JPH1113492A - Engine speed controller - Google Patents
Engine speed controllerInfo
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- JPH1113492A JPH1113492A JP9166033A JP16603397A JPH1113492A JP H1113492 A JPH1113492 A JP H1113492A JP 9166033 A JP9166033 A JP 9166033A JP 16603397 A JP16603397 A JP 16603397A JP H1113492 A JPH1113492 A JP H1113492A
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2246—Control of prime movers, e.g. depending on the hydraulic load of work tools
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルなど
の建設機械等に備えられ、エンジンへの燃料噴射量を調
整するガバナレバーを動かすステッピングモータを有す
るエンジン回転数制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine speed control apparatus provided in a construction machine such as a hydraulic shovel and having a stepping motor for moving a governor lever for adjusting a fuel injection amount to an engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図８は従来のエンジン回転数制御装置の
構成を示す説明図、図９は図８に示すエンジン回転数制
御装置の駆動特性の一例を示す特性図、図１０は図８に
示すエンジン回転数制御装置の駆動特性の他の例を示す
特性図、図１１は図８に示すエンジン回転数制御装置に
備えられるコントローラで実施される処理手順を示すフ
ローチャートである。2. Description of the Related Art FIG. 8 is an explanatory view showing the structure of a conventional engine speed control device, FIG. 9 is a characteristic diagram showing an example of drive characteristics of the engine speed control device shown in FIG. 8, and FIG. FIG. 11 is a characteristic diagram showing another example of the driving characteristics of the engine speed control device shown in FIG. 11, and FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure executed by a controller provided in the engine speed control device shown in FIG.
【０００３】図８に示すエンジン回転数制御装置は、建
設機械例えば油圧ショベルに備えられるもので、駆動源
を形成するエンジン１と、このエンジン１に燃料を供給
する燃料噴射ポンプユニット２と、エンジン１の回転
数、すなわち、燃料噴射ポンプユニット２の燃料噴射量
を調整し、軸３ａを中心に回動可能なガバナレバー３
と、このガバナレバー３の同図８の逆時計回りの回動を
規制する上限ストッパ４と、ガバナレバー３の同図８の
時計回りの回動を規制する下限ストッパ５と、ガバナレ
バー３を同図８の時計方向に付勢するばね６とを備えて
いる。[0003] The engine speed control device shown in FIG. 8 is provided in a construction machine, for example, a hydraulic shovel. The engine 1 forms a drive source, a fuel injection pump unit 2 for supplying fuel to the engine 1, and an engine 1. 1, that is, the governor lever 3 that can rotate about the shaft 3 a by adjusting the fuel injection amount of the fuel injection pump unit 2.
The upper limit stopper 4 for restricting the governor lever 3 from rotating counterclockwise in FIG. 8, the lower limit stopper 5 for restricting the governor lever 3 from rotating clockwise in FIG. 8, and the governor lever 3 are shown in FIG. And a spring 6 for urging in the clockwise direction.
【０００４】また、ガバナレバー３の同図８の下端部分
にはケーブルインナー１６の一端が連結されている。こ
のケーブルインナー１６は、剛性を有するケーブルアウ
ター１５内に移動可能に収納されている。ケーブルアウ
ター１５の一端は、エンジン１に一体的に設けられるエ
ンジン側ブラケット７に固定され、他端はモータ側ブラ
ケット８に固定されている。[0004] One end of a cable inner 16 is connected to the lower end of the governor lever 3 in FIG. The cable inner 16 is movably housed in a cable outer 15 having rigidity. One end of the cable outer 15 is fixed to an engine-side bracket 7 provided integrally with the engine 1, and the other end is fixed to a motor-side bracket 8.
【０００５】また、ガバナレバー３を動かすステッピン
グモータ９を備えており、このステッピングモータ９は
図示しない機体にモータブラケット９ａを介して固定さ
れている。前述したモータ側ブラケット８は、このモー
タブラケット９ａに固定されている。前述したケーブル
インナー１６の他端は、ステッピングモータ９の出力軸
に一体的に設けられるコントロールレバー９ｂに連結さ
れている。A stepping motor 9 for moving the governor lever 3 is provided, and the stepping motor 9 is fixed to an unillustrated body via a motor bracket 9a. The aforementioned motor-side bracket 8 is fixed to the motor bracket 9a. The other end of the cable inner 16 is connected to a control lever 9b provided integrally with the output shaft of the stepping motor 9.
【０００６】また、コントロールレバー９ｂの回動角、
すなわちガバナー３の回動角であるガバナ角αに相当す
るステッピングモータ９のステップ数は、ガバナ角セン
サ１０によって検出され、信号として出力されるように
なっている。また、ガバナレバー３を制御するモードを
複数のモードのうちのいずれか１つに切換えるモード切
換手段、例えばエンジン停止状態におけるガバナ角αを
検出するモードである学習モードＴＭと、エンジン１を
駆動させておこなわれる掘削作業等の作業時のモードで
あるオペレーションモードのうちのいずれかのモードに
切換え、該当するモードに対応する信号を出力するモー
ドスイッチ１１を備えている。また、オペレータの手動
操作により、エンジン回転数の目標値を低速側（Ｌｏ
ｗ）、あるいは高速側（Ｈｉｇｈ）に指示する信号を出
力するアクセルセンサ１３を備えている。[0006] Further, the rotation angle of the control lever 9b,
That is, the number of steps of the stepping motor 9 corresponding to the governor angle α which is the rotation angle of the governor 3 is detected by the governor angle sensor 10 and output as a signal. Further, a mode switching means for switching the mode for controlling the governor lever 3 to any one of a plurality of modes, for example, a learning mode TM for detecting a governor angle α when the engine is stopped, and a mode for driving the engine 1 A mode switch 11 is provided for switching to any one of operation modes, which are modes at the time of work such as excavation work to be performed, and outputting a signal corresponding to the mode. Further, the target value of the engine speed is set to the low speed side (Lo) by a manual operation of the operator.
w) or an accelerator sensor 13 that outputs a signal instructing the high-speed side (High).
【０００７】さらに、前述したガバナ角センサ１０から
出力される信号、モードスイッチ１１から出力される信
号、アクセルセンサ１３から出力される信号を入力し、
ステッピングモータ９に駆動信号を出力するコントロー
ラ１２を備えている。このコントローラ１２は、電源ス
イッチ、すなわちキースイッチ１４を介して電源に接続
されている。また、このコントローラ１２は、モードス
イッチ１１から出力される信号が、学習モードＴＭか、
それともオペレーションモードＯＭかを判別する判別手
段１２ａ１を含む中央処理装置、すなわちＣＰＵ１２ａ
と、学習モードＴＭ時にガバナ角センサ１０から入力し
た信号に基づいてＣＰＵ１２ａで演算されたガバナ角α
を記憶する記憶手段１２ｂと、オペレーションモードＯ
Ｍ時に、アクセルセンサ１３から出力される信号と、記
憶手段１２ｂに記憶されたガバナ角αとに基づいて、Ｃ
ＰＵ１２ａで演算されたエンジン回転数の目標値に相当
する駆動信号をステッピングモータ９に出力するモータ
ドライバ１２ｃとを含む構成になっている。Further, a signal output from the governor angle sensor 10 described above, a signal output from the mode switch 11, and a signal output from the accelerator sensor 13 are input.
A controller 12 that outputs a drive signal to the stepping motor 9 is provided. The controller 12 is connected to a power supply via a power switch, that is, a key switch 14. The controller 12 determines whether the signal output from the mode switch 11 is the learning mode TM or not.
Or a central processing unit including a determination unit 12a1 for determining whether the operation mode is the operation mode OM, that is, the CPU 12a.
And the governor angle α calculated by the CPU 12a based on the signal input from the governor angle sensor 10 in the learning mode TM.
Means 12b for storing the operation mode O
At the time of M, based on the signal output from the accelerator sensor 13 and the governor angle α stored in the storage unit 12b, C
The motor driver 12 c outputs a drive signal corresponding to the target value of the engine speed calculated by the PU 12 a to the stepping motor 9.
【０００８】上述した各構成要素のうち、主にコントロ
ールレバー９ｂ、ステッピングモータ９、ガバナ角セン
サ１０、モードスイッチ１１、アクセルセンサ１３、コ
ントローラ１２、及びキースイッチ１４が、この従来技
術のエンジン回転数制御装置を構成している。Among the above-mentioned components, the control lever 9b, the stepping motor 9, the governor angle sensor 10, the mode switch 11, the accelerator sensor 13, the controller 12, and the key switch 14 mainly correspond to the engine speed of the prior art. Constructs a control device.
【０００９】以下に、このように構成される従来技術に
おける動作を図１１に示すフローチャートに基づいて説
明する。Hereinafter, the operation of the prior art configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００１０】キースイッチ１４をＯＮにするとコントロ
ーラ１２が作動し、モードスイッチ１１からの信号がコ
ントローラ１２のＣＰＵ１２ａに読み込まれる（手順Ｓ
１）。その信号が学習モードＴＭに対応するものかどう
か、ＣＰＵ１２ａの判別手段１２ａ１で判別される（手
順Ｓ２）。この判別結果が学習モードＴＭであれば、後
述する学習モード制御が実施され（手順Ｓ３）、オペレ
ーションモードＯＭであれば、後述するオペレーション
モード制御が実施される（手順Ｓ４）。When the key switch 14 is turned on, the controller 12 operates, and a signal from the mode switch 11 is read by the CPU 12a of the controller 12 (step S).
1). Whether the signal corresponds to the learning mode TM is determined by the determining means 12a1 of the CPU 12a (step S2). If the determination result is the learning mode TM, the learning mode control described later is performed (procedure S3). If the operation mode is OM, the operation mode control described later is performed (procedure S4).
【００１１】〔学習モード制御〕ここでは、エンジン１
を停止状態にしてガバナレバー３の回動角、すなわちガ
バナ角αを求める処理が実施される。例えば、コントロ
ーラ１２のモータドライバ１２ｃから駆動信号を出力さ
せ、ステッピングモータ９を前述した同図８の逆時計回
りに回動させ、コントロールレバー９ｂ、ケーブルイン
ナー１６を介してガバナレバー３を同図８の時計方向に
回動させる。ガバナレバー３が下限ストッパ５に当る
と、理論上は、それ以上ステッピングモータ９を回動さ
せようとしても回動しないステッピングモータ９の脱調
状態を生じる。すなわち、ステッピングモータ９がその
出力軸にかけているトルクよりも、外部から出力軸にか
けているトルクの方が大きく、ステッピングモータ９が
回動しない状態となる。このように、ステッピングモー
タ９が脱調状態となると、ガバナ角センサ１０からの出
力、すなわち電圧Ｖの変化がなくなる状態となる。図９
のＲ１は、このときのステッピングモータ９の脱調の時
点を示している。なお、図９は、横軸にステッピングモ
ータ９の駆動ステップを取り、縦軸にガバナ角センサ１
０ａの出力（Ｖ）を取ってある。コントローラ１２のＣ
ＰＵ１２ａは、脱調の時点Ｒ１で、ガバナレバー３が下
限ストッパ５に接触したと認識し、引き続き、ガバナレ
バー３を図８の逆時計方向に回動させるための駆動信号
をモータドライバ１２ｃを介してステッピングモータ９
に出力する。[Learning mode control] Here, the engine 1
Is stopped, a process of obtaining the rotation angle of the governor lever 3, that is, the governor angle α is performed. For example, a drive signal is output from the motor driver 12c of the controller 12, the stepping motor 9 is rotated counterclockwise in FIG. 8 described above, and the governor lever 3 is moved through the control lever 9b and the cable inner 16 in FIG. Rotate clockwise. If the governor lever 3 hits the lower limit stopper 5, theoretically, the stepping motor 9 which does not rotate even if the stepping motor 9 is further rotated is generated. That is, the torque applied to the output shaft from the outside is larger than the torque applied to the output shaft of the stepping motor 9, and the stepping motor 9 does not rotate. As described above, when the stepping motor 9 is out of step, the output from the governor angle sensor 10, that is, the voltage V does not change. FIG.
