JP2009216055A - Electronic governor device for general purpose engine - Google Patents

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JP2009216055A JP2008062989A JP2008062989A JP2009216055A JP 2009216055 A JP2009216055 A JP 2009216055A JP 2008062989 A JP2008062989 A JP 2008062989A JP 2008062989 A JP2008062989 A JP 2008062989A JP 2009216055 A JP2009216055 A JP 2009216055A
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Kazuhiro Maki
和宏 牧
Kokichi Kawachi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve responsiveness of a throttle valve when a load is reduced by controlling throttle opening to take a balance with a target engine speed in a range of opening more than a predetermined opening, and thereafter, maintaining balance of opening of the throttle valve in a turning position by turning the throttle valve to the closing direction till the time just before getting instable turning condition, in regard to an electronic governor device for a general purpose engine. <P>SOLUTION: In this electronic governor device 2 for a general purpose engine, when a stable operation determining means 45 determines stable operation, in which engine speed takes a balance with a target speed, an operation range determining means 47 determines a case wherein opening of the throttle valve 9 in stable operation exceeds about 60% of full open of the throttle valve, this device controls the throttle valve 9 to turn to the closing direction per a certain opening, and controls throttle position to turn to the closing direction till the time just before a determination of instability is made, thereby improving the responsiveness of the throttle valve when the load is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、汎用エンジンの電子ガバナー装置に関し、アクチュエータによって開閉駆動されるスロットル弁を有し、該スロットル弁の開閉制御によって気化器に流れる空気量を制御する汎用エンジンの電子ガバナー装置に関する。   The present invention relates to an electronic governor device for a general-purpose engine, and more particularly to an electronic governor device for a general-purpose engine that has a throttle valve that is driven to open and close by an actuator and controls the amount of air flowing to a carburetor by opening / closing control of the throttle valve.

汎用エンジンでは、従来、ウエイトとスプリングからなる機械式のガバナーが主流であったが、発電機等の回転変動を好まない作業機では、気化器のスロットル弁をステッピングモータ等のアクチュエータによって動作する電子ガバナーが一部採用されている。
また、汎用エンジンにおいては、気化器を用いて空気とガソリン燃料とを混合した混合気を燃焼室内で点火プラグによって点火させる構造が採用されている。
For general-purpose engines, mechanical governors consisting of weights and springs have been the mainstream. However, in work machines that do not like rotational fluctuations such as generators, the electronic control that operates the throttle valve of the carburetor with an actuator such as a stepping motor. Some governors are employed.
In general-purpose engines, a structure in which an air-fuel mixture obtained by mixing air and gasoline fuel using a carburetor is ignited by a spark plug in a combustion chamber is employed.

スロットル開度に対する気化器を流れる空気量すなわち、スロットル開度に対するエンジン出力との関係は、スロットル弁の上流側と下流側との圧力差が、スロットル開度が大きくなるに従って減少するため、一般に、図8に示すように、スロットル開度が小さいほどスロットル開度の変化に対して吸入空気量の変化が大きく、スロットル開度が大きくなるほどスロットル開度の変化に対して吸入空気量の変化が小さくなることが知られている。   The relationship between the amount of air flowing through the carburetor with respect to the throttle opening, that is, the relationship between the engine output with respect to the throttle opening, generally decreases because the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the throttle valve decreases as the throttle opening increases. As shown in FIG. 8, the smaller the throttle opening, the larger the change in the intake air amount relative to the change in the throttle opening, and the larger the throttle opening, the smaller the change in the intake air amount relative to the change in the throttle opening. It is known to be.

このため、スロットル弁の開度が小さい範囲から大きい範囲の全範囲にわたって回転数制御の応答性を向上させるため、特許文献1(特開2003−314306号公報)、特許文献2(特開2003−314307号公報)等の技術が知られている。
この特許文献1には、アクチュエータの出力軸とスロットル弁との間に偏心ギヤからなる第1のギヤと第2のギヤとを介在させて、スロットル弁が全開付近に位置するときでも、アクチュエータの動きに対してスロットル弁の応答性が低下しないようにしている。
また、特許文献2においても、リンクレバー機構からなる出力伝達機構を介在させて、スロットル弁が全開付近に位置するときでも、アクチュエータの動きに対してスロットル弁の応答性が低下しないようにしている。
For this reason, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-314306) and Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-2003) are proposed in order to improve the responsiveness of the rotational speed control over the entire range from a small opening to a large opening of the throttle valve. No. 314307) is known.
In this patent document 1, even when the throttle valve is located near the fully open position by interposing the first gear and the second gear, which are eccentric gears, between the output shaft of the actuator and the throttle valve, The response of the throttle valve to the movement is prevented from deteriorating.
Also in Patent Document 2, an output transmission mechanism including a link lever mechanism is interposed so that the response of the throttle valve to the movement of the actuator does not deteriorate even when the throttle valve is located near the fully open position. .

一方、汎用エンジンは、一定回転数で使用される場合が多く、発電機用の汎用エンジンにおいては、一定周波数の発電を行わせるために安定した定回転運転を行わせる必要がある。そのため、負荷変動(発電負荷変動)に対して、応答性のよい安定運転が望まれる。   On the other hand, general-purpose engines are often used at a constant rotational speed, and general-purpose engines for generators need to perform stable constant-rotation operation in order to generate power at a constant frequency. Therefore, stable operation with good responsiveness to load fluctuations (power generation load fluctuations) is desired.

