JP5468339B2

JP5468339B2 - エンジン制御装置

Info

Publication number: JP5468339B2
Application number: JP2009216590A
Authority: JP
Inventors: 宏司増田; 康男野間; 昭人西村; 秀雄塩見
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: JP2011064160A

Description

本願発明は、例えばトラクタのような作業車両に搭載されるエンジン制御装置に関するものである。

近年のエンジンにおいては、コモンレール式燃料噴射装置を利用して、各気筒に対するインジェクタに高圧燃料を供給し、各インジェクタからの燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を電子制御することによって、エンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、エンジンの騒音振動の低減を図るという技術が知られている（特許文献１等参照）。

特開平１０−９０３３号公報

ところで、この種のエンジンを搭載したトラクタ等の作業車両では、ＥＣＵが例えばマップ形式や関数表形式等の出力特性データ、回転速度及びトルクに基づいてコモンレール式燃料噴射装置の作動を制御することにより、変速レバー等の操作量に応じた燃料噴射量にてエンジン出力を調節している。出力特性データとは、エンジンが搭載される作業車両に対応したものであり、通常、ＥＣＵに１種類又は限られた種類だけ記憶させている。このため、前記従来の構成では、エンジンの型式が同じであっても、例えばトラクタ用エンジンのＥＣＵを、バックホウ用エンジンのＥＣＵとして適用し難い（すなわち、ＥＣＵの汎用性が低い）という問題があった。なお、かかる問題は、コモンレール式の燃料噴射装置だけでなく、電子ガバナ式の場合も存在していた。

そこで、本願発明は、上記の問題点を解消したエンジン制御装置を提供することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は、エンジンと、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記エンジンの駆動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出情報と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵは前記出力特性データを書き込んだ状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際に、前記ＥＣＵに接続される外部ツールによって、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能になっており、前記修正特性データは、作業車両の作業特性に応じて複数個、前記外部ツールに格納されており、前記ＥＣＵは、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記各修正特性データに関連付けられた識別手段の設定によって、前記外部ツールから読み込む修正特性データを決定して、前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれるとともに、前記ＥＣＵへの書き込みをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するキー手段を更に備えており、前記キー手段による書き込み禁止状態を解除して、前記外部ツールから前記修正特性データが書き込まれる一方で、前記ＥＣＵに書き込み済みの前記修正特性データは、前記ＥＣＵ外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されていて、前記ＥＣＵに前記外部ツールを接続した状態で特定ユーザのみに、前記修正特性データの前記読み出し及び書き換えを許可するように構成されており、
前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記出力特性データ及び前記修正特性データを参照し、前記検出手段の検出情報に基づき前記燃料噴射装置を作動させることを許容するように構成されているというものである。

本発明によると、エンジンと、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記エンジンの駆動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出情報と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵは前記出力特性データを書き込んだ状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際に、前記ＥＣＵに接続される外部ツールによって、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能になっており、前記修正特性データは、作業車両の作業特性に応じて複数個、前記外部ツールに格納されており、前記ＥＣＵは、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記各修正特性データに関連付けられた識別手段の設定によって、前記外部ツールから読み込む修正特性データを決定して、前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれるとともに、前記ＥＣＵへの書き込みをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するキー手段を更に備えており、前記キー手段による書き込み禁止状態を解除して、前記外部ツールから前記修正特性データが書き込まれるから、エンジン製造メーカにとっては、前記エンジンの型式が同じであれば、前記ＥＣＵに記憶される出力特性データをいずれも共通のものにできる。また、前記エンジンを作業車両に搭載するエンジン購入メーカにとっては、自社の仕様に適合した前記修正特性データを、前記外部ツールを用いて前記ＥＣＵに後から簡単に書き込みできる。つまり、前記ＥＣＵの汎用性を向上できるものでありながら、燃料噴射制御に対する前記ＥＣＵの柔軟な設定を簡単且つ確実に確保できるという効果を奏する。また例えば、エンジン購入メーカにとっては、同一のエンジンを購入した上で、作業車両へのエンジン搭載時に、外回り製品の追加と前記ＥＣＵへの書き込みとにより、種々のアプリケーションに対応できるため、工場ストックや市場補用品の種類を減らせるという効果もある。

