JP4063458B2

JP4063458B2 - Diesel engine control device

Info

Publication number: JP4063458B2
Application number: JP29423399A
Authority: JP
Inventors: 繁哉今野; 陽一古渡; 司豊岡
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 1999-10-15
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: JP2001115882A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられるディーゼルエンジン制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のディーゼルエンジン制御装置として、従来、特許第２６５１５７１号公報、特開平５−２２２９６１号公報に記載のものがある。
これらの従来技術は、ディーゼルエンジンの燃料供給量を調節するガバナレバーと、このガバナレバーを回動させるステップモータと、オペレータによって操作される燃料供給調整器と、ディーゼルエンジンを始動あるいは停止させるエンジン始動スイッチと、燃料供給調整器から出力される信号に基づき、上述したステップモータを駆動する指令信号を出力するコントローラとを備えるとともに、このコントローラが、エンジン始動スイッチのオフ操作に伴って、カバナレバーをディーゼルエンジンへの燃料供給を停止させる方向へ回動させる停止指令信号を出力するエンジン停止制御手段を含む構成を備え、このエンジン停止制御手段から出力される停止指令信号を、ディーゼルエンジンの慣性による回転が停止するまでの所定時間、保持させるようになっている。
【０００３】
また、上述したステップモータのモータ軸と、ガバナレバーとはプッシュ・プルケーブル等の力伝達部材を介して連結されており、ステップモータの回動に伴うモータ軸の回動をプッシュ・プルケーブル等の力伝達部材を介してガバナレバーの回動として伝えるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術において、ステップモータのモータ軸と、ガハナレバーとを連結するプッシュ・プルケーブル等の力伝達部材は、経年劣化に伴って伸び変形を生じることがある。このように伸び変形を生じたときには、当該プッシュ・プルケーブル等が撓み、ステップモータのモータ軸の回動がガバナレバーの回動として正確に伝えられなくなることが起こりやすい。
【０００５】
このような事態を生じると、コントローラに含まれるエンジン停止制御手段から、エンジンの停止に相応する位置にガバナレバーを回動させるために、本来必要とされる値の停止指令信号をステップモータに出力しても、ガバナレバーがエンジンを停止させる位置に至らず、その結果、エンジンがいつまでも低速回転を続けてしまう不具合を生じる。
【０００６】
すなわち、上述した従来技術では、エンジン停止制御手段から出力される停止指令信号をエンジンが停止するまでの所定時間保持させようとしても、プッシュ・プルケーブル等の経年劣化による伸び変形に伴う撓みのためにエンジンの停止を実現できない事態が起こり得る。
【０００７】
このような状態にあっては、燃料が無駄に消費されて不経済になるとともに、場合によってはエンジンの駆動を介して実施される作業に支障を生じてしまう懸念が有る。
【０００８】
本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなされたもので、その目的は、ステップモータのモータ軸と、ガバナレバーとを連結する力伝達部材が伸び変形を生じた場合でも、確実にエンジンを停止させることができるディーゼルエンジン制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、ディーゼルエンジンの燃料供給量を調節するガバナレバーと、このガバナレバーを回動させるステップモータと、このステップモータのモータ軸と上記ガバナレバーとを連結する力伝達部材と、オペレータによって操作される燃料供給調整器と、上記ディーゼルエンジンを始動あるいは停止させるエンジン始動スイッチと、上記燃料供給調整器から出力される信号に基づき上記ステップモータを駆動する指令信号を出力するコントローラとを備えるとともに、このコントローラが、上記エンジン始動スイッチのオフ操作に伴って、上記ガバナレバーを上記ディーゼルエンジンへの燃料供給を停止させる方向へ回動させる停止指令信号を出力するエンジン停止制御手段を含むディーゼルエンジン制御装置において、上記ディーゼルエンジンの実回転数を検出する回転数検出手段を備えるとともに、上記コントローラが、上記エンジン停止制御手段が作動して上記停止指令信号が出力されてから所定時間の経過後に、上記回転数検出手段から出力される実回転数検出値が、エンジン停止状態とみなし得る所定の閾値以下になっているかどうか判別する判別手段と、この判別手段で上記実回転数検出値が所定の閾値よりも大きいと判別されたとき、上記ガバナレバーを上記ディーゼルエンジンへの燃料供給を停止させる方向へ回動させる別の停止指令信号を出力する別のエンジン停止制御手段とを含み、この別のエンジン停止制御手段が、上記ステップモータを所定の単位ステップずつ駆動させる別の停止指令信号を出力するものから成り、上記コントローラは、上記別の停止指令信号の出力後、上記所定時間より短い低速からの停止を考慮した別の所定時間が経過した後に、再び上記判別手段による判別を行なう構成にしてある。
【００１０】
このように構成した本発明にあっては、エンジン始動スイッチをオンし、オペレータが燃料供給調整器を操作すると、その信号がコントローラに入力され、このコントローラからステップモータを駆動する信号が出力される。これによりステップモータが駆動し、力伝達部材を介してガバナレバーが回動し、ディーゼンエンジンの燃料供給量が調節される。つまりオペレータが操作した燃料供給調整器の操作量に相応した回転数でエンジンが回転する。このエンジンの回転に伴って、所望の作業が実施される。
【００１１】
