JPS62255563A - デイ−ゼル機関の失火防止装置 - Google Patents

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］ 本発明はアルコールを燃料とするディーゼル機関の失火
防止装置に係り、特に低温時の着火性を改善するものに
関する。

［従来の技術］ 一般にアルコールを燃料とするディーゼルエンジンにあ
っては、アルコールの気化潜熱が大きいことから、特に
低温時に失火を起こしやずい。従来、これを防止する手
段として、吸気を暖める方法と、吸入空気量を絞って空
燃比を濃くする方法の２つがあった。

しかし、前者では多量の吸気を暖めるために多量の燃料
が必要となり、後者では吸気空気量を絞り過ぎると圧縮
端温度が下がってしまうという欠点があった。

なお、Ｉ３Ｑ連技術としては低温時、始動後の暖機運転
時にも吸気ヒータを加熱して、暖機運転状態に発生する
白煙等を低減するものがある（特開昭５８・−５１２６
１号公報）。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記したように吸気を暖めるものでは多量の燃料が必要
となり、吸入空気量を絞るものでは圧縮端温度が下がる
という不具合があった。

したがって本発明の目的は以上の欠点を除去して、圧縮
端温度を低下させることなく、しかも少ない燃料供給量
で失火を有効に防止することが可能なディーゼル機関の
失火防止装置を提供することである。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的に沿う本発明は、機関回転数と機関負荷から求
めた吸気の目標絞量を燃料着火状況に応じて補正し、こ
の補正目標絞量と吸気圧の差に応じて吸気絞弁をｔ、Ｉ
Ｉ　ＯＩ］する絞弁１１９１１手段と、吸気絞ａが所定
値を超えた時、機関回転数と機関負荷から求めたインテ
ークヒータの燃料噴射弁への燃料供給量を、水温と吸気
温に応じて増量補正して鳴気加熱用の燃料噴射弁を制御
する噴射弁ｔｉ　１１１手段とを備えている。

［作　用］ 機関の失火を着火センサが検知したとぎに、第１段階と
して、着火するまで吸気絞弁の絞り制御を繰り返して吸
入空気量を絞り、空燃比を濃クシていく。そして、吸気
絞ａが所定値を超えても、なお着火していないとき、こ
れ以上の絞りは圧縮端温度の低下を招くことになるため
、絞り制御を維持させた上、第２段階として始めてイン
テークヒータを使用し、着火するまで燃料噴射弁の増聞
制陣を繰り返して吸入空気温度を上げていく。

［実施例］ 本発明の実施例を第１図〜第５図に基づいて説明ずれば
以下の通りである。

第１図は本発明のアルコール用ディーゼル機関の失火防
止装置例を示す。

１は吸気通路であり、この通路１の途中に吸気圧を絞る
吸気絞弁２が設けられている。この吸気絞弁２はバキュ
ームアクチュエータ３の負圧空に加えられるバキューム
品が大ぎい程較母が多くなり、そのバキューム品はバキ
ュームスイッチングバルブ４によってｌ１ＩＩＩ　Ｉｌ
ｌされる。

吸気絞弁２の下流側の吸気通路１には、吸気絞弁２によ
り絞られた絞量を吸気負圧として検出する吸気圧センサ
５と、吸気を加熱するためのインテークヒータ６とが取
り付けられている。

このインテークヒータ６は点火用のグロープラグ７と□
、燃料ポンプ８によって燃料タンクから通路１内に噴射
されるアルコール燃料供給ａを制御する燃料噴射電磁弁
９とから構成される。

上記したバキュームスイッチングバルブ４、グロープラ
グ７、燃料噴射Ｔｉ電磁弁は制御器１０から出力される
信号によって制御される。こ”の制御器１０はｃｐｕｉ
ｉとメモリ１２と、出力ボート１３と、入力ボート１４
とから構成される。メモリ１２には後述する第３図〜第
４図に示す各種データが記憶され、また入力ボート１４
には上記吸気圧センサ５の他に、エンジン回転数センサ
１５、アクセル開度センサ１６、水温センサ１７、吸気
温センサ１８、着火センサ１９が接続され、ＣＰＵ１１
内に吸気圧信号、エンジン回転数信号、アクセル開度信
号、水温信号、吸気温１３号、着火信号を入力する。

