JP2001295674A - 産業用エンジンの制御装置 - Google Patents
産業用エンジンの制御装置Info
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- JP2001295674A JP2001295674A JP2000115872A JP2000115872A JP2001295674A JP 2001295674 A JP2001295674 A JP 2001295674A JP 2000115872 A JP2000115872 A JP 2000115872A JP 2000115872 A JP2000115872 A JP 2000115872A JP 2001295674 A JP2001295674 A JP 2001295674A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジン負荷が過渡的に増加した場合のスモ
ーク発生等を防止する。 【解決手段】 所定の設定回転数Ｎｅ1 を基準に定めら
れる所定の負荷領域においてエンジンが運転されるよ
う、実際の負荷の変動に応じて燃料噴射量を制御する過
給機付き産業用エンジンの制御装置であって、産業機械
を動作させるために手動操作される操作部材と、この操
作部材の動作を検知するための操作検知手段と、この操
作検知手段によりエンジンに負荷が掛かるような動作が
検知されたとき、その負荷発生前にエンジンの過給圧を
上昇させる過給圧上昇手段とを備える。操作部材の操作
から実際の負荷発生までの間に過給圧を上昇させること
ができ、実際の負荷発生時には十分な過給圧を得られ、
過渡スモーク等の問題を解消できる。
ーク発生等を防止する。 【解決手段】 所定の設定回転数Ｎｅ1 を基準に定めら
れる所定の負荷領域においてエンジンが運転されるよ
う、実際の負荷の変動に応じて燃料噴射量を制御する過
給機付き産業用エンジンの制御装置であって、産業機械
を動作させるために手動操作される操作部材と、この操
作部材の動作を検知するための操作検知手段と、この操
作検知手段によりエンジンに負荷が掛かるような動作が
検知されたとき、その負荷発生前にエンジンの過給圧を
上昇させる過給圧上昇手段とを備える。操作部材の操作
から実際の負荷発生までの間に過給圧を上昇させること
ができ、実際の負荷発生時には十分な過給圧を得られ、
過渡スモーク等の問題を解消できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベル、クレ
ーン等の産業機械に適用される産業用エンジンの制御装
置に関する。
ーン等の産業機械に適用される産業用エンジンの制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、産業用エンジンはエンジンの効
率の良い点を使用するため所定の負荷領域、即ち無負荷
最高回転〜定格点までのレギュレーション領域で使用す
ることが多い。即ち、図１に示すように、エンジンの無
負荷運転時においてオペレータにより無負荷最高回転数
Ｎｅ1 が設定されると、エンジンＥＣＵ側で、その無負
荷最高回転数Ｎｅ1 に相当する点Ａと、定格点Ｂ即ち最
大負荷ライン上の最大馬力となる点とを結んだラインＬ
が想定され、作業中の負荷の変動があってもエンジンが
常にそのラインＬ上で運転されるように、燃料噴射制御
を実行する。負荷が高まるほどエンジン回転数は低くな
っていくものの燃料は次第に増量され、最大負荷で最大
燃料量となりエンジンは最大馬力を発生する。
率の良い点を使用するため所定の負荷領域、即ち無負荷
最高回転〜定格点までのレギュレーション領域で使用す
ることが多い。即ち、図１に示すように、エンジンの無
負荷運転時においてオペレータにより無負荷最高回転数
Ｎｅ1 が設定されると、エンジンＥＣＵ側で、その無負
荷最高回転数Ｎｅ1 に相当する点Ａと、定格点Ｂ即ち最
大負荷ライン上の最大馬力となる点とを結んだラインＬ
が想定され、作業中の負荷の変動があってもエンジンが
常にそのラインＬ上で運転されるように、燃料噴射制御
を実行する。負荷が高まるほどエンジン回転数は低くな
っていくものの燃料は次第に増量され、最大負荷で最大
燃料量となりエンジンは最大馬力を発生する。
【０００３】一方、負荷の高まりにつれエンジン回転数
が低くなっていく特性は、産業用エンジンとして一般的
な機械ガバナ式ディーゼルエンジンに固有の特性で、丁
度アクセルを一定に固定して負荷を高めていくとエンジ
