JP2009036181A - ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷態（燃料温度低下）時でも、加速時の黒煙排出を抑えることができるディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置を提供する。
【解決手段】加速時には燃料噴射量の最大値を通常時における第１の制限値よりも低い第２の制限値に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の開始必要性を判定するために、最大回転数より低く、アイドル回転数よりも高い開始判定回転数と、非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量と、があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値と実際値との差が設定された開始判定回転数よりも大きく、かつ燃料噴射量の実際値が上記判定噴射量より低い場合に、上記加速時制御を実施するように構成した。
【選択図】図２

Description

本発明はディーゼルエンジンの改良技術に関し、詳しくは、加速時に燃料噴射量を制限して黒煙の発生を防止するようにしたディーゼルエンジンの改良技術に関する。

従来、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止に関する技術が公知となっている(例えば、「特許文献１」参照)。
特許第３４９３０４５号公報

しかし前記の従来技術等では、燃料温度低下時（冷態時）は燃料の粘性が高いため、同一のラック位置でも実際に噴射する燃料の量が増えるために加速時の黒煙が悪化するという問題があった。

本発明は上記の課題を解決するために、冷態（燃料温度低下）時でも、加速時の黒煙排出を抑えることができるディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置を提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、機関回転数の実際値と目標値、及び燃料噴射量の実際値を検出し、所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値を算出して燃料噴射量を制御すると共に、加速時には燃料噴射量の最大値を通常時における第１の制限値よりも低い第２の制限値に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の開始必要性を判定するために、機関回転数の目標値に対応した開始判定回転数と、非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量と、があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値と実際値との差が設定された開始判定回転数よりも大きく、かつ燃料噴射量の実際値が上記判定噴射量より低い場合に、上記加速時制御を実施するように構成されたものである。

請求項２においては、機関回転数の実際値と目標値、及び燃料噴射量の実際値を検出し、所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値を算出して燃料噴射量を制御すると共に、加速時には燃料噴射量の最大値を通常時における第１の制限値よりも低い第２の制限値に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の開始必要性を判定するために、所定時間内の機関回転数の開始判定増加量と、非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量と、があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値の変化量が設定された開始判定増加量よりも大きく、かつ燃料噴射量の実際値が上記判定噴射量より低い場合に、上記加速時制御を実施するように構成されたものである。

請求項３においては、請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の解除必要性を判定するために、機関回転数の目標値に対応した解除判定回転数があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値と実際値との差が設定された解除判定回転数よりも小さい場合に、上記加速時制御を解除するように構成されたものである。

請求項４においては、請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の解除必要性を判定するために、所定時間内の機関回転数の解除判定増加量があらかじめ設定されており、機関回転数の実際値の変化量が設定された解除判定増加量よりも小さい場合に、上記加速時制御を解除するように構成されたものである。

請求項５においては、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、加速時制御の開始時には第１の制限値から第２の制限値への変更が速やかに行われ、解除時には第２の制限値から第１の制限値への復帰が徐々に行われるように構成されたものである。

請求項６においては、請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、第２の制限値が、アイドル回転数あるいはこれに近い低回転数以下の領域において、第１の制限値と同じ値あるいはほぼ同じ値に設定されたものである。

請求項７においては、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、ディーゼルエンジンが２台以上の油圧ポンプを駆動するように構成されている作業機用のものであり、第２の制限値が、いずれかの油圧ポンプのリリーフ弁が作動した時のエンジン出力に対応する値よりも大きい値に設定されたものである。

請求項８においては、請求項７に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、判定噴射量が、各油圧ポンプのロス馬力を含んだ非作業状態に対応する燃料噴射量よりも大きく、かつ第２の制限値よりも小さい値に設定されたものである。

請求項９においては、請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、前記第２の制限値は、冷却水温、油温、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度の何れかの変化に対応して、第１の制限値よりも小さく設定されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、加速時の黒煙防止と実作業時のエンジン出力を両立した上で、さらに冷態（燃料温度低下）時でも加速時の黒煙排出を抑えることができる。

