JP4076699B2 - エンジンの出力制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの出力制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンの出力制御装置として、例えば特開平6−257452号、特開平10−68350号公報に開示されたものがある。
【0003】
クレーン車や清掃車等にあっては、エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするPTOシャフトを備え、補助装置の作動時にアクセルレバーを操作してエンジンの出力を調節するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディーゼルエンジンのようにエンジン回転速度を制限するガバナ機構を持たない火花点火式エンジンの場合、補助装置の作動時にアクセルレバーを介してスロットルバルブ開度が固定されると、補助装置の負荷変動に応じてエンジンの回転速度が大幅に変動し、PTOシャフトの回転速度が安定しないという問題点があった。
【0005】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、PTOシャフトの回転速度を安定させるエンジンの出力制御装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするPTOシャフトと、エンジンに対するPTOシャフトの接続状態を検出する接続検出手段と、PTOシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段と、エンジン出力操作手段の操作量に応じて目標エンジン回転速度を算出する目標エンジン回転速度算出手段と、PTOシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの出力を調節するエンジン出力調節手段とを備え、エンジン出力操作手段の操作量に応じてエンジンの吸入空気量を調節するメインスロットルバルブと、PTOシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの吸入空気量を調節するサブスロットルバルブと、を備え、吸気通路のメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブより上流側にガス燃料を噴射する燃料噴射ノズルを設けるものとした。
【0008】
【発明の作用および効果】
第1の発明において、補助装置の負荷変動に対応してエンジンの出力が自動的に調節され、エンジンの回転速度が安定し、PTOシャフトの回転速度を略一定に保つことができる。
【0009】
そして、エンジン出力操作手段を介してメインスロットルバルブの開度が固定されていても、補助装置の負荷変動に対応してサブスロットルバルブの開度が自動的に調節され、エンジンの回転速度が安定し、PTOシャフトの回転速度を略一定に保つことができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0011】
図1に示すように、エンジン1は各シリンダの吸気弁が開かれるのに伴って吸気通路2から各シリンダに混合気を吸入し、この混合気をピストンで圧縮して、点火プラグで着火燃焼させ、排気弁が開かれるのに伴って排気が排気通路3に排出され、これらの各行程が連続して繰り返される。排気通路3の途中には触媒15が設置され、排気を浄化するようになっている。
【0012】
燃料ボンベ10に貯蔵されるCNG、LPG等のガス燃料は、燃料供給通路11を通って燃料噴射ノズル4に供給される。燃料供給通路11の途中には、電磁式遮断バルブ13、燃料噴射ノズル4から噴射される燃料量を調節するガス制御バルブ14が介装される。図示しない制御装置は各種運転条件の検出信号を入力し、混合気が目標空燃比となるようにガス制御バルブ17を駆動して燃料噴射ノズル4から噴射される燃料量を調節する。
【0013】
吸気通路2の途中には吸入空気量を調節するメインスロットルバルブ21およびサブスロットルバルブ22が介装される。吸気通路2のメインスロットルバルブ24より上流側には、燃料を噴射する燃料噴射ノズル4が設けられ、燃料の輸送経路を長くとることにより吸気と燃料の混合が十分に行われるようになっている。
【0014】
図1において、5はトランスミッションであり、トランスミッション5は出力シャフト6とPTO(Power Take Off)シャフト7を備える。出力シャフト6の回転は図示しない図示しないプロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト等を介して車輪に伝えられる。PTOシャフト7には例えば車載クレーンや塵芥装置等の補助装置8が接続される。PTOシャフト7にはエンジン1の回転がクラッチ機構9を介して伝えられる。
【0015】
エンジン1の出力を調節するため、図示しないアクセルペダルとアクセルレバーがそれぞれ設けられ、アクセルペダルとアクセルレバーはそれぞれワイヤおよびリンケージ等を介してメインスロットルバルブ21に機械的に連動する。アクセルペダルは車両の運転席に設けられ、車両走行時等にアクセルペダルが踏み込まれることによりメインスロットルバルブ21が開弁し、エンジン出力が高められる。
