JPH0522062B2

JPH0522062B2 -

Info

Publication number: JPH0522062B2
Application number: JP57070502A
Authority: JP
Inventors: Masaichi Murata
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1993-03-26
Also published as: JPS58187532A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電子制御式内燃機関装置に関し、更に
詳細に述べると、負荷の変動があつてもアクセル
操作量に従つた機関速度で内燃機関の一定速度運
転を行ない得るようにした電子制御式内燃機関装
置に関する。

（従来の技術）従来から、アクセルペダルの踏込量を示すアク
セル信号と機関の回転速度を示す速度信号とに応
答して燃料調節部材（例えば、燃料噴射ポンプの
ラツク）の位置調節を行ない、所要のガバナ特性
を得るようにした電子制御式内燃機関が用いられ
てきている。

第１図には、この種の従来装置の構成例が概略
的にブロツク図で示されている。第１図で、１は
アクセルペダルの踏込量に応じた大きさのアクセ
ル電圧V₁を出力するアクセル位置検出器、２は
デイーゼル機関３の回転速度に相応したレベルの
速度電圧V₂を出力する回転速度検出器、４はデ
イーゼル機関３へ燃料を噴射供給する噴射ポンプ
５のラツク位置に相応したレベルのラツク位置電
圧V₃を出力するラツク位置検出器である。

各電圧V₁，V₂，V₃は演算回路６に入力され、
ここで各入力電圧のレベルに従つて所定の速度制
御特性を得るために必要なラツク位置が演算され
る。この演算結果は、例えば電圧信号V₀として
出力され、駆動回路７で電力増幅された後、ラツ
クに連結された電磁ソレノイドの如きアクチユエ
ータ８に印加される。この結果、演算回路６にお
いて演算された所望の位置にラツクが位置決めさ
れ、これにより所要の速度制御特性でデイーゼル
機関の速度制御が電子的に行なわれるように構成
されている。

第２図には、第１図に示した構成の装置により
得られる速度制御特性の一例が、横軸を機関の回
転速度Ｎにとり、縦軸をラツクの位置Ｒにとつて
示されている。第２図において、アイドル速度制
御特性部分ａ、最高回転速度制御特性部分ｂ及び
その中間の速度制御特性ｃの傾きの状態は、速度
電圧V₂とラツク位置電圧V₃とのレベルにより決
定され、アクセル電圧V₁に応答して速度制御特
性ｃの位置が横軸方向に平行移動する。

（発明が解決しようとする課題）ところで、第１図の構成によると、これら各部
分の速度制御特性の傾斜、即ち、速度変動率は零
ではなく、従つて、デイーゼル機関３に掛かる負
荷が変動すると、これに伴つて機関速度が速度制
御特性の傾斜に見合つた分だけ変動することにな
る。

このため、例えば、第１図の装置を車輛に適用
した場合、車輛がぬかるみに入り、デイーゼル機
関に激しい負荷変動が加わると、車速が激しく変
動し、従つて、アクセル操作によるデイーゼル機
関の速度の調節が極めて困難となるという問題点
を有していた。

この不具合を解決するため、第２図に示した速
度制御特性の傾斜を更に大きくし、速度変動率を
略零とする方法が考えられるが、従来の装置にお
いて上述の特性を実現しようとするとハンチング
現象が生じ、実用上問題があつた。