ン回転が落ち込んでいくときの様子に似ている。逆に、
負荷が減少するほどエンジン回転数が高くなるので、無
負荷時のエンジン回転数が最も高く振動騒音が大きくな
る。よってこれを嫌う場合、或いはエンジン出力がそれ
程必要でない場合等は、無負荷時設定回転数を下げ、図
中のラインＬを左側に平行移動し、そのラインＬに沿っ
てエンジンを運転するようなこともある。この場合も含
め、ラインＬ上の領域をレギュレーション領域といい、
このような左上がりに傾斜するエンジン特性をレギュレ
ーション特性という。
が低くなっていく特性は、産業用エンジンとして一般的
な機械ガバナ式ディーゼルエンジンに固有の特性で、丁
度アクセルを一定に固定して負荷を高めていくとエンジ
ン回転が落ち込んでいくときの様子に似ている。逆に、
負荷が減少するほどエンジン回転数が高くなるので、無
負荷時のエンジン回転数が最も高く振動騒音が大きくな
る。よってこれを嫌う場合、或いはエンジン出力がそれ
程必要でない場合等は、無負荷時設定回転数を下げ、図
中のラインＬを左側に平行移動し、そのラインＬに沿っ
てエンジンを運転するようなこともある。この場合も含
め、ラインＬ上の領域をレギュレーション領域といい、
このような左上がりに傾斜するエンジン特性をレギュレ
ーション特性という。
【０００４】ところで、旧来の産業用ディーゼルエンジ
ンは機械ガバナ式が主流を占め、このようなレギュレー
ション特性しか持たせることができなかったが、昨今の
産業用ディーゼルエンジンは電子制御化が進み電子ガバ
ナを搭載したものもある。この場合、機械ガバナ式と同
様なレギュレーション特性を持たせることができ、ま
た、負荷の変動に拘らずエンジン回転数を一定に保つよ
うな特性、即ちアイソクロナス特性を持たせることもで
きる。かかるアイソクロナス制御は特に発電機等の回転
数変化を嫌う産業機械に好適である。このように電子ガ
バナ式エンジンでは必要に応じて特性を比較的自由に変
えることができる。
ンは機械ガバナ式が主流を占め、このようなレギュレー
ション特性しか持たせることができなかったが、昨今の
産業用ディーゼルエンジンは電子制御化が進み電子ガバ
ナを搭載したものもある。この場合、機械ガバナ式と同
様なレギュレーション特性を持たせることができ、ま
た、負荷の変動に拘らずエンジン回転数を一定に保つよ
うな特性、即ちアイソクロナス特性を持たせることもで
きる。かかるアイソクロナス制御は特に発電機等の回転
数変化を嫌う産業機械に好適である。このように電子ガ
バナ式エンジンでは必要に応じて特性を比較的自由に変
えることができる。
【０００５】もっとも、産業機械のうちエンジン以外の
油圧系はレギュレーション特性のエンジンを前提とした
設計になっている場合が多いことから、電子ガバナ式エ
ンジンであってもレギュレーション制御を行うのが通常
である。
油圧系はレギュレーション特性のエンジンを前提とした
設計になっている場合が多いことから、電子ガバナ式エ
ンジンであってもレギュレーション制御を行うのが通常
である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、最近では排
ガス対応の要請から産業用エンジンの分野でも過給機を
搭載する所謂ターボ（インタークーラターボを含む）化
が進んでいる。しかし、ターボ化するとエンジンに過渡
的に負荷が掛かった場合、過給圧の上昇遅れが生じて過
渡スモークの発生、機械の作動遅れ等の問題が生じる。
ガス対応の要請から産業用エンジンの分野でも過給機を
搭載する所謂ターボ（インタークーラターボを含む）化
が進んでいる。しかし、ターボ化するとエンジンに過渡
的に負荷が掛かった場合、過給圧の上昇遅れが生じて過
渡スモークの発生、機械の作動遅れ等の問題が生じる。
【０００７】即ち、油圧ショベルを例にとると、エンジ
ンによって油圧ポンプが駆動され、これによって発生し
た油圧によりショベル等を駆動することになる。そして
作業前の無負荷時、オペレータによりエンジンが無負荷
最高回転数に合わせられる（図１のＡ）。
ンによって油圧ポンプが駆動され、これによって発生し
た油圧によりショベル等を駆動することになる。そして
作業前の無負荷時、オペレータによりエンジンが無負荷
最高回転数に合わせられる（図１のＡ）。
【０００８】この後オペレータがショベル作業に入る
と、油圧ポンプに負荷がかかるためエンジンにも負荷が
かかり、エンジン回転が低下する（図１の）。すると
エンジン側で先のレギュレーション制御に従い燃料噴射
量が増量され、ラインＬ上に戻すような制御が実行され
