KR20120021196A - Fuel injection control device of marine engine - Google Patents

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KR20120021196A
KR20120021196A KR1020110081737A KR20110081737A KR20120021196A KR 20120021196 A KR20120021196 A KR 20120021196A KR 1020110081737 A KR1020110081737 A KR 1020110081737A KR 20110081737 A KR20110081737 A KR 20110081737A KR 20120021196 A KR20120021196 A KR 20120021196A
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engine
fuel injection
control
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KR1020110081737A
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히로시 이와모토
마코토 데구치
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나부테스코 가부시키가이샤
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Abstract

PURPOSE: A fuel injection control device for a ship engine is provided to improve the precision of fuel injection by forming specific injection patterns. CONSTITUTION: A fuel injection control device for a ship engine comprises multiple valves(12,14), valve control units(22), an engine control unit(24), control devices(26a,26b), and a rotation sensor. The valves are arranged on each cylinder and control the amount of fuel injected into the cylinders. The valve control units are integrally formed in the valves and control the valves. The engine control unit transmits an order to the valve control units. The control devices are connected to the engine control unit. The rotation sensor detects the RPM of an engine and transmits the detected results to the engine control unit.

Description

선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치{FUEL INJECTION CONTROL DEVICE OF MARINE ENGINE}FUEL INJECTION CONTROL DEVICE OF MARINE ENGINE}

본 발명은 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel injection control device for a marine engine.

종래, 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치로서는, 예를 들면 일본 특허 제3483743호에 개시되어 있는 바와 같은 것이 있다. 이 일본 특허의 기술은 대형 저속 2사이클 디젤 엔진의 전자 제어 장치에 관한 것이다. 이 일본 특허에서의 대형 저속 2사이클 디젤 엔진은, 예를 들면 회전수가 100rpm이고 전장이 10 내지 20m인 것이다. 이 일본 특허에서의 전자 제어 장치에서는 디젤 엔진의 각 실린더에 대응하여 각 실린더와는 별개로 인터페이스가 설치되어 있다. 각 인터페이스는 대응하는 실린더에 설치된 배기 밸브와, 대응하는 실린더로의 윤활유와, 대응하는 실린더로의 연료 공급을 제어하고 있다. 각 인터페이스는 CPU와 같은 연산 장치를 구비하는 것이다.Conventionally, as a fuel injection control apparatus of a marine engine, there exist some which are disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 3483743, for example. The technology of this Japanese patent relates to an electronic control device of a large low speed two cycle diesel engine. The large-speed low-speed two-cycle diesel engine in this Japanese patent has a rotation speed of 100 rpm and a total length of 10 to 20 m, for example. In the electronic control apparatus of this Japanese patent, the interface is provided separately from each cylinder corresponding to each cylinder of a diesel engine. Each interface controls the exhaust valve provided in the corresponding cylinder, the lubricating oil to the corresponding cylinder, and the fuel supply to the corresponding cylinder. Each interface has a computing device such as a CPU.

상기 일본 특허에 개시되어 있는 전자 제어 장치를, 예를 들면 회전수가 400rpm이고 전장이 3 내지 5m인 소형 저속 4사이클 디젤 엔진에 사용했다면 인터페이스 내의 CPU의 연산 처리의 지연이나 다른 요소의 지연 등에 따라 연료의 분사 타이밍의 차이가 발생하거나 소망의 연료 분사 패턴을 형성할 수 없거나 하는 문제가 있었다.If the electronic control device disclosed in the Japanese patent is used for a small-speed, low-speed 4-cycle diesel engine having a rotation speed of 400 rpm and a total length of 3 to 5 m, for example, the fuel may be deteriorated depending on the delay of the processing of the CPU in the interface or the delay of other factors. There was a problem in that a difference in the injection timings of, or a desired fuel injection pattern could not be formed.

본 발명은 연료 분사의 정밀도를 향상시킬 수 있는 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of this invention is to provide the fuel injection control apparatus of the marine engine which can improve the precision of fuel injection.

