JPS635576B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関特にデイーゼル機関の燃料噴
射ポンプの噴射調節部材を電気的サーボ手段を用
いて制御する内燃機関用電気ガバナに関するもの
であり、さらに詳しくいえば、機関がアイドル運
転状態のような場合に、機関により駆動される補
機たとえばエヤコンデイシヨナのコンプレツサ等
を駆動したい場合、エヤコンデイシヨナの冷房能
力あるいは機関の出力を増加させるためにアイド
ル回転数を上げる制御手段、すなわちアイドルア
ツプ手段を備えた内燃機関用電気ガバナに関する
ものである。

従来機械式ガバナを備えた燃料噴射ポンプにあ
つては、アイドル回転数を上げる手段として、た
とえばエヤコンを作動させるエヤコンスイツチと
連動して作動する電磁式オン、オフソレノイドを
用いてアクセルレバーを操作するものや、又空気
式倍力装置付ブレーキを備えたものにあつては、
その空気圧を利用した空気圧アクチユエータが用
いられていたものもあつた。

しかし、従来の方式では機械式ガバナのみでは
アイドルアツプは実現できず、何らかの別に設け
たアイドル回転数を上げるための特別のアクチユ
エータ及びリンク機構が必要である。従つて、機
関装着上色々な制約条件が発生し、たとえば機関
との干渉をさけるために取付けが複雑になり、し
いては装着できないという事態も発生する。又機
械式ガバナとは別にアクチユエータを設けなけれ
ばならないという問題があつた。

本発明はこのような実情に鑑み、機関回転数及
びアクセル操作量等の運転条件検出器からの運転
条件を入力信号として電気的制御回路にて演算処
理し、その結果に基づいて、電気的サーボ手段を
介して燃料噴射ポンプの燃料調節部材を操作する
電気ガバナを用い、さらにアイドルアツプ信号発
生器よりアイドルアツプ信号が発生したことおよ
びアクセル操作量がアイドル領域に入つているこ
とを判定してアクセル操作量自体を補正演算処理
し、目標噴射量を増加補正することによつて、特
別のアクチユエータを用いることなくアイドル運
転の回転数を上昇させることができる内燃機関用
電気ガバナを提供することを目的とするものであ
る。

まず第２５図は本発明の構成を明示するための
全体構成図であり、Ａは内燃機関Ｃの燃料供給量
を調節する燃料噴射ポンプＢのスピルリング、ラ
ツク等の燃料調節部材を操作する電気的サーボ手
段、Ｄは機関回転数およびアクセル操作量を検出
する第１の検出手段、Ｅはエアコンデイシヨナ作
動時等にアイドル回転数を上げるアイドルアツプ
信号を発生するアイドルアツプ信号発生器、Ｆは
前記燃料調節部材による実際の燃料噴射量を検出
する第２の検出手段、Ｇは前記第１の検出手段の
各検出信号に基づいて目標とする噴射量を演算す
る目標噴射量演算手段である。Ｈはこの目標噴射
量と前記第２の検出手段Ｆにより検出される実際
の噴射量とを比較し両噴射量の誤差を修正する方
向に前記電気的サーボ手段Ａを駆動する誤差修正
手段、Ｉは前記アクセル操作量がアイドル領域に
入つているか否かを検出するアイドル検出手段、
Ｊは前記アイドルアツプ信号が発生しかつ前記ア
クセル操作量がアイドル領域に入つているとき、
前記検出されたアクセル操作量を実際のアクセル
操作量よりも大きい所定のアクセル操作量に設定
する設定手段である。そして、前記アイドルアツ
プ信号が発生しかつ前記アクセル操作量がアイド
ル領域に入つているとき前記設定されたアクセル
操作量に応じて前記目標噴射量を演算するように
している。

以下本発明を分配型燃料噴射ポンプを備えた内
燃機関に適用した場合について説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であ
る。１は機関６（本実施例ではデイーゼル機関の
エンジン）の運転条件を電気信号として検出する
運転条件検出器であり、第１の検出手段をなすア
クセル操作量検出器１ａとエンジン回転数検出器
１ｂ、およびアイドルアツプ信号発生器１ｃから
成つている。２は電気的制御回路であり、運転条
件検出器１よりアクセル操作量信号、回転数信号
及びアイドルアツプ信号を入力して機関６に噴射
すべき目標とする燃料噴射量に対応した目標噴射
量信号を算出すると共に第２の検出手段をなす実
位置検出器７によつて検出された実際に噴射され
た燃料量に対応した実噴射量信号を入力し、目標
噴射量信号と実噴射量信号とから実際の燃料噴射
量と目標とする燃料噴射量との誤差を修正するよ
うに電気的サーボ手段としての電磁式アクチユエ
ータ３を駆動する。電磁式アクチユエータ３は電
気的制御回路２からの信号に対応して燃料量調節
部材４を動かす。燃料量調節部材４はスピルリン
グのことであり、燃料噴射ポンプ５はボツシユ式
分配型燃料噴射ポンプである。実位置検出器７は
燃料噴射ポンプ５より実際に機関６に噴射される
燃料量を調節する燃料量調節部材４の位置を検出
しており、本実施例では可変インダクタンスタイ
プの実位置検出器７を用いている。

