JP2008019810A - Electronic governor for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジン用電子ガバナの制御回路構成の技術に関する。 The present invention relates to a technology for a control circuit configuration of an electronic governor for an engine.
従来、電子ガバナはエンジンの燃料噴射量を最適に制御する装置として公知である。電子ガバナは、燃料噴射量の調量のためにラック位置をソレノイドで電磁駆動するにあたり、その電流制御を行なう。すなわち、アクセルセンサーで設定回転速度を検知し、回転速度センサーで実回転速度を検知して、回転偏差が小さくなるようにラック位置を設定する。さらに、ラック位置センサーで実ラック位置を検知して、設定位置との位置偏差が小さくなるようにソレノイド駆動電流を算出する。そして、このソレノイド駆動電流が発生するように、スイッチング素子のデューティ比(スイッチング素子の開閉時間比)を算出して、スイッチング素子の開閉を行なう。 Conventionally, an electronic governor is known as a device for optimally controlling the fuel injection amount of an engine. The electronic governor performs current control when electromagnetically driving the rack position with a solenoid for adjusting the fuel injection amount. That is, the set rotational speed is detected by the accelerator sensor, the actual rotational speed is detected by the rotational speed sensor, and the rack position is set so that the rotational deviation becomes small. Further, the actual rack position is detected by the rack position sensor, and the solenoid drive current is calculated so that the positional deviation from the set position becomes small. Then, the switching element is opened / closed by calculating the duty ratio of the switching element (switching time ratio of the switching element) so that the solenoid driving current is generated.
まず、従来の一般的な電子ガバナのソレノイド駆動回路構成について簡単に説明する。
図14に示すように、ソレノイド駆動回路400は、電源401、スイッチング素子402を備えている。電源401にはバッテリー等の直流電源が用いられ、スイッチング素子402を開閉して、電源401からソレノイド403に通電を行なう。スイッチング素子402には、トランジスタ等が用いられ、このスイッチング素子402の開閉の比率と、電源401の電圧より、ソレノイド403への通電量が決まる。
スイッチング素子402の開閉は、Pulse Width Modulation信号(以下、PWM信号Pwと称す)にて行なわれる。ここで、PWM信号PwがONのときにスイッチング素子402が閉じられ、PWM信号PwがOFFのときにスイッチング素子402が開放される。
さらに、スイッチング素子402の開放によって発生するソレノイド403の誘起電圧からスイッチング素子402を保護するため、ソレノイド駆動回路400にはソレノイド403と並列にフライホイールダイオード406を接続する。フライホイールダイオード406はスイッチング素子402側から電源401側のみに電流を通過させる。スイッチング素子402が開放されてソレノイド403に誘起電圧が発生してもソレノイド403とフライホールダイオード406間を閉ループとする還流回路405が形成され誘起電圧による電流が還流する。そのため、開放状態のスイッチング素子402に誘起電圧が印加されることを防止できる。
以下に、この基本的なソレノイド駆動回路400に対して、実際のソレノイド駆動電流を計測するためのシャント抵抗を設けた公知のソレノイド駆動回路構成を紹介する。
First, a conventional solenoid drive circuit configuration of a general electronic governor will be briefly described.
