JPS58217760A - 車載型マイクロ波上死点検出装置 - Google Patents
車載型マイクロ波上死点検出装置Info
- Publication number
- JPS58217760A JPS58217760A JP9931882A JP9931882A JPS58217760A JP S58217760 A JPS58217760 A JP S58217760A JP 9931882 A JP9931882 A JP 9931882A JP 9931882 A JP9931882 A JP 9931882A JP S58217760 A JPS58217760 A JP S58217760A
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- Japan
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- microwave
- dead center
- top dead
- cylinder
- receiver
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/08—Safety, indicating, or supervising devices
- F02B77/087—Safety, indicating, or supervising devices determining top dead centre or ignition-timing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射タイミングを
正確に検出することのできるマイクロ波上死点検出装置
に関する。
正確に検出することのできるマイクロ波上死点検出装置
に関する。
ディーゼルエンジンの燃料噴射タイミングの決定は、一
般にメカニカルオートタイマを用いているが、機械式の
ため噴射時期設定および精度に改良の余地を残している
。
般にメカニカルオートタイマを用いているが、機械式の
ため噴射時期設定および精度に改良の余地を残している
。
最適噴射時期はエンジン負荷や、回転数によって変化す
るため、それに対応した時期の設定が必要である。この
ため、これまでのメカニカルタイマに代えて燃料噴射時
期を上列点前何度と正確に決める方法の検討が種々なさ
れており、その−例としてマイクロ波を用いた方式が米
国ＱｅｎｅｒＢＩＭＯｔ Ｏｒ ５社から発表された。
るため、それに対応した時期の設定が必要である。この
ため、これまでのメカニカルタイマに代えて燃料噴射時
期を上列点前何度と正確に決める方法の検討が種々なさ
れており、その−例としてマイクロ波を用いた方式が米
国ＱｅｎｅｒＢＩＭＯｔ Ｏｒ ５社から発表された。
この方法は第１図に示すようにマイクロ波発振器１の信
号を同軸回路２によってディーゼルエンジンの燃焼室３
に注入し、ピストン４の上死点前後の共振時におけるマ
イクロ波の反射波を検波ダイオード５で検出し、増幅器
６で増幅後信号処理回路７で処理し２つの信号の中間点
から上死点を正確に知り、この信号でアクチュエータ８
を駆動して燃料噴射ノズル９を動作させるものである。
号を同軸回路２によってディーゼルエンジンの燃焼室３
に注入し、ピストン４の上死点前後の共振時におけるマ
イクロ波の反射波を検波ダイオード５で検出し、増幅器
６で増幅後信号処理回路７で処理し２つの信号の中間点
から上死点を正確に知り、この信号でアクチュエータ８
を駆動して燃料噴射ノズル９を動作させるものである。
ここで上死点前後の２つの信号はディスプレイ１０に横
軸を時間軸、縦軸を検波レベルとして表わされている。
軸を時間軸、縦軸を検波レベルとして表わされている。
この結果、上死点を±０．５度の精度で検出することが
可能である。このような燃焼効率や、性能向上に関する
検討は最近多くなっており、実用化への開発が進みつつ
ある。
可能である。このような燃焼効率や、性能向上に関する
検討は最近多くなっており、実用化への開発が進みつつ
ある。
しかし複数の気筒を備えた一般のディーゼルエンジンに
適したマイクロ波速・受信器は現在なく、気筒ごとに送
・受信器を備えざるを得ない。そのためマイクロ波速・
受信器部分のコストが高いものとなり、また４気筒、６
気筒と気筒数だけ備えると寸法的にも大きなものとなる
という欠点を有している。
適したマイクロ波速・受信器は現在なく、気筒ごとに送
・受信器を備えざるを得ない。そのためマイクロ波速・
受信器部分のコストが高いものとなり、また４気筒、６
気筒と気筒数だけ備えると寸法的にも大きなものとなる
という欠点を有している。
本発明の目的は、ディーゼルエンジンの最適燃料噴射タ
イミングの検出をマイクロ波共振を用いて複数気筒のエ
ンジンについて簡単に行うことができる車載型マイクロ
波上死点検出装置を提供することにある。
イミングの検出をマイクロ波共振を用いて複数気筒のエ
ンジンについて簡単に行うことができる車載型マイクロ
波上死点検出装置を提供することにある。
本発明の要旨は次の如くである。すなわち、マイクロ波