第２図は可変インダクタンスタイプの実位置検
出器７の構造を示すもので、中空のボビン１３に
一次コイル１２と二次コイル１１が巻いてある。
中空部にはコア１４が挿入されている。一次コイ
ル１２に振幅一定で周波数一定の励振信号を与え
ると、二次コイル１１を抵抗で終端した場合、こ
の抵抗の両端に電圧が発生する。今、中空部に挿
入されたコア１４が二次コイル１１と重なつてい
る部分の長さをｌとすると、二次コイル両端に発
生する電圧とｌとの関係は第３図に示すものとな
る。本実施例では位置信号としてこの特性の直線
部分を利用している。

第４図は電気的サーボ手段としての電磁式アク
チユエータ３の構造を示すものである。

電磁式アクチユエータ３はコイル３１とコイル
を保持し磁気回路を形成するコア３２と可動部分
であるムービングコア３３とムービングコア３３
と直結される連接棒３４、バネ３５から成つてい
る。ムービングコア３３と連接棒３４はａ，ｂ両
方向に移動が可能である。ムービングコア３３
は、コイル３１に流れる電流によつて発生する矢
印ａ方向の力と電磁アクチユエータ内部に取り付
けられたバネ３５によつて発生する矢印ｂ方向へ
の復元力とが釣り合つた状態で停止する。コイル
３１に流す電流と、コア３２とムービングコア３
３の間のギヤツプの長さｍと電流による矢印ａ方
向に発生する力の関係が第５図に示されている。
第５図中で一点鎖線で示されるのは、バネ３５に
よつて発生する矢印ｂ方向の力である。この図か
ら分かるように本実施例における電磁式アクチユ
エータの位置を制御するためには、コイル３１に
流す電流を制御すればよい。

第６図は、ボツシユ式分配型燃料噴射ポンプに
この発明になる装置を適用した要部断面構成図で
ある。６は４サイクルデイーゼル機関、５は燃料
噴射ポンプ、４１はポンプ駆動軸で４サイクル機
関ではクランク軸回転数の1/2の回転数で駆動さ
れるベーン式ポンプを用い、燃料タンク６２より
燃料フイルタ６３を経た燃料を入口４３より吸入
し、出口４４に吐出する。出口４４を出た燃料は
ポンプハウジング内の燃料溜４５に充満され、燃
料圧調節器４６にて圧力調節され、余分な燃料は
燃料タンク６２に戻される。フエイスカム４７と
ポンププランジヤ４８とは一体化されており、ポ
ンプ駆動軸４１とカツプリング４９にて結合され
回転力が伝えられる。このフエイスカム４７はプ
ランジヤスプリング５０によつてローラ５１に押
しつけられているので、ポンプ駆動軸４１の回転
に伴なつてプランジヤ４８は往復運動と回転運動
とを行ない燃料を吸入口５２より吸入した後分配
圧送を行なう。燃料の圧送はプランジヤ４８が矢
印ｂ方向に移動し、吸入口５２を閉鎖した時期よ
り始まり、分配通路５３、デリバリバルブ５４を
出て高圧配管を経由し噴射ノズルより機関の各気
筒に噴射される。さらにプランジヤ４８が矢印ｂ
方向に移動してスピルポート５５が、燃料調節部
材をなすスピルリング４の右側（ｂ方向側）端面
より燃料溜４５に開放された時燃料の圧送が終了
する。従つてスピルリング４をプランジヤ４８の
軸方向に移動させることにより、燃料噴射量の調
節が可能である。

