JPS6160971B2 - - Google Patents

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JPS6160971B2
JPS6160971B2 JP6482179A JP6482179A JPS6160971B2 JP S6160971 B2 JPS6160971 B2 JP S6160971B2 JP 6482179 A JP6482179 A JP 6482179A JP 6482179 A JP6482179 A JP 6482179A JP S6160971 B2 JPS6160971 B2 JP S6160971B2
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JP
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signal
armature current
electric pump
engine
rotation speed
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Komatsu Ltd
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直接噴射式でユニツトインジエクタを
もつたデイーゼルエンジンの燃料制御装置に関す
る。
従来の燃料制御装置は第1図に示すようにギヤ
ポンプ2、ガバナ4、フライウエイト5、MVS
(メカニカルバリアブルスピード)ガバナ10、
シヤフトオフバルブ13、インジエクタ15等を
具備しており、大きく分けて2つの制御機能をも
つている。1つはギヤポンプ2でフユエルタンク
1の燃料を加圧送出し、ガバナ4のところでエン
ジン回転と連動されたフライウエイト5と、ガバ
ナスプリング6と、燃料圧力(以下燃圧という)
との3者のバランスにより各回転速度における燃
圧を規定して加速馬力、最大馬力、最大トルク或
はトルクカーブを決定する機能、もう1つは
MVSガバナ10においてギヤポンプ2からの燃
圧とMVSガバナスプリング12とのバランスで
スロツトルレバー11の位置にしたがつてエンジ
ン回転速度を負荷に関係なく一定にする機能であ
る。
しかしながら、上記従来の燃料制御装置はガバ
ナスプリング6の特性、ボタン7の大きさ、ガバ
ナプランジヤ8等のいろいろの組合せが多数あ
り、エンジンのトルク、馬力等の特性カーブを希
望通りに変えることが非常に困難であるという欠
点があつた。
本発明は上述の欠点を除去する目的でなされた
もので、電動ポンプの供給圧力を制御することに
よりエンジン回転速度を制御し、更に、急加速時
の黒煙の制御、吸気圧或は冷却水温等による馬力
の補正等を行なうようにしたデイーゼルエンジン
の燃料制御装置を提供するものである。
以下本発明を添付図面の一実施例に基いて詳述
する。
第2図は本発明の原理を説明する図で、ユニツ
トインジエクタ31を具備したデイーゼルエンジ
ンはエンジンの回転速度を制御する場合、インジ
エクタ31に供給する燃圧を加減することにより
エンジン回転を加減することができるといる点に
着目し、エンジン回転センサ40でエンジン30
の回転速度を検出する一方、スロツトルセンサ4
2でスロツトルレバー41の位置を検出し、これ
らの検出値に基いて制御装置50で電動ポンプ2
1の燃料供給力を制御して回転速度を制御するも
のである。
第3図は本発明に係る燃料制御装置50の一実
施例を示す図で、電動ポンプ21のオイルポンプ
22はモータ23により回転駆動されフユエルタ
ンク1からフイルタ20を介して給油パイプ10
1に燃料を加圧送圧し、デイーゼルエンジン30
の各インジエクタ31a〜31dに供給する。こ
の電動ポンプ21の圧力流量特性は次式で与えら
れる。
PQ=kVIa ………(1) ここに、kは比例定数、Pはポンプの吐出圧
力、Qは吐出流量、Vはモータの端子電圧、Iaは
電機子電流を表わす。
上式(1)から明らかなように、圧力Pはモータの
電機子電流Iaに比例する。従つて、モータ23の
電機子電流Iaを検出して電流制限をかけることに
より圧力Pを制限することができる。このことか
ら、機械式のエンジン回転速度−燃圧特性をエン
ジン回転速度−電機子電流特性に置換えるだけで
よいということが分る。そこで、エンジン回転速
度−電機子電流特性を関数発生器52で作り、エ
ンジンの回転速度制御をしている間、この関数発