As shown in FIG. 14, the
The
Further, in order to protect the
In the following, a known solenoid drive circuit configuration in which a shunt resistor for measuring an actual solenoid drive current is provided for the basic
図15に示すように、従来、シャント抵抗108をソレノイド103とフライホイールダイオード106の間に設ける構成があった。
しかし、従来の回路構成では、スイッチング素子102の開放時には還流回路105が接地されていない(GNDから浮く)ため、シャント抵抗106での電位差計測(実際のソレノイド駆動電流計測)に絶縁アンプが必要となり、その分だけ費用が嵩む。さらに、シャント抵抗を還流回路105に設けるため回路の設計自由度が制限されていた。
As shown in FIG. 15, there has conventionally been a configuration in which a
However, in the conventional circuit configuration, when the
図16に示すように、特許文献1は、スイッチング素子202を電源201の1次側に還流回路205をGND207の2次側に備え、シャント抵抗208を還流回路205内に備えるソレノイド駆動回路200の構成を開示している(特許文献1の図3の203a)。
しかし、特許文献1の回路構成は、還流回路205で地絡した場合にスイッチング素子202が閉じられるとスイッチング素子202が破損してしまうため、過電流保護のための回路が必要になり、回路が高価なものになりがちである。
As shown in FIG. 16, Patent Document 1 discloses a
However, the circuit configuration of Patent Document 1 requires a circuit for overcurrent protection because the
図17に示すように、特許文献2は、スイッチング素子302とGND307との間にシャント抵抗308を設けるソレノイド駆動回路300の構成を開示している。
しかし、特許文献2の回路構成は、スイッチング素子302の開放時にはシャント抵抗308が電源301と絶縁されるため電流波形が断続的になる。そのため、特許文献2の回路構成では、スイッチング素子302が閉じられているタイミングでしか、電流を計測できない。
However, in the circuit configuration of
そこで、解決しようとする課題は、上述の従来技術の問題点を踏まえ、ソレノイド駆動電流の計測タイミングの自由度を確保することである。また、検出電流値とソレノイド駆動電流値や電源電圧の変化との相関を反映して計測精度を高めることである。 Therefore, the problem to be solved is to secure the degree of freedom of the measurement timing of the solenoid drive current in light of the above-mentioned problems of the prior art. In addition, the measurement accuracy is improved by reflecting the correlation between the detected current value and the solenoid drive current value or the change in the power supply voltage.
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。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、制御信号をスイッチング素子に印加してソレノイドを作動させて燃料調量を行なうソレノイド駆動回路で前記スイッチング素子の一方側を接地し、前記接地経路にシャント抵抗を設けたエンジン用電子ガバナにおいて、前記シャント抵抗と電位差計測部の間にLPFを設けたものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, one side of the switching element is grounded by a solenoid driving circuit that applies a control signal to the switching element to operate a solenoid to perform fuel metering, and a shunt resistor is provided in the grounding path. In the engine electronic governor, an LPF is provided between the shunt resistor and the potential difference measuring unit.
請求項2においては、請求項1記載のエンジン用電子ガバナにおいて、予め記憶したシャント抵抗での検出電流とソレノイド駆動電流との相関関係に基づいて前記検出電流からソレノイド駆動電流を算出しスイッチング素子作動信号演算手段にフィードバックするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the engine electronic governor according to the first aspect, the solenoid drive current is calculated from the detected current based on the correlation between the detected current at the shunt resistance stored in advance and the solenoid drive current, and the switching element is operated. This is fed back to the signal calculation means.
請求項3においては、請求項2記載のエンジン用電子ガバナにおいて、予め記憶したソレノイド駆動電流の電源電圧の変化との相関関係に基づいて前記算出されたソレノイド駆動電流を補正するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the engine electronic governor according to the second aspect, the calculated solenoid driving current is corrected based on a correlation with a change in power supply voltage of the solenoid driving current stored in advance.
請求項4においては、請求項1記載のエンジン用電子ガバナにおいて、予め記憶した目標電流とシャント抵抗での検出電流との相関関係に基づき前記目標電流から想定検出電流を算出しスイッチング素子作動信号演算手段に目標信号として入力するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine electronic governor according to the first aspect, an assumed detection current is calculated from the target current based on a correlation between the target current stored in advance and the detection current at the shunt resistor, and a switching element operation signal calculation The signal is input to the means as a target signal.
請求項5においては、請求項4記載のエンジン用電子ガバナエンジンにおいて、予め記憶した検出電流と電源電圧の変化との相関関係に基づき前記想定検出電流を補正するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electronic governor engine for an engine according to the fourth aspect, the assumed detection current is corrected based on a correlation between a detection current stored in advance and a change in power supply voltage.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1においては、LPFのフィルタリングによってシャント抵抗の端子電圧が断続的となることを防止できる。つまり、ソレノイド駆動電流の計測タイミングを自由に設定できる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the terminal voltage of the shunt resistor from becoming intermittent by the LPF filtering. That is, the measurement timing of the solenoid drive current can be set freely.