R1 indicates the time of step-out of the stepping motor 9 at this time. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the driving step of the stepping motor 9 and the vertical axis indicates the governor angle sensor 1.
The output (V) of 0a is taken. C of controller 12
The PU 12a recognizes that the governor lever 3 has come into contact with the lower limit stopper 5 at the time point R1 of the step-out, and continuously steps through the drive signal for rotating the governor lever 3 counterclockwise in FIG. 8 via the motor driver 12c. Motor 9
Output to
【００１２】これにより、ステッピングモータ９が同図
８の時計回りに回動し、コントロールレバー９ｂが一体
的に時計方向に回動し、ケーブルインナー１６が同図８
の右方向に引かれて、ガバナレバー３が逆時計方向に回
動する。このガバナレバー３が上限ストッパ４に当る
と、それ以上ステッピングモータ９を回動させようとし
ても理論上回動しなくなる前述した脱調状態となり、ガ
バナ角センサ１０からの出力、すなわち電圧Ｖの変化が
なくなる状態となる。図１０のＲ２は、このときのステ
ッピングモータ９の脱調の時点を示している。なお、図
１０も、前述した図９と同様に、横軸にステッピングモ
ータ１０の駆動ステップを取り、縦軸にガバナ角センサ
１０の出力（Ｖ）を取ってある。コントローラ１２のＣ
ＰＵ１２ａは、脱調の時点Ｒ２で、ガバナレバー３が上
限ストッパ４に接触したと認識する。ＣＰＵ１２ａは、
ガバナ角センサ１０から出力される信号に基づいて、ガ
バナレバー３が下限ストッパ５に接触してから、上限ス
トッパ４に接触するまでのステッピングモータ９のステ
ップ数を演算する。例えば引き続き、このステップ数に
基づいてガバナ角αを求める演算をおこなう。求められ
たガバナ角αは、コントローラ１２の記憶手段１２ｂに
記憶される。As a result, the stepping motor 9 rotates clockwise in FIG. 8, the control lever 9b integrally rotates clockwise, and the cable inner 16 rotates in FIG.
, The governor lever 3 rotates counterclockwise. When the governor lever 3 hits the upper limit stopper 4, the stepping motor 9 is not theoretically rotated even if the stepping motor 9 is further rotated. The step-out state is described above, and the output from the governor angle sensor 10, that is, the change in the voltage V is changed. It will be in a state of disappearing. R2 in FIG. 10 indicates the step-out point of the stepping motor 9 at this time. In FIG. 10, similarly to FIG. 9 described above, the horizontal axis indicates the driving step of the stepping motor 10, and the vertical axis indicates the output (V) of the governor angle sensor 10. C of controller 12
The PU 12a recognizes that the governor lever 3 has contacted the upper limit stopper 4 at the time point R2 of step-out. The CPU 12a
Based on the signal output from the governor angle sensor 10, the number of steps of the stepping motor 9 from when the governor lever 3 contacts the lower limit stopper 5 to when it contacts the upper limit stopper 4 is calculated. For example, subsequently, a calculation for obtaining the governor angle α is performed based on the number of steps. The obtained governor angle α is stored in the storage unit 12b of the controller 12.
【００１３】〔オペレーションモード制御〕コントロー
ラ１２は、アクセルセンサ１３から出力される信号を入
力する。このコントローラ１２のＣＰＵ１２ａは、記憶
手段１２ｂに記憶されているガバナ角αの範囲内でアク
セルセンサ１３から入力した信号に基づくエンジン回転
数を演算する。その演算値に相当する駆動信号がモータ
ドライバ１２ｃからステッピングモータ９に出力され
る。このステッピングモータ９の回動に伴ってコントロ
ールレバー９ｂが一体的に回動し、ケーブルインナー１
６を介してガバナレバー３が回動し、このガバナレバー
３により燃料噴射ポンプユニット２の燃料噴射量が調整
される。これにより、エンジン１の現実の回転数が、ア
クセルセンサ１３の指示状態に対応する回転数となるよ
うに制御され、土砂の掘削作業とか、地面を平坦にする
均し作業等の所望の作業が実施される。[Operation Mode Control] The controller 12 receives a signal output from the accelerator sensor 13. The CPU 12a of the controller 12 calculates the engine speed based on the signal input from the accelerator sensor 13 within the range of the governor angle α stored in the storage unit 12b. A drive signal corresponding to the calculated value is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9. The control lever 9b rotates integrally with the rotation of the stepping motor 9, and the cable inner 1
The governor lever 3 is rotated via 6, and the governor lever 3 adjusts the fuel injection amount of the fuel injection pump unit 2. Thereby, the actual rotation speed of the engine 1 is controlled so as to be a rotation speed corresponding to the instruction state of the accelerator sensor 13, and desired work such as excavation work of earth and sand or leveling work for flattening the ground is performed. Will be implemented.
【００１４】[0014]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術にあっては、オペレーションモード制御時では、
エンジン１が駆動状態にある。このため、燃料噴射ポン
プユニット２の内部のフライウエイトの回転荷重やばね
６などの反力、油圧ショベル動作時の振動等によって、
ガバナレバー３が上限ストッパ４に近づく程、このガバ
ナレバー３を動かすのに要する力が大きくなり、ガバナ
レバー３が上限ストッパ４に接触した時最大となる。し
たがって、ステッピングモータ９の駆動力は、ガバナレ
バー８が上限ストッパ４に接触したときの最大力にあっ
ても脱調しないように、あらかじめ比較的大きな駆動力
に設定されている。By the way, in the above-mentioned prior art, at the time of operation mode control,
The engine 1 is in a driving state. For this reason, the rotational load of the flyweight inside the fuel injection pump unit 2, the reaction force of the spring 6, the vibration during the operation of the hydraulic shovel, etc.
As the governor lever 3 approaches the upper limit stopper 4, the force required to move the governor lever 3 increases, and becomes maximum when the governor lever 3 contacts the upper limit stopper 4. Therefore, the driving force of the stepping motor 9 is set to a relatively large driving force in advance so that the stepping motor 9 does not lose synchronism even at the maximum force when the governor lever 8 contacts the upper limit stopper 4.
【００１５】また、学習モード制御時では、エンジン１
を停止させた状態でガバナ角αの検出がおこなわれるた
め、上述したフライウエイトの回転荷重は無く、したが
って、ガバナレバー３を動かすための力が、エンジン回
転時、すなわちオペレーションモード制御時よりも小さ
い。しかしながら、上述した従来技術では、学習モード
制御時も、オペレーションモード制御時と同じ大きさの
駆動力でステッピングモータ９を駆動させているのが実
情である。In the learning mode control, the engine 1
Is stopped, the governor angle α is detected, so that there is no rotational load of the flyweight described above, and therefore, the force for moving the governor lever 3 is smaller than during engine rotation, that is, during operation mode control. However, in the above-described conventional technology, the fact is that the stepping motor 9 is driven with the same magnitude of driving force during the learning mode control as during the operation mode control.
【００１６】このため、学習モード制御時にあって、上
限ストッパ４あるいは下限ストッパ５にガバナレバー３
が接触した直後にあっても、ステッピングモータ９が必
要以上にガバナレバー３を回動させてしまう傾向にあ
る。これにより、ケーブルインナー１６の伸び、あるい
は縮み、ケーブルアウター１５のたわみの他、ガバナレ
バー３、エンジン側ブラケット７、モータ側ブラケット
８、モータブラケット９ａ、コントロールレバー９ｂ等
のたわみが発生する。Therefore, during the learning mode control, the governor lever 3 is attached to the upper limit stopper 4 or the lower limit stopper 5.
Immediately after contact, the stepping motor 9 tends to rotate the governor lever 3 more than necessary. As a result, in addition to the extension or contraction of the cable inner 16 and the deflection of the cable outer 15, the deflection of the governor lever 3, the engine-side bracket 7, the motor-side bracket 8, the motor bracket 9a, the control lever 9b, and the like occur.
【００１７】上述したたわみにより、コントローラ１２
ａのＣＰＵ１２ａは、図９の脱調時点Ｒ１として、ガバ
ナレバー３が下限ストッパ５に接触した位置よりもさら
にステッピングモータ９が回動してガバナレバー３が押
し込まれた位置を認識し、また、図１０の脱調時点Ｒ２
として、ガバナレバー３が上限ストッパ４に接触した位
置よりもさらにステッピングモータ９が回動してガバナ
レバー３ａが引っ張られた位置を認識する傾向にある。
このため、コントローラ１２ａのＣＰＵ１２ａは正しい
ガバナ角αよりも大きな値をガバナ角αとして求めてし
まいがちであった。なお、このようなたわみをあらかじ
め補正値としてガバナ角αの演算に際し考慮することが
考えられるが、現実には、ガバナレバー３、各ブラケッ
ト７，８，９ａ等の剛性とか、取付け位置が各油圧ショ
ベル毎に微妙に異なるとかのために、上述したたわみを
一義的な補正値としてガバナ角αを演算することは困難
であった。Due to the above-described deflection, the controller 12
The CPU 12a of FIG. 10A recognizes, as the step-out point R1 in FIG. 9, the position where the stepping motor 9 is further rotated than the position where the governor lever 3 is in contact with the lower limit stopper 5 and the governor lever 3 is pushed in. Out of step R2
There is a tendency that the stepping motor 9 is further rotated than the position where the governor lever 3 contacts the upper limit stopper 4 to recognize the position where the governor lever 3a is pulled.
Therefore, the CPU 12a of the controller 12a tends to find a value larger than the correct governor angle α as the governor angle α. Although such deflection may be considered in advance as a correction value when calculating the governor angle α, in reality, the rigidity of the governor lever 3, the brackets 7, 8, 9a, and the like, and the mounting position are determined by the hydraulic excavator. It is difficult to calculate the governor angle α by using the above-described deflection as a unique correction value because each time is slightly different.
【００１８】これらの状況から、従来技術にあっては、
たわみ等の誤差を含んだガバナ角αで、ガバナレバー３
を動かし、エンジン回転数を制御している。このため、
アクセルセンサ１３によって指示されるエンジン回転数
の目標値と、現実のエンジン回転数との間の偏差が大き
くなりがちであり、オペレータにエンジン回転数制御に
対する違和感を与えやすい。また、上述の偏差に伴って
燃費の劣化を生じやすい問題もある。From these circumstances, in the prior art,
The governor lever 3 with the governor angle α including errors such as deflection
To control the engine speed. For this reason,
The deviation between the target value of the engine speed indicated by the accelerator sensor 13 and the actual engine speed tends to be large, and it is easy for the operator to feel uncomfortable with the engine speed control. There is also a problem that fuel economy is likely to deteriorate due to the above-mentioned deviation.
【００１９】また、上述したたわみの発生により、ガバ
ナレバー３、各ブラケット７，８，９ａ、コントロール
レバー９ｂ等に過大なストレスが加わることから、各部
材を固定している溶接部の破壊とか、各部材の永久変形
が生じやすく、噴射ポンプユニット２まわりの耐久性の
劣化とか、ステッピングモータ９の寿命低下を生じやす
い問題もある。Further, excessive stress is applied to the governor lever 3, the brackets 7, 8, 9a, the control lever 9b, and the like due to the above-mentioned bending, so that the welded portion fixing each member is destroyed, There is also a problem that the member tends to be permanently deformed, and the durability around the injection pump unit 2 is deteriorated, and the life of the stepping motor 9 is easily shortened.
