JPH03107546A - ディーゼルエンジンの燃焼制御装置 - 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） 本発明は始動時の着火性の向上を図ったディーゼルエン
ジンの燃焼制御装置に関する。

（従来技術） 従来より、ディーゼルエンジンの始動時における噴射燃
料の着火を促進させるために、多くの始動補助手段が提
案されている。その中で代表的なものとして、グロープ
ラグや吸気ヒータ等が挙げられる。また、可変バルブタ
イミング機構を用いて吸気弁の遅開きによる吸気の運動
工ふルギの増大を図り、これによって吸気温度を上昇さ
せて着火性を改善することも行なわれている。

一方、例えば特開昭５１−５１１４２号公報に開示され
ているように、エンジンの排気通路にｉＪ）気シャッタ
ーバルブを設け、この排気シャッターバルブを、エンジ
ンの始動時に所定時間閉作動させて排気絞りを行なうこ
とにより、エンジンに負荷をかけ、燃料噴射量を増大さ
せるととにも、内部ＥＧＲ効果により筒内湯度を高め、
冷間時の暖機を促進させるようにしたものが知られてい
る。

しかしながら、上述したような個々の技術は知られてい
ても、これら技術をどのように組合・Ｕれば、エンジン
の始動性能および吹上かり性能等を改善できるかは未だ
知られていなかった。

（発明の目的） そこで本発明の目的は、上述した始動補助手段および排
気シャッターバルブを効果的に組合せて制御することに
よって始動時の着火性の向上と、着火から完爆（安定着
火）までの時間短縮とを図ったディーゼルエンジンの燃
焼制御装置を提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、始動補助手段を備えたディーゼルエンジンに
おいて、排気系に開閉可能に設けられた排気シャッター
バルブと、スタータのオン・オフ信号を検知するスター
タセンサと、冷間始動時には上記始動補助手段を作動さ
せるとともに、上記排気シャッターバルブを開作動状態
とし、上記スタータセンサが上記スタータのオフ信号を
検知した際には、上記排気シャッターバルブを閉作動状
態とする制御手段とを備えていることを特徴とする。

（発明の効果） 本発明では、着火するまでは排気シャッターバルブを開
いて吸気および排気が平滑に流れる状態にしておいて始
動作動手段を作動させるため、着火性が向上する。そし
てスタータオフ信号を着火信号とすることにより、他の
特別なセンサを用いることなく着火後は排気シャッター
バルブを閉じることによって、内部ＥＧＲ効果により筒
内温度を高め、これにより完爆に至る時間を短縮するこ
とができる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す概略的構成図で、エン
ジン１には、エアクリーナ２を通った吸気を各気筒の燃
焼室に供給する吸気通路３と、燃焼によって生じた排気
ガスを外部に排出する排気通路４とが設けられている。

排気通路４には、排気を絞るための排気シャッター弁５
が設けられている。さらに、この排気シャッター弁５を
開閉するための負圧ダイヤフラム式のアクチュエータ６
が設けられているとともに、真空ポンプ１８からアクチ
ュエータ６に負圧を導入する負圧導入通路９にデユーテ
ィ制御式の負圧制御弁１０が配設されている。そして、
この負圧制御弁１０の開閉時間比率（デユーティ比）に
応じてアクチュエータ６内の負圧が制御されることによ
り、排気シャッター弁５の開度が変更されるようになっ
ている。

エンジン１の各気筒には、燃焼室を加熱して始動を容易
にするためのグロープラグ７が配置され、また吸気通路
３には吸気を加熱して始動を容易にするための吸気ヒー
タ８が配設されている。

１１は吸気弁遅閉き機構よりなる充填制御手段で、例え
ばそれ自体は公知の可・変バルブタイミング機構を用い
て燃焼室への吸気充填を遅らせることにより、吸気の運
動エネルギを増大させ、これにより吸気温度を上昇させ
て始動を容易にする手段である。また吸気弁の遅開きに
よりボンピングロスが□増大し、燃料噴射量が増加する
から、燃焼温度が上昇し、着火性が改善される。

上記負圧制御弁１０、グロープラグ７、吸気ヒータ８お
よび吸気弁遅閉き機構１１はコントロールユニット１２
によって制御される。コントロールユニット１２には、
燃料噴射ポンプ１３に設けられたエンジン回転数センサ
１４がらのエンジン回転数信号と、燃料噴射ポンプ１３
におけるコントロールレバーの位置からこれに連動する
アクセルペダルの踏み量を検出するアクセル開度センサ
１５からのアクセル開度信号と、スタータ１６がらのス
タータオン・オフ信号等が入力され、コントロールユニ
ット１２はこれら入力にもとづいて、グロープラグ７ま
たは吸気ヒータ８、負圧制御弁１０および吸気弁遅閉き
機構１１に制御信号を出力するようになっている。

