JPH0791282A - エンジン及び可変容量ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 可変容量型の油圧ポンプをエンジンによって
駆動するシステムにおいて、エンジンの負荷率が小さい
ときは回転数を下げて燃費を向上させる。しかしなが
ら、可変容量ポンプの傾転角が大きいときは、負荷率が
小さいときであってもエンジン回転数を下げない。 【構成】 燃料噴射ポンプのラックの位置を検出し、こ
れからエンジンの負荷率を求める。負荷率が小さいとき
は、エンジンの回転数を下げることによって該負荷率を
上昇させ、その分燃費を向上させる。一方、可変容量ポ
ンプの傾転角が大きいときは、負荷率が小さいときであ
ってもエンジン回転数を下げないようにする。これによ
り、馬力は必要としないが流量のみを多く必要とするよ
うなときであっても、上記制御によりエンジンの回転数
が低下して必要な流量を確保できなくなるというような
（新たな）不具合が発生するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料噴射ポンプのラッ
クが変位することにより回転数が増減するエンジンと、
該エンジンによって駆動され、少なくとも定トルク制御
及び最大吐出量制御を実現し得る可変容量ポンプと、を
総合的に制御するエンジン及び可変容量ポンプの制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】可変容量型の油圧ポンプをエンジンの出
力によって効率良く駆動するための手段として、例え
ば、ＳＡＥ−paper ７６０６８７に記載されているよう
に、エンジンの回転数Ｎを検出して目標の回転数との偏
差ΔＮを算出し、この偏差ΔＮが油圧ポンプの入力トル
クＴに対応するものとして、該偏差ΔＮの値によって油
圧ポンプの傾転角を制御する方法が提案されている。

【０００３】又、特公平２−４０８７３号には、エンジ
ンの燃料噴射ポンプのラック（燃料調節棒）の位置を検
出し、該ラックが所定の位置を越えたときに油圧ポンプ
の傾転角をΔＮ−Ｔ特性に基づき減少させる方法も提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術は、
いずれもエンジンの出力を最大限ポンプの駆動に当てる
ための提案であるが、油圧ポンプに要求される仕事は、
常にエンジンの最大出力に一致している訳ではない。従
って、そのような場合エンジンは過剰回転による運転を
していることになり、その分燃費が良くなかった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであって、上述のような場合、即ち油圧ポ
ンプに要求される仕事がエンジンの最大出力に満たない
ような状況を適確に捕らえ、そのようなときにはエンジ
ン回転数を低下させることによってより燃費を向上させ
ることをその目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃料噴射ポン
プのラックが変位することにより回転数が増減するエン
ジンと、該エンジンによって駆動され、少なくとも定ト
ルク制御及び最大吐出量制御を実現し得る可変容量ポン
プと、を総合的に制御するエンジン及び可変容量ポンプ
の制御装置において、前記燃料噴射ポンプのラック位置
を検出する手段と、前記可変容量ポンプの傾転角を検出
する手段と、前記ラック位置から推定されるエンジンの
負荷率が小さいときは、前記エンジンの回転数を下げる
ことによって負荷率を上昇させ、一方、前記可変容量ポ
ンプの傾転角が大きいときは、前記エンジンの負荷率が
小さいときであってもエンジン回転数を下げないという
制御を実行する制御手段と、を備えたことにより、上記
課題を解決したものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、燃料噴射ポンプのラック位
置（燃料調節棒の位置）からエンジンの負荷率、即ちエ
ンジンの当該設定回転数での最大出力に対する現時点の
負荷の割合を推定し、負荷率に余裕がある場合は該負荷
率が十分高くなるまでエンジン回転数を下げ、その分燃
費を向上させる。一方、油圧ポンプの稼動内容には、馬
力は必要ないが流量は必要であるという場合が多く存在
する。従って、このような場合には単純に上記制御を実
行するとエンジンの回転数の低下に伴って必要な流量が
確保できない恐れが出てくる。

【０００８】そこで、本発明においては、可変容量の油
圧ポンプの傾転角を検出し、これが例えば最大に近いよ
うな場合には、エンジンの負荷率に余裕があったとして
もエンジンの回転数を下げないようにした。これによ
り、実用面においても本発明実施により特に支障が出る
ことはない。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に
説明する。

【００１０】図１において、符号２がエンジン、４がこ
のエンジン２によって駆動される可変容量型の油圧ポン
プ、６が前記エンジン２に付設されたメカニカルスピー
ドガバナ付の燃料噴射ポンプである。

【００１１】又、符号８はこの燃料噴射ポンプ６のラッ
ク（燃料調節棒）１０の位置を変位させてエンジン２の
回転数を増減させるためのスロットル設定器である。

【００１２】前記ラック１０にはその位置を検出するた
めのラック位置センサ１２が設けられ、又前記油圧ポン
プ４にはその傾斜板（図示省略）の傾転角を検出するた
めの傾転角センサ１４がそれぞれ設けられている。

