JPH0219632A - 内燃機関用速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関の燃料噴射ポンプの噴射量調節手段
の位置を制御することにより機関の回転速度を制御する
速度制御装置に関するものである。

［従来の技術］ ディーゼル機関のように燃料噴射ポンプにより燃料が供
給される機関においては、燃料噴射ポンプの噴射量調節
手段（通常は燃料噴射ポンプのコントロールラック）を
操作するアクチュエータを設け、このアクチュエータを
制御することにより機関の回転速度を制御してい゛る。

この種の速度制御装置においては、機関の回転速度と噴
射量調節手段の位置とを検出し、機関の回転速度と、指
示回転速度との偏差に基いて指示回転速度を得るために
必要な噴射量ＵＡ節手段の目標位置を演緯する。そして
検出されている噴射量調節手段の位置を目標位置に一致
させるために必要なアクチュエータの操作ｍを演算し、
演算された操作量だけアクチュエータを変位させること
により噴射量調節手段の位置を目標位置に一致させる。

ところで内燃機関においては、燃料の供給量によりトル
クが決るが、各回転ｍｌｆにＪｊける出力（トルク×回
転数）はほぼ一定に保゛つことが望ましいため、各回転
速度において供給し得る燃料の聞には上限がある。また
排気ガスに黒煙が生じるのを防止し、機関がオーバヒー
トリーるのを防止でるために、各回転速度における燃料
の供給量を制限する必要がある。そのため燃料噴（ＪＪ
ポンプが用いられる場合には、各回転速度において噴射
量調節手段の最大位置（噴射量調節手段が燃料増Ｍ側へ
変位する際の許容限界位Ｆ？）が決められており、回転
速度に対する噴０４吊調節手段の最大位置の特性はＶ！
１ｒＩＩにより相違する。

上記のように、内燃機関においては、各回転速度におけ
る噴射量調節手段の最大（Ｏ置が定められているため、
機関の速度を制御する場合には甲に回転速度と指示速度
との偏差を零にするようにアクチュエータを制御するだ
けでは足りず、各回転速度において噴射量調節手段の位
置が最大位置を超えないようにアクチュエータを制御１
１１７Ｆ′る必要がある。

本出願人は先に、機関の回転速度を指示回転速度に保つ
速度制御と、噴射量調節手段の位置を各回転速度におけ
る最大位置以下に保つ最大噴射帛制御とを行う速度制御
装置（特開昭６２−１３７４３号）を提案した。

先に提案した速度制御装置は、内燃機関の燃料噴射ポン
プの噴ｒ）Ｊｆｆｉ調節手段を操作するアクチュエータ
と、内燃機関の回転３ｉ　ＩＩに比例した周波数の速度
検出信号を出力する速１復検出回路と、噴射量調節手段
の位置を噴射量増量側への最大位置に保持するようにア
クチュエータを制御する最大噴！：ｌｌ　ｆｉｌｔ　ｉ
ｌｌ　１１１１回路と、回転速度を設定顧に保つように
アクチュエータを制御する速度制御回路と、最大噴射量
制御回路によりアクチュエータを制ｒＩＩする最大噴（
ト）量制御モードと速度制御回路によりアクチュエータ
を制御する速度制御モードとを切換える制御モード切換
回路とを備えている。ここで制御モード切換回路は、機
関の回転速度が指示回転速度以上になっているときに機
関の回転速度を指示回転速度に保持するための速度制御
を行わせ、噴射量調節手段の位置が最大噴ｆＪＪ帛イ存
置を超えたときには噴射量調節手段の位置を最大噴射６
１位首に保つための最大噴射ω制御を行わせるように制
御モードを切換える。

［発明が解決しようとする課題］ 先に提案された装置によれば、速度制御と最大噴射量制
御との双方を行わせることができ、各回転速度における
燃料の供給量が許容ωを超えないように制御しつつ回転
速度を指示速度に保つ制御を行わせることができる。

しかしながらこの速度制御装置では、負荷が急激に投入
されたときに機関の出力が負荷の急変に追従することが
できず、機関が停止することがあった。

第８図（Δ）はある内燃機関に関して、各回転速度Ｎに
おける噴射量調節手段の最大位置ＬＭを示したものであ
り、同図（Ｂ）は同機関の回転速ＫＩＮに対する出力の
変化を示したものである。この内燃機関では、定格回転
速度Ｎ０において噴射量調節手段の位置を最大位置Ｌｍ
ｌとした時に、定格出力ｐｎが１９られるようになって
いる。

