JP2013144992A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１型式のエンジン７０に対するＥＣＵ１１の汎用性を向上させたエンジン制御装置を提供する。
【解決手段】本願発明のエンジン制御装置は、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備える。前記ＥＣＵ１１には、前記出力特性データＭ１とは別に、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２を書き込み可能なエリアＵ２を設ける。前記エリアＵ２には前記修正特性データＭ２を書き込まない状態で出荷され、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際に、前記エリアＵ２に前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２が書き込まれる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、例えばトラクタのような作業車両に搭載されるエンジン制御装置及びその制御方法に関するものである。

近年のエンジンにおいては、コモンレール式燃料噴射装置を利用して、各気筒に対するインジェクタに高圧燃料を供給し、各インジェクタからの燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を電子制御することによって、エンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減や、エンジンの騒音振動の低減を図るという技術が知られている（特許文献１等参照）。

特開平１０−９０３３号公報

ところで、この種のエンジンを搭載したトラクタ等の作業車両では、ＥＣＵが例えばマップ形式や関数表形式等の出力特性データ、回転速度及びトルクに基づいてコモンレール式燃料噴射装置の作動を制御することにより、変速レバー等の操作量に応じた燃料噴射量にてエンジン出力を調節している。出力特性データとは、エンジンが搭載される作業車両に対応したものであり、通常、ＥＣＵに１種類又は限られた種類だけ記憶させている。このため、前記従来の構成では、エンジンの型式が同じであっても、例えばトラクタ用エンジンのＥＣＵを、バックホウ用エンジンのＥＣＵとして適用し難い（すなわち、ＥＣＵの汎用性が低い）という問題があった。なお、かかる問題は、コモンレール式の燃料噴射装置だけでなく、電子ガバナ式の場合も存在していた。

そこで、本願発明は、上記の問題点を解消することを技術的課題とするものである。

請求項１の発明は、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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能なエリアが設けられており、更に前記エリアに書き込みを禁止する禁止手段を備えており、前記エリアには前記修正特性データを書き込まない状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記禁止手段による書き込み禁止状態が解除され、前記エリアに前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれるというものである。

請求項２の発明は、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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込むことが可能になっており、前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを照会して、前記照会結果に基づき前記燃料噴射装置を作動させることを許容するように構成されているというものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載したエンジン制御装置において、前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを優先的に照会するように構成されているというものである。

請求項４の発明は、請求項２又は３に記載したエンジン制御装置において、前記修正特性データが正常に書き込まれた後は、前記修正特性データの書換えをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するように構成されているというものである。

請求項５の発明は、請求項２〜４のうちいずれかに記載したエンジン制御装置において、前記各特性データは、前記エンジンにおける回転速度とトルクとの関係を示すデータであり、前記修正特性データは、前記出力特性データと比較して、所定回転速度に対するトルクを制限するように設定されているというものである。

請求項１の発明は、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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能なエリアが設けられており、更に前記エリアに書き込みを禁止する禁止手段を備えており、前記エリアには前記修正特性データを書き込まない状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記禁止手段による書き込み禁止状態が解除され、前記エリアに前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれるから、エンジン製造メーカであっても、前記エリアへの書き込み・書き換えや、書き込まれた内容の抽出（リバースエンジニアリング）をできなくすることが可能である。従って、エンジン購入メーカの重要情報（前記修正特性データ）を確実に保護できるメリットがある。

請求項２の発明によると、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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込むことが可能になっており、前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを照会して、前記照会結果に基づき前記燃料噴射装置を作動させることを許容するように構成されているから、前記エンジンの型式が同じであれば、前記ＥＣＵに記憶される出力特性データをいずれも同一（共通）のものにでき、前記エンジンが搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）毎に、異なるＥＣＵを各別に設計製造して、多種多様なＥＣＵを用意したりする必要がない。従って、１型式のエンジンに対して１種類のＥＣＵを設計製造すれば済み、前記ＥＣＵの汎用性を格段に向上できるという効果を奏する。

その上、前記エンジンが搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機毎に、最適な燃料噴射制御を実行させたい場合は、例えば前記エンジンを購入する作業車両製造メーカといったエンジン製造メーカ以外のものが、前記ＥＣＵに前記修正特性データを書き込めば足りることになる。従って、前記ＥＣＵの汎用性を格段に向上できるものでありながら、燃料噴射制御に対する前記ＥＣＵの柔軟性（融通性）を簡単且つ確実に確保できるという効果をも奏する。

請求項３の発明によると、請求項２に記載したエンジン制御装置において、前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを優先的に照会するように構成されているから、前記ＥＣＵに前記修正特性データを書き込みした特定のもの（例えば前記エンジンを購入する作業車両製造メーカといったエンジン製造メーカ以外のもの）は、初期設定されている出力特性データを一々削除したり、制御プログラムを変更したりしなくて済む。従って、前記エンジンの出力特性データを変更できるものでありながら、前記エンジンの取り扱い性も極めてよいのである。

