JPH03501511A - Fuel injection system for diesel engine - 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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 ディーゼルエンジンのための燃料噴射装置〔従来技術〕 本発明は、始動時のディーゼルエンジンのクランク軸の回転方向を検出するため の方法と装置に関し、これによりクランク軸が誤った方向へ回転し始めたらエン ジンを直ちに停止することができる。内燃機関の始動時ににキックバック後エン ジンが誤方向へ回転し始める可能性がある。誤った方向に回転した際の起り得る 危険な結果は別としてエンジンが機械的損傷を受ける可能性もある。本発明の目 的は、エンジンの１シリンダで上死点（ＴＤＣ）との関係で燃料噴射の開始を七 二夕することにより誤った方向の回転を検出することである。[Detailed description of the invention] Fuel injection device for diesel engine [prior art] The present invention is for detecting the rotational direction of the crankshaft of a diesel engine at the time of starting. method and device, which allows the engine to be Jin can be stopped immediately. After kickback when starting the internal combustion engine, There is a possibility that the gin will start rotating in the wrong direction. Possible cause when rotating in the wrong direction Apart from dangerous consequences, there is also the possibility of mechanical damage to the engine. Eyes of the invention The goal is to set the start of fuel injection at seven cylinders in relation to the top dead center (TDC) of the engine. The purpose of this is to detect rotation in the wrong direction.

ＤＥ　−Ａ　−２６５５０４６には進角（ＴＤＣに対して相対的な噴射開始時期 ）をＶ＠整する方法が記載されており、この方法では実際の着火進みが測定され 、かつ所望の噴射の進みと比較される。実際の噴射の進みは、クランク軸上のパ ルス発生器ディスクによって形成される基準マークと噴射ノズルの近傍のセンナ によって検出される噴射開始との間のクランク角関係を測定することによって得 られる。DE-A-2655046 has advance angle (injection start time relative to TDC). ) is described, and this method does not measure the actual ignition progress. , and compared to the desired injection advance. The actual injection progress is determined by the pump on the crankshaft. Reference mark formed by the lus generator disc and senna in the vicinity of the injection nozzle obtained by measuring the crank angle relationship between the start of injection detected by It will be done.

〔本発明の利点〕[Advantages of the present invention]

本発明はそれぞれ請求項１および２によジブイーゼルエンジンにおいて始動時に クランク軸の回転方向を検出するための方法と装ｋｆ：提供する。これは゛誤方 向″を示す信号を、例えばこの信号をエンジンガバナへ供給してガバナが噴射ポ ンプを送出零に設定することによりエンジンを直ちに停止するために使用するこ とができるという利点を有している。 According to claims 1 and 2 respectively, the present invention provides a jib easel engine at the time of starting. A method and apparatus for detecting the rotational direction of a crankshaft are provided. This is a mistake For example, this signal may be supplied to the engine governor to cause the governor to control the injection point. It can be used to immediately stop the engine by setting the pump to zero delivery. It has the advantage of being able to

実際の燃料噴射を噴射弁で検出するのはきわめて低速の、始動速度を下回る例え ば４００　ｒ、ｐ、ｍ、　ｋ下回速度のエンジンでは容易ではないので、噴射ポ ンプで噴射行程の開始を検出するのが有利である。噴射行程の開始と実際の噴射 開始との間の僅かな遅れは重要ではなく、この遅れはいずれにしてもきわめて低 いエンジン速度では明確には示されない。噴射行程の開始が噴射ポンプのカム軸 の角度位置に直接関係づけられるので、噴射行程の開始はカム軸の角度位置の測 定により検出することができる。The actual fuel injection detected by the injector is extremely slow, below the starting speed. For example, it is not easy with an engine running at a speed below 400 r, p, m, k, so the injection point It is advantageous to detect the start of the injection stroke at the pump. Start of injection stroke and actual injection A small delay between the start is not important and this delay is in any case very low. It is not clearly indicated at low engine speeds. The start of the injection stroke is the camshaft of the injection pump. The start of the injection stroke is directly related to the angular position of the camshaft. It can be detected by

〔図面〕〔drawing〕

本発明を添付図面全参照しながら実施例につき詳説する。 The present invention will now be described in detail by way of example, with reference to the accompanying drawings.

