JPS6075742A - 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法 - Google Patents

光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法

Info

Publication number
JPS6075742A
JPS6075742A JP58183140A JP18314083A JPS6075742A JP S6075742 A JPS6075742 A JP S6075742A JP 58183140 A JP58183140 A JP 58183140A JP 18314083 A JP18314083 A JP 18314083A JP S6075742 A JPS6075742 A JP S6075742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ignition timing
timing
combustion chamber
optical fiber
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58183140A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Nagase
和彦 永瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
Original Assignee
JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Japan National Railways
Nippon Kokuyu Tetsudo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>, Japan National Railways, Nippon Kokuyu Tetsudo filed Critical JAPANESE NATIONAL RAILWAYS<JNR>
Priority to JP58183140A priority Critical patent/JPS6075742A/ja
Publication of JPS6075742A publication Critical patent/JPS6075742A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/022Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an optical sensor, e.g. in-cylinder light probe
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/028Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the combustion timing or phasing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/1455Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means by using a second control of the closed loop type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (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。

Description

【発明の詳細な説明】 ディーゼル機関の燃焼を適正に行うためには燃料の着火
開始時期をクランク角度でみた最適位置に合致させるよ
うに燃料噴射をすることが必要なことは広く知られてい
る。しかし、高温高圧の燃焼室内で行われる実際の着火
開始時期を直接検知することは困難なため、従前から推
定された着火開始時期に基づいて開始時期を制御し、こ
れによシ、着火開始時期の適正化を期する方策が採られ
てきた。この方法は燃料の噴射開始時期から着火開始時
期な進角装置等により噴射制御するものである。しかし
、ここで一定と見做される着火おくれは実際には燃焼室
内の環境及び噴射条件等により多様に変化するため、こ
のような制御では着火開始時期が全てのモードで必ずし
も適値に設定されるとは限らない。
出願者は最近高温高圧のディーゼル機関燃焼室内にその
隔壁を貫通して耐熱用の光7アイノ(度を有する火友像
であって、しかも、レベルの高い赤外線を放射するので
光ファイバを燃焼室へ挿入しその先端の受光部が受光し
たこれらの火矢像または赤外線を外部へ伝播させ、光フ
ァイバ他端酩に火莢像、又は赤外綜検知用の公知の素子
を設け、電気的に変換すれば着火開始時期等は容易に検
知できるからである。
なお、ここで用いられる光ファイバは芯線たるコアの外
周にタララドを装置させた公知のいわゆるS工又はGエ
ファイバなどの使用が一般には考えられるが、光ファイ
バの長さが短かく、シかも、そのファイバを曲げたシ、
横方向への荷重が生ずる状態で使用することがない場合
VCは、その光ファイバにその断面がおおむね/ ry
 !; mm p3 程度となる公知の細長の耐熱ガラ
ス俸を用い、あるいは、そのガラスの先端たる受光端、
又は受光用素子接続端を曲面として集光機能を併せ有す
る細長の耐熱ガラス俸からなる公知のロッドレンズ、又
は、ドラムレンズ等を用いることとしてもよい。
燃焼ガスが放射する赤外線のスペクトルは燃焼ガス温度
に応じ変化するので、前記赤外線受光用の素子c以下こ
れをし素子]という2の種類を選択し、又は、素子前面
に所要の赤外線フィルターを設置する仁とによって検知
