JP2651571B2 - デイーゼルエンジンのガバナ制御装置 - Google Patents

デイーゼルエンジンのガバナ制御装置

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JP2651571B2
JP2651571B2 JP62027854A JP2785487A JP2651571B2 JP 2651571 B2 JP2651571 B2 JP 2651571B2 JP 62027854 A JP62027854 A JP 62027854A JP 2785487 A JP2785487 A JP 2785487A JP 2651571 B2 JP2651571 B2 JP 2651571B2
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governor
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徹矢 中山
武史 鈴木
三憲 土屋
隆之 池田
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Komatsu Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はディーゼルエンジンのガバナ制御装置に関す
るものである。
[従来の技術] 従来において、パワーショベル等の建設作業用車輌で
はディーゼルエンジンを走行用および作業用の動力源と
して使用している。この場合に、ディーゼルエンジンの
ガバナは、運転席に配置した操作レバーとガバナの燃料
調節レバーとの間を複雑なリンクおよびワイヤーケーブ
ル等で連結することにより駆動し、必要なエンジン回転
数を得るように構成されている。
ところで、例えば、エンジンキーを切った場合は、省
燃費のために、操作レバーがどの位置にあっても速やか
にエンジン回転数を低下させてディーゼルエンジンを停
止させる必要がある。
また、エンジン始動時にはエンジン冷却水の温度が一
定の温度に上昇するまで暖機運転が行われるが、この暖
機運転時間を短縮するために、エンジン冷却水の温度が
低い場合は、操作レバーがアイドリング位置にあっても
エンジン回転数を一定の暖気回転数まで高める必要があ
る場合もある。
このように、操作レバーの位置に係わらずエンジン回
転数を最適に制御するためには、従来、上記リンク機構
に加えて油圧シリンダ等のアクチュエータをガバナ制御
機構に増設し、このアクチュエータによってエンジン回
転数を最適な回転数に自動的に制御する試みも行われて
いる。
[発明が解決しようとする問題点] ところが、従来のリンクなどの機構にアクチュエータ
等を付加すると、ガバナの駆動機構が一層複雑になり、
コストの増加、および運転員の負担も増加してしまう問
題がある。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は安価にして簡潔な構成でエンジン回転数を最適
に制御することにより省燃費を図ったディーゼルエンジ
ンのガバナ制御装置を提供することを目的とするもので
ある。
[問題点を解決するための手段] 上記目的を達成するため、本発明は、ディーゼルエン
ジンに対する燃料供給量をガバナレバーの回動位置に対
応して制御してディーゼルエンジンの回転数を制御する
ディーゼルエンジンのガバナ制御装置において、オペレ
ータにより操作され、前記ディーゼルエンジンに対する
燃料の供給量を指示する燃料調整器と、前記燃料調整器
による前記ディーゼルエンジンに対する燃料の供給量の
指示値を検出する指示値検出手段と、前記ガバナレバー
の回動位置を可変駆動するステップモータと、前記指示
値検出手段により検出した前記ディーゼルエンジンに対
する燃料の供給量の指示値に基づき前記ステップモータ
を駆動する回転指令パルスを発生することにより前記ガ
バナレバーの回動位置を制御するコントローラとを具備
し、前記コントローラは、前記ディーゼルエンジンの始
動スイッチをオフにより前記ガバナレバーの回動位置を
燃料遮断位置に回動させるように前記回転指令パルスを
発生し、この状態を前記ディーゼルエンジンの回転が完
全に停止するまでの所定時間保持する手段を具備するこ
とを特徴とする。
また、本発明は、ディーゼルエンジンに対する燃料供
給量をガバナレバーの回動位置に対応して制御してディ
ーゼルエンジンの回転数を制御するディーゼルエンジン
のガバナ制御装置において、オペレータにより操作さ
れ、前記ディーゼルエンジンに対する燃料の供給量を指
示する燃料調整器と、前記燃料調整器による前記ディー
ゼルエンジンに対する燃料の供給量の指示値を検出する
指示値検出手段と、前記ガバナレバーの回動位置を可変
駆動するステップモータと、前記ディーゼルエンジンの
冷却水の温度を検出する温度検出手段と、前記指示値検
出手段により検出した前記ディーゼルエンジンに対する
燃料の供給量の指示値に基づき前記ステップモータを駆
動する回転指令パルスを発生することにより前記ガバナ
レバーの回動位置を制御するコントローラとを具備し、
前記コントローラは、前記ディーゼルエンジンの始動時
に前記温度検出手段により検出した前記ディーゼルエン
ジンの冷却水の温度が予め設定した一定の温度以下の場
合は、前記ディーゼルエンジンのアイドル回転数を一定
の暖機回転数に制御するように前記回転指令パルスを発