第１図は本発明による、ディーゼルエンジンでクランク軸の回転方向を検出する ための装置のブロック回路図、第２図はエンジンの燃料噴射ポンプのカムの１実 施例の制」面図、第３図は第２図で菖及した、６気筒デイーゼルエンジンのだめ の燃料噴射ポンプに関するカムリフトとパルスの図、第４図は８気筒エンジンに 関する同様のカムリフトとパルスの図、第５図はカムの別の実施例の側面図、第 ６図は第５図のカムに関するパルスの図、第６ａ図は第６図のパルスの図を修正 した図である。Figure 1 shows how the direction of rotation of the crankshaft is detected in a diesel engine according to the present invention. Figure 2 is a block circuit diagram of the device for this purpose. Figure 3 is a diagram of the 6-cylinder diesel engine shown in Figure 2. Figure 4 shows the cam lift and pulse diagram for the fuel injection pump for the 8-cylinder engine. 5 is a side view of another embodiment of the cam, FIG. Figure 6 is a diagram of pulses related to the cam in Figure 5, and Figure 6a is a revised pulse diagram of Figure 6. This is a diagram.

〔実施例の説明〕[Explanation of Examples]

パルス発生器１０がディーゼルエンジンのクランク軸に取付けられており、かつ これはクランク軸回転に対して正確なタイミングで１つ以上の基準パルスＢＭを 形成する。これらの基準パルスは電子ガバナの操作および（または）ＤＥ−Ａ− ２６５，３０４６またはＤＥ−Ａ−３２０２６１４に記載されたような電子着火 進み制御装置の操作に使用してもよい。本発明によれば基準パルスＢＭは、これ を基に燃料噴射の開始を指示または表示する信号が得られるような基準として使 用される。、噴射開始の信号は実際の噴射開始ＳＢまたは噴射ポンプによる実際 の燃料送出の開始ＦＢＡであってよいが、有利には噴射行程の開始ＦＢであり、 これはポンププランジャの往復運動に応答する誘導変換器１１から得られる信号 であってよい。燃料の圧縮性および運転時間に基＜、ＳＢ　、　ＦＢＡ　、　Ｆ Ｂ間の僅かな差異は特に本発明が問題にしているきわめて低いエンジン速度では 全く重要ではない。 A pulse generator 10 is attached to the crankshaft of a diesel engine, and This means that one or more reference pulses BM are generated at precise timing relative to the crankshaft rotation. Form. These reference pulses are controlled by electronic governor operation and/or DE-A- 265,3046 or electronic ignition as described in DE-A-3202614 It may also be used to operate the advance control device. According to the invention, the reference pulse BM is used as a reference such that a signal indicating or indicating the start of fuel injection can be obtained based on the used. , the injection start signal is the actual injection start SB or the actual injection pump signal. may be the start FBA of the fuel delivery, but advantageously the start FB of the injection stroke; This is the signal obtained from the inductive transducer 11 in response to the reciprocating movement of the pump plunger. It may be. Based on fuel compressibility and operating time <, SB, FBA, F The slight difference between Not important at all.

基準マークＢＭと噴射開始信号ＦＢはそれぞれカウンタ１２の開始インプット、 停止インプットへ与えら瓜このカウンタへは例えばエンジン速度ヲ示すクランク 軸の回転数を表示するカウントパルス列ｎが供給されている。速度信号ｎは、Ｄ Ｅ　−Ａ　−２６５３０４６に記載されているようにクランク軸上の別のパルス 発生器から得られ、例えは進角ｄｅｇｒｅｅ　（ｄｅｇｒｅｅ　ｒｏｔａｔｉｏ ｎ）に対して１パルスを形成するように適合されたパルス列であってよい。′あ るいは速度信号ｎは周波数逓倍器を用いて基準マークＢＭから導くことができる 。The reference mark BM and the injection start signal FB are the start inputs of the counter 12, respectively. For example, the counter input to the stop input indicates the engine speed. A count pulse train n indicating the rotational speed of the shaft is supplied. The speed signal n is D Another pulse on the crankshaft as described in E-A-2653046 For example, the advance angle degree (degree rotation n) may be a pulse train adapted to form one pulse for n). 'a Alternatively, the speed signal n can be derived from the reference mark BM using a frequency multiplier. .

カウンタ１２のアウトプットカウントは実際の噴射角度αを表わし、かつ比較器 １４へ加えられ、比較器はこの角度が基準メモリ１６によって与えられる限界値 αｒｔ−越えたかどうかをチェックする。The output count of counter 12 represents the actual injection angle α and the comparator 14 and the comparator indicates that this angle is the limit value given by the reference memory 16. Check whether αrt- has been exceeded.