このようなエンジン駆動状態において、エンジン始動スイッチをオフにすると、コントローラに含まれるエンジン停止制御手段が作動して、このエンジン停止制御手段から停止指令信号が出力される。これにより、エンジンを停止させるガバナ位置に相当する停止位置となるように、ステップモータが回転する。この停止位置までのステップモータの回動に伴って、ガバナレバーがエンジンへの燃料供給を停止させる位置まで回動する。
【００１２】
ここで仮に、ステップモータのモータ軸と、ガバナレバーとを連結するプッシュ・プルケーブル等の力伝達部材が伸び変形を生じていると、この力伝達部材が撓んで、ガバナレバーがエンジンへの燃料供給を停止させる位置まで至らないのでその回動を停止し、エンジンが低速で回転を続けてしまう事態を生じる。
【００１３】
このとき、本願の請求項１に係る発明では、回転数検出手段によってエンジンの実回転数が検出され、コントローラに入力される。このコントローラに含まれる判別手段は、入力された実回転数検出値が、エンジン停止状態とみなし得る所定の閾値以下になっているかどうか判別し、所定の閾値よりも大きいと判別したとき、コントローラに含まれる別の停止指令信号が出力される。この別の停止指令信号により一旦、停止位置まで回動したステップモータが再び所定位置まで回動する。これに伴ってガバナレバーが一旦停止した位置よりもさらに回動し、エンジンの燃料供給を現実に停止させる位置までこのガバナレバーを動かすことができる。これによりエンジンを確実に停止させることができる。
【００１５】
また、別のエンジン停止制御手段から出力される別の停止指令信号により、一旦停止位置まで回動したステップモータを所定の単位ステップずつ徐々に駆動させながらエンジンが停止したかどうかを判別するようにしてあることから、ガバナレバーが回動限界に至った状態にあってステップモータをさらに大きく回動させるような事態を未然に防ぐことができる。別の停止指令信号を出力した時点から計測される時間は、低速からの停止に係るエンジンの慣性を考慮して、エンジン停止制御手段から停止指令信号が出力されてから計測される前述の所定時間に比べて、短い別の所定時間となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，本発明のディーゼルエンジン制御装置の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明のディーゼルエンジン制御装置の一実施形態の構成を示す図、図２は図１に示す一実施形態に備えられるコントローラにおけるエンジン停止制御に際しての処理手順を示す図である。
【００１７】
図１において、１は制御対象であるディーゼンエンジン、２はエンジン１の燃料供給量を調節するガバナレバー、３はエンジン停止側にガバナレバー２が回動するときの回動限界を規定する下限ストッパ、４はエンジン最高回転側にガバナレバー２が回動するときの回動限界を規定する上限ストッパ、５はガバナレバー２が上限ストッパ４に近づく方向に付勢するばねである。
【００１８】
６はモータ装置で、このモータ装置６にはステップモータ７が含まれている。このステップモータ７のモータ軸８と、ガバナレバー２とは、力伝達部材、例えばプッシュ・プルケーブル９で連結させてある。１０はステップモータ７のモータ軸８の回動角を検出するガバナ角センサである。１１はオペレータによってダイヤル操作される燃料供給調整器、１２はエンジン１の実回転数を検出する回転数検出手段、例えばエンジン回転センサである。また、１３はエンジン１を始動あるいは停止させるエンジン始動スイッチである。
【００１９】
１４は、燃料供給調整器１１から出力される信号に基づきステップモータ７を駆動する指令信号を出力するコントローラである。このコントローラ１４は、燃料供給調整器１１から出力される信号を所定の内部値に変換する信号変換部１５と、内部値とエンジン目標回転数との関係があらかじめ設定される内部値−エンジン目標回転数変換テーブル１６と、この変換テーブル１６から出力されるエンジン目標回転数をさらに所定の内部値に変換する信号変換部１７と、記憶部１８とを含んでいる。
【００２０】
記憶部１８は、エンジン１を停止させるガバナレバー２の回動位置に相応するステップモータ７の停止位置に相当する信号値と、エンジン１の駆動状態からステップモータ７が停止位置に戻され、これに伴ってガバナレバー２がエンジン１を停止させる所定の位置に至った時点、すなわちエンジン停止指令信号が出力された時点から、エンジン１の慣性による回転が停止するまでに相応する所定時間ΔＴがあらかじめ記憶されるとともに、ステップモータ７の微少量の回動角に相応する単位ステップΔＳと、ステップモータ７が停止位置に戻され、カバナレバー２が回動したにもかかわらずエンジン１を停止させる所定の位置まで至らないで止まり、エンジン１が低速回転してしまう事態を生じ、その後に後述のように再びステップモータ７が操作されて、ガバナレバー２がエンジン１を停止させる本来の位置に至った時点、すなわち上述のエンジン停止指令信号とは別のエンジン停止指令信号が出力された時点から、エンジン１の慣性による回転が停止するまでに相応する所定時間Δｔとが、あらかじめ記憶されている。なお、上述の所定時間ΔＴ、Δｔは、エンジン１の大きさ、機種に応じた時間が設定される。
【００２１】
また、コントローラ１４は、上述したエンジン始動スイッチ１３、信号変換部１７、エンジン回転センサ１２、およびガバナ角センサ１０が接続され、ステップモータ７を駆動する指令信号をモータ装置６に出力するステップモータ駆動指令計算部１９を備えている。このステップモータ駆動指令計算部１９は、エンジン始動スイッチ１３のオフ操作に伴って、カバナレバー２をエンジン１への燃料供給を停止させる方向へ回動させる停止指令信号を出力するエンジン停止制御手段２０を含むとともに、このエンジン停止制御手段２０が作動して停止指令信号が出力されてから所定時間ΔＴの経過後に、エンジン回転センサ１２から出力される実回転数検出値がエンジン停止状態とみなし得る所定の閾値以下になっているかどうか判別する判別手段２１と、この判別手段２１で実回転数検出値が所定の閾値よりも大きいと判別されたとき、カバナレバー２をエンジン１への燃料供給を停止させる方向へさらに回動させる別の停止指令信号を出力する別のエンジン停止制御手段２２とを含む構成にしてある。
