JP2004300987A

JP2004300987A - Electronic governor for engine

Info

Publication number: JP2004300987A
Application number: JP2003093706A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Fujii; 保生藤井; Masanori Fujiwara; 正徳藤原; Hajime Yama; 一山
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic governor for an engine, measuring an engine temperature in engine start without using a water temperature sensor to adjust a control gain. <P>SOLUTION: A solenoid temperature detection means 7 is provided to detect a temperature of a solenoid 1 based on an internal resistance value of the solenoid 1. The solenoid temperature detection means 7 detects the solenoid temperature within a predetermined time after the engine start, and adjusts the control gain based on the solenoid temperature. The solenoid temperature detection means 7 calculates an applied current value of the solenoid 1 based on a resistance value and a voltage value between terminals of a current detection resistance 21, calculates a voltage value between terminals and a power supply voltage value of the solenoid 1 based on the voltage value between terminals of the current detection resistance 21, and calculates the internal resistance value of the solenoid 1 based on the applied current value and voltage value between terminals of the solenoid 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの電子ガバナに関し、詳しくは、始動時のエンジン温度に応じて回転数制御のための制御ゲインを調整する電子ガバナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの回転数制御のための電子ガバナの従来技術としては、例えば、図７に記載されたものがある。この電子ガバナは、エンジンの目標回転数と実回転数とを比較し、両者の偏差を許容範囲内に収めるようにソレノイド１０１をデューティ駆動させることで燃料供給量を調節するようになっている。
【０００３】
具体的には、この電子ガバナは、図示しないエンジンの燃料供給量調節手段を駆動するソレノイド１０１（電磁アクチュエータ）と、このソレノイド１０１を駆動する駆動手段１０２と、エンジンの目標回転数を設定する目標回転数設定手段１０３と、エンジンの実回転数を検出する実回転数検出手段１０４と、この目標回転数と実回転数の偏差を許容範囲内に収めるようにソレノイド１０１に通電されるべき指令電流値を算出する回転数フィードバック制御部１０５と、電流検出抵抗１２１からの電流検出信号（電圧）に基づいてソレノイド１０１の通電電流値を算出するソレノイド電流値演算手段１７１と、上記回転数フィードバック制御部１０５が設定した指令電流値と上記ソレノイド電流値演算手段１７１が算出したソレノイド電流値との偏差を許容範囲内に収めるように前記駆動手段１０２への駆動信号（ＰＷＭ信号）を算出する電流フィードバック制御部１０６と、を備えている。
【０００４】
上記ソレノイド１０１は、図示しない燃料噴射ポンプの燃料調量ラック（ディーゼルエンジンの場合）やスロットルバルブ（火花点火式エンジンの場合）等の燃料供給量調節手段に連動連結され、これを駆動させて燃料供給量を調節するようになっている。
【０００５】
上記駆動手段１０２は、トランジスタやＦＥＴ等のスイッチング素子（図示せず）を備えており、後述する電流フィードバック制御部１０６からの駆動信号（ＰＷＭ信号）に基づいてこのスイッチング素子をオンオフ動作させることで、図示しない電源からソレノイド１０１への電流の供給・遮断を行う。
【０００６】
回転数フィードバック制御部１０５は、調速レバー等の目標回転数設定手段１０３が設定したエンジンの目標回転数と、回転数センサからなる実回転数検出手段１０４が検出したエンジンの実回転数との偏差を演算する回転数偏差演算手段１５１を備え、この偏差が許容範囲内に納まるようにソレノイド１０１に通電されるべき指令電流値を演算し、電流フィードバック制御部１０６へ出力するようになっている。この従来技術の回転数フィードバック制御部１０５では、ＰＩＤ制御（微分先行型ＰＩＤ制御）に基づいて、指令電流値を演算するようになっている。符合１５２は比例演算器、符合１５３は積分演算器、符合１５４は微分演算器である。
【０００７】
電流フィードバック制御部１０６は、上記回転数フィードバック制御部１０５が算出した指令電流値と、ソレノイド電流値演算手段１７１が算出したソレノイド電流値との偏差を演算する電流値偏差演算手段１６１を備え、この偏差が許容範囲内に収まるようにＰＷＭ信号のデューティ比を演算し、ＰＷＭ信号出力手段１６５へ出力するようになっている。このデューティ比は、ＰＩＤ制御（微分先行型ＰＩＤ制御）に基づいて算出される。符合１６２は比例演算器、符合１６３は積分演算器、符合１６４は微分演算器である。ＰＷＭ信号出力手段１６５は、このデューティ比に基づいてＰＷＭ信号を生成して、駆動手段１０２へ出力する。
【０００８】
一般に、エンジン始動時の回転数の立ち上がりは、エンジン自体の温まり具合（エンジン温度）によって異なり、エンジン温度が低い冷間始動時には、応答遅れやむだ時間の増大により回転数の立ち上がりが悪くなる。そこで、エンジン温度が低い冷間始動時には、電子ガバナの積分ゲインを小さくすることによりハンチングを防止している。上記従来技術の電子ガバナでは、上記回転数フィードバック制御部１０５の積分ゲインを調整する積分ゲイン調整手段１０８を設け、この積分ゲイン調整手段１０８は、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ１０７からの温度情報に基づいて、積分ゲインを調整するようになっている。具体的には、エンジン始動（例えば、キースイッチＯＮ）により、上記水温センサ１０７は、始動時のエンジン冷却水温を検出する。上記積分ゲイン調整手段１０８は、この温度が所定値よりも低い場合には、積分ゲインを基準値よりも小さい値に変更する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の電子ガバナでは、エンジン温度を検出するために高価な水温センサが必要となるため、コストが上昇する。
【００１０】
