JPH057550B2 - - Google Patents
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- JPH057550B2 JPH057550B2 JP15128085A JP15128085A JPH057550B2 JP H057550 B2 JPH057550 B2 JP H057550B2 JP 15128085 A JP15128085 A JP 15128085A JP 15128085 A JP15128085 A JP 15128085A JP H057550 B2 JPH057550 B2 JP H057550B2
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- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、燃料噴射ポンプのラツクを制御する
ことにより内燃機関の回転速度を制御する内燃機
関用電子式ガバナ装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electronic governor device for an internal combustion engine that controls the rotational speed of the engine by controlling the load of a fuel injection pump.
[発明の概要]
本発明は、燃料噴射ポンプのラツクを制御する
ことにより機関の回転速度を制御するガバナ装置
において、機関の実回転速度を示す速度検出信号
とラツクの位置を示すラツク位置検出信号とアク
セル操作部材により指示された指示回転速度を示
す指示速度信号とから機関の実回転速度と指示回
転速度との偏差を許容範囲以下に保つ制御を行わ
せるための定速度制御用動作信号とラツクの位置
と最大ラツク位置との偏差を許容範囲以下に保つ
制御を行わせるための最大ラツク位置制御用動作
信号とを発生させて、制御モード切換器によりこ
れらの動作信号を選択して操作量演算回路側に供
給することにより、定速度回転制御と最大ラツク
位置制御との双方を行わせることができるように
したものである。[Summary of the Invention] The present invention provides a governor device that controls the rotational speed of an engine by controlling the rack of a fuel injection pump, which uses a speed detection signal indicating the actual rotational speed of the engine and a rack position detection signal indicating the position of the rack. and an instruction speed signal indicating the instruction rotation speed instructed by the accelerator operating member, and an operation signal for constant speed control to perform control to maintain the deviation between the actual engine rotation speed and the instruction rotation speed within a permissible range. Generate operating signals for maximum easy position control to perform control to keep the deviation between the position of By supplying it to the circuit side, it is possible to perform both constant speed rotation control and maximum rack position control.
[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(噴射量調整手段)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。[Prior Art] In an internal combustion engine such as a diesel engine that is supplied with fuel by a fuel injection pump, the rotational speed [rpm] is controlled by controlling the position of the rack (injection amount adjusting means) of the fuel injection pump. It's on.
内燃機関用燃料噴射ポンプのラツク位置を制御
して回転速度を制御する電子式ガバナ装置とし
て、特開昭57−171037号に示されたものがある。
この従来の電子式ガバナ装置では、機関の回転速
度を検出するセンサから得られる回転速度検出信
号と、燃料噴射ポンプのラツク位置を検出するセ
ンサから得られるラツク位置検出信号とアクセル
操作部材の位置を検出するセンサから得られるア
クセル位置検出信号とに基いて、そのアクセル位
置により指示される機関の回転速度を得るために
必要なラツクの目標位置を演算する。そしてこの
演算されたラツクの目標位置にラツクを位置させ
るために必要な制御電圧を発生させ、この制御電
圧でラツクを操作するアクチユエータを駆動する
ことにより、ラツクを目標位置まで移動させる。 An electronic governor device for controlling the rotational speed by controlling the rack position of a fuel injection pump for an internal combustion engine is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 171037/1983.
This conventional electronic governor device uses a rotational speed detection signal obtained from a sensor that detects the rotational speed of the engine, a rack position detection signal obtained from a sensor that detects the rack position of the fuel injection pump, and the position of the accelerator operating member. Based on the accelerator position detection signal obtained from the detected sensor, the target position of the rack required to obtain the rotational speed of the engine indicated by the accelerator position is calculated. Then, a control voltage necessary to position the rack at the calculated target position of the rack is generated, and the rack is moved to the target position by driving an actuator that operates the rack with this control voltage.
また内燃機関においては、燃料供給量によりト
ルクが決まるが、各回転速度における出力(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量には
上限があり、一般に最大燃料供給量は最大トルク
発生回転速度以上の回転領域で機関の回転速度の
上昇に伴つて減少していく。このように、内燃機
関においては各回転速度において最大燃料供給量
が決められているため、燃料噴射ポンプが用いら
れる場合には、各回転速度において最大ラツク位
置[本明細書ではラツクが開位置側(燃料増量
側)へ変位する際の許容限界位置を言う。]が決
められている。そのため上記従来の装置では、ラ
ツク位置検出信号と回転速度検出信号とにより所
定の最大ラツク位置を演算して各回転速度におい
てラツクの位置が最大ラツク位置を越えないよう
に制御を行つている。 Furthermore, in internal combustion engines, torque is determined by the amount of fuel supplied, but since it is desirable to keep the output (torque x number of revolutions) approximately constant at each rotation speed, there is an upper limit to the amount of fuel that can be supplied at each rotation speed. Generally, the maximum fuel supply amount decreases as the engine rotational speed increases in the rotational speed range above the maximum torque generation rotational speed. In this way, in an internal combustion engine, the maximum fuel supply amount is determined at each rotational speed, so when a fuel injection pump is used, the maximum easy position [in this specification, rack is the open position side] is determined at each rotational speed. This refers to the permissible limit position when shifting to the fuel increase side. ] has been determined. Therefore, in the conventional apparatus described above, a predetermined maximum rack position is calculated based on the rack position detection signal and the rotation speed detection signal, and control is performed so that the rack position does not exceed the maximum rack position at each rotation speed.
上記従来の装置で得られる機関の特性は第4図
に示す通りである。すなわち、無負荷(トルクT
=0)時の機関の回転速度NがNsとなるアクセ
ル位置を保つて負荷トルクTを零から全負荷トル
クToまで増大させていくと、機関の回転速度が
No(<Ns)まで低下する、いわゆるドループ特
性となる。次に全負荷トルクTo時にラツク位置
が最大ラツク位置に到達すると、それ以上の負荷
トルクに対しては最大ラツク位置特性に従つて
(ラツクの位置が最大ラツク位置を保つように制
御が行なわれて)機関の回転速度Nが低下してい
く。 The characteristics of the engine obtained with the above-mentioned conventional device are as shown in FIG. In other words, no load (torque T
= 0) When the engine rotational speed N is Ns, keeping the accelerator position and increasing the load torque T from zero to the full load torque To, the engine rotational speed will be
This is a so-called droop characteristic that decreases to No (<Ns). Next, when the rack position reaches the maximum rack position at full load torque To, control is performed to maintain the rack position at the maximum rack position according to the maximum rack position characteristics for further load torque. ) The rotational speed N of the engine decreases.
[発明が解決しようとする問題点]
上記従来のガバナー装置は、負荷変動に対する
特性がドループ特性となり、定速度特性を得るこ
とができなかつたため、負荷変動に対して回転速
度を一定に保つ必要がある用途には使用すること
ができなかつた。[Problems to be Solved by the Invention] In the conventional governor device described above, the characteristics with respect to load fluctuations are droop characteristics, and constant speed characteristics cannot be obtained. Therefore, it is necessary to maintain the rotational speed constant against load fluctuations. It could not be used for certain purposes.
例えば溶接負荷と一般の負荷との双方に対して
用いられるウエルダー発電機を駆動する内燃機関
に対しては第5図に示すような特性が要求され
る。このウエルダー発電機は、巻線を切換えるこ
とにより50/60Hzの定周波交流発電機と、溶接機
駆動用発電機との双方に共用し得るようにしたも
ので、50/60Hzの交流発電機として使用する場合
には、負荷トルクの変動(発電機の負荷変動)に
対して回転速度(発電機の出力周波数)を一定に
保つ特性が要求される。この場合機関の使用負荷
範囲は無負荷から全負荷Toまでの範囲であり、
この負荷範囲で機関の回転速度を一定値Noに保
つことが要求される。これに対し、溶接機駆動用
発電機として用いる場合には、全負荷トルクTo
付近で運転され、機関に出来るだけ大きな出力を
発生させるためにラツク位置を各回転速度におけ
る最大ラツク位置に保つことが要求される。 For example, an internal combustion engine that drives a welder generator used for both welding loads and general loads is required to have the characteristics shown in FIG. By switching the windings, this welder generator can be used both as a 50/60Hz constant frequency alternating current generator and as a welding machine drive generator. When used, characteristics are required to keep the rotational speed (generator output frequency) constant against variations in load torque (generator load variations). In this case, the operating load range of the engine is from no load to full load To,
It is required to maintain the engine rotational speed at a constant value No within this load range. On the other hand, when used as a generator to drive a welding machine, the full load torque To
It is required to maintain the rack position at the maximum rack position at each rotational speed in order to cause the engine to generate as much power as possible.
