JPS6332973B2

JPS6332973B2 -

Info

Publication number: JPS6332973B2
Application number: JP56028011A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yugawa
Original assignee: Kokusan Denki Co Ltd
Current assignee: Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1981-02-27
Publication date: 1988-07-04
Also published as: JPS57143140A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は内燃機関の回転速度を設定値に保つよ
うに制御する内燃機関用速度制御装置に関するも
のである。

従来、内燃機関用速度制御装置として遠心力を
利用した機械式ガバナを用いたものが知られてい
るが、機械式ガバナでは負荷変動に対して高精度
で定速度制御を行なうことができないため、発動
発電機を駆動する内燃機関のように精度が要求さ
れる機関や、負荷変動の大きい機関の速度制御に
は不向きである。また、内燃機関によりコンプレ
ツサを駆動して室内を冷暖房する冷暖房装置にお
いては、室内の温度やコンプレツサ内の圧力等に
応じて常に燃料の無駄がない最適な速度に保つよ
うに機関の速度を自動制御することが必要とされ
るが、このように機関の速度を自動制御する場合
にも機械式ガバナは不向きである。

そこで、内燃機関の回転速度に対応した速度検
出信号を発生する回転速度検出回路と、設定回転
速度に対応した速度設定信号を出力する回転速度
設定回路と、前記速度検出信号及び速度設定信号
を入力として速度検出信号の大きさが速度設定信
号の大きさ以上あるときに減速指令信号を出力し
速度検出信号が設定速度信号より小さいときに増
速指令信号を出力する指令信号発生回路と、前記
減速指令信号及び増速指令信号をそれぞれ入力と
して減速操作信号及び増速操作信号を発生する減
速操作信号発生回路及び増速操作信号発生回路
と、前記減速操作信号及び増速操作信号を入力と
して減速操作信号が発生した時には機関のスロツ
トルバルブを閉じるように制御し増速操作信号が
発生した時には該スロツトルバルブを開くように
制御するスロツトル制御部とを設けて、機関の回
転速度が設定値以上の時にスロツトルバルブを閉
じ、回転速度が設定値未満の時にスロツトルバル
ブを開くように制御することにより、機関の速度
を自動制御する装置が提案された。

ところが従来知られているこの種の装置では、
例えば特公昭47−33299号に見られるように、ス
ロツトル制御部に供給する操作信号の周波数を一
定として、スロツトルバルブの開度を徐々に増減
させていたため、急激な負荷変動が生じた時の応
答性が悪く、整定時間が長くかかつて高精度で制
御を行うことが難しいという問題があつた。

本発明の目的は、上記のような構成で内燃機関
の速度を自動制御する内燃機関用速度制御装置に
おいて、負荷変動に対する応答性を高めて整定時
間を短くし、機関の速度を高精度で自動制御する
ことができるようにすることにある。

本発明においては、上記の目的を達成するた
め、速度設定信号と速度検出信号との偏差に相応
した大きさのデユーテイでパルス信号を発生する
パルス発振回路を設け、該パルス発振回路の出力
パルス信号を減速操作信号発生回路及び増速操作
信号発生回路に入力する。そして減速操作信号発
生回路は減速指令信号と上記パルス信号との双方
が発生したときに減速操作信号を発生するように
構成し、増速操作信号発生回路は増速指令信号と
上記パルス信号との双方が発生したときに増速操
作信号を発生するように構成した。

上記のように構成すると、減速操作信号及び増
速操作信号は、速度設定信号と速度検出信号との
偏差に相応した大きさのデユーテイを有するパル
ス信号により変調されるため、速度偏差が大きい
ときには、スロツトル操作部に与えられる減速操
作信号または増速操作信号の周波数を高くしてス
ロツトルバルブの操作を速やかに行わせ、速度偏
差が小さくなつたときには、減速操作信号または
増速操作信号の周波数を低くしてスロツトルバル
ブの操作をゆつくりと行わせることができる。そ
のため、急激な負荷変動に対しても応答性を良好
にして整定時間を短くし、ハンチングのない高精
度の定速制御を行わせることができる。

