JP2000274292A - Electronic fuel injection engine for work machine - Google Patents

Electronic fuel injection engine for work machine

Info

Publication number
JP2000274292A
JP2000274292A JP11079919A JP7991999A JP2000274292A JP 2000274292 A JP2000274292 A JP 2000274292A JP 11079919 A JP11079919 A JP 11079919A JP 7991999 A JP7991999 A JP 7991999A JP 2000274292 A JP2000274292 A JP 2000274292A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
fuel ratio
fuel
air
engine
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
JP11079919A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Tsuda
裕之 津田
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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 Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP11079919A priority Critical patent/JP2000274292A/en
Publication of JP2000274292A publication Critical patent/JP2000274292A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To change a fuel injection amount, in response to a change of an external load with superior following performance even by use of feedback control, and to suppress instability of operation at no load or a low load. SOLUTION: This engine has a load state decision part 53 for deciding whether an operation state of an engine is a middle-load/high load state or a low-load/non-load state, a first feedback control part 55 for setting an injection amount according to a middle-load/high-load map 54 set with a fuel poor side target air-fuel ratio in response to the decision by the load state decision part 53 that the operation state is the middle-load/high-load state, and a second feedback control part 58 for setting the injection amount according to a low-load/non-load map 57 set with a fuel rich side target air-fuel ratio, in response to the decision by the load state decision part 53 that the operation state is in the low-load/non-load state.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機械に搭載さ
れる作業機用電子燃料噴射エンジンとその制御方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic fuel injection engine for a working machine mounted on a working machine and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、自動車用エンジンでは、定速走行
時、即ちエンジン負荷や回転数速度に大きな変化が生じ
ない状況では、排気通路に設けられた酸素センサにより
排気ガス中の酸素濃度を検出して実際の空燃比を検出
し、目標空燃比との偏差を許容値内に収めるようにフィ
ードバック制御を行い、空燃比(A/F)を理論空燃比1
4.7になるように制御している。
2. Description of the Related Art Conventionally, an automobile engine detects the oxygen concentration in exhaust gas by an oxygen sensor provided in an exhaust passage when the vehicle is running at a constant speed, that is, when there is no significant change in the engine load or the rotational speed. To detect the actual air-fuel ratio and perform feedback control so that the deviation from the target air-fuel ratio falls within an allowable value.
It is controlled to be 4.7.

【0003】空燃比を理論空燃比に設定することによ
り、理論空燃比近くでCO,HC,NOxを最大限に低
減する3元触媒を機能させ、定速走行時の排気ガス中の
有害成分を除去できるとともに、燃費を向上させること
ができる。一方、自動車用エンジンにおいては、触媒の
過熱を防止する安全性の観点から、高回転で高出力の時
は、フィードバック制御を解除してオープン制御により
噴射量を設定することが行われている(特開昭58−5
1241号公報など)。
[0003] By setting the air-fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio, a three-way catalyst for maximally reducing CO, HC and NOx near the stoichiometric air-fuel ratio is operated, and harmful components in the exhaust gas during constant speed running are reduced. It can be removed and fuel efficiency can be improved. On the other hand, in an automobile engine, from the viewpoint of safety for preventing overheating of the catalyst, when the engine speed is high and the output is high, the feedback control is canceled and the injection amount is set by open control. JP-A-58-5
1241).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、作業機用エン
ジンは上記自動車用エンジンに比べて、過負荷状態、低
負荷・無負荷状態で運転されることが多い。また、作業
機用エンジンでは、外的にかかる負荷の変動が大きく、
過負荷状態から無負荷状態に瞬時に移行したり、逆に無
負荷状態から過負荷状態へ移行したりすることが作業
中、頻繁に起こる。
Generally, a working machine engine is often operated in an overloaded state, a low-load state, and a no-load state, as compared with the above-described automobile engine. Also, in the working machine engine, the load applied externally fluctuates greatly,
An instantaneous transition from the overload state to the no-load state, and conversely, a transition from the no-load state to the overload state frequently occur during the work.

【0005】図7は作業機用エンジンと自動車用エンジ
ンの運転形態の違いを示す図であり、縦軸に出力、横軸
にエンジン回転数を取っている。自動車用エンジンの場
合は1速の曲線90a、2速の曲線90bに応じて特性
曲線が変わり、クラッチ、アクセルペダル、ブレーキを
操作して人間が速度をコントロールするものである。そ
して、自動車用エンジンの運転域は低速低負荷域91が
中心である。これに対して作業機用エンジンはガバナ
(調速機)により、最大出力線92aを上限として、中
速の動作線92b、高速の動作線92cのように速度制
御され、その運転域は高速高負荷域93に設定される場
合がほとんどである。作業機用エンジンとして耕運機用
エンジンを例に取ると、回転式砕土機により土を耕して
いる状態から地面から外した時には、定格負荷,定格回
転数の状態95から一瞬のうちに、無負荷状態96にな
る。
[0005] Fig. 7 is a diagram showing the difference between the operating modes of the working machine engine and the automobile engine. The output is plotted on the vertical axis and the engine speed is plotted on the horizontal axis. In the case of an automobile engine, a characteristic curve changes according to a first speed curve 90a and a second speed curve 90b, and a human controls the speed by operating a clutch, an accelerator pedal, and a brake. The driving range of the vehicle engine is centered on the low-speed low-load range 91. On the other hand, the speed of the working machine engine is controlled by the governor (governor) as a medium speed operation line 92b and a high speed operation line 92c with the maximum output line 92a as an upper limit, and the operation range is high speed and high speed. In most cases, it is set in the load area 93. Taking a cultivator engine as an example of a work machine engine, when the soil is removed from the ground while being plowed by the rotary earth-crusher, the load is instantaneously reduced from the state 95 of the rated load and the rated number of revolutions. 96.

【0006】また、逆に空中で回転式砕土機が回転して
いる状態から、一気に土を掘った状態では、負荷が急激
に増加し、時として過負荷状態になるので、その増加に
対応して燃料噴射量を調整しないと、エンストを起こし
てしまう恐れもある。このように、作業機用エンジンに
おいては、外部からかかる負荷が一瞬の間に、例えば、
0.01秒〜1.0秒程度で全負荷から無負荷へ、無負
荷から全負荷に急激に変化することが起こり得る。これ
に対して、自動車用エンジンでは負荷の変動で大きなも
のと言えば、アクセルを急に踏み込んだ加速時ぐらいの
ものであり、外的にかかる負荷が短い間に無負荷になっ
たり、過負荷になったりすることは自動車用エンジンで
はまず考えられない。
On the other hand, when the rotary earth-crusher is rotating in the air and the soil is dug at once, the load increases rapidly and sometimes becomes overloaded. If the fuel injection amount is not adjusted, engine stall may occur. Thus, in the working machine engine, the load applied from the outside is instantaneous, for example,
In about 0.01 to 1.0 seconds, a sudden change from full load to no load and from no load to full load can occur. On the other hand, in the case of an automobile engine, the most significant change in load is about the time of acceleration when the accelerator is suddenly depressed. Is unlikely to occur with a car engine.

【0007】また、このような外的負荷の変動の大きさ
は、耕運機用エンジンのみならず、エンジン発電機など
においてもあり、急激な負荷がかかった場合に、大きな
回転数の変動を生ずることがあれば、発電周波数が変動
することになり問題となっている。したがって、過負荷
状態では燃料噴射量を即座に増量するようにして、回転
が不安定になったり、エンストを引き起こしたりしない
ようにすることが大事である。また、低負荷・無負荷状
態においても回転が不安定になりやすく、即座に燃料を
増量することが必要になる。さらに、過負荷状態及び低
負荷・無負荷状態では外的な負荷の変動により回転が不
安定になりやすく、負荷の変動に対して応答性よく燃料
噴射量を制御することが必要になる。
[0007] The magnitude of the fluctuation of the external load is not only in the engine for the cultivator but also in the engine generator and the like. If there is, the power generation frequency fluctuates, which is a problem. Therefore, it is important to immediately increase the fuel injection amount in the overload state so that the rotation does not become unstable or the engine stalls. In addition, the rotation tends to be unstable even in a low-load / no-load state, and it is necessary to immediately increase the amount of fuel. Furthermore, in an overload state and a low-load / no-load state, rotation tends to be unstable due to an external load change, and it is necessary to control the fuel injection amount with a high response to the load change.

