发动机控制装置及发动机的制作方法

文档序号:11141708
发动机控制装置及发动机的制造方法

本发明主要涉及一种发动机控制装置,其沿既定的旋转调节特性进行发动机的控制。



背景技术:

以往,已知一种作为发动机控制装置的电子自动调速机构。电子自动调速机构是一控制装置,该控制装置对发动机的燃料喷射量进行电子控制,进而以目标转速稳定地控制发动机转速。

无差控制(isochronous control)及下垂控制(droop control),作为此种电子自动调速机构的燃料喷射量的控制手段,已为业界所周知。无差控制是一种当负载施加于发动机上而造成转速下降时,使转速按所下降的量恢复而修正为原转速,从而维持恒定的转速的控制。下垂控制是一种当负载施加于发动机时,根据此负载的大小边使发动机转速下降边增加燃料喷射量的控制。

专利文献1揭示一种发动机控制装置,其进行使无差控制与下垂控制组合的伪无差控制。专利文献1进行的控制,是一种在无差控制中,从既定发动机功率(齿条位置)以上起伴随功率的增加则使发动机转速以一定比例下降而进行修正的控制。在专利文献1中,称此伪无差控制为虚拟下垂控制。

专利文献1的发动机控制装置,其被构成为在发动机的功率增加至既定功率以上的情况时,伴随发动机功率从该既定功率开始增加,则使转速下降而修正功率。具体地说,发动机的动力输出时的转速修正量,可根据相对于发动机的最大功率的既定比例(虚拟下垂负载裕度RLvd)、和发动机的最大功率下的发动机转速的下降值(虚拟下垂下降转速Nvd)算出。所述虚拟下垂负载裕度RLvd及虚拟下垂下降转速Nvd,预先被按每个目标转速设定,且存储在存储器(存储部)内。

专利文献2揭示这种发动机控制装置。本专利文献2的发动机控制装置,其具备:电子燃料喷射装置,其控制燃料的喷射量;输入手段,其指示发动机的基准目标转速;负载运算手段,其运算被发动机驱动的液压泵的负载扭矩;和控制手段,其利用与预先设定的发动机转速及发动机负载扭矩相应的调节特性,根据以所述输入手段指示的基准目标转速及以所述负载运算手段运算的负载扭矩,运算燃料喷射指令值,进而控制所述电子喷射装置。所述控制手段,将所述调节特性设定作为与发动机转速的高速区、中速区、怠速区的各区对应的复数个特性,且根据以所述输入手段指示的基准目标转速选择这些特性中的1个特性,然后根据选出的特性和以所述负载运算手段运算的负载扭矩,运算所述燃料喷射指令。

由此,专利文献2被构成为能相对于输入的基准目标转速,利用与发动机负载扭矩相对应的调节特性来控制电子燃料喷射装置,且不管发动机负载扭矩的大小及发动机转速区如何,皆能适宜地控制发动机旋转。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-36179号公报

专利文献2:日本专利第4127771号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

近年来,发动机愈来愈趋于通用,尤其是柴油发动机,由于通用性高,因而作为一种类的发动机已被大量应用在船舶、建筑机械、农业机具等用途或负载特性不同的各种各样的机械上。

针对此多种多样的应用,由于专利文献1揭示的虚拟下垂控制(基准下垂控制)下的转速的修正量,是通过以一定比例乘于从既定发动机功率增加的功率增加量而求得,因而下垂线变为向右下方倾斜的直线状。由此,在某些用途中可能会感到力量不足,反过来,在某些用途中负载响应性又有可能过快,因而在这方面仍有改善的空间。

另一方面,专利文献2中,相对于输入的基准目标转速,选择适宜的调节特性,且根据利用所选出的调节特性而运算的负载扭矩,控制电子燃料喷射装置。并且,作为调节特性,提出了一种斜率根据发动机负载扭矩的大小不同而不同且伴随发动机负载扭矩增大而斜率增大的、整体观察时为折线状的技术方案。然而,此专利文献2也与专利文献1同样,根据用途或负载特性的不同,会有功率不足、或对负载的变动反应过于灵敏的情形,因而期待能有因应对策。

