JPH08246922A - 原動機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステッピングモータが脱調するのを防止し、
原動機の回転数制御を遠隔操作によって正確に行い、信
頼性や安全性を向上させるようにする。 【構成】 ガバナレバー３の回動角に応じてエンジン１
の回転数を増減させるガバナ２と、ガバナ２のガバナレ
バー３を回動させるステッピングモータ７と、エンジン
１の目標回転数を指令する指令装置１１と、指令装置１
１からの指令信号に基づいてステッピングモータ７に駆
動信号を出力しステッピングモータ７を駆動制御するコ
ントローラ１６と、エンジン１を起動するスタータ１２
とを備えている。そして、コントローラ１６には、エン
ジン１の回転数を演算制御する演算処理回路１７と、バ
ッテリ１４の電圧レベルを検出する電源検出回路１８等
とを形成し、電源検出回路１８で電圧レベルが低下した
と判定したときに、ステッピングモータ７の駆動制御を
中断させ、ステッピングモータ７を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の建設機械に設けられ、原動機の回転数を制御するのに
好適に用いられる原動機制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の建設機械にあ
っては、ディーゼルエンジン等からなる原動機と、該原
動機に付設され、ガバナレバーの回動角に応じて該原動
機の回転数を増減させるガバナと、該ガバナのガバナレ
バーを回動させるステッピングモータと、前記原動機の
目標回転数を指令する回転数指令手段と、該回転数指令
手段からの指令信号に基づいて前記ステッピングモータ
に駆動信号を出力し該ステッピングモータを駆動制御す
るモータ制御手段と、前記原動機の始動時に外部から給
電されることにより該原動機を起動するスタータと、該
スタータおよび前記ステッピングモータに給電を行う共
通の電源とを備えてなる原動機制御装置が設けられてい
る。

【０００３】この種の従来技術による原動機制御装置で
は、オペレータが原動機の始動スイッチ等を操作する
と、まず電源からの電圧がモータ制御手段（コントロー
ラ）を介してステッピングモータに給電されると共に、
原動機のスタータにも給電が行われ、該スタータによっ
て原動機が起動される。

【０００４】そして、オペレータが燃料レバー（スロッ
トルレバー）、ダイヤルやアップダウンスイッチ等の回
転数指令手段を操作して原動機の目標回転数を指令する
と、このときの指令信号に基づいた駆動信号が前記モー
タ制御手段からステッピングモータに出力され、該ステ
ッピングモータでガバナレバーを回動することにより、
原動機の回転数をガバナレバーの回動角に応じて増減さ
せ、遠隔操作による原動機の回転数制御を行うようにし
ている。

【０００５】また、前記原動機には通常オルタネータ等
の発電機が付設され、前記スタータによって原動機を起
動した後には、該原動機でオルタネータを回転駆動する
ことにより前記電源となるバッテリの充電を行うように
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、共通の電源からスタータとステッピングモ
ータとに給電を行うようにしているから、例えばスター
タにより原動機を起動しているときに前記ステッピング
モータを回転させると、該ステッピングモータに給電さ
れる電圧レベルがスタータの電力消費によって低下する
ことがある。そして、ステッピングモータは回転途中で
電圧レベルが低下すると所謂脱調現象を起こし易く、原
動機の回転数制御が難しくなるという問題がある。

【０００７】特に、前記電源となるバッテリは、長期の
使用で劣化したときや低温時等には電圧レベルが低下し
易く、スタータによって原動機を起動しているときに
は、オルタネータによるバッテリの充電（電力供給）も
断たれるから、ステッピングモータに給電される電圧レ
ベルは原動機の起動時等に低下することが多く、このと
きにステッピングモータが脱調すると、その後の原動機
制御が困難になるという問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はステッピングモータが脱調する
のを効果的に防止でき、原動機の回転数制御を遠隔操作
によって正確に行うことができると共に、信頼性や安全
性を確実に向上できるようにした原動機制御装置を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために本発明は、原動機と、該原動機に付設され、ガバ
ナレバーの回動角に応じて該原動機の回転数を増減させ
るガバナと、該ガバナのガバナレバーを回動させるステ
ッピングモータと、前記原動機の目標回転数を指令する
回転数指令手段と、該回転数指令手段からの指令信号に
基づいて前記ステッピングモータに駆動信号を出力し該
ステッピングモータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記原動機の始動時に外部から給電されることにより該
原動機を起動するスタータと、該スタータおよび前記ス
テッピングモータに給電を行う共通の電源とからなる原
動機制御装置に適用される。

