JPH0523807Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、燃料噴射ポンプの噴射量調節用ラツ
クを制御することにより内燃機関の回転速度を制
御する電子ガバナ装置に関するものである。

［従来の技術］ デイーゼル機関のように、燃料噴射ポンプによ
り燃料を供給する内燃機関においては、燃料噴射
ポンプのラツク（噴射量調節手段）の位置を制御
することにより回転速度［rpm］の制御を行つて
いる。一般に燃料噴射ポンプにおいては、内燃機
関が黒煙を排気するのを防止したり、内燃機関の
トルクを制限したりするために、各回転速度にお
ける最大ラツク位置［本明細書ではラツクが開位
置側（燃料増量側）に変位する際の許容限界位置
を言う。］が定められている。そのため、燃料噴
射ポンプのラツクの位置を制御することにより回
転速度を制御する電子ガバナ装置においては、例
えば特願昭60−151280号に示されているように、
内燃機関の回転速度を指示速度に一致させるよう
に制御する速度制御と、ラツクの位置を最大ラツ
ク位置に保つように制御する最大ラツク位置制御
とを行うようになつている。すなわち、ラツク位
置が最大ラツク位置未満にある時には、機関の回
転速度を指示回転速度に一致させるようにラツク
位置を制御し、ラツク位置が最大ラツク位置以上
になつた場合には、ラツク位置を最大ラツク位置
に保持するように制御している。

各回転速度における最大ラツク位置Lmは内燃
機関により相違するが、例えば第２図に示すよう
なトルクＴ対回転速度Ｎ特性を得る場合の最大ラ
ツク位置Lmは第３図に示す通りである。第２図
及び第３図において、Nmは最大トルク発生回転
速度、N₀は定格回転速度、Tmは最大トルク、
T₀は定格トルクである。またL₀は定格回転速度
N₀における最大ラツク位置、L₁は最大トルク発
生回転速度Nm以下における最大ラツク位置であ
る。

一般に、電子ガバナを備えた内燃機関において
は、電子ガバナ内の所定の回路の定数を調整する
ことにより、定格回転速度N₀で定格トルクT₀が
得られるように出力調整がなされる。

従来この出力調整を行う際には、内燃機関に動
力計を取付けて、定格回転速度N₀で定格負荷ト
ルクを発生させた状態で機関を運転しておき、そ
の状態で電子ガバナ装置の制御動作が速度制御領
域から最大ラツク位置制御領域に入るように、ガ
バナ装置内の所定の回路定数を調整していた。

［考案が解決しようとする問題点］ 従来は、機関の出力調整を行う際に、ガバナが
最大ラツク位置制御領域に入つたか否かの判断を
作業者の勘に頼つていたため、調整のばらつきが
生じ、機関の特性が不揃いになるという問題があ
つた。

本考案の目的は、機関の出力調整を正確に行う
ことができるようにした内燃機関用電子ガバナ装
置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本考案が対象とする電子ガバナ装置は、その実
施例を示す第１図に見られるように、内燃機関１
へ燃料を供給する燃料噴射ポンプの燃料噴射量調
節用ラツクを操作するラツク操作手段２と、速度
検出回路３と、指示速度信号発生回路４と、速度
偏差演算回路５と、信号変換回路６と、ラツク位
置検出回路７と、ラツク位置偏差演算回路８と、
ラツク位置判別回路９と、操作量演算回路１０
と、駆動回路１１とを備えて構成される。

速度検出回路３は、内燃機関の回転速度Ｎを検
出して速度検出信号Vnを出力し、、指示速度信号
発生回路４は内燃機関の指示速度を与える指示速
度信号Vnoを出力する。

速度偏差演算回路５は速度検出信号Vnと指示
速度信号Vnoとの偏差を求めて速度偏差信号Vnd
＝Vn−Vnoを出力する。

信号変換回路６は速度検出信号を該速度検出信
号が検出している回転速度における最大ラツク位
置を定めるための最大ラツク位置信号Vmに変換
する。

ラツク位置検出回路７は、ラツクの位置を検出
してラツク位置検出信号Vrを出力し、ラツク位
置偏差演算回路８はラツク位置検出信号Vrと最
大ラツク位置信号Vmとの偏差を求めてラツク位
置偏差信号Vrd＝Vr−Vmを出力する。