又、前記識別手段の設定だけで、車種や作業機の違いに拘らず、前記ＥＣＵに最適な修正特性データを前記外部ツールから簡単に選別できる。従って、エンジン購入メーカにとって自社の仕様への切換えがし易く、外部から購入したエンジンであっても、簡単に自社の仕様に最適な設定に変更できるという効果を奏する。また例えば、色々なアプリケーションを持っているエンジン購入メーカは、同一エンジンを購入した上で、種々のアプリケーションに合うエンジン特性を予め前記外部ツールに格納しておけるので、作業車両へのエンジン搭載時に、前記エンジン特性を簡単に変更できるという効果もある。

又、前記ＥＣＵに対する不正な読み出し・書き込みを簡単且つ確実に防止できる。従って、エンジン製造メーカ及びエンジン購入メーカの重要情報（各特性データ）の保護が可能になるという効果を奏する。

本発明によると、前記ＥＣＵに書き込み済みの前記修正特性データは、前記ＥＣＵ外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されていて、前記ＥＣＵに前記外部ツールを接続した状態で特定ユーザのみに、前記修正特性データの前記読み出し及び書き換えを許可するように構成されているから、例えば不正なツール等を用いて、正規データと異なる特性データが前記ＥＣＵに勝手に書き込まれたり、正規データが安易に書き換えられたりするのを防止でき、セキュリティ確保が容易である。その上、エンジン製造メーカであっても、前記修正特性データの読み出し、書き換え及び抽出（リバースエンジニアリング）をできないから、前記エンジン購入メーカの重要情報（前記修正特性データ）を確実に保護できるメリットがある。

本願発明を要約した概念説明図である。エンジン出荷前後のＥＣＵの状態を示す概念説明図である。ディーゼルエンジンの燃料系統説明図である。出力特性マップの説明図である。修正特性マップの説明図である。アクセス処理のフローチャートである。燃料噴射制御のフローチャートである。ディーゼルエンジンの外観斜視図である。トラクタの側面図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を、作業車両としてのトラクタに搭載されるディーゼルエンジンに適用した場合の図面に基づいて説明する。

（１）．コモンレールシステム及びディーゼルエンジンの燃料系統構造
まず、図３及び図８を参照しながら、コモンレールシステム１１７（コモンレール式燃料噴射装置）及びディーゼルエンジン７０の燃料系統構造について説明する。図３及び図８に示すように、ディーゼルエンジン７０に設けられた４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８が接続されている。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。

図３及び図８に示すように、燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続される。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。具体的には、シリンダブロック７５の右側面側（吸気マニホールド７３設置側）で且つ吸気マニホールド７３の下方に設けられている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続される。また、コモンレール１２０には、４本の燃料噴射管１２６を介して４気筒分の各インジェクタ１１５がそれぞれ接続されている。

上記の構成により、燃料タンク１１８の燃料が燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からディーゼルエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。従って、ディーゼルエンジン７０からの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、ディーゼルエンジン７０の騒音振動を低減できる。

なお、図３及び図８に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して、燃料タンク１１８に回収されることになる。

（２）．コモンレールの燃料噴射制御
次に、図１〜図７を参照しながら、コモンレール１２０の燃料噴射制御について説明する。図３に示す如く、ディーゼルエンジン７０における各気筒の燃料噴射バルブ１１９を作動させるＥＣＵ１１を備えている。詳細は図示しないが、ＥＣＵ１１は、各種演算処理や制御を実行するＣＰＵの他、制御プログラムやデータを記憶させるＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、制御プログラムやデータを一時的に記憶させるＲＡＭ、ＣＡＮコントローラ及び入出力インターフェイス等を備えており、ディーゼルエンジン７０又はその近傍に配置されている。

ＥＣＵ１１の入力側には、少なくともコモンレール１２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１２と、燃料ポンプ１１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１３と、ディーゼルエンジン７０の回転速度（クランク軸７４のカムシャフト位置）を検出するエンジン速度センサ１４と、インジェクタ１１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の燃料噴射回数）を検出及び設定する噴射設定器１５と、スロットルレバー又はアクセルペダル等のアクセル操作具（図示省略）の操作位置を検出するスロットル位置センサ１６と、ターボ過給機１００の圧力を検出するターボ昇圧センサ１７と、吸気マニホールド７３の吸気温度を検出する吸気温度センサ１８と、ディーゼルエンジン７０の冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１９とが接続されている。これらセンサ類１２〜１９がディーゼルエンジン７０の駆動状態を検出する検出手段を構成している。