本発明の目的は、従つて、機関の負荷が激しく
変化する場合においても、アクセル操作量に従つ
た所定の速度で機関を良好に一定速度制御しうる
ようにした電子制御式内燃機関装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するための本発明の特徴は、ア
クセル操作量と機関の回転速度とに従つて定めら
れる所要の速度制御特性に基づいて内燃機関の回
転速度を制御するため前記内燃機関に供給する燃
料を調節するための燃料調節手段が電子的に制御
される電子制御式内燃機関装置において、アクセ
ル操作量を示す第１信号を出力する手段と、内燃
機関の実回転速度を示す第２信号を出力する手段
と、第１及び第２信号に応答し、第１信号に従う
内燃機関の目標回転速度値を第２信号に従う実回
転速度に基づいて修正し目標回転速度値を維持す
るためのアクセル量に相応する定速制御用アクセ
ル信号を出力する信号発生手段と、第１信号又は
定速制御用アクセル信号のいずれか一方を選択的
に取り出すための手動式選択手段と、少なくとも
該手動式選択手段によつて選択された信号と第２
信号とに応答し上記所要の速度制御特性に基づく
制御に必要な燃料調節手段の位置を演算する演算
手段と、該演算手段による演算結果に従つて燃料
調節手段の調節を行なうアクチユエータとを備え
た点にある。

（作用）手動式選択手段によつて第１信号が選択された
場合には、従来の速度制御特性そのままで速度制
御が実行される。

一方、第１信号に代えて定速制御用アクセル信
号が選択されると、負荷変動等に拘わらず第１信
号によつて定められる目標回転速度値を維持する
のに必要なアクセル量を示す信号が第１信号の代
わりに演算手段に入力されることになり、速度変
動率が極めて小さく抑えられる。

（実施例）以下、図示の一実施例により、本発明を詳細に
説明する。

第３図には、本発明による電子制御式内燃機関
装置の一実施例が示されている。この電子制御式
内燃機関装置１０は、デイーゼル機関を駆動源と
する内燃機関車輛に本発明を適用した場合の実施
例であり、第１図に示した装置の各部と同一の部
分には同一の符号を付してある。

本装置１０は、アクセル電圧V₁、速度電圧V₂
及びラツク位置電圧V₃に基づいてその時々の所
要のラツク位置を演算回路６で演算し、その演算
結果に従う出力電圧V₀に従つて噴射ポンプ５の
ラツクの位置を制御し、第２図に示す速度制御特
性でデイーゼル機関３の運転制御を行なうほか、
負荷の変動に拘わらずアクセル操作量に従つて定
まる一定の速度でデイーゼル機関３を定速運転制
御することができるようにするため、定速運転用
制御信号発生回路１１を備えている。

定速運転用制御信号発生回路１１には、アクセ
ル操作量Ａが大きくなるに従つてそのレベルが直
線的に低下するアクセル電圧V₁（第４図ａ参照）
が、機関速度の目標値を示す信号として入力され
ており、アクセル電圧V₁は、比較回路１２の一
方の入力端子に印加されている。比較回路１２の
他方の入力端子には、速度電圧V₂を反転増幅器
１３によつて反転増幅することにより得られた反
転速度電圧V₂′が印加されている。

速度電圧V₂は、第４図ｂに示されるように、
回転速度Ｎの増加に対してそのレベルが直線的に
増大する電圧信号であるから、反転速度電圧
V₂′は、第４図ｃに示されるように、回転速度Ｎ
の増加に対してそのレベルが直線的に減少する電
圧信号となる。

従つて、アクセル操作量を一定に保つているに
も拘わらず、即ちアクセル電圧V₁のレベルが一
定であるにも拘わらず、負荷の変動により回転速
度が増加／減少すると、反転速度電圧V₂′のレベ
ルはこれに応じて減少／増加することとなる。従
つて、比較器１２からは、回転速度Ｎの増減に伴
つて低レベル又は高レベルのいずれかの状態とな
る出力電圧V_cpが出力され、この出力電圧V_cpは積
分回路１４において積分された後、定速制御電圧
V₄として出力される。

アクセル電圧V₁及び定速制御電圧V₄は、切換
スイツチ１５の固定接点１５ａ，１５ｂに夫々印
加されており、いずれか一方の電圧が手動操作に
よつて選択的に演算回路６に印加されるようにな
つている。

