JPS6327535B2 - - Google Patents
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- JPS6327535B2 JPS6327535B2 JP55029333A JP2933380A JPS6327535B2 JP S6327535 B2 JPS6327535 B2 JP S6327535B2 JP 55029333 A JP55029333 A JP 55029333A JP 2933380 A JP2933380 A JP 2933380A JP S6327535 B2 JPS6327535 B2 JP S6327535B2
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- Japan
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- rotation speed
- actuator
- circuit
- engine
- motor
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- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
- F02D31/001—Electric control of rotation speed
- F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
- F02D31/003—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
- F02D31/004—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle stop
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M3/00—Idling devices for carburettors
- F02M3/06—Increasing idling speed
- F02M3/07—Increasing idling speed by positioning the throttle flap stop, or by changing the fuel flow cross-sectional area, by electrical, electromechanical or electropneumatic means, according to engine speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本発明は、自動車に設けられたエンジンの回転
数を制御でき、特にアイドリング時において最適
な回転数に自動調速できる自動調速装置を提供す
るものである。
数を制御でき、特にアイドリング時において最適
な回転数に自動調速できる自動調速装置を提供す
るものである。
現在、エンジンのアイドリングの回転数は生産
工程で初期に調整してあり、その後は手動で変更
できるようになつている。これは、走行距離（走
行時間）に比例してエンジンの摩擦損失が減少す
るので（すり合せができてくる）、アイドリング
の回転数が徐々に高くなり、このアイドリングの
回転数の補正を行うことを可能にさせているため
である。この回転数の調整は定期点検時に工場で
行うか、自動車の所有者が適当に行つていた。し
かし、今後はメインテナンスフリーになる傾向が
あり、特に米国では法的にアイドリングの自己調
整禁止が規制されることになつている。この傾向
に対処するためには、アイドリングの回転数をフ
イードバツクにより所定の設定値に自動調速でき
る機構が求められていた。このため、スロツトル
弁の最小開度位置をアクチユエータで調整し、ア
イドリングの回転数を自動調速する機構が案出さ
れている。しかし、アクチユエータを制御させる
ために、アクチユエータに内蔵したモータに流す
電流を所定時間毎に区切つてオン・オフして行つ
ていた。 なお先行技術として特開昭54−98426号公報が
ある。
工程で初期に調整してあり、その後は手動で変更
できるようになつている。これは、走行距離（走
行時間）に比例してエンジンの摩擦損失が減少す
るので（すり合せができてくる）、アイドリング
の回転数が徐々に高くなり、このアイドリングの
回転数の補正を行うことを可能にさせているため
である。この回転数の調整は定期点検時に工場で
行うか、自動車の所有者が適当に行つていた。し
かし、今後はメインテナンスフリーになる傾向が
あり、特に米国では法的にアイドリングの自己調
整禁止が規制されることになつている。この傾向
に対処するためには、アイドリングの回転数をフ
イードバツクにより所定の設定値に自動調速でき
る機構が求められていた。このため、スロツトル
弁の最小開度位置をアクチユエータで調整し、ア
イドリングの回転数を自動調速する機構が案出さ
れている。しかし、アクチユエータを制御させる
ために、アクチユエータに内蔵したモータに流す
電流を所定時間毎に区切つてオン・オフして行つ
ていた。 なお先行技術として特開昭54−98426号公報が
ある。
このため、アクチユエータを正確に作動させス
ロツトル弁を任意の開度になるよう制御するのは
非常に困難なものであり、不正確になる要因が多
くあつた。この要因には、例えばモータの回転数
を一定にするために定電流回路が必要となり、モ
ータの正逆回転を行う際にヒステリシス補償を行
わなければならず、装置が多くなると共に価格が
高くなるものがある。また、モータの出力側にお
ける負荷の変動、例えば潤滑油などが温度変化に
よつて抵抗値が変つてくることなどによる負荷の
補償、および生産部門において機能のバラツキの
補償などがあげられ、これらの調整を全て良好に
行うのは至難なことである。 本発明は、上述の欠点に鑑み、メインテナンス
を要せずアイドリングの回転数を自動調速でき、
しかもも、アクチユエータの制御を正確に行うこ
とができるアイドリングにおける自動調速装置を
提供するものである。
ロツトル弁を任意の開度になるよう制御するのは
非常に困難なものであり、不正確になる要因が多
くあつた。この要因には、例えばモータの回転数
を一定にするために定電流回路が必要となり、モ
ータの正逆回転を行う際にヒステリシス補償を行
わなければならず、装置が多くなると共に価格が