特開2003−314306号公報JP 2003-314306 A 特開2003−314307号公報JP 2003-314307 A

前記特許文献1、特許文献2記載の技術は、スロットル弁の開度が小さい範囲から大きい範囲の全範囲にわたってアクチュエータの動きに対してスロットル弁の応答性が低下することがないようにしてスロットル弁の応答性を向上させる技術であるが、負荷変動に対する応答性の改善には十分でない。   The techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are designed so that the response of the throttle valve does not deteriorate with respect to the movement of the actuator over the entire range from the small opening to the large opening of the throttle valve. However, it is not sufficient for improving the response to load fluctuations.

また、前記のように、汎用エンジンの出力特性においては、スロットル開度が小さいほどスロットル開度の変化に対して吸入空気量の変化が大きく、スロットル開度が大きくなるほどスロットル開度の変化に対して吸入空気量の変化が小さくなる傾向がある。
このため、負荷上昇時の回転数の落ち込みを防止するために、スロットル弁を全開として、その後に、閉じ側に移動して目標の回転速度と平衡状態となる位置(図8のP位置参照)でスロットル弁の開度が保持されるように制御されている。
しかし、この平衡状態位置Pから負荷抜け(減少)がある場合には、スロットル弁の位置が全開側にあるため、迅速な回転数低下制御に適さず、負荷抜けに対して十分な応答性を得ることができず、回転数が急上昇してエンジンの被駆動装置に損傷を与えるおそれがある。
As described above, in the output characteristics of the general-purpose engine, the smaller the throttle opening, the larger the change in the intake air amount with respect to the change in the throttle opening, and the larger the throttle opening, the more the change in the throttle opening. Therefore, the change in the intake air amount tends to be small.
Therefore, in order to prevent the rotation speed from dropping when the load increases, the throttle valve is fully opened and then moved to the closing side to be in equilibrium with the target rotational speed (see position P in FIG. 8). Thus, the throttle valve opening is controlled to be maintained.
However, when there is a load loss (decrease) from this equilibrium position P, the throttle valve is on the fully open side, so it is not suitable for rapid rotational speed reduction control and has a sufficient response to load loss. It cannot be obtained, and there is a risk that the rotational speed will rise rapidly and damage the driven device of the engine.

そこで、本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、汎用エンジンの電子ガバナー装置に関し、負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後に目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御した後には、スロットル開度が所定値以上の場合に、不安定回転状態となる直前までスロットル弁の開度を閉方向に回動して該回動位置で平衡状態を維持するようにすることで、負荷下げ時のスロットル弁の応答性を向上することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of such a background, and relates to an electronic governor device for a general-purpose engine, and when the load increases, the throttle valve is fully opened and then the throttle valve is turned to the closed side until the target rotational speed is reached. Then, after controlling to the target rotational speed and the equilibrium state, when the throttle opening is equal to or larger than a predetermined value, the throttle valve opening is rotated in the closing direction until the unstable rotation state is reached and the rotation position is reached. Thus, an object of the present invention is to improve the responsiveness of the throttle valve when the load is reduced by maintaining the equilibrium state.

前記課題を解決するため、本発明は、吸気通路に設けられた気化器のスロットル弁をアクチュエータによって開閉駆動する汎用エンジンの電子ガバナー装置において、目標回転数に対して前記エンジン回転数が平衡状態になって安定運転しているかを判定する安定運転判定手段と、該安定運転判定手段によって安定状態と判定したときのスロットル開度がスロットル全開の約60%以上であるか否かを判定する運転領域判定手段と、該運転領域判定手段によってスロットル開度が約60%以上であると判定した場合に、前記スロットル弁を一定開度毎に閉方向に回動させて前記安定運転判定手段によって不安定と判定される直前までスロットル位置を回動制御する安定スロットル制御手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electronic governor device for a general-purpose engine in which a throttle valve of a carburetor provided in an intake passage is driven to open and close by an actuator. The operation region for determining whether the throttle opening is about 60% or more of the throttle fully opened when the stable operation determination unit determines that the stable operation is performed. When the determination means and the operation region determination means determine that the throttle opening is about 60% or more, the throttle valve is rotated in the closing direction at every fixed opening, and the stable operation determination means And stable throttle control means for controlling the rotation of the throttle position until immediately before being determined.

かかる発明によれば、目標回転数と平衡状態となり安定運転時のスロット開度がスロットル全開の約60%以上の開度領域にあるか否かを判定する運転領域判定手段と、該運転領域判定手段によって約60%以上の領域にあると判定された場合には、前記スロットル弁を一定開度毎に閉方向に回動させて前記安定運転判定手段によって不安定と判定される直前までスロットル位置を回動制御する安定スロットル制御手段とを備えるため、スロットル弁の開度が約60%以上の大きい領域での安定状態の場合には、不安定回転状態となる直前までスロットル弁の開度を閉方向に回動して該回動位置で平衡状態を維持するようにすることで、負荷下げ時のスロットル弁の応答性を向上することができる。   According to this invention, the operation region determination means for determining whether or not the slot opening during the stable operation is in an opening region that is about 60% or more of the throttle fully open, in equilibrium with the target rotational speed, and the operation region determination When it is determined by the means that it is in an area of about 60% or more, the throttle valve is rotated in the closing direction at every predetermined opening, and the throttle position is immediately before it is determined to be unstable by the stable operation determining means. And a stable throttle control means for controlling the rotation of the throttle valve. Therefore, in the stable state in a large region where the throttle valve opening is about 60% or more, the throttle valve opening is adjusted until immediately before the unstable rotation state is reached. By rotating in the closing direction and maintaining the equilibrium state at the rotation position, the response of the throttle valve at the time of load reduction can be improved.