본 발명의 일실시형태의 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치에서는 선박용 엔진의 복수의 실린더마다 복수의 밸브가 배치되어 있다. 이들 복수의 밸브는 대응하는 상기 실린더 내에 분사하는 연료의 양을 조정한다. 이들 밸브 각각을 복수의 밸브 제어부가 제어한다. 상기 밸브 제어부에 지령을 엔진 컨트롤 유닛이 송출한다. 이 엔진 컨트롤 유닛에 조종 장치가 접속되고, 지령 회전수를 상기 엔진 컨트롤 유닛에 송출한다. 상기 엔진 컨트롤 유닛에 회전 센서가 접속되고, 상기 엔진의 회전수를 검출하고, 상기 엔진 컨트롤 유닛에 송출한다. 상기 각 밸브 제어부는 상기 밸브마다 배치되고, 배치된 밸브와 일체적으로 구성되어 있다.In the fuel injection control apparatus of the marine engine of one embodiment of the present invention, a plurality of valves are arranged for each of the plurality of cylinders of the marine engine. These plurality of valves adjust the amount of fuel injected into the corresponding cylinder. Each of these valves is controlled by a plurality of valve control units. The engine control unit sends a command to the valve control unit. A steering apparatus is connected to this engine control unit, and a command rotation speed is sent to the said engine control unit. A rotation sensor is connected to the engine control unit, and the rotation speed of the engine is detected and sent to the engine control unit. Each said valve control part is arrange | positioned for every said valve, and is comprised integrally with the arranged valve | bulb.

이와 같이 구성된 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치에서는 밸브 제어부가 대응하는 밸브만을 제어하므로 밸브 제어부의 부담이 적다. 또한, 밸브와 밸브 제어부는 일체로 형성되어 있으므로 밸브 제어가 다른 기기의 제어에 영향을 주지 않는다. 그 결과, 분사 타이밍의 차이가 발생하지 않고, 또한 소망의 분사 패턴을 형성할 수 있어 연료 분사의 정밀도를 향상시킬 수 있다.In the fuel injection control apparatus of the marine engine configured as described above, since the valve control unit controls only the corresponding valve, the burden on the valve control unit is small. In addition, since the valve and the valve control unit are integrally formed, the valve control does not affect the control of other equipment. As a result, the difference in injection timing does not occur, and a desired injection pattern can be formed, and the precision of fuel injection can be improved.

상기 밸브 제어부는 연산 처리부와 앰플리파이어부를 구비하는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 상기 연산 처리부는 대응하는 밸브만을 제어한다. 이와 같이, 밸브 제어부는 제어 대상이 특정된 밸브뿐이므로 밸브 제어부는 밸브와 함께 선박용 엔진의 본체부에 일체로 장착되는 소형의 것으로 구성할 수 있다. 또한, 연료 분사만으로 밸브 제어부는 특화되어 있으므로 연료 분사용 연산 처리를 행하고 있을 때에 연료 분사용 연산 처리에 다른 제어 기기의 제어용 인터럽트(interrupt)가 걸리는 일이 없어서 연료 분사용 연산 처리가 빠르고, 연료 분사 패턴을 소망의 파형으로 확실하게 할 수 있다.The valve control unit may include an arithmetic processing unit and an amplifier unit. In this case, the calculation processing section controls only the corresponding valve. In this way, since the valve control unit is only a valve for which the control target is specified, the valve control unit can be configured to be a small one that is integrally mounted to the main body of the marine engine together with the valve. Moreover, since the valve control part is specialized only by fuel injection, the fuel injection calculation process is quick and the fuel injection calculation process is quick and the fuel injection calculation process is not interrupted by the fuel injection calculation process when the fuel injection calculation process is performed. The pattern can be ensured with a desired waveform.

상기 밸브는 서보 밸브라고 할 수 있다. 이 경우, 상기 엔진 컨트롤 유닛으로부터 상기 밸브 제어부로 분사 타이밍 신호가 발신된다. 상기 밸브 제어부는 상기 분사 타이밍 신호에 의거하여 상기 밸브의 제어 파형을 생성한다. 엔진 컨트롤 유닛은 그 자체가 밸브의 제어 파형을 생성하지 않고, 분사 타이밍 신호를 밸브 제어부에 발신하는 것뿐이므로 엔진 컨트롤 유닛을 고속 처리용의 것으로 할 필요가 없고, 엔진 컨트롤 유닛을 저가격으로 그리고 소형화할 수 있다.The valve may be referred to as a servo valve. In this case, an injection timing signal is sent from the engine control unit to the valve control unit. The valve control unit generates a control waveform of the valve based on the injection timing signal. Since the engine control unit itself does not generate the control waveform of the valve and merely transmits the injection timing signal to the valve control unit, the engine control unit does not need to be used for high-speed processing, and the engine control unit can be made at low cost and miniaturized. can do.