請求項４の発明によると、請求項２又は３に記載したエンジン制御装置において、前記修正特性データが正常に書き込まれた後は、前記修正特性データの書換えをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するように構成されているから、前記ＥＣＵに前記修正特性データを書き込みした特定のもの以外が、例えば不正なツール等を用いて前記修正特定データを安易に書き換えることを防止できる。前記修正特定データ書き込み後のセキュリティの点で効果が高いのである。

請求項５の発明によると、請求項２〜４のうちいずれかに記載したエンジン制御装置において、前記各特性データは、前記エンジンにおける回転速度とトルクとの関係を示すデータであり、前記修正特性データは、前記出力特性データと比較して、所定回転速度に対するトルクを制限するように設定されているから、修正特性データを用いた燃料噴射制御では、出力特性データを用いた燃料噴射制御よりも燃料噴射が抑制されることになる。従って、前記エンジンが搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機毎に、最適な燃料噴射制御を選択できるものでありながら、１型式のエンジンに対しては、１種類のＥＣＵにて排気ガス規制に対処して環境汚染に配慮できるという効果を奏する。

本願発明を要約した概念説明図である。 エンジン出荷前後のＥＣＵの状態を示す概念説明図である。 ディーゼルエンジンの燃料系統説明図である。 出力特性マップの説明図である。 修正特性マップの説明図である。 書き込み・書き換え処理のフローチャートである。 燃料噴射制御のフローチャートである。 第１別例の修正特性マップの説明図である。 第２別例における回転速度とトルクとの関係を示す説明図である。 第２別例の燃料噴射制御のフローチャートである。 ディーゼルエンジンの外観斜視図である。 ディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側の側面図である。 ディーゼルエンジンの排気マニホールド設置側の側面図である。 ディーゼルエンジンのフライホイール設置側の側面図である。 ディーゼルエンジンの冷却ファン設置側の側面図である。 ディーゼルエンジンの平面図である。 トラクタの側面図である。 トラクタの平面図である。

以下に、本願発明を具体化した実施形態を、作業車両としてのトラクタに搭載されるディーゼルエンジンに適用した場合の図面に基づいて説明する。なお、図１１〜図１６までのディーゼルエンジンに関する説明では、ディーゼルエンジンの吸気マニホールド設置側を「右側」、排気マニホールド設置側を「左側」として、これらを便宜的に、ディーゼルエンジンにおける四方及び上下の位置関係の基準としている。

（１）．コモンレールシステム及びディーゼルエンジンの燃料系統構造
まず、主に図３を参照しながら、コモンレールシステム１１７（コモンレール式燃料噴射装置）及びディーゼルエンジン７０の燃料系統構造について説明する。図３に示すように、ディーゼルエンジン７０に設けられた４気筒分の各インジェクタ１１５に、コモンレールシステム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。コモンレールシステム１１７は円筒状のコモンレール１２０を備えている。

図３に示すように、燃料供給ポンプ１１６の吸入側には、燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料タンク１１８が接続される。燃料タンク１１８内の燃料が燃料フィルタ１２１及び低圧管１２２を介して燃料供給ポンプ１１６に吸い込まれる。実施形態の燃料供給ポンプ１１６は吸気マニホールド７３の近傍に配置されている。具体的には、シリンダブロック７５の右側面側（吸気マニホールド７３設置側）で且つ吸気マニホールド７３の下方に設けられている。一方、燃料供給ポンプ１１６の吐出側には、高圧管１２３を介してコモンレール１２０が接続される。また、コモンレール１２０には、４本の燃料噴射管１２６を介して４気筒分の各インジェクタ１１５がそれぞれ接続されている。

上記の構成により、燃料タンク１１８の燃料が燃料供給ポンプ１１６によってコモンレール１２０に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１２０に蓄えられる。各燃料噴射バルブ１１９がそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール１２０内の高圧の燃料が各インジェクタ１１５からディーゼルエンジン７０の各気筒に噴射される。すなわち、各燃料噴射バルブ１１９を電子制御することによって、各インジェクタ１１５から供給される燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）が高精度にコントロールされる。従って、ディーゼルエンジン７０からの窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できると共に、ディーゼルエンジン７０の騒音振動を低減できる。

