JPH0261345A - ディーゼルエンジンの負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は迅速な負荷調節が要求されるディーゼルエンジ
ンの負荷制御装置に関するものである。

（従来の技術） 火花点火式エンジンに比べ熱効率が良く、また電装部品
が少ない等の利点からディーゼルエンジンは車両、特に
自動車用として広く実用に供されているがディーゼルエ
ンジン単体での本来の特性としてアイドリング状態での
回転数が不安定であり、また中高回転数領域でアクセル
操作をせずどもエンジンが一破壊するまで回転数が上昇
してしまういわゆる吹き上がり現象をおこす危険が有る
。

そこでこれらの欠点を補うための手段の一例としてオー
ルスピード型ガバナを装着する手段がある。このオール
スピード型ガバナは電子式あるいは機械式等その構造に
よる差異を問わずエンジンの全回転数領域に渡ってエン
ジン回転数を安定に保とうとする作用がある。しかし、
ある一定回転数で運転している状態から別の回転数に運
転状態を変化させた場合、その変化速度が急速であれば
オールスピード型ガバナが新しい回転数状態に対応しエ
ンジン回転数を一定にするまで若干の時間を要しその間
は逆に回転数が増減し回転数が一定しないといういわゆ
るガバナハンティング現象が発生する。よってエンジン
の回転数を変化させるためにガバナのコントロールレバ
ーを操作する場合はある一定速度以上にならないように
コントロールレバーの操作速度を規制する機能が付加さ
れている。この機能をダッシュポット機能という。

（発明が解決しようとする課題） オールスピード型ガバナを装着したディーゼルエンジン
の回転数を制御するためのコントロールレバーの駆動に
はダッシュポット機能を付加しなければならない。

しかし、エンジンの加速時における回転数に対応するア
クセルペダルの踏込量より犬粗くアクセルペダルを運転
者が踏込んだ場合にダッシュポット機能が作動すると運
転者が素早くアクセルペダルを操作してもコントロール
レバーの動きがアクセルペダルの動きに追従せず、特に
走行中−旦アクセルペダルを戻し再び踏込むような再加
速時にエンジン回転数の上昇速度が運転者の期待する加
速度合に比べ遅く、車両の俊敏な加速性を阻害していた
。

本発明は加速操作時において加速操作時のエンジン回転
数に対応するアクセルペダル踏込量位置より加速操作方
向へアクセルペダルが操作された場合、コントロールラ
ックの動作速度を抑制するダッシュポット機能の動作を
中止せしめるダッシュポット規制手段を有するディーゼ
ルエンジンの負荷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） ダッシュポット機能は本来の必要性から考えると常時機
能させる必要はなく、ダッシュポット機能を作動させず
素早くコントロールレバーを操作してもガバナハンティ
ング現象を起こさない場合がある。そこで本発明におい
てはアクセルペダルの動作をエンジンの燃料供給調節用
のコントロールレバーに伝達するアクチエータを有する
とともに、該アクチエータに設けられ、所定速度以上に
て操作されるアクセルペダルの動作を検知してコントロ
ールレバーの動作速度を所定値に抑制するダッシュポッ
ト手段とを有するディーゼルエンジンの負荷制御装置に
おいて、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出
手段、エンジン回転数に対応するアクセルペダル規定位
置を記憶するテーブル、アクセルペダル踏込位置を検出
するアクセルペダル踏込位置検出手段、アクセルペダル
踏込位置検出手段からのアクセルペダル踏込位置量とエ
ンジン回転数検出手段からのエンジン回転数とを入力さ
れ、前記テーブルを用い、アクセルペダル踏込位置が前
記テーブルに記憶されたエンジン回転数に対応したアク
セルペダル規定位置に対して軽負荷方向にあるとき、前
記ダッシュポット手段の動作を中止せしめるように制御
する手段とを有するディーゼルエンジンの負荷制御装置
を提供することにより本願の発明の目的を達成する。

（作用） 現在のエンジン回転数を示す信号及アクセルペダルの踏
込量を示す信号をコントロールユニットに入力し、まず
アクセル踏込量と現在の運転状態とを比較しアクセルペ
ダルによる操作が減速、現状保持、加速のいずれの操作
であるかを判断する。減速操作であればコントロールレ
バーを予め設定しておいた所定値の速度で閉方向に動作
させ、現状保持であればコントロールレバーの位置を保
持する。加速操作である場合はコントロールユニット内
部に記憶しておいたエンジン回転数とアクセルペダル踏
込量の関係数値より先に入力されたエンジン回転数に対
応するアクセルペダル踏込量を求め実際に踏込まれた量
と比較し、実際の踏込量が大であればコントロールレバ
ーを最高速で、また実際の踏込量が小であればコントロ
ールレバーを予め設定しておいた所定値の速度で開方向
に動作させる。以上の一連の判断操作が終了すれば予め
設定された周期にて絶えず上記判断操作を車両運転中繰
返す。

