专利摘要:

公开号:WO1992006287A1
申请号:PCT/JP1991/001299
申请日:1991-09-27
公开日:1992-04-16
发明作者:Masaki Egashira;Masakazu Haga;Osamu Tomikawa;Touichi Hirata
申请人:Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.;
IPC主号:F02D31-00
专利说明:
[0001] 明 細 書
[0002] 原動機の回転数制御装置 技術分野
[0003] 本発明 は、 例えば油圧 シ ョ ベ ル等の建設機械に設 け ら れ る 原動機の回転数を制御す る の に用 いて好適な原動機 の回転数制御装置 に関する。 技術背景
[0004] 一般に、 建設機械は、 原動機 と してのディ ー ゼルェ ン ジ ンを搭載 し、 該ディ ーゼルエ ン ジ ン に よ っ て油圧ボ ン プを駆動 して い る 。
[0005] こ の ため、 従来の建設機械は運転室に コ ン ト ロ ー ル レ ノく ーを設け、 該 コ ン ト ロ ー ノレ レバー と エ ン ジ ン のガノ ナ 機構 と の間を コ ン ト ロ ールケ ーブル、 リ ン ク ロ ッ ド等で 接続 し、 エ ン ジ ン の回転数制御を行っていた。 しか し、 コ ン ト ロ ール レバ一 とガバナ機構との間を コ ン ト ロ ールケ一 ブル, リ ン ク ロ ッ ド等で機械的に連結する場合には、 機械 的抵抗が大き いた め に、 大き な操作力 を必要 と する 欠点 があ る 。
[0006] こ の よ う な欠点を改良 し、 ガバナ機構を電気的 に遠隔 操作す る ため に、 エ ン ジ ン の近傍に はガバナ調節用 の電 動モー タ を設け る と共に、 エ ン ジ ン の回転数を ガバナ機 構の回動角 と して検出する 回動角検出手段を設け、 一方 運転室に は操作ス ィ ッ チ等か ら な る 指令手段 と 、 マ イ ク 口 コ ン ピ ュ ー タ 等か ら な る コ ン ト ロ ー ラ と を設 け、 該 コ ン ト ロ ー ラ は指令手段か ら の指令値 と 回動角検出手段か ら の検出値 と に基づき 、 両信号の差が零 と な る よ う に電 動モー タ を フ ィ 一 ド ノく' ッ ク 制御 し、 も っ て ガバナ機構の ガバナ レバ—を指令値に対応 して回動さ せる よ う にな つ て い る 。
[0007] そ こ で、 第 1 1 図な い し第 1 3 図に こ の種のガバナ機構 を備えた従来技術に よ る 原動機の回転数制御装置を建設 機械に用 いた場合を例に挙げて示す。
[0008] 図において、 1 は建設機械に搭載された原動機と しての デ ィ ーゼルエ ン ジ ン (以下、 「エ ン ジ ン」 と い う ) 、 2 は 該エ ン ジ ン 1 に設け られたガバナで、 該ガバナ 2 には長尺 のガバナ レノくー 3 と、 該ガノくナ レノく一 3 に当接 してガバナ レバー 3 の回動範囲を規制する ス ト ツ パ 4, 5 と が設け ら れている。 そ して、 該ガノく ナ 2 は、 ガバナ レ ノく一 3 の増速 H、 減速 L方向の回動角 に応 じてエ ン ジ ン 1 の回転数を調 節する と共に、 第 1 2 図に示す如 く 、 ガバナ レ ノく 一 3 がス ト ツ パ 4 に当接する と、 回動値 NB は 0 % とな っ てェ ン ジ ン 1 の回転数は最低回転数 (ア イ ドル回転数) NL と な り 、 ス ト ツ パ 5 に当接する と、 回動値 NB は 1 0 0 % とな っ てェ ン ジ ン 1 の回転数は最高回転数 ( フ ル回転数) NH と な る よ う に な つ て い る 。
[0009] 6 はェ ン ジ ン 1 の近傍に設け られた正逆回転可能なステ ッ ビ ングモータ を示 し、 該ステ ッ ピ ングモータ 6 の出力軸 には レノく一 6 A が取付け られ、 該 レバー 6 A は リ ン ク 7 を 介 してガバナ レバー 3 と連結されている。 そ して、 該ステ ッ ビ ン グモー タ 6 は後述の コ ン 卜 ロ ー ラ 1 0 か ら の制御ノ、。 ルス信号に基づいて正転 F,逆転 R方向に回動 し、 リ ン ク 7 等を介 してガバナ レバー 3 を増速 H ,減速 L 方向 に回動 させる と共に、 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 か ら停止信号が入力 さ れ て回転が停止 した場合でも、 ガバナ レバー 3 を現在の回動 角 に保持 し、 エ ン ジ ン 1 を現在の回転数で回転させる よ う に な つ 一し い る 。 8 はエ ン ジ ン 1 の近傍に設け られた回動角検出手段 と し てのポテ ン シ ョ メ ー タ で、 該ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 の回動軸 には レ ノ '一 8 A が取付け られ、 該 レバ一 8 A は リ ン ク 7 に 連結されてい る 。 こ こ で、 該ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 は、 その 検出範囲 (出力範囲) とガバナ レバ ー 3 の回動範囲が第 12 図に実線で示す関係 と な る よ う に予め初期調整 さ れて い る 。 そ して、 該ポ テ ン シ ョ メ ー タ 8 は レ ノく一 8 A, リ ン ク 7 を介 してガバナ レバ一 3 の回動角を検出 し、 こ の検出信 号をエ ン ジ ン 1 の回転数と して コ ン ト ロ ー ラ 10 に向 けて 出力する よ う にな っ てい る 。
[0010] 9 は建設機械の運転室に設け られ、 エ ン ジ ン 1 の 目標回 転数を指令す る 指令手段 と しての ア ッ プダウ ン ス ィ ツ チ を示 し、 該ア ッ プダウ ンスィ ッ チ 9 は、 押ボタ ン式のア ツ プ側スィ ッ チ,ダウ ン側スィ ッ チ (いずれ も図示せず) 等 か ら構成 さ れてい る。 そ して、 該ア ッ プダウ ン ス ィ ッ チ 9 はア ッ プ側,ダウ ン側ス ィ ッ チの押圧操作量に対応 した 指令値 と しての増速指令信号,減速指令信号を コ ン ト ロ ー ラ 10 に出力 し、 該 コ ン ト ロ ー ラ 10 は こ れ ら の指令信号 に基づいてエ ン ジ ン 1 の 目標回転数に対応する後述の 目標 値 M を設定す る よ う にな っ て い る 。
[0011] 10 は運転室内等 に設け られ、 C P U 等の演算処理回路 と R O M , R A M 等の記憶回路 (いずれ も 図示せず) 等 と か ら な る コ ン ト ロ 一 ラ で、 該 コ ン ト ロ ー ラ 10 の記憶回路 内に は記憶エ リ ア 10 A が設け られて い る 。 そ して、 該 コ ン ト ロ ー ラ 10 は、 ア ッ プダウ ンス ィ ッ チ 9 か ら の指令信 号が入力 される と 、 こ の指令信号に基づいてエ ン ジ ン 1 の 目標回転数に対応する 目標値 M を設定すべ く 、 こ れを記 憶エ リ ァ 10 A に格納 した第 13 図 に示すマ ッ プに基づき 百分率の 目標値 M に変換 して記憶 し、 こ の 目標値 M と ポ テ ン シ ョ メ ータ 8が検出 したエ ン ジ ン 1 の回転数に対応す る ガバナ レバー 3 の回動値 NB と を比較 してステ ツ ビ ン グ モータ 6 へ制御パルス信号を出力 し、 ステ ツ ビ ングモータ 6 の回動に よ っ てガバナ レバ一 3 を增速 H,減速 L方向 に 回動させ、 エ ン ジ ン 1 の回転数が目標回転数とな る よ う に 回転数制御を行 う よ う にな っ てい る 。