【００２０】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その目的は、ガバナレバー
や、ステッピングモータの回動をガバナレバーに伝える
伝達部材のたわみの発生を抑えることができるエンジン
回転数制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances in the prior art, and has as its object to reduce the occurrence of bending of a governor lever and a transmission member that transmits the rotation of a stepping motor to the governor lever. A number control device is provided.
【００２１】[0021]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、エンジンへの燃料噴
射量を調整するガバナレバーを動かすステッピングモー
タと、このステッピングモータの動作を制御するコント
ローラと、上記ガバナレバーを制御するモードを複数の
モードのうちのいずれか１つに切換えるモード切換手段
とを備えたエンジン回転数制御装置において、上記コン
トローラが、上記ステッピングモータの駆動力を、上記
モード切換手段によって切換えられたモードに相応する
駆動力に変更させる駆動力変更手段を有する構成にして
ある。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a stepping motor for moving a governor lever for adjusting a fuel injection amount to an engine, and controlling the operation of the stepping motor. And a mode switching means for switching the mode for controlling the governor lever to any one of a plurality of modes, wherein the controller controls the driving force of the stepping motor by the controller. There is provided a driving force changing means for changing the driving force to a driving force corresponding to the mode switched by the mode switching means.
【００２２】このように構成した請求項１に係る発明で
は、モード切換手段によって、ステッピングモータの駆
動力として大きな駆動力を要するモードに切換えられて
いる場合には、コントローラがその大きな駆動力を要す
るモードを認識し、このコントローラに内蔵される駆動
力変更手段が、該当するモードに対応する大きな駆動力
に相当する駆動力信号をステッピングモータに出力す
る。これにより、ステッピングモータは大きな駆動力に
よって駆動し、これに伴ってガバナレバーは大きな力に
よって回動する。また逆に、モード切換手段によって比
較的小さな駆動力で済むモードに切換えられている場合
には、コントローラがその小さな駆動力で済むモードを
認識し、このコントローラに内蔵される駆動力変更手段
が、該当するモードに対応する小さな駆動力に相当する
駆動信号をステッピングモータに出力する。これによ
り、ステッピングモータは小さな駆動力によって駆動
し、これに伴ってガバナレバーは比較的小さな力によっ
て回動する。したがって、ガバナレバーを回動させるに
際し、比較的小さな駆動力で済む場合には、モード切換
手段によって、後者の比較的小さな駆動力で済むモード
に切換えればよく、これによりガバナレバー、及びステ
ッピングモータの回動をガバナレバーに伝える伝達部材
に過大な力が作用せず、これらのガバナレバーや伝達部
材の上述した過大な力によるたわみの発生を抑えること
ができる。According to the first aspect of the present invention, when the mode is switched to the mode requiring a large driving force as the driving force of the stepping motor by the mode switching means, the controller requires the large driving force. The mode is recognized, and the driving force changing means incorporated in the controller outputs a driving force signal corresponding to a large driving force corresponding to the mode to the stepping motor. As a result, the stepping motor is driven by a large driving force, and accordingly, the governor lever is rotated by a large force. Conversely, when the mode is switched to the mode requiring only a relatively small driving force by the mode switching means, the controller recognizes the mode requiring only the small driving force, and the driving force changing means incorporated in the controller includes: A driving signal corresponding to a small driving force corresponding to the corresponding mode is output to the stepping motor. Accordingly, the stepping motor is driven by a small driving force, and accordingly, the governor lever is rotated by a relatively small force. Therefore, when a relatively small driving force is required to rotate the governor lever, the mode may be switched to the latter mode requiring a relatively small driving force by the mode switching means, thereby turning the governor lever and the stepping motor. Excessive force does not act on the transmission member that transmits the motion to the governor lever, and it is possible to suppress the bending of the governor lever and the transmission member due to the above-described excessive force.
【００２３】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
上述した請求項１に係る発明において、上記モード切換
手段が、エンジン停止状態におけるガバナレバーの回動
角であるガバナ角を検出するモードである学習モード
と、エンジンを駆動させておこなわれる作業時のモード
であるオペレーションモードのうちのいずれかのモード
に切換えるモードスイッチから成る構成にしてある。[0023] The invention described in claim 2 of the present invention provides:
In the invention according to claim 1, the mode switching means detects a governor angle which is a rotation angle of a governor lever in an engine stopped state, and a learning mode in which the engine is driven to perform a work. And a mode switch for switching to any one of the operation modes.
【００２４】このように構成した請求項２に係る発明で
は、モード切換手段が、油圧ショベルなどの建設機械で
実用されている学習モードとオペレーションモードのい
ずれかのモードに切換えるモードスイッチであり、オペ
レーションモードではエンジン駆動等に伴ってステッピ
ングモータの駆動力として大きな駆動力が必要であり、
学習モードではエンジン停止等に伴ってステッピングモ
ータの駆動力として比較的小さな駆動力で済む。したが
って、モードスイッチによって学習モードに切換えられ
た場合には、ステッピングモータが比較的小さな駆動力
で駆動され、これに伴ってガバナレバー、及びステッピ
ングモータの回動をガバナレバーに伝える伝達部材に過
大な力が作用せず、これらのガバナレバーや伝達部材の
上述した過大な力によるたわみの発生を抑えることがで
きる。According to the second aspect of the present invention, the mode switching means is a mode switch for switching between a learning mode and an operation mode which are practically used in construction machines such as hydraulic shovels. In the mode, a large driving force is required as the driving force of the stepping motor along with driving the engine.
In the learning mode, a relatively small driving force is sufficient as the driving force of the stepping motor when the engine is stopped. Accordingly, when the mode is switched to the learning mode by the mode switch, the stepping motor is driven with a relatively small driving force, and accordingly, an excessive force is applied to the governor lever and the transmission member that transmits the rotation of the stepping motor to the governor lever. Without acting, it is possible to prevent the governor lever and the transmission member from bending due to the above-mentioned excessive force.
【００２５】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
上述した請求項２に係る発明において、上記駆動力変更
手段が、上記モード切換手段によって切換えられている
モードが何かを判別する判別手段と、あらかじめ上記オ
ペレーションモード時の上記ステッピングモータの駆動
速度である通常速度を記憶する通常速度記憶部、あらか
じめ上記学習モード時の上記ステッピングモータの駆動
速度であって、上記通常速度よりも大きい速度である増
加速度を記憶する増加速度記憶部を含む記憶手段と、上
記判別手段の判別結果に応じて上記記憶手段の上記通常
速度記憶部、上記増加速度記憶部に記憶されている上記
通常速度、上記増加速度のいずれかに相当する駆動信号
を上記ステッピングモータに出力する出力手段とを含む
構成にしてある。Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides:
In the invention according to claim 2 described above, the driving force changing means determines a mode switched by the mode switching means and a driving speed of the stepping motor in the operation mode in advance. A normal speed storage unit that stores a certain normal speed, a storage unit that includes a drive speed of the stepping motor in the learning mode in advance, and an increase speed storage unit that stores an increase speed that is higher than the normal speed. A driving signal corresponding to one of the normal speed and the increased speed stored in the normal speed storage unit and the increased speed storage unit of the storage unit according to the determination result of the determination unit, to the stepping motor. And output means for outputting.
【００２６】このように構成した請求項３に係る発明で
は、モード切換手段に切換えられているモードがオペレ
ーションモードであるか、学習モードであるか判別手段
で判別される。その判別結果が例えば学習モードであれ
ば、記憶手段の増加速度記憶部に記憶されている増加速
度に相当する駆動信号が出力手段からステッピングモー
タに出力され、このステッピングモータが駆動する。こ
こで一般に、ステッピングモータは、駆動速度が大きい
と駆動力は比較的小さくなり、逆に駆動速度が比較的小
さいと駆動力が大きくなる駆動特性を有するものである
ことが良く知られている。したがって、駆動速度が大き
い上述の増加速度でステッピングモータが駆動される学
習モードのときは、これに伴ってステッピングモータの
駆動力が小さくなり、ガバナレバー、及びステッピング
モータの回動をガバナレバーに伝える伝達部材に過大な
力が作用せず、これらのガバナレバーや伝達部材の上述
した過大な力によるたわみの発生を抑えることができ
る。According to the third aspect of the present invention, whether the mode switched to the mode switching means is the operation mode or the learning mode is determined by the determination means. If the determination result is, for example, the learning mode, a drive signal corresponding to the increase speed stored in the increase speed storage unit of the storage means is output from the output means to the stepping motor, and the stepping motor is driven. Here, it is well known that a stepping motor generally has a driving characteristic in which the driving force becomes relatively small when the driving speed is high, and the driving force becomes large when the driving speed is relatively low. Accordingly, in the learning mode in which the stepping motor is driven at the above-described increased speed in which the driving speed is large, the driving force of the stepping motor decreases accordingly, and the governor lever and the transmission member that transmits the rotation of the stepping motor to the governor lever. An excessive force does not act on the governor lever and the transmission member can be prevented from bending due to the above-mentioned excessive force.
【００２７】なお、上述の判別手段における判別結果が
オペレーションモードであれば、記憶手段の通常速度記
憶部に記憶されている通常速度、すなわち前述の増加速
度よりも小さい速度に相当する駆動信号が出力手段から
ステッピングモータに出力され、このステッピングモー
タが駆動する。この場合には、前述した学習モードのと
きに比べて大きな駆動力でステッピングモータが駆動さ
れ、エンジンの駆動等に伴う負荷にかかわらずガバナレ
バーを大きな力によって回動させ、エンジンへの燃料噴
射量を良好に調整し、所望の作業を実施させることがで
きる。If the result of the discrimination by the discriminating means is the operation mode, a drive signal corresponding to the normal speed stored in the normal speed storage section of the storage means, that is, a speed smaller than the above-described increasing speed is output. The output is output from the means to the stepping motor, and the stepping motor is driven. In this case, the stepping motor is driven with a larger driving force than in the learning mode described above, and the governor lever is rotated with a large force regardless of the load accompanying the driving of the engine, etc., and the fuel injection amount to the engine is reduced. It can be adjusted well and a desired operation can be performed.
【００２８】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
上述した請求項２に係る発明において、上記駆動力変更
手段が、上記モード切換手段によって切換えられている
モードが何かを判別する判別手段と、あらかじめ上記オ
ペレーションモード時に上記ステッピングモータに与え
られる駆動信号に対応する通常電流の値を記憶する通常
電流記憶部、あらかじめ上記学習モード時に上記ステッ
ピングモータに与えられる駆動信号に対応し、上記通常
電流の値よりも小さい電流値である減少電流の値を記憶
する減少電流記憶部を含む記憶手段と、上記判別手段の
判別結果に応じて上記記憶手段の上記通常電流記憶部、
上記減少電流記憶部に記憶されている上記通常電流の
値、上記減少電流の値のいずれかに相当する駆動信号
を、上記ステッピングモータに出力する出力手段とを含
む構成にしてある。The invention according to claim 4 of the present invention provides:
In the invention according to the above-mentioned claim 2, the driving force changing means determines which mode is being switched by the mode switching means, and a driving signal given to the stepping motor in advance in the operation mode. A normal current storage unit for storing a value of a normal current corresponding to a driving signal given to the stepping motor in the learning mode in advance, and storing a value of a decreasing current which is a current value smaller than the value of the normal current. A storage unit including a reduced current storage unit, and the normal current storage unit of the storage unit according to the determination result of the determination unit;
Output means for outputting a drive signal corresponding to one of the value of the normal current and the value of the reduced current stored in the reduced current storage unit to the stepping motor.
