JPH033064B2

JPH033064B2 -

Info

Publication number: JPH033064B2
Application number: JP56199548A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nagase; Makoto Amano
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Shinko Electric Co Ltd
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Shinko Electric Co Ltd
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1991-01-17
Also published as: JPS58101237A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電気指令により動作となる弁を用いる
ことにより、燃料噴射の時期及び期間を機関回転
数に応じたパタンで制御し、燃料噴射の量を噴射
の圧力により制御して、燃料の供給量を制御する
デイーゼル機関の燃料噴射制御装置の調速機に関
するものである。

従来のデイーゼル機関の燃料噴射制御装置はプ
ランジヤなどの往復運動機能を用いたものが多い
がこのような運動機構は機関のクランク軸で駆動
される場合、往復運動自体を機関回転数と独立に
制御することは不可能で、機関回転数と位相差を
設けて制御することすら容易でなく、従つて、省
エネルギー及び低公害化を意図して燃料噴射圧力
や時期や多様に変化させつつ制御することは難し
かつた。

このような複雑な燃料噴射の制御を実施するた
めには、燃料噴射の時期及び期間については、電
気指令により動作となる弁によりパタン等で制御
するとともに燃料噴射の量はこれと独立して、あ
るいは関連ずける噴射圧力によつて制御する方法
があり、その一例としては特願昭54−160286（特
開昭56−83530）などがある。しかし、上記例で
は、大・中形デイーゼル機関ではその実施が不可
欠とされる調速機能については何ら開示されてい
ない。

本発明は、噴射圧、または噴射圧と噴射期間の
双方を制御することによつて燃料の供給量を制御
するデイーゼル機関の燃料噴射制御装置におい
て、調速機能を導入するに際し、この制御装置の
有する燃料供給の制御機能、即ち、噴射圧、また
は噴射圧と噴射期間の双方を制御すること、をそ
のまま適用して、機関の回転数を容易に制御し調
速を行いアイドリング速度を維持しストール防止
を図り、あるいは逆に過回転を防ぎ暴走を防止す
るようにしたことを目的とする。

噴射圧、または噴射圧と噴射期間の双方を制御
することにより、燃料の供給量を制御する従来方
法は機関の種類などにより多様である。以下に述
べる実施例では説明を容易にするため、燃料噴射
器や機関回転数の大小にかゝわらず噴射期間は一
定であり、燃料噴射量の制御は噴射圧力の増減で
行い、燃料噴射開始及び終了の時期は機関回転数
の上昇とともに早くなるものとする。このような
方法による燃料噴射期間、噴射開始及び終了時期
並びに噴射圧力（燃料噴射量）と機関回転数との
関係を示したものが第１図及び第２図である。

第１図において１は燃料噴射開始点を、２はそ
の終了点を示すパタンで、図示の如く機関回転数
に比例して始点及び終了点はくり上るが、クラン
ク角度に対する噴射期間（タイミング長さ）は前
述の通り一定で最低回転数における開始点３と終
了点４の間で示されるところの噴射期間及び最高
回転数における開始点５と終了点６との間で示さ
れる噴射期間とはクランク角度で見た場合一定
（但し、時間は異る）である。このようなタイミ
ングで噴射が行われたとき、機関に対し、同一の
燃料を噴射する場合の圧力変化の一例は、第２図
に示すようなパタンで表される。図中、曲線８は
多くの燃料噴射を行つた場合のいわゆる高噴射指
令時のパタンで、最低回転数のとき低圧で噴射を
行つたものが、回転数の上昇とともにその圧力を
上昇させなければならない。というのは噴射期間
は第１図に示す如く一定だが、これはクランク角
度に対しての一定であり、噴射所要時間は回転数
上昇に比例して縮減され、かように縮減される噴
射時間内で同量の燃料噴射を行うためには図示の
ように噴射圧力を上昇させねばならないからであ
る。曲線９は、８に比べ低い燃料の噴射を行つた
場合の同じ趣旨のパタンである。このような方法
により燃料噴射量を制御するには事前に試験等を
実施して、噴射すべき燃料に対応した第２図の如
き圧力パタン群を作成し、これに基いて圧力制御
を行うことになる。

