JP3243556B2 - メカニカルガバナ付き電子燃料噴射エンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子燃料噴射エンジ
ンに関し、さらに詳しくは作業機に搭載されるエンジン
に好適な電子燃料噴射エンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、気化器とメカニカルガバナを
使用した作業機用エンジンが各種提案されている。この
種の作業機用エンジンでは、負荷変動に対する速度変動
率［（無負荷最高回転数−全負荷最高回転数）÷全負荷
最高回転数］が小さいこと、つまりガバナ差（無負荷最
高回転数−全負荷最高回転数）を小さくすることが求め
られている。特にエンジン発電機では、回転数の安定が
強く望まれており、ガバナ差を小さくするメカニカルガ
バナの機械的な工夫が数多く提案されている。

【０００３】また、エンジンが過負荷運転域に移行する
とエンジンの回転数が低下することから、過負荷運転時
に燃料が増量されるようにトルクアップ装置を備えたメ
カニカルガバナも提案されている。さらに、気化器を用
いた作業機用エンジンにおいて、電子ガバナを搭載した
ものもよく知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記気
化器を使用したメカニカルガバナ付きエンジン、気化器
を使用した電子ガバナ付きエンジンでは、以下に示すよ
うな課題がある。 （１）まず、気化器を使用したメカニカルガバナ付きエ
ンジンでは、上記ガバナ差の低減やトルクアップ機能の
実現に対して、ガバナの機械的構成を変えること、例え
ば、トルクアップ用のスプリングを設けることで対処し
ているので、その補正が大まかなものにならざるを得な
い問題がある。また、エンジンに要求される運転形態は
エンジンの用途に応じて異なるので、その用途に応じて
その都度メカニカルガバナの構成を設計しなければなら
ない問題がある。さらに、ガバナ差の低減とトルクアッ
プ機能を同時に実現しようとすると、ガバナ差を低減す
る機械的構成とトルクアップ用の機械的構成とをそれぞ
れメカニカルガバナに付加することが必要であり、実現
しようとする機能が多くなればなるほど、メカニカルガ
バナの構成が複雑になる問題がある。

【０００５】（２）気化器を使用した電子ガバナ付きエ
ンジンでは、調速機能は電子ガバナが行うので、ガバナ
差の低減などは行いやすい。しかし、電子ガバナといえ
ども燃焼室に吸入される空気量をスロットル弁の開度制
御により行うにすぎず、実際の空燃比は、ベンチュリの
負圧によって吸入燃料量が決定される気化器の本質的な
特性に左右されてしまう問題がある。このため、空気量
の変動に対して自動的に空燃比を一定にするように働く
気化器の特性から大きく外れて空燃比を変えることは難
しい。また、最近の気化器の構成は、アイドリング時、
部分負荷運転、全負荷運転、始動時に応じて最適な空燃
比を達成できるように複雑な構成になっており、さらに
その複雑な構成の上に、作業用エンジンの用途、運転状
態を考慮して満足する特性を実現できるような気化器の
構成を設計することは容易なことではない。

【０００６】（３）上記（１）（２）の課題に対して、
近年、ガソリン自動車に一部採用されているような電子
燃料噴射装置を使用して全てを電子制御で行うことも考
えられる。しかし、作業機用エンジンには自動車用エン
ジンにはない急激な負荷変動があるので、全てを電子制
御で行う構成では、急激な負荷変動に対して俊敏なレス
ポンスを得ることのできる処理の速い制御装置を採用し
なければならず、エンジンを安価に提供することが難し
くなる。さらに、作業機用エンジンの場合、運転環境、
運転条件が非常に苛酷であることも考慮しなければなら
ない。例えば、エンジン周囲の温度が高温になったり、
氷点下になったり、泥や雨水がかかったり、全負荷状態
の運転が長期間（ときには２〜３日）連続することは作
業機用エンジンにおいてはよくあることである。このよ
うな苛酷な運転環境、運転条件に対して全てを電子制御
で行うようにすると、エンジンの安定性のために十分な
対策を行う必要があり、製造コストが上昇する。