또한, 상기 밸브 제어부는 분사 파형 패턴의 복수의 모드를 구비하고, 조종자로부터의 지령에 의해 모드를 스위칭하는 것으로 할 수 있다. 이에 따라, 예를 들면 NOx 저감의 분사 패턴이나 연비 향상용 패턴 등의 복수의 패턴 중 소망하는 것을 지체없이 생성할 수 있다.The valve control unit may include a plurality of modes of the injection waveform pattern, and the mode may be switched by a command from the operator. As a result, a desired one can be produced without delay among a plurality of patterns such as, for example, an injection pattern for reducing NOx and a pattern for improving fuel efficiency.

도 1은 본 발명의 일실시형태의 연료 분사 제어 장치를 실시한 엔진의 블록도이다.
도 2는 도 1의 연료 분사 제어 장치의 측면도이다.
도 3은 도 1의 연료 분사 제어 장치의 상세한 블록도이다.
도 4는 도 1의 연료 분사 제어 장치에 의한 연료 분사 패턴의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 연료 분사 제어 장치에 의한 연료 분사 패턴의 다른 예를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram of the engine which implemented the fuel injection control apparatus of one Embodiment of this invention.
FIG. 2 is a side view of the fuel injection control device of FIG. 1.
3 is a detailed block diagram of the fuel injection control device of FIG. 1.
4 is a diagram illustrating an example of a fuel injection pattern by the fuel injection control device of FIG. 1.
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a fuel injection pattern by the fuel injection control device of FIG. 1.

본 발명의 일실시형태의 선박용 엔진의 연료 분사 제어 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 소형의 저속 4사이클 디젤 엔진(2)에 사용되어 있다. 디젤 엔진(2)은 복수의 실린더(4)(도 1에서는 도면이 착종하므로 1개만 도시하고 있음)를 갖고 있다. 각 실린더(4)의 내부에는 피스톤(6)이 슬라이딩 가능하게 설치되어 있다. 각 실린더(4) 내는 피스톤(6)에 의해 2개의 챔버로 구획되어 있다. 한쪽 챔버측에 설치된 커넥팅 로드(8)를 통해 피스톤(6)이 플라이휠(10)에 결합되어 있다.The fuel injection control apparatus of the marine engine of one embodiment of the present invention is used in a small, low-speed four-cycle diesel engine 2 as shown in FIG. 1. The diesel engine 2 has a plurality of cylinders 4 (only one is shown in FIG. 1 because the drawings are landed). The piston 6 is slidably provided in each cylinder 4. Each cylinder 4 is divided into two chambers by the piston 6. The piston 6 is coupled to the flywheel 10 via a connecting rod 8 provided on one chamber side.

다른쪽 챔버의 상부에는 흡기 밸브(12)와 배기 밸브(14)가 설치되어 있다. 이들 흡기 밸브(12)와 배기 밸브(14)는 실린더(4)의 외부에 설치된 캠 장치(16)에 의해 개폐된다. 즉, 흡기 밸브(12)와 배기 밸브(14)는 캠 구동되고, 전자 제어되지 않고 있다. 또한, 도시되지 않았지만 각 실린더(4)에 대한 윤활유의 공급도 캠 구동되고, 전자 제어되지 않고 있다.The intake valve 12 and the exhaust valve 14 are provided in the upper part of the other chamber. These intake valves 12 and exhaust valves 14 are opened and closed by a cam device 16 provided outside the cylinder 4. That is, the intake valve 12 and the exhaust valve 14 are cam driven, and are not electronically controlled. Moreover, although not shown in figure, the supply of the lubricating oil to each cylinder 4 is also cam-driven, and is not electronically controlled.

각 실린더(4)에 있어서 다른쪽 챔버에는 연료 분사 밸브(18)도 설치되어 있다. 각 연료 분사 밸브(18)에 대응하여 밸브, 예를 들면 연료 분사용 서보 밸브(20)가 설치되어 있다. 각 연료 분사용 서보 밸브(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 밸브(20a), 파일럿 밸브(20b), 스트로크 센서(20c)를 구비하고 있다. 스트로크 센서(20c)는 메인 밸브(20a)의 스트로크를 검출하는 것이다. 이 연료 분사용 서보 밸브(20)에 밸브 제어부(22)가 일체로 설치되어 있다.In each cylinder 4, the fuel injection valve 18 is also provided in the other chamber. Corresponding to each fuel injection valve 18, a valve, for example, a fuel injection servo valve 20 is provided. Each fuel injection servo valve 20 is provided with the main valve 20a, the pilot valve 20b, and the stroke sensor 20c as shown in FIG. The stroke sensor 20c detects the stroke of the main valve 20a. The valve control unit 22 is integrally provided with the fuel injection servovalve 20.