本发明鉴于以上的情况而完成,其目的在于能根据用途或负载特性,灵活地协调发动机的调节特性。

解决课题所采用的技术方案及效果

本发明打算解决的课题如上所述,下面对用于解决此课题的手段及其效果进行说明。

根据本发明的观点,提供以下构成的发动机控制装置。即,此发动机控制装置进行以下的发动机控制:当负载为既定负载以下时,无论负载的变动如何皆恒定地维持发动机转速,当负载超过所述既定负载时,伴随负载的增加则使发动机转速下降而进行修正。此发动机控制装置,具备转速基准下降修正量取得部、修正量调整参数存储部、和转速下降修正量计算部。所述转速基准下降修正量取得部,根据从所述既定负载增加的负载增加量,取得以一定的比例增加的转速基准下降修正量。所述修正量调整参数存储部,存储根据负载而变化的修正量调整参数。所述转速下降修正量计算部,基于所述转速基准下降修正量和所述修正量调整参数,计算转速下降修正量即从所述负载以上起伴随负载的增加则使发动机转速下降而进行修正的量。

即,专利文献1在只进行定义为虚拟下垂控制的控制时,因发动机的用途及负载特性的不同,会有功率不足、或功率的负载响应性过快的情形。因此,通过以所述控制为基准,且以修正量调整参数及转速下降修正量计算部调整发动机转速的修正量,从而能够根据用途或负载特性等灵活地协调发动机的调节特性。

在所述发动机控制装置中,优选所述转速下降修正量计算部,根据所述修正量调整参数进行调整,使得从所述转速基准下降修正量变大或变小,进而计算所述转速下降修正量。

由此,当假定在基准的发动机转速修正控制下感到力量不足时,能够抑制发动机转速的下降,相反,当假定在基准的发动机转速修正控制中负载响应性过快时,能够进行促进发动机转速下降的调整。因此,能容易在广泛的用途等中灵活地协调发动机的调节特性。

在所述发动机控制装置中,优选所述转速下降修正量计算部,以基于所述修正量调整参数的比率乘于转速基准下降修正量,由此计算所述转速下降修正量。

由此,由于修正量通过利用比率的计算而被调整,因而能以简单的计算,对应广泛的状况来调整转速下降修正量。

在所述发动机控制装置中,优选以下的构成。即,所述修正量调整参数存储部,以表格的形式存储所述修正量调整参数。所述转速下降修正量计算部,被构成为通过在存储于所述表格的值之间进行插值计算,从而能够取得与负载相对应的所述修正量调整参数。

由此,能够减小用于存储修正量调整参数的存储容量,并能适宜地求出与负载相对应的减法率。

在所述发动机控制装置中,优选以下的构成。即,所述修正量调整参数存储部,存储多套的修正量调整参数。转速下降修正量计算部,根据在发动机运转前从多套的所述修正量调整参数中选择的1个修正量调整参数,计算所述转速下降修正量。

由此,能够根据用途及负载特性等,容易且灵活地协调发动机的调节特性。

根据本发明的其他观点,提供一种具备所述发动机控制装置的发动机。

由此,能提供一种能够根据用途和负载特性,容易使调节特性适合的发动机。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的发动机的俯视图;

图2是示意性显示进气及排气的气流流动的说明图;

图3是示意性显示用于朝燃烧室喷射燃料的构成的说明图;

图4是有关发动机控制的框图;

图5是显示基准下垂控制的调节特性的线图;

图6是显示调整后的下垂控制的第一例中的调节特性的线图;

图7是显示在第一例中被存储的修正量调整对应表的图;

图8是显示调整后的下垂控制的第二例中的调节特性的线图;

图9是显示在第二例中被存储的修正量调整对应表的图;

图10是本实施方式的下垂控制的信号流程图;

图11是显示调整下垂控制的其他例子的线图;

图12是分别显示无差控制、下垂控制和基准下垂控制的扭矩线图;和

图13是显示有关燃料异常的控制的流程图。

附图标记说明

1 发动机

30 ECU(发动机控制装置)

31 控制部

32 存储部

36 基准下垂控制修正量计算部(转速基准下降修正量取得部)

37 修正量调整对应表存储部(修正量调整参数存储部)

38 调整后修正量计算部(修正量调整参数存储部)

110 基准下垂控制的下垂作业线

110c 调整后的下垂作业线

111 修正量调整对应表

NBD 转速基准下降修正量

ND 转速下降修正量

具体实施方式

下面,参照图式,对本发明的实施方式进行说明。本实施方式的发动机1,是一种具有共轨式的燃料喷射装置的柴油发动机,且作为船舶用的舷内发动机而构成。首先,简单地说明发动机1的构成。图1是本发明的一实施方式的发动机1的俯视图。图2是示意性显示进气及排气的气流流动的说明图。图3是示意性显示用于朝燃烧室喷射燃料的构成的说明图。