請求項2においては、請求項1の効果に加え、LPFのフィルタリングによる検出電流がソレノイド駆動電流と不一致となった場合でも、検出電流からソレノイド駆動電流への読替えが可能となる。 According to the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, even when the detected current by the filtering of the LPF does not coincide with the solenoid driving current, it is possible to replace the detected current with the solenoid driving current.
請求項3においては、請求項2の効果に加え、電源電圧の変化によるソレノイド駆動電流の変化にも追従可能となる。 In the third aspect, in addition to the effect of the second aspect, it is possible to follow a change in the solenoid drive current due to a change in the power supply voltage.
請求項4においては、請求項1の効果に加え、相関関係による補正をシャント抵抗での検出電流のフィードバック過程外で行なう。フィードバック過程での補正演算は、その構成によっては制御特性に悪影響を与える場合があるが、請求項4の構成により、この補正演算の影響を排除できる。つまり、制御演算の安定性を向上できる。 According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect, the correction based on the correlation is performed outside the feedback process of the detection current at the shunt resistor. Although the correction calculation in the feedback process may adversely affect the control characteristics depending on the configuration, the configuration of the fourth aspect can eliminate the influence of the correction calculation. That is, the stability of the control calculation can be improved.
請求項5においては、請求項4の効果に加え、電源電圧の変化によるソレノイド駆動電流の変化にも追従可能となる。 According to the fifth aspect, in addition to the effect of the fourth aspect, it is possible to follow the change in the solenoid drive current due to the change in the power supply voltage.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係るディーゼルエンジンの電子ガバナの全体的な構成を示す構成図、図2は電子ガバナのソレノイド駆動回路図、図3はLPFでフィルタリングされた検出電流の波形を示す電流波形図である。
図4はLPFでフィルタリングされた検出電流とソレノイド駆動電流との相関を示すグラフ図、図5は検出電流補正マップを示すグラフ図、図6はソレノイド駆動電流の別制御システムを示すブロック線図である。
図7は電源電圧が異なるときのLPFでフィルタリングされた検出電流とソレノイド駆動電流との相関を示すグラフ図、図8は第一電源電圧補正マップを示すグラフ図、図9は電源電圧の変化を加味したソレノイド駆動電流の制御システムを示すブロック線図である。
図10はソレノイド駆動電流の別制御システムを示すブロック線図、図11は目標電流補正マップ図、図12はソレノイド駆動電流の別制御システムを示すブロック線図である。
図13は第二電源電圧補正マップを示すグラフ図、図14は基本的なソレノイド駆動回路図、図15は従来のソレノイド駆動回路図である。
図16は特許文献1のソレノイド駆動回路図、図17は特許文献2のソレノイド駆動回路図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a block diagram showing the overall configuration of an electronic governor of a diesel engine according to the present invention, FIG. 2 is a solenoid drive circuit diagram of the electronic governor, and FIG. 3 is a current waveform diagram showing a waveform of a detected current filtered by an LPF. It is.
4 is a graph showing the correlation between the detected current filtered by the LPF and the solenoid drive current, FIG. 5 is a graph showing the detected current correction map, and FIG. 6 is a block diagram showing another control system for the solenoid drive current. is there.
FIG. 7 is a graph showing the correlation between the detected current filtered by the LPF and the solenoid drive current when the power supply voltages are different, FIG. 8 is a graph showing the first power supply voltage correction map, and FIG. 9 is a graph showing changes in the power supply voltage. It is a block diagram which shows the control system of the added solenoid drive current.
FIG. 10 is a block diagram showing another control system for solenoid drive current, FIG. 11 is a target current correction map, and FIG. 12 is a block diagram showing another control system for solenoid drive current.
13 is a graph showing a second power supply voltage correction map, FIG. 14 is a basic solenoid drive circuit diagram, and FIG. 15 is a conventional solenoid drive circuit diagram.