なお、図３に示すように、燃料タンク１１８には、燃料戻り管１２９を介して燃料供給ポンプ１１６が接続されている。円筒状のコモンレール１２０の長手方向の端部に、コモンレール１２０内の燃料の圧力を制限する戻り管コネクタ１３０を介して、コモンレール戻り管１３１が接続されている。すなわち、燃料供給ポンプ１１６の余剰燃料とコモンレール１２０の余剰燃料とが、燃料戻り管１２９及びコモンレール戻り管１３１を介して、燃料タンク１１８に回収されることになる。

（２）．コモンレールの燃料噴射制御
次に、図１〜図５を参照しながら、コモンレール１２０の燃料噴射制御について説明する。図３に示す如く、ディーゼルエンジン７０における各気筒の燃料噴射バルブ１１９を作動させるＥＣＵ１１（統合ＥＣＵ）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、ディーゼルエンジン７０又はその近傍に配置されている。

ＥＣＵ１１の入力側には、少なくともコモンレール１２０内の燃料圧力を検出するレール圧センサ１２と、燃料ポンプ１１６を回転又は停止させる電磁クラッチ１３と、ディーゼルエンジン７０の回転速度（クランク軸７４のカムシャフト位置）を検出するエンジン速度センサ１４と、インジェクタ１１５の燃料噴射回数（１行程の燃料噴射期間中の燃料噴射回数）を検出及び設定する噴射設定器１５と、スロットルレバー又はアクセルペダル等のアクセル操作具（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、ディーゼルエンジン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がディーゼルエンジン７０の駆動状態を検出する検出手段を構成している。

また、ＥＣＵ１１の出力側には、少なくとも４気筒分の各燃料噴射バルブ１１９の電磁ソレノイドがそれぞれ接続されている。すなわち、コモンレール１２０に蓄えた高圧燃料が燃料噴射圧力、噴射時期及び噴射期間等を制御しながら、１行程中に複数回に分けて燃料噴射バルブ１１９から噴射されることによって、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑えると共に、すすや二酸化炭素等の発生も低減した完全燃焼を実行し、燃費を向上させるように構成されている。

図１〜図３に示すように、ＥＣＵ１１（例えば記憶手段、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭ等）には、エンジン製造メーカ用の製造側エリアＵ１と、エンジン購入メーカ用の購入側エリアＵ２とが設けられている。ＥＣＵ１１の製造側エリアＵ１には、ディーゼルエンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示す出力特性データとしての出力特性マップＭ１（図４参照）が予め記憶されている。この種の出力特性マップＭ１は実験等にて求められる。なお、出力特性データとしては、実施形態のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。図４に示す出力特性マップＭ１では、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。出力特性マップＭ１において、上向き凸湾曲状に描かれた実線Ｔｍｘ１が各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。この場合、ディーゼルエンジン７０の型式が同じであれば、ＥＣＵ１１の製造側エリアＵ１に記憶される出力特性マップＭ１はいずれも同一（共通）のものになる。

ＥＣＵ１１は基本的に、エンジン速度センサ１４にて検出される回転速度Ｎ及びスロットル位置センサ１６にて検出されるスロットル位置からトルクＴを求め、トルクＴと出力特性マップＭ１とを用いて目標燃料噴射量Ｒを演算し、当該演算結果に基づいてコモンレールシステム１１７を作動させるという燃料噴射制御を実行するように構成されている。ここで、燃料噴射量は、各燃料噴射バルブ１１９の開弁期間を調節して、各インジェクタ１１５への噴射期間を変更することによって調節される。

図１〜図３に示すように、ＥＣＵ１１の購入側エリアＵ２は、ディーゼルエンジン７０の製造メーカ以外のもの（例えばディーゼルエンジン７０を購入する車両製造メーカ等）がデータを書き込むための領域になっている。購入側エリアＵ２には、出力特性マップＭ１とは別に、コモンレールシステム１１７の作動を修正するための修正特性データとしての修正特性マップＭ２を、ディーゼルエンジン７０の製造メーカ以外のものが例えばディーゼルエンジン７０の出荷後に書き込むことになる（図２参照）。後に書き込まれる修正特性マップＭ２は、ＥＣＵ１１の出力特性マップＭ１と同様に、ディーゼルエンジン７０の回転速度ＮとトルクＴ（負荷）との関係を示すものである。図５に示す修正特性マップＭ２でも、回転速度Ｎを横軸に、トルクＴを縦軸に採っている。修正特性マップＭ２において、上向き凸湾曲状に描かれた実線Ｔｍｘ２が各回転速度Ｎに対する最大トルクを表した最大トルク線である。なお、修正特性データとしては、出力特性データと同様に、実施形態のようなマップ形式に限らず、例えば関数表やセットデータ（データテーブル）等でも差し支えない。