請求項２においては、加速時の黒煙防止と実作業時のエンジン出力を両立した上で、さらに冷態（燃料温度低下）時でも加速時の黒煙排出を抑えることができる。

請求項３においては、加速時制御を適切に解除するので、必要以上に長時間加速時制御を続けることがなく、作業性が向上する。

請求項４においては、加速時制御を適切に解除するので、必要以上に長時間加速時制御を続けることがなく、作業性が向上する。

請求項５においては、急に燃料噴射量が増加して作業者が衝撃を感じるということがない。

請求項６においては、加速中に大きな負荷がかかっても、エンストを起こすことが少なく、作業性が向上する。

請求項７においては、加速中に大きな負荷がかかっても、エンストを起こすことが少なく、作業性が向上する。

請求項８においては、判定噴射量の設定が適切であるため、必要な加速が行われないという問題が生じることがなく、作業性が向上する。

請求項９においては、冷却水温、油温、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度に対応して第２の制限値を設定することで、各温度に適切な加速時制限を実施することができ、作業性が向上する。

［実施例１］
次に、本発明の実施例１に係る実施形態を説明する。なお、本発明の技術的範囲は実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
図１はこの発明の一実施例の全体構成を示すブロック図である。
図２は実施例１に係るエンジン回転数とラック位置の関係を示す図である。
図３は実施例１に係る制御手順を示すフローチャートである。
図４は同じく制御手順を示すフローチャートである。
図５は実施例２に係る制御手順を示すフローチャートである。
図６は同じく制御手順を示すフローチャートである。
図７（ａ）は実施例１における開始判定回転数マップ、（ｂ）は同じく解除判定回転数マップである。
図８は実施例１における噴射量制限値の冷却水温補正マップである。

図１において、１はエンジン、２はエンジン１に付設された燃料噴射ポンプ、３はラック用アクチュエータ、４は回転数センサ、５はラック位置センサ、６はアクセル位置センサ、７は制御部である。エンジン１は例えば掘削作業機に搭載されたもので、複数の油圧ポンプ８を回転駆動し、これらの油圧ポンプ８で走行部のクローラ、旋回部、ブームやアーム、バケット等の作業部、排土板などの機構部分９を適宜分担して操作するように構成されている。

制御部７は主要部にマイクロコンピュータを用いたものであり、入力ポート７ａ、出力ポート７ｂ、制御演算及び入出力指示を与えるＣＰＵ７ｃ、制御プログラムや制御演算に必要な諸データを記憶している記憶手段となるＲＯＭ７ｄ、演算に使用される記憶手段となるＲＡＭ７ｅ等で構成されている。入力ポート７ａには上記の各種のセンサが接続され、また出力ポート７ｂにはラック用アクチュエータ３が接続されている。なお、制御部７はエンジン１の制御全般に用いられるものであり、図示以外にも各種のセンサなどが適宜設けられる。また入力ポート７ａの前段には必要に応じてＡ／Ｄ変換器等が挿入され、出力ポート７ｂの出力側には必要に応じてドライバー回路が挿入される。

図２はＲＯＭ７ｄに記憶されている燃料噴射量マップを用いて制御した時のエンジン回転数とラック位置の関係を示す図である。ＣＰＵ７ｃは回転数センサ４で検出されるエンジン回転数の実際値、アクセル位置センサ６で検出されるエンジン回転数の目標値、及びラック位置センサ５で検出される燃料噴射量の実際値から、図示しないマップを用いて所定の出力特性に対応した回転数が得られるように燃料噴射量を算出し、その結果に応じてラック用アクチュエータ３を駆動するようになっている。このような基本的な制御自体は例えば特開昭６４−４５９３７号公報等によって公知であるので詳細な説明は省略し、次にこの発明の制御について述べる。