각 밸브 제어부(22)는 연료 분사 타이밍이나 연료 분사량을 전자적으로 제어하는 것이다. 엔진(2)이 시동을 시작하고, 규정 회전수 이상이 되었을 때에 엔진 컨트롤 유닛(24)으로부터 지령, 예를 들면 연료 분사 지령 신호를 받고, 대응하는 실린더(4)의 연료 분사용 서보 밸브(20)를 각 밸브 제어부(22)가 제어하고, 연료 분사 제어를 행한다.Each valve control unit 22 electronically controls fuel injection timing and fuel injection amount. When the engine 2 starts to start, and receives a command, for example, a fuel injection command signal from the engine control unit 24 when the engine speed is equal to or higher than the prescribed rotation speed, the fuel injection servovalve 20 of the corresponding cylinder 4 is received. ) Is controlled by each valve control unit 22 to perform fuel injection control.

엔진 컨트롤 유닛(24)에는 조종 장치(26a 및 26b)로부터의 엔진(2)의 회전수를 지령하는 조종 신호, 캠 장치(16)에 설치된 캠 검출용 근접 스위치(28)로부터의 검출 신호, 플라이휠(10)에 설치된 회전 검출용 근접 스위치(30)로부터의 검출 신호 및 TDC[상사점(上死点)] 검출용 근접 스위치(32)로부터의 검출 신호가 공급된다. 엔진 컨트롤 유닛(24)은 회전 검출용 근접 스위치(30)의 검출 신호 및 캠 검출용 근접 스위치(28)의 검출 신호에 의거하여 엔진(2)의 크랭크 축의 각도 및 엔진(2)의 회전수를 결정하고, 이들에 의거해서 실린더(4)마다 설정된 분사 타이밍에서 분사 타이밍 신호, 예를 들면 연료 분사 지령 신호를 대응하는 밸브 제어부(22)에 공급한다. 이와 같이, 엔진 컨트롤 유닛(24)은 연료 분사의 제어에 특화되어 있어 흡기 밸브(12), 배기 밸브(14)의 개폐 제어나 윤활유의 제어에는 관여하지 않고 있다. 따라서, 엔진 컨트롤 유닛(24)이 행하는 처리에는 흡기 밸브(12), 배기 밸브(14)의 개폐 제어 및 윤활유의 제어에 관련되는 것이 없으므로 엔진 컨트롤 유닛(24)의 부담은 작다. 따라서, 엔진 컨트롤 유닛(24)에는 처리 능력이 작은 것을 사용할 수 있고, 엔진 컨트롤 유닛(24)을 소형화할 수 있다.The engine control unit 24 has a steering signal for commanding the rotational speed of the engine 2 from the steering units 26a and 26b, a detection signal from the cam detection proximity switch 28 provided in the cam device 16, and a flywheel. The detection signal from the proximity detection switch 30 for rotation detection provided in 10 and the detection signal from the proximity switch 32 for detecting TDC (top dead center) are supplied. The engine control unit 24 adjusts the angle of the crankshaft of the engine 2 and the rotation speed of the engine 2 on the basis of the detection signal of the proximity detection switch 30 for cam detection and the detection signal of the proximity switch 28 for cam detection. Based on these, the injection timing signal, for example, the fuel injection command signal, is supplied to the corresponding valve control unit 22 at the injection timing set for each cylinder 4. Thus, the engine control unit 24 is specialized in control of fuel injection, and is not concerned with opening / closing control of the intake valve 12 and exhaust valve 14, and control of lubricating oil. Therefore, since the process performed by the engine control unit 24 is not related to the opening / closing control of the intake valve 12 and the exhaust valve 14 and the control of the lubricating oil, the burden on the engine control unit 24 is small. Therefore, the engine control unit 24 can use the thing with small processing capability, and the engine control unit 24 can be miniaturized.