【００１０】そして、請求項１に記載の発明が採用する
構成の特徴は、前記電源の電圧レベルを検出する電圧検
出手段と、該電圧検出手段で検出した電圧レベルが予め
設定した基準電圧のレベルよりも低いか否かを判定する
レベル判定手段と、該レベル判定手段によって電圧レベ
ルが低いと判定したときに前記モータ制御手段によるス
テッピングモータの駆動制御を中断させ、該ステッピン
グモータを停止させるモータ停止手段とを備えたことに
ある。

【００１１】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記モータ停止手段は、前記モータ制御手段により
ステッピングモータを駆動制御している途中で、前記電
源の電圧レベルが低下したときに割込み処理によって前
記ステッピングモータを停止させる構成とするのが好ま
しい。

【００１２】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
電圧検出手段で検出した電源の電圧レベルが、例えばス
タータ等の作動で基準電圧のレベルよりも低下したとき
に、レベル判定手段の判定結果に基づいてモータ制御手
段によるステッピングモータの駆動制御を中断でき、モ
ータ停止手段によってステッピングモータを停止できる
から、回転途中のステッピングモータが電圧レベルの低
下によって脱調する前に、ステッピングモータを自動的
に停止させて脱調状態となるのを未然に防止でき、その
後に電源の電圧レベルが上昇するのを待って前記モータ
制御手段により再びステッピングモータを駆動制御する
ことができる。

【００１３】この場合、請求項２に記載の発明の如く、
前記電源の電圧レベルが低下したときに割込み処理で前
記ステッピングモータを停止させるようにモータ停止手
段を構成することにより、前記モータ制御手段によるス
テッピングモータの駆動制御とモータ停止手段の処理と
を異なるプログラム上で並行して行うことができ、前記
ステッピングモータの駆動制御を行うプログラム側で前
記電源の電圧レベルを監視（モニタ）する必要がなくな
り、電圧レベルの低下時にステッピングモータの停止処
理を割込み処理により即座に実行することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例による原動機制御装置
を図１ないし図８に基づいて説明する。

【００１５】ここで、図１ないし図５は本発明の第１の
実施例を示している。

【００１６】図において、１は油圧ショベル等の建設機
械に搭載される原動機としてのディーゼルエンジン（以
下、エンジン１という）、２は該エンジン１に付設され
たガバナを示し、該ガバナ２には図１に示すように、支
軸３Ａを中心にして増速Ｈ方向または減速Ｌ方向に回動
されるガバナレバー３と、該ガバナレバー３の回動範囲
を規制する上限ストッパ４，下限ストッパ５とが設けら
れている。

【００１７】ここで、該ガバナ２はガバナレバー３が後
述のステッピングモータ７で増速Ｈ方向または減速Ｌ方
向に回動されることにより、ガバナレバー３の回動角に
応じてエンジン１の回転数を増加または減少させる。そ
して、ガバナレバー３が上限ストッパ４に当接したとき
に、ガバナ２はエンジン１の回転数を最高回転数（フル
回転数）に設定し、ガバナレバー３が下限ストッパ５に
当接したときに、エンジン１の回転数を最低回転数（ア
イドル回転数または零）に設定する。

【００１８】６はガバナレバー３を下限ストッパ５側に
向けて常時付勢した付勢手段としてのばねを示し、該ば
ね６はステッピングモータ７の保持力よりも小さいばね
力をもってガバナレバー３を減速Ｌ方向に向けて付勢
し、例えばエンジン１の停止等にステッピングモータ７
の保持力が失われると、ガバナレバー３を下限ストッパ
５に当接する位置までばね力によって移動させるもので
ある。

【００１９】７はガバナレバー３を回動させるステッピ
ングモータを示し、該ステッピングモータ７の出力軸に
は回動レバー７Ａが一体的に取付けられ、該回動レバー
７Ａはリンク８を介してガバナレバー３に連結されてい
る。そして、該ステッピングモータ７は後述のコントロ
ーラ１６から駆動信号（パルス信号）が出力されること
により、駆動信号のパルス数に応じて正転または逆転
し、リンク８を介してガバナレバー３を増速Ｈ方向また
は減速Ｌ方向に回動させるものである。