図２において、実線Ａは通常の制御に用いられる最大ラック位置、実線Ｂはエンジン単体の無負荷相当ラック位置（アイドルラック位置）を示すものであり、これらは従来から周知のものである。この発明では実線Ａを第１の制限値として、これより低い位置に破線Ｃで示すように第２の制限値が設定されている。この第２の制限値は、第１の制限値が最も大きな値となる回転数範囲を含む一定の領域における最大ラック位置を低く抑える形状で設定され、アイドル回転数Ｎｉ以下ではほぼ実線Ａと一致している。
ここで、前記第１の制限値（ＲｍａｘＡとする）と、第２の制限値（Ｒｍａｘ ｄｏｗｎとする）の差（ＲｍａｘＡ−Ｒｍａｘ ｄｏｗｎ＝Ｒａｃｋ１とする）について、図８に示すように、冷却水温ｔに対する補正値を冷却水温補正マップとして作成し、該マップに基づいて第２の制限値を補正する構成にすることも可能である。また前記第２の制限値の補正は、冷却水温ｔに限られず、潤滑油温度、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度の何れかの変化に対応したマップを作成し、該マップに基づいて第１の制限値よりも小さく設定することも可能である。

鎖線Ｄは油圧ポンプ８のいずれかがリリーフした時のエンジン出力に対応するラック位置を示しており、破線Ｃの第２の制限値はこの鎖線Ｄよりも大きい値に設定されている。また、鎖線Ｅは実線Ｂの無負荷相当ラック位置に各油圧ポンプ８のロス馬力を上乗せした非作業状態における燃料噴射量に対応するラック位置を示している。

ラック位置Ｒｈは、この発明において加速時制御の必要性を判定するために設定された判定噴射量である。図に示すように、判定噴射量Ｒｈは鎖線Ｅよりも大きく、破線Ｃの第２の制限値よりも小さい値に設定されている。

開始判定回転数Ｎｈｏｎ及び解除判定回転数Ｎｈｏｆｆは、この発明において加速時制御開始・解除の必要性を判定するために設定され、アクセル位置センサ６で検出される回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応して設定されている。具体的には、図７（ａ）、（ｂ）に示すように回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応した開始判定回転数Ｎｈｏｎ及び解除判定回転数Ｎｈｏｆｆのマップを作成し、それぞれがＲＯＭ７ｄに記憶されているのである。前記判定噴射量Ｒｈ、開始判定回転数Ｎｈｏｎ及び解除判定回転数Ｎｈｏｆｆについては、機関の出力、特性、用途などの条件によって異なるものであり、実際には実験等によって適正な値が選定されることになる。

以下、図３及び図４のフローチャートを参照しながら動作を説明する。まず、加速状態かどうかを判定するために、アクセル位置センサ６で検出される目標回転数（目標値Ｎｓｅｔ）と、回転数センサ４で検出される実回転数（実際値Ｎａｃｔ）と、ラック位置センサ５で検出されるラック位置が所定時間毎に読み込まれており、ステップＳ１では回転数の目標値を更新し（Ｎｓｅｔ→Ｎｓｅｔ１）、更に新しい目標値Ｎｓｅｔ、実際値Ｎａｃｔ及びラック位置の実際値Ｒａｃｔを算出し、前回と今回の目標値の差を加速判定値Ｎａｃｃと比較する。そして差が加速判定値Ｎａｃｃ以上であれば加速されていると判定して次のステップＳ２に進み、以上でなければステップＳ３に進む。

