JP6179922B2 - Amphibious engine control system - Google Patents
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Description
本発明は、水陸両用車の機関を制御する水陸両用車の機関制御装置に関する。 The present invention relates to an amphibious engine control apparatus for controlling an amphibious engine.
従来、水陸両用車において、機関を陸上用と水上用とで兼用する場合、機関から水上推進器へのトルクを制御する装置も、陸上走行を基準として設計されている。 Conventionally, in an amphibious vehicle, when the engine is used for both land and water, an apparatus for controlling the torque from the engine to the water propulsion device is also designed based on land travel.
上述したように、従来の水陸両用車では、機関から水上推進器へのトルクを制御する装置も、陸上走行を基準として設計されているため、トルクを指示する操作装置として、アクセルペダルを1系統のみ備えていることが一般的である。この場合の問題点について、図2を参照して説明する。 As described above, in the conventional amphibious vehicle, the device for controlling the torque from the engine to the water propulsion device is also designed on the basis of the land traveling, and therefore, one accelerator pedal is used as the operating device for instructing the torque. It is common to have only. The problem in this case will be described with reference to FIG.
まず、従来の水陸両用車20について説明する、図2に示す水陸両用車20において、機関23からのトルクは、動力分配機26により、陸上走行器21用及び水上推進器22用に分配され、陸上走行器21用に分配されたトルクは、変速機27を介して、陸上走行器21へ伝達され、水上推進器22用に分配されたトルクは、水上推進器22へ伝達される。
First, in the
(1)
水陸両用車20には、水上、上陸及び陸上の3モードがあり、上陸時には、陸上走行器21(例えば、車輪、履帯等)と水上推進器22(例えば、プロペラ等)の両方を操作する必要があるが、機関23(例えば、エンジン等)へのトルク指示系統が、機関制御器24及びアクセルペダル25の1系統のみでは、陸上走行器21及び水上推進器22の双方をそれぞれ指示することができない。
(1)
The
(2)
アクセルペダル25を使用した場合、水上推進時には波等の揺動によりアクセルペダル25を踏み込む危険がある。
(2)
When the
なお、特許文献1には、スロットル機構及び推進系を陸上走行用と水上推進用との2系統併設し、水陸の切り換えを行って、誤操作を防止する水陸両用車を開示しているが、水陸の切り換えは、陸上走行用か水上推進用かのいずれか一方のみであり、同時に操作、駆動させることはできず、上陸の際に必要となるトルクを出力することができない。又、エンジン回転数に対して、陸上走行時、水上推進時及び上陸時とでは、必要となるトルクが各々異なるが、特許文献1では、スロットル機構が陸上走行用と水上推進用との2系統併設されてはいるものの、エンジンへのトルク指示については共通であり、陸上走行時、水上推進時及び上陸時に適したトルクを出力することはできない。
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、陸上走行器及び水上推進器の双方へ各々トルクを指示することができる水陸両用車の機関制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine control device for an amphibious vehicle capable of instructing torque to both an onshore vehicle and a watercraft propulsion device.
上記課題を解決する第1の発明に係る水陸両用車の機関制御装置は、
1つの機関を用いて、陸上走行器及び水上推進器の駆動を制御する水陸両用車の機関制御装置であって、
前記陸上走行器に対する第1の操作量を指示する第1の操作手段と、
前記水上推進器に対する第2の操作量を指示する第2の操作手段と、
前記陸上走行器における前記第1の操作量に対する第1の燃料噴射量を求める第1のマップと、前記水上推進器における前記第2の操作量に対する第2の燃料噴射量を求める第2のマップとを有し、前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記機関を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1の操作量に基づき、前記第1のマップを用いて、前記第1の燃料噴射量を求め、前記第2の操作量に基づき、前記第2のマップを用いて、前記第2の燃料噴射量を求め、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量とを合算した総燃料噴射量を用いて、前記機関を制御する
ことを特徴とする。
An engine control device for an amphibious vehicle according to a first invention for solving the above-mentioned problems is provided as follows:
An engine control device for an amphibious vehicle that uses one engine to control the driving of a land vehicle and a water propulsion device,
First operating means for instructing a first operation amount for the land vehicle;
Second operation means for instructing a second operation amount for the water propulsion device;
A first map for obtaining a first fuel injection amount with respect to the first manipulated variable in the land traveling device, and a second map for obtaining a second fuel injection amount with respect to the second manipulated variable in the water thruster. And a control means for controlling the engine based on the first operation amount and the second operation amount,
The control means includes
Based on the first operation amount, the first map is used to determine the first fuel injection amount, and based on the second operation amount, the second map is used to determine the second fuel injection amount. A fuel injection amount is obtained, and the engine is controlled using a total fuel injection amount obtained by adding the first fuel injection amount and the second fuel injection amount.