上記のように従来の電子式カバナ装置では、負
荷トルクの変動に対して回転速度を一定に保つ特
性を得ることができなかつたため、交流発電機を
駆動する内燃機関に適用した場合に負荷変動に伴
つて発電機の出力周波数が変動し、負荷に良質の
電力を供給することができなかつた。 As mentioned above, with conventional electronic cabana devices, it was not possible to maintain the rotational speed constant against fluctuations in load torque, so when applied to an internal combustion engine that drives an alternator, As a result, the output frequency of the generator fluctuated, making it impossible to supply high-quality power to the load.
本発明の目的は、定速度回転制御と最大ラツク
位置制御との双方を行うことができる内燃機関用
電子式ガバナ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic governor device for an internal combustion engine that can perform both constant speed rotation control and maximum ease position control.
[問題点を解決するための手段]
本発明は、ラツクにより燃料の噴射量が調整さ
れる燃料噴射ポンプにより燃料が供給される内燃
機関の回転速度を制御する内燃機関用電子式ガバ
ナ装置である。[Means for Solving the Problems] The present invention is an electronic governor device for an internal combustion engine that controls the rotational speed of an internal combustion engine to which fuel is supplied by a fuel injection pump whose fuel injection amount is adjusted by a rack. .
本発明をその実施例を示す第1図を参照して説
明すると、1は制御対象である内燃機関、2は電
気的に駆動されて内燃機関1に燃料を供給する燃
料噴射ポンプのラツクを操作するラツク操作手段
である。3は内燃機関1の回転速度を検出して速
度検出信号Vnを出力する速度検出装置、4は内
燃機関の回転速度を設定するアクセル操作部材の
位置を検出してアクセル操作部材の位置に対応す
る指示回転速度を示す指示速度信号Vnoを出力す
る指示速度信号発生回路である。5はラツクの位
置を検出してラツクの位置を示すラツク位置検出
信号VLを出力するラツク位置検出装置、6は速
度検出信号Vnと指示速度信号Vnoとを入力とし
て実回転速度と指示回転速度との偏差を許容範囲
以下に保つように制御するための定速度制御用動
作信号Vndを出力する速度偏差演算回路、7は速
度検出信号Vn及びラツク位置検出信号VLを入力
としてラツクの位置と各回転速度における最大ラ
ツク位置との間の偏差を許容範囲以下に保つよう
に制御するための最大ラツク位置制御用動作信号
VLdを出力するラツク位置偏差演算回路である。
8は所定の条件に従つて定速度制御用動作信号
Vndと最大ラツク位置制御用動作信号VLdとを選
択して出力する制御モード切換器で、この切換器
は、速度検出信号Vnが指示速度信号Vno以上で
ある時には定速度制御用動作信号Vndを出力し、
速度検出信号Vnが指示速度信号より小さくてラ
ツクの位置が最大ラツク位置より手前にある時に
は定速度制御用動作信号Vndを出力し、速度検出
信号Vnが指示速度信号Vnoより小さくてラツク
の位置が最大ラツク位置を越えている時には最大
ラツク位置制御用動作信号VLdを出力する。9
は制御モード切換器8の出力を積分する積分器
で、この積分器9の出力信号Viは操作量演算回
路11に入力されている。操作量演算回路11は
回転速度の偏差またはラツク位置の偏差を一定の
範囲以下にするために必要なラツク操作手段の操
作量を演算し、この操作量を駆動回路12に与え
る。駆動回路12は演算回路11が演算した操作
量に応じてラツク操作手段2を駆動してラツクの
位置を目標位置に近付けるように移動させる。 The present invention will be described with reference to FIG. 1 showing an embodiment thereof. Reference numeral 1 indicates an internal combustion engine to be controlled, and 2 operates an electrically driven fuel injection pump that supplies fuel to the internal combustion engine 1. Easy operation means. 3 is a speed detection device that detects the rotation speed of the internal combustion engine 1 and outputs a speed detection signal Vn; 4 is a speed detection device that detects the position of an accelerator operation member that sets the rotation speed of the internal combustion engine and corresponds to the position of the accelerator operation member; This is an instruction speed signal generation circuit that outputs an instruction speed signal Vno indicating an instruction rotation speed. 5 is a rack position detection device that detects the rack position and outputs a rack position detection signal VL indicating the rack position; 6 is a rack position detection device that receives a speed detection signal Vn and an instruction speed signal Vno as inputs to determine the actual rotation speed and the instruction rotation speed; 7 is a speed deviation calculation circuit that outputs a constant speed control operation signal Vnd to maintain the deviation within the allowable range, and 7 inputs the speed detection signal Vn and the rack position detection signal VL to calculate the rack position and each rotation. Operation signal for controlling the maximum easy position to control the deviation between the maximum easy position and the speed within the permissible range
This is a rack position deviation calculation circuit that outputs VLd.
8 is an operation signal for constant speed control according to predetermined conditions.
This is a control mode switch that selects and outputs Vnd and the operation signal VLd for maximum rack position control.This switch outputs the operation signal Vnd for constant speed control when the speed detection signal Vn is higher than the commanded speed signal Vno. death,
When the speed detection signal Vn is smaller than the instructed speed signal and the rack position is before the maximum rack position, the constant speed control operation signal Vnd is output, and when the speed detection signal Vn is smaller than the instructed speed signal Vno and the rack position is When the maximum rack position is exceeded, the maximum rack position control operation signal VLd is output. 9
is an integrator that integrates the output of the control mode switch 8, and the output signal Vi of this integrator 9 is input to the manipulated variable calculation circuit 11. The operation amount calculating circuit 11 calculates the amount of operation of the rack operating means necessary to bring the deviation of the rotational speed or the deviation of the rack position within a certain range, and supplies this operation amount to the drive circuit 12. The drive circuit 12 drives the rack operating means 2 in accordance with the operation amount calculated by the calculation circuit 11 to move the rack closer to the target position.
[発明の作用]
上記のように、制御モード切換器8を設けて、
速度検出信号Vnが指示速度信号Vno以上である
時、及び速度検出信号Vnが指示速度信号より小
さくてラツクの位置が最大ラツク位置より手前に
ある時に定速度制御用動作信号Vndを積分器に入
力して機関の回転速度と指示回転速度との偏差を
許容範囲以下に保つための制御を行わせ、速度検
出信号Vnが指示速度信号Vnoより小さくてラツ
クの位置が最大ラツク位置を越えている時には最
大ラツク位置制御用動作信号VLdを積分器に入
力してラツクの位置と各回転速度における最大ラ
ツク位置との偏差を許容範囲以下に保つための制
御を行わせると、負荷変動に対して機関の回転速
度を一定に保つように制御する定速度回転制御
と、ラツクの位置を各回転速度における最大ラツ
ク位置に保つように制御する最大ラツク位置制御
との双方を行わせることができる。従つて溶接負
荷と一般負荷との双方を駆動する必要があるエン
ジン発電機に用いる内燃機関のように、負荷変動
に対して回転速度を一定に保つ特性と、ラツクの
位置を各回転速度における最大ラツク位置に保つ
て全負荷トルク付近のトルクを発生させる特性と
の双方が要求される場合に有用である。[Operation of the invention] As described above, by providing the control mode switch 8,
When the speed detection signal Vn is higher than the commanded speed signal Vno, and when the speed detection signal Vn is smaller than the commanded speed signal and the rack position is before the maximum rack position, the constant speed control operation signal Vnd is input to the integrator. control to maintain the deviation between the engine rotational speed and the commanded rotational speed within the permissible range, and when the speed detection signal Vn is smaller than the commanded speed signal Vno and the rack position exceeds the maximum rack position. If the operation signal VLd for maximum rack position control is input to the integrator and control is performed to keep the deviation between the rack position and the maximum rack position at each rotation speed within the permissible range, the engine's It is possible to perform both constant speed rotation control to keep the rotation speed constant and maximum rack position control to keep the rack position at the maximum rack position at each rotation speed. Therefore, like internal combustion engines used in engine generators that need to drive both welding loads and general loads, the characteristics of keeping the rotational speed constant despite load fluctuations and the position of the rack at the maximum at each rotational speed are required. This is useful when both the characteristics of maintaining the torque in the easy position and generating torque near the full load torque are required.