【００２２】
上述のように構成した本実施形態の動作について以下に説明する。
なお、あらかじめコントローラ１４の記憶部１８には、上述したステップモータ７の停止位置に相当する信号値と、所定時間ΔＴ、Δｔ、及びステップモータ７の微少量の回動角に相応する単位ステップΔＳなどが記憶される。
【００２３】
ここで、エンジン始動スイツチ１３をオンし、オペレータが燃料供給調整器１１のダイヤルを操作すると、その信号がコントローラ１４の信号変換部１５に入力される。これにより燃料供給調整器１１の操作量に相当する内部値に変換され、その内部値が内部値−エンジン目標回転数変換ケーブル１６に出力される。この変換テーブル１６で、燃料供給調整器１１の操作量に相当する内部値が、対応する目標回転数に変換され、その目標回転数が信号変換部１７に出力される。ここで再び、その目標回転数に相応する内部値に変換され、その内部値がステップモータ駆動指令計算部１９に出力される。このステップモータ駆動指令計算部１９は、信号変換部１７から出力される内部値に相当する駆動指令信号をモータ装置６に出力する。これによりモータ装置６のステップモータ７が、すなわちモータ軸８が図１において時計方向に回動する。このモータ軸８の回動角度は、ガバナ角センサ１０によって検出され、ステップモータ駆動指令計算部１９に出力される。ステップモータ駆動指令計算部１９は、ガバナ角センサ１０から出力される信号値が、信号値変換部１７から出力される内部値に相当する値に至ったとき、モータ装置６への駆動指令信号の出力を停止させる。
【００２４】
この間、上述したモータ軸８の図１の時計方向の回動に伴ってプッシュ・プルケーブル９が図１において右方向に移動し、これによりガバナレバー２が図１において反時計方向に回動する。ステップモータ駆動指令計算部１９からモータ装置６への駆動指令信号の出力値停止によりステップモータ７、すなわちモータ軸８が回動を停止したとき、ガバナレバー２の回動も停止する。このときガバナレバー２によって調節されるエンジン１の燃料供給量は、オペレータが操作した燃料供給調整器１１の操作量に応じたものとなる。すなわち、燃料供給調整器１１の操作量に応じたエンジン回転数でエンジン１が駆動する。このエンジン１の駆動により、所定の作業が実施される。
【００２５】
例えば、エンジン１が装備される建設機械が油圧ショベルであれば、油圧ポンプが、エンジン１によって駆動し、ブーム、アーム、バケット等を含むフロント作業機を介して、土砂の掘削などの作業が実施される。
【００２６】
このようにしてエンジン１が駆動している状態から、現に実施している作業を終了させるためにエンジン１を停止させようとしてエンジン始動スイッチ１３がオフ操作されると、ステップモータ駆動指令計算部１９のエンジン停止制御手段２０が作動して、図２のフローチャートで示すエンジン停止制御が実施される。以下、この図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００２７】
まず、記憶部１８に記憶されるステップモータ７の停止位置に相当する信号値がステップモータ駆動指令計算部１９に読み出され、その信号値に相当する停止指令信号が、エンジン停止制御手段２０からモータ装置６に出力される。これによりステップモータ７が停止位置方向に戻るように回動し、すなわち図１において反時計方向に回動し、これと一体的にモータ軸８が回動する。その回動角がガバナ角センサ１０で検出され、ステップモータ駆動指令計算部１９に出力される。ガバナ角センサ１０から出力される回動角すなわち信号値が、上述したステップモータ７の停止位置に相当する信号値になったとき、ステップモータ７及びモータ軸８は回動を停止し、停止位置に静止、保持される状態となる。
【００２８】
この間、モータ軸８の停止位置方向へ戻る回動動作と一体的にプッシユ・プルケーブル９も図１において左方向に移動し、ガバナレバー２が図１において時計方向に回動し、つまり下限ストッパ３に近づく方向に回動し、ステップモータ７すなわちモータ軸８の回動停止とともにその回動を停止する（図２の手順Ｓ１）。
【００２９】
ステップモータ駆動指令計算部１９は、停止指令信号の出力の停止に際し、記憶部１８に記憶される所定時間ΔＴを読み出し、停止指令信号を出力した時点からの時間の計測を開始する。そして、その計測時間が所定時間ΔＴに至るかどうか判別する（図２の手順Ｓ２）。計測時間が所定時間ΔＴに至ったとき、ステップモータ駆動指令計算部１９に含まれる判別手段２１は、エンジン回転センサ１２から出力される実回転数検出値が、エンジン１の停止とみなし得る所定の閾値以下であるかどうか判別する（図２の手順Ｓ３）。ここで、通常の場合は、ステップモータ７が停止位置に戻され、これに伴ってガバナレバー２がエンジン１の燃料供給を停止する位置に保たれることから、エンジン回転センサ１２から出力される実回転数検出値は所定の閾値以下であり、判別手段２１はエンジン１が停止していると判別する。この間、エンジン停止制御手段２０からの停止指令信号すなわちステップモータ７を停止位置に保持する信号が出力され続け、判別手段２１でエンジン１が停止していると判別されたとき、停止制御手段２０からの停止指令信号の出力を停止させる処理がなされる。
【００３０】
例えば、上述したプッシュ・プルケーブル９を含む本実施形態のエンジン制御装置が比較的新しく、プッシュ・プルケーブル９にほとんど伸び変形を生じない間は、上述の各動作が繰り返しおこなわれ、エンジン１の駆動と停止が実施される。
【００３１】
そして特に、本実施形態では、例えば当該エンジン制御装置が繰り返し使用された経年劣化などで、プッシュ・プルケーブル９に伸び変形を生じているときに有効である。
【００３２】
すなわち、プッシュ・プルケーブル９に伸び変形が生じると、このプッシュ・プルケーブル９に撓みを生じ、ステップモータ７のモータ軸８の回動がガバナレバー２の回動として正確に伝えられなくなり、ステップモータ９を上述した停止位置に保持しても、ガバナレバー２がエンジン１への燃料供給を停止させる正規の位置に至らず、その手前の位置で停止してしまう事態が起こりやすい。この場合には、上述のようにエンジン１の燃料供給が継続され、エンジン１は低速回転を続けてしまう。