【０００７】

【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、電子
燃料噴射エンジン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)農業機械、建設機械などの各種作業機のそれぞれの
用途に応じて、最適な制御のできる電子燃料噴射エンジ
ンを安価に提供する。 (ｂ)作業機エンジンの苛酷な環境条件、運転条件におい
ても安定して制御でき、急激な負荷変動に対して対応で
きる電子燃料噴射エンジンを提供する。 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、後述する課題を解決するための手段、作用及び発
明の実施の形態の欄において詳しく説明する。

【０００８】

【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７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、図１
に示すように、燃焼室１に臨んで設けられた燃料点火手
段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スロットル弁５
と、スロットル弁５の開度を制御するメカニカルガバナ
６と、ストットル弁５の開度θを実質的に検出する弁開
度センサ８と、メカニカルガバナ６の働きによって定ま
る実質的な吸気管３の空気吸入量に関係するデータとエ
ンジンの回転数ｎに基づいて定常状態の燃料噴射量、噴
射時期を設定する噴射設定手段３２と、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段２５と、その運転状態
検出手段２５の検出結果に基づいて、前記燃料噴射装置
４が上記定常噴射に加えて非定常噴射も行うように制御
する噴射制御手段３３とを有し、 前記メカニカルガバナ
６は、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１５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にガバナフォースＧＦをか
けることによりスロットル弁５を閉まる方向に駆動さ
せ、ガバナスプリング１６の張力によりスロットル弁５
を開く方向に駆動させるようにし、ガバナフォースＧＦ
とガバナスプリング１６の張力との不釣り合いでスロッ
トル弁５の開度を制御するように構成してあり、 前記弁
開度センサ８は前記ガバナ軸１３の回転を検出するよう
に構成してあることを特徴とする。

【０００９】第２発明は、図５に示すように、燃焼室１
に臨んで設けられた燃料点火手段２と、吸気管３内に設
けられ定常噴射を行う定常用燃料噴射装置４と、吸気管
３内に設けられ非定常噴射を行う非定常用燃料噴射装置
５１と、燃焼室１への空気量の流入量を制御するスロッ
トル弁５と、ストットル弁５の開度θを実質的に検出す
る弁開度センサ８と、前記スロットル弁５の開度θを制
御するメカニカルガバナ６と、前記メカニカルガバナ６
の働きによって定まる実質的な吸気管３の空気吸入量に
関係するデータとエンジンの回転数ｎに基づいて定常状
態の噴射量、噴射時期を設定する噴射設定手段３２と、
エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、そ
の運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記非定常用
燃料噴射装置５１が定常噴射と独立して、非定常噴射を
行うように制御する非定常噴射制御手段５２とを有し、
前記メカニカルガバナ６は、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１５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にガ
バナフォースＧＦをかけることによりスロットル弁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
よりスロットル弁５を開く方向に駆動させるようにし、
ガバナフォースＧＦとガバナスプリング１６の張力との
不釣り合いでスロットル弁５の開度を制御するように構
成してあり、 前記弁開度センサ８は前記ガバナ軸１３の
回転を検出するように構成してあることを特徴とする。

【００１０】第３発明は、前記運転状態検出手段が、エ
ンジンにかかる負荷を検出する負荷検出手段を有し、前
記噴射制御手段３３又は非定常噴射制御手段５２が負荷
検出手段により検出された負荷が所定値を超えたときに
目標空燃比が小さくなるように制御を行うことを特徴と
する。

【００１１】次に、上記第１発明〜第３発明の各構成要
素について説明する。上記第１発明〜第３発明は、各気
筒ごとに燃料噴射装置を設けるマルチポイントインジェ
クション方式と単一の燃料噴射装置を設けるシングルポ
イントインジェクション方式に適用が可能である。マル
チポイントインジェクション方式においては、燃料噴射
装置４はスロットル弁５よりも燃焼室１側に設けること
が好ましく、シングルポイントインジェクション方式で
は燃料噴射装置４はスロットル弁５よりも上流側に設け
るのが好ましい。