[実施例]
以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明
する。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の実施例の全体的な構成を示し
たもので、同図において1は内燃機関(この例で
はデイーゼル機関)であり、この内燃機関はラツ
ク(噴射量調節部材)により噴射量が調節される
燃料噴射ポンプを備えている。2は電気的に駆動
されて内燃機関1の燃料噴射ポンプのラツクを操
作するラツク操作手段で、このラツク操作手段2
としては、モータを駆動源としてラツクを操作す
るもの、あるいは電磁プランジヤを駆動源として
ラツクを操作するもの等を用いることができる。 FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 indicates an internal combustion engine (in this example, a diesel engine), and this internal combustion engine has an injection amount control member (an injection amount adjusting member). It is equipped with a fuel injection pump whose quantity is regulated. Reference numeral 2 denotes a rack operating means that is electrically driven to operate the rack of the fuel injection pump of the internal combustion engine 1;
As a drive source, a rack may be operated using a motor as a drive source, or an electromagnetic plunger may be used as a drive source to operate the rack.
この実施例では、回転速度Nと最大ラツク位置
Lmとの間に第3図Aに示す関係があるとする。
すなわち、機関の回転速度N[rpm]が設定回路
速度N1以下の回転領域では、開位置側の一定位
置L1を最大ラツク位置としてこの最大ラツク位
置にラツク位置を保持させるように制御し、設定
回転速度N1以上の回転領域では回転速度の増大
に伴つてラツク位置を閉位置側に直接的に変化さ
せる。機関のトルクは、燃料噴射ポンプのラツク
の位置により定まり、ラツクの位置を開位置側
(噴射量を増大させる側)に移動させると機関の
トルクが増大する。第3図Aにおいて回転速度
N1は最大トルクTm(第3図B参照)を生じる回
転速度で、最大ラツク位置LmをL1以上にすると
機関が破損するおそれがあることを意味してい
る。回転速度N1以上の領域では、機関の最大出
力(回転速度×最大トルク)を一定に保つため、
回転速度の上昇に伴つて最大燃料噴射量を減少さ
せていくように最大ラツク位置を閉位置側に近付
けていく。従つてこの例では、各回転速度におい
てラツクの位置が第3図Aに示す最大ラツク位置
Lmを越えないように制御を行う。本実施例で
は、第3図Aに示すNoを図示しないアクセル操
作部材により指示された指示回転速度とする。こ
の場合、指示回転速度Noにおける最大ラツク位
置(指示回転速度Noにおいて最大トルクToを生
じるラツク位置)Loを越えないようにラツクの
位置を制御し、第3図Bに示すように、無負荷か
ら回転速度Noにおける最大負荷トルクToまでの
範囲では、機関の回転速度Nを指示回転速度No
に保持するようにラツクの位置を閉位置と最大ラ
ツク位置Loとの間で制御して定速度回転制御を
行わせ、負荷トルクが最大負荷トルクToを越え
る範囲では、ラツク位置を各回転速度での最大ラ
ツク位置に保つように最大ラツク位置制御を行わ
せる。最大ラツク位置制御が行われる負荷範囲で
は、機関の回転速度が負荷の増減に応じて変動す
るが、ラツク位置はそれぞれの回転速度における
最大ラツク位置に保たれる。 In this example, the rotational speed N and the maximum ease position are
Assume that there is a relationship shown in FIG. 3A between Lm and Lm.
That is, in a rotation range where the engine rotational speed N [rpm] is less than or equal to the set circuit speed N1, a constant position L1 on the open position side is set as the maximum easy position, and control is performed to maintain the easy position at this maximum easy position. In the rotational range of speed N1 or higher, the rack position is directly changed to the closed position side as the rotational speed increases. The torque of the engine is determined by the position of the rack of the fuel injection pump, and when the position of the rack is moved to the open position side (to the side where the injection amount is increased), the engine torque increases. In Fig. 3 A, the rotation speed
N1 is the rotational speed that produces the maximum torque Tm (see Figure 3 B), which means that if the maximum ease position Lm is greater than L1, there is a risk of engine damage. In the region of rotation speed N1 or higher, in order to keep the engine's maximum output (rotation speed x maximum torque) constant,
The maximum easy position is brought closer to the closed position so that the maximum fuel injection amount is decreased as the rotational speed increases. Therefore, in this example, the rack position at each rotational speed is the maximum rack position shown in FIG. 3A.
Control is performed so as not to exceed Lm. In this embodiment, No. shown in FIG. 3A is the designated rotational speed designated by an accelerator operating member (not shown). In this case, the rack position is controlled so as not to exceed the maximum rack position Lo at the specified rotational speed No (the rack position that produces the maximum torque To at the specified rotational speed No), and as shown in Fig. 3B, In the range up to the maximum load torque To at rotational speed No., the engine rotational speed N is set to the specified rotational speed No.
The rack position is controlled between the closed position and the maximum rack position Lo to perform constant speed rotation control so that the rack position is maintained at Maximum rack position control is performed to maintain the rack at the maximum rack position. In the load range in which maximum rack position control is performed, the rotational speed of the engine fluctuates in response to increases and decreases in load, but the rack position is maintained at the maximum rack position at each rotational speed.
3aは内燃機関の回転速度を検出する回転速度
センサ、例えば速度発電機で、このセンサの出力
の周波数が機関の回転速度に比例している。3b
はセンサ3aの出力の周波数を電圧に変換して機
関の回転速度に比例した速度検出信号Vnを出力
する周波数変換回路(F/V変換回路)で、回転
速度センサ3a及び周波数電圧変換回路3bによ
り速度検出装置3が構成されている。 Reference numeral 3a denotes a rotational speed sensor, such as a speed generator, for detecting the rotational speed of the internal combustion engine, and the frequency of the output of this sensor is proportional to the rotational speed of the engine. 3b
is a frequency conversion circuit (F/V conversion circuit) that converts the frequency of the output of the sensor 3a into voltage and outputs a speed detection signal Vn proportional to the rotational speed of the engine. A speed detection device 3 is configured.
4aは内燃機関1の回転速度を設定するアクセ
ル操作部材の位置を検出するアクセル位置セン
サ、4bはセンサ4aの出力をアクセル操作部材
の位置に対応する指示回転速度を示す指示速度信
号Vnoに変換する信号変換回路であり、アクセル
位置センサ4a及び信号変換回路4bにより指示
速度信号発生回路4が構成されている。 Reference numeral 4a denotes an accelerator position sensor that detects the position of an accelerator operating member that sets the rotational speed of the internal combustion engine 1, and 4b converts the output of the sensor 4a into an instruction speed signal Vno that indicates an instruction rotational speed corresponding to the position of the accelerator operating member. This is a signal conversion circuit, and an instruction speed signal generation circuit 4 is configured by an accelerator position sensor 4a and a signal conversion circuit 4b.
5aは燃料噴射ポンプのラツクの位置を検出す
るラツク位置センサで、このラツク位置センサの
出力は信号変換回路5bに入力されている。ラツ
ク位置センサ5aは第3図Dに示したように、ラ
ツク位置Lに対して直線的に変化する検出信号
VL′を出力する。信号変換回路5bは、検出信号
VL′を全閉位置で零から立上がるラツク位置検出
信号VLに変換する。ラツク位置センサ5a及び
信号変換回路5bによりラツク位置検出装置5が
構成されている。ラツク位置センサ5aとしては
ポテンシヨメータ等の変位量検出手段を用いるこ
とができ、ラツク位置検出信号変換回路5bとし
てはラツク位置センサの構成に応じて適宜の構成
のものを用いることができる。 A rack position sensor 5a detects the position of the rack of the fuel injection pump, and the output of this rack position sensor is input to a signal conversion circuit 5b. As shown in FIG. 3D, the rack position sensor 5a receives a detection signal that varies linearly with respect to the rack position L.