【0008】しかし、従来の技術では高回転で高出力の
時に限り、フィードバック制御を解除してオープン制御
にする構成なので、空燃比を精度良く目標空燃比に制御
するという点について限界がある。さらに、図7からも
分かるように作業機用エンジンでは、無負荷、低負荷、
過負荷というように外的に係る負荷の変動により、エン
ジンの対象とする負荷の運転域が広い。従って、作業機
用エンジン特有の広い負荷範囲の全範囲において負荷の
変動に対応して燃料噴射量を機敏に設定できれば、作業
機の安定運転上、好ましいことである。
However, in the prior art, the feedback control is released and the open control is performed only when the rotation is high and the output is high. Therefore, there is a limit in that the air-fuel ratio is accurately controlled to the target air-fuel ratio. Further, as can be seen from FIG. 7, in the working machine engine, no load, low load,
Due to an external load variation such as overload, the operating range of the load targeted by the engine is wide. Therefore, it is preferable in terms of stable operation of the working machine if the fuel injection amount can be set promptly in response to the load fluctuation in the entire wide range of the load range unique to the working machine engine.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
であり、本発明の目的は、上記課題を解決できる作業機
用電子燃料噴射エンジンとその制御方法を提供すること
にある。 具体的な目的の一例を示すと、以下の通りで
ある。 (a)過負荷状態又は低負荷・無負荷状態において空燃比
の変動を抑制できる作業機用の電子燃料噴射エンジンを
提供する。 (b)フィードバック制御を採用しても、外的負荷の変動
に対して追従性よく燃料噴射量を変えることができ、無
負荷・低負荷又は過負荷において運転が不安定になるこ
とを抑制できる作業機用の電子燃料噴射エンジンを提供
する。 (c)フィードバック制御を採用しても、無負荷から過負
荷まで及ぶ広範囲の負荷範囲の全域において、作業機を
安定して運転できるようにする。なお、上記に記載した
以外の発明の課題及びその解決手段は、後述する明細書
内の記載において詳しく説明する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electronic fuel injection engine for a working machine and a control method therefor that can solve the above problems. An example of a specific purpose is as follows. (a) To provide an electronic fuel injection engine for a working machine capable of suppressing a change in an air-fuel ratio in an overload state or a low load / no load state. (b) Even if the feedback control is adopted, the fuel injection amount can be changed with good responsiveness to the fluctuation of the external load, and the unstable operation at no load / low load or over load can be suppressed. Provided is an electronic fuel injection engine for a work machine. (c) Even if the feedback control is adopted, the work machine can be stably operated in the entire wide load range from no load to overload. It should be noted that the problems of the invention other than those described above and the means for solving the problems will be described in detail in the description in the following specification.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明を、例えば、本発
明の実施の形態を示す図1から図6に基づいて説明する
と、次のように構成したものである。第1発明は、エン
ジンに設けられた燃料噴射装置4と、排気通路に設けら
れ、広い空燃比範囲で空燃比を検出する広帯域空燃比検
出手段20と、燃料が少ない側の第1目標空燃比と実測
空燃比との偏差を許容値内に収めるように燃料噴射装置
の噴射量を制御する第1フィードバック制御手段55
と、燃料が多い側の第2目標空燃比と実測空燃比との偏
差を許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制
御する第2フィードバック制御手段58と、エンジンの
運転状態が中負荷・高負荷であるか、過負荷のいずれか
であるか判別する負荷状態判別手段53とを備え、負荷
状態判別手段53が中負荷・高負荷であると判別したこ
とに応答して前記第1フィードバック制御手段55が噴
射量の設定を行ない、負荷状態判別手段53が過負荷で
あると判別したことに応答して、前記第2フィードバッ
ク制御手段58が噴射量の設定を行なうことを特徴とす
る。
The present invention will be described below with reference to, for example, FIGS. 1 to 6 showing an embodiment of the present invention. The first invention includes a fuel injection device 4 provided in an engine, a wide-band air-fuel ratio detecting means 20 provided in an exhaust passage and detecting an air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range, and a first target air-fuel ratio on a side where fuel is low. Feedback control means 55 for controlling the injection amount of the fuel injection device such that the deviation between the measured value and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value.
And second feedback control means 58 for controlling the injection amount of the fuel injection device such that the deviation between the second target air-fuel ratio on the fuel-rich side and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value. Load state determining means 53 for determining whether the load is high load or high load, or the load state determining means 53 is responsive to the load state determining means 53 determining that the load is medium load or high load. (1) The second feedback control unit 58 sets the injection amount in response to the feedback control unit 55 setting the injection amount and the load state determination unit 53 determining that the load is overloaded. I do.

【0011】第2発明は、エンジンに設けられた燃料噴
射装置4と、排気通路に設けられ、広い空燃比範囲で空
燃比を検出する広帯域空燃比検出手段20と、燃料が少
ない側の第1目標空燃比と実測空燃比との偏差を許容値
内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御する第1
フィードバック制御手段55と、燃料が多い側の第2目
標空燃比と実測空燃比との偏差を許容値内に収めるよう
に燃料噴射装置の噴射量を制御する第2フィードバック
制御手段58と、エンジンの運転状態が中負荷・高負荷
であるか、低負荷・無負荷のいずれかであるか判別する
負荷状態判別手段53とを備え、負荷状態判別手段53
が中負荷・高負荷であると判別したことに応答して前記
第1フィードバック制御手段55が噴射量の設定を行な
い、負荷状態判別手段53が低負荷・無負荷であると判
別したことに応答して、前記第2フィードバック制御手
段58が噴射量の設定を行なうことを特徴とする。
The second invention comprises a fuel injection device 4 provided in the engine, a wide-band air-fuel ratio detecting means 20 provided in the exhaust passage for detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range, A first control method for controlling the injection amount of the fuel injection device so that the deviation between the target air-fuel ratio and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value.
Feedback control means 55; second feedback control means 58 for controlling the injection amount of the fuel injection device such that the deviation between the second target air-fuel ratio on the fuel-rich side and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value; Load state determining means 53 for determining whether the operating state is medium load / high load, low load / no load, and load state determining means 53
The first feedback control means 55 sets the injection amount in response to the determination that the load is medium load / high load, and responds to the load state determination means 53 determining that the load is low load / no load. The second feedback control means 58 sets an injection amount.

【0012】第3発明は、エンジンに設けられた燃料噴
射装置4と、排気通路に設けられ、広い空燃比範囲で空
燃比を検出する広帯域空燃比検出手段20と、燃料が少
ない側の第1目標空燃比と実測空燃比との偏差を許容値
内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御する第1
フィードバック制御手段55と、燃料が多い側の第2目
標空燃比と実測空燃比との偏差を許容値内に収めるよう
に燃料噴射装置の噴射量を制御する第2フィードバック
制御手段58と、エンジンの運転状態が低負荷・無負荷
であるか、中負荷・高負荷であるか、過負荷のいずれか
一つの状態であることを判別する負荷状態判別手段53
と、負荷状態判別手段53が中負荷・高負荷であると判
別したことに応答して前記第1フィードバック制御手段
55が噴射量の設定を行ない、負荷状態判別手段53が
過負荷であると判別したことに応答して、前記第2フィ
ードバック制御手段58が噴射量の設定を行ない、負荷
状態判別手段53が低負荷・無負荷であると判別したこ
とに応答して、前記第2フィードバック制御手段58が
噴射量の設定を行なうことを特徴とする。
The third invention comprises a fuel injection device 4 provided in the engine, a wide-band air-fuel ratio detecting means 20 provided in the exhaust passage for detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range, A first control method for controlling the injection amount of the fuel injection device so that the deviation between the target air-fuel ratio and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value.
Feedback control means 55; second feedback control means 58 for controlling the injection amount of the fuel injection device such that the deviation between the second target air-fuel ratio on the fuel-rich side and the measured air-fuel ratio falls within an allowable value; Load state determining means 53 for determining whether the operating state is low load / no load, medium load / high load, or overload.
The first feedback control means 55 sets the injection amount in response to the load state determination means 53 determining that the load is medium or high, and the load state determination means 53 determines that the load is overloaded. In response to the above, the second feedback control means 58 sets the injection amount, and in response to the load state determination means 53 determining that the load is low / no load, the second feedback control means 58 58 sets the injection amount.