[0012] 従来技術に よ る 原動機の回転数制御装置は上述の如き 構成を有する も の で、 作業者が所望の回転数をア ッ プダ ゥ ン ス ィ ツ チ 9 を介 して コ ン 卜 ロ ー ラ 1 0 に入力する と 、 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 はア ッ プダウ ンスィ ッ チ 9 か ら の指令信 号に基づいてエ ン ジ ン 1 の 目標値 M を設定する。 そ して、 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 ほ、 ポテ ン シ ョ メ ータ 8 が検出 したガバ ナ レバー 3 の回動角をエ ン ジ ン 1 の現在の回転数に対応す る値 と して読込み、 こ れを 目標値 M と比較 して制御パル ス信号をステ ッ ピングモータ 6 に出力 し、 ステッ ピングモー タ 6 を正,逆回転さ せる。 こ れに よ つ てガバナ レバ一 3 は 増速 H,減速 L 方向 に回動 し、 エ ン ジ ン 1 の回転数を 目標 値 M に調節する 。
[0013] そ して、 エ ン ジ ン 1 の回転数が目標値 M に実質的に対 応する 回転数にな る と、 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 か ら ステ ツ ピ ン グモータ 6 に制御パルス信号と して の停止信号が出力され、 ステ ッ ピ ングモー タ 6 はガバナ レバー 3 を現在の回動角に 保持 し、 エ ン ジ ン 1 を目標回転数に対応 した回転数で回転 さ せる 。
[0014] と こ ろで、 上述 した従来技術では、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 が検出 したェ ン ジ ン 1 の回転数に対応する ガバナ レバ一 3 の回動値 NB と 目標値 M と を比較 し、 こ れに よ つ て ステ ッ ビ ン グモータ 6 の回動を調節 してエ ン ジ ン 1 の回転数を 制御す る よ う に して い る か ら、 ス ト ツ パ 4, 5 に よ っ て規 制 さ れ る最低回転数位置か ら最高回転数位置ま での範囲 内で回動するガバナ レバー 3 の回動範囲と、 ポテ ンシ ョ メ ー タ 8 が検出するガバナ レバー 3 の検出範囲 と を第 1 2 図に 実線で示す如 く 一致 さ せる必要があ る 。
[0015] し力、 し、 上述 した従来技術に よ る も の では、 エ ン ジ ン 1 に設け られる ス ト ° 4 5 の位置は個々 のエ ン ジ ンによ つ てそれぞれ異な る か ら 、 両者の範囲を リ ン ク 比の設定 を変えた り 、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 の微調整を行っ た り して 個別 に調整 しな く て はな らず、 こ の初期調整作業に は非 常に手間がかかる と い う 問題があ る 。 ま た、 長期間の作 動によ る経年変化によ っ てガバナ レバー 3 ゃ リ ン ク 7 等に 機械的なガタ等が生 じた り 、 温度変化等に よ っ て ポ テ ン シ ョ メ ータ 8 の出力特性等が変化 した り する と、 ガバナ レ 3 の回動範囲 と ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 の検出範囲 と の間 に、 例えば第 1 2 図に点線で示す如 く ずれが生 じ、 こ れに よ っ てエ ン ジ ン 1 の回転数を正確に制御する こ とができ な く な る と い う 問題があ る上に、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 8 力ヽ ら の 検出信号に ノ イ ズ等が入 る と 、 回転数制御の精度が低下 して信頼性が低下する と い う 問題があ る 。
[0016] 本発明 は上述 した従来技術の問題に鑑みな さ れた も の で、 本発明 は ス テ ッ ピ ン グモ ー タ と パル ス計数手段 と を 用 い る こ と に よ り 、 初期調整作業を大幅 に簡略化す る こ と ができ 、 原動機の回転数を 目標回転数に基づ き長期 に 亘 り 安定 して高精度に制御で き 、 信頼性を向上でき る よ う に し た原動機の 回転数制御装置を提供する こ と を 目 的 と する 。 発明 の開示
[0017] 上述 した課題を解決する た め に本発明が採用 す る 構成 は、 原動機 と、 ガバナ レバ一を有 し、 該ガバナ レバ一の 回動角 に応 じて該原動機の回転数を増減させる ガバナと、 該ガバナのガバナ レ 一を制御パルス信号に基づいて回 動する ス テ ッ ピ ン グモー タ と、 前記原動機の 目標回転数 を指令する 指令手段 と 、 該指令手段か ら の指令値に基づ いて前記ステ ツ ビ ン グモー タ に制御パルス信号を出力す る コ ン ト ロ ー ラ と か ら な る原動機の回転数制御装置にお いて、 前記ステ ツ ビ ン グモー タ へ印加 さ れる制御パルス 信号を計数するパルス計数手段を設け、 前記 コ ン ト ロ ー ラ には、 予め定め られた前記原動機の最低回転数お よび 最高回転数の う ち、 少な く と も一方の回転数に該原動機 の回転数を設定 した と き に、 前記パルス計数手段で計数 した計数値を更新可能な基準値 と して記憶する 記憶手段 と 、 該記憶手段に よ る 基準値 と前記ガバナ レバーの現在 位置にお け る パルス計数手段の計数値 と に基づき 、 前記 原動機の現在の回転数を算定する演算手段 と を設けた こ と を特徴 とする 。
[0018] ま た、 前記記憶手段は前記原動機の回転数を前記最低 回転数 と最高回転数 と に設定 した と き に、 前記パルス計 数手段で計数 したそれぞれの計数値を更新可能な最低側 基準値 と最高側基準値 と して記憶 し、 前記演算手段は該 各基準値 と前記ガバナ レバー の現在位置におけ る前記パ ルス計数手段の計数値 と に基づき 、 前記原動機の現在の 回転数を算定する のが好ま しい。
[0019] 上記構成に よ り 、 指令手段に よ っ て最低回転数お よ び 最高回転数の う ち 、 少な く と も一方の回転数に原動機の 回転数を設定する と 、 こ の回転数に応 じてガバナ レバー は回動 し、 記憶手段はパルス計数手段が計数 したガバナ レバ一 の回動角 に対応 した計数値を こ の設定さ れた 回転 数にお け る更新可能な基準値 と して記憶でき 、 演算手段 は、 パルス計数手段か ら の現在の計数値 と基準値 と か ら 現在の原動機の回転数に対応ずる ガバナ レバ一 の回動値 を算定する こ と ができ る 。
[0020] ま た、 原動機の最低回転数 と最高回転数にお け る パル ス計数手段か ら の それぞれの計数値を更新可能な最低側 基準値と最高側基準値と して記憶手段に記憶させれば、 演 算手段 は該各基準値 とパルス計数手段か ら の現在の計数 値 と に基づいて原動機の現在の回転数に対応す る ガバナ レバー の回動値を算定す る こ と ができ る 。 図面の簡単な説明
