(57)【要約】【課題】エンジン回転数指令手段で急減速操作を行っても、エンジン回転数の急減を防止することができるエンジン回転数制御装置を提供する。【解決手段】エンジン回転数指令手段４１と、実エンジン回転数検知手段４２と、エンジン回転数の減速要否判定手段６１と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段６２・６３と、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´と実エンジン回転数Ｎｅとの偏差に基づく燃料噴射量演算手段６４と、を有するエンジン回転数制御装置２０において、前記目標エンジン回転数補正手段６２・６３は、減速要求時に、減速率を所定値に保つことによって、目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´がエンジン回転数指令手段４１による指令エンジン回転数Ｎｓｅｔに移行するように構成した。【選択図】図２
2010096091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、
前記目標エンジン回転数補正手段は、
減速要求時に、減速率を所定値に保つことによって、目標エンジン回転数がエンジン回転数指令手段による指令エンジン回転数に漸減するように構成したことを特徴とするエンジン回転数制御装置。
【請求項２】
エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、
前記目標エンジン回転数補正手段は、
減速要求時に、減速率を減速開始から終了に掛けて経時的に増加させて、目標エンジン回転数がエンジン回転数指令手段による指令エンジン回転数に減少するように構成したことを特徴とするエンジン回転数制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジン回転数制御装置において、減速要求判定後にエンジン回転数指令手段からの指令エンジン回転数が変化して、指令エンジン回転数と減速要求判定時の指令エンジン回転数との差が所定値以下となった場合は、減速要求判定を解除して目標エンジン回転数補正手段の演算を中止して指令エンジン回転数を目標エンジン回転数にそのまま設定することを特徴とエンジン回転数制御装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のエンジン回転数制御装置において、減速要求判定後に補正目標エンジン回転数と指令エンジン回転数との差が所定値以下となった場合は、減速要求判定を解除して目標エンジン回転数補正手段の演算を中止して指令エンジン回転数を目標エンジン回転数にそのまま設定することを特徴とエンジン回転数制御装置。
【請求項５】
エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、
減速要求時の目標エンジン回転数補正手段が減速率を所定値に保つ構成か、減速開始から終了に掛けて経時的に増加させる構成かを設定する選択手段を設けたことを特徴とするエンジン回転数制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン回転数制御装置の技術に関し、特に、減速時のアクセル操作に対するエンジン回転数の急減速を防止するためのエンジン回転数制御装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン回転数指令手段をアクセルで構成し、減速時のアクセル操作に対するエンジン回転数の急減速を防止するために減速前と減速目標との中間目標を一時的に設定して、中間目標回転数に減速した後、目標回転数に減速する構成が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３３７１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、急減速を行った場合に減速前のエンジン回転数と減速目標となるエンジン回転数との中間点を中間目標とすると、中間目標と減速前のエンジン回転数との差が大きくなり依然としてエンジン回転数が急減する場合がある。
【０００４】
そこで、本発明はかかる課題に鑑み、エンジン回転数指令手段で急減速操作を行っても、エンジン回転数の急減を防止することができるエンジン回転数制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１においては、エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、前記目標エンジン回転数補正手段は、減速要求時に、減速率を所定値に保つことによって、目標エンジン回転数がエンジン回転数指令手段による指令エンジン回転数に漸減するように構成したものである。
【０００７】
請求項２においては、エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、前記目標エンジン回転数補正手段は、減速要求時に、減速率を減速開始から終了に掛けて経時的に増加させて、目標エンジン回転数がエンジン回転数指令手段による指令エンジン回転数に減少するように構成したものである。
【０００８】
