JPH08284711A - 原動機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原動機の始動時に駆動パルス信号のパルス数
算定（演算処理）を正確に行い、その後の回転数制御を
安定させて実行できるようにする。 【構成】 エンジンの始動時にステップ２でガバナ角セ
ンサ９から出力される検出信号の検出値Ｖを読込み、ス
テップ３で検出値Ｖがアイドル位置の電圧値Ｖiより大
きいか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときにはス
テップ１１に移ってガバナレバー３を減速方向に駆動す
べくステッピングモータ７に駆動パルス信号を出力す
る。そして、ステップ１３で検出値Ｖが電圧値Ｖi に一
致した時点から一定時間Ｔ0 が経過し、この間に一定の
パルス数をもった駆動パルス信号をステッピングモータ
７に出力したときを仮想アイドル位置とし、このときの
検出値Ｖと駆動パルス信号のパルス数とからアイドル位
置でのパルス数を算定する。

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、前記ガバナレ
バーの回動角を検出し検出信号を出力する回動角検出手
段と、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と前記回動角検
出手段からの検出信号とに基づいて、前記ステッピング
モータに駆動パルス信号を出力し該ステッピングモータ
を駆動制御するコントローラとから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、例えば原動機の始動時等に基準位置（原動機のアイ
ドル位置）に該当する駆動パルス信号のパルス数を演算
し、その後は回転数指令手段からの指令信号に基づいて
駆動パルス信号のパルス数を増減させることにより、原
動機の回転数が目標回転数に対応した回転数となるよう
に原動機制御を行っている。

【０００４】即ち、原動機を始動する場合には、オペレ
ータが原動機の始動スイッチを閉成（ＯＮ）操作したと
きに、まず電源からの電圧をコントローラを介してステ
ッピングモータに投入することにより、該ステッピング
モータでガバナレバーを初期位置から最高回転数位置
（フル位置）側に向けて回動すると共に、原動機のスタ
ータにも給電を行い、該スタータによって原動機を起動
させる。

【０００５】そして、このときにガバナレバーは前記初
期位置から基準位置（原動機のアイドル位置）を越えて
さらにフル位置に向け一定時間だけ回動されるから、こ
の間にコントローラからステッピングモータに出力され
る駆動パルス信号のパルス数を係数すると共に、回動角
検出手段から出力されるガバナレバーの回動角に対応し
た検出信号の信号値を取込み、この駆動パルス信号のパ
ルス数と検出信号の信号値とに基づき前記基準位置にお
ける駆動パルス信号のパルス数を演算（算定）する。

【０００６】次に、この状態で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パルス
信号（前記基準位置に対して比例的にパルス数を増減さ
せた駆動パルス信号）をコントローラからステッピング
モータに出力する。

【０００７】そして、ステッピングモータは駆動パルス
信号のパルス数に応じて正，逆転することによりガバナ
レバーを増速，減速方向に回動し、これによって原動機
の回転数を前記目標回転数に対応した回転数まで増減さ
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。

【０００８】

【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、原動機の始動時等に基準位置（原動機のア
イドル位置）に該当する駆動パルス信号のパルス数を演
算（算定）する場合に、ステッピングモータによりガバ
ナレバーを初期位置から最高回転数位置（フル位置）側
に向けて増速方向に回動し、このときに該ガバナレバー
を前記初期位置から基準位置（原動機のアイドル位置）
を越えてさらにフル位置に向け一定時間だけ回動するこ
とを前提条件にしている。

【０００９】しかし、従来技術では、例えばステッピン
グモータの脱調等が原因となって、原動機の始動時にお
ける前記ガバナレバーの初期位置が基準位置よりも高い
回転数位置になってしまうことがあり、この場合にはガ
バナレバーを初期位置から基準位置（アイドル位置）を
通過して一定時間だけ増速方向に回動するという前提条
件を満たし得なくなるために、前記基準位置に該当する
駆動パルス信号のパルス数を正確に演算できないという
問題がある。

