電圧Ｖをあ
らわし、各アクセル開度８，，８２ ，０３・・・につ
いての制御電圧特性がそれぞれ示されており、Ａ直線は
、後で詳しく述べる低速電圧発生回路１川こよるアクセ
ル閥度６＝０のとき、すなわちアイドル位置のときの定
常時の低速回転制御電圧特性を示す。低速電圧発生回路
１０は、ジーゼルエンジンの冷寒始動直後等のアィドリ
ング状態時において、エンジンが暖機されるまでの間、
エンジンを規定の低速回転速度よりも高い速度で回転さ
せるための回路であり、アクセル関度ａ＝０のときの定
常時の低速回転制御電圧特性（第２図におけるＡ直線）
が、エンジン冷機時には例えば第２図中に破線で示す位
置のウオーミングアップ時の低速回転制御電圧特性とな
るように出力電圧を発生して制御信号Ｓ３としてアクチ
ュェ−夕９に印加するものである。

前記演算回路８からの信号及び前記低速電圧発生回路１
０からの信号は、前記ダイオードにより大きい方の信号
が選択され、制御信号Ｓ３として燃料噴射ポンプ３のコ
ントロールラック（図示せず）の位置決めを行うアクチ
ュェータ９に入力される。第３図には低速電圧発生回路
１０と演算回路８との回路構成が詳細に示されている。

演算回路８は演算増幅器１６を主体に構成され、この演
算増幅器１６は、非反転入力端子に、抵抗器１２，１３
によって電源電圧十Ｅを分圧してなるバイアス電圧が入
力抵抗１１を介して印加され、反転入力端子に各入力抵
抗器１４，１５を介して回転速度信号Ｓ，及びアクセル
信号Ｓ２がそれぞれ入力される。ここで符号１７で示さ
れるのは帰還抵抗器である。演算増幅器１６の出力端子
は出力抵抗器３０を介してアクチュヱータ９に接続され
ている。したがって演算増幅器１６の出力電圧は、アク
セル開度ａが一定の場合は第２図のアクセル関度８によ
って定まる所定の位置で回転速度の上昇に比例して大き
さが減少する特性となる。この特性は、アクセル関度８
の増大に伴なつて、第２図で右方向に平行移動する。低
速電圧発生回路１０は、基準電圧発生回路２４と演算増
幅器２６とを主体に構成される。

基準電圧発生回路２４は、基準電圧Ｅ８を発生する回路
であり、サーミスタ１８、抵抗器２０，２１，２２、及
びダイオード２３により構成される。サーミスタ１８は
、ジーゼルエンジン２の温度変化に相応して抵抗値が変
化する感温抵抗素子であり、ジーゼルエンジン２の温度
を検出するためにエンジン冷却水１９内に絶縁状態にて
配置されている。各抵抗器２１，２２，２３の抵抗値は
、エンジン温度が所定の温度ＴＰ以下の時にはサーミス
タ１８の抵抗値が高くなってａ点の電位がｂ点の電位よ
りも高くなり、エンジン温度が所定の温度ＴＰにまで上
昇した時にはａ点の電位とｂ点の電位が等しくなり、エ
ンジン温度が所定の温度ＴＰ以上となった時にはａ点の
電位がｂ点の電位よりも低くなるように設定されている
。したがって、基準電圧ＥＳの大きさ‘ま、第４図に示
すように、エンジン温度Ｔが所定の温度ＴＰ以下の範囲
では、温度上昇によるサーミスタ１８の抵抗値の減少に
伴なつて徐々に低下する傾向を有し、エンジン温度Ｔが
ＴＰ以上になるとダイオード２３の働きにより、基準電
圧Ｂ８の値は抵抗器２１，２２により定まる一定電位Ｅ
ｂに固定される。このように、基準電圧発生回路２４は
ジーゼルエンジンの温度に応じて変化する基準電圧ＥＢ
を出力する。演算増幅器２５は、その反転入力端子に回
転速度信号Ｓ．が入力抵抗器２７を介して入力され、ま
たその非反転入力端子に基準電圧ＥＢがバイアス電圧と
して入力される。