すべき主たる赤外線の波長、すなわち燃焼ガスの温度も
設定可能である。従って、例えば、燃焼開始直後の燃焼
ガス温度が比較的低い時期を検知するのか、あるいは燃
焼が拡大し、高温ガスが発生した時期を検知するのかも
、前記手段を選択することよシ選定可能であるO 一方良好な燃焼状態を得るために燃料の着火開始時期を
クランク角度でみてどの位置に合致さすべきかは、合致
さすべき着火開始時期の燃焼がどのような状態におるか
によシ異なる。例へば、前記手段によシ燃焼開始直後の
燃焼ガスが低い時を着火開始時期として検知し、この検
知時期をクランク角度でみての最適位置に合致させるの
であれば、合致させるべき最適位置は上死点前になろう
し、反対に、燃焼が最盛期に入った時期を検知して、こ
の時期を最適位1Hに合致させるのであればこの位1a
は上死点、又はこれより若干後の位置になろう。極端な
場合、燃焼の終了直前、あるいは燃焼が終了した直後の
時期を検知して(この時期の検知は大莢像の消滅、ある
いは特定波長の赤外線のレベルが低下した時点をもって
その旨と見做すことができる。)、その時期を最適位置
に合致させるなら、その位置は上死点のはるが後方と旨
うことになる。
このように実際の着火1jlJ始時期を検知し、この時
期を燃料噴射の開始時期を変更することによって、クラ
ンク角度でみて最適位置に合致させ、これにより最良の
燃焼状態が得られるようにilJ御する場合2合致させ
るべき位INは検知すべき燃焼の内容によってかなり変
ってくる。
しかし、燃料が屑入した直後の燃焼ガスが低温状17j
iであって真の届味での着火開始時期ばがりてなく、例
えは、かなり燃焼が進行した時点を着火開始時期と見做
した検知を行った場合でも、検知した時期に応じた最適
位置に合致させるよう燃料の噴射開始時期を変更する制
御を実施すれば、やはシ最良の状態で燃焼制御が実施で
きることになる0 本発明の特長はこのように広い意味での着火開始時期(
以下これをし着火時期]というフを光ファイバを用いて
検出し、かく検出した着火時期と、その着火時期が本来
あるべき最適着火時期との禿岑に応じ燃料噴射開始時期
を制御することによって着火時期を最適着火時期に一致
させ、これによって機関を良好な燃焼状態で運転させる
ことにある0 つぎに本発明の一実施例を第1図に示すブロック図に基
づいて述べてみよう。図において、機関xyの動弁機購
を駆動するカム軸O8から公知の進角装置TOを介して
駆動される噴射ポンプF工は図示しない燃料制御装置か
ら出力される暗射猷指令Qに応じた燃料を噴射管FP、
及び、噴射弁NZを通じ機関BMの燃焼室00に噴射す
る。燃焼室のUAIIAを貝通設置された耐熱性の光フ
ァイバOFの先端にある受光部ODは燃焼室OO内の火
炎発生の状況を検知しやすい箇所を選んで設置さの特定
レベル以上の赤外線を公知の手段によシルア気前なレベ
ルに変換する機能を有し、光ファイバOFから入力され
る前記の赤外線を電気信号に変換して、着火検知器/に
出力する。公知の増巾器及び、比較器を内蔵する着火検
知器lは、前記素子OKから1狂気信号が出力された場
合には、そのレベルが一定値に達したことをもって、動
作となり、燃籏、室内における燃焼がある定められたレ
ベルに達した旨の着火開始1’ilNを着火時差検知器
qに出力する。なお、本実施例では燃焼があるレベルに
達したことの検知する手段として燃焼室Oa内における
燃焼ガスから放射される特定波長の赤外線を光ファイバ
OFを介して素子OEで捕える方法について述べたが、
これにとられれるものでなく、他の手段として燃焼がか
なり進騰した段階で発生するところの可視光線からなる
火炎像をこれに感応する受光素子で捕えることとしても
よく、要は検知すべき燃焼レベルに応じて検知すべき光
の波長とこれに対応した検知手段としての素子の仕様が
定められることになる。
公知のバタン発生器からなる最適着火時期検知器コは機
関ENに直結駆動される回転計TGからの機関回転数清
報(N)を入力し、回転数に応じたクランク角度でみた
A)適の着火時期(θ)を出力する。
なお、当検知器ユが出力するt&適着火時期の燃焼レベ
ルは前記着火検知器lからの着火開始111Nが出力さ
れた時点の燃焼室の燃焼レベルと同一である。
このようにして検知した最適着火時期の情報は公知のレ
ベル検知器を有する着火時期) IJ yi’発生器3
に人力される。同発生器にはクランク角度検知器OAD
からの機関KNのクランク角変位yt端報が逐次入力さ
れ、これら一つの情報を内蔵のレベル検知器を用い公知
の手段で比較し、逐次人力されるタランク角度付随情報
が最適着火時期清報に一致した時点、すなわち、機関の
クランク角度がその回転数に応じた最適の着火時期に一
致した時点で&l+作となって、その旨のトリガを公知
のカウンタ、及び、比I″2器等を内蔵する着火時差検
知器ダに出力する同検知器は公知の手段を用い前記トリ
ガと消火検知器/から入力される着火BN始fff報と
のクランク角度でみた差異を、併せ入力するクランク角
度情報、及び、内蔵のカウンタ等を用い公知の方法に、
lニジ扮知し、かく検知した差異情報を公知のバタン発
生器−入び、サーボ機溝等を内蔵する進角11il制御
装置OUに出力する。かような方法により実際の着火開
始時期と、本来あるべき最適屑入時期との差lA117
報を入力した進角制御装瞭OUは、差異1fJ報に応じ
、これを収束させるための進角制御11例へは、実際の
着火開始時期が、最適着火時期より早い場合は、噴射時
期を応分だけ、IJ3 pQさせる制御を進角装置qT
oに対して行い、同装置べは公知の方法によシヵムll
’lll OSの同転に位相差を設け、これによりて明
射ポンプF工のnrl射Uべ始時jυ]を遅延させ、し
かして着火時期を#適着火時期に常に一致させることが
できる。
なお、本例では実際の着火時jυ1とlし迭層火時期と
の差異B”cの検知をクランク角1((で行う方法につ
いて述べたが、これを時11J的な差異で検知し、進・
