JPS6111464A - デイ−ゼルエンジンの着火時期検出装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの着火時期検出装置Info
- Publication number
- JPS6111464A JPS6111464A JP13228384A JP13228384A JPS6111464A JP S6111464 A JPS6111464 A JP S6111464A JP 13228384 A JP13228384 A JP 13228384A JP 13228384 A JP13228384 A JP 13228384A JP S6111464 A JPS6111464 A JP S6111464A
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- Japan
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- light
- ignition timing
- infrared light
- combustion
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-
- 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
- F02P17/00—Testing of ignition installations, e.g. in combination with adjusting; Testing of ignition timing in compression-ignition engines
- F02P17/12—Testing characteristics of the spark, ignition voltage or current
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For 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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、燃料の噴射時期等を設定制御するための信
号を得るディーゼルエンジンの着火時期検出装置に関す
る。
号を得るディーゼルエンジンの着火時期検出装置に関す
る。
ディーゼルエンジンにおいては、その出力を効率良く得
るために、例えば特開昭５８−７００２９号公報に示さ
れるように、エンジンの実際の着火時期を検出し、この
検出信号に基づいて燃料噴射制御することが考えられて
おり、これはエンジンの燃焼室に対して、燃焼光を検出
する光検出器を設定するものである。
るために、例えば特開昭５８−７００２９号公報に示さ
れるように、エンジンの実際の着火時期を検出し、この
検出信号に基づいて燃料噴射制御することが考えられて
おり、これはエンジンの燃焼室に対して、燃焼光を検出
する光検出器を設定するものである。
このような場合に使用される光検出器は、例えばガラス
のような光透過性の物質からなる検出部を備え、この検
出部をエンジンのシリンダ内に挿入設定するもので、上
記光透過性物質からなる検出部を介して検出した燃焼光
をフォトトランジスタのような光−電気変換素子で電気
的信号に変換するように構成される。
のような光透過性の物質からなる検出部を備え、この検
出部をエンジンのシリンダ内に挿入設定するもので、上
記光透過性物質からなる検出部を介して検出した燃焼光
をフォトトランジスタのような光−電気変換素子で電気
的信号に変換するように構成される。
しかしながら、この様な構成とした場合、エンジンの運
転状態の変化に伴い、上記光検出器からの出力レベルが
大きく変化することから運転状態の変化に応じて安定し
た実着火時期の検出が難しかった。
転状態の変化に伴い、上記光検出器からの出力レベルが
大きく変化することから運転状態の変化に応じて安定し
た実着火時期の検出が難しかった。
つまり、エンジンのアイドリング時における光検出器の
出力信号に対して高回転、高負荷時における光検出器の
出力信号は数十倍にもなるため、例えば上記着火時期の
検出レベルをアイドリング時の光検出器の出力信号に対
応して設定した場合には、高回転、高負荷時において感
度が上がり過ぎ、誤動作が生じ、正確な着火時期が検出
しにくくなることがあった。この原因はエンジンの運転
条件が高回転、高負荷になると燃焼室壁の温度が上って
いるため吸入空気の圧縮に伴い燃料の噴射による着火以
前に赤外光を放射し、その赤外光に光電変換素子が感応
するためということが実験によりわかった。
出力信号に対して高回転、高負荷時における光検出器の