従って、陸上走行時に陸上走行器用の第1の操作手段のみを操作したときには、第1の燃料噴射量を総燃料噴射量として用いて、機関を制御することになる。又、水上推進時に水上推進器用の第2の操作手段のみを操作したときには、第2の燃料噴射量を総燃料噴射量として用いて、機関を制御することになる。又、上陸時に陸上走行器用の第1の操作手段と共に水上推進器用の第2の操作手段を操作したときには、第1の燃料噴射量と第2の燃料噴射量とを合算した総燃料噴射量を用いて、機関を制御することになる。 Therefore, when only the first operating means for the land traveling device is operated during the land traveling, the engine is controlled using the first fuel injection amount as the total fuel injection amount. Further, when only the second operating means for the water thruster is operated during water propulsion, the engine is controlled using the second fuel injection amount as the total fuel injection amount. Further, when the second operating means for the water thruster is operated together with the first operating means for the land traveling device at the time of landing, the total fuel injection amount obtained by adding the first fuel injection amount and the second fuel injection amount is calculated. Use it to control the engine.
上記課題を解決する第2の発明に係る水陸両用車の機関制御装置は、
上記第1の発明に記載の水陸両用車の機関制御装置において、
更に、陸上運転、水上運転及び上陸運転のモードを切り換える切換手段を備え、
前記制御手段は、
前記切換手段を陸上運転モードに切り換えたときには、前記第2の操作量及び前記第2の燃料噴射量の少なくとも一方を無視し、前記第1の燃料噴射量を前記総燃料噴射量として用いて、前記機関を制御し、
前記切換手段を水上運転モードに切り換えたときには、前記第1の操作量及び前記第1の燃料噴射量の少なくとも一方を無視し、前記第2の燃料噴射量を前記総燃料噴射量として用いて、前記機関を制御し、
前記切換手段を上陸運転モードに切り換えたときには、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量とを合算した前記総燃料噴射量を用いて、前記機関を制御する
ことを特徴とする。
An engine control device for an amphibious vehicle according to a second invention for solving the above-mentioned problems is
In the engine control device for an amphibious vehicle according to the first invention,
Furthermore, it has switching means for switching the mode of land operation, water operation and land operation,
The control means includes
When the switching means is switched to the land operation mode, at least one of the second operation amount and the second fuel injection amount is ignored, and the first fuel injection amount is used as the total fuel injection amount. Control the engine,
When the switching means is switched to the water operation mode, at least one of the first operation amount and the first fuel injection amount is ignored, and the second fuel injection amount is used as the total fuel injection amount. Control the engine,
When the switching means is switched to the landing operation mode, the engine is controlled using the total fuel injection amount obtained by adding the first fuel injection amount and the second fuel injection amount. .
上記課題を解決する第3の発明に係る水陸両用車の機関制御装置は、
上記第1又は第2の発明に記載の水陸両用車の機関制御装置において、
更に、前記機関からのトルクを前記陸上走行器と前記水上推進器に分配する分配手段を備え、
前記分配手段は、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量の比に応じて、前記機関からのトルクを前記陸上走行器と前記水上推進器に分配する
ことを特徴とする。
An engine control device for an amphibious vehicle according to a third invention for solving the above-described problem is
In the engine control device for an amphibious vehicle according to the first or second invention,
Furthermore, a distribution means for distributing torque from the engine to the land vehicle and the water propulsion device is provided,
The distribution means distributes torque from the engine to the land travel unit and the water propulsion unit in accordance with a ratio of the first fuel injection amount and the second fuel injection amount.
本発明によれば、上陸時に、陸上走行器及び水上推進器の双方のそれぞれにトルク指示を与えることができる。又、水上推進時において、波の揺動等でアクセルペダルを踏み込んだとしても、誤操作による影響を防止することができる。 According to the present invention, at the time of landing, torque instructions can be given to both the land vehicle and the water propulsion device. Further, even when the accelerator pedal is depressed due to wave oscillation or the like during water propulsion, it is possible to prevent the influence of an erroneous operation.
以下、図1を参照して、本発明に係る水陸両用車の機関制御装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of an engine control device for an amphibious vehicle according to the present invention will be described with reference to FIG.
(実施例1)
図1は、本実施例の水陸両用車の機関制御装置を説明する概略構成図である。
Example 1
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an engine control device for an amphibious vehicle according to the present embodiment.
