JP5940182B2 - エンジン制御装置 - Google Patents
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Description
前記エンジンECUは、前記エンジンを搭載する作業車両に搭載した作業機ECUとの通信接続が可能であり、前記作業機ECUが、作業車両に装着される作業機の駆動を制御する機能を有すると共に前記出力特性データを修正するための複数の修正特性データを複数種類の前記作業機に対応させて格納しており、前記エンジンECUが、前記修正特性データに基づき修正した出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させ、前記エンジンECUは、前記作業機ECUからの前記修正特性データに基づいて、前記作業機ECUとの通信接続の有無を確認し、前記エンジンECUは、前記作業機ECUと通信している場合には、前記修正特性データに基づき修正した出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させる一方で、前記作業機ECUと通信していない場合に、前記出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させ、前記作業機ECUは、前記修正特性データとして、前記出力特性データの最大特性線に比べて所定回転速度に対する燃料噴射量を減少させた制限噴射量値を、前記作業車両に装着される作業機毎に複数格納しており、前記作業車両内に設けられた選択スイッチにより選択された制限噴射量を前記エンジンECUに送信し、前記エンジンECUは、前記作業機ECUから受けた制限噴射量値に基づき、任意の回転速度に対する燃料噴射量が減少する方向に前記出力特性データの前記最大特性線を修正して、前記燃料噴射装置を作動させるというものである。
まず始めに、図2を参照しながら、コモンレール装置117(コモンレール式の燃料噴射装置)及びエンジン70の燃料系統構造について説明する。エンジン70は4気筒型のディーゼルエンジンである。図2に示すように、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、コモンレール装置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。コモンレール装置117は円筒状のコモンレール120を備えている。
次に、図1〜図5を参照しながら、コモンレール装置117の燃料噴射制御について説明する。図2に示す如く、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、エンジン70又はその近傍に配置されている。
)を検出及び設定する噴射設定器15と、スロットルレバーやアクセルペダルといったアクセル操作具(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、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。
線Tmxに比べて所定回転速度Nに対する燃料噴射量を減少させる制限噴射量値RLが複数格納されている。図1、図2及び図4に示すように、制限噴射量値RLは、例えばローアイドル回転速度のような低速回転速度N1に対する第1噴射量値RL1、最大トルク発生時の回転速度N2に対応した第2噴射量値RL2、並びに、定格回転速度N3に対する噴射量値RL3という3点を1組として、作業機ECU21の記憶手段に記憶されている。実施形態の第1噴射量値RL1は、元の出力特性マップMにおいて、低速回転速度N1に対する噴射量値と同程度の値に設定される。第2噴射量値RL2は、元の出力特性マップMにおいて、最大トルク発生時の回転速度N2に対する噴射量値の80%程度の値に設定される。また、第3噴射量値RL3も、元の出力特性マップMにおいて、定格回転速度N3に対する噴射量値の80%程度の値に設定される。
ることが可能である。この場合、各組の制限噴射量値RLの選択は、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にて行えばよい。また、作業機ECU21からの制御信号にて、各組の制限噴射量値RLを選択する構成も可能である。
となく、自社仕様に最適な燃料噴射制御を実行することが可能になる。前記ECU11の汎用性向上というエンジン製造メーカの利点と、前記ECU11の作業車両に対する適合性確保というエンジン購入メーカの利点とを両立できるという効果を奏する。
次に、図6を参照して、エンジン70の全体構造について説明する。実施形態のエンジン70は4気筒型のものであり、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。
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、エンジン70の各気筒に供給される。EGR装置91は、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。
次に、図7を参照しながら、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。
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。
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。通信バスはCAN通信バスに限らず、LAN通信バスといった他の通信バスであってもよい。データ格納手段は、ECU11と別体のものであれば、フラッシュメモリやハードディスク等の外部記憶手段であってもよい。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。
RL 制限噴射量値(修正特性データ)
Tmx 修正前の最大特性線
Tmx′修正後の最大特性線
N 回転速度
T トルク
11 ECU
12 レール圧センサ
13 電磁クラッチ
14 エンジン速度センサ
15 噴射設定器
16 スロットル位置センサ
17 ターボ昇圧センサ
18 吸気温度センサ
19 冷却水温度センサ
21 作業機ECU(データ格納手段)
23 CAN通信バス
70 エンジン
115 インジェクタ
117 コモンレール装置
120 コモンレール
Claims (1)
- 作業車両に搭載されるエンジンと、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及び前記エンジン固有の出力特性データに基づき前記燃料噴射装置の作動を制御するエンジンECUとを備えているエンジン制御装置であって、
前記エンジンECUは、前記エンジンを搭載する作業車両に搭載した作業機ECUとの通信接続が可能であり、
前記作業機ECUが、作業車両に装着される作業機の駆動を制御する機能を有すると共に前記出力特性データを修正するための複数の修正特性データを複数種類の前記作業機に対応させて格納しており、前記エンジンECUが、前記修正特性データに基づき修正した出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させ、
前記エンジンECUは、前記作業機ECUからの前記修正特性データに基づいて、前記作業機ECUとの通信接続の有無を確認し、
前記エンジンECUは、前記作業機ECUと通信している場合には、前記修正特性データに基づき修正した出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させる一方で、前記作業機ECUと通信していない場合に、前記出力特性データと前記検出手段の検出情報とに基づき前記燃料噴射装置を作動させ、
前記作業機ECUは、前記修正特性データとして、前記出力特性データの最大特性線に比べて所定回転速度に対する燃料噴射量を減少させた制限噴射量値を、前記作業車両に装着される作業機毎に複数格納しており、前記作業車両内に設けられた選択スイッチにより選択された制限噴射量を前記エンジンECUに送信し、
前記エンジンECUは、前記作業機ECUから受けた制限噴射量値に基づき、任意の回転速度に対する燃料噴射量が減少する方向に前記出力特性データの前記最大特性線を修正して、前記燃料噴射装置を作動させることを特徴とするエンジン制御装置。
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