JPH0874643A - ディーゼルエンジンの燃料制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料制御装置Info
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- JPH0874643A JPH0874643A JP21553794A JP21553794A JPH0874643A JP H0874643 A JPH0874643 A JP H0874643A JP 21553794 A JP21553794 A JP 21553794A JP 21553794 A JP21553794 A JP 21553794A JP H0874643 A JPH0874643 A JP H0874643A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- maximum
- control value
- injection amount
- rotation speed
- Prior art date
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 定格回転数の大きなディーゼルエンジンを作
業機に搭載する。 【構成】 路上走行用モードと作業走行用モードとで各
々割り出された燃料噴射量制御値Ｐ1 ・Ｐ2 と、最低燃
料噴射量制御値Ｐ3 とのうち、最も大きい数値を燃料噴
射量制御値Ｐ4 として選択する。この選択制御値Ｐ4
と、最大燃料噴射量制御値Ｐ5 と、無負荷最高回転数に
基づく最高回転数制御値Ｐ6 とのうち、最も小さい数値
を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0 として選択する。 【効果】 最高回転数制御値Ｐ6 を制御値の最終選択に
導入するため、定格回転数と最高回転数の差を縮小し
て、従来より定格回転数の大きなディーゼルエンジンを
作業機に搭載できる。
業機に搭載する。 【構成】 路上走行用モードと作業走行用モードとで各
々割り出された燃料噴射量制御値Ｐ1 ・Ｐ2 と、最低燃
料噴射量制御値Ｐ3 とのうち、最も大きい数値を燃料噴
射量制御値Ｐ4 として選択する。この選択制御値Ｐ4
と、最大燃料噴射量制御値Ｐ5 と、無負荷最高回転数に
基づく最高回転数制御値Ｐ6 とのうち、最も小さい数値
を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0 として選択する。 【効果】 最高回転数制御値Ｐ6 を制御値の最終選択に
導入するため、定格回転数と最高回転数の差を縮小し
て、従来より定格回転数の大きなディーゼルエンジンを
作業機に搭載できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの燃
料制御装置に関し、従来より定格回転数の高いエンジン
を作業機に搭載でき、作業効率を高められるものを提供
する。
料制御装置に関し、従来より定格回転数の高いエンジン
を作業機に搭載でき、作業効率を高められるものを提供
する。
【０００２】
【発明の背景】一般に、ディーゼルエンジンのガバナに
は、大別して次の２種類がある。 (1)ミニマム・マキシマムスピードガバナ 最高回転数を規制する高速制御と、アイドリング回転数
を円滑に安定化させる低速制御とを自動的に行い、それ
以外の中間回転領域では調速を行わずに、運転者自身が
アクセルレバーの操作でエンジン回転数を制御するよう
にしたものである。 (2)オールスピードガバナ アイドリング回転から最高回転までの全ての回転領域で
調速を行い、エンジンの負荷が変化しても一定回転が得
られるようにしたものである。
は、大別して次の２種類がある。 (1)ミニマム・マキシマムスピードガバナ 最高回転数を規制する高速制御と、アイドリング回転数
を円滑に安定化させる低速制御とを自動的に行い、それ
以外の中間回転領域では調速を行わずに、運転者自身が
アクセルレバーの操作でエンジン回転数を制御するよう
にしたものである。 (2)オールスピードガバナ アイドリング回転から最高回転までの全ての回転領域で
調速を行い、エンジンの負荷が変化しても一定回転が得
られるようにしたものである。
【０００３】そして、負荷の変動に拘わらず、安定した
定速走行及び作業装置の定速駆動などの作業走行性が要
求される農作業機などでは、上記(2)のオールスピード
ガバナが適しており、アクセル調節に即応した滑らかな
加速及び減速性などの路上走行性が要求される自動車で
は、上記(1)のミニマム・マキシマムスピードガバナが
適している。
定速走行及び作業装置の定速駆動などの作業走行性が要
求される農作業機などでは、上記(2)のオールスピード
ガバナが適しており、アクセル調節に即応した滑らかな
加速及び減速性などの路上走行性が要求される自動車で
は、上記(1)のミニマム・マキシマムスピードガバナが
適している。
