JP3267227B2 - 原動機の回転数制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建設機械等に搭載
される原動機の回転数制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建設機械として、例えば油圧ショベルに
は、車両の走行や、上部旋回体の旋回、さらにフロント
作業機構の作動等のために、油圧モータや油圧シリンダ
からなる油圧アクチュエータが装着されている。油圧ア
クチュエータに圧油を供給するために油圧ポンプが搭載
され、この油圧ポンプを駆動するための原動機としては
一般にディーゼルエンジンが用いられる。ここで、油圧
ショベルにあっては、土砂の掘削等を行う関係から、作
業時における負荷は著しく大きいが、作動中であっても
作業負荷が作用していない状態もある。例えば、土砂の
掘削時には、掘削土をダンプトラック等に積載するが、
ダンプトラックの入れ替え時等には作業負荷が作用せ
ず、また車両の走行時等におけるエンジンの負荷は作業
負荷と比較して極めて小さい。従って、エンジンの回転
数を設定した状態で、極めて軽い負荷しか作用しないか
または無負荷の状態、即ち実質的な無負荷運転の状態で
は、それを操作レバーの操作や回路内を流れる作動油の
圧力等で検出して、エンジンの回転数を設定値より下げ
てアイドリング状態として燃費の向上と騒音の低減とを
図るようにした、所謂オートアイドル機構を備えるのが
一般的である。従って、オートアイドル状態では回転数
が低下し、作業負荷が作用したことを検出した時点で、
エンジン１は設定された回転数での作動を開始する。

【０００３】エンジンの回転数を制御するために、運転
室には指令手段が設けられる。この指令手段としてはア
クセルレバーが一般的であるが、操作つまみとこの操作
つまみの操作で出力電圧が変化するポテンショメータを
備えたダイアル式の指令手段も用いられる。また、通
常、油圧ショベル等の機械では原動機としてディーゼル
エンジンが用いられ、このエンジンの回転数に基づいて
燃料の噴射量を変化させるようになっている。このため
に、エンジンにはガバナ機構が付設される。従って、指
令手段によりエンジンの回転数を変化させた時には、そ
れに応じてガバナ機構による燃料噴射量が調整される。

【０００４】そこで、図４にエンジンの回転数制御装置
の概略構成を示す。図中において、１はエンジン、２は
ガバナ機構、３はエンジンの回転数の制御操作を行う指
令手段をそれぞれ示す。指令手段３は目標とするエンジ
ン回転数を設定するためのものであって、制御性に優
れ、微小調整が可能である等の利点があるダイアル式の
指令手段が用いられる。ただし、アクセルレバーを用い
ることもできる。そこで、図５及び図６にダイアル式の
指令手段の構成を示す。指令手段３はケーシング４にポ
テンショメータ５を装着したものであって、このポテン
ショメータ５の軸５ａには操作つまみ６が連結して設け
られている。従って、操作つまみ６の位置に応じた電圧
信号が出力され、これが目標回転数信号である。また、
ケーシング４の蓋体４ａにはインジケータ７が設けられ
ており、オペレータはこのインジケータ７によりエンジ
ン１の回転数を認識できるようになっている。

【０００５】既に説明したように、指令手段３によりエ
ンジン１の回転数を変化させるとガバナ機構２による燃
料噴射量の制御が行われるが、このために制御手段８を
備えており、指令手段３におけるポテンショメータ５か
らの目標回転数信号はこの制御手段８に取り込まれてガ
バナ機構２の制御が行われる。ガバナ機構２はガバナレ
バー９を有し、このガバナレバー９を回動させると、エ
ンジン１の目標回転数に応じた燃料噴射量となるよう
に、燃料噴射装置の噴射ポンプが制御される。ここで、
ガバナレバー９の可動範囲はストッパ１０ａ，１０ｂに
より規制されており、これにより設定可能なエンジン１
の最大回転数と最小回転数とが制限されることになる。