Output VL′. The signal conversion circuit 5b converts the detection signal
VL' is converted into a rack position detection signal VL that rises from zero at the fully closed position. A rack position detection device 5 is constituted by a rack position sensor 5a and a signal conversion circuit 5b. As the rack position sensor 5a, a displacement detecting means such as a potentiometer can be used, and as the rack position detection signal conversion circuit 5b, one having an appropriate configuration depending on the configuration of the rack position sensor can be used.
上記指示速度信号Vnoと速度検出信号Vnとは
速度偏差演算回路6に入力されている。この速度
偏差演算回路6は速度検出信号Vnと指示速度信
号Vnoとを入力として実回転速度と指示回転速度
との偏差を許容範囲以下(当然偏差零を含む)に
するように制御するための定速度制御用動作信号
Vnd=α×(Vn−Vno)[αは比例定数。]を出力
する。 The command speed signal Vno and the speed detection signal Vn are input to a speed deviation calculation circuit 6. This speed deviation calculation circuit 6 inputs the speed detection signal Vn and the commanded speed signal Vno, and performs a control function to control the deviation between the actual rotational speed and the commanded rotational speed to be within a permissible range (of course including zero deviation). Operation signal for speed control
Vnd=α×(Vn−Vno) [α is proportionality constant. ] is output.
7は速度検出信号Vnとラツク位置検出信号VL
とを入力としてラツクの位置と各回転速度におけ
る最大ラツク位置との偏差を許容範囲以下(当然
偏差零を含む)に保つように制御するための最大
ラツク位置制御用動作信号VLdを出力するラツ
ク位置偏差演算回路で、本実施例で用いる最大ラ
ツク位置偏差演算回路は、速度検出信号Vnを一
定の関数関係を有する最大ラツク位置制御用速度
情報信号Vmに変換する信号変換回路7aと、速
度情報信号Vmとラツク位置検出信号VLとを入
力として最大ラツク位置制御用動作信号VLdを
出力する演算回路7bとにより構成されている。 7 is the speed detection signal Vn and the rack position detection signal VL
Rack position that outputs the maximum rack position control operation signal VLd to control the deviation between the rack position and the maximum rack position at each rotational speed to be within the allowable range (of course including zero deviation) using as input. The maximum rack position deviation calculation circuit used in this embodiment includes a signal conversion circuit 7a that converts the speed detection signal Vn into a maximum rack position control speed information signal Vm having a certain functional relationship, and a speed information signal. It is constituted by an arithmetic circuit 7b which inputs Vm and rack position detection signal VL and outputs a maximum rack position control operation signal VLd.
本実施例においては、最大ラツク位置制御用動
作信号VLdを、VLd=β×(Vm+VL)−Vrで表
される信号とし、最大ラツク位置制御用速度情報
用信号Vmとラツク位置検出信号VLとの和にあ
る係数β(βは1でも可)を乗じた量、β×(Vm
+VL)と一定値Vrとの偏差を常に許容範囲以下
にするように制御することにより、最大ラツク位
置と実際のラツク位置との偏差を許容範囲以下
(当然偏差零を含む)に保つように制御を行わせ
る。すなわち、速度情報信号Vmが増大した時に
はラツク位置検出信号VLを減少させ、速度情報
信号Vmが減少した時にはラツク位置検出信号
VLを増大させるように制御を行わせことにより
回転速度Nの増大に応じて最大ラツク位置を減少
させる制御特性を得るものとし、回転速度の上昇
に応じて最大ラツク位置が減少する制御特性が第
3図Aの設定回転速度N1以上の回転領域でのみ
生じるようにする。そのため、最大ラツク位置制
御用速度情報信号Vmとして、第3図Cに示すよ
うに設定回転速度N1から変化し始める信号を用
いる。この様な速度情報信号Vmは、速度検出信
号Vnから、設定回転速度N1における速度検出信
号の大きさVpを減ずることにより得ることがで
きる。 In this embodiment, the operation signal VLd for maximum rack position control is a signal expressed by VLd=β×(Vm+VL)−Vr, and the speed information signal Vm for maximum rack position control and the rack position detection signal VL are The amount obtained by multiplying the sum by a certain coefficient β (β can be 1), β × (Vm
By controlling the deviation between +VL) and the constant value Vr to always be below the allowable range, the deviation between the maximum rack position and the actual rack position is controlled to be below the allowable range (including zero deviation, of course). have them do it. That is, when the speed information signal Vm increases, the rack position detection signal VL decreases, and when the speed information signal Vm decreases, the rack position detection signal decreases.
By performing control to increase VL, a control characteristic is obtained in which the maximum easy position decreases as the rotational speed N increases, and a control characteristic in which the maximum easy position decreases as the rotational speed increases is the first control characteristic. It is made to occur only in the rotation range equal to or higher than the set rotation speed N1 in Fig. 3A. Therefore, as the speed information signal Vm for maximum rack position control, a signal that starts changing from the set rotational speed N1 as shown in FIG. 3C is used. Such a speed information signal Vm can be obtained by subtracting the magnitude Vp of the speed detection signal at the set rotational speed N1 from the speed detection signal Vn.
速度偏差演算回路6が出力する動作信号Vnd及
びラツク位置偏差演算回路7が出力する動作信号
VLdは制御モード切換器8に入力されている。
この制御モード切換器8は所定の条件に従つて動
作信号VndまたはVLdを選択して次段に供給する
もので、この制御モード切換器8が動作信号Vnd
またはVLdを選択する条件は次の通りである。 The operating signal Vnd output by the speed deviation calculation circuit 6 and the operation signal output by the rack position deviation calculation circuit 7
VLd is input to the control mode switch 8.
This control mode switch 8 selects the operating signal Vnd or VLd according to predetermined conditions and supplies it to the next stage.
The conditions for selecting VLd are as follows.
(a) 機関の回転速度Nが指示回転速度No以上に
なつていて、速度信号Vnが指示速度信号Vno
以上になつている時には定速度制御用動作信号
Vndを出力する。(a) The engine rotational speed N is greater than or equal to the commanded rotational speed No, and the speed signal Vn is equal to the commanded speed signal Vno.
When it is above, the operation signal for constant speed control
Output Vnd.
(b) 回転速度Nが指示回転速度No未満で速度検
出信号Vnが指示速度信号Vnoより小さく、か
つラツクの位置が最大ラツク位置より手前にあ
る時には定速度制御用動作信号Vndを出力す
る。(b) When the rotational speed N is less than the commanded rotational speed No, the speed detection signal Vn is smaller than the commanded speed signal Vno, and the rack position is before the maximum rack position, a constant speed control operation signal Vnd is output.
(c) 速度検出信号Vnが指示速度信号Vnoより小
さく、かつラツクの位置が最大ラツク位置を噴
射量増大側に越えている時には最大ラツク位置
制御用動作信号VLdを出力する。(c) When the speed detection signal Vn is smaller than the commanded speed signal Vno and the rack position exceeds the maximum rack position on the injection amount increasing side, the maximum rack position control operation signal VLd is output.
上記制御モード切換器8が出力する動作信号
VndまたはVLdは積分器9に入力されて積分さ
れ、積分器9が出力する積分信号Viは操作量演
算回路11に入力されている。 Operation signal output by the control mode switch 8
Vnd or VLd is input to the integrator 9 and integrated, and the integral signal Vi output from the integrator 9 is input to the manipulated variable calculation circuit 11.
本実施例ではまた速度検出信号Vnが微分器1
0に入力されて微分され、この微分器10が出力
する微分信号VDが操作量演算回路11に入力さ
れている。 In this embodiment, the speed detection signal Vn is also
0 and is differentiated, and the differential signal VD output from the differentiator 10 is input to the manipulated variable calculation circuit 11.
操作量演算回路11は回転速度Nと指示回転速
度Noとの偏差またはラツク位置と最大ラツク位
置との偏差を許容範囲以下に保つために必要なラ
ツク操作手段2の操作量を演算する。この操作量
を示す信号は駆動回路12に入力され、駆動回路
12は操作量演算回路11が演算した操作量に応
じてラツク操作手段2を駆動してラツクを所定の
目標位置に移動させる。 The operation amount calculation circuit 11 calculates the operation amount of the rack operation means 2 necessary to keep the deviation between the rotational speed N and the commanded rotational speed No. or the deviation between the rack position and the maximum rack position within a permissible range. A signal indicating the amount of operation is input to the drive circuit 12, and the drive circuit 12 drives the rack operating means 2 in accordance with the amount of operation calculated by the amount of operation circuit 11 to move the rack to a predetermined target position.