【００２９】このように構成した請求項４に係る発明で
は、モード切換手段によって切換えられているモードが
オペレーションモードであるか、学習モードであるか判
別手段で判別される。その判別結果が例えば学習モード
であれば、減少電流記憶部に記憶されている減少電流の
値に対応する駆動信号が出力手段からステッピングモー
タに出力され、このステッピングモータが駆動する。こ
こで一般に、ステッピングモータが、与えられる電流の
値が小さいと駆動力が小さくなり、逆に与えられる電流
の値が比較的大きいと駆動力も大きくなる駆動特性を有
するものであることが良く知られている。したがって、
電流値が小さい上述の減少電流の値に応じてステッピン
グモータが駆動される学習モードのときは、ステッピン
グモータの駆動力が小さくなり、ガバナレバー、及びス
テッピングモータの回動をガバナレバーに伝える伝達部
材の上述した過大な力によるたわみの発生を抑えること
ができる。According to the fourth aspect of the present invention, whether the mode switched by the mode switching means is the operation mode or the learning mode is determined by the determination means. If the determination result is, for example, the learning mode, a drive signal corresponding to the value of the reduced current stored in the reduced current storage unit is output from the output unit to the stepping motor, and the stepping motor is driven. Here, in general, it is well known that a stepping motor has a driving characteristic in which the driving force decreases when the value of the applied current is small, and conversely, the driving force increases when the value of the applied current is relatively large. ing. Therefore,
In the learning mode in which the stepping motor is driven in accordance with the value of the reduced current having a small current value, the driving force of the stepping motor is reduced, the governor lever, and the transmission member that transmits the rotation of the stepping motor to the governor lever. It is possible to suppress the occurrence of bending due to excessive force.
【００３０】なお、上述の判別手段における判別結果が
オペレーションモードであれば、記憶手段の通常電流記
憶部に記憶されている通常電流の値、すなわち前述の減
少電流の値よりも大きな値である通常電流に対応する駆
動信号が出力手段からステッピングモータに出力され、
このステッピングモータが駆動する。この場合には、前
述した学習モードのときに比べて大きな駆動力でステッ
ピングモータが駆動され、エンジンの駆動等に伴う負荷
にかかわらずガバナレバーを大きな力によって回動さ
せ、エンジンの燃料噴射量を良好に調整し、所望の作業
を実施させることができる。If the result of the discrimination by the discriminating means is the operation mode, the value of the normal current stored in the normal current storage section of the storage means, that is, the value of the normal current which is larger than the value of the above-mentioned reduced current, A drive signal corresponding to the current is output from the output means to the stepping motor,
This stepping motor is driven. In this case, the stepping motor is driven with a larger driving force than in the above-described learning mode, and the governor lever is rotated with a large force regardless of the load accompanying the driving of the engine, thereby improving the fuel injection amount of the engine. To perform a desired operation.
【００３１】また、本発明の請求項５に記載の発明で
は、上述した請求項１〜４のいずれかに係る発明におい
て、上記エンジンが、油圧ショベルに備えられるエンジ
ンから成る構成にしてある。According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the engine comprises an engine provided in a hydraulic shovel.
【００３２】このように構成した請求項５に係る発明で
は、油圧ショベルでおこなわれるエンジン回転数制御に
際し、燃料噴射量を調整するガバナレバーの回動力を適
切な大きさの力に保つことができる。According to the fifth aspect of the present invention, in controlling the engine speed performed by the hydraulic excavator, the rotational power of the governor lever for adjusting the fuel injection amount can be maintained at an appropriate magnitude.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明のエンジン回転数制
御装置の実施形態について図に基づいて説明する。図１
は本発明のエンジン回転数制御装置の第１の実施形態を
示す説明図、図２は図１に示す第１の実施形態に備えら
れるステッピングモータの駆動特性を示す特性図、図３
は図１に示す第１の実施形態に備えられるコントローラ
で実施される処理手順の第１の例を示すフローチャー
ト、図４は図１に示す第１の実施形態に備えられるコン
トローラで実施される処理手順の第２の例を示すフロー
チャート、図５は図１に示す第１の実施形態に備えられ
るコントローラで実施される処理手順の第３の例を示す
フローチャートである。なお、図１は前述した図８に対
応させて描いてある。また、前述した図８に示すものと
同等のものは、同じ符号で示してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an engine speed control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the engine speed control device of the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing driving characteristics of a stepping motor provided in the first embodiment shown in FIG.
Is a flowchart showing a first example of a processing procedure performed by the controller provided in the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a processing performed by the controller provided in the first embodiment shown in FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a second example of the procedure, and FIG. 5 is a flowchart showing a third example of the processing procedure executed by the controller provided in the first embodiment shown in FIG. FIG. 1 is drawn corresponding to FIG. Also, the same components as those shown in FIG. 8 described above are denoted by the same reference numerals.
【００３４】すなわち、図１に示す第１の実施形態も建
設機械、例えば油圧ショベルに備えられるもので、駆動
源を形成するエンジン１と、このエンジン１に燃料を供
給する燃料噴射ポンプユニット２と、エンジン１の回転
数、すなわち、燃料噴射ポンプユニット２の燃料噴射量
を調整し、軸３ａを中心に回動可能なガバナレバー３
と、このガバナレバー３の同図１の逆時計回りの回動を
規制する上限ストッパ４と、ガバナレバー３の同図１の
時計回りの回動を規制する下限ストッパ５と、ガバナレ
バー３を同図１の時計方向に付勢するばね６とを備えて
いる。That is, the first embodiment shown in FIG. 1 is also provided in a construction machine, for example, a hydraulic shovel, and includes an engine 1 forming a drive source, a fuel injection pump unit 2 for supplying fuel to the engine 1, The governor lever 3 that can rotate around the shaft 3a by adjusting the rotation speed of the engine 1, that is, the fuel injection amount of the fuel injection pump unit 2.
1, an upper limit stopper 4 for restricting the governor lever 3 from rotating counterclockwise in FIG. 1, a lower limit stopper 5 for restricting the governor lever 3 from rotating clockwise in FIG. 1, and the governor lever 3 in FIG. And a spring 6 for urging in the clockwise direction.
【００３５】また、ガバナレバー３の同図１の下端部分
にはケーブルインナー１６の一端を連結させてある。こ
のケーブルインナー１６は、剛性を有するケーブルアウ
ター１５内に移動可能に収納させてある。ケーブルアウ
ター１５の一端は、エンジン１に一体的に設けられるエ
ンジン側ブラケット７に固定してあり、他端はモータ側
ブラケット８に固定してある。One end of a cable inner 16 is connected to the lower end of the governor lever 3 in FIG. The cable inner 16 is movably housed in a cable outer 15 having rigidity. One end of the cable outer 15 is fixed to an engine-side bracket 7 provided integrally with the engine 1, and the other end is fixed to a motor-side bracket 8.
【００３６】また、ガバナレバー３を動かすステッピン
グモータ９を備えており、このステッピングモータ９は
図示しない機体にモータブラケット９ａを介して固定し
てある。前述したモータ側ブラケット８は、モータブラ
ケット９ａに固定してある。前述したケーブルインナー
１６の他端は、ステッピングモータ９の出力軸に一体的
に設けられるコントロールレバー９ｂに連結してある。Further, a stepping motor 9 for moving the governor lever 3 is provided, and the stepping motor 9 is fixed to a body (not shown) via a motor bracket 9a. The aforementioned motor-side bracket 8 is fixed to a motor bracket 9a. The other end of the cable inner 16 is connected to a control lever 9b provided integrally with the output shaft of the stepping motor 9.
【００３７】また、コントロールレバー９ｂの回動角、
すなわちガバナー３の回動角であるガバナ角αに相当す
るステッピングモータ９のステップ数は、ガバナ角セン
サ１０によって検出され、信号として出力されるように
なっている。また、ガバナレバー３を制御するモードを
複数のモードのうちのいずれか１つに切換えるモード切
換手段、例えばエンジン停止状態におけるガバナ角αを
検出するモードである学習モードＴＭと、エンジン１を
駆動させておこなわれる掘削作業等の作業時のモードで
あるオペレーションモードのうちのいずれかのモードに
切換え、該当するモードに対応する信号を出力するモー
ドスイッチ１１を備えている。また、オペレータの手動
操作により、エンジン回転数の目標値を低速側（Ｌｏ
ｗ）、あるいは高速側（Ｈｉｇｈ）に指示する信号を出
力するアクセルセンサ１３を備えている。The rotation angle of the control lever 9b,
That is, the number of steps of the stepping motor 9 corresponding to the governor angle α which is the rotation angle of the governor 3 is detected by the governor angle sensor 10 and output as a signal. Further, a mode switching means for switching the mode for controlling the governor lever 3 to any one of a plurality of modes, for example, a learning mode TM for detecting a governor angle α when the engine is stopped, and a mode for driving the engine 1 A mode switch 11 is provided for switching to any one of operation modes, which are modes at the time of work such as excavation work to be performed, and outputting a signal corresponding to the mode. Further, the target value of the engine speed is set to the low speed side (Lo) by a manual operation of the operator.
w) or an accelerator sensor 13 that outputs a signal instructing the high-speed side (High).
【００３８】さらに、前述したガバナ角センサ１０から
出力される信号、モードスイッチ１１から出力される信
号、アクセルセンサ１３から出力される信号を入力し、
ステッピングモータ９に駆動信号を出力するコントロー
ラ１２を備えている。このコントローラ１２は、電源ス
イッチ、すなわちキースイッチ１４を介して電源に接続
されている。以上の基本的な構成については、前述した
図８に示すものと同等である。Further, a signal output from the governor angle sensor 10, a signal output from the mode switch 11, and a signal output from the accelerator sensor 13 are input.
A controller 12 that outputs a drive signal to the stepping motor 9 is provided. The controller 12 is connected to a power supply via a power switch, that is, a key switch 14. The above basic configuration is the same as that shown in FIG.
【００３９】この第１の実施形態では、特に、コントロ
ーラ１２の構成に特徴を有している。すなわち、コント
ローラ１２が、ステッピングモータ９の駆動力を、モー
ドスイッチ１１によって切換えられたモードに相応する
駆動力に変更させる駆動力変更手段を内蔵している。The first embodiment is particularly characterized by the configuration of the controller 12. That is, the controller 12 incorporates a driving force changing unit that changes the driving force of the stepping motor 9 to a driving force corresponding to the mode switched by the mode switch 11.
【００４０】この駆動力変更手段は、例えば、モードス
イッチ１１によって切換えられているモードが何かを判
別する判別手段、すなわちＣＰＵ１２ａに含まれる判別
手段１２ａ１と、学習モードＴＭ時にガバナ角センサ１
０から入力した信号に基づいてＣＰＵ１２ａで演算され
たガバナ角αを記憶する記憶部１２ｂ１、あらかじめオ
ペレーションモードＯＭ時のステッピングモータ９の駆
動速度である通常速度を記憶する通常速度記憶部１２ｂ
２、あらかじめ学習モードＴＭ時のステッピングモータ
９の駆動速度であって、通常速度よりも大きい速度であ
る増加速度を記憶する増加速度記憶部１２ｂ３を含む記
憶手段１２ｂと、ＣＰＵ１２ａの判別手段１２ａ１の判
別結果に応じて記憶手段１２ｂの通常速度記憶部１２ｂ
２、増加速度記憶部１２ｂ３に記憶されている上述の通
常速度、増加速度のいずれかに相当する信号を、ステッ
ピングモータ９の駆動信号として出力する出力手段１２
ｃとを含む構成にしてある。The driving force changing means includes, for example, a discriminating means for discriminating what mode is being switched by the mode switch 11, that is, a discriminating means 12a1 included in the CPU 12a, and a governor angle sensor 1 in the learning mode TM.
A storage unit 12b1 for storing the governor angle α calculated by the CPU 12a based on the signal input from 0, and a normal speed storage unit 12b for storing in advance the normal speed which is the driving speed of the stepping motor 9 in the operation mode OM.