高くなるものがある。また、モータの出力側にお
ける負荷の変動、例えば潤滑油などが温度変化に
よつて抵抗値が変つてくることなどによる負荷の
補償、および生産部門において機能のバラツキの
補償などがあげられ、これらの調整を全て良好に
行うのは至難なことである。 本発明は、上述の欠点に鑑み、メインテナンス
を要せずアイドリングの回転数を自動調速でき、
しかもも、アクチユエータの制御を正確に行うこ
とができるアイドリングにおける自動調速装置を
提供するものである。
上記目的を達成するため、本発明は、エンジン
の回転数を検出する回転数センサと、気化器のス
ロツトル弁の閉鎖位置を変動させるアクチユエー
タと、回転数センサからの信号を入力してアクチ
ユエータを作動させる制御装置に、エンジンの運
転状態に基づいてエンジン回転数の基準値を設定
する回転数設定回路と、上記回転数センサで検出
されるエンジン回転数と上記回転数設定回路で設
定されるエンジン回転数の基準値とを比較してそ
の偏差を求める比較回路と、上記比較回路で検出
される偏差に応じて上記アクチユエータを駆動す
るための第１の制御信号と上記アクチユエータの
回転方向を切換えるための第２の制御信号を出力
する制御回路と、上記制御回路からの第１の制御
信号に基づいて上記アクチユエータに駆動電圧を
供給する駆動回路と、上記制御回路からの第２の
制御信号に基づいて上記駆動回路からの駆動電圧
の極性を切換え上記アクチユエータのモータの回
転方向を設定する切換回路とを有する自動調速装
置において、上記アクチユエータの上記モータの
ブラシパルスを検出して上記モータの回転数を検
出するブラシパルスセンサを設け、上記制御回路
を、上記ブラシパルスセンサからのモータの回転
数を入力し、その所定回転数の間、第１の制御信
号を出力するように構成されている。
の回転数を検出する回転数センサと、気化器のス
ロツトル弁の閉鎖位置を変動させるアクチユエー
タと、回転数センサからの信号を入力してアクチ
ユエータを作動させる制御装置に、エンジンの運
転状態に基づいてエンジン回転数の基準値を設定
する回転数設定回路と、上記回転数センサで検出
されるエンジン回転数と上記回転数設定回路で設
定されるエンジン回転数の基準値とを比較してそ
の偏差を求める比較回路と、上記比較回路で検出
される偏差に応じて上記アクチユエータを駆動す
るための第１の制御信号と上記アクチユエータの
回転方向を切換えるための第２の制御信号を出力
する制御回路と、上記制御回路からの第１の制御
信号に基づいて上記アクチユエータに駆動電圧を
供給する駆動回路と、上記制御回路からの第２の
制御信号に基づいて上記駆動回路からの駆動電圧
の極性を切換え上記アクチユエータのモータの回
転方向を設定する切換回路とを有する自動調速装
置において、上記アクチユエータの上記モータの
ブラシパルスを検出して上記モータの回転数を検
出するブラシパルスセンサを設け、上記制御回路
を、上記ブラシパルスセンサからのモータの回転
数を入力し、その所定回転数の間、第１の制御信
号を出力するように構成されている。
以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。 第１図は本実施例の概略を示すもので、エンジ
ン１には回転数センサ２が設けてあり、エンジン
１と回転数センサ２の回転軸にはそれぞれプーリ
ー３，４が固着してあり、プーリー３，４間はＶ
ベルト５が巻回してある。エンジン１の吸入口に
は気化器６が設けてあり、気化器６内にはスロツ
トル弁７が軸支してあり、気化器６の吸入口には
エアクリーナ８が設けてある。また、エンジン１
の気化器６付近にはアクチユエータ９が固着して
あり、アクチユエータ９とスロツトル弁７とは連
動するようにしてある。 次に、１０は制御装置で、制御装置１０内にあ
る比較回路１１には前記回転数センサ２の出力が
接続してあり、この比較回路１１には比較の基準
となる回転数設定回路１２の出力が接続してあ
る。比較回路１１の出力は制御回路１３に接続し
てあり、制御回路１３の出力は駆動回路１４と切
換回路１５に接続してある。駆動回路１４は制御
回路１３からの信号が伝えられた時間だけ直流電
流を出力するもので、切換回路１５は駆動回路１
４からの直流電圧の極性を切換えるものであり、
切換回路１５には前記アクチユエータ９が接続し
てある。駆動回路１４の負極側には微小抵抗の抵
抗器１６（例えば１Ω程度）を介してアースして
あり、駆動回路１４と抵抗器１６との間にはブラ
シパルスセンサ１７が接続してあり、ブラシパル
スセンサ１７の出力は制御回路１３に接続してあ
る。また、１８，２０，２１はそれぞれエアコン
デイシヨナの作動を検出するエアコンセンサ、イ
グニツシヨンスイツチの作動を検出するイグニツ
シヨンセンサ、車速を検出する車速センサで、エ
アコンセンサ１８は回転数設定回路１２に接続し
てあり、イグニツシヨンセンサ２０、車速センサ
２１は制御回路１３に接続してある。 第２図は前記ブラシパルスセンサ１７の構成を
示すもので、駆動回路１４にはフイルタ２２が接
続してあり、フイルタ２２には増幅器２３，比較
器２４，ワンシヨツトマルチ２５が直列に接続し
てあり、ワンシヨツトマルチ２５の出力は制御回
路１３のカウンタに接続してある。 第３図は気化器６とアクチユエータ９を示すも
ので、気化器６の空気流路にはその軸線と直角方
向にスロツトル軸３０が軸支してあり、このスロ
ツトル軸３０にはスロツトル弁７が固着してあ
る。スロツトル軸３０の気化器６外側には半円形
をしたワイヤ掛け３１と、支片状をしたレバー３
２が固着してあり、ワイヤ掛け３１の外周にはア
クセルペダルに連動するアクセルワイヤ３３が巻
回してある。前記ワイヤ掛け３１の外周付近には
開口３４があり、この開口３４にはスプリング３
５が引掛けてあり、ワイヤ掛け３１およびスロツ
トル軸３０を一方向に回転するよう付勢してい
る。前記レバー３２に対向してアクチユエータ９
が位置させてあり、レバー３２の一側面にはアク
チユエータ９のロツド３６が対向させてあり、ロ
ツド３６が進退することでレバー３２は回動し、
スロツトル軸３０も回動する。 第４図は前記アクチユエータ９の内部を示すも
ので、前記ロツド３６の後部にはねじ部７が形成
してあり、このロツド６６の先端部（図中左側）
とねじ部３７とは軸受３８、ナツト３９によつて
保持されており、ナツト３９の内周面にはめねじ
が形成してあり、このはめねじ部３７を螺入させ
てある。そしてロツド３６の外周には給電子４０
が接触させてあり、このロツド３６は軸受３８，