なお、燃料噴射の時期及び期間を定められたパ
タンで行い、噴射量制御は圧力で行う場合、燃料
噴射時期は回転数に比例上昇し、期間はクランク
角度でみた場合、一定のケースについてここでは
述べたがこれは一つの例に過ぎない。すなわち、
始めにも述べたように燃料噴射のタイミングを示
すパタンはこれにとらわれるものではなく、ま
た、噴射圧力についても燃料噴射のタイミングと
回転数の関係が一定すれば、これに対応した所定
量の燃料を噴射するに必要な圧力パタン群も定ま
るので、そのパタンに沿つた噴射圧力制御をすれ
ばよく、かような方法により、本図に示す以外に
も、多様な燃料噴射制御方法の実施が可能であ
る。

このような方法により、燃料噴射量を制御する
デイーゼル機関の燃料噴射制御装置に最高・最低
回転数の調速機能を附加して調速制御を実施する
場合の方法も、今まで述べたような方法により燃
料噴射圧力を可変とすることにより燃料制御を行
い、しかして、機関回転数の制御を実施できる。

具体的には、機関が過負荷によつて、外部から
の指令燃料噴射量では機関停止する恐れのある場
合、すなわち、機関の回転数がある特定の回転数
（例えば最低回転数）以下となつた場合には、外
部からの指令燃料噴射量（この指令は本燃料噴射
制御装置では圧力値で行なわれる。）のいかんに
かゝわらず、回転数の低下に応じ機関停止を回避
するために、予め定められたパタンに沿つて燃料
噴射圧力を増加させ、しかして、燃料噴射量を増
大させて機関の回転を維持しまた、機関回転数が
最高回転数を超過し、機関が破損又は異常燃焼な
どの発生する恐れなどある場合には、超過の割合
に応じ同じく、予め定められたパタンに沿つて燃
料噴射圧力を低下させることによつて燃料噴射量
を減少させ、機関の過速を防止すればよい。

かような方法により、機関回転数の調速制御を
実施すれば、従前から広く用いられている機構の
複雑な遠心式の調速機を用いることなく、前述の
燃料噴射制御装置にきわめて簡単な要素を附加す
るだけで、最高・最低回転数調速機能を持たせる
ことができる。

本発明の第１の実施例は、このような方法に基
づく最高・最低回転数の調速機能を具体化したも
のであり、以下、第２図の噴射圧力パターン図、
第３図のブロツク線図により説明する。

第２図において、機関が外部からのある一定量
の燃料噴射量の下、例えば噴射圧力が曲線９で示
される如き状況で運転されているものとし過負過
状態となつた機関が回転数を次第に低下させ、つ
いに最低の回転数に低触し、指令燃料噴射量を持
続したのでは機関停止するおそれのあるものとす
る。かく場合にはこの附近から、曲線５１で示す
パタンで噴射圧力を機関回転数低下につれて、上
昇させることにより燃料噴射量を増加させれば、
機関の燃料噴射量は、機関の低下につれて飛躍的
に増加する。なぜなら、機関回転数の低下につれ
て、第１図で示すようにクランク角度でみた場合
の燃料噴射期間が一定状態で燃料噴射が行われる
ならば、回転数の低下につれて燃料噴射に要する
時間長さは次第に長大化し、これに加えて、噴射
圧力が上昇することになるので燃料噴射量は機関
低下とともに双方の因子・すなわち噴射時間及び
噴射圧力の増加による相乗効果により急増するか
らである。したがつて、曲線５１で示される燃料
噴射圧力パタンは事前に試験等により機関の最低
回転数を円滑に確保するため最も好ましいタイプ
が選定され、かく選定されたパタンにより、燃料
噴射が行われるならば、機関回転数の異常な低下
があつた場合には、外部からの燃料噴射量を示す
指令パタン９にかゝわらず燃料噴射量が増加し、
これによつて、機関回転トルクも増大し、過負荷
による機関停止をまぬがれる。

高い燃料噴射量指令によつて機関の運転が行わ
れる場合、例えば噴射圧力が第２図に示す曲線８
で示されるパタンに沿つて行われる場合にも、最
低回転数附近以下に機関回転数が低下した場合に
は、前述の曲線５１に移行することによつて、機
関回転数低下を防止すればよく、必要に応じて
は、曲線５１と異なる別の曲線５１′で示される
パタンで行つてもよい。しかしいずれで行うか
は、機関の種別などに応じ選定すればよいが、本
発明の本質、すなわち、過負荷などにより、機関
の回転数が低下したときは外部からの燃料噴射量
の指令のいかんにかゝわらず、機関の回転数低下
に応じて予め定められた噴射圧力が増大するバン
クに移行させ、これによつて燃料噴射を増加さ
せ、かくして機関の回転数を最低回転数附近に維
持するという考え方については同一の思想であ
る。