本実施例の水陸両用車10においても、従来と同様に、1つの機関13からのトルクが、動力分配機14(分配手段)により、陸上走行器11用及び水上推進器12用に分配される。陸上走行器11用に分配されたトルクは、変速機を介して、陸上走行器11へ伝達されるが、ここでは、変速機の図示を省略している。又、水上推進器12用に分配されたトルクは、水上推進器12へ伝達されるが、変速機を介して伝達するようにしても良い。機関13としてはエンジン等が、陸上走行器11としては車輪や履帯等が、水上推進器12としてはプロペラ等が用いられる。
Also in the
そして、実施例においては、陸上走行器11の操作用に、ドライバの足でアクセル操作をするペダル15(第1の操作手段)と、水上推進器12の操作用に、ドライバの手でアクセル操作をするレバー16(第2の操作手段)とを有する。つまり、陸上走行器11へのトルク指示と水上推進器12へのトルク指示とは別系統により与えるようにしている。なお、レバー16に代えて、足で操作するペダル以外のもの、例えば、手で操作するロータリー式、スライダ式のスイッチやスロットルグリップ等でも良い。
In the embodiment, the pedal 15 (first operating means) that performs the accelerator operation with the driver's foot for the operation of the
更に、ペダル15からの操作量ACC1(第1の操作量)及びレバー16からの操作量ACC2(第2の操作量)は、制御器17に入力されるが、本実施例において、制御器17は、陸上走行器11の制御用の走行用制御部17aと、水上推進器12の制御用の推進用制御部17bとを有し、ペダル15からの操作量ACC1は走行用制御部17aへ、レバー16からの操作量ACC2は推進用制御部17bへ各々入力される。又、機関13のエンジン回転数EngNeも走行用制御部17aへ入力されている。
Further, the operation amount ACC1 (first operation amount) from the
走行用制御部17aは、操作量ACC1、エンジン回転数EngNe及び燃料噴射量Q1(第1の燃料噴射量)との関係を示す3次元の走行用マップ18a(第1のマップ)を有しており、操作量ACC1及びエンジン回転数EngNeに基づき、走行用マップ18aを用いて、機関13へ供給する燃料噴射量Q1を求めている。
The
又、推進用制御部17bは、操作量ACC2及び燃料噴射量Q2(第2の燃料噴射量)との関係を示す2次元の推進用マップ18b(第2のマップ)を有しており、操作量ACC2に基づき、推進用マップ18bを用いて、機関13へ供給する燃料噴射量Q2を求めている。なお、推進用マップ18bに代えて、操作量ACC2から燃料噴射量Q2を演算する関数を用いるようにしても良い。
Further, the
制御器17では、走行用制御部17aで求めた燃料噴射量Q1と推進用制御部17bで求めた燃料噴射量Q2とを合算して、総燃料噴射量Qを求め、この総燃料噴射量Qが機関13へ供給されて、機関13は駆動することになる。
The
機関13からのトルクは、動力分配機14により、陸上走行器11用及び水上推進器12用に分配されるが、このトルク配分は、例えば、走行用制御部17aで求めた燃料噴射量Q1と推進用制御部17bで求めた燃料噴射量Q2との比に応じたものとしても良く、例えば、Q1:Q2=1:1のときは等分に分配し、Q1:Q2=2:1のときは、2/3を陸上走行器11へ、1/3を水上推進器12へ分配し、Q1:Q2=1:0のときは、陸上走行器11のみへ分配し、Q1:Q2=0:1のときは、水上推進器12のみへ分配するようにしても良い。
Torque from the
上述した構成を有する水陸両用車10において、陸上での運転時には、ドライバは、レバー16を用いず、ペダル15を用いて、アクセル操作を行い、このアクセル操作に基づいて、制御器17が機関13へトルク指示を行うことになる(Q2=0、∴Q=Q1)。一方、水上での運転時には、ドライバは、ペダル15を用いず、レバー16を用いて、アクセル操作を行い、このアクセル操作に基づいて、制御器17が機関13へトルク指示を行うことになる(Q1=0、∴Q=Q2)。
In the
そして、水上から陸上へ上陸するときには、ドライバは、ペダル15と共にレバー16も用いて、アクセル操作を行い、このアクセル操作に基づいて、制御器17が機関13へトルク指示を行うことになる(Q=Q1+Q2)。
When landing from the water to the land, the driver uses the
なお、陸上、水上及び上陸の運転モードに応じて、運転モードを選択するモードスイッチ(切換手段)を設けても良い。その場合、制御器17は、陸上運転モードのときには、操作量ACC2及び燃料噴射量Q2の少なくとも一方を無視し、操作量ACC1、エンジン回転数EngNe、燃料噴射量Q1を用いて、機関13を制御する。一方、水上運転モードのときには、操作量ACC1及び燃料噴射量Q1の少なくとも一方を無視し、操作量ACC2及び燃料噴射量Q2を用いて、機関13を制御する。そして、上陸運転モードのときには、操作量ACC1、エンジン回転数EngNe、燃料噴射量Q1と共に、操作量ACC2、燃料噴射量Q2も用いて、機関13を制御する。
In addition, you may provide the mode switch (switching means) which selects an operation mode according to the operation mode of land, water, and landing. In that case, the
このようにして、上陸時においては、陸上走行器11と水上推進器12へ各々トルク指示を行うことができる。又、水上での運転時において、波の揺動等によりペダル15を誤って踏み込んでも、制御器17は、陸上走行器11へのトルク指示を行わないので、誤操作による影響を防止することができる。
In this way, at the time of landing, torque instructions can be given to the
本発明は、水陸両用車に適用されるものであり、特に、エンジン等の機関が1つのものに好適である。 The present invention is applied to an amphibious vehicle, and is particularly suitable for an engine such as an engine.