【００１２】吸気管３の空気吸入量に関係するデータと
して、吸気管負圧ｐや、スロットル弁５の開度θが例示
できる。運転状態検出手段２５が行う運転状態の検出の
仕方には、例えば、ある運転状態に入ったことを検出す
る場合や、ある運転状態から他の運転状態に変動したこ
とを変動量を検出することにより行う場合がある。運転
状態検出手段２５で検出される運転状態には、スロット
ル開度、負荷状態、回転数、外部温度、オペレータによ
る設定速度の変更操作などが例示できる。前記噴射制御
部３３、非定常用噴射制御手段５２は、作業機用エンジ
ンの出荷段階で各作業機の運転形態に対応させてその制
御を行うプログラムをＲＯＭのような記憶手段に記憶さ
せ、中央処理装置（ＣＰＵ）で制御動作させる構成が好
ましい。

【００１３】

【作用】第１発明によれば、メカニカルガバナ６がスロ
ットル弁５の開度を制御すると吸気管３から燃焼室１内
に吸入される空気量が調整される。噴射設定手段３２
は、メカニカルガバナ６の働きによって定まる実質的な
吸気管３の空気吸入量に関係するデータとエンジンの回
転数ｎに基づいて定常状態の燃料噴射量、噴射時期を設
定する。また、一方、運転状態検出手段２５は、常時エ
ンジンの運転状態を検出しており、噴射制御手段３３が
運転状態検出手段２５の検出結果に基づいて、記噴射設
定手段３２により設定された定常噴射に加えて非定常噴
射も行うように燃料噴射装置４を駆動する。このように
定常状態の燃料噴射量、噴射時期を設定する手段と、必
要に応じて一時的に非定常噴射を行う手段とを有してい
るので、通常の運転はほぼメカニカルガバナと同様の安
定した運転状態を維持できるとともに、定常噴射では対
処できない運転状態になったときは作業機の用途、機能
に応じて望ましい空燃比で運転させることができる。し
たがって、作業機の用途、特性に応じて最適な運転制御
を行うことが可能になる。

【００１４】また、スロットル弁５の開度を調整するメ
カニカルガバナ６により、機械的に空気量を制御するよ
うに構成してあるので、電子制御によりスロットル弁５
の開度をアクチュエータなどで制御する構成に比べて演
算時間が必要でなく、応答性が極めて速い。さらに、メ
カニカルガバナ６を採用することにより、スロットル弁
５の開度を制御する演算処理、スロットル弁５を動作さ
せるアクチュエータなどの構成要素が不要になる。スロ
ットル弁５の開度を制御する演算処理が不要になるた
め、ＣＰＵなどの演算手段は噴射量を計算する処理に集
中することができる。また、アクチュエータなどの構成
要素が不要になるので、高温時、氷点下などの低温時に
アクチュエータの動作系、制御系が動作不良になる恐れ
も低減することができ、環境安定性を向上させることが
できる。このように、メカニカルガバナ６を使用するこ
とにより、応答性と安定性を高く維持することができ
る。また、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るので、ガバナレバー１４とスロ
ットル弁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。

【００１５】第２発明であれば、メカニカルガバナ６が
スロットル弁５の開度を制御すると吸気管３から燃焼室
１内に吸入される空気量が調整される。噴射設定手段３
２は、メカニカルガバナ６の働きによって定まる実質的
な吸気管３の空気吸入量に関係するデータとエンジンの
回転数ｎに基づいて定常状態の燃料噴射量、噴射時期を
設定して、その条件で定常用燃料噴射装置４を駆動す
る。また、一方、運転状態検出手段は、常時エンジンの
運転状態を検出しており、その運転状態検出手段の検出
結果に基づいて非定常噴射制御手段５２が定常噴射用燃
料噴射装置４とは独立して、非定常用燃料噴射装置５１
を駆動して非定常噴射を行う。このように定常状態の燃
料噴射量、噴射時期を設定する手段と、必要に応じて定
常状態の噴射とは独立して非定常噴射を行う手段とを有
しているので、通常の運転はほぼメカニカルガバナと同
様の安定した運転状態を維持できるとともに、定常噴射
では対処できない運転状態になったときは非定常噴射に
よって作業機の用途、機能に応じて所望の空燃比で運転
させることができる。したがって、作業機の用途、特性
に応じて最適な運転制御を行うことが可能になる。ま
た、第２発明でも上記したメカニカルガバナによる利
点、弁開度センサをガバナ軸の回転を検出するように構
成した利点も同様に享受できる。