修正特性マップＭ２（図５では実線で示す）においては、出力特性マップＭ１（図５では破線で示す）と比較して、所定回転速度Ｎに対するトルクＴを制限するように設定されている。すなわち、同一回転速度Ｎでの最大トルクは出力特性マップＭ１から求めた場合より修正特性マップＭ２から求めた方が小さくなるように（Ｔｍｘ１≦Ｔｍｘ２）、修正特性マップＭ２と出力特性マップＭ１との関係が設定されている（出力特性マップＭ１側の最大トルク線Ｔｍｘ１の内側（下側）に修正特性マップＭ２側の最大トルク線Ｔｍｘ２が位置するように設定されている）。

ＥＣＵ１１の購入側エリアＵ２に記憶される修正特性マップＭ２は、ディーゼルエンジン７０の型式が同じであっても、ディーゼルエンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）毎に各別に設定できる。かかる修正特性マップＭ２の設定の一例としては、例えば負荷変動が大きい作業に対してエンストを抑制するため、広範囲の回転速度域にわたって高トルクを得るようにした出力特性や、負荷変動が小さい作業に対して作業能率を高めるため、負荷変動による回転変動を小さくするようにした出力特性、クラッチの接続作業に対して接続の衝撃を緩和するため、接続前に回転速度を低下させるようにした出力特性等が考えられる。

購入側エリアＵ２に修正特性マップＭ２が書き込まれているＥＣＵ１１は、出力特性マップＭ１ではなく修正特性マップＭ２を優先的に照会して、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値からトルクＴを演算して目標燃料噴射量Ｒを求め、当該照会演算結果に基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる（修正特性マップＭ２を用いた修正燃料噴射制御の実行を許容する）ように構成されている（図１参照）。

ここで、例えば修正特性データとして例えば関数（数式）やセットデータを採用した場合は、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値と、出力特性データと、修正特性データとから、制限トルク値を求めて目標燃料噴射量Ｒを求め、当該演算結果に基づいて（所定回転速度Ｎに対するトルクＴが制限されるように）コモンレールシステム１１７を作動させることになる。

なお、修正特性マップＭ２を用いるか否かを設定する選択手段（各特性マップＭ１，Ｍ２を択一的に選択する選択手段といってもよい）を備えることも可能である。選択手段としては、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選択する構成が考えられる。また、作業車両に設けられた本機ＥＣＵ（別ＥＣＵ）からの制御信号にて、各特性マップＭ１，Ｍ２を選択するように構成してもよい。

また、特定のもの（例えば書き込みした車両製造メーカやそのディーラ等）以外が、購入側エリアＵ２に書き込みしたり、購入側エリアＵ２に正常に書き込まれた修正特性マップＭ２を書き換えたりするのを禁止することも可能である。書き込み禁止の方策としては、例えばフレキシブルディスクにおける書き込み禁止方式のようにハードウェア的なものでもよいし、キー照合方式のようにソフトウェア的なものでもよいことは言うまでもない。

図１及び図２に示すように、実施形態のエンジン制御装置は、ＥＣＵ１１の製造側エリアＵ１には出力特性マップＭ１を書き込んでおき、購入側エリアＵ２には修正特性マップＭ２を書き込まない状態で、エンジン製造メーカから出荷される。購入側エリアＵ２は、前述のようなハードウェア的又はソフトウェア的な禁止手段によって、エンジン購入メーカだけが書き込み・書き換え可能で、エンジン製造メーカでは書き込み・書き換え不能に設定される。ＥＣＵ１１の購入側エリアＵ２には、エンジン購入メーカにおいて、ディーゼルエンジン７０を作業車両に搭載する際に、作業車両の作業特性に適合した修正特性マップＭ２が書き込まれることになる。

図６は、禁止手段の一例としての購入側エリアＵ２への書き込み・書き換え処理を示すフローチャートである。当該書き込み・書き換え処理は、エンジン製造メーカではなくエンジン購入メーカにて行われるものである。エンジン購入メーカは、ＥＣＵ１１の購入側エリアＵ２に修正特性マップＭ２を始めて書き込む際に、例えばエンジン購入メーカ固有のメーカＩＤ（固有情報）を一緒に書き込んでおく。メーカＩＤは上書き不能に設定されていて、購入側エリアＵ２を初期化した場合のみ削除される。図６に示すように、ＥＣＵ１１がエンジン購入メーカの書き込みツール（図示省略）からの書き込み要求信号を受信すると（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、購入側エリアＵ２にメーカＩＤが既に書き込み済みか否かを判別する（ステップＳ３２）。メーカＩＤが書き込まれていない場合は（Ｓ３２：ＮＯ）、メーカＩＤと修正特性マップＭ２とを購入側エリアＵ２に書き込む（ステップＳ３３）。メーカＩＤが書き込み済みの場合は（Ｓ３２：ＹＥＳ）、前記書き込み済みのメーカＩＤと、書き込みツールからの信号（メーカＩＤ）とが一致するときに限り（Ｓ３４：ＹＥＳ）、購入側エリアＵ２への書き込み・書き換えを許可し、書き込みツールからの新規な修正特性マップＭ２のみを上書きする（ステップＳ３５）。一致しなければ（Ｓ３４：ＮＯ）、購入側エリアＵ２への書き込み・書き換えを禁止して（ステップＳ３６）終了する。