16 is a solenoid drive circuit diagram of Patent Document 1, and FIG. 17 is a solenoid drive circuit diagram of
ここで、図1乃至図9を用いて、本発明の実施例について、詳細に説明する。
まず、図1を用いて、本発明の実施例に係る電子ガバナ9について、簡単に説明する。
図1に示すように、電子ガバナ9は、Electronic Contorol Unit(以下ECU4とする)及びソレノイド3からなるガバナ装置である。電子ガバナ9は、ディーゼルエンジン(図示なし)の燃料噴射ポンプ(図示なし)に設けられる。電子ガバナ9は、エンジン回転数Nを目標回転数Nmに一致させるように、燃料供給量を調整する燃料ラック11をソレノイド3によって駆動する。
燃料ラック11は、スプリング12によってソレノイド3の外側へ付勢されている。他方、燃料ラック11は、ソレノイド3に通電されることでソレノイド3へ引き込まれる。このような構成とすることで、ソレノイド3の通電量に対応した引き込み力とスプリング12による付勢力との釣り合いに基づいて、燃料ラック位置Rを調整できる。
Here, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the electronic governor 9 according to the embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the electronic governor 9 is a governor device that includes an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU 4) and a
The
同じく図1に示すように、ECU4は、電子ガバナ9に関しては、PWM出力演算部21、目標電流演算部22、目標ラック位置演算部23及びソレノイド駆動回路10を備えている。実エンジン回転数Nは、回転速度センサー(図示なし)により検出される。目標ラック位置演算部23は、目標エンジン回転数Nmと実エンジン回転数Nとの回転偏差が小さくなるように、目標ラック位置33を算出する。実ラック位置Rは、ラック位置センサー(図示なし)により検出される。目標電流演算部22は、目標ラック位置Rmと実ラック位置Rとの位置偏差が小さくなるように、目標駆動電流Pmを算出する。
PWM出力演算部21は、ソレノイド駆動回路10より検出した目標駆動電流Pmと検出電流Pb(詳細は後述)との電流偏差が小さくなるように、PWM信号Pwを算出する。PWM信号Pwにより、スイッチング素子2のデューティ比を制御して電源1からソレノイド3への電流量を制御している。
このような構成とすることで、実際値を目標値に向けて各演算部21・22・23においてフィードバック制御しながら、エンジン回転数Nを目標エンジン回転数Nmにするように制御する。
Similarly, as shown in FIG. 1, for the electronic governor 9, the ECU 4 includes a PWM
The PWM
With such a configuration, the engine speed N is controlled to the target engine speed Nm while feedback control is performed in each of the
次に、図2を用いて、本発明に係るソレノイド駆動回路10について、詳細に説明する。
図2は、図1のソレノイド駆動回路10を示した図である。図2に示すように、ソレノイド駆動回路10は、電源1からGND7に向かって、ソレノイド3、スイッチング素子2及びシャント抵抗8を直列に接続した構成とされている。電源1は、バッテリー等の直流電源が用いられる。また、スイッチング素子2は、トランジスタなどが用いられる。このような構成とすることで、スイッチング素子2の開閉の比率によって、電源1からソレノイド3に通電が行なわれる。なお、GND7とは、いわゆる接地のことである。
Next, the
FIG. 2 is a diagram showing the
また、ソレノイド駆動回路10は、フライホイールダイオード6をソレノイド3に並列に接続している。フライホイールダイオード6はスイッチング素子2側から電源1側のみに電流を通過させる。スイッチング素子2が開放されてソレノイド3に誘起電圧が発生してもソレノイド3とフライホールダイオード6間を閉ループとする還流回路5が形成され誘起電圧による電流が還流する。そのため、開放状態のスイッチング素子2に誘起電圧が印加されることを防止できる。
さらに、ソレノイド駆動回路10は、シャント抵抗8をスイッチング素子2とGND7との間に接続している。シャント抵抗8は、両端の電圧降下(電位差)を測定することで電流を計測する電流計測用抵抗である。ここで、ソレノイド駆動回路10は、シャント抵抗8に並列にLPF30を設けている。LPF30は、抵抗31及びコンデンサ32より構成されている。LPF30は、高周波数成分を除去し低周波数成分を抽出するフィルタ回路である。
そして、LPF30は急激な電圧変化を緩和するため、スイッチング素子2の開閉により、シャント抵抗8が電源1と断続的に接続されてもシャント抵抗8の電位差変化が連続的なものとなる。以下、シャント抵抗8での検出電流をPbとする。
The
Furthermore, the
Since the
次に、図3を用いて、検出電流Pbについて、詳細に説明する。
図3に示すように、検出電流Pbは、LPF30の電流変化の緩和によりフィルタリングされるため、連続的に変化する波形となる(図3中の実線A)。そのため、検出電流Pbを読み取るサンプリングタイミングを自由に設定できる。一方、シャント抵抗8にLPF30を接続しない場合(例えば、図17のソレノイド駆動回路300)、デューティOFF時はシャント抵抗308が電源301と絶縁されるので、電流値が0となり、不連続に変化する波形となる(図3中の破線B)。そのため、検出電流を読み取るサンプリングタイミングをデューティON時のみに設定しなければならない。