即ち、目標回転数との平衡状態をなるべく閉じ側で成立させるので、その平衡状態から、負荷抜け、例えば、発電機の発電負荷の減少等の要求があった場合でも、負荷減少に対してスロットル弁の動きを迅速に追従でき、応答性の良い運転が可能になる。
その結果、負荷抜け等の負荷減少時に、回転数が急上昇して該エンジンの被駆動装置に損傷を与えるおそれが回避される。
That is, since the equilibrium state with the target rotational speed is established as close as possible, even when there is a request for a load drop from the equilibrium state, for example, a reduction in the power generation load of the generator, the throttle against the load reduction. The movement of the valve can be followed quickly, and a responsive operation is possible.
As a result, it is possible to avoid the possibility that the engine speed is suddenly increased and the driven device of the engine is damaged when the load is reduced such as a load drop.

また、好ましくは、エンジン負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後前記目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御する負荷上昇スロットル制御手段を備え、該負荷上昇スロットル制御手段による制御が行われた後に前記安定運転判定手段および前記運転領域判定手段の判定結果に基づいて前記安定スロットル制御手段による制御を行うとよい。   Preferably, load increasing throttle control means is provided for controlling the throttle valve to a closed state by fully opening the throttle valve when the engine load is increased, and then rotating the throttle valve to the target rotational speed so as to be in equilibrium with the target rotational speed. After the control by the ascending throttle control means, the control by the stable throttle control means may be performed based on the determination results of the stable operation determination means and the operation region determination means.

かかる構成によれば、負荷上昇スロットル制御手段によって、まず、エンジン負荷の上昇時に、エンジン回転数の落ち込みを回避するためにスロットル弁を全開にしてその後前記目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態にさせる制御がなされ、その平衡状態のときに、安定運転判定手段および運転領域判定手段の判定結果に基づいて前記安定スロットル制御手段による制御を行う。
従って、負荷上昇スロットル制御によってスロットル開度の全開側で平衡状態にあっても、平衡状態を維持しつつスロットル開度を閉方向に移動するため、その後に生じる負荷変動による負荷下げ時に、スロットル弁の応答性を向上することができる。
According to such a configuration, when the engine load increases, the load increase throttle control means first opens the throttle valve fully in order to avoid a drop in the engine speed, and then rotates the throttle valve to the closed side until the target speed. Control is performed to bring the target rotational speed into equilibrium with the target rotational speed, and in this equilibrium state, control by the stable throttle control means is performed based on the determination results of the stable operation determination means and the operation region determination means.
Therefore, even when the throttle opening is in an equilibrium state on the fully open side by the throttle control, the throttle opening is moved in the closing direction while maintaining the equilibrium state. Responsiveness can be improved.

また、好ましくは、前記運転領域判定手段のスロットル開度は全開状態が80°に対して約50°以上であるとよく、これは、具体的には、図7に示す発電機をエンジン負荷とした試験結果により全開状態が80°のスロットル開度に対して約50°以上において、スロットル開度に対する発電出力の変化が小さくほとんどない状態となるため、かかる領域において安定運転状態にあるかを判定することで、平衡状態を維持しつつスロットル開度を閉方向に移動できる。   Preferably, the throttle opening of the operating region determination means is about 50 ° or more with respect to 80 ° in the fully open state. Specifically, this means that the generator shown in FIG. According to the test results, when the fully open state is about 50 ° or more with respect to the throttle opening of 80 °, the power generation output changes little with respect to the throttle opening, so it is judged whether the stable operation state is in this region. By doing so, the throttle opening can be moved in the closing direction while maintaining an equilibrium state.

また、好ましくは、前記目標回転数を設定する目標回転数入力部を有するとともに、前記エンジンが発電機用エンジンであり、発電周波数に応じた目標回転数を前記目標回転数入力部によって設定するとよい。
かかる構成によれば、発電周波数に応じた回転数に目標回転数設定手段によって設定できるとともに、発電負荷の変動があっても安定した電力を出力できる。
Preferably, the engine has a target rotational speed input unit for setting the target rotational speed, the engine is a generator engine, and the target rotational speed according to the power generation frequency is set by the target rotational speed input unit. .
According to such a configuration, the rotation speed according to the power generation frequency can be set by the target rotation speed setting means, and stable power can be output even if the power generation load varies.

さらに、好ましくは、前記アクチュエータがステッピングモータからなり、前記安定スロットル制御手段によるスロットル位置の制御がステッピングモータのステップ毎にスロットル開度を閉じるとよく、ステッピングモータを用いてステップ毎のスロットル弁開度制御ができることで、確実なスロットル開度制御が可能となる。   Further, preferably, the actuator is a stepping motor, and the throttle position control by the stable throttle control means may close the throttle opening for each step of the stepping motor, and the throttle valve opening for each step using the stepping motor. Since the control can be performed, the throttle opening degree can be reliably controlled.