【０００６】ガバナレバー９は、常時においては、最小
回転数状態となるように引っ張りばね１１により付勢さ
れており、この付勢力に抗する方向にガバナレバー９を
回動させると、エンジン１の回転数が大きくなる。ガバ
ナレバー９を遠隔操作で回動するために、このガバナレ
バー９には操作ワイヤ１２が連結して設けられ、この操
作ワイヤ１２の他端には電動モータ１３の出力軸に連結
して設けた駆動レバー１４に連結されている。従って、
操作ワイヤ１２及び駆動レバー１４とそれを駆動する電
動モータ１３とによりガバナレバー９の作動手段が構成
され、電動モータ１３はガバナレバー９の回動駆動手段
となる。また、操作ワイヤ１２の途中には、ガバナレバ
ー９の回動角の検出手段としてのポテンショメータ１５
の入力軸に連結した検出レバー１６が連結されており、
この操作ワイヤ１２の押し引き量をガバナレバー９の回
動角に変換して、そのガバナレバー９の位置検出を行う
ように構成されている。

【０００７】指令手段３によりエンジン１の目標回転数
が設定されると、その目標回転数信号が制御手段８に取
り込まれて、ガバナレバー９の現在の位置と比較して、
目標回転数と異なっている場合には、この制御手段８か
ら電動モータ１３に制御信号が出力されて、この電動モ
ータ１３が作動してガバナレバー９を目標回転数の状態
となるように回動変位させることになる。また、所定の
目標回転数が設定されている状態で機械が無負荷状態と
なると、エンジン１の回転数がアイドル状態の回転数に
まで低下するが、その後に、機械に作業負荷が作用する
と、同様にしてガバナレバー９が目標回転数の位置にま
で変位する。以上のような制御を行う制御手段８の具体
的な構成としては、例えば図７に示したようになってい
る。

【０００８】図中において、２０はマイクロコンピュー
タを示し、指令手段３を構成するポテンショメータ５の
目標回転数信号（アナログ電圧信号）がＡ／Ｄ変換器２
１を介して取り込まれるようになっている。また、ガバ
ナレバー９の現在の位置を検出するポテンショメータ１
５からのガバナレバー９の位置信号は増幅器２２及びＡ
／Ｄ変換器２３を介してマイクロコンピュータ２０に取
り込まれるようになっている。そして、これら２つの信
号レベルがマイクロコンピュータ２０で比較されて、そ
の間に偏差がある時には、その偏差分の信号が駆動信号
として出力される。この駆動信号はＤ／Ａ変換器２４に
よりアナログ信号に変換し、かつ増幅器２５により増幅
して電動モータ１３に駆動信号を入力して、正転または
逆転する方向に駆動する。また、電動モータ１３からは
電圧−電流変換素子としての抵抗２６を介して駆動状態
での電動モータ１３の電流値を増幅器２７及びＤ／Ａ変
換器２８を介してマイクロコンピュータ２０にフィード
バックさせて、このマイクロコンピュータ２０により電
動モータ１３の作動状態が正常か否か等の検出が行われ
る。さらに、電動モータ１３の正逆回転の切り換えは、
マイクロコンピュータ２０からの信号に基づいて作動す
るスイッチ２９により行われる。

【０００９】指令手段３で設定した目標回転数がガバナ
レバー９の現在の位置でのエンジン１の回転数より小さ
い場合には、電動モータ１３を例えば正転させて、操作
ワイヤ１２を引っ張りばね１１の付勢力に抗する方向に
引っ張ることによって、ガバナレバー９を図４の矢印Ａ
方向に回動させる。そして、ポテンショメータ１５によ
り検出されるガバナレバー９の位置に関する検出信号が
目標回転数信号と一致するまで電動モータ１３を駆動し
て、ガバナレバー９を回動させる。また、目標回転数が
ガバナレバー９の現在の位置でのエンジン１の回転数よ
り小さい時には電動モータ１３を逆転させて、操作ワイ
ヤ１２を引っ張りばね１１による引っ張り方向に戻すよ
うに作動させる。これによって、ガバナレバー９は矢印
Ａとは反対方向に回動することになり、エンジン１の回
転数が低下する。そして、ポテンショメータ１５による
検出信号が指令手段３からの目標回転数信号と一致する
と、電動モータ１３による操作ワイヤ１２の作動を停止
させ、これによってガバナレバー９は目標回転数に相当
する位置で静止する。

