JPS59221468A - デイ−ゼルエンジンの燃焼光検出装置異常時復帰処理方法 - 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］ 本発明はディーゼルエンジンの燃焼光を検出し噴用Ｂ５
１ｔｌｌフィードバック制す１１方法等のデータに用い
る燃焼光検出装置の異常時にお【ノる復帰処理方法に関
するものである。

し従来技術］ ディーピルエンジン、特に自動車用ディーゼルエンジン
においては、そのノッキング、発煙、エミッション、あ
るいは燃費の点から、エンジン回転数やエンジン負荷等
に応じて燃料噴！８量を制御するとともに、その燃料噴
射時期を精密に制仰り−る必要があった。

そして最も精密な燃料ｌｌ１Ｉ躬峙期制御として、エン
ジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定された目標
着火時期と現実の着火時期とを比較することにより、フ
ィードバック制御する方法が検討されている。

しかし、着火時期の検出には特殊なセンサをエンジンの
シリンダ等に設けて検出するのであるが、使用中それら
のセンサに異常を生じる場合があった。例えばシリンダ
内の燃焼光をとらえて着火時期を検出するタイプの燃焼
光検出装置等において、その受光部分が、発生したカー
ボン粒子等にょって汚染され、特にアイドル時等の火炎
が小さい時に燃焼光をとらえないという不都合を生じる
ことがあった。

このような異常を生じた場合、燃焼光が検出されないこ
ととなり、それらレンリ−から信号を入力している制御
装置が着火１）明が極めて遅れでいるものと判断してア
ノよう場合が生じる。その結果、いたす゛らに噴射］１
）期を進めることとなり、結果としてノッキング、発煙
、エミッション、燃費等を悪化さけてしＪ、うことかあ
った。

又、この他、燃焼光のデータは排気再循環制御、燃８′
１１の最人喰用帛制御等にも用いられ、この場合にも燃
焼光が検出されなくなれば同様に制御が不能となり、エ
ンジンの運すＱ！性能が低下した。

［発明の目的１ 本発明の目的は上記の様な燃焼光ど検出装置の異常によ
り生ずる不都合を♀ｊｔｌｌに解消づ−るための復帰処
理方法を提供づることにある。

Ｌ発明の構成］ 本発明の要旨とづるところは、ディーゼルエンジンのシ
リンダを貫通して設（プられ、上記ディーゼルエンジン
の燃焼室内の燃焼光をシリンダ外へ導出する導光体と、
該導光体の前記燃焼室内へ露出した部分を加熱する発熱
体とを備えた燃焼光検出装置を用いて燃焼光を検出し、
前記ディーゼルエンジンのクランク軸が所定角度にある
時点から燃焼光を検出した時点までの時間が所定時間以
上の場合、 前記発熱体を発熱させることを特徴どづ−るディーゼル
エンジンの燃焼光検出装賀異常時復帰処理方法にある。

次に本発明の基本的構成のフローヂャ−１へを第１図に
示す。

ここにおいて、１は燃焼光を検出しクランク軸の所定角
度を基準としてモの時間を測定するステップを表わす。

この場合燃焼光検出時点がクランク軸の所定角度以前で
あれば負の値となる。２はそのシリンダのクランク軸が
所定角度、例えばビス１〜ンが上死点（以下丁ＤＣと言
う）にある状態から燃焼光検出時期までの時間が所定時
間以上であるか否かを判定覆るステップを表ねり。３は
発熱体の発熱を停止づるか、停止状態に保持するステッ
プを表わづ。４は発熱体を発熱させるかその状態に保持
覆るステップを表４つで−６」記構成においで、まずス
テップ１にて燃焼光の検出時期が測定され、次い【゛ス
テップ２にてクランク軸の所定角度から検出時期までの
時間が所定時間以上か古かが判定される。

ここで所定時間以上であれば、ｒＮＯＪと判定され、次
いでスラップ３が実行されて、発熱体がその発熱を停止
あるいは停止状態を保持する。一方、ス゛アップ２にて
、所定時間以上ぐあればＩ−ＹＬＳＪど判定されて、次
いでステップ４が実行され、発熱体を発熱させあるいは
発熱状態を保持する。

次に本発明を実施例を挙げて図面と−１（に説明りる。

［実施例］ 第２図は本発明の実施例が適用されるｊ゛イーゼル１ン
ジンびその周辺部の一例を示づ一概略構成図を表わして
いる。

ここで１１はディーゼルボーンジンを、１２はディーゼ
ルエンジン１１の副室１３内に先端を露出している燃焼
光検出装置としての火炎セン（）を、１４は副室１３に
燃料を噴射する燃料噴射弁を、１５はエンジンのビスｌ
−ンが１−　Ｄ　Ｃの位置となった時点を検出するＴ　
Ｄ　Ｃセンサを表わづ。上記副室１３は図示した渦流室
式以外に空気室式あるいは予燃焼室式燃焼室といった副
室を用いることもできる。又、副室を用いないタイプの
ディーゼルエンジンでもよく、その場合は、火炎センサ
１２と燃料噴射弁１４とはシリンダヘッドとビス１〜ン
との間の燃焼室に配置されることになる。