本発明は、水温センサによらずに始動時のエンジン温度を測定して制御ゲインを調整するエンジンの電子ガバナを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、エンジンの燃料供給量調節手段を駆動する電磁アクチュエータ（１）と、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差を許容範囲内に収めるように、上記電磁アクチュエータ（１）に通電されるべき指令電流値を算出する回転数フィードバック制御手段（５）と、始動時のエンジン温度に応じて上記回転数フィードバック制御手段（５）の制御ゲインを調整する制御ゲイン調整手段（８）と、を備えたエンジンの電子ガバナにおいて、以下のように構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項１の発明は、上記電磁アクチュエータ（１）の内部抵抗値に基づいて同アクチュエータ（１）の温度を検出するアクチュエータ温度検出手段（７）を備え、上記アクチュエータ温度検出手段（７）は、エンジン始動後所定時間内にアクチュエータ温度を検出し、前記制御ゲイン調整手段（８）は、上記アクチュエータ温度検出手段（７）が検出したアクチュエータ温度に基づいて制御ゲインを調整するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
上記請求項１の発明では、電磁アクチュエータ（１）の内部抵抗値に基づいて、エンジン始動後所定時間内に同アクチュエータ（１）の温度を検出し、このアクチュエータ温度に基づいて制御ゲインを調整するようにしたので、水温センサによらずにエンジン温度を測定することができる。このため、水温センサを省略することができ、その分の費用を削減できる。また、エンジン始動後所定時間内にアクチュエータ温度を算出したので、電磁アクチュエータ（１）が自己発熱する前にアクチュエータ温度を検出することができる。これにより、エンジン温度をより正確に測定することができ、始動時のエンジン温度に応じた制御ゲインの調整がより的確になる。
【００１４】
上記請求項１の発明は、次のように構成することが好ましい。
すなわち、請求項２に記載するように、前記電磁アクチュエータ（１）の通電電流を検出する電流検出抵抗（２１）を設け、前記アクチュエータ温度検出手段（７）は、上記電流検出抵抗（２１）の抵抗値と端子間電圧値とに基づいて電磁アクチュエータ（１）の通電電流値を算出するアクチュエータ電流値演算手段（７１）と、上記電流検出抵抗（２１）の端子間電圧値と電源電圧値とに基づいて電磁アクチュエータ（１）の端子間電圧値を算出するアクチュエータ電圧値演算手段（７３）と、上記電磁アクチュエータ（１）の通電電流値と端子間電圧値とに基づいて、電磁アクチュエータ（１）の内部抵抗値を算出するアクチュエータ抵抗値演算手段（７４）と、この電磁アクチュエータ（１）の内部抵抗値に基づいてアクチュエータ温度を算出するアクチュエータ温度演算手段（７５）と、を備えるようにする。
【００１５】
請求項３の発明は、以下のように構成したことを特徴とする。
すなわち、請求項２に記載のエンジンの電子ガバナにおいて、前記アクチュエータ温度検出手段（７）は、電源電圧を検出する電源電圧検出手段（７２）を備え、前記アクチュエータ電圧値演算手段（７３）は、この電源電圧検出手段（７２）が検出した電源電圧値と、前記電流検出抵抗（２１）の端子間電圧値とに基づいて、電磁アクチュエータ（１）の端子間電圧値を演算するようにした、ことを特徴とする。
【００１６】
上記請求項３の発明では、電磁アクチュエータ（１）の端子間電圧値を算出するに当たって、電源電圧を検出し、この検出された電源電圧値と前記電流検出抵抗（２１）の端子間電圧値とに基づいて電磁アクチュエータ（１）の端子間電圧値を算出するようにしたので、たとえ電源電圧が変動しても、電磁アクチュエータ（１）の端子間電圧値を正確に検出することができる。この結果、アクチュエータ温度をより正確に測定することができ、エンジン温度としての精度がより高くなる。したがって、エンジン温度に応じた制御ゲインの調整もより的確になる。
【００１７】
請求項４の発明は、次のように構成したことを特徴とする。
すなわち、請求項２または３に記載のエンジンの電子ガバナにおいて、前記アクチュエータ温度演算手段（７５）は、前記のアクチュエータ温度を、エンジン始動後の所定時間内に複数回算出するとともに、各算出値の平均値を演算し、前記制御ゲイン調整手段（８）は、この平均値に基づいて制御ゲインを調整するようにしたことを特徴とする。
【００１８】
上記請求項４の発明では、アクチュエータ温度を、エンジン始動後の所定時間内に複数回算出するとともに、各算出値の平均値を演算し、この平均値に基づいて制御ゲインを調整するようにしたので、電磁アクチュエータ（１）がＰＷＭ信号によりデューティ駆動される場合のように、電磁アクチュエータ（１）の通電電流値が脈動する結果アクチュエータ温度の算出値にバラツキが生じる場合であっても、エンジン温度を正確に測定することができる。したがって、エンジン温度に応じた制御ゲインの調整もより的確になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの電子ガバナの概略ブロック図である。このディーゼルエンジンの電子ガバナは、エンジンの目標回転数と実回転数とを比較し、両者の偏差を許容範囲内に収めるようにソレノイド１をデューティ駆動させることで燃料供給量を調節するようになっている。
【００２０】
この電子ガバナの主要な構成は、以下の通りである。
すなわち、この電子ガバナは、図示しないエンジンの燃料噴射ポンプの燃料調量ラックを駆動するソレノイド１（電磁アクチュエータ）と、このソレノイド１をオンオフ動作させるスイッチング手段２と、エンジンの目標回転数を設定する目標回転数設定手段３と、エンジンの実回転数を検出する実回転数検出手段４と、この目標回転数と実回転数の偏差を許容範囲内に収めるようにソレノイド１に通電されるべき指令電流値を算出する回転数フィードバック制御部５と、上記スイッチング手段２への駆動信号（ＰＷＭ信号）を算出する電流フィードバック制御部６と、ソレノイド温度検出部７と、積分ゲイン調整手段８とを備えている。
【００２１】
上記ソレノイド１は、図示しない燃料噴射ポンプの燃料調量ラックを駆動させて燃料供給量を調節するためのものであり、図１中に等価回路として示されているように、コイル１１と内部抵抗１２とからなる。なお、本実施形態では、ソレノイド１のコイル線に銅線を使用している。また、符合１４は、フリーホイールダイオードである。
【００２２】
上記スイッチング手段２は、ＮＰＮ型トランジスタからなり、後述の電流フィードバック制御部６が出力したＰＷＭ信号に基づいてオンオフ動作することで、電源２０（直流電源２０）からソレノイド１への電流の供給・遮断を行う。前記ソレノイド１は、その一端が上記トランジスタ２のコレクタ端子に接続され、他端は直流電源２０に接続されている。このトランジスタ２のエミッタ端子には電流検出抵抗２１が配設されている。この電流検出抵抗２１の一端は接地されている。
【００２３】
回転数フィードバック制御部５は、調速レバーである目標回転数設定手段３が設定したエンジンの目標回転数と、回転数センサからなる実回転数検出手段４が検出したエンジンの実回転数との偏差を演算する回転数偏差演算手段５１を備え、この偏差が許容範囲内に収まるようにソレノイド１に通電されるべき指令電流値を演算し、電流フィードバック制御部６へ出力するようになっている。本実施形態の回転数フィードバック制御部５は、ＰＩＤ制御に基づいて、指令電流値を演算するようになっている。符合５２は比例演算器、符合５３は積分演算器、符合５４は微分演算器である。なお、通常のＰＩＤ制御に限らず、従来技術のように、微分先行型ＰＩＤ制御であってもよい。
【００２４】
電流フィードバック制御部６は、上記回転数フィードバック制御部５が算出した指令電流値と、後述するソレノイド電流値演算手段７１が算出したソレノイド１の通電電流値との偏差を比較し、この偏差が許容範囲内に収まるように、上記トランジスタ２のベース端子にＰＷＭ信号を出力するようになっている。この電流フィードバック制御部６は、前記従来技術とほぼ同様に構成されている。
【００２５】
ソレノイド温度検出部７は、ソレノイド電流値演算手段７１と、電源電圧検出手段７２と、ソレノイド電圧値演算手段７３と、ソレノイド抵抗値演算手段７４と、ソレノイド温度演算手段７５とを備える。以下に詳述するソレノイド温度検出部７の処理は、あらかじめプログラムされたマイクロコンピュータ（図示せず）によって実行される。
【００２６】
このうち、ソレノイド電流値演算手段７１は、電流検出抵抗２１の抵抗値Ｒと、この電流検出抵抗２１の端子間電圧値Ｖｒとに基づいて、ソレノイド１の通電電流値Ｉｓを算出するものである。ソレノイド１の通電電流値Ｉｓは、電流検出抵抗２１の端子間電圧値Ｖｒを、電流検出抵抗２１の抵抗値Ｒで除算することにより算出される。
【００２７】
Ｉｓ＝Ｖｒ／Ｒ
【００２８】
ソレノイド電流値演算手段７１が算出したソレノイド１の通電電流値Ｉｓは、後述するソレノイド抵抗値演算手段７４へ入力される。