【００１０】ここで、ガバナレバー９は操作ワイヤ１２
を介して遠隔操作により駆動される関係等から、目標回
転数となる位置で厳格に停止させるのは極めて困難であ
り、目標回転数近傍まで絞り込まれると、電動モータ１
３が正逆転を繰り返す、所謂ハンチングを起こすことに
なる。この目標回転数近傍でのハンチングを防止するた
めに、マイクロコンピュータ２０でその前後に所定の誤
差範囲を含む目標回転数範囲を予め設定しておき、指令
手段３により目標回転数が設定され、ガバナレバー９が
この目標回転数範囲内に入ると目標回転数となったもの
として、電動モータ１３を停止させるようにする。これ
により、ガバナレバー９は迅速かつ確実に目標回転数ま
たはその許容誤差範囲内に入るようになり、ハンチング
の発生を防止できる。ガバナレバー９が一度目標回転数
範囲に入って静止しても、この目標回転数範囲を保持し
ておく。そして、機械が作動中で実質的な無負荷状態に
なり、エンジン回転数がアイドル状態の回転数にまで低
下した後に、再び作業負荷が作用した時には、ガバナレ
バー９は既に設定されている目標回転数範囲内に自動的
に復帰する。

【００１１】ガバナレバー９の作動手段としては、この
ガバナレバー９に作用する引っ張りばね１１と操作ワイ
ヤ１２とであり、操作ワイヤ１２は所定のばね定数１７
を有する。そして、オートアイドル機構により状況に応
じて作業負荷による運転状態と無負荷運転状態とに切り
換わることから、エンジン１の回転数が頻繁に変化す
る。このために、ガバナレバー９の変位が繰り返される
ことから、引っ張りばね１１のばね定数や、操作ワイヤ
１２のばね定数が変化する。この結果、予め設定された
目標回転数範囲は適正な範囲ではなくなり、ガバナレバ
ー９の停止時にこの目標回転数範囲を抜け出す可能性が
ある。このために、目標回転数範囲を適宜設定し直す必
要があるが、この目標回転数範囲の抜け出し回数を計数
して、目標回転数範囲の設定範囲を自動的に調整するよ
うに構成したものが例えば特開平３−３３４０３９号公
報に提案されている。

【００１２】ガバナレバー９が静止している状態でも、
目標回転数範囲が保持されているから、電動モータ１３
の安定性が確保される。即ち、車両の振動等の原因で指
令手段３の操作つまみ６やガバナレバー９に僅かな振れ
が生じて、あたかも目標回転数が変更された状態になっ
たり、またポテンショメータ１５の検出信号が変動する
ことがある。しかしながら、これらの変動が目標回転数
範囲内であれば、電動モータ１３が作動することがない
ので、車両の振動等の外的要因に基づいて電動モータ１
３がハンチング状態で作動する等といった事態の発生を
防止できる。従って、前述した目標回転数範囲はまたガ
バナレバー９の静止状態での不感帯としての機能も発揮
させている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガバナレバ
ー９には引っ張りばね１１が作用しており、エンジン１
の回転数を大きくする際には、図４に矢印Ａで示した方
向にガバナレバー９を回動させるが、この時にはガバナ
レバー９は引っ張りばね１１の付勢力に抗する方向に回
動する。逆に回転数を小さくする際には、ガバナレバー
９は矢印Ａとは反対方向に回動するから、ガバナレバー
９は引っ張りばね１１の付勢力の方向に回動する。