３はスピルリング４の位置を調節するための電
磁式アクチユエータであり、コイル３１に流れる
電流によつて発生する矢印ａ方向の力とバネ３５
によつて発生する矢印ｂ方向の力との釣り合いに
よつて、ムービングコア３の位置を定める。この
ムービングコア３３は連接棒３４とリンク機構３
８を介してスピルリング４を移動させ燃料噴射量
を調節する。１ｂは機関の回転数を検出する回転
数検出器であり、ポンプ駆動軸４１に直結された
ギヤ１ｂ１の回転数を電磁ピツタアツプ１ｂ２よ
り検出し、この電気信号を機関の回転数信号とし
て電気的制御回路２に入力する。１ａは例えばポ
テンシヨメータを用いたアクセル操作量検出器で
あり、アクセル操作量に対応した電気信号を電気
的制御回路２に入力する。又アイドルアツプ信号
発生器１ｃとしてのエアコンアンプからのアイド
ルアツプ信号を電気的制御回路２に入力する。

電気制御回路２は、機関の回転数検出器１ｂ、
アクセル操作量検出器１ａ、及びアイドルアツプ
信号発生器１ｃからそれぞれ検出信号をうけて、
燃料噴射ポンプの目標噴射量に対応した目標噴射
量信号を算出し、この信号と実位置検出器７より
の実噴射量信号とを比較し、これらの誤差にもと
づき電磁式アクチユエータ３に信号を与えその誤
差を修正するように電磁式アクチユエータ３を駆
動する。本実施例ではこの目標噴射量および目標
位置の算出はマイクロコンピユータによつて行な
われている。

第７図は電気的制御回路２の構成を示すもので
電気的制御回路２は運転条件検出器１からの信号
から、目標噴射量信号および目標位置を算出する
マイクロコンピユータ部２ａと、これにより算出
された目標噴射量信号と実位置検出器７からの信
号とを入力し、これら２信号の誤差によつて、こ
の誤差を修正するように電磁式アクチユエータ３
を駆動する電磁式アクチユエータサーボ回路２ｂ
波形整形回路２ｃ、増幅回路２ｄ、検出回路２
ｅ、発振駆動回路２ｆとから成る。

第８図は、マイクロコンピユータ部２ａの詳細
な構成図である。８０は目標噴射量を計算する中
央処理ユニツト（CPU）で、８ビツト構成の
8085Aを用いている。８１は制御プログラムや制
御定数を記憶している読み出し専用記憶ユニツト
（ROM）、８２は掛け算や割り算をハードウエア
的に実行する数値演算ユニツト（APU）、８３は
CPU８０が制御プログラムに従つて動作中、制
御データの一時的な記憶に使用される一時記憶ユ
ニツト（RAM）を示す。８４はCPU８０に対す
る割込みを制御する割り込み制御部でありCPU
に割り込みの発生を知らせる。本実施例における
割り込み要因としては、機関の回転数検出器１ｂ
の出力から作られる回転数パルスによる割り込み
がある。８５は回転数カウンタ部であり、機関回
転数検出器１ｂにより発生され波形整形されたパ
ルス信号のパルス幅を、CPUにより発生される
クロツク信号を用いて計数することにより、機関
回転数を逆比例する数値をCPU８０に入力する
機能をもつものである。

デジタル入力ポート８６は論理信号の入力に使
用されるポートであり、機関始動時にスタータス
イツチがONされていることを認識するためにス
タータスイツチからの信号を波形整形回路７２に
より波形整形して入力する。又同様にアイドルア
ツプ信号を波形整形回路７６により波形整形して
入力する。アナログ入力ポート８７はアナログ信
号の入力に使用されるポートであり、アクセル操
作量信号をアナログデイジタル（Ａ／Ｄ）変換す
る。８８はCPU８０によつて計算された目標噴
射量をアナログ電圧に変換する部分で、この回路
にて目標噴射量Qfが目標噴射量指令電圧Vsに変
換される。８９はCPU８０よりのスイツチ信号
を外部に出力する回路でCPU８０はこの回路を
通して回転数信号検出部８５内にあるフリツプフ
ロツプとカウンタをリセツトする。

第９図は、回転数信号検出部８５と割り込み制
御部８４の詳細な内容を示したものである。第１
０図は、第９図における各点での信号波形を示し
たものである。１ｂ１は分配型燃料噴射ポンプの
ポンプ駆動軸４１に直結された歯車であり１ｂ２
は歯車１ｂ１の歯の凹凸を検出する電磁ピツクア
ツプであり、その出力波形は第１０図ａとなる。
８５１は電磁ピツクアツプによつて発生された信
号を波形整形する回路であり、この回路によつて
第１０図ｂに示すようにデイジタル回路が扱いや
すいパルス信号に変換される。８５２は分周回路
であり第１０図ｃに示すように８５１の出力信号
を２分周する。８５３はパルス信号の極性を反転
するインバータと分周回路である。８５４は第１
０図ｄに示されるパルスのパルス数を計数するカ
ウンタ部でｃ１からｅ１６の16ビツトの出力をも
つ。８４は第９図ｃ点での信号とクロツク信号と
からCPU８０に対しての割り込み信号を発生す
る割込み制御部である。