【０００４】しかしながら、農作業機などの搭載ディー
ゼルエンジンに装備されるガバナを(2)のオールスピー
ドガバナに固定化すると、路上走行時の加・減速の感覚
が鈍くなり、高速運搬作業などに充分に対応できなくな
るため、いわゆる電子ガバナを採用して、作業走行と路
上走行に適した２種のガバナ特性を利用する方式が開発
された。
ゼルエンジンに装備されるガバナを(2)のオールスピー
ドガバナに固定化すると、路上走行時の加・減速の感覚
が鈍くなり、高速運搬作業などに充分に対応できなくな
るため、いわゆる電子ガバナを採用して、作業走行と路
上走行に適した２種のガバナ特性を利用する方式が開発
された。
【０００５】本発明はこの方式のディーゼルエンジンの
燃料制御装置を対象とし、その基本構造は、図１又は図
５に示すように、ディーゼルエンジンＥにアイドリング
位置から最高回転数位置までの任意の操作位置で保持可
能な第一アクセル調節具３と、低速側に復帰付勢された
第二アクセル調節具４と、燃料噴射装置１の燃料噴射量
調節機構２を操作するアクチュエータ５と、第一・第二
アクセル調節具３・４の操作位置に基づいて前記アクチ
ュエータ５を操作する制御回路６を設け、この制御回路
６は、エンジン回転数変動に対するトルク変動率の小さ
いトルクカーブに設定したガバナ特性で、前記第二アク
セル調節具４の操作位置に基づいて前記アクチュエータ
５を操作する路上走行用モードと、エンジン回転数変動
に対するトルク変動率の大きいトルクカーブに設定した
ガバナ特性で、前記第一アクセル調節具３の操作位置に
基づいて前記アクチュエータ５を操作する作業走行用モ
ードとの両方の制御モードを備え、前記路上走行用モー
ドと作業走行用モードとで各々割り出された燃料噴射量
制御値Ｐ1・Ｐ2と、検出回転数に基づく最低燃料噴射量
制御値Ｐ3とのうち、最も大きい数値を燃料噴射量制御
値Ｐ4として選択し、上記選択制御値Ｐ4と、検出回転数
に基づく最大燃料噴射量制御値Ｐ5とのうち、小さい方
の数値を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0として選択して、
この最終制御値Ｐ0に基づいて燃料噴射装置１の燃料噴
射量調節機構２を制御可能に構成した形式のものであ
る。
燃料制御装置を対象とし、その基本構造は、図１又は図
５に示すように、ディーゼルエンジンＥにアイドリング
位置から最高回転数位置までの任意の操作位置で保持可
能な第一アクセル調節具３と、低速側に復帰付勢された
第二アクセル調節具４と、燃料噴射装置１の燃料噴射量
調節機構２を操作するアクチュエータ５と、第一・第二
アクセル調節具３・４の操作位置に基づいて前記アクチ
ュエータ５を操作する制御回路６を設け、この制御回路
６は、エンジン回転数変動に対するトルク変動率の小さ
いトルクカーブに設定したガバナ特性で、前記第二アク
セル調節具４の操作位置に基づいて前記アクチュエータ
５を操作する路上走行用モードと、エンジン回転数変動
に対するトルク変動率の大きいトルクカーブに設定した
ガバナ特性で、前記第一アクセル調節具３の操作位置に
基づいて前記アクチュエータ５を操作する作業走行用モ
ードとの両方の制御モードを備え、前記路上走行用モー
ドと作業走行用モードとで各々割り出された燃料噴射量
制御値Ｐ1・Ｐ2と、検出回転数に基づく最低燃料噴射量
制御値Ｐ3とのうち、最も大きい数値を燃料噴射量制御
値Ｐ4として選択し、上記選択制御値Ｐ4と、検出回転数
に基づく最大燃料噴射量制御値Ｐ5とのうち、小さい方
の数値を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0として選択して、
この最終制御値Ｐ0に基づいて燃料噴射装置１の燃料噴
射量調節機構２を制御可能に構成した形式のものであ
る。
【０００６】
【従来の技術】この形式の従来技術としては、本出願人
が先に開示したものがある。即ち、特公平５―５１０５
５号公報(図５参照)に示すように、列型の燃料噴射ポン
プ１の調量ラック２を制御回路６の指令に基づいてアク
チュエータ５で進退調節可能に連動し、上記制御回路６
による制御のうち、前記路上走行用ガバナ特性を用いる
モードでは、例えば、図４Ａに示すようなトルクカーブ
に基づくマップ制御を行い、前記作業走行用ガバナ特性
を用いるモードでは、例えば、図４Ｂに示すようなトル
クカーブが得られるようにＰＩＤ回転数制御を行うよう
に構成したものである。
が先に開示したものがある。即ち、特公平５―５１０５
５号公報(図５参照)に示すように、列型の燃料噴射ポン
プ１の調量ラック２を制御回路６の指令に基づいてアク
チュエータ５で進退調節可能に連動し、上記制御回路６
による制御のうち、前記路上走行用ガバナ特性を用いる
モードでは、例えば、図４Ａに示すようなトルクカーブ
に基づくマップ制御を行い、前記作業走行用ガバナ特性
を用いるモードでは、例えば、図４Ｂに示すようなトル
クカーブが得られるようにＰＩＤ回転数制御を行うよう
に構成したものである。