【００１４】目標回転数範囲内に入った時にガバナレバ
ー９を停止させるとして、図８に示したように、現在の
ガバナレバー９が所定の位置にあり、この位置でのエン
ジン回転数がｎであるとした場合において、現在の回転
数ｎから回転数をｘにまで上げる場合と、回転数ｙにま
で下げる場合とを比較する。回転数ｘ，ｙは目標回転数
であるから、制御手段８においては、目標値ｘに対して
は下限値ｘ_min と上限値ｘ_max とが、また目標値ｙに対
しては下限値ｙ_min と上限値ｙ_max とが与えられる。電
動モータ１３によりガバナレバー９を作動させた時に、
これらの範囲内に入ったことがポテンショメータ１５で
検出された時に、この電動モータ１３によるガバナレバ
ー９の作動が停止するように制御される。具体的には、
回転数を上げる時には、目標値ｘに対して下限値ｘ_min
を越えた段階でガバナレバー９が停止し、また回転数を
下げる際には、目標値ｙに対して上限値ｙ_max 以下にな
るとガバナレバー９を停止させる。

【００１５】既に説明したように、ガバナレバー９には
引っ張りばね１１が作用しており、またガバナレバー９
と電動モータ１３との間は操作ワイヤ１２で連結されて
いる。従って、この引っ張りばね１１の付勢力に抗する
方向である増速側では電動モータ１３に対する負荷が大
きくなり、減速側では逆に電動モータ１３の負荷が軽減
される。そこで、電動モータ１３を停止させると、増速
側では迅速にガバナレバー９が静止するのに対して、減
速側ではガバナレバー９は増速側より静止に至るまでの
間に遅れが生じることになる。即ち、目標回転数がガバ
ナレバー９の現在の位置での回転数ｎより大きいｘであ
る場合にはこの目標値ｘより手前の下限値ｘ_min に近い
位置ｘ_stで停止し、目標回転数が小さいｙである場合に
は目標値ｙを越して下限値ｙ_min に近い位置ｙ_stで停止
する傾向にある。

【００１６】即ち、ガバナレバー９の実際の停止位置は
目標回転数範囲のうち、目標回転数の位置より下限側と
なる結果、この目標回転数範囲にガバナレバー９の静止
時における不感帯として機能させると、範囲ｘ_min 〜ｘ
_max ，ｙ_min 〜ｙ_max に対して下限側の幅が小さくなっ
て、十分な不感帯幅が得られず、また上限側では不感帯
幅が広くなり過ぎて回転数操作に対する感度が悪くな
り、増速方向で設定できる目標回転数が制約され、回転
数の微小調整ができなくなってしまう。特に、目標回転
数範囲を抜け出し回数に基づいて自動的に調整するよう
にした場合には、この目標回転数範囲は広がる傾向にあ
るから、ガバナレバー９の実際の停止位置と目標回転数
範囲の上限値との差がそれだけ大きくなって、指令手段
３による増速方向における回転数の微小調整等の操作性
が著しく低下する。とりわけ、ダイアル式の指令手段３
を用いる場合に、微小操作ができないことは、このダイ
アル式の指令手段３を用いる意義が失われることにな
る。そして、ダイアル式の指令手段３を用いる場合に、
その操作性の観点からは、ある程度軽い力で操作つまみ
６を回動できるようにすることが好ましいが、そうする
と車両の振動等で操作つまみ６が容易に動いてしまい、
特に減速方向における不感帯幅が狭いことから、この減
速側に操作つまみ６が僅かに振れただけで、指令手段３
からあたかも不感帯の下限値以下に目標回転数が設定さ
れたと同じ状態になって、電動モータ１３が作動すると
いう不都合も生じる。