【００２９】
電源電圧検出手段７２は、直流電源２０の電圧値Ｖｃを検出し、この電源電圧値Ｖｃをソレノイド電圧値演算手段７３へ入力するようになっている。
【００３０】
ソレノイド電圧値演算手段７３は、電流検出抵抗２１の端子間電圧値Ｖｒと、電源電圧検出手段７２が検出した電源電圧値Ｖｃとに基づいて、ソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓを算出するものである。ソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓは、電源電圧値Ｖｃから電流検出抵抗２１の端子間電圧値Ｖｒを減算することにより算出される。
【００３１】
Ｖｓ＝Ｖｃ−Ｖｒ
【００３２】
ソレノイド電圧値演算手段７３が算出したソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓは、次に述べるソレノイド抵抗値演算手段７４へ入力される。
【００３３】
ソレノイド抵抗値演算手段７４は、上記ソレノイド電流値演算手段７１が算出したソレノイド１の通電電流値Ｉｓと、上記ソレノイド電圧値演算手段７３が算出したソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓとに基づいて、ソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓを演算するものである。ソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓは、ソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓを通電電流値Ｉｓで除算することにより算出される。
【００３４】
Ｒｓ＝Ｖｓ／Ｉｓ
【００３５】
このソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓは、次に述べるソレノイド温度演算手段７５へ入力される。
【００３６】
ソレノイド温度演算手段７５は、上記ソレノイド抵抗値演算手段７４が算出したソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓに基づいて、ソレノイド温度Ｔｓを算出する。本実施形態では、以下の演算式に基づいてソレノイド温度Ｔｓを算出するようになっている。
【００３７】
Ｒｓ＝０．００３９３＊（Ｔｓ−２０）＋Ｒ_２０
ここで、０．００３９３（Ω／℃）は銅の抵抗値の温度係数、Ｒ_２０は２０℃のときの抵抗値である。
【００３８】
図３は、このソレノイド１の内部抵抗値と温度との関係を表すグラフである。なお、本実施形態では、ソレノイド温度Ｔｓを上記の演算式に基づいて算出するようにしているが、必ずしも演算式に基づいて算出する必要はなく、あらかじめマップとして抵抗値と温度との対応関係を格納しておいてもよい。
【００３９】
ソレノイド温度演算手段７５は、このようなソレノイド温度Ｔｓを、エンジン始動後の所定時間の間に複数回算出し、各算出値の平均値を演算するようになっている。具体的には、エンジン始動後（キースイッチＯＮ）から１００ｍｓｅｃの間に、５ｍｓｅｃの演算周期で繰り返しソレノイド温度Ｔｓを演算し、このようにして算出された各算出値の算術平均値Ｔを演算するようになっている。このようなソレノイド温度の算術平均値Ｔの算出ルーチンについては後述する。
【００４０】
積分ゲイン調整手段８は、上記ソレノイド温度検出部７からのソレノイド温度の算術平均値Ｔに基づいて、回転数フィードバック制御部５の積分演算器５３の積分ゲインを調整する。具体的には、上記ソレノイド温度の算術平均値Ｔが所定温度Ｔ^＊よりも低い場合には、上記回転数フィードバック制御部５の積分ゲインを基準値Ｋ^＊よりも小さい値Ｋ_Ｔに調整する。図５には、ソレノイド温度（の算術平均値）Ｔと、始動時の積分ゲインの設定値との対応関係を示すグラフである。この図５に示すように、上記ソレノイド温度の算術平均値Ｔが所定温度Ｔ^＊よりも低い一定の範囲では、ソレノイド温度の算術平均値Ｔが低いほど、対応する積分ゲインの値も小さくなるようになっている。始動時の積分ゲインは、かかる対応関係をマップという形で格納しておき、温度に応じて設定される。
【００４１】
このようにして設定された始動時の積分ゲインＫ_Ｔは、一定時間経過後には、基準値Ｋ^＊に戻される。本実施形態では、遅くともエンジン始動後２０分以内には、始動時の積分ゲインＫ_Ｔを基準値Ｋ^＊に戻すようになっている。その際、時間の経過とともに、段階的に基準値Ｋ^＊に戻される。図６には、積分ゲインが始動時に設定された値Ｋ_Ｔから基準値Ｋ^＊に戻るまでの軌跡が模式的に描かれている。後述するように、積分ゲインは、エンジン始動時に設定された値Ｋ_Ｔから基準値Ｋ^＊まで、時間（分）の経過に伴って、図６の直線に沿って戻るようになっている。
【００４２】
また、この積分ゲイン調整手段８では、エンジンの負荷の大小に応じて、前記積分ゲインＫ_Ｔが基準値Ｋ^＊に復帰するまでの復帰時間が異なるようになっており、エンジン負荷が大きい場合には、エンジン負荷が小さい場合に比べて、早く基準値Ｋ^＊に戻るようになっている。そして、エンジン負荷の大小を判断するに当たって、エンジンの目標回転数と実回転数との偏差が所定範囲内にあるか否かを判断し、この偏差が所定範囲内にあるときのアクチュエータの通電電流値をもって負荷の大小を判断するようになっている。この点については後述する。
【００４３】
かかる積分ゲイン調整手段８による積分ゲインの調整処理ルーチンは、図４のフローチャートに示す通りである。このルーチンは、エンジン始動（キースイッチＯＮ）により実行される。まず、エンジン始動（キースイッチＯＮ）を確認すると、ステップＳ４０１において、エンジン始動時のソレノイド温度の算術平均値Ｔを検出する。このソレノイド温度の算術平均値Ｔの検出処理ルーチン（図２参照）については後述する。ステップＳ４０２において、ＰＷＭ信号のデューティ比（オンデューティ比）を制限値一杯まで大きくする。ステップＳ４０３において、上記ソレノイド温度の算術平均値Ｔに基づいて、始動時の積分ゲインＫ_Ｔを設定する。この始動時の積分ゲインＫ_Ｔの設定は、前述のように、図５に示すマップに基づいて設定される。
【００４４】
ステップＳ４０４において、パラメータｋを算出する。このパラメータｋは、後述するように、積分ゲインを基準値Ｋ^＊に戻すときに使用されるものであり、図６の直線の傾きを意味する。後述するように、積分ゲインは、エンジン始動時に設定された値から基準値まで、時間（分）の経過に伴って、図６の直線に沿って復帰する。このパラメータｋは次式に基づいて算出される。
【００４５】
ｋ＝（Ｋ^＊−Ｋ_Ｔ）／２０
【００４６】
ステップＳ４０５において、エンジンが始動しているかを確認する。キースイッチオンの後、直ちにエンジンが停止される場合もあるからである。実際にエンジンが始動していることを確認すると（「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ４０６において、エンジン回転数が整定したか否かを判断する。本実施形態では、回転数の偏差が所定範囲（１０ｒｐｍ）内にある場合に、整定したと判断するようになっている。
【００４７】
上記ステップＳ４０６でエンジン回転数が整定したと判断されると（「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ４０７において、ソレノイド電流値演算手段７１が算出したソレノイド１の通電電流値に基づいて、エンジンの負荷の大小を判断する。本実施形態では、ソレノイド１の通電電流値から燃料調量ラックの位置を検出し、この位置に基づいてエンジンの負荷を検出するようになっている。具体的には、本実施形態では、負荷の大きさを３段階に分類してある。すなわち、負荷が最も小さい１／４負荷の場合と、負荷が最も大きい３／４負荷の場合と、その中間の１／２負荷の場合である。
【００４８】
ステップＳ４０７において、エンジン負荷が小さい（１／４負荷）と判断された場合には、ステップＳ４０８において、エンジン始動時点から現在までの経過時間ｔ（分）に基づいて、新たな変数ｔ’を次のように定義する。
ｔ’＝ｔ
【００４９】
ステップＳ４０７において、エンジンの負荷が中程度の大きさ（１／２負荷）と判断された場合には、ステップＳ４０９において、エンジン始動時点から現在までの経過時間ｔ（分）に基づいて、新たな変数ｔ’を次のように定義する。