送受信器は誘電体基板上にマイクロ波発振素子、非可逆
素子、可変容置素子、検波素子をス） ＩＪツブ回路で
構成し、その出力端は複数気筒エンジンに適応できるよ
うに構成している。また、各燃焼室への接続はグロープ
ラグ型アンテナを用い上死点前後の共振点から上死点を
算出すると共にクランク軸に設けたクランク角センサか
ら得られる気筒識別信号によって共振気筒を判別し、そ
れに対応した燃料噴射ノズルを上死点信号をもとに駆動
するように構成している。
送受信器は誘電体基板上にマイクロ波発振素子、非可逆
素子、可変容置素子、検波素子をス） ＩＪツブ回路で
構成し、その出力端は複数気筒エンジンに適応できるよ
うに構成している。また、各燃焼室への接続はグロープ
ラグ型アンテナを用い上死点前後の共振点から上死点を
算出すると共にクランク軸に設けたクランク角センサか
ら得られる気筒識別信号によって共振気筒を判別し、そ
れに対応した燃料噴射ノズルを上死点信号をもとに駆動
するように構成している。
以下、本発明の実施例について説明する。
第２図には、本発明の一実施例が示されている。
図において、１１は第１気筒、１２は第２気筒、１３は
第３気筒、１４は第４気筒であり、いずれもシリンダ上
部には各々副室１５が設けられている。この副室１５内
には燃料噴射ノズル１６とグロープラグ型アンテナ１７
が設けられている。
第３気筒、１４は第４気筒であり、いずれもシリンダ上
部には各々副室１５が設けられている。この副室１５内
には燃料噴射ノズル１６とグロープラグ型アンテナ１７
が設けられている。
グロープラグ型アンテナ１７は通電によって発熱するヒ
ータと、マイクロ波の同軸アンテナの両機能を備え、マ
イクロ波発振器の信号を燃焼室に注入することができる
。
ータと、マイクロ波の同軸アンテナの両機能を備え、マ
イクロ波発振器の信号を燃焼室に注入することができる
。
各燃焼室のグロープラグ型アンテナ１７はマイクロ波速
・受信器１８に同軸ケーブル２で接続されている。
・受信器１８に同軸ケーブル２で接続されている。
マイクロ波速・受信器１８はマイクロ波発振器と出力分
配回路、反射波用受信器等を備え、各燃焼室の上死点前
後の２つの共振点をアナログ出力として取りだすことが
できる。
配回路、反射波用受信器等を備え、各燃焼室の上死点前
後の２つの共振点をアナログ出力として取りだすことが
できる。
この共振点信号を上死点検出口ＩＭ１９に入力し、２つ
の信号間隔時間を時間計測パルスを用いて計測し、その
中間点を上死点と決定する。
の信号間隔時間を時間計測パルスを用いて計測し、その
中間点を上死点と決定する。
一方、クランク軸２０に取シ付けたクランク角センサ２
１からの信号によって４つの気筒がそれぞれ圧縮状態に
入る時に第１気筒１１では１パルス、第２気筒１２では
２パルス、第３気筒１３では３パルス、第４ 気筒１４
では４パルスのパルス信号がタイミングパルス発住器２
２から出るようになっておシ、この信号と上死点検出回
路１９からの上死点信号を気筒番号判別回路２３に入力
し各気筒に対応したパルス信号と上死点信号を第３図に
示す、タイム信号チャートのように配列する。
１からの信号によって４つの気筒がそれぞれ圧縮状態に
入る時に第１気筒１１では１パルス、第２気筒１２では
２パルス、第３気筒１３では３パルス、第４ 気筒１４
では４パルスのパルス信号がタイミングパルス発住器２
２から出るようになっておシ、この信号と上死点検出回
路１９からの上死点信号を気筒番号判別回路２３に入力
し各気筒に対応したパルス信号と上死点信号を第３図に
示す、タイム信号チャートのように配列する。
このようにして求めた各気筒の上死点信号を燃料噴射用
アクチュエータ２４に入力し、各燃料噴射ノズル１６を
駆動し燃焼室に燃料を注入する。
アクチュエータ２４に入力し、各燃料噴射ノズル１６を
駆動し燃焼室に燃料を注入する。
第３図はタイム信号チャートで、各気筒を判別する気筒
判別パルス２５はタイミングパルス発生器２２で作られ
、時間計測パルス２６は上死点検出回路１９で得られる
。
判別パルス２５はタイミングパルス発生器２２で作られ
、時間計測パルス２６は上死点検出回路１９で得られる
。
上死点前後の共振点２７．２８の中間点が上死点２９で
あシ、マイクロ波発振器信号３０は上死点の共振周波数
よりや＼低めに設定しである。
あシ、マイクロ波発振器信号３０は上死点の共振周波数
よりや＼低めに設定しである。
第４図はマイクロ波速・受信器１８の詳細説明図で、ガ
ン発振器３１は直流電源３２で動作し、その発振出力は
、誘電体基板３３上に設けたストリップ線路３４を伝搬
し、１字分岐３５で２方向に分割される。
ン発振器３１は直流電源３２で動作し、その発振出力は
、誘電体基板３３上に設けたストリップ線路３４を伝搬
し、１字分岐３５で２方向に分割される。
分割された電波はそれぞれサーキュレータ３６を通して
ピンダイオード３７に入力する。ピンダイオード３７は
気筒判別パルス２５によって０Ｎ−ＯＦＰＬ、圧縮工程
の気筒と排気工程の気筒の上死点前後共振信号を判別し
、圧縮工程のみの上死点情報を検波ダイオード３８に与
