JPS6334304B2 - - Google Patents

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JPS6334304B2
JPS6334304B2 JP57159680A JP15968082A JPS6334304B2 JP S6334304 B2 JPS6334304 B2 JP S6334304B2 JP 57159680 A JP57159680 A JP 57159680A JP 15968082 A JP15968082 A JP 15968082A JP S6334304 B2 JPS6334304 B2 JP S6334304B2
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electronic speed
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子式調速装置に関し、更に詳細に述
べると、デイーゼル機関の速度変動率がその時々
の機関の運転条件に応じて最適な値に制御される
ようにした、デイーゼル機関用の電子式調速装置
に関する。
従来のこの種の電子式調速装置は、例えば特開
昭56−121828号公報に示されているが、この種の
従来装置を具体的に説明すると、この装置は、第
1図に示されるように、噴射ポンプ1の燃料調節
ラツク(図示せず)の制御位置を演算するラツク
位置を演算するラツク位置演算回路2と、補償フ
イルタ3と、ラツク位置演算回路2からの出力が
補償フイルタ3を介して入力されるサーボ回路4
とを備え、サーボ回路4によつて燃料調節ラツク
の位置制御を行ない、デイーゼル機関5へ供給す
る燃料の量が調節されるように構成されており、
ラツク位置演算回路2には、アクセル位置を示す
データA、機関の冷却水温度を示すデータBが入
力されると共に、デイーゼル機関5の回転速度を
示す信号Cがフイードバツクされて閉ループ制御
系が構成され、これにより、デイーゼル機関5の
速度が所定のガバナ特性に従つて制御されるよう
になつていた。
上述の従来装置においては、補償フイルタ3
は、閉ループ制御系の安定性を確保するために設
けられているが、従来の装置に設けられていた補
償フイルタ3は、第2図に示される如く、2つの
抵抗器6,7と1つのコンデンサ8とから成る
CRフイルタとして構成されており、従つて、補
償フイルタ3の伝達特性はこれらのCR素子の値
により定まる単一の特性となつている。
ところで、上述の目的で使用される補償フイル
タ3の特性は、その時々の機関の運転状態及び負
荷状態に応じて変更し、これにより常に適切な速
度制御を行なうのが望ましいが、従来の回路構成
においては、機関の運転状態等に応じてその特性
を変更することは回路を非常に複雑とし、価格を
上昇せしめることになるため、補償フイルタの特
性の制御は何等行なわれていないのが現状であ
る。このため、補償フイルタを閉ループ制御系に
設けても、運転域全体に亘つて安定で応答性の良
好な制御特性を得ることができなかつた。
本発明の目的は、従つて、デイーゼル機関の速
度変動率特性を、デイーゼル機関のその時々の運
転状態に応じて補正し、常にその運転状態に見合
つた最適な調速制御を安定に行なえるようにした
電子式調速装置を提供することにある。
本発明によるデイーゼル機関用電子式調速装置
は、デイーゼル機関のその時々の運転状態に見合
つた燃料を得るための燃料噴射ポンプの燃料調節
部材の目標調節位置を示すデータに対して微分制
御及びまたは積分制御のための所定のデータ補正
演算を行ないその補正演算結果に応じて上記燃料
調節部材の位置制御を行なうようにした電子式調
速装置において、上記デイーゼル機関の回転速度
の単位時間当りの変化量を検出する検出手段と、
上記データ補正演算において使用される微分定数
及び積分定数を上記検出手段による検出結果に応
じて設定する手段と、上記データの変化を監視し
その監視結果に応じて上記微分制御又は前記積分
制御のいずれか一方を選択的に実行させるための
制御手段とを備えた点に特徴を有する。
以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。
第3図には、本発明によるデイーゼル機関用電
子式調速装置の一実施例の概略ブロツク図が示さ
れている。電子式調速装置11は、デイーゼル機
関12に燃料を噴射供給するための噴射ポンプ1
3の燃料調整部材(図示せず)の位置調節をを行
ない、デイーゼル機関12の速度制御を所定のガ