生器52の設定出力を電動ポンプ21のモータ2
3の電機子電流が超えないようにする。これを実
現するためにエンジン回転速度制御ループの中に
電動ポンプの回転速度制御のマイナループを作
り、このループ内でモータ23に電流制限をかけ
る方法をとる。
また、電動ポンプの回転速度を検出することが
できない場合には、駆動用の直流電動機の特性を
利用して当該電動機の回転速度を算出し、この値
を電動ポンプの回転制御のフイードバツク量とし
て使用する。このようにすることにより、電動ポ
ンプの応答性を改善することができる。
いま、モータの回転速度をN、端子電圧をV、
電機子電流をIa、電機子抵抗とブラシ抵抗との和
をrとすると次式によりモータの回転速度Nを求
めることができる。
N=V−rIa/K ………(2) ここに、Kはモータの逆起電力定数である。
スロツトルセンサ42はスロツトルレバー41
(第2図)の位置を検出し対応する位置信号Es
出力する。
エンジン回転センサ40はエンジン30の回転
速度を検出し、回転速度に比例した周期のパルス
信号Poを出力する。周波数−電圧変換器51は
パルス信号Poの周波数に応じた電圧信号Eoを出
力する。
PID補償回路53は信号EsとEoとの偏差値を
入力とし、この入力信号に比例、積分、微分等の
各補償を施し偏差入力に応じたモータ回転速度指
令信号enを出力する。
モータ回転速度検出回路60の電圧検出回路6
1はモータ23の端子電圧Vを検出して対応する
信号evを出力する。電機子電流検出回路62は
モータ23の電流回路に接続したシヤント抵抗
Rsの両端の電圧を検出し、実際の電機子電流Ia
に対応した電圧の信号eaを出力する。係数器6
3は信号eaに電機子抵抗とブラシ抵抗との和に
対応した係数rを乗算して信号ea′(=r・e
a)を出力する。係数器64は信号evとea′との
偏差(ev−ea′)を逆起電力定数Kで除算し、
前記(2)式で表わされる演算を行ないモータ23の
回転速度Nを算出し対応する回転速度信号eo
出力する。
関数発生器52は予め設定したエンジン30の
トルク曲線に沿つてエンジンの各回転速度Neに
おける電動ポンプ21の回転速度すなわち、モー
タ23の電機子電流Iaを設定するためのもので、
エンジン回転速度信号Eoに対応した電機子電流
設定信号Eas(第4図)を出力する。
PID補償回路54はモータ回転速度指令信号e
nと実際のモータ回転速度信号eoとの偏差を前記
PID補償回路53と同様に補償し、モータ回転速
度指令信号Enとして出力する。
積分器56は最大電機子電流設定信号Easと実
際の電機子電流Iaに対応した信号eaとの差を積
分して電機子電流指令信号Eaを出力する。
最小信号優先回路55は入力信号の中で最も小
さい信号を優先して出力するもので、指令信号E
nとEaとのうち小さい方の指令信号を電機子電流
指令信号Eとして出力する。この最小信号優先回
路55は、例えば第5図に示すように構成されて
いる。
増幅器57は指令信号Eを増幅出力してモータ
23に印加し、このモータ23の端子電圧Vを制
御する。モータ23の電機子電流Iaは端子電圧V
に応じて変化する。モータ23はこれらの端子電
圧V、電機子電流Iaに応じた回転速度Nで回転し
てポンプ22を回転駆動する。
信号eaが設定信号Easを超えたときには積分
器56の出力信号Eaが低下する。従つて、モー
タ回転速度指令信号Enがどんなに大きくなつて
いても最小信号優先回路55が信号Eaを優先的
に出力する。従つて、増幅器57の出力電圧が低
下し、この結果、電機子電流Iaも小さくなつて制
限値内に抑えられる。
ポンプ22は回転速度に応じた圧力Pで燃料を
各インジエクタ31a〜31dに供給する。エン
ジン30はこれらのインジエクタ31a〜31d
に供給される燃料に応じて回転する。
さて、過給機付デイーゼルエンジンにおいて
は、エンジンを急加速させる場合、過給機の応答
が悪いため、吸入空気量が燃料噴射量に追い付か
ずに酸欠状態となり黒煙が排気管から出てしま
う。そこで、本発明においては、加速時に吸入空
気量にみあつた燃料噴射量として黒煙を防止する
ようにしている。この方法は、第3図に示すよう
にエンジン30の吸気マニホールド32内に吸気
圧が低いときにオン、高くなるとオフとなる圧力
スイツチ67を配し、黒煙防止回路68の出力E
pをオン、オフ制御する。この出力Epは圧力スイ
ツチ67がオンのときに0であり、オフのときに
(R2/R1−R2)×Vccとなる。この信号Epを関数