第８図に示す特性を有する内燃機関に対して先に提案し
た速度制御回路を適用し、ＩａＩＮＩｌの負荷トルクが
Ｔ１のときに噴射量調節手段が最大位置よりも手萌の位
置にあって定格速度Ｎｎで運転しているものとする。こ
の状態で第９図（Ａ）に丞したように時刻ｔ１において
負荷トルクをＴ１から７２　　（＞７１）に急に増大さ
せたとする。このときの機関の回転速度Ｎの時間的変化
は第９図（Ｂ）に示した通りである。即ち機関の出力を
隆正する動作には時間遅れがあるため、機関の回転速度
は負荷が投入された後の時刻ｔ２ではＮ１　　（＜Ｎｎ
）まで低下する。時刻１２において負荷トルクＴ２に対
して余剰トルクを得ることがでさる場合には回転速度が
１冒していき、やがて回転速度が定格速度Ｎｎに復帰す
る。しかしながら時刻ｔ２で負荷に対してトルクが不足
する場合には回転速度を定格速１’ｆＮｎに復帰させる
ことができず、機関は停止することになる。

また機関を定格回転速ｍＮｎで運転している状態で定格
出力に相当する負荷を徐々に投入した場合には、定格回
転速度Ｎｎを保持することができるが、定格出力に相当
する負荷であってもこれを急に投入した場合には１１＃
射昂調節手段の位置が最大位置でクランプされるため、
回転速度を復帰させるためのトルクを得ることができな
くなって機関が停止づる。

以上のように、先に提案した速度制御装置では、負荷の
投入の仕方によっては機関が停止Ｆすることがあり、機
関の能力を充分に発揮させることができない場合があっ
た。

本発明の目的は、負荷が急に投入された場合でもＩ関を
停止させることなく回転速度をＪＨ示回転速度に復帰さ
せることができるようにした内燃機関用速度制御装置を
掟供・Ｊ−ることにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、内燃機関の燃料噴射ポンプの噴射ｎ調節手段
を操作するアクチュエータと、内燃機関の回転速度と指
示回転速度との偏差を演算して速度編差信号を出力する
速度編差演算回路と、噴射ｎ調節手段の位置を検出する
位置検出器の出力と各回転速度における噴射ｎ調節手段
の噴！８Ｍ増量側への最大位置を示す最大位置信号とを
入力として噴射ｎ調節手段の位置偏差を示す位置偏差信
号を出力する位置偏差演算回路と、速度編差信号または
位置偏差信号を入力として速度編差または位置偏差を零
にするために必要な操作量を演算する操作ｍ演算部と、
操作量演算部が演算した操作爪だけアクチュエータを操
作するための駆りＪ信号を出力する駆動信号出力回路と
、速度編差信号または位置偏差信号を選択して操作ｍ演
算部に与える制御モード切換回路とを備えた内燃機関用
速度制御装置において、負荷が変化した場合に噴今１爪
調節手段の最大位置を−１，１的に更に燃料増口側に移
動させることにより、機関を停止させることなく回転速
度の復帰を図るようにしたものである。

本発明においては、内燃機関の負荷の変化を検出する負
荷変化検出器と、負荷変化検出器により所定の大きさ以
上の負荷の増大が検出された時点より設定された時間の
間時限動作を行うタイマとを設け、このタイマが時限動
作を行っＣいる間だ【ノ噴射罎調節手段の噴射量増量側
への最大位置を定常時の最大位置よりも更に増量側に移
動さける。

タイマが時限動作を行っている間噴射吊調節ｆ段の最大
位置を増ｍ側に移動させるには、例えば位置偏差演算回
路をタイマにより制御される位置信号変換器と偏差演算
用の演算器とにより構成する。

ここで位置信号変換器は、タイマが時限動作を停止して
いるときに位置検出器の出力を偏差演算用位置信号とし
て出力し、タイマが時限動作を行っている間は位置検出
器の出力信号から噴射ω調節手段の設定変位量に相当す
る大きさの信号を減算した信号を偏差演算用位置信号と
して出力する。

演算器は最大位置信号と偏差演算用位置信号との差を演
算して位置偏差信号を出力する。

またこのとき制御モード切換回路は、速度検出信号が指
示速度信号よりも大きいときに速度編差信号を選択して
回転速度を指示回転速度に保つように制御する透電制御
モードとし、速度検出信号が指示速度信号にりも小さく
偏差演算用位置信号が最大位置信号よりも大きいときに
位置偏差信号を選択して噴射ｎ調節手段の位置を最大位
置に保つように制御する最大噴１１）Ｊ量制御モードと
し、速度検出信号が指示速度信号よりも小さく偏差演算
用位置信号が最大位置信号よりも小さいときには既に選
択されている偏差信号の操作ｍ演算部への入力をそのま
ま継続させるように構成する。

また上記位置偏差演算回路はタイマにより制御される最
大位置信号変換器と偏差演算用の演算器とにより構成し
てもよい。

この場合最大位置信号変換器は、タイマが時限動作を停
止しているとぎに最大位置信号を偏差演算用最大位置信
号として出力し、タイマが時限動作を行っている間は最
大位置信号に噴ｏＡｆｆｉ調節手段の設定変位量に相当
する信号を加惇した信号を偏差演算用最大位置信号とし
て出力する。また演算器は偏差演算用最大位置信号と位
置検出器の出力との差を演算して位置偏差信号を出力す
る。