第１１図はアクセル操作量検出器１ａからの信
号を増幅して、マイクロコンピユータが扱いやす
い信号電圧に変換する回路である。

１１１は検出器１ａからの信号のレベルを上下
に移動させる回路で、１１２は回路の利得を自由
に設定できる増幅部である。この増幅回路１１１
と１１２により、アクセル操作量に対応する信号
電圧を任意に決めることができる。Al点での出
力信号がアナログ入力ポート８７へ入力される。
第１２図はキースイツチからのST（スタータ）信
号を処理してデイジタル入力ポート８６へ入力す
る波形整形回路７２である。１２１はキースイツ
チからの信号をレベル変換するトランジスタであ
り１２２はパルスの波形整形をするためのシユミ
ツト―トリガである。

次にアイドルアツプ信号の発生装置としてエヤ
コンデイシヨナを用いた例について述べる。第１
３図はアイドルアツプ信号を波形整形し、デイジ
タルポート８６へ入力する波形整形回路である。
車両用エヤコンデイシヨナは公知の如く車室内の
温度を検出し、その検出温度に応じてコンプレツ
サ駆動用マグネツトクラツチをON―OFFして車
室内の温度を目標温度になるように制御するもの
である。第１３図中１ｃはアイドルアツプ信号発
生器として用いる前記マグネツトクラツチをON
―OFFする信号を発生するエヤコンアンプであ
り、エヤコンアンプ１ｃよりのマグネツトクラツ
チを作動させるON信号をアイドルアツプ信号Is
として波形整形回路７６に入力している。１２６
はアイドルアツプ信号Isを検出してレベル変換す
るトランンジスタであり、１２７はトランジスタ
１２６のコレクタ信号を波形整形するためのシユ
ミツトトリガである。

第１４図は実位置検出器７であり、１３１の定
電圧発生部、１３２から１３５によつて構成され
る発振駆動部１４０、そして１３６から１３９に
よつて構成される検出増幅部１４１から成る。定
電圧発生部１３１は各々の増幅器に対して一定の
オフセツト電圧を供給する回路であり、抵抗分圧
回路とバツフア増幅器から成る。発振駆動部１４
０はクワドラチヤ発振回路１３２，１３３とバツ
フア増幅器１３４と電流増幅器１３５とから成つ
ている。１３２はクワドラチヤ発振回路の発振部
であり、１３３は発振器の発振波形の振幅を制限
する振幅制限回路である。検出増幅１４１は直流
分をカツトするコンデンサ１３６と全波整流回路
１３７と積分回路１３８そして差動増幅回路１３
９とから成つている。差動増幅回路１３９の出力
信号Vpが第７図の電磁式アクチユエータサーボ
回路２ｂに入力される。そして、この電磁式アク
チユエータサーボ回路２ｂはマイクロコンピユー
タ部２ａによつて計算された目標噴射量指令電圧
Vsと実位置検出器７からの信号Vpとからその誤
差を修正するように電磁式アクチユエータ３を駆
動するものである。

第１５図は、電磁式アクチユエータサーボ回路
の回路図である。マイクロコンピユータ部２ａの
出力である目標噴射量指令電圧Vsが端子２３ａ，
２３ｂに印加される。バツフアアンプ段２３１の
出力電圧は−Vsとなる。２３２は増幅段であり
その利得K₂は可変抵抗器２４１により調節が可
能であり、オフセツト電圧Vb₂は可変抵抗器２４
２によつて調節が可能である。増幅段２３２の出
力電圧はK₂×Vs＋Vb₂となる。ブロツク２３３
は位置信号Vpが入力されるブロツクでボルテー
ジフオロワである。ブロツク２３３の出力電圧は
入力電圧と同一でVpである。増幅段２３４は入
力信号に対してVb₃のオフセツト電圧を与える。
従つて出力電圧は−Vp＋Vb₃となる。増幅段２
３５は増幅段２３２の出力電圧と増幅段２３４の
出力電圧との差電圧を増幅し、利得は２４３によ
り可変である。増幅段２３５の出力電圧は利得を
K₄、オフセツト電圧をVb₄とすると V₂₃₅＝K₄（K₂Vs＋Vp＋Vb₁−Vb₃）＋Vb₄ となる。２４５は電磁式アクチユエータ３のコイ
ル３１を流れる電流値を検出するための抵抗であ
り、抵抗の両端に電流に比例した電圧が発生す
る。増幅段２３６は、この抵抗の両端に発生する
電圧を増幅する部分で、その利得は２４６で決め
られる。２３７は、増幅段２３５と増幅段２３６
の出力電圧を比較し、トランジスタ２４７を制御
する比較回路であり、この回路により電磁式アク
チユエータのコイル３１を流れる電流は平均的に
V₂₃₅に比例する。

