JPS5951133A - 電子式調速装置 - Google Patents

電子式調速装置

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JPS5951133A
JPS5951133A JP57159680A JP15968082A JPS5951133A JP S5951133 A JPS5951133 A JP S5951133A JP 57159680 A JP57159680 A JP 57159680A JP 15968082 A JP15968082 A JP 15968082A JP S5951133 A JPS5951133 A JP S5951133A
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泉 康一
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子式調速装置に関し、更に詳細に述べると、
ディーゼル機関の速度変動率がその時々の機関の運転条
件に応じて最適な値に制御されるようにした、ディーゼ
ル機関用の電子式調速装置に関する。
従来の電子式調速装置は、第1図に示されるように、噴
射ポンプ1の燃料調節ラック(図示せず)の制御位置を
演算するラック位置演算回路2と、補償フィルタ3と、
ラック位置演算回路2からの出力が補償フィルタ3を介
して入力されるサーボ回路4とを備え、サーボ回路4に
よって燃料調節ラックの位置制御を行ない、ディーゼル
機関5へ供給する燃料の量が調節されるように構成され
ており、ラック位置演算回路2には、アクセル位置を示
すデータA1機関の冷却水温度を示すデータBが入力さ
れると共に、ディーゼル機関5の回転速度を示す信号C
がフィードバックされて閉ループ制御系が構成され、こ
れにより、ディーゼル機関5の速度が所定のガバナ特性
に従って制御されるようになっていた。
−上述の従来装置においては、補償フィルタ3は、閉ル
ープ制御系の安定性を確保するために設けられているが
、従来の装置に設けられていた補償フィルタ3は、第2
図に示される如く、2つの抵抗器6,7と1つのコンデ
ンサ8とから成るCRフィルタとして構成されてお秒、
従って、補償フィルタ3の伝達特性はこれらのCR素子
の値により定寸る単一の特性となっている。
ところで、上述の目的で使用される補償フィルタ3の特
性は、その時々の機関の運転状態及び負荷状態に応じて
変更し、これにより常に適切な速度1!制御を行なうの
が望ましいが、従来の回路構成においては、機関の運転
状態等に応じてその特性を変更することは回路を非常に
複雑とし、価格を上列せしめることになるため、補償フ
ィルタの特性の制r141は例等行なわれていないのが
現状である。
このため、補償フィルタを閉ループ制御系に設けても、
運転域全体に亘って安定で応答性の良好な制御特性を得
ることができなかった。
本発明の目的は、従って、ディーゼル機関の速度変動率
特性を、ディーゼル機関のその時々の運転状態に応じて
補正し、常にその運転状態に見合った最適な調速制御を
行なえるようにした電子式調速装置を提供することにあ
る。
本発明によるディーゼル機関用電子式調速装置は、機関
のその時々の運転状態に応答し所定の調速特性を得るの
に必要な燃料調節部材位置を示すデータを演算する手段
と、着目した所定の運転状態を検出する検出手段と、制
御系の安定化を図ると共に運転条件の急激な変化に対す
る応答性を高めるために上記データに対して微積分演算
を含む所定のデータ補正演算を行なう手段と、上記微積
分演算において使用される積分定数及び微分定数を上記
検出手段の検出結果に応じて設定する手段とを備え、こ
れにより、ディーゼル機関の如何なる走行状態、負荷状
態でも安定で応答性のよい制御を行なうことができるよ
うにしだ点に特徴を有する。着目した所定の運転状態と
しては、機関の回転速度、該回転速度の単位時間当りの
変化量、アクセルの操作量、アクセル操作量の単位時間
当りの変化量、目標回転速度と実回転速度との間の偏差
、機関の冷却水温度等のうちの任意のものを選ぶことが
できる。
以下、図示の実施例により本発明の詳細な説明する。
第3図には、本発明によるディーゼル機関用電子式調速
装置の一実施例の概略ブロック図が示されている。電子