【００１６】第３発明であれば、前記噴射制御手段３３
又は非定常噴射制御手段５２が負荷検出手段により検出
された負荷が所定値を超えたときに目標空燃比が小さく
なるように制御を行うので、最大トルクを増加させ、エ
ンストを回避又はエンストまでの時間を稼ぐことができ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、第１発明であれ
ば、以下の（イ）（ロ）（ハ）の効果を有する。 （イ）メカニカルガバナの存在によりスロットル弁をレ
スポンスを良く制御することができるとともに、エンジ
ン運転条件、周囲環境によらず、精度良く安定して制御
できる。 （ロ）噴射制御手段によりエンジンの運転状態の変動に
対応して、非定常噴射を行うのでエンストなどのエンジ
ンの運転上の不都合の発生を防止できる。また、定常噴
射を行う既にある燃料噴射装置の噴射頻度を増やすこと
により燃料を増加させるように構成しているので、制御
を変えることにより簡単に実施できる。（ハ）弁開度センサはガバナ軸の回転を検出するように
構成してあるので、ガバナレバーとスロットル弁との連
結棒などの動作遅れの影響を少なくすることができ、レ
スポンス良く制御できる。 第２発明であれば、上記
（イ）（ハ）の効果とともに、非定常噴射専用の燃料噴
射装置を別に備えているので、定常噴射のタイミングに
捕らわれずに、自由な噴射が行える。第３発明であれ
ば、最大トルクを増加させ、エンストを回避又はエンス
トまでの時間を稼ぐことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】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。この汎用電
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
御するスロットル弁５と、スロットル弁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、スロットル弁５の開度θを実質的
に検出する弁開度センサ８と、エンジンの回転数ｎを検
出する回転数センサ９と、必要に応じて設けられるトル
クセンサ３５とを備えている。トルクセンサ３５は、エ
ンジンのミッション軸、作業機械用駆動軸（ＰＴＯ軸）
に取り付けられる。回転数センサ９、圧力センサ７、弁
開度センサ８、トルクセンサ３５はそれぞれエンジンの
状態検出センサ３４を構成する。

【００１９】また、電子燃料噴射エンジンＥには、全般
的な制御を行う制御部１０が設けられ、その制御部１０
にはエンジンの回転数ｎが入力され、圧力センサ７の検
出圧力ｐと弁開度センサ８からの弁開度θの少なくとも
一つのデータが入力されるようにしてある。制御部１０
の出力は燃料噴射装置４の噴射制御を行う噴射ユニット
部１１に出力され、制御部１０の演算に基づいて所定の
噴射量を噴射するように構成してある。なお、噴射ユニ
ット部１１は燃料噴射装置４のユニットとして構成され
ている場合が多いが、制御部１０に一部その機能を持た
せることも可能である。

【００２０】また、図１に示す構成では、圧力センサ７
は吸気管３のサージタンク室１２内に設けられている
が、各エンジンの構成に対応させて吸気管３の各所定位
置に設けられる。また、マルチポイントインジェクショ
ン方式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。さらに必要に
応じて吸気温度を検出する温度センサをサージタンク室
１２に設け、その検出温度を制御部１０に入力して各種
補正を行うようにしてもよい。

【００２１】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１５
と、ガバナスプリング１６を含んで構成してある。ガバ
ナレバー１４の一端にスロットル弁５に連動する操作棒
１７を連結し、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１
４にガバナフォース（ＧＦ）をかけることによりスロッ
トル弁５を閉まる方向に駆動させ、ガバナスプリング１
６の張力によりスロットル弁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１６の張力との不釣り合いでスロットル
弁５の開度を制御するように構成してある。

【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とスロットル弁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。制御部１０
は、定常状態の噴射を設定する噴射設定部３２と、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出部２５と、噴射
制御部３３とを有している。

