JPS6332923Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の調速器に関する。

従来のこの種調速器を第１図より第５図までを
参照して説明する。

第１図、第２図において、０１は回転数を設定
するハンドル、０２は機関回転系、０３は機関の
シリンダ、０４はシリンダ０３内に燃料を噴射す
る燃料噴射弁、０５は燃料噴射ポンプ、０６は機
関回転数を検出する（機械式の場合フライウエイ
ト）回転数検出装置、０７は設定回転数ａと実回
転数ｂの偏差を検出する加減算器、０８は加減算
器０７の偏差をPID演算し出力する回転数制御演
算装置、０９は燃料噴射ポンプ０５のラツクを駆
動するアクチユエータ、０１０は比例演算器Ｐ、
０１１は積分演算器Ｉ、０１２は微分演算器Ｄ、
０１３は加減算器で上記回転数制御演算装置を構
成し、Ａは調速器である。

第３図において、０１４はプランジヤバレル、
０１５はポート、０１６はプランジヤ、０１７は
プランジヤの溝である。

シリンダ０３内に燃料噴射弁０４から燃料が供
給され燃焼、爆発により出力を発生する。そし
て、機関回転系０２が出力が伝達される。回転系
０２の回転数は機関の出力と回転軸に接続された
負荷により決まる。この回転数は回転数検出装置
０６により検出される。同装置０６で検出される
実回転数はハンドル０１で設定される回転数と加
減算器０７で偏差が演算され、回転数制御装置０
８でPID演算されその信号を通じてアクチユエー
タ０９により燃料噴射ポンプ０５の燃料量が制御
される。なお、給気、排気系は省略されている。

燃料はバレル０１４に設けられているポート０
１５を通つてプランジヤ上部に入り高圧化され燃
料噴射弁０９に送られる。プランジヤ０１６があ
る高さまで上昇するとプランジヤの溝０１７とポ
ート０１５が重なり、プランジヤ室の圧力がポー
ト０１５に逃げてポンプの吐出を終る。

上記のものには次の欠点がある。

プランジヤ溝０１７は機関の噴射特性を左右す
るものであり、機関ごとに設計され種々の形状の
ものが採用されている。

第４図にその形状とそれに対応する噴射量特性
を示す。

(イ) 最もシンプルな形状、 (ロ) 低回転（低負荷）領域の特性改善、 (ハ) 機関の最大連続負荷の圧力まで常用負荷にお
けるシリンダ内圧力を上昇させたもので、省エ
ネルギ、低燃費化となる。

上記(ロ)と(ハ)では、ストローク（ラツク変位量
Ｒ）と噴射量Ｑの関係が変化している。このため
高負荷域で機関の制御性を最適に合うように調整
すると低負荷域で応答性が十分でなくなり、低負
荷域で最適調整すると高負荷域でゲインが高く、
ハンチングの原因となる。

これを改善するため、負荷により調速器の定数
を変化させるものがある。即ち、第５図に示すも
ので、同図において、０５，０９，０１１，０１
２，０１３は第１図、第２図に示すものと同一部
材である。

０１８は関数発生器付比例演算器で、燃料噴射
ポンプ０５のラツク変位量Ｒを検出し、その変位
量Ｒにおいて最適の制御状態となる比例定数Kp
を出力する。０１９は積分演算器時定数用関数発
生器で、ラツク変位量Ｒを検出し、その変位量Ｒ
において最適の制御状態となる積分定数Tiを出
力する。なお、T_Dは微分演算器の微分定数、Ｓ
はラプラス演算子である。

しかし、この場合には定数の切換え時に噴射量
の急変に対する対策が十分でなく、切換時の回転
変動が予測される。

本考案の目的は上記の点に着目し、定数が切換
えられた場合にも定数の時間とともに増減する関
数演算により噴射量の急変を抑制できる調速器を
提供することであり、その特徴とするところは、
関数発生器付比例演算器と積分演算器時定数用関
数発生器よりの出力が印加される積分演算器と微
分演算器との出力が加減算器よりアクチユエータ
を介して燃料噴射ポンプラツクの変位量を制御す
る調速器において、上記燃料噴射ポンプラツクの
変位量が入力され比例定数の切換えを検知して上
記比例定数を時間とともに漸増、漸減させる比例
定数漸増漸減用演算器、同比例定数漸増漸減用演
算器の出力と上記関数発生器付比例演算器の出力
とを切換える切換え回路を備えたことである。