【００２０】ここで、ステッピングモータ７は外部から
の給電により駆動信号のパルス数に応じて回転し、駆動
信号の出力が停止したときにも電圧が印加（給電）され
ている間は一定の保持力（停止トルク）をもってガバナ
レバー３を任意の回動位置に停止させ、その回動位置を
保持するものである。そして、エンジン１の停止時等に
電圧の印加（給電）が遮断されたときに、ステッピング
モータ７は前記保持力が失われ、ガバナレバー３がばね
６によって下限ストッパ５の位置まで移動されるのを許
すようになっている。

【００２１】また、ステッピングモータ７はコントロー
ラ１６からの駆動信号により、通常時では前記ばね６の
ばね力よりも大きな回転力（回転トルク）をもって回転
するが、このときの回転トルクは停止時の保持力（停止
トルク）よりも小さなトルクになるという特性を持って
いる。そして、ステッピングモータ７の回転途中で外部
から給電される電圧レベルが後述の如く低下したときに
は、電圧レベルの低下によってステッピングモータ７の
回転力（回転トルク）も低下し、このときの回転力がば
ね６のばね力よりも小さくなると、ステッピングモータ
７は外力（ばね６）によって前記駆動信号に追従した回
転ができずに、ばね力で強制回転されるようになり、所
謂脱調状態となってしまう。

【００２２】９はガバナレバー３の回動角を検出する回
動角検出手段としてのガバナ角センサを示し、該ガバナ
角センサ９はステッピングモータ７の回動レバー７Ａに
リンク１０等を介して連結され、回動レバー７Ａの回動
角からガバナレバー３の回動角を検出するようになって
いる。

【００２３】１１はエンジン１の回転数を外部から遠隔
操作によって指令する回転数指令手段としての指令装置
を示し、該指令装置１１は建設機械の運転室（図示せ
ず）内に設けられた、例えば燃料レバー（スロットルレ
バー）、ダイヤルまたはアップダウンスイッチ等によっ
て構成されている。そして、該指令装置１１は運転者の
手動操作等により操作量に応じた回転数の指令信号をコ
ントローラ１６に出力し、これによってエンジン１の目
標回転数を指令するものである。

【００２４】１２はエンジン１に付設されたスタータを
示し、該スタータ１２は後述の始動スイッチ１５を閉成
したときにバッテリ１４から電圧が印加されて回転し、
これによってエンジン１を起動させるものである。そし
て、エンジン１の起動後にはバッテリ１４からの給電が
遮断されてスタータ１２は停止し、エンジン１は燃料の
噴射供給によって回転し続けるようになる。

【００２５】１３はエンジン１に付設されたオルタネー
タを示し、該オルタネータ１３はエンジン１の起動後に
該エンジン１で回転駆動されることにより電力を発生さ
せ、これによってバッテリ１４の充電を行うものであ
る。

【００２６】１４はスタータ１２およびコントローラ１
６等に給電を行う共通の電源となるバッテリ、１５は該
バッテリ１４に接続された始動スイッチを示し、該始動
スイッチ１５はエンジン１の始動時等に運転者によって
手動操作される第１の接点１５Ａと第２の接点１５Ｂと
を備え、第１の接点１５Ａを閉成したときにはバッテリ
１４からの電圧がコントローラ１６を介してステッピン
グモータ７等に印加される。

【００２７】また、第２の接点１５Ｂはエンジン１の始
動時にスタータ１２に給電を行うべく閉成され、エンジ
ン１の起動後には開成される。そして、第１の接点１５
Ａはエンジン１の始動時に第２の接点１５Ｂに先立って
閉成操作されると共に、エンジン１の起動後にも閉成状
態に保持され、例えばエンジン１を停止させるときに運
転者によって開成操作されるものである。

【００２８】１６はマイクロコンピュータ等によって構
成されたコントローラを示し、該コントローラ１６はそ
の入力側がガバナ角センサ９、指令装置１１および始動
スイッチ１５等に接続され、出力側がステッピングモー
タ７等に接続されている。そして、コントローラ１６は
演算処理回路１７に接続される記憶回路（図示せず）内
に図３ないし図５に示すプログラム等を格納し、エンジ
ン１の回転数を制御するステッピングモータ７のモータ
制御処理およびモータ停止処理等を行うものである。