【００３３】
本実施形態では、上述のように、ステップモータ駆動指令計算部１９に含まれるエンジン停止制御手段２０から停止指令信号を出力させステップモータ７を停止位置に復帰させた後の判別手段２１における判別（図２の手順Ｓ３）で、エンジン１が停止していないと判別されたとき、すなわち、エンジン回転センサ１２から出力される実回転数検出値が、エンジン１の停止とみなし得る所定の閾値よりも大きいと判別されたときには、図２の手順Ｓ４に移る。
【００３４】
この手順Ｓ４では、ステップモータ駆動指令計算部９に含まれる別のエンジン停止制御手段２２が作動し、記憶部１８に記憶されていた単位ステップΔＳに相当する信号値を有する別の停止指令信号がモータ装置６に出力される。これにより、ステップモータ７及びモータ軸は、単位ステップΔＳに相当する角度だけ図１の反時計方向に回動する（図２の手順Ｓ４）。これに伴い力伝達部材９は図１の左方向にわずかに移動し、ガバナレバー２は時計方向に、すなわち下限ストッパ３にさらに近づく方向に回動する。上述した別の停止指令信号の出力に際し、ステップモータ駆動指令計算部１９は記憶部１８に記憶されている所定時間Δｔを読み出し、別の停止指令信号を出力した時点からの時間の計測を開始する。そして、その計測時間が所定時間Δｔに至るかどうか判別する（図２の手順Ｓ５）。なお、図２の手順Ｓ２における処理は、比較的高速のエンジン回転からの停止に係り、また図２の手順Ｓ５における処理は低速からの停止に係ることから、エンジン１の慣性を考慮して、所定時間Δｔを所定時間ΔＴよりもあらかじめ小さく設定してある。
【００３５】
次に図２の手順Ｓ３に戻り、再びエンジン１は停止しているかどうか判別手段２１で判別される。ここでエンジン１が停止していないと判別されたときは、再び手順Ｓ４に移り、上述と同様に単位ステップΔＳに相当する信号値を有する別の停止指令信号がモータ装置６に出力される。これにより、ステップモータ７及びモータ軸８は、さらに単位ステップΔＳに相当する角度だけ図１の反時計方向に回動し、プッシュ・プルケーブル９を介してガバナレバー２は下限ストッパ３に近づく時計方向にわずかに回動する。次に再び手順Ｓ５の所定時間Δｔ待つ処理が実施される。
【００３６】
以下、同様の処理が図２の手順Ｓ３でエンジン１が停止しているとみなされるまで順次繰り返し実施される。このように、別のエンジン停止制御手段２２から単位ステップΔＳに相当する信号値を有する別の停止指令信号がモータ装置６に順次出力されている状態にあって、図２の手順Ｓ３の判別手段２１における判別で、回転センサ１２から出力される実回転数検出値が所定の閾値以下と判別されると、エンジン１は停止とみなされる状態に至り、それまで出力され続けていた別の停止指令信号の出力が停止する処理がなされる。
【００３７】
このように構成した本実施形態にあっては、ステップモータ７のモータ軸８と、カバナレバー２とを連結するプッシュ・プルケーブル９に伸び変形を生じた場合でも、確実にエンジン１を停止させることができ、これにより燃料の無駄な消費を抑え、経済性を高めることができるとともに、エンジン１の駆動を介して実施される作業を確実に終了させることができる。
【００３８】
また、プッシュ・プルケーブル９が経年劣化等により伸び変形が生じた場合に、一旦、停止位置まで回動したステップモータ７を所定の単位ステップΔＳだけ徐々に回動させながらエンジン１が停止したかどうかを判別するようにしてあることから、ガバナレバー２が回動限界に至った状態にあってステップモータ７をさらに大きく回動させるような事態を未然に防ぐことができ、これによりステップモータ７の脱調を防止することができる。また、このようにステップモータ７の脱調を防止できることから、プッシュ・プルケーブル９にほとんど伸び変形を生じないときの燃料供給停止位置に対応する上述した停止位置の設定ずれを生じることがなく、安定したエンジン停止制御性能を保つことができる。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、ステップモータのモータ軸と、ガバナレバーとを連結する力伝達部材が伸び変形を生じた場合でも、確実にエンジンを停止させることができ、これにより従来生じていた燃料の無駄な消費を抑え、従来に比べて経済性に優れるとともに、エンジンの駆動を介して実施される作業を確実に終了させることができる。
【００４０】
また、ステップモータの脱調を防止することができ、これにより力伝達部材にほとんど伸び変形を生じないときの燃料供給停止位置に対応する停止位置の設定ずれを生じることがなく、安定したエンジン停止制御性能を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディーゼンエンジン制御装置の一実施形態の構成を示す図である。
【図２】図１に示す一実施形態に備えられるコントローラにおけるエンジン停止制御に際しての処理手順を示す図である。
【符号の説明】
１エンジン
２ガバナレバー
３下限ストッパ
４上限ストッパ
５ばね
６モータ装置
７ステップモータ
８モータ軸
９プッシュ・プルケーブル
１０ガバナ角センサ
１１燃料供給調整器
１２エンジン回転センサ（回転数検出器）
１３エンジン始動スイッチ
１４コントローラ
１５信号変換部
１６内部値−エンジン目標回転数変換テーブル
１７信号変換部
１８記憶部
１９ステップモータ駆動指令計算部
２０エンジン停止制御手段
２１判別手段
２２別のエンジン停止制御手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diesel engine control device provided in a construction machine such as a hydraulic excavator.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of diesel engine control device, there are those described in Japanese Patent No. 2651571 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-222961.