えるように制御されている。
ピンダイオード３７に入力する。ピンダイオード３７は
気筒判別パルス２５によって０Ｎ−ＯＦＰＬ、圧縮工程
の気筒と排気工程の気筒の上死点前後共振信号を判別し
、圧縮工程のみの上死点情報を検波ダイオード３８に与
えるように制御されている。
方向性結合器３９は発振器からの電波を第１気筒１１と
第２気筒１２に分配するもので、方向性結合器４０はそ
れぞれの気筒からの反射波を検波ダイオード３８に入力
するための分岐回路である。
第２気筒１２に分配するもので、方向性結合器４０はそ
れぞれの気筒からの反射波を検波ダイオード３８に入力
するための分岐回路である。
４気筒エンジンの場合、各気筒の回転角差は１８０度で
あシ、４つの気筒中２つづつ同じ動きをしている。
あシ、４つの気筒中２つづつ同じ動きをしている。
同じ動きをしている第１気筒１１と第３気筒１３および
第２気筒１２と第４気筒１４０判別をする必要があシ、
ビンダイオード３７と４３で交互に両ストリップ線路の
断、続を行い検出気筒を切換える。そして接続した線路
側の共振点信号を検波ダイオード３８で検波し、出力４
１として上死点信号検出回路１９に入力する。
第２気筒１２と第４気筒１４０判別をする必要があシ、
ビンダイオード３７と４３で交互に両ストリップ線路の
断、続を行い検出気筒を切換える。そして接続した線路
側の共振点信号を検波ダイオード３８で検波し、出力４
１として上死点信号検出回路１９に入力する。
サーキュレータ３６の一端子には各々の気筒からの反射
波を吸収するための抵抗体４２が設けである。
波を吸収するための抵抗体４２が設けである。
ビンダイオード３７と４３の切換えはタイミングパルス
発生器２２からの気筒判別パルス２５で行い、第１気筒
１１、第２気筒１２の上死点検出にはビンダイオード３
７がＯＮし、その際ビンダイオード４３はＯＦＦしてい
る。同様に第３気筒１３、第４気筒１４の上死点検出時
はこの逆になる。
発生器２２からの気筒判別パルス２５で行い、第１気筒
１１、第２気筒１２の上死点検出にはビンダイオード３
７がＯＮし、その際ビンダイオード４３はＯＦＦしてい
る。同様に第３気筒１３、第４気筒１４の上死点検出時
はこの逆になる。
第５図は６気筒工／ジンに適応する回路で、動作は第４
図の４気筒用のものと同じである。
図の４気筒用のものと同じである。
第６図は本発明のマイクロ波速・受信器１８の外観図で
ケース４４の外形寸法は概略５０１＋ｌｌ１１×５０ｍ
Ｘ１０ｍｍで、各気筒へ接続するコネクタ４５があり、
電源リード４６が設けである。
ケース４４の外形寸法は概略５０１＋ｌｌ１１×５０ｍ
Ｘ１０ｍｍで、各気筒へ接続するコネクタ４５があり、
電源リード４６が設けである。
なお、本実施例ではマイクロ波発振素子としてガンダイ
オードを用いたが、その他のマイクロ波発振素子でも同
じ目的を果すことは明確であり、また、サーキュレータ
をアイソレータに置換しても同じ効果が得られることは
言うまでもない。
オードを用いたが、その他のマイクロ波発振素子でも同
じ目的を果すことは明確であり、また、サーキュレータ
をアイソレータに置換しても同じ効果が得られることは
言うまでもない。
したがって、本実施例によれば、ディーゼルエンジンの
燃焼効率の改善、性能向上に有効な燃料噴射タイミング
の決定を、小型で低コストなマイクロ波速・受信器とタ
イミングパルス発生器および気筒判別回路によって正確
に行うことができ、その検出精度は±０８５度以下を達
成することかできる。
燃焼効率の改善、性能向上に有効な燃料噴射タイミング
の決定を、小型で低コストなマイクロ波速・受信器とタ
イミングパルス発生器および気筒判別回路によって正確
に行うことができ、その検出精度は±０８５度以下を達
成することかできる。
この結果、従来型のメカニカルオートタイマに比べて噴
射タイミング精度を約１桁改善することができ、燃料節
約、性能向上に与える効果は太きいものがある。
射タイミング精度を約１桁改善することができ、燃料節
約、性能向上に与える効果は太きいものがある。
以上説明したように、本発明によれば、ディーゼルエン
ジンの最適燃料噴射タイミングの検出をマイクロ波共振
を用いて複数気筒のエンジンについて簡単に行うことが
できる。
ジンの最適燃料噴射タイミングの検出をマイクロ波共振
を用いて複数気筒のエンジンについて簡単に行うことが
できる。
第１図はマイクロ波上死点検出装置の一般的構成図、第
２図は本発明のマイクロ波速・受信器を用いた上死点検
出装置の構成図、第３図はタイム用 信号チャート図、第４図は４気筒マイクロ波送・へ （９） 受信器回路図、第５図は６気筒用マイクロ波送・受信器
回路図、第６図はマイクロ波速・受信器のケース外観図
である。 １５・・・副燃焼室、１６・・・燃料噴射ノズル、１７
・・・グロープラグ変形アンテナ、１８・・・マイクロ
波速・受信器、１９・・・上死点信号検出回路、２１・
・・クランク角センサ、２２・・・タイミングパルス発
生器、２３・・・気筒番号判別回路、２４・・・燃料噴
射用アクチュエータ、２５・・・気筒判別パルス、２６
・・・時間計測パルス、２７．２８・・・共振点、２９