出力信号は数十倍にもなるため、例えば上記着火時期の
検出レベルをアイドリング時の光検出器の出力信号に対
応して設定した場合には、高回転、高負荷時において感
度が上がり過ぎ、誤動作が生じ、正確な着火時期が検出
しにくくなることがあった。この原因はエンジンの運転
条件が高回転、高負荷になると燃焼室壁の温度が上って
いるため吸入空気の圧縮に伴い燃料の噴射による着火以
前に赤外光を放射し、その赤外光に光電変換素子が感応
するためということが実験によりわかった。
また、逆に検出レベルを高回転、高負荷時の光検出器信
号に対応して感度を低くして確実な実着火信号を得られ
るように設定した場合には、アイドリング時において検
出遅れ等が発生することがあった。
号に対応して感度を低くして確実な実着火信号を得られ
るように設定した場合には、アイドリング時において検
出遅れ等が発生することがあった。
−この本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、エン
ジンの運転状態の変化に応じて光検出器の出力レベルが
大きく変化しても、特に高回転、高負荷時の赤外光放射
に対しても、常に安定した正確な着火時期を検出し、燃
料制御を常に確実に実行してエンジン出力効率を安定さ
せ得るようにするディーゼルエンジンの着火時期検出装
置を提供しようとするものである。
ジンの運転状態の変化に応じて光検出器の出力レベルが
大きく変化しても、特に高回転、高負荷時の赤外光放射
に対しても、常に安定した正確な着火時期を検出し、燃
料制御を常に確実に実行してエンジン出力効率を安定さ
せ得るようにするディーゼルエンジンの着火時期検出装
置を提供しようとするものである。
すなわち、この発明に係る着火時期検出装置は、燃焼室
内の燃焼光を燃焼室外部へ伝える光検出部材と、該光検
出部材を通った燃焼光を光−電気変換する光電変換素子
と、前記燃焼光中の赤外光を遮断するフィルター手段と
を備えることにより、特に高回転、高負荷時に発生する
赤外光を遮断し、着火時期の検出制度を向上させるよう
にしたものである。
内の燃焼光を燃焼室外部へ伝える光検出部材と、該光検
出部材を通った燃焼光を光−電気変換する光電変換素子
と、前記燃焼光中の赤外光を遮断するフィルター手段と
を備えることにより、特に高回転、高負荷時に発生する
赤外光を遮断し、着火時期の検出制度を向上させるよう
にしたものである。
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第１図
は着火時期検出装置の一例を示す断面構成図である。図
において光検出器１００のうち、１は光検出部材で、耐
−熱、耐圧性が良好で光透過性の高い石英ガラス棒を使
用している。２は中空筒状の耐熱性物質からなるハウジ
ングで、２ａはハウジングの一部に形成されるネジ部で
、図示しく５） ない燃焼室の燃焼室壁に螺着され、該燃焼室の気密性等
を保ちつつ光検出部材１の光検出端面１ａを燃焼室内部
に支持する。
は着火時期検出装置の一例を示す断面構成図である。図
において光検出器１００のうち、１は光検出部材で、耐
−熱、耐圧性が良好で光透過性の高い石英ガラス棒を使
用している。２は中空筒状の耐熱性物質からなるハウジ
ングで、２ａはハウジングの一部に形成されるネジ部で
、図示しく５） ない燃焼室の燃焼室壁に螺着され、該燃焼室の気密性等
を保ちつつ光検出部材１の光検出端面１ａを燃焼室内部
に支持する。
３は光電変換部材で、光電変換素子としてのフォトトラ
ンジスタ３１、絶縁体スペーサ３２、ハウジング３３、
電気信号を外部へ取り出すリードワイヤ３４、該リード
ワイヤのクランプ３５、絶縁体よりなる充填材３６から
なり、光検出部材ｌからの光信号を電気信号に変換して
取り出す構成になっている。４はリテーナでハウジング
２の端面２ｂにより絞め固定されており、内周部で光検
出部材１を耐熱性の接着剤、例えばエポキシ樹脂系耐熱
性接着剤５で接着し、外周部で光電変換部材３とをフッ
素ゴム等よりなるリング状の衝撃吸収材６及びロックピ
ン７を介して結合されている。
ンジスタ３１、絶縁体スペーサ３２、ハウジング３３、
電気信号を外部へ取り出すリードワイヤ３４、該リード
ワイヤのクランプ３５、絶縁体よりなる充填材３６から
なり、光検出部材ｌからの光信号を電気信号に変換して
取り出す構成になっている。４はリテーナでハウジング
２の端面２ｂにより絞め固定されており、内周部で光検
出部材１を耐熱性の接着剤、例えばエポキシ樹脂系耐熱
性接着剤５で接着し、外周部で光電変換部材３とをフッ
素ゴム等よりなるリング状の衝撃吸収材６及びロックピ
ン７を介して結合されている。
さらに前記リテーナの内周部の一方の端にはフッ素ゴム
等よりなるリング状の衝撃吸収材８が挿入されており、
光検出部材１にかかる燃焼圧の衝撃が直接リテーナに加