る（図１の）。
と、油圧ポンプに負荷がかかるためエンジンにも負荷が
かかり、エンジン回転が低下する（図１の）。すると
エンジン側で先のレギュレーション制御に従い燃料噴射
量が増量され、ラインＬ上に戻すような制御が実行され
る（図１の）。
【０００９】しかし、このときエンジンに急激に負荷が
かかり、燃料噴射量も急激に増加されるため、過給圧の
上昇が追いつかない状態となる。もともと燃料噴射量は
エンジン回転、負荷及び過給圧のいずれもが定常状態に
あることを前提に決定されているため、急激に燃料噴射
量のみ増加すると、これに過給圧の上昇が追いつかず空
気不足の状態に陥る。こうなると過渡スモークが発生
し、所望の出力も得られないことからショベルの作動が
遅れるなどの問題が発生する。
かかり、燃料噴射量も急激に増加されるため、過給圧の
上昇が追いつかない状態となる。もともと燃料噴射量は
エンジン回転、負荷及び過給圧のいずれもが定常状態に
あることを前提に決定されているため、急激に燃料噴射
量のみ増加すると、これに過給圧の上昇が追いつかず空
気不足の状態に陥る。こうなると過渡スモークが発生
し、所望の出力も得られないことからショベルの作動が
遅れるなどの問題が発生する。
【００１０】そこで、本発明は以上の問題点に鑑みて創
案されたもので、その目的は、エンジン負荷が過渡的に
増加した場合のスモーク発生等を防止することにある。
案されたもので、その目的は、エンジン負荷が過渡的に
増加した場合のスモーク発生等を防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定の設定回
転数を基準に定められる所定の負荷領域においてエンジ
ンが運転されるよう、実際の負荷の変動に応じて燃料噴
射量を制御する過給機付き産業用エンジンの制御装置で
あって、産業機械を動作させるために手動操作される操
作部材と、この操作部材の動作を検知するための操作検
知手段と、この操作検知手段によりエンジンに負荷が掛
かるような動作が検知されたとき、その負荷発生前にエ
ンジンの過給圧を上昇させる過給圧上昇手段とを備えた
ものである。
転数を基準に定められる所定の負荷領域においてエンジ
ンが運転されるよう、実際の負荷の変動に応じて燃料噴
射量を制御する過給機付き産業用エンジンの制御装置で
あって、産業機械を動作させるために手動操作される操
作部材と、この操作部材の動作を検知するための操作検
知手段と、この操作検知手段によりエンジンに負荷が掛
かるような動作が検知されたとき、その負荷発生前にエ
ンジンの過給圧を上昇させる過給圧上昇手段とを備えた
ものである。
【００１２】これによれば、操作部材の操作から実際の
負荷発生までの間に過給圧を上昇させることができ、実
際の負荷発生時には十分な過給圧を得られ、過渡スモー
クの問題を解消できる。
負荷発生までの間に過給圧を上昇させることができ、実
際の負荷発生時には十分な過給圧を得られ、過渡スモー
クの問題を解消できる。
【００１３】ここで、上記過給圧上昇手段が、上記設定
回転数を高回転側に変更することにより過給圧を上昇さ
せるのが好ましい。
回転数を高回転側に変更することにより過給圧を上昇さ
せるのが好ましい。
【００１４】また、上記変更後の設定回転数を元の値に
復帰させる設定回転数復帰手段をさらに備えるのが好ま
しい。
復帰させる設定回転数復帰手段をさらに備えるのが好ま
しい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳述する。
を添付図面に基づいて詳述する。
【００１６】図２は本発明が適用される産業機械のシス
テム図である。ここでの産業機械は流体圧を作業動力と
するもので、具体的には油圧ショベルである。これにお
いてはエンジン２で油圧ポンプ３を駆動すると共に、こ
れによって発生した油圧によってバケット、アーム等を
動作させ、各種作業を行うようになっている。１点鎖線
Ａで囲まれた部分がエンジン系、２点鎖線Ｂで囲まれた
部分が油圧系である。エンジン系Ａでは電子ガバナ１及
び過給機としてのターボチャージャ１３を備えたディー
ゼルエンジン２が、エンジン制御ユニット（以下ＥＣＵ
という）７により電子制御される。そしてこのエンジン
２により油圧系Ｂの油圧ポンプ３が直結駆動される。
テム図である。ここでの産業機械は流体圧を作業動力と
するもので、具体的には油圧ショベルである。これにお
いてはエンジン２で油圧ポンプ３を駆動すると共に、こ
れによって発生した油圧によってバケット、アーム等を
動作させ、各種作業を行うようになっている。１点鎖線
