JPS60252143A

JPS60252143A - デイ−ゼル機関用燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS60252143A
Application number: JP10748484A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Matsunaga; 松永　政博
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1984-05-29
Filing date: 1984-05-29
Publication date: 1985-12-12

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。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は減筒運転時においても機関の安定な運転を確保
することができるようにした、ディーゼル機関用燃料噴
射装置に関するものである。

従来の技術従来から、多気筒ディーゼル機関の機関出力を制御する
ため、燃料噴射ポンプから特定の気筒にのみ燃料を供給
する、所謂減筒運転がしばしば行なわれる。減筒運転は
、例えばζ特開昭５６〜１０６０５５号公報、特開昭５
７−３８６２９号公報等に見られるように、機関の動作
状態に基づいて計算された気筒への燃料供給を、燃料カ
ット用電磁弁等によシ選択的に停止せしめることによシ
行なわれる。しかし、いずれの方法にしても、減筒運転
を行なうと機関の運転条件が変ってしまうため種々の不
具合を生じる。例えば、腫の気筒にのみ燃料が供給され
るよう減筒を行なうと、トルク変動が増大してその周期
も倍になるほか、噴射量調節部材の位置調節を行なった
後燃料が噴射されて燃焼するまでの時間も倍になシ、制
御のむだ時間が倍となるため、ハンチングが発生しやす
く、機関の振動が大きくなシ、機関の運転が不安定にな
るという不具合を有していた。

発明の目的本発明の目的は、従って、ディーゼル機関を減筒運転し
た場合においても、ディーゼル機関の安定方運転を確保
することができるように１７だ、ディーゼル機関用の燃
料噴射装置を提イｔｔすることにある。

発明の構成本発明の構成は、燃ｆ−１噴射刀？ンデカ・ら多気筒デ
ィーゼル機関の所要の気筒へ供給さｉする燃料をカット
しうるように構成された減筒運転状態１ｊ御装置を備え
たディーゼル機関用燃料噴射装置において、上記ディー
ゼル機関の運転条件を示す少なくともｌの電気信号を出
力する手段と、上Ｂ己減筒運転用制御装簡の作動状態を
示す状態信号を出ブフする手段と、該状態信号に従って
調速特性力５定められこの定められた調速特性に基づき
上茗己燃料噴射４？ングの噴射量制御を上記電気信号に
応答して実行する制御手段とを備えて成る点に特徴を有
する。

上述の構成によれは、機関において減筒運転力；行なわ
れている場合に社、減筒運転用の調速特性に従って燃料
噴射ポンプの噴射量の制御が行なえるので、減筒運転時
においても、従来に比べ、より安定にディーゼル機関の
運転を行なわせることが可能となる。

実施例以下、図示の実施例によシ、本発明をよシ詳細に説明す
る。

第１図には、本発明による燃料噴射装置の一実施例がブ
ロック図にて示されている。燃料噴射装置１は、ディー
ゼル機関２に燃料を噴射供給するための燃料噴射ポンプ
３を含み、燃料噴射ポンプ３からの燃料は噴射管を介し
てディーゼル機関２の各気筒に供給される構成となって
いる。図示の実施例では、ディーゼル機関２は４サイク
ル、６気筒のエンジンであシ、従って、６つの噴射管４
１乃至４８を介してディーゼル機関２の６つの気筒（図
示せず）に夫々燃料が供給される。所望によシブイーゼ
ル機関２の減筒運転を行なうことができるように、燃料
噴射ポンプ３には、減筒制御装置８が設けられている。

減筒制御装置８は、ディーゼル機関２の所要の気筒に供
給でれる燃料を所望により力、ソトする装置であり、こ
れによ多ディーゼル機関２を、６気筒による通常運転、
又は６気筒よυ少オい所望の気筒数での減筒運転のいず
ｔｌかの状態て運転することができる。この減筒制御装
置８は、後述する制御部９からの制御信号Ｃ８１に応答
して作動し、図示の実施例では、ディーゼル機関２の手
分の気筒にのみ燃料を供給して減筒運転を行なう構成と
なっている。しかし、減筒運転の形態はこノ１に限定さ
れるものではない３、燃料噴射ポンプ３のコントロール
ラック１０には、コントロールラック１０の位置決めを
行なうための゛アクチェータ１］が連結されておｐ１該
アクｙ−エータ１１は、ディーゼル機関２が減筒運転状
態にあるか否かを考慮してコント１コールユニツト１２
から出力される制御信号ｃｓ２によ多部動制御される。