如图1所示,发动机1具有吸入部10、增压机11、进气管12、中冷器14、淡水冷却器15、和进气歧管17。

吸入部10吸入外部的空气。再者,在吸入部10内部配置有用于去除进气内含有的粉尘等的空气滤清器。如图2所示,增压机11具备涡轮叶轮11a和压气机叶轮11b。涡轮叶轮11a被构成为利用废气进行旋转。压气机叶轮11b,与涡轮叶轮11a同样被连接于轴11c,且伴随涡轮叶轮11a的旋转而旋转。由此,通过压气机叶轮11b旋转,能压缩空气进而强制进行吸气。

进气管12连接吸入部10及增压机11与中冷器14。流经进气管12的空气,由中冷器14冷却。中冷器14利用与从船外取入的水(本实施方式中为海水)的热交换来冷却由吸入部10及增压机11吸入的空气。在中冷器14中被使用于热交换的海水,在以淡水冷却器15与冷却水进一步热交换后被排出船外。

由中冷器14冷却的空气,经由进气管12被朝进气歧管17供给。该进气歧管17,根据发动机1的气缸数对从进气管12供给的空气进行分配,并供给于燃烧室。在燃烧室中,从进气歧管17供给的空气在被压缩后,喷射燃料。由此,在燃烧室产生燃烧,从而能使活塞上下运动。由此产生的动力,经由曲柄轴等被传递至既定的机器(推进用的螺杆等)。

再者,燃烧室内产生的废气,由图2所示的排气歧管19汇聚后,通过增压机11的涡轮叶轮11a,然后被排出。

接着,对在发动机1中进行燃料的供给及喷射的构成进行说明。如图3所示,发动机1具有燃料箱20、燃料过滤器21、燃料泵22、共轨23、和喷射器24。此外,发动机1具备ECU(发动机控制单元、发动机控制装置)30,该ECU30根据预先设定的程序及从后述的各种传感器获得的信息等进行发动机1的各部分的控制。

燃料泵22吸入贮留在燃料箱20内的燃料。由燃料泵22吸入的燃料,通过燃料过滤器21,由此被去除灰尘及污秽。此外,燃料泵22朝共轨23供给吸入的燃料。共轨23以高压积蓄从燃料泵22供给的燃料,然后分配及供给于多个喷射器24。

喷射器24被安装在发动机1具备的各气缸的上部。喷射器24具备用于朝燃烧室喷射燃料的燃料喷射阀门(后述的喷射器电磁阀)。喷射器电磁阀,以与ECU30的指示相对应的定时进行开闭,从而朝燃烧室喷射燃料。利用此构成,能实现功率的调整、废气的清洁化、和噪音的抑制等。

其次,参照图4,说明ECU30对发动机1的功率进行的控制。图4是有关发动机控制的框图。

ECU30具备控制部31、存储部32、燃料异常判断部33、和燃料状态输出部34。ECU30作为微机而构成,如图4所示,根据来自传感器组40的各种各样的传感器的信息,对致动器组50的各个致动器输送控制命令,控制用于驱动发动机1的各种参数(例如,燃料喷射量、空气吸入量、废气还原量等)。此外,ECU30能对控制船舶的未图示的操作部的操作控制部60输出各种数据。操作控制部60能对设置在船舶具备的驾驶部(例如,掌舵室)的显示器(显示部)70,显示燃料的剩余量等各种各样的信息。

控制部31是由未图示的CPU(中央处理器)等构成。控制部31根据来自传感器组40的信息及由存储部32存储的与发动机1的工作有关的信息,朝致动器组50传送适宜的控制指令,控制发动机1的功率。

存储部32是由未图示的ROM及RAM等构成。存储部32存储各种程序,并存储与发动机1的控制相关而预先设定的多个控制信息(控制对应表)。作为该控制对应表,例如能例举显示与发动机的功率特性对应的燃料喷射时期、空气吸入量、废气还原量等的对应表。此外,存储部32还存储显示与燃料的剩余量相对应的发动机1的转速的修正量的修正量对应表(修正表),作为所述控制对应表的1个。此修正量对应表,在作为检测出燃料异常的结果而进行的后述的基准下垂控制中被使用。