Ａで囲まれた部分がエンジン系、２点鎖線Ｂで囲まれた
部分が油圧系である。エンジン系Ａでは電子ガバナ１及
び過給機としてのターボチャージャ１３を備えたディー
ゼルエンジン２が、エンジン制御ユニット（以下ＥＣＵ
という）７により電子制御される。そしてこのエンジン
２により油圧系Ｂの油圧ポンプ３が直結駆動される。
【００１７】油圧系Ｂにおいて、油圧ポンプ３で発生し
た油圧が油圧バルブ４を通じた後、油圧アクチュエータ
５へと送られる。油圧アクチュエータ５はショベル等を
実質的に動作ないし駆動するものである。油圧バルブ４
が、操作バルブ６から送られてくるパイロット油圧に基
づき開閉され、操作バルブ６は操作部材としての操作レ
バー１２に連結される。これにより、オペレータが操作
レバー１２を操作すると、操作バルブ６が開閉作動して
適宜パイロット油圧を給排し、このパイロット油圧に応
じた分だけ油圧バルブ４が開閉され、油圧アクチュエー
タ５が作動されることになる。
た油圧が油圧バルブ４を通じた後、油圧アクチュエータ
５へと送られる。油圧アクチュエータ５はショベル等を
実質的に動作ないし駆動するものである。油圧バルブ４
が、操作バルブ６から送られてくるパイロット油圧に基
づき開閉され、操作バルブ６は操作部材としての操作レ
バー１２に連結される。これにより、オペレータが操作
レバー１２を操作すると、操作バルブ６が開閉作動して
適宜パイロット油圧を給排し、このパイロット油圧に応
じた分だけ油圧バルブ４が開閉され、油圧アクチュエー
タ５が作動されることになる。
【００１８】エンジン制御系Ａにおいては、オペレータ
により手動操作される図示しないエンジン回転数設定部
材（例えばレバー）の位置を検知するためのスロットル
センサ８、実際のエンジン回転数ＮE を検知するための
エンジン回転センサ９、及び電子ガバナ１の実際のラッ
ク位置（実ラック位置）ＸR を検知するためのラックセ
ンサ１０がそれぞれＥＣＵ７に接続されている。そして
ＥＣＵ７は、スロットルセンサ８から送られてくるスロ
ットルセンサ値や実際のエンジン負荷状況に応じ、目標
燃料噴射量及びこれに見合った目標ラック位置ＸT を定
め、実ラック位置ＸR を目標ラック位置ＸT に合わせ込
むフィードバック制御を実行する。これによりエンジン
の燃料噴射量制御が実行される。
により手動操作される図示しないエンジン回転数設定部
材（例えばレバー）の位置を検知するためのスロットル
センサ８、実際のエンジン回転数ＮE を検知するための
エンジン回転センサ９、及び電子ガバナ１の実際のラッ
ク位置（実ラック位置）ＸR を検知するためのラックセ
ンサ１０がそれぞれＥＣＵ７に接続されている。そして
ＥＣＵ７は、スロットルセンサ８から送られてくるスロ
ットルセンサ値や実際のエンジン負荷状況に応じ、目標
燃料噴射量及びこれに見合った目標ラック位置ＸT を定
め、実ラック位置ＸR を目標ラック位置ＸT に合わせ込
むフィードバック制御を実行する。これによりエンジン
の燃料噴射量制御が実行される。
【００１９】また、油圧系Ｂにおいて操作レバー１２の
動作を検知するため、操作検知手段としてのレバーセン
サ１１が設けられ、これがＥＣＵ７に接続されている。
これによりＥＣＵ７側で作業機側が今後どのような作業
を実行しようとしているのかを予め認識することができ
る。
動作を検知するため、操作検知手段としてのレバーセン
サ１１が設けられ、これがＥＣＵ７に接続されている。
これによりＥＣＵ７側で作業機側が今後どのような作業
を実行しようとしているのかを予め認識することができ
る。
【００２０】レバーセンサ１１は、操作レバー１２の物
理的な動作を検知するスイッチでも良いし、上記したパ
イロット油圧を検知する油圧センサ１４でも良い。
理的な動作を検知するスイッチでも良いし、上記したパ
イロット油圧を検知する油圧センサ１４でも良い。
【００２１】図１に示すトルクマップが燃料噴射量三次
元マップの形式でＥＣＵ７に入力されている。このマッ
プのパラメータはエンジン回転数(rpm) とエンジンに実
際に掛かっている負荷とである。
元マップの形式でＥＣＵ７に入力されている。このマッ
プのパラメータはエンジン回転数(rpm) とエンジンに実
際に掛かっている負荷とである。
【００２２】次に、本実施形態の作用を述べる。
【００２３】本実施形態のエンジン制御方法は基本的に
は前述した従来のものと同じである。即ち、作業前のエ
ンジン無負荷時、オペレータによりエンジン回転数設定
部材が操作され、設定回転数が設定される。ここでの設