またこのとき制御モード切換回路は、速度検出信号が指
示速度信号よりも大きいとぎに速ｌｌＩ偏差信号を選択
して回転速度を指示回転速度に保つように制！ｌｌＩケ
る速度制御モードとし、速度検出信号が指示速度信号よ
りも小さく位置検出信号が偏差演算用最大位置信号より
も大きいときに位置偏差信号を選択して噴射量調節手段
の（ｉ７置を最大位置に保つように制御する最大噴１７
１　ｆｍ制御モードとし、速度検出信号が指示速度信号
よりも小さく位置信号が偏差演算用最大位置信号よりも
小さいとぎには既に選択されている偏差信号の操作ｍ演
算部への人７Ｊをそのまま継続させるように構成する。

［作　用］ 上記のように構成すると、負荷が急に投入されたときに
一時的に噴射量調節手段の最大位置を定常運転時の最大
位置よりも更に噴躬噴増量側に移動させることができる
ため、負荷が急に投入された場合に内燃機関への燃料の
供給量を定常運転時よりも増大さけることができる。従
って負荷が急に投入された場合に一時的に定格出力以上
の出力を発生させることができ、回転速度を指示回転速
度に確実に１帰させることができる。この場合噴射量調
節手段の最大位置を変更する時間はタイマにより制限さ
れるので、噴射量調節手段が長時間定常時の最大位置を
超えることはなく、排気ガスに黒煙を生じたり、機関が
オーバヒートしたりするおそれはない。

［実施例〕 以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施例の全体的構成を示したブロック
図で、同図において１は制御対やである内燃機関（この
例ではデイ−ピル機関）、２は内燃機関１に燃わ１を供
給する燃料噴射ポンプ、３は内燃機関の負荷である。

燃料噴射ポンプ２は通常コントロールラックを備えてい
て、このラックの位置を変えることにより燃料の噴射量
を調面し得るようになっている。

本実施例では、このラックを噴射量調節手段とする。

４は燃料噴射ポンプ２の噴射量調節手段を操作する電動
式のアク１ュエータで、このアクヂュ［−夕としては電
動機を駆動源として出力アームを駆動するものや、電磁
石を駆動源としてプランジャを駆動するもの等が用いら
れる。

５は内燃機関１の回転速度を検出して回転速度を示す速
度検出信号を出力する速度検出器、６は燃料噴射ポンプ
の噴射量調部手段の位置を検出する位置検出器である。

速度検出器５は例えば内燃機関の回転速度に比例した周
波数の信号を出力する信号発電機と、この信号発電機の
出力周波数を電圧信号に変換する周波数電圧変換器とに
より構成される。

また位置検出器６はポテンショメータや差動変圧孔等に
より構成される。尚第１図では噴Ｏ４ｒ？！調節手段の
位置を直接検出するＪ：うに示しであるが、アクチュエ
ータの出力部の位置から噴射量調節手段の位置を検出す
るようにしてもよい。

速度検出器５から得られる速度検出信号ｖｎは指示回転
速度ＮＯを示ず指示速度信号Ｖｎｏを出力する指示速度
信号発生器７の出力とともに速度編差信号演算器８に入
力されている。速度編差信号演算器８は指示速度信＠Ｖ
　ｎｏから速度検出信号■ｎを減粋して速度編差信号Ｖ
ｎｄ（＝Ｖｎｏ−Ｖｎ　）を出力する。

速度検出器５の出力はまた負荷変化検出器９に入力され
ている。負荷変化検出器９は、速度検出器５から得られ
る速度検出信号ｖｎを時間微分する微分１ｉｉｏと、こ
の微分器の出力から所定の大きさ以上の負荷の変化を判
別する負荷判別器１１とからなり、負荷判別３１１の出
ツノ（負荷変化検出器の出力）はタイマ１２に入力され
でいる。

タイマ１２は、負荷変化検出器９により所定の大きさ以
上の負荷の増大が検出された時点より設定された時間だ
１時駆動作（設定時間の計測）を行い、時限動作を行っ
ている間所定のタイマ出力信号Ｃを出力する。

位置検出器６から１９られる位置検出信号Ｖｐはタイマ
１２により制御される位置信号変換器１３に入力されて
いる。位置信号変換器１３は、タイマ１２が助成動作を
行っている開位置検出１３号Ｖｐから噴射口調部手段の
所定の変位量に相当する大きさの設定信号Ｖｐｏを減算
した信号（＝ＶＥｌ　−Ｖｐｏ）を偏差演算用位置信号
Ｖｐ’として出力し、タイマが時限動作を停止している
ときには位置検出信号Ｖｐを偏差演算用位置信号Ｖｐ゛
として出力でる。

位置信号変換器１３の出力は各回転速度Ｎにおける噴０
１帛調節手段の噴１３１ｆｆｉ増吊側への最大位置ＬＨ
を演ｎして該最大位置を示す最大位置信号Ｖｐｍを出力
する最大位置信号発生器１４の出力ととしに位置偏差部
ｎ用油ｎ）累１５に入力されている。

