JP2969318B2 - 内燃機関のガバナ装置 - Google Patents

内燃機関のガバナ装置

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JP2969318B2
JP2969318B2 JP5241857A JP24185793A JP2969318B2 JP 2969318 B2 JP2969318 B2 JP 2969318B2 JP 5241857 A JP5241857 A JP 5241857A JP 24185793 A JP24185793 A JP 24185793A JP 2969318 B2 JP2969318 B2 JP 2969318B2
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育朗 野津
達司 宮田
洋 松田
寛 高田
延雄 浜崎
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    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、負荷の変動に対して一
定の回転速度で回転することが必要なPTO装置を有す
る内燃機関のガバナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】特定の使用目的にあった車体や装備をト
ラックシャシに架装し、特定の機能を付加した特別装備
車があり、これらには、主にエンジン動力を利用した動
力装置が備えられている。ここで、エンジン動力を取出
す装置としては、例えばトランスミッションに一体化さ
れているPTO装置を用いて、トランスミッションのカ
ウンタギア等から動力を取出すものがある。
【0003】ディーゼルエンジンにあっては、所謂ガバ
ナを用いて燃料噴射量の調量を行い、アクセルに対する
負荷特性を制御することが可能である。従って、ディー
ゼルエンジンのエンジン動力をPTO装置を用いて取出
す場合には、負荷が変化しても、該負荷の変化に対して
一定回転でPTO装置を運転することが可能となり、P
TO装置の操作性が良好となり、また特定の機能も十分
に発揮されることとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一方、ガソリン等の燃
料と空気とを混合させて、エンジンのシリンダ内で燃焼
させる自動車用のオットーサイクルエンジンにおいて
は、空気量に基づいて燃料の噴射が行われ、この燃料と
空気の混合気に点火されてピストンを回転させており、
このようなエンジンにおいては、流入空気の通路にアク
セルペダルのようなエンジン回転速度制御手段に連動す
るスロットル弁が設けられていて、このスロットル弁の
開度によって、エンジンの出力を制御する方式が取られ
ているのが普通であり、このため、負荷特性を任意に設
定することができない(実願平4−57564号等参
照)。
【0005】しかも、負荷の変化に拘らず一定回転でP
TO装置を運転する場合には、アクセル開度を可変とす
ることが必要となり、PTO装置の操作性が良好で無く
なる。本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであ
り、オットーサイクルエンジンを搭載した車両において
も、従来のディーゼルエンジン搭載車と同様に、負荷特
性を任意に設定することを可能として、負荷が変動して
も一定の回転速度が得られるガバナ装置を提供し、PT
O装置の操作性を良好とすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、同
一機関回転速度で回転することが必要なPTO装置を接
続する内燃機関のガバナ装置において、吸入混合気通路
にアクセルペダルと連動する主スロットル弁を配置する
一方、該主スロットル弁をアクセルペタル操作とは独立
して開閉させる開閉機構と、前記PTO装置を作動する
ときにONとするガバナ装置の作動スイッチと、 主スロ
ットル弁をバイパスするバイパス通路に介装されて該バ
イパス通路を通過する吸入混合気量を制御するバイパス
制御弁と、 主スロットル弁の開度を検出する開度センサ
と、 前記作動スイッチのON時に前記開閉機構により開
かれた主スロットル弁の開度センサにより検出した開度
に基づいて、PTO装置を所定の作動状態で同一速度で
運転するための内燃機関の目標回転速度を設定する目標
回転速度設定手段と、該目標回転速度になるようにバイ
パス制御弁を制御するバイパス制御弁制御手段と、を備
えた構成とした。
【0007】
【作用】目標回転速度設定手段によりPTO装置に係る
目標回転速度が設定されると、該目標回転速度を保つよ
うに、バイパス制御弁制御手段により、バイパス通路に
設けられたバイパス制御弁が制御される。ここで、バイ
パス制御弁は主スロットル弁が配置される箇所の吸入混
合気通路をバイパスするバイパス通路に設けられてお
り、該バイパス制御弁を制御することにより吸入混合気
量を制御することが可能となる。
【0008】従って、PTO装置にかかる負荷が変化し
ても、吸入混合気量の制御により、機関が一定回転に維
持され、PTO装置を所定の作動状態で同一速度で運転
することができる。
【0009】
【実施例】以下本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1において、内燃機関(以下エンジン)1には、
吸気マニホールド2が取付けられ、吸気マニホールド2
には、主スロットル弁としてのメインスロットルバルブ
3、サブスロットルバルブ4及びミキサ5が介装され、
空気ダクト6が取付けられる吸気管7に接続されてい
る。
【0010】ミキサ5にはCNGボンベ10から減圧弁11
を介してCNGが供給され、該CNGと空気との混合が
行われる。またメインスロットルバルブ3をバイパスす
るバイパス通路13が設けられており、該該バイパス通路
13を通過する吸入混合気量を制御するバイパス制御弁14
が介装されている。排気マニホールド20には、排気シャ
ッタ21、マフラ22を有する排気管23が接続されている。
【0011】エンジン1の各種機器はコントロールユニ
ット30により制御されており、該コントロールユニット
30にはクランク角センサ32からのエンジン回転速度信号
N等の各種センサからの検出信号が入力されている。さ
らに、本発明に係る構成として、エンジン1にはPTO