并且,在ECU30中,通过所述CPU、ROM、RAM等硬件与存储在存储部32的程序协同工作,能使该ECU30作为基准下垂控制修正量计算部(转速基准下降修正量取得部)36、修正量调整对应表存储部(修正量调整参数存储部)37、调整后修正量计算部(转速下降修正量计算部)38、及调整可否设定部39发挥作用。

燃料异常判断部33,根据来自与燃料状态的检测有关的传感器的检测结果,判断是否产生燃料异常(具体为燃料泄漏)。

燃料状态输出部34,即时朝操作控制部60输出通过燃料异常判断部33判断的燃料异常、或从被设置在燃料箱20的传感器检测的燃料量等的信息。操作控制部60根据此信息,通过在显示器70上显示有关燃料的异常等的状况,从而能使使用者正确地了解目前的状况。

传感器组40包含测量发动机1的转速的转速传感器41、检测油门的踩入量(目标转速的设定位置)的油门传感器42、侦测共轨23的压力的燃料喷射压力传感器43等。传感器组40的各传感器,检测用于控制发动机1的各种各样的信息,且朝ECU30输出此检测结果。

致动器组50用来使发动机1的各部分工作。具体地说,致动器组50包含用于喷射燃料的喷射器24具备的喷射器电磁阀51等。

接着,对本实施方式的ECU30进行的发动机1的控制进行说明。只是,此控制成为用来适宜调整调速控制即在专利文献1中被称为虚拟下垂控制的控制,因而,首先对此基本的控制(本说明书中有时称为基准下垂控制)进行说明。

基准下垂控制在专利文献1中被称为虚拟下垂控制,专利文献1中说明此虚拟下垂控制是一种组合无差控制与下垂控制的控制。具体地说,在发动机功率低于以虚拟下垂裕量规定的既定发动机功率的范围内,恒定地保持发动机转速。相反,当发动机功率成为以虚拟下垂裕量规定的既定发动机功率以上时,伴随发动机功率的增大则进行修正以使发动机转速以一定比例下降。

顺便一提,无差控制及下垂控制,作为一种控制发动机的旋转的方法已为业界所周知,故而省略详细的说明,但无差控制是一种无论负载的变动如何皆恒定地维持发动机转速的控制,下垂控制是一种伴随负载的增加而使发动机转速下降的控制。再者,关于无差控制及下垂控制,分别在图12(a)及图12(b)显示有将横轴作为发动机转速N(rpm)、将纵轴作为负载率P(%)而显示的线图(扭矩线图)。

图5及图12(c)是将横轴作为发动机转速N(rpm)、将纵轴作为负载率P(%)而显示所述基准下垂控制的线图(扭矩线图)。此线图具有无论负载的变动如何皆恒定地保持发动机转速的部分、和伴随着负载的增大而发动机转速下降的部分。以下的说明中,有时将图5及图12(c)所示的基准控制的线图中的、伴随着负载的增大而发动机转速下降的部分称为下垂作业线110。

再者,图5的线图显示发动机转速N及负载率P的界限,但如图12(c)所示,在此线图以外也存在有在该线图内侧平行的扭矩线图。

关于图5的纵轴即负载率P的检测方法,在本实施方式中,根据喷射器电磁阀51处于开启状态的时间、和由燃料喷射压力传感器43侦测出的共轨23的压力(燃料喷射压力),求出燃料喷射量,且根据此燃料喷射量与由转速传感器41检测出的发动机转速,以适宜的对应表等求出负载率P。只是,负载率P的检测方法不局限于所述方法。例如,也能在通过控制燃料喷射泵的燃料调节齿条而控制燃料喷射量的方式的发动机中,以适宜的传感器检测此燃料调节齿条的操作位置,且根据此检测结果与由转速传感器41检测出的发动机转速,求出负载率P。此外,也能利用对应表等,且根据基于油门传感器42的操作位置而设定的发动机转速、和由转速传感器41检测出的实际的发动机转速,求出负载率P。

在此控制中,负载率P超过下垂负载裕量M(%)时的转速修正量(转速基准下降修正量)NBD,是将负载率为100%时的转速下降修正量设为ND(100),以NBD=ND(100)×(P-M)/(100-M)而算出。再者,此计算是由ECU30具有的基准下垂控制修正量计算部36所执行。

由此获得的转速基准下降修正量NBD,是与基准下垂控制的下垂作业线110对应。下垂负载裕量M、及负载率为100%时的转速下降修正量ND(100),被预先设定在发动机1。再者,这些参数M、ND(100),也能按每个发动机目标转速而设定。