도 3에 도시된 바와 같이, 밸브 제어부(22)는 연산 처리부, 예를 들면 CPU(34)를 갖고, 또한, 서보 앰플리파이어부(36)도 갖고 있다. 엔진 컨트롤 유닛(24)으로부터 연료 분사 지령 신호를 받고, 이에 의거해서 연료 분사용 서보 밸브(20)의 개폐 상태를 제어하는 분사 파형 신호를 밸브 제어부(22)는 생성하고, 그 분사 파형 신호를 서보 앰플리파이어부(36)에 공급한다. 서보 앰플리파이어부(36)는 연료 분사용 서보 밸브(20)의 스트로크 센서(20c)로부터의 스트로크 검출 신호가 연료 분사 파형 신호에 일치하도록 연료 분사용 서보 밸브(20)의 개폐 상태, 즉 메인 밸브(20a)의 스트로크 위치를 제어한다. 서보 밸브(20)를 사용하고 있으므로 연료 분사량이 정확하게 제어된다.As shown in FIG. 3, the valve control unit 22 has an arithmetic processing unit, for example, a CPU 34, and also has a servo amplifier unit 36. Receiving a fuel injection command signal from the engine control unit 24, the valve control unit 22 generates an injection waveform signal for controlling the opening and closing state of the fuel injection servo valve 20, and generates the injection waveform signal The amplifier 36 is supplied to the amplifier unit 36. The servo amplifier unit 36 is an open / closed state of the fuel injection servo valve 20, that is, the main valve (s) so that the stroke detection signal from the stroke sensor 20c of the fuel injection servo valve 20 corresponds to the fuel injection waveform signal. The stroke position of 20a) is controlled. Since the servovalve 20 is used, the fuel injection amount is accurately controlled.

밸브 제어부(22) 내의 기억 수단, 예를 들면 메모리(38)에는 다른 복수의 연료 분사 파형 신호에 대응한 다른 복수의 연료 분사 파형 패턴이 미리 기억되어 있다. 이들 중 1개를 엔진 컨트롤 유닛(24)으로부터의 연료 분사 패턴 선택 지령 신호에 의거해서 선택한다. 연료 분사 패턴 선택 지령 신호는 조종 장치(26a, 26b)로부터의 조종 신호에 의거하여 엔진 컨트롤 유닛(24)이 발생한다. 연료 분사 파형 패턴으로서는, 예를 들면 2단계 분사 파형 패턴, 캠식 파형 패턴, 프리 분사 파형 패턴, 포스트 분사 파형 패턴 및 부츠형 분사 파형 패턴이 있다.In the storage means in the valve control unit 22, for example, the memory 38, a plurality of different fuel injection waveform patterns corresponding to a plurality of different fuel injection waveform signals are stored in advance. One of these is selected based on the fuel injection pattern selection command signal from the engine control unit 24. The engine control unit 24 generates the fuel injection pattern selection command signal based on the steering signal from the steering devices 26a and 26b. Examples of the fuel injection waveform pattern include a two-step injection waveform pattern, a cam waveform pattern, a free injection waveform pattern, a post injection waveform pattern, and a boot type injection waveform pattern.

2단계 분사 파형 패턴을 도 4(a)에 도시한다. 2단계 분사 파형 패턴에서는 메인 밸브(20a)는 동 도 4(b)에 도시된 연료 분사 지령의 상승에 연동하여 대기 위치로부터 연료 분사 가능 영역 내의 제 1 위치까지 이동하고, 그대로 제 1 위치를 유지하고, 중도에 일시적으로 연료 분사 가능 영역 내이지만 제 1 위치보다도 작은 제 2 위치까지 이동하고, 그대로 제 2 위치를 유지하고, 그 후에 다시 제 1 위치로 이동하고, 제 1 위치를 유지하고, 연료 분사 지령의 하강에 따라 대기 위치로 리턴된다.A two-step spray waveform pattern is shown in Fig. 4A. In the two-stage injection waveform pattern, the main valve 20a moves from the standby position to the first position in the fuel injection possible region in association with the rise of the fuel injection command shown in FIG. 4 (b), and maintains the first position as it is. And temporarily move to a second position within the fuel injection possible region but smaller than the first position, maintain the second position as it is, and then move to the first position again, maintain the first position, and It returns to the standby position as the jetting command descends.

캠식 파형 패턴을 도 5(a)에 도시한다. 캠식 파형 패턴에서는 동 도 5(b)에 도시된 연료 분사 지령의 상승에 연동해서 메인 밸브(20a)가 대기 위치로부터 연료 분사 가능 영역 내의 제 1 위치까지 이동하고, 제 1 위치를 유지하고, 그 후에 연료 분사 지령의 하강에 따라 대기 위치로 리턴된다.The cam waveform pattern is shown in Fig. 5A. In the cam waveform pattern, the main valve 20a moves from the standby position to the first position in the fuel injection possible region in association with the rise of the fuel injection command shown in FIG. 5 (b), and maintains the first position. Later, the fuel injection command returns to the standby position in accordance with the drop.

