(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料及び水をエンジンの燃焼室に噴射する水噴射式エンジンの水噴射量制御装置において、
大気圧力を検出する大気圧力検出手段と、
大気温度を検出する大気温度検出手段と、
該燃料及び該水の噴射量を設定する制御手段とをそなえ、
該制御手段が、該大気圧力検出手段及び該大気温度検出により検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて該燃焼室に噴射する該水の噴射量を補正する補正手段をそなえていることを特徴とする、水噴射量制御装置。
【請求項２】
該補正手段が、
該大気圧力及び該大気温度に基づいて標準大気状態での着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出する着火遅れ係数算出手段と、
該着火遅れ係数算出手段により算出された着火遅れ係数に基づいて水噴射量補正係数を算出する水噴射量補正係数算出手段と、
該水噴射量補正係数を用いて予め設定された標準大気状態における水噴射量を補正する水噴射量算出手段とをそなえていることを特徴とする、請求項１記載の水噴射量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼室内に燃料と水とを噴射する水噴射式ディーゼルエンジンに用いて好適の、水噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンでは、その燃焼が所謂筒内空気圧縮着火によって行なわれるため、排ガス中に含まれる各成分の生成メカニズムがガソリン予混合燃焼の場合と異なったものとなる。すなわち、ディーゼルエンジンでは、一般的に燃焼が空気過剰の状態で行なわれ、ＨＣ（炭化水素）とＣＯ（一酸化炭素）との排出濃度が比較的低水準になるのに対し、燃焼温度が高くなることからＮＯｘ（窒素酸化物）が比較的多く発生する。
【０００３】
また、燃料噴射が行なわれた後、燃料蒸気又は極端な過濃度混合気が局所的に高温雰囲気に晒される結果、燃料分子が熱分解されて炭素粒子が形成されやすい。このため、排ガス中には多量のすすが含まれることになる。特に、高負荷時には燃焼温度が高くなり、ＮＯｘの発生が促進され、また、低負荷時と比べて燃料密度が高くなることから、上記の炭素粒子が再び空気に触れる機会が減少し、より多くのすすが排出されるようになる。
【０００４】
そこで、燃焼室内に燃料と水とを混合噴射して燃焼を行なわせるようにした、所謂水噴射式ディーゼルエンジンが提案されている。この水噴射式ディーゼルエンジンでは、燃料噴射時に燃料とともに水を燃焼室内に噴射するものであり、これにより、燃焼温度が低下してＮＯｘの発生を抑制することができる。また、水の気化による小爆発、つまり、水の発散現象により、燃焼室内に渦流が生成され、燃焼効率が向上してすすの発生が抑制される。さらに、この燃焼効率の向上により燃費が改善されるのである。
【０００５】
ここで、図６はこのような水噴射式ディーゼルエンジンの燃焼状態を説明するための図であり、（ａ）はクランクシャフト回転角度θに対する熱発生率ｄＱ／ｄθを示すグラフ（すなわち、燃焼状態を示すグラフ）、（ｂ）はクランクシャフト回転角度θに対する燃料及び水の噴射量ｄｑ／ｄθの特性を示すグラフである。
【０００６】
図６（ｂ）に示すように、燃料噴射ノズルからは、１回の燃料噴射につき、燃料・水・燃料の順序で噴射が行なわれる。ここで、水の噴射量の設定は、エンジンに付設されたコントローラ（ＥＣＵ）により設定される。このコントローラには、予め試験的に求められた標準大気条件（温度２５°Ｃで乾燥大気圧）における最適な水噴射量がテーブル（マップ）化されて記憶されており、コントローラでは、この水噴射量設定マップから、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて水の噴射量を設定するのである。そして、実際のエンジン運転時には、このマップからその都度エンジン運転状況に応じた水噴射量を読み込み、水噴射量を設定しているのである。
【０００７】
また、図６（ａ）は標準大気条件における燃焼状態を示す図であるが、図６（ａ）に示すように、燃料噴射ノズルから燃料が噴射されると、燃料噴射開始時期から所定時間τ0 だけ遅れて燃焼が開始する。このような所定時間τ0 は着火遅れ時間ともいい、大気条件、特に大気圧力と大気温度とに大きく影響される。