以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図
で、同図において１は内燃機関の回転に応じて信
号を発生する回転信号発生回路、２は回転信号発
生回路の出力信号Eaを入力として該信号Eaを回
転速度に対応した速度検出信号Eb（直流電圧信
号）に変換する回転速度検出回路、３は設定回転
速度に対応する第１及び第２の速度設定信号Ec
及びEd（Ec＜Ed）を出力する回転速度設定回路、
４は速度検出信号Ebを入力として内燃機関が停
止している時に停止検出信号Egを出力し機関の
始動が確認された時に始動確認信号Ehを出力す
る始動確認回路、５は速度検出信号Eb及び速度
設定信号Ec，Edを入力としてEb≦Ecの時に論理
状態が「１」の第１の判別信号Eeを発生し、Eb
≧Edの時に論理状態が「０」の第２の判別信号
Efを発生する比較回路である。

６はパルス発振回路で、この発振回路は速度検
出信号Ebと速度設定信号EcまたはEdとの偏差に
相応した大きさのデユーテイでパルス信号を発生
する。

７は内燃機関の暖機運転が終了した時に暖機運
転終了信号Eiを発生する暖機運転設定回路で、こ
の例では暖機運転が終了した時に暖機運転終了信
号Eiの論理状態が「１」になる。この暖機運転終
了信号Eiは始動確認信号Eh及び第２の判別信号
Efとともに減速指令発生回路８に入力されてい
る。減速指令発生回路８は、論理状態が「０」の
第２の判別信号Efが与えられている時（機関の
回転速度が設定値以上になつている時）、若しく
は始動確認信号Ehの論理状態が「０」の時（始
動が完了していない時）、または暖機運転終了信
号Eiの論理状態が「０」の時（暖機運転が未だ終
了していない時）に論理状態が「１」の減速指令
信号Ejを出力するとともに、該信号Ejの否定信号
である制御信号Ekを出力する。

制御信号Ekは第１の判別信号Eeとともに増速
指令発生回路９に入力されている。増速指令発生
回路９は回転速度が設定値以下（第１の判別信号
Eeが「１」）で、かつ制御信号Ekが「１」になつ
ている時（減速指令信号Ejが「０」になつている
時）にのみ論理状態が「１」の増速指令信号Em
を出力する。増速指令発生回路９はまた増速指令
信号Emの否定信号である制御信号Elを出力す
る。この例では、始動確認回路４と比較回路６と
暖機運転設定回路７と減速指令発生回路８と増速
指令発生回路９とにより指令信号発生回路２０が
構成されている。

制御信号Ek及びElはそれぞれ遅延回路１０及
び１１に入力され、遅延回路１０及び１１はそれ
ぞれ信号Ek及びElの論理状態が「１」になつて
から一定時間が経過した時に論理状態が「１」の
制御信号En及びEoを出力する。

１２は減速操作信号発生回路で、この回路は減
速指令信号Ejと制御信号Eoとパルス発生回路６
から得られるパルス信号Epとを入力として、信
号Ej，Eoが共に「１」の状態にある時に（機関
の回転速度が設定速度を超え、かつ増速指令信号
Emが発生していない時に）、パルス信号Epが
「１」になる毎に論理状態が「１」の減速操作信
号Eq，Erを出力する。

また１３は増速操作信号発生回路で、この回路
は、制御信号Enと増速指令信号Emとパルス信号
Epとを入力として、信号En，Emが共に「１」
の状態にある時に（機関の回転速度が設定速度以
下で、かつ減速指令信号Ejが発生していない時
に）、パルス信号Epが「１」になる毎に論理状態
が「１」の増速操作信号Es，Etを出力する。

上記減速操作信号Eq，Er及び増速操作信号Es，
Etはスロツトル制御部１４に入力されている。
このスロツトル制御部１４は、モータ等の駆動源
を備えたバルブ操作機構を有していて、該操作機
構が機関のスロツトルバルブ１５に接続され、増
速操作信号Es，Etが与えられた時にスロツトル
バルブ１５を開くように制御し、減速操作信号
Eq，Erが与えられた時にはスロツトルバルブ１
５を閉じるように制御する。

また前記始動確認回路４から得られる停止検出
信号Egがチヨーク制御部１６に入力され、この
チヨーク制御部１６は停止検出信号Egが「１」
になつている時（機関が停止している時）にチヨ
ークバルブ１７を閉じるように制御する。