【００２９】ここで、コントローラ１６は演算処理回路
１７等で図４に示すモータ制御処理を行うことによりモ
ータ制御手段を構成し、前記ガバナ角センサ９からの検
出信号と指令装置１１からの指令信号とを比較すること
により、両者の信号値が一致するようにステッピングモ
ータ７に駆動信号を出力し、両者の信号値が所定のヒス
テリシスの範囲内で一致するまではステッピングモータ
７を駆動制御するようになっている。

【００３０】また、コントローラ１６には演算処理回路
１７に加えて電源検出回路１８が形成され、該電源検出
回路１８は演算処理回路１７にＮＭＩ端子となる外部割
込み端子１９および電圧入力端子２０を介して接続され
ている。そして、電源検出回路１８は始動スイッチ１５
の接点１５Ａが閉成されている間、バッテリ１４からの
電圧Ｖを電源の電圧レベルとして検出すると共に、この
電圧Ｖを図２に示す基準電圧としてのモータ駆動禁止電
圧Ｖ1 （以下、禁止電圧Ｖ1 という）、モータ駆動許可
電圧Ｖ2 （以下、許可電圧Ｖ2 ）と比較することによ
り、演算処理回路１７の外部割込み端子１９および電圧
入力端子２０に判定信号ＳL ，ＳH を出力する。

【００３１】即ち、バッテリ１４からの電圧Ｖが正規の
電圧レベルであるときには、電源検出回路１８から演算
処理回路１７の外部割込み端子１９および電圧入力端子
２０に電圧正常の判定信号ＳH が出力され、この状態か
ら電圧Ｖが禁止電圧Ｖ1 のレベルまで低下したときには
電圧低下の判定信号ＳL が出力され、電圧レベルが低い
状態から許可電圧Ｖ2 のレベルまで上昇したときには再
び電圧正常の判定信号ＳH が出力されるものである。

【００３２】一方、コントローラ１６の記憶回路にはそ
の記憶エリア内に図４に示すフラグＦ等が更新可能に格
納され、該フラグＦは始動スイッチ１５の接点１５Ａを
開成しエンジン１を停止させたとき等に、

【００３３】

【数１】Ｆ＝０ に設定され、エンジン１の始動前にフラグＦは必ず零に
切替えられる。そして、エンジン１を始動するときには
ガバナレバー３が下限ストッパ５の位置から図１に示す
増速Ｈ方向に一旦は回動されるから、このときにガバナ
レバー３が初期位置Ｅ（図１参照）を通過したか否かを
後述のモータ制御処理等で検出し、初期位置Ｅを検出し
たときにはフラグＦが、

【００３４】

【数２】Ｆ＝１ に切替えられると共に、初期位置Ｅの検出結果に基づい
て正規の回転数制御が実行されるようになる。

【００３５】本実施例による原動機制御装置は上述の如
き構成を有するもので、次にエンジン１の回転数制御処
理について図３ないし図５を参照して説明する。

【００３６】まず、エンジン１を始動すべく運転者が指
令装置１１と始動スイッチ１５とを操作すると、先に始
動スイッチ１５の接点１５Ａが閉成されることによりコ
ントローラ１６を介してステッピングモータ７等に給電
が行われ、図３に示すステップ１のモータ制御処理が図
４に示すように実施される。

【００３７】そして、このモータ制御処理によりステッ
ピングモータ７を駆動している途中で、始動スイッチ１
５の接点１５Ｂが閉成されスタータ１２によりエンジン
１が起動されると、スタータ１２による電力消費によっ
てバッテリ１４からコントローラ１６、ステッピングモ
ータ７に給電される電圧Ｖが低下し、このときの電圧レ
ベルが図２に示す禁止電圧Ｖ1 のレベルまで低下する可
能性がある。

【００３８】そこで、図３に示すステップ２では電源検
出回路１８から外部割込み端子１９に電圧低下の判定信
号ＳL が出力されているか否かを判定し、「ＹＥＳ」と
判定したときにはステップ３のモータ停止処理を図５に
示すように割込み処理によって実行する。また、ステッ
プ２で「ＮＯ」と判定したときにはステップ１に戻って
モータ制御処理を続行させる。