ディーゼル機関２のその時々の回転速度を検Ｕ」するた
め、クランク軸２ａに固着されたパルサ１２と該パルサ
１２に接近して配置された電磁゛ピックアラノコイル１
３とから成る回転子ンサ１４が設けられており、・ゼル
ザ１２の外周縁に６０°間隔で設けられているコグ１２
ａ乃至１２ｆが電磁ピックアップコイル１３に接近、離
反することによ）生じた交流信号ＡＣが、波形整形回路
１５において波形整形され、第２図に示されるパルス信
号Ｐとして出力される。

／ｅ　ルス信号Ｐ　Ｖｉ　、コントロールユニ、ト１２
内の周期検出部１６に入力され、ここで、パルス信号Ｐ
を構成する各パルスｐ　、ｐ、ｐ　、・・・がｎ−１ｎ
　ｎ＋１中力される毎に、ノやルスの周期Ｔｎ−１’　Ｔｎ　’
　Ｔｎ＋１　’Ｔｎ＋２　＋・・・を検出し、その時々
のパルスの周期を示す周期データＤが出力される。周期
データＤは、ディーゼル機関２が６気筒で通常運転され
ている場合のｆ’イーゼル機関２の平均回転周期ＡＴ、
を演算出力するだめの第１演算部１７及びディーゼル機
関２が減筒運転によって実質的に３気筒で運転されてい
る場合のディーゼル機関の平均回転周期ＡＴ２を演算出
力するための第２演算部１８に夫々入力されている。

第１演算部１７は、ディーゼル機関２が通常運転を行な
っている場合における平均回転周期を算出するため、下
式に従った演算を実行する。

ここで、ＡＴｌｎは・ぐルスＰｎが発生した時点の平均
回転周期で、Ｔ、１は・卆ルスＰｎ−１が発生してから
パルスＰｎが発生するまでに要した時間、Ｔｎ−１はパ
ルスＰｎ−２が発生してからパルスＰｎｌが発生するま
でに要した時間である。即ち、第（１）式によシ算出さ
れる平均回転周期は、機関２における燃焼がパルス信号
Ｐの２パルスに１回いずれかのシリンダで行なわれるこ
とに起因する瞬時速度の変動周期の１周期を基にして演
算される。

一方、第２演算郡１８は、ディーゼル機関２が減筒運転
全行なっている場合における平均回転周期全算出するた
め、下式に従った演算を実行する。

ここで、ＡＴ２ｎはパルスＰｎが発生した時点の平均回
転周期であり、’ｒｎ−５はパルスＰｎ−４が発生して
からパルスＰｎ−５が発生するまでの時間、Ｔｎ２はパ
ルスＰｎ３が発生してからパルスＰｎ、２が発生するま
での時間である。Ｔｎ−１＋　Ｔｎけ第（１）式のそれ
と同じである。減筒運転の場合には、本実施例では、作
動シリンダの数が捧と々るので、機関２における燃焼が
パルス信号Ｐの４パルスに１回いずれかのシリンダで行
なわれることとなシ、従って、第（１）式によシ得られ
る平均回転周期も、結局、減筒運転時における機関の瞬
時速度の変動周期の１周期に基づいて計算されることに
なる。

即ち、ディーゼル機関２の通常運転時には、第１演算部
１７から、ディーゼル機関２の瞬時速度の変動周期の一
周期に基づいて演算された平均回転周期を示す平均回転
周期データＡＴ、が出力され、一方、ディーゼル機関２
の減筒運転時には、第２演算部１８から、ディーゼル機
関２の瞬時速度の変動周期の一周期に基づいて演算さね
た平均回転周期を示す平均回転周期データＡＴ２が出力
される。

平均回転周期データＡＴ、　、　Ａ’ｒ、は、選択スイ
ッチ１９に入力され、制御部９からの制御信号ｃｓ１に
応答して、いすねか一方の平均回転周期データが選択ス
イッチＪ９から出方され、変換部２ｏに入力される。変
換部２０は、入力された平均回転周期データを回転速度
データＮに変換し、回転速度データＮは制御部９のはか
、第１及び第２調速パターン演η部２　］、　、　２２
に印加される。

第】訴１速パターン演算部２１には、更に、アクセルペ
ダル（図示せず）のアクセル踏込量を示す７クセルデー
タＡが図示しないアクセルセンサから入力されておシ、
回転速度データＮとアクセルデータＡとから、ディーゼ
ル機関２が通常の運転状態にある場合に適した調速特性
パターンの演算が行なわｉ′ｒ、　、この調速特性パタ
ーンに基づいて、ディーゼル機関２のその時々の運転条
件に見合った最適な噴射量を与えるためのコントロール
ランク位置を示す第１目標データＲ，が、データＡ、Ｎ
に従って出力される。一方、第２調速パターン演算部２
２にも、アクセルデータＡが入力されており、回転速度
データＮとアクセルデータＡとから、ディーゼル機関２
が減筒運転状態にある場合に適した調速特性ノ々ターン
の演算が行なわれ、この調速特性パターンに基づいて、
ディーゼル機関２のその時々の運転条件に見合った最適
な噴射量を４乏るためのコントロールランク位置を示す
第２目標データＲ２が、データＡ、Ｎに従って出力され
る。