また、ＥＣＵ１１の出力側には、少なくとも４気筒分の各燃料噴射バルブ１１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール１２０に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、１行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ１１９から噴射されることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。

ＥＣＵ１１に設けられた記憶手段（フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ）には、ディーゼルエンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示す出力特性データとしての出力特性マップＭ１（図４参照）が予め記憶されている。この種の出力特性マップＭ１は実験等にて求められる。なお、出力特性データとしては、実施形態のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。図４に示す出力特性マップＭ１では、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。出力特性マップＭ１において、上向き凸湾曲状に描かれた実線Ｔｍｘ１が各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、ディーゼルエンジン７０の型式が同じであれば、ＥＣＵ１１に記憶される出力特性マップＭ１はいずれも同一（共通）のものになる。

ＥＣＵ１１は基本的に、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度Ｎとスロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置とからトルクＴを求め、トルクＴと出力特性マップＭ１とを用いて目標燃料噴射量Ｒを演算し、当該演算結果に基づいてコモンレールシステム１１７を作動させるという燃料噴射制御を実行するように構成されている。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ１１５への噴射期間を変更することによって調節される。

図１〜図３に示すように、ＥＣＵ１１には、ディーゼルエンジン７０の製造メーカ以外のもの（例えばディーゼルエンジン７０を購入する車両製造メーカ等）が、マイクロコンピュータ等の外部ツール２４を用いて、出力特性マップＭ１とは別のデータを書き込むことが可能になっている。例えばディーゼルエンジン７０の出荷後に、コモンレールシステム１１７の作動を修正する修正特性データとしての修正特性マップＭ２又はＭ３を、ディーゼルエンジン７０の製造メーカ以外のものが外部ツール２４にてＥＣＵ１１に書き込むことになる。後に書き込まれる修正特性マップＭ２，Ｍ３は、ＥＣＵ１１の出力特性マップＭ１と同様に、ディーゼルエンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示すものである。図５に示す修正特性マップＭ２，Ｍ３でも、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。修正特性マップＭ２（Ｍ３）において、上向き凸湾曲状に描かれた実線Ｔｍｘ２（Ｔｍｘ３）が各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。なお、修正特性データとしては、出力特性データと同様に、実施形態のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。

修正特性マップＭ２，Ｍ３（図５では実線で示す）においては、出力特性マップＭ１（図５では破線で示す）と比較して、所定回転速度Ｎに対するトルクＴを制限するように設定されている。すなわち、同一回転速度Ｎでの最大トルクは出力特性マップＭ１から求めた場合より修正特性マップＭ２，Ｍ３から求めた方が小さくなるように（Ｔｍｘ１≦Ｔｍｘ２，Ｔｍｘ３）、修正特性マップＭ２，Ｍ３と出力特性マップＭ１との関係が設定されている（出力特性マップＭ１側の最大トルク線Ｔｍｘ１の内側（下側）に修正特性マップＭ２，Ｍ３側の最大トルク線Ｔｍｘ２，Ｔｍｘ３が位置するように設定されている）。

修正特性マップＭ２，Ｍ３は、ディーゼルエンジン７０が搭載される作業車両の作業特性に応じて複数個、外部ツール２４に格納されている。すなわち、修正特性マップＭ２，Ｍ３は、ディーゼルエンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）毎に対応して複数種類、外部ツール２４に記憶させている。かかる修正特性マップＭ２，Ｍ３の設定の一例としては、例えば負荷変動が大きい作業に対してエンストを抑制するため、広範囲の回転速度域にわたって高トルクを得るようにした出力特性や、負荷変動が小さい作業に対して作業能率を高めるため、負荷変動による回転変動を小さくするようにした出力特性、クラッチの接続作業に対して接続の衝撃を緩和するため、接続前に回転速度を低下させるようにした出力特性等が考えられる。