請求項３においては、減速要求判定後にエンジン回転数指令手段からの指令エンジン回転数が変化して、指令エンジン回転数と減速要求判定時の指令エンジン回転数との差が所定値以下となった場合は、減速要求判定を解除して目標エンジン回転数補正手段の演算を中止して指令エンジン回転数を目標エンジン回転数にそのまま設定することを特徴とエンジン回転数制御装置ものである。
【０００９】
請求項４においては、減速要求判定後に補正目標エンジン回転数と指令エンジン回転数との差が所定値以下となった場合は、減速要求判定を解除して目標エンジン回転数補正手段の演算を中止して指令エンジン回転数を目標エンジン回転数にそのまま設定することを特徴とエンジン回転数制御装置ものである。
【００１０】
請求項５においては、エンジン回転数指令手段と、実エンジン回転数検知手段と、エンジン回転数の減速要否判定手段と、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段と、目標エンジン回転数及び実エンジン回転数に基づく燃料噴射量演算手段と、を有するエンジン回転数制御装置において、減速要求時の目標エンジン回転数補正手段が減速率を所定値に保つ構成か、減速開始から終了に掛けて経時的に増加させる構成かを設定する選択手段を設けたものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
請求項１においては、操作者がエンジン回転数指令手段で急減速操作を行っても、減速率を所定値に保つことができるので、エンジン回転数の急減を防止できる。
【００１３】
請求項２においては、操作者がエンジン回転数指令手段で急減速操作を行っても、減速初期において減速率を抑制できるので、減速開始時のエンジン回転数の急減を防止できる。
【００１４】
請求項３においては、エンジン回転数の急減を防止する制御中でも、操作者がエンジン回転数指令手段で急減速を中止する操作を行った場合は、エンジン回転数の急減防止制御を解除できるのでエンジン操作性が向上する。
【００１５】
請求項４においては、エンジン回転数の急減防止制御が完了した場合は、通常のエンジン回転数制御に戻すことができる。
【００１６】
請求項５においては、減速率特性を操作者が任意に選択することができ、エンジン回転数指令手段で急減速操作を行っても、エンジン回転数の急減を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係るエンジンの構成を示す構成図、図２は同じくダッシュポッド制御の信号伝達を示すブロック線図、図３は同じくダッシュポッド制御の推移を示すグラフ図である。図４は同じくダッシュポッド制御の推移を示すグラフ図である。
【００１８】
図１を用いて、本発明の実施形態であるエンジン１００について説明する。エンジン１００は、船舶に搭載され、舶用エンジンとして推進ユニット１１０を駆動するエンジンである。また、エンジン１００は、エンジン本体１０と、エンジン回転数制御装置２０と、を備えている。
【００１９】
エンジン本体１０は、直噴式４気筒ディーゼルエンジンである。エンジン本体１０の出力軸１１は、推進ユニット１１０に接続されている。また、エンジン本体１０の出力軸１１には、フライホイール１２が設けられている。推進ユニット１１０は、出力軸１１の駆動によって図示せぬ伝達機構を介してプロペラ１１１を駆動するユニットである。
【００２０】
エンジン本体１０は、燃料噴射ポンプ２１と、インジェクタ２２・２２・２２・２２と、を備えている。燃料は、燃料噴射ポンプ２１によって圧送されてインジェクタ２２・２２・２２・２２によって各シリンダー内に噴射される。また、燃料噴射ポンプ２１は、電子ガバナ機構から構成され、ラックアクチュエータ４３を備えている。
【００２１】
エンジン回転数制御装置２０は、急激なアクセル操作による減速があった場合に、安全のために目標エンジン回転数を漸減する制御（以下、ダッシュポッド制御）を実施する装置である。エンジン回転数制御装置２０は、Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ（以下、ＥＣＵ）４０と、アクセル４１と、エンジン回転数センサー４２と、ラックアクチュエータ４３と、選択手段としてのディップスイッチ４５とを接続して構成されている。
ＥＣＵ４０は、演算装置５０と、記憶装置５１とを備えている。
アクセル４１は、船舶の操舵席に設けられている。また、アクセル４１は、エンジン回転数指令手段として、ＥＣＵ４０に対して指令エンジン回転数Ｎｓｅｔを指令する機能を有する。
エンジン回転数センサー４２は、フライホイール１２近傍に設けられている。また、エンジン回転数センサー４２は、実エンジン回転数検知手段として、実エンジン回転数Ｎｅを検出し、ＥＣＵ４０に送信する機能を有する。
ラックアクチュエータ４３は、後述する噴射量演算部６４により算出される最終目標噴射量Ｑｆｉｎａｌに基づいて、燃料噴射量を調整する装置である。
ディップスイッチ４５は、選択手段として、エンジン１００の諸機能についての選択又は設定を行う機能を有する。
【００２２】
図２を用いて、ダッシュポッド制御の信号伝達について説明する。演算装置５０は、急減速判定部６１、減速パターン生成部６２、比較切替部６３、及び噴射量演算部６４としての機能を備えている。
【００２３】
急減速判定部６１は、エンジン回転数の減速要否判定手段としての機能を有する。より具体的にはアクセル４１からの指令エンジン回転数の減速率から急激な減少がなされたか否かを判定する機能を有する。すなわち指令エンジン回転数Ｎｓｅｔの微少時間での変化量である減速率{Ｎｓｅｔ（ｋ−１）―Ｎｓｅｔ（ｋ）}／Δｔが閾値を越えたとき、急減速判定フラグを成立させてＯＮにするものである。
