JPH0219559Y2

JPH0219559Y2 -

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Publication number: JPH0219559Y2
Application number: JP13010383U
Authority: JP
Priority date: 1983-08-22
Filing date: 1983-08-22
Publication date: 1990-05-30
Also published as: JPS6038148U

Description

【考案の詳細な説明】この考案は例えばデイーゼルエンジンの回転数
を制御する電子制御式ガバナに関し、特に最低ア
イドル回転の安定性の向上と走行時の応答性を両
立させた電子制御式ガバナを提供しようとするも
のである。

＜従来技術＞デイーゼルエンジンには周知のようにガバナが
設けられ、ガバナによつて燃料の供給量を制御
し、エンジンの回転が漸次上昇して暴走状態に至
ることを防止し、常に負荷とエンジンの軸出力と
が平衡状態となるようにしている。

従来は機械式ガバナが用いられているが、機構
の簡素化と、性能向上等を目的として最近は電子
制御式ガバナが採用され始めている。

こゝで一般に考えられている電子制御式ガバナ
の構成及びその動作について予め説明する。第１
図に電子制御式ガバナの構成を示す。図中１０１
はマイクロコンピユータを示す。マイクロコンピ
ユータ１０１は周知のように中央処理装置１０２
と、RAM（ランダムアクセスメモリ）１０３と、
ROM（リードオンリーメモリ）１０４、入力ポ
ート１０５、出力ポート１０６と、これら相互間
を接続するバスライン１０７とによつて構成され
る。

入力ポート１０５にはエンジンの回転速度を表
わす信号１０８と、アクセル１０９の踏込位置を
表わすアクセス位置信号１１１と、アイドル回転
数を決める設定信号Ne_Aとが入力される。

出力ポート１０６には燃料噴射ポンプ１１８の
噴射量を制御するサーボ装置１１３を接続する。
サーボ装置１１３はラツク位置制御回路１１４
と、ラツク１１６を駆動する駆動手段１１５と、
ラツク位置センサ１１７とにより構成される。

つまり燃料ポンプ１１８には第２図に示すよう
に燃料の噴射量を制御するラツク１１６を有す
る。このラツク１１６をポンプ１１８の内部に向
つて押込むとき燃料の噴射量が増量され、ラツク
１１６をポンプ１１７から引き出す方向に移動さ
せると燃料の噴射量が減量される。ラツク１１６
は駆動手段１１５によつて駆動される。駆動手段
１１５はこの例では電磁ソレノイドによつて構成
した場合を示す。電磁ソレノイドの可動子１１９
はリンク機構１２１を介してラツク１１６に結合
され、可動子１１９の動きがラツク１１６に伝達
される。

リンク機構１２１はバネ１２２により反時計方
向に偏倚力が与えられる。この偏倚力によりラツ
ク１１６を燃料減方向に偏倚させている。駆動手
段１１５の可動子１１９には例えばコイル１２３
が巻装され、このコイル１２３と筒状磁石１２４
とによりコイル１２３に与えられる電流に比例し
た反発力を発生し、この反発力によりリンク機構
１２１を時計方向に回動させ、燃料増方向に制御
する。

ラツク１１６にはラツク位置センサ１１７が取
付けられ、このラツク位置センサ１１７の検出信
号が第１図に示すようにラツク位置制御回路１１
４に帰還され、サーボループが構成される。

従つてマイクロコンピユータ１０１の出力ポー
ト１０６からラツク位置制御回路１１４にラツク
位置制御信号１２６が与えられると駆動手段１１
５に励磁電流が与えられ、その励磁電流により可
動子１１９が駆動され、その駆動によりラツク位
置センサ１１７からラツク位置信号１２７が出力
され、このラツク位置信号１２７とラツク位置制
御信号１２６とが平衡するようにラツク１１６の
位置が制御される。