ラツク位置判別回路９は、ラツク位置偏差演算
回路８の出力を入力としてラツク位置を判別し、
ラツク位置が最大ラツク位置以上になつた時に制
御切換信号Vswを出力する。

操作量演算回路１０は、速度偏差信号Vndとラ
ツク位置偏差信号Vrdとラツク位置判別回路の出
力とを入力として制御切換信号Vswが発生して
いない時には速度偏差信号Vndに基づいて内燃機
関の回転速度を指示速度に一致させるために必要
なラツクの操作量を演算し、制御切換信号が発生
している時にはラツク位置偏差信号Vrdに基づい
てラツク位置を最大ラツク位置に一致させるため
に必要なラツクの操作量を演算する。

駆動回路１１は操作量演算回路の出力を入力と
して、演算された操作量だけラツクを操作するよ
うにラツク操作手段に駆動信号を与える。

本考案においては、上記のような電子ガバナ装
置において、ラツク位置判別回路の出力を入力と
して該判別回路が制御切換信号を発生した時に表
示動作を行う表示装置を設けたものである。

［考案の作用］ 上記のように構成すると、ラツク位置判別回路
が制御切換信号を出力して、ラツク位置を最大ラ
ツク位置に一致させるように制御する最大ラツク
位置制御領域に入つた時に、表示装置が表示動作
を行う。従つて内燃機関の出力調整を行う際に制
御系が最大ラツク位置制御領域に入つたことを、
勘に頼ることなく正確に知ることができ、機関の
出力特性の調整を正確に行つて機関の特性がばら
つくのを防ぐことができる。

［実施例］ 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

第１図は本考案の実施例の構成を示したもの
で、同図において１は燃料噴射ポンプにより燃料
が供給されるデイーゼル機関（内燃機関）、２は
デイーゼル機関１の燃料噴射ポンプの燃料噴射量
調節用ラツクを操作するラツク操作手段である。
ラツク操作手段２は、駆動信号に応じて変位を生
じるもので、このラツク操作手段としては、電磁
石を駆動源としたアクチユエータや、電動機を駆
動源としたアクチユエータが用いられる。

３は内燃機関の回転速度を検出して速度検出信
号を出力する速度検出回路で、この回路は回転速
度検出部３ａと該センサの出力周波数を電圧信号
に変換する周波数電圧変換回路（Ｆ／Ｖ変換回
路）３ｂとからなつている。

回転速度検出部３ａは、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もので、この回
転速度検出部としては、内燃機関に取付けた速度
発電機を用いることができる。尚ガソリン機関の
場合には、点火装置を備えていて、該点火装置内
の点火コイルが機関の回転に同期して電圧を誘起
しているので、該点火コイルの１次コイルを回転
速度検出部として用いることができる。

Ｆ／Ｖ変換回路３ｂは、回転速度検出部３ａの
出力の周波数を電圧信号に変換し、機関の回転速
度に比例した大きさを有する速度検出信号Vnを
出力する。Ｆ／Ｖ変換回路３ｂから得られる速度
検出信号Vnの回転速度Ｎに対する特性を第４図
に示してある。

４はデイーゼル機関１の指示速度を与える指示
速度信号発生回路である。この指示速度信号発生
回路は、例えば機関の回転速度を設定するアクセ
ル操作部材と、該操作部材の位置を検出して電気
信号に変換する位置センサとにより構成され、指
示回転速度を与える指示速度信号Vnoを出力す
る。

５は速度偏差演算回路で、この回路は例えば減
算器（信号Vno及びVnの極性によつては加算器
でも可）からなり、速度検出信号Vnと指示速度
信号Vnoとの偏差Vn−Vnoを求めて、速度偏差
信号Vndを出力する。

６は速度検出信号Vnを最大ラツク位置信号
Vmに変換する信号変換回路である。デイーゼル
機関においては、各回転速度における最大ラツク
位置（燃料増量側への許容限界位置）が定められ
ているが、信号変換回路６は速度検出信号Vnを
入力として該信号Vnを各回転速度における最大
ラツク位置を示す最大ラツク位置信号Vmに変換
する。この例では、回転速度Ｎと最大ラツク位置
Lmとの関係が第３図に示す通りであるとし、信
号変換回路６は、第６図に示すように、最大ラツ
ク位置の変化に近似した変化を示す最大ラツク位
置信号Vmを出力する。すなわち、最大ラツク位
置信号Vmは、回転速度Ｎが最大トルク発生回転
速度Nm未満の領域で一定値Vm₁を示し、回転速
度Ｎが最大トルク発生回転速度Nm以上になる領
域で回転速度に応じて直線的に減少して定格回転
速度N₀でVm₀になる。