演ｑ器１５は、最大位置信号Ｖｐｍから位置検出信号Ｖ
ｐを減算して位置偏差信号Ｖｐｄ（＝Ｖｌ］１Ｒ−Ｖｐ
）を出力する。

速度編差信号Ｖｎｄ及び位置偏差信号Ｖｐｄは切換スイ
ッチ１６を通して操作量演算部１７に入力される。操作
量演算部１７は、速度編差信号または位置偏差信号を入
力として比例、積分及び微分演算を行うことにより機関
の回転速度を指示回転速度ＮＯに保つために必要な噴ｒ
ｌＦＪ出調節手段の操作間を演算する。

操作吊演篩部１７が演算した操作ｍは駆動信号出力回路
１８に入力される。駆動信号出力回路１８は演算された
操作間だけ噴射量調節手段を操作するようにアクチュエ
ータ４に駆動信号を与える。

アクチュエータ４は与えられた駆動信号に応じて噴射量
調節手段を演算された操作間だけ操作する。

２０は切換制御回路で、この切換制御回路により切換ス
イッチ１６を切換えることによって、制御系の動作モー
ドが、回転速度を指示回転速度に一致させるように制御
する速度制御モードと、噴ｔＪ４ｆｆｉ調節手段の位置
を最大位置に保つように制御する最大哨ＤＩ　Ｆ＋１制
御モードとに切換えられるようになっている。

切換制御回路２０には速度検出信号ｖｎと、指示回転速
度信号ＶＩＩＯと、最大位置信号■ｐＩ１１と、偏差演
算用位置信号ｖｐ°とが入力されている。この切換制御
回路２０は回転速度と指示回転速度との大小関係及び噴
射量調節手段の位置をイれぞれ判別づる機能を持ってい
て、制御系を速度制御モードにする条ｆｌが成立してい
るとさと、最大噴射量制御モードにする条件が成立して
いるときとでそれぞれ異なる状態をとる信号りを出力Ｊ
−る。

Ｊなわち、機関の回転速度Ｎが指示回転速度Ｎ０以上に
なっていて、速度検出信号ｖｎが指示速度信号ｖｎＯよ
りも大きいときに（，１、回転速１１Ｎを指示回転速度
ＮＯに一致させるようにアクチュエータ４を制御する速
成制御モードを行わせる乙のとし、このとき切換制御回
路２０の出力信号りのレベルが第１の状態（＠えば高レ
ベル）となる。

また速度検出信号が指示速度信号にりも小さく、偏差演
算用位置信号Ｖｐ°が最大位置信号ｖｐｍよりも大きい
ときに噴Ｑ４聞調節手段の位置を最大位置に保つように
制御する最大噴射は制御モードを行わせるものとし、こ
のとき切換制御回路２０の出力信号りのレベルは第２の
状態（例えば低レベルまたは零レベル）になる。

更に速度検出信号ｙｎが指示速度信号ＶｎＯよりも小さ
く偏差演ｎ用位置信号Ｖｐ’が最大位置信号ｖｐｍより
も小さいときには、既に行われている制御モードをその
まま継続させるものとし、このとき信号りのレベルは変
化しない。

上記切換制御回路２０の出力信号りは切換スイッチ１６
の制御端子に与えられ、切換スイッチ１６は、出力信号
りのレベルが第１の状態にある時に速度編差信号Ｖｎｄ
を選択して操作橙演算部１７に与え、速度制御を行わせ
る。また出力信号りのレベルが第２の状態にある時に位
置偏差信号Ｖｐｄを選択して操作ｍ演篩部１７に与え、
最大噴射量制御を行わせる。

この例では、切換制御回路２０と切換スイッチ１６とに
より制御モード切換回路２１が構成されている。

第２図は負荷変化検出器９及び位置信号変換器１３の具
体的構成例を示したものである。この例では、演算増幅
器ＯＰ１と抵抗Ｒ１及びＲ２とコンデンサＣ１とにより
微分器１０が構成され、この微分器１０に速度検出信号
Ｖｎが入力されている。

微分器１０の出力Ｖｄは比較器ＣＰ１の正相入力端子に
入力され、該比較器ＣＰＩの逆相入力端子には、図示し
ない電源回路の出力電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ３及びＲ４から
なる分圧回路により分圧し−Ｃ得た基準電圧ｖＯが入力
されている。比較器ＣＰ１と抵抗Ｒ３及びＲ４とにより
負荷判別器１１が構成され、比較器ＣＰ１の出力がタイ
マ１２の制御端子に与えられている。

機関に負荷が投入されると、その回転速度が低下する。

回転速度が低下すると速度検出信ＱＶｎが変化するため
、微分器１０がその変化の大きさに応じた大きさの微分
信号Ｖｄを出力する。この微分器＠ｖ（１が基準電圧以
上−あるときに比較器ＣＰ１の出力端子の電位が瞬間的
に高レベルになる。