制御部９には、回転速度データＮ１アクセルデータＡの
ほか、コントロールラック１０に連結された位置センサ
２３から出力−２！ワその時々のコントロールラック１
０の位置を示すランク位置データＲＰと、ディーゼル機
関２によって駆動される車輌の車速を示す車速／−タＶ
とが入力されておシ、これらの入力データに基づいて、
ディーゼル機、関２を減筒運転すべきか否かの判別が行
なわｉｔ　、その結果を示す信号が制御信号Ｃ８，とし
て出力される。

制御信号Ｃ８，は、減筒制御装＠８及び選択スイッチ１
９のほか、第１及び第２目標ブ′−夕Ｒ１＋Ｒ２が入力
されている別の選択スイッチ２４にも印加されている。

選択スイッチ２４は制御信号Ｃ８！に応答して作動し、
ディーゼル機関２を通常運転させるときには実線の如く
切換えられ第１目標デークＲ，が選択され、一方、ディ
ーゼル機関２を減筒運転させるときには点線の如く切換
えられ第２目標データＲ２が選択される。

選択スイッチ２４によシ選択されたデータは、加算部２
５において、ラック位置データＲＰと図示の極性にて加
算され、その加算結果を示す加算データＡＤはＰＩＤ演
算部２６に入力され、ＰＩＤ制御に必要なデータ処理が
施されたのち、制御信号Ｃ８２として出力され、アクチ
ェータ１１に印加される。

この結果、選択スイッチ２４によって選択された目標デ
ータに従って、コントロールランク１０の位置制御が閉
ループ制御により行なわれる。

次に、第１図に示した燃料噴射装置１の動作について説
明する。

制御部９において、通常運転を行なうべき旨の判別が行
なわれると、減筒制御装置８は作動せず、燃料噴射ボン
ｆ３からの噴射燃料は各噴射管４１乃至４６を介してデ
ィーゼル機関２の６つのシリイダに夫々供給される。こ
の場合には、各選択スイッチ１９．２４は制御信号Ｃ８
１によシ夫々実線で示される切換状態とされる。従って
、第１演算部１７から出力される平均回転周期データＡ
Ｔ、に基づいた回転速度データＮが変換部２０から出力
される。そして、第１調速パターン演算部２１において
演算された、通常運転用の調速特性に基づいた第１目標
データＲ１が選択スイッチ２４を介して取り出され、こ
の第１目標データＲ１によシ示されるコントロールラッ
ク位置が得られるよう、アクチェータ１１が駆動制御さ
れる。

一方、制御部９において、減筒運転を行なうべき旨の判
別が行なわれると、減筒制御装置８が制御信号Ｃ８ｌに
よｐ作動せしめられ、燃料噴射ポンプ３からの燃料値、
ディーゼル機関２の所定の３つのシリンダにのみ供給は
れる状態となシ、各選択スイッチ１９．２４は、制御信
号Ｃ８ｌによって点線で示される状態に切換えられる。

この結果、回転速度データＮは、第２演算部１８からの
平均回転周期データＡＴ、に基づいて出力され、且つ、
調速制御は第２調速ツヤターン演算部２２において得ら
れた減筒運転用の調速パターンに従って行なわれること
となる。

このように、減筒運転時においては、減筒運転用として
別に用意された第２調速・ぐターン演算部２２による減
筒運転用調速特性にて燃料噴射ポンダ３の噴射量制御を
行なう構成であるから、減筒運転時において問題となっ
ていた機関のトルクの変動及びハンチング、振動の発生
を充分に抑えることが可能となシ、円滑な減筒運転を行
なうことができる。

尚、上記実施例では、ディーゼル機関２の平均回転周期
の演算を、通常運転時と減筒運転時とで別々に分けて行
なう構成とした。しかし、ディーゼル機関２の通常運転
時と減筒運転時とで調速パターンを別に分ける場合には
、平均回転周期の演算は必ずしも分けて行なう必要はな
く、第１演算部１７からの平均回転周期ＡＴＩのみを使
用し、て回転速度データＮを出力する構成とし、第２演
算部１８及び選択スイッチ１９を省略しても、充分その
効果を得ることができるものである。

