JPS6367020B2 - - Google Patents

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JPS6367020B2
JPS6367020B2 JP56070319A JP7031981A JPS6367020B2 JP S6367020 B2 JPS6367020 B2 JP S6367020B2 JP 56070319 A JP56070319 A JP 56070319A JP 7031981 A JP7031981 A JP 7031981A JP S6367020 B2 JPS6367020 B2 JP S6367020B2
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JP
Japan
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signal
control rack
command signal
rack position
throttle
Prior art date
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Application number
JP56070319A
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English (en)
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JPS57186031A (en
Inventor
Toshiaki Nakajima
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Publication of JPS57186031A publication Critical patent/JPS57186031A/ja
Publication of JPS6367020B2 publication Critical patent/JPS6367020B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過給機付デイーゼルエンジンの黒煙防
止装置に関する。
過給機付きデイーゼルエンジンを急加速させる
と、過給機の回転速度の上昇がエンジン回転速度
の上昇に追い付かず、吸入空気量に見合う以上の
燃料が噴射されて酸欠状態となり、黒煙が発生す
る。すなわち、第1図に示すようにローアイドル
時においてスロツトルが位置TH1にあり、この
ときのエンジンの動作点が負荷との関係で例えば
パーシヤルラインの点Aにあるとする。この状
態において急加速をしてスロツトルを位置TH2
に踏込むと、スロツトル指令とエンジン回転速度
との偏差が非常に大きくなり動作点が点Aから全
負荷ラインの点Bに急変する。
この点Bにおいては負荷トルクに見合う以上の
燃料が噴射され、しかも、過給機の回転速度が低
いために余分な燃料が全て不完全燃焼となり、黒
煙発生の原因となる。エンジンの動作点はエンジ
ン回転速度の上昇に伴ない全負荷ライン上を矢印
方向に移動し、黒煙の発生は過給機の回転速度が
充分に上昇する点C附近まで続く。その後は吸入
空気が充分に補給されると、動作点は黒煙を発生
することなく点Dを通り、負荷トルクとマツチン
グすることができる噴射量の点Eに静止する。
そこで、従来の機械式過給機においては吸気マ
ニホールド内の圧力を利用し、圧力が低いときに
は噴射量を絞り、急加速時の黒煙の発生を防止す
るようにしている。
しかしながら、上記従来の黒煙防止機構は噴射
量を正確に制御することが困難であり、黒煙の発
生を効果的に防止することができないという欠点
があつた。
そこでこの発明では、スロツトル位置に対応す
る目標エンジン回転速度VHと実エンジン回転速
度Vnとの偏差に基づいて設定されるコントロー
ルラツク位置指令信号Vrと、上記実エンジン回
転速度Vnと定格トルク特性とに基づいて設定さ
れるコントロールラツク位置制限信号VLとを比
較し、それらのうちの小さい方の信号を用いて燃
料噴射ポンプのコントロールラツクの位置を制御
する過給機付デイーゼルエンジンにおいて、 ローアイドル時のスロツトル位置とエンジン最