第２図にはカム軸の対称的なカム１８が示されている。カムが矢印２０によって 示される正常な方向へ回転せしめられたときに送出行程の開始に対応するカム上 の点にＦＢと印を付けられる。誤った方向へ回転した場合に送出行程開始に当る 、対応する点はＦＢ’によって示されている。第２図のカム１８の作業角は６０ Ｑである。すなわち送出行程開始と吸込み行程終了との間の角度範囲は６０’で あジ、これはいずれの回転方向についても該当する。この角度は４サイクルエン ジンについてはクランク角１２０°に等しい。FIG. 2 shows a cam 18 with camshaft symmetry. cam by arrow 20 on the cam corresponding to the start of the delivery stroke when rotated in the normal direction shown. The point is marked as FB. If it rotates in the wrong direction, it will start the delivery stroke. , the corresponding point is indicated by FB'. The working angle of the cam 18 in Fig. 2 is 60 It is Q. In other words, the angular range between the start of the delivery stroke and the end of the suction stroke is 60'. Yes, this applies to any direction of rotation. This angle is 4 cycle engine For gin, it is equal to a crank angle of 120°.

第２図の下方部分１２は基準パルスＢＭの形成が示され、かつ第２図の上方部分 には６シリンダー、４サイクルエンジンの場合のクランク角および基準パルス、 ＢＭＫ関したカムリフトが示されている。所与のエンジンシリンダのＴＤＣは相 応する基準マークＢＭのクランク角２０’後である。The lower part 12 of FIG. 2 shows the formation of the reference pulse BM, and the upper part 12 of FIG. is the crank angle and reference pulse for a 6-cylinder, 4-stroke engine, A cam lift related to BMK is shown. The TDC of a given engine cylinder is 20' after the corresponding reference mark BM.

エンジンは噴射進みを通常用意している、すなわち噴射弁で実際の噴射開始時期 を各シリンダのＴＤＣに関して調整する装置を備えている。しかし第５図にはク ランク角が示されており、信号ＦＢはクランク角に関係づけられている。エンジ ン始動時には１点鎖線２４で示されているように噴射進みは零であり（ＢＭの２ ０゜後〕、アイドリンク速度では実線２６によって示されているように噴射はＴ ＤＣの１０ｃ′前へ進められ（ＢＭの１０°後〕、速度が上昇すると、点線２８ によって示されているように更に進められる。The engine normally prepares the injection advance, that is, the actual injection start time is determined by the injector. The cylinder is equipped with a device for adjusting the TDC of each cylinder. However, in Fig. The rank angle is shown and the signal FB is related to the crank angle. Enji When the engine starts, the injection advance is zero as shown by the dashed line 24 (BM 2). 0°], at idle link speed the injection is at T, as shown by the solid line 26. When it is advanced 10c' ahead of DC (10° after BM) and the speed increases, the dotted line 28 We proceed further as shown by.

所属のエンジンシリンダのＴＤＣよりも２０ｏ進められた所に基準マークＢＭが 形成されると、カウンタ１２はエンジン回転数依存のパルスｎ’（Ｈカウントし 始める。The reference mark BM is placed 20o ahead of the TDC of the engine cylinder to which it belongs. Once formed, the counter 12 counts engine speed-dependent pulses n' (H). start.

カム１８に配属された、これにより配属のエンジンシリンダを持つ変換器１１が 各噴射ポンププランジャがリフティング行程を開始したことを検出すると直ちに 、カウンタ１２はカウントを停止する。正常なエンジン始動時にはカウンタ１２ にメモリされたカウントαは第３図の左側に示されているように２０°以下に相 当する。しかしエンジンのクランク軸が誤方向へ回転し始た場合には、カウンタ １２のカウントαは第６１の右側から判るように４０′Ｊ以上に相当する値に達 する。The transducer 11 assigned to the cam 18 and with the assigned engine cylinder is thereby As soon as it detects that each injection pump plunger has started its lifting stroke , the counter 12 stops counting. Counter 12 when the engine starts normally As shown on the left side of Fig. 3, the count α stored in I guess. However, if the engine crankshaft starts rotating in the wrong direction, the counter As can be seen from the right side of the 61st count, the count α of 12 reaches a value equivalent to more than 40'J. do.

特表千３−５０１５１１（３） ２０°〜４０°の基準央がメモリ１６から比較器１４の基準インプットへ与えら れて比較器の応答についての限界値を設定する。したがってクランク軸が誤方向 へ回転すると、比較器１４はエンジン停止信号を出すように応答し、この信号は 例えば噴射ポンプを燃料吐出零に設定する。エンジンが先金に静止しないうちは 燃料噴射の再開を阻止するために保持回路（図示せず〕が設けらｎている。Special table 13-501511 (3) A reference center between 20° and 40° is provided from memory 16 to the reference input of comparator 14. set limits on the response of the comparator. Therefore, the crankshaft is in the wrong direction. When the engine rotates to For example, the injection pump is set to zero fuel output. As long as the engine doesn't come to a standstill A holding circuit (not shown) is provided to prevent resumption of fuel injection.