つぎに、機関が第２図の曲線９で示すパタンで
燃料噴射を行つた時、軽負荷により機関回転数の
最高回転数附近に到達した場合にも、同じ考え方
により、曲線５２で示すパタンに噴射圧力を移行
させることにより、燃料噴射量を外部からの指令
のいかんにかゝわらず低下させ、これにより、機
関の通速を防止し得るがこの場合採用すべきパタ
ンは、通常回転時の噴射圧力を示すパタン、例え
ば第２図の８および９の曲線別にこれを定め、本
実施例の場合には５２′で示すパタンを用いても
よい。

以上のような考え方により、外部からの燃料噴
射指令のいかんにかゝわらず、特定の回転数の範
囲では特定の噴射圧力パタンで機関の燃料噴射を
行う具体的な一実施例について、第３図を引用し
つつ、述べてみよう。

第３図は上記第１の実施例を実現するべく一例
を示すブロツク図であつて２サイクルのデイーゼ
ル機関ENにとりつけられた回転計TG及びクラ
ンク角度を検知する角度検知器TDは、機関EN
の回転数情報及びクランクの角度、すなわち機関
の行程を示す情報を公知のパタン発生器及び比較
器を内蔵する噴射時期検知器２１に出力する。同
検知器２１は第１図で述べたと同機能のパタンを
内蔵し、前記の２情報を入力することにより、燃
料噴射の開始点及び終了点を示すパタンを発生さ
せ、内蔵の図示しない比較器により各サイクルに
おいて現機関回転数に対応した燃料噴射の開始点
に至つた時、その旨を検知し、公知の半導体など
からなる高速スイツチSWに動作指令をなし、ま
た、噴射終了の点に至つた時、同様に当スイツチ
へ不動作指令をなす。図示しないタンクから供給
される燃料は燃料ポンプ２７により高圧に圧縮さ
れたのち、適正な方法により制御される公知の電
気・油圧変換弁からなるサーボ弁２８を介するこ
とにより、後述の方法で所定に調圧され、高速ス
イツチSWの開閉動作に高速度で応答する油圧ソ
レノイドバルブSVの制御により、機関ENの噴射
ノズルＮへ所定のタイミングの下で圧送され、し
かしてノズルＮは燃料噴射を行い、デイーゼル機
関に所定量の燃料噴射がなされ、指令回転数に沿
つて運転をされることとなる。

なお、前記のサーボ弁を介し、噴射弁Ｎへ供給
される高圧燃料油の圧力制御は通常の場合には、
つぎの方法により行われる。即ち、機関回転数が
通常の運転域にある場合は、同図２９に示す通常
域燃料噴射圧力パタン発生器が作動し、上記回転
数情報と外部からの燃料噴射量指令の双方の入力
により燃料噴出圧力パタンを発生し、内蔵の図示
しない比較器により回転計TGからの機関回転数
に対応した燃料噴射圧力を決定・出力し、比較器
３２、制御器３３、増巾器３４を介し、先に述べ
たサーボ弁２８への弁指令とする。比較器３２は
後述する機関回転数を最低あるいは最高附近に維
持させるためのパタン発生器３０，３１出力との
間でいずれかを選択するためのものであり、また
制御器３３は比較器３３を介し得られた燃料噴射
圧力を、比例、積分、微分などの調節要素を適宜
組合せ、最適のサーボ弁指令へと変換するもの
で、その出力は一般公知の増巾器３４を径て増巾
されて後、サーボ弁２８へ加えられる。

次に、機関回転数が上記する通常域燃料噴射圧
力パタン発生器２９の運転域より外れ、最低回転
数附近以下に低下しようとする時、あるいは逆に
最高回転数附近以上に増大しようとする場合、先
の外部燃料噴射量指令如何に拘わらず、それぞれ
最低回転数、最高回転数を確保するべく最低回転
数確保パタン発生器３１および最高回転数確保パ
タン発生器３０が作動し、上記機関回転数情報に
応じた燃料噴射圧力パタンを発生する。