第１６図ａ，ｂに噴射量Ｑと目標噴射量指令電
圧Vsの関係と噴射量Ｑと実噴射量信号Vpの関係
を示す。この図によつて示される関係があるため
に、VsとVpの和をとることによつて噴射量に対
してはネガテイブフイードバツクが形成されるこ
とになる。実噴射量信号Vpと噴射量Ｑの関係を
第１６図のようにしたのは、センサが断線等で出
力信号を出さなくなつた場合に、エンジンが過回
転となることを防止するためである。電流検出用
抵抗２４５、増幅段２３６によつて電磁式アクチ
ユエータ３のコイル３１に流れる電流を電圧に変
換してフイードバツクしているのは、アクチユエ
ータ３のコイル３１にはバツテリ電圧が直接供給
されているため、この電圧変動を補正する目的と
自己発熱や熱的環境の変化によつてコイル３１の
抵抗が変化するのを補正する目的との二つの目的
をもつ。

次に上記構成においてその作動を第１７図乃至
第２４図に示すフローチヤート及び特性図と共に
説明する。

この第１７図は燃料噴射ポンプ５のガバナ制御
を行うプログラムの演算処理手段を示すフローチ
ヤートである。第１８図は第１７図中のアイドル
アツプ演算ステツプの演算処理を示すフローチヤ
ート、第１９図は第１７図中の基本噴射量演算ス
テツプで用いる回転数、アクセル操作量から目標
噴射量を求めるマツプデータ、第２０図は第１９
図のマツプデータを検索するフローチヤート、第
２１図は回転数、噴射量及びアクセル操作量の関
係を示す特性図、第２２図は機関回転数、噴射量
及びスピルリング位置の関係を示す特性図、第２
３図は第１７図中の目標噴射量指令値演算ステツ
プで用いる回転数と目標噴射量から指令値を求め
るマツプデータ、第２４図は第２３図のマツプデ
ータを検索するフローチヤートである。

今この電気ガバナを備えた内燃機関において、
その運転開始時にキースイツチを投入すると図示
しない安定化電源回路よりこの装置の構成要素
１，２、及び７に安定化電圧が供給されてそれぞ
れ作動状態となる。そしてマイクロコンピユータ
部２ａにおいては、その作動開始によりイニシヤ
ライズステツプ150にてマイクロコンピユータ部
２ａ内のレジスタ、カウンタ、ラツチなどを演算
処理の開始に必要な初期状態にセツトする。この
初期状態のセツト作動には、後述するアイドルア
ツプフラツグ及びスタータ信号フラツグの解除、
回転数検出部８５のカウンタ、ラツチへのリセツ
ト信号の送出作動等を含んでいる。

この初期設定後に次のスタータ信号判定ステツ
プ151に進む。スタータ信号判定ステツプ151にお
いては、キースイツチがスタータ側に投入される
と、第１２図中のスイツチSTが閉成されスター
タ信号が発生する。すると波形整形回路７２にて
波形整形された信号がマイクロコンピユータ部２
ａのデイジタル入力ポート８６を介して取り込ま
れ、スタータ信号フラツグをセツトすると判定は
YESとなり、次の運転条件入力ステツプ152へ進
む。キースイツチがオン状態でスタータ位置まで
回されなかつた場合にはスタータ信号が発生しな
いため、スタータ信号フラツグはリセツト状態の
ままで、その判定はNOとなり、プログラムのス
テツプは進まずその状態で待機状態となる。

運転条件入力ステツプ152においては、回転数
センサとしての電磁ピツクアツプ１ｂ２よりの信
号を機関回転数検出部８５にて回転数に逆比例し
たパルス数に変換され、回転に同期した割込み信
号によりマイクロコンピユータ部２ａのRAM８
３のあらかじめ定められた番地へ入力記憶され
る。又アクセル操作量信号θはアクセル操作量信
号検出器１ａとしてポテンシヨメータにてアクセ
ル操作量に比例した電圧信号を増幅器７３にて増
幅し、その出力信号がアナログポート８７のＡ／
Ｄ変換器にてパルス数に変換され、RAM８３の
回転数信号とは別の番地へ入力記憶される。さら
にアイドルアツプ信号Ｉは波形整形回路７６、マ
イクロコンピユータ部２ａのデイジタル入力ポー
ト８６を介してRAM８３のあらかじめ定められ
た前記NOとは別の番地に入力記憶される。