これによりタイマ１２が時限動作を開始し、該タイマは
時限動作を行っている一定時間の間高レベルのタイマ出
力信号Ｃを出力する。

位置信号変換器１３は、電源電圧Ｖｃｃを抵抗Ｆ＜５及
びＲ６により分圧して噴射量ｖＡ節手段の設定変位量に
相当する大きさの設定信号ＶＳを作る回路と、演粋増幅
器ＯＰ２及び抵抗Ｒ７ないしＲｌＧとからなる減ｎ器と
、アナログスイッチＳＷとからなり、アナログスイッチ
ＳＷの１１１１！１ｏ端子にタイマ１２の出力信号Ｃが
与えられている。アナログスイッチＳＷはその１ｌＪｔ
ｌｌｌ端子の電圧レベルが高レベルのときに開き、該制
ｍ＋端子の電圧が低レベルのときに閏じるようになって
いる。従ってタイマ１２が時限動作を行っていて、タイ
マ１２から高レベルのタイマ出力信号Ｃが発生している
間スイッチＳＷが開いて抵抗Ｒ６の両端に設定信号ＶＳ
を発生させる。またタイマ１２が時限動作を停止してい
て、タイマ１２の出力信号が低レベルのときにアナログ
スイッチＳＷが閏じて設定信号Ｖｓを零にする。演算増
幅器と抵抗Ｒ７ないしＲ１０とからなる減算器は、位置
検出器６から得られる位置検出信号Ｖｐから設定信号Ｓ
を減算して偏差演算用位置信号Ｖｌ）’　（ＶＥ）　−
Ｖｓ　）を出力する。

この例では位置信号変換器１３と演詐器１５とにより位
置偏差演牌回路が構成されている。

切換制御回路２０は例えば第３図に示すように、比較器
Ｃｐ　２及びＣＲ２と、ＲＳＳフリップフロラ回路ＦＦ
とにより構成される。比較５ＣＰ２には速度検出信号ｖ
ｎと指示速度信号Ｖｎｏとが入力され、速度検出信号Ｖ
０が指示速度信号ｙｎｏよりも大きいとき（Ｉ関の回転
速度が指示回転速度よりも高いとき）に比較器ＣＰ２の
出力端子の電位が高レベルになる。この比較３０Ｐ２の
出力信号Ｂはフリップフロップ回路ＦＦのセット端子Ｓ
に入力されている。比較器ＣＰ３にｔよＱ差油算用位ｎ
信号■ｐ°と各回転速度における最大位置信号■ｐａｔ
とが入力され、位置信号Ｖｐ゛が最大位置信号Ｖｐｉを
超えた時に比較器ＣＰ３の出力信号Ａが高レベルになる
。この比較器ＣＰ３の出力信号へはフリップフロップ回
路ＦＦのリセット端子Ｒに入力されている。フリップフ
ロップ回路ＦＦの正論理出力端子Ｑに得られる信号りが
切換スイッチ１６の制御端子に入力されている。

切換スイッチ１６はその制御端子に高レベルの信号りが
入力された時に速度編差信号Ｖｎｄを操作吊演綽部１７
に与え、制御Ｉｌ端子に低レベルの信号りが入力された
時に位置偏差信号Ｖｌ）ｄを操作量演算部１７に与える
。

上記の実施例において、比較器ＣＰ　３の出力Ａ、比較
器ＣＰ２の出力Ｂ及びフリップフロップ回路の出力りの
関係を示す真理値表は表１の通りである。この表におい
て、「１」は信号が高レベルであることを示し、「０」
は信号が低レベルであることを示している。また＃は信
号のレベルが変化しないことを意味している。信号りが
へレベルのときに速成制御モードで制御が行われ、信号
りが低レベルの時に最大噴射制御モードで制御が行われ
ることになる。

表１ 上記切換ｔＩＩＩ１１回路においては、機関の回転速度
Ｎが指示回転速度Ｎｏ以上になっているときに切換制御
回路２０（第３図）の比較器ＣＰ２の出力Ｂが高レベル
（「１」の状態）になって７リツプフロツブ回路ＦＦを
セットする。これによりフリップフロップ回路ＦＦの出
力端子Ｑに得られる信＠Ｄが高レベル（ｒｌＪ）になる
。このとき切換スイッチ１６は速度編差信号Ｖｎｄを選
択して操作倦演算部１７に与え、制御系の動作ｔ−ドを
速度制御モードとする。このとぎ操作吊演韓部１７は回
転速度を指示回転速度に一致させるために必要な噴射量
調部手段の操作ｍを演悼し、演算した操作量を駆動信号
出力回路１８に与える。駆動信号出力回路１８は噴射量
調節手段を演算された操作量たり操作するようにアクチ
ュエータ４に駆動信号を与え、回転速度を指示回転速度
に保持する。