即ち、過負荷等により、先の燃料噴射量指令の
ままでは機関回転数が急減速され、停止に至らし
むるような場合、第２図の５１，５１′に示すパ
タンを生成、噴射圧力を増大させ機関ENのトル
クを確保し回転数のそれ以下の低下を防ぎ略一定
の最低回転数に維持する。同様に最高回転数確保
パタン発生器３０は、何らかの因により突然無負
荷になる等、機関回転数が最高値を超過し機関の
破損または異常燃焼などの恐れがある場合、第２
図、５２，５２′に示す噴射圧力減少パタンを生
成、噴射圧力を減少させ機関ENのトルクを抑制
し、回転数のそれ以上の増大を防ぎ最高回転数附
近へ維持する。なお、これら最低、最高回転数確
保パタン発生器３１，３０の各出力は、比較器３
２を介し、通常回転数パタン発生器２９の出力と
ともに比較され、機関回転数に対応した最も適切
なものが選ばれる。

以上の例は、機関の運転状態が変化すると、行
程からみて燃料噴射の開始および終了点は回転数
に対して予め定められたパタンに基いて変化する
が、燃料噴射量の制御はタイミングとは一切関係
なく、圧力制御のみで実施するものであり、特に
第３図に示す実施例ではそのうちの、燃料噴射タ
イミングの行程面からみての長さ（噴射期間）は
不変であつて、燃料噴射のタイミングを回転数の
変化に応じ長さを一定のままいわば平行移動する
方法である。

しかし、かような方法だと、たとえタイミング
の面からみてもそのような燃料噴射方法が当該機
関にとつて最良であつたとしても、機関が低速で
回転した場合には燃料噴射の長さが時間的にみて
長大になりすぎ、適正な燃料噴射を行うため、換
言すれば過大な燃料噴射を行わないためには噴射
圧力を異常に低下させなければならない場合もあ
り得る。周知の如くデイーゼル機関が適正な着火
のためにシリンダ内に噴射すべき燃料圧力値には
限度があつて、その限度を下まわることは許され
ない。もし、低燃料噴射時で機関回転数が低速の
とき、所要噴射圧力値が低すぎる事態が発生し、
これを解決するため噴射ノズルの改良などの対策
を行つても、これを改善できないときは問題とな
る。

第４図は第２図と同一趣旨の座標に同一趣旨の
曲線を描いたもので８′は高噴射指令時のパタン
を、９′は低噴射指令時のそれを示す。第４図に
おいて、前述の燃料噴射圧力の最低値が図示の如
く設定されているものとすれば、出力の大小の差
はあつても機関の回転数がある値より下まわつた
場合には、この値より低回転では燃料を噴射する
ことができない。さらに曲線９′より低い曲線１
０′で示されるような低い噴射圧力が機関制御上
必要とされる場合には、燃料噴射はいかなる回転
数の範囲でも全く行われず、調速機の制御自体も
また、全く実施できないことになる。従つて、第
４図において各指令噴射量に応じた適正な噴射圧
を示す曲線群についても最低燃料噴射圧力値を下
まわる破線で図示される範囲については最低燃料
噴射圧力値を下まわらない範囲で噴射すること、
すなわち、噴射圧は最低噴射圧力を維持し、所定
の燃料噴射量を確保するための制御は、噴射期間
の長さを制御することにより実施することが必要
である。かような場合には噴射のタイミングを縮
減する方法として噴射開始時点のみを遅延させる
ことが当該機関にとつて好ましいものであるとす
れば等量の燃料噴射をこのような回転数範囲でも
維持するためには燃料噴射のタイミングを第５図
で示す方法で行えばよい。第５図は第１図と同様
に横軸に当該機関の機関回転数を、縦軸にクラン
ク角度（行程）について最高回転時の燃料噴射開
始点附近から最低回転時の燃料噴射終了点附近ま
でをとつたもので４′は燃料噴射開始点の、５′は
燃料噴射終了点の、８″は高噴射指令時の、９″は
低噴射指令時のパタンをそれぞれ示し、１２は最
低回転時の燃料噴射終了点を、１３は最低回転時
の燃料噴射開始点を、１４は最高回転時の燃料噴
射開始点を示す。機関の燃料噴射タイミングにつ
いて最低噴射圧力値の制限がない場合には、燃料
噴射開始点は機関の最低回転数から最高回転数ま
での間で第２図のパタン１に示すように直線的に
変化するが、本実施例においては噴射圧力値に制
限があるので、機関がある回転数以下になると、
噴射圧力値は最低圧力値以下に下らないので、所
要の燃料噴射量より過剰なそれが機関に供給され
る。これを防ぐため冗長になつた燃料噴射のタイ
ミングを修正する。すなわち、例えば第４図にお
ける低噴射指令時のパタンによる噴射圧制御が行
われる場合においては機関回転数R₁以上では
４′及び５′で示すパタンにより等しい噴射期間で
燃料噴射圧力を可変とする燃料噴射を行うが、そ
れ以下の機関回転数で運転する場合には機関回転
数の低下に比例して燃料噴射の期間を第５図に図
示するように縮減する。つまり、等圧噴射を余儀
なくされるR₁以下の回転数の範囲においては、
回転数の低下に応じ燃料噴射開始の時期を９″に
示すパタンに沿つて遅延短縮させる方法、すなわ
ち、機関回転数０の時点で噴射期間が０となるよ
うにその先端を第５図の点線で示すようなパタン
で噴射することにより、噴射の時間的な長さを一
定とすればよい。かく方法により、該回転数以下
では等圧、等時間長さの噴射が行われる。なお第
５図において等圧燃料噴射を行つて回転数を変化
させた場合シリンダの内圧等の変化の影響を受け
ても、当該機関の単位時間当りの燃料噴射量の変
化は無視し得るものとする。もちろん、一般的に
はこれで充分ではあるが、これを無視し得ない場
合には事前に試験等を行つて、これにより得たデ
ータに基くパタンを作成しておき、このパタンに
より制御する必要がある。機関の出力等が変化し
た場合、例えば第４図の高噴射指令時のパタンに
より噴射圧力を制御した場合にも同じく図示する
ように、機関回転数がR₂以下に低下した場合に
燃料噴射開始の時期を８″に示すパタンに沿つて
遅延させることにより、噴射期間を短縮させ、所
定量の燃料噴射を行うことになる。