なお、着火センサ１９はエンジン内の燃焼室内に取り付
けられ、アルコール燃料が着火したか否かを検知するも
ので、例えば火炎を直接監視するイメージセンサ、火炎
にもとづくイオン電流を測定する電流センサから成る。

以上、吸気絞弁を制御する絞弁制御手段は、吸気圧セン
サ５、吸気絞弁２、バキュームアクチュエータ３、バキ
ュームスイッチングバルブ４、制皿器１０．回転敗セン
サ１５、アクセル開度センサ１６、着火センサ１９、吸
気圧センサ５によって構成される。また燃料噴射弁をυ
１罪する噴射弁制御手段は、インテークヒータ６、制御
２１Ｉ器１０１回転数センサ１５、アクル開度センサ１
６、水温センサ１７、吸気温センサ１８によって構成さ
れる。

上記制御器１０の諸機能を第２図に沿って説明する。

まず、制？ＪＯ器１０は、第１段階でエンジン回転セン
サ１５、アクセル間度センサ１６、水温センサ１７、吸
気？ｉ！センサ１８からそれぞれ回転数、負荷、水温、
吸気温を読み取る。読み取った回転数と負荷に基づいて
、メモリ１２に記憶させた第３図の吸気絞量データマツ
プから吸気の目標絞量Ｖを演算する。このＶはエンジン
を着火させるに必要な空燃比温度をｑる吸気負圧の目標
値である。

次に着火センサ１９の検知信号によって着火したか否か
を判断し、否のときは空燃比をもっと濃くする必要があ
るとして、所定の絞量ΔＶを上記目標絞量ｖに加算して
補正目標絞ｍｖ−ｖ＋△Ｖを得る。着火のときは空燃比
を薄くしても着火が維持できるとして所定の絞量ΔＶを
上記目標絞量Ｖから減算して補正目標校ａＶ−Ｖ−ΔＶ
を１ｑる。

そして、吸気圧センサ５から吸気圧、即ち吸気負圧実１
ＩＩＩＩ値ＶＭを読み取った後、そのｖＭと上記補正目
標絞量Ｖとを比較して差を取り、この差に基づいて補正
デユーティ比項を求め、これを今までのディーティ比に
加算して、次式に示すディーティ比＝今までのデユーテ
ィ比 ＋Ｋ（Ｖｓ　　Ｖ） 但し、Ｋは比例定数 バキュームスイッチングパルプ４の補正デユーティ比を
得る。

また、着火センサ１９の信号に応答して求めた上記補正
目標絞ｆｆ１Ｖで、第３図の吸気絞量データマツプの当
該領域の吸気絞量データを実情に合わせるために山ぎ替
えて更新する。

このようにして、吸気圧ＶＨよりも補正目標絞量ｖの方
が小さければ、補正デユーティ比を大きくして吸気絞弁
２を絞り、吸気量を減少させ、吸気圧を下げて目標絞量
に近づける。また、逆に吸気圧ｖＨよりも補正目標絞ｆ
ｆ１Ｖの方が大きければ、補正デユーティ比を小さくし
て吸気絞弁２を開き、吸気間を増大させ吸気圧を上げて
目標絞量に近づける。

吸気絞量データを更新した後、この更新値が所定の値を
超えているか否かの判断を行なう第１段階の最終ステッ
プに進む。ここで所定の値とは燃焼ｒＡ湯温度低下しな
い吸気絞量の限度圃のことをいう。この最終ステップで
所定の値を超えていなければ、もつと絞ることが可能で
あるとして元の状態に戻って各センサ信号の読取りを開
始し、所定の値を超えていれば第２段階に進む。　　　
　　゛このように第１段階は吸気絞制御ルーチンであり
、失火が継続づ′れば吸気絞量の増量補正ルーチンが繰
り返されるため、遂には所定値を超えて第１段階から飛
び出し、第２段階へ進む。着火すれば吸気校社の減量補
正ルーチンが繰り返されるため、所定値を超えることな
く、第１段階を飛び出すことはない。