本発明によれば、汎用エンジンの電子ガバナー装置に関し、負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後に目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御した後には、スロットル開度が所定値以上の場合に、不安定回転状態となる直前までスロットル弁の開度を閉方向に回動して該回動位置で平衡状態を維持するようにすることで、負荷下げ時のスロットル弁の応答性を向上した電子ガバナー装置を提供することができる。   According to the present invention, an electronic governor device for a general-purpose engine, after the throttle valve is fully opened when the load is increased, and then the throttle valve is turned to the closed side until the target rotational speed is controlled to be in equilibrium with the target rotational speed. When the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value, the throttle valve opening is rotated in the closing direction until the unstable rotation state is reached, so that the equilibrium state is maintained at the rotation position. It is possible to provide an electronic governor device that improves the response of the throttle valve when lowered.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。   Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Only.

図1は、本発明にかかる汎用エンジン1の燃料タンク、ファンカバー、始動装置、エアクリーナを取り外した主要部を、クランク軸方向から見た外観の側面図であり、図2はその平面図ある。図3は、本発明にかかる電子ガバナー装置2を含めた全体構成ブロック図である。   FIG. 1 is a side view of an external appearance of a main part of a general-purpose engine 1 according to the present invention from which a fuel tank, a fan cover, a starter, and an air cleaner are removed as viewed from the crankshaft direction. FIG. 3 is an overall configuration block diagram including the electronic governor device 2 according to the present invention.

図1、図2において、該汎用エンジン1は、単気筒4サイクルエンジンから成り、エンジン本体3は傾斜して配置され、エンジン本体1の側部には吸気通路5が連結されて、吸気通路5の上流側には気化器7が取り付けられ、気化器7の内部にスロットル弁9(図3)が配置され、気化器7の端部に該スロットル弁の駆動用のステッピングモータ(アクチュエータ)11によって開閉作動される。   1 and 2, the general-purpose engine 1 is composed of a single-cylinder four-cycle engine. The engine body 3 is inclined and an intake passage 5 is connected to a side portion of the engine body 1. A carburetor 7 is attached upstream of the carburetor 7 and a throttle valve 9 (FIG. 3) is disposed inside the carburetor 7. A stepping motor (actuator) 11 for driving the throttle valve is disposed at the end of the carburetor 7. Opened and closed.

スロットル弁9を開閉駆動するステッピングモータ11は、電子ガバナー装置2のモータドライバ部13からの指令によって作動するようになっている。スロットル弁9によって調整された空気と燃料との混合気がエンジン燃焼室に供給されて燃焼され、その後排気通路を介して排気マフラ15から排出されるようになっている。   A stepping motor 11 that opens and closes the throttle valve 9 is operated by a command from a motor driver unit 13 of the electronic governor device 2. A mixture of air and fuel adjusted by the throttle valve 9 is supplied to the engine combustion chamber and burned, and then discharged from the exhaust muffler 15 through the exhaust passage.

また、図2に示すように、出力軸17には、種々のエンジン負荷を取り付けられるが発電機19が装着される例を示す。該出力軸17とは反対側にはクランクシャフトに連結したフライホイール21が取り付けられ、フライホイールマグネット23と発電コイル25によって、発電された交流は図示しない整流回路を介して直流にされた後に点火装置27の点火コイル29を経て点火プラグ31に供給される。点火装置27はメインスイッチ33(図3)のONによって作動を開始するようになっている。   In addition, as shown in FIG. 2, an example is shown in which a generator 19 is mounted on the output shaft 17 although various engine loads can be mounted. A flywheel 21 connected to a crankshaft is attached to the opposite side of the output shaft 17, and the generated alternating current is converted into direct current by a flywheel magnet 23 and a power generation coil 25 through a rectifier circuit (not shown) and then ignited. It is supplied to the spark plug 31 via the ignition coil 29 of the device 27. The ignition device 27 is started to operate when the main switch 33 (FIG. 3) is turned on.

また、フライホイール21の近傍には図示しないピックアップからなるクランク角センサ(回転角センサ)35が設けられ、所定クランク角毎にパルスを出力し電子ガバナー装置2の回転数検出部37に入力される。また、点火コイル29からの点火号も点火パルスとして回転数検出部37に入力される。また、フライホイール21の外側には、クランクシャフトで回転される冷却用の冷却ファン39が装着されている。   Further, a crank angle sensor (rotation angle sensor) 35 including a pickup (not shown) is provided in the vicinity of the flywheel 21, and a pulse is output at every predetermined crank angle and input to the rotation speed detection unit 37 of the electronic governor device 2. . The ignition signal from the ignition coil 29 is also input to the rotation speed detection unit 37 as an ignition pulse. A cooling fan 39 for cooling that is rotated by a crankshaft is mounted outside the flywheel 21.

次に、以上のように構成された汎用エンジン1において、電子ガバナー装置2について説明する。この電子ガバナー装置2は、図3に示すように、目標回転数入力部41、回転数検出部37、スロットル開度演算手段43、モータドライバ部13を有して構成されている。   Next, the electronic governor device 2 in the general-purpose engine 1 configured as described above will be described. As shown in FIG. 3, the electronic governor device 2 includes a target rotation speed input unit 41, a rotation speed detection unit 37, a throttle opening calculation unit 43, and a motor driver unit 13.