ステップＳ２では、回転数の目標値Ｎｓｅｔと実際値Ｎａｃｔの差が開始判定回転数Ｎｈｏｎより大きく、かつラック位置の実際値Ｒａｃｔが判定噴射量Ｒｈより小さければ、加速時制御を実施する条件で運転されていると判定して加速時制御フラグを１にセットしてステップＳ３に進む。回転数の目標値Ｎｓｅｔと実際値Ｎａｃｔの差が開始判定回転数Ｎｈｏｎより大きくないか、若しくはラック位置の実際値Ｒａｃｔが判定噴射量Ｒｈより小さくなければそのままステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、まず加速時制御フラグの状態を判定し、加速時制御フラグが１でなければステップＳ６に進む。また加速時制御フラグが１であれば更に回転数の目標値Ｎｓｅｔと実際値Ｎａｃｔの差が解除判定回転数Ｎｈｏｆｆより小さいか否かを判定し、小さければステップＳ５に、小さくなければステップＳ４にそれぞれ進む。

ステップＳ４とステップＳ５はこの発明による手順である。ステップＳ４では回転数の実際値Ｎａｃｔにおける第２の制限値の最大ラック位置Ｒｍａｘ２を図２のマップの破線Ｃから算出し、これを今回の最大ラック位置ＲｍａｘとしてステップＳ７に進む。

ステップＳ７は実際の燃料噴射量を決定するステップであり、周知のように、回転数の実際値と目標値の差から所定の速度変動率特性に対応する目標ラック位置Ｒｓｅｔを算出し、これと最大ラック位置Ｒｍａｘを比較する。そしてＲｓｅｔ≦ＲｍａｘであればこのＲｓｅｔを用いてラック用アクチュエータ３を駆動し、またＲｓｅｔ≦ＲｍａｘでなければＲｓｅｔをＲｍａｘに修正した上でラック用アクチュエータ３を駆動し、それぞれ目標ラック位置Ｒｓｅｔに対応する所定量の燃料噴射を行う。

ステップＳ５は第２の制限値を用いた加速時制御を解除して通常の制御に戻る際の手順である。すなわち、待ち時間タイマをスタートし、回転数の実際値Ｎａｃｔにおける第１の制限値の最大ラック位置Ｒｍａｘ１を図２のマップの実線Ａから算出する。
上記の待ち時間は比較的短い適切な時間に設定されている。続いてこの待ち時間が経過していない時にはステップＳ４で算出した最大ラック位置Ｒｍａｘをそのままで、また待ち時間が経過した時はＲｍａｘを１ステップ増加してこれを今回の最大ラック位置とする。こうしてＲｍａｘの１ステップ増加が待ち時間の経過ごとに繰り返され、ラック位置が徐々に第１の制限値まで増加して通常の制御に戻るのである。

次いでこの最大ラック位置Ｒｍａｘを第１の制限値の最大ラック位置Ｒｍａｘｌと比較する。ここでＲｍａｘ１＞ＲｍａｘであればこのＲｍａｘをそのまま用いてステップＳ７に進み、Ｒｍａｘｌ＞ＲｍａｘでなければＲｍａｘをＲｍａｘ１に修正し、加速時制御フラグをリセットした後、ステップＳ７に進んで所定の燃料噴射が行われるのである。

また、ステップＳ３からステップＳ６に進むのは加速時制御が行われない通常の制御の場合であり、第１の制限値の最大ラック位置Ｒｍａｘ１を図２のマップの実線Ａから算出し、このＲｍａｘ１を今回のラック位置としてステップＳ７に進み、所定の燃料噴射が行われる。

図２の二点鎖線Ｆは以上の手順による動作点の変化を例示したものである。すなわち、図２のａ点で運転されている時にアクセルが操作され、その操作量が加速判定値Ｎａｃｃに対応する量を越えると、ステップＳｌ及び２の手順によって加速時制御が開始される。この場合、ラック位置はアクセルに応じて増加するがその位置はステップＳ４によって図のｂ点で制限され、加速につれて動作点は第２の制限値である破線Ｃ上を右方向に移動する。こうして黒煙を抑えて回転数が増加される。そしてｃ点でステップＳ３によって加速時制御が解除されると、ステップＳ５によって燃料噴射量が徐々に増加し、第１の制限値である実線Ａ上のｄ点に達して通常の制御となるのである。