ｔ’＝１．５ｔ
【００５０】
ステップＳ４０７において、エンジンの負荷が大きい（３／４負荷）と判断されると、ステップＳ４１０において、エンジン始動時点から現在までの経過時間ｔ（分）に基づいて、新たな変数ｔ’を次のように定義する。
ｔ’＝２ｔ
【００５１】
ステップＳ４１１において、上記の変数ｔ’と、前記のパラメータｋと、始動時に設定された積分ゲインＫ_Ｔとに基づいて、エンジン始動時点からｔ時間（ｍｓｅｃ）経過後の積分ゲインＫ_ｔを次式に基づいて算出する。
【００５２】
Ｋ_ｔ＝Ｋ_Ｔ＋ｋ＊ｔ’
【００５３】
そして、このＫ_ｔをエンジン始動時点からｔ時間経過後の積分ゲインとして、前記回転数フィードバック制御部５の積分演算器５３に出力する。
【００５４】
ステップＳ４１２において、ｔ’≧２０であるか否かを判断する。これは、時間をｔ’に換算して、エンジン始動時点から２０分経過したか否かを判断するものである。前述のように、エンジン始動時点から継続してエンジン負荷が小さい（１／４負荷）場合には、ｔ＝ｔ’により、Ｋ_Ｔが基準値Ｋ^＊に戻るのに最も時間がかかる（２０分）ようになっている。他方、エンジン始動時点から継続してエンジン負荷が大きい（３／４負荷）場合には、ｔ’＝２ｔにより、Ｋ_Ｔが基準値Ｋ^＊に戻るのに要する時間は１０分であり、最も早く基準値Ｋ^＊に復帰するようになっている。
【００５５】
図２には、前記ソレノイド温度検出部７によるソレノイド温度算出のサブルーチンが示されている。このサブルーチンは、前述のように、エンジン始動（キースイッチＯＮ）により実行される。すなわち、エンジンが始動されると（キースイッチがＯＮされると）、ステップＳ２０１において、図示しないメモリ空間（ＲＡＭ）内に、配列Ｔ［ｎ］（ｎ＝０〜１９）のための記憶領域が確保される。この配列Ｔ［ｎ］（ｎ＝０〜１９）には、以下に述べるように、５ｍｓｅｃの演算周期毎に算出されるソレノイド温度Ｔｓが格納される。ステップＳ２０２とステップＳ２０３において、それぞれ電源電圧Ｖｃと電流検出抵抗２１の端子間電圧Ｖｒを検出する。ステップＳ２０４において、電流検出抵抗２１の抵抗値Ｒと端子間電圧値Ｖｒとに基づいて、ソレノイド１の通電電流値Ｉｓを算出する。また、ステップＳ２０５において、電源電圧値Ｖｃと電流検出抵抗２１の端子間電圧値Ｖｒとに基づいて、ソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓを演算する。なお、ステップＳ２０４とステップＳ２０５の順番は逆であってもよい。ステップＳ２０６において、ソレノイド１の端子間電圧値Ｖｓと通電電流値Ｉｓとから、ソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓを演算する。ステップＳ２０７において、ソレノイド１の抵抗値と温度との関係を表す前述の式に基づいて、このソレノイド１の内部抵抗値Ｒｓに対応するソレノイド温度Ｔｓを算出する。ステップＳ２０８において、このソレノイド温度Ｔｓを配列Ｔ［ｎ］に格納する。ステップＳ２０９で、配列の添字ｎが０か否かを判断する。添字ｎが０でない場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ２１０で添字を１減らした上で、ステップＳ２０２へ戻る。このようにして、演算周期５ｍｓｅｃ毎にソレノイド温度Ｔｓを算出しては、配列Ｔ［ｎ］（ｎ＝０〜１９）に格納してゆく。したがって、エンジン始動から１００ｍｓｅｃの間にソレノイド温度は２０回算出される。他方、ステップＳ２０９において、添字ｎが０と判断されると（「ＹＥＳ」の場合）、ステップＳ２１１へいき、各配列に格納されたソレノイド温度の算出値の合計値Ｔｓｕｍを演算する。ステップＳ２１２において、このＴｓｕｍを算出値の個数２０で割ることで、各算出値の算術平均値Ｔを算出する。ソレノイド温度演算手段７５は、この算術平均値Ｔを積分ゲイン調整手段８へ出力する。
【００５６】
以上のように、本発明の実施形態に係る電子ガバナでは、ソレノイド１の内部抵抗値に基づいて、エンジン始動後所定時間内にソレノイド１の温度を検出し、このソレノイド温度に基づいて積分ゲインを調整するようにしたので、水温センサによらずにエンジン温度を測定することができる。このため、水温センサを省略することができ、その分の費用を削減できる。また、エンジン始動後所定時間内にソレノイド温度を算出したので、ソレノイド１が自己発熱する前にソレノイド温度を検出することができる。これにより、エンジン温度をより正確に測定することができる。したがって、エンジン温度に応じた積分ゲインの調整も的確になる。
【００５７】
また、本実施形態の電子ガバナでは、ソレノイド１の端子間電圧値を算出するに当たって、電源電圧を検出し、この検出された電源電圧値と前記電流検出抵抗２１の端子間電圧値とに基づいてソレノイド１の端子間電圧値を算出するようにしたので、たとえ電源電圧が変動しても、ソレノイド１の端子間電圧値を正確に検出することができる。この結果、ソレノイド温度をより正確に測定することができ、エンジン温度としての精度が高くなるので、エンジン温度に応じた積分ゲインの調整もより的確になる。
【００５８】
さらに、本実施形態では、ソレノイド温度を、エンジン始動後の所定時間内に複数回算出するとともに、各算出値の平均値を演算し、この平均値に基づいて積分ゲインを調整するようにしたので、ソレノイド１がＰＷＭ信号によりデューティ駆動される場合のように、ソレノイド１の通電電流値が脈動する結果ソレノイド温度の算出値にバラツキが生じる場合であっても、エンジン温度を正確に測定することができる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で適宜変更実施することができる。上記実施形態では、電磁アクチュエータの例としてソレノイドを示したが、モータであってもよい。上記実施形態では、電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備えていたが、必ずしも電源電圧を監視する必要はなく、あらかじめデータとして格納された値を用いてもよい。上記実施形態では、エンジン始動後１００ｍｓｅｃの間に、５ｍｓｅｃの演算周期でソレノイド温度を繰り返し算出し、各算出値の算術平均値をエンジン温度としたが、必ずしも複数回演算する必要はなく、１回の演算で算出したソレノイド温度に基づいて積分ゲインを調整するようにしてもよい。上記実施形態では、算術平均によってソレノイド温度の算出値の平均値を演算したが、算術平均以外の他の平均概念を用いてもよい。上記実施形態では、制御ゲインの例として積分ゲインを調整する場合を示したが、比例ゲインや微分ゲインを調整する場合であっても、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子ガバナの概略ブロック図である。
【図２】ソレノイド温度を検出するフローチャートである。
【図３】ソレノイドの内部抵抗値と温度との対応関係を表すグラフである。
【図４】積分ゲインを調整するフローチャートである。
【図５】ソレノイド温度と積分ゲインの設定値との対応関係を表すグラフである。
【図６】エンジン始動時に設定された積分ゲインが基準値に復帰するまでの軌跡を模式的に示した図である。
【図７】従来技術の電子ガバナの概略ブロック図である。
【符号の説明】
１…ソレノイド（電磁アクチュエータ）
５…回転数フィードバック制御部（回転数フィードバック制御手段）
７…ソレノイド温度検出部（アクチュエータ温度検出手段）
８…積分ゲイン調整手段（制御ゲイン調整手段）
２０…直流電源（電源）
２１…電流検出抵抗
７１…ソレノイド電流値演算手段（アクチュエータ電流値演算手段）
７２…電源電圧検出手段
７３…ソレノイド電圧値演算手段（アクチュエータ電圧値演算手段）
７４…ソレノイド抵抗値演算手段（アクチュエータ抵抗値演算手段）
７５…ソレノイド温度演算手段（アクチュエータ温度演算手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic governor for an engine, and more particularly, to an electronic governor that adjusts a control gain for controlling the number of revolutions according to the engine temperature at the time of starting.