【００１０】そして、従来技術にあっては、原動機の始
動時に前提条件を満たしえない状態が発生すると、例え
ば前記ガバナレバーの初期位置をそのまま基準位置（初
期位置＝基準位置）と仮設定（仮決め）することによっ
て、その後の回転数制御を実行するようにしており、原
動機の回転数制御を安定させて正確に行うことが難しい
という問題がある。

【００１１】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、本発明は原動機の始動時等に行う駆動パ
ルス信号のパルス数算定（演算処理）を正確に実施する
ことができ、その後の回転数制御を遠隔操作により安定
させて実行できると共に、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。

【００１２】

【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、前記ガバナレバーの回動角を検出し
検出信号を出力する回動角検出手段と、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
段からの指令信号と前記回動角検出手段からの検出信号
とに基づいて、前記ステッピングモータに駆動パルス信
号を出力し該ステッピングモータを駆動制御するコント
ローラとからなる原動機制御装置に適用される。

【００１３】そして、請求項１に記載の発明は、前記コ
ントローラに、原動機の始動時に前記回動角検出手段か
ら出力される検出信号が予め決めた判定値よりも大きい
か否かを判定する始動時判定手段と、該始動時判定手段
で前記検出信号が判定値よりも大きいと判定したとき
に、前記ガバナレバーの回動角を減少させるように前記
ステッピングモータに駆動パルス信号を出力し、前記原
動機の基準回転数位置となる前記駆動パルス信号のパル
ス数を算定する第１の基準位置算定手段と、前記始動時
判定手段で検出信号が判定値よりも小さいと判定したと
きに、前記ガバナレバーの回動角を増加させるように前
記ステッピングモータに駆動パルス信号を出力し、前記
原動機の基準回転数位置となる前記駆動パルス信号のパ
ルス数を算定する第２の基準位置算定手段とを設けたこ
とを特徴としてなる構成を採用している。

【００１４】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、前記第１，第２の基準位置算定手段は、前記ステッ
ピングモータに駆動パルス信号を出力して前記回動角検
出手段からの検出信号が判定値と一致した後に、さらに
一定時間だけ前記ステッピングモータに駆動パルス信号
を出力することにより、このときの前記検出信号の信号
値とこの間に出力された駆動パルス信号のパルス数とに
基づき前記基準回転数位置に該当する駆動パルス信号の
パルス数を算定する構成とするのが好ましい。

【００１５】また、請求項３に記載の発明のように、前
記基準回転数位置を原動機のアイドル位置とし、前記検
出信号の判定値は、前記原動機がアイドル位置となった
ときに前記回動角検出手段から出力される検出信号の信
号値として予め設定する構成とするのがよい。

【００１６】

【作用】上記構成により、請求項１に記載の発明では、
始動時判定手段で回動角検出手段からの検出信号が判定
値よりも大きいと判定したときに、ガバナレバーの回動
角を減少させるようにステッピングモータに駆動パルス
信号を出力することによって、原動機の基準回転数位置
に該当する駆動パルス信号のパルス数を第１の基準位置
算定手段で算定することができる。また、前記始動時判
定手段で検出信号が判定値よりも小さいと判定したとき
には、前記ガバナレバーの回動角を増加させるようにス
テッピングモータに駆動パルス信号を出力することによ
って、第２の基準位置算定手段で前記原動機の基準回転
数位置となる駆動パルス信号のパルス数を算定すること
ができる。

【００１７】この場合、請求項２に記載の発明のよう
に、第１の基準位置算定手段ではガバナレバーの回動角
を減少させるようにステッピングモータに減速方向の駆
動パルス信号を出力することによって、回動角検出手段
からの検出信号が判定値と一致した時点を取出すことが
でき、この時点からさらに一定時間だけステッピングモ
ータに減速方向の駆動パルス信号を出力することによ
り、このときの前記検出信号の信号値とこの間に出力さ
れた駆動パルス信号のパルス数とに基づいて前記基準回
転数位置に該当する駆動パルス信号のパルス数を算定で
きる。