第１１図中一点鎖線で囲まれたコントロールユニット１
２は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成するこ
とができ、第３図にはその場合の制御プログラムのフロ
ーチャートの一例が示されている。

第３図を参照して制御プログラムの説明を行なうと、グ
ログラムのスタート後、ステップ３１で各種データの読
込みが行なわれた後、車速■が所定の範囲内にあるか否
かの判別（ステツｆ３２）、アクセルペダルの操作量θ
が所定の範囲内にあるか否かの判別（ステップ３３）、
回転速度データＮが所定の範囲内にあるか否かの判別（
ステップ３４）、コントロールラック１０の位置を示す
ラック位置データＲＰが所定値よシ小さいか否かの判別
（ステップ３５）が夫々行なわれ、いずれの判別結果も
ＹＥＳの場合には減筒運転モードとされる（ステップ３
６）。一方、ステップ３２乃至３５０判別結果の少なく
とも１つがＮｏの場合には、ステップ３７に進み、クラ
ッチがオフか否かの判別が行なわれ、クラッチオフの場
合にはステッグ３６に進み、クラッチオンの場合には、
ステップ３８においてギヤがニュートラルか否かの判別
が行なわれる。ステラｆ３Ｂの判別結果がＹｌｎＳの場
合には、ステップ３６に進み、ＮＯの場合にはステップ
３９において、通常運転用の調速／４’ターンの演算−
ｂａ行なわれ、ステｙ　７’　４０において、その演算
結果に従ったコントロールラックの位置決めのだめのサ
ーボ制御が実行され、ステップ３１に戻る。

一方、減筒運転状態になった場合には、ステツｆ４１に
進み、減筒運転用の調速パターンの演算が行なわれ、そ
の演算結果に従って、サーボ制御が実行される（ステッ
プ４０）。

ディーゼル機関２の回転速度の演算は、ノクルス信号Ｐ
の各パルス発生時に割込みプログラムＮＩＮＴが実行さ
れることによシ行なわれる。先ずステップ４２において
、予め用意されているフリーランニングのカウンタ値Ｃ
ｎが読込まれ、ステップ４３においてこのカウンタ値Ｃ
ｎＫ基づいてノヤルス信号Ｐの周期Ｔｎの演視−が行々
われる。次いで、ディーゼル機関２が減筒運転中か否か
の判別がステツｆ４４において行なわれ、減筒運転中の
場合には、ステップ４５において第（２）式に基づいた
減筒運転用の平均回転周期ＡＴ、の演算が行なわれる。

一方、通常運転の場合には、ステップ４６において、第
（１）式に基づいた通常運転用の平均回転周期ＡＴ、の
演算が行なわれる。しかる後、いずれか一方の平均回転
周期に基づいてディーゼル機関２の回転速度データＮの
演算が実行され（ステップ４７）、主プログラムに戻る
。

発明の効果本発明によれば、上述の如く、減筒運転時には、通常運
転用の調速特性とは別の減筒運転用調速特性で燃料噴射
ポンプの噴射量制御を行なうので、従来減筒運転時−楓
問題であるとされていた、トルクの変動、これに伴なう
ハンチング、振動等を除去することができ、減筒運転時
においてもディーゼル機関の運転を円滑に行なうことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図中のパルス信号の波形図、第３図は第１図に示す
コントロールユニットをマイクロコンピュータで栴成し
プこ場合核マイクロコンピュータにストアされる制御プ
ログラムの一例を示すフローチャートである。］・・・燃料噴射装置、イ、２・・ディーゼル機関、３
・・・燃料噴射ポンプ、８・・・減筒制御装置、９・・
・制御部、ＪＯ・・コントロールランク、１２・・コン
トロールユニット、２１・・第１調速パターン演算部、
２２・・・第２調速パターン演算部、２４・・選択スイ
ッチ、ｃｓ、　、　ｃｓ２・・・制御信号、ＡＣ・・・
交流信号、Ｎ・・・回転速度データ。特許出願人　ヂーゼル機器株式会社代理人　弁理士　高　野　昌　俊第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、　燃料噴射ポンプから多気筒ディーゼル機関の所要
の気筒へ供給される燃料をカントしうるように構成され
た減筒運転用制御装置を備えたディーゼル機関用燃料噴
射装置において、前記ディーゼル機関の運転条件を示す
少なくとも１つの電気信号を出力する手段と、前記減筒
運転用制御装置の作動状態に関連した状態信号を出力す
る手段と、該状態信号に従って調速特性が定められこの
定め、られた調速特性に基づき前記燃料噴射ポンプの噴
射量制御を前記電気信号に応答して実行する制御手段と
を備えて成ることを特徴とするディーゼル機関用燃料噴
射装置。