【0013】第4発明は、前記第2フィードバック制御
手段58が過負荷時又は低負荷・無負荷時において、燃
料が多い側の目標空燃比を設定した過負荷用基本噴射量
記憶手段56又は燃料が多い側の目標空燃比を設定した
低負荷・無負荷用基本噴射量記憶手段57に基づいてフ
ィードバック制御により噴射量の設定を行うものである
ことを特徴とする。第5発明は、理論空燃比近くで有害
物質を除去する触媒11と、排気通路に設けられ、理論
空燃比近くの狭い範囲で空燃比を検出する狭帯域空燃比
検出手段とをさらに設け、前記第1フィードバック制御
手段55が前記第1目標空燃比と前記狭帯域空燃比検出
手段による実測空燃比との偏差を許容値内に収めるよう
に燃料噴射装置4の噴射量を制御するものであることを
特徴とする。
A fourth aspect of the present invention is that the second feedback control means 58 sets the overload basic injection amount storage means 56 or the fuel quantity for setting the target air-fuel ratio on the fuel-rich side at the time of overload or low load / no load. The injection amount is set by feedback control based on the low-load / no-load basic injection amount storage means 57 in which the target air-fuel ratio on the side with the larger number is set. The fifth invention further comprises a catalyst 11 for removing harmful substances near the stoichiometric air-fuel ratio, and a narrow-band air-fuel ratio detecting means provided in the exhaust passage and detecting the air-fuel ratio in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio. The first feedback control means 55 controls the injection amount of the fuel injection device 4 so that the deviation between the first target air-fuel ratio and the air-fuel ratio measured by the narrow-band air-fuel ratio detection means falls within an allowable value. It is characterized by.

【0014】さらに第1発明〜第5発明について説明す
る。第1発明〜第5発明において、無負荷、低負荷、中
負荷、高負荷、過負荷の定義は、各作業用エンジンにお
いてその負荷の数値を作業機の使用形態に応じて設定す
ればよい。第1発明〜第3発明における負荷状態判別手
段53で判別する負荷の検出手段としては、過渡的な負
荷の変動を比較的応答性よく検出できる手段であれば、
その構成は特に限定されない。そのようなものとして、
例えば、油圧の検出、応答性のよい圧電素子式のトルク
センサによる検出、発電機などの場合は電流の検出、な
どが例示できる。作業機も含めて負荷状態を検出する場
合は、負荷状態を表現する電流値,電圧値,作業機の位
置などを検出する手段を設けることで前記負荷検出手段
を構成すればよい。後述する実施形態では負荷検出手段
の一例として負荷算出手段51を示してある。
Next, the first to fifth inventions will be described. In the first to fifth aspects of the present invention, the definitions of no load, low load, medium load, high load, and overload may be obtained by setting the numerical value of the load in each work engine according to the use form of the work machine. As the load detecting means to be determined by the load state determining means 53 in the first to third inventions, any means can be used as long as it can detect transient load fluctuations with relatively high responsiveness.
The configuration is not particularly limited. As such,
For example, detection of oil pressure, detection by a torque sensor of a piezoelectric element type having good response, detection of current in the case of a generator, and the like can be exemplified. In the case of detecting the load state including the work equipment, the load detection means may be configured by providing means for detecting a current value, a voltage value, a position of the work equipment, and the like representing the load state. In an embodiment described later, the load calculating unit 51 is shown as an example of the load detecting unit.

【0015】[0015]

【作用及び効果】第1発明であれば、負荷状態判別手段
が中負荷・高負荷であると判別したことに応答して前記
第1フィードバック制御手段が噴射量の設定を行なうの
で、中負荷・高負荷時には、燃料が少ない側の空燃比を
安定に維持しつつ、燃費を考慮した運転ができる。ま
た、負荷状態判別手段が過負荷であると判別したことに
応答して、前記第2フィードバック制御手段が燃料が多
い側の第2目標空燃比を設定して噴射量の設定を行なう
ので、過負荷時には、燃料が多い側で高出力を維持しつ
つ、空燃比を精度良く維持した運転ができる。また、広
い空燃比範囲で空燃比を検出する広帯域空燃比検出手段
を設けたので、過負荷時、中負荷・高負荷時を問わず、
一つの空燃比検出手段でフィードバック制御ができる。
このような中出力から高出力側の負荷範囲にわたって安
定した運転を可能にする構成は、作業機用エンジンに好
適である。
According to the first aspect of the present invention, the first feedback control means sets the injection amount in response to the load state determining means determining that the load is a medium load or a high load. At the time of a high load, it is possible to perform an operation in consideration of fuel efficiency while maintaining a stable air-fuel ratio on the side with less fuel. Further, in response to the load state determining means determining that the load is overloaded, the second feedback control means sets the second target air-fuel ratio on the fuel-rich side and sets the injection amount. At the time of load, it is possible to perform an operation in which the air-fuel ratio is accurately maintained while maintaining a high output on the side with a large amount of fuel. In addition, since a wide-band air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range is provided, regardless of overload, medium load or high load,
Feedback control can be performed by one air-fuel ratio detecting means.
Such a configuration that enables stable operation over a load range from the middle output to the high output side is suitable for a working machine engine.

【0016】第2発明であれば、負荷状態判別手段が中
負荷・高負荷であると判別したことに応答して前記第1
フィードバック制御手段が噴射量の設定を行なうので、
中負荷・高負荷時には、燃料が少ない側の空燃比を安定
に維持しつつ、燃費を考慮した運転ができる。また、負
荷状態判別手段が低負荷・無負であると判別したことに
応答して、前記第2フィードバック制御手段が燃料が多
い側の第2目標空燃比を設定して噴射量の設定を行なう
ので、回転が不安定になりやすい低負荷・無負荷時に
は、燃料が多い側で回転を安定に維持しつつ、空燃比を
精度良くした運転ができる。また、広い空燃比範囲で空
燃比を検出する広帯域空燃比検出手段を設けたので、低
負荷・無負荷時、中負荷・高負荷時を問わず、一つの空
燃比検出手段でフィードバック制御ができる。このよう
な無負荷から高出力側の負荷範囲にわたって安定した運
転を可能にする構成は、作業機用エンジンに好適であ
る。
According to the second aspect of the present invention, in response to the load state determining means determining that the load is medium or high, the first state is determined.
Since the feedback control means sets the injection amount,
At the time of medium load and high load, it is possible to operate in consideration of fuel efficiency while maintaining a stable air-fuel ratio on the side where fuel is low. Further, in response to the load state determining means determining that the load is low and no load, the second feedback control means sets the second target air-fuel ratio on the fuel-rich side and sets the injection amount. Therefore, when the load is low and no load is likely to cause unstable rotation, the operation can be performed with a high air-fuel ratio while maintaining stable rotation on the side with a large amount of fuel. In addition, since the wide-band air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range is provided, feedback control can be performed by one air-fuel ratio detecting means regardless of low load / no load, medium load / high load. . Such a configuration that enables stable operation over a load range from no load to a high output side is suitable for a working machine engine.

【0017】第3発明であれば、第1発明と第2発明の
効果を得ることができるとともに、作業中、無負荷から
過負荷まで頻繁に切り替わるような作業機械用エンジン
においても、無負荷から過負荷までの広範囲の負荷領域
において、安定して運転できる。第4発明であれば、前
記第2フィードバック制御手段が過負荷用基本噴射量記
憶手段又は低負荷・無負荷用基本噴射量記憶手段に基づ
いてフィードバック制御により噴射量の設定を行うもの
であることにより、増量係数を基本噴射量に乗算する構
成に比べて、噴射量の演算時間を短くすることができ、
フィードバック制御時の外的な負荷変動における追従性
を向上させることができる。第5発明であれば、理論空
燃比近くで有害物質を除去する触媒と、理論空燃比近く
の狭い範囲で空燃比を検出する狭帯域空燃比検出手段と
を設け、前記第1フィードバック制御手段が第1目標空
燃比と狭帯域空燃比検出手段による実測空燃比との偏差
を許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御
するもので構成することにより、前記広帯域空燃比検出
手段よりも空燃比をより理論空燃比近くの値に精度良く
制御でき、排気ガス中の有害成分の除去の効果を高める
ことができる。
According to the third aspect of the invention, the effects of the first and second aspects of the invention can be obtained. In addition, even in a working machine engine that frequently switches from no-load to overload during work, it is possible to reduce the load from no-load. It can operate stably in a wide load range up to overload. According to a fourth aspect, the second feedback control means sets the injection quantity by feedback control based on the overload basic injection quantity storage means or the low-load / no-load basic injection quantity storage means. Thereby, the calculation time of the injection amount can be shortened as compared with a configuration in which the basic injection amount is multiplied by the increase coefficient,
The ability to follow external load fluctuations during feedback control can be improved. According to the fifth aspect, a catalyst for removing harmful substances near the stoichiometric air-fuel ratio and a narrow-band air-fuel ratio detecting unit for detecting the air-fuel ratio in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio are provided, and the first feedback control unit is provided. By controlling the injection amount of the fuel injection device so that the deviation between the first target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio measured by the narrow-band air-fuel ratio detection means is within an allowable value, the wide-band air-fuel ratio detection means Also, the air-fuel ratio can be accurately controlled to a value closer to the stoichiometric air-fuel ratio, and the effect of removing harmful components in the exhaust gas can be enhanced.