ＥＣＵ１１は、各修正特性マップＭ２，Ｍ３に関連付けられた識別手段２５の設定によって、外部ツール２４から読み込む修正特性マップＭ２，Ｍ３を決定するように構成されている。各修正特性マップＭ２，Ｍ３を選択する識別手段２５は、例えばＥＣＵ１１に設けられたジャンパピンや、作業車両のキャビン内に設けられた選択スイッチであってもよい。また、作業車両に作業機を装着することによって、当該作業機に対応する修正特性マップＭ２，Ｍ３を選択する構成でもよい。更に、作業車両の本機ＥＣＵ（別ＥＣＵ）からの制御信号にて各特性マップＭ２，Ｍ３を選択するという構成も、識別手段２５として機能できる。かかる識別手段２５の設定により、ＥＣＵ１１は、外部ツール２４が接続された際にインストールすべき修正特性マップＭ２，Ｍ３を特定できることになる。

図１及び図２に示すように、実施形態のエンジン制御装置は、ＥＣＵ１１には出力特性マップＭ１を書き込んだ状態で、エンジン製造メーカから出荷される。ＥＣＵ１１には、エンジン購入メーカにてディーゼルエンジン７０を作業車両に搭載する際に、作業車両の作業特性に適合した修正特性マップＭ２，Ｍ３を書き込むことが可能になっている。ＥＣＵ１１への修正特性マップＭ２の書き込みは、ＥＣＵ１１に通信端末線を介して接続されるマイクロコンピュータ等の外部ツール２４を用いて行われる。外部ツール２４による読み出し・書き込みは、外部ツール２４側のキー手段としてのキー情報Ｋ（例えば暗証番号
や暗号キー・復号キー等）がＥＣＵ１１側のキー手段（キー情報Ｋ）と一致しない限り実行できなくなっている。つまり、出力特性データＭ１は、外部ツール２４側及びＥＣＵ１１側のキー情報Ｋが一致しない限り、ＥＣＵ１１外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されている。また、修正特性データＭ２，Ｍ３も、ＥＣＵ１１外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されている。その上、ＥＣＵ１１に外部ツール２４を接続した状態でエンジン購入メーカ（特定ユーザ）のみに、修正特性データＭ２，Ｍ３の読み出し及び書き換えを許可するように構成されている。なお、読み出し・書き込み禁止の方策としては、前述のキー照合方式のようなソフトウェア的なものでもよいし、例えばフレキシブルディスクにおける書き込み禁止方式や封印シールのようにハードウェア的なものでもよい。

図６は、ＥＣＵ１１へのアクセス処理を示すフローチャートである。当該アクセス処理は、エンジン製造メーカだけではなくエンジン購入メーカでも行われる。エンジン製造メーカは、ＥＣＵ１１に出力特性マップＭ１を書き込む際に、キー手段としてのキー情報Ｋを一緒に書き込んでおく。キー情報Ｋは上書き不能に設定されていて、ＥＣＵ１１を初期化した場合のみ削除される。また、エンジン購入メーカは、ＥＣＵ１１に修正特性マップＭ２，Ｍ３を始めて書き込む際に、例えばエンジン購入メーカ固有のメーカＩＤ（固有情報）を一緒に書き込んでおく。メーカＩＤも、前述のキー情報Ｋと同様に、上書き不能に設定されていて、ＥＣＵ１１を初期化した場合のみ削除される。

図６のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１が外部ツール２４からの書き込み要求信号を受信すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、外部ツール２４から書き込み要求信号と共に送られてきた識別信号Ｋが、自らに格納されたキー情報Ｋと一致するか否かを判別する（ステップＳ３２）。不一致であれば（Ｓ３２：ＮＯ）、ＥＣＵ１１に対する読み出し・書き込みを禁止して（ステップＳ３７）、終了する。一致していれば（Ｓ３２：ＹＥＳ）、次いで、ＥＣＵ１１にメーカＩＤが既に書き込み済みか否かを判別する（ステップＳ３３）。メーカＩＤが書き込まれていない場合は（Ｓ３３：ＮＯ）、識別手段２５に対応して特定された修正特性データＭ２又はＭ３と、メーカＩＤとをＥＣＵ１１に書き込む（ステップＳ３４）。メーカＩＤが書き込み済みの場合は（Ｓ３３：ＹＥＳ）、前記書き込み済みのメーカＩＤと、外部ツール２４から送られてきたメーカＩＤとが一致するときに限り（Ｓ３５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１に対する読み出し・書き込みを許可し、識別手段２５に対応して特定された修正特性データＭ２又はＭ３のみを外部ツール２４から読み出して、ＥＣＵ１１に書き込む（ステップＳ３６）。一致しなければ（Ｓ３５：ＮＯ）、ＥＣＵ１１に対する読み出し・書き込みを禁止して（ステップＳ３７）、終了する。