第２図は上記第１図の構成を具体化した実施例
を示したもので、この実施例では、内燃機関用点
火装置を回転信号発生回路１として利用してい
る。この点火装置は機関の回転に同期して交流電
圧を誘起するエキサイタコイルexとダイオード
D₁とコンデンサC₁と点火コイルIgとサイリスタ
S₁と点火プラグP₁とからなる公知のコンデンサ
放電式点火装置で、サイリスタS₁の両端には機関
を停止させる場合に閉じられる自己復帰形の押ボ
タンスイツチSW₁が並列接続されている。この点
火装置においては、エキサイタコイルexの出力
でコンデンサC₁が図示の極性に充電された後点
火位置でサイリスタS₁が導通してコンデンサC₁
の電荷を点火コイルIgの１次コイルに放電させる
ことにより点火動作を行なうが、サイリスタS₁の
アノードの電位は第３図Ａに示すように、点火位
置前で立上つて点火位置で立下る波形を示し、こ
の波形が１回転当り１回現われる。本実施例では
このサイリスタS₁のアノードの電位を信号Eaと
して用いて回転速度検出回路２に供給する。この
信号Eaの周波数は回転速度の上昇に伴つて高く
なつていく。

回転速度検出回路２はダイオードD₂〜D₄と抵
抗R₁〜R₃とコンデンサC₂，C₃とトランジスタT₁
と演算増幅器OP₁とからなり、信号Eaはダイオ
ードD₂及び抵抗R₁を通してトランジスタT₁のベ
ースに入力されてトランジスタT₁をオンオフさ
せる。この回転速度検出回路２はいわゆるポンプ
回転で、トランジスタT₁がオフのとき抵抗R₂を
通してコンデンサC₂を充電しておき、トランジ
スタT₁がオンしたときにコンデンサC₂の電荷を
コンデンサC₃に流し込む。ここでコンデンサC₃
と抵抗R₃と演算増幅器OP₁とは積分回路を構成し
ている。この速度検出回路２から得られる速度検
出信号Ebは第３図Ｂに示す波形となり、この信
号Ebの波高値は回転速度に比例することになる。
尚第２図において白丸が付けられた各端子は図示
しない直流電源に接続されている。

回転速度設定回路３は図示しない直流電源の出
力を分圧する抵抗分圧回路からなり、この分圧回
路は可変抵抗R₄と固定抵抗R₅及びR₆との直列回
路からなつている。この実施例では抵抗R₅及び
R₆の接続点から第１の速度設定信号Ecが取り出
され、可変抵抗R₄及びR₅の接続点から第２の速
度設定信号Ed（Ec＜Ed）が取り出されている。

始動確認回路４は比較器CP₁とインバータ
INV₁と抵抗R₇乃至R₁₀とにより構成され、前記
速度検出信号Ebが抵抗R₇を通して比較器CP₁の
マイナス側入力端子に入力されている。また比較
器CP₁のプラス側入力端子には抵抗R₈を通して基
準電圧が入力され、機関が停止している状態では
比較器CP₁のプラス側入力端子の電位がマイナス
側入力端子の電位より高くなつていて比較器CP₁
の出力（停止検出信号）Egが「１」の状態にあ
り、インバータINV₁の出力（始動確認信号）Eh
が「０」の状態にある。ここで比較器CP₁のプラ
ス側入力端子の電位はアイドリング回転速度以下
の回転速度に対応する値に設定されている。

比較回路５は２個の比較器CP₂及びCP₃と抵抗
R₁₁とからなつていて、比較器CP₂及びCP₃はそれ
ぞれのマイナス側入力端子が共通接続され、その
共通接続点に抵抗R₁₁を通して前記信号Ebが入力
されている。また比較器CP₂のプラス側入力端子
には前記速度設定信号Edが入力され、比較器CP₃
のプラス側入力端子には前記速度設定信号Ecが
入力されている。機関が停止している状態では、
比較器CP₂及びCP₃のプラス側入力端子の電位が
それぞれのマイナス側入力端子の電位Ebより高
くなるようになつている。したがつて機関の停止
状態では比較器CP₂及びCP₃の出力Ef及びEeが共
に「１」の状態にある。