이들 연료 분사 파형 패턴은, 상술한 바와 같이, 조종 장치(26a, 26b)에 의해 선택하는 것도 가능하다. 또한, 엔진(2)의 다른 부하마다 다른 연료 분사 파형 패턴을 할당하여 메모리(38)에 기억해 두고, 엔진(2)의 부하에 따라 엔진 컨트롤 유닛(24)으로부터 부하를 의미하는 신호를 CPU(34)에 공급하고, 대응하는 연료 분사 파형 패턴에 의거해서 연료 분사 파형 신호를 생성하도록 할 수도 있다.These fuel injection waveform patterns can also be selected by the steering apparatus 26a, 26b as mentioned above. In addition, different fuel injection waveform patterns are allocated to different loads of the engine 2 and stored in the memory 38, and signals corresponding to the load from the engine control unit 24 are loaded by the CPU 34 according to the load of the engine 2. ) And generate a fuel injection waveform signal based on the corresponding fuel injection waveform pattern.

한편, 이 엔진의 부하를 의미하는 신호는, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진 컨트롤 유닛(24)과 각 밸브 제어부(22) 사이에 설치한 통신 네트워크를 통해 전송된다. 이 외에 통신 네트워크를 통해 연료 분사용 서보 밸브(20)의 이상이 엔진 컨트롤 유닛(24)에 전송된다.On the other hand, a signal representing the load of this engine is transmitted via the communication network provided between the engine control unit 24 and each valve control part 22, as shown in FIG. In addition, the abnormality of the fuel injection servo valve 20 is transmitted to the engine control unit 24 via the communication network.

상술한 특허문헌1의 기술에 의하면, 실린더에 설치된 각 인터페이스가 실린더에 관련되는 다양한 제어, 예를 들면 연료 분사 제어 이외에 흡기 밸브, 배기 밸브의 개폐 제어, 윤활유의 제어 등을 모두 행하고 있다. 따라서, 인터페이스는 연산 처리부나, 연료 분사 제어용의 구동부, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 구동부, 윤활유 제어용 구동부를 구비한 아주 대형의 것이 되고, 예를 들면 50 X 50 X 20cm 정도의 크기이다. 이에 대하여, 이 실시형태의 밸브 제어부(22)는 연료 분사 제어만을 행하는 것이므로 서보 밸브(20a)와 함께 사용하는 서보 앰플리파이어부(36)에 CPU(34)와 메모리(38)를 설치한 것뿐이다. 따라서, 밸브 제어부(22)는 서보 앰플리파이어부(36)를 조금 크게 한 정도의 크기, 예를 들면 30 X 10 X 10cm 정도의 크기이다. 이와 같이, 밸브 제어부(22)는 소형이므로 연료 분사용 서보 밸브(20)에 일체로 장착될 수 있다.According to the technique of the above-mentioned patent document 1, each interface provided in the cylinder performs all the control which concerns on a cylinder, for example, fuel injection control, opening and closing control of an intake valve, an exhaust valve, control of lubricating oil, etc. Therefore, the interface is very large, including an arithmetic processing unit, a fuel injection control drive unit, an intake valve and an exhaust valve drive unit, and a lubricating oil control drive unit, for example, a size of about 50 X 50 X 20 cm. On the other hand, since the valve control part 22 of this embodiment performs only fuel injection control, only the CPU 34 and the memory 38 are provided in the servo amplifier part 36 used with the servovalve 20a. Therefore, the valve control part 22 is about the size which made the servo amplifier part 36 a little larger, for example, about 30 * 10 * 10cm. In this way, the valve control unit 22 is compact and can be integrally mounted to the fuel injection servovalve 20.