このようにして、シャント抵抗8と並列にソレノイド駆動回路10にLPF30を設けることで、還流回路5外にシャント抵抗8を設けても電流計測のタイミングの自由度を確保できる。
Next, the detection current Pb will be described in detail with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the detection current Pb is filtered by the relaxation of the current change of the
In this way, by providing the
次に、図4を用いて、検出電流Pbとソレノイド駆動電流Pとの相関について説明する。
図4に示すように、横軸を検出電流Pbとして、縦軸をそのときの実際にソレノイド駆動回路10を流れるソレノイド駆動電流Pとしたとき、当初は比例直線的だが検出電流Pbの増加に伴い傾きが減少する相関が得られる。つまり、検出電流Pbは、ソレノイド駆動電流Pbと一致はしないが1:1の相関関係にある。そこで後述する補正が行われる。なお、この相関は、PWM信号Pwのデューティ比を変化させたときに個々のディーティ比での静的状態におけるソレノイド駆動電流Pおよび検出電流Pを計測して得られたものである。
Next, the correlation between the detected current Pb and the solenoid drive current P will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, when the horizontal axis is the detection current Pb and the vertical axis is the solenoid drive current P that actually flows through the
次に、図5を用いて、検出電流補正マップ41について、詳細に説明する。
図5に示すように、検出電流補正マップ41は、横軸の検出電流Pbに対して、縦軸は推定ソレノイド駆動電流Psを示している。なお、検出電流補正マップ41は、検出電流Pbと実際にソレノイド駆動回路10を流れるソレノイド駆動電流Pとの相関(図4参照)により逆算した補正マップである。検出電流補正マップ41は、予め検出電流補正部24に記憶されている。
Next, the detected
As shown in FIG. 5, in the detected
次に、図6を用いて、ソレノイド駆動電流Pの制御システム51について、詳細に説明する。
図6に示すように、制御システム51は、目標値を目標駆動電流Pmとし、制御量をソレノイド駆動電流Pとするシステムである。制御システム51は、出力信号経路にPWM出力演算部21及びスイッチング素子2及びソレノイド3を配置し、フィードバック経路にシャント抵抗8、LPF30及び検出電流補正部24を配置する構成とされている。
このような構成とすることで、ソレノイド駆動電流Pは、シャント抵抗8によって検出された後にLPF30にてフィルタリングされ、検出電流Pbとされる。検出電流Pbは、検出電流補正部24に記憶された検出電流補正マップ41によって、推定ソレノイド駆動電流Psに変換される。
さらに、PWM出力演算部21は、推定ソレノイド駆動電流Psと目標駆動電流Pmとの電流偏差が小さくなるように、PWM信号Pwを算出する。スイッチング素子2は、PWM信号Pwにて形成されたデューティ比によって、ソレノイド3を作動してソレノイド駆動電流Pを発生させる。
このようにして、例えばLPFのフィルタリングによる検出電流Pbがソレノイド駆動電流Pと不一致となった場合でも、検出電流Pbからソレノイド駆動電流Pへの読替えができる。つまり、ソレノイド駆動回路10において、GND7側での電流計測にてソレノイド駆動電流Pの推定が可能なのでシャント抵抗8を還流回路5外に設けることができ、電流計測のための絶縁アンプを省略できる。
Next, the
As shown in FIG. 6, the
With such a configuration, the solenoid drive current P is detected by the
Further, the PWM
In this way, for example, even when the detection current Pb by LPF filtering does not match the solenoid drive current P, the detection current Pb can be replaced with the solenoid drive current P. That is, in the
次に、図7を用いて、検出電流Pbとソレノイド駆動電流Pとの相関について、電源電圧Vが変化した場合を説明する。
図7に示すように、横軸を検出電流Pbとして、縦軸をそのとき実際にソレノイド駆動回路10を流れるソレノイド駆動電流Pとしたとき、電源電圧Vが定格電圧Vkである場合の相関関係と定格電圧Vkより低い電源電圧Vaの場合と、定格電圧Vkより高い電源電圧Vbの場合とでは、それぞれ定格電圧Vkとは異なった相関関係が得られる。
つまり、同じ検出電流Pbを検出した場合であっても、ソレノイド駆動電流Pは、電源電圧によって異なる。
Next, the case where the power supply voltage V changes is demonstrated about the correlation of the detection current Pb and the solenoid drive current P using FIG.