パルス発振回路６は、演算増幅器OP₂乃至OP₄
と抵抗R₁₂乃至R₂₆とダイオードD₅乃至D₈とトラ
ンジスタT₂とからなり、増幅器OP₂のマイナス
側入力端子及び増幅器OP₃のプラス側入力端子に
それぞれ抵抗R₁₂及びR₁₅を通して速度設定信号
Ed及びEcが入力されている。また増幅器OP₂の
プラス側入力端子及び増幅器OP₃のマイナス側入
力端子にそれぞれ抵抗R₁₃及びR₁₄を通して信号
Ebが入力されている。この発振回路においては、
演算増幅器OP₂のマイナス側入力端子の方がプラ
ス側入力端子より電位が高く、また演算増幅器
OP₃のプラス側入力端子の方がマイナス側入力端
子より電位が高いため、演算増幅器OP₃の出力端
子には入力信号EcとEbとの差に応じた出力電圧
が発生している。内燃機関の停止時には、速度検
出信号Ebと速度設定信号Ecとの差が大きいため、
OP₃の出力電圧も大きく、トランジスタT₂のベ
ース電流も大きく、このトランジスタT₂の内部
抵抗は小さくなつている。したがつて演算増幅器
OP₄からなる発振回路ではコンデンサC₆の放電側
抵抗が小さく放電時定数が小さくなるため、得ら
れるパルス信号Epは第７図Ｃに示したように
「０」期間の短い波形となる。機関が回転すると
信号EbとEcの差が小さくなつていくため第７図
Ｂに示すようにパルス信号Epの「０」期間が長
くなり、更に信号EbとEcの差が小さくなると同
図Ａに示すようにパルス信号Epの「０」期間が
更に長くなる。

暖機運転設定回路７は比較器CP₄と抵抗R₂₇乃
至R₃₀とサーミスタTH₁とからなり、サーミスタ
TH₁が内燃機関の温度（例えば点火プラグ座部
の温度）を検知する。この回路では、機関の温度
が低く、サーミスタTH₁の抵抗値が大きい場合
に比較器CP₄のマイナス側入力端子の電位がプラ
ス側入力端子の電位より高いため、この比較器
CP₄の出力（暖機運転終了信号）Eiは「０」の状
態にあり、機関の暖機運転が完了していないこと
を示している。

減速指令発生回路８は３入力ナンド回路
NAND₁とインバータINV₂とからなり、ナンド
回路NAND₁には前記信号Ef，Eh及びEiが入力
されている。機関の停止状態（機関が冷えている
ものとする。）においては、信号Efが「１」、Eh
が「０」、Eiが「０」の状態にあるため、
NAND₁の出力信号（減速指令信号）Ejは「１」
の状態にあり、インバータINV₂の出力信号（制
御信号）Ekは「０」の状態にある。

増速指令発生回路９はアンド回路AND₁とイン
バータINV₃とからなり、アンド回路AND₁には
前記信号EeとEkとが入力されている。機関の停
止状態においては、信号Eeが「１」、信号Ekが
「０」の状態にあるので、AND₁の出力信号（増
速指令信号）Emは「０」、インバータINV₃の出
力信号（制御信号）Elは「１」の状態にある。

遅延回路１０は抵抗R₃₁，R₃₂とコンデンサC₄
とバツフア増幅器BAF₁とからなり、遅延回路１
１は抵抗R₃₃，R₃₄とコンデンサC₅とバツフア増
幅器BAF₂とからなつている。機関が停止状態に
あるときの遅延回路１０の出力Enは「０」、遅延
回路１１の出力Eoは「１」の状態にある。第６
図Ａ乃至Ｃを参照すると、これらの遅延回路のう
ち、遅延回路１１の動作を示す信号波形を示して
ある。即ち速度検出信号Ebが速度設定信号Ed以
上になると第６図Ｂに示すように制御信号Elが発
生し、次いで時間ｔだけ遅れて信号Eoが発生す
る。

減速操作信号発生回路１２はナンド回路
NAND₂と抵抗R₃₅乃至R₃₉とトランジスタT₃，
T₄と、スロツトルバルブがアイドリング位置ま
で閉じたときにオン状態になるリミツトスイツチ
SW₂とからなり、ナンド回路NAND₂には信号
Ej，Eo及びEpが入力されている。機関が停止し
ているとき、Ej及びEoが共に「１」であるので、
NAND₂の出力はEpが「１」になつている期間だ
け「０」になり、トランジスタT₃は遮断状態に
なる。このときスイツチSW₂が開いていると抵抗
R₃₇及びR₃₉を通して出力線に電流が流れ、減速
操作信号Eq，Erが出力される。