また速度検出信号Ｖｎが指示速庭信号Ｖｎｏよりも小さ
く（信号Ｂが「０」で）、かつ偏差演算用位置信号■ｐ
°が最大位置信＠　Ｖ　ｐｍを超えたとぎには、比較器
ＣＰ３の出力Ａ　ｌｆｉ高レベル（ｒＩＪ）になってフ
リップフロップ回路Ｆ［をリセットする。これによりフ
リップフロップ回路「Ｆの出力端子Ｑに得られる信号り
が低レベル（ｒＯＪ　）になる。このとき切換スイッチ
１６は、位置偏差信号Ｖｌ）ｄを選択して操作量演算部
１７に与え、制御系の動作モードを最大噴Ｈｆｆｉ　ｔ
ａｌｌ　Ｉｌｌモードとする。

このとき操作層演算部１７は噴射量調部手段の位置を最
大噴射量位置に一致させるために必要な操作量を演笥し
、演算した操作量を駆動信号出力回路１８に与える。駆
動信号出力回路１８は噴射量調節手段を演算された操作
量だけ操作するように駆動信号をアクチュエータに与え
、噴射量調部手段を最大噴射量位置に保持する。

回転速度Ｎが指示回転速度ＮＯを超え、かつ噴射量調部
手段の位置が最大位置を超えて比較器ＣＰ３及びＣＲ２
の出力Ａ及びＢが共に高レベル（ｒｌＪ）になったとき
には、ノリツブフロツブ回路ＦＦの出力りが高レベル（
ＮＪ）に保持されるようになっており、このとき速度制
御モードで制御が行われる。

また回転速度Ｎが指示回転速度より低く（信号Ｂが低レ
ベルで）、シかも偏差油ｎ用位置信号Ｖ【）゛が最大位
置信号Ｖｏ−よりも低いとさ（信号へが低レベルのとき
）には、フリップフロップ回路１：Ｆの出力りのレベル
が変化しない。このとき既に選択されている偏差信号が
そのまま継続して操作ｍＰｆＡ算部に入力され、既に行
われている制御系の動作モードがそのまま維持される。

上記実施例において、第５図＜Ａ）に示したように時刻
ｔａにおいて負荷が投入されたとすると、機関の回転速
度が指示回転速度Ｎｏよりも低くなるため、速度検出信
号ｖｎが第５図（、Ｂ）に示すように変化して微分器２
３が第５図（Ｃ）に示すような微分信号Ｖ　（１を出力
する。時刻ｔｂでこの微分信号Ｖｄが塁準電圧■０を超
えると第５図（Ｄ）に示したように第２図の比較器ＣＰ
１の出力Ｖｃが高レベルになる。この比較器の出力の立
上りでタイマ１２が時限動作を開始し、タイマ１２は設
定された時間Ｔｗの間高レベルのタイマ出力信号Ｃ（第
５図Ｅ）を出力する。

タイマ１２が高レベルの信号Ｃを出力すると位置信号変
換器１３のアノ−ログスイッチＳＷが聞いて抵抗Ｒ６０
両端に設定信号Ｖｓを生じさせるため、位置信号変換器
１３は位置検出蒸６の出力Ｖｐから設定信号ＶＳを引い
たものに相当する偏差演算用位置信号ｖｐ°を出力する
。従って位置偏差Ｉ号Ｖｎｄノ大キサＬｔ　（ＶｐＩト
Ｖｓ　−Ｖｐ　）となり、見掛は上、最大位置信号がＶ
ｐｎ＋からｖｐトドＶｓに増大する。これにより内燃機
関への燃料の供給ｍを定常時よりし増大させることがで
き、−時的に定格出力以上の出力を発生させて回転速度
を確実に指示回転速度に復帰させることができる。

機関が定格出力以上の出力を発生する時間はタイマ１２
の時限により決る。このタイマの時限は、機関から黒煙
を生じさけたり機関をオーバヒートさせたりすることが
ないように、必要最小限の長さに設定する。

上記の実施例では、速度検出信号の変化から負荷の変化
を検出するＪ：うにしたが、負荷の変化の検出の仕方は
上記実施例のものに限定されるものではない。例えば内
燃機関の負荷が発電機である場合には、該発電機の出力
から負荷の変化を検出するようにしてもよい。第４図は
内ｘ’ｉｎ閏の出力軸に取付けられた発電機３０からｆ
ＩＡｉ３１に供給される電流１［の変化により負荷の変
化を検出するようにしたもので、この例では発電機３０
から負荷３１に至る線路に変流器ＣＴが取付けられ、こ
の変流器ＣＴの出力が負荷検出器３２に入力されている
。負荷検出器３２は発電機の負荷電流に比例した負荷検
出信号（電圧信号）ＶＬを発生し、この負荷検出信号が
微分器１０に入力されている。

イの他の構成は第１図の実施例と全く同様である。

第４図の実施例においては、発電機３０の０ｖ１が変化
した時に負荷検出信号Ｖ１が変化し、この負荷検出信号
の変化が微分器１０により検出される。その他の動作は
第１図の実施例の動作と同様である。

