(57)【要約】【課題】本発明は電子噴射式エンジンの回転速度を検出するエンジン回転計に関し、電子噴射式エンジンの回転速度を正確に検出する。【解決手段】インジェクタ駆動電流を計測する電流センサと、前記電流センサで計測されたインジェクタ駆動電流に基づいてエンジン回転速度を求める回転速度演算部とを備えた。【選択図】　　　図１
2004045139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インジェクタ駆動電流を計測する電流センサと、
前記電流センサで計測されたインジェクタ駆動電流に基づいてエンジン回転速度を求める回転速度演算部とを備えたことを特徴とするエンジン回転計。
【請求項２】
前記電流センサは、インジェクタ駆動電流によって生じる磁力を検出することにより、インジェクタ駆動電流を計測するものであることを特徴とする請求項１記載のエンジン回転計。
【請求項３】
前記回転速度演算部は、前記電流センサで得られる電流パルスを検出し、検出した電流パルスの周期を計測することによりエンジン回転速度を求めるものであって、１つの電流パルスを検出したタイミングから所定の時間以上経過した後に次の電流パルスを検出するものであることを特徴とする請求項１又は２記載のエンジン回転計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子噴射式エンジン、特に電子噴射式ディーゼルエンジンの回転速度を検出するエンジン回転計に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりエンジンの挙動を解析するためにエンジンの回転速度計測が行なわれている。
【０００３】
従来、ディーゼルエンジンの回転速度計測には振動センサが採用されており、その振動センサをエンジンシリンダヘッドあるいは噴射管に取り付け、エンジンの回転に伴う、エンジンシリンダヘッドあるいは噴射管の振動を検出することによりそのエンジンの回転速度の計測が行なわれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが近年、エンジンのユニット化が進んで外部から接触できる部分が少なくなってきたこと、および近年の振動低減技術の発達により、振動を検出することが困難になってきている。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑み、電子噴射式エンジンの回転速度を正確に検出することのできるエンジン回転計を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明のエンジン回転計は、インジェクタ駆動電流を計測する電流センサと、その電流センサで計測されたインジェクタ駆動電流に基づいてエンジン回転速度を求める回転速度演算部とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
インジェクタからの燃料の噴射タイミングを制御する制御ユニットは、ユニット化されたエンジンの場合であってもそのエンジンユニットからは離れて配置され、インジェクタの噴射を制御するインジェクタ駆動電流は、制御ユニットからエンジンユニットのインジェクタにケーブルで伝達される。
【０００８】
本発明は、この点に着目して成されたものであり、ユニット化されたエンジンであってもエンジンの回転速度を計測することができる。
【０００９】
ここで、上記本発明のエンジン回転計において、電流センサは、インジェクタ駆動電流によって生じる磁力を検出することにより、インジェクタ駆動電流を計測するものであることが好ましい。
【００１０】
磁力を検出するタイプの電流センサを採用することによりインジェクタ駆動電流を伝達するケーブルを何ら加工せずにインジェクタ駆動電流を計測することができる。
【００１１】
また、上記本発明のエンジン回転計において、上記回転速度演算部は、電流センサで得られる電流パルスを検出し、検出した電流パルスの周期を計測することによりエンジン回転速度を求めるものであって、１つの電流パルスを検出したタイミングから所定の時間以上経過した後に次の電流パルスを検出するものであることが好ましい。
【００１２】
こうすることにより、１回の点火サイクルで燃料を複数回連続的に噴射する、いわゆる多段噴射タイプのエンジンに関しても回転速度を正確に検出することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１は、電子噴射式ディーゼルエンジンの概要と本発明の一実施形態としてのエンジン回転計を示す図である。
【００１５】
コンピュータコントロールユニット２１から、ケーブル２２を経由してインジェクタ２３にインジェクタ駆動電流２２ａが送り込まれる。またインジェクタ２３には、燃料タンク２４から高圧ポンプ２５を介して、ディーゼル燃料が送り込まれる。インジェクタ２３に送り込まれた燃料は、コンピュータコントロールユニット２１からのインジェクタ駆動電流２２ａによってシリンダ２６内に噴射される。
【００１６】
シリンダ２６内に噴射された燃料の発火によってピストン２７が図の下方に押し下げられその駆動力がコンロッド２８を介してクランクシャフト２９に伝達され、クランクシャフト２９が回転する。クランクシャフト２９の回転は、回転位置センサ３０によって検出されてコンピュータコントロールユニット２１に伝達され、コンピュータコントロールユニット２１はそのエンジンの回転の所定の位相角に合致するようにインジェクタ駆動電流を送出する。