【0018】[0018]

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明する。図1は本発明の作業機用電子燃料噴射エン
ジンの第1実施形態を示す概略構成図である。この作業
機用電子燃料噴射エンジンEは、エンジンの燃焼室1に
臨んで設けられた燃料点火プラグ2と、吸気管3内に設
けられた燃料噴射装置4と、燃焼室1への空気量の流入
量を制御する絞り弁5と、絞り弁5の開度を制御するメ
カニカルガバナ6と、吸気管3内の圧力pを検出する圧
力センサ7と、クランク角度信号を一定期間検出するこ
とによりエンジンの回転数nを検出する回転数センサ9
と、吸気管3の吸気温度tを検出する吸気温センサ18
と、エンジン冷却液の温度tを検出するエンジン液温セ
ンサ19と、絞り弁5の開度を検出する弁開度センサ8
を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an electronic fuel injection engine for a working machine according to the present invention. The electronic fuel injection engine E for a working machine includes a fuel spark plug 2 provided facing a combustion chamber 1 of the engine, a fuel injection device 4 provided in an intake pipe 3, and an air flow rate to the combustion chamber 1. A throttle valve 5 for controlling the inflow amount, a mechanical governor 6 for controlling the opening of the throttle valve 5, a pressure sensor 7 for detecting a pressure p in the intake pipe 3, and an engine by detecting a crank angle signal for a certain period of time. Speed sensor 9 for detecting the speed n of the motor
And an intake air temperature sensor 18 for detecting an intake air temperature t of the intake pipe 3
An engine liquid temperature sensor 19 for detecting the temperature t of the engine coolant, and a valve opening sensor 8 for detecting the opening of the throttle valve 5
It has.

【0019】図1において、排気通路の所定位置には、
3元触媒11が設けられ、その上流位置或いは下流位置
に排気ガス中の酸素濃度に基づいてエンジンの空燃比
(便宜上、空気過剰率λで示す)を検出する空燃比検出
センサ20が設けてある。図1においては下流側位置に
空燃比検出センサ20を設けた構成が示してある。この
空燃比検出センサ20は、図6(A)に示すように広帯
域の空燃比、例えば、λが0.6〜1.3までの空燃比
に対応した検出電圧を出力できるものが採用してある。
なお、上記第5発明の構成とする場合は、前記広帯域の
空燃比検出センサ20の他に図6(B)に示すように理
論空燃比近くでセンサの出力電圧が急激に変化する特性
を有する狭帯域空燃比検出センサ(図示せず)を設け、
その出力λを図2で説明する第1フィードバック制御部
55に入力する。前記狭帯域空燃比検出センサは従来か
ら3元触媒と対になって用いられるジルコニア式酸素セ
ンサが採用できる。燃料噴射装置4は図1では噴射弁の
みを図示しているが、実際には燃料タンク、噴射弁に燃
料を圧送する燃料ホンプなどを備えている。
In FIG. 1, at a predetermined position in the exhaust passage,
A three-way catalyst 11 is provided, and an air-fuel ratio detection sensor 20 for detecting an air-fuel ratio (for convenience, indicated by an excess air ratio λ) of the engine based on the oxygen concentration in the exhaust gas is provided at an upstream position or a downstream position. . FIG. 1 shows a configuration in which an air-fuel ratio detection sensor 20 is provided at a downstream position. As shown in FIG. 6 (A), the air-fuel ratio detection sensor 20 employs a sensor capable of outputting a detection voltage corresponding to a wide-band air-fuel ratio, for example, an air-fuel ratio in which λ is 0.6 to 1.3. is there.
In the case of the configuration of the fifth invention, in addition to the wide-band air-fuel ratio detection sensor 20, as shown in FIG. 6B, the sensor has a characteristic that the output voltage of the sensor changes abruptly near the stoichiometric air-fuel ratio. A narrow band air-fuel ratio detection sensor (not shown) is provided,
The output λ is input to a first feedback control unit 55 described with reference to FIG. As the narrow band air-fuel ratio detection sensor, a zirconia oxygen sensor conventionally used in combination with a three-way catalyst can be adopted. Although FIG. 1 shows only the injection valve, the fuel injection device 4 actually includes a fuel tank, a fuel pump for pumping fuel to the injection valve, and the like.

【0020】また、作業機用電子燃料噴射エンジンEに
は、全般的な制御を行うマイクロコンピュータで構成さ
れた制御部10が設けられ、その制御部10には圧力セ
ンサ7の検出圧力p、回転数センサ9からのエンジン回
転数n、吸気温センサからの吸気温度t、エンジン液温
センサ19からのエンジン冷却液の温度t、空燃比検出
センサ20からの空燃比λ、弁開度センサからの弁開度
θが入力されるようにしてある。制御部10の噴射パル
ス信号は燃料噴射装置4に出力されて開弁され、制御部
10の演算に基づいて噴射量を噴射時間の長短で設定す
るように構成してある。
The electronic fuel injection engine E for work equipment is provided with a control unit 10 composed of a microcomputer for performing general control. The control unit 10 includes a detection pressure p of the pressure sensor 7, The engine speed n from the number sensor 9, the intake air temperature t from the intake air temperature sensor, the temperature t of the engine coolant from the engine fluid temperature sensor 19, the air-fuel ratio λ from the air-fuel ratio detection sensor 20, the air-fuel ratio λ from the valve opening sensor The valve opening degree θ is input. The injection pulse signal of the control unit 10 is output to the fuel injection device 4 to open the valve, and the injection amount is set based on the calculation of the control unit 10 according to the length of the injection time.

【0021】なお、多気筒エンジンの場合はサージタン
ク室12を介して各気筒へ各吸気管を連通し、それら吸
気管毎に各燃料噴射装置4を備えるように構成するのが
一般的である。メカニカルガバナ6は、例えば、ガバナ
軸13に揺動自在に支持されたガバナレバー14と、オ
ペレータがエンジンの回転速度を設定する調速レバー1
5と、ガバナスプリング16を含んで構成してあり、ガ
バナレバー14の一端に絞り弁5の操作棒17を連動連
結し、ガバナレバー14の他端にガバナスプリング16
を連動連結し、そのガバナスプリング16を調速レバー
15に連動連結してある。そして、ガバナレバー14に
ガバナフォース(GF)をかけることにより絞り弁5を
閉まる方向に駆動させ、ガバナスプリング16の張力に
より絞り弁5を開く方向に駆動させるようにしてある。
つまり、ガバナフォース(GF)とガバナスプリング1
6の張力との不釣り合いで絞り弁5の開度を制御するよ
うに構成してある。
In the case of a multi-cylinder engine, it is general that each intake pipe is connected to each cylinder via a surge tank chamber 12 and each fuel injection device 4 is provided for each intake pipe. . The mechanical governor 6 includes, for example, a governor lever 14 swingably supported on a governor shaft 13 and a governing lever 1 for setting an engine rotation speed by an operator.
5 and a governor spring 16. An operating rod 17 of the throttle valve 5 is interlockedly connected to one end of the governor lever 14, and a governor spring 16 is connected to the other end of the governor lever 14.
And the governor spring 16 is linked to the speed control lever 15. By applying governor force (GF) to the governor lever 14, the throttle valve 5 is driven in a direction to close, and the governor spring 16 is driven to open the throttle valve 5 in tension.
That is, governor force (GF) and governor spring 1
The opening degree of the throttle valve 5 is controlled in proportion to the tension of the throttle 6.