大回転速度に対応するスロツトル位置との間に所
定のスロツトル位置Vx(THx)を予め設定する
スロツトル位置設定手段と、 前記目標エンジン回転速度VHが前記スロツト
ル位置設定手段の設定値Vxより大きくなつたと
きタイマ作動信号を出力する比較手段と、 所定の計時時間が予め設定され、上記タイマ作
動信号によつて起動されるタイマ手段と、 前記コントロールラツク位置制限信号VLより
小さく、前記実エンジン回転速度Vnに略正比例
する黒煙防止用指令信号VLPを前記タイマ手段
が計時動作している間だけ出力する指令信号発生
手段と、 この黒煙防止用指令信号VLP、前記コントロ
ールラツク位置指令信号Vrおよび前記コントロ
ールラツク位置制限信号VLとを比較し、それら
のうちの最小の信号を選択して出力する最小信号
優先手段とを具え、この最小信号優先手段の出力
に基づきコントロールラツク位置を制御するよう
にする。
かかる構成によれば、急加速は、前記比較手段
によつて検出され、この検出から所定時間が経過
するまでは、前記指令信号発生手段から実エンジ
ン回転速度Vnに比例し、かつコントロールラツ
ク位置制限信号VLより小さな黒煙防止用指令信
号VLPが出力される。この指令信号VLPはコン
トロールラツク位置指令信号Vrよりも小さく
(急過速だから)、またコントロールラツク位置制
限信号VLよりも小さい。よつて急過速時には、
最小信号優先手段から前記黒煙防止用指令信号が
出力され、この指令信号に従つたコントロールラ
ツクの位置制御が行なわれる。
なお上記構成において、スロツトル位置設定手
段は実施例のスロツトル位置設定器SEに対応し、
以下同様に、比較手段は比較器COMPに、タイ
マ手段はタイマ回路TMに、指令信号発生手段は
関数発生器FNaおよびスイツチSWに、最小信号
優先手段は最小信号優先回路MSに夫々対応す
る。
以下本発明を添附図面の一実施例に基づいて詳
述する。
先ず、本発明の概要を説明する。
第2図はエンジン回転速度−噴射量の特性曲線
の説明図で、特性曲線、、は夫々全負荷ラ
イン、スロツトル位置TH1におけるパーシヤル
ライン、スロツトル位置TH2におけるパーシヤ
ルラインを示す。
エンジンの動作点がパーシヤルライン上の点
Aにある状態において、加速を行なうためにスロ
ツトル位置をTH2に変化させた場合、スロツト
ル位置はTH1からTH2に瞬時に変化する。一方、
エンジンの応答はスロツトルの位置TH1から
TH2への急激な変化に比べて遅い。そこで、ロ
ーアイドル時におけるスロツトル位置TH1と最
大回転速度におけるスロツトル位置TH2との間
に適当なスロツトル位置THXを設定する。そし
て、スロツトルがこの設定位置THXを超えたと
きにこれを検出し、一定時間の間エンジンの動作
点を特性曲線に沿つて点Aから点B→C→Dへ
と移動させる。この特性曲線はエンジン回転速
度に比例した噴射量に設定する。勿論、この噴射
量は全負荷ラインで決められる最大噴射量より
も少ない。
そして、エンジン回転速度及び過給機の回転速
度が充分に上昇した点D附近に達したときに、動
作点を全負荷ライン上の点Eに移動させ、以後
従来と同様にエンジン回転の上昇に伴ない全負荷
ライン上を点Fまで移動させ、パーシヤルライ
ン上の点Gに静止させる。このように、ローア
イドル附近から急加速する場合には燃料噴射量を
一時的に抑え、過給機の回転速度が充分に上昇し
た時に通常の燃料制御に戻すことにより黒煙の発
生を防止することができる。
第3図は上記制御を実行するデイーゼルエンジ
ンの黒煙防止装置の一実施例を示すブロツク図
で、センサSNはエンジンEGの回転速度Nを検出
して回転速度に応じた周波数のパルス信号Po
出力する。この信号Poは周波数−電圧変換器FV
で対応する電圧信号Voに変換される。コントロ
ールラツク位置センサSLは燃料噴射ポンプPMの
コントロールラツク(図示せず)位置を検出し、
ラツク位置信号Vlを出力する。この信号Vlはラツ
ク位置制御におけるフイードバツク信号として使
用される。
スロツトルセンサSSはスロツトル(図示せず)
位置THを検出して相当するスロツトル位置信号
VHを出力する。スロツトル位置設定器SEはスロ
ツトル位置TH1とTH2との間の適宜のスロツト