・・・上死点、３０・・・マイクロ波発振器信号、３１
・・・ガン発振器、３６・・・サーキュレータ、３７．
４３・・・ビンダイオード、３８・・・検波ダイオード
、３９．４０・・・方向（１０） 茅 １ 目 茅２ 口 １Ｂ ／２茅３ 図 ９ ／２．３４／ ＩＣ蛸蛍号 茅４目 １ ＄５目 ↑
２図は本発明のマイクロ波速・受信器を用いた上死点検
出装置の構成図、第３図はタイム用 信号チャート図、第４図は４気筒マイクロ波送・へ （９） 受信器回路図、第５図は６気筒用マイクロ波送・受信器
回路図、第６図はマイクロ波速・受信器のケース外観図
である。 １５・・・副燃焼室、１６・・・燃料噴射ノズル、１７
・・・グロープラグ変形アンテナ、１８・・・マイクロ
波速・受信器、１９・・・上死点信号検出回路、２１・
・・クランク角センサ、２２・・・タイミングパルス発
生器、２３・・・気筒番号判別回路、２４・・・燃料噴
射用アクチュエータ、２５・・・気筒判別パルス、２６
・・・時間計測パルス、２７．２８・・・共振点、２９
・・・上死点、３０・・・マイクロ波発振器信号、３１
・・・ガン発振器、３６・・・サーキュレータ、３７．
４３・・・ビンダイオード、３８・・・検波ダイオード
、３９．４０・・・方向（１０） 茅 １ 目 茅２ 口 １Ｂ ／２茅３ 図 ９ ／２．３４／ ＩＣ蛸蛍号 茅４目 １ ＄５目 ↑
Claims (1)
- １、燃料噴射タイミングを燃焼室に注入したマイクロ波
共振現象から求める車載型マイクロ波上死点検出装置に
おいて、誘電体基板上にマイクロ波発振素子と非可逆素
子と可変容量素子と検波素子とがストリップ回路で構成
されるマイクロ波回路と、エンジン気筒数と同数に分割
した送受信器と、前記マイクロ波回路の出力端と前記送
受信器とを接続し各燃焼室内のグロープラグを兼ねたア
ンテナとを備え、前記送受信器を介して前記マイクロ波
回路で上死点前後の共振点から上死点を検出する第１の
手段と、クランク角センサから得られる気筒識別信号に
よって共振気筒の判別を行う第２の手段とを設け、共振
気筒に対応した燃料噴射ノズルを前記第１の手段の検出
値によって駆動するようにしたことを特徴とする車載型
マイクロ波上死点検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9931882A JPS58217760A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 車載型マイクロ波上死点検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9931882A JPS58217760A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 車載型マイクロ波上死点検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58217760A true JPS58217760A (ja) | 1983-12-17 |
Family
ID=14244285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9931882A Pending JPS58217760A (ja) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | 車載型マイクロ波上死点検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58217760A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240052772A1 (en) * | 2021-02-24 | 2024-02-15 | Marelli Europe S.P.A. | Pre-Chamber Ignition System and Procedure for an Internal Combustion Engine |
-
1982
- 1982-06-11 JP JP9931882A patent/JPS58217760A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240052772A1 (en) * | 2021-02-24 | 2024-02-15 | Marelli Europe S.P.A. | Pre-Chamber Ignition System and Procedure for an Internal Combustion Engine |
| US12565850B2 (en) * | 2021-02-24 | 2026-03-03 | Marelli Europe S.P.A. | Pre-chamber ignition system and procedure for an internal combustion engine |
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