修正特性マップＭ２又はＭ３が書き込まれたＥＣＵ１１は、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値と、出力特性マップＭ１と、修正特性マップＭ２又はＭ３とに基づきトルクＴを演算して目標燃料噴射量Ｒを求め、当該演算結果に基づいて（所定回転速度Ｎに対するトルクＴを制限するように）コモンレールシステム１１７を作動させる。ここで、例えば修正特性データとして例えば関数（数式）やセットデータを採用した場合は、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値と、出力特性データと、修正特性データとから、制限トルク値を求めて目標燃料噴射量Ｒを求め、当該演算結果に基づいて（所定回転速度Ｎに対するトルクＴが制限されるように）コモンレールシステム１１７を作動させることになる。

以下に、図７のフローチャートを参照しながら、燃料噴射制御の一例を説明する。ここで、外部ツール２４にて書き込まれた修正特性データは、修正特性マップＭ２であるものとする。この場合、図７に示すように、ＥＣＵ１１はまず、識別手段２５の設定を判別する（ステップＳ１）。識別手段２５の設定が修正特性マップの「書き込みなし」に対応したものであれば（Ｓ１：ＮＯ）、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値を所定タイミング（適宜時間毎）にて読み込み（ステップＳ２）、次いで、ＥＣＵ１１が、自身の有する出力特性マップＭ１を参照して、先ほど読み込まれた回転速度Ｎ及びスロットル位置からトルクＴを求めて目標燃料噴射量Ｒを演算する（ステップＳ３）。そして、目標燃料噴射量Ｒに基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる（ステップＳ４）。その後、電源印加用のキースイッチ（図示省略）が入り状態であればステップＳ２に戻って、出力特性マップＭ１を用いた燃料噴射制御を続行する。

ステップＳ１に戻り、識別手段２５の設定が修正特性マップＭ２の「書き込みあり」に対応したものであれば（Ｓ１：ＹＥＳ）、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値を所定タイミング（適宜時間毎）にて読み込み（ステップＳ５）、次いで、ＥＣＵ１１が、出力特性マップＭ１と修正特性マップＭ２とを参照して、先ほど読み込まれた回転速度Ｎ及びスロットル位置からトルクＴを求めて、（トルク制限された）目標燃料噴射量Ｒを演算する（ステップＳ６）。そして、トルク制限された目標燃料噴射量Ｒに基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる（ステップＳ７）。その後、電源印加用のキースイッチ（図示省略）が入り状態であればステップＳ５に戻って、修正特性マップＭ２をも参照する修正燃料噴射制御を続行するのである。

上記の記載並びに図１〜図７から明らかなように、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵ１１は前記出力特性データＭ１を書き込んだ状態で出荷され、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際に、前記ＥＣＵ１１に接続される外部ツール２４によって、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２，Ｍ３を書き込み可能になっているから、エンジン製造メーカにとっては、前記エンジン７０の型式が同じであれば、前記ＥＣＵ１１に記憶される出力特性データＭ１をいずれも同一（共通）のものにできる。また、前記エンジン７０を作業車両に搭載するエンジン購入メーカにとっては、自社の仕様に適合した前記修正特性データＭ２，Ｍ３を、前記外部ツール２４を用いて前記ＥＣＵ１１に後から簡単に書き込みできる。つまり、前記ＥＣＵ１１の汎用性を向上できるものでありながら、燃料噴射制御に対する前記ＥＣＵ１１の柔軟な設定を簡単且つ確実に確保できるという効果を奏する。また例えば、エンジン購入メーカにとっては、同一のエンジン７０を購入した上で、作業車両へのエンジン７０搭載時に、外回り製品の追加と前記ＥＣＵ１１への書き込みとにより、種々のアプリケーションに対応できるため、工場ストックや市場補用品の種類を減らせるという効果もある。