【００２３】噴射設定部３２の燃料噴射量、噴射頻度の
設定方式としては、吸気管負圧ｐとエンジン回転数ｎに
よりエンジンの１回転当たりの吸気量を算出して燃料噴
射量を決定するマニホルドプレッシャー式（以下、ＭＡ
Ｐと称する）や、吸気管３のスロットル弁５の開度θと
エンジンの回転数ｎによりエンジンの１回転当たりの吸
気量を算出して、燃料噴射量を決定するスロットル角度
式（以下、ＴＡＰと称する）が採用される。さらに、上
記ＭＡＰやＴＡＰで得られた噴射量を運転状態検出部２
５で検出された運転状態に応じて所定の規則によって重
み付けを行って実際に噴射する燃料の量を決定するよう
にしてもよい。

【００２４】運転状態検出部２５は、エンジンの運転状
態をスロットル弁の開度θ、回転数ｎ、トルクセンサ３
５などの状態検出センサ３４により検出する。その他の
運転状態の検出方法としては、開度θの変化率ｄθ／ｄ
ｔ、回転数の変化率ｄｎ／ｄｔ等が例示できる。ここで
回転数の変化率（ｄｎ／ｄｔ）を検出するのは、エンジ
ンが回転している場合に負荷が大きくなったり、小さく
なった場合にはエンジン回転数がそれぞれ低くなった
り、高くなったりするからである。また、スロットル弁
の開度の変化率（ｄθ／ｄｔ）を検出するのは、オペレ
ータが図１に示すメカニカルガバナ６の調速レバー１５
の速度設定位置を変化させた場合に、その変化をいち早
く検出するためのものである。また、エンジンにかかる
負荷の変動の場合であっても、弁開度センサ８の開度θ
の変化率をみることにより、負荷の変動をいち早く検出
することができる。一般的に言えば、過度時の変化は
（ｄθ／ｄｔ）の方が（ｄｎ／ｄｔ）よりレスポンスが
良い。

【００２５】噴射制御部３３は、特別の補正が必要にな
る非定常状態を運転状態検出部２５の出力に基づいて判
別して、その運転状態に対応して燃料噴射装置４が定常
の噴射に加えて非定常の噴射も行うように制御するもの
である。図２は図１に示す電子燃料噴射エンジンＥの制
御部が行う処理の一例を示すフローチャート、図３
（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ縦軸にトルク、横軸に回転数を
取った図である。以下、図１〜図３を参照して本実施例
の動作を説明する。

【００２６】まず、図２のステップＳＰ１において、メ
カニカルガバナ６の働きによって決定される空気量に基
づいて燃料噴射量、噴射頻度を噴射設定部３２が設定す
る。この設定により、図３（Ａ）に示すような所定のガ
バナ特性を実現するガバナ曲線３６が設定され、定常状
態においてはエンジンはこのガバナ曲線３６上を運転す
る。次いで、ステップＳＰ２において噴射設定部３２だ
けの噴射制御ではエンストなどが生じるような大きなト
ルクがかかったか否かを上記した状態検出センサ３４に
基づいて判別し、大きなトルクがかかっていないと判別
された場合はステップＳＰ１の定常運転を続行する。一
方、ステップＳＰ２において大きなトルクがかかったと
判別された場合は、ステップＳＰ３において非定常噴射
により一時的に噴射量を増量させる。例えば、図３
（Ｂ）で示すように機械的ガバナでは制御できない運転
領域４３に入った場合には、破線で示すガバナ曲線３６
を曲線４４まで持ち上げるようにする。つまり、非定常
噴射により噴射燃料を増量させ、空燃比を濃くして最大
トルクを増加させ、過大なトルクが入力された時にエン
ストを回避あるいはエンストまでの時間を稼ぐことがで
きるようにする。