【００２４】
減速パターン生成部６２及び比較切替部６３は減速要求時の目標エンジン回転数補正手段としての機能を有する。前記減速パターン生成部６２は、前記急減速判定フラグがＯＮとなった場合に、減速開始時回転数Ｎ１から所定の減速パターンを用いて補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´を算出する機能を有する。ここで、減速開始時回転数Ｎ１とは、前回演算サイクルでの最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆである。また、現在演算サイクルでの指令エンジン回転数Ｎｓｅｔとすることも可能である。前記減速開始時回転数Ｎ１を基点とし、後述する比較切替部６３によってダッシュポッド制御を解除するまでの間、所定の減速パターンで減速を行い補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´を算出するものである。ここで減速パターンについては後述する。
【００２５】
比較切替部６３は、前記減速パターン生成部６２において算出された補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´と指令エンジン回転数Ｎｓｅｔを入力し、急減速判定フラグのＯＮ／ＯＦＦに基づいて、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆとして、補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´又は指令エンジン回転数Ｎｓｅｔを選択する機能を有する。より具体的には、比較切替部６３は、急減速判定フラグがＯＮの場合には、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆとして補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´を選択し、急減速判定フラグＯＦＦの場合には、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆとして指令エンジン回転数Ｎｓｅｔを選択する。
【００２６】
噴射量演算部６４は、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆと実エンジン回転数Ｎｅとの偏差に基づく燃料噴射量演算手段としての機能を有する。より具体的には、噴射量演算部６４は、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆと、エンジン回転数センサー４２によって送信される実エンジン回転数Ｎｅと、の偏差が０となるように最終目標噴射量Ｑｆｉｎａｌを算出する機能を有する。
【実施例１】
【００２７】
図３を用いて、ダッシュポッド制御の実施例について説明する。図３において、横軸については、時間軸（ｔ）を表し、縦軸については、上段が指令エンジン回転数Ｎｓｅｔ、下段が最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆとして選択された補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´又は指令エンジン回転数Ｎｓｅｔについて表されている。
【００２８】
図３に示す第一減速パターンＰ１は、補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´の減速率を所定率に保ちながら、減速開始時回転数Ｎ１から最終到達エンジン回転数Ｎ２に向かって移行させる減速パターンである。
【００２９】
ここで、減速開始時回転数Ｎ１は急減速判定フラグがＯＮとなり減速が開始されたときのエンジン回転数をいい、具体的には急減速判定フラグがＯＮとなった演算サイクルの一つ前の演算サイクルでの最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆである。また、前記減速開始時回転数Ｎ１は急減速判定フラグがＯＮとなった演算サイクルの指令エンジン回転数Ｎｓｅｔとすることもできる。また、最終到達エンジン回転数Ｎ２とはアクセル４１の操作が終了したしたときの指令エンジン回転数Ｎｓｅｔである。
なお、第一減速パターンＰ１は、マップとして予めＥＣＵ４０の記憶装置５１に記憶されている。
【００３０】
言い換えれば急減速判定フラグのＯＮが成立したとき、減速開始時回転数Ｎ１から最終到達エンジン回転数Ｎ２まで所定の減速率によって減速する補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´が算出される。
【００３１】
このようにして、急激なアクセル操作による減速があった場合にエンジン回転数について、減速率を所定率として減速するため、エンジン１００の異常検知時に操作者にとって緩やかな減速感を与えることができる。また、エンジン回転数の急減速を防止することが可能となる。
【実施例２】
【００３２】
図４を用いて、ダッシュポッド制御の別の実施例について説明する。図４において、横軸及び縦軸については、図３と同様であり説明を省略する。また、減速開始時回転数Ｎ１及び最終到達エンジン回転数Ｎ２は図３に示す実施例と同様に定義するものとする。
【００３３】