７は燃料噴射ポンプのラツクの位置を検出して
ラツク位置検出信号を出力するラツク位置検出回
路で、ラツク位置センサ７ａと、信号変換回路７
ｂとにより構成されている。ラツク位置センサ７
ａは例えばラツク操作手段２の出力軸に連結され
たポテンシヨメータや差動変圧器等の位置検出セ
ンサで、ラツクの位置に比例した電気信号を出力
する。信号変換回路７ｂは例えば増幅器からなつ
ていて、位置センサ７ａの出力を所定の電圧信号
に変換してラツク位置検出信号Vrとして出力す
る。ラツク位置検出信号Vrとラツク位置Ｌとの
関係は例えば第５図に示す通りで、定格回転速度
で定格トルクを発生させるラツク位置L₀で信号
Vr＝Vm₀となり、最大出力発生回転速度Nmを
与えるラツク位置LmでVr＝Vm₁となるように調
整されている。

８はラツク位置検出信号Vrと最大ラツク位置
信号Vmとの偏差Vr−Vmを求めてラツク位置偏
差信号Vrdを出力するラツク位置偏差演算回路
で、この回路も減算器等により構成される。

９はラツクの位置が最大ラツク位置を越えたか
否かを判別するラツク位置判別回路で、この判別
回路は、ラツク位置偏差演算回路８の出力を入力
とし、各回転速度においてラツク位置が最大ラツ
ク位置を越えてVr≧Vmとなつた時に制御切換信
号Vswを出力する。

１０はラツク操作手段２の操作量を演算する操
作量演算回路で、この演算回路は速度偏差信号
Vndとラツク位置偏差信号Vrdとラツク位置判別
回路９の出力とを入力として、制御切換信号
Vswが発生していない時には速度偏差信号Vnd
に基づいて内燃機関の回転速度を指示速度に一致
させるために必要なラツクの操作量を演算し、制
御切換信号Vswが発生している時にはラツク位
置偏差信号Vrdに基づいてラツク位置を最大ラツ
ク位置に一致させるために必要なラツクの操作量
を演算する。

１１は駆動回路で、この駆動回路は操作量演算
回路の出力を入力として、ラツクを演算された操
作量に見合つた量だけ動かすために必要な駆動信
号をラツク操作手段２に与える。

１２は最大ラツク位置制御が行われていること
を表示する表示回路で、この表示回路は、発光ダ
イオードやランプ等の発光体またはブザー等の発
音体からなる表示手段と、ラツク位置判別回路の
出力を入力として制御切換信号Vswが発生した
時に表示手段を動作させる表示手段駆動回路とか
らなる。

上記の実施例において、デイーゼル機関１の回
転速度が指示速度よりも低く、かつラツク位置が
最大ラツク位置よりも手前（減量側）にある時に
は、ラツク位置判別回路９が制御切換信号Vsw
を発生しないため、操作量演算回路１０は速度偏
差信号Vndに基づいて該偏差信号を零にするため
に必要なラツクの操作量を演算し、該操作量を駆
動回路１１に与える。この時駆動回路１１はラツ
クを演算された量だけ操作するために必要な駆動
信号をラツク操作手段２に与え、ラツク操作手段
２を動作させて、機関の回転速度を指示速度に一
致させる。このように、ラツク位置が最大ラツク
位置を超えない範囲にある時には、速度偏差信号
に基づいて機関の回転速度を指示速度に一致させ
るべく速度制御が行われる。

これに対し、ラツク位置が最大ラツク位置信号
Vmにより与えられる最大ラツク位置を超え、Vr
≧Vmとなつた時には、ラツク位置判別回路９が
制御切換信号Vswを出力するため、操作量演算
回路１０はラツク位置偏差信号Vrdに基づいて該
偏差信号Vrdを零にするために必要なラツクの操
作量を演算し、該操作量を駆動回路１１に与え
る。この時駆動回路１１はラツクの位置を最大ラ
ツク位置に保つために必要な量だけラツク操作手
段２を駆動する駆動信号を出力し、ラツク位置を
最大ラツク位置に一致させる。