【００１３】又、符号１６は上記装置の制御手段として
作用するマイクロコンピュータ等のコントローラであ
る。

【００１４】次に、図１において併せて示してあるコン
トローラ１６内のブロック図を参照しながら、この実施
例の作用を説明する。

【００１５】まず、ラック位置センサ１２によって燃料
噴射ポンプ６のラック１０の位置（実ラック位置）が検
出され、コントローラ１６内の高値選択器１８に取り込
まれる。この高値選択器１８における機能は後述すると
して、該高値選択器１８の出力はラック１０の目標値
（最大値）と突き合わされてその偏差が取られ、補償器
２０を介して補正回転数の形で取り出される。

【００１６】この補正回転数は減算器２３においてエン
ジンの回転数設定器２２の出力と突き合わされ、設定回
転数に対して補正回転数だけ減算された出力が指令回転
数としてエンジン２のスロットル設定器８に入力される
ようになっている。

【００１７】この結果、ラックの目標値（最大値）に対
して実ラック位置が下回っている場合、即ちエンジンの
設定回転での最大出力に対する実際の負荷の割合（負荷
率）が小さいとき（＝ラックの目標値との偏差が大きい
とき）は、それだけエンジンの設定回転数が（補正回転
数によって）低減され、その分低い指令回転数としてス
ロットル設定器８に入力されることになる。

【００１８】これにより、エンジンはポンプの負荷に見
合った低い回転数にまで回転数が低下し、負荷率が上昇
すると共に、それだけ燃費を向上させることができるよ
うになる。

【００１９】ところで、可変容量型の油圧ポンプの稼動
内容には、馬力はあまり必要なく、流量のみ多量に必要
な場合がある。このような場合に単純に上記のような制
御を実行した場合、エンジン回転数の低下に伴って必要
な流量が確保できないという事態が発生する恐れがあ
る。

【００２０】そこで、油圧ポンプ４の傾転角センサ１４
により常にポンプの傾転角を監視し、これが最大に近い
場合は実ラック位置とは別に、例えば図２に示されるよ
うな傾転角に対する仮想ラック位置を想定し、これと実
ラック位置との比較で大きい方をフィードバックラック
位置として採用することにした。

【００２１】即ち、傾転角センサ１４の出力（傾転角）
は、図２に示されるような特性を有する関数発生器２４
に入力されて、仮想ラック位置に変換され、これが前記
高値選択器１８に入力される。高値選択器１８において
は、実ラック位置と仮想ラック位置の双方の入力を受
け、このうち高い方の値を選択し、フィードバックラッ
ク位置として出力する。従って、この構成により、傾転
角が大きい場合には例え実ラック位置が小さくても（こ
れより大きな値の）仮想ラック位置がフィードバックラ
ック位置として考慮されることになるため、負荷馬力が
低い場合であってもエンジン回転数は低下しない。

【００２２】なお、図示はしないが、補正回転数を減算
器２３に入力する前にガード設定器を通すことによって
エンジン回転の降下範囲を限定するようにすると、急激
な、あるいは不意の要求流量の増加にも対応することが
可能となる。

【００２３】又、ラック位置からエンジンの負荷率を推
定し、これに応じてエンジンの指令回転数を増減する構
成は、必ずしも上記ブロック図のような構成とする必要
はなく、例えば、ラック位置の出力を上記と同様な対応
関係を予め記憶した関数発生器に通すことにより同様な
作用を得てもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、エ
ンジンの負荷率が低いような状況を適確に判断し、これ
によりエンジンの過剰回転を抑制するようにしたため、
その分燃費を向上させることができると共に、馬力は必
要としないが流量のみ必要とされるような場合であって
も、エンジン回転数の低下によってこの流量が確保でき
ないというような事態が生ずるのを未然に防止すること
ができるようになるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン及び可変容量ポンプの制
御装置の実施例を示すブロック図

【図２】傾転角と仮想ラック位置との関係を示す線図

【符号の説明】

２…エンジン ４…（可変容量型の）油圧ポンプ ６…燃料噴射ポンプ ８…スロットル設定器 １０…ラック １２…ラック位置センサ １６…コントローラ １８…高値選択器 ２０…補償器 ２２…回転数設定器 ２３…減算器 ２４…関数発生器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射ポンプのラックが変位することに
   より回転数が増減するエンジンと、該エンジンによって
   駆動され、少なくとも定トルク制御及び最大吐出量制御
   を実現し得る可変容量ポンプと、を総合的に制御するエ
   ンジン及び可変容量ポンプの制御装置において、 前記燃料噴射ポンプのラック位置を検出する手段と、 前記可変容量ポンプの傾転角を検出する手段と、 前記ラック位置から推定されるエンジンの負荷率が小さ
   いときは、前記エンジンの回転数を下げることによって
   負荷率を上昇させ、一方、前記可変容量ポンプの傾転角
   が大きいときは、前記エンジンの負荷率が小さいときで
   あってもエンジン回転数を下げないという制御を実行す
   る制御手段と、 を備えたことを特徴とするエンジン及び可変容量ポンプ
   の制御装置。