また、図６（ａ）に示すように、最初に噴射された燃料が着火すると、次に噴射された水により燃焼が一次的に抑制され燃焼温度が低下する。そして、その後に噴射された燃料が燃焼して、大きな熱エネルギが発生するのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、予めコントローラに記憶された水噴射量設定マップの値は、標準大気条件において最適な水噴射量設定値であり、例えば、高地で使用される場合等、大気条件が変化した場合に、このようなマップで設定される噴射量に基づいて水を噴射すると失火する場合がある。
【０００９】
具体的には、図７（ａ），（ｂ）に示すように、標準大気条件と同様の水噴射量を設定すると着火遅れ時間が大きくなってしまう場合があり、このような場合には、水噴射後に噴射される燃料が着火せずに失火が生じるのである。
また、図８は、着火遅れ時間τと水噴射量ｑw との関係を示すものである。この図８に示すように、標準大気条件での最適水噴射量ｑ0 は、失火領域に対して所定のマージンを備えて設定されているが、例えば、大気条件が変化して着火遅れ時間がτ0 よりも大きくなって所定値τ′以上になると、このようなマージンを使い切って失火領域に入ってしまい、これによりエンジンに失火が生じてしまうのである。そして、このようにエンジンに失火が生じると、エンジンの出力低下やトルク変動による振動等が生じるという課題があった。
【００１０】
なお、特開平５−１６４００３号公報にも、このような水噴射量式ディーゼルエンジンの水噴射量の制御に関する技術が開示されている。しかしながら、この技術は、エンジン低温時の始動性向上や始動後の白煙の排出を抑制するための技術であり、上述の課題を解決するようなものではなかった。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、大気条件が変化しても失火を確実に防止して安定した運転状態を得られるようした、水噴射量制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の水噴射量制御装置は、燃料及び水をエンジンの燃焼室に噴射する水噴射式エンジンの水噴射量制御装置において、大気圧力を検出する大気圧力検出手段と、大気温度を検出する大気温度検出手段と、該燃料及び該水の噴射量を設定する制御手段とをそなえ、該制御手段が、該大気圧力検出手段及び該大気温度検出により検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて該燃焼室に噴射する該水の噴射量を補正する補正手段をそなえていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明の水噴射量制御装置は、上記請求項１記載の構成に加えて、該補正手段が、該大気圧力及び該大気温度に基づいて標準大気状態での着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出する着火遅れ係数算出手段と、該着火遅れ係数算出手段により算出された着火遅れ係数に基づいて水噴射量補正係数を算出する水噴射量補正係数算出手段と、該水噴射量補正係数を用いて予め設定された標準大気状態における水噴射量を補正する水噴射量算出手段とをそなえていることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図、図２はその要部構成を示す模式的なブロック図である。図中、符号１は、４サイクルの水噴射式ディーゼルエンジンの燃料噴射ノズルであって、図示しないシリンダヘッドに各シリンダ毎に取り付けられている。そして、この燃料噴射ノズル１により燃焼室内に燃料と水とが混合噴射されるようになっている。
【００１４】
燃料噴射ノズル１のノズルホルダ２には、スプリング収容室３とスプリング収容室３よりも小径のロッド孔４とが上下に連続して形成されている。また、スプリング収容室３の上方はノズルホルダ２の上面に開口しており、ロッド孔４の上方はノズルホルダ２の下面に開口している。ロッド孔４には、円柱状に形成され上部に鍔状のスプリングシート５をそなえたプッシュロッド６がスプリング収容室３側から摺動自在に嵌挿されている。また、スプリング収容室３の開口端にはアジャストスクリュ８が螺合されており、このアジャストスクリュ８によりスプリング収容室３の開口端が閉塞されている。