上記実施例において、速度検出装置3は第3図
Cに示すように機関の回転速度Nに比例した速度
検出信号Vnを出力する。この速度検出信号Vnは
速度偏差演算回路6と、ラツク位置偏差演算回路
7と微分回路10とに入力される。 In the above embodiment, the speed detection device 3 outputs a speed detection signal Vn proportional to the rotational speed N of the engine as shown in FIG. 3C. This speed detection signal Vn is input to a speed deviation calculation circuit 6, a rack position deviation calculation circuit 7, and a differentiation circuit 10.
またラツク位置検出装置5は第3図Dに示すよ
うにラツク位置Lの全閉位置から全開位置まで直
線的に変化するラツク位置検出信号VLを出力す
る。このラツク位置検出信号VLはラツク位置偏
差演算回路7に入力される。 Furthermore, the rack position detection device 5 outputs a rack position detection signal VL that changes linearly from the fully closed position to the fully open position of the rack position L, as shown in FIG. 3D. This rack position detection signal VL is input to the rack position deviation calculation circuit 7.
今アクセル操作部材が指示回転速度Noを指示
する位置に固定されたとすると、指示速度信号発
生回路4は指示回転速度がNoであることを示す
指示速度信号Vnoを出力し、速度偏差演算回路6
は、速度検出信号Vnと指示速度信号Vnoとの偏
差に相応する定速度回転制御用動作信号Vnd=α
(Vn−Vno)を出力する。またラツク位置偏差演
算回路7は最大ラツク位置制御用動作信号VLd
=β(Vm+VL)−Vrを出力する。 Assuming that the accelerator operating member is now fixed at a position that indicates the instructed rotational speed No., the instruction speed signal generation circuit 4 outputs the instruction speed signal Vno indicating that the instruction rotational speed is No, and the speed deviation calculation circuit 6
is the constant speed rotation control operation signal Vnd=α corresponding to the deviation between the speed detection signal Vn and the commanded speed signal Vno.
Outputs (Vn−Vno). In addition, the rack position deviation calculation circuit 7 outputs an operating signal VLd for maximum rack position control.
Outputs = β (Vm + VL) - Vr.
今機関の回転速度Nが指示回転速度No以上に
なつたとすると、速度信号Vnが指示速度信号
Vno以上になるため、制御モード切換器8が定速
度制御用動作信号Vndを出力する。この時積分器
9は積分信号Vi=K1∫(Vn−Vno)αdt(K1は定
数。)を出力し、操作量演算回路11は、この積
分信号Viを入力として、機関の実回転速度Nと
指示回転速度Noとの偏差を許容範囲以下にする
(好ましくは一致させる)のに必要なラツク操作
手段2の操作量を演算し、演算した操作量を示す
信号を駆動回路12に供給する。操作量演算回路
11はまた回転速度が変動して微分器10が信号
を出力した時にこの速度変動を修正する方向にラ
ツク操作手段を駆動する信号を出力する。 If the engine rotational speed N is now equal to or higher than the commanded rotational speed No, the speed signal Vn will be the commanded speed signal.
Since the value is equal to or higher than Vno, the control mode switch 8 outputs the constant speed control operation signal Vnd. At this time, the integrator 9 outputs an integral signal Vi = K 1 ∫ (Vn - Vno) αdt (K1 is a constant), and the manipulated variable calculation circuit 11 inputs this integral signal Vi and inputs the actual rotational speed N of the engine. The operation amount of the rack operation means 2 necessary to bring the deviation between the specified rotational speed No. and the specified rotational speed No. below (preferably, equal to) the allowable range is calculated, and a signal indicating the calculated operation amount is supplied to the drive circuit 12. The manipulated variable calculating circuit 11 also outputs a signal for driving the rack operating means in a direction to correct the speed fluctuation when the rotational speed fluctuates and the differentiator 10 outputs a signal.
駆動回路12は、微分信号VDが発生した時に
演算回路11から出力される信号に基づいて速度
変動をおさえる方向にラツク操作手段2を駆動す
る修正動作を開始し、次いで積分信号Viが発生
して演算回路11が演算した操作量を出力する
と、その操作量だけラツク操作手段2を駆動す
る。これによりラツクが閉位置側に所定の位置
(NとNoとの差を許容範囲以下にするために必要
な位置)まで移動し、回転速度Nが指示速度No
に近付く。 The drive circuit 12 starts a correction operation to drive the rack operating means 2 in the direction of suppressing speed fluctuations based on the signal output from the arithmetic circuit 11 when the differential signal VD is generated, and then when the integral signal Vi is generated. When the operation amount calculated by the arithmetic circuit 11 is output, the rack operation means 2 is driven by the amount of operation. As a result, the rack moves to the closed position side to a predetermined position (the position required to make the difference between N and No less than the allowable range), and the rotational speed N changes to the indicated speed No.
approach.
ここで負荷が増大したとすると、回転速度Nが
指示回転速度Noより低くなつて速度検出信号Vn
が指示速度信号Vnoより小さくなる。この時の負
荷トルクTが指示回転速度Noにおける最大トル
クToより低いとすると、ラツクの位置は最大ラ
ツク位置より手前にあるため、制御モード切換器
8は定速度制御用動作信号Vndを出力する。従つ
て操作量演算回路11は回転速度Nと指示回転速
度Noとの差を許容範囲以下にするために必要な
操作量を演算してその操作量を駆動回路12に与
え、駆動回路12はその操作量だけラツク操作手
段2を駆動する。負荷トルクTが指示回転速度
Noにおける最大トルクTo以下の範囲では、これ
らの動作により、機関の回転速度Nが指示回転速
度Noに保たれる。 If the load increases here, the rotational speed N becomes lower than the commanded rotational speed No, and the speed detection signal Vn
becomes smaller than the commanded speed signal Vno. If the load torque T at this time is lower than the maximum torque To at the designated rotational speed No, the rack position is before the maximum rack position, so the control mode switch 8 outputs the constant speed control operation signal Vnd. Therefore, the manipulated variable calculation circuit 11 calculates the manipulated variable necessary to make the difference between the rotational speed N and the commanded rotational speed No. below the allowable range, and supplies the manipulated variable to the drive circuit 12, and the drive circuit 12 The easy operation means 2 is driven by the amount of operation. Load torque T is indicated rotation speed
In the range below the maximum torque To at No., the engine rotational speed N is maintained at the commanded rotational speed No. by these operations.
本発明においては、積分器9及び微分器10を
設けて、動作信号の積分値と回転速度の検出値の
微分値とから操作量を演算することにより、比例
−積分−微分動作(PID動作)を行わせている。
このように積分動作を加えることによりオフセツ
トを少なくすることができる。また微分動作を加
えると、積分信号が発生する前に修正動作を開始
させることができるため、整定時間を短くするこ
とができる。 In the present invention, an integrator 9 and a differentiator 10 are provided, and a proportional-integral-derivative operation (PID operation) is performed by calculating the manipulated variable from the integral value of the operation signal and the differential value of the detected value of the rotation speed. are being carried out.
By adding the integral operation in this way, the offset can be reduced. Further, by adding a differential operation, the correction operation can be started before the integral signal is generated, so that the settling time can be shortened.
なお微分器10を省略して比例積分動作を行な
わせるように構成することもできる。 Note that it is also possible to omit the differentiator 10 and perform a proportional-integral operation.