【０００７】この場合、図５に示すように、上記マップ
制御系１０で割り出された目標ラック位置Ｐ1と、ＰＩ
Ｄ回転数制御系１１で割り出された目標ラック位置Ｐ2
がマキシマム判別系１２で比較され、その大きい方がＰ
ＩＤラック位置制御系に付与される。また、エンジンス
トップとオーバーランを防止するため、最低ラック位置
制御と最高ラック位置制御を併せて行い、マップ制御系
１０とＰＩＤ回転数制御系１１で演算された上記両目標
ラック位置Ｐ1・Ｐ2と、検出回転数に基づく最低ラック
位置Ｐ3を上記マキシマム判別系１２で比較して、その
うちの最大値を目標ラック位置Ｐ4に選択してエンジン
ストップを阻止するとともに、当該目標ラック位置Ｐ4
と、検出回転数に基づく最大ラック位置Ｐ5をミニマム
判別系１３で比較して、そのうちの最小値を最終の目標
ラック位置Ｐ0に選択してオーバーランを阻止するよう
に構成してある。
制御系１０で割り出された目標ラック位置Ｐ1と、ＰＩ
Ｄ回転数制御系１１で割り出された目標ラック位置Ｐ2
がマキシマム判別系１２で比較され、その大きい方がＰ
ＩＤラック位置制御系に付与される。また、エンジンス
トップとオーバーランを防止するため、最低ラック位置
制御と最高ラック位置制御を併せて行い、マップ制御系
１０とＰＩＤ回転数制御系１１で演算された上記両目標
ラック位置Ｐ1・Ｐ2と、検出回転数に基づく最低ラック
位置Ｐ3を上記マキシマム判別系１２で比較して、その
うちの最大値を目標ラック位置Ｐ4に選択してエンジン
ストップを阻止するとともに、当該目標ラック位置Ｐ4
と、検出回転数に基づく最大ラック位置Ｐ5をミニマム
判別系１３で比較して、そのうちの最小値を最終の目標
ラック位置Ｐ0に選択してオーバーランを阻止するよう
に構成してある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、最
大ラック位置Ｐ5、或は、路上走行用のマップ制御系の
目標ラック位置Ｐ1により、最高回転数の制限を行おう
とする場合、最大噴射量曲線の傾斜を大きくすると、回
転数の微小変化に伴って燃料噴射量が大きく増減し、デ
ィーゼルエンジンＥがハンチングを起こすので、ハンチ
ング防止のためには、この最大噴射量曲線の傾斜を大き
く設定することが困難になる。
大ラック位置Ｐ5、或は、路上走行用のマップ制御系の
目標ラック位置Ｐ1により、最高回転数の制限を行おう
とする場合、最大噴射量曲線の傾斜を大きくすると、回
転数の微小変化に伴って燃料噴射量が大きく増減し、デ
ィーゼルエンジンＥがハンチングを起こすので、ハンチ
ング防止のためには、この最大噴射量曲線の傾斜を大き
く設定することが困難になる。
【０００９】このため、最大噴射量曲線に沿いながら変
化する最高回転数はエンジンの定格回転数から大きく離
れたものになり(図３の矢印Ｂ参照)、これを逆言する
と、当該最高回転数により高速側の上限を拘束される条
件下では、定格回転数の低いディーゼルエンジンしか作
業機に搭載できず、作業効率が低減してしまう。本発明
は、定格回転数と最高回転数の差を縮小して、定格回転
数の大きなディーゼルエンジンを作業機に搭載すること
を技術的課題とする。
化する最高回転数はエンジンの定格回転数から大きく離
れたものになり(図３の矢印Ｂ参照)、これを逆言する
と、当該最高回転数により高速側の上限を拘束される条
件下では、定格回転数の低いディーゼルエンジンしか作
業機に搭載できず、作業効率が低減してしまう。本発明
は、定格回転数と最高回転数の差を縮小して、定格回転
数の大きなディーゼルエンジンを作業機に搭載すること
を技術的課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施例を示す図１〜図４により以下に説明す
る。即ち、本発明は前記基本構造のディーゼルエンジン
の燃料制御装置において、無負荷最高回転数に基づく最
高回転数制御値Ｐ6を上記制御値の最終選択に導入し
て、上記選択制御値Ｐ4と、最大燃料噴射量制御値Ｐ
5と、当該最高回転数制御値Ｐ6とのうち、最も小さい数
値を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0として選択して、最高
回転数制御をＰＩＤ制御可能に構成したことを特徴とす
るものである。
の手段を、実施例を示す図１〜図４により以下に説明す
る。即ち、本発明は前記基本構造のディーゼルエンジン
の燃料制御装置において、無負荷最高回転数に基づく最
高回転数制御値Ｐ6を上記制御値の最終選択に導入し
て、上記選択制御値Ｐ4と、最大燃料噴射量制御値Ｐ
5と、当該最高回転数制御値Ｐ6とのうち、最も小さい数
値を最終の燃料噴射量制御値Ｐ0として選択して、最高
回転数制御をＰＩＤ制御可能に構成したことを特徴とす
るものである。
【００１１】前記アクチュエータ５の制御対象である燃
料噴射量調節機構２の制御値は、燃料噴射装置１に応じ
て異なり、具体的には、下記の通りである。 (1)列型、ＰＦＲ型の燃料噴射ポンプの場合は、ラック