（実施例） 次に本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明の実施例を示すエンジン負荷制御装置の
機能ブロック図である。

ディーゼルエンジン１０の出力側にシフトチェンジやア
イドリング状態の時にエンジンの回転力をミッション１
２以後と絶縁するためのクラッチ１１と、ベルトあるい
はギヤなどの回転数の伝達に適当な方法でエンジンの回
転軸と連結された回転数検出器３が設置されている。こ
の回転数検出器３はエンジンの回転に比例した回転数信
号をコントロールユニット６に供給する。前記クラッチ
１１にはシフトチェンジを行なうためのミッション１２
およびドライブシャフト１４を介してタイヤ１３が連な
っておりエンジン１０の回転力を路面に伝達し車両を走
行させる。また運転者はエンジンの出力制御をアクセル
ペダル１の踏込量によって行なうがその踏込量は踏込量
検出器２によって踏込量に比例した位置信号に変換され
コントロールユニット６に供給される。コントロールユ
ニット６の内部は、回転数検出器３からのエンジン回転
数信号及び踏込量検出器２からのアクセルペダル１の踏
込量信号を受取り、かつガバナ５のコントロールレバー
を駆動するためのパルスモータ４に対し駆動信号を出す
ための入出力インターフェイス回路６ｅと、予めそれら
回転数信号及び踏込量信号とガバナ５のコントロールレ
バー位置との関係を記憶しておくＲＯＭ６ｂ、及びコン
トロールプログラムを記憶しておくコントロールメモリ
回路６ｄとこのコントロールプログラムの制御下におい
て人出力インターフエイス回路６ｅからの回転数信号と
踏込量信号、またＲＯＭ６ｂに記憶されている関係デー
タをもとに演算を行なうＣＰＵ６ａ、その演算結果を一
時記憶し格納しておくＲＡＭ６ｃ、そしてＣＰＵ６ａで
のン寅算周期を予め任意に設定する計時手段としてのタ
イマ回路６ｆとから構成されている。ところでエンジン
１０はディーゼルエンジンであるためアイドリング状態
での回転数が不安定であり中高回転数領域ではアクセル
操作を行なわなくてもエンジン回転数が上限回転数以上
に達するいわゆる吹き上がり現象を起こす特性をもつ。

そこでエンジンの回転数を安定させ車両用エンジンとし
て操作しやすい特性にするためオールスピード型ガバナ
５を接続しエンジンの回転数の変動に対応するようにコ
ントロールラック７を穆勤しプランジャーポンプ８のエ
ンジンへの燃料圧送量を増減させ回転数を安定させる。

尚エンジン回転出力の大幅な変更、たとえば加速減速と
いった場合はガバナ５のコントロールレバーをコントロ
ールレバーに接糸売したパルスモータ４を回転させるこ
とにより操作しコントロールラック７の位置を大きく移
動しプランジャーポンプ８のエンジンへの燃料圧送量を
大幅に変化させる。しかしこの大幅な出力の変更操作を
急激に行なえばガバナ５の特性としてエンジン１０の回
転数を安定させるまで苦干の時間を要しその安定するま
での間エンジン１０の回転数は増減を繰返すいわゆるガ
バナハンティング現象を起こす。そのためパルスモータ
４によるコントロールレバーの操作は急激には行なえな
いのでコントロールユニット６からパルスモータ４に出
される回転速度指令はアクセルペダル１の操作速度がい
かに急速であっても、ある一定速度以上にならないよう
に設定しなければならない。この一定速度以上にしない
機能をダッシュポット機能と呼ぶが、走行中全ての状態
にわたってこのダッシュポット機能を働かせる必要は無
く、ダッシュポット機能のＯＮ・ＯＦＦの判断をコント
ロールユニット６で行なう。その判断の内容を第２図に
従って説明する。

第２図はガバナ６のコントロールレバーを操作するため
のパルスモータ４の回転速度及び回転方向を、アクセル
１の踏込量とエンジンの回転数とその時のコントロール
レバーの位置の相互関係から指令するコントロールユニ
ット６の判断内容を表わしたフロー図である。本図に示
したコントロールユニット６内での判断の流れはステッ
プ５０のスタートからステップ６１のエンドまでを１サ
イクルとしエンジン１０稼勅中はタイマ回路６ｆによっ
て予め設定された時間周期で絶えず判断操作を繰返すよ
うに設定しておく。今車両をある走行状態から加速しよ
うとした時にコントロールユニット６での判断のサイク
ルがスタートしたとする。まず無条件に、回転数検出器
３で変換されたエンジンの回転信号と踏込量検出器２で
変換されたアクセルペダル１の踏込量信号をそれぞれス
テップ５１．５２で人出力インターフエイス回路６ｅを
通しコントロールユニット６に取込む。