As shown in FIG. 7, when the horizontal axis is the detection current Pb and the vertical axis is the solenoid driving current P that actually flows through the
That is, even when the same detection current Pb is detected, the solenoid drive current P varies depending on the power supply voltage.
次に、図8を用いて、第一電源電圧補正マップ42について詳細に説明する。
図8に示すように、第一電源電圧補正マップ42は、図6の検出電流補正マップ41によって得られた推定ソレノイド駆動電流Psに対して、縦軸は推定ソレノイド駆動電流Psの電源電圧Vの変化に対応する補正値αを示したマップである。なお、横軸の推定ソレノイド駆動電流Psは、電源電圧Vが定格電圧Vkのときのものとしている。補正値αは、図7で示す電源電圧Vが定格電圧Vkのときのソレノイド駆動電流と、電源電圧VがVaまたはVbのときのソレノイド駆動電流との相関から算出する。電源電圧補正マップ42は、予め第一電源電圧補正部25に記憶されている。
Next, the first power supply
As shown in FIG. 8, the first power supply
次に、図9を用いて、ソレノイド駆動電流Pの制御システム52について、詳細に説明する。
図9に示すように、制御システム52は、目標駆動電流Pmを目標値とし、制御量をソレノイド駆動電流Pとするシステムである。制御システム52は、出力信号経路にPWM出力演算部21及びスイッチング素子2及びソレノイド3を配置し、フィードバック経路にシャント抵抗8、LPF30、検出電流補正部24及び第一電源電圧補正部25を配置する構成とされている。
このような構成とすることで、ソレノイド駆動電流Pは、シャント抵抗8によって検出された後にLPF30にてフィルタリングされ、検出電流Pbとされる。検出電流Pbは、検出電流補正部24に記憶された検出電流補正マップ41によって、推定ソレノイド駆動電流Psに変換される。推定ソレノイド駆動電流Psは、第一電源電圧補正部25に記憶された電源電圧補正マップ42が算出する補正値αによって、実ソレノイド駆動電流Prに変換される。
PWM出力演算部21は、実ソレノイド駆動電流Prと目標駆動電流Pmとの電流偏差が小さくなるように、PWM信号Pwを算出する。スイッチング素子2は、PWM信号Pwにて形成されたデューティ比によって、ソレノイド3を作動してソレノイド駆動電流Pを発生させる。
このようなシステム構成とすることで、例えば電源電圧Vが定格電圧Vkよりも増減した場合でも、これを考慮した検出電流からソレノイド駆動電流への読替えが可能となる。このようにして、ソレノイド駆動回路10において、ソレノイド駆動電流Pの計測精度を向上している。
Next, the
As shown in FIG. 9, the
With such a configuration, the solenoid drive current P is detected by the
The PWM
By adopting such a system configuration, for example, even when the power supply voltage V increases or decreases from the rated voltage Vk, it is possible to replace the detected current with the solenoid drive current in consideration of this. Thus, in the
ここで、図10乃至図13を用いて、制御システム51・52に基づいた別実施例について、詳細に説明する。
まず、図10を用いて、ソレノイド駆動電流Pの制御システム53について、詳細に説明する。
図10に示すように、制御システム53は、目標駆動電流Pmを目標値とし、制御量をソレノイド駆動電流Pとするシステムである。制御システム53は、出力信号経路にPWM出力演算部21及びスイッチング素子2及びソレノイド3を配置し、フィードバック経路にシャント抵抗8、LPF30を配置し、入力経路に目標電流補正部26を配置する構成とされている。
このような構成とすることで、ソレノイド駆動電流Pは、シャント抵抗8によって検出された後にLPF30にてフィルタリングされ、検出電流Pbとされる。さらに、目標駆動電流Pmは、目標電流補正部26に記憶された目標電流補正マップ43によって、目標検出電流Pxに変換される。目標電流補正マップ43については、詳しくは後述する。
さらに、PWM出力演算部21は、検出電流Pbと目標検出電流Pxとの電流偏差が小さくなるように、PWM信号Pwを算出する。スイッチング素子2は、PWM信号Pwにて形成されたデューティ比によって、ソレノイド3を作動してソレノイド駆動電流Pを発生させる。
このようにして、ソレノイド駆動電流Pの制御システム51に比較して、検出電流補正部24での補正演算をフィードバック経路外で行なう。フィードバック経路での補正演算はその構成次第では制御特性に悪影響を与える場合があるが、補正演算をフィードバック経路外で行なうようにすることで、この補正演算による悪影響を排除して制御演算の安定性を向上している。
Here, another embodiment based on the