These conventional techniques include a governor lever for adjusting the fuel supply amount of a diesel engine, a step motor for rotating the governor lever, a fuel supply regulator operated by an operator, and an engine start switch for starting or stopping the diesel engine. And a controller that outputs a command signal for driving the step motor described above based on a signal output from the fuel supply regulator, and the controller moves the cover lever to the diesel engine in accordance with the turning-off operation of the engine start switch. The engine stop control means for outputting a stop command signal for rotating the fuel supply in the direction to stop the fuel supply is provided, and the stop command signal output from the engine stop control means is stopped from rotating due to the inertia of the diesel engine. For a predetermined time until And it is adapted to.
[0003]
Further, the motor shaft of the step motor described above and the governor lever are connected via a force transmission member such as a push / pull cable, and the rotation of the motor shaft accompanying the rotation of the step motor is controlled by a push / pull cable or the like. It is transmitted as the rotation of the governor lever through the force transmission member.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described prior art, a force transmission member such as a push-pull cable that connects the motor shaft of the step motor and the governor lever may be stretched and deformed with aging. When such an extension deformation occurs, the push / pull cable or the like is bent, and it is likely that the rotation of the motor shaft of the step motor cannot be accurately transmitted as the rotation of the governor lever.
[0005]
When such a situation occurs, the engine stop control means included in the controller outputs a stop command signal of a value that is originally required to rotate the governor lever to a position corresponding to the stop of the engine to the step motor. However, the governor lever does not reach the position where the engine is stopped, and as a result, the engine continues to rotate at a low speed indefinitely.
[0006]
That is, in the above-described prior art, even if the stop command signal output from the engine stop control means is held for a predetermined time until the engine stops, it is due to bending due to elongation deformation due to deterioration over time such as a push-pull cable. In some cases, the engine cannot be stopped.
[0007]
In such a state, there is a concern that fuel is consumed wastefully and becomes uneconomical, and in some cases, the work performed through the driving of the engine may be hindered.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described prior art, and an object of the present invention is to ensure that the engine is reliably operated even when the force transmission member that connects the motor shaft of the step motor and the governor lever is stretched and deformed. An object of the present invention is to provide a diesel engine control device that can be stopped.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present onset Ming, force transmitting connecting a governor lever to adjust the fuel supply amount of the diesel engine, a step motor for rotating the governor lever, the motor shaft and the governor lever of the step motor Members, a fuel supply regulator operated by an operator, an engine start switch for starting or stopping the diesel engine, and a command signal for driving the step motor based on a signal output from the fuel supply regulator. An engine stop control means for outputting a stop command signal for rotating the governor lever in a direction to stop the fuel supply to the diesel engine in accordance with an off operation of the engine start switch. Including diesel engine control device And a controller for detecting the actual rotational speed of the diesel engine, and the controller, after a lapse of a predetermined time from the operation of the engine stop control means and the output of the stop command signal, A determination means for determining whether or not the actual rotation speed detection value output from the rotation speed detection means is equal to or less than a predetermined threshold that can be regarded as an engine stop state, and the actual rotation speed detection value by the determination means when it is determined to be larger than, looking contains a separate engine stop control means for outputting another stop command signal for rotating the governor lever in the direction of stopping the fuel supply to the diesel engine, the other engine The stop control means is configured to output another stop command signal for driving the step motor by predetermined unit steps. Controller after the output of the further stop command signal, after another predetermined time in consideration of the stop from the shorter slower than the predetermined time has elapsed, there is a configuration again discriminating by said discriminating means.
[0010]
In the present invention configured as described above, when the engine start switch is turned on and the operator operates the fuel supply regulator, the signal is input to the controller, and a signal for driving the step motor is output from the controller. . As a result, the step motor is driven, the governor lever is rotated via the force transmission member, and the fuel supply amount of the diesel engine is adjusted. That is, the engine rotates at a speed corresponding to the amount of operation of the fuel supply regulator operated by the operator. A desired operation is performed as the engine rotates.
[0011]
When the engine start switch is turned off in such an engine drive state, the engine stop control means included in the controller is operated, and a stop command signal is output from the engine stop control means. As a result, the step motor rotates so that the stop position corresponds to the governor position where the engine is stopped. As the step motor rotates to the stop position, the governor lever rotates to a position where fuel supply to the engine is stopped.
[0012]
Here, if a force transmission member such as a push-pull cable connecting the motor shaft of the step motor and the governor lever is stretched and deformed, the force transmission member is bent and the governor lever supplies fuel to the engine. Since the stop position is not reached, the rotation is stopped, and the engine continues to rotate at a low speed.