わらないようにしである。また他端にもフッ素ゴム等よ
りなる環状パツキン９が挿入されており、光検出部材１
とハウジング２の隙間を通ってくる燃焼ガスが直接接着
剤にふれるのを防いでいる。ＩＯは赤外光遮断フィルタ
ーで酸化チタンとフッ化マグネシウムの粉末を透明ガラ
ス板にコーティングしたものであり、６００ ｎｍ以上
の波長をカントする機能を有し、光電変換部材３にはめ
こまれている。
等よりなるリング状の衝撃吸収材８が挿入されており、
光検出部材１にかかる燃焼圧の衝撃が直接リテーナに加
わらないようにしである。また他端にもフッ素ゴム等よ
りなる環状パツキン９が挿入されており、光検出部材１
とハウジング２の隙間を通ってくる燃焼ガスが直接接着
剤にふれるのを防いでいる。ＩＯは赤外光遮断フィルタ
ーで酸化チタンとフッ化マグネシウムの粉末を透明ガラ
ス板にコーティングしたものであり、６００ ｎｍ以上
の波長をカントする機能を有し、光電変換部材３にはめ
こまれている。
そして、この光検出器１００で検知した信号は着火時期
検出回路２１を含む電気的制御回路２０に供給され、こ
の制御回路２０で燃料噴射ポンプ２２を駆動する。
検出回路２１を含む電気的制御回路２０に供給され、こ
の制御回路２０で燃料噴射ポンプ２２を駆動する。
また、電気的制御回路２０に対しては、上記したように
光検出器１００からの着火時期検出信号と共に、図では
特に示してないが、エンジンの回転数信号Ｎ、アクセル
操作量信号α等のエンジンの運転条件を表現する信号を
入力する。そして、噴射ポンプ２２に対して、燃料噴射
時期、および噴射量を制御すべき駆動信号を与えるもの
である。
光検出器１００からの着火時期検出信号と共に、図では
特に示してないが、エンジンの回転数信号Ｎ、アクセル
操作量信号α等のエンジンの運転条件を表現する信号を
入力する。そして、噴射ポンプ２２に対して、燃料噴射
時期、および噴射量を制御すべき駆動信号を与えるもの
である。
すなわち、電気的制御回路２０からの信号によって噴射
ポンプ２２が駆動されると、このポンプ２２で圧送され
た燃料がインジェクションノズル２３から図示しない燃
焼室に噴射される。
ポンプ２２が駆動されると、このポンプ２２で圧送され
た燃料がインジェクションノズル２３から図示しない燃
焼室に噴射される。
第２図に光電変換素子として一般的な例え５ば東芝社製
ＴＰＳ６０１Ａ（この分光感度特性は第３図に示す）を
用いた着火時期検出回路を示す。３１１はフォトトラン
ジスタ３１の負荷抵抗、３１２はフォトトランジスタの
温度変化による暗電流カット用カップリングコンデンサ
、３１３，３１４は検出レベル設定用抵抗、３１５，３
１６はコンパレータ３１７の入力抵抗である。
ＴＰＳ６０１Ａ（この分光感度特性は第３図に示す）を
用いた着火時期検出回路を示す。３１１はフォトトラン
ジスタ３１の負荷抵抗、３１２はフォトトランジスタの
温度変化による暗電流カット用カップリングコンデンサ
、３１３，３１４は検出レベル設定用抵抗、３１５，３
１６はコンパレータ３１７の入力抵抗である。
次に第４図（Ａ）、 （、Ｂ）、 （Ｃ）は上記第
２図に示す回路の電圧信号Ｖｃ、検出レベル信号Ｖｄ、
及び着火信号Ｖｅとの関係を示す線図であって、（Ａ）
はエンジン運転状態がアイドリング状態の場合、（Ｂ）
はエンジン運転状態が高回転、高負荷状態の場合でフィ
ルターのない場合、（Ｃ）は同じくエンジン運転状態が
高回転、高負荷状態の場合で本発明のフィルターを挿入
した場合を夫々表している。図から明らがな如く、高回
転、高負荷時における電圧信号Ｖｃはアイドリング時に
比べ数十倍も大きくなっているが、これは燃焼室に噴射
される燃ネ、ｌが多くなり燃焼光が強くなるためである
。特に（Ｂ）図におけるＴＢの部分に信号が生じるのは
多量の燃料の燃焼により燃焼室内の壁温が上昇し、さら
に圧縮行程により燃焼室内のガスが圧縮され高温となる
ことにより熱線つまり赤外光が発生されることからフォ
トトランジスタ３１が光電変換してしまうためである。
２図に示す回路の電圧信号Ｖｃ、検出レベル信号Ｖｄ、
及び着火信号Ｖｅとの関係を示す線図であって、（Ａ）
はエンジン運転状態がアイドリング状態の場合、（Ｂ）
はエンジン運転状態が高回転、高負荷状態の場合でフィ
ルターのない場合、（Ｃ）は同じくエンジン運転状態が
高回転、高負荷状態の場合で本発明のフィルターを挿入
した場合を夫々表している。図から明らがな如く、高回
転、高負荷時における電圧信号Ｖｃはアイドリング時に
比べ数十倍も大きくなっているが、これは燃焼室に噴射
される燃ネ、ｌが多くなり燃焼光が強くなるためである
。特に（Ｂ）図におけるＴＢの部分に信号が生じるのは
多量の燃料の燃焼により燃焼室内の壁温が上昇し、さら
に圧縮行程により燃焼室内のガスが圧縮され高温となる