マイクロコンピユータ１０１のROM１０４に
は第３図、第４図、第５図に示すようなマツプ３
０１，４０１，５０１が用意されている。第３図
に示すマツプ３０１はガバナ特性を与えるマツプ
である。このガバナ特性を与えるマツプ３０１は
エンジン回転速度Neとアクセル位置A₀，A₁，A₂
……A_Mとにより燃料供給値Ｑを読み出す。マツ
プ３０１上にはアクセル位置A₀〜A_Mの特定のア
クセル位置をパラメータとした燃料供給値Ｑを記
憶しているが、これら特定のアクセル位置A₀，
A₁，A₂，……A_Mの各間の燃料供給値Ｑは補間に
より算出するものとする。

入力ポート１０５に与えられた回転速度信号１
０８と、アクセル位置信号１１１により第３図に
示すマツプ３０１をアクセスし、そのときのアク
セル位置と回転速度Neとにより燃料供給値Ｑを
読出す。

第４図に示すマツプ４０１は燃料供給値制限マ
ツプを示す。ガバナ特性を与えるマツプ３０１か
ら読出された燃料供給値Ｑと回転速度信号がこの
燃料供給値制限マツプ４０１に与えられ、回転速
度で決まる燃料供給値の最大曲線Qmとマツプ３
０１から読出された供給値Ｑとが比較され、供給
値Ｑが最大曲線Qmを越えているときは、最大曲
線Qm上の値に制限し、最大曲線Qm以下である
ときはそのまま第５図に示すラツク位置マツプ５
０１に与えられる。

第５図に示すラツク位置マツプはエンジンの回
転速度値Neと、マツプ３０１から読出された燃
料供給値Ｑ又は制限値Qmとからラツク１１６の
目標位置を読出す。つまり回転速度Ne₁と供給量
Q₁とにより目標ラツク位置M₁が読出される。こ
の目標ラツク位置M₁が出力ポート１０６を通じ
て第１図に示したサーボ装置１１３に与えられ、
ラツク１１６の位置がM₁となるように制御され
る。

このような構成によりラツク位置が制御されエ
ンジンの回転速度が自然上昇しようとしたときマ
ツプ３０１のガバナ特性により燃料供給値Ｑが抑
制され回転速度の上昇が抑えられる。また回転速
度が実然低下しようとするとマツプ３０１のガバ
ナ特性により燃料供給値Ｑが増加方向に制御さ
れ、回転速度の低下が抑制される。

ところでアクセルペタルを踏み込まない位置
A₀においてエンジンを空転させたとき、つまり
アイドリング状態において、エンジン毎に各部の
摩擦の具合等により回転速度にバラツキが発生す
る不都合がある。

このため電子制御式ガバナでは入力ポート１０
５にアイドル回転数を決める設定値Ne_Aを与え、
アイドリング時にはエンジンの回転速度Neが設
定値Ne_Aとなるように制御するようにしている。

つまりマイクロコンピユータ１０１では設定値
Ne_Aと実回転速度信号１０８の値Neを比較し、
その比較の結果偏差値が生じたときは、その偏差
値を比例、積分、微分演算して補正値を得るよう
にし、その補正値をマツプ３０１から読出した燃
料供給値Ｑに加えて燃料供給量を補正し、回転速
度が設定値Ne_Aとなるように制御している。

この補正動作はアクセル位置がA₀でエンジン
回転速度Neが設定値Ne_Aを中心に上下の或る範
囲内に入つたとき実行される。

＜従来の欠点＞このようにアイドル回転速度が設定値Ne_Aとな
るように比例、、積分、微分演算により補正した
場合次のような欠点が生じる。

例えば走行中にギヤ操作を行なうためにアクセ
ルペタルを離し、ギヤ位置を転換するときエンジ
ンは或る時間経過するとアイドル回転数に近ず
く、このためエンジン回転速度Neが先に説明し
た範囲内に入り補正演算動作が実行され、エンジ
ン回転速度が設定値Ne_Aとなるように制御が行な
われる。こゝでギヤ転換操作が完了し、クラツチ
が継がれてアクセルペタル１０９を踏み込みエン
ジンの回転を上昇させると、エンジン回転の上昇
に伴なつて比例及び微分演算の演算出力は直ちに
消滅し、影響を与えないが積分演算による影響が
遅れて発生する。この積分演算出力がマツプ３０
１から読出された燃料供給値Ｑに加わり、この結
果加速中に減速制御が行なわれ加速性を悪化させ
る欠点がある。