然而,基于图5所示的调节特性的控制,因利用发动机1的用途及负载特性的不同,可能会有感到力的强度不足、或者发动机转速相对于负载的变动而不稳定地变动进而成为噪音增大等的原因的情形。

这点在本实施方式中,能够通过将图5的调节特性的下垂作业线110向凸方向或凹方向调整,且根据此调整后的作业线来控制发动机1。

图6显示向凸方向调整下垂作业线的调节特性的例子。

下面,对用于调整的具体构成进行说明。在ECU30具有的修正量调整对应表存储部37存储有如图7所示的修正量调整对应表111。在此修正量调整对应表111中,减去所述转速基准下降修正量NBD的比率即减法率(修正量调整参数)被设定为根据负载率而变化,且设定有多个负载率、及与该负载率对应的减法率的组。

例如,假定当负载率P为90%时,所述转速基准下降修正量为NBD(90)。另一方面,根据图7的修正量调整对应表111,负载率P为90%时的减法率为40%,因此,实际的转速下降修正量ND(90),被计算为ND(90)=NBD(90)×(100-40)/100。再者,此计算是由ECU30具备的调整后修正量计算部38所进行。由此,决定调整后的转速下降修正量ND

再者,在修正量调整对应表存储部37中,以表格形式存储有负载率与减法率的组,而相对于未被规定在表(修正量调整对应表111)中的负载率的减法率,则是通过线性插值所求出。由此,能实现如图6的、变形为折线状且凸状的下垂作业线的调整。由此,即使在图5所示的基准下垂控制中感觉有作业时的力量不足时,仍能通过根据图6所示的调整后的下垂作业线110c进行发动机1的控制而表现出力量感。

再者,在所述说明中以变形为凸状的方式调整下垂作业线110,但也能如图8,进行变形为凹状的调整。此情况下,即使在图5的基准下垂控制中具有发动机转速相对于负载的变动而可能过于灵敏地变化的倾向的情况下,通过根据图8所示的调整后的下垂作业线110c进行发动机1的控制,也能够解消此种的过快的回应。如图9所示,此凹状的调整,能够通过设定负的值作为修正量调整对应表111的减法率而实现。

如以上说明,在本实施方式的ECU30中,能将现有的基准下垂控制(图5)的下垂作业线110,向凸方向、凹方向的双方进行调整。因此,能够与各种各样的用途或负载特性等对应,形成适当的下垂作业线110c进行控制。

下面,参照图10,对所述控制中的信号流程进行说明。图10是本实施方式的下垂控制的信号流程图。

以所述适宜的方法取得负载率P,若判断为此负载率P超过下垂负载裕量M,则该负载率P被输入基准下垂控制修正量计算部36及修正量调整对应表111。基准下垂控制修正量计算部36根据输入的负载率P,计算转速基准下降修正量NBD。取得的转速基准下降修正量NBD,被输出至调整后修正量计算部38及调整可否设定部39。

此外,根据修正量调整对应表111,负载率P被转换为减法率(百分率单位)。减法率被输入调整后修正量计算部38,且乘以0.01而转换为小数后,乘以从调整后修正量计算部38输入的转速基准下降修正量NBD,且从转速基准下降修正量NBD减去取得的结果。由此,能取得调整后的修正量即转速下降修正量ND。取得的转速下降修正量ND,被输出至调整可否设定部39。

调整可否设定部39,被构成为例如能根据在出厂时的设定作业中所提供的设定值,选择是使用基准的修正量(转速基准下降修正量NBD),还是使用调整后的修正量(转速下降修正量ND)。并且,使用所选择的任一个修正量,作为使发动机转速下降的修正量。

再者,本实施方式的ECU30,能根据利用发动机1的用途和负载特性,预先设定多套的修正量调整对应表111。作为具体例子,能使修正量调整对应表存储部37(ECU30的存储部32)存储图7的修正量调整对应表111和图9的修正量调整对应表111的双方。并且,在发动机1运转前的适宜的定时(例如,发动机的发货时),根据假定的用途、使用者的指定等,从多套的修正量调整对应表111中选择1个,且将识别所选择的修正量调整对应表111的信息设定在ECU30。再者,对ECU30的设定,能够通过将适宜的设定电脑电连接在ECU30且进行操作而执行。ECU30根据选择的修正量调整对应表111计算转速下降修正量ND,由此控制发动机1。