【００１８】また、第２の基準位置算定手段ではガバナ
レバーの回動角を増加させるようにステッピングモータ
に増速方向の駆動パルス信号を出力することによって、
回動角検出手段からの検出信号が判定値と一致した時点
を取出すことができ、この時点からさらに一定時間だけ
ステッピングモータに増速方向の駆動パルス信号を出力
することにより、このときの前記検出信号の信号値とこ
の間に出力された駆動パルス信号のパルス数とに基づい
て前記基準回転数位置に該当する駆動パルス信号のパル
ス数を算定できる。

【００１９】さらに、請求項３に記載の発明のように、
前記基準回転数位置を原動機のアイドル位置とし、前記
検出信号の判定値を、前記原動機がアイドル位置となっ
たときに前記回動角検出手段から出力される検出信号の
信号値として予め設定することにより、原動機の始動時
における検出信号の信号値（初期位置の信号値）がアイ
ドル位置の信号値（判定値）よりも大きい場合でも、ま
た小さい場合でも、原動機のアイドル位置に該当する駆
動パルス信号のパルス数を正確に算定することができ
る。

【００２０】

【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５に基づいて説明する。

【００２１】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。

【００２２】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（例
えばアイドル回転数よりも低い回転数が零の位置）に設
定する。

【００２３】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の停止時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。

【００２４】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１２から駆動パルス信号（パルス信号）が出力され
ることにより、駆動パルス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。

【００２５】ここで、ステッピングモータ７は外部から
の給電により駆動パルス信号のパルス数に応じて回転
し、駆動パルス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。

【００２６】また、ステッピングモータ７はコントロー
ラ１２からの駆動パルス信号によって、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
中でバッテリ（図示せず）等から給電される電圧レベル
が低下したときには、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
パルス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。

【００２７】なお、ステッピングモータ７はガバナレバ
ー３が上限ストッパ４または下限ストッパ５に強く衝突
したとき等にも、外部からの衝撃によってステッピング
モータ７が脱調状態になることがある。

【００２８】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は例えばポテンショメータ等によって構成さ
れ、その検出レバー９Ａがガバナレバー３およびステッ
ピングモータ７の回動レバー７Ａにリンク８等を介して
連結されている。そして、該ガバナ角センサ９はガバナ
レバー３の回動角を検出し、このときの検出信号（電圧
信号）を検出値Ｖの信号値としてコントローラ１２に出
力するものである。

【００２９】ここで、ガバナ角センサ９からの検出値Ｖ
とガバナレバー３の回動角とは予め決められた一定の関
係（例えば比例関係）を有するように設定され、エンジ
ン１の基準回転数位置となるアイドル位置では、ガバナ
角センサ９からの検出値Ｖが一定の電圧値Ｖi （例えば
２．５ボルト程度）となるように予め初期設定されてい
る。

【００３０】１０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１０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り
構成されている。そして、該指令装置１０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１２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。

【００３１】１１はエンジン１を始動させる始動スイッ
チを示し、該始動スイッチ１１はエンジン１の始動時等
に運転者によって手動で閉成操作され、前記バッテリか
らの電圧をスタータ（図示せず）に給電することによっ
てエンジン１を起動（始動）させるものである。

【００３２】１２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１２はそ
の入力側がガバナ角センサ９、指令装置１０および始動
スイッチ１１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１２は
記憶回路（図示せず）内に図２および図３に示すプログ
ラム等を格納し、後述のアイドル位置算定処理を含むエ
ンジン１の回転数制御処理等を行うものである。

【００３３】ここで、コントローラ１２によるエンジン
１の回転数制御処理は、エンジン１のアイドル位置（基
準回転数位置）に該当する駆動パルス信号のパルス数を
算定した状態で、後述のステップ２１により指令装置１
０からの指令信号を読込み、該指令信号の信号値（目標
回転数）を前記アイドル位置からのパルス数として換算
しつつ、このときのパルス数に相当する駆動パルス信号
をステッピングモータ７に出力することによって、エン
ジン１の回転数が目標回転数に対応した回転数となるよ
うにステッピングモータ７を駆動制御するものである。

【００３４】また、コントローラ１２の記憶回路にはそ
の記憶エリア１２Ａ内に、エンジン１がアイドル位置に
あるときにガバナ角センサ９から出力される判定値とし
ての電圧値Ｖi （２．５ボルト程度）、タイマＴによる
一定時間Ｔ0 、および前記駆動パルス信号のパルス数を
係数するパルスカウンタ（図示せず）等が更新可能に格
納されている。