増速操作信号発生回路１３はナンド回路
NAND₃と抵抗R₄₀乃至R₄₄とトランジスタT₅，
T₆と、スロツトルバルブが全開位置まで開いた
ときに閉じるリミツトスイツチSW₃とからなつて
おり、ナンド回路NAND₃には信号Em，En及び
Epが入力されている。機関の停止中はEn及び
Emが共に「０」であるのでNAND₃は「１」に
なつている。したがつてトランジスタT₅は導通
しており、トランジスタT₆は遮断している。こ
のとき抵抗R₄₂及びR₄₄を通しては電流が流れず、
増速操作信号Es，Etは出力されない。

スロツトル制御部１４はコレクタエミツタ回路
が直列に接続されたPNP及びNPNトランジスタ
T₇及びT₈と、同じくコレクタエミツタ回路が直
列に接続されたPNP及びNPNトランジスタT₉及
びT₁₀と、トランジスタT₇〜T₁₀のコレクタエミ
ツタ間にそれぞれ並列接続されたダイオードD₉
〜D₁₂とを備え、トランジスタT₇，T₈のコレクタ
の共通接続点とトランジスタT₉，T₁₀のコレクタ
の共通接続点との間にスロツトルバルブ１５を動
かすモータ１４Ａが接続されている。このスロツ
トル制御部１４においては、減速操作信号Eq，
Erが与えられるとトランジスタT₁₀及びT₇が導通
して図示しない直流電源から、トランジスタT₇
→モータ１４Ａ→トランジスタT₁₀の経路で電流
が流れ、モータ１４Ａがスロツトルバルブ１５を
閉じる方向に回転する。スロツトルバルブ１５が
アイドリング位置まで閉じるとリミツトスイツチ
SW₂が閉じるためトランジスタT₄が遮断し、減
速操作信号Eq，Erが停止する。これによりトラ
ンジスタT₇，T₁₀が遮断し、モータ１４Ａが停止
する。また増速操作信号Es，Etが出力されたと
きにはトランジスタT₈及びT₉が導通し、図示し
ない直流電源からトランジスタT₉→モータ１４
Ａ→トランジスタT₈の経路で電流が流れ、モー
タ１４Ａがスロツトルバルブ１５を開く方向に回
転する。スロツトルバルブ１５が最大開度の位置
まで開くとリミツトスイツチSW₃が閉じるため増
速操作信号Es，Etの出力が停止され、トランジ
スタT₈，T₉が遮断してモータ１４Ａが停止する。

チヨーク制御部１６は、トランジスタT₁₁とソ
レノイド１６ＡとダイオードD₁₃と抵抗R₄₅とか
らなり、ソレノイド１６Ａが励磁されたときにチ
ヨークバルブ１７が閉じるようになつている。機
関が停止していて始動確認回路４から与えられる
停止検出信号Egが「１」の状態にあるときトラ
ンジスタT₁₁が導通してソレノイド１６Ａを励磁
し、チヨークバルブ１７を閉じる。機関の始動が
確認され、信号Egが「０」になるとトランジス
タT₁₁が遮断し、これによりソレノイド１６Ａが
消勢され、チヨークバルブ１７が開く。

次に上記実施例の動作を説明する。内燃機関が
停止しているときには、前述のように速度検出信
号Ebは零になつており、停止検出信号Egは
「１」、始動確認信号Ehは「０」になつている。
そのため、チヨーク制御部１６のトランジスタ
T₁₁が導通してソレノイド１６Ａを励磁してお
り、チヨークバルブ１７を閉じている。一方比較
回路５においては、第１及び第２の判別信号Ee
及びEfが共に「１」になつている。尚本実施例
では回転速度設定回路に２つの設定値Ec，Edを
設けてあるが、これはスロツトル制御部１４のモ
ータ１４Ａのブラシの寿命を長くするように、回
転速度検出信号Ebが設定値EcとEdとの間（不感
帯）にあるときにモータ１４Ａを停止させておく
ためである。また機関の停止中は機関の温度が低
くなつているので、信号Eiは「０」になつてい
る。したがつて減速指令発生回路８の減速指令信
号Ejは「１」、制御信号Ekは「０」になつてい
る。制御信号Ekが「０」であるため、増速指令
発生回路９の増速指令信号Emは「０」、制御信
号Elは「１」になつている。したがつて遅延回路
１０から得られる制御信号Enは「０」、遅延回路
１１から得られる制御信号Eoは「１」になつて
いる。これらの遅延回路は、スロツトル制御部１
４においてトランジスタT₇とT₈及びT₉とT₁₀が
それぞれ同時に導通して電源（図示せず。）を短
絡するのを防止するためのものである。これらの
遅延回路の遅延時間ｔ（第６図参照。）は、トラン
ジスタT₇〜T₁₀の残留キヤリアが消滅するまでの
蓄積時間以上の時間に設定されている。