由此,在发动机1的发货时,能够考虑各种各样的情况,灵活且容易地设定调节特性的作业线。因此,可提供能够广泛地符合各种各样的需求的发动机1。

接着,对与本实施方式的ECU30的燃料泄漏有关的发动机1的控制进行说明。

在未检测到燃料泄漏等的正常时,本实施方式的ECU30被构成为考虑要求船舶的特性、使用者的爱好等,进行2个控制其中的1个控制(既可为无差控制,也可为下垂控制)。再者,也能构成为,究竟进行哪一个控制,可按照使用者的设定等进行切换。

相反,在检测到燃料泄漏的情况下,本实施方式的ECU30被构成为将控制模式自动地切换为基本下垂控制。

如以上说明,与无差控制(图12(a))不同,在基准下垂控制(图12(c))中,当负载增大超过既定值时,相应地使发动机转速下降。因此,在高负载区能避免功率增加到需要以上,因而能抑制燃料的无谓消费。另一方面,与下垂控制(图12(b))比较,基准下垂控制(图12(c))能使负载某种程度大幅增减的情况下的转速的变化变小。因此,能防止发动机转速随负载的增减而急剧地加减速,因而能有效地节约燃料消耗量。根据以上说明,当产生燃料异常时,基准下垂控制能够适宜作为用于节约燃料以延长发动机运转时间的控制模式。

如图4所示,设置在发动机1的燃料状态检测部45,具备燃料喷射压力传感器43和燃料量检测传感器44,且用于检测燃料的状态。

燃料异常判断部33,根据由燃料状态检测部45的燃料喷射压力传感器43检测的共轨23内的燃料的压力,判断是否产生燃料异常。具体地说,燃料异常判断部33,根据发动机1的运转状态(例如,根据油门的踩入量的目标转速等),计算燃料的目标压力。其次,燃料异常判断部33,比较该目标压力、与通过燃料喷射压力传感器43实际检测出的共轨23内的燃料压力(检测压力)。然后,在检测压力比目标压力低且其压力差超过既定的阈值时,燃料异常判断部33判断为产生燃料泄漏。

当通过燃料异常判断部33判断为产生燃料泄漏时,本实施方式的ECU30的控制部31,切换为基准下垂控制,控制发动机1。由此,在产生燃料泄漏时进行基准下垂控制,从而能节约燃料消耗量。

本实施方式的ECU30,通过再设置燃料量检测传感器44,能根据燃料的剩余量,对发动机1进行最适的基准下垂控制。具体地进行说明,所述ECU30具有的存储部32,预先存储有多个与燃料的剩余量相对应的对应表(所述修正量对应表)。此修正量对应表,在图12(c)所示的基准下垂控制的扭矩线图中,显示随着负载的增大而发动机转速下降的部分的发动机转速的修正量。在本实施方式的ECU30中存储有多个修正量对应表,这表示能够根据燃料的剩余量(例如阶段性地)边变更图12(c)所示的下垂作业线110的斜率等,边进行基准下垂控制。ECU30根据与以燃料量检测传感器44检测出的燃料量相对应的下垂作业线110,控制发动机1。

接着,参照图13的显示与燃料异常相关的控制的流程图,对以本实施方式的ECU30进行的发动机1的控制进行说明。

ECU30从燃料状态检测部45取得共轨23内的燃料的压力的检测结果(步骤S101)。然后,燃料异常判断部33,比较根据发动机1的状态计算出的燃料的目标压力、与从燃料喷射压力传感器43检测出的燃料的实际的压力(检测压力)(步骤S102)。假若检测压力与目标压力大致相同,则判断未产生燃料泄漏,返回步骤S101。

在步骤S102,在所述检测压力比目标压力小、且检测压力与目标压力的差超过既定的阈值的情况下,判断为有产生燃料泄漏的异常。在步骤S102,当判断为产生燃料异常时,控制部31从燃料量检测传感器44取得燃料箱20内的燃料的剩余量(步骤S103)。然后,控制部31,从存储在存储部32的关于发动机转速的修正量的多个修正量对应表中,根据燃料的剩余量选择1个修正量对应表,且从所选择的修正量对应表中读出发动机转速的修正量(步骤S104)。ECU30,根据取得的修正量,进行基准下垂控制(步骤S105)。