【００１５】
また、スプリングシート５とアジャストスクリュ８との間には、プッシュロッド６を図中下方に付勢するプッシュスプリング７が介装されており、アジャストスクリュ８を回動させることにより、プッシュスプリング７の付勢力が調整されるようになっている。
また、ノズルホルダ２の上部には、接続端部９，１０がそれぞれ突出形成されており、一方の接続端部９には水パイプ（水供給路）３０が接続され、他方の接続端部１０には燃料パイプ（燃料供給路）３１が接続されている。
【００１６】
ノズルホルダ２の下方には、略錘型に形成されたノズル１１が設けられており、その下方に水溜まり１２と燃料溜まり１３とが形成されている。これらの水溜まり１２及び燃料溜まり１３は、いずれも円板状の空洞部として形成され、上下方向に２層構造に構成されている。
また、ノズル１１内には、その上面から水溜まり１２を貫通して燃料溜まり１３に開口するガイドホール１４が形成されている。このガイドホール１４はノズルホルダ２のロッド孔４よりも大径に形成されており、ガイドホール１４内には、ノズルニードル１５が上方から摺動自在に且つ液密に嵌挿されている。ノズルニードル１５はその下端部が錘型に形成され、上端部にはロッド孔４を挿通しうる円柱状の突出端１６が形成されている。
【００１７】
また、ノズル１１の下端部には、先端部が略半球形状に形成された凸部１７が突出して設けられ、凸部１７の先端には燃料と水とを燃焼室内に所要角度で噴射する噴口１８が複数個だけ穿設されている。また、各噴口１８はそれぞれ、凸部１７内に穿設された連通孔１９に連通し、連通孔１９は燃料溜まり１３に開口している。
【００１８】
ところで、ノズル１１はリテーニングナット２０内に嵌合されており、リテーニングナット２０はノズルホルダ２に螺合されている。また、ノズル１１とノズルホルダ２とは液密に取り付けられており、ノズル１１の上面とノズルホルダ２の下面とが密接するように取り付けられている。一方、ノズルニードル１５の突出端１６はプッシュロッド６に当接しており、プッシュスプリング７の付勢力により常時下方に付勢されている。これにより、ノズルニードル１５の錘形部１５ａが連通孔１９の開口端１９ａに当接し、燃料噴射ノズル１が閉弁されることになる。また、ノズル１１の噴口１８は、リテーニングナット２０の下端部に形成された穴２１を挿通し、燃焼室内に突出している。
【００１９】
また、燃料溜まり１３は、ノズル１１内及びノズルホルダ２内に連続して穿設されたフィードホール２２を介してノズルホルダ２の接続端１０に接続されている。また、水溜まり１２は、上述と同様にノズル１１内及びノズルホルダ２内に連続して穿設されたフィードホール２３を介してノズルホルダ２の接続端９に接続されている。なお、このフィードホール２３には接続端９から水溜まり１２への流れのみを許容し、水の逆流を阻止する逆止弁２４が介装されている。
【００２０】
さらに、燃料噴射ノズル１の一方の接続端部９には水パイプ３０を介して水ポンプ４０が接続されており、また、他方の接続端部１０には、燃料パイプ３１を介して燃料ポンプ７０が接続されている。
水ポンプ４０には、ラックアクチュエータ８０が装着されている。ラックアクチュエータ８０は、後述するコントローラ（制御手段）９０に電気的に接続されており、コントローラ９０からの制御信号によりその作動が制御されて、水ポンプ４０のラック位置を制御するようになっている。そして、水ポンプ４０では、このラック位置に応じて、水の吐出量を０から最大エンジン負荷時の水噴射量にまで連続的に変化させることができるようになっている。
【００２１】
一方、燃料噴射７０には、ラックアクチュエータ８１が装着されている。ラックアクチュエータ８１もコントローラ９０に電気的に接続されており、コントローラ９０からの制御信号によりその作動が制御されるようになっている。そして、上述の水ポンプ４０のラックアクチュエータ８０の場合と同様に、燃料ポンプ７０からの燃料吐出量を０から少なくとも最大エンジン負荷時の燃料噴射量と水噴射量との合計分の吐出量にまで連続的に変化させることができるように構成されている。
【００２２】