第４図は第３図に類似しているが、ただし第４図は８気筒、４サイクルデイーゼ ルエンジンに関する。こ値は２０°であり、かつクランク軸が誤方向へ回転した 場合には可能な最小の値は４０６であり、そのために央の値が臨界的ではないの で、検出の容易な、大きな差がある。Figure 4 is similar to Figure 3, except that Figure 4 is an 8-cylinder, 4-stroke diesel engine. Regarding engine. This value is 20°, and the crankshaft has rotated in the wrong direction. In this case, the smallest possible value is 406, so the median value is not critical. There are large differences that are easy to detect.

第５図にはカム２２が示されており、このカムのＦＢとＦＢ’間の作業角は３６ °に丁ぎず、これはクランク角約７２°に相当する。第６図には、正しい方向の 回転についてのαの最大値が２０°以下であり、かつ誤方向の場合のαの最小値 は２８ｃ′以上であることが示されている。したがってαｒについて２０°〜２ ８゜の狭い選択中しかない。このような精度で作業しなければならないことを回 避するためには、第６ａ図に示されているように基準マークＢＭ　’ｉ　ＴＤＣ に対する２０゜の進みを４０°へ増大させることができる。この場合には正しい 方向２０での回転の際のアイドリンク速度１での加速についてはαの値は３０ｃ ′になり、また誤方向については１８°にすることができる。したがって基準値 αｒは臨界的ではなくなるが、カウンタ１２をカウントアツプではなく、カウン トダウンに調整しなければならず、かつカウントが停止されるまでにカウンタア ウトプットが比較器へ到達するのを阻止するためにはカウンタと比較器との間に 制御された／Ｆ−”−トを設けなければならない。A cam 22 is shown in FIG. 5, and the working angle between FB and FB' is 36. This corresponds to a crank angle of approximately 72°. Figure 6 shows the correct direction. The maximum value of α for rotation is less than or equal to 20° and the minimum value of α in case of wrong direction. is shown to be 28c' or more. Therefore, 20°~2 for αr There is only a narrow selection of 8 degrees. Having to work with such precision In order to avoid this, the reference mark BM'i TDC should be set as shown in Fig. 6a. The 20° advance against can be increased to 40°. correct in this case For acceleration with idle link speed 1 during rotation in direction 20, the value of α is 30c ', and the misdirection can be 18°. Therefore, the reference value αr is no longer critical, but instead of counting up counter 12, The counter must be adjusted down and the counter count must be adjusted down before the count is stopped. In order to prevent the output from reaching the comparator, between the counter and the comparator, A controlled /F-"-t must be provided.

列形噴射ポンプの場合に正しい回転方向と誤った回転方向との間のαの差異を広 げるための別の可能性は、カムの後方の曲線を修正することである。これは、後 方のカム曲線の形状が噴射操作を行なわないために可能である。Increasing the difference in α between the correct and incorrect direction of rotation for in-line injection pumps Another possibility to increase this is to modify the rear curve of the cam. This is after This cam curve shape is possible because no injection operation is performed.

本発明の装置が取付けられて噴射ポンプは噴射角ガバナによってサーボ制御され る噴射時期調整装置を備えることができ、該ガバナのフィードバック信号はＤＥ −Ａ−！１２０２６１４に記載されているように実際の噴射開始（ＳＢコントロ ール）を検出するために噴射ノズル近くに配置された別個のセンサから導かれる 。When the device of the invention is installed, the injection pump is servo-controlled by the injection angle governor. An injection timing adjustment device may be provided, and the feedback signal of the governor may be DE -A-! Actual injection start (SB control) as described in 1202614 from a separate sensor placed near the injection nozzle to detect .

本発明の方法および装置はエンジンが正しい方向で始動してしまえば必要ないの で、始動過程が終了したときにはエンジン停止信号が遮断されるように配慮する ことができる。センサ１１の故障時に装置が正常な運転噴射時期調整装置のＳＢ 　ｉたはＦＢコントロール故障時にスタンバイ機構の制御下の運転を妨害するの を防止する。The method and apparatus of the invention are not necessary once the engine is started in the correct direction. and take care to ensure that the engine stop signal is cut off when the starting process is completed. be able to. SB of the injection timing adjustment device when the device is operating normally when the sensor 11 fails or to interfere with the controlled operation of the standby mechanism in the event of a FB control failure. prevent.