目標回転数入力部41においては、出力軸17に取り付けられるエンジン負荷の用途に応じて目標とするエンジン回転数を設定する。発電機19の場合には発電周波数に応じた回転数に目標回転数を設定する。
回転数検出部37では、クランク角センサ(回転角センサ)35からの回転パルス信号、および点火コイル29からの点火パルス信号を検出して、スロットル開度演算手段43へエンジン回転数信号を出力する。
モータドライバ部13では、スロットル開度演算手段43からのスロットル操作指令信号を受けて、スロットル弁9のステッピングモータ11へ作動制御信号を出力する。
In the target rotational speed input unit 41, a target engine rotational speed is set according to the application of the engine load attached to the output shaft 17. In the case of the generator 19, the target rotational speed is set to the rotational speed corresponding to the power generation frequency.
The rotation speed detector 37 detects the rotation pulse signal from the crank angle sensor (rotation angle sensor) 35 and the ignition pulse signal from the ignition coil 29 and outputs the engine rotation speed signal to the throttle opening calculation means 43. .
The motor driver unit 13 receives a throttle operation command signal from the throttle opening calculation means 43 and outputs an operation control signal to the stepping motor 11 of the throttle valve 9.

スロットル開度演算手段43は、前記目標回転数入力部41で設定された目標回転数に対してエンジンが安定した回転数で運転されているかを判定する安定運転判定手段45と、該安定運転判定手段45によって安定状態と判定したときのスロット開度がスロットル全開の約60%以上にあるか否かを判定する運転領域判定手段47と、該運転領域判定手段47によって約60%以上にあると判定した場合に、スロットル弁9を一定開度毎に閉方向に回動させて前記安定運転判定手段45によって不安定と判定される直前までスロットル弁9の位置を回動制御する安定スロットル制御手段49と、さらに、エンジン負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後前記目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御する負荷上昇スロットル制御手段51を備えて構成されている。   The throttle opening calculation means 43 includes a stable operation determination means 45 for determining whether the engine is operating at a stable rotational speed with respect to the target rotational speed set by the target rotational speed input unit 41, and the stable operational determination. When the means 45 determines that the slot opening is about 60% or more of the throttle fully open, the operation area determination means 47 for determining whether or not the slot opening is about 60% or more. When the determination is made, the stable throttle control means for rotating the throttle valve 9 in the closing direction at every predetermined opening degree and controlling the rotation of the position of the throttle valve 9 until immediately before the stable operation determining means 45 determines that it is unstable. 49, and further, when the engine load is increased, the throttle valve is fully opened, and then the throttle valve is turned to the closed side until the target rotational speed to control the target rotational speed to be balanced. It is configured to include a load increase throttle control unit 51 for.

次に、スロットル開度演算手段43の制御について、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS1でスタートすると、ステップS2で発電コイル25からの発電電圧を確認して、ステッピングモータ11が駆動可能状態にあるかを確認する。その後、ステップS3で、スロットル位置の初期化を行う。スロットル弁9の全開状態は、全閉状態より開度位置が明確で、80°回動位置にあるため、その位置でのステッピングモータ11の作動ステップ数(例えば、1ステップで1°動くステッピングモータの場合には、全開で80ステップと設定)を基に、スロットル弁9の位置とステッピングモータ11の位置との初期化をする。
Next, the control of the throttle opening calculation means 43 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, when starting in step S1, the generated voltage from the generator coil 25 is confirmed in step S2, and it is confirmed whether the stepping motor 11 is in a drivable state. Thereafter, in step S3, the throttle position is initialized. Since the opening position of the throttle valve 9 is clearer than the fully closed state and is in the 80 ° rotation position, the number of operation steps of the stepping motor 11 at that position (for example, a stepping motor that moves 1 ° in one step) In this case, the position of the throttle valve 9 and the position of the stepping motor 11 are initialized on the basis of 80 steps fully opened).

次に、ステップS4で、目標回転数入力部41からの目標回転数信号に基づいて目標回転数を算出する。ステップS5では、回転数検出部37からのエンジン回転数信号に基づいてエンジン回転数を算出する。   Next, in step S4, the target rotational speed is calculated based on the target rotational speed signal from the target rotational speed input unit 41. In step S5, the engine speed is calculated based on the engine speed signal from the speed detector 37.

次に、ステップS6で、回転数が安定しているかを判定する。この判定は、ステップS4の目標回転数とステップS5の実際のエンジン回転数との偏差が一定値内に収束したことによって判定する。偏差が一定値内にある場合には回転数が安定したと判定してステップS7へ進み、そのときのスロットル弁9の開度が50°を超えているかを運転領域判定手段47によって判定して、超えている場合には、ステップS8で、スロットル弁9を1ステップだけ閉じるようにステップS10でスロットル弁9を駆動する。   Next, in step S6, it is determined whether the rotational speed is stable. This determination is made when the deviation between the target engine speed in step S4 and the actual engine speed in step S5 converges within a certain value. If the deviation is within a certain value, it is determined that the rotational speed is stable, and the process proceeds to step S7, where it is determined by the operation region determination means 47 whether the opening of the throttle valve 9 exceeds 50 °. If so, the throttle valve 9 is driven in step S10 so that the throttle valve 9 is closed by one step in step S8.

すなわち、モータドライバ部13へ、ステッピングモータ11へ1ステップだけ閉じ方向に作動するように指令する。
このように、ステッピングモータ11を用いてステップ毎にスロットル弁9の開度制御ができることで、確実なスロットル開度制御が可能となる。
That is, the motor driver unit 13 is commanded to the stepping motor 11 to operate in the closing direction by one step.
Thus, the opening degree control of the throttle valve 9 can be controlled for each step using the stepping motor 11, so that the throttle opening degree can be reliably controlled.