次に、本発明の要部について説明すると、上述のコントローラ（制御手段）９０には、図１，図２に示すように、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ９１，エンジンの負荷を検出するエンジン負荷センサ９２，周囲の大気温度を検出する大気温度センサ（大気温度検出手段）９３，エンジン冷却水の温度を検出するエンジン冷却水温度センサ９４及び周囲の大気圧力を検出する大気圧力検出センサ（大気圧力検出手段）９５が接続されている。なお、エンジン負荷センサ９２は、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出することでエンジン負荷を検出するようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、コントローラ９０内には、標準大気条件（温度２５°Ｃで乾燥大気圧）の水噴射量マップ９０ａが記憶されている。この水噴射量マップ９０ａには、標準大気条件における最適な水噴射量がエンジン回転数及びエンジン負荷に応じて細かくテーブル化されており、コントローラ９０では、水噴射量設定マップ９０ａからエンジン回転数センサ９１及びエンジン負荷センサ９２からの検出情報に基づいて水の噴射量ｑW0を設定するようになっている。
【００２４】
また、コントローラ９０内には、水噴射禁止手段９０ｂが設けられており、エンジン冷却水温度センサ９４からの検出情報によりエンジン冷却水温度が所定値以下であることが検出されると、水噴射禁止手段９０ｂにより、水の噴射が禁止されるようになっている。これは、始動直後や寒冷地等、エンジン冷却水温度が低い時には、水噴射を行なうとエンジンが失火するおそれがあるからであり、このような場合には、失火を防止すべく水噴射を禁止するのである。
【００２５】
さて、図１に示すように、コントローラ９０内には、水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0を補正するための補正手段９０ｃが設けられている。この補正手段９０ｃは、エンジンの運転状態が上述の標準大気条件と異なる条件で運転されている場合、例えば高地で運転（即ち、気圧の低い場所で運転）されている場合や低温時に運転されている場合に、水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0を補正して、エンジンの失火を防止するものである。
【００２６】
このため、補正手段９０ｃでは、大気圧力検出センサ９５及び大気温度センサ９３により検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて、水の噴射量が補正されるようになっている。また、補正手段９０ｃは、図２に示すように、着火遅れ係数算出手段９０ｄと水噴射量補正係数算出手段９０ｅと水噴射量算出手段９０ｆとをそなえている。ここで、着火遅れ係数算出手段９０ｄは、大気圧力検出センサ９５及び大気温度センサ９３で検出された大気圧力Ｐ1 及び大気温度Ｔ1 に基づいて標準大気状態での着火遅れτ0 に対する着火遅れ度合い（着火遅れ係数）κを算出するものであり、水噴射量補正係数算出手段９０ｅは、上述の着火遅れ係数算出手段９０ｄにより算出された着火遅れ係数κに基づいて、水噴射量を補正するための水噴射量補正係数ｍを算出するものであり、水噴射量算出手段９０ｆは、予め設定された標準大気状態における水噴射量、即ち、水噴射量マップ９０ａで設定される水噴射量ｑW0を水噴射量補正係数ｍを用いて補正するものである。
【００２７】
以下、補正手段９０ｃによる水噴射量の補正について詳しく説明すると、一般にエンジンの着火遅れ時間τは、下式（１）により求めることができる。
τ＝ａ・Ｐb ・ｅｘｐ（ｃ／Ｔ）・・・・・・・（１）
なお、ａ，ｂ，ｃはそれぞれ定数、Ｐは大気圧力、Ｔは大気温度である。
したがって、標準大気条件におけるエンジンの着火遅れ時間τ0 は、標準大気状態における圧力及び温度をそれぞれＰ0 ，Ｔ0 とすると下式（２）により表すことができる。
【００２８】
τ0 ＝ａ・Ｐ0 b ・ｅｘｐ（ｃ／Ｔ0 ）・・・・・（２）
そこで、まず着火遅れ係数算出手段９０ｄでは、大気圧力検出センサ９５及び大気温度センサ９３で検出された大気圧力Ｐ1 及び大気温度Ｔ1 に基づいて、このときのエンジンの着火遅れ時間τ1 を算出し、その後、標準大気状態での着火遅れτ0 に対する着火遅れ度合いを算出するようになっている。
【００２９】
すなわち、任意の状態におけるエンジンの着火遅れ時間τ1 は、上述と同様に下式（３）により求めることができる。