アクセル電圧V₁が選択された場合の動作は第
１図に示した装置の場合と同様である。

定速制御電圧V₄が、アクセル電圧V₁に代えて
アクセル操作量を示す信号として選択された場合
の動作は次の通りである。第３図に示した構成か
ら判るように、定速制御電圧V₄のレベルは、ア
クセル電圧V₁のレベルが一定であるとすれば、
回転速度Ｎの変化に応じて変化し、回転速度Ｎが
増大すれば定速制御電圧V₄のレベルも増大し、
回転速度Ｎが減少すれば定速制御電圧V₄のレベ
ルも減少する。

即ち、回転速度Ｎが増大するとアクセル操作量
を減少せしめたのと同様の結果となり、一方、回
転速度Ｎが減少すると、アクセル操作量を増大せ
しめたのと同様の結果となる。このため、アクセ
ル操作量を一定にしておけば、回転速度の変動が
生じてもこれを抑え、アクセル操作量に従つた所
定の一定速度でデイーゼル機関３が運転されるよ
う速度制御が行なわれることになる。

このような構成によれば、通常の速度制御特性
でデイーゼル機関の運転を行なえるほか、スイツ
チ１５を切り換えると、アクセルの操作量に従つ
た速度でデイーゼル機関の定速運転を行なうこと
ができる。

本装置によるこの定速運転制御は、回転速度の
変動に応じてアクセルの操作量を変えたのと同等
の信号をアクセル電圧V₁に代えて与えることに
より実現しているので、ハンチングの問題が生ぜ
ず、極めて良好に定速運転を行なうことができ
る。従つて、車輛がぬかるみに入つた場合の如
く、デイーゼル機関に掛かる負荷の大きさが激し
く変化するような場合であつても、スイツチ１５
を接点１５ｂ側に倒すように操作し、アクセルペ
ダルを所要の踏込量に維持しておけば、路面の状
態に拘わらず車速を一定に保つことが容易且つ安
定にできる。

第５図には、定速運転用制御号発生回路１１の
より具体的な実施例が回路図にて示されており、
第５図中、第３図に示した各部に対応する部分に
は同一の符号が付されている。反転増幅器１３
は、演算増幅器２１を主体に構成され、抵抗分圧
回路２２において作られたバイアス電圧V_Bが入
力抵抗器２３を介してその＋入力端子に印加さ
れ、速度電圧V₂が入力抵抗器２４を介して−入
力端子に印加されている。演算増幅器２１の出力
端子と−入力端子の間には帰還抵抗器２５が接続
されており、従つて、その出力端子からは、第４
図ｃに示す特性の反転速度電圧V₂′が得られる。

反転速度電圧V₂′は、アクセル電圧V₁が入力抵
抗器２６を介してその＋入力端子に印加されてい
る電圧比較器２７の−入力端子に、入力抵抗器２
８を介して印加されている。一端が電圧比較器２
７の出力端子と接続されている抵抗器３３の他端
と＋入力端子との間にはコンデンサ２９が接続さ
れており、これにより積分動作を行なわせるよう
になつている。

このコンデンサ２９と並列に、スイツチ１５に
連動するスイツチ１５′が接続されており、スイ
ツチ１５が接点１５ａに接続された時にコンデン
サ２９が短絡されるように構成されている。

電圧比較器２７の出力側に設けられている、抵
抗器３０，３１から成る抵抗回路３２は、電圧比
較器２７の入出力特性を調整するための回路であ
り、これにより、アクセル電圧V₁及び回転速度
Ｎの変化に対する定速制御電圧V₄のレベル特性
を所要の特性に設定することができる。

この構成によると、スイツチ１５が接点１５ａ
側に切り換えられていると、アクセル操作量に応
答して通常の速度制御を行なうことができる。一
方、スイツチ１５を接点１５ｂ側に切り換える
と、速度変動率が見掛上零となり、アクセル操作
量によつて定まる速度で機関の一定速度運転を行
なうことになる。また、スイツチ１５が１５ａ側
から１５ｂ側に切り換えられると同時に、スイツ
チ１５′によるコンデンサ２９の短絡状態が解除
されるので、スイツチ１５を１５ｂ側に切り換え
た時の定速制御電圧V₄の値は、常にそのときの
アクセル位置を示すアクセル電圧V₁の値に等し
くなる。