発生器52の出力信号Easに加える。そして、信
号Eas(第6図の曲線I)を信号Ep分だけシフ
ト(同図の曲線)させる。
従つて、急加速時の吸気圧が低い間は信号Ep
に相当する噴射量分だけ少なくなり、黒煙を防止
することができる。
また高地で空気が薄くなつたり、燃料の比重が
大きくなると、噴射量の制限値が同じである場合
には排気温度が上昇することが知られている。そ
して、排気温度が高過ぎるとエンジンの耐久性が
損なわれるために許容温度以上になることを防止
しなければならない。
本発明においては、第3図に示すように、エン
ジン30の排気マニホールド33内に排気温度セ
ンサ例えばサーミスタ71を配して排気温に応じ
た信号etを検出する。この信号etを排気温補償
回路70の排気センサ増幅器72で増幅した後、
排気温最大値設定器73の予設定値ETとの偏差
をとり、この偏差信号を積分器74に加える。こ
の積分器74の出力信号Etはモータの電機子電
流指令信号で最小信号優先回路55に加えられ
る。そして、信号etが信号ETよりも大きいとき
には信号Etが小さくなり、最小信号優先回路5
5がこの信号Etを優先出力し、電機子電流Ia
制限して電動ポンプ21の圧力を下げてインジエ
クタ31a〜31dからの燃量噴射量を抑え、排
気温度を下げる。
更に、冷却水温が低いときに大出力を出すと、
エンジン全体がウオーミングアツプされていない
ために潤滑油が円滑に廻らない等の問題があり、
冷却水温が上がるまでの間エンジンの出力を抑え
ることが必要である。これを実現するために本発
明においては、第3図に示すように、冷却水温を
測るために水温センサ例えばサーミスタ80を冷
却水路に取付けて水温に応じた信号ecを検出す
る。この信号ecを冷却水温補償回路81の冷却
水温センサ増幅器82で増幅した後上限リミツト
回配83に加える。この上限リミツト回路83の
出力信号Ecは水温がある値taになるとそれ以上
変化しない(第7図)ようになつている。この信
号Ecを関数発生器52の出力信号Easに加え
る。そして、信号Eas(第8図の曲線)を水温
が高くなるに応じてシフト(上昇)させる(同図
の曲線)。
尚、信号Ecの上限をリミツトした理由は、所
定の温度ta以上ではエンジンの最大出力まで出
して支障がなく、且つ水温によつて出力が変化し
ては困るので所定温度ta以上では信号Ecの値を
一定に制限したのである。
尚、水温センサ80の代りに温度スイツチを用
いてもよく、第9図に示すように水温が低いとき
にオン、高いときにオフとなる温度スイツチ90
を冷却水路に配し、冷却水温補償回路91の出力
c′をオン、オフ制御する。この出力信号Ec′は
温度スイツチ90がオンのときに0であり、オフ
のときに(R4/R3+R4)×Vccとなる。この信号
c′を前記信号Ecの代りに関数発生器52の出
力信号Easに加える。そして、水温が低いときに
は温度スイツチ90がオンとなり、電機子電流の
設定値Easを(R4/R3+R4)×Vccだけ下げ(第
10図の曲線)、水温が上つて温度スイツチ9
0がオフとなると定常のセツト値(同図の曲線
)に戻るようにする。このようにすることによ
り前述の冷却水温補償回路80と同様にエンジン
の出力を抑えることができる。
尚、トルク、馬力制限の他の方法として前述し
たようにモータの電機子電流を制限して燃圧を抑
える代りにモータの回転速度を検出することがで
きるものでは、吐出量がポンプの回転速度に比例
するという関係を利用してモータの回転速度によ
り燃圧を抑えることができる。
第11図は本発明の燃料制御装置を他の実施例
を示す図で、前記モータの回転速度により燃圧を
抑えるようにした燃料制御装置の要部説明図であ
る。
図において、エンジン回転センサ40の出力信
号Poは前述と同様に周波数−電圧変換器51に
より対応する電圧信号Eoに変換出力される。関
数発生器111はこの信号Eoに基いてエンジン
回転速度Neに対応したポンプ回転数制御信号Ep
を出力する。また、PID補償回路53はスロツ
トルセンサ42の位置信号Esと信号Eoとの偏差
に応じた電動ポンプ回転速度指令信号enを出力
する。最小信号優先回路112は信号enとEps
とのうち小さい方の信号を優先して電動ポンプ回
転速度指令信号Eとして出力する。
一方、モータ回転速度センサ115は電動ポン
プ21のモータ23の回転速度を検出して対応す
る信号ebを出力する。この信号ebは周波数−電
圧変換器116で対応する電圧信号Ebとして変
