(57)【要約】【課題】既設車両から分離したディーゼルエンジンを再利用するための始動及び運転制御装置の提供を目的とする。【解決手段】ディーゼルエンジンの始動及び運転制御装置であって、エンジンピストンのクランク角検出手段と、検出したクランク角情報に基づいて燃料供給を制御する燃料制御手段とを備え、燃料制御手段は、燃料供給タイミングを調整する、粗調整手段と微調整手段とを有していることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの始動及び運転制御装置であって、
エンジンピストンのクランク角検出手段と、検出したクランク角情報に基づいて燃料供給を制御する燃料制御手段とを備え、
燃料制御手段は、燃料供給タイミングを調整する、粗調整手段と微調整手段とを有していることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
クランク角検出手段は、リングギヤー又はパルサー等の欠除歯を有する回転歯数を交番磁界信号として検出するものであることを特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディーゼルエンジン搭載車両が事故車両となったり、何らかの理由により車両が廃車になった場合に、このディーゼルエンジンを再利用するための始動及び運転制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トラックや乗用車等の車両にはガソリンを燃料とするガソリンエンジンと、主に軽油を燃料とするディーゼルエンジンとがある。
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて熱効率が良く、燃料消費量が少ないために、二酸化炭素の排出量が２〜４割も少なく、地球温暖化を抑制するエンジンとして欧州等では高い評価を得ている。
また、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて耐用性が高く、車両が事故、廃車になっても車両のボディから分離することで他の車両に搭載することのみならず、船舶や発電機等に転用することが検討されている。
【０００３】
しかし、車両から分離したディーゼルエンジンを再利用に供するためには次のような技術的課題があった。
ディーゼルエンジンを効率良く、作動するためにエンジン制御装置が設けられているが、車両搭載の制御装置は自動車の走行時の安全性、経済性等車両システムの一部として設計されている。
従って、自動車の各部品に取り付けられた各種センサー情報もエンジン制御装置に取り込まれるようになっているために各部品の異常信号あるいは結線の断線によってもシステムがセーフティサイドに働き、エンジンが停止した状態を保持するように作用し、ディーゼルエンジンを車両から分離すると、システムそのものが成立しなくなるため、エンジンを再度起動できない技術的課題があった。
【０００４】
実用新案登録第２５７９１８５号公報には、クランク角信号パターンを検出して、予め記憶させてある機種毎のクランク角信号パターンから該当するものを検索する技術を開示する。
しかし、クランク角信号パターンはエンジンの製造メーカーのみならず機種毎に異なりまた新たな機種が発表されると追加が必要になることから実用的ではなかった。
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２５７９１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、既設車両から分離したディーゼルエンジンを再利用するための始動及び運転制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
コモンレール方式と分配型インジェクション方式によるディーゼルエンジンの燃料制御は、インジェクターと称する燃料吐出装置を有しており、コモンレール方式はコモンレールに複数のインジェクターを連結してあるとともにコモンレールシステム内にサプライポンプと称する燃料ポンプを有し、所定の圧力に昇圧一定になるように制御されている。
各インジェクターにおいては、各エンジンピストンに対応したシリンダー内に燃料を吐出するタイミングとこの吐出量とが電子制御されている。
分配型インジェクション方式はロータリーポンプ方式とも称され、分配型燃料ポンプにより直接各インジェクターに燃料供給するものである。
インジェクターがシリンダー内に燃料を吐出するタイミングは、エンジンピストンが圧縮工程を経て、爆発を開始するクランク角との関係が重要であり、概ねピストンの上死点５度位が最適とされている。
従って、爆発に最適なクランク角に対応してインジェクターによる燃料供給制御が可能になれば車両から分離した中古エンジンの機種に関係なく始動できて、運転制御も可能になる。
【０００８】
コモンレール方式においてはクランク軸に連結したフライホイールのリングギヤーの歯先を電子的ピックアップと称されるセンサーで検出しており、分配型インジェクション方式では、燃料噴射ポンプ中に気筒数に対応した歯先群からなるパルサーの歯先を電子的に検出している。
これらに共通した歯先検出方法を図１に基づいて説明する。
リングキヤー又はパルサー１０の外周には所定数の歯先１１を設けてあるとともに１部歯先を欠除した欠除部１２（通常は歯３枚欠除している）を有している。
歯先センサー２０は永久磁石２１と鉄芯２２からなり、鉄芯２２にはコイル２３を巻いてある。
これにより、歯先１１の回転に応じてコイル２３に交番電流が発生する。