[0021] 第 1 図ない し第 3 図は本発明の第 1 の実施例を示 し、 第 1 図は本実施例によ る原動機の回転数制御装置の全体構成 図、 第 2 図は原動機の回転数制御処理を示す流れ図、 第 3 図はパルスカ ウ ンタ の計数値の状態を示す説明図、 第 4 図 ない し第 6 図は本発明の第 2 の実施例を示 し、 第 4 図は本 実施例に よ る原動機の回転数制御装置の全体構成図、 第 5 図は原動機の回転数制御処理を示す流れ図、 第 6 図はパ ルスカ ウ ンタ の計数値の状態を示す説明図、 第 7 図ない し 第 1 0 図は本発明の第 3 の実施例を示 し、 第 7 図は本実施 例によ る原動機の回転数制御装置の全体構成図、 第 8 図は 原動機の回転数制御処理を示す流れ図、 第 9 図はポテ ン シ ョ メ ー タ の検出値の状態を示す説明図、 第 1 0 図はパルス カ ウ ン タ の計数値の状態を示す説明図、 第 1 1 図な い し第 1 3 図は従来技術を示 し、 第 1 1 図は従来技術に よ る原動 機の回転数制御装置の全体構成図、 第 1 2 図はポテ ン シ ョ メ ー タ の検出 '直 と ガバナ レ ノく 一 の回動角 と の関係を示す 特性線図、 第 1 3 図は コ ン ト ロ ー ラ の記憶エ リ ア内に格納 した 目標回転数 と 目標値 と の関係を示すマ ッ プの説明図 であ る 。 発明を実施する た めの最良の形態
[0022] 以下、 本発明の実施例を第 1 図な い し第 10 図に基づき 建設機械の原動機に用いた場合を例に挙げて説明する。 な お、 実施例では上述 した従来技術 と 同一の構成要素に同 —の符号を付 し、 その説明を省略す る も の とす る。
[0023] 第 1 図な い し第 3 図は本発明の第 1 の実施例を示す。 図において、 1 1 , 12 はガノ ナ レ ノく一 3 の近傍に位値 し て、 各ス ト ッ ノ、。 4, 5 側に設け られた リ ミ ッ ト スイ ッ チか ら な る レバー位置検出ス ィ ッ チを示 し、 該各 レバー位置 検出ス ィ ツ チ 1 1, 12 は後述の コ ン ト ロ ー ラ 13 に接続 さ れている。 そ して、 ガノく ナ レ ノく一 3 がス ト ッ ノ 4 に当接す る位置 (最低回転数位置) に回動 した と き には レバー位 置検出 スィ ツ チ 11 が作動 し、 ガバナ レバ一 3 がス ト ッ パ 5 に当接する位置 (最高回転数位置) に回動 した とき には レ ノ 一位置検出ス ィ ツ チ 12 が作動 して、 ガバナ レ ノ 一 3 が最低回転数位置 (回動値 NB = 0 % ) ,最高回転数位置 (回 動値 NB = 100 % ) に達 した こ と を コ ン ト ロ ー ラ 13 に向 けて報知する よ う にな っ てい る 。
[0024] 13 は運転室 (図示せず) 内に設け られた コ ン ト ロ ー ラ を示 し、 該コ ン ト ローラ 13 は従来技術で述べた コ ン ト ロ ー ラ 10 とほぼ同様に、 CPU等の演算処理回路と ROM, RAM 等の記憶回路 (いずれも図示せず) 等とから構成され、 該 コ ン ト ロ ー ラ 13 の記憶回路内に は、 第 13 図に示すマ ツ プが記憶された記憶エ リ 了 13 Aが設け られている ものの、 該 コ ン ト ロ ー ラ 13 の記憶回路内には、 第 2 図に示すプロ グラ ム等が格納さ れている。 そ して、 該 コ ン ト ロ ー ラ 1 3 はア ッ プダウ ンスィ ッ チ 9 か らの指令信号が入力 される と、 こ の指令信号に基づいてエ ン ジ ン 1 の 目標回転数に対応す る 目標値 M を設定すべ く 、 こ れを記憶エ リ ア 1 3 A 内 に格 納 し た マ ッ プに基づ き 、 百分率の 目標値 M に変換 し て記 憶す る と共に、 後述す る パルス カ ウ ン タ 1 4 か ら の計数値 X と 、 最低側基準値 X! ,最高側基準値 ¾ か ら 、 エ ン ジ ン 1 の現在の 回転数 と 対応す る ガバナ レバー 3 の 回動値 NB を 百分率の値 と して求め、 こ れ ら 目標値 M と 回動値 NB と を 比較 してステ ッ ピ ン グモー タ 6 の回動を調節 し、 エ ン ジ ン 1 の 回転数制御を行 う よ う に な っ て い る 。
[0025] 1 4 はパルス計数手段 と して のパルス カ ウ ン タ を示 し、 該 ノ、。ノレス カ ウ ン タ 1 4 は、 コ ン ト ロ ー ラ 1 3 か ら ス テ ツ ピ ン グモー タ 6 に制御パルス信号 と しての正回転信号が印加 (出力) さ れる と 、 こ のパルスを加算 して記憶 し、 逆 ¾転 信号が印加 さ れ る と 、 こ のパルス を減算 し て記憶す る よ う に な つ て い る 。
[0026] 本実施例 に よ る 原動機の 回転数制御装置 は上述の如 き 構成を有す る も の で、 そ の基本動作 につ いて は従来技術 に よ る も の と 格別差異 は な い。
[0027] そ こ で、 コ ン ト ロ ー ラ 1 3 に よ る エ ン ジ ン 1 の回転数制 御処理 につ いて第 2 図を参照 しつつ説明す る 。
[0028] ま ず、 処理動作がス タ ー ト する と 、 ステ ッ プ 1 では、 最 高側基準値 ¾ に コ ン ト ロ ー ラ 1 3 の記憶エ リ ア 1 3 A 内 に 前回記憶 さ れたノ< ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ ト し 、 ス テ ッ プ 2 では、 最低側基準値 X, にパルス カ ウ ン タ 1 4 力、 ら の計数 値 X が記憶 さ れた状態を !^ = 1 と し て示す フ ラ グ Fi と 、 最高側基準値 X2 に パルス カ ウ ン タ 1 4 か ら の計数値 X 力く 更新 して記憶 さ れた状態を F2 = 1 と して示す F2 と を リ セ ッ 卜 して フ ラ グの初期化を行 う 。 次 に、 ス テ ッ プ 3 では、 各 レバー位置検出スィ ツ チ 1 1 , 1 2からの検出信号 ,S2 を 読込み、 ス テ ッ プ 4 では ア ッ プダウ ン ス ィ ツ チ 9 か ら の指 令信号に基づいて設定された目標値 Mを読込むと共に、 ス テ ツ プ 5 では、 第 3図に示す如 く 、 時刻 t (処理動作スター ト時は時刻 t。 とな る) におけるノ ルスカ ウ ンタ 1 4 か らの 計数値 X (処理動作ス タ ー ト時は前回のエ ン ジ ン 1 停止時 の計数値 と な る) を読込む。
[0029] そ して、 ステ ッ プ 6 では、 最低側基準値 X, の セ ッ ト状 態を示すフ ラ グ が = 1 と してセ ッ 卜 されている か否 かを判定する。 こ こ で、 該フ ラ グ は前記ステ ッ プ 2 で リ セ ッ 卜 されているか ら、 ステ ッ プ 6 では 「 N 0」 と判定 され、 ステ ッ プ 7 に移る。 ステ ッ プ 7 では位置検出セ ンサ 1 1 が作動 (オ ン) しているか否かを判定 し、 こ のステ ツ プ 7 で 「 N 0」 と判定 した と き は、 ま だガバナ レバー 3 が 最低回転数位置に到達 していな い場合だ力、 ら、 次の ス テ ッ プ 8 でステ ッ ピ ングモータ 6 に逆回転信号を出力 してス テ ツ プ 3 に戻 り 、 レ バー位置検出ス ィ ツ チ 1 1 がオ ンする ま でガバナ レ ノく一 3 を減速 L方向に回動 させる 。