【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、次にコントローラ１２によるア
イドル位置算定処理および回転数制御処理について図２
および図３を参照して説明する。

【００３６】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ１でエンジン１が始動されたか否かを判定し、「ＹＥ
Ｓ」と判定したときには運転者が始動スイッチ１１を閉
成操作することにより、エンジン１を始動した場合であ
るから、ステップ２に移ってガバナ角センサ９から出力
される検出信号の検出値Ｖ（ガバナレバー３の回動角に
対応する）を読込む。

【００３７】そして、次なるステップ３では検出値Ｖが
一定の電圧値Ｖi よりも大きいか否かを判定し、「Ｎ
Ｏ」と判定したときには検出値Ｖが電圧値Ｖi 以下とな
り、ガバナレバー３の回動角はエンジン１のアイドル位
置に対応する角度以下の回動角となっているから、ステ
ップ４に移ってガバナレバー３を増速Ｈ方向に駆動すべ
くステッピングモータ７に駆動パルス信号を出力し、該
ステッピングモータ７の回動レバー７Ａを増速Ｈ方向に
回動させる。

【００３８】次に、ステップ５では再びガバナ角センサ
９からの検出値Ｖを読込み、ステップ６に移ってこのと
きの検出値Ｖが電圧値Ｖi に一致したか否かを判定す
る。そして、ステップ６で「ＮＯ」と判定する間はステ
ップ４からステップ６に亘る処理を繰返し、ステップ６
で「ＹＥＳ」と判定したときにはステップ７に移ってタ
イマＴをスタートさせると共に、ステップ８で前記ステ
ップ４と同様にステッピングモータ７に駆動パルス信号
を出力し、該ステッピングモータ７によってガバナレバ
ー３を増速Ｈ方向に駆動する。

【００３９】そして、次なるステップ９ではタイマＴが
一定時間Ｔ0 を計時したか否かを判定し、「ＹＥＳ」と
判定したときには前記ステップ６で検出値Ｖが電圧値Ｖ
i に一致した時点から一定時間Ｔ0 が経過し、この間に
一定のパルス数をもった駆動パルス信号がステッピング
モータ７に出力されることにより、ガバナレバー３が一
定時間Ｔ0 分だけ増速Ｈ方向に駆動され仮想アイドル位
置に達した状態であるから、ステップ１０に移ってこの
仮想アイドル位置でのガバナ角センサ９の検出値Ｖを検
出値Ｖj として読込むと共に、仮想アイドル位置での駆
動パルス信号のパルス数Ｐj を読込む。

【００４０】即ち、図４に示す特性線のように、エンジ
ン１の始動時における初期位置での検出値Ｖ（ステップ
２参照）を検出値Ｖ1 とし、このときの駆動パルス信号
のパルス数Ｐ1 を初期値とすると、ステップ４でガバナ
レバー３を増速Ｈ方向に駆動しつつ、ステップ６で検出
値Ｖがアイドル位置での電圧値Ｖi に一致した時点から
一定時間Ｔ0 が経過する間に、一定のパルス数（Ｐj −
Ｐi ）をもった駆動パルス信号をステッピングモータ７
に出力することにより、ガバナレバー３はガバナ角セン
サ９の検出値Ｖが検出値Ｖj で、駆動パルス信号がパル
ス数Ｐj となった仮想アイドル位置に達したことにな
る。

【００４１】そこで、図３に示すステップ１９では仮想
アイドル位置での検出値Ｖj 、駆動パルス信号のパルス
数Ｐj およびアイドル位置での電圧値Ｖi から、エンジ
ン１のアイドル位置（基準回転数位置）における駆動パ
ルス信号のパルス数Ｐi を、図４に示す特性線からも明
らかなように、