換出力される。PID補償回路113は指令信号E
と信号Ebとの偏差ΔEに応じた指令信号E′を出
力する。この信号E′を増幅器114で増幅した
後モータ23に印加してモータ23の回転数を制
御する。
ポンプ22はモータ23の回転数に応じて回転
し燃料をパイプ101を介して各インジエクタに
圧送供給する。
尚、エンジン回転速度制御系のPID補償回路5
3の出力enが関数発生器111の設定値Eps
超えても、レベルの低い方が電圧値が優先される
のでモータ23の回転速度が上り過ぎることはな
い。
このようにしてモータ23の回転速度を制御し
て燃圧を抑える。
以上説明したように本発明によれば、電動ポン
プのモータの電機子電流を制御し或はモータの回
転速度を制御して燃圧を抑えることにより燃費を
節約し、且つ急加速時の黒煙の発生を抑制し、吸
気圧、水温によるエンジンの馬力を補正してエン
ジンに無理を加えることをなくし常に最良の状態
でエンジンを稼動させ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図は従来のデイーゼルエンジンの燃料制御
装置の示す図、第2図は本発明に係るデイーゼル
エンジンの燃料制御装置の原理を示す図、第3図
は本発明に係るデイーゼルエンジンの燃料制御装
置の一実施例を示すブロツク図、第4図は第3図
に示す関数発生器の特性図の一実施例を示す図、
第5図は第3図に示す最小信号優先回路の一実施
例を示す図、第6図、第7図、第8図及び第10
図は第3図の各部信号の一実施例を示す図、第9
図は第3図に示す冷却水温補償回路の他の実施例
を示す図、第11図は第3図に示す燃料制御装置
の他の実施例を示す要部説明図である。 1…フユエルタンク、20,24…フイルタ、
21…電動ポンプ、30…エンジン、31,31
a〜31d…インジエクタ、40…エンジン回転
速度センサ、41…スロツトルレバー、42…ス
ロツトルセンサ、50,110…燃料制御装置、
68…黒煙防止回路、70…排気温補償回路、8
0,91…冷却水温補償回路、90…温度スイツ
チ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ユニツトインジエクシヨン方式のデイーゼル
    エンジンの燃料制御装置において、直流モータで
    オイルポンプを駆動してインジエクタに燃料を供
    給する電動ポンプと、スロツトル位置とエンジン
    回転速度とにより第1の電動ポンプ回転速度指令
    信号を出力する手段と、エンジンの予設定トルク
    曲線に沿つてエンジン回転速度に応じた電動ポン
    プの電機子電流設定信号を出力する関数発生器
    と、前記電動ポンプの電機子電流を検出し対応す
    る電機子電流信号を出力するモータ回転速度検出
    回路と、前記電機子電流設定信号と実際の電機子
    電流信号との偏差を積分して第2の電動ポンプ回
    転速度指令信号として出力する積分器と、前記第
    1、第2の指令信号のうち小さい方を優先的に出
    力して電機子電流を制限する最小信号優先回路と
    を具え、エンジンの回転速度に応じて電動ポンプ
    の回転速度を制限してトルク制限を行なうように
    したデイーゼルエンジンの燃料制御装置。 2 ユニツトインジエクシヨン方式のデイーゼル
    エンジンの燃料制御装置において、直流モータで
    オイルポンプを駆動してインジエクタに燃料を供
    給する電動ポンプと、スロツトル位置とエンジン
    回転速度とにより第1の電動ポンプ回転速度指令
    信号を出力する手段と、エンジンの予設定トルク
    曲線に沿つてエンジン回転速度に応じた電動ポン
    プの電機子電流設定信号を出力する関数発生器
    と、前記電動ポンプの電機子電流を検出し対応す
    る電機子電流信号を出力するモータ回転速度検出
    回路と、前記電機子電流設定信号と実際の電機子
    電流信号との偏差を積分して第2の電動ポンプ回
    転速度指令信号として出力する積分器と、エンジ
    ンの排気マニホールド内に排気温度センサを配し
    このセンサ出力が予設定値を超えたときに作動し
    て第3の電動ポンプ回転速度指令信号を出力する
    排気温補償回路と、前記第1、第2、第3の指令
    信号のうち小さい信号を優先的に出力して電機子
    電流を制限する最小信号優先回路とを具え、排気
    温度が予設定値を超えたとき排気温度が予設定値