一方発振回路６は信号EbとEcの差に相応する
デユーテイでパルス信号を発生している。一般に
スロツトルバルブ１５の開閉角度の変化に対する
機関の回転速度の変化は、負荷が重くなる程遅
い。そのため本実施例ではスロツトルバルブ１５
の角度の変化速度、すなわちスロツトル制御部１
４のモータ１４Ａの回転速度を機関の応答速度に
合せてハンチングを防ぐためにパルス発振回路６
によりモータ１４Ａをパルス駆動している。また
機関の負荷の急変による瞬時の回転変動を小さく
するため、速度検出信号と速度設定信号との差が
大きければ大きい程パルス信号Epの零期間を短
くしてモータ１４Ａを高速動作させるようにして
いる。

上記のように機関の停止中はEmが「０」であ
るから、増速操作信号発生回路１３のNAND₃の
出力は「１」になつている。したがつてトランジ
スタT₅は導通状態にあり、増速操作信号Es及び
Etは出力されない。したがつてスロツトル制御
部１４のトランジスタT₈及びT₉にはベース電流
が流れず、これらのトランジスタは遮断状態にあ
る。一方減速操作信号発生回路１２においては、
パルス信号Epが「１」になる期間だけNAND₂の
出力が「０」になり、トランジスタT₃が遮断す
る。このトランジスタT₃が遮断する毎に抵抗R₃₇
及びR₃₉を通して電流が流れて減速操作信号Eq，
Erが出力され、スロツトル制御部１４のトラン
ジスタT₇及びT₁₀が導通する。これによりモータ
１４Ａがスロツトルバルブ１５を閉じる方向に回
転する。スロツトルバルブ１５がアイドリング位
置まで回動するとリミツトスイツチSW₂が閉じる
ため第２の減速信号Eq，Erが停止し、トランジ
スタT₇及びT₁₀が遮断状態になつてモータ１４Ａ
が停止する。

次に機関が始動すると、回転速度検出回路２か
ら回転速度に比例した速度検出信号Ebが出力さ
れ、始動確認回路４の比較器CP₁のマイナス側入
力端子の電位がプラス側入力端子の電位より高く
なる。したがつて比較器CP₁から得られる停止検
出信号Egが「０」になり、チヨーク制御部１６
のトランジスタT₁₁が遮断するためソレノイドコ
イル１６Ａが消磁されてチヨークバルブ１７が開
く。また機関の始動により停止検出信号Egが
「０」になると同時に始動確認信号Ehが「１」に
なる。

機関が始動した後、その温度が所定値に達する
までの間は暖機運転設定回路７の出力Eiが「０」
であるので、減速指令発生回路８のNAND₁の出
力Ejは「１」、出力Ekは「０」の状態を保つてい
る。したがつてスロツトルバルブ１５はアイドリ
ング位置を保持して暖機運転が継続する。

やがて機関の温度が所定値に到達すると、サー
ミスタTH₁の抵抗値が所定値以下になつて比較
器CP₄のマイナス側入力端子の電位がプラス側入
力端子の電位以下になるため、その出力信号Eiは
「１」になる。このとき減速指令発生回路８の
NAND₁の３つの入力信号Ei，Eh，Efがすべて
「１」となるため、NAND₁の出力信号（減速指
令信号）Ejが「０」、制御信号Ekが「１」とな
る。したがつて減速操作信号発生回路１２におい
てNAND₂の出力は「１」となり、トランジスタ
T₃が導通する。そのためリミツトスイツチSW₂
が開いてももはや減速操作信号Eq，Erは出力さ
れず、スロツトル制御部１４のトランジスタT₇
及びT₁₀は遮断状態に保持される。