上記の各実施例では、タイマ１２により制御される位置
信号変換器１３を設けて、負荷が急に投入されたときに
、位置検出信号■ｐから設定信号Ｖｓを減ｑツることに
より、見掛は上最大位置を噴射哨増聞側に移動させてｖ
！Ａｌｌ１の停止を防ぐようにしたが、負荷が急に投入
されたときに一時的に最大位置信号Ｖｐｍを増加させる
ことによっても同様に機関の停止を防ぐことができる。

第６図は、負荷が急に投入されたときに一時的に最大位
置信号を増大させることにより、機関の停止を防ぐよう
にした実施例の構成を示したもので、この例では、第１
図の構成から位置信号変換器１３が取除かれ、＊［ｉ１
５には位置検出器１６から得られる位置検出信号ｖｐが
直接入力されている。またこの例では、最大位置信号発
生器１４と演算１ａ１５との間にタイマにより制御され
る最大位を信号変換器２２が設けられ、この変換器２２
から畳られる偏差演算用最大位置信号Ｖｐｍ−が演算器
１５に入力されている。最大位置信号変換器２２は、タ
イマ１２が時限動作を行っている間最大位冒信号（噴射
量調節手段の定常時の最大位置を示ツ信号）Ｖｐｓと噴
射量調節手段の設定変位量に相当する設定信号ＶＳとを
加えた信号Ｖｐｍ＋ｖＳを偏差演算用最大位置信＠Ｖｐ
ｉ’として出力し、タイマが時限動作を停止していると
きには最大位置信号ｖｐｍをそのまま偏差演算用最大位
置信号ｖｐｍ’　として出力する。この最大位置信号変
換器２２は、例えば第７図に示したように、電源電圧Ｖ
ＣＣを抵抗Ｒ５及びＲ６により分圧して設定信号ＶＳを
得る回路と、タイマ１２が時駆動０を行っている間だけ
開くアナログスイッチＳＷと、演算増幅器ＯＰ２と抵抗
Ｒ７，Ｒ８及びＲ１０とからなっていて、最大位置信号
ｖｐ１１１と設定信号ＶＳとを加算する加算器とにより
構成でさ゛る。

この例では、最大位置信号変換器２２と演算（；１５と
により位置偏差演の回路が構成されている。

この実施例では、負荷が急に投入されてタイマ１２が時
限動作を行ったときに最大位置信号Ｖｌ）１に設定信号
ＶＳを加えた信号が偏差演算用最大位置信号Ｖｐｍ−と
じて出力され、この信号と位置検出信号との差Ｖｌ）Ｉ
Ｉ＋ＶＳ−Ｖｌ）を位置偏差として制御が行われるため
、前記の実施例と同様に機関への燃料の供給量が一時的
に増大させられて機関の出力が定格出力以上になり、機
関の停止が防止される。