[0002]
[Prior art]
As a prior art of an electronic governor for controlling the rotation speed of an engine, for example, there is one described in FIG. The electronic governor adjusts the fuel supply amount by comparing the target rotation speed of the engine with the actual rotation speed and driving the solenoid 101 in a duty manner so that the deviation between the two falls within an allowable range.
[0003]
More specifically, the electronic governor includes a solenoid 101 (electromagnetic actuator) for driving a fuel supply amount adjusting unit (not shown) of the engine, a driving unit 102 for driving the solenoid 101, and a target for setting a target engine speed. A rotational speed setting unit 103, an actual rotational speed detecting unit 104 for detecting an actual rotational speed of the engine, and a command current to be supplied to the solenoid 101 so that a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed falls within an allowable range. A speed feedback control unit 105 for calculating a value, a solenoid current value calculation unit 171 for calculating a current value of the solenoid 101 based on a current detection signal (voltage) from the current detection resistor 121, and the speed feedback control unit. The command current value set by 105 and the solenoid current calculated by the solenoid current value calculation means 171 And a, a current feedback control unit 106 for calculating a driving signal to the driving unit 102 (PWM signal) to keep the deviation within the allowable range with.
[0004]
The solenoid 101 is operatively connected to a fuel supply amount adjusting means such as a fuel metering rack (for a diesel engine) or a throttle valve (for a spark ignition type engine) of a fuel injection pump (not shown). The supply is regulated.
[0005]
The driving unit 102 includes a switching element (not shown) such as a transistor or an FET, and turns on and off the switching element based on a driving signal (PWM signal) from a current feedback control unit 106 described later. Supply and cutoff of current from a power supply (not shown) to the solenoid 101.
[0006]
The rotation speed feedback control unit 105 calculates the target rotation speed of the engine set by the target rotation speed setting unit 103 such as a speed control lever and the actual rotation speed of the engine detected by the real rotation speed detection unit 104 including a rotation speed sensor. A rotational speed deviation calculating means 151 for calculating a deviation is provided, and a command current value to be supplied to the solenoid 101 is calculated so that the deviation falls within an allowable range, and is output to the current feedback control unit 106. . The rotation speed feedback control unit 105 according to the related art calculates a command current value based on PID control (differential leading PID control). Reference numeral 152 denotes a proportional operation unit, reference numeral 153 denotes an integration operation unit, and reference numeral 154 denotes a differentiation operation unit.
[0007]
The current feedback control unit 106 includes a current value deviation calculation unit 161 that calculates a deviation between the command current value calculated by the rotation speed feedback control unit 105 and the solenoid current value calculated by the solenoid current value calculation unit 171. The duty ratio of the PWM signal is calculated so that the deviation falls within the allowable range, and is output to the PWM signal output means 165. This duty ratio is calculated based on PID control (differential leading PID control). Reference numeral 162 denotes a proportional operation unit, reference numeral 163 denotes an integration operation unit, and reference numeral 164 denotes a differentiation operation unit. The PWM signal output unit 165 generates a PWM signal based on the duty ratio and outputs the PWM signal to the driving unit 102.
[0008]
In general, the rise of the rotation speed at the time of starting the engine differs depending on the degree of warming of the engine itself (engine temperature). At the time of a cold start at a low engine temperature, the rise of the rotation speed becomes worse due to a response delay or an increase in dead time. Therefore, during cold start when the engine temperature is low, hunting is prevented by reducing the integral gain of the electronic governor. In the electronic governor of the related art, an integral gain adjusting unit 108 for adjusting the integral gain of the rotation speed feedback control unit 105 is provided. The integral gain adjusting unit 108 receives a signal from a water temperature sensor 107 for detecting a cooling water temperature of the engine. The integral gain is adjusted based on the temperature information. Specifically, when the engine is started (for example, the key switch is turned ON), the water temperature sensor 107 detects the engine cooling water temperature at the time of starting. When the temperature is lower than the predetermined value, the integral gain adjusting means 108 changes the integral gain to a value smaller than the reference value.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electronic governor of the related art, an expensive water temperature sensor is required to detect the engine temperature, so that the cost increases.
[0010]
An object of the present invention is to provide an electronic governor of an engine that measures an engine temperature at the time of starting without using a water temperature sensor and adjusts a control gain.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides an electromagnetic actuator (1) for driving a fuel supply amount adjusting means of an engine, and a deviation between a target rotation speed and an actual rotation speed of the engine within an allowable range. A control gain of the rotation speed feedback control means (5) for calculating a command current value to be supplied to the electromagnetic actuator (1) and a control gain of the rotation speed feedback control means (5) according to the engine temperature at the time of starting. An electronic governor for an engine including the control gain adjusting means (8) is configured as follows.
[0012]
The invention according to claim 1 includes an actuator temperature detecting means (7) for detecting a temperature of the electromagnetic actuator (1) based on an internal resistance value of the actuator (1), wherein the actuator temperature detecting means (7) comprises: An actuator temperature is detected within a predetermined time after the engine is started, and the control gain adjusting means (8) adjusts the control gain based on the actuator temperature detected by the actuator temperature detecting means (7). And
[0013]
According to the first aspect of the present invention, the temperature of the electromagnetic actuator (1) is detected within a predetermined time after the engine is started based on the internal resistance value of the actuator (1), and the control gain is adjusted based on the actuator temperature. Thus, the engine temperature can be measured without using the water temperature sensor. Therefore, the water temperature sensor can be omitted, and the cost can be reduced. Further, since the actuator temperature is calculated within a predetermined time after starting the engine, the actuator temperature can be detected before the electromagnetic actuator (1) self-heats. As a result, the engine temperature can be measured more accurately, and the control gain according to the engine temperature at the time of starting can be more accurately adjusted.
[0014]
The first aspect of the present invention is preferably configured as follows.
That is, as described in claim 2, a current detecting resistor (21) for detecting a current supplied to the electromagnetic actuator (1) is provided, and the actuator temperature detecting means (7) is provided with a current detecting resistor (21). An actuator current value calculating means (71) for calculating an energizing current value of the electromagnetic actuator (1) based on the resistance value and the terminal voltage value; and a terminal voltage value and a power supply voltage value of the current detecting resistor (21). Actuator voltage value calculating means (73) for calculating the inter-terminal voltage value of the electromagnetic actuator (1) based on the current, and the electromagnetic actuator (1) based on the energized current value and the inter-terminal voltage value of the electromagnetic actuator (1). ) For calculating the internal resistance value of the electromagnetic actuator (1); An actuator temperature calculating means (75) for calculating a, so as comprising a.