位置をいう。 (2)ＶＥ型の燃料噴射ポンプの場合は、スリーブ位置を
いう。 (3)ルーカス型の燃料噴射ポンプの場合は、メータリン
グバルブ位置をいう。 (4)電磁スピル弁付き燃料噴射ポンプの場合は、噴射開
始・終了タイミングをいう。 (5)ユニットインジェクタの場合は、噴射開始・終了タ
イミングをいう。
料噴射量調節機構２の制御値は、燃料噴射装置１に応じ
て異なり、具体的には、下記の通りである。 (1)列型、ＰＦＲ型の燃料噴射ポンプの場合は、ラック
位置をいう。 (2)ＶＥ型の燃料噴射ポンプの場合は、スリーブ位置を
いう。 (3)ルーカス型の燃料噴射ポンプの場合は、メータリン
グバルブ位置をいう。 (4)電磁スピル弁付き燃料噴射ポンプの場合は、噴射開
始・終了タイミングをいう。 (5)ユニットインジェクタの場合は、噴射開始・終了タ
イミングをいう。
【００１２】
【作用】図１に示すように、エンジンＥのオーバーラン
を防止するためのミニマム判別系１３での最終選択にお
いて、路上走行用モードと作業走行用モードとで各々割
り出された燃料噴射量制御値Ｐ1・Ｐ2に基づく選択制御
値Ｐ4を、最大燃料噴射量制御値Ｐ5だけと比較判別する
替わりに、無負荷最高回転数に基づく最高回転数制御値
Ｐ6を上記最終選択に導入して、上記選択制御値Ｐ4と、
最大燃料噴射量制御値Ｐ5と、当該最高回転数制御値Ｐ6
との三つの制御値を比較判別するため、最高回転数制御
値Ｐ6が最小である場合には、最大燃料噴射量制御値Ｐ5
に替わって、この制御値Ｐ6が最終の燃料噴射量制御値
Ｐ0として選択される。
を防止するためのミニマム判別系１３での最終選択にお
いて、路上走行用モードと作業走行用モードとで各々割
り出された燃料噴射量制御値Ｐ1・Ｐ2に基づく選択制御
値Ｐ4を、最大燃料噴射量制御値Ｐ5だけと比較判別する
替わりに、無負荷最高回転数に基づく最高回転数制御値
Ｐ6を上記最終選択に導入して、上記選択制御値Ｐ4と、
最大燃料噴射量制御値Ｐ5と、当該最高回転数制御値Ｐ6
との三つの制御値を比較判別するため、最高回転数制御
値Ｐ6が最小である場合には、最大燃料噴射量制御値Ｐ5
に替わって、この制御値Ｐ6が最終の燃料噴射量制御値
Ｐ0として選択される。
【００１３】このため、図３に示すように、エンジンの
最高回転数は、最大燃料噴射量制御値Ｐ5の基本となる
最大噴射量曲線Ｃに拘束されず、無負荷最高回転数に基
づいて決まるので、トルク変動(即ち、噴射量変動)に対
する回転数の変動のない、或は少ない制御を実現でき、
ハンチングを起こすことなく、定格回転数Ｓと最高回転
数Ａの差を縮小できる。
最高回転数は、最大燃料噴射量制御値Ｐ5の基本となる
最大噴射量曲線Ｃに拘束されず、無負荷最高回転数に基
づいて決まるので、トルク変動(即ち、噴射量変動)に対
する回転数の変動のない、或は少ない制御を実現でき、
ハンチングを起こすことなく、定格回転数Ｓと最高回転
数Ａの差を縮小できる。
【００１４】
【発明の効果】無負荷最高回転数に基づく最高回転数制
御値を制御値の最終選択に導入するため、定格回転数と
最高回転数の差を縮小して、従来より定格回転数の大き
なディーゼルエンジンを作業機に搭載でき、作業効率を
向上できる。
御値を制御値の最終選択に導入するため、定格回転数と
最高回転数の差を縮小して、従来より定格回転数の大き
なディーゼルエンジンを作業機に搭載でき、作業効率を
向上できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて述べ
る。図１はディーゼルエンジンの燃料制御装置の制御ブ
ロック線図、図２は同燃料制御装置の概略構成図、図３
は同燃料制御装置の最高回転数制御特性図である。
る。図１はディーゼルエンジンの燃料制御装置の制御ブ
ロック線図、図２は同燃料制御装置の概略構成図、図３
は同燃料制御装置の最高回転数制御特性図である。
【００１６】図２に示すように、ディーゼルエンジンＥ
のポンプ室７に列型の燃料噴射ポンプ１を収容し、燃料
噴射ポンプ１の調量ラック２を電子ガバナで制御可能に
構成する。即ち、調量ラック２を励磁電流に比例したス
トロークで変位するソレノイド５に連結し、ソレノイド
５の出力ロッドに差動トランスを用いたストローク検出
器８を臨ませ、動弁カム軸３５の一端に固定したギヤ３
６に回転数検出器２０を臨ませて、ストローク検出器８
からの調量ラック２の位置と、回転数検出器２０からの
エンジン回転数との情報、並びに、別途人為的に設定さ
れるアクセル設定値とに基づいて前記調量ラック２の位
置を制御可能に構成する。
のポンプ室７に列型の燃料噴射ポンプ１を収容し、燃料
噴射ポンプ１の調量ラック２を電子ガバナで制御可能に
構成する。即ち、調量ラック２を励磁電流に比例したス
トロークで変位するソレノイド５に連結し、ソレノイド
５の出力ロッドに差動トランスを用いたストローク検出
器８を臨ませ、動弁カム軸３５の一端に固定したギヤ３
６に回転数検出器２０を臨ませて、ストローク検出器８
からの調量ラック２の位置と、回転数検出器２０からの