今述べたのは特定の回転数域について噴射圧力
が基準値を下廻つたとき、等量の燃料噴射を持続
させる方法であるが、逆に回転数の上昇につれて
等量の燃料噴射を確保するため、噴射圧力を上昇
させたいにもかゝわらず、ある圧力以下では使用
する油圧機器等がその燃料噴射圧力に耐えること
ができないときにはやむ得ず燃料噴射圧力はその
上限値に留め、以後は必要な燃料噴射量を確保す
るため噴射期間を可変（実際は伸延）としての制
御を実施することが必要となるがこのような制御
方法についての基本的な考え方も第５図で述べた
制御方法と同一である。

以上は燃料噴射圧力を許容限度内に維持しつつ
所定量の燃料噴射を行う「燃料噴射量の制御の方
法」自体について述べたが本発明の実施、すなわ
ち機関が過負荷によりその回転数が異常低下し、
又はその反対に、軽負荷により過速する恐れのあ
るときには、今述べた方法と同一の考え方によつ
て、機関回転数を所定の範囲に確保することがで
きる。具体的には機関回転数が最低回転数を維持
しなくする恐れのあるときは、一旦、縮減した燃
料噴射の期間を予め定められたパタンに沿つて増
大させ、かくして、燃料噴射量を増加させ、ま
た、過速を防止するため、最高回転数附近におい
ては逆に噴射期間を縮減させることにより燃料を
減少させる考え方である。この方法を実施する場
合には、燃料噴射の圧力をも併せて制御すればよ
り大きな効果は得られ、この方法も併せ実施可能
だが以下には、本発明の第２の実施例として、第
５図の燃料噴射時期、期間のパターン図、第６図
のブロツク線図に基づき具体的に説明する。

第５図において、パターン６１が上記最低回転
数を維持させるための燃料噴射開始点を示す曲線
の例であり、パターン６２が同じく最高回転数を
超過しないための燃料噴射終了点を示す曲線の例
であり、パタン６１について説明すると、機関が
異常過負荷状況となり機関回転数が許容の最低回
転数を越え、なお低下していくような場合、曲線
６１で示すパタンに基づき燃料噴射開始点を早
め、燃料噴射終了点を示す曲線５′との間、即ち
燃料噴射期間を増大させ、機関回転トルクの増大
を図り回転数の低下を防ぐ。