2. A storage unit 12b including an increase speed storage unit 12b3 for storing the drive speed of the stepping motor 9 in advance in the learning mode TM, which is higher than the normal speed, and a determination unit 12a1 of the CPU 12a. The normal speed storage unit 12b of the storage unit 12b according to the result
2. An output unit 12 that outputs a signal corresponding to one of the above-described normal speed and increase speed stored in the increase speed storage unit 12b3 as a drive signal of the stepping motor 9.
c.
【００４１】なお、上述したステッピングモータ９は、
一般に良く知られているように、駆動速度が速いと駆動
力は比較的小さくなり、逆に駆動速度が比較的遅いと駆
動力が大きくなる駆動特性を有する。図２は、このステ
ッピングモータ９の駆動特性を示すもので、横軸にステ
ッピングモータ駆動速度（Ｈｚ）を取り、縦軸にステッ
ピングモータ駆動力（ｋｇ−ｃｍ）を取ってある。同図
２でＫＯは前述した通常速度記憶部１２ｂ２にあらかじ
め記憶させる通常速度を示し、ＫＸは前述した増加速度
記憶部１２ｂ３にあらかじめ記憶させる増加速度を示し
ている。通常速度ＫＯのときのステッピングモータ９の
駆動力をＡとしたとき、増加速度ＫＸのときのステッピ
ングモータ９の駆動力が例えば（Ａ／２）となるよう
に、増加速度ＫＸを設定してある。なお、増加速度ＫＸ
は、このようなものには限られず、例えばステッピング
モータ９の駆動力が（２Ａ／３）となるようなものに設
定してもよい。The above-described stepping motor 9 is
As is generally well known, when the driving speed is high, the driving force is relatively small, and when the driving speed is relatively low, the driving force is large. FIG. 2 shows the driving characteristics of the stepping motor 9, in which the horizontal axis represents the stepping motor driving speed (Hz) and the vertical axis represents the stepping motor driving force (kg-cm). In FIG. 2, KO indicates a normal speed previously stored in the above-described normal speed storage unit 12b2, and KX indicates an increase speed previously stored in the above-described increase speed storage unit 12b3. When the driving force of the stepping motor 9 at the normal speed KO is A, the increasing speed KX is set so that the driving force of the stepping motor 9 at the increasing speed KX is, for example, (A / 2). . The increase speed KX
Is not limited to this, and may be set, for example, such that the driving force of the stepping motor 9 becomes (2A / 3).
【００４２】上述した各構成要素のうち、主にコントロ
ールレバー９ｂ、ステッピングモータ９、ガバナ角セン
サ１０、モードスイッチ１１、アクセルセンサ１３、キ
ースイッチ１４と、判別手段１２ａ１を含むＣＰＵ１２
ａ、記憶部１２ｂ１と通常速度記憶部１２ｂ２と増加速
度記憶部１２ｂ３を含む記憶手段１２ｂ、出力手段１２
ｃを内蔵するコントローラ１２とによって、この第１の
実施形態のエンジン回転数制御装置が構成されている。Among the above components, the control lever 9b, the stepping motor 9, the governor angle sensor 10, the mode switch 11, the accelerator sensor 13, the key switch 14, and the CPU 12 including the discriminating means 12a1.
a, a storage unit 12b including a storage unit 12b1, a normal speed storage unit 12b2, and an increase speed storage unit 12b3, and an output unit 12
The engine speed control device of the first embodiment is constituted by the controller 12 having the built-in c.
【００４３】以下に、このように構成した第１の実施形
態における動作を図３に示すフローチャートに基づいて
説明する。Hereinafter, the operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００４４】キースイッチ１４をＯＮにすると、コント
ローラ１２が作動し、モードスイッチ１１からの信号が
コントローラ１２のＣＰＵ１２ａに読み込まれる（手順
Ｓ１１）。その信号が学習モードＴＭに対応するものか
どうか、ＣＰＵ１２ａの判別手段１２ａ１で判別される
（手順Ｓ１２）。この判別結果が学習モードＴＭであれ
ば、後述する学習モード制御が実施され（手順Ｓ１
３）、オペレーションモードＯＭであれば、後述するオ
ペレーションモード制御が実施される（手順Ｓ１４）。
学習モード制御、あるいはオペレーションモード制御の
実施後は処理が終了する。すなわち、一度のキースイッ
チ１４のＯＮ操作に伴って、学習モード制御かオペレー
ションモード制御かのどちらか１つの制御が実施され
る。なお、手順Ｓ１３の学習モード制御、手順Ｓ１４の
オペレーションモード制御のいずれも、キースイッチ１
４をＯＦＦにしたときには、直ちに終了となる処理を含
んでいる。When the key switch 14 is turned on, the controller 12 operates and a signal from the mode switch 11 is read by the CPU 12a of the controller 12 (step S11). Whether the signal corresponds to the learning mode TM is determined by the determining means 12a1 of the CPU 12a (step S12). If the determination result is the learning mode TM, learning mode control described later is performed (step S1).
3) If the operation mode is OM, operation mode control described later is performed (procedure S14).
After the execution of the learning mode control or the operation mode control, the process ends. In other words, one of the learning mode control and the operation mode control is performed with the ON operation of the key switch 14 once. Note that both the learning mode control in step S13 and the operation mode control in step S14 are performed using the key switch 1
When the control signal 4 is turned off, the processing immediately ends.
【００４５】〔学習モード制御〕ここでは、エンジン１
を停止状態にしてガバナレバー３の回動角、すなわちガ
バナ角αを求める処理が実施される。例えば、コントロ
ーラ１２のモータドライバ１２ｃから駆動信号を出力さ
せ、ステッピングモータ９を図１の逆時計回りに回動さ
せ、コントロールレバー９ｂ、ケーブルインナー１６を
介してガバナレバー３を図１の時計方向に回動させる。
このとき、記憶手段１２ｂの増加速度記憶部１２ｂ３に
記憶されている増加速度ＫＸがＣＰＵ１２ａに読み出さ
れ、この増加速度ＫＸに対応する駆動信号がモータドラ
イバ１２ｃからステッピングモータ９に出力される。す
なわち、ステッピングモータ９の回動速度は増加速度Ｋ
Ｘとなる。ガバナレバー３が下限ストッパ５にぶつかる
とステッピングモータ９が脱調状態となり、ステッピン
グモータ９及びコントロールレバー９ｂは回動しない状
態となり、ガバナ角センサ１０の出力変化が無くなる。
このことによってＣＰＵ１２ａは、ガバナレバー３が下
限ストッパ５にぶつかったこと、すなわち脱調時点（前
述した図９のＲ１）に至ったことを認識する。[Learning mode control] Here, the engine 1
Is stopped, a process of obtaining the rotation angle of the governor lever 3, that is, the governor angle α is performed. For example, a drive signal is output from a motor driver 12c of the controller 12, the stepping motor 9 is rotated counterclockwise in FIG. 1, and the governor lever 3 is rotated clockwise in FIG. 1 via the control lever 9b and the cable inner 16. Move.
At this time, the increase speed KX stored in the increase speed storage unit 12b3 of the storage unit 12b is read by the CPU 12a, and a drive signal corresponding to the increase speed KX is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9. That is, the rotation speed of the stepping motor 9 is increased by the increasing speed K.
X. When the governor lever 3 hits the lower limit stopper 5, the stepping motor 9 is out of step, the stepping motor 9 and the control lever 9b are not rotated, and the output of the governor angle sensor 10 is not changed.
Thus, the CPU 12a recognizes that the governor lever 3 has hit the lower limit stopper 5, that is, the step-out point (R1 in FIG. 9 described above) has been reached.
【００４６】引き続いて、コントローラ１２は、ガバナ
レバー３を逆時計方向に回動させるための駆動信号をモ
ータドライバ１２ｃを介してステッピングモータ９に出
力する。これにより、ステッピングモータ９が図１の時
計回りに回動し、コントロールレバー９ｂが一体的に時
計方向に回動し、ケーブルインナー１６が同図１の右方
向に引かれて、ガバナレバー３が逆時計方向に回動す
る。このときも、前述と同様に増加速度ＫＸに対応する
駆動信号がモータドライバ１２ｃからステッピングモー
タ９に出力され、ステッピングモータ９は増加速度ＫＸ
によって回動する。ガバナレバー３が上限ストッパ５に
ぶつかると、ステッピングモータ９が脱調状態となる。
ＣＰＵ１２ａは、このときの脱調時点（前述したＣＰＵ
９のＲ２）を認識する。Subsequently, the controller 12 outputs a drive signal for rotating the governor lever 3 in the counterclockwise direction to the stepping motor 9 via the motor driver 12c. As a result, the stepping motor 9 rotates clockwise in FIG. 1, the control lever 9b integrally rotates clockwise, the cable inner 16 is pulled rightward in FIG. 1, and the governor lever 3 reverses. Rotate clockwise. Also at this time, a drive signal corresponding to the increasing speed KX is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9 as described above, and the stepping motor 9 outputs the increasing speed KX.
To rotate. When the governor lever 3 hits the upper limit stopper 5, the stepping motor 9 is out of step.
The CPU 12a determines the step-out point at this time (the CPU
9 R2).
【００４７】ＣＰＵ１２ａは、ガバナ角センサ１０から
出力される信号に基づいて、例えばガバナレバー３が下
限ストッパ５に接触する脱調時点Ｒ１から、上限ストッ
パ４に接触する脱調時点Ｒ２までのステッピングモータ
９のステップ数を確認し、このステップ数に、単位ステ
ップ当たりの角度を乗じてガバナ角αを求める演算をお
こない、記憶手段１２ｂの記憶部１２ｂ１に記憶させ
る。なお、上述のステップ数はガバナ角αに一義的に対
応するものであることから、ステップ数そのものをガバ
ナ角αに相当する要素として記憶部１２ｂ１に記憶さ
せ、次に述べるオペレーションモード制御において、ス
テップ数に基づいて演算処理をおこなうようにしてもよ
い。Based on the signal output from the governor angle sensor 10, the CPU 12 a controls the stepping motor 9 from a step-out point R 1 at which the governor lever 3 contacts the lower limit stopper 5 to a step-out point R 2 at which the governor lever 3 contacts the upper limit stopper 4, for example. Is checked, and the number of steps is multiplied by the angle per unit step to calculate the governor angle α, and is stored in the storage unit 12b1 of the storage unit 12b. Since the number of steps described above uniquely corresponds to the governor angle α, the number of steps itself is stored in the storage unit 12b1 as an element corresponding to the governor angle α. The arithmetic processing may be performed based on the number.
【００４８】このようにして、該当する油圧ショベルの
ガバナレバー３の回動し得る機械構造上の回動可能領域
が、例えばガバナ角αとしてコントローラ１２の記憶部
１２ｂ１に記憶される。In this manner, a rotatable area on the mechanical structure in which the governor lever 3 of the hydraulic excavator can be rotated is stored in the storage unit 12b1 of the controller 12, for example, as the governor angle α.