バナ特性に従つて行なうための装置であり、燃料
調節部材の制御位置を演算する演算処理装置14
を備えている。演算処理装置14には、アクセル
ペダルの踏込量を示すアクセルデータD1、機関
の冷却水温度を示す水温データD2が入力される
と共に、デイーゼル機関12のその時々の回転速
度を示す速度データD3がフイードバツク情報と
して入力されており、これらの入力情報に基づい
て燃料調節部材の位置決めのための演算が後述の
如くして行なわれる。
演算処理装置14における演算処理装置によつ
て得られた位置制御データD0は、サーボ装置1
5に入力され、サーボ装置15により、燃料調節
部材の位置が位置制御データD0により示される
位置に位置決めされる。演算処理装置14は、例
えば、マイクロコンピユータを用いて構成するこ
とができる。
第4図には、演算処理装置14において実行さ
れる燃料調節部材の位置決めのための演算のフロ
ーチヤートが示されている。ステツプaにおいて
イニシヤルセツトが行なわれると、演算処理装置
14に入力されている各データD1、D2、D3が演
算処理装置14内に取込まれ(ステツプb)、こ
れらの入力データに基づいてその時々の所定のラ
ツク位置の演算が行なわれる(ステツプc)。
ラツク位置の演算は、所定のガバナ特性線図に
従つた調速制御が行なわれるよう、入力データに
応じてラツクの位置を定めるための演算であり、
ラツクの位置を示すデータを予めROM内にスト
アしておき、入力データによつて決定されるアド
レス値を該ROMにアドレス信号として印加し、
これにより、入力データの組合せに応じて所要の
ラツク位置データが該ROMから読出されるよう
に構成することができる。
第2図に示すフイルタ回路によつて行なわれる
速度変動率特性の補正と同様の補正を、ステツプ
cにおいて得られたラツク位置データに対してソ
フトウエア処理により行なうため、ステツプd及
びeが設けられている。ステツプdにおいては、
取込まれた入力データのうち回転速度を示すデー
タD3に着目し、単位時間当りの機関速度の変化
量ΔN/ΔTを算出し、ΔN/ΔTの値に基づいて、
フイルタ演算が次のステツプeで実行される。
尚、ステツプcとdとはその順序が逆であつても
よい。
第5図には、ステツプeで実行されるフイルタ
演算の処理を示すフローチヤートが示されてい
る。ステツプf、gにおいて、ΔN/ΔTの値に
基づいて積分定数Ki及び微分定数Kdが算出され
る。各定数Ki、Kdは、第2図に示したフイルタ
回路の積分動作及び微分動作の様子を定めるため
の定数であり、ΔN/ΔTの大きさに応じて第6
図に示される如く変化するように定められてい
る。このようにして各定数Ki、Kdが決定される
と、今回ステツプcにおいて演算されたラツク位
置データPoとその1サイクル前に演算されたラ
ツク位置データPo-1との比較がステツプhにおい
て行なわれ、Po=Po-1の場合には Qo-1+Ki(Po−Qo-1) ………(1) の演算がステツプiにおいて実行される。ここ
で、Qo-1は1サイクル前に演算された結果に基
づく、補正後の噴射制御量を示すデータであり、
Qo-1+Ki(Po−Qo-1)の演算結果のデータが、Qo
として格納される。
一方、Po≠Po-1の場合には、 Qo-1+Kd(Po−Po-1) ………(2) の演算がステツプjにおいて実行され、その演算
結果がQoとして格納される。
このようにしてQoの演算が終了すると、次の
サイクルにおける演算のために、上述の演算で得
られたデータQoをQo-1としてストアし(ステツ
プk)、フイルタ演算が終了する。
第4図に示されるフローチヤートにおいて、フ
イルタ演算ステツプeにおいて得られたデータ
Qo-1は、ステツプlにおいて相応するラツク位
置データに変換され、この変換されたラツク位置
データに応じてラツク位置を制御するためのサー
ボ制御出力が位置制御データD0として出力され
る。この位置制御データD0はサーボ装置15に
入力され(第3図参照)、サーボ装置15はデー
タD0に応答して噴射ポンプ13のコントロール
ラツクの位置制御を行ない、ステツプi又はjで
演算されたラツク位置にコントロールラツクを位
置決めする。
上述の構成によれば、着目した機関の運転状態
である機関速度の変化率によつて、積分定数Ki
び微分定数Kdを容易に変化させることができ、
従つて複雑な機械的構成を用いることなく、その
時々の運転状態に応じてラツク位置演算により得
られたラツク位置データを補正することができ、
常に、運転状態に見合つた最適な速度変動率で機