第２図はコントロールユニット１２が実行する燃焼制御
ルーチンのフローチャートである。

第２図において、まずステップｓ１においてイニシャラ
イズを行ない、次のステップｓｉでエンジンキースイッ
チをＯＮにする。ステップｓ３では排気シャッターバル
ブ５を開き、次のステップＳ４でグロープラグ７、吸気
ヒータ８、吸気遅閉き機構１１等の始動補助手段を作動
させるとともに、スタータ１６をＯＮにし、次のステッ
プＳ５でスタータ１６からのオン・オフ信号を検出する
。

そしてこの信号からステップＳ６で着火したか否かを判
定し、スクータオフ信号が検出できなければステップＳ
５に戻るが、スタータオフ信号が検出されればステップ
Ｓ７で排気シャッターバルブ５を閉にする。

次のステップＳ８ではエンジン回転数を検出し、この回
転数信号からステップＳ９で完爆状態になったか否かを
判定し、完爆状態にならない間はステップＳ７に戻り、
排気シャック−バルブ５を閉じた状態に保持する。そし
て完爆状態になったと判定されれば、ステップＳＩＯで
排気シャッタバルブ５を開き、ステップＳｌｌで通常制
御を行なう。上記排気シャッターバルブ５は、完爆状態
になったときに始めて閉から開にするのではなく、完爆
状態になる以前から徐々に開作動するように制御しても
よい。

以上が本発明によるディーゼルエンジンの一実施例の構
成であるが、このように始動補助手段および排気シャッ
ター弁５を制御することにより、着火性を向」ニさせ、
かつ着火から完爆に至る時間を大幅に短縮することがで
きる。

第３図は本発明の効果を示すグラフである。このデータ
は、排気量２０００　ｃｃ、圧縮比２１．１の渦流室付
きディーゼルエンジンについて、エンジン回転数７５Ｏ
ｒｐｍ、外気温２９℃で測定されたものである。図中、
実線で示す曲線Ａは、吸気遅閉きのみを実施した場合、
破線で示す曲線Ｂは吸気遅閉きも排気絞りも行なわない
場合、１点鎖線で示す曲線Ｃは排気絞りのみを実施した
場合であり、何れもエンジンを着火せずにグロープラグ
を温度センサとして用いて吸気温を測定したものである
。第３図から明らかなように、始動時（クランキング時
）には排気シャッター弁５を開いて排気絞りは行なわず
、吸気遅閉き機構１１のみを作動させた方が吸気温度が
高くなり、着火性が向上する。

なお、上述の実施例では、１個の排気シャッターバルブ
５が排気通路４に設けられているが、排気シャッターバ
ルブ５および着火センサ１６を各気筒毎に設けて、各気
筒別に上述した制御を行なってもよい。

また、上述の実施例では、排気シャッターバルブ５が負
圧ダイヤフラム式のアクチュエータ６によって駆動され
るようになっているが、このアクチュエータを電動モー
タに代えてもよいことは言うまでもない。

さらに上述の実施例では、燃焼室への吸気充填を遅らせ
る手段として、吸気弁遅閉き機構１１を用いているが、
この機構に替えて、吸気通路に、当初の吸気通路を閉し
ておいて、エンジンのピストンの下降行程で生じる負圧
が所定値以上になった場合に開く制御弁を設けて、吸気
の充填を遅らせるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディーゼルエンジンの燃料制御装
置の概略的構成口、第２図は燃料制御ルーチンのフロー
ヂャ−１・、第３図は本発明の効果を示すグラフである
。 １−エンジン　　　　３ ４−排気通路　　　　５ ６−アクチュエータ　７ ８−吸気ヒータ　　　１゜ １１−吸気弁遅閉き機構 １２−コントロールユニット １３−燃料噴射ポンプ １４−エンジン回転数センサ １５−アクセル開度センサ １６−スタータ 吸気通路 排気シャ・ツタ−弁 グロープラグ 負圧制御弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 始動時に噴射燃料の着火を促進させる始動補助手段を備
   えたディーゼルエンジンにおいて、排気系に開閉可能に
   設けられてその閉作動によって排気を絞る排気シャッタ
   ーバルブと、 スタータのオン・オフ信号を検知するスタータセンサと
   、 始動時には上記始動補助手段を作動させるとともに、上
   記排気シャッターバルブを開作動状態とし、上記スター
   タセンサが上記スタータのオフ信号を検知した際は、上
   記排気シャッターバルブを閉作動状態とする制御手段と を備えていることを特徴とするディーゼルエンジンの燃
   焼制御装置。