【００３９】なお、ステップ１によるモータ制御処理お
よびステップ３によるモータ停止処理はソフトの動作と
して実行され、ステップ２による判定信号ＳL の出力は
ハードの動作として実行される。

【００４０】次に、図４に示すモータ制御処理では、ま
ずステップ１１で前記フラグＦが、Ｆ＝０となっている
か否かを判定する。そして、エンジン１の始動時にあっ
てはフラグＦが予め零に設定され、ステップ１１で「Ｙ
ＥＳ」と判定するようになるから、このときにはステッ
プ１２に移って前記初期位置Ｅが検出されたか否かを判
定する。

【００４１】そして、ステップ１２で「ＮＯ」と判定し
たときにはステップ１３に移ってステッピングモータ７
を回転（正転）させ、ガバナレバー３を下限ストッパ５
の位置から図１に示す増速Ｈ方向に回動させつつ、ステ
ップ１８に移ってメインルーチンとなる図３のプログラ
ムにリターンする。

【００４２】一方、ステップ１２で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、ステッピングモータ７によってガバナレバ
ー３が増速Ｈ方向に回動され、該ガバナレバー３が初期
位置Ｅ（図１参照）を通過したときであるから、ステッ
プ１４に移ってフラグＦを、Ｆ＝１に切替え、この初期
位置Ｅの検出結果に基づいて正規の回転数制御を実行す
るようにする。

【００４３】そして、次なるステップ１５では前記ガバ
ナ角センサ９からの検出信号と指令装置１１からの指令
信号とを比較することにより、両者の信号値が所定のヒ
ステリシスの範囲内で一致しているか否かを判定し、
「ＮＯ」と判定したときには両者の信号値の差がこのヒ
ステリシスの範囲内を越えているから、ステップ１６に
移ってステッピングモータ７に駆動信号を出力し、該ス
テッピングモータ７を駆動することによりガバナレバー
３を前記指令信号に対応する目標回転数の位置へと回動
させつつ、ステップ１８でメインルーチンとなる図３の
プログラムにリターンする。

【００４４】この場合、前記ステッピングモータ７に出
力する駆動信号のパルス数は、コントローラ１６の演算
処理回路１７等で前記初期位置Ｅの検出結果に基づいて
演算され、前記指令信号による目標回転数からガバナレ
バー３を初期位置Ｅに対して増速Ｈ方向または減速Ｌ方
向にどの程度回動するかを、コントローラ１６の演算処
理回路１７では駆動信号のパルス数として演算処理によ
り逐次決定して行くものである。

【００４５】また、ステップ１５で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、前記検出信号と指令信号との信号値の差が
所定のヒステリシスの範囲内となり、両者が実質的に一
致した場合であるから、ステップ１７に移ってステッピ
ングモータ７を停止させ、該ステッピングモータ７の保
持力（停止トルク）によりばね６に抗してガバナレバー
３を任意の回動位置に停止させ、その回動位置を保持さ
せるようにする。

【００４６】次に、スタータ１２によるエンジン１の起
動時等にバッテリ１４からの電圧Ｖが、図２に示す禁止
電圧Ｖ1 のレベルまで低下することにより割込み処理と
して実行される図５のモータ停止処理では、ステップ２
１でステッピングモータ７を緊急停止させ、該ステッピ
ングモータ７の保持力（停止トルク）によってガバナレ
バー３を一時的に停止させ、この位置にガバナレバー３
を保持する。

【００４７】そして、次なるステップ２２では電源検出
回路１８から電圧入力端子２０に電圧正常の判定信号Ｓ
H が出力されているか否かを判定し、「ＮＯ」と判定す
る間は電源検出回路１８から電圧入力端子２０に電圧低
下の判定信号ＳL が出力されている場合であるから、ス
テップ２１に戻ってステッピングモータ７の停止処理を
続行させる。

【００４８】また、ステップ２２で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、例えばスタータ１２によるエンジン１の起
動が完了し始動スイッチ１５の接点１５Ｂが開成される
ことによって、バッテリ１４からの電圧Ｖが低い電圧レ
ベルから図２に示す許可電圧Ｖ2 のレベルまで上昇し、
これにより電源検出回路１８から電圧入力端子２０に電
圧正常の判定信号ＳH が出力された場合であるから、ス
テップ２３に移ってメインルーチンとなる図３のプログ
ラムにリターンする。