角制御をこれに基づいて行うこととしてもよい。
また本実施例について、最適着火時期は回転数にのみ応
じ艮化する例について述べたが、これ以外にこれと独立
の他の因子、例えは咥qt it指令Qに応じても変化
する場合には第1図における着火時期検知器ユに代えて
第2図に示すようなバタンli手発生器を有する着火時
期検知器、2/を設置し、当検知器に回転計TGからの
回転数情報CM))に併せ、噴射h(指令Qを入力し、
噴射量の区分(Q、Qt 、Qs)に応じて予め定めら
れた図示の如きバタンを用い、最適着火時期Qを検知す
ることとすればよい。さらに、最適着火時期が、これ以
外の因子、例えば、空気過剰率、温度、過給圧力などの
因子をも含む複雑な組合せによって定められる場合にも
関係する因子を変数、可変変数等とする複雑な多重バタ
ント゛・発生器やメモリを用いることにより、これとほ
ぼ同様に実施可能である。
さらに実際の着火開始時期と本来あるべき最適着火時期
との差異に応じ噴射時期を進角装置によp制fllする
場合の方法についても、本実施例の如く噴射ポンプF工
を駆動するカム軸の回転に位相差を設゛ける方法にとら
れれるものではなく、噴射装置I′1の1l(1)作が
1丘気的に行われるものについては、これに対応し、進
角制御も電気的に行う方法などが考えられる。
【図面の簡単な説明】
第7図は本発明の一実施例を示すブロック図であって、
!32図は最適着火時期が回転数、及び、噴射量に応じ
変化する場合の最適着火時期を検知する一実廊例な示す
ブロック図である。 /・・・41人検知Bn1 コ、2/・・・R1火時期
和)知名)(,3・・・基火時期トリガづ6生器、4−
・・着火時差検知器、凡N・・・機関、F工・・・()
0射ポンプ、TO・・・連ユ角し詐OU−・・進角制御
1装隨、112・・・I!0射弁、OF・・・光ファイ
バ、OE・・・素子 指定代理人 日本国有鉄道総裁室法務課長;f 1 図 、5、 オ 2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 7ノ ディーゼルfill関の燃料噴射制御装置におい
    て、着火時期を最適に保持するために1燃かε室の隔壁
    を貫通した光ファイバの燃焼室内にある受光端で受光し
    た火炎像を燃焼室外部へ伝播させることによって、着火
    時期を検出し、かく検出した着火時期と当該ディーゼル
    機関の最適着火時期との差異に応じ、燃料噴射開始時ル
    jを制御することによって、着火時期を最適着火時期に
    一致させ、これによって@開音良好な燃か−、状態で運
    転させることを特長とする光ファイバを用いたディーゼ
    ル機関の燃料噴射開始時期制御方法。 コツ 光ファイバの燃焼率内にある受光端で受光した火
    炎像を燃焼室外部に伝播させることに代えて、光ファイ
    バの燃搗室内にある受光端で受光した赤外線を燃焼室外
    部に伝播させることによって燃焼着火時期を検知するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の発明。 3)ディーゼル機関の燃料@肘制御装置において、燃料
    着火時期を最適に保持するために、燃焼室の隔壁を貫通
    した光ファイバの燃焼室内にある受光端で受光した火炎
    像を燃焼室外部へ伝播させることによって燃焼着火時期
    を検出し、かく検出した着火時期と当該ディーゼル機関
    のRi肩着火時期との差異に応じ…嗜雫鴫噂、燃料噴輯
    #ilJ#j時期を制御す−ることによって、燃料著大
    1場合、当該因子に応じた最適着火時期を予め&i外憶
    した記憶装置に機関回転数を入力させることにより得ら
    れる最適着火時期t〃報を用い、これによって機関を機
    関回転数に応じた最良の燃焼状態で運転させることを特
    長とする光ファイバを用いたディーゼル機関の燃料噴射
    開始時期制御方法。 つ ディーゼル機関の燃料噴射制御装置において、燃料
    着火時期を!&適に保持するために、燃焼室の隔壁を貫
    通した光ファイバの燃か6室内にある受光端で受光した
    火 像を燃焼室外部へ伝播させることによって燃焼着火
    時期を検出し、かく検出した着火時期と当該ディーゼル
    機関の最適着火時期間の井魯≠書考差異に応じ、燃料噴
    射開始時期を4制御することによって燃料着火時期を最
    適着火時期に一致させるに際し、前記最適着火時期が機
    関回転数、及びこれと独立の他の因子に(メトして定め
    られる場合、これら因子に応じた最適着火時期を予め記
    憶した記憶装置に機関回転数、及び−徊の因隼を入力さ
    せることによシ得られる最適着火時期Iff報を用い、
    これによって機関を負荷に応じた最良の燃焼状態で運転
    させることを特長とする光ファイバを用いたディーゼル
    FIA関の燃料噴射開始時期制御方法 幻他の因子として1!#射量指令が記憶装置に記憶され
    たことを特徴とする特許請求の範囲第q項記載
JP58183140A 1983-10-03 1983-10-03 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法 Pending JPS6075742A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58183140A JPS6075742A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58183140A JPS6075742A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6075742A true JPS6075742A (ja) 1985-04-30