（３）．燃料噴射制御の説明
次に、図７のフローチャートを参照して、燃料噴射制御の一例を説明する。前述の通り、実施形態のＥＣＵ１１は、購入側エリアＵ２に修正特性マップＭ２が書き込まれているために、修正特性マップＭ２を優先的に照会して、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値からトルクＴを演算して目標燃料噴射量Ｒを求め、この照会演算結果に基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる。この場合、図７のフローチャートに示すように、ＥＣＵ１１は、選択すべき特性マップがいずれであるかを判別する（ステップＳ１）。実施形態では、購入側エリアＵ２に修正特性マップＭ２が書き込まれているか否かを判別する。出力特性マップＭ１を選択する場合（書き込みなし）は、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値を所定タイミング（適宜時間毎）にて読み込み（ステップＳ２）、次いで、ＥＣＵ１１が自身の有する出力特性マップＭ１を照会し、先ほど読み込まれた回転速度Ｎ及びスロットル位置からトルクＴを求めて目標燃料噴射量Ｒを演算する（ステップＳ３）。そして、目標燃料噴射量Ｒに基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる（ステップＳ４）。その後、電源印加用のキースイッチ（図示省略）が入り状態であればステップＳ２に戻って、出力特性マップＭ１を用いた燃料噴射制御を続行する。

修正特性マップＭ２を選択する場合（書き込みあり）は、エンジン速度センサ１４及びスロットル位置センサ１６の検出値を所定タイミングにて読み込み（ステップＳ５）、次いで、ＥＣＵ１１が購入側エリアＵ２内の修正特性マップＭ２を照会し、先ほど読み込まれた回転速度Ｎ及びスロットル位置からトルクＴ（制限トルク値）を求めて目標燃料噴射量Ｒを演算する（ステップＳ６）。そして、目標燃料噴射量Ｒに基づいてコモンレールシステム１１７を作動させる（ステップＳ７）。その後、電源印加用のキースイッチ（図示省略）が入り状態であればステップＳ５に戻って、修正特性マップＭ２を用いた修正燃料噴射制御を続行するのである。

上記の記載並びに図１〜図７から明らかなように、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵ１１には、前記出力特性データＭ１とは別に、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２を書き込み可能なエリアＵ２が設けられており、前記エリアＵ２には前記修正特性データＭ２を書き込まない状態で出荷され、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際に、前記エリアＵ２に前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２が書き込まれているから、前記エンジン７０の型式が同じであれば、前記ＥＣＵ１１に記憶される出力特性データＭ１をいずれも同一（共通）のものにできる。また、前記エンジン７０を作業車両に搭載するエンジン購入メーカにとっては、前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２を、後から前記エリアＵ２に書き込みできる。従って、前記エンジン７０を製造するエンジン製造メーカにとっては、前記ＥＣＵの汎用性を向上でき、エンジン購入メーカにとっては、前記ＥＣＵの前記作業車両に対する適合性を確保できる。

また、上記の記載並びに図１〜図７から明らかなように、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備えているエンジン制御装置の制御方法であって、前記ＥＣＵ１１には、前記出力特性データＭ１とは別に、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２を書き込み可能なエリアＵ２が設けられており、前記エリアＵ２には前記修正特性データＭ２を書き込まない状態で出荷され、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際に、前記エリアＵ２に前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２が書き込まれ、前記修正特性データＭ２が書き込まれた前記ＥＣＵ１１は、前記検出手段１４，１６の検出情報に基づき前記修正特性データＭ２を照会して、前記照会結果に基づき前記燃料噴射装置１１７を作動させるから、前記エンジン７０の初期設定に拘らず、前記エンジン７０が搭載される作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２を用いて、前記エンジン７０を制御できることになる。従って、エンジン購入メーカにとって自社の仕様に設定し易く、外部から購入したエンジン７０であっても、簡単に自社の使用に最適な設定に変更して、使い勝手のよい作業車両を提供できるという効果を奏する。