【0022】弁開度センサ8はガバナ軸13の回転を検
出するように構成してあり、このよに構成することによ
り、弁開度センサ8を安定に支持できるとともに、ガバ
ナレバー14と絞り弁5との連結棒17などの動作遅れ
の影響を少なくすることができる。但し、絞り弁5の位
置に弁開度センサ8を設けることも可能である。この実
施形態のように、電子燃料噴射エンジンにおいても、メ
カニカルガバナ6によって絞り弁5の開度を制御するよ
うに構成することにより、吸入空気量の制御はメカニカ
ルガバナ6に任せることができ、制御部10は、最適な
燃料噴射量の設定などの処理に集中することができると
ともに、作業機械に搭載されたときに、苛酷な運転条件
においても調速機能を安定して発揮できる利点がある。
The valve opening sensor 8 is configured to detect the rotation of the governor shaft 13. With this configuration, the valve opening sensor 8 can be stably supported, and the governor lever 14 and the throttle valve 5 can be supported. The effect of the operation delay of the connecting rod 17 and the like can be reduced. However, it is also possible to provide a valve opening sensor 8 at the position of the throttle valve 5. As in this embodiment, even in the electronic fuel injection engine, by controlling the opening of the throttle valve 5 by the mechanical governor 6, the control of the intake air amount can be left to the mechanical governor 6, The unit 10 has an advantage that it can concentrate on processing such as setting of an optimal fuel injection amount, and that when mounted on a working machine, it can stably exert a speed control function even under severe operating conditions.

【0023】図2は制御部の概略構成を示す機能ブロッ
ク図である。制御部10は、エンジン回転数nと吸気負
圧pとからエンジンにかかる負荷を算出する負荷算出部
51と、負荷算出部51により算出された負荷とエンジ
ン回転数に基づいて、(イ)中負荷・高負荷の状態、
(ロ)過負荷の状態、(ハ)低負荷・無負荷の状態のい
ずれか一つの状態であるかを検出し、図5に示すような
判別データ52に基づいてフィードバック制御を行うか
オープン制御を行うかを判別する負荷状態判別部53
と、負荷状態判別部53が中負荷・高負荷の状態の状態
であると判別したことに応答して中負荷・高負荷マップ
54に基づいて基本噴射量を設定して空燃比によるフィ
ードバック制御を行う第1フィードバック制御部55
と、負荷状態判別部53が過負荷の状態又は低負荷・無
負荷の状態であると判別したことに応答してそれぞれ、
過負荷マップ56、低負荷・無負荷マップ57に基づい
て基本噴射量を設定して空燃比によるフィードバック制
御を行う第2フィードバック制御部58とを備えてい
る。
FIG. 2 is a functional block diagram showing a schematic configuration of the control unit. The control unit 10 calculates a load applied to the engine from the engine speed n and the intake negative pressure p, and a load calculation unit 51 based on the load calculated by the load calculation unit 51 and the engine speed. Load / high load condition,
(B) detecting whether the state is an overload state or (c) a low load state or a no load state, and performing feedback control or open control based on the determination data 52 as shown in FIG. State determination unit 53 for determining whether to perform
In response to the load state determination unit 53 determining that the state is a medium load / high load state, the basic injection amount is set based on the medium load / high load map 54 to perform feedback control based on the air-fuel ratio. First feedback control unit 55 to be performed
And in response to the load state determination unit 53 determining that the state is an overload state or a low load / no load state, respectively,
A second feedback control unit 58 that sets a basic injection amount based on the overload map 56 and the low-load / no-load map 57 and performs feedback control based on the air-fuel ratio is provided.

【0024】なお、各フィードバック制御部55,58
には圧力検出値pとエンジン回転数nと空燃比λが入力
される。便宜的に、中負荷・高負荷マップ54と第1フ
ィードバック制御部55とを、また、過負荷マップ56
及び低負荷・無負荷マップ57と第2フィードバック制
御部58とを、それぞれ別に描いているが、実際は各制
御部55,58はマイクロコンピュータ及びそのプログ
ラムで構成され、各マップ54,56,57はそれぞれ
コンピュータのROM内に記憶されているものである。
Each of the feedback control units 55 and 58
, The pressure detection value p, the engine speed n, and the air-fuel ratio λ are input. For convenience, the medium load / high load map 54 and the first feedback control unit 55
Although the low-load / no-load map 57 and the second feedback control unit 58 are separately illustrated, each control unit 55, 58 is actually configured by a microcomputer and its program, and each map 54, 56, 57 Each is stored in the ROM of the computer.

【0025】なお、本明細書において回転数nと圧力値
pに基づいて定めた基本噴射量(基本噴射時間)をE
(p,n)と記載し、回転数nと絞り弁開度θに基づい
て定めた基本噴射量をE(θ,n)と記載する。E
(p,n)マップは図3(A)に示すようなエンジン回
転数nと、吸気負圧pをパラメータとして、格子点状に
基本噴射量データを記憶したものである。各格子点の間
のデータは近接する格子点間の補間により算出する。E
(θ,n)マップは図3(B)に示すようなエンジン回
転数nと、絞り弁開度θをパラメータとして、格子点状
に基本噴射量データを記憶したものである。
In this specification, the basic injection amount (basic injection time) determined based on the rotational speed n and the pressure value p is expressed by E
(P, n), and the basic injection amount determined based on the rotational speed n and the throttle valve opening θ is described as E (θ, n). E
The (p, n) map stores the basic injection amount data in the form of grid points using the engine speed n and the intake negative pressure p as parameters as shown in FIG. 3A. Data between each grid point is calculated by interpolation between adjacent grid points. E
The (θ, n) map stores the basic injection amount data in the form of lattice points using the engine speed n and the throttle valve opening θ as parameters as shown in FIG. 3B.

【0026】図2に示す第1フィードバック制御部5
5、第2フィードバック制御部58は、それぞれ基本噴
射量E(p,n)に空燃比補正係数Fを乗算して基本噴
射量を増減するものである。この実施形態では、中負荷
・高負荷マップ54、過負荷マップ56、低負荷・無負
荷マップ57はそれぞれ全て圧力検出値pと回転数nの
データ、即ちE(p,n)マップで与えられている。な
お、中負荷・高負荷マップ54と過負荷マップ56及び
低負荷・無負荷マップ57の特徴点は、主に以下の点で
ある。 中負荷・高負荷マップ54は、シリンダ内に吸入され
る空気量に対して理論空燃比(λ=1)近傍になるような
基本噴射量が設定されている。その空燃比の範囲を図6
(B)において符号80で示す。 過負荷マップ56は過負荷時に高出力が得られてかつ
回転が安定するように、例えば、A/F=13程度の燃
料の濃い側の空燃比となるように基本噴射量が設定して
ある。 低負荷・無負荷マップ57は低負荷又は無負荷時に回
転が不安定にならずエンストしないように、例えば、A
/F=12〜14程度の燃料の濃い側の空燃比となるよ
うに基本噴射量が設定してある。低負荷・無負荷マップ
57で設定される空燃比の範囲を図6(B)において符
号81で示す。なお、前記過負荷マップ56で設定され
る空燃比の範囲は、符号81において燃料が濃い側の位
置に相当する。
The first feedback control unit 5 shown in FIG.
5. The second feedback controller 58 multiplies the basic injection amount E (p, n) by the air-fuel ratio correction coefficient F to increase or decrease the basic injection amount. In this embodiment, the medium-load / high-load map 54, the overload map 56, and the low-load / no-load map 57 are all given by data of the detected pressure value p and the rotation speed n, that is, the E (p, n) map. ing. The characteristic points of the medium load / high load map 54, the overload map 56, and the low load / no load map 57 are mainly as follows. In the medium-load / high-load map 54, a basic injection amount is set such that the stoichiometric air-fuel ratio (λ = 1) becomes close to the amount of air taken into the cylinder. The range of the air-fuel ratio is shown in FIG.
This is indicated by reference numeral 80 in (B). In the overload map 56, the basic injection amount is set such that a high output is obtained at the time of overload and the rotation is stable, for example, the air-fuel ratio on the fuel rich side of A / F = 13. . The low-load / no-load map 57 is, for example, an A
The basic injection amount is set so that the air-fuel ratio on the fuel-rich side of / F = about 12 to 14 is obtained. The range of the air-fuel ratio set in the low-load / no-load map 57 is indicated by reference numeral 81 in FIG. It should be noted that the range of the air-fuel ratio set in the overload map 56 corresponds to a position on the reference numeral 81 where the fuel is rich.