負荷トルクTが指示回転速度Noにおける最大
トルクToを越えると、回転速度Nが指示回転速
度Noより低くなつて速度検出信号Vnが指示速度
信号Vnoより小さくなり、かつラツクの位置が最
大ラツク位置を噴射量増大側に越えるようにな
る。この時制御モード切換器8は最大ラツク位置
制御用動作信号VLd=β(Vm+VL)−Vrを出力
し、積分器9は積分信号Vi=K2∫{β×(Vm+
VL)−Vr}dt(K2は定数)を出力する。演算回路
11はこの積分信号Viを入力として、β(Vm+
VL)=Vrとするために必要なラツク操作手段2
の操作量を演算し、この操作量を駆動回路12に
与える。これにより駆動回路12はラツクの位置
と最大ラツク位置との偏差を許容範囲以下にする
ようにラツク操作手段2を駆動する。すなわち、
回転速度が低下した時には速度情報信号Vmが小
さくなるため、ラツク位置検出信号VLを大きく
するように、すなわちラツクを開位置側に変位さ
せるようにラツク操作手段2を駆動し、β(Vm
+VL)=Vrとなつた位置(この位置が最大ラツ
ク位置になるように設定しておく。)でラツクを
停止させる。また回転速度が高くなつた場合には
速度情報信号Vmが大きくなるため、ラツク位置
検出信号VLを小さくするように、すなわちラツ
クを閉位置側に変位させるようにラツク操作手段
2を駆動し、β(Vm+VL)=Vrとなつた位置で
ラツクを停止させる。 When the load torque T exceeds the maximum torque To at the specified rotational speed No, the rotational speed N becomes lower than the specified rotational speed No, the speed detection signal Vn becomes smaller than the specified speed signal Vno, and the rack position reaches the maximum rack position. The injection amount will exceed the increase side. At this time, the control mode switch 8 outputs the maximum rack position control operation signal VLd=β(Vm+VL)−Vr, and the integrator 9 outputs the integral signal Vi=K 2 ∫{β×(Vm+
VL) − Vr}dt (K 2 is a constant). The arithmetic circuit 11 inputs this integral signal Vi and calculates β(Vm+
Easy operation means 2 necessary to set VL) = Vr
The operation amount is calculated and this operation amount is given to the drive circuit 12. As a result, the drive circuit 12 drives the rack operating means 2 so that the deviation between the rack position and the maximum rack position is within the permissible range. That is,
When the rotational speed decreases, the speed information signal Vm decreases, so the rack operating means 2 is driven to increase the rack position detection signal VL, that is, to displace the rack toward the open position, and β(Vm
Stop the rack at the position where +VL) = Vr (set this position to be the maximum rack position). Furthermore, when the rotational speed increases, the speed information signal Vm increases, so the rack operating means 2 is driven to decrease the rack position detection signal VL, that is, to displace the rack toward the closed position, β Stop the rack at the position where (Vm + VL) = Vr.
次に第2図を参照すると、第1図の構成のう
ち、速度偏差演算回路6、ラツク位置偏差演算回
路7、制御モード切換器8及び積分器9の具体的
な構成例が示されている。この第2図に示した実
施例において、速度偏差演算回路6は演算増幅器
OP1と抵抗R1乃至R6とからなり、演算増幅
器OP1の正相入力端子及び逆相入力端子にそれ
ぞれ速度検出信号Vn及び指示速度信号Vnoが入
力されて、増幅器OP1の出力端子に定速度回転
制御用動作信号Vnd=α(Vn−Vno)が得られ
る。なお後記するように、実際にはこの動作信号
には積分器からフイードバツクされた積分信号
Viが加わる。 Next, referring to FIG. 2, a specific example of the configuration of the speed deviation calculation circuit 6, rack position deviation calculation circuit 7, control mode switch 8, and integrator 9 of the configuration shown in FIG. 1 is shown. . In the embodiment shown in FIG. 2, the speed deviation calculation circuit 6 is an operational amplifier.
Consisting of OP1 and resistors R1 to R6, a speed detection signal Vn and a command speed signal Vno are input to the positive phase input terminal and negative phase input terminal of the operational amplifier OP1, respectively, and the output terminal of the amplifier OP1 is used for constant speed rotation control. An operating signal Vnd=α(Vn−Vno) is obtained. As will be described later, this operating signal is actually an integral signal fed back from the integrator.
Vi joins.
ラツク位置偏差演算回路7の信号変換回路7a
は演算増幅器OP2と抵抗R7乃至R12とからな
り、演算回路7bは演算増幅器OP3,OP4及び
抵抗R13乃至R23と、後記する制御モード切
換器8の一部をも構成する抵抗R24及びR25
とからなつている。信号変換回路7aの演算増幅
器OP2の正相入力端子に速度検出信号Vnが入力
され、図示しない直流電源の電圧を抵抗R8とR
9とにより分圧して得た電圧Vpが演算増幅器OP
2の逆相入力端子に入力されている。従つて該演
算増幅器OP2の出力側には、速度検出信号電圧
Vnと一定電圧Vpとの差に相当する最大ラツク位
置制御用速度情報信号Vmが得られる。 Signal conversion circuit 7a of rack position deviation calculation circuit 7
consists of an operational amplifier OP2 and resistors R7 to R12, and the operational circuit 7b includes operational amplifiers OP3, OP4, resistors R13 to R23, and resistors R24 and R25, which also constitute a part of the control mode switch 8 to be described later.
It is made up of. The speed detection signal Vn is input to the positive phase input terminal of the operational amplifier OP2 of the signal conversion circuit 7a, and the voltage of the DC power supply (not shown) is input to the resistor R8 and R.
The voltage Vp obtained by dividing the voltage by 9 is the operational amplifier OP.
It is input to the negative phase input terminal of No.2. Therefore, the speed detection signal voltage is applied to the output side of the operational amplifier OP2.
A speed information signal Vm for maximum rack position control is obtained which corresponds to the difference between Vn and the constant voltage Vp.
上記速度情報信号Vmはラツク位置検出信号
VLとともに演算増幅器OP3の正相入力端子に入
力され、演算増幅器OP3の出力端子にβ(Vm+
VL)の信号が得られる。この信号は演算増幅器
OP4の正相入力端子に与えられている。図示し
ない直流電圧を抵抗R24及びR25により分圧
して得た基準電圧Vrが演算増幅器OP4の逆相入
力端子に与えられ、該演算増幅器OP4の出力側
に最大ラツク位置制御用動作信号VLd=β(Vm
+VL)−Vrが得られる。後記するように、実際
にはこの動作信号にも積分器からフイードバツク
された積分信号Viが加わる。 The speed information signal Vm above is the rack position detection signal.
It is input to the positive phase input terminal of operational amplifier OP3 along with VL, and β(Vm+
VL) signal is obtained. This signal is an operational amplifier
It is given to the positive phase input terminal of OP4. A reference voltage Vr obtained by dividing a DC voltage (not shown) by resistors R24 and R25 is applied to the negative phase input terminal of the operational amplifier OP4, and a maximum rack position control operation signal VLd=β( Vm
+VL)-Vr is obtained. As will be described later, the integral signal Vi fed back from the integrator is actually added to this operating signal.
制御モード切換器8は、演算増幅器OP5及び
OP6とナンド回路NA1と、ナンド回路NA2及
びNA3により構成されたフリツプフロツプ回路
FFと、抵抗R24及びR25からなる分圧回路
と、インバータIN1と、アナログスイツチA1
及びA2とからなつている。アナログスイツチA
1及びA2は入力端子aと、出力端子bと、コン
トロール端子cとを有し、コントロール端子cの
電位が高レベルになつた時に入出力端子a,b間
のインピーダンスが低く(ほぼ零に)なつて導通
状態になり、コントロール端子cの電位が低レベ
ルになつた時に入出力端子a,b間のインピーダ
ンスが高くなつて遮断状態になる。 The control mode switch 8 connects the operational amplifier OP5 and
Flip-flop circuit composed of OP6, NAND circuit NA1, and NAND circuits NA2 and NA3
FF, a voltage dividing circuit consisting of resistors R24 and R25, inverter IN1, and analog switch A1
and A2. Analog switch A
1 and A2 have an input terminal a, an output terminal b, and a control terminal c, and when the potential of the control terminal c reaches a high level, the impedance between the input and output terminals a and b is low (almost zero). When the potential of the control terminal c becomes a low level, the impedance between the input and output terminals a and b becomes high and a cutoff state occurs.