３９で絶縁して保持され、給電子４０はアクチユ
エータ９のケースから絶縁して支持され、ロツド
３６はレバー３２に接触することでスイツチの作
用をすることになる。また、ロツド３６の後端に
は幅広大径の駆動歯車４１が固着してあり、駆動
歯車４１には小歯車４２が噛合せてあり、小歯車
４２は中間軸４３により軸支してある。中間軸４
３には大歯車４４が固着してあり、大歯車４４に
は小径のモータ歯車４５が噛合してある。そして
直流によつて回転されるモータ４６のモータ軸４
７にはモータ歯車４５が固着してある。 次に、本実施例の作用を説明する。 エンジン１が動作してアイドリング状態の時に
は、エンジン１の回転はプーリー３，４およびＶ
ベルト５を介して回転数センサ２に伝えられ、回
転数センサ２によつて検出された回転数の信号
（デジタルあるいはアナログの電気信号）は比較
回路１１に入力する。比較回路１１では回転数設
定回路１２からの信号と回転数センサ２の信号と
を比較し、その差を制御回路１３に伝え、その時
の状態に応じて駆動回路１４に第１の制御信号
を、切換回路１５に第２の制御信号を伝える。駆
動回路１４は制御回路１３からの第１の制御信号
があるときモータ４６を駆動する直流電圧を供給
し、制御回路１３からの第２の制御信号により切
換回路１５はモータ４６を正逆回転させるため、
駆動回路１４からの電圧の極性を切換える。切換
回路１５を通過した直流電圧はアクチユエータ９
のモータ４６に供給され、アクチユエータ９のロ
ツド３６を進退させ、アイドリングの回転数を調
整する。モータ４６の回転数はブラシとコミユテ
ータにより発生するブラシパルスをブラシパルス
センサ１７が検出し、制御回路１３でパルス数を
計数することで行われ、規定の回転数、すなわち
ロツド３６の移動量になつた時、駆動回路１４の
動作を停止してロツド３６を停止させる。このフ
イードバツクによりエンジン１の回転数を正確に
制御することができる。 次に、第２図、第５図によりモータ４６の回転
数を計測する方法について説明する。 直流モータでは回転するコミユテータとブラシ
は常時接触しており、ブラシがコミユテータと接
離する際には抵抗の変化により流れる電流が変動
する。この変動の波の数を計数すれば通過したコ
ミユテータの数、すなわちモータの回転角度が検
出できることになる。このため、モータ４６に流
れる電流を抵抗器１６に通電し、抵抗器１６に発
生する電圧変化をブラシパルスセンサ１７に入力
する。いまモータ４６の内部抵抗を20Ω、抵抗器
１６の抵抗を１Ωとし、モータランニング電流を
0.3Aとすれば、抵抗器１６に生じる電圧は0.3V
となる。また、直列接続してあるので分圧回路と
なり、0.02V程度のノイズは抵抗器１６では
0.002Vとなり、ノイズは比較にならない程度小
さくなる。この抵抗器１６に生ずる波形は第５図
Ｉで示され、フイルタ２２を通過することでの
ような波形となる。フイルタ２２を通過した波形
は増幅器２３で増幅され、第５図の波形とな
り、比較器２４に入力する。比較器２４では波形
を所定の基準レベルでスライスし、で示すパ
ルス波にしてワンシヨツトマルチ２５に出力す
る。ワンシヨツトマルチ２５ではの波形の立下
りでパルスを発生し、第５図中Ｖの波形となる。
このＶの波形を制御回路１３内のカウンタが計数
し、モータ４６の回転角、すなわち回転数を測定
することができる。 次に、第４図によりアクチユエータ９の動作を
説明すると、駆動回路１４からの駆動信号（電流
電圧）はモータ４６に入力し、モータ軸４７を回
転させる。モータ軸４７の回転はモータ歯車４
５、大歯車４４、中間歯車４３、小歯車４２、駆
動歯車４１と伝達されると同時にその回転数は減
速され、ロツド３６を回転させる。ロツド３６が
回転することでねじ部３７はナツト３９との関係
でその軸方向に移動し、ロツド３６はアクチユエ
ータ９から出没する動作をする。 次に、第３図によりアクチユエータ９によるス
ロツトル弁７の制御について説明する。 アクセルワイヤ３３が引張られていないアイド
リング状態の時、ワイヤ掛け３１はスプリング３
５でスロツトル弁７を閉じるよう付勢されてお
り、このためレバー３２はロツド３６の先端に接
触している。このため、ロツド３６が進退すれば
レバー３２は押され、スロツトル軸３０を中心に
して回動し、このスロツトル軸３０の回動に従つ
てスロツトル弁７も回動してスロツトル開度を変
化させる。従つて、ロツド３６が突出するとスロ
ツトル弁７が開いてエンジン１の回転数は高くな
り、ロツド３６が没入するとスロツトル弁７は閉
じてエンジン１の回転は低くなる。 次に、第６図は各モードにおけるレバー３２と
ロツド３６の位置関係を示すもので、センサ１
８，２０，２１および給電子４０によるコンタク
ト信号Ｘによつてロツド３６の先端位置が変動す
る。ここでＡ点はロツド３６の最伸長時、Ｆ点は
ロツド３６が最短縮時を示すもので、ロツド３６
の先端はＡ点からＦ点の間で移動できる。Ｅ点は
スツパ５０の先端位置で、エンジン１停止時にレ
バー３２が当接する。Ｄ点はアイドリング時にお
けるエンジン１の回転数設定位置であり、Ｂ点、
Ｃ点はそれぞれ負荷が増加した時におけるアイド
リングの回転数設定位置である。 モード１からモード３まではエンジン１の始動
状態を示すもので、モード１は停車状態でエンジ
ン１は回転しないので、ロツド３６はＦ点にあ
り、レバー３２はストツパ５０に接触しており、
ランオンおよびスロツトル弁７が気化器６の本体
に食付くことを防止している（ストツパ５０は第
３図中には図示されていないが、ロツド３６の側
面に接近して固定してある）。モード２はエンジ
ン１が温態時にエンジン１を始動させた時であ
り、イグニツシヨンスイツチがオンしてから所定
回転数だけモータ４６は作動し、ロツド３６はＣ
点に移動する。モード３はエンジン１の冷態時の
始動を示すもので、ロツド３６はモード２と同一
の位置まで移動するが、レバー３２はチヨーク弁
（図示していない）により連動しているので所定
のスロツトル弁７の開度位置（Ｃ点より開いてい
る）にあり、レバー３２とロツド３６とは接触し
ていない。 モード４とモード５はエンジン１始動後所定時
間経過し、アイドリングの設定回転数n1に達した
時を示すもので、モード５はモード４の状態から
徐々に温態に変化しており、チヨーク弁（図示し
ていない）が開きレバー３２は徐々にロツド３６
に接近して最終的には接触する。モード５はモー
ド３から時間経過したもので、モード４、５のい
ずれにおいてもＤ点を中心にロツド３６は進退し