従つていま機関が第４図における燃料噴射指令
８′により、運転されているものとすれば、回転
数がR₂以上ならば第５図におけるパタン４′，
５′により、燃料噴射開始点、終了点が定まりま
た上記R₂より低下し噴射圧力が最低の圧力に維
持されるならば開始点は第５図のパタン８″に応
じて遅れ、噴射の時間的長さを一定とした等圧、
等時間長さの噴射が行われる。しかるに、過負荷
等により機関が最低回転数を越えて低下するなれ
ば、上記曲線６１のパタンに基づき燃料噴射の開
始点が早められ先に述べた通り燃料噴射期間の長
大化を図りそれ以上の回転数の低下を防ぐ。一
方、パタン６２，６２′についても同様の事が云
え、突然の軽負荷とか無負荷などにより機関回転
数が加速し第５図での最高回転数を越えるような
場合、燃料噴射終了点を示すパタン５′に代え、
上記パタン６２，６２′を新たに生成し、燃料噴
射終了点を早め燃料噴射期間を大幅に短縮し機関
回転数のそれ以上の上昇を抑制することになる。

なお、前記第４図、第５図に説明した等圧、等
時間長さの噴射制御における最少回転数、最大回
転数の確保に関し、その詳細を第６図示するブロ
ツク線図により説明する。

第６図において、第３図に示す構成部品と共通
するものは同一符号を附す。即ち、ENは２サイ
クルデイーゼル機関で回転計TG及びクランク角
度検知器TDを備え、これら回転計TG、角度検
知器TDからの情報を、本実施例に係る噴射時期
検知器３６へ出力する。この検知器３６は、第５
図で述べたのと同機能のパタンを内蔵し、前記の
２情報、及び外部からの燃料噴射指令を入力する
ことにより、燃料噴射の開始点、終了点が定ま
り、高速スイツチSWの動作、不動作指令を発
し、燃料噴射期間を決定するのであり、このこと
は先の第３図の実施例と同様である。ところが、
この第６図の実施例における検知器３６は、第５
図で説明したように、機関回転数が最低回転数に
達しなお低下を続行する恐れのある場合、燃料噴
射圧力はそのままの一定値に維持させる一方、燃
料噴射期間の長大化により上記問題を解決しよう
とするもので、最低回転数附近において、燃料噴
射開始点を急速に早めるべくパタン６１を形成す
るのであり、また他方の最高回転数附近では逆に
燃料噴射期間の縮減により機関回転数の増大を防
ぐもので、燃料噴射終了点を早めるパタン６２を
形成する。もちろん、これらパタン６１，６２の
形成は、回転計TGからの機関回転数情報が最
低、最高回転数に達したこと、およびクランク角
度検知器TD情報により行われるのであるが、そ
の他に、先に述べた燃料噴射圧力に最低、最高値
が設けられている場合、その最低噴射圧力値、最
高噴射圧力値での噴射を維持するため最低回転
数、最高回転数に達する間における噴射期間の縮
減あるいは延長を図るためのパタン、例えば８″，
１１″を形成するのであり、これは図示するよう
に燃料噴射指令の値に基づき最低圧力値での回転
数R₁あるは最高圧値における回転数R₂が定まり、
これら回転数R₁，R₂を基点とし、機関回転数の
R₁以下への低下、R₂以上への上昇に拘わらず等
噴射時間を得るべく行われる。なお、最低、最高
回転数を維持するためのパタン６１，６２は、上
記噴射圧力一定値での等噴射期間形成パタン８″，
１１″をも、もちろんカバーし、パタン８″，１
１″に沿つて運転されていても規定回転数外へ逸
脱する場合は、上記パタン６１，６２により噴射
期間の長大化、短小化が行われ一定の最低、最高
回転数に維持される。