又、１６はアクセルペダル１７に連動し、その踏み込み
量に応じたアノ−ログ信号を出ツノするアクセル間度セ
ンザを表わづ。１８はヒータ通電回路であり、火炎セン
サ１２と一体に組み込まれでいるヒータに制御信号に暴
づき通電発熱させるだめの回路を表わす。

２０は公知の電子制御式の分配型燃料ｍ射ボンブの主要
部を示している。２１はエンジンにより回転駆動される
ドライブシャツ１−１２２【、１ドライブシヤフト２１
により駆動され燃料をポンプ室に吸引するフィードポン
プ、２３はカムプレート、２４はカムプレー１−２３の
カムフェイスと当接するローラ２４ａを備え後記タイマ
ピストンの変位に応じて回動するローラリング、２５は
シリンダ２６内に挿入され、ドライブシャツ１〜２１に
、より回転駆動されると同時にカムプレー１・２３とロ
ーラ２／Ｉａとの作用により往復運動をするポンププラ
ンジＸｌを（れぞれ表わしている。

ポンプ７ランジ（ｔ２５には軸孔２５ａとこれに連通Ｊ
るスピルボー１〜２５１）が穿設され、スピルボー１〜
２５１）位置のポンププランジャ２５の外周にはスピル
リング２７が１召動自在に外（（１２されている。スピ
ルリング２７はガバナレバー２８を介してリニアソレノ
イド式のスピルアクチュエータ２９に連動し、イの位置
が電子制御装置ぐ部枠された最適燃料噴射量に基づいて
制御され、溢流時期を調整づることにより燃料噴側坦が
制御される。

３０はポンププランジャ２５の分配ボートから送られた
燃料を燃斜噴躬弁１４のノズルへ圧送するデリバリバル
ブ、３１は燃料のシリンダ２６への供給を遮断する燃料
遮断弁である。

３２は燃料嗅ｉｆ時期を調整する油圧式のタイマであり
、カムプレート２３に当接づ゛るローラリング２４の円
周方向における回動をタイマビス１−ン３３の移動にｊ
−り、燃料噴射時期を調整づるように構成される。ここ
ではタイマ３２は９０°展間図で表わされている。

タイマピストン３３が挿入されるシリンダ内にはタイマ
ビス１〜ン３３の前後端側に高圧油室３４と低圧油室３
５が形成され、低圧油室３５にはコイルはね３６が挿入
され、高圧油室３４と低圧油室３５とはタイマコン１〜
ロールバルブ３７を配設した管路３Ｂにより接続される
。従って、例えば２０　Ｈｚの制御パルス信号のデユー
ティ比に応じて作動するタイマコン１−〇−ルバルブ３
７により、高圧油室３４の圧油を信らのデユーティ比に
旦づいて低圧油室３５内へ漏洩させ、高圧油室３４の油
圧と低圧油室３５内の油圧及びばね力とが均衡する位置
にタイマビス１〜ン３３の位置、即ちローラリング２４
の回動位置を決めることができる。

又、３９はギア／１０の回転速度に応じたパルス信号を
出力づる電磁ビツクア゛ツブ方式の回転数セン１〕、４
１はスピル位置センサを表わ寸。

５１は火炎センサ１２、Ｔ　Ｄ　Ｃセンサ１５、アクレ
ル間度ヒン４ｊ°１６、回転数はンザ３９及びスピル位
置センサ４１等から寄られたデータを適宜処理し、その
結果に桔づきスピルアクチュエータ２９、燃わ１遮断弁
３１又はタイマコン１−ロールバルブ３７等を駆動づ°
る電子制御回路を表わす。

次に第３図は上記電子制ｉ１１回路５１例とその関連部
分とのブロック図を表わしている。

５２は各センサにり出力されるデータを制御プログラム
に従って人力及び演算すると共に、各種装置を作動制御
等するだめの処理を行なうセン１〜ラルプロセシングユ
ニツト（以下単にＣＰＵと呼ぶ）、５３は制御プログラ
ム及び初＋ＩＩｌデークが格納されるリードオンリメモ
リ（以下単にＲＯＭと呼ぶ）、５４は電子制御回路５１
に入力されるデータや演算制御に必要なデータが一時的
に読み書きされるランダムアクセスメモリ（以下単にＲ
ＡＭと呼ぶ）、５５は電源遮断されても以後の内燃機関
作動に必要なデータを保持覆るよう、バッテリによって
バックアップされた不揮発性メモリとしてのバックアッ
プランダムアクセスメモリ（以下単にバックアップＲＡ
Ｍと呼ぶ）、５６．５７は各センサ１６．４１の出力４
Ｍ　号のバッファ、５８は各センサの出力信号をＣＰＵ
５２に選択的に出力するマルチプレクサ、５つはアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、６０は
バッファ５６．５７、マルチプレクサ５８及びＡ／Ｄ変
換器５９を介して各センサ信号をＣＰｔＪ　５２に送る
と共にＣＰＵ５２からのマルチプレクサ５８、Ａ／Ｄ変
換器５９のコントロール信号を出力する入出力ボートを
表わしている。

そして６１はＴＤＣセンサ１５、回転数センサ３９及び
火炎センサ１２の出力信号の波形を整形する整形回路を
表わし、各センサ信号は直接、入ツノボー１へ６２にＪ
、すＣＰＵ５２に）スられる。