[0013]
At this time, in the invention according to claim 1 of the present application, the actual rotational speed of the engine is detected by the rotational speed detecting means and is input to the controller. The determination means included in the controller determines whether or not the input actual rotational speed detection value is equal to or less than a predetermined threshold that can be regarded as an engine stop state. Another stop command signal included is output. The step motor once rotated to the stop position is rotated again to the predetermined position by this other stop command signal. Along with this, the governor lever is further rotated from the position where it was temporarily stopped, and this governor lever can be moved to a position where the fuel supply of the engine is actually stopped. Thereby, an engine can be stopped reliably.
[0015]
Further, according to another stop command signal outputted from another engine stop control means, so as to determine whether engine is stopped while temporarily step motor has rotated to the stop position is gradually driven by a predetermined unit step Therefore, it is possible to prevent a situation in which the stepper motor is further rotated when the governor lever reaches the rotation limit. The time measured from the time when another stop command signal is output is the predetermined time measured after the stop command signal is output from the engine stop control means in consideration of the inertia of the engine related to the stop from low speed. Compared to, it becomes another short predetermined time.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a diesel engine control device of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a diesel engine control apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure for engine stop control in a controller provided in the embodiment shown in FIG.
[0017]
In FIG. 1, 1 is a Diesen engine to be controlled, 2 is a governor lever that adjusts the fuel supply amount of the engine 1, 3 is a lower limit stopper that defines a turning limit when the governor lever 2 is turned to the engine stop side, Reference numeral 4 denotes an upper limit stopper that defines a rotation limit when the governor lever 2 rotates toward the maximum engine rotation side. Reference numeral 5 denotes a spring that biases the governor lever 2 in a direction approaching the upper limit stopper 4.
[0018]
Reference numeral 6 denotes a motor device, and the motor device 6 includes a step motor 7. The motor shaft 8 of the step motor 7 and the governor lever 2 are connected by a force transmission member, for example, a push / pull cable 9. A governor angle sensor 10 detects the rotation angle of the motor shaft 8 of the step motor 7. Reference numeral 11 denotes a fuel supply regulator that is dialed by an operator, and 12 is a rotation speed detecting means for detecting the actual rotation speed of the engine 1, for example, an engine rotation sensor. Reference numeral 13 denotes an engine start switch for starting or stopping the engine 1.
[0019]
A controller 14 outputs a command signal for driving the step motor 7 based on a signal output from the fuel supply regulator 11. The controller 14 includes a signal conversion unit 15 that converts a signal output from the fuel supply regulator 11 into a predetermined internal value, and an internal value in which a relationship between the internal value and the engine target rotational speed is preset. A number conversion table 16, a signal conversion unit 17 that further converts the target engine speed output from the conversion table 16 into a predetermined internal value, and a storage unit 18 are included.
[0020]
The storage unit 18 returns the signal value corresponding to the stop position of the step motor 7 corresponding to the rotational position of the governor lever 2 that stops the engine 1 and the step motor 7 to the stop position from the driving state of the engine 1. Accordingly, a predetermined time ΔT corresponding to the time when the rotation due to the inertia of the engine 1 is stopped from when the governor lever 2 reaches a predetermined position for stopping the engine 1, that is, when the engine stop command signal is output is stored in advance. At the same time, the unit step ΔS corresponding to a small amount of rotation angle of the step motor 7 and the step motor 7 is returned to the stop position and the engine 1 is stopped even if the cover lever 2 is rotated. The engine 1 stops at a low speed, causing the engine 1 to rotate at a low speed, and then the step motor 7 is again turned on as described later. The rotation due to the inertia of the engine 1 is stopped from when the governor lever 2 is operated to reach the original position for stopping the engine 1, that is, when an engine stop command signal different from the engine stop command signal described above is output. The predetermined time Δt corresponding to the time is stored in advance. The predetermined times ΔT and Δt are set according to the size and model of the engine 1.
[0021]
The controller 14 is connected to the engine start switch 13, the signal converter 17, the engine rotation sensor 12, and the governor angle sensor 10 described above, and outputs a command signal for driving the step motor 7 to the motor device 6. A command calculation unit 19 is provided. The step motor drive command calculation unit 19 outputs an engine stop control means 20 that outputs a stop command signal for rotating the cover lever 2 in a direction to stop the fuel supply to the engine 1 when the engine start switch 13 is turned off. In addition, after the elapse of a predetermined time ΔT from the operation of the engine stop control means 20 and the output of the stop command signal, the actual rotation speed detection value output from the engine rotation sensor 12 is a predetermined value that can be regarded as the engine stop state. A discriminating means 21 for discriminating whether or not the value is equal to or less than the threshold value, and a direction in which the fuel lever 2 is stopped from being supplied to the engine 1 when the discriminating means 21 discriminates that the detected actual rotational speed value is greater than a predetermined threshold And another engine stop control means 22 for outputting another stop command signal for further rotation.
[0022]
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.
The storage unit 18 of the controller 14 has a signal value corresponding to the stop position of the step motor 7 described above, a predetermined time ΔT, Δt, and a unit step ΔS corresponding to a slight rotation angle of the step motor 7. Etc. are memorized.
[0023]
Here, when the engine start switch 13 is turned on and the operator operates the dial of the fuel supply regulator 11, the signal is input to the signal converter 15 of the controller 14. Thus, the internal value corresponding to the operation amount of the fuel supply regulator 11 is converted, and the internal value is output to the internal value-engine target speed conversion cable 16. In this conversion table 16, an internal value corresponding to the operation amount of the fuel supply regulator 11 is converted into a corresponding target rotational speed, and the target rotational speed is output to the signal converter 17. Here, it is converted again into an internal value corresponding to the target rotational speed, and the internal value is output to the step motor drive command calculation unit 19. The step motor drive command calculator 19 outputs a drive command signal corresponding to the internal value output from the signal converter 17 to the motor device 6. As a result, the step motor 7 of the motor device 6, that is, the motor shaft 8 rotates clockwise in FIG. 1. The rotation angle of the motor shaft 8 is detected by the governor angle sensor 10 and output to the step motor drive command calculation unit 19. When the signal value output from the governor angle sensor 10 reaches a value corresponding to the internal value output from the signal value conversion unit 17, the step motor drive command calculation unit 19 outputs a drive command signal to the motor device 6. Stop output.