第７図の実施例においては速度検出器５の出力から負荷
の変化を検出しているが、内燃機関に発電機が接続され
る場合には、第４図の実施例と同様の方法で負荷の変化
を検出することができる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、負荷が急に投入された
ときにタイマにより設定された時間だけ噴射１ｄ調節手
段の最大位置を定常運転時の最大位置よりも更に噴射ｆ
ｆｌ［ｌ側に移動させるようにしたので、排気ガスに黒
煙を生じたり、機関をオーバヒートさせたりすることな
く、負荷の急投入時に内燃機関への燃料の供給量を定常
運転時よりも増大させて一時的に定格出力以上の出力を
発生させることができ、回転速度を指示回転速度に確実
にｍ帰させることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体的構成を示すブロック図
、第２図は第１図の実施例で用いる負荷変化検出器と位
置信号変換器の構成例を示す回路図、第３図は第１図の
実施例で用いる切換制御回路の構成例を示す回路図、第
４図は本発明の他の実施例の全体的構成を示したブロッ
ク図、第５図は第１図及び第２図に示した実施例の各部
の信８波形を示す波形図、第６図は本発明の他の異なる
実施例を示すブロック図、第７図は第６図の実施例で用
いる最大位置信号変換器の構成例を示した回路図、第８
図は速度制御と最大噴ｒＪ４ｆｆｉ制御とを行った場合
の噴射ω調節手段の最大位置の回転速度に対する特性と
ｉ関の出力の回転速度に対する特性とを示した線図、第
９図は従来の速度制御Ｉ装置において負荷変動が生じた
場合の応答を示した線図である。 １・・・内燃Ｉｌｌ閏、２・・・燃料噴射ポンプ、３・
・・負荷、４・・・アクチュエータ、５・・・速度検出
高、６・・・位置検出器、７・・・指示速度信号発生器
、８・・・透電偏差演輝用演算器、９・・・負荷変化検
出：Ｓ、１２・・・タイマ、１３・・・位置信号変換器
、１４・・・最大位置信号発生器、１５・・・位置偏差
演算用演算器、１６・・・切換スイッチ、１７・・・操
作１演算部、１８・・・駆動信号出力回路、２０・・・
切換制御回路、２１・・・イ制御モード切換回路、２２
・・・最大位置信号変換器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）内燃機関の燃料噴射ポンプの噴射量調節手段を操
   作するアクチュエータと、 前記内燃機関の回転速度を示す速度検出信号と指示回転
   速度を示す指示速度信号との偏差を演算して速度偏差信
   号を出力する速度偏差演算回路と、前記噴射量調節手段
   の位置を示す位置検出信号と各回転速度における噴射量
   調節手段の噴射量増量側への最大位置を示す最大位置信
   号とを入力として噴射量調節手段の位置偏差を示す位置
   偏差信号を出力する位置偏差演算回路と、 前記速度偏差信号または位置偏差信号を入力として速度
   編差または位置偏差を零にするために必要な操作量を演
   算する操作量演算部と、 前記操作量演算部が演算した操作量だけ前記アクチュエ
   ータを操作するための駆動信号を出力する駆動信号出力
   回路と、 前記速度偏差信号または位置偏差信号を選択して前記操
   作量演算部に与える制御モード切換回路とを備えた内燃
   機関用速度制御装置において、前記内燃機関の負荷の変
   化を検出する負荷変化検出器と、 前記負荷変化検出器により所定の大きさ以上の負荷の増
   大が検出された時点より設定された時間の間時限動作を
   行うタイマとを具備し、 前記位置偏差演算回路は、 前記タイマが時限動作を停止しているときには前記位置
   検出信号を偏差演算用位置信号として出力し前記タイマ
   が時限動作を行つている間は前記位置検出信号から噴射
   量調節手段の設定変位量に相当する大きさの信号を減算
   した信号を偏差演算用位置信号として出力する位置信号
   変換器と、前記最大位置信号と偏差演算用位置信号との
   差を演算して前記位置偏差信号として出力する演算器と
   を備え、 前記制御モード切換回路は、前記速度検出信号が指示速
   度信号よりも大きいときに前記速度偏差信号を選択して
   回転速度を指示回転速度に保つように制御する速度制御
   モードとし、前記速度検出信号が指示速度信号よりも小
   さく前記偏差演算用位置信号が最大位置信号よりも大き
   いときに前記位置偏差信号を選択して噴射量調節手段の
   位置を最大位置に保つように制御する最大噴射量制御モ
   ードとし、前記速度検出信号が指示速度信号よりも小さ
   く前記偏差演算用位置信号が最大位置信号よりも小さい
   ときには既に選択されている偏差信号の操作量演算部へ
   の入力をそのまま継続させるように構成されていること
   を特徴とする内燃機関用速度制御装置。
2. （２）内燃機関の燃料噴射ポンプの噴射量調節手段を操
   作するアクチュエータと、 前記内燃機関の回転速度と指示回転速度との偏差を演算
   して速度偏差信号を出力する速度偏差演算回路と、 前記噴射量調節手段の位置を示す位置検出信号と各回転
   速度における噴射量調節手段の噴射量増量側への最大位
   置を示す最大位置信号とを入力として噴射量調節手段の
   位置偏差を示す位置偏差信号を出力する位置偏差演算回
   路と、 前記速度偏差信号または位置偏差信号を入力として速度
   偏差または位置偏差を零にするために必要な操作量を演
   算する操作量演算部と、 前記操作量演算部が演算した操作量だけ前記アクチュエ
   ータを操作するための駆動信号を出力する駆動信号出力
   回路と、 前記速度偏差信号または位置偏差信号を選択して前記操
   作量演算部に与える制御モード切換回路とを備えた内燃
   機関用速度制御装置において、前記内燃機関の負荷の変
   化を検出する負荷変化検出器と、 前記負荷変化検出器により所定の大きさ以上の負荷の増
   大が検出された時点より設定された時間の間時限動作を
   行うタイマとを具備し、 前記位置偏差演算回路は、 前記タイマが時限動作を停止しているときには前記最大
   位置信号を偏差演算用最大位置信号として出力し、前記
   タイマが時限動作を行つている間は前記最大位置信号に
   噴射量調節手段の設定変位量に相当する信号を加算した
   信号を偏差演算用最大位置信号として出力する最大位置
   信号変換器と、前記偏差演算用最大位置信号と前記位置
   検出信号との差を演算して前記位置偏差信号として出力
   する演算器とを備え、 前記制御モード切換回路は、前記速度検出信号が指示速
   度信号よりも大きいときに前記速度偏差信号を選択して
   回転速度を指示回転速度に保つように制御する速度制御
   モードとし、前記速度検出信号が指示速度信号よりも小
   さく前記位置検出信号が偏差演算用最大位置信号よりも
   大きいときに前記位置偏差信号を選択して噴射量調節手
   段の位置を最大位置に保つように制御する最大噴射量制
   御モードとし、前記速度検出信号が指示速度信号よりも
   小さく前記位置信号が偏差演算用最大位置信号よりも小
   さいときには既に選択されている偏差信号の操作量演算
   部への入力をそのまま継続させるように構成されている
   ていることを特徴とする内燃機関用速度制御装置。