定回転数は通常の無負荷最高回転数Ｎｅ1 とする。する
とＥＣＵ７はスロットルセンサ８から送られてくるスロ
ットルセンサ値から設定回転数を読取り、これに基づき
マップに従って目標ラック位置ＸT を定め、電子ガバナ
１をフィードバック制御する。これにより作業前にエン
ジン回転数が無負荷最高回転数Ｎｅ1 に合わせられる。
一方、ＥＣＵ７は、スロットルセンサ値から設定回転数
を読取った時点で、この設定回転数を基準に図１のライ
ンＬ即ちレギュレーション領域を決定する。よって作業
開始後は、負荷の変動に応じてラインＬに沿った燃料噴
射量制御が実行され、エンジンが常にレギュレーション
領域で運転され、エンジンが無負荷最高回転点Ａから定
格点Ｂまでの間で効率よく使用されるようになる。
は前述した従来のものと同じである。即ち、作業前のエ
ンジン無負荷時、オペレータによりエンジン回転数設定
部材が操作され、設定回転数が設定される。ここでの設
定回転数は通常の無負荷最高回転数Ｎｅ1 とする。する
とＥＣＵ７はスロットルセンサ８から送られてくるスロ
ットルセンサ値から設定回転数を読取り、これに基づき
マップに従って目標ラック位置ＸT を定め、電子ガバナ
１をフィードバック制御する。これにより作業前にエン
ジン回転数が無負荷最高回転数Ｎｅ1 に合わせられる。
一方、ＥＣＵ７は、スロットルセンサ値から設定回転数
を読取った時点で、この設定回転数を基準に図１のライ
ンＬ即ちレギュレーション領域を決定する。よって作業
開始後は、負荷の変動に応じてラインＬに沿った燃料噴
射量制御が実行され、エンジンが常にレギュレーション
領域で運転され、エンジンが無負荷最高回転点Ａから定
格点Ｂまでの間で効率よく使用されるようになる。
【００２４】ところで、例えばショベル等が作業前の停
止状態から作業開始時の動作状態に移ったときなど、エ
ンジンへの負荷が急激に増大するときがある。このとき
前述した過給圧上昇遅れに起因するスモーク発生等の問
題がある。そこでこれを解決しようというのが本発明で
ある。
止状態から作業開始時の動作状態に移ったときなど、エ
ンジンへの負荷が急激に増大するときがある。このとき
前述した過給圧上昇遅れに起因するスモーク発生等の問
題がある。そこでこれを解決しようというのが本発明で
ある。
【００２５】即ち、ＥＣＵ７がレバーセンサ１１の検知
信号からエンジンに負荷が掛かるような操作レバー１２
の指示動作を検知したとき、その負荷が実際に発生する
前にエンジンの過給圧を上昇させる。油圧系Ｂでは、そ
のように操作レバー１２が動作されたとき、操作バルブ
６が開き、パイロット油圧が上昇して油圧バルブ４が開
き、油圧ポンプ３から油圧アクチュエータ５に高油圧を
送ろうとする。このとき油圧ポンプ３及びエンジン２に
高負荷が掛かる。操作レバー１２が動作されてからエン
ジン２に負荷が掛かるまでの間に一定のタイムラグ（通
常 0.1〜0.3 秒程度）が存在する。そこでこのタイムラ
グの間に過給圧を上昇させ、前述の問題を解決しようと
するのが本発明の趣旨である。
信号からエンジンに負荷が掛かるような操作レバー１２
の指示動作を検知したとき、その負荷が実際に発生する
前にエンジンの過給圧を上昇させる。油圧系Ｂでは、そ
のように操作レバー１２が動作されたとき、操作バルブ
６が開き、パイロット油圧が上昇して油圧バルブ４が開
き、油圧ポンプ３から油圧アクチュエータ５に高油圧を
送ろうとする。このとき油圧ポンプ３及びエンジン２に
高負荷が掛かる。操作レバー１２が動作されてからエン
ジン２に負荷が掛かるまでの間に一定のタイムラグ（通
常 0.1〜0.3 秒程度）が存在する。そこでこのタイムラ
グの間に過給圧を上昇させ、前述の問題を解決しようと
するのが本発明の趣旨である。
【００２６】この過給圧の上昇方法としては例えば可変
ベーン付き過給機でベーン制御する等の手段も考えられ
るが、本装置では設定回転数を一時的に高めることでこ
れを行っている。
ベーン付き過給機でベーン制御する等の手段も考えられ
るが、本装置では設定回転数を一時的に高めることでこ
れを行っている。
【００２７】即ち、図１に示すように、エンジンが無負
荷状態で設定回転数Ｎｅ1 で運転している場合におい
て、操作レバー１２が負荷作用側に動作されたら、即座
にＥＣＵ７内部で設定回転数を若干高い値Ｎｅ1 ´に変
更する。こうするとレギュレーション領域を規定するラ
インも自ずと高回転側のＬ´に変更される。これによっ
て燃料が増量され、実際のエンジン回転数がＮｅ1 ´に
変更され（図１の´）、この回転上昇に伴って過給圧