【００４９】〔オペレーションモード制御〕コントロー
ラ１２は、アクセルセンサ１３から出力される信号を入
力する。このコントローラ１２のＣＰＵ１２ａは、記憶
手段１２ｂの記憶部１２ｂ１に記憶されている例えばガ
バナ角αの範囲内でアクセルセンサ１３から入力した信
号に基づくエンジン回転数の目標値を演算する。その演
算値に相当する駆動信号がモータドライバ１２ｃからス
テッピングモータ９に出力される。このとき記憶手段１
２ｂの通常速度記憶部１２ｂ２に記憶されている通常速
度ＫＯがＣＰＵ１２ａに読み出され、この通常速度ＫＯ
に対応する駆動信号がモータドライバ１２ｃからステッ
ピングモータ９に出力される。すなわち、ステッピング
モータ９の回動速度は通常速度ＫＯとなる。このステッ
ピングモータ９の回動に伴ってコントロールレバー９ｂ
が一体的に回動し、ケーブルインナー１６を介してガバ
ナレバー３が回動し、このガバナレバー３により燃料噴
射ポンプユニット２の燃料噴射量が調整される。これに
より、エンジン１の回転数が、アクセルセンサ１３の指
示状態に対応する回転数となるように制御され、所望の
土砂の掘削作業とか、地面を平坦にする均し作業等が実
施される。[Operation Mode Control] The controller 12 receives a signal output from the accelerator sensor 13. The CPU 12a of the controller 12 calculates a target value of the engine speed based on a signal input from the accelerator sensor 13 within a range of, for example, the governor angle α stored in the storage unit 12b1 of the storage unit 12b. A drive signal corresponding to the calculated value is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9. At this time, storage means 1
The normal speed KO stored in the normal speed storage unit 12b2 is read out by the CPU 12a.
Is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9. That is, the rotation speed of the stepping motor 9 becomes the normal speed KO. With the rotation of the stepping motor 9, the control lever 9b
Rotate integrally, and the governor lever 3 rotates via the cable inner 16, and the governor lever 3 adjusts the fuel injection amount of the fuel injection pump unit 2. As a result, the rotation speed of the engine 1 is controlled to be the rotation speed corresponding to the instruction state of the accelerator sensor 13, and a desired excavation work for earth and sand, a leveling work for flattening the ground, and the like are performed.
【００５０】なお上記では、コントローラ１２で図３に
示すように、一度のキースイッチ１４のＯＮ操作に伴っ
て、学習モード制御かオペレーションモード制御かのど
ちらか１つの制御が実施されるようになっているが、図
４のフローチャートで示すように、学習モード制御をお
こなった（手順Ｓ２３）後に処理を終わりにせず、また
モードスイッチ１１が学習モードＴＭに切換えられてい
るにもかかわらず、自動的にオペレーションモード制御
に移行させる（手順Ｓ２４）処理をおこなわせてもよ
い。すなわち一度のキースイッチ１４のＯＮ操作に伴っ
て、学習モード制御とオペレーションモード制御の双方
を、この順序で連続的に実施させるようにしてもよい。
なお、手順Ｓ２３の学習モード制御、及び手順Ｓ２４の
オペレーションモード制御のそれぞれは、前述した図３
に示すものと同様に、キースイッチ１４をＯＦＦにした
ときには直ちに終了となる処理を含んでいる。In the above description, as shown in FIG. 3, one of the learning mode control and the operation mode control is executed by the controller 12 once the key switch 14 is turned on. However, as shown in the flowchart of FIG. 4, the process is not terminated after performing the learning mode control (procedure S23), and even though the mode switch 11 is switched to the learning mode TM, (Step S24). That is, both the learning mode control and the operation mode control may be continuously performed in this order in accordance with the ON operation of the key switch 14 once.
Note that each of the learning mode control in step S23 and the operation mode control in step S24 are the same as those in FIG.
As in the case shown in FIG. 7, the process immediately ends when the key switch 14 is turned off.
【００５１】また図５に示すように、キースイッチ１４
がＯＮになり、モードスイッチ１１が学習モードＴＭに
切換えられているときには学習モード制御を実施し（手
順Ｓ３３）、そのキースイッチ１４のＯＮ状態において
モードスイッチ１１をオペレーションモードＯＭに切換
えると、引き続いてオペレーションモード制御を実施す
る（手順Ｓ３４）処理をおこなったり、また、モードス
イッチ１１がオペレーションモードＯＭに切換えられ、
オペレーションモード制御が実施され、土砂の掘削作業
などが実施されている状態（手順Ｓ３４）であっても、
モードスイッチ１１を学習モードＴＭに切換えたときに
は、学習モード制御が実施されてガバナ角αを再度記憶
する処理（手順Ｓ３３）がなされ、その後そのキースイ
ッチ１４のＯＮ状態においてモードスイッチ１１を再び
オペレーションモードＯＭに切換えることにより、オペ
レーションモード制御が実施される（手順Ｓ３４）よう
にしてもよい。このような処理手順にあっては、キース
イッチ１４がＯＮとなっている間はいつでも必要に応じ
て、学習モード制御、オペレーションモード制御を選択
的に実施させることができる。Further, as shown in FIG.
Is turned on and the mode switch 11 is switched to the learning mode TM, the learning mode control is executed (step S33). When the mode switch 11 is switched to the operation mode OM in the ON state of the key switch 14, the operation is continued. A process for performing the operation mode control (procedure S34) is performed, or the mode switch 11 is switched to the operation mode OM.
Even in the state where the operation mode control is performed and the excavation work of the earth and sand is performed (procedure S34),
When the mode switch 11 is switched to the learning mode TM, the learning mode control is performed to perform a process of storing the governor angle α again (step S33), and then the mode switch 11 is turned on again in the ON state of the key switch 14. By switching to OM, operation mode control may be performed (procedure S34). In such a processing procedure, the learning mode control and the operation mode control can be selectively performed as needed whenever the key switch 14 is ON.
【００５２】上述した第１の実施形態にあっては、駆動
速度が速い上述の増加速度ＫＸでステッピングモータ９
が駆動される学習モードＴＭのときは、前述した図２に
示すように、ステッピングモータ９の駆動力が（Ｂ／
２）と小さい状態にあって、脱調時点Ｒ１，Ｒ２を認識
でき、ガバナ角αを算出できるとともに、ガバナレバー
３とか、ステッピングモータ９の回動をガバナレバー３
に伝える各ブラケット７，８，９ａ、コントロールレバ
ー９ｂ、ケーブルインナー１６、ケーブルアウター１５
等の伝達部材とかに過大な力が働かず、これらのガバナ
レバー３や伝達部材の上述した過大な力によるたわみの
発生を抑えることができる。In the above-described first embodiment, the stepping motor 9 is driven at the above-described increased speed KX at which the driving speed is high.
Is in the learning mode TM in which the driving force of the stepping motor 9 is (B /
2), the step-out points R1 and R2 can be recognized, the governor angle α can be calculated, and the rotation of the governor lever 3 or the stepping motor 9 is controlled by the governor lever 3.
Brackets 7, 8, 9a, control lever 9b, cable inner 16, cable outer 15
Excessive force does not act on the transmitting member such as, and it is possible to suppress the bending of the governor lever 3 and the transmitting member due to the above-mentioned excessive force.
【００５３】したがって、ガバナレバー３や伝達部材の
たわみを生じていない状態の誤差の少ないガバナ角αを
算出することができる。この精度の高いガバナ角αに基
づくエンジン回転数制御を実施することから、アクセル
センサ１３によって指示されるエンジン回転数の目標値
と、現実のエンジン回転数との間の偏差を小さくするこ
とができ、オペレータにエンジン回転数制御に対する違
和感を与えることを防止できる。また、上述のように回
転数の偏差を小さくすることができることから、燃費の
劣化も防ぐことができる。Therefore, it is possible to calculate the governor angle α with a small error when the governor lever 3 and the transmission member are not bent. By executing the engine speed control based on the governor angle α with high accuracy, it is possible to reduce the deviation between the target value of the engine speed indicated by the accelerator sensor 13 and the actual engine speed. In addition, it is possible to prevent the operator from feeling uncomfortable with the engine speed control. Further, since the deviation of the number of rotations can be reduced as described above, deterioration of fuel efficiency can be prevented.
【００５４】さらに、上述のようにたわみの発生を抑え
ることができるので、ガバナレバー３、各ブラケット
７，８，９ａ、コントロールレバー９ｂ等に過大なスト
レスが加わえられることがなく、各部材を固定している
溶接部の破壊や、各部材の永久変形の発生を防ぐことが
でき、噴射ポンプユニット２まわりの耐久性と、ステッ
ピングモータ９の耐久性を向上させることができる。Further, since the occurrence of bending can be suppressed as described above, excessive stress is not applied to the governor lever 3, the brackets 7, 8, 9a, the control lever 9b, etc., and the members are fixed. It is possible to prevent the breakage of the welded portion and the permanent deformation of each member, thereby improving the durability around the injection pump unit 2 and the durability of the stepping motor 9.
【００５５】図６は本発明の第２の実施形態の構成を示
す説明図、図７は図６に示す第２の実施形態に備えられ
るコントローラで実施される処理手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure executed by a controller provided in the second embodiment shown in FIG.
【００５６】図６に示す第２の実施形態は、コントロー
ラ１２に内蔵され、ステッピングモータ９の駆動力をモ
ードスイッチ１１によって切換えられたモードに相応す
る駆動力に変更させる駆動力変更手段が、モードスイッ
チ１１によって切換えられているモードが何かを判別す
る判別手段、すなわちＣＰＵ１２ａに含まれる判別手段
１２ａ１と、学習モードＴＭ時にガバナ角センサ１０か
ら入力した信号に基づいてＣＰＵ１２ａで演算されたガ
バナ角αを記憶する記憶部１２ｂ１、あらかじめオペレ
ーションモードＯＭ時のステッピングモータ９に与えら
れる駆動信号に対応する通常電流の値を記憶する通常電
流記憶部１２ｂ４、あらかじめ学習モードＴＭ時のステ
ッピングモータ９に与えられる駆動信号であって、上述
した通常電流の値よりも小さい電流値である減少電流の
値を記憶する減少電流記憶部１２ｂ５を含む記憶手段１
２ｂと、ＣＰＵ１２ａの判別手段１２ａ１の判別結果に
応じて記憶手段１２ｂの通常電流記憶部１２ｂ４、減少
電流記憶部１２ｂ５に記憶されている上述の通常電流の
値、減少電流の値のいずれかに対応する電流値に調整す
る電流制御器１２ｄと、この電流制御器１２ｄで調整さ
れた電流に相当する駆動信号をステッピングモータ９に
出力する出力手段１２ｃとを含む構成にしてある。その
他の構成は、前述した図１に示す第１の実施形態と同等
である。In the second embodiment shown in FIG. 6, the driving force changing means incorporated in the controller 12 for changing the driving force of the stepping motor 9 to a driving force corresponding to the mode switched by the mode switch 11 is a mode changing device. A discriminating means for discriminating the mode switched by the switch 11, that is, a discriminating means 12a1 included in the CPU 12a, and a governor angle α calculated by the CPU 12a based on a signal input from the governor angle sensor 10 in the learning mode TM. 12b1, a normal current storage unit 12b4 for storing a value of a normal current corresponding to a drive signal previously supplied to the stepping motor 9 in the operation mode OM, and a drive previously supplied to the stepping motor 9 in the learning mode TM. Signal, the value of the above-mentioned normal current Storage means including a reduced current storage unit 12b5 for storing the value of the reduction current remote a small current value 1
2b and one of the above-described normal current value and reduced current value stored in the normal current storage unit 12b4 and the reduced current storage unit 12b5 of the storage unit 12b according to the determination result of the determination unit 12a1 of the CPU 12a. The current controller 12 d adjusts the current value to be adjusted, and output means 12 c outputs a drive signal corresponding to the current adjusted by the current controller 12 d to the stepping motor 9. Other configurations are the same as those of the above-described first embodiment shown in FIG.