また、ステップS7でスロットル弁9が50°以下の場合には、スロットル弁開度変化に対して空気量が安定するスロットル弁開度領域にはないと判断して、ステップS4にリターンさせる。   If the throttle valve 9 is less than 50 ° in step S7, it is determined that the air amount is not in the throttle valve opening region where the air amount is stable with respect to the change in the throttle valve opening, and the process returns to step S4.

ステップS6で、回転数が安定していないと判定した場合には、ステップS9に進んで安定するようにスロットル操作量を演算して、ステップS10でスロットル弁9を駆動する。すなわち、図5に示すステップS9の詳細ルーチンによってスロットル操作量を算出して、その結果をモータドライバ部13へ指令する。   If it is determined in step S6 that the rotational speed is not stable, the routine proceeds to step S9, where the throttle operation amount is calculated so as to be stable, and the throttle valve 9 is driven in step S10. That is, the throttle operation amount is calculated by the detailed routine of step S9 shown in FIG. 5, and the result is instructed to the motor driver unit 13.

次にステップS11に進んで、メインスイッチがOFFされたかを否かを判定して、OFFされていれば、ステップS12で停止処理してステップS13で終了し、メインスイッチがOFFされていなければ、ステップS11から再びS4に戻ってステップS4からの手順を繰り返す。   Next, proceeding to step S11, it is determined whether or not the main switch has been turned off. If it is turned off, stop processing is performed at step S12 and the process ends at step S13. If the main switch is not turned off, Returning from step S11 to S4 again, the procedure from step S4 is repeated.

なお、前記スロットル弁9の開度50°は、図7に示すように実際の汎用エンジンを用いて発電機を負荷とした出力試験を行った結果により設定した。
スロットル弁9の全開状態は80°であるため、全開のスロットル開度に対して約50°(約62%)以上において、スロットル開度に対する発電出力の変化が小さくほとんどない状態となった。
この図7は、スロットル開度を横軸に、発電機出力を縦軸にとり、エンジン回転数が1800rpm〜4000rpm内の所定回転数(例えば、1800rpm、2400rpm等)におけるスロットル開度と出力の関係を示したものである。
The opening degree of the throttle valve 9 is set to 50 ° based on the result of an output test using an actual general-purpose engine and a generator as a load, as shown in FIG.
Since the throttle valve 9 is in a fully open state of 80 °, the power generation output changes little with respect to the throttle opening when the opening is about 50 ° (about 62%) or more with respect to the fully opened throttle opening.
FIG. 7 shows the relationship between throttle opening and output at a predetermined engine speed (for example, 1800 rpm, 2400 rpm, etc.) with the throttle opening on the horizontal axis and the generator output on the vertical axis. It is shown.

何れの回転数においても、約50°以上の領域にあるか否かを判定することで、スロットル開度を変化させても空気量変化が少なく出力が安定している運転領域にあることを判定できる。その結果、スロットル開度が50°を超えている場合には平衡状態を維持しつつスロットル開度を閉方向に移動しても出力に大きな変動がなくスロットル弁を出力の安定状態を維持しつつスロットル弁を閉側へ移動することができる。   By determining whether or not it is in the range of about 50 ° or more at any rotation speed, it is determined that the output is stable even if the throttle opening is changed and the output is stable. it can. As a result, when the throttle opening exceeds 50 °, there is no large fluctuation in the output even if the throttle opening is moved in the closing direction while maintaining the equilibrium state, and the throttle valve is maintained in the stable output state. The throttle valve can be moved to the closed side.

すなわち、従来技術においては、負荷上昇がされるとスロットル弁を全開として、その後に、閉じ側に移動して目標の回転速度と平衡状態となる位置、図8のP位置でスロットル弁の開度が保持されるように制御されていたが、本発明においては、図8のP位置より、出力の安定を維持しつつスロットル弁を閉じ側のQ位置に移動することができる。   That is, in the prior art, when the load is increased, the throttle valve is fully opened and then moved to the closing side to be in equilibrium with the target rotational speed, the throttle valve opening at the position P in FIG. However, in the present invention, the throttle valve can be moved to the Q position on the closing side while maintaining stable output from the P position in FIG.

次に、図5を参照して、ステップS9部分の詳細ルーチンについて説明する。まず、ステップS21でスタートすると、ステップS22でステップS4の目標回転数とステップS5の実際のエンジン回転数との偏差を計算し、ステップS23で該偏差に対応するスロットル弁9の操作量θthを算出する。次にステップS24で操作量θthを動かすのに要する時間Tthを計算する。この操作時間Tthの計算はステッピングモータ11の1−2相制御のモータ回転速度に基づいて計算される。   Next, a detailed routine of step S9 will be described with reference to FIG. First, when starting in step S21, a deviation between the target engine speed in step S4 and the actual engine speed in step S5 is calculated in step S22, and an operation amount θth of the throttle valve 9 corresponding to the deviation is calculated in step S23. To do. In step S24, a time Tth required to move the operation amount θth is calculated. The operation time Tth is calculated based on the motor rotation speed of the 1-2 phase control of the stepping motor 11.