一方増速指令発生回路９においてはAND₁の２
つの入力信号Ek，Eeが共に「１」であるため、
その出力信号（増速指令信号）Emは「１」、制
御信号Elは「０」となつている。したがつて増速
操作信号発生回路１３においてNAND₃の出力は
発振回路６から得られるパルス信号Epが「１」
になる期間だけ「０」になり、トランジスタT₅
が遮断するため、トランジスタT₆が導通し、増
速操作信号Es，Etが出力される。これによりス
ロツトル制御部１４のトランジスタT₈及びT₉が
導通し、モータ１４Ａがスロツトルバルブ１５を
開く方向に回転する。スロツトルバルブを開くに
つれて機関の回転速度が上昇していき、速度検出
信号Ebと第１の速度設定信号Ecとの差が小さく
なつていく。したがつて発振回路６の増幅器OP₃
の出力電圧が次第に小さくなつてトランジスタ
T₂のベース電流が減少するためトランジスタT₂
の内部抵抗が増大してコンデンサC₆の放電時定
数が大きくなつていき、発振回路６の出力パルス
Epは、第７図のＣの状態からＢ及びＡのように
次第に「０」の期間が長くなついく。そのため、
モータ１４Ａは次第に低速で駆動されるようにな
り、スロツトルバルブ１５の開き角度の変化速度
は次第に小さくなつていく。速度検出信号Ebが
速度設定信号Ed以下の場合の信号Ea，Eb〜Ed，
Ep、トランジスタT₇，T₁₀のコレクタ電位、ト
ランジスタT₈，T₉のコレクタ電位、モータ１４
Ａへの印加電圧Euの波形をそれぞれ第３図Ａ乃
至Ｆに示している。

機関の回転速度が上昇して速度検出信号Ebが
速度設定信号Ecを越え、Ec＜Eb＜Edの状態にな
ると、比較回路５の比較器CP₃のマイナス側入力
端子の電位がプラス側入力端子の電位より高くな
るためCP₃の出力（第１の判別信号）Eeは「０」
になる。したがつて増速指令発生回路９において
AND₁の出力（増速指令信号）Emが「０」、制御
信号Elが「１」となり、増速操作信号発生回路１
３のNAND₃の出力が「１」となつてトランジス
タT₅が導通する。このとき増速操作信号Es，Et
は出力されず、トランジスタT₈，T₉は遮断して
モータ１４Ａが停止する。この状態ではスロツト
ルバルブ１５の開き角が或一定の値に保持され、
機関の回転速度は上昇を続ける。この状態での各
部の信号波形を第４図Ａ乃至Ｆに示してある。

機関の回転速度が設定値を越え、速度検出信号
Ebが第２の速度設定信号Ed以上になるとパルス
発振回路６はEbとEdの差に応じたデユーテイで
パルス信号Epを発生する。また比較回路５の比
較器CP₂のマイナス側入力端子の電位がプラス側
入力端子の電位より高くなるためCP₂の出力（第
２の判別信号）Efが「０」になり、減速指令発
生回路８のNAND₁の出力信号Ejが「１」、制御
信号Ekが「０」となる。そのため減速操作信号
発生回路１２においてNAND₂の出力は、パルス
信号Epが「１」になる期間だけ「０」となつて
トランジスタT₃が遮断し、このトランジスタT₃
が遮断する毎に減速操作信号Eq，Erが出力され
てトランジスタT₇，T₁₀が導通する。これにより
モータ１４Ａがスロツトルバルブ１５を閉じる方
向に回転し、機関の回転速度を設定値（速度設定
信号Ecに対応する値）に戻す。Eb＞Ecの場合の
各部の信号波形を第５図Ａ乃至Ｆに示してある。
このように、上記実施例では、回転速度が設定値
以下か以上かによつてモータ１４Ａを正転または
逆転させ、スロツトルバルブ１５を開閉して機関
の回転速度を一定に制御する。

