(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするＰＴＯシャフトと、前記エンジンに対する前記ＰＴＯシャフトの接続状態を検出する接続検出手段と、前記ＰＴＯシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段と、前記エンジン出力操作手段の操作量に応じて目標エンジン回転速度を算出する目標エンジン回転速度算出手段と、前記ＰＴＯシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの出力を調節するエンジン出力調節手段と、前記エンジン出力操作手段の操作量に応じて前記エンジンの吸入空気量を調節するメインスロットルバルブと、前記ＰＴＯシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるように前記エンジンの吸入空気量を調節するサブスロットルバルブと、を備え、前記吸気通路の前記メインスロットルバルブ及び前記サブスロットルバルブより上流側にガス燃料を噴射する燃料噴射ノズルを設けたことを特徴とするエンジンの出力制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの出力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、エンジンの出力制御装置として、例えば特開平６−２５７４５２号、特開平１０−６８３５０号公報に開示されたものがある。
【０００３】
クレーン車や清掃車等にあっては、エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするＰＴＯシャフトを備え、補助装置の作動時にアクセルレバーを操作してエンジンの出力を調節するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ディーゼルエンジンのようにエンジン回転速度を制限するガバナ機構を持たない火花点火式エンジンの場合、補助装置の作動時にアクセルレバーを介してスロットルバルブ開度が固定されると、補助装置の負荷変動に応じてエンジンの回転速度が大幅に変動し、ＰＴＯシャフトの回転速度が安定しないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、ＰＴＯシャフトの回転速度を安定させるエンジンの出力制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンの回転を補助装置に伝達可能とするＰＴＯシャフトと、エンジンに対するＰＴＯシャフトの接続状態を検出する接続検出手段と、ＰＴＯシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段と、エンジン出力操作手段の操作量に応じて目標エンジン回転速度を算出する目標エンジン回転速度算出手段と、ＰＴＯシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの出力を調節するエンジン出力調節手段とを備え、エンジン出力操作手段の操作量に応じてエンジンの吸入空気量を調節するメインスロットルバルブと、ＰＴＯシャフトの接続時に実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づけるようにエンジンの吸入空気量を調節するサブスロットルバルブと、を備え、吸気通路のメインスロットルバルブ及びサブスロットルバルブより上流側にガス燃料を噴射する燃料噴射ノズルを設けるものとした。
【０００８】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、補助装置の負荷変動に対応してエンジンの出力が自動的に調節され、エンジンの回転速度が安定し、ＰＴＯシャフトの回転速度を略一定に保つことができる。
【０００９】
そして、エンジン出力操作手段を介してメインスロットルバルブの開度が固定されていても、補助装置の負荷変動に対応してサブスロットルバルブの開度が自動的に調節され、エンジンの回転速度が安定し、ＰＴＯシャフトの回転速度を略一定に保つことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、エンジン１は各シリンダの吸気弁が開かれるのに伴って吸気通路２から各シリンダに混合気を吸入し、この混合気をピストンで圧縮して、点火プラグで着火燃焼させ、排気弁が開かれるのに伴って排気が排気通路３に排出され、これらの各行程が連続して繰り返される。排気通路３の途中には触媒１５が設置され、排気を浄化するようになっている。
【００１２】
燃料ボンベ１０に貯蔵されるＣＮＧ、ＬＰＧ等のガス燃料は、燃料供給通路１１を通って燃料噴射ノズル４に供給される。燃料供給通路１１の途中には、電磁式遮断バルブ１３、燃料噴射ノズル４から噴射される燃料量を調節するガス制御バルブ１４が介装される。図示しない制御装置は各種運転条件の検出信号を入力し、混合気が目標空燃比となるようにガス制御バルブ１７を駆動して燃料噴射ノズル４から噴射される燃料量を調節する。
【００１３】
吸気通路２の途中には吸入空気量を調節するメインスロットルバルブ２１およびサブスロットルバルブ２２が介装される。吸気通路２のメインスロットルバルブ２４より上流側には、燃料を噴射する燃料噴射ノズル４が設けられ、燃料の輸送経路を長くとることにより吸気と燃料の混合が十分に行われるようになっている。
