JP2563307B2 - エンジン制御装置 - Google Patents

エンジン制御装置

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JP2563307B2
JP2563307B2 JP62043574A JP4357487A JP2563307B2 JP 2563307 B2 JP2563307 B2 JP 2563307B2 JP 62043574 A JP62043574 A JP 62043574A JP 4357487 A JP4357487 A JP 4357487A JP 2563307 B2 JP2563307 B2 JP 2563307B2
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滋美 三森
恭三 金森
光之 野中
知巳 政次
満 引山
学 田村
信明 的場
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Caterpillar Japan Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、土木・建設機械や、車両機械等のエンジン
を電子制御するエンジン制御装置に関し、特に外部負荷
模擬信号に基いてエンジン制御を行なう手段に関する。
〔従来の技術〕
第3図は従来のこの種のエンジン制御装置の構成を示
すブロック線図である。図示しないオペレータが、エン
ジン外部負荷7を予測してアクセルレバー1を調整する
と、変位−電圧変換器2からアクセルレバー変位に応じ
た電圧信号が出力される。この電圧信号はエンジン回転
数設定信号VeoとしてPIDコントローラ3へ入力する。PI
Dコントローラ3では、上記エンジン回転数設定信号Veo
とエンジン回転数フィードバック信号Veとの偏差につい
てのPID演算が実行される。このPID演算の結果は、ラッ
ク開度指令信号Xroとして燃料ポンプラック駆動装置4
へ供給される。そうすると燃料ポンプラック駆動装置4
が作動し、エンジン本体5のラック開度Xraの操作が行
なわれる。これにより、エンジン本体5への燃料噴射量
が調整され、エンジン回転数Neがコントロールされる。
上記エンジン回転数Neは、エンジン回転数検出器6によ
り検出され、その検出信号が前記エンジン回転数フィー
ドバック信号VeとしてPIDコントローラ3に与えられ
る。かくしてエンジン外部負荷7に打勝った状態でエン
ジン回転数Neが制御される。このように従来のエンジン
制御装置は、エンジン回転数Neを手動で設定する方式の
ものであって、かつ典型的な電子的フィードバック制御
系からなるものであった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のエンジン制御装置には次のような問題
があった。すなわち、エンジン回転数Neを手動で設定す
る方式であるため、例えば土木・建設機械のように負荷
変動が激しく、その負荷変動がしばしばエンジンに加わ
るような場合においては、外部負荷に見合った回転数を
その都度手動で設定し直す必要がある。しかし、このよ
うな設定操作を実際に行なうことは不可能に近い。そこ
で通常の場合は、エンジンストップを避けるために、オ
ペレータが予め最大負荷に見合ったアクセル操作を行な
うことにより、回転数設定を行なっている。
第4図は従来のエンジン制御装置による制御動作例を
示す図である。第4図に示すように、回転数設定信号Ve
oは常時最大負荷aに見合ったレベルに設定されてお
り、負荷が低負荷bとなった場合でも設定回転数は一定
である。その結果、低負荷bのときでもエンジン回転数
Neは最高回転数に保持されることになり、可動部の摩擦
による損失が大きい。またその回転数領域は、エンジン
効率が比較的低い回転数領域にあるため、エンジンの省
エネルギー化を計ることが困難であった。
そこで本発明は、負荷変動に応じた適正な回転数が自
動的に設定され、可動部の摩擦による損失が少なく、か
つ回転数指令に対して時間遅れなしに自動追従制御する
ことができ、エンジンの回転数を常に負荷に見合った回
転数に保持できることと相俟って、エンジン効率が良
く、省エネルギー化を計ることのできるエンジン制御装
置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点を解決し目的を達成するために、
次のような手段を講じた。すなわち、エンジン外部負荷
模擬信号発生器により、エンジン側の係数から外部負荷
を模擬した外部負荷模擬信号を発生させて、エンジンの
外部負荷変動を把握するようにし、上記模擬信号に基い
て外部負荷に見合ったエンジン回転数を設定するための
エンジン回転数設定値信号をつくり出すと共に、上記外
部負荷を外乱として扱い、フィードフォワード制御方式
にてラッウ開度を直接設定するようにした。
〔作用〕
このような手段を講じたことにより次のような作用を
呈する。すなわち模擬された外部負荷変動に応じてエン
ジン回転数が自動的に設定されるので、常に負荷変動に
応じた適正な回転数が確保され、可動部の摩擦による損
失が少なくなる。また負荷変動をエンジンの外乱の一種
として取扱いフィードフォワード制御系を構成し、回転
数指令に対して時間遅れなしに自動追従制御するように
したので、エンジンの回転数を常に負荷に見合った回転
数に保持できることと相俟って、省エネルギー化を計る
ことが可能となる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図
である。なお第3図と同一機能を有する部分には同一符
号を付してある。
第1図において、10は低信号選択回路、11は加算器、
12はラック開度検出器、13は外部負荷模擬信号発生器、
14は回転数自動設定器、15はラック開度自動設定器であ
る。これら各要素10〜15を付加した点以外は、第3図に