なお、図２に示すようにアイドル回転数Ｎｉよりも低い回転数で運転されている時には、第２の制限値が第１の制限値とほぼ同一の値に設定されているため、加速時制御が行われても低回転域では最大ラック位置が低く抑えられることがない。その結果、負荷が急増した場合などにおけるエンストが回避されるのである。

［実施例２］
次に、本発明の実施例２に係る実施形態を説明する。なお、本実施例における加速時制御の説明において、実施例１と共通する部分については、同符号を付してその説明を省略する。

本実施例における開始判定増加量Ｎｇｏｎ及び解除判定増加量Ｎｇｏｆｆは、この発明において加速時制御開始・解除の必要性を判定するために設定され、アクセル位置センサ６で検出される回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応して設定されている。具体的には、実施例１における開始判定回転数Ｎｈｏｎ及び解除判定回転数Ｎｈｏｆｆと同様に、回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応した開始判定増加量Ｎｇｏｎ及び解除判定増加量Ｎｇｏｆｆのマップを作成し、それぞれがＲＯＭ７ｄに記憶されているのである。開始判定増加量Ｎｇｏｎ及び解除判定増加量Ｎｇｏｆｆはについては、機関の出力、特性、用途などの条件によって異なるものであり、実際には実験等によって適正な値が選定されることになる。

以下、図５及び図６のフローチャートを参照しながら動作を説明する。まず、ステップＳ１では回転数の目標値、実際値を更新し（Ｎｓｅｔ→Ｎｓｅｔ１、Ｎａｃｔ→Ｎａｃｔ１）、更に新しい目標値Ｎｓｅｔ、実際値Ｎａｃｔ及びラック位置の実際値Ｒａｃｔを算出し、前回と今回の回転数の目標値の差を加速判定値Ｎａｃｃと比較する。そして差が加速判定値Ｎａｃｃ以上であれば加速されていると判定して次のステップＳ２に進み、以上でなければステップＳ３に進む。

ステップＳ２では、回転数の目標値の変化量（Ｎｓｅｔ−Ｎｓｅｔ１）が開始判定増加量Ｎｇｏｎより大きく、かつラック位置の実際値Ｒａｃｔが判定噴射量Ｒｈより小さければ、加速時制御を実施する条件で運転されていると判定して加速時制御フラグを１にセットしてステップＳ３に進む。回転数の目標値の変化量（Ｎｓｅｔ−Ｎｓｅｔ１）が開始判定増加量Ｎｇｏｎより小さいか、若しくはラック位置の実際値Ｒａｃｔが判定噴射量Ｒｈより大きければステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、まず加速時制御フラグの状態を判定し、１であれば更に回転数の実際値の変化量（Ｎａｃｔ−Ｎａｃｔ１）が解除判定増加量Ｎｇｏｆｆより小さいか否かを判定し、小さくなければステップＳ４に、小さければステップＳ５にそれぞれ進む。また加速時制御フラグが１でなければステップＳ６に進む。ステップＳ４以降については実施例１と同様であり、本実施例においては説明を省略する。

以上のように、機関回転数の実際値Ｎａｃｔと目標値Ｎｓｅｔ、及び燃料噴射量の実際値Ｒａｃｔを検出し、所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値Ｒｓｅｔを算出して燃料噴射量を制御すると共に、加速時には燃料噴射量の最大値Ｒｍａｘを通常時における第１の制限値Ｒｍａｘ１よりも低い第２の制限値Ｒｍａｘ２に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の開始必要性を判定するために、機関回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応した開始判定回転数Ｎｈｏｎと、非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値Ｒｍａｘ２よりも小さい判定噴射量Ｒｈと、があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値Ｎｓｅｔと実際値Ｎａｃｔとの差が設定された開始判定回転数Ｎｈｏｎよりも大きく、かつ燃料噴射量の実際値Ｒａｃｔが上記判定噴射量Ｒｈより低い場合に、上記加速時制御を実施するように構成した。
これにより、加速時の黒煙防止と実作業時のエンジン出力を両立した上で、さらに冷態（燃料温度低下）時でも加速時の黒煙排出を抑えることができる。