この演算増幅器２５は、反転入力端子に入力された回転
速度信号Ｓ，に基ずし・て、低速回転制御電圧特性を演
算し、該特性を非反転入力端子のバイアス電圧に応じて
シフトさせて出力するように構成されている。したがっ
て、非反転入力端子に入力される基準電圧ＥＢの大きさ
の変化は、演算増幅器２５の非反転入力端子のバイアス
電圧を変化させることになるので、該基準電圧ＥＢの変
化は低速回転制御電圧特性（第２図参照）をエンジン温
度に応じて平行移動させることになる。すなわち、低速
回転制御電圧特性は、エンジン温度が低い場合には、基
準電圧Ｅ８が第４図に示すように高い値にあって非反転
入力端子におけるバイアス値が高くなるので、第２図中
に破線で示す如くＡ直線よりも右方に位置し、温度が上
昇して基準電圧ＥＢが下がるにつれて徐々に左方に平行
移動し、そして温度がＴＰとなって基準電圧ＥＢが一定
になるとＡ直線と一致して以後、このＡ直線で示す特性
を維持する。演算増幅器２５からの出力は、ダイオード
２８を介して、演算回路８の出力に一端が接続され他端
がアクチュェータ９に接続された出力抵抗器３０の他端
に援続されている。ダイオード２８は、演算回路８の演
算増幅器１６の出力電圧と、低速電圧発生回路１０の出
力電圧Ｅ，とのうち、大きい方の出力電圧をアクチュェ
ータ９に印加する機能を持っている。したがってアクチ
ュェータ９に印加される制御信号Ｓ３は、アクセル関度
ａ＝０のとき低速電圧発生回路１０からの低速回転制御
電圧となり、８＞０のときは演算回路８からの出力電圧
となる。低速電圧発生回路１０と演算回路８とは、供給
燃料を制御するための制御電圧発生器を構成している。
このような構成によると、ジーゼルエンジン２を起動さ
せ、アィドリング運転状態（アクセル関度８＝０）にし
たばかりの状態では、ジーゼルエンジン２の温度は低い
ので、制御信号Ｓ３の低速回転制御電圧特性は第２図の
Ａ直線より右方に位置しており（例えば第２図中の破線
の位置）、ジーゼルエンジン２の回転数は、エンジンが
冷えていても比較的安定に回転する程度に、規定の低速
回転数より高くなるように設定される。

そしてアイドリング運転により、ジーゼルエンジン温度
が徐々に上昇して運転条件が良好になり低速での安定回
転が可能となるにつれ、特性直線は左方に移動してエン
ジンの回転数を自動的に下げ、エンジン温度が所定の温
度ＴＰに達すると、始動時の低速回転制御電圧特性は定
常運転時における所定の特性と一致し、以後はこの所定
の特性に従って低速運転を行うことができる。なお、上
記実施例では感温抵抗素子として負の温度係数を有する
サーミスタを使用した場合について述べたが、正の温度
係数を持つものを使用することができることは明らかで
ある。

また、上記実施例では感温素子として感温抵抗素子を用
い、抵抗器との組合せにより所望の基準信号を発生する
回路を構成した場合を示したが、感温素子として熱電対
の如き温度変化を電位変化に変換するような素子を使っ
て基準信号発生手段を構成してもよいことは勿論である
。

発明の効果 本発明によれ‘よ、ジーゼルエンジンの冷寒始動直後の
ウオーミングアップ時に、アィドリング回転の設定を操
作者の手を頃せることなく自動的に行うことができるの
で、操作者に不愉快さを与えることなく、また確実に起
動を行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としてのジーゼルエンジン用
の電子式燃料制御装置のブロック線図、第２図は第１図
装置における制御信号Ｓ３の特性図、第３図は第１図装
置における演算回路および低速回転制御電圧発生回路部
分の回路図、第４図は第３図回路における電圧発生回路
の温度Ｔに対する出力電圧ＥＢの特性図である。 １・…・・ジーゼルエンジン装置、２・・・・・・ジー
ゼルエンジン、３……燃料噴射ポンプ、５…・・・電子
式調速機、８…・・・演算回路、９・・・…アクチュェ
ータ、１０低速回転制御電圧発生回路、１８・・・・・
・サーミスタ、１９・・・・・・冷却水、２４・・・・
・・電圧発生回路、２５……演算増幅器。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジーゼルエンジンへの燃料供給量を電子的に制御す
   るジーゼルエンジン用の電子式燃料制御するジーゼルエ
   ンジン用の電子式燃料制御装置において、 該ジーゼル
   エンジンの温度を検出する感温素子を含み、該感温素子
   により検出された温度が所定温度以下の場合に、該ジー
   ゼルエンジンの回転速度に基づいて演算された低速制御
   特性が該ジーゼルエンジンの温度の低下に従ってジーゼ
   ルエンジンの温度の低下に従ってジーゼルエンジンの回
   転速度が高くなるような特性となるアイドリング時の低
   速制御信号を発生する低速制御信号発生手段、 該ジー
   ゼルエンジンの回転速度とアクセル開度とに基づいてジ
   ーゼルエンジンへの燃料供給量を演算し、該演算結果に
   相応した出力信号を出力する演算手段、 該低速制御信
   号発生手段および該演算手段の両出力信号のうちの燃料
   供給量が大きい方の出力信号を選択出力する最大値選択
   手段、および、 該最大値選択手段の出力信号に基づい
   てジーゼルエンジンへの燃料供給量を調節するアクチユ
   エータを備えたことを特徴とするジーゼルエンジン用の
   電子式燃料制御装置。