更に、６３．６４．６５１ま出カポ−１〜６Ｇ、６７．
６８を介してＣＰｔＪ５２からの信号によってスビルア
クヂ」−エータ２９、燃ｎ　７！断弁３１、タイマコン
！−［１−ルバルブ３７を駆動する駆動回路をそれぞれ
表わし℃いる。又、６９はＣＰ　Ｕ　５２からの信号を
ヒータ通電回路１８に出力ηる出カポ−１〜を表わして
いる。このヒータ通電回路１８はＣＰＵ５２からの１５
月に基づき火炎セン１Ｊ１２に組み込まれているじ一部
に通電する。また７０【、１信号やゲ゛−夕の通路どな
るパスライン、７１はＣＰＵ５２を始めＲＯＭ　５３、
ＲＡ　ＩＶＩ　５４笠へ所定の間隔で制御ターイミング
どなるタロツク信号を送るクロック回路を表わしＣいる
。

、Ｌ記した火炎セン１Ｊ１２の具体的］１４造を第４図
に示づ。

ここで８１は筒状ハウジングであり、エンジンのシリン
ダ部分に螺着できるＪ、うに、外周面に螺刻部８１　ａ
及び六角状の頭部８１１）が設りられている。この筒状
ハウジング８１の中心孔には石英ガラス等で構成されて
いる光ファイバー等の導光体８２が挿入されており、こ
の先端部８２ａは筒状ハウジング８１より突出し、レン
ズ状をなして受光しやすいよう構成されている。他端に
はフォトトランジスタ、フＡトダイＡ−ド、太陽電池等
の光を検出し電気信号に変換する光検出回路８３が設け
られている。

又、導光体８２の先端部８２ａ近傍の導光体８２と筒状
ハウジング８１との間に発熱体としてのヒータ９１が巻
回されてＪ３す、その各端部９１ａ１９１ｂは導光体８
２とともに電気的絶縁を保持して筒状ハウジング８１の
外部へ導出されている。

絶縁材料としては酸化マグネシウム等が用いられる。ヒ
ータ９１は筒状ハウジング８１の上から電気的絶縁を保
持して巻回するようにしてもよい。

このような構成の火炎センサ１２は第５図に示すように
エンジン１１のシリンダヘッド１１ａにある副室１３内
にその導光体８２の先端部８２ａが露出するように取り
付けられている。導光体８２は筒状ハウジング８１を介
してシリンダヘッド１１ａの外部へ導出したあと、光検
出回路８３に接続している。副室１３内の光は導光体８
２を介して光検出回路８３に到達し、ここで電気信号と
なって、電子制御回路５１へ出ノｊされる。又、ヒータ
９１の各端部９１ａ、９１ｂ−ｂｉ９光体８２と同様に
シリンダヘッド１１ａの外部へ導出した後、外部のヒー
タ通電回路１８に接続されている。ヒータ９１はこのヒ
ータ通電回路１８からの通電により導光体８２の先端部
８２ａ近傍を加熱することができる。

ここで１／Ｉａは燃わｌ噴射弁１４のノズルであり、ぞ
こｌ）１１ろ幅用される燃料にＬ　ｔＪは導光体８２先
端部８２ａに別突夛るよう配置されている。このことに
より先端ｉ’ｉｌｌ　８２　ａが燃料で洗浄されるので
、カーボン粒子智で汚染されにくくなる。

また、導光体８２はその筒状ハウジング８１内の部分と
光検出回路８３に至るまでの部分とを別体として自動車
に組み込んでもＪ：り、その場合、筒状ハウジング８１
内外で両名を溶着一体イヒする。

又、筒状ハウジング８１内での導光体８２の固定はバッ
キングを介して機械的に筒状ハウジング８１をかしめる
ことによりなしてもよく、導光体８２外周面及び筒状ハ
ウジング８１の内周面に螺合部を設けて螺着してもよく
、又、無機質接着剤で固定してもよい。