Family

ID=16130497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58183140A Pending JPS6075742A (ja) 1983-10-03 1983-10-03 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6075742A (ja)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59153929A (ja) * 1983-02-18 1984-09-01 Toyota Motor Corp デイ−ゼル機関の燃料噴射量制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59153929A (ja) * 1983-02-18 1984-09-01 Toyota Motor Corp デイ−ゼル機関の燃料噴射量制御装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5812596B2 (ja) 複数の燃焼指標による内燃機関の異常燃焼検出方法
JP4374495B2 (ja) 内燃機関
GB2161296A (en) Two dimensional interpolution calculation in ic engine control systems
CN105890462A (zh) 电点火头发火时间测量系统
RU2406864C1 (ru) Установка для определения скорости горения твердого ракетного топлива
JPS6329092B2 (ja)
JPS6050219A (ja) 内燃機関を運転する方法及び該方法に基づいて運転される内燃機関
RU63908U1 (ru) Датчик селективного контроля факела горелки энергетических и водогрейных котлов модели удф-01/ми
EP0509953A1 (en) Flame failure detection
US5235802A (en) Flame failure detection method
JPS6088869A (ja) 光フアイバを用いた火花点火機関の燃料点火時期制御方法
JPS60233326A (ja) スワ−ル制御弁付内燃機関の制御装置
KR100240228B1 (ko) H.s.i 색모델을 이용한 발전설비용 버너화염 감시진단장치
JPS6122139B2 (ja)
JPS60233374A (ja) 往復動内燃機関の着火時期検知方法
CN111982308B (zh) 锅炉炉内流场红外成像系统及测试方法
CN115014772A (zh) 模拟双燃料缸内直喷的定容燃烧弹系统及其控制方法
JPS6229748A (ja) エンジンの燃焼解析装置
JPH03217713A (ja) 燃焼火炎の制御方法
JP6768585B2 (ja) エンジン
JPH076411B2 (ja) ガスタービン機関の消炎予測判別装置
CN204755105U (zh) 激光点火设备
SU714867A1 (ru) Камера сгорани
RU2780388C1 (ru) Устройство управления тепловой мощностью твёрдотопливного котла
SU659943A1 (ru) Способ определени периода задержки и температуры самовоспламенени жидких и газообразных топлив