も上昇する。このとき無負荷状態なのでエンジン回転と
過給圧とは速やかに上昇する。この回転及び過給圧上昇
が前記タイムラグに相当する時間内に行われるのであ
る。
荷状態で設定回転数Ｎｅ1 で運転している場合におい
て、操作レバー１２が負荷作用側に動作されたら、即座
にＥＣＵ７内部で設定回転数を若干高い値Ｎｅ1 ´に変
更する。こうするとレギュレーション領域を規定するラ
インも自ずと高回転側のＬ´に変更される。これによっ
て燃料が増量され、実際のエンジン回転数がＮｅ1 ´に
変更され（図１の´）、この回転上昇に伴って過給圧
も上昇する。このとき無負荷状態なのでエンジン回転と
過給圧とは速やかに上昇する。この回転及び過給圧上昇
が前記タイムラグに相当する時間内に行われるのであ
る。
【００２８】この後、ショベル等が実際に作動し、エン
ジンへの負荷が発生する（図１の´）。このときは既
に過給圧がラインＬ上の実際の負荷相当の値まで上昇し
ているので、過給圧としては十分である。しかしなが
ら、ラインがＬ´に変更されているので、このままの状
態ではＥＣＵ側でエンジン運転状態をラインＬ´上に乗
せようとし、燃料を増量して回転を高めようとする。
ジンへの負荷が発生する（図１の´）。このときは既
に過給圧がラインＬ上の実際の負荷相当の値まで上昇し
ているので、過給圧としては十分である。しかしなが
ら、ラインがＬ´に変更されているので、このままの状
態ではＥＣＵ側でエンジン運転状態をラインＬ´上に乗
せようとし、燃料を増量して回転を高めようとする。
【００２９】そこで、実際にエンジンに負荷がかかった
ら、こんどは即座にそのラインＬ´を元のラインＬに戻
す。具体的には設定回転数を元の値Ｎｅ1 に復帰させる
のである。これにより図示の如く負荷増大後のエンジン
運転状態がラインＬ上に乗るようになり、燃料の増量な
いし調整は殆ど行わなくて済む。また、負荷増大後のエ
ンジン運転状態がラインＬより低回転側に若干外れるこ
とも想定される。この場合従来同様に燃料を増量しライ
ンＬ上に戻すような制御を行うが、このときの燃料増加
量は僅かなので過給圧上昇遅れが生じたとしてもスモー
ク発生は最小限に止められる。
ら、こんどは即座にそのラインＬ´を元のラインＬに戻
す。具体的には設定回転数を元の値Ｎｅ1 に復帰させる
のである。これにより図示の如く負荷増大後のエンジン
運転状態がラインＬ上に乗るようになり、燃料の増量な
いし調整は殆ど行わなくて済む。また、負荷増大後のエ
ンジン運転状態がラインＬより低回転側に若干外れるこ
とも想定される。この場合従来同様に燃料を増量しライ
ンＬ上に戻すような制御を行うが、このときの燃料増加
量は僅かなので過給圧上昇遅れが生じたとしてもスモー
ク発生は最小限に止められる。
【００３０】かかる設定回転数復帰制御の実行タイミン
グは様々考えられる。操作レバー１２の動作を検知して
から一定時間経過後に開始してもよいし、過給圧の上昇
を検知してから開始してもよい。復帰のさせ方も所定時
間をかけて徐々に行ってもよい。
グは様々考えられる。操作レバー１２の動作を検知して
から一定時間経過後に開始してもよいし、過給圧の上昇
を検知してから開始してもよい。復帰のさせ方も所定時
間をかけて徐々に行ってもよい。
【００３１】このように、実際の負荷の増大を操作レバ
ー１２の動作から予測し、実際に負荷がかかるのに先立
って過給圧を上昇させておく制御を実行するので、過給
圧の上昇遅れに起因する過渡スモーク発生を防止でき、
また、実際の負荷がかかったときのエンジン出力が従来
より増加しているので作業機の動作速度を早めることが
できる。かかる実施形態について実機試験を行ってみた
ところ、エンジン負荷が過渡的に増加したときのスモー
クはBosch Noで従来5.8 であったものが0.8 と激減し
た。またブーム動作時間も従来4.9 秒であったものが4.
2 秒と短縮された。
ー１２の動作から予測し、実際に負荷がかかるのに先立
って過給圧を上昇させておく制御を実行するので、過給
圧の上昇遅れに起因する過渡スモーク発生を防止でき、
また、実際の負荷がかかったときのエンジン出力が従来
より増加しているので作業機の動作速度を早めることが
できる。かかる実施形態について実機試験を行ってみた
ところ、エンジン負荷が過渡的に増加したときのスモー
クはBosch Noで従来5.8 であったものが0.8 と激減し
た。またブーム動作時間も従来4.9 秒であったものが4.
2 秒と短縮された。
【００３２】なお、本装置では設定回転数を高めること