【００１７】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的とするところは、ガバナレバーの静止
時における不感帯の幅を最も適正な状態に設定できるよ
うにすることにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明は、エンジン回転数を制御するための制
御信号を出力する指令手段と、この指令手段の指令によ
る目標回転数に応じて前記エンジンの燃料噴射量を変化
させるために、ガバナレバーと、このガバナレバーを所
定の範囲で変位させるガバナレバー作動手段とを有する
ガバナ機構と、前記指令手段から出力される目標回転数
信号に基づいてガバナレバーを所定の位置に変位するよ
うにガバナレバー作動手段の作動を制御する制御手段と
を備え、この制御手段には、前記指令手段からの目標回
転数に対して、この目標回転数を中心とした所定の幅を
有する目標回転数範囲を設定する目標回転数範囲設定手
段と、前記ガバナレバーが静止している時に、この静止
位置を中心とした所定の範囲の不感帯を設定する不感帯
設定手段とを備える構成としたことをその特徴とするも
のである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の一形態について説明する。ここで、エンジン回転数
制御装置の全体構成については、制御手段を除いて前述
した従来技術のものと格別の差異はないので、同一また
は均等な構成要素については、それと同じ符号を用い
て、その説明は省略する。

【００２０】而して、図１において、指令手段３からの
出力信号に基づいて、電動モータ１３の作動を制御する
ための制御手段３０としては、目標回転数範囲設定部３
１と、不感帯設定部３２とを備えており、これら以外の
構成については、図７の構成と同様であるから、同一ま
たは均等な部材については同一の符号を付す。ここで、
目標回転数範囲設定部３１は、電動モータ１３により駆
動されてガバナレバー９が変位して、このガバナレバー
９が目標回転数の位置でガバナレバー９が停止する際に
おける電動モータ１３のハンチング防止を図るための範
囲を設定するものである。また、不感帯設定部３２は、
ガバナレバー９がある位置で静止している時に、機械の
振動等で指令手段３における操作つまみ６やガバナレバ
ー９が多少振れても、電動モータ１３を停止状態に保持
して、この電動モータ１３の安定を図るものであって、
ガバナレバー９の静止位置を基準とした所定幅の不感帯
幅を設定するためのものである。

【００２１】而して、ガバナレバー９を変位させるガバ
ナレバー作動手段は、電動モータ１３を駆動源として押
し引き操作される操作ワイヤ１２とガバナレバー９に作
用している引っ張りばね１１とから構成されるから、こ
のガバナレバー９を変位させている間に、所定の位置で
電動モータ１３を停止させても、操作ワイヤ１２には引
っ張りばね１１の負荷が作用しており、しかも操作ワイ
ヤ１２自体は所定のばね定数１７を持っている等の理由
で、ガバナレバー９は正確に一定の位置で停止しない。
目標回転数範囲設定部３１により設定されている目標回
転数範囲は、目標回転数に対する停止精度の誤差範囲を
定めたものであって、これによりガバナレバー９の停止
精度に基づくハンチングの発生防止が図られる。

【００２２】この目標回転数範囲は停止精度における誤
差範囲であるから、その範囲はできるだけ狭くする方が
好ましいが、目標回転数範囲を狭くし過ぎると、ハンチ
ングが発生する可能性が高くなる。また、繰り返しの作
動により予め設定した目標回転数範囲が適正なものでな
くなる可能性があるので、実際にこの目標回転数範囲を
抜け出した時には、この抜け出し回数を検出して、自動
的に目標回転数範囲を調整できるようにすることもでき
る。

【００２３】以上のように、ガバナレバー９はこの目標
回転数範囲内で停止するが、実際の停止位置はこの範囲
内で変化する。既に説明したように、通常は、目標回転
数の位置よりガバナレバー９に対する引っ張りばね１１
による付勢方向に片寄った位置になる。それであって
も、ガバナレバー９が停止する際におけるハンチング防
止機能は達成でき、迅速かつ確実に指令されたエンジン
回転数に相当する位置またはその誤差範囲内の位置でガ
バナレバー９を停止させることができる。

【００２４】これに対して、不感帯設定部３２では、ガ
バナレバー９が静止している状態での不感帯が設定され
ている。この不感帯の必要性としては、エンジン１によ
り機械が作動している間に振動等に起因して指令手段３
における操作つまみ６やガバナレバー９等が振れる等の
外的要因によりポテンショメータ５，１５の出力信号が
微小変化しても、電動モータ１３がみだりに作動するの
を防止するためのものである。この静止状態での不感帯
の幅は、目標回転数範囲とは独立に不感帯設定部３２に
設定しておく。