次に本発明の制御プログラムの実施例について説明する
。

第６図は第１実施例リプルーヂンＡ１のフローチャート
を示す。このサブルーチンＡ１は本発明を燃料噴射時期
のフィードバック制御に適用した実施例である。

本サブルーチンＡ１は電子制御回路５１が行なう一連の
処理の一部を表わしてＪ３す、一定時間あるいはクラン
ク角の一定回転ｆＤに実行されるザブルーチンを表わす
。

ここにおいて１１０はエンジン回転数センサ３９からの
出力信号に基づいてエンジン回転数Ｎ［を読み込み、更
にアクセル開度センサ１６からの出力信号に基づいてエ
ンジン負荷ＬＤ＠読み込むステップを表わす。１２０は
ＮＥ及びＬＤに基づきマツプから目標名犬時期Ｔａを検
索するステップを表わ１−８このマツプはＬＤが高いほ
ど目標着火時期を遅く、Ｎ［が高いほど目標着火時期を
早くり−るよう構成されている。１３０はクランク軸の
所定角度どしてビス１〜ンのＴＤＣを設定し、その時点
から着火までの実際のむ火時期ＴＳを火炎センリ１２及
びＴＤＣセンサ１５からの出力信号に基づき読み込むス
テップを表わす。ＴＤＣ時点以前に着火づ゛ることがあ
るので、その場合ＴＳは負の値をとる。この時間は時間
の単位でとらえφ以外に、例えばクランク軸の回転角等
でとらえてもにい。１４０はＴｓがクランク軸の回転角
にして５０６以上であるか否かを判定するステップを表
ねづ−０１５０は上記ステップ′１２０にて求めた１：
Ｊ　４ｙ！着火時期Ｔａから上記ステップ１３０にて求
めた実際の着火時期丁Ｓを引いた値を６丁として設定づ
るステップを表わす。１６０は比例項ＤＰに６丁を用い
た関数ｆ　（Δ１−）により弾出した値を設定し、更に
積分項ＤＩにΔ１−を用いた関数ｇ（６丁）により算出
した値を設定するステップを表わす。八Ｔとｆ　（ΔＴ
）又はｇ　（６丁）との関係は例えば第７図（イ）、（
ロ）に示すような直線関係とすることができる。１７０
はタイマコン］−ロールバルブ３７を制御するデユーテ
ィ□　ｕｔｙとして、上記ステップ１６０で求め＆ＤＰ
とＤＩの積分された値ΣＤＩとを加えた値を設定するス
テップを表わす。１８０はヒータ９１に対しなされてい
た、ヒータ通電回路１８の駆動による通電を止めヒータ
９１の発熱を停止する、又はその発熱停止状態を保持す
るステップを表わす。１９０はヒータ９１への通電時間
を計時するカウンタＣをクリアするステップをあられづ
。２００はタイマコン］−ロールバルブ３７を制御する
デユーティ［）ｕｔｙとして、エンジン回転数Ｎ［及び
エンジン負荷ＬＤの値に基づきマツプから求めた値を設
定するステップを表わす。このマツプは前記ステップ１
２０にて用いられたマツプと同様にＬＤが高いほど噴射
時期を遅く、ＮＥが高いほど噴射時期を早くするような
デユーティ値となるよう構成されている。この値はＮＥ
及びＬＤの値を用いるかわりに上記ステップ１２０にて
求めた目標着火時Ｉ（ＩＴ　ａを用いて計紳により求め
てもよい。２１０はカウンタＣの値が現在何秒に相当す
るかをチェックづ゛ることによりヒータ９１への通電時
間が３秒以上か否かを判定するステップを表ゎ一す−８
２２０はヒータ９１に対しヒータ通電回路１８から通電
し、ヒータ９１を発熱させる処理、又は通電状態を継続
する処理のステップを表ゎず。２３０はカウンタＣをイ
ンクリメント覆るステップを表ゎ１゜２４０は前記ステ
ップ１８０と同様にヒータ９１への通電を停止あるいは
停止状態に保持づるステップ′を表わす。２５０は」二
部スデップ１７０ま１＝は２００で求めたデユーティＤ
ｌｌｔｙに応じてタイマコン１〜ロールバルブ３７を駆
動し燃料噴射時期を制御３１１づるステップを表わす。

以上の構成においてザブルーチンＡ１の処理が開始され
ると、まずステップ１１０が実行される。

ここではエンジン回転数ＮＦ及びエンジン負荷ＬＤが読
み込まれ、次いでステップ１２０でＮＥ及びＬ　Ｄから
の値に基づき、予め設定されているマツプから目標着火
時期Ｔａが検索される。次いでステップ１３０が実行さ
れてシリンダがＴＤＣにある時から着火までのクランク
軸の回転角度を着火時期Ｔｓとして読み込む。次いでス
テップ１４０にて上記ＴＳが５００以上か否かが判定さ
れる。

ここで着火が異常に遅れていず、Ｔｓが５０’未満であ
る場合、ｌＮ０Ｊと判定され、次いでステップ１５０が
実行され、上記ＴａがらＴｓを引いた値をΔ下として設
定する。

次いでステップ１６０にて上記ΔＴを用いてフィードバ
ック制御のための比例項ＤＰを関数ｒ（ΔＴ）１７）計
算により算出し設定する。更にフィードバック制御の為
の積分項’ＤＩに関数ｇ　（ΔＴ〉の計算により粋出し
わ定する。次いでステップ１７０にてタイマコントロー
ルバルブ３７を制ａｌｌ　するためのパルスのデユーテ
ィｏｕｔｙをＤＰ＋ΣＤＩどして設定する。次いでステ
ップ１８０にてヒータ９１への通電を停止状態に保持し
、ステップ１９０にてカウンタＣをクリアする。次いで
、ステップ２５０にて上記デユーディｏ　ｕｔｙに基づ
ぎ制御信号を出力しタイマを駆動し噴射時期を制御する
。

」１記のｌ１３３　＜実際の看火助１０　／）ｉ　５０
　°未満で、異常に遅れＣいな（Ｊれば本り゛ブルーチ
ンＡ１にて【よ目標着火時期７ａと実際の着火時期ＴＳ
とに基づ゛ぎフィードバック処理が繰り返されることに
なる。