上記の記載並びに図１〜図７から明らかなように、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵ１１には、前記出力特性データＭ１とは別に、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２を書き込み可能なエリアＵ２が設けられており、更に前記エリアＵ２に書き込みを禁止する禁止手段を備えており、前記エリアＵ２には前記修正特性データＭ２を書き込まない状態で出荷され、前記エンジン７０を作業車両に搭載する際には、前記禁止手段による書き込み禁止状態が解除され、前記エリアＵ２に前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データＭ２が書き込まれるから、エンジン製造メーカであっても、前記エリアＵ２への書き込み・書き換えや、書き込まれた内容の抽出（リバースエンジニアリング）をできなくすることが可能である。従って、エンジン購入メーカの重要情報（前記修正特性データＭ２）を確実に保護できるメリットがある。

上記の記載並びに図１〜図７から明らかなように、エンジン７０と、前記エンジン７０に燃料を噴射する燃料噴射装置１１７と、前記エンジン７０の駆動状態を検出する検出手段１４，１６と、前記検出手段１４，１６の検出情報と前記エンジン７０固有の出力特性データＭ１とに基づいて前記燃料噴射装置１１７の作動を制御するＥＣＵ１１とを備えているエンジン制御装置であって、前記ＥＣＵ１１には、前記出力特性データＭ１とは別に、前記燃料噴射装置１１７の作動を修正するための修正特性データＭ２を書き込むことが可能になっており、前記修正特性データＭ２が書き込まれた前記ＥＣＵ１１は、前記検出手段１４，１６の検出情報に基づき前記修正特性データＭ２を照会して、前記照会結果に基づき前記燃料噴射装置１１７を作動させることを許容するように構成されているから、前記エンジン７０の型式が同じであれば、前記ＥＣＵ１１に記憶される出力特性データＭ１をいずれも同一（共通）のものにでき、前記エンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両２０１に装着される作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）毎に、異なるＥＣＵ１１を各別に設計製造して、多種多様なＥＣＵ１１を用意したりする必要がない。従って、１型式のエンジン７０に対して１種類のＥＣＵ１１を設計製造すれば済み、前記ＥＣＵ１１の汎用性を格段に向上できるという効果を奏する。

その上、前記エンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両２０１に装着される作業機毎に、最適な燃料噴射制御を実行させたい場合は、例えば前記エンジン７０を購入する作業車両製造メーカといったエンジン製造メーカ以外のものが、前記ＥＣＵ１１に前記修正特性データＭ２を書き込めば足りることになる。従って、前記ＥＣＵ１１の汎用性を格段に向上できるものでありながら、燃料噴射制御に対する前記ＥＣＵ１１の柔軟性（融通性）を簡単且つ確実に確保できるという効果をも奏する。

上記の記載並びに図７から明らかなように、前記修正特性データＭ２が書き込まれた前記ＥＣＵ１１は、前記検出手段１４，１６の検出情報に基づき前記修正特性データＭ２を優先的に照会するように構成されているから、前記ＥＣＵ１１に前記修正特性データＭ２を書き込みした特定のもの（例えば前記エンジン７０を購入する作業車両製造メーカといったエンジン製造メーカ以外のもの）は、初期設定されている出力特性データＭ１を一々削除したり、制御プログラムを変更したりしなくて済む。従って、前記エンジン７０の出力特性データＭ１を変更できるものでありながら、前記エンジン７０の取り扱い性も極めてよいのである。

上記の記載から明らかなように、前記修正特性データＭ２が正常に書き込まれた後は、前記修正特性データＭ２の書換えをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するように構成されているから、前記ＥＣＵ１１に前記修正特性データＭ２を書き込みした特定のもの以外が、例えば不正なツール等を用いて前記修正特定データＭ２を安易に書き換えることを防止できる。前記修正特定データＭ２書き込み後のセキュリティの点で効果が高いのである。

上記の記載並びに図６から明らかなように、前記各特性データＭ１，Ｍ２は、前記エンジン７０における回転速度ＮとトルクＴとの関係を示すデータであり、前記修正特性データＭ２は、前記出力特性データＭ１と比較して、所定回転速度Ｎに対するトルクＴを制限するように設定されているから、修正特性データＭ２を用いた燃料噴射制御では、出力特性データＭ１を用いた燃料噴射制御よりも燃料噴射が抑制されることになる。従って、前記エンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両２０１に装着される作業機毎に、最適な燃料噴射制御を選択できるものでありながら、１型式のエンジン７０に対しては、１種類のＥＣＵ１１にて排気ガス規制に対処して環境汚染に配慮できるという効果を奏する。

上記の記載から明らかなように、前記各特性データＭ１，Ｍ２を選択するための選択手段を備えているから、前記特性データＭ１，Ｍ２の切り換えが可能になり、ユーザの所望する燃料噴射制御の条件に細やかに応答することが簡単に行えるという効果を奏する。