エンジン回転数との情報、並びに、別途人為的に設定さ
れるアクセル設定値とに基づいて前記調量ラック２の位
置を制御可能に構成する。
【００１７】上記電子ガバナはマイクロコンピュータを
利用した制御回路６を介して制御され、図１はそのブロ
ック図である。当該電子ガバナにおいては、図２に示す
ように、人為操作される第一アクセル調節具３としてハ
ンド・アクセルレバーが、第二アクセル調節具４として
フート・アクセルペダルが夫々利用され、各調節具３・
４にはアクセル調節位置をアナログ信号として出力する
回転ポテンショメータ２１・２２が装備される。但し、
上記ハンド・アクセルレバー３は、アイドリング位置か
ら最高回転数位置までの全回転領域において任意の操作
位置で保持可能に構成され、フート・アクセルペダル４
は、アイドリング側に自動復帰するように構成される。
利用した制御回路６を介して制御され、図１はそのブロ
ック図である。当該電子ガバナにおいては、図２に示す
ように、人為操作される第一アクセル調節具３としてハ
ンド・アクセルレバーが、第二アクセル調節具４として
フート・アクセルペダルが夫々利用され、各調節具３・
４にはアクセル調節位置をアナログ信号として出力する
回転ポテンショメータ２１・２２が装備される。但し、
上記ハンド・アクセルレバー３は、アイドリング位置か
ら最高回転数位置までの全回転領域において任意の操作
位置で保持可能に構成され、フート・アクセルペダル４
は、アイドリング側に自動復帰するように構成される。
【００１８】上記電子ガバナでは、路上走行用と作業走
行用との２種類のガバナ特性が予め制御回路６に設定さ
れている。即ち、上記路上走行用モードは、冒述の図４
Ａに示すように、エンジン回転数の変動に対するトルク
変動率の小さいトルクカーブに設定したものであり、上
記作業走行用モードは、同じく冒述の図４Ｂに示すよう
に、エンジン回転数の変動に対するトルク変動率の大き
いトルクカーブに設定したものである。これらの両ガバ
ナ特性は二つのアクセル調節具３・４の調節具合で自動
的に選択され、各モードごとに次のような制御が行われ
る。
行用との２種類のガバナ特性が予め制御回路６に設定さ
れている。即ち、上記路上走行用モードは、冒述の図４
Ａに示すように、エンジン回転数の変動に対するトルク
変動率の小さいトルクカーブに設定したものであり、上
記作業走行用モードは、同じく冒述の図４Ｂに示すよう
に、エンジン回転数の変動に対するトルク変動率の大き
いトルクカーブに設定したものである。これらの両ガバ
ナ特性は二つのアクセル調節具３・４の調節具合で自動
的に選択され、各モードごとに次のような制御が行われ
る。
【００１９】図４Ａに示す前記トルクカーブには、フー
ト・アクセルペダル４のアクセル設定値ごとに、エンジ
ン回転数と調量ラック２の位置(トルク)との関係が予め
記憶設定されており、フート・アクセルペダル４のポテ
ンショメータ２２から得られたアクセル設定値に対応す
るマップデータに基づいて、検出エンジン回転数に対す
る目標ラック位置Ｐ1をマップ制御系１０で割り出し、
検出ラック位置がこの目標ラック位置Ｐ1に近付くよう
にソレノイド５をＰＩＤ制御するのである。また、前記
作業走行用ガバナ特性を用いるモードでは、ハンド・ア
クセルレバー３のポテンショメータ２１で与えられたア
クセル設定値により図４Ｂのトルクカーブ(即ち、目標
回転数)が一義的に規定され、この目標回転数と検出回
転数との差がなくなるようにＰＩＤ回転数制御系１１に
よって目標ラック位置Ｐ2を割り出し、検出ラック位置
が目標ラック位置Ｐ2に近付くようにソレノイド５をＰ
ＩＤ制御するのである。
ト・アクセルペダル４のアクセル設定値ごとに、エンジ
ン回転数と調量ラック２の位置(トルク)との関係が予め
記憶設定されており、フート・アクセルペダル４のポテ
ンショメータ２２から得られたアクセル設定値に対応す
るマップデータに基づいて、検出エンジン回転数に対す
る目標ラック位置Ｐ1をマップ制御系１０で割り出し、
検出ラック位置がこの目標ラック位置Ｐ1に近付くよう
にソレノイド５をＰＩＤ制御するのである。また、前記
作業走行用ガバナ特性を用いるモードでは、ハンド・ア
クセルレバー３のポテンショメータ２１で与えられたア
クセル設定値により図４Ｂのトルクカーブ(即ち、目標
回転数)が一義的に規定され、この目標回転数と検出回
転数との差がなくなるようにＰＩＤ回転数制御系１１に
よって目標ラック位置Ｐ2を割り出し、検出ラック位置
が目標ラック位置Ｐ2に近付くようにソレノイド５をＰ
ＩＤ制御するのである。
【００２０】この場合、図１に示すように、マップ制御
系１０で割り出した目標ラック位置Ｐ1と、ＰＩＤ回転
数制御系１１で割り出した目標ラック位置Ｐ2がマキシ
マム判別系１２で比較判別され、その大きい方の制御値
Ｐ4(高速側)がＰＩＤラック位置制御系１４に付与され
る。つまり、フート・アクセルペダル４から足を放し、
ハンド・アクセルレバー３だけでアクセル調節して作業
走行する場合には、ＰＩＤ回転数制御系１１からの目標
