JPS61252841A - エンジンの回転速度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車９作業車両、産業機械８発電機などの動
力装置であるエンジンの回転速度を目標値に安定よ（収
束させる回転速度制御方法に関するものである。

エンジンの回転速度を制御する手段として。

遠心力などを利用した機械式または吸入空気を利用した
空気式のガバナが一般に知られている。また、ガバナと
は別に吸入空気を利用したアクチュエータを設けてエン
ジン回転速度が規定以上となったときこのアクチュエー
タによって絞り弁開度を減少させることも例えば特開昭
５７−２０６７４１号公報によって知られている。

このように、指令した規定の回転速度と実際の回転速度
との間に差を生じたとき、この差に応じた制御信号によ
ってアクチュエータを駆動し絞り弁開度を制御するフィ
ードバック制御システムにおいて、実際の回転速度が規
定の回転速度よりも高くなったときに絞り弁開度を目標
値に対応する開度まで急激に減少させると回転速度が慣
性によって目標値以下まで急激に低下してハンチングを
生じるという不都合がある。前記公報に開示のものはア
クチュエータに導入する吸入空気を絞ることによって絞
り弁の急激な開度減少を防止しているが、アクチュエー
タの動作が画一的であって絞り弁を必要以上に閉じノ・
ンチングを生じるという不都合は完全に解消されない。

本発明はエンジンの実際の回転速度が規定の回転速度よ
りも高くなったとき、迅速且つ安定よく規定の回転速度
即ち目標値に収束させることを目的としたものでろって
、吸気系の絞り弁を操作するアクセル機構の操作量とエ
ンジン回転速度の変化率とによって絞り弁の最小開度を
設定し、この値以下とならないように絞り弁の開度を所
定時間規制することによって前記問題点を解決するため
の手段とした。

実施例 本発明の実権例を図面に基いて説明する。

第１．２図は絞り弁を操作、制御する機構の一例であっ
て、１はエンジンの吸気路に設けられた絞り弁またはこ
の絞り弁をバイパスする補助吸気路に設けられた補助の
絞り弁を示しており、その弁軸２にレバー３が回転自由
に支承されているとともにアーム４が固着され、またレ
バー戻しばね５とアーム作動ばね６とが弁軸２に緩く嵌
められている。レバー３は運転者が操作する例えばアク
セルペダルにアクセルワイヤ７によって連結されている
とともに突起３１を有し、またアーム４は板状の当り部
４ａと爪４ｂとを有していて、これらはアクセル機構８
を構成している。

アクセルペダルを踏込んでアクセルワイヤ７を引張り、
レバー３を第１図反時計方向へ回動すると９両端なレバ
ー３およびアーム４に係合したアーム作動ばね６を介し
てアーム４がレバー３と一緒に回動し、絞り弁１は開度
増大方向に回動させられ吸入空気量を増大してエンジン
の回転速度は上昇する。アクセルペダルを戻してアクセ
ルワイヤ７を緩めるとレバー３はレバー戻しばね５の作
用で時計方向へ回動し、突起３ａが爪４ｂを押してアー
ム４をレバー３と一緒に回動し、絞り弁ｌは開度減少方
向に回動させられ吸入空気量を減少してエンジンの回転
速度は低下する。

弁軸２の延長上に絞り弁ｌの開度検出器１２が設置され
、その人力軸９に固着した腕１０がレバー３に突設した
杆１１と係合してレバー３の動き即ち絞り弁１の開度を
前記検出器１２に検知させる。この開度検出器１２とエ
ンジンの回転速度検出器２１およびアクセル機構８の操
作量検出器２２からの出力信号は電子式の制御ユニツ）
１３に間断なく連続的に送られ、この制御ユニツ）１３
から絞り弁ｌの開度に対応する駆動信号およびエンジン
の回転速度を所定値以下とする駆動信号がステップモー
タで構成されるアクチュエータ１４に出力される。

アクチュエータ１４はケーシング１５に円周方向等間隔
で内蔵配置した複数個の電磁石からなる固定子１６とそ
の中心に置いた円筒形の永電磁石からなる回転子１７と
を具え１回転子１７はケーシング１５に回転自由に支承
した芯材１８に固着されているとともに、この芯材１８
の中心のねじ孔にケーシング１５ヘキイ結合した出力軸
１９のねじ部２０が螺装され、この出力軸１９の先端が
アーム４０当り部４ａに接するようになっている。

固定子１６を構成する電磁石のコイルにパルスからなる
駆動信号を順次供給して磁束の発生個所を円周方向へ移
動させ回転子１７との間に反発力を生じさせることによ
って回転子１７と芯材１８とを一体に回転させると、パ
ルスの一個の波を一個のコイルに送ることによって回転
子１７は隣り合った電磁石の間隔に相当する角度だけ回
転し、従って出力軸１９はパルスの波数に応じた回転子
１７の回転角度だけ回転しねじ部２０のねじピッチによ
って定まる距離だけ軸線方向へ往復動するもので、その
移動方向はコイルへの通電順序によって決定される。

レバー３が絞り弁１の開度増大方向に回動するとき、こ
れに追従するアーム４がその当り部４ａが出力軸１９の
先端に衝ることによって停止するとレバー３のみが回動
する。このレバー３の動きは開度検出器１２が検知して
制御ユニット１３に出力信号を送っているので、レバー
３に対応する位置に絞り弁ｌを開かせるように駆動信号
がアクチュエータ１４に送られ出力軸１９は第１図左方
へ移動させられ、従ってアーム４はレバー３と実質的に
一緒に回動して絞り弁ｌを開かせるのである。