ところが、例えば火炎レンυ１２の先端部にカーボン等
がイ」益して、燃焼光を検出しなくなった場合において
、リブルーチンＡ１のステップ１３０にて実際の名人時
ｌｌ１ｌ　Ｔ　Ｓの読み込みが行なわれるのであるが、
燃焼光が検出されないため、着火時期ＴＳが異常に大き
な値となって読み込まれてしまう。これは、着火が検出
されるまで、ある一定角麿例えば１８０°までカウンタ
を計数し続（〕るためである。そのため次のステップ１
４０にて−１−Ｓが５０°以に−０あるので、ｌ−Ｙ　
Ｅ　Ｓ　Ｊと判定されて、次いでステップ２００にて前
記ステップ１１０に″（検出されたＮ「及びＬＤの雨音
の値に基づきマツプからタイマコン１へロールバルブ３
７の再度を制ｉｌｌするデユーティ［）　ｕｔｙが、例
えばｈ（ＮＥ、ＬＤ）といった関数に対応したマツプ力
）ら求められる。上記マツプを特別に〜（ｌなくともス
テップ１２０にて求めたＴａを用し１、品１粋によりｌ
）　ｕｔｙを求めてもよい。次いでステップ２１０にて
カウンタＣの値が３秒以上か歪力λ力＜　半１ｊ定され
る。未だ３秒以上でなければ、ｒＮＯＪとｖＩ］定され
、次いでステップ２２０にてヒータ９１に通電し発熱さ
せる。次いでステップ２３０にてＣをインクリメントし
、ステップ２５０にて上８ａデユーティに基づきタイマ
コン１−ロールバルブ３７が１−制御され、タイマ３２
が必要量駆動されることになる。

以後、カウンタＣの値が３秒以上となるまでステップ２
２０の実行によりヒータ９１の発熱が継続する。Ｃが３
秒以上となればステップ２１０にてｒＹＥＳＪと判定さ
れ、次いでステップ２４０が実行されて、ヒータ９１の
発熱が終了づ゛る。

この後、火炎センサ１２に付着したカーフｊＣンネ立子
が焼失すれば、燃焼光が検出され【よじめるので、ステ
ップ１４０にて「ＮＯ」と判定されることになり、再度
燃料鴫用時期のフィードバック制御が開始されることに
なる。ヒータ９゛１が３秒＠通電発熱Ｊる前に燃焼光が
検出され始めた場合も、同様にステップ１’４０にてＩ
−Ｎ　ＯＪと判定されで、フィードバック制御に戻る。

フィードバック制御に戻ればスラーツブ１９０でカウン
タＣはクリアされる。

また他の原因として火炎センサが改鋳を起こし、燃焼光
を検出しなくなった様な場合にｔよ、ヒータ通電に６）
いても回復しないのでこの場合は燃料噴射時期の制御は
ステップ１１０．１２０．１３０．１４０　、２００　
、２１０　、２４０　、２５０を繰り返ｔｉ−ブンルー
ブ制御を継続することになる。

」−記り゛ブルーチンＡ１の処狸動伯を第８図のグラフ
に示Ｊ。ここにＪ′３いてａ（Ｊタイマコン１−ロール
バルブ３７へ出力されるｊ゛Ｊ−アイ［Ｊｕｔｙの時間
的変化を表ねりグラフである。ｂは目標着火時期Ｔａの
時間変化を表わリーグラフである。Ｃは実際の着火時期
Ｔｓの時間的変化を表わすグラフである。ここで時点Ｔ
１以前にａ３いては着火時間は５０°未満でありデユー
ティはフィードバック制御により目標着火時間に一致タ
ーる様調整されている。

時点Ｔ１において着火時期を検出しな（なったとすると
その時点でデユーディＤｕｔｙはエンジン回転数Ｎ’Ｅ
とエンジン負荷ＬＤとによって求められるオープンルー
プ制御となる。この変化はほぼ目標着火時期の変化と同
一の変化をする。この間Ｔ１から３秒間ヒータに通電が
なされ火炎センサ１２の先端部が加熱されることになる
。この後１−２においＣ燃焼光は火炎センサ１２によっ
て検出される様になると、デユーティ［）ｕｔｙはオー
プンループ制御からフィードバック制御に移り、直前の
オープンループ制御による値から次第に目標着火時期の
値に一致するよう近づいてくる。

本実施例は上記のように構成されていることによりカー
ボン粒子の付着等によって燃焼光を検出しなくなった場
合にヒータによる加熱ができ、カーボン粒子等が燃焼消
失するため、再度フィードバック制御に尺寸ことができ
、精密なフィードバツク制御を継続さ°Ｕることができ
るものである。

更に副次的効果として火炎センサ１２が燃焼光を検出し
なくなっても以後の燃お１＠剣時期制９１１にｔよとん
ど異常を生じることなくオーブンループ制御ににり噴射
時期の制御をＶＣ１ノさせることのできるものである。

そのためセンサ異常時に１火が遅′れているとして、必
要以上に燃料噴射時期を進めでしまうのを防ぎ、ノッキ
ング、騒音、発煙、■ミッション、燃費の悪化が防止で
きる：（、）のｒある。