示した従来例の構成と基本的には同一である。
図示しないオペレータが、アクセルレバー1を操作す
ることによって最大負荷回転数相当の変位を与えると、
変位−電圧変換器2からアクセルレバー変位に応じた電
圧信号Vaccが出力され、低信号選択回路10に供給され
る。そうすると低信号選択回路10において、前記出力信
号Vaccと後述する回転数設定値信号Vssとの二信号のう
ち、レベルの低い方の信号が選択され、これが回転数設
定信号VeoとしてPIDコントローラ3に供給される。そう
するとPIDコントローラ3において、上記回転数設定信
号Veoとエンジン回転数検出器6からのエンジン回転数
検出信号Veとの偏差についてのPID演算が実行される。
このPID演算結果は、ラック開度制御信号Vrpidとして加
算器11に供給される。このラック開度制御信号Vrpidと
後述するラック開度設定値信号Vriとが、上記加算器11
において加算され、その加算値がラック開度指令信号Xr
oとして燃焼ポンプラック駆動装置4へ供給される。そ
うすると燃料ポンプラック駆動装置4が作動し、エンジ
ン本体5のラック開度Xraの操作が行なわれる。これに
より、エンジン本体5への燃料噴射量が調整され、エン
ジン回転数Neがコントロールされる。
ところで、燃料ポンプラック駆動装置4の出力である
ラック開度Xraは、ラック開度検出器12により検出さ
れ、その検出されたラック開度検出信号Vxraは外部負荷
模擬信号発生器13に入力する。またエンジン本体5の出
力であるエンジン回転数Neがエンジン回転数検出器6に
より検出され、その検出信号Veは同じく外部負荷模擬信
号発生器13に入力する。外部負荷模擬信号発生器13は、
外部負荷がラック開度Xraとエンジン回転数Neの関数で
あることに基いて負荷を計算する。すなわち入力した二
信号Vxra,Veに基いて外部負荷相当の模擬信号Vlをつく
る。この模擬信号Vlは、回転数自動設定器14およびラッ
ク開度自動設定器15にそれぞれ入力する。回転数自動設
定器14は、入力した模擬信号Viに基いて外部負荷相当の
回転数設定値信号Vssをつくり、これを前記低信号選択
回路10に供給する。またラック開度自動設定器15は、入
力した模擬信号Viに基いて外部負荷相当のラック開度設
定値信号Vriをつくり、これを前記加算器11に供給す
る。
第2図は本実施例のエンジン制御装置による制御動作
例を示す図である。第2図に示すように、エンジン外部
負荷が時刻t1においてAからBに減少すると、エンジン
回転数Neが低下し、その検出信号Veは下降する。この検
出信号Veは一方においてPIDコントローラ3に入力する
ため、従来例と同様に燃料ポンプラック駆動装置4が働
き、エンジン回転数Neを一定化しようとする。
一方、エンジン回転数検出信号Veとラック開度検出信
号Vxraとが外部負荷模擬信号発生器13に入力するので、
この外部負荷模擬信号発生器13により外部負荷の模擬信
号Vlがつくられる。そして上記模擬信号Vlに基いて、回
転数自動設定器14によりエンジン効率が最もよい最適回
転数に相当する回転数設定値信号Vssがつくられ、これ
が低信号選択回路10に入力する。かくして負荷変動に応
じ、エンジンストップを起こさない範囲の最適な回転数
設定信号Veoが得られる。また、ラック開度自動設定器1
5により、上記模擬信号Vlに基いて負荷変動に見合った
最適ラック開度に相当するラック開度設定値信号Vriが
つくられ、これが加算器11に入力する。かくしてフィー
ドフォワード制御系が構成され、系の安定が計られ、追
従性も良くなる。
すなわち回転数設定値信号Vssだけでは、省エネルギ
ー効果は期待できるが、負荷変動に対応する変化の偏差
が大きいので、追従遅れが生じてしまう。しかるに加算
器11に予めラック開度設値信号Vriが入力される結果、
先行してフィードフォワード・コントロールが行なわれ
ることになり、系の安定化が計られると共に、追従性も
良くなる。仮に加算器11およびラック開度自動設定器15
がないものとすると、ラック開度Xraおよびエンジン回
転数Neの追従特性は、第2図に破線で示すようなものと
なり、時間遅れを生じることになる。かくして本実施例
を従来のものと比較すると次のような差異がある。
(1)設定回転数は、従来は最大負荷に見合った回転数
に固定的に設定されていたが本実施例の場合は負荷に見
合った設定回転数に自動設定されることになる。
(2)ラック開度は、従来は負荷変動に対して回転数が
設定回転数(=最大負荷に見合った回転数)に落着くよ
うに自動制御されていたが、本実施例の場合は負荷に見
合ったラック開度に自動設定されることになる。
上記(1)(2)の結果、従来のものでは低負荷運転
におけるエネルギーの損失が大きかったが、本実施例に
おいては無駄がなくなり、省略エネルギー効果が大き
く、しかも追従性にすぐれたものとなる。
なお本発明は前記実施例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種々変形実施可能であ
るのは勿論である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、エンジン外部負荷模擬信号発生器に
より、エンジン側の係数から外部負荷を模擬した外部負
荷模擬信号を発生させて、エンジンの外部負荷変動を把
握するようにし、上記模擬信号に基いて外部負荷に見合
ったエンジン回転数を設定するためのエンジン回転数設
定値信号をつくり出すと共に、上記外部負荷と外乱して
扱い、フィードフォワード制御方式にてラック開度を直
接設定するようにしたので、負荷変動に応じた適正な回
転数が自動的に設定され、可動部の摩擦による損失が少
なく、かつ回転数指令に対して時間遅れなしに自動追従
制御することができ、エンジンの回転数を常に負荷に見
合った回転数に保持できることと相俟って、エンジン効
率が良く、省エネルギー化を計ることのできるエンジン