[0015]
The invention according to claim 3 is characterized in that it is configured as follows.
That is, in the electronic governor of the engine according to claim 2, the actuator temperature detecting means (7) includes a power supply voltage detecting means (72) for detecting a power supply voltage, and the actuator voltage value calculating means (73) includes: The terminal voltage value of the electromagnetic actuator (1) is calculated based on the power supply voltage value detected by the power supply voltage detection means (72) and the terminal voltage value of the current detection resistor (21). It is characterized by the following.
[0016]
According to the third aspect of the invention, when calculating the inter-terminal voltage value of the electromagnetic actuator (1), the power supply voltage is detected, and the detected power supply voltage value and the inter-terminal voltage value of the current detection resistor (21) are compared with each other. The voltage value between the terminals of the electromagnetic actuator (1) is calculated based on the above, so that even if the power supply voltage fluctuates, the voltage value between the terminals of the electromagnetic actuator (1) can be accurately detected. As a result, the actuator temperature can be measured more accurately, and the accuracy as the engine temperature is further improved. Therefore, adjustment of the control gain according to the engine temperature becomes more accurate.
[0017]
The invention according to claim 4 is characterized in that it is configured as follows.
That is, in the electronic governor of the engine according to claim 2 or 3, the actuator temperature calculating means (75) calculates the actuator temperature a plurality of times within a predetermined time after the engine is started, and calculates each of the calculated values. An average value is calculated, and the control gain adjusting means (8) adjusts the control gain based on the average value.
[0018]
According to the fourth aspect of the invention, the actuator temperature is calculated a plurality of times within a predetermined time after the engine is started, an average value of the calculated values is calculated, and the control gain is adjusted based on the average value. Therefore, even when the calculated value of the actuator temperature fluctuates as a result of the pulsation of the current flowing through the electromagnetic actuator (1), as in the case where the electromagnetic actuator (1) is duty-driven by the PWM signal, the engine temperature is reduced. Can be accurately measured. Therefore, adjustment of the control gain according to the engine temperature becomes more accurate.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic governor of a diesel engine according to the present embodiment. The electronic governor of this diesel engine adjusts the fuel supply amount by comparing the target rotational speed of the engine with the actual rotational speed and driving the solenoid 1 at a duty ratio so that a deviation between the two is within an allowable range. ing.
[0020]
The main configuration of this electronic governor is as follows.
That is, the electronic governor sets a solenoid 1 (electromagnetic actuator) for driving a fuel metering rack of a fuel injection pump (not shown) of the engine, switching means 2 for turning on and off the solenoid 1, and a target engine speed. Target rotation speed setting means 3; actual rotation speed detection means 4 for detecting the actual rotation speed of the engine; and a command to be supplied to the solenoid 1 so as to keep the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed within an allowable range. A rotation speed feedback control unit 5 for calculating a current value, a current feedback control unit 6 for calculating a drive signal (PWM signal) to the switching means 2, a solenoid temperature detection unit 7, and an integral gain adjustment unit 8 are provided. ing.
[0021]
The solenoid 1 is for driving a fuel metering rack of a fuel injection pump (not shown) to adjust the fuel supply amount. As shown as an equivalent circuit in FIG. It consists of 12. In this embodiment, a copper wire is used for the coil wire of the solenoid 1. Reference numeral 14 denotes a freewheel diode.
[0022]
The switching means 2 is formed of an NPN transistor, and is turned on and off based on a PWM signal output from a current feedback control unit 6 described later, thereby supplying and interrupting current from the power supply 20 (DC power supply 20) to the solenoid 1. I do. The solenoid 1 has one end connected to the collector terminal of the transistor 2 and the other end connected to a DC power supply 20. A current detection resistor 21 is provided at the emitter terminal of the transistor 2. One end of the current detection resistor 21 is grounded.
[0023]
The rotation speed feedback control unit 5 is configured to calculate the target rotation speed of the engine set by the target rotation speed setting unit 3 as a speed control lever and the actual rotation speed of the engine detected by the real rotation speed detection unit 4 including a rotation speed sensor. A rotational speed deviation calculating means 51 for calculating the deviation is provided, and a command current value to be supplied to the solenoid 1 is calculated so that the deviation falls within an allowable range, and is output to the current feedback control unit 6. . The rotation speed feedback control unit 5 of the present embodiment calculates a command current value based on PID control. Reference numeral 52 denotes a proportional operation unit, reference numeral 53 denotes an integration operation unit, and reference numeral 54 denotes a differentiation operation unit. It should be noted that the present invention is not limited to normal PID control, but may be differential leading PID control as in the related art.
[0024]
The current feedback control unit 6 compares the deviation between the command current value calculated by the rotation speed feedback control unit 5 and the energization current value of the solenoid 1 calculated by the solenoid current value calculation means 71 described later. The PWM signal is output to the base terminal of the transistor 2 so as to fall within the range. This current feedback control section 6 is configured in substantially the same manner as the above-mentioned conventional technology.
[0025]
The solenoid temperature detector 7 includes a solenoid current value calculator 71, a power supply voltage detector 72, a solenoid voltage value calculator 73, a solenoid resistance value calculator 74, and a solenoid temperature calculator 75. The processing of the solenoid temperature detector 7 described in detail below is executed by a microcomputer (not shown) programmed in advance.
[0026]
Among these, the solenoid current value calculation means 71 calculates the energization current value Is of the solenoid 1 based on the resistance value R of the current detection resistor 21 and the voltage value Vr between terminals of the current detection resistor 21. . The energized current value Is of the solenoid 1 is calculated by dividing the inter-terminal voltage value Vr of the current detection resistor 21 by the resistance value R of the current detection resistor 21.
[0027]
Is = Vr / R
[0028]
The energization current value Is of the solenoid 1 calculated by the solenoid current value calculation means 71 is input to a solenoid resistance value calculation means 74 described later.
[0029]
The power supply voltage detection means 72 detects the voltage value Vc of the DC power supply 20 and inputs the power supply voltage value Vc to the solenoid voltage value calculation means 73.
[0030]
The solenoid voltage value calculating means 73 calculates the terminal voltage value Vs of the solenoid 1 based on the terminal voltage value Vr of the current detection resistor 21 and the power supply voltage value Vc detected by the power supply voltage detecting means 72. is there. The inter-terminal voltage value Vs of the solenoid 1 is calculated by subtracting the inter-terminal voltage value Vr of the current detection resistor 21 from the power supply voltage value Vc.
[0031]
Vs = Vc-Vr
[0032]
The inter-terminal voltage value Vs of the solenoid 1 calculated by the solenoid voltage value calculation means 73 is input to a solenoid resistance value calculation means 74 described below.
[0033]
The solenoid resistance value calculation means 74 is based on the energization current value Is of the solenoid 1 calculated by the solenoid current value calculation means 71 and the inter-terminal voltage value Vs of the solenoid 1 calculated by the solenoid voltage value calculation means 73. This is for calculating the internal resistance value Rs of the solenoid 1. The internal resistance value Rs of the solenoid 1 is calculated by dividing the inter-terminal voltage value Vs of the solenoid 1 by the conduction current value Is.