[0024]
During this time, the push-pull cable 9 moves in the right direction in FIG. 1 as the motor shaft 8 rotates in the clockwise direction in FIG. 1, whereby the governor lever 2 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 1. When the output of the drive command signal from the step motor drive command calculation unit 19 to the motor device 6 is stopped, the rotation of the governor lever 2 is stopped when the step motor 7, that is, the motor shaft 8, is stopped. At this time, the fuel supply amount of the engine 1 adjusted by the governor lever 2 corresponds to the operation amount of the fuel supply regulator 11 operated by the operator. That is, the engine 1 is driven at an engine speed corresponding to the operation amount of the fuel supply regulator 11. A predetermined operation is performed by driving the engine 1.
[0025]
For example, if the construction machine equipped with the engine 1 is a hydraulic excavator, the hydraulic pump is driven by the engine 1 and works such as excavation of earth and sand are performed via a front work machine including a boom, an arm, a bucket, and the like. Is done.
[0026]
When the engine start switch 13 is turned off from the state where the engine 1 is driven in this way to stop the engine 1 in order to finish the work currently being performed, the step motor drive command calculation unit 19 The engine stop control means 20 is operated, and the engine stop control shown in the flowchart of FIG. 2 is performed. Hereinafter, description will be given based on the flowchart of FIG.
[0027]
First, a signal value corresponding to the stop position of the step motor 7 stored in the storage unit 18 is read to the step motor drive command calculation unit 19, and a stop command signal corresponding to the signal value is read from the engine stop control means 20. It is output to the motor device 6. Thereby, the step motor 7 is rotated so as to return to the stop position direction, that is, is rotated counterclockwise in FIG. 1, and the motor shaft 8 is rotated integrally therewith. The rotation angle is detected by the governor angle sensor 10 and output to the step motor drive command calculation unit 19. When the rotation angle, that is, the signal value output from the governor angle sensor 10 becomes a signal value corresponding to the stop position of the step motor 7 described above, the step motor 7 and the motor shaft 8 stop rotating, and the stop position. It will be in a state where it is stationary and held.
[0028]
During this time, the push-pull cable 9 also moves in the left direction in FIG. 1 integrally with the turning operation of the motor shaft 8 returning to the stop position direction, and the governor lever 2 rotates in the clockwise direction in FIG. And the rotation of the step motor 7, that is, the motor shaft 8, is stopped (step S1 in FIG. 2).
[0029]
When the output of the stop command signal is stopped, the step motor drive command calculation unit 19 reads the predetermined time ΔT stored in the storage unit 18 and starts measuring the time from when the stop command signal is output. And it is discriminate | determined whether the measurement time reaches predetermined time (DELTA) T (procedure S2 of FIG. 2). When the measurement time reaches a predetermined time ΔT, the determination means 21 included in the step motor drive command calculation unit 19 determines that the actual rotation speed detection value output from the engine rotation sensor 12 can be regarded as a stop of the engine 1. It is determined whether or not it is equal to or less than the threshold value (step S3 in FIG. 2). Here, in a normal case, the step motor 7 is returned to the stop position, and accordingly, the governor lever 2 is kept at a position where the fuel supply of the engine 1 is stopped. The rotation speed detection value is equal to or less than a predetermined threshold value, and the determination unit 21 determines that the engine 1 is stopped. During this time, a stop command signal from the engine stop control means 20, that is, a signal for holding the step motor 7 at the stop position is continuously output. When the determination means 21 determines that the engine 1 is stopped, the stop control means 20 The process of stopping the output of the stop command signal is performed.
[0030]
For example, while the engine control apparatus of the present embodiment including the push-pull cable 9 is relatively new and the push-pull cable 9 hardly stretches and deforms, the above-described operations are repeated, and the engine 1 Driving and stopping are performed.
[0031]
In particular, the present embodiment is effective when the push-pull cable 9 is deformed due to, for example, deterioration over time when the engine control device is used repeatedly.
[0032]
In other words, when the push-pull cable 9 is deformed by extension, the push-pull cable 9 is bent, and the rotation of the motor shaft 8 of the step motor 7 cannot be accurately transmitted as the rotation of the governor lever 2. Even if 9 is held at the stop position described above, the governor lever 2 does not reach the normal position where the fuel supply to the engine 1 is stopped, and it is likely to stop at a position before that. In this case, the fuel supply of the engine 1 is continued as described above, and the engine 1 continues to rotate at a low speed.
[0033]
In the present embodiment, as described above, determination by the determination means 21 after the stop command signal is output from the engine stop control means 20 included in the step motor drive command calculation unit 19 and the step motor 7 is returned to the stop position ( When it is determined in step S3) in FIG. 2 that the engine 1 is not stopped, that is, the actual rotation speed detection value output from the engine rotation sensor 12 is higher than a predetermined threshold that can be regarded as the engine 1 being stopped. When it is determined that the value is large, the process proceeds to step S4 in FIG.