この時、回転信号は一旦ＲＡＭａｃ内に格納しておき踏
込量信号は次のステップ５３て、その踏込量に対応する
コントロールレバーの位置を予め両者の関係から設定し
ＲＯＭ６ｂに記憶させておいた関係式より求める。この
ステップ５３で計算されたコントロールレバーの位置を
ａとし、その時点での実際のコントロールレバーの位置
をｂとする。尚実際のコントロールレバーの位置はその
時のパルスモータ４の回転位置に対応しておりパルスモ
ータ４はコントロールユニット６からの指令で動いてい
るので改めて実際のコントロールレバーの位置信号など
をコントロールユニット６に取込まなくても常にパルス
モータ４に対して出された回転指令をＲＡＭＳｃ内に記
憶しておく事によりコントロールユニット６内でｂを求
めることが出来る。次のステップ５４でａとｂの大小関
係を比較するがコントロールレバーの位置が大きいとは
コントロールレバーが開側にあり、位置が小さいとはコ
ントロールレバーが閉側にあることを示すものであり、
ステップ５４で比較したａ、　ｂの大小関係を以下の３
つの場合に分ける事が出来る。第１にａ＜ｂの場合、ア
クセルペダル１を戻したような減速操作に相当するがこ
の場合はステップ５５に飛び予め設定された速度でコン
トロールレバーが閉じるようにパルスモータ４が駆動す
るような信号をコントロールユニット６からパルスモー
タ４に向けて送る。第２にａ＝ｂの場合、安定した一定
速度で走行しているような運転者の望んでいる走行状態
と現在の走行状態が等しその状態で保持するように働く
。第３にａ＞ｂの場合、すなわち運転者が加速操作に相
当する操作を行なう場合にあたりステップ５７へ飛び予
めＲＯＭ６ｂに記憶させであるエンジン回転数とコント
ロールレバーの位置関係式からすでにステップ５１で取
込みＲＡＭ６ｃに格納しであるエンジン１０の回転数信
号をもとに現在のエンジン回転数に対応するコントロー
ルレバーの位置Ｃを求める。そしてステップ５８で実際
のコントロールレバーの位置すとＣを比較しｂ＜ｃであ
ればステップ５９に飛びダッシュポット機能ＯＦＦすな
わちコントロールレバーが最高速度で開方向に駆動する
ように、またｂ≧Ｃであればステップ６０に飛びダッシ
ュポット機能ＯＮすなわち予め設定された速度でコント
ロールレノ１−を開方向に駆動するように人出力インタ
ーフェイス６ｅを通してパルスモータ４に回転指令を出
す。

以上説明した判断のステップのうち、ステップ５５．５
６．５９．６０のいずれかのステップか終了すれば判断
の一周期が終了しタイマ回路６ｆで予め設定しておいた
時間後に再びステップ５０のスタートより一連の判断周
期を開始する。

なお本発明を一実施例により説明したが本発明の主旨の
範囲で種々の変形が可能でありこれらを本発明の範囲か
ら排除するものではない。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように本発明により加速操作時にお
いて加速操作時のエンジン回転数に対応するアクセルペ
ダル踏込量位置より加速操作方向へアクセルペダルが操
作された場合コントロールラックの動作速度を抑制する
ダッシュポット機能の動作を中止せしめることにより、
例えば車両走行中−旦アクセルペダルを戻し再加速する
ためアクセルペダルを踏込んだ場合速やかな加速を行な
うという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のディーゼルエンジンの負荷
制御装置の機能ブロック図、第２図はコ）トロールユニ
ット内での判断内容を表わしたフロー図である。 １・・・アクセルペダル、２・・・アクセルペダル踏込
位置検出器、３・・・エンジン回転数検出器、４・・・
アクチエータ、６・・・コントロールユニット、６ａ・
・・ＣＰＵ、６ｂ・ＲＡＭ、１０・・・ディーゼルエン
ジン。 特許出願人　　いすズ自動車株式会社 代　理　人　　弁理士　辻　　　　實 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　コントロールレバーの操作にダッシュポット機能を保
   持せしめたディーゼルエンジンの負荷制御装置において
   、アクセルペダル踏込量がエンジン回転数に対応するア
   クセルペダル位置より閉位置側にある時ダッシュポット
   機能を停止させる手段を有することを特徴とする負荷制
   御装置。