ル位置THXに相当するスロツトル設定信号Vx
出力する。関数発生器FNaはエンジン回転速度に
比例した量の噴射量を指令するためのもので、エ
ンジン回転速度Nに比例したコントロールラツク
位置の特性曲線(第2図の特性曲線に相当す
る)が記憶されており、実エンジン回転速度信号
Voが入力されると相応するラツク位置指令信号
VLP(黒煙防止用指令信号)を出力する。尚、燃
料噴射量はコントロールラツク位置に比例してい
る。この関数発生器FNaは黒煙防止用のものであ
り、急加速時に使用される。
関数発生器FNbは通常運転時におけるエンジン
回転速度とコントロールラツク位置の特性曲線
(第2図の全負荷ライン及びパーシヤルライン
に相当する)が記憶されており、エンジン回転
速度信号Voが入力されると相当するコントロー
ル指令信号(ラツク位置制限信号)VLを出力す
る。また、関数発生器FNaの指令信号VLPは関数
発生器FNbの指令信号VLよりも常に小さな値に
なつている。これらの関数発生器FNa、FNbは現
在のエンジン回転速度における噴射量の上限値を
決めるものである。
スロツトル位置信号VHとエンジン回転速度信
号Voとの偏差はPID補償回路CPaで、比例積分及
び微分等の各補償が施された後、コントロールラ
ツク位置指令信号Vrとして出力される。比較器
COMPはスロツトル位置信号VHと設定信号VX
を比較し、VH>VXのときに信号を出力する。タ
イマ回路TMは比較器COMPから信号が加えられ
るとこの信号の立上りで作動して一定時間の間信
号を出力し、スイツチSWを閉成する。このスイ
ツチSWは関数発生器FNaの出力信号を制御する
ものである。
なお、上記タイマ回路TMの設定時間は、第2
図のB点からD点に移行するに要する時間にほぼ
設定されている。
最小信号優先回路MSはコントロールラツク位
置指令信号Vr,黒煙防止用指令信号VLP,コン
トロールラツク位置制限信号VLのうち最小の信
号を指令信号として出力する。そして、この指令
信号とコントロールラツク位置センサSLからの
現在のコントロールラツク位置信号との偏差信号
VSにPID補償回路CPbで比例、積分及び微分等の
補償を施した後、増幅器AMPを通してソレノイ
ドSOLに加える。このソレノイドSOLは入力信
号に応じてコントロールラツク位置を制御し、噴
射量を制御する。
さて、エンジンEGがローアイドル状態になつ
ており、動作点がスロツトル位置TH1で決めら
れるパーシヤルライン上の点Aにあるとする。
コントロールラツク位置指令信号Vrがコントロ
ールラツク位置制限信号VLより小さく、信号Vr
が最小信号優先回路MSから指令信号として出力
される。そして、コントロールラツク位置信号Vl
との偏差に応じてスロツトルすなわち、噴射量が
制御される。このときにはスイツチSWは開放さ
れており、信号VLPは出力されない。
いま、急加速をするためにスロツトルを急激に
踏込んだとする。スロツトル位置は位置TH1か
らTHXを通過してTH2に達する。スロツトル位
置がTHXを超えたときすなわち、スロツトル位
置信号VHが設定信号VXを超えると、スイツチ
SWが一定時間の間閉成される。そして、現在の
エンジン回転速度信号Voに応じた黒煙防止用指
令信号VLPがスイツチSWを介して出力される。
また、このときにはスロツトル位置信号VHと信
号Voとの偏差は非常に大きくVLP<Vrとなる。更
に、前述したようにコントロールラツク位置制限
信号VLPはVLよりも小さい値に設定されており、
従つて、最小信号優先回路MSからは信号VLP
指令信号として出力され、この指令信号とラツク
位置信号Vlとの偏差により噴射量が制御される。
そして、エンジンEGの動作点は点A(第2図)
から点B→C→Dへと特性曲線上を移動し、エ
ンジン回転速度に見合つた量の燃料が噴射され、
黒煙の発生が抑えられる。所定のタイマ時間が経
過するとスイツチSWが開放され信号VLPが出力
されなくなる。このときにはすでに過給機SP(第
3図)の回転速度も充分に上昇しており、吸入空
気量が充分に補給される。このときにはまだ信号
VL<Vrとなつており、最小信号優先回路MSから
は信号VLが指令信号として出力される。従つて、
動作点は特性曲線の点Dから全負荷ラインの
点Eに移る。以後動作点はエンジン回転速度の上