【００４２】

【数１】Ｐi ＝Ｐj −Ｋ（Ｖj −Ｖi ） 但し、Ｋ：定数 として算定、これを記憶エリア１２Ａに更新可能に記憶
する。

【００４３】一方、図２に示すステップ３で「ＹＥＳ」
と判定したときには、エンジン１の始動時における初期
位置での検出値Ｖが、図５に例示する特性線のように検
出値Ｖ2 となって、エンジン１のアイドル時における一
定の電圧値Ｖi よりも大きい場合であるから、ステップ
１１に移ってガバナレバー３を減速Ｌ方向に駆動すべく
ステッピングモータ７に駆動パルス信号を出力し、該ス
テッピングモータ７の回動レバー７Ａを減速Ｌ方向に回
動させる。

【００４４】次に、ステップ１２では再びガバナ角セン
サ９からの検出値Ｖを読込み、ステップ１３に移ってこ
のときの検出値Ｖがアイドル時の電圧値Ｖi に一致した
か否かを判定する。そして、ステップ１３で「ＮＯ」と
判定する間はステップ１１からステップ１３に亘る処理
を繰返し、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときに
は図３に示すステップ１４に移ってタイマＴをスタート
させると共に、ステップ１５では前記ステップ１１と同
様にステッピングモータ７に駆動パルス信号を出力する
ことにより、該ステッピングモータ７によりガバナレバ
ー３を減速Ｌ方向に駆動する。

【００４５】そして、次なるステップ１６ではタイマＴ
が一定時間Ｔ0 を計時したか否かを判定し、「ＹＥＳ」
と判定したときにはステップ１３で検出値Ｖが電圧値Ｖ
i に一致した時点から一定時間Ｔ0 が経過し、この間に
一定のパルス数をもった駆動パルス信号がステッピング
モータ７に出力されることにより、ガバナレバー３が一
定時間Ｔ0 分だけ減速Ｌ方向に駆動され仮想アイドル位
置に達した状態であるから、ステップ１７に移ってこの
仮想アイドル位置でのガバナ角センサ９の検出値Ｖを検
出値Ｖk として読込むと共に、仮想アイドル位置での駆
動パルス信号のパルス数Ｐk を読込む。

【００４６】即ち、図５に示す特性線のように、エンジ
ン１の始動時における初期位置での検出値Ｖ（ステップ
２参照）を検出値Ｖ2 とし、このときの駆動パルス信号
のパルス数Ｐ2 を初期値とすると、ステップ１１でガバ
ナレバー３を減速Ｌ方向に駆動しつつ、ステップ１３で
検出値Ｖがアイドル位置での電圧値Ｖi に一致した時点
から一定時間Ｔ0 が経過する間に、一定のパルス数（Ｐ
k −Ｐi ）をもった駆動パルス信号をステッピングモー
タ７に出力することにより、ガバナレバー３はガバナ角
センサ９の検出値Ｖが検出値Ｖk で、駆動パルス信号が
パルス数Ｐk となった仮想アイドル位置に達したことに
なる。

【００４７】そこで、図３に示すステップ１８では仮想
アイドル位置での検出値Ｖk 、駆動パルス信号のパルス
数Ｐk およびアイドル位置での電圧値Ｖi から、エンジ
ン１のアイドル位置（基準回転数位置）における駆動パ
ルス信号のパルス数Ｐi を、図５に示す特性線からも明
らかなように、

【００４８】

【数２】Ｐi ＝Ｐk ＋Ｋ（Ｖk −Ｖi ） 但し、Ｋ：定数 として算定し、これを記憶エリア１２Ａに更新可能に記
憶する。

【００４９】次に、ステップ２０ではタイマＴを零リセ
ットして停止させると共に、ステップ２１に移って指令
装置１０からの指令信号をエンジン１の目標回転数とし
て読込み、ステップ２２ではこのときの目標回転数に基
づきエンジン１の回転数制御処理を実行する。

【００５０】即ち、ステップ２２によるエンジン１の回
転数制御処理では、前記ステップ１８またはステップ１
９の処理で算定したエンジン１のアイドル位置（基準回
転数位置）に該当する駆動パルス信号のパルス数Ｐi を
基準として、前記ステップ２１による指令信号の信号値
（目標回転数）を前記アイドル位置からのパルス数とし
て換算しつつ、このときのパルス数に相当する駆動パル
ス信号をステッピングモータ７に出力することによっ
て、エンジン１の回転数が目標回転数に対応した回転数
となるようにステッピングモータ７を駆動制御する。