【００４９】かくして、本実施例によれば、スタータ１
２によるエンジン１の起動時等にバッテリ１４からの電
圧Ｖが低下し、コントローラ１６の電源検出回路１８か
ら外部割込み端子１９に電圧低下の判定信号ＳL が出力
されたときに、モータ停止処理を割込み処理によって実
行し、ステッピングモータ７を即座に停止させるように
したから、該ステッピングモータ７に給電される電圧レ
ベルが脱調を起こし易いレベル（図２に示す禁止電圧Ｖ
1 より低い電圧レベル）まで低下する前に、ステッピン
グモータ７を早期に停止状態に保持でき、該ステッピン
グモータ７の保持力（停止トルク）でガバナレバー３を
ばね６に抗して緊急停止できると共に、ステッピングモ
ータ７がばね６等からの外力により脱調してしまうのを
確実に防止できる。

【００５０】特に、コントローラ１６には回転数制御用
の演算処理回路１７とは別にバッテリ１４からの電圧Ｖ
を検出する電源検出回路１８を形成すると共に、該電源
検出回路１８を演算処理回路１７に外部割込み端子１９
および電圧入力端子２０を介して接続し、スタータ１２
によるエンジン１の起動時等にバッテリ１４からの電圧
Ｖが低下したとき等に、電源検出回路１８から外部割込
み端子１９に電圧低下の判定信号ＳL を出力することに
よって、モータ停止処理を割込み処理によって実行する
ようにしたから、モータ制御処理を行う図４のプログラ
ム側で電圧レベルを監視することなく、電圧レベルの低
下時にステッピングモータ７を即座に停止でき、該ステ
ッピングモータ７が脱調状態となるのを効果的に防止で
きる。

【００５１】また、前記モータ停止処理（割込み処理）
によってステッピングモータ７を緊急停止させた後に
は、バッテリ１４からの電圧Ｖが図２に示す許可電圧Ｖ
2 のレベルまで回復するのを待ち、電源検出回路１８か
ら電圧入力端子２０に電圧正常の判定信号ＳH が出力さ
れたときに、図４に示すモータ制御処理を再開させるよ
うにしたから、ステッピングモータ７に脱調することの
ない正規の電圧レベルをもった給電を行うことができる
と共に、前記停止位置からステッピングモータ７を駆動
信号のパルス数に応じて正確に駆動制御でき、ガバナレ
バー３を指令装置１１からの指令信号（目標回転数）に
対応した位置へと安定させて回動制御することができ
る。

【００５２】従って、本実施例によれば、バッテリ１４
が低温時の使用や長期に亘る使用で劣化し電圧レベルが
低下したり、スタータ１２による電力消費で電圧レベル
が低下したりしたときにも、バッテリ１４からの電圧Ｖ
が低下したときにはステッピングモータ７を停止させる
ことによって該ステッピングモータ７の脱調を効果的に
防止でき、その後に電圧レベルが回復するのを待ってス
テッピングモータ７を駆動制御することができる。

【００５３】そして、指令装置１１からの指令信号（目
標回転数）に基づきエンジン１の回転数制御を遠隔操作
によって正確に行うことができ、当該原動機制御装置と
しての信頼性を確実に向上できる。

【００５４】次に、図６ないし図８は本発明の第２の実
施例を示し、本実施例では前記第１の実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
するに、本実施例の特徴は、モータ制御手段を構成する
コントローラ３１の記憶回路内に図７および図８に示す
一連のプログラム等を格納し、コントローラ３１で前記
第１の実施例（ＮＭＩ端子による割込み機能等を含め
て）とほぼ同様にエンジン１の回転数制御を行う構成と
したことにある。

【００５５】ここで、コントローラ３１は前記第１の実
施例で述べたコントローラ１６とほぼ同様に構成され、
演算処理回路（図示せず）等が形成されているものの、
該コントローラ３１では電源検出回路、外部割込み端子
および電圧入力端子等は特に形成されず、バッテリ１４
からの電圧Ｖを分圧して検出する電圧分圧回路（図示せ
ず）等が形成されている。また、コントローラ３１の記
憶回路にはその記憶エリア３１Ａ内に、基準電圧として
の禁止電圧Ｖ1 （図２参照）等が格納されている。