また、２７，２８はそれぞれ燃料ポンプ、サー
ボ弁であり、高速スイツチSWの開閉動作に高速
度で応答する油圧ソレノイバルブSVを介し、高
圧に圧縮された燃料が機関ENの噴射ノズルＮへ
所定タイミングで圧送されこの結果ノズルＮは燃
料噴射を行いデイーゼル機関は指令回転数で運転
される。また３３，３４がそれぞれ制御器、増巾
器を表すことは第３図ブロツク図と同様でありそ
の果たす役割も何ら変りはない。なお、燃料噴射
圧力パタン発生器３５は、第３図でのパタン発生
器２９に対応するが、噴射圧力の最低、最高値が
定められ、その間の機関ENの回転数制御は、燃
料噴射時間を等しくすること、即ちパタン８″あ
るいはパタン１１″に沿つて燃料噴射の開始点あ
るいは逆に燃料噴射の終了点を各遅延させること
により実現できる。また、何らかの因により機関
ENが、規定の回転数より逸脱するような場合
は、先の燃料噴射時期検知器３６の説明で述べた
ように、パタン６１，６２に沿つて、燃料噴射の
開始点、あるいは燃料噴射終了点が、各各早くな
り、燃料噴射期間は前者では長大化され一方後者
においては短小化され両者共に機関回転数を正常
域の最低、最高回転数附近に維持せしめる。な
お、このことはパタン発生器３５でのパタンが、
例えば１１′，８′のような場合であつて、燃料噴
射圧力の許容圧力値に到達する以前の段階でそれ
ぞれ最低回転数、最高回転数に達するようなこと
があつたとしても、噴射圧力は当該パタン１１′，
８′に規定される値にほぼ保持され、従つて上記
パタン６１，６２に沿つて噴射時期が調整されれ
ば、機関回転数は略規定の最低回転数、最高回転
数の附近に維持される。

上記のように、パタン発生器３５は、外部から
の燃料噴射量指令と、回転計TGからの機関回転
数の２つの入力情報に対応してパタンを発生する
のであり、このパタン情報は制御器３５へ送られ
適切な値に調節されて後、増巾器３４を径てサー
ボ弁２８へ弁指令として与えられる。また一方、
燃料噴射時期検知器３６は、パタン発生器と同
様、外部からの燃料噴射量指令と、回転計TG、
クランク角度検知器TD、の３つの情報を入力
し、図示するようなパタンを形成、先の噴射圧力
パタン発生器３５と連携し適切なパタンを選択
し、次段の高速スイツチSWへの動作指令、不動
作指令を発することは第３図ブロツク図での検知
器２１と全く同様である。

なお、最高・最低回転数の調速機能を得るの
に、噴射圧力を急減・急増する方法を第１の実施
例として、噴射期間の縮減・伸延する方法を第２
の実施例としてそれぞれ説明したがもちろん両方
を併せ用いより大きな効果を得ることも可能であ
り、かつまた実施例としての説明は省略したが、
第２の発明に相当する、第４図に示すように、あ
るいは第６図のパターン図３５に示すように、機
関回転数の通常域で、噴射圧力パターンが最低値
あるいは最高値に制限を受けるような場合におい
て、最高・最低回転数域へ逸脱したとき、噴射圧
力を急減・急増制御することにより調速機能を得
ることもできる。

以上述べたように、この発明は燃料噴射の時期
及び期間を、機関回転数情報に応じたパタンで制
御し、燃料噴射の量を噴射圧力により制御するデ
イーゼル機関の燃料噴射制御装置に係り、機関回
転数が許容回転数を逸脱し、そのまま放置すれば
低下を続け機関の停止もしくは逆に上昇し続け何
らかの損傷を来たす等のことを防止するものであ
り、そのため機関回転数情報に基づき即ち許容値
以上、以下の回転数の場合に、それぞれ噴射圧力
を急減あるいは急増させるべくパタンを生成、こ
の噴射圧力急減、急増パタンにより圧力指令を出
力し、機関回転トルクを調整して回転数を最高値
附近、最低値附近に維持させるか、あるいは上記
噴射圧力の急減、急増制御に代え、噴射圧力を一
定値に維持し、燃料噴射時期、期間の制御、即ち
最低回転数附近においては、燃料噴射の開始を早
め噴射期間の長大化を図り、一方最高回転数附近
においては逆に燃料噴射の終了を早め噴射期間の
短小化を図ることにより、機関回転数を許容の最
低回転数、最高回転数附近に維持させるか、上記
両者を併用した、機関回転数の最低、最高値附近
において、噴射圧力の急増、急減制御および燃料
噴射期間の長大化、短小化制御の双方を行うこと
も可能である。また、もちろん、上記制御は、噴
射圧力に許容の最低値、最高値が定められ、機関
回転数の通常運転域にあつても、噴射圧力が最低
あるいは最高値の等圧噴射を余儀無くされ、その
間の燃料供給は噴射期間側、即ち等時間噴射を行
うことにより調整・回転数を制御するような場合
においても、十分適用できるのであり、機関回転
数の許容範囲からの逸脱は、前者の噴射圧力の急
増、急減制御あるいは後者の噴射期間の長大化、
短小化制御、更には両者を併用した噴射圧力、噴
射期間の制御を同時に行う方式、のいずれの制御
方式においても十分防止でき、いかなる運転状況
に陥つても、機関の停止、損傷等の事故を防ぐこ
とができ常に安定な運転が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図が機関回転数に対する燃料噴射開始点、
終了点パタン、第２図が同じく燃料噴射圧力の機
関回転数に対するパタン、を表わすグラフ、第３
図は上記第１図、第２図のパタンを生成するパタ
ン発生器を組込んだ燃料噴射制御装置のブロツク
線図、第４図、第５図は、他の実施例の燃料噴射
圧力パタン図、燃料噴射時期、期間のパタン図、
第６図は、第４図、第５図のパタンを生成するパ
タン発生器を組込んだ燃料噴射制御装置のブロツ
ク線図である。２１……燃料噴射時期検知器、２７……油圧ポ
ンプ、２８……サーボ弁、２９……通常域燃料噴
射圧力パタン発生器、３０……最高回転数域噴射
圧力パタン発生器、３１……最低回転数域噴射圧
力パタン発生器、３３……制御器、３５……燃料
噴射圧力パタン発生器、３６……燃料噴射時期検
知器、EN……機関、TD……クランク軸検知器、
TG……回転数検知器、SW……高速スイツチ、
SV……油圧ソレノイド弁、Ｎ……噴射弁。