根据以上的处理,在检测出燃料泄漏等异常的情况下,ECU30通过以适当的调节特性的基准下垂控制来控制发动机1,能够节约燃料,进而延长发动机1的实际运转时间。这表示能够在燃料泄漏的异常状况下尽量维持发动机1的运转,因此,例如在以下方面、即在洋面上的船舶上发动机1产生燃料泄漏的情况下能够增加停泊的可能性的方面,极为有用。

如以上说明,本实施方式的发动机1具备的ECU30,进行以下的发动机控制,即:当负载率P为下垂负载裕量M以下时,无论负载率P的变动如何皆恒定地维持发动机转速,当负载率P超过下垂负载裕量M时,伴随负载率P的增加则使发动机转速下降而进行修正。ECU30具备基准下垂控制修正量计算部36、修正量调整对应表存储部37、和调整后修正量计算部38。基准下垂控制修正量计算部36,取得根据从下垂负载裕量M增加的负载率增加量而以一定的比例增加的转速基准下降修正量NBD。修正量调整对应表存储部37,存储根据负载率P而变化的减法率作为修正量调整对应表111。调整后修正量计算部38,根据转速基准下降修正量NBD和减法率,计算当负载率P超过下垂负载裕量M时伴随负载率P的增加使发动机转速下降而进行修正的量即转速下降修正量ND

即,在只单纯进行图5所示的基准下垂控制中,根据发动机1的用途及负载特性的不同,会有功率不足、或功率的负载响应性过快的情形。因此,如上所述,通过以基准下垂直线的下垂作业线110为基准,利用修正量调整对应表及调整后修正量计算部38调整发动机转速的修正量,从而能针对用途或负载特性、使用者的爱好等,灵活地协调发动机1的调节特性。

此外,在本实施方式的ECU30中,调整后修正量计算部38,根据所述减法率,在减法率为正时调整为从转速基准下降修正量NBD变小,在减法率为负时调整为从转速基准下降修正量NBD变大,计算转速下降修正量ND

由此,假定在基准下垂控制中感到发动机1力量不足时,能够抑制发动机转速的下降,相反,假定在基准下垂控制中负载响应性过快时,能进行进一步促进发动机转速下降的调整。因此,能够容易针对广泛的用途等,灵活地协调发动机1的调节特性。

此外,在本实施方式的ECU30中,调整后修正量计算部38,通过以基于减法率的比率乘于转速基准下降修正量NBD,计算转速下降修正量ND。

由此,通过利用比率的计算来调整修正量,因而能以简单的计算,对应广泛的状况来调整转速下降修正量。

此外,在本实施方式的ECU30中,修正量调整对应表存储部37,以表格的形式存储减法率(修正量调整对应表111)。调整后修正量计算部38,被构成为通过对存储在表中的值之间进行插值计算,能够取得与负载率P对应的减法率。

由此,能边减小用于存储减法率的存储容量,边适宜地求出与负载率P相对应的减法率。

此外,在本实施方式的ECU30中,修正量调整对应表存储部37,存储多套的减法率(修正量调整对应表111)。调整后修正量计算部38,根据在发动机运转前从多套的减法率(修正量调整对应表111)中选择的1个减法率(修正量调整对应表111),计算转速下降修正量ND。

由此,能根据用途、负载特性和使用者的爱好等,容易且灵活地协调发动机1的调节特性。

此外,本实施方式的ECU30,能进行包含以下控制的多个发动机控制其中的至少1个控制:即、无论负载的变动如何皆恒定地维持发动机转速的无差控制、伴随负载的增加而使发动机转速下降的下垂控制、和当负载为既定负载以下时无论负载的变动如何皆恒定地维持发动机转速、并且当超过所述既定负载时伴随负载的增加而使发动机转速下降的基准下垂控制。该ECU30具有燃料异常判断部33和控制部31。燃料异常判断部33,根据检测燃料的状态的燃料状态检测部45的检测结果,判断是否产生燃料异常。当通过燃料异常判断部33判断为产生燃料异常时,控制部31进行所述多个发动机控制其中的1个控制(基准下垂控制)。

由此,在检测出燃料泄漏等燃料异常的情况下,通过进行适宜选择的控制,能够节约燃料,进而能延长发动机1的可运转时间。

此外,在本实施方式的ECU30中,燃料状态检测部45具备燃料喷射压力传感器43,该燃料喷射压力传感器43检测燃料的压力。所述燃料异常判断部33,根据燃料喷射压力传感器43的检测结果,判断是否产生燃料泄漏。