昇に伴ない全負荷ライン(第2図)上を移動
し、点Fを通り、スロツトル位置TH2で決めら
れるパーシヤルライン上に達し、負荷トルクと
釣合う噴射量の点Gに静止する。点Eから点Gま
での動作点の移行中においては、前述したように
吸入空気が充分に補給されており、黒煙を吐くこ
とはない。
タイマ回路TMは信号VHがVXを超えたときに
一定時間だけ作動して黒煙防止用の関数発生器
FNaの出力により噴射量の制御を行なわせるもの
であり、スロツトルが位置THX以下のときは勿
論のこと位置THX以上のときでも通常の噴射量
の制御動作には何ら支障を来たすことはない。
以上説明したように本発明によれば、急加速時
において過給機の回転速度が充分に上昇するまで
の間エンジン回転速度に比例した噴射量に制御す
ることにより、エンジンの出力を低下させること
なく極めて効果的に黒煙の発生を抑えることがで
きるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は噴射量の特性曲線を示す図、第2図は
本発明に係るデイーゼルエンジンの黒煙防止装置
の噴射量の特性を示す図、第3図は本発明に係る
デイーゼルエンジンの黒煙防止装置の一実施例を
示すブロツク図である。 EG……エンジン、PM……噴射ポンプ、SN,
SL,SS……センサ、SE……設定器、TM……タ
イマ、FNa,FNb……関数発生器、CPa,CPb
…補償回路、SW……スイツチ、MS……最小信
号優先回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 スロツトル位置に対応する目標エンジン回転
    速度と実エンジン回転速度との偏差に基づいて設
    定されるコントロールラツク位置指令信号と、上
    記実エンジン回転速度と定格トルク特性とに基づ
    いて設定されるコントロールラツク位置制限信号
    とを比較し、それらのうちの小さい方の信号を用
    いて燃料噴射ポンプのコントロールラツクの位置
    を制御する過給機付デイーゼルエンジンにおい
    て、 ローアイドル時のスロツトル位置とエンジン最
    大回転速度に対応するスロツトル位置との間に所
    定のスロツトル位置を予め設定するスロツトル位
    置設定手段と、 前記目標エンジン回転速度が前記スロツトル位
    置設定手段の設定値より大きくなつたときタイマ
    作動信号を出力する比較手段と、 所定の計時時間が予め設定され、上記タイマ作
    動信号によつて起動されるタイマ手段と、 前記コントロールラツク位置制限信号より小さ
    く、前記実エンジン回転速度に略正比例する黒煙
    防止用指令信号を前記タイマ手段が計時動作して
    いる間だけ出力する指令信号発生手段と、 この黒煙防止用指令信号、前記コントロールラ
    ツク位置指令信号および前記コントロールラツク
    位置制限信号とを比較し、それらのうちの最小の
    信号を選択して出力する最小信号優先手段とを具
    え、 この最小信号優先手段の出力に基づきコントロ
    ールラツク位置を制御するようにした過給機付デ
    イーゼルエンジンの黒煙防止装置。
JP7031981A 1981-05-11 1981-05-11 Black smoke preventive device of diesel engine Granted JPS57186031A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55156221A (en) * 1979-05-25 1980-12-05 Komatsu Ltd Black smoke preventive device for diesel engine

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JPS55156221A (en) * 1979-05-25 1980-12-05 Komatsu Ltd Black smoke preventive device for diesel engine

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