ことにより熱線つまり赤外光が発生されることからフォ
トトランジスタ３１が光電変換してしまうためである。
ここで着火信号検出のスレッショルドレベルＶｄを図の
如くとした場合はＬｊＩ３で着火信号Ｖｅを検出してし
まい、実着火時期ｔｊＢよりも早い時期に誤った信号を
出力してしまう。
如くとした場合はＬｊＩ３で着火信号Ｖｅを検出してし
まい、実着火時期ｔｊＢよりも早い時期に誤った信号を
出力してしまう。
ところが本発明の赤外光遮断フィルターを利用した（Ｃ
）の場合は、図から明らかな様に（Ｂ）図における赤外
光による出力Ｔ８期間がカットされるため実着火時期Ｔ
ｊｃを確実に検出することができる。
）の場合は、図から明らかな様に（Ｂ）図における赤外
光による出力Ｔ８期間がカットされるため実着火時期Ｔ
ｊｃを確実に検出することができる。
第５図はフィルタ手段を、赤外光遮断部材１０ａをフォ
トトランジスタ３１の保護ガラス表面３１ａにコーティ
ングして形成したもので、この様な光電変換素子を用い
ても同様の効果が得られる。
トトランジスタ３１の保護ガラス表面３１ａにコーティ
ングして形成したもので、この様な光電変換素子を用い
ても同様の効果が得られる。
また光電変換素子そのものが赤外光を検知しない分光感
度特性をもつ、たとえばシャープ社製のＢ５５２０型フ
オトダイオードや、浜松テレビ社製Ｃ１１１５ガリウム
ヒ素リン（ＧａＡｓｐ）フォトダイオードを使用しても
同様の効果が得られる。
度特性をもつ、たとえばシャープ社製のＢ５５２０型フ
オトダイオードや、浜松テレビ社製Ｃ１１１５ガリウム
ヒ素リン（ＧａＡｓｐ）フォトダイオードを使用しても
同様の効果が得られる。
第６図は赤外光を遮断するフィルター手段としてプリズ
ムｌＯｂを使用し、光の波長の違いによる屈折率の違い
を利用して赤外光、可視光を分離し、可視光のみを採光
するようにしたものである。
ムｌＯｂを使用し、光の波長の違いによる屈折率の違い
を利用して赤外光、可視光を分離し、可視光のみを採光
するようにしたものである。
すなわち、図示しない光検出部材１を介して燃焼室内か
ら取り出された燃焼光はスリット３３ａを通ってプリズ
ム１０ｂに達し、それぞれ波長により異なった屈折をし
ながら第２のスリット１０ｃに至る。ここでスリット１
”Ｏｃは赤外光を遮断する位置にスリットを設けである
ので光電変換素子３１に□至る光は可視光のみとするこ
とができ、このため同様の効果が得られる。
ら取り出された燃焼光はスリット３３ａを通ってプリズ
ム１０ｂに達し、それぞれ波長により異なった屈折をし
ながら第２のスリット１０ｃに至る。ここでスリット１
”Ｏｃは赤外光を遮断する位置にスリットを設けである
ので光電変換素子３１に□至る光は可視光のみとするこ
とができ、このため同様の効果が得られる。
以上のように、本発明はディーゼルエンジンの燃焼室内
の燃焼光を燃焼室外へ伝える光検出部材と、該光検出部
材を通った燃焼光を光−電気変換する光電変換素子と、
前記燃焼光中の赤外光を遮断するフィルター手段とを備
える構成としたので、高負荷、高回転等における着火以
前の赤外光を遮断することができ、確実にエンジン運転
状態全域にわたって精度の良い実着火信号を検出できる
という優れた効果がある。
の燃焼光を燃焼室外へ伝える光検出部材と、該光検出部
材を通った燃焼光を光−電気変換する光電変換素子と、
前記燃焼光中の赤外光を遮断するフィルター手段とを備
える構成としたので、高負荷、高回転等における着火以
前の赤外光を遮断することができ、確実にエンジン運転
状態全域にわたって精度の良い実着火信号を検出できる
という優れた効果がある。
第１図はこの発明の一実施例に係る着火時期検出装置を
示す断面構成図、第２図は上記実施例に使用される着火
時期検出回路の詳細図、第３図は上記実施例に使用され
る光電変換素子の分光感度特性を示す図、第４図は第１
図の着火時期検出装置を用いた場合の燃焼光検出動作を
表わすタイミングチャート、第５図はこの発明の他の実
施例におけるフィルター手段を示す図、第６図はこの発
明のさらに他の実施例におけるフィルター手段を示す図
である。 １・・・光検出部材、３・・・光電変換部材、１０・・
・赤外光遮断フィルター、１０ａ・・・赤外光遮断部材
、１０ｂ・・・プリズム、２１・・・着火時期検出回路
、２２・・・噴射ポンプ、３１・・・フォトトランジス
タ、１００・・・光検出器。
示す断面構成図、第２図は上記実施例に使用される着火
時期検出回路の詳細図、第３図は上記実施例に使用され
る光電変換素子の分光感度特性を示す図、第４図は第１
図の着火時期検出装置を用いた場合の燃焼光検出動作を
表わすタイミングチャート、第５図はこの発明の他の実
施例におけるフィルター手段を示す図、第６図はこの発
明のさらに他の実施例におけるフィルター手段を示す図