[0030] 次に、 前記ステ ッ プ 7 で 「 Y E S」 と判定 した と き は、 ガ バナ レバー 3 がス ト ツ バ 4 に当接 して最低回転数位置 (回 動値 NB = 0 % ) にあ る場合だか ら、 ステ ッ プ 9 でステ ツ ビ ングモータ 6 に停止信号を出力 して回動を停止させ、 ガ バナ レバー 3 の損傷を防止する と共にその回動角 に保持さ せ、 ステ ッ プ 1 0 では、 第 3 図に示す如 く その と き の時刻 t, におけ るパルスカ ウ ンタ 1 4 の計数値 X を最低側基準値 X! と して記憶 し、 ステ ッ プ 1 1 ではフ ラ グ F, を F, = 1 と してセ ッ ト し、 ス テ ッ プ 3 以降の処理を続行する 。
[0031] そ して、 フラグ F,がセッ ト されて前記ステップ 6で 「Y E S」 と判定さ れた場合に はステ ッ プ 1 2 に移 り 、 ステ ッ プ 1 2 では フ ラ グ F2 が F2 = 1 と してセ ッ ト さ れて い る か否かを 判定する 。 こ こ で、 該フ ラ グ F2 は前記ス テ ッ プ 2 で リ セ ッ 卜 さ れて い る か ら ステ ッ プ 1 2 では 「 N 0」 と判定 さ れ、 ス テ ッ プ 1 3 に移 る 。 そ して、 ス テ ッ プ 1 3 では、 目 標値 M が第 1 3 図に示す最高回転数 NH ( M = 1 0 0 % ) にな つ て い る か否かを判定 し、 こ の ス テ ッ プ 1 3 で 「 N 0」 と判 定 した と き は、 最高側基準値 ¾ にバ ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 し た ま ま 、 後述する 次の ス テ ッ プ 1 9 に移 っ て ス テ ツ ビ ン グモ ー タ 6 の制御を行 う 。
[0032] ま た、 前記 ス テ ッ プ 1 3 で 「 Y E S」 と判定 した と き は、 目標値 M が M = 1 0 0 % にな っ た場合だか ら、 ステ ッ プ 1 4 に移 る 。 こ の ス テ ッ プ 1 4 では、 位置檢出 セ ンサ 1 2 がォ ン してい るか否かを判定 し、 こ の ステ ッ プ 1 4 で 「N O」 と 判定さ れた と き は、 ガバナ レバー 3 が最高回転数位置に到 達 して いな い場合だか ら 、 次の ステ ッ プ 1 5 では、 ステ ツ ビ ングモー タ 6 に正回転信号を出力 してステ ッ プ 3 に戻 り 、 レバー位置検出 ス ィ ツ チ 1 2 がオ ンする ま でガバナ レバー 3 を增速 H 方向 に 回動 さ せ る 。
[0033] そ し て 、 前記 ス テ ッ プ 1 4 で 「 Y E S」 と 判定 し た と き は、 ガバナ レバー 3 がス ト ッ パ 5 に当接 して最高回転数位 置 に あ る場合だか ら 、 ス テ ッ プ 1 6 で ス テ ッ ピ ン グモ ー タ 6 に停止信号を出力 して回動を停止 さ せ、 ガバナ レバ一 3 の損傷を 防止す る と 共に そ の 回動角 に保持 さ せ、 ス テ ツ プ 1 7 では、 第 3 図 に示す如 く 、 そ の と き の時刻 t2 に お け る パルス カ ウ ン タ 1 4 の計数値 X を最高側基準値 X2 と し て更新 して記憶 し、 次の ステ ッ プ 1 8 では フ ラ グ F2 を F2 = 1 と し て セ ッ 卜 し て ス テ ッ プ 3 に戻 る 。
[0034] —方、 フ ラ グ F2がセ ッ 卜 されて前記ステ ッ プ 1 2で 「 Y E S」 と判定 さ れた場合、 ま た は 目 標値 M が最高回転数 Kti ( M = 100 % ) にな っ てお らず、 前記ステ ッ プ 13 で 「 N 0」 と判定 さ れた場合に は ステ ッ プ 19 に移 り 、 こ の ステ ッ プ 19 では、 最低側基準値 ,最高側基準値 X2、 パルスカ ウ ンタ 14 の現在の計数値 X か ら現在のエ ン ジ ン 1 の回転数 に対応す る ガバナ レバー 3 の 回動値 NB を、
[0035] X 一 X
[0036] N B = - 1 0 0 ( 1 )
[0037] X X と して求め る 。
[0038] 次に、 ステ ッ プ 20 では、 と も に百分率の値とな っ た 目 標値 M とガバナ レバー 3 の回動値 NB との偏差を判定する。 こ の ステ ッ プ 20 で現在の回動値 NB が目標値 M よ り も小 さ い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 21 に移 っ てステ ツ ピ ン グモータ 6 に正回転信号を出力 し、 ガバナ レバー 3 を増速 H 方向に回動させてステ ッ プ 3 に戻 り 、 前記ステ ッ プ 20 で回動値 NB が目標値 M よ り も大き い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 22 に移 っ てステ ッ ピ ン グモー タ 6 に逆回転信号 を出力 し、 ガバナ レバ一 3 を減速 L方向に回動させてステ ッ プ 3 に戻 り 、 また、 前記ステ ッ プ 20 で回動値 NB と 目標 値 M とが実質的に等 しい と判定 した と き は、 ステ ッ プ 23 に移 っ てステ ッ ピ ングモータ 6 に停止信号を出力 し、 ガバ ナ レバ— 3 を現在の回動値 NB に保持 してエ ン ジ ン 1 を定 速回転 さ せる 。
[0039] そ して、 上記の如 く 最低側基準値 ,最高側基準値 X2が セ ッ ト さ れた後は、 ステ ッ プ 3→ステ ッ プ 4→ステ ッ プ 5 →ステ ッ プ 6→ステ ッ プ 12→ステ ッ プ 19 →ステ ッ プ 20 →ステ ッ プ 21 ,ステ ッ プ 22 ,ステ ッ プ 23 のサイ ク ルを繰 り 返 し 、 通常のサー ボ制御を行 う 。
[0040] か く して、 本実施例によれば、 ガバナ レバー 3 が回動す る範囲の下限値 (最低回転数位置) ,上限値 (最高回転数 位置) を各位置検出セ ン サ 1 1 , 1 2 に よ っ て検出 し、 該ガ バナ レバー 3 が最低回転数位置 (回動値 NB = 0 % ) ,最高 回転数位置 (回動値 NB = 1 0 0 % ) にあ る と き に、 パル ス カ ウ ンタ 1 4 がそれぞれ検出 した計数値 X を最低側基準値
[0041] X,,最高側基準値 X2 と して記憶 し、 該各基準値 , X2 とパ ルスカ ウ ンタ 1 4 の現在の計数値 X とか ら、 エ ン ジ ン 1 の 回転数に対応する ガバナ レバ一 3 の回動値 NB を百分率の 値 と して算定でき 、 目標値 M と回動値 NB の偏差に基づい てステ ツ ビ ングモータ 6 を調節 し、 'エ ン ジ ン 1 を制御する こ と ができ る 。
[0042] 従って、 本実施例によれば、 ガバナ レバ一 3 の回動範囲 とパル スカ ウ ンタ 1 4 の計数範囲 と を 自動的に調整 し 一 致 さ せ る こ と ができ 、 従来技術で述べた ポテ ン シ ョ メ 一 タ 8 を廃止する こ とができ るから、 初期調整作業を大幅に 簡略化でき 、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 8等に生 じ易い出力特性の 変化やノ イ ズの影響等を解消する こ とができ る。 そ して、 エ ン ジ ン 1 を始動させる度毎に こ の自動調整が行われるか ら、 経年変化によ っ てガバナ レバー 3、 リ ン ク 7 等に機械 的誤差が生 じた場合でも 、 ガバナ レバー 3 の回動範囲 とパ ル スカ ウ ン タ I 4 の計数範囲 と の間にずれが生 じ る のを確 実に防止する こ とができ、 エ ン ジ ン 1 の回転数を長期に亘 り 安定 して高精度に制御でき 、 信頼性を大幅に 向上 さ せ る こ と ができ る 。