以下図面を参照して本考案による実施例につき
説明する。

第６図は本考案による１実施例の調速器を示す
説明図である。

図において、０５は燃料噴射ポンプ、０９はア
クチユエータ、０１１は積分演算器、０１２は微
分演算器、０１３は加減算器、０１８は関数発生
器付比例演算器、０１９は積分演算器時定数用関
数発生器であり、従来例の第５図と同一部材を示
す。

１は比例定数漸増漸減用演算器で、定数の切換
時、切換えの状態を検知し、時間とともに徐々に
増減させる演算器である。

２は上記演算器１の回路と関数発生器付比例演
算器０１８の回路との出力を選択切換える切換え
回路SWである。

上記構成の場合の作用について述べる。

比例定数漸増漸減用演算器１は、燃料ポンプ０
５のラツク変位量Ｒの信号により、定数の切換え
を検知し、次の関数で徐々に定数を変化させる。

Kp＝ｆ（ｔ）＋Kp^* ここで、ｆ（ｔ）：定数の切換時の時間から時間
とともに漸増、漸減する関数、 Kp^*：定数の切換え前の定数 である。

上記関数ｆ（ｔ）に指数関数を利用した１例の
フローチヤートを第７図に示す。この関数は１次
式または２次以上の多項式を用いても良い。

第７図のフローチヤートにおいて、FLAGとは
定数の急変点を超えたことを意味し、切換え漸
増、漸減中に立つ。はFLAG ONで、比例定
数漸増漸減用演算器１の回路出力側に切換え回路
SWは接続し、はFLAG OFFで関数発生器付
比例演算器０１８の回路出力側に切換え回路SW
は接続する。また、フローチヤート中のβは機関
の時定数とも関係して決まり、ほぼβ＝１〜３秒
程度である。さらに第７図の右側の線図は比例常
数Kp急変時の状態を示す。

上述の場合には次の効果がある。

第８図に示すように従来定数切換え設定レベル
を超えた場合、ラツクが不連続的に変化し、これ
により回転変動が生じていたが、本考案の比例定
数漸増漸減用演算器１により、連続的に定数を変
えることが可能となり、機関の制御性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の調速器を示す説明
図、第２図は第１図の回転数制御演算装置を示す
説明図、第３図は燃料噴射ポンプの要部を示す説
明図、第４図イ，ロ，ハはそれぞれプランジヤ溝
形状と噴射量特性とを示す線図、第５図は第１図
の調速器を改善した従来の調速器を示す説明図、
第６図は本考案による１実施例の調速器を示す説
明図、第７図は第６図の調速器の作動を示すフロ
ーチヤートと比例定数の急変時の状態を示す線
図、第８図は負荷に対するラツク変位の状態を示
す線図である。 １……比例定数漸増漸減用演算器、２……切換
え回路、０５……燃料噴射ポンプ、０９……アク
チユエータ、０１１……積分演算器、０１２……
微分演算器、０１８……関数発生器付比例演算
器、０１９……積分演算器時定数用関数発生器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 関数発生器付比例演算器と積分演算器時定数用
   関数発生器よりの出力が印加される積分演算器と
   微分演算器との出力が加減算器よりアクチユエー
   タを介して燃料噴射ポンプラツクの変位量を制御
   する調速器において、上記燃料噴射ポンプラツク
   の変位量が入力され比例定数の切換えを検知して
   上記比例定数を時間とともに漸増、漸減させる比
   例定数漸増漸減用演算器、同比例定数漸増漸減用
   演算器の出力と上記関数発生器付比例演算器の出
   力とを切換える切換え回路を備えたことを特徴と
   する内燃機関の調速器。