上記の記載並びに図１〜図３及び図６から明らかなように、前記修正特性データＭ２，Ｍ３は、前記エンジン７０が搭載される作業車両の作業特性に応じて複数個、前記外部ツール２４に格納されており、前記ＥＣＵ１１は、前記各修正特性データＭ２，Ｍ３に関連付けられた識別手段２５の設定によって、前記外部ツール２４から読み込む修正特性データを決定するから、前記識別手段２５の設定だけで、車種や作業機の違いに拘らず、前記ＥＣＵ１１に最適な修正特性データを前記外部ツール２４から簡単に選別できる。従って、エンジン購入メーカにとって自社の仕様への切換えがし易く、外部から購入したエンジン７０であっても、簡単に自社の仕様に最適な設定に変更できるという効果を奏する。また例えば、色々なアプリケーションを持っているエンジン購入メーカは、同一エンジン７０を購入した上で、種々のアプリケーションに合うエンジン特性を予め前記外部ツール２４に格納しておけるので、作業車両へのエンジン７０搭載時に、前記エンジン特性を簡単に変更できるという効果もある。

上記の記載並びに図６から明らかなように、前記ＥＣＵ１１への書き込みをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するキー手段Ｋを備えており、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際には、前記キー手段Ｋによる書き込み禁止状態を解除して、前記外部ツール２４を用いて前記ＥＣＵ１１に前記修正特性データＭ２，Ｍ３が書き込まれるものであるから、前記ＥＣＵ１１に対する不正な読み出し・書き込みを簡単且つ確実に防止できる。従って、エンジン製造メーカ及びエンジン購入メーカの重要情報（各特性データＭ１〜Ｍ３）の保護が可能になるという効果を奏する。

上記の記載並びに図６から明らかなように、前記ＥＣＵ１１に書き込み済みの前記修正特性データＭ２，Ｍ３は、前記ＥＣＵ１１外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されていて、前記ＥＣＵ１１に前記外部ツール２４を接続した状態で特定ユーザのみに、前記修正特性データＭ２，Ｍ３の前記読み出し及び書き換えを許可するように構成されているから、例えば不正なツール等を用いて、正規データと異なる特性データが前記ＥＣＵ１１に勝手に書き込まれたり、正規データＭ１〜Ｍ３が安易に書き換えられたりするのを防止でき、セキュリティ確保が容易である。その上、エンジン製造メーカであっても、前記修正特性データＭ２，Ｍ３の読み出し、書き換え及び抽出（リバースエンジニアリング）をできないから、前記エンジン購入メーカの重要情報（前記修正特性データＭ２，Ｍ３）を確実に保護できるメリットがある。

（３）．ディーゼルエンジンの全体構造
次に、図８を参照して、ディーゼルエンジン７０の全体構造について説明する。実施形態のディーゼルエンジン７０は４気筒型のものであり、ディーゼルエンジン７０におけるシリンダヘッド７２の左側面に排気マニホールド（図示省略）が配置されている。シリンダヘッド７２の右側面には吸気マニホールド７３が配置されている。シリンダヘッド７２は、クランク軸及びピストン（図示省略）が内蔵されたシリンダブロック７５上に搭載されている。シリンダブロック７５の前後両側面からクランク軸の前後先端部をそれぞれ突出させている。シリンダブロック７５の前面側に冷却ファン７６が設けられている。クランク軸７４の前端側からＶベルト７７を介して冷却ファン７６に回転力を伝達するように構成されている。

シリンダブロック７５の後面にフライホイールハウジング７８が固着されている。フライホイールハウジング７８内にフライホイール（図示省略）が配置されている。フライホイールはクランク軸の後端側に軸支されていて、クランク軸と一体的に回転するように構成されている。作業車両の駆動部に、フライホイールを介してディーゼルエンジン７０の動力を取り出すように構成されている。シリンダブロック７５の下面にはオイルパン８１が配置されている。シリンダブロック７５の左右側面とフライホイールハウジング７８の左右側面とには、機関脚取付部８２がそれぞれ設けられている。各機関脚取付部８２には、防振ゴムを有する機関脚体（図示省略）がボルト締結される。ディーゼルエンジン７０は、各機関脚体を介して、トラクタ２０１のエンジン支持シャーシ８４に防振支持される。