この制御モード切換器8において、定速度回転
制御を行うべき時(ラツク位置が各回転速度にお
ける最大ラツク位置より閉位置側にある時)に
は、β(Vm+VL)≦Vrであるため、演算増幅器
OP6の出力の電位が低レベル(ほぼ接地電位)
にある。また機関の回転速度Nが指示回転速度
Noを中心にして上下を繰返しているため、演算
増幅器OP5の出力端子の電位は低レベル状態と
高レベル状態とを繰返している。この時ナンド回
路NA1の出力は高レベル(演算増幅器OP6の
出力が零のため)になている。従つてフリツプフ
ロツプ回路FFの出力は低レベルになつている。
この時アナログスイツチA1のコントロール端子
cは高レベルにあり、アナログスイツチA2のコ
ントロール端子cは低レベルになつているため、
アナログスイツチA1が導通し、アナログスイツ
チA2が遮断状態にある。従つてアナログスイツ
チA1を通して定速度回転制御用動作信号Vndが
出力される。 In this control mode switch 8, when constant speed rotation control is to be performed (when the rack position is closer to the closed position than the maximum rack position at each rotation speed), since β(Vm+VL)≦Vr, the operational amplifier
OP6 output potential is low level (almost ground potential)
It is in. Also, the engine rotation speed N is the command rotation speed
Since it is repeatedly going up and down with No as the center, the potential at the output terminal of the operational amplifier OP5 is repeating a low level state and a high level state. At this time, the output of the NAND circuit NA1 is at a high level (because the output of the operational amplifier OP6 is zero). Therefore, the output of flip-flop circuit FF is at a low level.
At this time, the control terminal c of analog switch A1 is at high level, and the control terminal c of analog switch A2 is at low level.
Analog switch A1 is conductive, and analog switch A2 is in a disconnected state. Therefore, the constant speed rotation control operation signal Vnd is output through the analog switch A1.
また最大ラツク位置制御を行うべき時には、β
×(Vm+VL)>Vrとなるため、演算増幅器OP6
の出力が高レベルになる。この状態で速度検出信
号Vnが指示速度信号Vnoより小さく(Vn<
Vno)なると、フリツプフロツプ回路FFが反転
して、アナログスイツチA1が遮断状態になり、
アナログスイツチA2が導通状態になる。従つて
アナログスイツチA2を通して最大ラツク位置制
御用動作信号VLdが出力される。 Also, when maximum ease position control should be performed, β
Since ×(Vm+VL)>Vr, operational amplifier OP6
output becomes high level. In this state, the speed detection signal Vn is smaller than the command speed signal Vno (Vn<
Vno), the flip-flop circuit FF is inverted and the analog switch A1 is cut off.
Analog switch A2 becomes conductive. Therefore, the operating signal VLd for controlling the maximum rack position is outputted through the analog switch A2.
次にVn>Vnoとなると、演算増幅器OP5の出
力が低レベルになるため、ナンド回路NA1の出
力が高レベルになり、フリツプフロツプ回路FF
の出力が低レベルになる。従つてアナログスイツ
チA2が遮断し、アナログスイツチA1が導通し
て定速度回転制御用動作信号Vndが出力される。 Next, when Vn > Vno, the output of operational amplifier OP5 becomes low level, so the output of NAND circuit NA1 becomes high level, and flip-flop circuit FF
output becomes low level. Therefore, analog switch A2 is cut off, analog switch A1 is made conductive, and constant speed rotation control operation signal Vnd is output.
すなわち、速度検出信号Vnが指示速度信号
Vnoを越えた時に定速度回転制御に復帰する。 In other words, the speed detection signal Vn is the commanded speed signal.
When it exceeds Vno, it returns to constant speed rotation control.
上記定速度回転制御用動作信号Vndまたは最大
ラツク位置制御用動作信号VLdは、積分器9に
入力される。積分器9は抵抗R26及びR27と
コンデンサC1とバツフアとしての演算増幅器
OP7とにより構成され、動作信号Vndまたは
VLdにより抵抗R26またはR27を通してコ
ンデンサC1が充電されて積分動作が行われる。
保持機能を持たせるため、積分器9の出力が演算
増幅器OP1及びOP4にフイードバツクされてい
る。従つて実際の定速度制御用動作信号Vndは
Vnd=Vi+(Vn−Vno)αで与えられ、最大ラツ
ク位置制御用動作信号VLdは、VLd=Vi+β
(Vm+VL)−Vrで与えられる。 The constant speed rotation control operation signal Vnd or the maximum rack position control operation signal VLd is input to the integrator 9. Integrator 9 consists of resistors R26 and R27, capacitor C1, and an operational amplifier as a buffer.
OP7, and the operation signal Vnd or
Capacitor C1 is charged by VLd through resistor R26 or R27, and an integral operation is performed.
In order to provide a holding function, the output of the integrator 9 is fed back to operational amplifiers OP1 and OP4. Therefore, the actual constant speed control operation signal Vnd is
Vnd = Vi + (Vn - Vno) α, and the maximum rack position control operation signal VLd is given by VLd = Vi + β
It is given by (Vm + VL) - Vr.
第2図の回路を用いる場合のガバナ装置の動作
を説明すると、第3図Bの無負荷から最大負荷ト
ルクToまでの負荷範囲では、アナログスイツチ
A1が閉じて動作信号Vndが出力され、積分器9
により、Vnd=Vi+(Vn−Vno)αが積分され
る。操作量演算回路11はこの積分信号を入力と
して操作量を演算し、Vn=Vnoとなつた点で係
は安定する。積分器9はこの時の出力を保持す
る。 To explain the operation of the governor device when using the circuit shown in Fig. 2, in the load range from no load to maximum load torque To shown in Fig. 3B, the analog switch A1 is closed and the operating signal Vnd is output, and the integrator 9
Therefore, Vnd=Vi+(Vn−Vno)α is integrated. The manipulated variable calculating circuit 11 calculates the manipulated variable by inputting this integral signal, and the relationship becomes stable at the point where Vn=Vno. Integrator 9 holds the output at this time.
負荷トルクが回転速度Noにおける最大トルク
Toを越えると、アナログスイツチA2が閉じ、
動作信号VLd=Vi+β(Vm+VL)−Vrが出力さ
れる。この信号は積分器9により積分される。演
算回路11はこの積分信号を入力としてβ(Vm
+VL=Vrとするための操作量を演算する。これ
によりラツクが最大ラツク位置に向けて移動し、
ラツク位置が最大ラツク位置となつてβ(Vm+
VL=Vrとなつた時点で系が安定する。積分器9
はこの時の出力を保持する。 Maximum load torque at rotational speed No.
When To is exceeded, analog switch A2 closes,
An operating signal VLd=Vi+β(Vm+VL)−Vr is output. This signal is integrated by an integrator 9. The arithmetic circuit 11 inputs this integral signal and calculates β(Vm
Calculate the amount of operation to make +VL=Vr. This moves the rack towards the maximum rack position,
The rack position becomes the maximum rack position and β(Vm+
The system becomes stable when VL=Vr. Integrator 9
holds the output at this time.
上記の実施例では、ラツク位置偏差演算回路7
が動作信号VLd=β(Vm+VL)−Vrを出力する
としたが、信号変換回路7aの代りに回転速度N
に対して第3図Aに示すように変化する最大ラツ
ク位置信号VLmを発生する関数発生器を設けて
この関数発生器の出力(最大ラツク位置信号)
VLmとラツク位置検出信号VLとの偏差を演算回
路7bで算出することにより、動作信号VLd=
α×(VL−VLm)を得て、この動作信号を制御
モード切換器8に入力するようにしてもよい。こ
の場合、操作量演算回路11はラツク位置検出信
号VLと最大ラツク位置信号VLmとの偏差を許容
範囲以下にするように操作量を演算する。 In the above embodiment, the rack position deviation calculation circuit 7
is assumed to output the operating signal VLd=β(Vm+VL)−Vr, but instead of the signal conversion circuit 7a, the rotation speed N
A function generator is provided to generate a maximum rack position signal VLm that changes as shown in FIG. 3A, and the output of this function generator (maximum rack position signal) is
By calculating the deviation between VLm and the rack position detection signal VL in the calculation circuit 7b, the operating signal VLd=
It is also possible to obtain α×(VL−VLm) and input this operation signal to the control mode switch 8. In this case, the manipulated variable calculation circuit 11 calculates the manipulated variable so that the deviation between the rack position detection signal VL and the maximum rack position signal VLm is within a permissible range.