て、アイドリングの回転数n1を一定にしている。 モード６からモード９までは自動車走行中の動
作を示すもので、モード６、モード８はエンジン
回転数がn2である状態であり、モード７、モード
９はエンジン回転数がn3以上である状態を示して
いる（回転数n1、n2、n3はn1＜n2＜n3の関係にあ
り、n1ではエンジン記動時すなわちスタータが作
動している時の回転数、n3では所定の走行時にお
ける設定回転数である）、モード６では走行開始
または空吹かしのためのスロツトル弁７が開い
て、レバー３２がロツド３６より離れたときコン
タクト信号Ｘが断たれ、モータ４６が所定回転数
だけ作動されて、ロツド３６はＣ点まで移動す
る。このＤ点からＣ点への移動はt1秒で行う。ま
た、モード７ではモード６の状態から更に回転数
が高められたことでモータ４６は更に作動してロ
ツド３６はＢ点に移動する。このＣ点Ｂ点への移
動はt2秒間に行う。モード６とモード７はロツド
３６による移動でスロツトルオープナ効果を生じ
させる。モード８とモード９では走行から減速に
入つた時、あるいは空吹かしが終つた時の動作を
示すものである。モード８ではエンジン回転数が
n2からn1に変動すると、レバー３２がロツド３６
に接触してコンタクト信号Ｘが発生し、モータ４
６は逆回転する。このため、ロツド３６はt3秒か
けて徐々にＤ点まで後退する（t3＞t1）。またモ
ード９ではエンジン回転数がn3以上の時に減速し
てレバー３２がロツド３６に接触し、コンタクト
信号Ｘが発生しその後エンジン１の回転数が回転
数センサ２によりn3以下になつた瞬間にモータ４
６は逆回転して直ちにロツド４６をＢ点よりＣ点
に移動させ、次いでt3秒間かけて徐々にロツド４
６をＣ点からＤ点に移動させる（t3＞t1）。つま
りモード８はモード６の反対の作動であり、モー
ド９はモード７およびモード６の反対の作動を示
すものである。このモード８、モード９によつて
スロツトルオープナおよびダツシユポツト効果が
生じる。 モード10とモード11はエンジン動作中にエアコ
ンの負荷が大きく変化した場合のロツド３６の位
置を示すもので、モード10では自動車が走行せず
アイドリング状態の時にエアコンを作動させた場
合を示す。アイドリング時にエアコンを作動させ
るとエアコンセンサ１８が信号を出力し、回転数
設定回路１２の設定回転数を変動させ、エンジン
１の回転数をn4（n4＞n1）に保持させるようロツ
ド３６を移動させる。モード11では走行中にエア
コンを停止させた場合を示し、エアコンセンサ１
８からの信号でモード46は回転数n1を維持するた
めに突出した量だけ戻すように逆回転して、その
位置にロツド３６を保持させる。 モード12は自動車が停止し、エンジン１の回転
を停止させた場合を示すもので、イグニツシヨン
スイツチを切つてもモータ４６の電源は直ぐには
切れずイグニツシヨンセンサ２０から信号が制御
回路１３に伝わり、モータ４６を逆回転させてロ
ツド３６をＦ点方向に移動させる。所定の回転数
だけロツド４６を回転した後、モータ４６への通
電を停止する。これによりロツド３６は最初の位
置まで後退し、ロツド３６はＦ点に位置して次の
動作に対して準備する。 次に、前述のスロツトルオープナ効果について
説明すると、エンジン１が作動していて軸トルク
がマイナスになる場合、例えば下り坂を走行して
いる場合には失火の現象が生ずる。この失火は第
７図に示すように特定の範囲で発生し、失火範囲
となる。これは、マイナス負荷のときにシリンダ
内に新気が少ししか入らなくなり、残留ガスの割
合が多くなるためで、スロツトル弁７の弁開度に
よつて決まるものである。このため、少しスロツ
トル弁７を開いておけば失火範囲に入らず、失火
を防止できる。モード６、７でロツド３６を突出
させたのはこのためである。 また、ダツシユポツト効果は、一度Ｃ点までに
移動させたロツド３６を後退させてＤ点まで移動
させる際に、Ｄ点からＣ点へ移動したt1秒の時間
より遥かに長い時間ta秒をかけてロツド３６を移
動させるもので、これにより一時的な失火を防止
させることができる。 第８図、第９図によりスロツトルオープナ効果
−ダツシユポツト効果よるロツド３２、レバー３
６、エンジン１の回転数の軌跡の相関関係をグラ
フにして示している。
る。 第１図は本実施例の概略を示すもので、エンジ
ン１には回転数センサ２が設けてあり、エンジン
１と回転数センサ２の回転軸にはそれぞれプーリ
ー３，４が固着してあり、プーリー３，４間はＶ
ベルト５が巻回してある。エンジン１の吸入口に
は気化器６が設けてあり、気化器６内にはスロツ
トル弁７が軸支してあり、気化器６の吸入口には
エアクリーナ８が設けてある。また、エンジン１
の気化器６付近にはアクチユエータ９が固着して
あり、アクチユエータ９とスロツトル弁７とは連
動するようにしてある。 次に、１０は制御装置で、制御装置１０内にあ
る比較回路１１には前記回転数センサ２の出力が
接続してあり、この比較回路１１には比較の基準
となる回転数設定回路１２の出力が接続してあ
る。比較回路１１の出力は制御回路１３に接続し
てあり、制御回路１３の出力は駆動回路１４と切
換回路１５に接続してある。駆動回路１４は制御
回路１３からの信号が伝えられた時間だけ直流電
流を出力するもので、切換回路１５は駆動回路１
４からの直流電圧の極性を切換えるものであり、
切換回路１５には前記アクチユエータ９が接続し
てある。駆動回路１４の負極側には微小抵抗の抵
抗器１６（例えば１Ω程度）を介してアースして
あり、駆動回路１４と抵抗器１６との間にはブラ
シパルスセンサ１７が接続してあり、ブラシパル
スセンサ１７の出力は制御回路１３に接続してあ
る。また、１８，２０，２１はそれぞれエアコン
デイシヨナの作動を検出するエアコンセンサ、イ
グニツシヨンスイツチの作動を検出するイグニツ
シヨンセンサ、車速を検出する車速センサで、エ
アコンセンサ１８は回転数設定回路１２に接続し
てあり、イグニツシヨンセンサ２０、車速センサ
２１は制御回路１３に接続してある。 第２図は前記ブラシパルスセンサ１７の構成を
示すもので、駆動回路１４にはフイルタ２２が接
続してあり、フイルタ２２には増幅器２３，比較
器２４，ワンシヨツトマルチ２５が直列に接続し
てあり、ワンシヨツトマルチ２５の出力は制御回
路１３のカウンタに接続してある。 第３図は気化器６とアクチユエータ９を示すも
ので、気化器６の空気流路にはその軸線と直角方
向にスロツトル軸３０が軸支してあり、このスロ
ツトル軸３０にはスロツトル弁７が固着してあ
る。スロツトル軸３０の気化器６外側には半円形