Claims

【特許請求の範囲】１電気指令により動作となる弁を用いることに
より、燃料噴射の時期及び期間を機関回転数情報
に応じたパターンで制御し、燃料噴射の量を噴射
圧力により制御して、燃料の供給量を制御するデ
イーゼル機関の燃料噴射制御装置において、機関
回転数に応じて定められる燃料噴射圧力値を示す
パターンが機関の許容最低回転数附近以下におい
て最高値に、また、許容最高回転数附近以上にお
いて最低値に設定されたパターン発生器を有し、
機関回転数が許容回転数附近の範囲外にある場合
に限つては、外部からの燃料噴射指令情報のいか
んにかかわらず、前記パターン発生器からの出力
情報により燃料噴射の圧力を制御して、最高・最
低回転数調速機能を附加したことを特徴とするデ
イーゼル機関の燃料噴射制御装置。２電気指令により動作となる弁を用いることに
より燃料噴射の時期及び期間を機関回転数情報に
応じたパターンで制御し、かつ、燃料噴射の圧力
により燃料噴射の量を制御するに際し、燃料噴射
量により定められる特定の機関回転数の範囲で運
転する場合に限つては燃料噴射の期間のみを制御
することにより燃料噴射の圧力を許容範囲に保持
しつつ、燃料の供給量を制御するデイーゼル機関
の燃料噴射制御装置において、機関回転数に応じ
て定められる燃料噴射圧力値を示すパターンが機
関の許容最低回転数附近以下において最高値に、
また、許容最高回転数附近以上において最低値に
設定されたパターン発生器を有し、機関回転数が
許容回転数附近の範囲外にある場合に限つては、
外部からの燃料噴射指令情報のいかんにかかわら
ず、前記パターン発生器からの出力情報により燃
料噴射圧力を制御して、最高・最低回転数調速機
能を附加したことを特徴とするデイーゼル機関の
燃料噴射制御装置。３電気指令により動作となる弁を用いることに
より燃料噴射の時期及び期間を機関回転数情報に
応じたパターンで制御し、かつ、燃料噴射の圧力
により燃料の量を制御するに際し、燃料噴射量に
より定められる特定の機関回転数の範囲で運転す
る場合に限つては燃料噴射の期間のみを制御する
ことにより燃料噴射の圧力を許容範囲に保持しつ
つ、燃料の供給量を制御するデイーゼル機関の燃
料噴射制御装置において、機関回転数に応じて定
められる燃料噴射の時期及び期間を示すパターン
が機関の許容最低回転数附近以下においては燃料
噴射所要時間を長大化し、機関の許容最高回転数
附近以上においては短小化するよう設定されたパ
ターン発生器を有し、機関回転数が許容回転数附
近の範囲外にある場合に限つては、外部からの燃
料噴射指令情報のいかんにかかわらず、前記パタ
ーン発生器からの出力情報により燃料噴射の時期
及び期間を制御して、最高・最低回転数調速機能
を附加したことを特徴とするデイーゼル機関の燃
料噴射制御装置。