ところで、修正特性マップ（修正特性データ）は、図６に示すように１種類に限るものではなく、図８に示すように、ディーゼルエンジン７０が搭載される車種毎や、作業車両に装着される作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）毎に対応して複数種類記憶させていてもよい。このような第１の別例の場合、各修正特性マップＭ２，Ｍ３の選択は、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ってもよいし、作業車両に作業機（耕耘機やプラウ、バケット等）を装着することによって、当該作業機に対応する修正特性マップＭ２，Ｍ３が選択されるように構成してもよい。また、作業車両に設けられた本機ＥＣＵ（別ＥＣＵ）からの制御信号にて、各特性マップＭ２，Ｍ３を選択する構成でもよい。

また、修正特性データは、前述したマップ形式Ｍ２，Ｍ３や関数表等に限らないことは言うまでもないが、例えば前述の修正特性マップＭ２，Ｍ３の代わりに、購入側エリアＵ２に記憶させたトルク制限率Ｄｒを、修正特性データとして採用することも可能である（図９及び図１０参照）。このような第２の別例の場合、図１０に示す制御フローは基本的に図７の場合と同様であるが、目標燃料噴射量Ｒを演算するに当たって、ＥＣＵ１１が購入側エリアＵ２内のトルク制限率Ｄｒを照会して、回転速度Ｎ及びスロットル位置と、出力特性マップＭ１と、トルク制限率Ｄｒとに基づく演算を実行することになる。

（４）．ディーゼルエンジンの全体構造
次に、図１１〜図１６を参照しながら、ディーゼルエンジン７０の全体構造について説明する。実施形態のディーゼルエンジン７０は４気筒型のものであり、ディーゼルエンジン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７１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７４とピストン（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７４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の前面側には冷却ファン７６が設けられている。クランク軸７４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。

図１１〜図１４に示すように、シリンダブロック７５の後面にフライホイールハウジング７８が固着されている。フライホイールハウジング７８内にフライホイール７９が配置されている。フライホイール７９はクランク軸７４の後端側に軸支されている。フライホイール７９は、クランク軸７４と一体的に回転するように構成されている。トラクタ２０１の駆動部に、フライホイール７９を介してディーゼルエンジン７０の動力を取り出すように構成されている。

シリンダブロック７５の下面にはオイルパン８１が配置されている。シリンダブロック７５の左右側面とフライホイールハウジング７８の左右側面とには、機関脚取付部８２がそれぞれ設けられている。各機関脚取付部８２には、防振ゴムを有する機関脚体８３がボルト締結されている。ディーゼルエンジン７０は、各機関脚体８３を介して、トラクタ２０１のエンジン支持シャーシ８４に防振支持される。

図１１、図１２、図１４及び図１６に示すように、吸気マニホールド７３の入口側には、ＥＧＲ装置９１（排気ガス再循環装置）を構成するコレクタ９２を介して、エアクリーナ（図示省略）が連結される。エアクリーナ８８にて除塵・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、ディーゼルエンジン７０の各気筒に供給される。

図１１、図１２、図１４及び図１６に示すように、ＥＧＲ装置９１は、ディーゼルエンジン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。

上記の構成により、エアクリーナからコレクタ９２内に外部空気を供給する一方、排気マニホールド７１からＥＧＲバルブ９６を介してコレクタ９２内にＥＧＲガス（排気マニホールド７１から排出される排気ガスの一部）を供給する。エアクリーナからの外部空気と、排気マニホールド７１からのＥＧＲガスとが、コレクタ９２内で混合された後、コレクタ９２内の混合ガスが吸気マニホールド７３に供給される。すなわち、ディーゼルエンジン７０から排気マニホールド７１に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド７３からディーゼルエンジン７０に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン７０からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減される。

図１１及び図１３〜図１６に示すように、シリンダヘッド７２の左側面には、ターボ過給機１００が取り付けられている。ターボ過給機１００は、タービンホイール（図示省略）を内蔵したタービンケース１０１と、ブロアホイール（図示省略）を内蔵したコンプレッサケース１０２とを備えている。タービンケース１０１の排気ガス取入れ管１０５に排気マニホールド７１が接続されている。図示は省略するが、タービンケース１０１の排気ガス排出管１０３には、マフラー又はディーゼルパティキュレートフィルタ等を介してテールパイプが接続される。すなわち、ディーゼルエンジン７０の各気筒から排気マニホールド７１に排出された排気ガスは、ターボ過給機１００等を経由して、テールパイプから外部に放出される。

一方、コンプレッサケース１０２の給気取入れ側には、給気管１０４を介してエアクリーナの給気排出側が接続される。コンプレッサケース１０２の給気排出側には、過給管１０８を介して吸気マニホールド７３が接続される。すなわち、エアクリーナによって除塵された外気は、コンプレッサケース１０２から過給管１０８を介してディーゼルエンジン７０の各気筒に供給される。