をしたワイヤ掛け３１と、支片状をしたレバー３
２が固着してあり、ワイヤ掛け３１の外周にはア
クセルペダルに連動するアクセルワイヤ３３が巻
回してある。前記ワイヤ掛け３１の外周付近には
開口３４があり、この開口３４にはスプリング３
５が引掛けてあり、ワイヤ掛け３１およびスロツ
トル軸３０を一方向に回転するよう付勢してい
る。前記レバー３２に対向してアクチユエータ９
が位置させてあり、レバー３２の一側面にはアク
チユエータ９のロツド３６が対向させてあり、ロ
ツド３６が進退することでレバー３２は回動し、
スロツトル軸３０も回動する。 第４図は前記アクチユエータ９の内部を示すも
ので、前記ロツド３６の後部にはねじ部７が形成
してあり、このロツド６６の先端部（図中左側）
とねじ部３７とは軸受３８、ナツト３９によつて
保持されており、ナツト３９の内周面にはめねじ
が形成してあり、このはめねじ部３７を螺入させ
てある。そしてロツド３６の外周には給電子４０
が接触させてあり、このロツド３６は軸受３８，
３９で絶縁して保持され、給電子４０はアクチユ
エータ９のケースから絶縁して支持され、ロツド
３６はレバー３２に接触することでスイツチの作
用をすることになる。また、ロツド３６の後端に
は幅広大径の駆動歯車４１が固着してあり、駆動
歯車４１には小歯車４２が噛合せてあり、小歯車
４２は中間軸４３により軸支してある。中間軸４
３には大歯車４４が固着してあり、大歯車４４に
は小径のモータ歯車４５が噛合してある。そして
直流によつて回転されるモータ４６のモータ軸４
７にはモータ歯車４５が固着してある。 次に、本実施例の作用を説明する。 エンジン１が動作してアイドリング状態の時に
は、エンジン１の回転はプーリー３，４およびＶ
ベルト５を介して回転数センサ２に伝えられ、回
転数センサ２によつて検出された回転数の信号
（デジタルあるいはアナログの電気信号）は比較
回路１１に入力する。比較回路１１では回転数設
定回路１２からの信号と回転数センサ２の信号と
を比較し、その差を制御回路１３に伝え、その時
の状態に応じて駆動回路１４に第１の制御信号
を、切換回路１５に第２の制御信号を伝える。駆
動回路１４は制御回路１３からの第１の制御信号
があるときモータ４６を駆動する直流電圧を供給
し、制御回路１３からの第２の制御信号により切
換回路１５はモータ４６を正逆回転させるため、
駆動回路１４からの電圧の極性を切換える。切換
回路１５を通過した直流電圧はアクチユエータ９
のモータ４６に供給され、アクチユエータ９のロ
ツド３６を進退させ、アイドリングの回転数を調
整する。モータ４６の回転数はブラシとコミユテ
ータにより発生するブラシパルスをブラシパルス
センサ１７が検出し、制御回路１３でパルス数を
計数することで行われ、規定の回転数、すなわち
ロツド３６の移動量になつた時、駆動回路１４の
動作を停止してロツド３６を停止させる。このフ
イードバツクによりエンジン１の回転数を正確に
制御することができる。 次に、第２図、第５図によりモータ４６の回転
数を計測する方法について説明する。 直流モータでは回転するコミユテータとブラシ
は常時接触しており、ブラシがコミユテータと接
離する際には抵抗の変化により流れる電流が変動
する。この変動の波の数を計数すれば通過したコ
ミユテータの数、すなわちモータの回転角度が検
出できることになる。このため、モータ４６に流
れる電流を抵抗器１６に通電し、抵抗器１６に発
生する電圧変化をブラシパルスセンサ１７に入力
する。いまモータ４６の内部抵抗を20Ω、抵抗器
１６の抵抗を１Ωとし、モータランニング電流を
0.3Aとすれば、抵抗器１６に生じる電圧は0.3V
となる。また、直列接続してあるので分圧回路と
なり、0.02V程度のノイズは抵抗器１６では
0.002Vとなり、ノイズは比較にならない程度小
さくなる。この抵抗器１６に生ずる波形は第５図
Ｉで示され、フイルタ２２を通過することでの
ような波形となる。フイルタ２２を通過した波形
は増幅器２３で増幅され、第５図の波形とな
り、比較器２４に入力する。比較器２４では波形
を所定の基準レベルでスライスし、で示すパ
ルス波にしてワンシヨツトマルチ２５に出力す
る。ワンシヨツトマルチ２５ではの波形の立下
りでパルスを発生し、第５図中Ｖの波形となる。
このＶの波形を制御回路１３内のカウンタが計数
し、モータ４６の回転角、すなわち回転数を測定
することができる。 次に、第４図によりアクチユエータ９の動作を
説明すると、駆動回路１４からの駆動信号（電流
電圧）はモータ４６に入力し、モータ軸４７を回
転させる。モータ軸４７の回転はモータ歯車４
５、大歯車４４、中間歯車４３、小歯車４２、駆
動歯車４１と伝達されると同時にその回転数は減
速され、ロツド３６を回転させる。ロツド３６が
回転することでねじ部３７はナツト３９との関係
でその軸方向に移動し、ロツド３６はアクチユエ
ータ９から出没する動作をする。 次に、第３図によりアクチユエータ９によるス
ロツトル弁７の制御について説明する。 アクセルワイヤ３３が引張られていないアイド
リング状態の時、ワイヤ掛け３１はスプリング３
５でスロツトル弁７を閉じるよう付勢されてお
り、このためレバー３２はロツド３６の先端に接
触している。このため、ロツド３６が進退すれば
レバー３２は押され、スロツトル軸３０を中心に
して回動し、このスロツトル軸３０の回動に従つ
てスロツトル弁７も回動してスロツトル開度を変
化させる。従つて、ロツド３６が突出するとスロ
ツトル弁７が開いてエンジン１の回転数は高くな
り、ロツド３６が没入するとスロツトル弁７は閉
じてエンジン１の回転は低くなる。 次に、第６図は各モードにおけるレバー３２と
ロツド３６の位置関係を示すもので、センサ１
８，２０，２１および給電子４０によるコンタク
ト信号Ｘによつてロツド３６の先端位置が変動す
る。ここでＡ点はロツド３６の最伸長時、Ｆ点は
ロツド３６が最短縮時を示すもので、ロツド３６
の先端はＡ点からＦ点の間で移動できる。Ｅ点は
スツパ５０の先端位置で、エンジン１停止時にレ
バー３２が当接する。Ｄ点はアイドリング時にお
けるエンジン１の回転数設定位置であり、Ｂ点、
Ｃ点はそれぞれ負荷が増加した時におけるアイド
リングの回転数設定位置である。 モード１からモード３まではエンジン１の始動
状態を示すもので、モード１は停車状態でエンジ
ン１は回転しないので、ロツド３６はＦ点にあ
り、レバー３２はストツパ５０に接触しており、
ランオンおよびスロツトル弁７が気化器６の本体
に食付くことを防止している（ストツパ５０は第