である。 １・・・光検出部材、３・・・光電変換部材、１０・・
・赤外光遮断フィルター、１０ａ・・・赤外光遮断部材
、１０ｂ・・・プリズム、２１・・・着火時期検出回路
、２２・・・噴射ポンプ、３１・・・フォトトランジス
タ、１００・・・光検出器。
Claims (4)
- （１） ディーゼルエンジンの燃焼室内の燃焼光を燃焼
室外へ伝える光検出部材と、この光検出部材を通った燃
焼光を光−電気変換する光電変換素子と、前記燃焼光中
の赤外光を遮断するフィルター手段とを備えることを特
徴とするディーゼルエンジンの着火時期検出装置。 - （２） 前記赤外光を遮断するフィルター手段は、遮断
波長を概略６００ｎｍ以上とした赤外光遮断フィルター
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のデ
ィーゼルエンジンの着火時期検出装置。 - （３） 前記赤外光を遮断するフィルター手段は、前記
光電変換素子の受光部保護ガラス表面に赤外光遮断部材
をコーティングして形成したことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のディーゼルエンジンの着火時期検出
装置。 - （４） 前記赤外光を遮断するフィルター手段として、
分光感度特性の波長が可視光以下を持った光電変換素子
を使用することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。 （４） 前記赤外光を遮断するフィルター手段として、
プリズムを使用し、光の波長による屈折率の違いによっ
て赤外光と可視光を分離し、可視光以下の波長の光を採
光するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のディーゼルエンジンの着火時期検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132283A JPH0680314B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | デイ−ゼルエンジンの着火時期検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59132283A JPH0680314B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | デイ−ゼルエンジンの着火時期検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6111464A true JPS6111464A (ja) | 1986-01-18 |
| JPH0680314B2 JPH0680314B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=15077657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59132283A Expired - Lifetime JPH0680314B2 (ja) | 1984-06-26 | 1984-06-26 | デイ−ゼルエンジンの着火時期検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0680314B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127378A (ja) * | 1974-05-21 | 1976-03-06 | Smith Industries Ltd | |
| JPS5870029A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射時期制御装置 |
-
1984
- 1984-06-26 JP JP59132283A patent/JPH0680314B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5127378A (ja) * | 1974-05-21 | 1976-03-06 | Smith Industries Ltd | |
| JPS5870029A (ja) * | 1981-10-22 | 1983-04-26 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射時期制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0680314B2 (ja) | 1994-10-12 |
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