【００５６】次に、本実施例によるエンジン１の回転数
制御処理について説明する。

【００５７】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ３１で前述した図４に示すステップ１２と同様に初期
位置Ｅを検出したか否かを判定する。そして、ステップ
３２で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ３２に移
ってバッテリ１４からの電圧Ｖが前記禁止電圧Ｖ1 より
も低下したか否かを判定し、「ＮＯ」と判定したときに
は電圧レベルは比較的高い状態にあるから、ステップ３
３に移ってステッピングモータ７を図４に示すステップ
１３と同様に駆動する。

【００５８】一方、ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、例えばスタータ１２によるエンジン１の起
動時等にバッテリ１４からの電圧Ｖが図２に例示した禁
止電圧Ｖ1 のレベルまで低下した場合であるから、ステ
ップ３４に移ってステッピングモータ７を緊急停止さ
せ、該ステッピングモータ７の保持力（停止トルク）に
よってガバナレバー３を一時的に停止させ、この停止位
置にガバナレバー３を保持することにより、ステッピン
グモータ７がばね６等からの外力で脱調してしまうのを
防止する。

【００５９】また、ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、ステッピングモータ７によってガバナレバ
ー３が増速Ｈ方向に回動され、該ガバナレバー３が初期
位置Ｅ（図６参照）を通過したときであるから、図８に
示すステップ３５に移って再びバッテリ１４からの電圧
Ｖが前記禁止電圧Ｖ1 よりも低下したか否かを判定す
る。そして、ステップ３５で「ＹＥＳ」と判定したとき
には、ステップ３８に移って前記ステップ３４と同様に
ステッピングモータ７を停止させる。

【００６０】次に、ステップ３５で「ＮＯ」と判定した
ときにはバッテリ１４の電圧レベルが比較的高い状態に
あるから、正規の回転数制御を実行すべくステップ３６
に移って、ガバナ角センサ９からの検出信号と指令装置
１１からの指令信号とを比較し、両者の信号値が所定の
ヒステリシスの範囲内で一致しているか否かを判定す
る。そして、ステップ３６で「ＮＯ」と判定したときに
は両者の信号値の差がこのヒステリシスの範囲内を越え
ているから、ステップ３７に移ってステッピングモータ
７に駆動信号を出力し、該ステッピングモータ７を駆動
することによりガバナレバー３を前記指令信号に対応す
る目標回転数の位置へと回動させるようにする。

【００６１】また、ステップ３６で「ＹＥＳ」と判定し
たときには、前記検出信号と指令信号との信号値の差が
所定のヒステリシスの範囲内となり、両者が実質的に一
致した場合であるから、ステップ３８に移ってステッピ
ングモータ７を停止させ、該ステッピングモータ７の保
持力（停止トルク）によりばね６に抗してガバナレバー
３を任意の回動位置に停止させ、その回動位置を保持さ
せるようにする。

【００６２】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第１の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、コントローラ３１の
記憶回路内に格納した図７、図８に示す回転数制御用の
処理プログラムを単純化することができ、コントローラ
３１の回路構成を簡略化できる等の効果を奏する。

【００６３】なお、前記第１の実施例では、図３ないし
図５に示すプログラムのうち、ステップ１（ステップ１
１〜ステップ１８）が本発明の構成要件であるモータ制
御手段の具体例を示し、ステップ２がレベル判定手段の
具体例であり、またステップ３（ステップ２１）がモー
タ停止手段の具体例であり、さらにコントローラ１６の
電源検出回路１８が電圧検出手段を構成するものであ
る。

【００６４】また、前記第２の実施例では、図７および
図８に示すプログラムのうち、ステップ３３およびステ
ップ３７等がモータ駆動手段の具体例を示し、ステップ
３２およびステップ３５がレベル判定手段の具体例を示
し、ステップ３４およびステップ３８がモータ停止手段
の具体例を示している。