First, the
As shown in FIG. 10, the
With such a configuration, the solenoid drive current P is detected by the
Further, the PWM
In this way, as compared with the
次に、図11を用いて、目標電流補正マップ43について、詳細に説明する。
図11に示すように、目標電流補正マップ43は、横軸の目標駆動電流Pmに対して、縦軸に目標検出電流Pxを示したマップである。目標検出電流Pxは、図4で示すソレノイド駆動電流Pと検出電流Pbとの相関から逆算される。目標電流補正マップ43は、予め目標電流補正部26に記憶されている。
Next, the target
As shown in FIG. 11, the target
次に、図12を用いて、ソレノイド駆動電流Pの制御システム54について、詳細に説明する。
図12に示すように、制御システム54は、目標駆動電流Pmを目標値とし、制御量をソレノイド駆動電流Pとするシステムである。制御システム54は、出力信号経路にPWM出力演算部21及びスイッチング素子2及びソレノイド3を配置し、フィードバック経路にシャント抵抗8、LPF30を配置し、入力経路に目標電流補正部26及び第二電源電圧補正部27を配置する構成とされている。
このような構成とすることで、ソレノイド駆動電流Pは、シャント抵抗8によって検出された後にLPF30にてフィルタリングされ、検出電流Pbとされる。
さらに、目標駆動電流Pmは、目標電流補正部26に記憶された目標電流補正マップ43によって、目標検出電流Pxに変換される。目標検出電流Pxは、第二電源電圧補正部27に記憶された第二電源電圧補正マップ44が算出する補正値βによって、実目標検出電流Pyに変換される。第二電源電圧補正マップ44については、詳しくは後述する。
さらに、PWM出力演算部21は、検出電流Pbと実目標検出電流Pyとの電流偏差が小さくなるように、PWM信号Pwを算出する。スイッチング素子2は、PWM信号Pwにて形成されたデューティ比によって、ソレノイド3を作動してソレノイド駆動電流Pを発生させる。
このようにして、ソレノイド駆動電流Pの制御システム52に比較して、検出電流補正部24及び第一電源電圧補正部25での補正演算をフィードバック経路外で行なう。フィードバック経路での補正演算はその構成次第では制御特性に悪影響を与える場合があるが、補正演算をフィードバック経路外で行なうようにすることで、この補正演算による悪影響を排除して制御演算の安定性を向上している。
Next, the
As shown in FIG. 12, the
With such a configuration, the solenoid drive current P is detected by the
Further, the target drive current Pm is converted into the target detection current Px by the target
Furthermore, the PWM
In this way, as compared with the
次に、図13を用いて、第二電源電圧補正マップ44について、詳細に説明する。
図13に示すように、第二電源電圧補正マップ44は、横軸の目標検出電流Pxに対して、縦軸は目標検出電流Pxが電源電圧Vの変化に対応する補正値βを示したマップである。なお、横軸の推定ソレノイド駆動電流Psは、電源電圧Vが定格電圧Vkのときのものとしている。補正値βは、図4で示すソレノイド駆動電流Pと検出電流Pbとの相関と図7で示す電源電圧Vが定格電圧Vkのときのソレノイド駆動電流と、電源電圧VがVaまたはVbのときのソレノイド駆動電流との相関から逆算される。第二電源電圧補正マップ44は、予め第二電源電圧補正部27に記憶されている。
Next, the second power supply
As shown in FIG. 13, the second power supply
3 ソレノイド
8 シャント抵抗
9 エンジン用電子ガバナ
10 ソレノイド駆動回路
21 PWM出力演算部
30 LPF
P ソレノイド駆動電流
Pw PWM信号
Pm 目標駆動電流
Pb 検出電流
Ps 推定ソレノイド駆動電流
Pr 実ソレノイド駆動電流
Px 目標検出電流
Py 実目標検出電流
V 電源電圧
3
P Solenoid drive current Pw PWM signal Pm Target drive current Pb Detection current Ps Estimated solenoid drive current Pr Actual solenoid drive current Px Target detection current Py Actual target detection current V Power supply voltage
Claims (5)
前記シャント抵抗と電位差計測部の間にLPF(=Low Pass Filter)を設けたことを特徴とするエンジン用電子ガバナ。 In an electronic governor for an engine in which a control signal is applied to a switching element to operate a solenoid to perform fuel metering, and one side of the switching element is grounded and a shunt resistor is provided in the grounding path.