[0043] 次に、 第 4 図な い し第 6 図は本発明の第 2 の実施例を示 し、 本実施例の特徴は、 前記第 1 の実施例で述べた最低回 転数位置側の レ バ ー位置検出 ス ィ ッ チを廃止 し、 ェ ン ジ ン の停止時に ガバナ レバ一を最低回転数位置側 に 向 けて 引 張る ばねを設けた こ と に あ る 。 即 ち 、 2 1 はエ ン ジ ン 1 の近傍に位置 して設け られた コ ィ ルばねか らな る 引張 り ばねで、 該ばね 2 1 の基端側は図 示 しな い支持部材に よ っ て支持さ れ、 先端側はガバナ レ く一 3 に取付け られている。 そ して、 該ばね 2 1 は常時ガ バナ レバー 3 を最低回転数位置側へ向けて引張る こ と によ り 、 エン ジ ン 1 が停止 し、 ステ ッ ピ ングモータ 6 が無励磁 状態 と な っ て保持 ト ルク が無 く な っ た と き に、 ガバナ レ 3 を ス ト 4 に当接さ せる よ う にな っ て い る 。 2 2 は コ ン ト ロ ー ラ で、 該 コ ン ト ロ ー ラ 2 2 は第 1 の実 施例で述べた コ ン ト ロ ー ラ 1 3 と ほ'ぼ同様に構成され、 記 憶回路内には第 1 3 図に示すマ ッ プが記憶された記憶エ リ ァ 2 2 A が設け られてい る も の の、 該 コ ン ト ロ ー ラ 2 2 の 記憶回路内には第 5 図に示すプロ グラ ム等が格納され、 ェ ン ジ ン 1 の回転数制御を行 う よ う にな っ て い る 。
[0044] 次に、 本実施例による回転数制御について第 5 図を参照 しつつ説明する。
[0045] まず、 処理動作がス タ ー ト す る と 、 ステ ッ プ 3 1 では、 最高側基準値 X2 に コ ン ト ロ 一 ラ 2 2 の記憶エ リ ア 2 2 A 内 に前回記憶さ れた < ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 し、 ステ ツ プ 3 2 では、 各フ ラ グ F!, F2 を リ セ ッ 卜 して フ ラ グの初期 化を行う 。 次に、 ステ ッ プ 3 3 では、 レバー位置検出スィ ツ チ 1 2 か ら の検出信号 S2 を読込み、 ステ ッ プ 3 4 ではァ ッ プダウ ンスィ ツ チ 9 からの指令信号に基づいて設定され た 目標値 M を読込むと共に、 ステ ッ プ 3 5 では、 第 6 図に 示す如 く 、 時刻 t におけ る パルスカ ウ ンタ 1 4 か ら の計数 値 X を読込む。
[0046] そ して、 ステ ッ プ 3 6 では最低側基準値 Xt のセ ッ ト状態 を示すフ ラ グ が = 1 と してセ ッ 卜 されてい る か否か を判定する。 こ こ で、 該フ ラ グ F, は前記ステ ッ プ 3 2 で リ セ ッ ト さ れて い る か ら 、 ステ ッ プ 3 6 では 「 N 0」 と 判定 さ れ、 ス テ ッ プ 3 7 に移 る 。 こ の ス テ ッ プ 3 7 では、 ガバ ナ レバー 3 は ばね 2 1 に よ り 付勢 さ れて最低回転数位置側 にあ る か ら 、 ステ ツ ビ ン グモー タ 6 に停止信号を出力 して 回動を停止 さ せ、 ガバナ レバー 3 の損傷を防止する と共に その回動角 に保持 さ せ、 ス テ ッ プ 3 8 では、 そ の と き の計 数値 X を最低側基準値 X, と して記憶 し、 ス テ ッ プ 3 9 で は フ ラ グ F, を F, = 1 と して セ ッ ト し 、 ス テ ッ プ 3 3 以降 の処理を続行す る 。
[0047] そ して、 フ ラ グ F,がセ ッ 卜 されて前記ステップ 36で 「Y E S」 と 判定 さ れた場合 に は ス テ ッ プ 4 0 に移 り 、 ス テ ッ プ 4 0 では、 フ ラ グ F2 が F2 = 1 と してセ ッ 卜 さ れて い る か否力、 を判定する。 こ こ で、 該フ ラ グ F2 は前記ステ ッ プ 3 2 で リ セ ッ 卜 さ れて い る か ら 、 ステ ッ プ 4 0 では 「 N 0」 と 判定 さ れ、 ステ ッ プ 4 1 に移る。 そ して、 ステ ッ プ 4 1 では、 目 標値 M が最高回転数 NH ( M = 1 0 0 % ) にな っ てい る か否 かを判定 し、 こ の ス テ ッ プ 4 1 で 「 N 0」 と 判定 し た と き は、 最高側基準値 X2 にバ ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 し た ま ま 、 後述す る 次の ステ ッ プ 4 7 に移 っ て ス テ ツ ビ ン グモ ー タ 6 の制御を行 う 。
[0048] ま た、 前記ス テ ッ プ 4 1 で 「 Y E S J と判定 した と き は、 目標値 M が最高回転数 NH にな っ た場合だか ら 、 ス テ ッ プ 4 2 に移 る 。 こ の ステ ッ プ 4 2 では、 位置検出セ ンサ 1 2 力く オ ン してい る か否かを判定 し、 こ の ステ ッ プ 4 2 で 「 N 0」 と判定 さ れた と き は、 ガバナ レバ一 3 が最高回転数位置に 到達 して な い場合だか ら 、 次の ス テ ッ プ 4 3 では、 ス テ ッ ビ ン グモ ー タ 6 に正回転信号を 出力 して ス テ ッ プ 3 3 に 戻 り 、 レノく'一位置検出 ス ィ ツ チ 1 2 がオ ンする ま でガノ 'ナ レ バ一 3 を増速 H 方向 に 回動 さ せ る 。 そ して、 前記ステ ッ プ 4 2 で 「 Y E S」 と判定 した と き は、 ガバナ レバー 3 がス ト ツ バ 5 に当接 して最高回転数位 置にある場合だから、 ステ ッ プ 4 4では、 ステ ッ ピ ングモー タ 6 に停止信号を出力 して回動を停止させ、 ガバナ レバー 3 の損傷を防止する と共にそ の回動角 に保持させ、 ステ ツ プ 4 5 では第 6 図に示す如 く 、 その と き の時刻 t2 における パ ル ス カ ウ ン タ 1 4 の計数値 X を最高側基準値 X2 と して 更新 して記憶 し、 次の ステ ッ プ 4 6 ではフ ラ グ F2 を F2 = 1 と してセ ッ 卜 してステ ッ プ 3 3 に戻る 。
[0049] —方、 フラグ F2がセッ 卜 されて前記ステップ 4 0で 「 Y E S」 と判定された場合、 ま たは 目標値 M が最高回転数 NH にな つ てお らず、 前記ステ ッ プ 4 1 で 「 N 0」 と判定された場 合には ステ ッ プ 4 7 に移 り 、 こ のステ ッ プ 4 7 では、 最低 側基準値 ,最高側基準値 X2、 パ ルスカ ウ ンタ 1 4 の現在 の計数値 か ら、 現在のエ ン ジ ン 1 の回転数に対応する ガノく ナ レ ノく— 3 の回動値 NB を前記 ( 1 ) 式か ら求め る 。