式調速装置11は、ディーゼル機関12に燃料を噴射供
給するだめの噴射ポンプ13の燃料調節部材(図示せず
)の位置調節を行ない、ディーゼル機関12の速度制御
を所定のガノクナ特性に従って行なうだめの装置であり
、燃料調節部材の制御位置を演算する演算処理装置14
を備えている。演算処理装置14には、アクセルペダル
の踏込量を示すアクセルデータD1、機関の冷却水温度
を示す水温データD2が入力されると共に、ディーゼル
機関12のその時々の回転速度を示す速度データD3が
フィードバック情報として入力されており、これらの入
力情報に基づいて燃料調節部材の位置決めのだめの演算
が後述の如くして行なわれる。
演算処理装置14における演算処理によって得られた位
置制御データD。は、サーボ装置15に入力され、サー
ボ装置15により、燃料調節部材の位置が位置制御デー
タD。によレボされる位置に位置決めされる。演算処理
装置14は、例えば、マイクロコンピュータを用いて構
成することができる。
第4図には、演算処理装置14において実行される燃料
調節部材の位置決めのだめの演算のフローチャートが示
されている。ステップaにおいてイニシャルセットが行
なわれると、演算処理装置14に入力されている各デー
タDI 、 D2 + D3が演算処理装置14内に取
込まれ(ステップb)、これらの入力データに基づいて
その時々の所定のラック位置の演算が打力われる(ステ
ップC)。
ラック位置の演算は、所定のガバナ特性線図に従った調
速制御が行なわれるよう、入力データに応じてラックの
位置を定めるだめの演算であり、ラックの位置を示すデ
ータを予めROM内にストアしておき、入力データによ
って決定されるアドレス値を該ROMにアドレス信号と
して印加し、これにより、入力データの組合せに応じて
所要のラック位置データが該ROMから読出されるよう
に構成することができる。
第2図に示すフィルタ回路によって行なわれる速度変動
率特性の補正と同様の補正を、ステップCにおいて得ら
れたラック位置データに対してソフトウェア処理により
行なうため、ステップd及びeが設けられている。ステ
ップdにおいては、取込まれた入力データのうち回転速
度を示すデータD3に着目し、単位時間当りの機関速度
の変化量ΔN/ΔTを算出し、ΔN/ΔTの値に基づい
て、フィルタ演算が次のステップeで実行される。尚ス
テップCとdとはその順序が逆であってもよい。
第5図には、ステップeで実行されるフィルタ演算の処
理を示すフローチャートが示されている。
ステップf9gにおいて、ΔN/ΔTの値に基づいて積
分定数Ki及び微分定数Kdが算出される。各定数Kl
 、 Kdは、第2図に示したフィルタ回路の積分動作
及び微分動作の様子を定めるだめの定数であり、ΔN/
ΔTの大きさに応じて第6図に示される如く変化するよ
うに定められている。このようにして各定数K1. K
dが決定されると、今回ステラ7″cにおいて演算され
たラック位置データP。
とその1サイクル前に演算されたラック位置データPn
、1との比較がステップhにおいて行なわれ、pn= 
Pn−jの場合には Qn−1十Kl(PnQyl−1)     ・・・・
・・(1)の演算がステップ1において実行される。こ
こで、Qn−1は1サイクル前に演算された結果に基づ
く、補正後の噴射制御量を示すデータであり、Qn−1
十Ki (Pn  Qn−1)の演算結果のデータが、
Qnとして格納される。
一方、pn’x; pn−1の場合には、Qn−1+K
d(Pn−Pn−1)     ・・・・−(2)の演
算がステップjにおいて実行され、その演算結果がQn
として格納される。
このようにしてQnの演算が終了すると、次のサイクル
における演算のために、上述の演算で得られたデータQ
nをQn−1としてストアしくステップk)、フィルタ
演、算が終了する。
第4図に示されるフローチャートにおいて、フィルタ演
算ステップeにおいて得られたデータQn−,は、ステ
ップtにおいて相応するラック位置データに変換され、
この変換されたラック位置データに応じてラック位置を
制御するだめのサー?制御出力が位置制御データD0と
して出力される。
この位置制御データD。はサー?装置15に入力され(
第3図参照)、サー?装置15はデータD。