An engine electronic governor, wherein an LPF (= Low Pass Filter) is provided between the shunt resistor and the potential difference measuring unit.
予め記憶したシャント抵抗での検出電流とソレノイド駆動電流との相関関係に基づいて前記検出電流からソレノイド駆動電流を算出しスイッチング素子作動信号演算手段にフィードバックすることを特徴とするエンジン用電子ガバナ。 The electronic governor for an engine according to claim 1,
An engine electronic governor, wherein a solenoid drive current is calculated from the detected current based on a correlation between a detected current at a shunt resistor stored in advance and a solenoid drive current, and fed back to a switching element operation signal calculation means.
予め記憶したソレノイド駆動電流の電源電圧の変化との相関関係に基づいて前記算出されたソレノイド駆動電流を補正することを特徴とするエンジン用電子ガバナ。 The electronic governor for an engine according to claim 2,
An engine electronic governor, wherein the calculated solenoid drive current is corrected based on a correlation with a change in power supply voltage of a solenoid drive current stored in advance.
予め記憶した目標電流とシャント抵抗での検出電流との相関関係に基づき前記目標電流から想定検出電流を算出しスイッチング素子作動信号演算手段に目標信号として入力することを特徴とするエンジン用電子ガバナ。 The electronic governor for an engine according to claim 1,
An engine electronic governor, wherein an assumed detection current is calculated from the target current based on a correlation between a target current stored in advance and a detection current at a shunt resistor, and is input as a target signal to a switching element operation signal calculation means.
予め記憶した検出電流と電源電圧の変化との相関関係に基づき前記想定検出電流を補正することを特徴とするエンジン用電子ガバナ。
The electronic governor engine for an engine according to claim 4,
An electronic governor for an engine, wherein the assumed detection current is corrected based on a correlation between a detection current stored in advance and a change in power supply voltage.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006193437A JP2008019810A (en) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | Electronic governor for engine |
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JP2570451B2 (en) * | 1990-01-19 | 1997-01-08 | 国産電機株式会社 | Actuator position detection method |
JPH10227250A (en) * | 1997-02-14 | 1998-08-25 | Honda Motor Co Ltd | Fuel injection vale control device |
JP2004300987A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Kubota Corp | Electronic governor for engine |
-
2006
- 2006-07-13 JP JP2006193437A patent/JP2008019810A/en active Pending
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