（５）．トラクタの概略
次に、図１７及び図１８を参照しながら、ディーゼルエンジン７０が搭載されるトラクタ２０１の概略について説明する。作業車両としてのトラクタ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ディーゼルエンジン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。

走行機体２０２の前部に搭載されたディーゼルエンジン７０はボンネット２０６にて覆われている。走行機体２０２の上面にはキャビン２０７が設置され、キャビン２０７の内部には、オペレータが着座する操縦座席２０８と、操縦座席２０８の前方に位置する操向手段として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（統合ＥＣＵ）が配置されている。

図１７に示すように、走行機体２０２は、前バンパ２１２及び前車軸ケース２１３を有するエンジンフレーム２１４と、エンジンフレーム２１４の後部にボルトの締結にて着脱可能に連結する左右の機体フレーム２１６とにより構成される。前車輪２０３は、エンジンフレーム２１４の外側面から外向きに突出するように装着された前車軸ケース２１３を介して取り付けられている。また、機体フレーム２１６の後部には、ディーゼルエンジン７０からの出力を適宜変速して後車輪２０４（前車輪２０３）に伝達するためのミッションケース２１７が連結されている。後車輪２０４は、ミッションケース２１７に対して、当該ミッションケース２１７の外側面から外向きに突出するように装着された後車軸ケース（図示省略）を介して取り付けられている。

図１７及び図１８に示すように、ミッションケース２１７の後部上面には、耕耘機やプラウ等の作業機（図示省略）を昇降動するための油圧式の作業機用昇降機構２２０が着脱可能に取り付けられている。作業機は、ミッションケース２１７の後部にロワーリンク２２１及びトップリンク２２２を介して昇降動可能に連結される。更に、ミッションケース２１７の後側面に、作業機を駆動するＰＴＯ軸２２３が設けられている。

詳細は図示していないが、ディーゼルエンジン７０の後面側からクランク軸７４及びフライホイール７９等を介して、ミッションケース２１７の前面側にディーゼルエンジン７０の回転動力を伝達するように構成している。ディーゼルエンジン７０の回転動力をミッションケース２１７に伝達し、次いで、ミッションケース２１７の油圧無段変速機や走行副変速ギヤ機構にてディーゼルエンジン７０の回転動力を適宜変速して、差動ギヤ機構等を介してミッションケース２１７から後車輪２０４に駆動力を伝達するように構成している。また、走行副変速ギヤ機構にて適宜変速したディーゼルエンジン７０の回転を、前車軸ケース２１３の差動ギヤ機構等を介してミッションケース２１７から前車輪２０３に伝達するように構成している。

（６）．その他
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作業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。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。

Ｍ１ 出力特性マップ
Ｍ２，Ｍ３ 修正特性マップ
Ｎ 回転速度
Ｔ トルク
Ｕ１ 製造側エリア
Ｕ２ 購入側エリア
１１ ＥＣＵ（統合ＥＣＵ）
１４ エンジン速度センサ（検出手段）
１６ スロットル位置センサ（検出手段）
２０ 記憶手段
２０ａ 修正特性用領域
７０ ディーゼルエンジン
１１５ インジェクタ
１１７ コモンレールシステム
１２０ コモンレール

Claims (5)

1. 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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、
   前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込み可能なエリアが設けられており、更に前記エリアに書き込みを禁止する禁止手段を備えており、
   前記エリアには前記修正特性データを書き込まない状態で出荷され、前記エンジンを作業車両に搭載する際には、前記禁止手段による書き込み禁止状態が解除され、前記エリアに前記作業車両の作業特性に適合した前記修正特性データが書き込まれる、
   エンジン制御装置。
2. 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と前記エンジン固有の出力特性データとに基づいて前記燃料噴射装置の作動を制御するＥＣＵとを備えているエンジン制御装置であって、
   前記ＥＣＵには、前記出力特性データとは別に、前記燃料噴射装置の作動を修正するための修正特性データを書き込むことが可能になっており、前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを照会して、前記照会結果に基づき前記燃料噴射装置を作動させることを許容するように構成されている、
   エンジン制御装置。
3. 前記修正特性データが書き込まれた前記ＥＣＵは、前記検出手段の検出情報に基づき前記修正特性データを優先的に照会するように構成されている、
   請求項２に記載したエンジン制御装置。
4. 前記修正特性データが正常に書き込まれた後は、前記修正特性データの書換えをハードウェア的又はソフトウェア的に禁止するように構成されている、
   請求項２又は３に記載したエンジン制御装置。
5. 前記各特性データは、前記エンジンにおける回転速度とトルクとの関係を示すデータであり、前記修正特性データは、前記出力特性データと比較して、所定回転速度に対するトルクを制限するように設定されている、
   請求項２〜４のうちいずれかに記載したエンジン制御装置。

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