＜考案の目的＞この考案はアイドル回転速度を規定する補正演
算動作により加速性を悪化させるような不都合を
解消することができる電子制御式ガバナを提供し
ようとするものである。

＜考案の概要＞この考案ではエンジン回転速度がアイドル回転
速度を決める設定値Ne_Aより低下した場合に限つ
て補正演算を実行させるように構成したものであ
る。

＜考案の実施例＞第６図にこの考案の一実施例を示す。この考案
においてはマイクロコンピユータ１０１に実回転
速度Neと設定値Ne_AがNe＜Ne_Aの関係にあるか
否かを判定する手段６０１を設け、この判定手段
６０１がNe＜Ne_Aを検出すると、Ne_A−Neの値
を比例、積分、微分演算し、その演算結果をマツ
プ３０１から読出した燃料供給量Ｑに加算する。
判定手段６０１の動作は実際にはROM１０４に
書込まれたプログラムによつて実行される。この
考案による電子制御式ガバナの動作を第７図にフ
ローチヤートとして示す。

＜考案の効果＞上記したようにこの考案によれば、エンジンの
回転速度Neが設定値Ne_A以下になつたときだけ
回転速度Neと設定値との偏差Ne_A−Neを比例、
積分、微分演算し、その演算結果をマツプ３０１
から読出した燃料供給値Ｑに加算し、燃料供給量
を補正するように構成したから、エンジン毎に摩
擦の具合によつてアイドル回転数にバラツキが発
生したとしても、そのバラツキの範囲を設定値
Ne_Aより低い領域になるように予め例えば燃料噴
射ポンプの噴射特性を設定しておくことにより、
設定値Ne_Aより回転速度Neが低ければ演算動作
が実行され、その演算結果を燃料供給値Ｑに加算
して補正することができる。よつてアイドル回転
速度は必ず設定値Ne_Aに安定し、どのエンジンも
この設定値Ne_Aの回転速度で回転する。よつてア
イドル回転速度が均一なエンジンを容易に量産す
ることができる。

また走行中において例えばギヤ操作を行なう場
合にアクセルペタルから足を離したとしてもエン
ジンの回転速度が短かい時間内でアイドル回転速
度Ne_Aより以下に低下することは殆んどないもの
と考えてよい。従つて走行中にアクセルペタルが
踏まれない状態となつてもアイドル回転速度を補
正するためのＰ・Ｉ・Ｄ演算動作が実行されるこ
とはない。よつて走行中に特に積分演算が実行さ
れることはないからアクセルペタルの踏み加減以
外の要因でエンジンの回転速度が変化することが
なく、応答性のよいエンジンを提供できる。

＜考案の他の実施例＞第８図はこの考案の他の実施例を示す。この例
ではエンジンの冷却水温度を測定し、冷却水の温
度が設定値以下となつたときはアイドル回転速度
Neを高目に設定できるように構成した場合を示
す。

つまり低温時は始動後にエンジンを早急に暖め
る必要がある。このため冷却水温度が或る温度以
下であることを検出し、その検出により例えばマ
ツプ３０１を読出すためのアクセル位置情報に補
正を加えエンジンの回転速度が自動的に高目の回
転速度となるようにし、エンジンを早急に暖める
ように構成したものである。

従つてこの例では入力ポート１０５に水温セン
サ８０１から水温検出信号６０２を与える。一方
ROM１０４には第９図に示すようなマツプ９０
１を用意する。このマツプ９０１は水温T_Wから
アクセル位置信号A_Cを読出す。水温がT₂以上の
ときはアクセル位置信号A_CはA₀が読出される。
水温がT₂以下になるとアクセル位置信号A_Cはそ
の値が漸次上昇し、温度T₁で最高値A_Mとなる。