    以下に下がるまで電動ポンプの電機子電流を抑え
    て燃料噴射量を減らすようにしたデイーゼルエン
    ジンの燃料制御装置。 3 ユニツトインジエクシヨン方式のデイーゼル
    エンジンの燃料制御装置において、直流モータで
    オイルポンプを駆動してインジエクタに燃料を供
    給する電動ポンプと、スロツトル位置とエンジン
    回転速度とにより第1の電動ポンプ回転速度指令
    信号を出力する手段と、エンジンの予設定トルク
    曲線に沿つてエンジン回転速度に応じた電動ポン
    プの電機子電流設定信号を出力する関数発生器
    と、前記電動ポンプの電機子電流を検出し対応す
    る電機子電流信号を出力するモータ回転速度検出
    回路と、冷却水温を冷却水温センサで検出しこの
    検出値に応じて前記電機子電流設定信号の設定値
    を変える冷却水温補償回路と、この電機子電流設
    定信号と実際の電機子電流信号との偏差を積分し
    て第2の電動ポンプ回転速度指令信号として出力
    する積分器と、前記第1、第2の指令信号のうち
    小さい方を優先的に出力して電機子電流を制限す
    る最小信号優先回路とを具え、エンジンが冷えて
    いるときに電動ポンプの電機子電流を抑えて燃料
    噴射量を減らしエンジン出力を下げるようにした
    デイーゼルエンジンの燃料制御装置。
JP6482179A 1979-05-25 1979-05-25 Fuel controller for diesel engine Granted JPS55156218A (en)

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GB8016262A GB2052097B (en) 1979-05-25 1980-05-16 Fuel control device for diesel engine
US06/151,648 US4359984A (en) 1979-05-25 1980-05-20 Fuel control device for diesel engine
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JPH045860U (ja) * 1990-05-07 1992-01-20

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5768529A (en) * 1980-10-14 1982-04-26 Nissan Motor Co Ltd Rotating speed controller for fuel pump
JPS5862328A (ja) * 1981-10-07 1983-04-13 Japanese National Railways<Jnr> デイ−ゼル機関の調速機制御方法
DE3149095A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-16 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Elektronisches steuersystem fuer die kraftstoffmenge einer brennkraftmaschine mit selbstzuendung
US4601270A (en) * 1983-12-27 1986-07-22 United Technologies Diesel Systems, Inc. Method and apparatus for torque control of an internal combustion engine as a function of exhaust smoke level
US4971016A (en) * 1988-09-23 1990-11-20 Cummins Engine Company, Inc. Electronic controlled fuel supply system for high pressure injector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH045860U (ja) * 1990-05-07 1992-01-20

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