【００６５】さらに、前記第２の実施例では、バッテリ
１４からの電圧Ｖを基準電圧としての禁止電圧Ｖ1 と比
較するものとして述べたが、これに替えて、例えば図２
に示す許可電圧Ｖ2 を基準電圧とし、バッテリ１４から
の電圧Ｖをこの許可電圧Ｖ2と比較することにより、電
源の電圧レベルが低下したか否かをレベル判定する構成
としてもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１に記載の発
明では、電圧検出手段で検出した電源の電圧レベルが、
例えばスタータ等の作動で基準電圧のレベルよりも低下
したときに、レベル判定手段の判定結果に基づいてモー
タ制御手段によるステッピングモータの駆動制御を中断
し、モータ停止手段によりステッピングモータを停止さ
せる構成としたから、回転途中のステッピングモータが
電圧レベルの低下によって脱調する前に、ステッピング
モータを自動的に停止でき、該ステッピングモータが脱
調するのを効果的に防止できると共に、原動機の回転数
制御を遠隔操作によって正確に行うことができ、原動機
制御の信頼性を確実に向上させることができる。

【００６７】また、請求項２に記載の発明のように、モ
ータ停止手段により電源の電圧レベルが低下したときに
割込み処理でステッピングモータを停止させる構成とす
ることによって、ステッピングモータの駆動制御を行う
プログラム側で前記電源の電圧レベルを監視（モニタ）
する必要がなくなり、電圧レベルの低下時にステッピン
グモータの停止処理を割込み処理により即座に実行で
き、ステッピングモータの脱調をさらに効果的に防止で
きる等、種々の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるエンジンの回転数
制御装置を示す全体構成図である。

【図２】図１中の電源検出回路によるバッテリの電圧と
判定信号との関係を示す特性線図である。

【図３】コントローラによるエンジンの回転数制御処理
を示す流れ図である。

【図４】コントローラによるモータ制御処理を示す流れ
図である。

【図５】コントローラによるモータ停止処理を示す流れ
図である。

【図６】第２の実施例によるエンジンの回転数制御装置
を示す全体構成図である。

【図７】コントローラによるエンジンの回転数制御処理
を示す流れ図である。

【図８】図７に続くエンジンの回転数制御処理を示す流
れ図である。

【符号の説明】

１ エンジン（原動機） ２ ガバナ ３ ガバナレバー ４ 上限ストッパ ５ 下限ストッパ ６ ばね ７ ステッピングモータ ９ ガバナ角センサ（回動角検出手段） １１ 指令装置（回転数指令手段） １２ スタータ １３ オルタネータ １４ バッテリ（電源） １５ 始動スイッチ １５Ａ，１５Ｂ 接点 １６，３１ コントローラ １７ 演算処理回路 １８ 電源検出回路（電圧検出手段） １９ 外部割込み端子 ２０ 電圧入力端子 Ｖ 電圧 Ｖ1 モータ駆動禁止電圧（基準電圧） Ｖ2 モータ駆動許可電圧（基準電圧）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 滋博 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原動機と、該原動機に付設され、ガバナ
   レバーの回動角に応じて該原動機の回転数を増減させる
   ガバナと、該ガバナのガバナレバーを回動させるステッ
   ピングモータと、前記原動機の目標回転数を指令する回
   転数指令手段と、該回転数指令手段からの指令信号に基
   づいて前記ステッピングモータに駆動信号を出力し該ス
   テッピングモータを駆動制御するモータ制御手段と、前
   記原動機の始動時に外部から給電されることにより該原
   動機を起動するスタータと、該スタータおよび前記ステ
   ッピングモータに給電を行う共通の電源とからなる原動
   機制御装置において、 前記電源の電圧レベルを検出する電圧検出手段と、該電
   圧検出手段で検出した電圧レベルが予め設定した基準電
   圧のレベルよりも低いか否かを判定するレベル判定手段
   と、該レベル判定手段によって電圧レベルが低いと判定
   したときに前記モータ制御手段によるステッピングモー
   タの駆動制御を中断させ、該ステッピングモータを停止
   させるモータ停止手段とを備えたことを特徴とする原動
   機制御装置。
2. 【請求項２】 前記モータ停止手段は、前記モータ制御
   手段によりステッピングモータを駆動制御している途中
   で、前記電源の電圧レベルが低下したときに割込み処理
   によって前記ステッピングモータを停止させる構成とし
   てなる請求項１に記載の原動機制御装置。