[0050] 次に、 ステ ッ プ 4 8 では、 と も に百分率の値とな っ た 目 標値 M とガバナ レバー 3 の回動値 NB との偏差を判定する。 こ の ステ ッ プ 4 8 で現在の回動値 NB が目標値 M よ り も小 さ い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 4 9 に移 っ てステ ツ ピ ン グモー タ 6 に正回転信号を出力 し、 ガバナ レバー 3 を增速 H方向に回動させてステ ッ プ 3 3 に戻 り、 前記ステ ッ プ 4 8 で回動値 NB が目標値 M よ り も大き い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 5 0 に移 っ てステ ツ ビ ン グモー タ 6 に逆回転信号 を出力 し、 ガバナ レバ一 3 を減速 L方向に回動させてステ ッ プ 3 3 に戻 り 、 ま た、 前記ステ ッ プ 4 8 で、 回動値 NB と 目標値 M とが実質的に等 しい と判定 した と き は、 ステ ツ プ 5 1 に移ってステ ツ ビ ングモータ 6 に停止信号を出力 し、 ガバナ レバー 3 を現在の回動角 に保持 してエ ン ジ ン 1 を定 速回転 さ せる 。
[0051] そ して、 上記の如 く 最低側基準値 X!,最高側基準値 ¾ が セ ッ 卜 さ れた後は、 ステ ッ プ 33 →ステ ッ プ 34 →ステ ツ プ 35 →ス テ ッ プ 36 →ス テ ッ プ 40 →ス テ ッ プ 47 →ス テ ッ プ 48 ス テ ッ プ 49 ,ス テ ッ プ 50 ,ス テ ッ プ 51 の サ イ ク ノレを繰 り 返 し、 通常のサー ボ制御を行 う 。
[0052] か く して、 こ の よ う に構成 さ れる 本実施例で も 、 前記 第 1 の実施例とほぼ同様の作用効果を得る こ とができ るが、 特に、 本実施例では、 ガバナ レバ一 3 を常時最低回転数位 置側に向けて付勢する ばね 21 を設けたか ら、 前記第 1 の 実施例で述べた如 く 、 ガバナ レバー 3 が最低回転数位置に あ る か否かを検出する ための レバー位置検出スィ ツ チ 1 1 を不要にでき 、 当該原動機の回転数制御装置を よ り 一層 低 コ ス ト にする こ と ができ る 。
[0053] 次に、 第 7 図ない し第 10 図は本発明の第 3 の実施例を 示 し、 本実施例の特徴は、 第 1 の実施例で述べた レバー位 置検出 ス ィ ッ チを廃止 し、 リ ン ク の途中 に ト ノレ ク リ ミ ッ 夕 を設けた こ と に あ る 。
[0054] 図中、 31 はス ト ツ バを示 し、 該ス ト ツ バ 31 は従来技 術で述べたス ト ッパ 4 とほぼ同様に構成され、 ガバナ レバ一 3 に当接 してガバナ レバー 3 の回動範囲を規制する よ う に な っ てい る も のの、 ガノ ' ナ レ ノく一 3 が該ス ト ッ ノ、° 31 に当 接 した と き には、 エ ン ジ ン 1 の回転が停止する位置に取付 け られてい る。 即 ち、 第 7 図に示す如 く 、 該ス ト ° 31 は ス ト ッ パ 5 と共に、 ガバナ レバ一 3 が增速 H,減速 L 方 向 に 回動す る のを回動範囲 0 内に規制 し、 ガバナ レバ一 3 が該ス ° 31 に当接する と、 エ ン ジ ン 1 の回転数は 実質的に零とな っ てエ ン ジ ンは停止 し、 ス ト ツ バ 5 に当接 する と 、 エ ン ジ ン 1 の回転数は最高回転数 N„ と な る よ う にな っ てい る 。 ま た、 ガバナ レ ノく'一 3 は、 第 7 図に実線で 示す最低回転数位置で最低回転数 NL と な り 、 こ の最低回 転数位置か ら ス ト ツ バ 5 に当接する ま での制御範囲 0c 内 で、 エ ン ジ ン 1 の 回転数を調節す る よ う にな っ て い る 。
[0055] 3 2 は ス テ ッ ピ ン グモー タ 6 の レ ノ '一 6 A と後述す る ポ テ ン シ ョ メ ー タ 3 4 の レバー 3 4 A と の間 に位置 して、 リ ン ク 7 の途中 に設け ら れた ト ルク リ ミ ッ タ を示 し、 該 ト ル ク リ ミ ッ タ 3 2 は例えばコ イ ルばね等か ら構成さ れている。 そ して、 該 ト ノレク リ ミ ッ タ 3 2 は、 ステ ッ ピ ン グモー タ 6 が正転 F ,逆転 R方向に回動する と き には剛体 と して働き、 ステ ツ ピ ン グモ一 夕 6 の回動を リ ン ク 7 を介 してガバナ レ ノ -一 3等に伝達する と共に、 ガバナ レバー 3 がス ト ツ ノ、° 3 1, 5 に当接 した と き に は緩衝体 と して働き 、 こ れに よ り ステ ッ ビ ン グモー タ 6 が必要以上に回動 して、 ガバナ レバ一 3 等が損傷す る の を防止す る よ う にな っ て い る 。
[0056] 3 3 は コ ン ト ロ ー ラ で、 該 コ ン ト ロ ー ラ 3 3 は第 1,第 2 の実施例で述べた コ ン ト ロ ー ラ 1 3 , 3 2 と ほぼ同様に構成 さ れ、 記憶回路内 に は第 1 3 図 に示すマ ッ プお よ び後述す る所定値 V! 等が格納 さ れた記憶エ リ ァ 3 2 A が設け ら れて い る も のの、 該 コ ン ト ロ ー ラ 3 2 の記憶回路内 に は第 8 図 に示すプロ グラ ム等が格納 さ れ、 エ ン ジ ン 1 の回転数制御 を行う よ う にな っ て いる。 そ して、 該コ ン ト ロ ー ラ 3 3 は、 エ ン ジ ン 1 の停止時に ステ ツ ビ ン グモー タ 6 を矢示 R方向 に逆回転 さ せ、 こ れに よ り ガバナ レ ノく一 3 を ス ト ッ パ 3 1 に 当接 さ せ る よ う に な っ て い る 。
[0057] さ ら に、 3 4 は リ ン ク 7 を介 してガバナ レバー 3 の 回動 角 を検 出 す る 回動角 検出手段 と して の ポ テ ン シ ョ メ 一 夕 を示 し、 該ポテ ン シ ョ メ ー タ 3 4 は、 従来技術で述べた ポ テ ン シ ョ メ 一 夕 8 と ほ ぼ同様 に構成 さ れ レバー 3 4 A を有 する も のの、 該ポテ ンシ ョ メ ータ 34 は第 9 図に示す如 く 、 例えば時刻 t, においてガバナ レバー 3 が第 7 図に示す最低 回転数位置ま で回動 して く る と、 そ の検出値 V が コ ン ト ロ ー ラ 33 の記憶エ リ ア 33A 内に格納さ れた所定値 V, と 対応する値 と な る よ う に、 予め初期調整作業時に調整 さ れてい る。
[0058] 次に、 本実施例によ る回転数制御について第 8 図を参照 しつつ説明す る。
[0059] まず、 処理動作がス タ ー 卜 する と、 ステ ッ プ 61 では、 最高側基準値 ¾ に コ ン ト ロ ー ラ 33 の記憶エ リ ア 33A 内 に前回記憶さ れたバ ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 し、 ステ ツ プ 62 では各フ ラ グ F, , F2 を リ セ ッ 卜 し、 次のステ ッ プ 63 では 目標値 M を読込むと共に、 ステ ッ プ 64 ではパルス力 ゥ ン タ 14 か ら の計数値 X を読込み、 ステ ッ プ 65 ではポ テ ン シ ョ メ ー タ 34 か ら の検出値 V を読込む。