【００１７】
尚、ここでは簡単のため、回転位置センサ３０でクランクシャフト２９の回転を直接に検出するように描かれているが、エンジンの回転と同期した信号が得られればよく、回転位置センサ３０は、この位置に配備される必要はない。
【００１８】
この図１に示すディーゼルエンジンは４サイクルエンジンであり、ピストン２７が２回上下動する間を一周期としたときの所定の位相角で、燃料噴射が１回あるいは複数回連続して行なわれる。
【００１９】
ここで、本発明の一実施形態としてのエンジン回転計１０を構成する電流センサ１１により、ケーブル２２を流れるインジェクタ駆動電流２２ａが計測されて、回転速度演算部１２に伝達される。
【００２０】
図２は、電流センサの概要図である。
【００２１】
ケーブル２２をインジェクタ駆動電流２２ａが流れるとそのケーブル２２を取り巻く方向に磁力が発生する。この電流センサ１１はそのケーブル２２を取り巻くように配置され直接的にはそのケーブル２２のまわりに生じる磁力を検出し、その磁力の検出によりそのケーブル２２を流れるインジェクタ駆動電流２２ａの計測が行なわれる。
【００２２】
図３は、図１に示す回転速度演算部１２における信号処理方式を示した図である。
【００２３】
図３（Ａ）は、電流センサ１１で計測されたインジェクタ駆動電流を示す図であり、所定の多段噴射周期Ｔｃごとに、パルス状のインジェクタ駆動電流が、多段噴射時間Ｔｐにわたって複数連続的に発生され、燃料の多段噴射が行なわれる。ここで説明しているディーゼルエンジンは４サイクルエンジンであり、図３（Ａ）に示す多段噴射周期Ｔｃはエンジンの２回転（図１に示すピストン２７の２回の上下動）の時間に相当する。
【００２４】
図３（Ｂ）は、同一の噴射であるとみなす時間（同一噴射時間Ｔｇ）を示す図である。
【００２５】
図３（Ａ）に示すような多段噴射の場合、連続する複数の電流パルスをそれぞれ１つずつの電流パルスとして検出してエンジンの回転速度を求めると誤った計測結果が得られることになる。そこで、ここでは、図３（Ｂ）の同一噴射時間Ｔｇを導入し、その同一噴射時間Ｔｇ内では電流パルスが何度発生しても図３（Ｃ）に示すように最初の電流パルスのみを電流パルスとして検出する。
【００２６】
図１に示す回転速度演算部１２では、上記のようにして図３（Ｃ）に示すような電流パルスを検出し、隣接する電流パルスどうしの時間間隔を計測し、その逆数を２倍することによりエンジン回転速度が求められる。
【００２７】
ここで、同一噴射時間Ｔｇは、エンジンの最高回転速度より求められる最小周期Ｔｃｍｉｎよりも短かく、かつ最大の多段噴射時間Ｔｐｍａｘよりも長ければよい。すなわち、同一噴射時間Ｔｇは、
Ｔｐｍａｘ＜Ｔｇ＜Ｔｃｍｉｎ　　　　　　　　　　…（１）
を満足する必要がある。
【００２８】
ここで、エンジンの最低回転速度から最高回転速度にわたって上記（１）式を満足する同一噴射時間Ｔｇが存在するときは、その同一噴射時間Ｔｇは、（１）式を満足する所定の固定的な時間に設定しておいてもよい。エンジンの最低回転速度から最高回転速度にわたる広いレンジの全てでは上記（１）式を満足する固定的な同一噴射時間Ｔｇが存在しないときは、例えば以下のようにして同一噴射時間Ｔｇを求めてもよい。
【００２９】
図４は、図３（Ｂ）に示す同一噴射時間Ｔｇの求め方の一例を示す図である。
【００３０】
エンジン等の回転機器では隣接するサイクル間で回転速度が不連続的に急激に変化することはないため、図４（Ａ）に示すような１回転前の回転周期Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，…から、
Ｔｇｎ＝Ｔｃ（ｎ−１）×ａ　　　　　　　　…（２）
但し、ａは定数
ｎ＝１，２，３，…
に従って、図４（Ｂ）に示すような同一噴射時間Ｔｇ１，Ｔｇ２，Ｔｇ３，…を求めてもよい。
【００３１】
ただし、この場合、図４（Ａ）の噴射信号入力がないとき、すなわちエンジンが停止しているときは、Ｔｇ＝∞となるので、エンジンの最低回転速度等から算出した上限を定めておくことが望ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のエンジン回転計によれば、ユニット化されたエンジンについてもエンジン回転速度を正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子噴射式ディーゼルエンジンの概要と本発明の一実施形態としてのエンジン回転計を示す図である
【図２】電流センサの概要図である。
【図３】図１に示す回転速度演算部１２における信号処理方式を示した図である。
【図４】図３（Ｂ）に示す同一噴射時間Ｔｇの求め方の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０　エンジン回転計
１１　電流センサ
１２　回転速度演算部
２１　コンピュータコントロールユニット
２２　ケーブル
２２ａ　インジェクタ駆動電流
２３　インジェクタ
２４　燃料タンク
２５　高圧ポンプ
２６　シリンダ
２７　ピストン
２８　コンロッド
２９　クランクシャフト
３０　回転位置センサ
【図１】
2004045139.tif 000003
【図２】
2004045139.tif 000004
【図３】
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【図４】
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