【００５１】そして、ステップ２２による回転数制御処
理の途中でガバナレバー３が増速Ｈ方向に大きく回動さ
れ、ガバナレバー３が上限ストッパ４に当接したときに
は、このときの駆動パルス信号のパルス数をエンジン１
の最高回転数（フル回転数）に対応するパルス数として
記憶し、前記アイドル位置でのパルス数とフル回転数の
パルス数との間で目標回転数に対応した回転数制御を実
行する。

【００５２】また、ステップ２３では始動スイッチ１１
等からの信号に基づきエンジン１が停止したか否かを判
定し、「ＮＯ」と判定する間はステップ２１からステッ
プ２２に亘る処理を繰返し、ステップ２３で「ＹＥＳ」
と判定したときにはエンジン１を停止させる場合である
から、例えばステッピングモータ７を減速Ｌ方向に駆動
し、ガバナレバー３を下限ストッパ５に当接させるよう
にして処理を終了させる。

【００５３】かくして、本実施例によれば、エンジン１
の始動時にガバナレバー３の初期位置となる検出値Ｖ
が、エンジン１のアイドル位置での電圧値Ｖi よりも大
きいか否かを判定し、この検出値Ｖがアイドル位置での
電圧値Ｖi 以下となったときには、ステッピングモータ
７でガバナレバー３を増速Ｈ方向に駆動することによっ
て、前記数１の式によるアイドル位置での駆動パルス信
号のパルス数を算定し、前記検出値Ｖがアイドル位置で
の電圧値Ｖi より大きいときには、ステッピングモータ
７でガバナレバー３を減速Ｌ方向に駆動することによっ
て、前記数２の式によるアイドル位置での駆動パルス信
号のパルス数を算定する構成としたから、下記のような
作用効果を得ることができる。

【００５４】即ち、従来技術で述べた如くステッピング
モータ７の脱調等が原因となって、エンジン１の始動時
（例えば前回のエンジン停止時）にガバナレバー３がア
イドル位置よりも高い回転数位置に留まり、ガバナレバ
ー３の初期位置における検出値Ｖが、エンジン１のアイ
ドル位置での電圧値Ｖi よりも大きい値となる異常状態
となった場合でも、この場合にはステッピングモータ７
に減速Ｌ方向の駆動パルス信号を出力してガバナレバー
３を減速Ｌ方向に駆動することにより、仮想アイドル位
置での検出値Ｖk および駆動パルス信号のパルス数Ｐk
（図５参照）を確実に取出すことができ、エンジン１の
アイドル位置における駆動パルス信号のパルス数Ｐi を
正確に算定できる。

【００５５】また、エンジン１の始動時にガバナレバー
３がアイドル位置よりも低い回転数位置にあり、ガバナ
レバー３の初期位置における検出値Ｖが、エンジン１の
アイドル位置での電圧値Ｖi よりも小さい値となる正規
状態の場合には、ステッピングモータ７に増速Ｈ方向の
駆動パルス信号を出力してガバナレバー３を本来の増速
Ｈ方向に駆動することにより、仮想アイドル位置での検
出値Ｖj および駆動パルス信号のパルス数Ｐj （図４参
照）を確実に取出すことができ、エンジン１のアイドル
位置における駆動パルス信号のパルス数Ｐi を正確に算
定できる。

【００５６】そして、アイドル位置における駆動パルス
信号のパルス数Ｐi を算定した後には、図３に示すステ
ップ２２の回転数制御処理により、エンジン１のアイド
ル位置（基準回転数位置）でのパルス数を基準として、
指令装置１０からの指令信号の信号値（目標回転数）を
アイドル位置からのパルス数として換算しつつ、このと
きのパルス数に相当する駆動パルス信号をステッピング
モータ７に出力することによって、エンジン１の回転数
を目標回転数に対応した回転数となるように安定させて
制御でき、ステップ２２による回転数制御処理ではガバ
ナ角センサ９からの検出信号を不要にして、回転数制御
処理の信頼性や安定性を大幅に向上させることができ
る。