【0016】
一方、補助装置8の作動時にアクセルレバーが引き込まれることによって、メインスロットルバルブ21が開弁した状態を維持し、エンジン出力が調節される。すなわち、アクセルレバーはPTOシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段を構成している。
【0017】
しかし、アクセルレバーを介してメインスロットルバルブ21の開度が固定された運転状態では、補助装置8の負荷変動が生じた場合、補助装置8の負荷に応じてエンジン1の回転速度が変動し、補助装置8の回転速度を一定に保つことができない。
【0018】
これに対処して、吸気通路2には吸入空気量を調節するサブスロットルバルブ22が介装され、補助装置8の回転速度を略一定に保つようにサブスロットルバルブ22の開度を制御するコントロールユニット23を備える。
【0019】
図2に示すように、コントロールユニット23には、アクセルレバーの開度検出センサ24、クラッチ機構9の断続を検出する接続検出センサ(接続検出手段)25、エンジン1の回転速度検出センサ26等の信号を入力し、サブスロットルバルブ22を駆動するアクチュエータを含むスロットル装置27に出力する。
【0020】
コントロールユニット23は、アクセルレバーの開度検出センサ24の信号に応じて目標エンジン回転速度を算出する。
【0021】
図3に示すように、コントロールユニット23は予め設定されたマップ31を基に目標エンジン回転速度と現在のエンジン回転速度に応じてスロットル開度調整量を検索する。出力手段32は検索されたスロットル開度調整量を現在のスロットル開度に加算した信号をスロットル駆動装置33に出力し、サブスロットルバルブ22の開度を調節する。
【0022】
図4のフローチャートはサブスロットルバルブ22の開度を調節するルーチンを示しており、コントロールユニット23において一定周期毎に実行される。
【0023】
これについて説明すると、ステップ1で接続センサ25からの信号を読み込み、ステップ2でPTOシャフト7の接続状態かどうかを判定する。
【0024】
PTOシャフト7の接続状態と判定された場合、ステップ3に進んでアクセルレバーの開度を読み込み、アクセルレバーの開度に応じて目標エンジン回転速度を算出する。
【0025】
続くステップ4で現在のエンジン回転速度を読み込み、ステップ5でマップ31を基に目標エンジン回転速度と現在のエンジン回転速度に応じてスロットル開度調整量を検索する。
【0026】
続くステップ6で検索されたスロットル開度調整量を現在のスロットル開度に加算した信号をスロットル駆動装置33に出力し、サブスロットルバルブ22の開度を調節する。
【0027】
ステップ1〜6のルーチンが本発明のエンジン出力調節手段を構成している。
【0028】
以上のように構成され、PTOシャフト7の接続時に、アクセルレバーの操作量に応じた目標エンジン回転速度を算出し、実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づける制御が行われる。これにより、アクセルレバーを介してメインスロットルバルブ21の開度が固定されていても、補助装置8の負荷変動に対応してサブスロットルバルブ22の開度が自動的に調節され、エンジン1の回転速度が安定し、PTOシャフト7の回転速度を略一定に保つことができる。
【0030】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図2】同じくコントロールユニット等を含むブロック図。
【図3】同じくスロットルバルブ開度を算出するためのブロック図。
【図4】同じくスロットルバルブ開度を制御するルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
1 エンジン
2 吸気通路
5 トランスミッション
7 PTOシャフト
8 補助装置
9 クラッチ機構
21 メインスロットルバルブ
22 サブスロットルバルブ
23 コントロールユニット
Claims (1)
- エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするPTOシャフトと、前記エンジンに対する前記PTOシャフトの接続状態を検出する接続検出手段と、前記PTOシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段と、前記エンジン出力操作手段の操作量に応じて目標エンジン回転速度を算出する目標エンジン回転速度算出手段と、前記PTOシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの出力を調節するエンジン出力調節手段と、前記エンジン出力操作手段の操作量に応じて前記エンジンの吸入空気量を調節するメインスロットルバルブと、前記PTOシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるように前記エンジンの吸入空気量を調節するサブスロットルバルブと、を備え、前記吸気通路の前記メインスロットルバルブ及び前記サブスロットルバルブより上流側にガス燃料を噴射する燃料噴射ノズルを設けたことを特徴とするエンジンの出力制御装置。
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