【００２５】ガバナレバー９は目標回転数範囲内の位置
にあるにしてもその停止位置は不定であるために、目標
回転数範囲とは別個に、ガバナレバー９の静止位置にお
ける不感帯を設定する。この静止位置での不感帯は、ガ
バナレバー９の静止位置をポテンショメータ１５で検出
して、このガバナレバー９の位置を中心として、その両
側に所定の範囲を設定する。この不感帯の幅はガバナレ
バー９及び指令手段３の操作つまみ６の振動等による動
きの幅を基準として必要でありかつ最小限に設定する。
不感帯の幅を必要以上広くすると、指令手段３による回
転数の微小制御を行えなくなりその操作性が悪くなる。
一方、不感帯の幅を狭くし過ぎると、車両の振動等によ
り電動モータ１３が作動してしまうので好ましくはな
い。

【００２６】今、図２で示したように、ガバナレバー９
が所定の位置にあり、この時の回転数がある値Ｎであっ
たとして、このガバナレバー９の回転数Ｎを目標回転数
ＸＴにまで上げる場合には、この目標回転数ＸＴに対し
て目標回転数範囲設定部３１により目標回転数範囲の上
限値ＸＴ_min と下限値ＸＴ_max とが与えられる。そし
て、電動モータ１３の作動により、ガバナレバー９が回
動変位して、ガバナレバー９が下限位置ＸＴ_min に至る
と、この電動モータ１３を停止させる。ただし、ガバナ
レバー９はその位置で直ちに停止するのではなく、下限
位置ＸＴ_min を越えて移動することになる。ただし、目
標回転数範囲はハンチング防止を図るための範囲である
から、通常は、それと上限位置ＸＴ_max に至るまでの間
の位置Ｘ_stで停止する。

【００２７】また、指令手段３でエンジン回転数を回転
数ＹＴにまで下げる場合には、この目標回転数ＹＴに対
して、目標回転数範囲の上限値ＹＴ_min 及び下限値ＹＴ
_maxが目標回転数範囲設定部３１により設定される。そ
こで、電動モータ１３が作動して、ガバナレバー９が上
限位置ＹＴ_max の位置にまで変位して、その状態で電動
モータ１３が停止する。ただし、実際にガバナレバー９
が停止するのは、前述と同様、上限位置ＹＴ_max を過ぎ
て下限位置ＹＴ_min に至るまでの間のいずれかの位置Ｙ
_stであり、その位置は一定ではない。

【００２８】ガバナレバー９が位置Ｎ_X または位置Ｎ_Y
で静止すると、これらの位置Ｎ_X ，位置Ｎ_Y を中心とし
て、それぞれ等しい幅を有する上限値ＸＳ_max ，ＹＳ
_max 及び下限値ＸＳ_min ，ＹＳ_min からなる不感帯が与
えられる。従って、ポテンショメータ１５の検出信号が
以上の不感帯範囲において上限側に近い位置で停止しよ
うと、下限側に近い位置で停止しようと、静止状態で
は、上限側にも、また下限側にも等しい範囲の不感帯が
与えられる。

【００２９】以上のように、指令手段３により目標回転
数が与えられている状態で、ガバナレバー９が動くと、
制御手段３０から目標回転数設定部３１から目標回転数
範囲が読み出されて、この目標回転数に対して上限値と
下限値とが設定される。そして、指令手段３で目標回転
数が変更されない限りは、目標回転数範囲は一定の状態
に保持される。一方、ガバナレバー９が静止している
と、不感帯設定部３２から不感帯の上限値及び下限値を
読み出して、ガバナレバー９の当該位置を基準とした不
感帯が設定される。即ち、ガバナレバー９が動いている
時には目標回転数範囲が設定され、静止している時には
不感帯が設定された状態になる。このガバナレバー９の
状態はポテンショメータ１５の出力変動に基づいて検出
される。ただし、ガバナレバー９は機械の振動の影響で
微小振動する可能性があるから、この程度の微小な動き
を排除するために、動き検出に所要の時間幅を持たせる
のが好ましい。従って、一定の時間を定めて、この時間
内でポテンショメータ１５の出力が実質的に変動したか
どうかで判定できる。