【００５７】なお、上述したステッピングモータ９は、
一般に良く知られているように、与えられる駆動電流が
比較的小さいと駆動力も小さくなり、逆に与えられる駆
動電流が大きいと駆動力が大きくなる駆動特性を有す
る。オペレータモード制御時に経験的に知られているス
テッピングモータ９に与えられる駆動信号、すなわち上
述の通常電流の値に対応する駆動信号のときのステッピ
ングモータ９の駆動力をＢとしたとき、例えばステッピ
ングモータ９の駆動力が（Ｂ／２）となるように上述の
減少電流の値を設定してある。なお、減少電流の値は、
このようなものには限られず、例えばステッピングモー
タ９の駆動力が（２Ｂ／３）となるようなものに設定し
てもよい。Note that the above-described stepping motor 9
As is generally well known, when the applied driving current is relatively small, the driving force is reduced, and when the applied driving current is large, the driving force is increased. When the driving signal given to the stepping motor 9 empirically known during the operator mode control, that is, the driving force of the stepping motor 9 at the time of the driving signal corresponding to the value of the above-described normal current is B, for example, the stepping motor The value of the aforementioned reduced current is set so that the driving force of No. 9 becomes (B / 2). The value of the decreasing current is
The driving force of the stepping motor 9 is not limited to this, and may be set, for example, such that the driving force of the stepping motor 9 becomes (2B / 3).
【００５８】この第２の実施形態のエンジン回転数制御
装置も、主にコントロールレバー９ｂ、ステッピングモ
ータ９、ガバナ角センサ１０、モードスイッチ１１、ア
クセルセンサ１３、キースイッチ１４と、判別手段１２
ａ１を含むＣＰＵ１２ａ、記憶部１２ｂ１と通常電流記
憶部１２ｂ４と減少電流記憶部１２ｂ５を含む記憶手段
１２ｂ、電流制御器１２ｄ、出力手段１２ｃを内蔵する
コントローラ１２とによって構成されている。The engine speed control apparatus of the second embodiment also includes a control lever 9b, a stepping motor 9, a governor angle sensor 10, a mode switch 11, an accelerator sensor 13, a key switch 14, and a discriminating means 12.
The controller 12 includes a CPU 12a including a1, a storage unit 12b1, a storage unit 12b including a normal current storage unit 12b4, and a reduced current storage unit 12b5, a current controller 12d, and an output unit 12c.
【００５９】このように構成した第２の実施形態におけ
る動作を図７に示すフローチャートに基づいて説明す
る。The operation of the second embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
【００６０】キースイッチ１４をＯＮにすると、コント
ローラ１２が作動し、モードスイッチ１１からの信号が
コントローラ１２のＣＰＵ１２ａに読み込まれる（手順
Ｓ４１）。その信号が学習モードＴＭに対応するものか
どうか、ＣＰＵ１２ａの判別手段１２ａ１で判別される
（手順Ｓ４２）。この判別結果が学習モードＴＭであれ
ば、後述する学習モード制御が実施され（手順Ｓ４
３）、オペレーションモードＯＭであれば、後述するオ
ペレーションモード制御が実施される（手順Ｓ４４）。
学習モード制御、あるいはオペレーションモード制御の
実施後は処理が終了する。なお、手順Ｓ４３の学習モー
ド制御、手順Ｓ４４のオペレーションモード制御のいず
れも、キースイッチ１４をＯＦＦにしたときは、直ちに
終了する処理を含んでいる。When the key switch 14 is turned on, the controller 12 operates and a signal from the mode switch 11 is read by the CPU 12a of the controller 12 (step S41). The determination means 12a1 of the CPU 12a determines whether the signal corresponds to the learning mode TM (step S42). If the determination result is the learning mode TM, learning mode control described later is performed (step S4).
3) If the operation mode is OM, the operation mode control described later is performed (step S44).
After the execution of the learning mode control or the operation mode control, the process ends. Note that both the learning mode control in step S43 and the operation mode control in step S44 include a process that ends immediately when the key switch 14 is turned off.
【００６１】〔学習モード制御〕前述したように、ここ
では、エンジン１を停止状態にしてガバナレバー３の回
動角、すなわちガバナ角αを求める処理が実施される。
まず、コントローラ１２のモータドライバ１２ｃから駆
動信号を出力させ、ステッピングモータ９を図６の逆時
計回りに回動させ、コントロールレバー９ｂ、ケーブル
インナー１６を介してガバナレバー３を図６の時計方向
に回動させる。このとき、記憶手段１２ｂの減少電流記
憶部１２ｂ５に記憶されている減少電流の値がＣＰＵ１
２ａに読み出され、この減少電流の値に相当する電流と
なるように電流制御器１２ｄで調整され、その電流に対
応する駆動信号がモータドライバ１２ｃからステッピン
グモータ９に出力される。このときのステッピングモー
タ９の駆動力は、上述した減少電流の値に相応する比較
的小さな力（Ｂ／２）となる。ガバナレバー３が下限ス
トッパ５にぶつかると、ステッピングモータ９が脱調状
態となり、ステッピングモータ９及びコントロールレバ
ー９ｂは回動しない状態となり、ガバナ角センサ１０の
出力変化が無くなる。このことによってＣＰＵ１２ａ
は、ガバナレバー３が下限ストッパ５にぶつかったこ
と、すなわち脱調時点（前述した図９のＲ１）に至った
ことを認識する。[Learning Mode Control] As described above, here, the process of obtaining the rotation angle of the governor lever 3, that is, the governor angle α, with the engine 1 stopped is performed.
First, a drive signal is output from the motor driver 12c of the controller 12, the stepping motor 9 is rotated counterclockwise in FIG. 6, and the governor lever 3 is rotated clockwise in FIG. 6 via the control lever 9b and the cable inner 16. Move. At this time, the value of the reduced current stored in the reduced current storage unit 12b5 of the storage unit 12b is stored in the CPU 1
2a, the current is adjusted by the current controller 12d so as to have a current corresponding to the value of the reduced current, and a drive signal corresponding to the current is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9. At this time, the driving force of the stepping motor 9 is a relatively small force (B / 2) corresponding to the value of the above-described reduced current. When the governor lever 3 hits the lower limit stopper 5, the stepping motor 9 is out of step, the stepping motor 9 and the control lever 9b are not rotated, and the output of the governor angle sensor 10 is not changed. This allows the CPU 12a
Recognizes that the governor lever 3 has hit the lower limit stopper 5, that is, the step-out point (R1 in FIG. 9 described above) has been reached.
【００６２】引き続いて前述したように、コントローラ
１２は、ガバナレバー３を逆時計方向に回動させるため
の駆動信号をモータドライバ１２ｃを介してステッピン
グモータ９に出力する。これにより、ステッピングモー
タ９が図６の時計回りに回動し、コントロールレバー９
ｂが一体的に時計方向に回動し、ケーブルインナー１６
が同図６の右方向に引かれて、ガバナレバー３が逆時計
方向に回動する。このときも、前述と同様に減少電流の
値に対応する駆動信号がモータドライバ１２ｃからステ
ッピングモータ９に出力され、ステッピングモータ９は
減少電流に対応する小さな駆動力（Ｂ／２）で回動す
る。ガバナレバー３が上限ストッパ５に当ると、ステッ
ピングモータ９が脱調状態となる。ＣＰＵ１２ａは、こ
のときの脱調時点（前述したＣＰＵ１２のＲ２）を認識
する。Subsequently, as described above, the controller 12 outputs a drive signal for rotating the governor lever 3 counterclockwise to the stepping motor 9 via the motor driver 12c. As a result, the stepping motor 9 rotates clockwise in FIG.
b rotates clockwise integrally, and the cable inner 16
Is pulled rightward in FIG. 6, and the governor lever 3 rotates counterclockwise. Also at this time, similarly to the above, a drive signal corresponding to the value of the reduced current is output from the motor driver 12c to the stepping motor 9, and the stepping motor 9 rotates with a small driving force (B / 2) corresponding to the reduced current. . When the governor lever 3 hits the upper limit stopper 5, the stepping motor 9 goes out of synchronization. The CPU 12a recognizes the step-out point (R2 of the CPU 12 described above) at this time.
【００６３】ＣＰＵ１２ａは、ガバナ角センサ１０から
出力される信号に基づいて、脱調時点Ｒ１から脱調時点
Ｒ２までのステッピングモータ９のステップ数を確認
し、例えば、このステップ数に、単位ステップ当りの角
度を乗じてガバナ角αを求める演算をおこない、記憶部
１２ｂ１に記憶させる。このようにして、該当する油圧
ショベルのガバナレバー３の回動し得る機械構造上の回
動可能領域が、ガバナ角αとしてコントローラ１２の記
憶部１２ｂ１に記憶される。The CPU 12a confirms the number of steps of the stepping motor 9 from the step-out point R1 to the step-out point R2 based on the signal output from the governor angle sensor 10, and for example, Is performed to calculate the governor angle α, and the result is stored in the storage unit 12b1. In this manner, the rotatable region on the mechanical structure in which the governor lever 3 of the hydraulic excavator can rotate is stored in the storage unit 12b1 of the controller 12 as the governor angle α.
【００６４】〔オペレーションモード制御〕前述したよ
うにコントローラ１２は、アクセルセンサ１３から出力
される信号を入力する。このコントローラ１２のＣＰＵ
１２ａは、記憶手段１２ｂの記憶部１２ｂ１に記憶され
ているガバナ角αの範囲内でアクセルセンサ１３から入
力した信号に基づくエンジン回転数の目標値を演算す
る。その演算値に相当する駆動信号がモータドライバ１
２ｃからステッピングモータ９に出力される。このとき
記憶手段１２ｂの通常電流記憶部１２ｂ４に記憶されて
いる通常電流の値がＣＰＵ１２ａに読み出され、この通
常電流に相当する電流となるように電流制御器１２ｄで
調整され、その電流に対応する駆動信号がモータドライ
バ１２ｃからステッピングモータ９に出力される。すな
わち、ステッピングモータ９の駆動力は、上述した通常
電流に相応する大きな力（Ｂ）となる。このステッピン
グモータ９の回動に伴ってコントロールレバー９ｂが一
体的に回動し、ケーブルインナー１６を介してガバナレ
バー３が回動し、このガバナレバー３により燃料噴射ポ
ンプユニット２の燃料噴射量が調整される。これによ
り、エンジン１の回転数が、アクセルセンサ１３の指示
状態に対応する回転数となるように制御され、所望の土
砂の掘削作業とか、地面を平坦にする均し作業が実施さ
れる。[Operation Mode Control] As described above, the controller 12 inputs a signal output from the accelerator sensor 13. CPU of this controller 12
The reference numeral 12a calculates a target value of the engine speed based on the signal input from the accelerator sensor 13 within the range of the governor angle α stored in the storage unit 12b1 of the storage unit 12b. The drive signal corresponding to the calculated value is the motor driver 1
2c is output to the stepping motor 9. At this time, the value of the normal current stored in the normal current storage unit 12b4 of the storage unit 12b is read out to the CPU 12a, and adjusted by the current controller 12d so as to be a current corresponding to the normal current. Is output from the motor driver 12 c to the stepping motor 9. That is, the driving force of the stepping motor 9 is a large force (B) corresponding to the above-described normal current. The control lever 9b rotates integrally with the rotation of the stepping motor 9, and the governor lever 3 rotates via the cable inner 16, and the fuel injection amount of the fuel injection pump unit 2 is adjusted by the governor lever 3. You. As a result, the rotation speed of the engine 1 is controlled to be a rotation speed corresponding to the instruction state of the accelerator sensor 13, and a desired excavation work of earth and sand or a leveling work for flattening the ground are performed.
【００６５】なお上記では、コントローラ１２で図７に
示すように、一度のキースイッチ１４のＯＮ操作に伴っ
て、学習モード制御かオペレーションモード制御かのど
ちらか１つの制御が実施されるようになっているが、前
述した図４，５のフローチャートに相応するような処理
をおこなうことも可能である。In the above description, as shown in FIG. 7, one of the learning mode control and the operation mode control is performed by the controller 12 once the key switch 14 is turned on. However, it is also possible to perform a process corresponding to the flowcharts of FIGS.