[0034]
Rs = Vs / Is
[0035]
The internal resistance value Rs of the solenoid 1 is input to a solenoid temperature calculating means 75 described below.
[0036]
The solenoid temperature calculating means 75 calculates a solenoid temperature Ts based on the internal resistance value Rs of the solenoid 1 calculated by the solenoid resistance calculating means 74. In the present embodiment, the solenoid temperature Ts is calculated based on the following equation.
[0037]
Rs = 0.00393 * (Ts-20) + R₂₀
Here, 0.00393 (Ω / ° C.) is the temperature coefficient of the resistance value of copper, R₂₀Is the resistance value at 20 ° C.
[0038]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the internal resistance value of this solenoid 1 and the temperature. In the present embodiment, the solenoid temperature Ts is calculated based on the above equation, but it is not always necessary to calculate the solenoid temperature Ts based on the equation. It may be stored.
[0039]
The solenoid temperature calculating means 75 calculates such a solenoid temperature Ts a plurality of times during a predetermined time after the engine is started, and calculates an average value of the calculated values. Specifically, the solenoid temperature Ts is repeatedly calculated at a calculation cycle of 5 msec for 100 msec after the engine is started (key switch ON), and the arithmetic average value T of the calculated values calculated in this manner is calculated. It has become. The routine for calculating the arithmetic average value T of the solenoid temperature will be described later.
[0040]
The integral gain adjusting means 8 adjusts the integral gain of the integral calculator 53 of the rotational speed feedback control section 5 based on the arithmetic average value T of the solenoid temperature from the solenoid temperature detecting section 7. Specifically, the arithmetic average value T of the solenoid temperature is equal to a predetermined temperature T^*If the speed is lower than the reference value K,^*A value K smaller than_TAdjust to FIG. 5 is a graph showing the correspondence between (the arithmetic average value of) the solenoid temperature T and the set value of the integral gain at the time of starting. As shown in FIG. 5, the arithmetic average value T of the solenoid temperature is equal to a predetermined temperature T^*In a certain lower range, the lower the arithmetic average value T of the solenoid temperature is, the smaller the corresponding value of the integral gain is. The integration gain at the time of starting is stored in the form of a map in the form of a map, and is set according to the temperature.
[0041]
The starting integral gain K set in this way is set as follows._TIs the reference value K after a certain period of time^*Is returned to. In the present embodiment, at least within 20 minutes after the start of the engine, the integral gain K at the start_TIs the reference value K^*To return to. At this time, the reference value K is gradually increased over time.^*Is returned to. FIG. 6 shows that the integral gain is a value K set at the time of starting._TFrom the reference value K^*A locus until returning to is schematically drawn. As described later, the integral gain is a value K set at the time of starting the engine._TFrom the reference value K^*Until the time (minutes) elapses, it returns along the straight line in FIG.
[0042]
In addition, the integral gain adjusting means 8 controls the integral gain K according to the magnitude of the engine load._TIs the reference value K^*When the engine load is large, the reference value K is earlier than when the engine load is small.^*To return to. In determining the magnitude of the engine load, it is determined whether or not the deviation between the target rotation speed and the actual rotation speed of the engine is within a predetermined range. The magnitude of the load is determined based on the value. This will be described later.
[0043]
The processing routine for adjusting the integral gain by the integral gain adjusting means 8 is as shown in the flowchart of FIG. This routine is executed by starting the engine (key switch ON). First, when the engine start (key switch ON) is confirmed, in step S401, the arithmetic average value T of the solenoid temperature at the time of engine start is detected. The routine for detecting the arithmetic average T of the solenoid temperature (see FIG. 2) will be described later. In step S402, the duty ratio (on-duty ratio) of the PWM signal is increased to the limit value. In step S403, based on the arithmetic average value T of the solenoid temperature, the integral gain K at the time of starting is calculated._TSet. This starting integral gain K_TIs set based on the map shown in FIG. 5 as described above.
[0044]
In step S404, a parameter k is calculated. This parameter k is, as described later, the integral gain is set to a reference value K.^*This is used when returning to, and means the inclination of the straight line in FIG. As will be described later, the integral gain returns from the value set at the time of starting the engine to the reference value along the straight line in FIG. 6 as time (minutes) elapses. This parameter k is calculated based on the following equation.
[0045]
k = (K^*-K_T) / 20
[0046]
In step S405, it is checked whether the engine has started. This is because the engine may be stopped immediately after the key switch is turned on. When it is confirmed that the engine has actually been started (in the case of "YES"), it is determined in step S406 whether or not the engine speed has stabilized. In the present embodiment, when the deviation of the rotational speed is within a predetermined range (10 rpm), it is determined that the setting has been made.
[0047]
If it is determined in step S406 that the engine speed has settled (in the case of “YES”), in step S407, the load of the engine is determined based on the energized current value of the solenoid 1 calculated by the solenoid current value calculation means 71. Judge big and small. In the present embodiment, the position of the fuel metering rack is detected from the value of the current supplied to the solenoid 1, and the load on the engine is detected based on this position. Specifically, in the present embodiment, the magnitude of the load is classified into three levels. That is, there are a case where the load is the smallest 1/4 load, a case where the load is the largest 3/4 load, and a case where the load is the middle 1/2 load.
[0048]
If it is determined in step S407 that the engine load is small (１／ load), a new variable t ′ is set in step S408 based on the elapsed time t (minutes) from the start of the engine to the present. Is defined as
t '= t
[0049]
If it is determined in step S407 that the load of the engine is a medium load (） load), in step S409, based on the elapsed time t (minute) from the start of the engine to the present, a new load is set. The variable t 'is defined as follows.
t '= 1.5t
[0050]
If it is determined in step S407 that the load on the engine is large (3/4 load), a new variable t ′ is set in the next step S410 based on the elapsed time t (minutes) from the start of the engine to the present. Is defined as
t '= 2t
[0051]
In step S411, the variable t ', the parameter k, and the integral gain K set at the time of starting are set._T, The integral gain K after the elapse of the time t (msec) from the start of the engine._tIs calculated based on the following equation.
[0052]
K_t= K_T+ K * t '
[0053]
And this K_tIs output to the integration calculator 53 of the rotation speed feedback control unit 5 as an integral gain after the elapse of the time t from the engine start time.
[0054]
In step S412, it is determined whether t ′ ≧ 20. This is to determine whether or not 20 minutes have elapsed since the start of the engine by converting the time into t '. As described above, when the engine load is small (から load) continuously from the engine start point, t = t ′ and K_TIs the reference value K^*It takes the longest time to return to (20 minutes). On the other hand, when the engine load is large (3/4 load) continuously from the engine start point, t '= 2t and K_TIs the reference value K^*The time required to return to is 10 minutes, which is the earliest^*To return to.