で過給圧の上昇を行っている。この方法とは別に、操作
レバー１２の動作に対応した燃料増加量を設定してお
き、これに基づき燃料を増量して過給圧を上昇する方法
も考えられるが、本装置ではもともと設定回転数の増減
に応じて燃料量を増減する制御を採用しているので、設
定回転数の変更による方法の方が制御が容易であり、既
存の制御も有効に活用できる。
で過給圧の上昇を行っている。この方法とは別に、操作
レバー１２の動作に対応した燃料増加量を設定してお
き、これに基づき燃料を増量して過給圧を上昇する方法
も考えられるが、本装置ではもともと設定回転数の増減
に応じて燃料量を増減する制御を採用しているので、設
定回転数の変更による方法の方が制御が容易であり、既
存の制御も有効に活用できる。
【００３３】本発明の実施形態は他にも種々考えられ
る。本実施形態では無負荷状態から負荷が掛かったと
き、即ち作業開始前から開始後に移った場合を説明した
が、作業中、既に負荷が掛かっている状態から負荷が増
大したような場合にも本発明は適用できる。産業機械は
油圧ショベルの他クレーン、コンプレッサ、ポンプ、発
電機等あらゆる産業機械が可能である。作業動力も油圧
のほか空圧等他の流体圧が考えられる。ガバナも産業用
エンジンで一般的な機械式が可能で、この場合ステッピ
ングモータ等のアクチュエータでポンプレバーを電子的
に制御できるようにすればよい。エンジンもガソリンエ
ンジンが可能である。
る。本実施形態では無負荷状態から負荷が掛かったと
き、即ち作業開始前から開始後に移った場合を説明した
が、作業中、既に負荷が掛かっている状態から負荷が増
大したような場合にも本発明は適用できる。産業機械は
油圧ショベルの他クレーン、コンプレッサ、ポンプ、発
電機等あらゆる産業機械が可能である。作業動力も油圧
のほか空圧等他の流体圧が考えられる。ガバナも産業用
エンジンで一般的な機械式が可能で、この場合ステッピ
ングモータ等のアクチュエータでポンプレバーを電子的
に制御できるようにすればよい。エンジンもガソリンエ
ンジンが可能である。
【００３４】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、エンジン
負荷が過渡的に増加した場合のスモーク発生等を防止で
きるという、優れた効果が発揮される。
負荷が過渡的に増加した場合のスモーク発生等を防止で
きるという、優れた効果が発揮される。
【図１】エンジンの制御内容を示す図である。
【図２】エンジン・油圧系のシステム図である。
１ 電子ガバナ ２ エンジン ３ 油圧ポンプ ７ ＥＣＵ １１ レバーセンサ １２ 操作レバー １３ ターボチャージャ Ｎｅ1 無負荷最高回転数（元の設定回転数） Ｎｅ1 ´ 変更後の設定回転数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３８０ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０Ｊ 41/04 ３８０ 41/40 Ｇ 41/40 43/00 ３０１Ｈ 43/00 ３０１ ３０１Ｒ 45/00 ３０５Ｆ 45/00 ３０５ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ Ｆターム(参考） 3G005 DA09 FA04 FA35 GD11 GD18 JA02 JA39 JB21 3G084 AA01 AA07 BA03 BA07 BA13 DA10 EB12 FA10 FA13 FA33 3G092 AA02 AA18 AC06 BB05 DB03 EC01 HA06Z HB01X HB01Z HE01Z HF08Z 3G093 AA10 AB01 AB02 BA20 DA01 DA06 DB22 EA03 EA05 EA14 FA07 3G301 HA02 HA11 HA28 JA24 LA00 LB14 MA16 ND02 PA11Z PB04A PB04Z PE01Z PF03Z
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の設定回転数を基準に定められる所
定の負荷領域においてエンジンが運転されるよう、実際
の負荷の変動に応じて燃料噴射量を制御する過給機付き
産業用エンジンの制御装置であって、産業機械を動作さ
せるために手動操作される操作部材と、該操作部材の動
作を検知するための操作検知手段と、該操作検知手段に
よりエンジンに負荷が掛かるような動作が検知されたと