τ1 ＝ａ・Ｐb ・ｅｘｐ（ｃ／Ｔ1 ）・・・・・・（３）
そして、着火遅れ係数算出手段９０ｄでは、標準大気条件でのエンジンの着火遅れ時間τ0 と上式（３）により求められたエンジンの着火遅れ時間τ1 との比を着火遅れ度合い（着火遅れ係数）κとして、下式（４）により算出するようになっている。
【００３０】
κ＝τ1 ／τ0 ・・・・・・・・・・・（４）
ここで、式（４）に式（２），（３）を代入すると、下式（５）のようになる。なお、下式（５）におけるεはエンジンの圧縮比，ｄは比熱比である。
【００３１】
【数１】
0003791099.tif 000002
【００３２】
また、このようにして着火遅れ係数算出手段９０ｄで着火遅れ係数κが算出されると、水噴射量補正係数算出手段９０ｅでは、この着火遅れ係数κに基づいて水噴射量補正係数ｍ（０≦ｍ≦１．０）を設定する。ここで、水噴射量補正係数算出手段９０ｅには、図３に示すようなマップが記憶されており、このマップから水噴射量補正係数ｍを設定するようになっているのである。
【００３３】
そして、図３に示すように、本実施形態では、着火遅れ係数κが１．０以下の場合には水噴射量補正係数ｍが１．０に設定され、着火遅れ係数κが１．０から所定値までの間にあるときには、水噴射量補正係数ｍを着火遅れ係数κに応じてリニアに減少させ、さらに着火遅れ係数κが所定値を越えると水噴射量補正係数ｍが０に設定されるような特性になっている。
【００３４】
そして、このようにして水噴射量補正係数ｍが設定されると、水噴射量算出手段９０ｆでは、水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0に対して水噴射量補正係数ｍを乗じることで水噴射量ｑW0を補正して、実際に噴射される水の量ｑw を設定するのである。すなわち、水噴射量補正係数ｍが１．０の場合には、水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0が実際に噴射される水の量ｑw となり、補正係数ｍが０の場合には、実際の水噴射量ｑw ＝０となり水噴射が行なわれないことになる。
【００３５】
ところで、図３に示すマップの特性について簡単に説明すると、着火遅れ係数κは、標準大気条件における着火遅れ時間τ0 を１とした場合の着火遅れ度合いを示すものであり、κ＝１．０の場合には、着火遅れ時間τは標準大気条件と同じとなる。したがって、このような場合には、水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0を補正する必要がないので、補正係数ｍを１．０に設定しているのである。
【００３６】
また、κ＜１．０の場合には、着火遅れ時間τが標準大気条件の着火遅れ時間τ0 よりも短い場合であり、燃焼室内で燃料が燃えやすい状態になっている場合である。この場合にも水噴射量ｑW0を特に補正する必要はないので、ここでは補正係数ｍを１．０に設定している。なお、この場合には、補正係数ｍを１．０以上に設定して、実際の水噴射量ｑw が水噴射量マップ９０ａで設定される水噴射量ｑW0よりも多くなるようにしてもよい。
【００３７】
一方、κ＞１．０の場合には、着火遅れ時間τが標準大気条件の着火遅れ時間τ0 よりも長い場合であり、燃焼室内での燃料が着火しにくくなっている場合である。したがって、このような場合には水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0により水噴射を行なうと失火する可能性があるので、補正係数ｍを１．０以下に設定して、実際の水噴射量ｑW が水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0以下となるようにしているのである。
【００３８】
特に、本実施形態では、κが所定値になるまでは補正係数ｍを徐々に減少させるようになっているが、κがこの所定値を越えると、κの大きさに関係なく補正係数ｍが０に設定され、水噴射が実質的に禁止されるのである。
そして、このような水噴射量の補正を実行することにより、高地等の大気圧が低い場所での運転や温度が低い場合には、実際に噴射される水の量ｑW が水噴射量マップ９０ａで設定された水噴射量ｑW0よりも少なくなり、失火が確実に防止されるのである。
【００３９】