일체화됨으로써 연료 분사용 서보 밸브(20)와 밸브 제어부(22)의 거리를 짧게 할 수 있고, 양자간, 특히 서보 앰플리파이어부(36)와 연료 분사용 서보 밸브(20)의 배선도 짧게 할 수 있다. 그 결과, 이 배선 상에 노이즈 등이 실리는 일이 거의 없어 서보 밸브(20)의 제어에 대한 노이즈의 영향을 저감할 수 있다. 엔진 컨트롤 유닛(24)과 각 밸브 제어부(22)의 CPU(34) 사이는 디지털 신호 전송이 행해지고 있으므로 노이즈의 영향을 받기 어렵지만 연료 분사용 서보 밸브(20)와 서보 앰플리파이어부(36) 사이에서는 아날로그 신호 전송이 행해지므로 노이즈의 영향을 받기 쉽다. 따라서, 서보 앰플리파이어부(36)와 연료 분사용 서보 밸브(20)의 배선을 짧게 해서 노이즈의 영향을 받기 어렵게 하는 것에 큰 의의가 있다.By the integration, the distance between the fuel injection servo valve 20 and the valve control unit 22 can be shortened, and the wiring between the servo amplifier unit 36 and the fuel injection servo valve 20 can be shortened. As a result, noise or the like is hardly carried on this wiring, and the influence of noise on the control of the servovalve 20 can be reduced. Since the digital signal transmission is performed between the engine control unit 24 and the CPU 34 of each valve control unit 22, it is difficult to be affected by noise, but is analogous between the fuel injection servo valve 20 and the servo amplifier unit 36. Since signal transmission is performed, it is susceptible to noise. Therefore, there is a significant meaning that the wiring between the servo amplifier unit 36 and the fuel injection servo valve 20 is shortened so that it is difficult to be affected by noise.

또한, 밸브 제어부(22)의 CPU(34)는 연료 분사량의 제어에 관련된 처리만을 행하고, 실린더(4)에 관련된 다른 처리를 행할 일이 없다. 따라서, 연료 분사의 제어 중에 다른 기기, 예를 들면 흡기 밸브(12)나 배기 밸브(14)를 제어하거나 윤활유 공급하기 위한 인터럽트가 CPU(34)에 대하여 걸리지 않는다. 그 결과, 연료 분사의 제어가 인터럽트에 의해 중단될 일이 없고, 연료 분사 파형 패턴이 도중에 왜곡되지 않고, 소망의 연료 분사 파형 패턴으로 연료 분사의 제어를 행할 수 있다.In addition, the CPU 34 of the valve control unit 22 performs only the processing related to the control of the fuel injection amount, and does not perform other processing related to the cylinder 4. Therefore, the CPU 34 is not interrupted for controlling or supplying lubricating oil to another device, for example, the intake valve 12 or the exhaust valve 14, during the control of fuel injection. As a result, the control of fuel injection is not interrupted by an interrupt, the fuel injection waveform pattern is not distorted in the middle, and fuel injection control can be performed with a desired fuel injection waveform pattern.

상술한 바와 같이, 이 엔진(2)에서는 흡기 밸브(12), 배기 밸브(14) 및 윤활유 공급은 캠 장치에 의해 구동되고, 연료 분사만을 전자 제어로 하고 있다. 이 구성은 저속 4사이클 디젤 엔진에 적합하다. 그것은 저속 4사이클 디젤 엔진은 대형의 저속 2사이클 디젤 엔진에 비해서 반 정도의 크기이며, 특허문헌1에 개시되어 있는 바와 같은 인터페이스를 저속 4사이클 디젤 엔진에 사용하려고 하면 그 설치 스페이스가 부족하게 되거나 가격이 높아지거나 했지만 이 흡기 밸브(12), 배기 밸브(14) 및 윤활유 공급은 캠 장치에 의해 구동되고, 연료 분사만을 전자 제어로 하고 있는 구성이면 밸브 제어부(22)나 엔진 컨트롤 유닛(24)의 설치 스페이스를 작게 할 수 있고, 가격도 저감할 수 있다.As mentioned above, in this engine 2, the intake valve 12, the exhaust valve 14, and the lubricating oil supply are driven by the cam device, and only fuel injection is made electronic control. This configuration is suitable for low speed four cycle diesel engines. That is, a low speed four cycle diesel engine is about half the size of a large low speed two cycle diesel engine, and if the interface described in Patent Literature 1 is used for a low speed four cycle diesel engine, the installation space becomes insufficient or the price is low. Although the intake valve 12, the exhaust valve 14, and the lubricating oil supply are driven by the cam device, if only the fuel injection is constituted by electronic control, the valve control unit 22 or the engine control unit 24 The installation space can be reduced, and the cost can be reduced.