従つて、スイツチ１５の切り換えにより定速制
御を開始すると、定速制御は、その時のアクセル
操作量に従つた回転速度において必ず実行される
ことになり、特に、ぬかるみ等の路面での定速一
定走行を行なわせる場合には安全な運転を確保す
ることができ、有効である。

上記実施例では、内燃機関としてデイーゼル機
関を用いた場合について説明したが、ガソリン機
関、その他の内燃機関の場合にも同様にして本発
明を適用することができるものである。また、本
発明は、車輛用の内燃機関に限定されるものでは
なく、クレーン等の作業機用の内燃機関の場合に
も適用することができるものであり、負荷の急激
な変化があつても所望の一定速度で、運転を安定
に行なえるという優れた効果を同様にして得るこ
とができる。

また、上記実施例では、個別回路による構成例
を示したが、各検出器からの電圧、信号の処理を
マイクロコンピユータにより同様に処理して上述
の定速制御を行なうように構成することも可能で
あり、このような構成も本発明の範囲に含まれる
ものである。

（発明の効果）本発明によれば、上述の如く、回転速度の変動
に応じてアクセルの操作量を変えたのと同等の定
速制御用アクセル信号を第１信号に代えて与える
ことができるように構成されているので、内燃機
関の負荷変動等に因る内燃機関の回転速度の増
加／減少が激しい場合でも、ハンチング等の異常
現象を生じさせることなく、機関の速度変動率を
見掛上零とすることができ、定回転速度制御を簡
単な回路で安定に行なうことができる。従つて、
負荷の大きさが大きく変動する場合にあつても、
アクセル操作量を一定に保つだけで機関の速度を
一定に保持する為の制御が安定に行なわれ、車
輛、作業機等の性能を著しく向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電子制御式内燃機関装置の構成
を示すブロツク図、第２図は第１図に示す装置の
速度制御特性を示す特性図、第３図は本発明の一
実施例を示すブロツク図、第４図ａ乃至第４図ｄ
は第３図中の各部の電圧の特性図、第５図は第３
図に示した装置の要部の詳細回路図である。１…アクセル位置検出器、２…回転速度検出
器、３…デイーゼル機関、４…ラツク位置検出
器、５…噴射ポンプ、６…演算回路、７…駆動回
路、８…アクチユエータ、１０…電子制御式内燃
機関装置、１１…定速運転用制御信号発生回路、
１２…比較器、１３…反転増幅器、１４…積分回
路、１５…スイツチ、V₁…アクセル電圧、V₂…
速度電圧、V₂′…反転速度電圧、V₃…ラツク位置
電圧、V₄…定速制御電圧、V₀…出力電圧。

Claims

【特許請求の範囲】

１アクセル操作量と機関の回転速度とに従つて
定められる所要の速度制御特性に基づいて内燃機
関の回転速度を制御するため前記内燃機関に供給
する燃料を調節するための燃料調節手段が電子的
に制御される電子制御式内燃機関装置において、
アクセル操作量を示す第１信号を出力する手段
と、前記内燃機関の実回転速度を示す第２信号を
出力する手段と、前記第１及び第２信号に応答
し、前記第１信号に従う前記内燃機関の目標回転
速度値を前記第２信号に従う前記実回転速度に基
づいて修正し前記目標回転速度値を維持するため
のアクセル量に相応する定速制御用アクセル信号
を出力する信号発生手段と、前記第１信号又は前
記定速制御用アクセル信号のいずれか一方を選択
的に取り出すための手動式選択手段と、少なくと
も該手動式選択手段によつて選択された信号と前
記第２信号とに応答し前記所要の速度制御特性に
基づく制御に必要な前記燃料調節手段の位置を演
算する演算手段と、該演算手段による演算結果に
従つて前記燃料調節手段の調節を行なうアクチユ
エータとを備えたことを特徴とする電子制御式内
燃機関装置。