[0034]
In this procedure S4, another engine stop control means 22 included in the step motor drive command calculation unit 9 operates, and another stop command signal having a signal value corresponding to the unit step ΔS stored in the storage unit 18 is generated. It is output to the motor device 6. As a result, the step motor 7 and the motor shaft rotate counterclockwise in FIG. 1 by an angle corresponding to the unit step ΔS (step S4 in FIG. 2). Accordingly, the force transmission member 9 slightly moves in the left direction in FIG. 1, and the governor lever 2 rotates in the clockwise direction, that is, in a direction closer to the lower limit stopper 3. When outputting the other stop command signal described above, the step motor drive command calculation unit 19 reads the predetermined time Δt stored in the storage unit 18 and starts measuring the time from when another stop command signal is output. . And it is discriminate | determined whether the measurement time reaches predetermined time (DELTA) t (procedure S5 of FIG. 2). Note that the process in step S2 of FIG. 2 relates to a stop from a relatively high speed engine rotation, and the process in step S5 of FIG. 2 relates to a stop from a low speed . It is set beforehand smaller than the predetermined time ΔT to Jo Tokoro time Delta] t.
[0035]
Next, returning to step S3 in FIG. 2, it is determined by the determining means 21 whether the engine 1 is stopped again. If it is determined that the engine 1 is not stopped, the process proceeds to step S4 again, and another stop command signal having a signal value corresponding to the unit step ΔS is output to the motor device 6 as described above. As a result, the step motor 7 and the motor shaft 8 are further rotated counterclockwise in FIG. 1 by an angle corresponding to the unit step ΔS, and the governor lever 2 approaches the lower limit stopper 3 via the push-pull cable 9. Rotate slightly. Next, the process of waiting for the predetermined time Δt in step S5 is performed again.
[0036]
Thereafter, the same processing is sequentially repeated until it is considered that the engine 1 is stopped in step S3 of FIG. As described above, when another stop command signal having a signal value corresponding to the unit step ΔS is sequentially output from the other engine stop control means 22 to the motor device 6, the determination means in step S <b> 3 of FIG. 2. If the actual rotational speed detection value output from the rotation sensor 12 is determined to be equal to or less than the predetermined threshold value in the determination at 21, the engine 1 is regarded as being stopped, and another stop command that has been output until then. Processing to stop the output of the signal is performed.
[0037]
In the present embodiment configured as described above, even when the push-pull cable 9 connecting the motor shaft 8 of the step motor 7 and the cover lever 2 is stretched and deformed, the engine 1 is surely stopped. As a result, it is possible to suppress wasteful consumption of fuel and improve economy, and it is possible to reliably end the work performed through the driving of the engine 1.
[0038]
Also, when the push-pull cable 9 is stretched and deformed due to aging or the like, is the engine 1 stopped while gradually rotating the step motor 7 that is once rotated to the stop position by a predetermined unit step ΔS? Therefore, it is possible to prevent a situation in which the governor lever 2 has reached the rotation limit and the step motor 7 is further rotated. Step-out can be prevented. Further, since step-out of the step motor 7 can be prevented in this way, the above-described stop position setting deviation corresponding to the fuel supply stop position when the push-pull cable 9 hardly stretches and deforms does not occur. Stable engine stop control performance can be maintained.
[0039]
【The invention's effect】
According to the onset bright, and the motor shaft of the stepping motor, even if the deformed elongation force transmission member connecting the governor lever, it is possible to reliably stop the engine, thereby waste of the fuel, which occurs prior It is possible to suppress unnecessary consumption, and it is more economical than the conventional one, and the work performed through the driving of the engine can be reliably ended.
[0040]
Also, it is possible to prevent loss of synchronism of the stepping motor, thereby without causing the setting deviation of the corresponding stop position in the fuel supply stop position when no little stretch deformation force transmitting member, stable engine Stop control performance can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a Diesen engine control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure for engine stop control in a controller provided in the embodiment shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Governor lever 3 Lower limit stopper 4 Upper limit stopper 5 Spring 6 Motor device 7 Step motor 8 Motor shaft 9 Push / pull cable 10 Governor angle sensor 11 Fuel supply regulator 12 Engine rotation sensor (rotation number detector)
13 Engine Start Switch 14 Controller 15 Signal Conversion Unit 16 Internal Value-Engine Target Speed Conversion Table 17 Signal Conversion Unit 18 Storage Unit 19 Step Motor Drive Command Calculation Unit 20 Engine Stop Control Unit 21 Determination Unit 22 Another Engine Stop Control Unit

Claims

A governor lever for adjusting the fuel supply amount of the diesel engine, a step motor for rotating the governor lever, a force transmission member for connecting the motor shaft of the step motor and the governor lever, and a fuel supply adjuster operated by an operator An engine start switch for starting or stopping the diesel engine; and a controller for outputting a command signal for driving the step motor based on a signal output from the fuel supply regulator. In a diesel engine control device including an engine stop control means for outputting a stop command signal for rotating the governor lever in a direction to stop the fuel supply to the diesel engine in accordance with the switch-off operation,
While equipped with a rotational speed detection means for detecting the actual rotational speed of the diesel engine,
The controller
The actual rotational speed detection value output from the rotational speed detection means is equal to or less than a predetermined threshold that can be regarded as an engine stop state after a lapse of a predetermined time after the engine stop control means is activated and the stop command signal is output. A determination means for determining whether or not
When the determination means determines that the detected actual rotational speed value is greater than a predetermined threshold value, it outputs another stop command signal for rotating the governor lever in a direction to stop fuel supply to the diesel engine. viewing including the engine stop control means,
This another engine stop control means consists of outputting another stop command signal for driving the step motor by predetermined unit steps,
The diesel engine is characterized in that, after the output of the other stop command signal, the determination unit performs the determination again after another predetermined time considering a stop from a low speed shorter than the predetermined time. Control device.