装置35が接続されており、コントロールユニット30に
は、該PTO装置35を作動させるときにONとするガバ
ナ装置のガバナ作動スイッチ50が接続されている。また
図2に示すように、メインスロットルバルブ3を回動さ
せるリンク機構41にはアクセルペタル44に接続されるア
クセルワイヤ43が連結されると共に、該メインスロット
ルバルブ3をアクセルペタル44操作とは独立して開閉さ
せる開閉機構としての回転設定スクリュー45からのワイ
ヤ46も連結されている。
【0012】また、前記メインスロットルバルブ3の開
度θは開度センサ49により検出され、コントロールユニ
ット30に入力されるようになっている。そして、コント
ロールユニット30は以下のフローチャートに示すルーチ
ンに従って、バイパス制御弁14を制御し、バイパス通路
13を通過する吸入混合気量を制御する。
【0013】次に、本発明に係るガバナ装置の作用を図
3に示すフローチャートにより説明する。ステップ1
(図ではS1と記す。以下同様)では、ガバナ作動スイ
ッチ50がONとなっているか否かを判断し、ONであれ
ばPTO装置35を安定して作動可能なように、当該ガバ
ナ装置を作動させるためにステップ2以下のステップに
進む。ステップ2では、回転設定スクリュー45により開
かれたメインスロットルバルブ3の開度θを開度センサ
49により検出する。ステップ3では、前記ステップ2で
検出したメインスロットルバルブ3の開度θに基づい
て、図4に示すように、当該PTO装置35を所定の作動
状態で同一速度で運転するためのエンジン1の目標回転
速度NM を読込む。
【0014】ステップ2では、メインスロットルバルブ
3の開度θを開度センサ49により検出する。ステップ3
では、前記ステップ2で検出したメインスロットルバル
ブ3の開度θに基づいて、図4に示すように、当該PT
O装置35を所定の作動状態で同一速度で運転するための
エンジン1の目標回転速度NM を読込む。
【0015】即ち、当該ステップが目標回転速度設定手
段の機能を奏している。ステップ4では、クランク角セ
ンサ32より実際のエンジン回転速度Nを検出する。ステ
ップ5では、目標回転速度NM と実際のエンジン回転速
度Nとの偏差εを次式に従って求める。
【0016】ε=NM −N ステップ6では、当該PTO装置35を所定の作動状態で
同一速度で運転するため、バイパス制御弁14を制御し、
バイパス通路13を通過する吸入混合気量を制御すべく、
前記バイパス制御弁14に与えるデューティ比Dを次式に
従って演算する。
【0017】D=KP ε+KI Σε 但し、KP は当該デューティ制御を比例積分制御とした
場合の比例定数、KIは積分定数であり、いち早く前記
偏差を無くすべく、当該デューティ制御を行っている。
ステップ7では、ステップ6で演算したデューティ比D
をバイパス制御弁14に出力してバイパス通路13を通過す
る吸入混合気量を制御し、PTO装置35を所定の作動状
態で同一速度で運転する。
【0018】一方、ステップ1において、ガバナ作動ス
イッチ50がOFFとなっていると判断された場合には、
当該ルーチンを行わず、そのままリターンする。従っ
て、PTO装置にかかる負荷が変化しても、エンジン1
の回転速度は前記目標回転速度NM に維持され、図5に
示すように、所望の負荷特性を得ることが可能となる。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、PTO装
置にかかる負荷が変化しても、バイパス制御弁の制御に
よる吸入混合気量の制御によって、機関回転速度をその
ときの主スロットル弁開度に応じた目標回転速度に維持
されることとなり、PTO装置の操作性が良好となり、
負荷が変動しても機関回転速度が一定に保たれるので、
PTO装置が確実に作動するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すシステム構成図
【図2】同上実施例における本発明に係る構成を示す要
部システム図
【図3】同上実施例における制御内容を説明するフロー
チャート
【図4】同上実施例における制御特性を説明する特性図
【図5】同上実施例における作用を説明する特性図
【符号の説明】
1 エンジン 3 メインスロットルバルブ 13 バイパス通路 14 バイパス制御弁 30 コントロールユニット 32 クランク角センサ 35 PTO装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 寛 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 浜崎 延雄 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−232339(JP,A) 特開 昭62−233431(JP,A) 実開 昭59−182661(JP,U) 実開 昭59−52144(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/14 320 F02D 41/04 315

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一機関回転速度で回転することが必要
    なPTO装置を接続する内燃機関のガバナ装置におい
    て、 吸入混合気通路にアクセルペダルと連動する主スロット
    ル弁を配置する一方、 該主スロットル弁をアクセルペタル操作とは独立して開
    閉させる開閉機構と、 前記PTO装置を作動するときにONとするガバナ装置
    の作動スイッチと、 主スロットル弁をバイパスするバイパス通路に介装され
    て該バイパス通路を通過する吸入混合気量を制御するバ
    イパス制御弁と、 主スロットル弁の開度を検出する開度センサと、 前記作動スイッチのON時に前記開閉機構により開かれ
    た主スロットル弁の開度センサにより検出した開度に基
    づいて、PTO装置を所定の作動状態で同一速度で運転
    するための内燃機関の 目標回転速度を設定する目標回転
    速度設定手段と、 該目標回転速度になるようにバイパス制御弁を制御する
    バイパス制御弁制御手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のガバナ装置。
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