生する手段を具備することを特徴とする。
[作用] 燃料調節レバー位置をステップモータによって可変す
るため、運転席のコントローラとガバナとの間は電気信
号ケーブルを接続するだけでよくなり、ガバナの駆動機
構が極めて簡潔になる。そして、コントローラから発生
する回転指令パルスは、冷却水温や、負荷状態に応じて
コントローラ内部で簡単に補正することができるため、
さらに高度の省燃費制御を行うことが可能となる。
[実施例] 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
同図において、1は運転席に設けられた調速用操作レバ
ーであり、その操作位置として例えばエンジンに対する
燃料供給量を最大にする位置と、アイドリング回転を維
持するために必要な燃料供給量にする位置と、燃料供給
量を零にしてエンジンを停止させる位置とが設けられて
いる。この調速用操作レバー1の回動軸にはポテンショ
メータ2が設けらて、レバー1の操作位置を示す信号が
電圧信号によって取出されるように構成されている。
3はポテンショメータ2から出力される回転指令電圧
信号を読取ったうえ、さらに入出力回路4を介して冷却
水温センサ5や回転数検出器6から冷却水温およびエン
ジン回転数などの負荷に関する信号を読込み、これらの
信号に基づいて最適な燃料供給量を算出するコントロー
ラであり、算出された燃料供給量は後述のステップモー
タ7の回転量に対応した数の回転指令パルスに変換され
て出力される。7はコントローラ3からの回転指令パル
スの数に応じて回転量が変化するステップモータであ
り、その回転軸は連結機構8を介してガバナ9の燃料調
節レバー10の回動軸に連結されている。
ガバナ9はディーゼルエンジン11内に配置され、調節
レバー10の回動位置に応じた量の燃料をディーゼルエン
ジン11に供給する。
なお、ステップモータ7の回転軸には、該モータ7の
回転を監視するためのポテンショメータ12が取付けられ
ており、その出力電圧信号はコントローラ3に入力され
ている。
以上の構成において、操作レバー1を例えば燃料供給
量が最大となる位置に操作すると、その操作位置に対応
した回転指令電圧信号がポテンショメータ2から出力さ
れるようになる。そこで、コントローラ3はこの回転指
令電圧信号を読込んだうえ、回転数検出器6から得られ
る現在のエンジン回転数などの条件を参考にして最適な
燃料供給量を算出する。例えば、操作レバー1の操作位
置が燃料供給量を最大にする位置であったとしても、負
荷が軽くてエンジン回転数が高すぎる場合には現在の負
荷状態につり合う燃料供給量となるようにステップモー
タ7を回転させる。また、冷却水が低い場合には、操作
レバー1がアイドリング位置であっても暖気運転時間を
短縮するために、冷却水温が一定値に達するまで暖気運
転回転数に対応した燃料供給量となるようにステップモ
ータ7を回転させ、ガバナ9による燃料供給量を制御す
る。
また、入出力回路4の入力に作業機の油圧回路の油圧
センサ13を接続し、油圧が低ければ自動的にエンジン回
転数が低くなるようにガバナ9をステップモータ7によ
って制御することもできる。
なお、このようなオートデセル操作は、第2図に示す
ようにオートデセルシリンダ20とルーズスプリング21と
をガバナ9の調節レバー10に連結して実現することもで
きる。この場合、オートデセルシリンダ20には作業機の
油圧シリンダに対する圧油と同じ圧油が入力され、その
圧油の圧が低くなると内部のピストンがばねによって押
し戻されるので、調節レバー10は燃料供給量が小さくな
る方向に自動的に戻される。
また、エンジン11を停止させるためにキースイッチを
オフにすると、コントローラ3はこのキースイッチがオ
フになっとことを検出し、ガバナ9による燃料供給量が
零になるようにステップモータ7を回転させる。この
時、コントローラ1およびステップモータ7に対する電
源系統は第3図に示すように、キースイッチ14をオフし
てもオルタネータ15が発電している間はその発電電圧に
よってバッテリリレー16を励磁し続け、エンジン11の回
転が実際に停止した段階でコントローラ3およびステッ
プモータ7に対する電源電圧が遮断するように構成され
ている。しかし、この場合にオルタネータ15がエンジン
11の停止前に発電を中止してしまったときには、調節レ
バー10がアイドル位置に引戻されてしまうので、本発明
ではコントローラ3内にタイマを設け、オルタネータ15
の発電電圧がなくなってもダイオード17を通してバッテ
リリレー16を励磁し続け、タイマのタイムアップ後にバ
ッテリリレー16の励磁を解除し、調節レバー10がアイド
ル位置に引き戻されてしまうのを防止するように構成し
ている。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、コントロータか
らの回転指令パルスに応じて駆動制御されるステップモ
ータを用いてガバナレバーの回動位置を制御するように
構成するとともに、コントローラは、ディーゼルエンジ
ンの始動スイッチのオフによりガバナレバーの回動位置
を燃料遮断位置に回動させるように回転指令パルスを発
生し、この状態をディーゼルエンジンの回転が完全に停
止するまでの所定時間保持するように構成したので、デ
ィーゼルエンジンの始動スイッチのオフに対応してディ
ーゼルエンジンを速やかにかつ確実に停止させることが