【００３０】そこで、以上の動作を図３のフローチャー
ト図に基づいて説明する。エンジン１の起動中は、指令
手段３が所定の位置にあるから、常に目標回転数が与え
られた状態となっている。従って、ガバナレバー９が動
くのは、指令手段３により目標回転数を変えた時と、オ
ートアイドル機構が作動して、目標回転数より低速の例
えば、アイドル状態でエンジン１が作動している状態か
ら、作業負荷作動状態に変わった時とである。いずれに
しろ、指令手段３のポテンショメータ５とガバナレバー
９の現在位置を表示するポテンショメータ１５との信号
レベルが一致しない時には、オートアイドル機構が作動
していない限り、両信号レベルが一致するように、電動
モータ１３が作動する。

【００３１】以上のことを条件として、まずガバナレバ
ー９が動いているか否かの検出が行われる（ステップ
１）。ここで、ガバナレバー９の動きとしては、機械の
振動等により微小な動きを排除して、設定された目標回
転数の位置に向けての動きであり、ポテンショメータ１
５からの信号に基づいて動きの検出が行われる。ガバナ
レバー９の動きが開始すると、まず指令手段３により設
定されている目標回転数が読み取られる（ステップ
２）。次いで、ステップ３において、目標回転数範囲が
目標回転数範囲設定部３１から読み出されて、目標回転
数に対して目標回転数範囲が設定される（ステップ
３）。ここで、目標回転数範囲は目標回転数を中心とし
て増速側及び減速側で同じに設定しても良く、また異な
る値に設定することもできる。ガバナレバー９が動く前
には不感帯が設定されているから、この目標回転数範囲
の設定と共にこの不感帯をクリアする。この結果、ポテ
ンショメータ１５の電圧が変化する。このポテンショメ
ータ１５の出力電圧は、指令手段３で目標回転数を与え
ることによって、ポテンショメータ５の操作つまみ６の
位置に基づいて生じている電圧と比較して、目標回転数
範囲となったか否かが判断され（ステップ４）、目標回
転数範囲に到達するまでは電動モータ１３の作動が継続
する。ポテンショメータ１５によって目標回転数範囲に
入ったことが検出されると、電動モータ１３の作動を停
止する（ステップ５）。ポテンショメータ１５によりガ
バナレバー９が実質的に静止状態になった時にその位置
を検出して、停止位置が目標回転数範囲内であるか否か
を判定し（ステップ６）、目標回転数範囲内であれば、
その静止位置を検出する（ステップ７）。一方、電動モ
ータ１３の停止時に、ガバナレバー９が目標回転数範囲
外で静止すれば、電動モータ１３を再起動する（ステッ
プ８）。なお、この目標回転数範囲外での停止、即ち目
標回転数範囲からの抜け出しがあればその回数を計数し
て、抜け出しが所定回数以上となると、目標回転数範囲
の自動調整を行うことができる。そして、ガバナレバー
９が目標回転数範囲内で静止し、ガバナレバー９の位置
がポテンショメータ１５からの信号に基づいて検出され
ると、このガバナレバー９の位置において、不感帯の上
限値と下限値とが不感帯設定部３２から読み出されて、
ガバナレバー９の位置に応じて所定の幅の不感帯が設定
されると共に目標回転数範囲がクリアされて（ステップ
９）、ステップ１に戻る。この場合において、不感帯の
幅は増速側及び減速側が共に同じに設定しても良く、ま
た異なる幅に設定することもできる。そして、電動モー
タ１３に動きがない限り、不感帯の設定状態に保持され
る（ステップ１０）。