従って、この交番電流あるいは必要に応じてパルス信号に変換して検出することで歯先欠除部１２を基準にてエンジン回転数を把握することができる。
この場合に歯先欠除部１２が何度のエンジンピストンクランク角度に相当するかはエンジンの製造メーカー及び機種によりそれぞれ異なっている。
そこで本願発明者は、歯先欠除部１２の次の歯から順に１、２、３・・・・Ｎと番号を付与し、それに対応してデジタルロータリースイッチ等を操作部に設けるとともに付与した番号とエンジンの燃料制御開始信号出力とを対応させた。
即ち、最適なクランク角に対応して燃料制御開始信号を出力してやれば中古エンジンに予め付与されている燃料の供給プログラムに基づいて吐出量等が制御される。
デジタルロータリースイッチには複数の歯数にまたがって数値範囲を大きく変化させる粗調整手段と、例えば歯と次の歯との間、あるいは、歯とその前後の歯と間を細かく数値変化させる微調整手段とを有している。
再利用対象となる中古エンジンに対して燃料制御スタート信号を出力させる歯の番号を仮に例えば３としてエンジンスタートをかける。
エンジンのかかり方、エンジンのノッキングを参考にして概ねピストンに爆発工程が生じる位置を検出する。
次にエンジン音が最適になるように微調整手段にてエンジンの運転に最適な燃料制御スタート位置を設定する。
このようにすることで機種に関係なく中古エンジンの始動及び運転が可能になった。
従って、本発明に係るディーゼルエンジンの制御装置は、ディーゼルエンジンの始動及び運転制御装置であって、エンジンピストンのクランク角検出手段と、検出したクランク角情報に基づいて燃料供給を制御する燃料制御手段とを備え、燃料制御手段は、燃料供給タイミングを調整する、粗調整手段と微調整手段とを有していることを特徴とする。
この場合にクランク角検出手段は、リングギヤー又はパルサー等の欠除歯を有する回転歯数を交番磁界信号として検出するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、ディーゼルエンジンに設けられているリングギヤー又はパルサーの歯先センサーの出力を読み取り、エンジンピストンのクランク角及び燃料制御開始信号とを関連付けることにより、車両から分離した中古エンジンを機種に関係なく始動及び運転制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
コモンレール方式においては、三方電磁弁のＯＮ−ＯＦＦでインジェクターからの燃料噴射量と噴射タイミングを制御して通電タイミングで噴射時期が変化する。
分配型インジェクション方式の場合には、インジェクションポンプのスピル弁の駆動制御で噴射量を制御している。
以下分配型インジェクション方式を例に説明するがこれに限定されない。
分配型インジェクション方式の中古エンジンを事故車両から回収し、本発明に係る制御装置を用いて始動させるとともに運転制御した実施例について以下説明する。
分配型インジェクション方式のディーゼルエンジンには図２に示すようにインジェクションポンプが取り付けられている。
インジェクションポンプはスピル弁３３にて吐出燃料の量の最適化を図りつつ、燃料通路３１及び連結部３２を介して各インジェクションノズルに燃料を供給する。
また、気筒数に応じた歯数群からなるパルサー１０を有していて図１に示すようにパルサーの外周には所定数の歯先１１と歯先欠除部１２とを形成してある。
一方、歯先センサー２０は歯先の通過により、所定の交番電流が発生し、これをパルス信号に変換している。
【００１１】
本発明に係る始動のフロー図を図３に示す。
まずパルサーの歯数及び歯先欠除部１２を認識し、歯先欠除部１２の次の歯から順に１、２、３、４・・・・Ｎと番号を付与するとともに歯先センサーの出力と関連付ける（ステップ１０１，１０２，１０３）。
また、歯先番号とデジタルスイッチの数値とも対応を図る（ステップ１０４）とともにデジタルスイッチと燃料制御スタート信号と関係付ける（ステップ１０５）。
また、デジタルスイッチには粗調整手段１０６と微調整手段１０７とを有している。
燃料スタート信号を出力してやればディーゼルエンジンに予め付加されている燃料制御ソフトに基づいて燃料供給されることから、仮に歯順３の位置で燃料制御信号がスタートするようにしてスターターを起動する。
すると、燃料供給タイミングが早すぎるとエンジンがかからず、遅いとノッキングが確認される。
粗調整手段でデジタル信号ボリュームを調整して、エンジンがかかる位置を検出する。
この状態では爆発タイミングが最適とは限らないので最適クランク角に対応するエンジン音や排気ガスの状態を確認しながら例えば歯順３と４との間等歯間の位置を細かく微調整手段を用いて最適なクランク角に対応する燃料供給制御スタートタイミングを微調整した。
このようにして各種ディーゼルエンジンに対して試験評価した結果、車両とは関係なく中古エンジンが始動し、且つ運転制御できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リングギヤー又はパルサーに設けた歯先センサーの説明図を示す。
【図２】インジェクションポンプの例を示す。
【図３】始動時のフロー図を示す。
【符号の説明】
【００１３】
１０    パルサー
１１    歯先
１２    歯先欠除部
２１    永久磁石
２２    鉄芯
２３    コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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