図４に示す第二減速パターンＰ２は、補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´の減速率を経時的に増加させて、減速開始時回転数Ｎ１から最終到達エンジン回転数Ｎ２に向かって移行させる減速パターンである。なお、第二減速パターンＰ２は、マップとして予めＥＣＵ４０の記憶装置５１に記憶されている。
【００３４】
言い換えれば、実施例において、急減速判定フラグのＯＮが送信されたとき、減速開始時回転数Ｎ１から最終到達エンジン回転数Ｎ２まで経時的に増加する減速率によって減速する補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´が算出される。このように構成することにより、図４に示すように、ダッシュポッド制御開始直後では、補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´は緩やかに減速し、経時的に減速率が増加することでダッシュポッド制御完了直前では、補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´は比較的急激に減速することとなる。
【００３５】
このようにして、急激なアクセル操作による減速があった場合に補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´について減速率を経時的に増加させて減速するため、操作者にとって緩やかな減速感を与えることができる。また、エンジン回転数の急減速を防止することが可能となる。
【００３６】
なお、ダッシュポッド制御中に操作者が、アクセル４１を操作して、最終到達エンジン回転数Ｎ２より大きいエンジン回転数に変更する状況が考えられる。また、ダッシュポッド制御が完了することにより補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´が最終到達エンジン回転数Ｎ２以下となる状況が考えられる。
【００３７】
そこで、ダッシュポッド制御中にアクセル４１が操作され、指令エンジン回転数Ｎｓｅｔが前回演算サイクルにおける最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆより大きくなった場合は、急減速判定フラグをＯＦＦにして、ダッシュポッド制御を解除し、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆを指令エンジン回転数Ｎｓｅｔに戻すものとしている。
【００３８】
また、ダッシュポッド制御が完了することにより補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´が最終到達エンジン回転数Ｎ２以下となった場合は、急減速判定フラグをＯＦＦにして、ダッシュポッド制御を解除し、最終目標エンジン回転数Ｎｓｅｔｆを指令エンジン回転数Ｎｓｅｔに戻すものとしている。
【００３９】
このようにして、ダッシュポッド制御における減速後も、アクセル４１操作を有効とできるため、船舶の操作性が向上する。
【実施例３】
【００４０】
さらに、ダッシュポッド制御の別実施例について説明する。別実施例における減速パターンは、第一減速パターンＰ１又は第二減速パターンＰ２のいずれかを選択できるものとする。選択にあたっては、前記ディップスイッチ４５によって、操作者が任意に選択できるものとしている。
【００４１】
このようにして、エンジン１００の異常検知時には、急激なアクセル操作による減速があった場合にエンジン１００の補正目標エンジン回転数Ｎｓｅｔ´の減速率特性を操作者が任意に選択することができるため、船舶の操作性が向上する。また、エンジン回転数の急減速を防止することが可能となる。
【００４２】
なお、本発明に係るエンジン制御は舶用用途に限られるものではなく、アクセル４１で操作者が減速要求を行うエンジンにおいて有効に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施例に係るエンジンの構成を示す構成図。
【図２】同じくダッシュポッド制御の信号伝達を示すブロック線図。
【図３】同じくダッシュポッド制御の推移を示すグラフ図。
【図４】同じくダッシュポッド制御の推移を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００４４】
１０        エンジン本体
２０        エンジン回転数制御装置
４０        ＥＣＵ
４１        アクセル
４２        エンジン回転数センサー
４５        ディップスイッチ
５０        演算装置
５１        記憶装置
６１        急減速判定部
６２        減速パターン生成部
６３        比較切替部
６４        噴射量演算部
１００      エンジン
Ｎｓｅｔ    指令エンジン回転数
Ｎｓｅｔ´  補正目標エンジン回転数
Ｎｓｅｔｆ  最終目標エンジン回転数
Ｎ１        減速開始時回転数
Ｎ２        最終到達エンジン回転数
Ｐ１        第一減速パターン
Ｐ２        第二減速パターン
【図１】
2010096091.tif 000003
【図２】
2010096091.tif 000004
【図３】
2010096091.tif 000005
【図４】
2010096091.tif 000006