ラック位置Ｐ2が利用される。また、ハンド・アクセル
レバー３をアイドリング位置に戻してフート・アクセル
ペダル４を適当に踏み込んで路上走行する場合には、マ
ップ制御系１０からの目標ラック位置Ｐ1が利用され
る。さらに、ハンド・アクセルレバー３とフート・アク
セルペダル４が共に操作される場合には、操作の大きい
方の走行モードに自動的に切り替えられる。
系１０で割り出した目標ラック位置Ｐ1と、ＰＩＤ回転
数制御系１１で割り出した目標ラック位置Ｐ2がマキシ
マム判別系１２で比較判別され、その大きい方の制御値
Ｐ4(高速側)がＰＩＤラック位置制御系１４に付与され
る。つまり、フート・アクセルペダル４から足を放し、
ハンド・アクセルレバー３だけでアクセル調節して作業
走行する場合には、ＰＩＤ回転数制御系１１からの目標
ラック位置Ｐ2が利用される。また、ハンド・アクセル
レバー３をアイドリング位置に戻してフート・アクセル
ペダル４を適当に踏み込んで路上走行する場合には、マ
ップ制御系１０からの目標ラック位置Ｐ1が利用され
る。さらに、ハンド・アクセルレバー３とフート・アク
セルペダル４が共に操作される場合には、操作の大きい
方の走行モードに自動的に切り替えられる。
【００２１】一方、冒述したように、エンジンストップ
とオーバーランを防止するため、最低ラック位置制御と
最高ラック位置制御が併せて行われる。即ち、図１に示
すように、マップ制御系１０とＰＩＤ回転数制御系１１
で演算された前記両目標ラック位置Ｐ1・Ｐ2と、検出エ
ンジン回転数に基づいて設定された最低ラック位置Ｐ3
を上記マキシマム判別系１２で比較判別して、両目標ラ
ック位置Ｐ1・Ｐ2が最低ラック位置Ｐ3より下回ると、
最低ラック位置Ｐ3を目標ラック位置Ｐ4に選択して、エ
ンジンストップを阻止するようにしてある。また、図１
に示すように、このマキシマム判別系１２から出力され
た目標ラック位置Ｐ4と、検出エンジン回転数に基づく
設定された最大ラック位置Ｐ5をミニマム判別系１３で
比較判別して、目標ラック位置Ｐ4が最大ラック位置Ｐ5
を越えると、最大ラック位置Ｐ5を最終の目標ラック位
置Ｐ0に選択して、オーバーランを阻止するようにして
ある。
とオーバーランを防止するため、最低ラック位置制御と
最高ラック位置制御が併せて行われる。即ち、図１に示
すように、マップ制御系１０とＰＩＤ回転数制御系１１
で演算された前記両目標ラック位置Ｐ1・Ｐ2と、検出エ
ンジン回転数に基づいて設定された最低ラック位置Ｐ3
を上記マキシマム判別系１２で比較判別して、両目標ラ
ック位置Ｐ1・Ｐ2が最低ラック位置Ｐ3より下回ると、
最低ラック位置Ｐ3を目標ラック位置Ｐ4に選択して、エ
ンジンストップを阻止するようにしてある。また、図１
に示すように、このマキシマム判別系１２から出力され
た目標ラック位置Ｐ4と、検出エンジン回転数に基づく
設定された最大ラック位置Ｐ5をミニマム判別系１３で
比較判別して、目標ラック位置Ｐ4が最大ラック位置Ｐ5
を越えると、最大ラック位置Ｐ5を最終の目標ラック位
置Ｐ0に選択して、オーバーランを阻止するようにして
ある。
【００２２】この場合、ミニマム判別系１２の制御値の
最終選択では、図１に示すように、無負荷最高回転数に
基づいて設定された最高回転数ラック位置Ｐ6をさらに
導入して、上記選択目標ラック位置Ｐ4と、最大ラック
位置Ｐ5と、当該最高回転数ラック位置Ｐ6とをミニマム
判別系１２で比較判別し、そのうちの最小値を最終の目
標ラック位置Ｐ0として選択して、最高回転数制御をＰ
ＩＤ制御可能に構成する。
最終選択では、図１に示すように、無負荷最高回転数に
基づいて設定された最高回転数ラック位置Ｐ6をさらに
導入して、上記選択目標ラック位置Ｐ4と、最大ラック
位置Ｐ5と、当該最高回転数ラック位置Ｐ6とをミニマム
判別系１２で比較判別し、そのうちの最小値を最終の目
標ラック位置Ｐ0として選択して、最高回転数制御をＰ
ＩＤ制御可能に構成する。
【００２３】即ち、図３に示すように、前記制御回路６
には、トルクの変動に対してエンジン回転数の変動のな
い、或は少ない、無負荷最高回転数を規定するトルクカ
ーブ３０を備えた最高回転数制御用ガバナ特性が設定さ
れており、この最高回転数制御用ガバナ特性のトルクカ
ーブ３０から得られた目標回転数と検出回転数の差がな
くなるように目標ラック位置Ｐ6を割り出し、検出ラッ
ク位置をこの目標ラック位置Ｐ6に近付けるように、Ｐ
ＩＤ制御を行う。これにより、例えば、マキシマム判別
系１２からの前記選択ラック位置Ｐ4が最大ラック位置
Ｐ5を越えなくても、最高回転数ラック位置Ｐ6を越えた
場合には、この最高回転数ラック位置Ｐ6を最終の目標
ラック位置Ｐ0に選択するようにしてある。
には、トルクの変動に対してエンジン回転数の変動のな
い、或は少ない、無負荷最高回転数を規定するトルクカ
ーブ３０を備えた最高回転数制御用ガバナ特性が設定さ
れており、この最高回転数制御用ガバナ特性のトルクカ
ーブ３０から得られた目標回転数と検出回転数の差がな