11 陸上走行器
12 水上推進器
13 機関
14 動力分配機
15 ペダル
16 レバー
17 制御器
17a 走行用制御部
17b 推進用制御部
18a 走行用マップ
18b 推進用マップ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記陸上走行器に対する第1の操作量を指示する第1の操作手段と、
前記水上推進器に対する第2の操作量を指示する第2の操作手段と、
前記陸上走行器における前記第1の操作量に対する第1の燃料噴射量を求める第1のマップと、前記水上推進器における前記第2の操作量に対する第2の燃料噴射量を求める第2のマップとを有し、前記第1の操作量と前記第2の操作量とに基づいて、前記機関を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1の操作量に基づき、前記第1のマップを用いて、前記第1の燃料噴射量を求め、前記第2の操作量に基づき、前記第2のマップを用いて、前記第2の燃料噴射量を求め、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量とを合算した総燃料噴射量を用いて、前記機関を制御する
ことを特徴とする水陸両用車の機関制御装置。 An engine control device for an amphibious vehicle that uses one engine to control the driving of a land vehicle and a water propulsion device,
First operating means for instructing a first operation amount for the land vehicle;
Second operation means for instructing a second operation amount for the water propulsion device;
A first map for obtaining a first fuel injection amount with respect to the first manipulated variable in the land traveling device, and a second map for obtaining a second fuel injection amount with respect to the second manipulated variable in the water thruster. And a control means for controlling the engine based on the first operation amount and the second operation amount,
The control means includes
Based on the first operation amount, the first map is used to determine the first fuel injection amount, and based on the second operation amount, the second map is used to determine the second fuel injection amount. An engine control apparatus for an amphibious vehicle characterized in that a fuel injection amount is obtained and the engine is controlled using a total fuel injection amount obtained by adding the first fuel injection amount and the second fuel injection amount. .
更に、陸上運転、水上運転及び上陸運転のモードを切り換える切換手段を備え、
前記制御手段は、
前記切換手段を陸上運転モードに切り換えたときには、前記第2の操作量及び前記第2の燃料噴射量の少なくとも一方を無視し、前記第1の燃料噴射量を前記総燃料噴射量として用いて、前記機関を制御し、
前記切換手段を水上運転モードに切り換えたときには、前記第1の操作量及び前記第1の燃料噴射量の少なくとも一方を無視し、前記第2の燃料噴射量を前記総燃料噴射量として用いて、前記機関を制御し、
前記切換手段を上陸運転モードに切り換えたときには、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量とを合算した前記総燃料噴射量を用いて、前記機関を制御する
ことを特徴とする水陸両用車の機関制御装置。 In the engine control device for an amphibious vehicle according to claim 1,
Furthermore, it has switching means for switching the mode of land operation, water operation and land operation,
The control means includes
When the switching means is switched to the land operation mode, at least one of the second operation amount and the second fuel injection amount is ignored, and the first fuel injection amount is used as the total fuel injection amount. Control the engine,
When the switching means is switched to the water operation mode, at least one of the first operation amount and the first fuel injection amount is ignored, and the second fuel injection amount is used as the total fuel injection amount. Control the engine,
When the switching means is switched to the landing operation mode, the engine is controlled using the total fuel injection amount obtained by adding the first fuel injection amount and the second fuel injection amount. Engine control device for amphibious vehicles.
更に、前記機関からのトルクを前記陸上走行器と前記水上推進器に分配する分配手段を備え、
前記分配手段は、前記第1の燃料噴射量と前記第2の燃料噴射量の比に応じて、前記機関からのトルクを前記陸上走行器と前記水上推進器に分配する
ことを特徴とする水陸両用車の機関制御装置。 In the engine control device for an amphibious vehicle according to claim 1 or 2,
Furthermore, a distribution means for distributing torque from the engine to the land vehicle and the water propulsion device is provided,
The distribution means distributes torque from the engine to the land travel device and the water propulsion device in accordance with a ratio between the first fuel injection amount and the second fuel injection amount. Engine control device for dual-purpose vehicles.
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