−１−記実施例にｄ３いてフィードバック制御からオー
ブンループ・制御への変化は１段階にて行なわれていた
が、フィードバック制御によるデユーティ［）ｕｔｙの
値とＡ−ブンループ制御ににるデユーティｌ）　ｕｔｙ
の値とが大きく異なる場合、その切り換え旧のショック
を防止Ｊるため、その間を段階的に変化させてもよ−い
。またオーブンループ時のデユー−アイ［）ＩＩｔｙの
動きと目ｌ１ｆＩ着火時）ｉｌＪ　Ｔ　ａの変化はほぼ
同一の変化を示すので、フィードバック制御からＡ−ブ
ンループ制御への切替時点におりるＡ−ブンルーブ制御
のデユーティ１）ｕｔｙとフィードバック制御のデユー
ティ［）　ｕｔｙとの比から係数又は差の値を求め、以
後のオーブンループ時のデユーティｏ　ｕｔｙは、係数
又は差の値により増減凸せる滑らかなデユーティ制御を
行なってもよい。

次に第２実施例について説明する。

本実施例で用いられる電子制御回路は、第３図に示した
回路構成に加えて、第９図に示すごとく、火炎センサ１
２の出力信号の分岐信号を新たに設け、ピークホールド
回路２６１で信号のピーク値を検出しマルチプレクサ５
８へ出力するよう構成されている。このピークボールド
回路２６１のピーク値は入出カポ−トロ０からの、例え
ばＴＤＣセンサ信号に基づいたＣ　Ｐ　Ｕ　５２の制御
信号によりリセットされるので、火炎センサ１２は次の
信号のピーク値を順次捉えることができる。

上記ピークボールド回路２６１は例えば第１０図に示す
ような回路構成のものを用いることができる。

この回路において、火炎センサ１２からの電圧信号Ｖｉ
ｎがコンパレータＣＰ１の非反転入力端子側に入力され
ると、反転入力端子側へ入力される帰還信号Ｆｉｔま未
だ電几０であるので、コンパレータＣＰ１の出ツノ側へ
は火炎センサ１２の出力信号の電圧Ｖｉｎがそのまま出
力される。次いで整流器りを介して］ンデンυＣに蓄電
され、コンパ、レークＣＰ１の出力側は電圧は■ｉｎの
まま一定に保持される。次いでコンパレータＣＰ’２の
非反転入力端子へ、コンパレータＣＰ　２の出ノｊ電圧
が入力づる。この時コンパレータＣＰ２の反転入力端子
側へ入ノＪされる帰還信号１：２は初期４こおいては末
だ０であるので、Ｖｉ＋１と同一の電圧が出力側へＶｍ
ａｘどして出力される。その後、コンパレータＣ）〕２
の出力電圧（まコンパレータＣ１〕１及びＣＲ２の各反
転人ノｊ※；１：子へとｌｌｉ達する。このことにより
、Ｖｉｒ＋の電圧が上昇している間はコンデンサＣへ蓄
電されるとともにＶ　ｍａｘも同様に上魔するが、■ｉ
ｎの電圧が低下Ｌ’Ｔきた場合、コンデンサＣでの電圧
が保持され、■ｌｌ１ａｘの電圧低下を防止し、ピーク
電圧の保持及びその出力の安定化を図つｔいる。

ホールドされたＶ　ｍａｘの電圧をリセツ１〜するには
、ＣＰＵ５２の制御信号により短絡用のスイッチＳを一
時点にオンすることによりなされ、再度新たにピーク値
を捉えることができる。火炎センサ１２の出力の積分値
が必要な場合は、ピークホールド回路２６１のかわりに
積分器を設ければよい。

次に上記したピークホールド回路２６１を有する電子制
御回路５１を用いた本発明の第２実施例としてザブルー
チンＡ２を第１１図に示す。この実施例は燃焼光のピー
ク値又は積分値を求めることにより、吸気管圧力を検出
し、燃料の最大噴射恒を決定する処理を表わす。

本ザブルーチンＡ２は電子制御回路５１が行なう一連の
処理の一部を表わしており、一定時間あるいはクランク
角の一定回転ごとに実行されるザブルーチンを表わす。

ここにおいて３１０はエンジン回転数ＮＥを検出するス
テップを表わす。エンジン回転数は回転数センサ３９の
出力信号により検出される。３２Ｏは上記ＮＥに基づい
てマツプから燃料の基本最大噴ＱＪ　帛Ｑ　ｏを検索す
るステップを表わづ。このマツプは第１２図に示すよう
なグラフに対応するものである。３３０はビス１ヘンの
ＴＤＣの時点から着火までの実際の着火時期−「Ｓを火
炎センサ１２及びｌ’　Ｄ　Ｃｔ？ン（）１５からの出
力信号に基づき読み込むステップを表わＪ。ＴＤＣ時点
以前に牲火づることがあるので、その場合Ｔｓは負の値
をどる。この時間は時間の単位でとらえる以外に、例え
ばクランク軸の回転角等でとらえてもよい。

３４０はＴＳがクランク軸の回転角にして５０’以１−
であるか否かを判定するステップを表わす。

３３５０はヒータ９１に対しなされていた、ヒータ通電
回路１８の駆動による通電を止め、ヒータ９１の発熱を
停止１する、またはその発熱停止状態を保持するステッ
プを表わす。３６０はヒータ９１への通電時間を泪時り
るカウンタＣをクリアするステップを表わｔｏ３７０は
カウンタｉが所定値ｎ以上か否かを判定するステップを
表わＪ−０３８０（よ火炎センサ１２ににす１番目の燃
焼光のピーク値をＦ（ｉ）として検出するステップを表
わす。