[0060] そ して、 ステ ッ プ 66 では、 フ ラ グ F, が F, = 1 と して セ ッ 卜 さ れてい る か否かを判定する 。 こ こ で、 該フ ラ グ F, は前記ステ ッ プ 62 で リ セ ッ ト さ れているか ら、 こ のス テ ツ プ 66 では 「NO」 と判定され、 次のステ ッ プ 67 に移 る。 ステ ッ プ 67 では、 ガバナ レ ノく一 3 は第 9 図に図示の 如 く 、 時刻 to においてス ト ッ パ 31 に 当接 してい る 力ヽ ら 、 ステ ッ ピ ングモータ 6 に正回転信号を出力 し、 後述のステ ッ プ 69 で 「 Y E S」 と判定される までガバナ レバー 3 を増 速 H 方向に回動 さ せる。
[0061] 次に、 ステ ッ プ 68 では、 当該回転数制御装置の初期調 整時に予め記憶エ リ ァ 33A 内に記憶された所定値 V, を読 出 し、 ステ ッ プ 69 では、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 34 か ら の検 出値 V がこ の所定値 V, と実質的に等 しい値 と な っ たか否 かを判定する 。 そ して、 ステ ッ プ 69 で 「 Y E S」 と 判定
[0062] 新たな用紙 した と き は、 ガバナ レバー 3 が第 7図に実線で示す最低回 転数位置にあ る場合だか ら、 ステ ッ プ 70 でステ ッ ピ ング モータ 6 に停止信号を出力 して回動を停止させ、 ガバナ レ ノく ー 3 をその回動角に保持する と共に、 ステ ッ プ 71 では、 第 10 図に示す如 く 時刻 における その と き のパ ノレ スカ ウ ン タ 14 の計数値 X を最低側基準値 X, と して記憶 し、 ス テ ツ プ 72 では フ ラ グ を = 1 と してセ ッ 卜 し、 ステ ッ プ 63 に戻 る 。
[0063] —方、 フラグ F,がセッ 卜 されて前記ステップ 66で 「YES」 と判定 さ れた場合に はステ ッ プ 73 に移 り 、 ステ ッ プ 73 では フ ラ グ F2 が F2 = 1 と してセ ッ 卜 さ れている か否かを 判定する。 こ こ で、 該フ ラ グ F2 は前記ステ ッ プ 62 で リ セ ッ 卜 されているからステ ッ プ 73 では 「 N 0」 と判定され、 ステ ッ プ 74 に移 る。 そ して、 ステ ッ プ 74 では、 目標値 Mが最高回転数 NH に対応する M = 100 % (第 13 図参照) とな っ ているか否かを判定 し、 こ のステ ッ プ 74 で 「NO」 と判定 した と き は、 最高側基準値 X2 にバ ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 したま ま、 後述のステ ッ プ 80 に移 っ て、 ステ ツ ビ ン グモー タ 6 の制御を行 う 。
[0064] ま た、 前記ステ ッ プ 74 で 「 Y E S」 と判定 した と き は、 目標値 M が M = 100 % にな っ た場合だか ら ステ ッ プ 75 に移 り 、 こ のステ ッ プ 75 では正回転信号を出力する こ と に よ り 、 次のステ ッ プ 76 で 「 YES」 と判定される ま で、 ガバナ レバー 3 を増速 H方向 に回動さ せる 。 そ して、 ス テ ツ プ 76 では、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 34 か ら の検出値 V 力 一定になったか否かを判定する。 このステップ 76で 「 Y E S」 と判定 した と き は、 ガバナ レバ一 3 がス ト ッ パ 5 に当接 し て最高回転数位置にあ り 、 ト ルク リ ミ ッ タ 32 が作動 して ポテ ン シ ョ メ ー タ 34 か らの検出値 V が一定とな っ た場合 だか ら、 ステ ッ プ 77 でステ ッ ピ ン グモー タ 6 に停止信号 を出力 して回動を停止させ、 ガバナ レバー 3 をそ の回動角 に保持する と共に、 ステ ッ プ 78 では、 第 10 図に示す如 く 、 その と きの時刻 t2 におけ る 、。ルスカ ウ ンタ 14 か らの 計数値 X を最高側基準値 X2 に更新 して記憶 し、 次のステ ッ プ 79 では、 フ ラ グ F2 を F2 = 1 と してセ ッ ト し、 ステ ッ プ 63 に戻 る。
[0065] 一方、 フ ラグ F2がセッ 卜 されて前記ステップ 73で 「YES」 と判定された場合、 ま たは 目標値 M が M = 100 % にな つ てお らず、 前記ステ ッ プ 74 で 「 N 0」 と判定 さ れた場合 に はステ ッ プ 80 に移 っ て、 最低側基準値 X,,最高側基準 値 X2、 パルスカ ウ ンタ 14 からの現在の計数値 X か ら、 現 在のエ ン ジ ン 1 の回転数に対応するガバナ レバー 3 の回動 値 NB を前記 ( 1 ) 式か ら求め る。
[0066] 次に、 ステ ッ プ 81 では、 目標値 M とガバナ レバー 3 の 回動値 NB の偏差を判定 し、 回動値 NB が目標値 M よ り も小 さ い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 82 に移 っ てステ ツ ピ ン グモー タ 6 に正回転信号を出力 し、 現在の回動値 NB が目 標値 M よ り も大き い と判定 した と き は、 ステ ッ プ 83 に移 つ てステ ッ ピ ングモータ 6 に逆回転信号を出力 し、 回動値 NB と 目標値 M と が実質的に等 しい と判定 した と き は、 ス テ ツ プ 84 に移 っ てステ ツ ビ ングモータ 6 に停止信号を出 力 し、 ガバナ レバー 3 を現在の回動値 NB に保持 してェ ン ジ ン 1 をその と き の回転数で回転 さ せる 。
[0067] そ して、 最低側基準値 ,最高側基準値 ¾ がセ ッ 卜 され た後は、 ステ ッ プ 63 →ステ ッ プ 64→ステ ッ プ 65 →ステ ッ プ 66 →ステ ッ プ 73 →ステ ッ プ 80→ステ ッ プ 81 —ス テ ツ プ 82,ステ ッ プ 83 , 84 のサイ ク ノレを繰 り 返 し、 通常 のサー ボ制御を行 う 。
[0068] 新たな用紙 か く して、 こ の よ う に構成 さ れる本実施例でも、 前記 第 1,第 2 の実施例 と ほぼ同様の作用効果を得る こ とがで き るが、 特に、 本実施例では、 リ ンク 7 の途中に ト ルク リ ミ ッ タ 32 を設けたか ら、 ステ ッ ピ ングモー タ 6 を矢示 F 方向に正回転させて、 ガバナ レ ノく一 3 をス ト ッ パ 5 に押付 けた場合でも、 ガバナ レバー 3等が損傷するのを防止でき、 前記第 1 の実施例で述べた各 レバー位置検出スィ ッ チ 11 , 12 を不要にでき る上に、 最低側基準値 ,最高側基準値 X2 の両方をェ ン ジ ン 1 の始動の度毎に設定する こ と がで き、 正確にエ ン ジ ン 1 の回転数制御を行 う こ とができ る。
[0069] なお、 前記各実施例では、 第 2 図、 第 5 図、 第 8 図に示 すプロ グラ ムの う ち、 ステ ッ プ 19 , 47 , 80 が演算手段の 具体例であ り 、 ステ ッ プ 10, 17, 38, 45, 71, 78 力 記憶 手段の具体例であ る。
[0070] ま た、 前記各実施例では、 パルス計数手段 と してのパ ルス カ ウ ン タ 14 は、 コ ン ト ロ ー ラ 13, 22 , 33 の外部に 設け る 構成を例示 したが、 本発明 は こ れに限 ら ず、 パル スカ ウ ン タ を コ ン ト ロ ーラ に内蔵する構成と して も よ い。