に応答して噴射ポンプ13のコントロールラックの位置
制御を行ない、ステラ7’i又はjで演算されたラック
位置にコントロールラックを位置決めする。
上述の構成によれば、着目した機関の運転状態である機
関速度の変化率によって、積分定数Ki及び微分定数K
dを容易に変化させることができ、従って複雑な機械的
構成を用いることなく、その時々の運転状態に応じてラ
ック位置演算により得られたラック位置データを補正す
ることができ、常に、運転状態に見合った最適な速度変
動率で機関の制御を行なうことができる。
上記実施例では、第2図に示すフィルタ回路によるのと
同一の補正効果をラック位置データに与えるために、第
(1)式及び第(2)式を用いたが、本発明はこの補正
式による演算にのみ限定されるものではない。例えば、
ステップ1.jにおいて実行された、第(1)式及び第
(2)式で示される演算に代えて、 Qn−1十Ki (Pn  Qn−1)2−− (1’
)及び Qn−1+Kd(pnpn−1)2−・・(2’)の演
算を夫々行なってもよく、第(1′)式及び第(2′)
式を用いると、より応答性のよいフィルタ特性を実現す
ることができる。
更に、上記実施例においては、機関の回転速度Nの単位
時間当りの変化量ΔN/ΔTの値に従って定数Ki r
 Kdを変化させるようにプログラムしだが、アクセル
の踏込量、単位時間当しのアクセルの踏込量の変化、目
標回転速度と実回転速度との間の偏差、或は機関の冷却
水温などの他のパラメータに従って定数Ki、Kdを変
化させるようにしてもよい。
岡、上記実施例においては、各定数Ki 、 Kdは、
o<Kl<Kd<1で安定した制御が行なわれるが、K
d ) 1でその微分効果を大きくすることができる。
本発明によれば、上述の如く、機関の運転に関連する所
望の74ラメータの変化に応答して、制御特性を補正す
るだめのフィルタ特性を定める補正定数を連続的に変化
させることができ、機関のあらゆる走行状態、負荷状態
に応答して、安定且つ応答性の良好な調速制御特性を複
雑な構成を用いることなしに実現することができる。更
に、機関の型式が変更となり、或は機関の使用目的が変
更された場合においても、ハードウェアを何ら変更する
こと役しに、演算処理装置内のデータの貞き換えだけで
対処が可能であり、また、噴射ポンプの型式が判型でも
分配型でも同様にして適用可能であり、極めて汎用性に
富む等の利点を有している。
第1図は従来の電子式調速装置の一例のブロック図、第
2図は第1図に示した装置に使用されている補償フィル
タの回路例を示す回路図、第3図は本発明による電子式
調速装置の一実施例を示すブロック図、第4図、第5図
は第3図に示す装置の演算処理装置にストアされている
演算処理プログラムのフローチャート、第6図は積分定
数Ki1微分定数KdとΔN/ΔTとの間の関係を示す
特性曲線図である。
11・・・電子式調速装置、12・・・ディーゼル機関
、13・・・噴射ポンプ、14・・・演算処理装置、D
l・・・アクセルガータ、D2・・・水温データ、D3
・・・速度データ、D。・・・位置制御データ。
特許出願人 ヂーゼル機器株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 ディーゼル機関のその時々の運転状態を示す少な
    くとも1つの信号に応答し前記機関に燃料を供給するだ
    めの燃料噴射ポンプの燃料調節部材位置を示す位置デー
    タを演算する手段と、着目した所定の運転状態を検出す
    る検出手段と、制御系の安定化を図ると共に運転条件の
    急激な変化に対する応答性を高めるため前記データに対
    して微積分演算を含む所定のデータ補正演算を行なう補
    正手段と、前記微積分演算において使用される微分定数
    及び積分定数を前記検出手段による検出結果に応じて設
    定する手段と、前記補正手段からの出力データに応答し
    前記燃料調節部材の位置制御を行なうザーが機構とを備
    えて成ることを特徴とする電子式調速装置。
JP57159680A 1982-09-16 1982-09-16 電子式調速装置 Granted JPS5951133A (ja)

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