また、機関回転数の実際値Ｎａｃｔと目標値Ｎｓｅｔ、及び燃料噴射量の実際値Ｒａｃｔを検出し、所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値を算出して燃料噴射量Ｒｓｅｔを制御すると共に、加速時には燃料噴射量の最大値Ｒｍａｘを通常時における第１の制限値Ｒｍａｘ１よりも低い第２の制限値Ｒｍａｘ２に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、上記加速時制御の開始必要性を判定するために、所定時間内の機関回転数の開始判定増加量Ｎｇｏｎと、非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量Ｒｈと、があらかじめ設定されており、機関回転数の目標値Ｎｓｅｔの変化量が設定された開始判定増加量Ｎｇｏｎよりも大きく、かつ燃料噴射量の実際値Ｒａｃｔが上記判定噴射量Ｒｈより低い場合に、上記加速時制御を実施するように構成した。
これにより、加速時の黒煙防止と実作業時のエンジン出力を両立した上で、さらに冷態（燃料温度低下）時でも加速時の黒煙排出を抑えることができる。

また、上記加速時制御の解除必要性を判定するために、機関回転数の目標値Ｎｓｅｔに対応した解除判定回転数Ｎｈｏｆｆがあらかじめ設定されており、機関回転数の目標値Ｎｓｅｔと実際値Ｎａｃｔとの差が設定された解除判定回転数Ｎｈｏｆｆよりも小さい場合に、上記加速時制御を解除するように構成した。
これにより、加速時制御を適切に解除するので、必要以上に長時間加速時制御を続けることがなく、作業性が向上する。

また、上記加速時制御の解除必要性を判定するために、所定時間内の機関回転数の解除判定増加量Ｎｇｏｆｆがあらかじめ設定されており、機関回転数の実際値Ｎａｃｔの変化量が設定された解除判定増加量Ｎｇｏｆｆよりも小さい場合に、上記加速時制御を解除するように構成した。
これにより、加速時制御を適切に解除するので、必要以上に長時間加速時制御を続けることがなく、作業性が向上する。

また、加速時制御の開始時には第１の制限値から第２の制限値への変更が速やかに行われ、解除時には第２の制限値から第１の制限値への復帰が徐々に行われるように構成した。
これにより、急に燃料噴射量が増加して作業者が衝撃を感じるということがない。

また、第２の制限値を、アイドル回転数あるいはこれに近い低回転数以下の領域において、第１の制限値と同じ値あるいはほぼ同じ値に設定した。
これにより、加速中に大きな負荷がかかっても、エンストを起こすことが少なく、作業性が向上する。

また、ディーゼルエンジンが２台以上の油圧ポンプを駆動するように構成されている作業機用のものであり、第２の制限値を、いずれかの油圧ポンプのリリーフ弁が作動した時のエンジン出力に対応する値よりも大きい値に設定した。
これにより、加速中に大きな負荷がかかっても、エンストを起こすことが少なく、作業性が向上する。

また、判定噴射量を、各油圧ポンプのロス馬力を含んだ非作業状態に対応する燃料噴射量よりも大きく、かつ第２の制限値よりも小さい値に設定した。
これにより、判定噴射量の設定が適切であるため、必要な加速が行われないという問題が生じることがなく、作業性が向上する。

また、前記第２の制限値は、冷却水温、油温、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度の何れかの変化に対応して、第１の制限値よりも小さく設定されるものとした。
これにより、冷却水温、油温、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度に対応して第２の制限値を設定することで、各温度に適切な加速時制限を実施することができ、作業性が向上する。