상기 실시형태에서는 밸브로서 서보 밸브(20)를 사용했지만 서보 밸브 이외의 밸브를 사용할 수도 있다. 상기 실시형태에서는 캠 검출용 근접 스위치(28), 회전 검출용 근접 스위치(30), TDC 검출용 근접 스위치(32)를 사용했지만 이것 대신에 광학 스위치 등의 다른 센서를 사용할 수도 있다.In the said embodiment, although the servovalve 20 was used as a valve, valves other than a servovalve can also be used. In the above embodiment, the cam detection proximity switch 28, the rotation detection proximity switch 30, and the TDC detection proximity switch 32 are used, but other sensors such as an optical switch may be used instead.

Claims (4)

선박용 엔진의 복수의 실린더마다 배치되고, 대응하는 상기 실린더 내에 분사하는 연료의 양을 조정하는 복수의 밸브와,
이들 밸브를 각각 제어하는 복수의 밸브 제어부와,
상기 밸브 제어부에 지령을 송출하는 엔진 컨트롤 유닛과,
상기 엔진 컨트롤 유닛에 접속되고, 지령 회전수를 상기 엔진 컨트롤 유닛에 송출하는 조종 장치와,
상기 엔진 컨트롤 유닛에 접속되고, 상기 엔진의 회전수를 검출하고, 상기 엔진 컨트롤 유닛에 송출하는 회전 센서를 구비하고:
각 상기 밸브 제어부는 상기 밸브마다 배치되고, 배치된 밸브와 일체적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료 분사 장치.A plurality of valves arranged for each of the plurality of cylinders of the marine engine and for adjusting the amount of fuel injected into the corresponding cylinders;
A plurality of valve control units for controlling these valves, respectively,
An engine control unit for sending a command to the valve control unit;
A control device connected to the engine control unit and configured to send a command speed to the engine control unit;
A rotation sensor connected to the engine control unit, the rotation sensor detecting a rotation speed of the engine and sending the same to the engine control unit;
Each said valve control part is arrange | positioned for every said valve, and is comprised integrally with the arranged valve, The fuel injection apparatus of the marine engine characterized by the above-mentioned. 제 1 항에 있어서,
상기 밸브 제어부는 연산 처리부와 앰플리파이어부를 구비하고,
상기 연산 처리부는 대응하는 밸브만을 제어하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료 분사 장치.The method of claim 1,
The valve control unit includes an arithmetic processing unit and an amplifier unit,
And the calculation processing unit controls only a corresponding valve. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 밸브는 서보 밸브이며, 상기 엔진 컨트롤 유닛으로부터 상기 밸브 제어부로 분사 타이밍 신호가 발신되고,
상기 밸브 제어부는 상기 분사 타이밍 신호에 의거하여 상기 밸브의 제어 파형을 생성하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료 분사 장치.The method according to claim 1 or 2,
The valve is a servo valve, an injection timing signal is sent from the engine control unit to the valve control unit,
The valve control unit is a fuel injection device for a marine engine, characterized in that for generating a control waveform of the valve on the basis of the injection timing signal. 제 3 항에 있어서,
상기 밸브 제어부는 분사 파형 패턴의 복수의 모드를 구비하고, 조종자로부터의 지령에 의해 모드를 스위칭하는 것을 특징으로 하는 선박용 엔진의 연료 분사 장치.The method of claim 3, wherein
The valve control unit is provided with a plurality of modes of the injection waveform pattern, and the fuel injection device of the marine engine, characterized in that for switching the mode by a command from the operator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62126242A (en) * 1985-11-28 1987-06-08 Japan Electronic Control Syst Co Ltd Electronically controlled fuel injection device for internal combustion engine
JPH04318253A (en) * 1991-04-18 1992-11-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Multicylinder engine
JPH07259688A (en) * 1994-03-24 1995-10-09 Hino Motors Ltd Fuel injection device for directly injecting type diesel engine
JPH08102980A (en) * 1994-10-03 1996-04-16 Nippondenso Co Ltd Electronic controller
DK174249B1 (en) * 1996-10-28 2002-10-14 Man B & W Diesel As Multi-cylinder internal combustion engine with electronic control system
WO2006049252A1 (en) * 2004-11-04 2006-05-11 National University Corporation Tokyo University Of Marine Science And Technology Method and device for controlling injection of fuel for marine diesel engine
JP2008267145A (en) * 2007-04-16 2008-11-06 The Ship Machinery Manufacturers Association Of Japan Control device of four stroke diesel engine and method of generating cam pulse signal
DE602008005349D1 (en) * 2008-12-29 2011-04-14 Fiat Ricerche Fuel injection system with high repeatability and stability for an internal combustion engine

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