【0027】図4はこの実施形態の処理フローを説明す
るためのフローチャートである。以下、図2と図4を参
照しつつ作用を説明する。この処理フローは各気筒の噴
射毎に行われる。まず、ステップSP1で吸気負圧p,
回転数nを取り込んで負荷算出部51(図2参照)が負
荷を算出し、ステップSP2において負荷状態判別部5
3が算出された負荷とエンジン回転数に基づいて、
(イ)中負荷・高負荷の状態、(ロ)過負荷の状態、
(ハ)低負荷・無負荷の状態のいずれか一つの状態であ
るかを検出し、その後、判別データ52に基づいて判別
し、負荷状態判別部53が中負荷・高負荷の状態の状態
であると判別したことに応答して、ステップSP3にお
いて第1フィードバック制御部55が中負荷・高負荷マ
ップ54に基づいて基本噴射量を設定して空燃比による
フィードバック制御を行い、負荷状態判別部53が過負
荷の状態であると判別したことに応答して、ステップS
P4において、第2フィードバック制御部58が過負荷
マップ56に基づいて基本噴射量を設定して空燃比によ
るフィードバック制御を行う。また、負荷状態判別部5
3が低負荷・無負荷の状態であると判別したことに応答
してステップSP5において第2フィードバック制御部
58が低負荷・無負荷マップ57に基づいて基本噴射量
を設定して空燃比によるフィードバック制御を行う。こ
こで、前述したように、他の手段によりエンジンにかか
る負荷を検出することができればステップSP1の処理
は負荷値の取り込みになる。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the processing flow of this embodiment. The operation will be described below with reference to FIGS. This processing flow is performed for each injection of each cylinder. First, in step SP1, the intake negative pressure p,
The load calculation unit 51 (see FIG. 2) calculates the load by taking in the rotation speed n, and in step SP2, the load state determination unit 5
3 is based on the calculated load and engine speed,
(B) Medium load / high load condition, (b) Overload condition,
(C) Detecting any one of a low-load state and a no-load state, and then performing determination based on the determination data 52, and determining whether the load state determination unit 53 is in a medium-load or high-load state. In response to the determination that there is, in step SP3, the first feedback control unit 55 sets the basic injection amount based on the medium load / high load map 54 and performs feedback control based on the air-fuel ratio, and the load state determination unit 53 In response to the determination that
In P4, the second feedback control unit 58 sets the basic injection amount based on the overload map 56, and performs feedback control based on the air-fuel ratio. Also, the load state determination unit 5
In response to the determination that No. 3 is in the low-load / no-load state, in step SP5, the second feedback control unit 58 sets the basic injection amount based on the low-load / no-load map 57 and performs feedback based on the air-fuel ratio. Perform control. Here, as described above, if the load on the engine can be detected by other means, the processing in step SP1 is to take in the load value.

【0028】図5を参照しつつ、さらに説明する。図5
は本実施形態における判別用データを示した図であり、
横軸に回転数、縦軸に負荷を取り、(イ)中負荷・高負
荷の状態、(ロ)過負荷の状態、(ハ)低負荷・無負荷
の状態を領域で示した図である。検出された負荷とエン
ジン回転数がこの判別用データ52のどの位置(負荷,
回転数)にあるかを前記負荷状態判別部53が判別する
ことになる。この判別用データ52はガバナの調速作用
を考慮して、エンジンの低速回転から高速回転に至るま
での全回転数領域にわたり、中負荷・高負荷の領域では
第1フィードバック制御を行い、無負荷・低負荷の領域
では第2フィードバック制御を行い、過負荷の領域でも
第2フィードバック制御を行うように設定してある。判
別用データ52に基づく作用を図6で説明すると、所定
設定回転数で運転している場合、外的な負荷変動によっ
て、ガバナにより中速の動作線92b,高速の動作線9
2cのように速度制御されるが、中速の動作線92b
上,高速の動作線92c上、及び低速の動作線(図示せ
ず)上を無負荷→低負荷→中負荷→高負荷→過負荷へと
緩慢に変化した場合、この実施形態では、第2フィード
バック制御→第1フィードバック制御→第2フィードバ
ック制御の順に切り換わることになる。さらに、この実
施形態では、低負荷・無負荷時、過負荷時の増量が基本
噴射量を記憶したマップ自体を中負荷・高負荷の時と変
える構成を採用しているので、補正の時間が必要でな
く、噴射量の設定が短時間で行え、追従性が良くなる利
点がある。
Further description will be made with reference to FIG. FIG.
Is a diagram showing the data for determination in the present embodiment,
FIG. 5 is a diagram showing the rotation speed on the horizontal axis, the load on the vertical axis, and the states of (a) medium load / high load, (b) overload, and (c) low load / no load. . The position (load, load, etc.) of the detected data 52
(The number of rotations). This discrimination data 52 performs the first feedback control in the medium load / high load range over the entire speed range from the low speed rotation to the high speed rotation of the engine in consideration of the governing action of the governor. -It is set so that the second feedback control is performed in a low load area, and the second feedback control is also performed in an overload area. The operation based on the discrimination data 52 will be described with reference to FIG. 6. When the engine is operated at a predetermined set rotation speed, a medium speed operation line 92 b and a high speed operation line 9
2c, the speed is controlled as shown in FIG.
In the case where the load slowly changes from no load → low load → medium load → high load → overload on the high-speed operation line 92c and the low-speed operation line (not shown), the second embodiment will be described. Switching is performed in the order of feedback control → first feedback control → second feedback control. Furthermore, in this embodiment, when the load is low and no load, the amount of increase at the time of overload adopts a configuration in which the map itself storing the basic injection amount is changed to that at the time of medium load and high load. There is an advantage that the injection amount can be set in a short time, and the followability is improved.

【0029】具体的に説明すると、目標空燃比と実測空
燃比の偏差をゼロにするようなフィードバック補正係数
をFとし、過負荷時などにおいて基本噴射量を変えず、
過負荷時などにおいて燃料を増量するために増量補正係
数Kzを基本噴射量に乗算する構成であれば、噴射時間
Tiは、 Ti=E(p,n)・F・Kz となり、増量補正係数Kzを計算により求める時間が余
分にかかる。これに対して、過負荷マップ56、低負荷
・無負荷マップ57にそれぞれ過負荷時の基本噴射量E
(p,n)、低負荷・無負荷時の基本噴射量E(p,
n)が別に設定されておれば、過負荷時、低負荷・無負
荷時の増量時でも、 Ti=E(p,n)・F だけで算出でき、演算時間を減らして負荷変動に対する
追従性を高めることができる。
More specifically, F is a feedback correction coefficient that makes the deviation between the target air-fuel ratio and the measured air-fuel ratio zero, and does not change the basic injection amount during overload or the like.
If the basic injection amount is multiplied by the increase correction coefficient Kz to increase the amount of fuel at the time of overload or the like, the injection time Ti becomes Ti = E (p, n) · F · Kz, and the increase correction coefficient Kz It takes extra time to obtain by calculation. On the other hand, the overload map 56 and the low-load / no-load map 57 show the overload basic injection amount E, respectively.
(P, n), the basic injection amount E (p,
If n) is set separately, it can be calculated only by Ti = E (p, n) · F even when the load is increased at the time of overload or at low load / no load. Can be increased.