この発明の一実施例の全体構成を示すブロック図。 実施例１に係るエンジン回転数とラック位置の関係を示す図。 実施例１に係る制御手順を示すフローチャート。 同じく制御手順を示すフローチャート。 実施例２に係る制御手順を示すフローチャート。 同じく制御手順を示すフローチャート。 （ａ）は実施例１における開始判定回転数マップ、（ｂ）は同じく解除判定回転数マップ。 は実施例１における噴射量制限値の冷却水温補正マップ。

符号の説明

１ エンジン
２ 燃料噴射ポンプ
３ ラック用アクチュエータ
４ 回転数センサ
５ ラック位置センサ
６ アクセル位置センサ
７ 制御部
７Ｃ ＣＰＵ
７Ｄ ＲＯＭ
８ 油圧ポンプ
９ 機構部分

Claims (9)

1. 機関回転数の実際値と目標値、及び燃料噴射量の実際値を検出し、
   所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値を算出して燃料噴射量を制御すると共に、
   加速時には燃料噴射量の最大値を通常時における第１の制限値よりも低い第２の制限値に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   上記加速時制御の開始必要性を判定するために、
   機関回転数の目標値に対応した開始判定回転数と、
   非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量と、があらかじめ設定されており、
   機関回転数の目標値と実際値との差が設定された開始判定回転数よりも大きく、
   かつ燃料噴射量の実際値が上記判定噴射量より低い場合に、
   上記加速時制御を実施するように構成されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
2. 機関回転数の実際値と目標値、及び燃料噴射量の実際値を検出し、
   所定の出力特性に対応した機関回転数の実際値を得るべく燃料噴射量の設定値を算出して燃料噴射量を制御すると共に、
   加速時には燃料噴射量の最大値を通常時における第１の制限値よりも低い第２の制限値に抑える加速時制御を行うようにしたディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   上記加速時制御の開始必要性を判定するために、
   所定時間内の機関回転数の開始判定増加量と、
   非作業状態における燃料噴射量よりも大きく、上記第２の制限値よりも小さい判定噴射量と、があらかじめ設定されており、
   機関回転数の目標値の変化量が設定された開始判定増加量よりも大きく、
   かつ燃料噴射量の実際値が上記判定噴射量より低い場合に、
   上記加速時制御を実施するように構成されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   上記加速時制御の解除必要性を判定するために、
   機関回転数の目標値に対応した解除判定回転数があらかじめ設定されており、
   機関回転数の目標値と実際値との差が設定された解除判定回転数よりも小さい場合に、
   上記加速時制御を解除するように構成されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   上記加速時制御の解除必要性を判定するために、
   所定時間内の機関回転数の解除判定増加量があらかじめ設定されており、
   機関回転数の実際値の変化量が設定された解除判定増加量よりも小さい場合に、
   上記加速時制御を解除するように構成されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   加速時制御の開始時には第１の制限値から第２の制限値への変更が速やかに行われ、
   解除時には第２の制限値から第１の制限値への復帰が徐々に行われるように構成されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   第２の制限値が、アイドル回転数あるいはこれに近い低回転数以下の領域において、
   第１の制限値と同じ値あるいはほぼ同じ値に設定されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
7. 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   ディーゼルエンジンが２台以上の油圧ポンプを駆動するように構成されている作業機用のものであり、
   第２の制限値が、いずれかの油圧ポンプのリリーフ弁が作動した時のエンジン出力に対応する値よりも大きい値に設定されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
8. 請求項７に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   判定噴射量が、各油圧ポンプのロス馬力を含んだ非作業状態に対応する燃料噴射量よりも大きく、
   かつ第２の制限値よりも小さい値に設定されたことを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載のディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置であって、
   前記第２の制限値は、冷却水温、油温、燃料温度又は燃料ポンプ表面温度の何れかの変化に対応して、第１の制限値よりも小さく設定されることを特徴とする、ディーゼルエンジンの加速時黒煙防止装置。

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