由此,能从压力的观点判断发动机1的燃料的状态,因而能早期且适宜地检测燃料泄漏等的异常。

此外,在本实施方式的ECU30中,当通过燃料异常判断部33判断为产生所述燃料异常时,控制部31以基准下垂控制来控制发动机1。

由此,当检测出燃料泄漏等燃料异常时,能自动地转移至适合于节约燃料的基准下垂控制,因而能有效地节约燃料。

此外,在本实施方式的发动机1中,燃料状态检测部45具备燃料量检测传感器44,该燃料量检测传感器44检测燃料箱20内的燃料量。当通过燃料异常判断部33判断为产生燃料异常时,控制部31根据燃料箱20内的燃料量控制发动机1。

由此,通过根据燃料的剩余量来控制发动机,能够进一步抑制无谓的燃料消耗,从而能延长发动机的实际运转时间。

此外,本实施方式的ECU30具备存储部32,该存储部32存储与发动机1的控制相关的参数。当通过燃料异常判断部33判断为产生燃料异常时,控制部31以基准下垂控制控制发动机1。在通过燃料异常判断部33判断为产生燃料异常的情况下的基准下垂控制中,存储部32根据燃料箱20内的燃料量预先存储多个与当负载超过既定负载时伴随负载的增加而使发动机转速下降的转速修正量相关的修正表。控制部31根据由燃料量检测传感器44检测出的燃料量,从多个修正表中选择1个修正表,控制发动机1。

由此,根据燃料的剩余量灵活且容易地变更发动机1的控制特性,从而能有效地节约燃料。

此外,本实施方式的ECU30具备燃料状态输出部34,该燃料状态输出部34,从该ECU30向外部输出以燃料状态检测部45检测出的燃料的状态。

由此,能有效地灵活运用有关燃料不足或燃料泄漏等的信息。例如,通过在显示器70上显示该信息而通知使用者,从而能使使用者适宜地把握状况。

以上,对本发明的较适实施方式进行了说明,但所述构成例如能变更如下。

在所述实施方式中,发动机1是作为船舶用,但此发动机1不局限于船舶用,也能够应用于包含建筑机械用、农业机具在内的广泛的用途。此外,本发明还能应用于无需增压机11而能吸气的自然进气式的发动机。

如何规定修正量调整对应表111是任意的。例如,也可以下垂作业线110c成为如图11所示的S字状的方式设定修正量调整对应表111。

修正量调整对应表111,不局限于所述2套的对应表,也可以存储3套以上。另一方面,也能构成为只存储1套的修正量调整对应表111。

所述实施方式中,虽在修正量调整对应表111中以百分率单位设定减法率,但设定的形式不局限于此。例如,也能构成为代替减法率而设定乘法系数。此情况下,变为代替设定80作为减法率,而设定0.2作为乘法系数,且代替设定-90作为减法率,而设定1.9作为乘法系数。

所述实施方式的ECU30,被构成为当产生燃料泄漏等异常时,能自动地切换为基准下垂控制。然而,也能构成为使用者能够通过操作部(例如,开关等)指定是否进行这样的模式切换。

此外,也能构成为能够由服务人员等例如经由音量式的操作部,指定与用于燃料泄漏的判断的所述压力差相关的阈值。此情况下,能调整与燃料异常判断部33进行的燃料泄漏的判断相关的灵敏度。

所述实施方式中,燃料异常判断部33,根据共轨23内的燃料压力与燃料的目标压力的压力差来判断燃料泄漏。然而,也能代替此,利用其他的方法判断燃料泄漏。例如,也能考虑以下的方法:比较发动机在各驾驶区所消耗的燃料的量与燃料泵22供给的燃料的量,当这些燃料量的差超过既定的阈值时,判断为产生燃料泄漏。

此外,ECU30不局限于当产生燃料泄漏等异常时进行基准下垂控制的情形,也能进行适合燃料节约的其他控制。例如,也能构成为在通常时进行无差控制,当产生燃料异常时进行下垂控制(此情况下,ECU30也能构成为不具有基准下垂控制的控制模式)。再者,因为下垂控制与无差控制不同,伴随负载的增大而使发动机转速下降,因此能避免功率在高负载区增加为需要以上的情况,这点能够适合燃料节约。

也能检测在所述实施方式中说明的燃料泄漏以外的现象、例如燃料剩余不多的状态作为燃料异常,且为了节约燃料而进行基准下垂控制等特别的控制。

再多了解一些
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