そして、ステップS25で、制御周期、すなわちエンジン回転数(サイクル数)から算出される制御周期と、ステップS24で算出した操作時間Tthとを比較し、操作時間Tthが制御周期より長い場合には、ステップS26に進んで2相制御によってステッピングモータ11を作動する。操作時間Tthが制御周期より長くない場合には、ステップS27に進んで、1−2相制御によってステッピングモータ11を作動する。そして、ステップS28で終了して、再び図4のメインルーチンに戻る。   In step S25, the control cycle, that is, the control cycle calculated from the engine speed (cycle number) is compared with the operation time Tth calculated in step S24. If the operation time Tth is longer than the control cycle, Proceeding to step S26, the stepping motor 11 is operated by the two-phase control. When the operation time Tth is not longer than the control cycle, the process proceeds to step S27, and the stepping motor 11 is operated by 1-2 phase control. Then, the process ends in step S28 and returns to the main routine of FIG.

なお、図4に示すフローチャートの変形例としてステップS4の回転数が安定しているか否かの判定前に、図6に示すように安定状態からの負荷上昇制御があったか否かを判定するステップS16を付加してもよい。その他のステップは図4と同様である。
図6に示すように、ステップS16で、安定状態からの負荷上昇制御が行われたかを判定する。この負荷上昇制御は、負荷上昇スロットル制御手段51によって行われ、目標回転数に対してエンジン回転数が安定状態で作動しているときに、エンジン負荷の上昇、例えば発電機19の発電負荷が増加したことによって、エンジン負荷が増大したために、エンジン回転数の落ち込みを回避するためにスロットル弁を全開にしてその後前記目標回転数までスロットル弁19を閉じ側に作動して目標回転数と平衡状態にさせるスロットル弁の制御である。
As a modified example of the flowchart shown in FIG. 4, before determining whether or not the rotational speed in step S4 is stable, it is determined whether or not there has been load increase control from the stable state as shown in FIG. May be added. Other steps are the same as those in FIG.
As shown in FIG. 6, it is determined in step S16 whether the load increase control from the stable state has been performed. This load increase control is performed by the load increase throttle control means 51, and when the engine speed is operating in a stable state with respect to the target speed, the engine load increases, for example, the power generation load of the generator 19 increases. As a result, the engine load has increased, and in order to avoid a drop in the engine speed, the throttle valve is fully opened, and then the throttle valve 19 is operated to the closed side until the target speed is reached. This is the control of the throttle valve.

ステップS16によって、この負荷上昇制御があったと判定された場合には、ステップS6に進み、回転数が安定しているかを判定する。その後は、前記図4で説明したステップS6以降と同様である。また、ステップS16で負荷上昇制御が無かった場合には、ステップS9に進み、スロットル操作量を演算して、ステップS10でスロットル弁9を駆動する制御へと進む。
このようにステップS16で負荷上昇制御があったかを判定することによって、目標回転数との平衡状態がスロットル開度の全開側で生じているかを判定できるので、ステップS7以降のスロットル弁を閉側へ移動する制御による効果を確実に得ることができる。
If it is determined in step S16 that the load increase control has been performed, the process proceeds to step S6 to determine whether the rotational speed is stable. The subsequent steps are the same as those after step S6 described in FIG. If there is no load increase control in step S16, the process proceeds to step S9, the throttle operation amount is calculated, and the process proceeds to control for driving the throttle valve 9 in step S10.
Thus, by determining whether or not the load increase control has been performed in step S16, it is possible to determine whether the equilibrium state with the target rotational speed has occurred on the fully open side of the throttle opening, so that the throttle valve after step S7 is closed. The effect by the moving control can be obtained with certainty.

以上の実施形態の電子ガバナー装置2によれば、スロットル弁9の開度が50°を超える大きな開度領域で、安定状態にある場合には、不安定回転状態となる直前までスロットル弁9の開度を閉方向に回動して該回動位置で平衡状態を維持するようにするため、負荷下げ時のスロットル弁9の応答性を向上することができる。
即ち、目標回転数との平衡状態を、なるべく閉じ側で成立させるので、その平衡状態から、負荷抜け、例えば、発電機19の発電負荷の減少等の要求があった場合でも、負荷減少に対してスロットル弁9の動きを迅速に追従でき、応答性の良い運転が可能になる。
According to the electronic governor device 2 of the above embodiment, when the opening degree of the throttle valve 9 is in a large opening range exceeding 50 ° and is in a stable state, the throttle valve 9 is in a stable state until immediately before the unstable rotation state is reached. Since the opening degree is rotated in the closing direction and the equilibrium state is maintained at the rotation position, the responsiveness of the throttle valve 9 at the time of load reduction can be improved.
That is, an equilibrium state with the target rotational speed is established on the closed side as much as possible. Therefore, even when there is a request for a load drop from the equilibrium state, for example, a reduction in the power generation load of the generator 19, etc. As a result, the movement of the throttle valve 9 can be quickly followed, and an operation with good responsiveness is possible.

本発明によれば、汎用エンジンの電子ガバナー装置に関し、負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後に目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御した後には、スロットル開度が所定値以上の場合に、不安定回転状態となる直前までスロットル弁の開度を閉方向に回動して該回動位置で平衡状態を維持するようにすることで、負荷下げ時のスロットル弁の応答性を向上できるので、汎用エンジンの電子ガバナー装置への適用に際して有益である。   According to the present invention, an electronic governor device for a general-purpose engine, after the throttle valve is fully opened when the load is increased, and then the throttle valve is turned to the closed side until the target rotational speed is controlled to be in equilibrium with the target rotational speed. When the throttle opening is equal to or greater than a predetermined value, the throttle valve opening is rotated in the closing direction until the unstable rotation state is reached, so that the equilibrium state is maintained at the rotation position. Since the responsiveness of the throttle valve at the time of lowering can be improved, it is useful when applied to an electronic governor device of a general-purpose engine.