このＦ（ｉ＞はピーク値でなくとも各燃焼光の積分値で
もよい。３９０は各ピーク値を加えることによりその総
和ｆｆ１Ｆｐを求めるステップを表わす。

４００はカウンタｉをインシリメン１へするステップを
表わす。４１０は火炎センサによる燃焼光ピーク値のｎ
回分の総和をｎで割ることによりピーク値の平均値Ｆｐ
を算出するステップを表わづ。

４２０は上記口に基づいて関数ｋ（Ｆｌ））の計算によ
り最大噴射量補正ｍ　Ｑ　ｄを算出するステップを表わ
す。関数ｋ（Ｆｐ）は第１３図の吸気管の圧力と燃焼光
ピーク値とのグラフ、及び第１４図の吸気管の圧力と補
正Ｍ　Ｑ　ｄとのグラフに表わされるにうな関数である
。また、第１３図及び第１４図で表わされるマツプを検
索してＱｄを求めてもよい。

このエンジンでは吸気管の圧力はほぼ人気圧と等しいの
で大気圧のかわりに吸気管の圧力をパラメータとしてい
る。ターボチト−ジ１１を使用している場合はＱｄの吸
気管圧ノ〕による変化が第１３図Ｊ、り人さくなる。４
−３０はノＪウンタ１に１を設定しビーク１１１１の総
和ＩＦｐをクリヤづるステップを表わり。／１４０はカ
ウンタＣの値が現イ１何秒に相当りるかをヂ］ニックす
ることによりヒータ９１への通電１１１間が３秒以上か
否かを判定り−るステップを表わす。４５０はヒータ９
１に対しヒータ通電回路１８から通電し、ヒータ９１を
発熱さ凹る又は通電状態を継続覆るステップを表わす。

４６０は力「ンンタＣをインクリメン１〜りるステップ
を表わづ−ｏ４７０４．ｉ前記スーｊツブ３５０と同様
にヒータ９１への通電を停止あるいは停山状態に保持り
るステップを表わす。４８０は」−記スデツプ３２０に
で求めた燃料の基本最大噴射量Ｑｏから上記ステップ４
２０にて求めた補正ｆｆ１ｌＱｄを減算覆ることにより
最終噴射ＱＱｆを求めるステップを表わＪｏ 以トのような（ｔ１成にａ３いてよずサブルーチンＡ２
の処理が開始されるとステップ３１０が実行されエンジ
ン回転数Ｎ［が検出される。次いでステップ３２０にて
上記Ｎ［に基づいてマツプから燃料の基本最大噴射量Ｑ
ｏが検索される。次いでステップ３３０が実行されてシ
リンダがＴＤＣにある時から着火までのクランク軸の回
転角度を着火時期Ｔｓとして読み込む。次いでステップ
３４０にて上記１”ｓが５０°以上か否かが判定される
。

ここで着火が異常に遅れていす、ＴＳが５０’未満であ
る場合、ｒＮＯＪと判定され、次いでステップ３５０に
てヒータ９１への通電が停止状態に保持され、ステップ
３６０にてカウンタＣがクリアされる。

次いでステップ３７０が実すされカウンタｉが所定値ｎ
以上か否かが判定される。ここでまだ処理が開始したば
かりでｉの値は、図示しないメインルーチン側の初期設
定で１に設定されているので、所定値１１未満であり、
ｒＮＯＪと判定され、次いでステップ３８０が実行され
火炎センサ１２により測定されたシリンダ内の燃焼光の
ビーク（「１が検出され、次いでステップ３９０にてＦ
Ｐに上記ピーク値が加えられる。最初［ｐは図示しない
メインルーチン側の初期設定でクリア状態となつている
。さらに次のステップ４００にてカウンタ１がインクリ
メントされる。次いでスラ゛ツブ４８０にて上記ステッ
プ３２０にて求められた基本最大噴Ｑ４　Ｄ　Ｑ　ｏか
ら補正ｆｆ１ＱｄをＩＩることによって最終の最大噴射
量Ｑｆを粋出して、本サブルーチンＡ２の処理を終了す
る。ここで補正ｆｆ１Ｑｄはステップ４２０が実行され
ていないので、メインルーチンの初期設定にで設定され
た値が用いられる。

この後、図示しない他の燃料噴射処理のサブルーチンに
て、燃料噴射量の上限がＱｆになるよう噴射量が制御さ
れることになる。

上記のごとく着火時期が５０’未渦であれば、この後本
リブルーチンＡ２にては、ステップ３９０にて火炎セン
サ１２の出力のピーク値が合計され続り、イれがｎ回合
計されれば、ステップ４２０にて、ピーク値の平均値−
「ｊに基づき、補正量Ｑｄが求められる。このＱｄとス
テップ３２０にて求められているＱｏとから、スフツブ
４８０にて最終の最大噴射ｍＱｆが絶えず終用され、書
きかえられることになる。

ところが、例えば火炎センサ１２の先端部にカーボン等
が付着して、燃焼光を検出しなくなった場合において、
サブルーチン△２のステップ３３０にて着火時）！ＩＪ
　Ｔ　ｓが異常に大ぎな値となって読み込まれてしまう
。