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば、速度偏差演算
回路とラツク位置偏差演算回路と制御モード切換
器とを設けて、定速度回転制御用動作信号と最大
ラツク位置制御用動作信号とを選択的に出力させ
ることにより、定速度回転制御と最大ラツク位置
制御とを行わせることができるようにしたので、
負荷変動に対して回転速度を一定に保つ必要があ
る負荷と最大トルクを発生させる必要がある負荷
との双方を駆動する内燃機関を得ることができる
利点がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the speed deviation calculation circuit, the rack position deviation calculation circuit, and the control mode switch are provided, and the operation signal for constant speed rotation control and the operation for maximum rack position control are controlled. By selectively outputting the signal, constant speed rotation control and maximum easy position control can be performed.
There is an advantage in that it is possible to obtain an internal combustion engine that drives both a load whose rotational speed must be kept constant against load fluctuations and a load whose maximum torque must be generated.
第1図は本発明の実施例の全体的な構成を示す
ブロツク図、第2図は第1図の要部の具体的構成
を示す回路図、第3図A乃至Dはそれぞれ本発明
の実施例における最大ラツク位置と回転速度との
関係、トルクと回転速度との関係、速度検出信号
と回転速度との関係及び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4図は従来のガ
バナを用いた場合のトルクと回転速度との関係を
示す線図、第5図はウエルダー発電機を駆動する
内燃機関に要求される特性を示す線図である。
1…内燃機関、2…ラツク操作手段、3…速度
検出信号、4…指示速度信号発生回路、5…ラツ
ク位置検出装置、6…速度偏差演算回路、7…ラ
ツク位置偏差演算回路、8…制御モード切換器、
9…積分器、10…微分器、11…操作量演算回
路、12…駆動回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration of the main part of FIG. 1, and FIGS. Diagrams showing the relationship between the maximum rack position and the rotational speed, the relationship between the torque and the rotational speed, the relationship between the speed detection signal and the rotational speed, and the relationship between the rack position detection signal and the rack position in the example. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between torque and rotational speed when the governor is used. FIG. 5 is a diagram showing the characteristics required of the internal combustion engine that drives the Welder generator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal combustion engine, 2... Rack operation means, 3... Speed detection signal, 4... Instruction speed signal generation circuit, 5... Rack position detection device, 6... Speed deviation calculation circuit, 7... Rack position deviation calculation circuit, 8... Control mode switch,
9... Integrator, 10... Differentiator, 11... Manipulated amount calculation circuit, 12... Drive circuit.
Claims (1)
噴射ポンプにより燃料が供給される内燃機関の回
転速度を制御する内燃機関用電子式ガバナ装置に
おいて、 電気的に駆動されて前記ラツクを操作するラツ
ク操作手段と、 内燃機関の回転速度を指示するアクセル操作部
材の位置を検出してアクセル操作部材の位置に対
応する指示回転速度Noを示す指示速度信号Vno
を出力する指示速度信号発生回路と、 前記内燃機関の回転速度を検出して回転速度に
比例した速度検出信号Vnを出力する速度検出装
置と、 前記ラツクの位置を検出してラツクの位置を示
すラツク位置検出信号VLを出力するラツク位置
検出装置と、 前記速度検出信号Vnと指示速度信号Vnoとを
入力として実回転速度と指示回転速度との偏差を
許容範囲以下に保つように制御するための定速度
制御用動作信号Vndを出力する速度偏差演算回路
と、 前記速度検出信号Vnとラツク位置検出信号VL
とを入力して前記ラツクの位置と各回転速度にお
ける最大ラツク位置との偏差を許容範囲以下に保
つように制御するための最大ラツク位置制御用動
作信号VLdを出力するラツク位置偏差演算回路
と、 前記定速度制御用動作信号Vndと最大ラツク位
置制御用動作信号VLdとを入力として、前記速
度検出信号Vnが指示速度信号Vno以上になつて
いる時には前記定速度制御用動作信号Vndを出力
し、前記速度検出信号Vnが前記指示速度信号
Vnoより小さくて前記ラツクの位置が最大ラツク
位置より手前にある時には前記定速度制御用動作
信号Vndを出力し、前記速度検出信号Vnが前記
指示速度信号Vnoより小さくて前記ラツクの位置
が最大ラツク位置を越えている時には前記最大ラ
ツク位置制御用動作信号VLdを出力する制御モ
ード切換器と、 前記制御モード切換器の出力を積分する積分器
と、 前記積分器の出力信号Viを入力として実回転
速度と指示回転速度との偏差または前記ラツクの
位置と最大ラツクとの偏差を一定の範囲以下にす
るために必要な前記ラツク操作手段の操作量を演
算する操作量演算回路と、 前記操作量演算回路が演算した操作量に応じて
前記ラツク操作手段を駆動する駆動回路とを具備
したことを特徴とする内燃機関用電子式ガバナ装
置。[Scope of Claims] 1. In an electronic governor device for an internal combustion engine that controls the rotational speed of an internal combustion engine to which fuel is supplied by a fuel injection pump whose fuel injection amount is adjusted by a rack operating means for operating the rack; and an instruction speed signal Vno that detects the position of an accelerator operating member that indicates the rotational speed of the internal combustion engine and indicates an instruction rotational speed No. corresponding to the position of the accelerator operating member.
a speed detection device that detects the rotational speed of the internal combustion engine and outputs a speed detection signal Vn proportional to the rotational speed; and a speed detection device that detects the position of the rack and indicates the position of the rack. A rack position detection device that outputs a rack position detection signal VL, and a rack position detection device that receives the speed detection signal Vn and the commanded speed signal Vno as inputs and controls the deviation between the actual rotational speed and the commanded rotational speed to be kept within a permissible range. A speed deviation calculation circuit that outputs a constant speed control operation signal Vnd, and the speed detection signal Vn and rack position detection signal VL.
a rack position deviation calculation circuit that inputs the above and outputs a maximum rack position control operation signal VLd for controlling the deviation between the rack position and the maximum rack position at each rotational speed to be kept within a permissible range; The constant speed control operation signal Vnd and the maximum rack position control operation signal VLd are input, and when the speed detection signal Vn is equal to or higher than the command speed signal Vno, the constant speed control operation signal Vnd is outputted; The speed detection signal Vn is the command speed signal
When the speed detection signal Vn is smaller than the command speed signal Vno and the rack position is before the maximum rack position, the constant speed control operation signal Vnd is output, and when the speed detection signal Vn is smaller than the command speed signal Vno and the rack position is before the maximum rack position, the constant speed control operation signal Vnd is output. a control mode switch that outputs the operation signal VLd for maximum rack position control when the position is exceeded; an integrator that integrates the output of the control mode switch; and an integrator that inputs the output signal Vi of the integrator to control the actual rotation a manipulated variable calculation circuit that calculates the manipulated variable of the rack operating means necessary to reduce the deviation between the speed and the indicated rotational speed or the deviation between the rack position and the maximum rack to a certain range; and the manipulated variable calculation circuit. 1. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising: a drive circuit that drives the rack operation means in accordance with a manipulated variable calculated by the circuit.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15128085A JPS6213743A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | Electronic type governor device for internal-combustion engine |
US06/884,049 US4708112A (en) | 1985-07-11 | 1986-07-10 | Electronic governor for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15128085A JPS6213743A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | Electronic type governor device for internal-combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6213743A JPS6213743A (en) | 1987-01-22 |
JPH057550B2 true JPH057550B2 (en) | 1993-01-29 |
Family
ID=15515229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15128085A Granted JPS6213743A (en) | 1985-07-11 | 1985-07-11 | Electronic type governor device for internal-combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6213743A (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0219632A (en) * | 1988-07-08 | 1990-01-23 | Kokusan Denki Co Ltd | Engine speed controller for internal combustion engine |
JP2883674B2 (en) * | 1990-04-02 | 1999-04-19 | 本田技研工業株式会社 | Engine driven welding equipment with AC output function |
JP2593272Y2 (en) * | 1991-12-16 | 1999-04-05 | 国産電機株式会社 | Internal combustion engine drive generator |
-
1985
- 1985-07-11 JP JP15128085A patent/JPS6213743A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6213743A (en) | 1987-01-22 |
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