３図中には図示されていないが、ロツド３６の側
面に接近して固定してある）。モード２はエンジ
ン１が温態時にエンジン１を始動させた時であ
り、イグニツシヨンスイツチがオンしてから所定
回転数だけモータ４６は作動し、ロツド３６はＣ
点に移動する。モード３はエンジン１の冷態時の
始動を示すもので、ロツド３６はモード２と同一
の位置まで移動するが、レバー３２はチヨーク弁
（図示していない）により連動しているので所定
のスロツトル弁７の開度位置（Ｃ点より開いてい
る）にあり、レバー３２とロツド３６とは接触し
ていない。 モード４とモード５はエンジン１始動後所定時
間経過し、アイドリングの設定回転数n1に達した
時を示すもので、モード５はモード４の状態から
徐々に温態に変化しており、チヨーク弁（図示し
ていない）が開きレバー３２は徐々にロツド３６
に接近して最終的には接触する。モード５はモー
ド３から時間経過したもので、モード４、５のい
ずれにおいてもＤ点を中心にロツド３６は進退し
て、アイドリングの回転数n1を一定にしている。 モード６からモード９までは自動車走行中の動
作を示すもので、モード６、モード８はエンジン
回転数がn2である状態であり、モード７、モード
９はエンジン回転数がn3以上である状態を示して
いる（回転数n1、n2、n3はn1＜n2＜n3の関係にあ
り、n1ではエンジン記動時すなわちスタータが作
動している時の回転数、n3では所定の走行時にお
ける設定回転数である）、モード６では走行開始
または空吹かしのためのスロツトル弁７が開い
て、レバー３２がロツド３６より離れたときコン
タクト信号Ｘが断たれ、モータ４６が所定回転数
だけ作動されて、ロツド３６はＣ点まで移動す
る。このＤ点からＣ点への移動はt1秒で行う。ま
た、モード７ではモード６の状態から更に回転数
が高められたことでモータ４６は更に作動してロ
ツド３６はＢ点に移動する。このＣ点Ｂ点への移
動はt2秒間に行う。モード６とモード７はロツド
３６による移動でスロツトルオープナ効果を生じ
させる。モード８とモード９では走行から減速に
入つた時、あるいは空吹かしが終つた時の動作を
示すものである。モード８ではエンジン回転数が
n2からn1に変動すると、レバー３２がロツド３６
に接触してコンタクト信号Ｘが発生し、モータ４
６は逆回転する。このため、ロツド３６はt3秒か
けて徐々にＤ点まで後退する（t3＞t1）。またモ
ード９ではエンジン回転数がn3以上の時に減速し
てレバー３２がロツド３６に接触し、コンタクト
信号Ｘが発生しその後エンジン１の回転数が回転
数センサ２によりn3以下になつた瞬間にモータ４
６は逆回転して直ちにロツド４６をＢ点よりＣ点
に移動させ、次いでt3秒間かけて徐々にロツド４
６をＣ点からＤ点に移動させる（t3＞t1）。つま
りモード８はモード６の反対の作動であり、モー
ド９はモード７およびモード６の反対の作動を示
すものである。このモード８、モード９によつて
スロツトルオープナおよびダツシユポツト効果が
生じる。 モード10とモード11はエンジン動作中にエアコ
ンの負荷が大きく変化した場合のロツド３６の位
置を示すもので、モード10では自動車が走行せず
アイドリング状態の時にエアコンを作動させた場
合を示す。アイドリング時にエアコンを作動させ
るとエアコンセンサ１８が信号を出力し、回転数
設定回路１２の設定回転数を変動させ、エンジン
１の回転数をn4（n4＞n1）に保持させるようロツ
ド３６を移動させる。モード11では走行中にエア
コンを停止させた場合を示し、エアコンセンサ１
８からの信号でモード46は回転数n1を維持するた
めに突出した量だけ戻すように逆回転して、その
位置にロツド３６を保持させる。 モード12は自動車が停止し、エンジン１の回転
を停止させた場合を示すもので、イグニツシヨン
スイツチを切つてもモータ４６の電源は直ぐには
切れずイグニツシヨンセンサ２０から信号が制御
回路１３に伝わり、モータ４６を逆回転させてロ
ツド３６をＦ点方向に移動させる。所定の回転数
だけロツド４６を回転した後、モータ４６への通
電を停止する。これによりロツド３６は最初の位
置まで後退し、ロツド３６はＦ点に位置して次の
動作に対して準備する。 次に、前述のスロツトルオープナ効果について
説明すると、エンジン１が作動していて軸トルク
がマイナスになる場合、例えば下り坂を走行して
いる場合には失火の現象が生ずる。この失火は第
７図に示すように特定の範囲で発生し、失火範囲
となる。これは、マイナス負荷のときにシリンダ
内に新気が少ししか入らなくなり、残留ガスの割
合が多くなるためで、スロツトル弁７の弁開度に
よつて決まるものである。このため、少しスロツ
トル弁７を開いておけば失火範囲に入らず、失火
を防止できる。モード６、７でロツド３６を突出
させたのはこのためである。 また、ダツシユポツト効果は、一度Ｃ点までに
移動させたロツド３６を後退させてＤ点まで移動
させる際に、Ｄ点からＣ点へ移動したt1秒の時間
より遥かに長い時間ta秒をかけてロツド３６を移
動させるもので、これにより一時的な失火を防止
させることができる。 第８図、第９図によりスロツトルオープナ効果
−ダツシユポツト効果よるロツド３２、レバー３
６、エンジン１の回転数の軌跡の相関関係をグラ
フにして示している。
本発明は上述のように構成したので、スロツト
ル弁を制御するアクチユエータのモータ回転数は
そのブラシパルスにより正確に検出することがで
き、モータ電圧の変動などに影響を受けないもの
である。このため、高価格な定電圧装置を用いる
必要がなく、機構の簡略化ができる。 さらに、ブラシパルス数を計数することから、
モータの正逆回転によるヒステリシスを補償する
必要がなく、モータの負荷の変動（例えば温度変
化による潤滑油の粘性変化）の補償を考慮するこ
ともなく、製造時における製品の均質化を要求さ
れない。 さらにまた、エンジンのアイドリング時におけ
る回転数は容易に調速でき、工場生産後において
調速する必要もなく、メインテナンスフリーとな
るものである。 また、モータに通電する時間で制御する方法に
比べて誤差が少なく、長期の使用によつて誤差が
累積することがないものである。
ル弁を制御するアクチユエータのモータ回転数は
そのブラシパルスにより正確に検出することがで
き、モータ電圧の変動などに影響を受けないもの
である。このため、高価格な定電圧装置を用いる
必要がなく、機構の簡略化ができる。 さらに、ブラシパルス数を計数することから、
モータの正逆回転によるヒステリシスを補償する