制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック線図、
第2図は同実施例の制御動作例を示す波形図、第3図は
従来例の構成を示すブロック線図、第4図は同従来例の
制御動作例を示す波形図である。 1……アクセルレバー、2……変位−電圧変換器、3…
…PIDコントローラ、4……燃料ポンプラック駆動装
置、5……エンジン本体、6……エンジン回転数検出
器、7……エンジン外部負荷、10……低信号選択回路、
11……加算器、12……ラック開度検出器、13……外部負
荷模擬信号発生器、14……回転数自動設定器、15……ラ
ック開度自動設定器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野中 光之 長崎市飽の浦町1番1号 三菱重工業株 式会社長崎研究所内 (72)発明者 政次 知巳 明石市魚住町清水1106番地 キャタピラ ー三菱株式会社油圧ショベル設計センタ ー内 (72)発明者 引山 満 明石市魚住町清水1106番地 キャタピラ ー三菱株式会社油圧ショベル設計センタ ー内 (72)発明者 田村 学 高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱 重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 的場 信明 高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱 重工業株式会社高砂研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−46353(JP,A) 特開 昭55−160135(JP,A) 特開 昭54−113725(JP,A) 特開 昭61−72846(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転数設定を行なうアクセルレバーの変位
    を電圧信号に変換する変位−電圧変換器と、この変換器
    の出力信号と回転数設定値信号とを比較してレベルの低
    い方の信号を選択する低信号選択回路と、この低信号選
    択回路の出力信号とエンジン回転数検出信号との偏差に
    ついてPID演算を実行するPIDコントローラと、このPID
    コントローラの出力信号とラック開度設定値信号とを加
    算する加算器と、この加算器の出力信号に基いてラック
    開度を駆動操作しエンジンへの燃料噴射量を調整する燃
    料ポンプラック駆動装置と、この燃料ポンプラック駆動
    装置により駆動操作されるラック開度を検出してラック
    開度検出信号を得るラック開度検出器と、エンジン回転
    数を検出して前記エンジン回転数検出信号を得るエンジ
    ン回転数検出器と、前記ラック開度検出信号およびエン
    ジン回転数検出信号に基いてエンジン外部負荷の模擬信
    号を発生させる外部負荷模擬信号発生器と、この外部負
    荷模擬信号発生器の出力信号に基いて前記エンジン回転
    数設定値信号をつくり出す回転数自動設定器と、前記外
    部負荷模擬信号発生器の出力信号に基いて前記ラック開
    度設定値信号をつくり出すラック開度自動設定器とを具
    備したことを特徴とするエンジン制御装置。
JP62043574A 1987-02-26 1987-02-26 エンジン制御装置 Expired - Lifetime JP2563307B2 (ja)

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JPS63208642A JPS63208642A (ja) 1988-08-30
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616504B1 (ko) * 1997-12-05 2007-04-25 그로우브 유.에스. 엘.엘.씨. 활차의충돌방지장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8425200B2 (en) 2009-04-21 2013-04-23 Xylem IP Holdings LLC. Pump controller
JP4790072B1 (ja) * 2010-03-31 2011-10-12 三井造船株式会社 舶用エンジンの制御装置および方法
JP6195710B2 (ja) * 2012-12-26 2017-09-13 いすゞ自動車株式会社 建設機械のエンジン制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6018822B2 (ja) * 1978-02-27 1985-05-13 日産自動車株式会社 内燃機関の無負荷時回転数自動制御装置
JPS55160135A (en) * 1979-05-29 1980-12-12 Nissan Motor Co Ltd Suction air controller
JPS5946353A (ja) * 1982-09-08 1984-03-15 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のアイドル回転速度制御方法
JPS6172846A (ja) * 1984-09-19 1986-04-14 Yanmar Diesel Engine Co Ltd 内燃機関の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100616504B1 (ko) * 1997-12-05 2007-04-25 그로우브 유.에스. 엘.엘.씨. 활차의충돌방지장치

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