【００６６】このように構成した第２の実施形態にあっ
ても、学習モードＴＭのときは、減少電流に対応する小
さな駆動力でステッピングモータ９を駆動して脱調時点
Ｒ１，Ｒ２を認識でき、ガバナ角αを算出できるととも
に、第１の実施形態におけるのと同様に、ガバナレバー
３や伝達部材のたわみの発生を抑えることができ、した
がって、第１の実施形態と同等の作用効果が得られる。Even in the second embodiment configured as described above, in the learning mode TM, the stepping motor 9 can be driven with a small driving force corresponding to the reduced current to recognize the step-out points R1 and R2. , And the governor angle α can be calculated, and similarly to the first embodiment, the bending of the governor lever 3 and the transmission member can be suppressed. Therefore, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. .
【００６７】[0067]
【発明の効果】本発明の各請求項に係る発明によれば、
ガバナレバーや、ステッピングモータの回動をガハナレ
バーに伝える伝達部材のたわみの発生を抑えることがで
き、したがって、このようなたわみを生じていない状態
の誤差の少ない精度の高いガバナ角αを算出でき、この
精度の高いガバナ角αに基づくエンジン回転数制御を実
施することから、エンジン回転数の目標値と、現実のエ
ンジン回転数との間の偏差を小さくすることができ、オ
ペレータに従来のようなエンジン回転数制御に対する違
和感を与えることを防止でき、また、このように回転数
の偏差を小さくすることができることから、従来のよう
な燃費の劣化も防ぐことができる。According to the invention of each claim of the present invention,
It is possible to suppress the occurrence of bending of the governor lever and the transmission member that transmits the rotation of the stepping motor to the governor lever.Therefore, it is possible to calculate a highly accurate governor angle α with little error in a state where such bending has not occurred. Since the engine speed control based on the governor angle α with high accuracy is performed, the deviation between the target value of the engine speed and the actual engine speed can be reduced, and the operator can use the conventional engine speed. Since it is possible to prevent giving a sense of incongruity to the rotation speed control and to reduce the deviation of the rotation speed in this way, it is possible to prevent the conventional fuel consumption from deteriorating.
【００６８】また、上述のようにたわみの発生を抑える
ことができるので、ガバナレバーや、ステッピングモー
タの回動をガバナレバーに伝える伝達部材に従来のよう
な過大なストレスが加えられることがなく、各部材を固
定している溶接部の破壊や、各部材の永久変形の発生を
防ぐことができ、したがって、従来に比べて噴射ポンプ
ユニットまわりの耐久性と、ステッピングモータの耐久
性を向上させることができる。Further, since the occurrence of the bending can be suppressed as described above, the governor lever and the transmitting member for transmitting the rotation of the stepping motor to the governor lever are not subjected to an excessive stress unlike the related art. It is possible to prevent the breakage of the welded part fixing the permanent magnet and the occurrence of permanent deformation of each member, and therefore, it is possible to improve the durability around the injection pump unit and the durability of the stepping motor as compared with the related art. .
【図１】本発明のエンジン回転数制御装置の第１の実施
形態の構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a first embodiment of an engine speed control device of the present invention.
【図２】図１に示す第１の実施形態に備えられるステッ
ピングモータの駆動特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing drive characteristics of a stepping motor provided in the first embodiment shown in FIG.
【図３】図１に示す第１の実施形態に備えられるコント
ローラで実施される処理手順の第１の例を示すフローチ
ャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a first example of a processing procedure performed by a controller included in the first embodiment illustrated in FIG. 1;
【図４】図１に示す第１の実施形態に備えられるコント
ローラで実施される処理手順の第２の例を示すフローチ
ャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a second example of a processing procedure performed by a controller included in the first embodiment illustrated in FIG. 1;
【図５】図１に示す第１の実施形態に備えられるコント
ローラで実施される処理手順の第３の例を示すフローチ
ャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a third example of a processing procedure performed by the controller included in the first embodiment illustrated in FIG. 1;
【図６】本発明の第２の実施形態の構成を示す説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.
【図７】図６に示す第２の実施形態に備えられるコント
ローラで実施される処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure performed by a controller provided in the second embodiment shown in FIG. 6;
【図８】従来のエンジン回転数制御装置の構成を示す説
明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional engine speed control device.
【図９】図８に示すエンジン回転数制御装置の駆動特性
の一例を示す特性図である。9 is a characteristic diagram showing an example of drive characteristics of the engine speed control device shown in FIG.
【図１０】図８に示すエンジン回転数制御装置の駆動特
性の他の例を示す特性図である。10 is a characteristic diagram showing another example of the driving characteristics of the engine speed control device shown in FIG.
【図１１】図８に示すエンジン回転数制御装置に備えら
れるコントローラで実施される処理手順を示すフローチ
ャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating a procedure performed by a controller included in the engine speed control device shown in FIG. 8;
１ エンジン ２ 燃料噴射ポンプユニット ３ ガバナレバー ３ａ ガバナ軸 ４ 上限ストッパ ５ 下限ストッパ ６ ばね ７ エンジン側ブラケット ８ モータ側ブラケット ９ ステッピングモータ ９ａ モータブラケット ９ｂ コントロールレバー １０ ガバナ角センサ １１ モードスイッチ（モード切換手段） １２ コントローラ １２ａ ＣＰＵ（中央処理装置・駆動力変更手段〕 １２ａ１ 判別手段（駆動力変更手段） １２ｂ 記憶手段（駆動力変更手段） １２ｂ１ ガバナ角記憶部 １２ｂ２ 通常速度記憶部 １２ｂ３ 増加速度記憶部 １２ｂ４ 通常電流記憶部 １２ｂ５ 減少電流記憶部 １２ｃ モータドライバ（出力手段・駆動力変更手
段〕 １２ｄ 電流制御器（出力手段・駆動力変更手段〕 １３ アクセルセンサ １４ キースイッチ １５ ケーブルアウター １６ ケーブルインナー α ガバナ角 ＫＯ 通常速度 ＫＸ 増加速度 ＴＭ 学習モード ＯＭ オペレーションモードReference Signs List 1 engine 2 fuel injection pump unit 3 governor lever 3a governor shaft 4 upper limit stopper 5 lower limit stopper 6 spring 7 engine side bracket 8 motor side bracket 9 stepping motor 9a motor bracket 9b control lever 10 governor angle sensor 11 mode switch (mode switching means) 12 Controller 12a CPU (Central processing unit / driving force changing means) 12a1 Discriminating means (driving force changing means) 12b Storage means (driving force changing means) 12b1 Governor angle storage section 12b2 Normal speed storage section 12b3 Increased speed storage section 12b4 Normal current storage Unit 12b5 Decreased current storage unit 12c Motor driver (output means / driving force changing means) 12d Current controller (output means / driving force changing means) 13 Accelerator sensor 14 Key switch 15 Cable out 16 Cable inner α Governor angle KO Normal speed KX Increasing speed TM Learning mode OM Operation mode
Claims (5)
ナレバーを動かすステッピングモータと、このステッピ
ングモータの動作を制御するコントローラと、上記ガバ
ナレバーを制御するモードを複数のモードのうちのいず
れか１つに切換えるモード切換手段とを備えたエンジン
回転数制御装置において、 上記コントローラが、上記ステッピングモータの駆動力
を、上記モード切換手段によって切換えられたモードに
相応する駆動力に変更させる駆動力変更手段を有するこ
とを特徴とするエンジン回転数制御装置。1. A stepping motor for moving a governor lever for adjusting a fuel injection amount to an engine, a controller for controlling the operation of the stepping motor, and a mode for controlling the governor lever in one of a plurality of modes. An engine speed control device provided with a mode switching means for switching, wherein the controller has a driving force changing means for changing a driving force of the stepping motor to a driving force corresponding to the mode switched by the mode switching means. An engine speed control device characterized by the above-mentioned.
態におけるガバナレバーの回動角であるガバナ角を検出
するモードである学習モードと、エンジンを駆動させて
おこなわれる作業時のモードであるオペレーションモー
ドのうちのいずれかのモードに切換えるモードスイッチ
であることを特徴とする請求項１記載のエンジン回転数
制御装置。2. A learning mode in which the mode switching means detects a governor angle which is a rotation angle of a governor lever when the engine is stopped, and an operation mode in which operation is performed by driving the engine. 2. The engine speed control device according to claim 1, wherein the mode switch is a mode switch for switching to any one of the modes.
何かを判別する判別手段と、あらかじめ上記オペレーシ
ョンモード時の上記ステッピングモータの駆動速度であ
る通常速度を記憶する通常速度記憶部、あらかじめ上記
学習モード時の上記ステッピングモータの駆動速度であ
って、上記通常速度よりも大きい速度である増加速度を
記憶する増加速度記憶部を含む記憶手段と、上記判別手
段の判別結果に応じて上記記憶手段の上記通常速度記憶
部、上記増加速度記憶部に記憶されている上記通常速
度、上記増加速度のいずれかに相当する駆動信号を上記
ステッピングモータに出力する出力手段とを含むことを
特徴とする請求項２記載のエンジン回転数制御装置。3. The driving force changing means stores a determining means for determining what mode is being switched by the mode switching means, and a normal speed which is a driving speed of the stepping motor in the operation mode in advance. A normal speed storage unit, a storage unit including an increase speed storage unit that stores a drive speed of the stepping motor in the learning mode in advance, which is an increase speed that is higher than the normal speed; Output means for outputting to the stepping motor a drive signal corresponding to one of the normal speed stored in the increased speed storage unit and the increased speed according to the determination result; The engine speed control device according to claim 2, comprising:
何かを判別する判別手段と、あらかじめ上記オペレーシ
ョンモード時に上記ステッピングモータに与えられる駆
動信号に対応する通常電流の値を記憶する通常電流記憶
部、あらかじめ上記学習モード時に上記ステッピングモ
ータに与えられる駆動信号に対応し、上記通常電流の値
よりも小さい電流値である減少電流の値を記憶する減少
電流記憶部を含む記憶手段と、上記判別手段の判別結果
に応じて上記記憶手段の上記通常電流記憶部、上記減少
電流記憶部に記憶されている上記通常電流の値、上記減
少電流の値のいずれかに相当する駆動信号を、上記ステ
ッピングモータに出力する出力手段とを含むことを特徴
とする請求項２記載のエンジン回転数制御装置。4. The driving force changing means includes: a determining means for determining what mode is being switched by the mode switching means; and a normal current corresponding to a driving signal previously supplied to the stepping motor in the operation mode. A normal current storage unit that stores a value of a reduced current corresponding to a drive signal given to the stepping motor in advance in the learning mode and that is a current value smaller than the normal current value. And the normal current storage unit of the storage unit according to the determination result of the determination unit, the normal current value stored in the reduced current storage unit, the value of the reduced current 3. An engine circuit according to claim 2, further comprising output means for outputting a corresponding drive signal to said stepping motor. Number control device.
れるエンジンであることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載のエンジン回転数制御装置。5. The engine speed control device according to claim 1, wherein the engine is an engine provided in a hydraulic shovel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16603397A JP3273467B2 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Engine speed control device |
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|---|---|---|---|
| JP16603397A JP3273467B2 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Engine speed control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1113492A true JPH1113492A (en) | 1999-01-19 |
| JP3273467B2 JP3273467B2 (en) | 2002-04-08 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| JP (1) | JP3273467B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110397506A (en) * | 2019-06-19 | 2019-11-01 | 盐城赛福汽车零部件有限公司 | A kind of executive device for diesel engine digital electronic governor |
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-
1997
- 1997-06-23 JP JP16603397A patent/JP3273467B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3273467B2 (en) | 2002-04-08 |
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