【００２７】図４（Ａ）は上記電子燃料噴射エンジンの
一構成例を示す概略図、図４（Ｂ）はその構成例におい
て定常噴射と非定常噴射の噴射タイミングの一例を示す
図である。なお、この図４（Ａ）に示すようにこの電子
燃料噴射エンジンＥは、４気筒ガソリンエンジンの構成
になっており、各気筒の吸気バルブの直前で各気筒ごと
に燃料噴射装置４ａ〜４ｄが配設されたマルチポイント
インジェクション方式が採用してある。そして、各燃料
噴射装置４ａ〜４ｄが図４（Ｂ）に示すぞれその噴射の
タイミング４０ａ〜４０ｄで定常噴射を行う。一方、大
きなトクルがかかった場合のような非定常時には各燃料
噴射装置４ａ〜４ｄがタイミング４０ａ〜４０ｄに加え
てタイミング４１ａ〜４１ｄで示す一時的な非定常噴射
も行うようにする。そして、非定常時から定常時に戻っ
たときは、再び定常噴射のみで運転を行う。なお、上記
のように独立噴射でなく、２グループ噴射、毎回転同時
噴射を行うエンジンの場合はそれぞれに対応させて非定
常噴射のタイミングを設定すればよい。

【００２８】図５〜図７はそれぞれこの発明の第２実施
形態を説明するための図であり、図５は電子燃料噴射エ
ンジンの概略構成図、図６はその一構成例を示す概略
図、図７（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ定常噴射と非定常噴射
の噴射タイミングの一例を示す図である。この第２実施
形態の特徴は、図５に示すように通常の定常用燃料噴射
装置４とは別に非定常用燃料噴射装置５１をスロットル
弁５の上流側に設けるとともに、図１で説明した噴射設
定部３２の噴射時期、噴射量で定常用燃料噴射装置４を
駆動するとともに、非定常噴射制御部５２が非定常用燃
料噴射装置５１により定常噴射と独立して、非定常噴射
を行うように制御する点である。なお、非定常噴射制御
部５２内は前記図１で説明した運転状態検出部２５を含
んでいる。

【００２９】この第２実施形態を４気筒ガソリンエンジ
ンに適用する場合には図６、図７に示すような構成例が
考えられる。即ち、図６に示すようにコンピュータで構
成される総合制御部５３は、図５で示すような噴射設定
部３２、非定常噴射制御部５２を含んで構成してあり、
定常用噴射装置４ａ〜４ｂの噴射タイミングを図７
（Ａ）に示すような２グループ噴射で行い、非定常用燃
料噴射装置５１の噴射を図７（Ｂ）で示すような毎回転
同時噴射で行うようにするのである。このように構成す
れば、トルクが大きくなったときにのみ、図７（Ｂ）に
示す噴射量が余分に各燃焼室に供給されることになるの
で、エンストなどを回避することができる。

【００３０】この発明は、上記実施形態に限定されるも
のではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内におい
て種々の設計変更を施すことが可能である。以下、その
ような実施形態を説明する。 （１）上記実施形態では定常噴射をマルチポイントイン
ジェクション方式で行う場合を例にとり説明したが、シ
ングルポイントインジェクション方式で定常噴射を行
い、非定常時にその噴射頻度を増やすことで第１発明を
構成することも可能である。 （２）シングルポイントインジェクション方式に第２発
明を適用する形態としては、スロットル弁５の前に２つ
の燃料噴射装置を連設して、一方を定常用燃料噴射装
置、他方を非定常用燃料噴射装置とすることも考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１発明に係る第１実施形態を示す概略
構成図である。