第２段階で制御ｔｌ器１０は、第１段階で既に読み取っ
た回転数と負荷に基づいてメモリ１２に記憶させた第４
図の吸気加熱用燃料供給量データマツプからインテーク
ヒータ６の燃料供給ｍＱを演算する。このＱはその燃焼
による吸気熱をエンジン燃焼室内のアルコール燃料に付
与してアルコールの気化潜熱の不足分を賄うに必要な燃
料量である。

Ｑの演算後、同じく既に読み取った水温及び吸気−に基
づいて、第５図（ａ　＞の水温補正項特性データから水
温補正項ΔＱｗを、第５図（ｂ）の吸気温補正特性デー
タから吸気温補正項ΔＱ八をそれぞれ求め、これらを上
記燃料供給ｆｉｔＱに加篩シてＱ−Ｑ＋ΔＱｗ十ΔＱＡ
８１！？る。そして、この補正後の燃料供給ｆｆ１Ｑが
インテークヒータ６がら噴射されるように、そのＱの値
に基づいて燃料噴射電磁弁９を所定時間ＯＮ　するＯＮ
信号を電磁弁９に与える。

これで第２段階は終了し、第１段階の始めに戻って再び
各センサ信号の読取りを開始する。

このように第２段階は吸気加熱用の燃料供給量制御ルー
チンであり、第１段階で所定値まで吸気絞りを行なった
上で、なお、失火状態のとき始めて吸気加熱のための燃
料供給を行なう。

さて、上記のような構成において、着火センサ１９の検
知出力によってエンジンの失火を制御器１０が検出する
とｔり計器１０は吸気目標絞量を増量補正し、吸気圧セ
ンサ５で検出した実際の吸気圧がその補正目標絞ｍとな
るように、バキュームスイッチングバルブ４に今までよ
りも大きなデユーティ比を付与し、バキュームアクチュ
エータ３の負圧空ヘバキュームを送り込ノυで吸気絞弁
２を絞る。吸気絞弁２が絞られると圧縮比が濃くなるた
めエンジンの着火性能が向上するが、失火状態が継続す
るときは、目標絞り曇が限界の所定値を超えるまで、吸
気絞量の増量を続けて圧縮比を濃くしていく。ここで、
目標絞量が限界値を超えたとぎには、吸気絞量の増量が
停止されるため、燃焼室内の圧縮端温度の低下が免がれ
る。吸気絞量の増量により着火状態が検出されると、今
度は逆に目標吸気校層を減量して今までよりも小さなデ
ユーティ比をバキュームスイッチングバルブ４に付与し
、吸気絞弁２を開く。この目標絞量の減量補正は、失火
するまで繰り返して行なう。これは着火を維持するため
のＡ度な吸気絞りを止め、過度な吸気絞りによる排ガス
の悪化を防ぐためである。

このようにして、失火状態にあるときは吸気増量補正を
限界まで繰り返し、着火状態にあるときは吸気増量補正
を繰り返すようにして、第１段階は吸気絞り母のみのυ
」御を行なう。このため、第１段階で着火するような軽
度の失火に対してはインテークヒータ６を使わなくて済
む。

増量補正された目標絞量が所定値を超えても、なお、失
火状態が続いているとき、＄１１　ｌ器１０は目標絞量
をその所定値に抑えたままにして、始めて第２段階へ移
り吸気加熱用の燃料供給を行なう。

ＯＩＩら、回転数、負荷、水温及び吸気温とに基づいて
燃料供給ｍを決定し、その燃料供給量に基づ（ＯＮ信号
を制御器１０は燃料噴射電磁弁９に付与すると共に、グ
ロープラグ７に点火信９を供給する。これにより吸気３
１ｍ路１内を流れる吸気温度が上昇し、この温度上昇に
よって燃焼室内のアルコールの気化潜熱の不足分を賄い
、アルコールを容易に顕熱化できるようにする。