今アイドルアツプ信号発生器１ｃとしてエヤコ
ンアンプよりアイドルアツプ信号が発生すると、
アイドルアツプフラツグがセツトされアイドルア
ツプ判定はYESとなり次のアイドルアツプ演算
ステツプ154に進む。又アイドルアツプ信号が発
生しない場合すなわちエヤコンを使用していない
様な場合にはアイドルアツプフラツグがリセツト
の状態であり、その判定はNOとなりステツプ
155の基本噴射量演算ルーチンへジヤンプする。

アイドルアツプフラグがセツトされ、アイドル
アツプ演算ステツプ154においては第１８図に示
す様にアクセル操作量θがアイドルアツプ運転時
に操作すべき設定操作量θ_Aとの大小判別をステツ
プ181で行いθ_A＞θが成立する時、いいかえれば
アクセルが全く踏込まれていない場合あるいは踏
込まれていてもその操作量が小さい場合にはその
判定はYESとなり、次のステツプ182へ進みアク
セル操作量θはθ＝θ_Aの値となり、あたかもアク
セルをθ_Aだけ踏込んだ状態となり、機関のアイド
ルアツプが実現される。又アクセル操作量θが大
きくθθ_Aが成立する状態ではアイドルアツプ判
定ステツプはNOとなりステツプ183へ進む。ス
テツプ183においてはアクセル操作量θが大きい
ため、実際の操作量θの値をとり次のステツプ
155の基本噴射量演算ルーチンへ進む。

基本噴射量演算ステツプ155においては、機関
回転数Ｎとアクセル操作量θに対する目標噴射量
Qfをマツプから求める。第１９図に目標噴射量
Qfのマツプを示す。第１９図において（N₁、θ₁）
点の目標噴射量Qf₁₁、……（N₁、θm）点でθfm₁
…、（Nm、θ₁）点でθf₁m、……（Nm、θm）で
Qfmmとすると、マイクロコンピユータ部２ａ内
のROM８１にはQf₁₁、……Qfm₁、…Qf₁n、……
Qfmmの如く書き込まれている。第２０図にQf
を求めるフローチヤートを示す。

第１９図及び第２０図にてある運転点（Nx、
θx）におけるQf＝Qfxxを求める計算手順を説明
する。

今、機関回転数NxがNa＜Nx＜Nb、アクセル
操作量θxがθa＜θx＜θbで運転されており、各メ
ツシユ点に対応する目標噴射量Qfは各々（Na、
θa）点でQfaa、（Na、θb）点でQfba、（Nb、
θa）点でQfab、（Nb、θb）点でQfbbである。又
補間計算で求める点は（Nx、θb）点でQfax、
（Nx、θa）点でQfaxとする。まず（Nx、θa）点
でのQfaxをステツプ160にて次式で求める。

Qfax＝Nx−Na／Nb−Na×（Qfab−Qfaa）＋Qfaa 次にQfbxをステツプ161にて次式にて求める。

Qfbx＝Nx−Na／Nb−Na×（Qfbb−Qfba）＋Qfba 次にQfxxをステツプ162にて次式にて求める。

Qfxx＝θx−θa／θb−θa×（Qfbx−Qfax）＋Qfax 次にステツプ163にてQf＝Qfxxとして処理が
終る。

以上述べた手順が四点補間の方法である。

従つて今アイドルアツプ信号が発生し、アイド
ルアツプフラグがセツトされている状態では、ア
クセル操作量θxは設定操作量θ_Aより小さい値は
とらず従つてＮ−θマツプ上でθ_A＞θxの時θ＝
θ_A、θxθ_Aの時θ＝θxにてマツプ検索を行い、
目標噴射量Qfが得られる。第２１図はアクセル
操作量θをパラメータにした機関回転数Ｎと目標
噴射量Qfの関係を示すものであり、θ₁がアイド
ル運転ラインであり、θmが最大噴射量ラインで
ある。今アイドルアツプ状態ではアイドルライン
θ₁がθ_Aとなつた状態である。