必要がなく、モータの負荷の変動（例えば温度変
化による潤滑油の粘性変化）の補償を考慮するこ
ともなく、製造時における製品の均質化を要求さ
れない。 さらにまた、エンジンのアイドリング時におけ
る回転数は容易に調速でき、工場生産後において
調速する必要もなく、メインテナンスフリーとな
るものである。 また、モータに通電する時間で制御する方法に
比べて誤差が少なく、長期の使用によつて誤差が
累積することがないものである。
第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２
図はブラシパルスセンサのブロツク図、第３図は
気化器とアクチユエータを示す斜視図、第４図は
アクチユエータの透視図、第５図はブラシバルス
センサの各部における波形を示すグラフ、第６図
は各モードにおけるレバーとロツドの関係を示す
説明図、第７図は失火範囲を示すグラフ、第８
図、第９図はロツド、スロツトル弁、回転数の変
動を示すグラフである。 １……エンジン、２……回転数センサ、６……
気化器、７……スロツトル弁、９……アクチユエ
ータ、１０……制御装置、１７……ブラシパルス
センサ。
図はブラシパルスセンサのブロツク図、第３図は
気化器とアクチユエータを示す斜視図、第４図は
アクチユエータの透視図、第５図はブラシバルス
センサの各部における波形を示すグラフ、第６図
は各モードにおけるレバーとロツドの関係を示す
説明図、第７図は失火範囲を示すグラフ、第８
図、第９図はロツド、スロツトル弁、回転数の変
動を示すグラフである。 １……エンジン、２……回転数センサ、６……
気化器、７……スロツトル弁、９……アクチユエ
ータ、１０……制御装置、１７……ブラシパルス
センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ エンジンの回転数を検出する回転数センサ
と、気化器のスロツトル弁の閉鎖位置を変動させ
るアクチユエータと、回転数センサからの信号を
入力してアクチユエータを作動させる制御装置
に、エンジンの運転状態に基づいてエンジン回転
数の基準値を設定する回転数設定回路と、上記回
転数センサで検出されるエンジン回転数と上記回
転数設定回路で設定されるエンジン回転数の基準
値とを比較してその偏差を求める比較回路と、上
記比較回路で検出される偏差に応じて上記アクチ
ユエータを駆動するための第１の制御信号と上記
アクチユエータの回転方向を切換えるための第２
の制御信号を出力する制御回路と、上記制御回路
からの第１の制御信号に基づいて上記アクチユエ
ータに駆動電圧を供給する駆動回路と、上記制御
回路からの第２の制御信号に基づいて上記駆動回
路からの駆動電圧の極性を切換え上記アクチユエ
ータのモータの回転方向を設定する切換回路とを
有する自動調速装置において、 上記アクチユエータの上記モータのブラシパル
スを検出して上記モータの回転数を検出するブラ
シパルスセンサを設け、 上記制御回路を、上記ブラシパルスセンサから
のモータの回転数を入力し、その所定回転数の
間、第１の制御信号を出力するように構成したこ
とを特徴とするアイドリングにおける自動調速装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933380A JPS56126634A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Automatic speed governor for idling |
| US06/240,691 US4383510A (en) | 1980-03-07 | 1981-03-05 | System for regulating the engine speed |
| GB8107068A GB2071880B (en) | 1980-03-07 | 1981-03-06 | Automatic control of idling speed |
| DE19813108578 DE3108578A1 (de) | 1980-03-07 | 1981-03-06 | "vorrichtung zum regeln der leerlaufdrehzahl einer brennkraftmaschine" |
| FR8104654A FR2477637A1 (fr) | 1980-03-07 | 1981-03-09 | Dispositif de reglage de la vitesse d'un moteur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2933380A JPS56126634A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Automatic speed governor for idling |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56126634A JPS56126634A (en) | 1981-10-03 |
| JPS6327535B2 true JPS6327535B2 (ja) | 1988-06-03 |
Family
ID=12273298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2933380A Granted JPS56126634A (en) | 1980-03-07 | 1980-03-07 | Automatic speed governor for idling |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4383510A (ja) |
| JP (1) | JPS56126634A (ja) |
| DE (1) | DE3108578A1 (ja) |
| FR (1) | FR2477637A1 (ja) |
| GB (1) | GB2071880B (ja) |
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| DE3142360A1 (de) * | 1981-10-26 | 1983-05-05 | Bosch und Pierburg System oHG, 4040 Neuss | Verfahren und vorrichtung zur regelung der drehzahl einer brennkraftmaschine |
