米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 機械工学 -> 株式会社クボタ

発明の名称 燃料噴射量制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−182830(P2007−182830A)
公開日 平成19年7月19日(2007.7.19)
出願番号 特願2006−2381(P2006−2381)
出願日 平成18年1月10日(2006.1.10)
代理人 【識別番号】100087653
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 正二
発明者 藤原 正徳 / 藤井 保生 / 山 一
要約 課題
燃料噴射量の増量によって生じる黒煙発生を防止する燃料噴射量制御装置を提供すること

解決手段
フィードバック制御手段52は、PID制御に基いて回転数偏差演算手段51によって演算された回転数の偏差を許容範囲内にするような燃料の制御噴射量を演算する一方、制限量設定手段54は実回転数の変化率に基いて燃料の噴射制限量を設定する。噴射量比較手段55は、フィードバック制御手段52によって演算された制御噴射量と、制限量設定手段54によって設定された噴射制限量とを比較し、制御噴射量および噴射制限量のいずれか小さい方の値を燃料噴射手段の燃料噴射量とする。
特許請求の範囲
【請求項1】
エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させるようにアクチュエータ(2)を制御する燃料噴射量制御装置であって、
エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段(3)と、目標回転数を設定する目標回転数設定手段(4)と、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束するように燃料噴射量を調節する燃料噴射量調節手段(5)と、調節した燃料噴射量を噴射するようにアクチュエータ(2)を駆動させる駆動手段(6)とを有し、
燃料噴射量調節手段(5)は、
エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させるように燃料の制御噴射量を演算するフィードバック制御手段(52)と、
目標回転数が増加した場合には、検出された実回転数の変化率に基いて燃料の噴射制限量を設定する制限量設定手段(54)と、
制御噴射量と噴射制限量とを比較し、制御噴射量および噴射制限量のいずれか小さい方の値を燃料噴射量とする噴射量比較手段(55)と
を含む、燃料噴射量制御装置。