【００１４】
図１において、５はトランスミッションであり、トランスミッション５は出力シャフト６とＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ  Ｔａｋｅ  Ｏｆｆ）シャフト７を備える。出力シャフト６の回転は図示しない図示しないプロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト等を介して車輪に伝えられる。ＰＴＯシャフト７には例えば車載クレーンや塵芥装置等の補助装置８が接続される。ＰＴＯシャフト７にはエンジン１の回転がクラッチ機構９を介して伝えられる。
【００１５】
エンジン１の出力を調節するため、図示しないアクセルペダルとアクセルレバーがそれぞれ設けられ、アクセルペダルとアクセルレバーはそれぞれワイヤおよびリンケージ等を介してメインスロットルバルブ２１に機械的に連動する。アクセルペダルは車両の運転席に設けられ、車両走行時等にアクセルペダルが踏み込まれることによりメインスロットルバルブ２１が開弁し、エンジン出力が高められる。
【００１６】
一方、補助装置８の作動時にアクセルレバーが引き込まれることによって、メインスロットルバルブ２１が開弁した状態を維持し、エンジン出力が調節される。すなわち、アクセルレバーはＰＴＯシャフトから取り出される要求出力を指令するエンジン出力操作手段を構成している。
【００１７】
しかし、アクセルレバーを介してメインスロットルバルブ２１の開度が固定された運転状態では、補助装置８の負荷変動が生じた場合、補助装置８の負荷に応じてエンジン１の回転速度が変動し、補助装置８の回転速度を一定に保つことができない。
【００１８】
これに対処して、吸気通路２には吸入空気量を調節するサブスロットルバルブ２２が介装され、補助装置８の回転速度を略一定に保つようにサブスロットルバルブ２２の開度を制御するコントロールユニット２３を備える。
【００１９】
図２に示すように、コントロールユニット２３には、アクセルレバーの開度検出センサ２４、クラッチ機構９の断続を検出する接続検出センサ（接続検出手段）２５、エンジン１の回転速度検出センサ２６等の信号を入力し、サブスロットルバルブ２２を駆動するアクチュエータを含むスロットル装置２７に出力する。
【００２０】
コントロールユニット２３は、アクセルレバーの開度検出センサ２４の信号に応じて目標エンジン回転速度を算出する。
【００２１】
図３に示すように、コントロールユニット２３は予め設定されたマップ３１を基に目標エンジン回転速度と現在のエンジン回転速度に応じてスロットル開度調整量を検索する。出力手段３２は検索されたスロットル開度調整量を現在のスロットル開度に加算した信号をスロットル駆動装置３３に出力し、サブスロットルバルブ２２の開度を調節する。
【００２２】
図４のフローチャートはサブスロットルバルブ２２の開度を調節するルーチンを示しており、コントロールユニット２３において一定周期毎に実行される。
【００２３】
これについて説明すると、ステップ１で接続センサ２５からの信号を読み込み、ステップ２でＰＴＯシャフト７の接続状態かどうかを判定する。
【００２４】
ＰＴＯシャフト７の接続状態と判定された場合、ステップ３に進んでアクセルレバーの開度を読み込み、アクセルレバーの開度に応じて目標エンジン回転速度を算出する。
【００２５】
続くステップ４で現在のエンジン回転速度を読み込み、ステップ５でマップ３１を基に目標エンジン回転速度と現在のエンジン回転速度に応じてスロットル開度調整量を検索する。
【００２６】
続くステップ６で検索されたスロットル開度調整量を現在のスロットル開度に加算した信号をスロットル駆動装置３３に出力し、サブスロットルバルブ２２の開度を調節する。
【００２７】
ステップ１〜６のルーチンが本発明のエンジン出力調節手段を構成している。
【００２８】
以上のように構成され、ＰＴＯシャフト７の接続時に、アクセルレバーの操作量に応じた目標エンジン回転速度を算出し、実際のエンジン回転速度を目標エンジン回転速度に近づける制御が行われる。これにより、アクセルレバーを介してメインスロットルバルブ２１の開度が固定されていても、補助装置８の負荷変動に対応してサブスロットルバルブ２２の開度が自動的に調節され、エンジン１の回転速度が安定し、ＰＴＯシャフト７の回転速度を略一定に保つことができる。
【００３０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すシステム図。
【図２】同じくコントロールユニット等を含むブロック図。
【図３】同じくスロットルバルブ開度を算出するためのブロック図。
【図４】同じくスロットルバルブ開度を制御するルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
１  エンジン
２  吸気通路
５  トランスミッション
７  ＰＴＯシャフト
８  補助装置
９  クラッチ機構
２１  メインスロットルバルブ
２２  サブスロットルバルブ
２３  コントロールユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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