なお、図４は、着火遅れ時間τと水噴射量ｑW との関係を示すグラフであり、斜線部分は失火領域を示している。また、水噴射量マップ９０ａで設定される水噴射量ｑW0は、失火領域に至らないように一定のマージンを見込んで設定されている。しかしながら、このグラフに示すように、着火遅れ時間τが大きくなったときに、水噴射量ｑW が一定であると、失火領域に至ることが考えられる。例えば、図中で着火遅れ時間τ1 のときの水噴射量が水噴射量マップ９０ａで設定される水噴射量ｑW0であると失火領域に至ることになる。
【００４０】
そこで、上述の補正係数ｍは、着火遅れ時間τに対して、実際の水噴射量ｑW が、常に一定のマージンを有するように、すなわち、実際の水噴射量ｑW が、図４中に一鎖線で示す直線ａ上となるように設定されているのである。
そして、このようにして補正係数ｍを求め、水噴射量ｑW をｍ・ｑW0として補正することにより、エンジンの失火が確実に防止されるのである。
【００４１】
本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置は、上述のように構成されているので、例えば図５に示すようなフローチャートにしたがって、水噴射量の補正が行なわれる。
まず、ステップＳ１では、エンジン回転数センサ９１及びエンジン負荷センサ９２からエンジン回転数情報及びエンジン負荷情報が取り込まれる。次に、ステップＳ２に進んで、これらのエンジン回転数及びエンジン負荷に基づいて、水噴射量マップ９０ａから標準大気状態の水噴射量ｑW0が設定される。そして、ステップＳ３に進んで、エンジン冷却水温度センサ９４からエンジン冷却水温度ＴW が取り込まれ、ステップＳ４では、エンジン冷却水温度ＴW が所定温度ＴW1より高いか否が判定される。
【００４２】
ここで、エンジン冷却水温度ＴW が所定温度ＴW1より低いと判定されるとステップＳ５に進み、水噴射禁止手段９０ｂにより水噴射が禁止される。これは、このようなエンジン冷却水の低温時に水噴射を行なうとエンジンが失火するおそれがあるからであり、このような失火を防止すべく水噴射が禁止されるのである。そして、ここでは、水噴射量ｑW ＝０と設定することで、水噴射が禁止されるようになっており、このステップＳ５で水噴射が禁止されると、次にステップＳ１０に進む。
【００４３】
一方、上述のステップＳ４において、エンジン冷却水温度ＴW が所定温度ＴW1より高いと判定されると、次にステップＳ６に進む。ステップＳ６では大気圧力センサ９５及び大気温度センサ９３から大気圧力及び温度が取り込まれ、ステップＳ７ではこれらの大気圧力及び温度に基づいて、着火遅れ係数算出手段９０ｄにより着火遅れ係数κが算出される。着火遅れ係数κは標準大気条件時の着火遅れを１としたときのエンジンの着火遅れの割合であり、着火遅れ係数κが大きくなるほど、着火遅れが大きいことを意味している。
【００４４】
そして、ステップＳ７で着火遅れ係数κが算出されると、次にステップＳ８に進んで、この着火遅れ係数κに基づいて補正係数ｍが設定される。なお、この補正係数ｍは、水噴射量補正係数算出手段９０ｅに設定されたマップにしたがって設定される。また、補正係数ｍが設定されると、ステップＳ９に進んで、水噴射量算出手段９０ｆで水噴射量の補正が行なわれる。具体的には、上述のステップＳ２で設定された標準大気条件での水噴射量ｑW0に、ステップＳ８で設定された補正係数ｍを乗じることで実際の水噴射量ｑW が設定される。すなわち、ｑW ＝ｍ・ｑW0となる。
【００４５】
また、ステップＳ９又はステップＳ５において、水噴射量ｑW が設定されると、ステップＳ１０では、この水噴射量ｑW に応じた制御信号が設定されコントローラ９０から出力される。そして、ステップＳ１１で、水ポンプ４０のラックアクチュエータ８０のラック位置が制御され、リターンする。
本発明の水噴射量制御装置では、上述のようにして水噴射量の補正を行なうので、大気圧力や温度等の大気条件が変化しても、水噴射量が正確に制御されるので、エンジンの失火を確実に防止することができる利点がある。また、エンジンの失火を防止することで、エンジン出力の低下やトルク変動等をなくすことができ、ドライバビリティも向上するという利点がある。さらには、本装置では、従来の水噴射式エンジンに対して、新たな部品等を設ける必要がなく制御ロジックを変更するだけでよいので、コスト増や重量増を招くこともないという利点も有している。
【００４６】