【図２】図２は制御部が行う処理の一例を示したフロー
チャートである。

【図３】図３（Ａ）は定常状態のガバナ特性を示す図、
図３（Ｂ）は非定常噴射により、エンジンの運転状態を
変える様子を示す図である。

【図４】図４（Ａ）は第１発明の一構成例を示す概略
図、図４（Ｂ）は定常噴射と非定常噴射の噴射タイミン
グの一例を示す図である。

【図５】図５は第２発明に係る第２実施形態を示す概略
構成図である。

【図６】図６は第２発明の一構成例を示す概略図であ
る。

【図７】図７（Ａ）は定常噴射のタイミングの一例を示
す図、図７（Ｂ）は非定常噴射のタイミングの一例を示
す図である。

【符号の説明】

１…燃焼室、２…燃料点火プラグ、３…吸気管、４…燃
料噴射装置（定常用燃料噴射装置）、５…スロットル
弁、６…メカニカルガバナ、８…弁開度センサ、１３…
ガバナ軸、１４…ガバナレバー、１５…調速レバー、１
６…ガバナスプリング、２５…運転状態検出部、３２…
噴射設定部、３３…噴射制御部、５１…非定常用燃料噴
射装置、５２…非定常用燃料噴射装置、ＧＦ…ガバナフ
ォース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３６６Ｆ (56)参考文献 特開 平４−219436（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199240（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−28311（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−133034（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−116264（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−42380（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−128526（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−56762（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 9/02 - 45/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼室(１)に臨んで設けられた燃料点火
   手段(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スロ
   ットル弁(５)と、スロットル弁(５)の開度を制御するメ
   カニカルガバナ(６)と、ストットル弁(５)の開度(θ)を
   実質的に検出する弁開度センサ(８)と、メカニカルガバ
   ナ(６)の働きによって定まる実質的な吸気管(３)の空気
   吸入量に関係するデータとエンジンの回転数(ｎ)に基づ
   いて定常状態の燃料噴射量、噴射時期を設定する噴射設
   定手段(３２)と、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段(２５)
   と、 その運転状態検出手段(２５)の検出結果に基づいて、前
   記燃料噴射装置(４)が上記定常噴射に加えて非定常噴射
   も行うように制御する噴射制御手段(３３)とを有し、 前記メカニカルガバナ(６)は、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(１５)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)にガバナフォース（ＧＦ）をかけることにより
   スロットル弁(５)を閉まる方向に駆動させ、ガバナスプ
   リング(１６)の張力によりスロットル弁(５)を開く方向
   に駆動させるようにし、ガバナフォース（ＧＦ）とガバ
   ナスプリング(１６)の張力との不釣り合いでスロットル
   弁(５)の開度を制御するように構成してあり、 前記弁開度センサ(８)は前記ガバナ軸(１３)の回転を検
   出するように構成してある ことを特徴とする、メカニカ
   ルガバナ付き電子燃料噴射エンジン。
2. 【請求項２】 燃焼室(１)に臨んで設けられた燃料点火
   手段(２)と、吸気管(３)内に設けられ定常噴射を行う定
   常用燃料噴射装置(４)と、吸気管(３)内に設けられ非定
   常噴射を行う非定常用燃料噴射装置(５１)と、燃焼室
   (１)への空気量の流入量を制御するスロットル弁(５)
   と、ストットル弁(５)の開度(θ)を実質的に検出する弁
   開度センサ(８)と、前記スロットル弁(５)の開度(θ)を
   制御するメカニカルガバナ(６)と、前記メカニカルガバ
   ナ(６)の働きによって定まる実質的な吸気管(３)の空気
   吸入量に関係するデータとエンジンの回転数(ｎ)に基づ
   いて定常状態の噴射量、噴射時期を設定する噴射設定手
   段(３２)と、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 その運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記非定常
   用燃料噴射装置(５１)が定常噴射と独立して、非定常噴
   射を行うように制御する非定常噴射制御手段(５２)とを
   有し、 前記メカニカルガバナ(６)は、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(１５)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)にガバナフォース（ＧＦ）をかけることにより
   スロットル弁(５)を閉まる方向に駆動させ、ガバナスプ
   リング(１６)の張力によりスロットル弁(５)を開く方向
   に駆動させるようにし、ガバナフォース（ＧＦ）とガバ
   ナスプリング(１６)の張力との不釣り合いでスロットル
   弁(５)の開度を制御するように構成してあり、 前記弁開度センサ(８)は前記ガバナ軸(１３)の回転を検
   出するように構成してある ことを特徴とする、メカニカ
   ルガバナ付き電子燃料噴射エンジン。
3. 【請求項３】 前記請求項１又は請求項２に記載のメカ
   ニカルガバナ付き電子燃料噴射エンジンにおいて、 前記運転状態検出手段がエンジンにかかる負荷を検出す
   る負荷検出手段を有し、 前記噴射制御手段(３３)又は非定常噴射制御手段(５２)
   が負荷検出手段により検出された負荷が所定値を超えた
   ときに目標空燃比が小さくなるように制御を行うことを
   特徴とする、メカニカルガバナ付き電子燃料噴射エンジ
   ン。