【0030】次にこの発明の第2実施形態について説明
する。作業機用エンジンでは外的負荷の変動は、最初に
エンジンの出力軸にかかるので、回転数nの変化が一番
最初に現れ、ついで、絞り弁の開度θが変化し、最後
に、エンジン回転数n及び開度θの変化により吸気負圧
pが変化する。つまり、不安定な過負荷状態、低負荷・
無負荷状態では、負荷の変動は、回転数変化率(dn/
dt)が一番応答性がよく、弁開度変化率(dθ/d
t)、吸気負圧変化率(dp/dt)の順に応答性が低
下する。よって回転が不安定になりやすい過負荷状態、
低負荷・無負荷状態には、吸気負圧pに比べて応答性の
よい絞り弁開度θとエンジン回転数nに基づいて基本噴
射量を設定したマップに基づいて実際の噴射量を設定す
れば、変化に対する追従性を良くすることができる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the working machine engine, the change in the external load is first applied to the output shaft of the engine, so the change in the rotational speed n appears first, then the opening degree θ of the throttle valve changes, and finally, the engine The intake negative pressure p changes according to the change in the rotation speed n and the opening degree θ. In other words, unstable overload, low load,
In the no-load state, the change in the load corresponds to the rotation speed change rate (dn /
dt) is the most responsive, and the rate of valve opening change (dθ / d
t), the response decreases in the order of the intake negative pressure change rate (dp / dt). Therefore, overload condition where rotation is likely to be unstable,
In the low-load / no-load state, the actual injection amount is set based on a map in which the basic injection amount is set based on the throttle valve opening θ and the engine speed n, which are more responsive than the intake negative pressure p. If this is the case, the ability to follow changes can be improved.

【0031】このような考え方によれば、第2フィード
バック制御部58が制御を行う全ての期間を、E(θ,
n)のみに基づいて基本噴射量を設定する方法も考えら
れる。この方法であれば、低負荷・無負荷時、過負荷時
に基本噴射量の設定がより短時間で行え、不安定になり
やすいエンジン回転をより安定させることができる。ま
た、前述したように所定規則に従い、E(p,n)とE
(θ,n)との重み付けを行って噴射量を求めるように
してもよい。さらに、中負荷・高負荷時には、第1フィ
ードバック制御部が吸気負圧pとエンジン回転数nに基
づいて基本噴射量を設定したマップに基づいて実際の噴
射量を設定するので、最も長時間運転が行なわれる定格
回転、定格出力のときの燃費を向上させることができ
る。これは、E(p,n)に基づいて運転をする方がE
(θ,n)に基づいて運転を行うよりも、燃費が良くな
るからである。
According to such a concept, the entire period in which the second feedback control unit 58 performs control is set to E (θ,
A method of setting the basic injection amount based only on n) is also conceivable. According to this method, the basic injection amount can be set in a shorter time when the load is low, no load, or overload, and the engine rotation, which tends to be unstable, can be further stabilized. Further, according to a predetermined rule as described above, E (p, n) and E (p, n)
The injection amount may be obtained by performing weighting with (θ, n). Further, at the time of medium load and high load, the first feedback control unit sets the actual injection amount based on a map in which the basic injection amount is set based on the intake negative pressure p and the engine speed n, so that the longest operation is possible. The fuel consumption at the time of the rated rotation and the rated output at which the operation is performed can be improved. This is because driving on the basis of E (p, n)
This is because fuel efficiency is improved as compared with driving based on (θ, n).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の電子燃料噴射エンジンの第1実
施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of an electronic fuel injection engine of the present invention.

【図2】図2は制御部の機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram of a control unit.

【図3】図3(A)はエンジン回転数nと、吸気負圧p
をパラメータとして、格子点状に基本噴射量データを持
つマップを模式的に示す図、図3(B)に示すようなエ
ンジン回転数nと、絞り弁開度θをパラメータとして格
子点状に基本噴射量データを持つマップを模式的に示す
図である。
FIG. 3A shows an engine speed n and an intake negative pressure p.
FIG. 3A is a diagram schematically showing a map having basic injection amount data in a lattice point with parameters as parameters, and an engine speed n and a throttle valve opening θ as parameters in a lattice point as shown in FIG. It is a figure which shows the map which has injection amount data typically.

【図4】図4は第1実施形態における制御部が行う基本
的な処理の概略を示したフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart schematically showing a basic process performed by a control unit according to the first embodiment.

【図5】図5は本実施形態における判別データを示した
図であり、横軸に回転数、縦軸に負荷を取り、(イ)中
負荷・高負荷の状態、(ロ)過負荷の状態、(ハ)低負
荷・無負荷の状態を領域で示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing discrimination data according to the present embodiment, in which the horizontal axis represents the number of revolutions, the vertical axis represents the load, (a) medium load / high load, and (b) overload. FIG. 4 is a diagram showing states, (c) a state of low load and no load in regions.

【図6】図6(A)は広帯域空燃比検出センサの空燃比
と出力の値の関係を示す図、図6(B)は狭帯域空燃比
検出センサの空燃比と出力の値の関係を示す図である。
6A is a diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an output value of a wide-band air-fuel ratio detection sensor, and FIG. 6B is a diagram showing a relationship between an air-fuel ratio and an output value of a narrow-band air-fuel ratio detection sensor. FIG.