関の制御を行なうことができる。
このため、たとえばオールスピードガバナ特性
においてその特性曲線の傾きが大きく設定されて
いるような場合の如く、少しの回転速度変動で燃
料噴射装置が大巾に変化するような場合、通常で
はハンチングを生じる危険があるが、単位時間当
りの機関速度の変化量に応じて制御定数を変更す
る上述の構成によれば、このような場合において
も、第6図に示されるその特性を適宜に設定する
ことにより、ハンチングの発生なしに制御を安定
に行なうことができるものである。
上記実施例では、第2図に示すフイルタ回路に
よるのと同一の補正効果をラツク位置データに与
えるために、第(1)式及び第(2)式を用いたが、本発
明はこの補正式による演算にのみ限定されるもの
ではない。例えば、ステツプi、jにおいて実行
された、第(1)式及び第(2)式で示される演算に代え
て、 Qo-1+Ki(Po−Qo-12 ………(1′) 及び Qo-1+Kd(Po−Po-12 ………(2′) の演算を夫々行なつてもよく、第(1′)式及び第
(2′)式を用いると、より応答性のよいフイルタ
特性を実現することができる。
尚、上記実施例においては、各定数Ki、Kdは、
0<Ki<Kd<1で安定した制御が行なわれるが、
Kd>1でその微分効果を大きくすることができ
る。
本発明によれば、上述の如く、機関の回転速度
の単位時間当りの変化量に応答して、制御特性を
補正するためのフイルタ特性を定める補正定数を
連続的に変化させることができ、機関のあらゆる
走行状態、負荷状態に応答して、安定且つ応答性
の良好な調速制御特性を複雑な構成を用いること
なしに実現することができる。また、微分或は積
分による制御特性の補正は、制御の目標値の変化
状態に適する微分又は積分のうちのいずれか一方
により行なわれる構成であり、この点からも調整
制御特性の改善に大きく役立つものである。更
に、機関の型式が変更となり、或は機関の使用目
的が変更された場合においても、ハードウエアを
何ら変更することなしに、演算処理装置内のデー
タの書き換えだけで対処が可能であり、また、噴
射ポンプの型式が列型でも分配型でも同様にして
適用可能であり、極めて汎用性に富む等の利点を
有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の電子式調速装置の一例のブロツ
ク図、第2図は第1図に示した装置に使用されて
いる補償フイルタの回路例を示す回路図、第3図
は本発明による電子式調速装置の一実施例を示す
ブロツク図、第4図、第5図は第3図に示す装置
の演算処理装置にストアされている演算処理プロ
グラムのフローチヤート、第6図は積分定数Ki
微分定数KdとΔN/ΔTとの間の関係を示す特性
曲線図である。 11……電子式調速装置、12……デイーゼル
機関、13……噴射ポンプ、14……演算処理装
置、D1……アクセルデータ、D2……水温データ、
D3……速度データ、D0……位置制御データ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼル機関のその時々の運転状態に見合
    つた燃料を得るための燃料噴射ポンプの燃料調節
    部材の目標調節位置を示すデータに対して微分制
    御及びまたは積分制御のための所定のデータ補正
    演算を行ないその補正演算結果に応じて前記燃料
    調節部材の位置制御を行なうようにした電子式調
    速装置において、前記デイーゼル機関の回転速度
    の単位時間当りの変化量を検出する検出手段と、
    前記データ補正演算において使用される微分定数
    及び積分定数を前記検出手段による検出結果に応
    じて設定する手段と、前記データの変化を監視し
    その監視結果に応じて前記微分制御又は前記積分
    制御のいずれか一方を選択的に実行させるための
    制御手段とを備えたことを特徴とする電子式調速
    装置。 2 前記制御手段が、所定のタイミング毎に前記
    データの値が変化したか否かを判別し、前記デー
    タの値が変化しなかつた場合には前記積分制御を
    実行させ、前記データの値が変化した場合には前
    記微分制御を実行させる構成であることを特徴と
    する電子式調速装置。
JP57159680A 1982-09-16 1982-09-16 電子式調速装置 Granted JPS5951133A (ja)

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