着火するまで、この第２段階のインテークヒータ６への
燃料増量は繰り返し行なわれ、その結果遂に１よ着火に
至り、特に低温時に生じやすい失火に対して、その失火
を有効に防止する。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、アルコール用ディーゼル
機関の低温時に生じやすい失火に対して吸気絞りと吸気
加熱とを併用させ、限度内の吸気絞制御を行なった上で
始めて燃料供給量制御を行なわせることにより、吸気絞
り及び吸気加熱を独立して用いる従来のものに比して、
圧縮喘温度が低下することはなく、軽度の失火に対して
はインテークヒータを使わなくても済むと共に、インテ
ークヒータを使用してその燃料噴射弁を増ｍ制御すると
きは吸気絞弁の絞制御により吸気が限度内に絞られてい
るので、加熱寸べき吸気日が少ない。したがって、圧縮
端温度も低下せず、吸気加熱で用いる燃料量も少なくて
済むと同時に失火を確実に防止することができるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るディーゼル機関の失火
防止装置の系統図、第２図は第１図の１ｔＩ１１陣器の
諸機能を説明するフローチト一ト、第３図〜第５図は第
２図のフローチャートで用いられるメモリマツプないし
特性データを示す図である。 図中、１は吸気通路、２は吸気絞弁、５は吸気圧センサ
、６はインテークヒータ、９は燃料噴射電磁弁、１０は
ｖＪｔｌｌ器、１２はメモリ、１５は回転数センサ、１
６はアクセル開度センサ、１７は水温センサ、１８は吸
気温センサ、１９は着火センサであり、吸気絞弁を制御
する手段は上記２゜３．４．５．１０，１５．１６．１
７から構成され、燃料噴射弁を制御する手段は上記６．
１０゜１５．１６．１７．１８から構成される。 特許出願人　　いすイ自ｖ３車株式会社代理人弁理士　
絹　　谷　　信　　雄 −一一回輯敬 第３図 一回転状 第４図 第５図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転数と負荷から求めた目標絞量を燃料着火状況
   により補正し、これと吸気圧の差に応じて吸気絞弁を制
   御する手段と、吸気絞量が所定値以上の時、回転数と負
   荷から求めた燃料供給量を水温と吸気温に応じて増量補
   正して吸気加熱用の燃料噴射弁を制御する手段とを備え
   たディーゼル機関の失火防止装置。
2. （２）上記吸気絞弁を制御する手段が、機関回転数と機
   関負荷により求めた目標絞量データマップを記憶するメ
   モリと、吸気通路の吸気量を絞る吸気絞弁と、吸気絞弁
   により絞られた吸気圧力を検出する吸気圧センサと、機
   関燃焼室内の燃料が着火したか否かを検知する着火セン
   サと、実際の機関回転数と機関負荷に対応した目標絞量
   を上記メモリから求め、求めた目標絞量に上記着火セン
   サが失火を検知したときは増量補正を施し、着火を検知
   したときは減量補正を施し、この補正した目標絞量で上
   記データマップの該当箇所を更新するとともに、補正目
   標絞量と上記吸気圧センサからの吸気圧とを比較し、そ
   の差に応じた補正量を今までの制御量に加えてこの補正
   制御量に応じて上記吸気絞弁を制御する制御器とから構
   成されている特許請求の範囲第１項記載のディーゼル機
   関の失火防止装置。
3. （３）上記燃料噴射弁を制御する手段が、燃焼させて吸
   気を加熱するために吸気通路内に噴射される燃料供給量
   を制御する燃料噴射電磁弁と、機関回転数と機関負荷に
   より求めた燃料供給量データマップを記憶すメモリと、
   上記補正目標絞量が所定値以上のとき実際の機関回転数
   と機関負荷に対応した燃料供給量を上記メモリから求め
   、求めた燃料供給量に水温と吸気温に応じた増量補正を
   施し、この補正燃料供給量に応じて上記燃料噴射電磁弁
   を制御する制御器とから構成されている特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のディーゼル機関の失火防止装置
   。