マイクロコンピユータ１０１は実アクセル位置
A_Iとマツプ９０１から読出されるアクセル位置
信号A_Cとを比較し、大きい値の方を選定し、そ
の大きい値のアクセル位置信号をマツプ３０１の
読出用に供する。

このように構成することにより水温がT₂以下
になるとマツプ３０１に与えられるアクセル位置
信号はマツプ９０１から読出された信号A_Cとな
り、その値が水温T_Wの低下に伴なつて漸次上昇
するからマツプ３０１ではアクセル位置信号A_C
の値が上昇することによつて選択するガバナ曲線
が例えばA₁に移り読出される燃料供給値Ｑの値
が大きい値に変更される。この結果エンジンに供
給される燃料供給量が増加し、エンジンの回転速
度Neは上昇する。よつてそのときエンジンの回
転速度NeはNe＞Ne_Aとなり、アイドル回転速度
より高くなる。このときの回転速度は第１０図に
示すようにマツプ３０１の例えばガバナ特性曲線
A₁とエンジンの摩擦抵抗で規定される負荷曲線
１００１との交点で決る回転数Ne_Bに安定する。

エンジンが回転することにより水温T_Wが漸次
上昇すると、これに伴なつてマツプ９０１から読
出されるアクセル位置信号A_Cの値も漸次小さく
なり、マツプ３０１から読出される燃料供給値Ｑ
はガバナ特性曲線A₁からA₀の間を補間して読出
される。水温T_Wが設定温度T₂に達するとアクセ
ルペタル位置信号A_CはA_C＝A₀となり、アクセル
踏込量０％のガバナ曲線A₀に至る。よつてこの
状態になるとマツプ３０１から読出される燃料供
給値Ｑは漸次低下し、これに伴なつてエンジンの
回転速度Neは漸次低下し、設定値Ne_Aより低い
値となる。設定値Ne_Aより低下すると先に説明し
た補正演算動作が実行され始めエンジンの回転速
度NeはNe＝Ne_Aの状態に制御される。

このようにこの第８図の実施例によれば周囲温
度、つまり水温T_Wが設定温度T₂より低い場合は
エンジンのアイドル回転数が高目になるからエン
ジンを早期に暖めることができ、寒冷地での使用
に便利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子制御式ガバナの構成を説明
するためのブロツク図、第２図は電子制御式ガバ
ナの駆動部の構造を説明するための側面図、第３
図乃至第５図はマイクロコンピユータのROMに
書込んだ制御用マツプを説明するためのグラフ、
第６図はこの考案の一実施例を示すブロツク図、
第７図はこの考案の動作を説明するためのフロー
チヤート、第８図はこの考案の他の実施例を説明
するためのブロツク図、第９図は第８図の実施例
においてROMに書加えたマツプを説明するため
のグラフ、第１０図は第８図の実施例の動作を説
明するためのグラフである。１０１：マイクロコンピユータ、１０２：中央
処理装置、１０３：RAM、１０４：ROM、１
０５：入力ポート、１０６：出力ポート、１１
３：サーボ装置、１１８：燃料噴射ポンプ、３０
１：ガバナ特性を与えるマツプ、６０１：エンジ
ンの回転速度が設定値Ne_A以下となつたことを検
出する判定手段。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

アクセル位置信号と、エンジン回転数検出信号
とによりガバナ特性が書込まれたマツプから燃料
供給データが読出され、その供給データにより燃
料噴射ポンプのアクチユエータが制御されエンジ
ンの回転数が規定されるように構成された電子制
御式ガバナにおいて、アイドリング時にエンジン
の回転数が目標回転数以下であることを検出する
手段を設け、目標回転数以下の状態のときだけ回
転数信号を少なくとも比例、積分演算して補正信
号を得、この補正信号を上記燃料供給データに加
算し燃料供給量を補正するように構成した電子制
御式ガバナ。