【００５７】即ち、ガバナ角センサ９は機械的な連結部
分にガタが生じたり、摺動部の摩耗等によって検出信号
の検出値Ｖに微少な誤差が発生し易い。そこで、本実施
例では、アイドル位置における駆動パルス信号のパルス
数Ｐi を算定（演算）するときにのみ、ガバナ角センサ
９からの検出値Ｖを活用し、その後の回転数制御処理で
は指令装置１０からの目標回転数をアイドル位置からの
パルス数として換算することにより、エンジン１の回転
数を遠隔制御し、信頼性や安全性を確実に向上できるよ
うにしている。

【００５８】従って、本実施例によれば、原動機の始動
時等にガバナレバー３の初期位置となる検出値Ｖが、エ
ンジン１のアイドル位置での電圧値Ｖi よりも大きいか
否かを判定することにより、アイドル位置での駆動パル
ス信号のパルス数算定（演算処理）を正確に行うことが
できると共に、その後は指令装置１０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。

【００５９】また、ステッピングモータ７の脱調等が原
因となって、エンジン１の始動時にガバナレバー３がア
イドル位置よりも高い回転数位置に留まるような場合で
も、ステッピングモータ７でガバナレバー３を減速Ｌ方
向に駆動することによって、図５に示す如く仮想アイド
ル位置での検出値Ｖk および駆動パルス信号のパルス数
Ｐk を確実に取出し、エンジン１のアイドル位置におけ
る駆動パルス信号のパルス数Ｐi を正確に算定できるか
ら、ガバナレバー３を下限ストッパ５側に向けて付勢す
るばね６等の付勢手段を特別に設ける必要がなくなる
等、種々の効果を奏する。

【００６０】なお、前記実施例では、図２および図３に
示すプログラムのうち、ステップ３が本発明の構成要件
である始動時判定手段の具体例を示し、ステップ１１か
らステップ１８に亘る処理が第１の基準位置算定手段の
具体例であり、ステップ４からステップ１０に亘る処理
およびステップ１９の処理が第２の基準位置算定手段の
具体例を構成するものである。

【００６１】また、前記実施例では、エンジン１のアイ
ドル位置を基準回転数位置とした場合を例に挙げて説明
したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば原動
機の基準回転数位置をアイドル位置（アイドリング回転
数の位置）よりも一定量（回動角）だけ大きい位置また
は小さい位置に予め設定するようにしてもよい。

【００６２】

【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、原動機の始動時に回動角検出手段から出力され
る検出信号が始動時判定手段で判定値よりも大きいと判
定したときに、ガバナレバーの回動角を減少させるよう
に前記ステッピングモータに駆動パルス信号を出力する
ことによって、第１の基準位置算定手段で原動機の基準
回転数位置となる駆動パルス信号のパルス数を算定し、
前記始動時判定手段で検出信号が判定値よりも小さいと
判定したときには、前記ガバナレバーの回動角を増加さ
せるように前記ステッピングモータに駆動パルス信号を
出力することによって、第２の基準位置算定手段で基準
回転数位置となる駆動パルス信号のパルス数を算定する
構成としたから、原動機の始動時等にガバナレバーの初
期位置が基準回転数位置よりも大きい（小さい）場合で
も、駆動パルス信号のパルス数算定（演算処理）を常に
正確に行うことができ、その後の回転数制御を遠隔操作
により安定させて実行できると共に、信頼性や安全性を
確実に向上できる。

【００６３】この場合、請求項２に記載の発明では、前
記始動時判定手段により検出信号が判定値よりも大きい
と判定したときに、第１の基準位置算定手段によってガ
バナレバーの回動角を減少させるようにステッピングモ
ータに減速方向の駆動パルス信号を出力しつつ、回動角
検出手段からの検出信号が判定値と一致した時点を取出
すことができ、この時点からさらに一定時間だけステッ
ピングモータに減速方向の駆動パルス信号を出力するこ
とにより、このときの前記検出信号の信号値とこの間に
出力された駆動パルス信号のパルス数とに基づいて前記
基準回転数位置に該当する駆動パルス信号のパルス数を
正確に算定できる。