レバー３が絞り弁ｌの開度減少方向に回動するときアク
チュエータ１４は前記と反対方向に駆動され、出力軸１
９は第１図左方へ移動してアーム４に追従する。

第３図は制御ユニット１３のブロック図であって、開度
検出器１２および操作量検出器２２からの電気信号は％
変換器２３を経て１回転速度検出器２１からの電気信号
は波形整形器２４を経てそれぞれ人力ボート２５に入力
される、制御ユニット１３は中央処理装置（ＣＰＵ）　
２６．タイマ２７、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）
　２８ｂ　、リードオンメモリ（ＲＯＭ）　２８ａ　、
出力ボート２９゜駆動回路３０を含んでい′〔、前記電
気信号をデータ処理して駆動回路３０から所定の駆動信
号ヲアクチュエータ１４に出力するのである。

ここで、第４図のフローチャートに従って制御方法の一
例を説明すると、ブロック３１で一算出したエンジンの
回転速度が規定の回転速度聞ち目標値以上か否かをブロ
ック３２で判定し、目標値以上であれば絞り弁１の閉弁
方向の動作に制御を加えるか否かの初期判定が済んでい
るか否かを判断し、済んでいなければアクセル機構８の
操作量が所定値以上か否かをブロック３４で判定する。

所定値以上でｆりｒＬはブロック３５でエンジン回転速
度の変化率に応じた絞り弁の最小開度す′＃算し、ブロ
ック３６でタイマ２７をセットし１次にブロック３７で
初期判定済みフラグをセットする。ブロック３２で目標
値以下と判定されたときはブロック３８で初期判定済み
フラグをリセットし、ブロック３９でアクセル機構８の
操作量に応じた開度に絞り弁ｌを開閉動作させろ。ブロ
ック３３で初期判定カー済んでいると判断されたときは
。

タイマ２７をセットしたときから所定時間を経過してい
るか否かをブロック４０で判断し、経過していればブロ
ック４１においてアクチュエータ１４によって絞り弁ｌ
を閉弁方向に動作させ所定の最小開度とする操作を行な
う。ブロック４０で所定時間を経過していないと判断し
たときは、ブロック４２において絞り弁１が所定の最小
開度以下か否かを判定し、ｉ−１下でちればブロック４
３においてアクチュエータ１４を停止する。ブロック３
４でアクセ／Ｉ／機構８の操作量が所定値以下と判定さ
れたときおよびブロック４２で絞り弁１が所定の最小開
度以上と判定されたときは、アクチュエータ１４による
絞り弁１の閉弁方向の動作がブロック４１で行なわれる
。

第５図はエンジン回転速度、絞り弁開度。

アクセル機４ｆ４　ｅ、作置の関係を表わす図であって
、アクセル機構８を操作して絞り弁１の開度を増大する
とエンジン回転速度は慣性によって絞り弁開度に対応す
る回転速度に少し遅れて上昇する。絞り弁ｌを目標値に
対応する開度よりも大きく開いたとき、またはエンジン
の負荷が変動したとき、エンジン回転速度は目標値以上
に上昇する。このとき第４図に従って説明したようにア
クセル機構８の操作量とエンジン回転速度の変化率とに
よって絞り弁ｌの最小開度を設定し、タイマ２７によっ
て定めた所定時間だけこの最小開度以下とならないよう
に絞り弁１の閉弁動作を停止するのである。

絞り弁１の最小開度は目標値以上に上昇したエンジン回
転速度が一旦目標値以下に低下することなく目標値に収
束されるように設定するもので、エンジン回転速度が最
高値に達したときの開度位置から最小開度位置まで絞り
弁１を閉弁させる動作はアクチュエータ１４によって行
なわれる。

以上に説明したように９本発明によるとアクセル機構の
操作ｉ即ち絞り弁の開度とエンジン回転速度の変化率と
によってエンジン回転速度を目標値に収束させるだめの
絞り弁最小開度を設定し、この開度以下とならないよう
に絞り弁開度を一定時間規制するので、エンジン回転速
度を一旦目標値以下に低下させることがないように絞り
弁開度を保持させることができ、しかも絞り弁の開度に
関係なくアクチュエータによって最小開度まで動作させ
ることにより迅速且つハンチングを生じる心配なくエン
ジンを規定の回転速度に制御できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す一部切截した正面図、第
２図は側面図、第３図は制御ユニットのブロック図、第
４図は本発明の一つのフローチャート、第５図會エニン
ジン回転速度、絞り弁開度、アクセル機構操作量の変化
の一例を示す図である。 １・・・・・・絞り弁、１２・・・・・・開度検出器、
１３・・・・・・制御ユニット、１４・・・・・・アク
チュエータ、２１・・・・・・回転速度検出器、２２・
・・・・・操作量検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン回転速度が規定の回転速度よりも 高くなったとき、吸気系の絞り弁を操作するアクセル機
   構の操作量とエンジン回転速度の変化率とによって絞り
   弁の最小開度を設定し、この値以下とならないように絞
   り弁の開度を所定時間規制することを特徴とするエンジ
   ンの回転速度制御方法。