【００３２】このように、電動モータ１３が作動する
と、ガバナレバー９を目標回転数範囲内に入るように制
御され、またガバナレバー９が目標回転数範囲内に入
り、実質的に静止状態になると、目標回転数とは無関係
に、静止したガバナレバー９の位置を基準とした不感帯
が設定される。従って、目標回転数範囲の一方に偏寄し
た位置で静止していたとしても、また目標回転数範囲が
自動調整により多少広く設定されるようになっても、ガ
バナレバー９の静止時には、それとは無関係に、静止時
に必要な幅の不感帯を持たせることができる。これによ
って、目標回転数を再度変化させる際に、その目標回転
数が不感帯の幅を越えるものである限り、微小な変化を
行わせることができ、しかも増速方向でも、また減速方
向でも設定可能な目標回転数は変わらない。また、操作
つまみ６が振動等に起因して僅かに回動しても、みだり
に電動モータ１３が作動することがなく、外的要因によ
り電動モータ１３及びガバナレバー９の安定性が損なわ
れるおそれもない。

【００３３】ここで、目標回転数範囲と不感帯とはそれ
ぞれ独立に設定されるようになっているから、それぞれ
の機能上必要な幅を持たせるが、この幅は同じであって
も、またそれぞれ別個の幅を有するように設定すること
も可能である。目標回転数範囲と不感帯との幅を同じに
しても、不感帯はガバナレバー９の位置を基準として設
定されるから、増速方向にも、また減速方向にも同じ幅
に設定できる。さらに、ガバナレバー９には引っ張りば
ね１１が作用しているので、目標回転数範囲及び不感帯
をこの引っ張りばね１１の付勢力が作用する方向と付勢
力に沿う方向との間で幅を変える等の設定も自由に行え
る。なお、指令手段としては、ダイアル式のものとした
が、アクセルレバーその他の手段で構成することもでき
る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、目標回
転数範囲と不感帯とを別個に設定し、かつ指令手段で設
定された目標回転数範囲内でガバナレバーが静止した時
に、目標回転数範囲に代えて、このガバナレバーの静止
位置を基準として不感帯を設定するようにしたので、ガ
バナレバーの静止時における不感帯の幅を最も適正な状
態に設定できる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示すエンジン回転数制
御装置の構成説明図である。

【図２】ガバナレバーの作動説明図である。

【図３】ガバナレバーの作動制御を行うフローチャート
図である。

【図４】従来技術によるエンジン回転数制御装置の構成
説明図である。

【図５】指令手段の平面図である。

【図６】指令手段の側面図である。

【図７】制御手段の回路図である。

【図８】従来技術によるガバナレバーの作動説明図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン ２ ガバナ
機構 ３ 指令手段 ５ ポテン
ショメータ １１ 引っ張りバネ １２ 操作
ワイヤ １３ 電動モータ １４ 駆動
レバー １５ ポテンショメータ １６ 検出
レバー ２０ マイクロコンピュータ ３０ 制御
手段 ３１ 目標回転数範囲設定部 ３２ 不感
帯設定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 浩史 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機 株式会社土浦工場内 (56)参考文献 特開 平４−314939（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−166036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−71542（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−334039（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−124434（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−143140（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 1/02 311 F02D 1/08 F02D 31/00 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン回転数を制御するための制御信
   号を出力する指令手段と、この指令手段の指令による目
   標回転数に応じて前記エンジンの燃料噴射量を変化させ
   るために、ガバナレバーと、このガバナレバーを所定の
   範囲で変位させるガバナレバー作動手段とを有するガバ
   ナ機構と、前記指令手段から出力される目標回転数信号
   に基づいてガバナレバーを所定の位置に変位するように
   ガバナレバー作動手段の作動を制御する制御手段とを備
   え、この制御手段には、前記指令手段からの目標回転数
   に対して、この目標回転数を中心とした所定の幅を有す
   る目標回転数範囲を設定する目標回転数範囲設定手段
   と、前記ガバナレバーが静止している時に、この静止位
   置を中心とした所定の範囲の不感帯を設定する不感帯設
   定手段とを備える構成としたことを特徴とする原動機の
   回転数制御装置。