機関の出力特性を調整する際には、ラツク位置
をL₀とし、内燃機関を定格回転速度N₀で定格ト
ルクを発生させた状態に維持する。この状態でラ
ツク位置検出信号Vrが定格回転速度時の最大ラ
ツク位置信号Vm₀に等しくなるように、ラツク
位置検出回路７の回路定数または信号変換回路６
の回路定数を調整する。すなわち、この場合、ラ
ツク位置検出回路７または信号変換回路６の回路
定数を調整する可変抵抗器等の回路素子が機関の
出力特性を調整する出力調整手段となる。該出力
調整手段を調整することによりVr＝Vm₀となる
と、ラツク位置判別回路９が制御切換信号Vsw
を出力するため、表示回路１２が表示動作を行
う。すなわち、表示回路１２を設けておくと、該
表示回路１２の表示動作により、Vr＝Vm₀とな
つたことの確認を正確に行うことができるため、
出力調整を正確に行うことができる。

［考案の効果］ 以上のように、本考案によれば、ラツク位置を
最大ラツク位置に一致させるように制御する最大
ラツク位置制御領域に入つたことを表示する表示
回路を設けたので、内燃機関の出力調整を行う際
に制御系が最大ラツク位置制御領域に入つたこと
を、勘に頼ることなく正確に知ることができ、機
関の出力特性の調整を正確に行つて機関の特性が
ばらつくのを防ぐことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すブロツク図、第
２図は内燃機関のトルク対回転速度特性の一例を
示す線図、第３図は回転速度と最大ラツク位置と
の関係を示す線図、第４図は第１図の実施例にお
ける最大ラツク位置信号と回転速度との関係の一
例を示す線図、第５図は第１図の実施例における
ラツク位置検出信号とラツク位置との関係を示す
線図、第６図は第１図の実施例における最大ラツ
ク位置信号と回転速度との関係を示す線図であ
る。 １……デイーゼル機関、２……ラツク操作手
段，３……速度検出回路、４……指示速度信号発
生回路、５……速度偏差演算回路、６……信号変
換回路、７……ラツク位置検出回路、８……ラツ
ク位置偏差演算回路、９……ラツク位置判別回
路、１０……操作量演算回路、１１……駆動回
路、１２……表示回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関へ燃料を供給する燃料噴射ポンプの燃
   料噴射量調節用ラツクを操作するラツク操作手段
   と、 前記内燃機関の回転速度を検出して速度検出信
   号を出力する速度検出回路と、 前記内燃機関の指示速度を与える指示速度信号
   を出力する指示速度信号発生回路と、 前記速度検出信号と指示速度信号との偏差を求
   めて速度偏差信号を出力する速度偏差演算回路
   と、 前記速度検出信号を該速度検出信号が検出して
   いる回転速度における最大ラツク位置を定めるた
   めの最大ラツク位置信号に変換する信号変換回路
   と、 前記ラツクの位置を検出してラツク位置検出信
   号を出力するラツク位置検出回路と、 前記ラツク位置検出信号と最大ラツク位置信号
   との偏差を求めてラツク位置偏差信号を出力する
   ラツク位置偏差演算回路と、 前記ラツク位置偏差演算回路の出力を入力とし
   てラツク位置を判別し、ラツク位置が最大ラツク
   位置以上になつた時に制御切換信号を出力するラ
   ツク位置判別回路と、 前記速度偏差信号とラツク位置偏差信号と前記
   ラツク位置判別回路の出力とを入力として前記制
   御切換信号が発生していない時には前記速度偏差
   信号に基づいて内燃機関の回転速度を指示速度に
   一致させるために必要な前記ラツクの操作量を演
   算し、前記制御切換信号が発生している時には前
   記ラツク位置偏差信号に基づいてラツク位置を最
   大ラツク位置に一致させるために必要な前記ラツ
   クの操作量を演算する操作量演算回路と、 前記操作量演算回路の出力を入力として前記ラ
   ツク操作手段に駆動信号を与える駆動回路とを備
   えてなる内燃機関用電子ガバナ装置において、 前記ラツク位置判別回路の出力を入力とし、前
   記制御切換信号が発生した時に表示動作を行う表
   示装置を具備したことを特徴とする内燃機関用電
   子ガバナ装置。