[0071] ま た、 前記各実施例では、 指令手段 と してア ッ プダウ ンスィ ッ チを用 いる もの と して述べたが、 これに替えて、 指令手段をモー ド選択スィ ツ チや燃料 レバー等に よ っ て 構成 して も よ い。
[0072] 一方、 前記各実施例では、 目標値 M は第 13 図に示すマ ッ プに よ っ て百分率の値に変換 し、 回動値 NB は、 最低側 基準値 ,最高側基準値 X2 お よ び現在の計数値 X か ら前 記 ( 1 ) 式によ り 百分率の値 と して求め、 こ れによ つ て両 者を比較する も の と して述べたが、 本発明 は こ れに限 ら ず、 例えば目標値 Μ と 回動値 ΝΒ を 0 か ら 1 ま での数値等 と して比較す る よ う に して も よ い。 さ ら に、 前記第 1 の実施例では、 レバー位置検出スイ ツ チ 1 1, 1 2 は リ ミ ッ ト スイ ッ チか ら構成 し、 最低側基準値 ¾,最高側基準値 ¾ の両方を求め る も の と して述べたが、 こ れに替えて、 レバー位置検出 ス ィ ッ チ と して近接ス ィ ツ チ等の他の検出スィ ッ チを用いて も よ く 、 ま た、 レバー 検出 ス ィ ッ チを最低回転数側にのみ設け、 最高側基準値 X2 にはバ ッ ク ア ッ プ値 XB をセ ッ 卜 し、 最低側基準値 の み求め る よ う に し て も よ い。
[0073] また、 前記第 2 の実施例では、 コ イ ルばねからな る 引張 り ばね 2 1 に よ っ て、 常時ガバナ レバー 3 を最低回転数位 置側に引張る構成 とする も の と して述べたが、 こ れに替 えて、 常時ガバナ レバー 3 を最低回転数位置側に向けて付 勢す る 押付けばねを用いて も よ い。
[0074] さ ら に、 前記第 3 の実施例では、 ガバナ レバー 3 をス ト ッパ 5 に当接させ、 回動角検出手段と してのポテ ンシ ョ メ 一 タ 3 4からの検出値 Vが一定にな ったか否かをステ ッ プ 7 6 で判定 し、 これによ つてガバナ レバー 3 が最高回転数位置 に達 した こ とを知る も の と して述べたが、 こ れに替えて、 例えば 卜 ノレク リ ミ ッ タ 3 2 に近接スィ ッ チ等を設け、 こ の スィ ッ チに よ っ てガバナ レバー 3 が最低回転数位置,最高 回転数位置に達 したかどう かの検出を して も よ く 、 ま た、 回動角検出手段 と して ロ ー タ リ 一エ ン コ ー ダ等を用 いて も よ い。
[0075] ま た、 前記第 3 の実施例では、 ポテ ン シ ョ メ ー タ 3 4 力、 ら の検出値 V に基づいて、 ガバナ レバー 3 が最低回転数 位置に達 した こ と を検出する も の と して述べたが、 こ れ に替えて、 例えば近接ス ィ ッ チゃ リ ミ ッ ト ス イ ッ チ等に よ って、 ガバナ レバー 3 が最低回転数位置に達 した こ と を 検出す る よ う に して も よ い。
[0076] 新たな用紙 一方、 前記第 1,第 3 の実施例において、 ガバナ レバ一 3 を常時最低回転数位置側に付勢するばねを設けて もよ く 、 ま た、 前記第 1 ,第 2 の実施例において、 ト ルク リ ミ ッ タ を用 い る よ う に して も よ い。 産業上の利用可能性
[0077] 以上詳述 した通 り 、 本発明によれば、 ステ ッ ピ ングモー 夕 へ印加 さ れる制御パルス信号を計数するパルス計数手 段を設け、 コ ン ト ロ ー ラ には、 予め定め られた原動機の 最低回転数お よ び最高回転数の う ち、 少な く と も一方の 回転数に該原動機の回転数を設定 した と き に、 前記パル ス計数手段で計数 した計数値を更新可能な基準値 と して 記憶する記憶手段 と、 該記憶手段に よ る基準値 と前記ガ バナ レバーの現在位置にお け るパルス計数手段の計数値 と に基づき 、 前記原動機の現在の回転数を算定する 演算 手段 と を設けたか ら 、 最低回転数お よび最高回転数の う ち 、 少な く と も一方の回転数に原動機の回転数を設定す る と 、 こ の回転数におけ る ガバナ レバーの回動角 をパノレ ス計数手段か ら の計数値に よ っ て検出 し、 記憶手段は こ の計数値を更新可能な基準値 と して記憶 し、 こ れに よ つ て演算手段は、 パルス計数手段か ら の現在の計数値 と基 準値とから現在の原動機の回転数に対応するガバナ レバー の回動角 を算定する こ と ができ 、 例えば原動機.を始動す る 度毎にガバナ レバーの回動範囲 とパルス計数手段の計 数範囲 と を 自動的 に調整する こ と ができ 、 初期調整作業 を大幅 に簡略化でき る上に、 原動機の回転数制御を長期 に亘 り 安定 して行 う こ と ができ る 。
[0078] ま た、 最低回転数 と最高回転数におけ る ガバナ レバ一 のそれぞれの計数値を更新可能な最低側基準値 と最高側 基準値 と して記憶手段に記憶 し、 演算手段に よ っ て該各 基準値 と前記ガバナ レバーの現在位置にお け る パル ス計 数手段か ら の計数値 と に基づいて原動機の現在の回転数 を算定する よ う にすれば、 よ り 一層正確な 回転数制御を 行 う こ と ができ 、 当該原動機の回転数制御装置の精度や 信頼性を大幅に向上さ せる こ と ができ る 。
权利要求:
Claims請 求 の 範 囲
1 .原動機 と、 ガバナ レバーを有 し、 該ガバナ レバーの回 動角 に応 じて該原動機の回転数を増減させるガバナと、 該 ガノくナのガバナ レバーを制御パルス信号に基づいて回動 する ス テ ッ ピ ン グモー タ と、 前記原動機の 目標回転数を 指令する 指令手段 と、 該指令手段か ら の指令値に基づい て前記ステ ツ ビ ン グモー タ に制御パルス信号を出力する コ ン ト ロ ー ラ とか ら な る原動機の回転数制御装置におい て、 前記ステ ツ ビ ン グモー タ へ印加 さ れる制御パルス信 号を計数する パルス計数手段を設け、 前記 コ ン ト ロ ー ラ に は、 予め定め ら れた前記原動機の最低回転数および最 高回転数の う ち、 少な く と も一方の回転数に該原動機の 回転数を設定 した と き に、 前記パルス計数手段で計数 し た計数値を更新可能な基準値と して記憶する記憶手段と、 該記憶手段に よ る基準値 と前記ガバナ レバー の現在位置 におけ るパルス計数手段の計数値 と に基づき、 前記原動 機の現在の回転数を算定する演算手段 と を設けた こ と を 特徵 と する原動機の回転数制御装置。
2 .前記記憶手段は前記原動機の回転数を前記最低回転数 と最高回転数 と に設定 した と き に、 前記パルス計数手段 で計数 したそれぞれの計数値を更新可能な最低側基準値 と最高側基準値 と して記憶 し、 前記演算手段は該各基準 値 と前記ガパ'ナ レバーの現在位置におけ る 前記パルス計 数手段の計数値 と に基づき、 前記原動機の現在の回転数 を算定してなる請求項 1 に記載の原動機の回転数制御装置。
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
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优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
JP2/259966||1990-09-28||
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