【００６４】また、第２の基準位置算定手段ではガバナ
レバーの回動角を増加させるようにステッピングモータ
に増速方向の駆動パルス信号を出力することによって、
回動角検出手段からの検出信号が判定値と一致した時点
を取出すことができ、この時点からさらに一定時間だけ
ステッピングモータに増速方向の駆動パルス信号を出力
することにより、このときの前記検出信号の信号値とこ
の間に出力された駆動パルス信号のパルス数とに基づい
て前記基準回転数位置に該当する駆動パルス信号のパル
ス数を正確に算定できる。

【００６５】さらに、請求項３に記載の発明のように、
前記基準回転数位置を原動機のアイドル位置とし、前記
検出信号の判定値を、前記原動機がアイドル位置となっ
たときに前記回動角検出手段から出力される検出信号の
信号値として予め設定することにより、原動機の始動時
における検出信号の信号値（初期位置の信号値）がアイ
ドル位置の信号値（判定値）よりも大きい場合でも、ま
た小さい場合でも、原動機のアイドル位置に該当する駆
動パルス信号のパルス数を正確に算定できると共に、ス
テッピングモータの脱調等が原因となって原動機の回転
数制御が不安定になる等の問題を解消でき、信頼性や安
定性を確実に向上できる等、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】コントローラによるエンジンのアイドル位置算
定処理および回転数制御処理を示す流れ図である。

【図３】図２に続くエンジンのアイドル位置算定処理お
よび回転数制御処理を示す流れ図である。

【図４】ガバナ角センサからの検出値と駆動パルス信号
のパルス数との関係を示す特性線図である。

【図５】図４とは異なる状態でのガバナ角センサからの
検出値と駆動パルス信号のパルス数との関係を示す特性
線図である。

【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） １０ 指令装置（回転数指令手段） １１ 始動スイッチ １２ コントローラ Ｖ，Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖj ，Ｖk 検出値（検出信号の信号
値） Ｖi 電圧値（判定値） Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐj ，Ｐk ，Ｐi パルス数

Claims (3)

【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、前記ガバナレバーの回動角を検出し検
   出信号を出力する回動角検出手段と、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
   からの指令信号と前記回動角検出手段からの検出信号と
   に基づいて、前記ステッピングモータに駆動パルス信号
   を出力し該ステッピングモータを駆動制御するコントロ
   ーラとからなる原動機制御装置において、 前記コントローラには、原動機の始動時に前記回動角検
   出手段から出力される検出信号が予め決めた判定値より
   も大きいか否かを判定する始動時判定手段と、該始動時
   判定手段で前記検出信号が判定値よりも大きいと判定し
   たときに、前記ガバナレバーの回動角を減少させるよう
   に前記ステッピングモータに駆動パルス信号を出力し、
   前記原動機の基準回転数位置となる前記駆動パルス信号
   のパルス数を演算する第１の基準位置演算手段と、前記
   始動時判定手段で検出信号が判定値よりも小さいと判定
   したときに、前記ガバナレバーの回動角を増加させるよ
   うに前記ステッピングモータに駆動パルス信号を出力
   し、前記原動機の基準回転数位置となる前記駆動パルス
   信号のパルス数を算定する第２の基準位置算定手段とを
   設けたことを特徴とする原動機制御装置。
2. 【請求項２】 前記第１，第２の基準位置算定手段は、
   前記ステッピングモータに駆動パルス信号を出力して前
   記回動角検出手段からの検出信号が判定値と一致した後
   に、さらに一定時間だけ前記ステッピングモータに駆動
   パルス信号を出力することにより、このときの前記検出
   信号の信号値とこの間に出力された駆動パルス信号のパ
   ルス数とに基づき前記基準回転数位置に該当する駆動パ
   ルス信号のパルス数を算定する構成としてなる請求項１
   に記載の原動機制御装置。
3. 【請求項３】 前記基準回転数位置は原動機のアイドル
   位置であり、前記検出信号の判定値は、前記原動機がア
   イドル位置となったときに前記回動角検出手段から出力
   される検出信号の信号値として予め設定してなる請求項
   １または２に記載の原動機制御装置。