そのため次にステップ３４０にてＴＳが５０’以上とな
り、ｒＹＥｓＪと判定されて、次いでステップ４４０に
てカウンタＣの値が３秒以上か否かが判定される。未だ
３秒以上でなりればＩ−Ｎ　ＯＪと判定され、次いでス
テップ４５０にてヒータ９１が通電発熱し、ステップ４
６０にてカウンタＣがインクリメントされ、本サブルー
チンＡ２の処理を終了する。

以後、カウンタＣの値が３秒以上となるまで、ステップ
４５０の実行によりヒータ９１の発熱が継続する。

Ｃが３秒以上となれば、ステップ４４０にてｒＹＥＳＪ
と判定され、次いて゛ステップ４７０が実行されてヒー
タ９１の通電発熱が終了゛する。

この後、火炎センサ１２に付着したカーボン粒子が焼失
すれば、燃焼光が検出されはじめるので、ステップ３４
０にてｒＮＯＪと判定されることになり、再麿火炎セン
ザ１２の出力のピーク値からＱｆを求める処理が開始さ
れることになる。ヒータ９１が３秒間通電発熱する前に
燃焼光が検出され始めた場合も、同様にステップ３４０
にて「ＮＯ」と判定されて、Ｑｆを求める処理に戻る。

Ｑｆを求める処理に戻ればステップ３６０でカウンタＣ
はクリアされる。

本実施例は上述のごとく構成されていることににり火炎
ヒンリづ２がカーボンのイ」着等により燃焼光を検出し
なくなった場合に、ヒータ９１の加熱ににリカーボン粒
子等を燃焼消失し、再度燃料の最大噴用昂制御を継続さ
せることができる。このことにより吸気管圧力に表われ
る大気圧の変化により燃わ１の最大噴射ｍが決定ひき、
燃料の噴射しづぎによる黒煙発生を引き続き防止できる
ものである。

［発明の効果１ 以上詳述したごとく本発明のディーゼルエンジンの燃焼
光検出装置異常時復帰処理方法は、ディーゼルエンジン
のシリンダを貫通して設【プられ、上記ディーゼルエン
ジンの燃焼室内の燃焼光をシリンダ外へ導出する導光体
と、該導光体の前記燃焼室内へ露出した部分を加熱する
発熱体とを備えた燃焼光検出装置を用いて燃焼光を検出
し、前記ディーゼルエンジンのクランク軸が所定角度に
ある時点から燃焼光を検出した時点までの時間が所定時
間以上の場合、 前記発熱体を発熱させることにより、燃焼光検出装置が
燃焼光を検出しない場合、エンジンの燃焼室内に露出し
ている導光体の受光部分が加熱され付着したカーボン等
が燃焼消失し、再度燃焼光検出装置による燃焼光の検出
が可能となる。その為、燃焼光のデータに基づき、ディ
ーゼルエンジンの精密な各種制御を継続することができ
るものである。

又、副次的効果として冷間時にはグロープラグとしての
作用もなす。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的４１へ成を示すフローチャー１
−１第２図はディーピルエンジン及びその周辺部の一例
を示Ｊ’　１ｌｌ（略構成図、第３図はその電子制御回
路例を示Ｊブロック図、第４図は火炎センサの一例の部
分断面図、第５図は該火炎センサの適用状態を示づ要部
断面図、第６図は第１実施例のフローヂ１−−１〜、第
７図は（イ）、（ロ）は制ｉ１１デユーティ粋出のため
の比例項又はＩｒ１分項とΔＴどの関係を示づグラフ、
第８図は第１実施例の処理動作を示すグラフ、第９図は
第２実施例が適用される電子制御回路の部分ブロック図
、第１０図はピークホールド回路のブロック図、第１１
図は第２実施例のフローヂｔ　−ｔ−１第１２図はエン
ジン回転数と燃料の基本最大噴射がとの関係を示すグラ
フ、第１３図は吸気管圧ノｊと燃焼光ピーク値どの関係
を示すグラフ、第１４図は吸気管圧力と最大噴射量の補
正量との関係を示すグラフを表わす。 １１・・・ディーげルエンジン １２・・・火炎センサ １３・・・副室 １４・・・燃料噴射弁 １５・・・ＴＤＣ（上死点）センサ １６・・・アクセル聞痕センサ １８・・・ヒータ通電回路 ２０・・・燃料噴射ポンプ ３２・・・タイマ ３７・・・タイマコントロールバルブ ３９・・・回転数センサ ８２・・・導光体 ９１・・・ヒータ 代理人　弁理士　　定立　勉 他１名 第１図 第２図 ０ 第７図 （イ） ｐ 第８図 −−吟聞 第９図 第１０図 第１２図 ！ Ｅ −一−−−−−ロ及りｔ１旨死ヒカ ー−→畷気蓄斥力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ディーげルエンジンのシリンダを貫通して設（）られ、
   上記ディーゼルエンジンの燃焼室内の燃焼光をシリンダ
   外へ導出する導光体と、該導光体の前記燃焼室内へ露出
   した部分を加熱Ｊる発熱体とを備えた燃焼光検出装置を
   用いて燃焼光を検出し、前記ディーピルエンジンのクラ
   ンク軸が所定角度＃Ｊあるｎ、ｙ貞から燃焼光を検出し
   た時点までの時間が所定時間以トの場合、 前記発熱体を発熱させることを特徴とづ−るディーゼル
   エンジンの燃焼光検出装置異常時復帰処理方法。