[0055]
FIG. 2 shows a subroutine for calculating the solenoid temperature by the solenoid temperature detector 7. This subroutine is executed by starting the engine (key switch ON) as described above. That is, when the engine is started (when the key switch is turned on), in step S201, a storage area for the array T [n] (n = 0 to 19) is stored in a memory space (RAM) (not shown). Secured. As described below, the array T [n] (n = 0 to 19) stores the solenoid temperature Ts calculated every 5 msec calculation cycle. In step S202 and step S203, the power supply voltage Vc and the terminal voltage Vr of the current detection resistor 21 are detected, respectively. In step S204, the energized current value Is of the solenoid 1 is calculated based on the resistance value R of the current detection resistor 21 and the inter-terminal voltage value Vr. In step S205, the terminal voltage Vs of the solenoid 1 is calculated based on the power supply voltage Vc and the terminal voltage Vr of the current detection resistor 21. Note that the order of step S204 and step S205 may be reversed. In step S206, the internal resistance value Rs of the solenoid 1 is calculated from the inter-terminal voltage value Vs of the solenoid 1 and the supplied current value Is. In step S207, a solenoid temperature Ts corresponding to the internal resistance value Rs of the solenoid 1 is calculated based on the above-described equation representing the relationship between the resistance value of the solenoid 1 and the temperature. In step S208, the solenoid temperature Ts is stored in an array T [n]. In step S209, it is determined whether or not the subscript n of the array is 0. If the subscript n is not 0 (in the case of “NO”), the subscript is reduced by 1 in step S210, and the process returns to step S202. In this way, the solenoid temperature Ts is calculated every 5 msec of the calculation cycle and stored in the array T [n] (n = 0 to 19). Therefore, the solenoid temperature is calculated 20 times within 100 msec from the start of the engine. On the other hand, if it is determined in step S209 that the subscript n is 0 (“YES”), the process proceeds to step S211 to calculate the total value Tsum of the calculated values of the solenoid temperatures stored in each array. In step S212, the arithmetic mean value T of each calculated value is calculated by dividing Tsum by the number of calculated values 20. The solenoid temperature calculating means 75 outputs the arithmetic average value T to the integral gain adjusting means 8.
[0056]
As described above, in the electronic governor according to the embodiment of the present invention, the temperature of the solenoid 1 is detected within a predetermined time after the engine is started based on the internal resistance value of the solenoid 1, and the integral gain is determined based on the solenoid temperature. Since the adjustment is performed, the engine temperature can be measured without using the water temperature sensor. Therefore, the water temperature sensor can be omitted, and the cost can be reduced. Further, since the solenoid temperature is calculated within a predetermined time after the engine is started, the solenoid temperature can be detected before the solenoid 1 self-heats. Thereby, the engine temperature can be measured more accurately. Therefore, the adjustment of the integral gain according to the engine temperature also becomes accurate.
[0057]
Further, in the electronic governor of the present embodiment, when calculating the inter-terminal voltage value of the solenoid 1, the power supply voltage is detected, and based on the detected power supply voltage value and the inter-terminal voltage value of the current detection resistor 21. Since the voltage value between the terminals of the solenoid 1 is calculated, the voltage value between the terminals of the solenoid 1 can be accurately detected even if the power supply voltage fluctuates. As a result, the solenoid temperature can be measured more accurately, and the accuracy as the engine temperature is increased, so that the adjustment of the integral gain according to the engine temperature is more accurate.
[0058]
Further, in the present embodiment, the solenoid temperature is calculated a plurality of times within a predetermined time after the engine is started, an average value of the calculated values is calculated, and the integral gain is adjusted based on the average value. Even if the calculated value of the solenoid temperature fluctuates as a result of the pulsation of the current flowing through the solenoid 1 as in the case where the solenoid 1 is duty-driven by the PWM signal, the engine temperature can be accurately measured. it can.
[0059]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and implemented within the scope of the invention. In the above embodiment, the solenoid is shown as an example of the electromagnetic actuator, but may be a motor. In the above embodiment, the power supply voltage detecting means for detecting the power supply voltage is provided. However, it is not always necessary to monitor the power supply voltage, and a value stored in advance as data may be used. In the above embodiment, the solenoid temperature is repeatedly calculated at a calculation cycle of 5 msec during 100 msec after the engine is started, and the arithmetic average value of each calculated value is set as the engine temperature. The integral gain may be adjusted based on the solenoid temperature calculated by the above calculation. In the above embodiment, the average value of the calculated values of the solenoid temperatures is calculated by the arithmetic average, but an average concept other than the arithmetic average may be used. In the above embodiment, the case where the integral gain is adjusted is shown as an example of the control gain. However, the present invention can be applied to the case where the proportional gain or the differential gain is adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of an electronic governor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for detecting a solenoid temperature.
FIG. 3 is a graph showing a correspondence relationship between an internal resistance value of a solenoid and a temperature.
FIG. 4 is a flowchart for adjusting an integral gain.
FIG. 5 is a graph showing a correspondence relationship between a solenoid temperature and a set value of an integral gain.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a trajectory until an integral gain set at the time of engine start returns to a reference value.
FIG. 7 is a schematic block diagram of a conventional electronic governor.
[Explanation of symbols]
1: Solenoid (electromagnetic actuator)
5. Revolution speed feedback control unit (revolution speed feedback control means)
7. Solenoid temperature detector (actuator temperature detector)
8. Integral gain adjusting means (control gain adjusting means)
20 DC power supply (power supply)
21 ... Current detection resistor
71: Solenoid current value calculation means (actuator current value calculation means)
72 Power supply voltage detecting means
73 ... solenoid voltage value calculation means (actuator voltage value calculation means)
74 ... solenoid resistance value calculation means (actuator resistance value calculation means)
75 ... solenoid temperature calculating means (actuator temperature calculating means)

Claims

An electromagnetic actuator (1) for driving a fuel supply amount adjusting means of the engine;
Rotation speed feedback control means (5) for calculating a command current value to be supplied to the electromagnetic actuator (1) so as to keep a deviation between a target rotation speed and an actual rotation speed of the engine within an allowable range;
A control gain adjusting means (8) for adjusting a control gain of the rotational speed feedback control means (5) according to the engine temperature at the time of starting.
An actuator temperature detecting means (7) for detecting a temperature of the electromagnetic actuator (1) based on an internal resistance value of the electromagnetic actuator (1);
The actuator temperature detecting means (7) detects the actuator temperature within a predetermined time after starting the engine,
The control gain adjusting means (8) adjusts the control gain based on the actuator temperature detected by the actuator temperature detecting means (7).
An electronic governor for an engine.

The electronic governor of the engine according to claim 1,
A current detection resistor (21) for detecting a current supplied to the electromagnetic actuator (1);
The actuator temperature detecting means (7) includes:
An actuator current value calculation means (71) for calculating a current value of the electromagnetic actuator (1) based on the resistance value of the current detection resistor (21) and the inter-terminal voltage value;
Actuator voltage value calculation means (73) for calculating a voltage value between terminals of the electromagnetic actuator (1) based on a voltage value between terminals of the current detection resistor (21) and a power supply voltage value;
An actuator resistance value calculating means (74) for calculating an internal resistance value of the electromagnetic actuator (1) based on a current flowing through the electromagnetic actuator (1) and a voltage value between terminals;
Actuator temperature calculating means (75) for calculating an actuator temperature based on the internal resistance value of the electromagnetic actuator (1).
An electronic governor for an engine.

The electronic governor of the engine according to claim 2,
The actuator temperature detection means (7) includes a power supply voltage detection means (72) for detecting a power supply voltage,
The actuator voltage value calculating means (73) determines whether the electromagnetic actuator (1) is based on a power supply voltage value detected by the power supply voltage detecting means (72) and a voltage between terminals of the current detection resistor (21). Computed terminal voltage value,
An electronic governor for an engine.

The electronic governor of the engine according to claim 2 or 3,
The actuator temperature calculating means (75) calculates the actuator temperature a plurality of times within a predetermined time after starting the engine, and calculates an average value of the calculated values,
The control gain adjusting means (8) adjusts the control gain based on the average value.
An electronic governor for an engine.