でき、更に、ディーゼルエンジンの冷却水の温度を検出
する温度検出手段を設け、コントローラは、ディーゼル
エンジンの始動時に温度検出手段により検出したディー
ゼルエンジンの冷却水の温度が予め設定した一定の温度
以下の場合は、ディーゼルエンジンのアイドル回転数を
一定の暖気回転数に制御すべく回転指令パルスを発生す
るように構成したので、短時間で暖気運転を終了するこ
とができ、これによってディーゼルエンジンの省燃費化
を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
オートデセル機構の他の例を示す要部の構成図、第3図
は電源系統の構成を示す回路図である。 1……操作レバー、2,12……ポテンショメータ、3……
コントローラ、4……入出力回路、5……冷却水温セン
サ、6……回転数検出器、7……ステップモータ、8…
…連結機構、10……調節レバー、 9……ガバナ、11……ディゼルエンジン、13……油圧セ
ンサ、14……キースイッチ、15……オルタネータ、16…
…バッテリリレー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−128923(JP,A) 特開 昭61−1837(JP,A) 特開 昭61−4838(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ディーゼルエンジンに対する燃料供給量を
    ガバナレバーの回動位置に対応して制御してディーゼル
    エンジンの回転数を制御するディーゼルエンジンのガバ
    ナ制御装置において、 オペレータにより操作され、前記ディーゼルエンジンに
    対する燃料の供給量を指示する燃料調整器と、 前記燃料調整器による前記ディーゼルエンジンに対する
    燃料の供給量の指示値を検出する指示値検出手段と、 前記ガバナレバーの回動位置を可変駆動するステップモ
    ータと、 前記指示値検出手段により検出した前記ディーゼルエン
    ジンに対する燃料の供給量の指示値に基づき前記ステッ
    プモータを駆動する回転指令パルスを発生することによ
    り前記ガバナレバーの回動位置を制御するコントローラ
    と を具備し、 前記コントローラは、 前記ディーゼルエンジンの始動スイッチのオフにより前
    記ガバナレバーの回動位置を燃料遮断位置に回動させる
    ように前記回転指令パルスを発生し、この状態を前記デ
    ィーゼルエンジンの回転が完全に停止するまでの所定時
    間保持する手段 を具備することを特徴とするディーゼルエンジンのガバ
    ナ制御装置。
  2. 【請求項2】ディーゼルエンジンに対する燃料供給量を
    ガバナレバーの回動位置に対応して制御してディーゼル
    エンジンの回転数を制御するディーゼルエンジンのガバ
    ナ制御装置において、 オペレータにより操作され、前記ディーゼルエンジンに
    対する燃料の供給量を指示する燃料調整器と、 前記燃料調整器による前記ディーゼルエンジンに対する
    燃料の供給量の指示値を検出する指示値検出手段と、 前記ガバナレバーの回動位置を可変駆動するステップモ
    ータと、 前記ディーゼルエンジンの冷却水の温度を検出する温度
    検出手段と、 前記指示値検出手段により検出した前記ディーゼルエン
    ジンに対する燃料の供給量の指示値に基づき前記ステッ
    プモータを駆動する回転指令パルスを発生することによ
    り前記ガバナレバーの回動位置を制御するコントローラ
    と を具備し、 前記コントローラは、 前記ディーゼルエンジンの始動時に前記温度検出手段に
    より検出した前記ディーゼルエンジンの冷却水の温度が
    予め設定した一定の温度以下の場合は、前記ディーゼル
    エンジンのアイドル回転数を一定の暖機回転数に制御す
    るように前記回転指令パルスを発生する手段 を具備することを特徴とするディーゼルエンジンのガバ
    ナ制御装置。
JP62027854A 1987-02-09 1987-02-09 デイーゼルエンジンのガバナ制御装置 Expired - Lifetime JP2651571B2 (ja)

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JPS63195354A JPS63195354A (ja) 1988-08-12
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JP3046439B2 (ja) * 1992-01-07 2000-05-29 日立建機株式会社 原動機の回転数制御装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59128923A (ja) * 1983-01-14 1984-07-25 Nippon Denso Co Ltd 分配型燃料噴射ポンプ
JPS611837A (ja) * 1984-06-13 1986-01-07 Komatsu Ltd グリツプセンサを用いたオ−トデセル装置
JPS614838A (ja) * 1984-06-15 1986-01-10 Komatsu Ltd オ−トデセル装置

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