発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させる燃料噴射量制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の燃料噴射量制御装置(例えば電子ガバナ)は、エンジンの実回転数を検出し、検出した実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束するようにアクチュエータを制御する。アクチュエータはディーゼルエンジンの場合、調量ラックを操作することによって燃料噴射量を調節する。加速時には、この従来の燃料噴射制御装置は、燃料噴射量を、例えばPID制御に基いて実回転数と目標回転数との偏差が許容範囲内に収束するまで増量する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
このような従来の燃料噴射制御装置では燃料噴射量を実回転数および目標回転数に基いて設定するために、目標回転数が増加されると実回転数と目標回転数との偏差が許容範囲内に収束するように燃料噴射量の増量を続行する。ここでエンジン負荷が低い場合にはエンジン負荷が高い場合よりもエンジンの回転数は容易に上昇する(すなわち回転数を変化させるために必要なトルクがエンジン負荷が低い場合にはエンジン負荷が高い場合より小さい)ので、エンジン負荷が低い場合にエンジン負荷が高い場合と同様に燃料噴射量を増量すると過剰な燃料噴射量となり易く、ディーゼルエンジンにおいては燃料を完全燃焼できずに黒煙が発生するおそれがある。
【0004】
本発明は、上記問題を解決すると共に、燃料噴射量の増量によって生じる黒煙発生を防止する燃料噴射量制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の燃料噴射量制御装置は、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させるようにアクチュエータ(2)を制御する燃料噴射量制御装置であって、エンジンの実回転数を検出する回転数検出手段(3)と、目標回転数を設定する目標回転数設定手段(4)と、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束するように燃料噴射量を調節する燃料噴射量調節手段(5)と、調節した燃料噴射量を噴射するようにアクチュエータ(2)を駆動させる駆動手段(6)とを有し、燃料噴射量調節手段(5)は、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させるように燃料の制御噴射量を演算するフィードバック制御手段(52)と、目標回転数が増加した場合には、検出された実回転数の変化率に基いて燃料の噴射制限量を設定する制限量設定手段(54)と、制御噴射量と噴射制限量とを比較し、制御噴射量および噴射制限量のいずれか小さい方の値を燃料噴射量とする噴射量比較手段(55)とを含み、これにより上記目的が達成される。
【発明の効果】
【0006】
本発明は、目標回転数が増加した場合に、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束させるように燃料の制御噴射量を演算する一方、エンジンの実回転数の変化率に基いて噴射制限量を設定し、これら制御噴射量と噴射制限量とを比較し、いずれか小さい方の値を燃料噴射量とする。この実回転数の変化率はエンジンの負荷の大小を示していることから、本発明では、上記噴射制限量によって燃料噴射量をエンジンの負荷の大小に応じて制限し、これにより黒煙発生を防止できる燃料噴射量制御装置を提供することが可能になる。
さらに本発明は、エンジンの負荷状態に応じた燃料噴射量の制限を実回転数の変化率に基いて実行していることによってエンジンの負荷状態を検知するセンサ(例えば調量ラックセンサやトルクセンサ)が不要となり、メンテナンスや費用効果の上で有利な燃料噴射制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の実施形態である燃料噴射量制御装置の一例を示したブロック図である。
【0008】
本発明の実施形態である燃料噴射量制御装置1は、アクチュエータ2を制御することにより、燃料噴射量を調整する。アクチュエータ2は、例えば燃料噴射ポンプに設けられた燃料調量ラック(図示せず)を操作することによって燃料噴射量を調節する。アクチュエータは例えばソレノイドであり、アクチュエータ駆動電流である励磁電流によって駆動される。
【0009】
本実施形態の燃料噴射量制御装置1は、回転数検出手段3と、目標回転数設定手段4と、燃料噴射量調節手段5と、駆動手段6とを備える。
【0010】
回転数検出手段3はエンジンの回転数を検出する。回転数検出手段3は、例えばアクチュエータ駆動電流または1回転数当りで検出されるパルス数に基いて回転数を検出する。
目標回転数設定手段4は目標回転数を設定する。目標回転数設定手段4は例えば調速レバーである。
【0011】
燃料噴射量調節手段5は、エンジンの実回転数と目標回転数との偏差を許容範囲内に収束するように燃料噴射量を調節する。燃料噴射量調節手段5は、回転数偏差演算手段51と、フィードバック制御手段52と、回転数変化率算出手段53と、制限量設定手段54と、噴射量比較手段55とを含む。これら燃料噴射量調節手段5の諸手段は、例えばECU等のコンピュータにおいて実現されている。
【0012】
回転数偏差演算手段51はエンジンの回転数と目標回転数との回転数偏差を演算する。
フィードバック制御手段52は、PID制御に基いて回転数偏差演算手段51によって演算された回転数の偏差を許容範囲内にするような燃料の制御噴射量を演算する。
【0013】
回転数変化率算出手段53は、目標回転数を増加した場合には回転数検出手段3によって検出された実回転数が予め定数として設定された所定期間に変化する割合を実回転数の変化率として算出する。
【0014】
制限量設定手段54は、回転数変化率算出手段53によって算出された実回転数の変化率に基いて燃料の噴射制限量を設定する。より具体的には制限量設定手段54は、回転数の変化率と噴射制限量との関係を例えばマップとして予め記憶しており、このマップから実回転数の変化率に対応する噴射制限量を読み出す。回転数の変化率と噴射制限量との関係は、例えばエンジンの機種毎に黒煙が発生する実回転数の変化率および燃料噴射量の経験的データに基いて予め設定されている。
【0015】
図2は、制限量設定手段54に記憶された回転数の変化率と噴射制限量との関係を簡略的に示したグラフ図であり、縦軸が燃料噴射量を示し、横軸が回転数の変化率を示す。回転数の変化率と噴射制限量との関係は、曲線αが右下がりであることから理解されるように回転数の変化率が上昇するにつれて(すなわちエンジン負荷が高負荷から低負荷になるにつれて)噴射制限量が下降するように設定されている。この曲線αを境界として曲線αの上側では黒煙が発生し、下側では黒煙発生が防止される。また、この図2の0〜aまでの回転数の変化率はエンジン始動時における実回転数の変化率である場合が多く、この0〜aまでの回転数の変化率に対する噴射制限量は曲線α上の噴射制限量(曲線αの破線部分)ではなく、始動噴射制限量Qとして一定(図2においては最大値)に定められている。制限量設定手段53は、図2の実線に示される始動噴射制限量Qを含めた上での回転数の変化率と噴射制限量との関係を記述したマップから、実回転数の変化率に対応する噴射制限量を読み出す。
【0016】
噴射量比較手段55は、フィードバック制御手段52によって演算された制御噴射量と、制限量設定手段54によって設定された噴射制限量とを比較し、制御噴射量および噴射制限量のいずれか小さい方の値を燃料噴射手段の燃料噴射量とする。例えば図2において、実回転数の変化率がaである場合には制限量設定手段54によって設定される噴射制限量はQである。これに対し、フィードバック制御手段52によって演算された制御噴射量がQである場合、噴射量比較手段54はQより小さい値であるQを燃料噴射量として設定する。また、フィードバック制御手段52によって演算された制御噴射量がQである場合、噴射量比較手段55はQより小さい値であるQを燃料噴射量として設定する。なお、制限量設定手段54は、始動噴射制限量を噴射制限量に含めた上で制限噴射量を設定したが、制限量設定手段54が、黒煙発生の境界線である曲線α上から噴射制限量を設定し、噴射比較手段55が噴射制限量と制御噴射量と始動噴射量とを比較し、最小値を燃料噴射量としてもよい。
【0017】
駆動手段6は、噴射量比較手段55によって設定された燃料噴射量を噴射するようにアクチュエータ2を駆動させる。駆動手段6はアクチュエータ2がソレノイドである場合にはFEDやトランジスタである。
【0018】
以上のように説明してきた燃料噴射量制御装置は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されることはなく、請求の範囲に基く技術的範囲内で適宜変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の実施形態である燃料噴射量制御装置の一例を示すブロック図である。
【図2】回転数の変化率と噴射制限量との関係を簡略的に示したグラフ図である。
【符号の説明】
【0020】
1…燃料噴射量制御装置
2…アクチュエータ
3…回転数検出手段
4…目標回転数設定手段
5…燃料噴射量調節手段
52…フィードバック制御手段
54…制限量設定手段
55…噴射量比較手段
6…駆動手段






 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013