なお、本発明の水噴射量制御装置は、上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、燃料噴射ノズル１，水ポンプ４０，燃料ポンプ７０，ラックアクチュエータ８０，８１等の構成は、上記のようなものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更してもよい。また、本装置は２サイクルディーゼルエンジンに適用しもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の水噴射量制御装置によれば、制御手段に設けられた補正手段により、大気圧力検出手段及び大気温度検出で検出された大気圧力及び大気温度とに基づいて燃焼室に噴射する水の噴射量が補正されるので、あらゆる大気条件応じて、最適な水噴射量制御を行なうことができ、エンジンの失火を確実に防止することができる。また、エンジンの失火が確実に防止されるので、エンジン出力の低下やトルク変動等をなくすことができ、安定した運転状態を得ることができ、ドライバビリティも向上するという利点がある。さらには、本装置では、従来の水噴射式エンジンに対して、新たな部品等を設ける必要がなく制御ロジックを変更するだけでよいので、コスト増や重量増を招くこともないという利点も有している。
【００４８】
また、請求項２記載の本発明の水噴射量制御装置によれば、着火遅れ係数算出手段により、標準大気状態での着火遅れに対する着火遅れ度合いを算出し、着火遅れ係数に基づいて、水噴射量補正係数算出手段により水噴射量補正係数を算出し、その後、この水噴射量補正係数を用いて、水噴射量算出手段により予め設定された標準大気状態における水噴射量が補正されるので、正確な水噴射量の補正を行なうことができ、確実にエンジンの失火を防止できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置における全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置における要部構成を示す模式的なブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置における水噴射量補正係数の特性を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置における作用を説明するための図である。
【図５】本発明の一実施形態としての水噴射量制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】従来の水噴射量制御装置をそなえたエンジンの燃焼特性を説明するための図である。
【図７】従来の水噴射量制御装置をそなえたエンジンの燃焼特性を説明するための図である。
【図８】一般的な水噴射量制御装置における着火遅れ時間と水噴射量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１  燃料噴射ノズル
２  ノズルホルダ
３  スプリング収容室
４  ロッド孔
５  スプリングシート
６  プッシュロッド
７  プッシュスプリング
８  アジャストスクリュ
９，１０  接続端部
１１  ノズル
１２  水溜まり
１３  燃料溜まり
１４  ガイドホール
１５  ノズルニードル
１５ａ  錘形部
１６  突出端
１７  凸部
１８  噴口
１９  連通孔
１９ａ  開口端
２０  リテーニングナット
２１  穴
２２，２３  フィードホール
２４  逆止弁
３０  水パイプ（水供給路）
３１  燃料パイプ（燃料供給路）
４０  水ポンプ
７０  燃料ポンプ
８０，８１  ラックアクチュエータ
９０  コントローラ（制御手段）
９０ａ  水噴射量マップ
９０ｂ  水噴射禁止手段
９０ｃ  補正手段
９０ｄ  着火遅れ係数算出手段
９０ｅ  水噴射量補正係数算出手段
９０ｆ  水噴射量算出手段
９１  エンジン回転数センサ
９２  エンジン負荷センサ
９３  大気温度センサ（大気温度検出手段）
９４  エンジン冷却水温度センサ
９５  大気圧力検出センサ（大気圧力検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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