次にステツプ156は基本噴射量演算ステツプ155
より求めた目標噴射量Qfから目標噴射量指令値
Vs_Nを計算するステツプである。分配型燃料噴射
ポンプの噴射量は燃料量調節部材としてのスピル
リング４の位置は一定であつても噴射ポンプの回
転数により変わるという特性をもつている。第２
２図にスピルリング４の位置に対して回転数Ｎに
よる噴射量Ｑの特性を示す。第２２図中Vpは第
１６図に示す実位置検出器７の出力電圧であり、
Vp＝Vp₁がアイドル運転状態であり、Vp＝Vpl
が最大噴射量のスピルリング４の位置である。従
つて目標噴射量指令値演算ステツプ156ではスピ
ルリング４の位置が一定であれば噴射量Ｑが回転
数Ｎによらず一定になる様に補正演算をしてい
る。

第２３図に回転数Ｎと目標噴射量Qfから目標
噴射量指令値V_SNを求めるマツプデータ、第２４
図にその演算手順を示す。ステツプ156において
はマツプより四点補間により目標噴射量指令値
V_SNを求めている。今機関回転数Ｎ＝NxがNa＜
Nx＜Nbであり、目標噴射量Qf＝QfxがQfa＜
Qfx＜Qfbの状態で運転されており、各メツシユ
点に対応する指令値V_SNは（Na、Qfa）点で
Vsaa、（Na、Qfb）点でVsba、（Nb、Qfa）点
でVsab、（Nb、Qfb）点でVsabである。又補間
計算にて求める点は（Nx、Qfa）点でVsax、
（Nx、Qfb）点でVsbxとする。まず（Nx、Qfa）
点でのVsaxをステツプ165にて次式で求める。

Vsax＝Nx−Na／Nb−Na×（Vsab−Vsaa）＋Vsaa 次にVsbxをステツプ166にて次式で求める。

Vsbx＝Nx−Na／Nb−Na×（Vsbb−Vsba）＋Vsba 次にVsxxをステツプ167にて次式で求める。

Vsxx＝Qfx−Qfa／Qfb−Qfa×（Vsbx−Vsax）＋Vsax 次にステツプ168にてysN＝Vsxxとし、出力す
る。

ステツプ157においてはステツプ156よりの目標
噴射量指令値V_SNを入力し、Ｄ／Ａコンバータへ
出力するステツプであり、Ｄ／Ａコンバータは指
令値V_SNに比例する指令電圧Vsを発生し、電磁式
アクチユエータサーボ回路２ｂに印加する。電磁
式アクチユエータサーボ回路２ｂにおいては指令
電圧Vsの増減により、電磁式アクチユエータ３
のコイル３１の電流を増減する。今目標噴射量指
令値Vsが機関回転数Ｎが下降して増加したとす
ると増幅段２３２の出力電圧が増加し、増幅段２
３５の出力電圧が増加する。従つて比較回路２３
７の出力電圧が増加し、これによりトランジスタ
２４７のコレクタ電流が増加し、電磁式アクチユ
エータ３のコイル３１に流れる電流が増し、吸引
力が増し、その結果スピルリング４が増量側に動
かされる。それと共に抵抗２４５の両端に発生す
る電圧が回路２３６にて増幅され、比較回路２３
７のオペアンプの一側入力端子に印加され、必要
な吸引力発生、電流の値にてつり合う。従つて電
磁式アクチユエータ３のムービングコア３３が矢
印の方向に動くと実噴射量検出器７のコア１４が
移動し、検出回路７４の出力Vpが第１６図の如
くになり、増幅段２３５にてV₂₃₅＝K₄×（K₂Vs
＋Vp＋Vb₁−Vb₃）＋V₄にて決まる、電圧が平衡
状態となり、その運転点にて機関は運転される。

又逆に機関回転数が上昇した場合には、前記作
動とは反対に各数値が動き、噴射量が減少して機
関回転数が下がり噴射量と機関負荷とのつり合い
点にて運転される。

さらに、機関を停止する場合にはキースイツチ
７１をオフすると電気制御回路２及び電磁式アク
チユエータ３への電源供給が遮断されるため、ム
ービングコア３３には吸引力が作用せずリターン
スプリング５にてもどされるため、スピルリング
４が燃料遮断位置に動き従つて機関には燃料が供
給されなくなり停止する。

本実施例においては分配型燃料噴射ポンプに適
用した場合を説明したが、列型噴射ポンプにおい
ては燃料量調節部材４としてラツクが相当する。
又アクチユエータ３として電磁式リニアソレノイ
ドアクチユエータを用いる例を説明したが、これ
に限らず電気的に位置制御が可能なものであれば
良く、たとえば流体圧を作動源として電磁弁にて
作用室の圧力を制御し、ダイヤフラムを移動さ
せ、前記リンク機構３８を操作するものであつて
も良い。