【図7】図7は自動車用エンジンと作業用エンジンの動
作上の違いを説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an operational difference between an automobile engine and a work engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃焼室、4…燃料噴射装置、5…絞り弁、7…圧力
センサ、8…弁開度センサ、20…広帯域の空燃比検出
センサ、53…負荷状態判別部、55…第1フィードバ
ック制御部、56…過負荷マップ、57…低負荷・無負
荷マップ、58…第2フィードバック制御部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Combustion chamber, 4 ... Fuel injection device, 5 ... Throttle valve, 7 ... Pressure sensor, 8 ... Valve opening sensor, 20 ... Broadband air-fuel ratio detection sensor, 53 ... Load state discriminator, 55 ... First feedback control Unit, 56: overload map, 57: low load / no load map, 58: second feedback control unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G093 AA08 AB05 BA14 BA20 CA05 DA01 DA03 DA04 DA06 DA11 DB09 EA05 EA09 FA04 FA10 3G301 HA01 HA28 JA03 JA21 KA06 LA01 MA13 NC04 ND01 ND07 PA07Z PA10Z PA11Z PD04A PD04Z PE01Z PE08Z  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 3G093 AA08 AB05 BA14 BA20 CA05 DA01 DA03 DA04 DA06 DA11 DB09 EA05 EA09 FA04 FA10 3G301 HA01 HA28 JA03 JA21 KA06 LA01 MA13 NC04 ND01 ND07 PA07Z PA10Z PA11Z PD04A PD04Z PE01Z PE08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンに設けられた燃料噴射装置(4)
と、 排気通路に設けられ、広い空燃比範囲で空燃比を検出す
る広帯域空燃比検出手段(20)と、 燃料が少ない側の第1目標空燃比と実測空燃比との偏差
を許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御
する第1フィードバック制御手段(55)と、 燃料が多い側の第2目標空燃比と実測空燃比との偏差を
許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御す
る第2フィードバック制御手段(58)と、 エンジンの運転状態が中負荷・高負荷であるか、過負荷
のいずれかであるか判別する負荷状態判別手段(53)と
を備え、 負荷状態判別手段(53)が中負荷・高負荷であると判別
したことに応答して前記第1フィードバック制御手段
(55)が噴射量の設定を行ない、負荷状態判別手段(5
3)が過負荷であると判別したことに応答して、前記第
2フィードバック制御手段(58)が噴射量の設定を行な
うことを特徴とする、作業機用電子燃料噴射エンジン。
1. A fuel injection device (4) provided in an engine.
A wide-band air-fuel ratio detecting means (20) provided in the exhaust passage and detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range; and a deviation between the first target air-fuel ratio on the side where the fuel is low and the measured air-fuel ratio is within an allowable value. First feedback control means (55) for controlling the injection amount of the fuel injection device so as to fall within the range; and a fuel injection device for controlling the deviation between the second target air-fuel ratio on the side with a large amount of fuel and the measured air-fuel ratio within an allowable value. Feedback control means (58) for controlling the injection amount of the engine, and load state determination means (53) for determining whether the operation state of the engine is medium load, high load, or overload. The first feedback control means in response to the load state determination means (53) determining that the load is medium or high;
(55) sets the injection amount, and the load state determination means (5)
An electronic fuel injection engine for a working machine, wherein the second feedback control means (58) sets an injection amount in response to the determination in (3) that the engine is overloaded.
【請求項2】 エンジンに設けられた燃料噴射装置(4)
と、 排気通路に設けられ、広い空燃比範囲で空燃比を検出す
る広帯域空燃比検出手段(20)と、 燃料が少ない側の第1目標空燃比と実測空燃比との偏差
を許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御
する第1フィードバック制御手段(55)と、 燃料が多い側の第2目標空燃比と実測空燃比との偏差を
許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御す
る第2フィードバック制御手段(58)と、 エンジンの運転状態が中負荷・高負荷であるか、低負荷
・無負荷のいずれかであるか判別する負荷状態判別手段
(53)とを備え、 負荷状態判別手段(53)が中負荷・高負荷であると判別
したことに応答して前記第1フィードバック制御手段
(55)が噴射量の設定を行ない、負荷状態判別手段(5
3)が低負荷・無負荷であると判別したことに応答し
て、前記第2フィードバック制御手段(58)が噴射量の
設定を行なうことを特徴とする、作業機用電子燃料噴射
エンジン。
2. A fuel injection device (4) provided in an engine.
A wide-band air-fuel ratio detecting means (20) provided in the exhaust passage and detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range; and a deviation between the first target air-fuel ratio on the side where the fuel is low and the measured air-fuel ratio is within an allowable value. First feedback control means (55) for controlling the injection amount of the fuel injection device so as to fall within the range; and a fuel injection device for controlling the deviation between the second target air-fuel ratio on the side with a large amount of fuel and the measured air-fuel ratio within an allowable value. Feedback control means (58) for controlling the injection amount of the engine, and load state determination means for determining whether the operation state of the engine is medium load / high load, low load / no load
(53), wherein the first feedback control means responds to the load state determination means (53) determining that the load is medium or high.
(55) sets the injection amount, and the load state determination means (5)
An electronic fuel injection engine for a working machine, wherein the second feedback control means (58) sets an injection amount in response to the determination in (3) that the load is low / no load.
【請求項3】 エンジンに設けられた燃料噴射装置(4)
と、 排気通路に設けられ、広い空燃比範囲で空燃比を検出す
る広帯域空燃比検出手段(20)と、 燃料が少ない側の第1目標空燃比と実測空燃比との偏差
を許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御
する第1フィードバック制御手段(55)と、 燃料が多い側の第2目標空燃比と実測空燃比との偏差を
許容値内に収めるように燃料噴射装置の噴射量を制御す
る第2フィードバック制御手段(58)と、 エンジンの運転状態が低負荷・無負荷であるか、中負荷
・高負荷であるか、過負荷のいずれか一つの状態である
ことを判別する負荷状態判別手段(53)と、 負荷状態判別手段(53)が中負荷・高負荷であると判別
したことに応答して前記第1フィードバック制御手段
(55)が噴射量の設定を行ない、 負荷状態判別手段(53)が過負荷であると判別したこと
に応答して、前記第2フィードバック制御手段(58)が
噴射量の設定を行ない、 負荷状態判別手段(53)が低負荷・無負荷であると判別
したことに応答して、前記第2フィードバック制御手段
(58)が噴射量の設定を行なうことを特徴とする、作業
機用電子燃料噴射エンジン。
3. A fuel injection device (4) provided in an engine.
A wide-band air-fuel ratio detecting means (20) provided in the exhaust passage and detecting the air-fuel ratio in a wide air-fuel ratio range; and a deviation between the first target air-fuel ratio on the side where the fuel is low and the measured air-fuel ratio is within an allowable value. First feedback control means (55) for controlling the injection amount of the fuel injection device so as to fall within the range; and a fuel injection device for controlling the deviation between the second target air-fuel ratio on the side with a large amount of fuel and the measured air-fuel ratio within an allowable value. Feedback control means (58) for controlling the injection amount of the engine, and that the operating state of the engine is one of low load, no load, medium load, high load, and overload State determination means (53) for determining whether the load is medium or high, and the first feedback control means responds to the determination that the load is medium or high.
(55) sets the injection amount, and in response to the load state determining means (53) determining that the load is overloaded, the second feedback control means (58) sets the injection amount. The second feedback control means responds to the state determination means (53) determining that the load is low or no load.
(58) An electronic fuel injection engine for a working machine, wherein an injection amount is set.
【請求項4】 前記請求項1,2,3のいずれか1項に
記載の作業機用電子燃料噴射エンジンにおいて、前記第
2フィードバック制御手段(58)が過負荷時又は低負荷
・無負荷時において、燃料が多い側の目標空燃比を設定
した過負荷用基本噴射量記憶手段(56)又は燃料が多い
側の目標空燃比を設定した低負荷・無負荷用基本噴射量
記憶手段(57)に基づいてフィードバック制御により噴
射量の設定を行うものであることを特徴とする、作業機
用電子燃料噴射エンジン。
4. The electronic fuel injection engine for a working machine according to claim 1, wherein said second feedback control means (58) is overloaded or under low load / no load. In (5), an overload basic injection amount storage means (56) in which the target air-fuel ratio on the fuel-rich side is set or a low-load / no-load basic injection amount storage means (57) in which the target air-fuel ratio on the fuel-rich side is set An electronic fuel injection engine for a working machine, characterized in that the injection amount is set by feedback control based on the engine.
【請求項5】 前記請求項1,2,3,4のいずれか1
項に記載の作業機用電子燃料噴射エンジンにおいて、理
論空燃比近くで有害物質を除去する触媒(11)と、排気
通路に設けられ、理論空燃比近くの狭い範囲で空燃比を
検出する狭帯域空燃比検出手段とをさらに設け、前記第
1フィードバック制御手段(55)が第1目標空燃比と狭
帯域空燃比検出手段による実測空燃比との偏差を許容値
内に収めるように前記燃料噴射装置(4)の噴射量を制御
するものであることを特徴とする、作業機用電子燃料噴
射エンジン。
5. The method according to claim 1, wherein
In the electronic fuel injection engine for a work machine described in the paragraph, a catalyst (11) for removing harmful substances near the stoichiometric air-fuel ratio, and a narrow band for detecting the air-fuel ratio in a narrow range near the stoichiometric air-fuel ratio provided in the exhaust passage Air-fuel ratio detection means, wherein the first feedback control means (55) controls the fuel injection device so that the deviation between the first target air-fuel ratio and the actual air-fuel ratio measured by the narrow-band air-fuel ratio detection means falls within an allowable value. (4) An electronic fuel injection engine for a working machine, wherein the injection amount is controlled.
JP11079919A 1999-03-24 1999-03-24 Electronic fuel injection engine for work machine Pending JP2000274292A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079919A JP2000274292A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Electronic fuel injection engine for work machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11079919A JP2000274292A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Electronic fuel injection engine for work machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000274292A true JP2000274292A (en) 2000-10-03

Family

ID=13703717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11079919A Pending JP2000274292A (en) 1999-03-24 1999-03-24 Electronic fuel injection engine for work machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000274292A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027480A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 日立建機株式会社 Control device for construction vehicle engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027480A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 日立建機株式会社 Control device for construction vehicle engine
JP2016041924A (en) * 2014-08-19 2016-03-31 日立建機株式会社 Construction machine engine control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3960339B2 (en) Intake air quantity variation detector
KR20070007858A (en) Controller of internal combustion engine
US6493626B2 (en) Drive power control apparatus and method for vehicle
JP3905261B2 (en) Control device for turbocharged engine
JP4168273B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP4438368B2 (en) Control device for variable compression ratio engine
JP2817852B2 (en) Exhaust control device for engine with catalyst
JP2000274292A (en) Electronic fuel injection engine for work machine
JP2000274280A (en) Electronic fuel injection engine for work machine
JP3243556B2 (en) Electronic fuel injection engine with mechanical governor
JP2000274291A (en) Electronic fuel injection engine for work machine and control method therefor
JP3817994B2 (en) Control device for internal combustion engine
JPH09287501A (en) Idling control method and its device
JP2000274293A (en) Electronic fuel injection engine for work machine
JP3601254B2 (en) Engine idle speed control device
JP3826997B2 (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3967700B2 (en) Device for controlling fuel cut in an internal combustion engine
JP2004011625A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JP3753314B2 (en) Control device for motor for controlling internal combustion engine
JP4807670B2 (en) Control device
JP2001295674A (en) Control device of industrial engine
JP3295351B2 (en) Electronic fuel injection engine with mechanical governor
JP3295350B2 (en) Electronic fuel injection engine with mechanical governor and control method thereof
JP2001248487A (en) Control device for internal combustion engine
JP2981062B2 (en) Fuel injection control method in lean burn