くなるように目標ラック位置Ｐ6を割り出し、検出ラッ
ク位置をこの目標ラック位置Ｐ6に近付けるように、Ｐ
ＩＤ制御を行う。これにより、例えば、マキシマム判別
系１２からの前記選択ラック位置Ｐ4が最大ラック位置
Ｐ5を越えなくても、最高回転数ラック位置Ｐ6を越えた
場合には、この最高回転数ラック位置Ｐ6を最終の目標
ラック位置Ｐ0に選択するようにしてある。
【００２４】そこで、本実施例のディーゼルエンジンの
燃料制御装置の機能を説明する。図３に示すように、エ
ンジンＥの最高回転数は、最大燃料噴射量制御値Ｐ5の
基本となる最大噴射量曲線Ｃに拘束されず、無負荷最高
回転数に基づいて決まるので、トルク変動(即ち、噴射
量変動)に対する回転数の変動のない、或は少ない制御
を実現できる。従って、本実施例の最高回転数Ａを従来
の最高回転数Ｂに比較すると明らかなように、ハンチン
グを起こすことなく、定格回転数Ｓと最高回転数Ａの差
を縮小できる。この結果、従来より定格回転数の大きな
ディーゼルエンジンＥを農作業機などに搭載でき、農作
業などの効率を向上できる。
燃料制御装置の機能を説明する。図３に示すように、エ
ンジンＥの最高回転数は、最大燃料噴射量制御値Ｐ5の
基本となる最大噴射量曲線Ｃに拘束されず、無負荷最高
回転数に基づいて決まるので、トルク変動(即ち、噴射
量変動)に対する回転数の変動のない、或は少ない制御
を実現できる。従って、本実施例の最高回転数Ａを従来
の最高回転数Ｂに比較すると明らかなように、ハンチン
グを起こすことなく、定格回転数Ｓと最高回転数Ａの差
を縮小できる。この結果、従来より定格回転数の大きな
ディーゼルエンジンＥを農作業機などに搭載でき、農作
業などの効率を向上できる。
【００２５】尚、本発明は、上記実施例に示す列型の燃
料噴射ポンプに限らず、ＰＦＲ型、ＶＥ型、ルーカス
型、或は、電磁スピル弁付きの燃料噴射ポンプや、ユニ
ットインジェクタなどの他の形式の燃料噴射装置にも適
用できる。その場合、燃料噴射装置の制御対象となる制
御値は、上記課題を解決するための手段の項目で述べた
通りである。
料噴射ポンプに限らず、ＰＦＲ型、ＶＥ型、ルーカス
型、或は、電磁スピル弁付きの燃料噴射ポンプや、ユニ
ットインジェクタなどの他の形式の燃料噴射装置にも適
用できる。その場合、燃料噴射装置の制御対象となる制
御値は、上記課題を解決するための手段の項目で述べた
通りである。
【図１】本発明の実施例を示すディーゼルエンジンの燃
料制御装置の制御ブロック線図である。
料制御装置の制御ブロック線図である。
【図２】同燃料制御装置の概略構成図である。
【図３】同燃料制御装置の最高回転数制御特性図であ
る。
る。
【図４】図４Ａは路上走行モードのガバナ特性図、図４
Ｂは作業走行モードのガバナ特性図である。
Ｂは作業走行モードのガバナ特性図である。
【図５】従来技術を示す図１の相当図である。
１…燃料噴射装置(燃料噴射ポンプ)、２…燃料噴射量調
節機構(調量ラック)、３…第一アクセル調節具(ハンド
・アクセルレバー)、４…第二アクセル調節具(フート・
アクセルペダル)、５…アクチュエータ(ソレノイド)、
６…制御回路、Ｐ1…路上走行モードでの燃料噴射量制
御値、Ｐ2…作業走行モードでの燃料噴射量制御値、Ｐ3
…最低燃料噴射量制御値、Ｐ4…第一選択の燃料噴射量
制御値、Ｐ5…最大噴射量制御値、Ｐ6…最高回転数制御
値、Ｐ0…最終の燃料噴射量制御値、Ｅ…ディーゼルエ
ンジン。
節機構(調量ラック)、３…第一アクセル調節具(ハンド
・アクセルレバー)、４…第二アクセル調節具(フート・
アクセルペダル)、５…アクチュエータ(ソレノイド)、
６…制御回路、Ｐ1…路上走行モードでの燃料噴射量制
御値、Ｐ2…作業走行モードでの燃料噴射量制御値、Ｐ3
…最低燃料噴射量制御値、Ｐ4…第一選択の燃料噴射量
制御値、Ｐ5…最大噴射量制御値、Ｐ6…最高回転数制御
値、Ｐ0…最終の燃料噴射量制御値、Ｅ…ディーゼルエ
ンジン。
Claims (1)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジン(Ｅ)にアイドリング
位置から最高回転数位置までの任意の操作位置で保持可
能な第一アクセル調節具(３)と、低速側に復帰付勢され
た第二アクセル調節具(４)と、燃料噴射装置(１)の燃料
噴射量調節機構(２)を操作するアクチュエータ(５)と、
第一・第二アクセル調節具(３・４)の操作位置に基づい
て前記アクチュエータ(５)を操作する制御回路(６)を設
け、 この制御回路(６)は、エンジン回転数変動に対するトル
ク変動率の小さいトルクカーブに設定したガバナ特性
で、前記第二アクセル調節具(４)の操作位置に基づいて
前記アクチュエータ(５)を操作する路上走行用モード
と、 エンジン回転数変動に対するトルク変動率の大きいトル
クカーブに設定したガバナ特性で、前記第一アクセル調
節具(３)の操作位置に基づいて前記アクチュエータ(５)
を操作する作業走行用モードとの両方の制御モードを備
え、 前記路上走行用モードと作業走行用モードとで各々割り