吸気マニホールド７３の入口側には、ＥＧＲ装置９１（排気ガス再循環装置）を構成するコレクタ９２を介して、エアクリーナ（図示省略）が連結される。エアクリーナ８８にて除塵・浄化された外気は、ＥＧＲ装置９１のコレクタ９２を介して、吸気マニホールド７３に送られ、そして、ディーゼルエンジン７０の各気筒に供給される。ＥＧＲ装置９１は、ディーゼルエンジン７０の再循環排気ガス（排気マニホールド７１からのＥＧＲガス）と新気（エアクリーナからの外部空気）とを混合させて吸気マニホールド７３に供給するコレクタ（ＥＧＲ本体ケース）９２と、排気マニホールド７１にＥＧＲクーラ９４を介して接続する再循環排気ガス管９５と、再循環排気ガス管９５にコレクタ９２を連通させるＥＧＲバルブ９６とを備えている。

上記の構成により、エアクリーナからコレクタ９２内に外部空気を供給する一方、排気マニホールド７１からＥＧＲバルブ９６を介してコレクタ９２内にＥＧＲガス（排気マニホールド７１から排出される排気ガスの一部）を供給する。エアクリーナからの外部空気と、排気マニホールド７１からのＥＧＲガスとが、コレクタ９２内で混合された後、コレクタ９２内の混合ガスが吸気マニホールド７３に供給される。すなわち、ディーゼルエンジン７０から排気マニホールド７１に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド７３からディーゼルエンジン７０に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン７０からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減される。

シリンダヘッド７２の左側面には、ターボ過給機１００が取り付けられている。ターボ過給機１００は、タービンホイール（図示省略）を内蔵したタービンケース１０１と、ブロアホイール（図示省略）を内蔵したコンプレッサケース１０２とを備えている。タービンケース１０１の排気ガス取入れ管１０５に排気マニホールドが接続される。図示は省略するが、タービンケース１０１の排気ガス排出管１０３には、マフラー又はディーゼルパティキュレートフィルタ等を介してテールパイプが接続される。すなわち、ディーゼルエンジン７０の各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、ターボ過給機１００等を経由して、テールパイプから外部に放出される。

一方、コンプレッサケース１０２の給気取入れ側には、給気管１０４を介してエアクリーナの給気排出側が接続される。コンプレッサケース１０２の給気排出側には、過給管１０８を介して吸気マニホールド７３が接続される。すなわち、エアクリーナによって除塵された外気は、コンプレッサケース１０２から過給管１０８を介してディーゼルエンジン７０の各気筒に供給される。

ディーゼルエンジン７０に設けられた４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム１１７及び燃料供給ポンプ１１６を介して、燃料タンク１１８（図３参照）が接続される。各インジェクタ１１５は電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ１１９を備えている。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続される。燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続される。

（４）．トラクタの概略
次に、図９を参照しながら、ディーゼルエンジン７０が搭載される作業車両としてのトラクタ２０１の概略について説明する。トラクタ２０１は、走行機体２０２を左右一対の前車輪２０３と同じく左右一対の後車輪２０４とで支持し、走行機体２０２の前部に搭載されたディーゼルエンジン７０にて後車輪２０４及び前車輪２０３を駆動することにより、前後進走行するように構成される。

走行機体２０２の前部に搭載されたディーゼルエンジン７０はボンネット２０６にて覆われている。走行機体２０２の上面にはキャビン２０７が設置され、キャビン２０７の内部には、オペレータが着座する操縦座席２０８と、操縦座席２０８の前方に位置する操向手段としての丸ハンドル形状の操縦ハンドル２０９が設けられている。操縦座席２０８に着座したオペレータが操縦ハンドル２０９を回動操作することにより、その操作量に応じて左右前車輪２０３のかじ取り角（操向角度）が変わるように構成されている。キャビン２０７の底部には、オペレータが搭乗するためのステップ２１０が設けられている。キャビン２０７のフロントコラム内にＥＣＵ１１が配置されている。