センサ１１はまたＦＢコントロールにも使用でき、またはＳＰコントロールの場 には実際の噴射開始を検知するためのセンサを本発明の装置と方法で使用するこ とができる。Sensor 11 can also be used for FB control or for SP control. A sensor for detecting the actual start of injection can be used in the apparatus and method of the present invention. I can do it.

、Ｄ互１．・ 国際調査報告 ｋｈ−稈１−へ１＾ラー椀魯１鴫内Ｎφ　ＰＣ丁／ＥＰ　ａＢ１００８６Ｂ国際 調査報告　ＰＣＴ／ＥＰ　８８１０ＯＢ６８, D mutual 1.・ international search report kh-culm 1-to 1^ra bowl Lu 1 Oshiuchi Nφ PC knife/EP aB10086B international Investigation report PCT/EP 8810OB68

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] １．ディーゼルエンジンでクランク軸の回転方向を検出するための方法において 、噴射開始を指示または表示する信号とエンジンクランク軸の特別な角度位置に 設けられた基準マークとの角度差を測定し、かつ基準値と比較し、回転方向を、 実際値が基準値よりも大きいかまたは小さいかによつて示すことを特徴とする、 ディーゼルエンジンでクランク軸の回転方向を検出するための方法。1. In a method for detecting the direction of rotation of a crankshaft in a diesel engine , at a special angular position on the engine crankshaft with a signal indicating or indicating the start of injection. Measure the angle difference with the provided reference mark, compare it with the reference value, and determine the rotation direction. characterized by indicating whether the actual value is larger or smaller than the reference value; A method for detecting the direction of rotation of the crankshaft in a diesel engine. ２．ディーゼルエンジンでクランク軸の回転方向を検出するための装置において 、エンジンのクランク軸の回転に対してタイミングづけされた基準マーク（ＳＢ ）を形成するためのパルス発生器（１０）と、燃料噴射の開始を表わすまたは示 す信号（ＦＢ，ＦＢＡまたはＳＢ）を発生するためのセンサ（１１）と、基準マ ークと噴射信号の開始との間の角度差を示す信号（α）を発生するための部材（ １２）と、角度差信号（α）が基準信号（αｒ）よりも大きいかまたは小さいと きにアウトプット信号を発生するための比較器（１４）とを備えていることを特 徴とする、ディーゼルエンジンでクランク軸の回転方向を検出するための装置。2. In a device for detecting the rotation direction of the crankshaft in a diesel engine , a reference mark (SB ) and a pulse generator (10) for representing or indicating the start of fuel injection. A sensor (11) for generating a signal (FB, FBA or SB) and a reference map. a member (α) for generating a signal (α) indicating the angular difference between the 12), and if the angular difference signal (α) is larger or smaller than the reference signal (αr), and a comparator (14) for generating an output signal when A device for detecting the direction of rotation of the crankshaft in a diesel engine. ３．角度差信号（α）を発生するための部材（１２）がカウンタ（１２）であり 、このカウンタにエンジン速度を表わすカウテイングパルス（ｎ）が供給される ようになつている、請求項２記載の装置。3. The member (12) for generating the angular difference signal (α) is a counter (12). , this counter is supplied with a counting pulse (n) representing the engine speed. 3. The device of claim 2, wherein the device is configured as follows. ４．センサ（１１）が配属の噴射ポンプピストンの送出行程の開始（ＦＢ）に応 答する、請求項２または３記載の装置。4. The sensor (11) responds to the start of the delivery stroke (FB) of the assigned injection pump piston. 4. The device according to claim 2 or 3, wherein the device ５．噴射ポンプのカム（１８）の後方の曲線が、クランク軸の正方向回転を示す 信号（α）の値と誤方向回転を示す信号（α）の値との差を増大せしめるように 修正されている、請求項２から４までのいずれか１項記載の装置。5. The curve behind the injection pump cam (18) indicates positive rotation of the crankshaft. In order to increase the difference between the value of the signal (α) and the value of the signal (α) indicating wrong direction rotation. 5. Device according to any one of claims 2 to 4, wherein the device is modified. ６．エンジンが始動時に誤方向回転した場合にエンジン停止信号を発生するため に使用される、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。6. To generate an engine stop signal if the engine rotates in the wrong direction when starting Device according to any one of claims 2 to 5, for use in.