| DE3142409A1 (de) * | 1981-10-26 | 1983-05-05 | Bosch und Pierburg System oHG, 4040 Neuss | Verfahren und vorrichtung zur regelung der drehzahl einer brennkraftmaschine im leerlauf |
| JPS58124052A (ja) * | 1982-01-18 | 1983-07-23 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンのアイドル回転数フィ−ドバック制御方法 |
| IT1157433B (it) * | 1982-02-22 | 1987-02-11 | Weber Spa | Carburatore per motori a combustione interna, provvisto di organi ad azione elettronica atti a mantenere costante il minimo regime del motore |
| US4522553A (en) * | 1982-09-13 | 1985-06-11 | Deere & Company | Combine power boost system |
| JPS5963351A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-11 | Honda Motor Co Ltd | 気化器用制御カム板支持装置 |
| US4523564A (en) * | 1983-01-20 | 1985-06-18 | Sturdy Truck Equipment, Inc. | Road and engine speed governor |
| US4453514A (en) * | 1983-01-25 | 1984-06-12 | Motorola, Inc. | Engine speed adaptive air bypass valve (dashpot) control |
| FR2541727B1 (fr) * | 1983-02-25 | 1987-05-15 | Renault | Procede et dispositif de regulation de la vitesse de rotation a vide d'un moteur a allumage commande dote d'accessoires a fonctionnement intermittent |
| US4556942A (en) * | 1983-05-27 | 1985-12-03 | Allied Corporation | Microprocessor based engine control system for controlling heavy engine loads |
| FR2559209B1 (fr) * | 1984-02-06 | 1987-01-09 | Renault | Actuateur electrique pour la commande du regime d'un moteur a combustion interne |
| US4509478A (en) * | 1984-06-11 | 1985-04-09 | General Motors Corporation | Engine fuel control system |
| DE3631283C2 (de) * | 1986-09-13 | 1999-11-25 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur gesteuerten Zumessung von Verbrennungsluft in eine Brennkraftmaschine |
| KR910004034B1 (ko) * | 1986-09-18 | 1991-06-22 | 미쓰비시전기 주식회사 | 모터식 정속 주행장치 |
| US4884541A (en) * | 1989-01-12 | 1989-12-05 | Tecumseh Products Company | Speed governor for small engines |
| US6983736B2 (en) * | 2002-12-12 | 2006-01-10 | Briggs & Stratton Corporation | Governor stabilizer |
| JP4405340B2 (ja) * | 2004-08-18 | 2010-01-27 | 本田技研工業株式会社 | 気化器のチョーク弁用電子制御装置 |
| US8915231B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-12-23 | Briggs & Stratton Corporation | Engine speed control system |
| US9316175B2 (en) | 2010-03-16 | 2016-04-19 | Briggs & Stratton Corporation | Variable venturi and zero droop vacuum assist |
| US8910616B2 (en) | 2011-04-21 | 2014-12-16 | Briggs & Stratton Corporation | Carburetor system for outdoor power equipment |
| US8726882B2 (en) | 2010-03-16 | 2014-05-20 | Briggs & Stratton Corporation | Engine speed control system |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1202571B (de) * | 1961-03-30 | 1965-10-07 | Helmut W Hotz | Regeleinrichtung fuer die Brennstoffzufuhr an Brennkraftmaschinen |
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