上記の実施例では内燃機関の温度を検出するこ
とにより暖機運転終了信号Ejを得たが、第８図に
示すように始動確認回路４の出力信号Ehにより
時限動作を開始するタイマTmを設け、第９図
Ａ，Ｂに示したように、このタイマの時限動作の
終了により暖機運転終了信号Eiを得るようにして
もよい。

上記の実施では内燃機関用点火装置を回転信号
発生回路１として用いたが、タコジユネレータ等
により回転信号を得るようにしてもよく、その場
合には回転速度検出回路２は単なる整流回路であ
つてもよい。

また上記実施例で用いたチヨーク制御部１６、
暖機運転設定回路７及び遅延回路１０，１１は省
略される場合もある。

第２図に示した例では、回転速度設定回路３に
おいて可変抵抗R₄の値を変えることにより設定
回転速度を変えたが、冷暖房装置等を駆動する内
燃機関の速度を制御する場合には、各部屋の室温
やコンプレツサの圧力等に応じた回転速度をマイ
クロコンピユータによる演算等により算出させ、
その回転速度に対応する直流電圧をマイクロコン
ピユータ等により得て比較回路５に与えるように
してもよい。

以上のように、本発明によれば、減速操作信号
及び増速操作信号を、速度設定信号と速度検出信
号との偏差に相応した大きさのデユーテイを有す
るパルス信号により変調するようにしたため、速
度偏差が大きいときには、スロツトル操作部に与
えられる減速操作信号または増速操作信号の周波
数を高くしてスロツトルバルブの操作を速やかに
行わせ、速度偏差が小さくなつたときには、減速
操作信号または増速操作信号の周波数を低くして
スロツトルバルブの操作をゆつくりと行わせるこ
とができる。従つて急激な負荷変動に対しても応
答性を良好にして整定時間を短くし、ハンチング
のない高精度の定速制御を行わせることができる
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第２図は第１図の構成を具体化した実施例を示す
接続図、第３図Ａ乃至Ｆは回転速度が第１の設定
値以下の場合の各部の信号波形図、第４図Ａ乃至
Ｆは回転速度が第１及び第２の設定値の間にある
場合の各部の信号波形図、第５図Ａ乃至Ｆは回転
速度が第２の設定値以上ある場合の各部の信号波
形図、第６図Ａ乃至Ｃは遅延回路の動作を示す線
図、第７図Ａ乃至Ｃは発振回路の動作を示す波形
図、第８図は暖機運転設定回路の変形例を示すブ
ロツク図、第９図Ａ，Ｂは第８図の回路の動作を
示す信号波形図である。２……回転速度検出回路、３……回転速度設定
回路、４……始動確認回路、５……比較回路、６
……パルス発振回路、８……減速指令発生回路、
９……増速指令発生回路、１２……減速操作信号
発生回路、１３……増速操作信号発生回路、１４
……スロツトル制御部、１５……スロツトルバル
ブ、２０……指令信号発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関の回転速度に対応した速度検出信号
を発生する回転速度検出回路と、設定回転速度に
対応した速度設定信号を出力する回転速度設定回
路と、前記速度検出信号及び速度設定信号を入力
として速度検出信号の大きさが速度設定信号の大
きさ以上あるときに減速指令信号を出力し速度検
出信号が設定速度信号より小さいときに増速指令
信号を出力する指令信号発生回路と、前記減速指
令信号及び増速指令信号をそれぞれ入力として減
速操作信号及び増速操作信号を発生する減速操作
信号発生回路及び増速操作信号発生回路と、前記
減速操作信号及び増速操作信号を入力として減速
操作信号が発生した時には機関のスロツトルバル
ブを閉じるように制御し増速操作信号が発生した
時には該スロツトルバルブを開くように制御する
スロツトル制御部とを備えた内燃機関用速度制御
装置において、前記速度設定信号と速度検出信号との偏差に相
応した大きさのデユーテイでパルス信号を発生す
るパルス発振回路が設けられて該パルス発振回路
の出力パルス信号が前記減速操作信号発生回路及
び増速操作信号発生回路に入力され、前記減速操作信号発生回路は前記減速指令信号
と前記パルス信号との双方が発生したときに前記
減速操作信号を発生するように構成され、前記増速操作信号発生回路は前記増速指令信号
と前記パルス信号との双方が発生したときに前記
増速操作信号を発生するように構成されているこ
とを特徴とする内燃機関用速度制御装置。