き、その負荷発生前にエンジンの過給圧を上昇させる過
給圧上昇手段とを備えたことを特徴とする産業用エンジ
ンの制御装置。 - 【請求項２】 上記過給圧上昇手段が、上記設定回転数
を高回転側に変更することにより過給圧を上昇させる請
求項１記載の産業用エンジンの制御装置。 - 【請求項３】 上記変更後の設定回転数を元の値に復帰
させる設定回転数復帰手段をさらに備える請求項２記載
の産業用エンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115872A JP4042296B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 産業用エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000115872A JP4042296B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 産業用エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295674A true JP2001295674A (ja) | 2001-10-26 |
| JP4042296B2 JP4042296B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=18627411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000115872A Expired - Fee Related JP4042296B2 (ja) | 2000-04-12 | 2000-04-12 | 産業用エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4042296B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-04-12 JP JP2000115872A patent/JP4042296B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN106029992A (zh) * | 2014-02-24 | 2016-10-12 | 住友建机株式会社 | 挖土机及其控制方法 |
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| KR20170101186A (ko) * | 2014-12-26 | 2017-09-05 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | 쇼벨 |
| EP3239413A4 (en) * | 2014-12-26 | 2018-01-17 | Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel |
| US10053835B2 (en) | 2014-12-26 | 2018-08-21 | Sumitomo(S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel |
| KR102449832B1 (ko) * | 2014-12-26 | 2022-09-29 | 스미토모 겐키 가부시키가이샤 | 쇼벨 |
| US11333088B2 (en) | 2019-09-06 | 2022-05-17 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for a vehicle |
| CN117145640A (zh) * | 2023-10-30 | 2023-12-01 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN117145640B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-12 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机控制方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4042296B2 (ja) | 2008-02-06 |
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