走行機体２０２は、前バンパ２１２及び前車軸ケース２１３を有するエンジンフレーム２１４と、エンジンフレーム２１４の後部にボルトの締結にて着脱可能に連結する左右の機体フレーム２１６とにより構成される。前車輪２０３は、エンジンフレーム２１４の外側面から外向きに突出するように装着された前車軸ケース２１３を介して取り付けられている。また、機体フレーム２１６の後部には、ディーゼルエンジン７０からの出力を適宜変速して後車輪２０４（前車輪２０３）に伝達するためのミッションケース２１７が連結されている。後車輪２０４は、ミッションケース２１７に対して、当該ミッションケース２１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース（図示省略）を介して取り付けられている。

ミッションケース２１７の後部上面には、耕耘機やプラウ等の作業機（図示省略）を昇降動するための油圧式の作業機用昇降機構２２０が着脱可能に取り付けられている。作業機は、ミッションケース２１７の後部にロワーリンク（図示省略）及びトップリンク２２２を介して昇降動可能に連結される。更に、ミッションケース２１７の後側面に、作業機を駆動するＰＴＯ軸２２３が設けられている。

図示は省略するが、ディーゼルエンジン７０の後面側からクランク軸及びフライホイール等を介して、ミッションケース２１７の前面側にディーゼルエンジン７０の回転動力を伝達するように構成している。ディーゼルエンジン７０の回転動力をミッションケース２１７に伝達し、次いで、ミッションケース２１７の油圧無段変速機や走行副変速ギヤ機構にてディーゼルエンジン７０の回転動力を適宜変速して、差動ギヤ機構等を介してミッションケース２１７から後車輪２０４に駆動力を伝達するように構成している。また、走行副変速ギヤ機構にて適宜変速したディーゼルエンジン７０の回転を、前車軸ケース２１３の差動ギヤ機構等を介してミッションケース２１７から前車輪２０３に伝達するように構成している。

（５）．その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明はトラクタに搭載されるエンジンのエンジン制御装置に限らず、コンバインや田植機等の農作業機や、ホイルローダ等の特殊作業用作業車両に搭載されるエンジンのエンジン制御装置としても適用可能である。燃料噴射装置はコモンレール式のものに限らず、電子ガバナ式のものであってもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

Ｋキー情報（キー手段）
Ｍ１出力特性マップ
Ｍ２，Ｍ３修正特性マップ
Ｎ回転速度
Ｔトルク
１１ＥＣＵ
１４エンジン速度センサ（検出手段）
１６スロットル位置センサ（検出手段）
２４外部ツール
２５識別手段
７０ディーゼルエンジン
１１５インジェクタ
１１７コモンレールシステム
１２０コモンレール

Claims

エンジンと、前記エンジンに燃料を噴射する燃料噴射装置と、前記エンジンの駆動状態を検出する検出手段と、前記検出手段の検出情報と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、
前記ＥＣＵは前記出力特性データを書き込んだ状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際に、前記ＥＣＵに接続される外部ツールによって、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能になっており、
前記修正特性データは、作業車両の作業特性に応じて複数個、前記外部ツールに格納されており、前記ＥＣＵは、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記各修正特性データに関連付けられた識別手段の設定によって、前記外部ツールから読み込む修正特性データを決定して、前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれるとともに、
前記ＥＣＵへの書き込みをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するキー手段を更に備えており、前記キー手段による書き込み禁止状態を解除して、前記外部ツールから前記修正特性データが書き込まれる一方で、前記ＥＣＵに書き込み済みの前記修正特性データは、前記ＥＣＵ外への読み出し及び書き換えが不能な設定にて保護されていて、前記ＥＣＵに前記外部ツールを接続した状態で特定ユーザのみに、前記修正特性データの前記読み出し及び書き換えを許可するように構成されており、
前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記出力特性データ及び前記修正特性データを参照し、前記検出手段の検出情報に基づき前記燃料噴射装置を作動させることを許容するように構成されている、
エンジン制御装置。