本発明にかかる汎用エンジンの外観側面図である。1 is an external side view of a general-purpose engine according to the present invention. 本発明にかかる汎用エンジンの外観平面図である。It is an external appearance top view of the general purpose engine concerning the present invention. 本発明にかかる電子ガバナー装置を含めた全体構成ブロック図である。1 is an overall configuration block diagram including an electronic governor device according to the present invention. スロットル開度演算手段の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows control of a throttle opening calculating means. 図4のスロットル操作量演算部の詳細を示すフローチャート図である。FIG. 5 is a flowchart showing details of a throttle operation amount calculation unit in FIG. 4. 図4のフローチャートの変形例を示す。The modification of the flowchart of FIG. 4 is shown. スロットル弁開度とエンジン出力との試験結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the test result of a throttle valve opening degree and an engine output. スロットル弁開度と空気量(エンジン出力)との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between a throttle-valve opening degree and air quantity (engine output).

符号の説明Explanation of symbols

1 汎用エンジン
2 電子ガバナー装置
3 エンジン本体
7 気化器
9 スロットル弁
11 ステッピングモータ(アクチュエータ)
13 モータドライバ部
27 点火装置
37 回転数検出部
41 目標回転数入力部
43 スロットル開度演算手段
45 安定運転判定手段
47 運転領域判定手段
49 安定スロットル制御手段
51 負荷上昇スロットル制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 General purpose engine 2 Electronic governor device 3 Engine main body 7 Vaporizer 9 Throttle valve 11 Stepping motor (actuator)
Reference Signs List 13 motor driver section 27 ignition device 37 rotation speed detection section 41 target rotation speed input section 43 throttle opening calculation means
45 Stable operation determination means 47 Operation region determination means 49 Stable throttle control means 51 Load increase throttle control means

Claims (5)

吸気通路に設けられた気化器のスロットル弁をアクチュエータによって開閉駆動する汎用エンジンの電子ガバナー装置において、
目標回転数に対して前記エンジン回転数が平衡状態になって安定運転しているかを判定する安定運転判定手段と、該安定運転判定手段によって安定状態と判定したときのスロットル開度がスロットル全開の約60%以上であるか否かを判定する運転領域判定手段と、該運転領域判定手段によってスロットル開度が約60%以上であると判定した場合に、前記スロットル弁を一定開度毎に閉方向に回動させて前記安定運転判定手段によって不安定と判定される直前までスロットル位置を回動制御する安定スロットル制御手段と、を備えたことを特徴とする汎用エンジンの電子ガバナー装置。
In an electronic governor device of a general-purpose engine that opens and closes a throttle valve of a carburetor provided in an intake passage by an actuator,
A stable operation determining means for determining whether the engine speed is in a balanced state with respect to the target speed and a stable operation, and the throttle opening when the stable operation determining means determines that the engine is in a stable state is the throttle fully open. An operating region determining means for determining whether or not it is approximately 60% or more, and when the operating region determining means determines that the throttle opening is approximately 60% or more, the throttle valve is closed at every constant opening. A general-purpose engine electronic governor apparatus, comprising: a stable throttle control unit that rotates in a direction and controls the throttle position until it is determined to be unstable by the stable operation determination unit.
エンジン負荷上昇時にスロットル弁を全開にしてその後前記目標回転数までスロットル弁を閉じ側に回動して目標回転数と平衡状態に制御する負荷上昇スロットル制御手段を備え、該負荷上昇スロットル制御手段による制御が行われた後に前記安定運転判定手段および前記運転領域判定手段の判定結果に基づいて前記安定スロットル制御手段による制御を行うことを特徴とする請求項1記載の汎用エンジンの電子ガバナー装置。   When the engine load increases, the throttle valve is fully opened, and then the throttle valve is closed to the target rotational speed, and is controlled to be in equilibrium with the target rotational speed. 2. The electronic governor device for a general-purpose engine according to claim 1, wherein after the control is performed, control by the stable throttle control unit is performed based on determination results of the stable operation determination unit and the operation region determination unit. 前記運転領域判定手段のスロットル開度は全開状態が80°に対して約50°以上であることを特徴とする請求項1記載の汎用エンジンの電子ガバナー装置。   2. The electronic governor device for a general-purpose engine according to claim 1, wherein the throttle opening degree of the operation region determination means is about 50 degrees or more with respect to 80 degrees in a fully opened state. 前記目標回転数を設定する目標回転数入力部を有するとともに、前記エンジンが発電機用エンジンであり、発電周波数に応じた目標回転数を前記目標回転数入力部によって設定することを特徴とする請求項1記載の汎用エンジンの電子ガバナー装置。   A target rotational speed input unit for setting the target rotational speed is provided, the engine is a generator engine, and a target rotational speed corresponding to a power generation frequency is set by the target rotational speed input unit. Item 10. An electronic governor device for a general-purpose engine according to Item 1. 前記アクチュエータがステッピングモータからなり、前記安定スロットル制御手段によるスロットル位置の制御がステッピングモータのステップ毎にスロットル開度を閉じることを特徴とする請求項1記載の汎用エンジンの電子ガバナー装置。   2. The electronic governor device for a general-purpose engine according to claim 1, wherein the actuator comprises a stepping motor, and the throttle position is controlled at each step of the stepping motor by the throttle position control by the stable throttle control means.
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