又電磁力にて回転運転をするいわゆるロータリ
ソレノイドで、レバーにて回転運転を略直線運動
に変換し前記燃料量調節部材４を操作するもので
あつても良い。

以上述べた如く、本発明においては、機関回転
数及びアクセル操作量等の運転条件検出器からの
運転条件を入力信号として電気的制御回路にて演
算処理し、その結果に基づいて電気的サーボ手段
を介して燃料噴射ポンプの燃料量調節部材を制御
するとともに、アイドルアツプ信号発生器よりの
アイドルアツプ信号を受け、かつアクセル操作量
がアイドル領域に入つているときに検出されたア
クセル操作量の値を実際のアクセル操作量よりも
大きい所定のアクセル操作量に設定し、この設定
されたアクセル操作量を用いて上記演算処理によ
る目標噴射量を増加するようにしているから、ア
イドルアツプのための特別のアクチユエータを要
せずに、補機類の駆動に必要なアイドル運転の機
関回転数を適切に上昇させることができるという
優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体ブロツク
図、第２図は第１図中の実位置検出器の要部断面
構成図、第３図は実位置検出器の特性図、第４図
は第１図中の電磁式アクチユエータの要部断面構
成図、第５図は電磁式アクチユエータの特性図、
第６図は分配型燃料噴射ポンプに適用した場合の
要部断面構成図、第７図は第１図中の電気的制御
回路のブロツク図、第８図は第７図中のマイクロ
コンピユータ部の詳細ブロツク図、第９図は第８
図中の回転数信号検出部および割込み制御部の詳
細電気回路図、第１０図は第９図中の各部の信号
波形図、第１１図は第７図中の増幅回路の電気回
路図、第１２図は第７図中の波形整形回路の電気
回路図、第１３図はアイドルアツプ信号検出部の
電気回路図、第１４図は実位置検出器の電気回路
図、第１５図は電磁式アクチユエータサーボ回路
の電気回路図、第１６ａ，ｂは噴射量Ｑと目標噴
射量指令電圧Vsとの関係及び噴射量Ｑと実噴射
量信号Vpとの関係を示す特性図、第１７図はマ
イクロコンピユータ部のプログラムの処理手順を
示すフローチヤート、第１８図は第１７図中のア
イドルアツプ演算ステツプの詳細フローチヤー
ト、第１９図は第１７図中の基本噴射量演算ステ
ツプの目標噴射量を求めるマツプデータの説明
図、第２０図は第１９図のマツプデータを検索す
るフローチヤート、第２１図は回転数、噴射量及
びアクセル操作量の関係を示す特性図、第２２図
は機関回転数、噴射量及びスピルリング位置の関
係を示す特性図、第２３図は第１７図中の目標噴
射量指令値演算ステツプの指令値を求めるマツプ
データの説明図、第２４図は第２３図のマツプデ
ータを検索するフローチヤート、第２５図は本発
明の構成を明示するための全体構成図である。 １…運転条件検出器、１ａ，１ｂ…第１の検出
手段をなすアクセル操作量検出器、２…電気的制
御回路、３…電気的サーボ手段をなす電磁式アク
チユエータ、４…燃料量調節部材をなすスピルリ
ング、５…燃料噴射ポンプ、６…内燃機関をなす
デイーゼル機関、７…第２の検出手段をなす実位
置検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の燃料供給量を調節する燃料噴射ポ
   ンプの燃料調節部材を操作する電気的サーボ手段
   と、 機関回転数およびアクセル操作量を検出する第
   １の検出手段と、 アイドル回転数を上げるアイドルアツプ信号を
   発生するアイドルアツプ信号発生器と、 前記燃料調節部材による実際の燃料噴射量を検
   出する第２の検出手段と、 前記第１の検出手段の各検出信号に基づいて目
   標とする噴射量を演算する目標噴射量演算手段
   と、 この目標噴射量と前記第２の検出手段により検
   出される実際の噴射量とを比較し両噴射量の誤差
   を修正する方向に前記電気的サーボ手段を駆動す
   る誤差補正手段と、 前記アクセル操作量がアイドル領域に入つてい
   るか否かを検出するアイドル検出手段と、 前記アイドルアツプ信号が発生しかつ前記アク
   セル操作量がアイドル領域に入つているとき、前
   記検出されたアクセル操作量を実際のアクセル操
   作量よりも大きい所定のアクセル操作量に設定す
   る設定手段とを備え、 前記アイドルアツプ信号が発生しかつ前記アク
   セル操作量がアイドル領域に入つているとき前記
   設定されたアクセル操作量に応じて前記目標噴射
   量を演算するようにしたことを特徴とする内燃機
   関用電気ガバナ。