出された燃料噴射量制御値(Ｐ1・Ｐ2)と、検出回転数に
基づく最低燃料噴射量制御値(Ｐ3)とのうち、最も大き
い数値を燃料噴射量制御値(Ｐ4)として選択し、 上記選択制御値(Ｐ4)と、検出回転数に基づく最大燃料
噴射量制御値(Ｐ5)とのうち、小さい方の数値を最終の
燃料噴射量制御値(Ｐ0)として選択して、 この最終制御値(Ｐ0)に基づいて燃料噴射装置(１)の燃
料噴射量調節機構(２)を制御可能に構成したディーゼル
エンジンの燃料制御装置において、 無負荷最高回転数に基づく最高回転数制御値(Ｐ6)を上
記制御値の最終選択に導入して、上記選択制御値(Ｐ4)
と、最大燃料噴射量制御値(Ｐ5)と、当該最高回転数制
御値(Ｐ6)とのうち、最も小さい数値を最終の燃料噴射
量制御値(Ｐ0)として選択して、最高回転数制御をＰＩ
Ｄ制御可能に構成したことを特徴とするディーゼルエン
ジンの燃料制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21553794A JP3074513B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ディーゼルエンジンの燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21553794A JP3074513B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ディーゼルエンジンの燃料制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0874643A true JPH0874643A (ja) | 1996-03-19 |
| JP3074513B2 JP3074513B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=16674075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21553794A Expired - Fee Related JP3074513B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ディーゼルエンジンの燃料制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3074513B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081631A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Kubota Corporation | 作業機械のための制御システム |
| JP2009156140A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kubota Corp | 作業機のエンジン制御装置 |
| JP2016211513A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 株式会社クボタ | 作業車 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7984608B2 (en) | 2006-01-31 | 2011-07-26 | Caterpillar Inc. | Method and system of directing exhaust gas |
-
1994
- 1994-09-09 JP JP21553794A patent/JP3074513B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009081631A1 (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-02 | Kubota Corporation | 作業機械のための制御システム |
| JP2009156140A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Kubota Corp | 作業機のエンジン制御装置 |
| US8417424B2 (en) | 2007-12-26 | 2013-04-09 | Kubota Corporation | Control system for working machine |
| JP2016211513A (ja) * | 2015-05-13 | 2016-12-15 | 株式会社クボタ | 作業車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3074513B2 (ja) | 2000-08-07 |
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