(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ガバナ(１)とメカニカルガバナ(２)とを備え、燃料調量部(３)の調量領域のうち、エンジン始動領域(７)を除く領域での電子ガバナ(１)による電子制御の最大燃料供給量をメカニカルガバナ(２)で制限するようにし、
速度設定手段（１８）の速度設定で、電子ガバナ（１）による電子制御特性とメカニカルガバナ(２)によるメカ制御特性とを設定することにより、所定の基準負荷(Ｌ５)の時に、燃料調量手段(３)が上記電子制御の最大燃料供給位置(４)に位置するようにし、この所定の基準負荷（Ｌ５）よりも低い負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）での電子制御の整定回転速度（ＮＸ）が、同一負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）でのメカ制御の整定回転速度（ｎ４）〜（ｎ１）よりもそれぞれ低くなるようにし、エンジン運転中、上記基準負荷（Ｌ５）よりも低い負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）では、電子ガバナ（１）がエンジン回転速度（Ｎ）を電子制御の整定回転速度（ＮＸ）に整定するようにするとともに、
電子ガバナ（１）が、作動開始速度（ＳＴ）を設定し、
エンジン運転中、電子ガバナ（１）が作動を開始する前は、エンジン回転速度（Ｎ）が上記作動開始速度（ＳＴ）に上昇するまで、電子ガバナ（１）が作動停止状態を維持することにより、メカニカルガバナ(２)で燃料調量を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジンの燃料供給装置において、
電子ガバナ（１）が、前記基準負荷（Ｌ５）以下の負荷（Ｌ５）〜（Ｌ１）での電子制御の整定回転速度（ＮＸ）と作動開始速度（ＳＴ）とを包含する制御速度領域（Ｚ）を設定し、
エンジン運転中、エンジン回転速度（Ｎ）が電子ガバナ（１）の作動開始速度（ＳＴ）まで上昇すると、電子ガバナ（１）が作動を開始し、
電子ガバナ（１）が作動を開始した後は、エンジン回転速度（Ｎ）が上記制御速度領域（Ｚ）にある間、電子ガバナ（１）が制御作動を継続し、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）の下限値（ＺＬ）未満まで下降すると、電子ガバナ（１）が、作動を開始する前の作動停止状態に戻ることにより、メカニカルガバナ(２)で燃料調量を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
請求項２に記載したエンジンの燃料供給装置において、
エンジン運転中、エンジン回転速度（Ｎ）が前記制御速度領域（Ｚ）の上限値（ＺＨ）を越えると、電子ガバナ（１）が緊急減量作動を行うことにより、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）内に戻るまで、電子ガバナ（１）が前記制御作動を中断して、燃料調量部（３）を燃料減量側に向けて移動させ、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）内に戻ると、電子ガバナ（１）が中断前の制御作動を継続するようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
電子ガバナ（１）として、燃料調量部（３）の調量位置検出手段を有しないものを用いた、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
前記電子ガバナ（１）の制御作動は、ＰＩＤ制御またはＰＩ制御により行い、その演算処理は、電子ガバナ（１）が作動を開始する前のデータを積算せずに行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
前記電子ガバナ（１）の制御作動中、電子ガバナ（１）の出力部（９）が燃料増量方向に行き過ぎると、燃料調量部（３）のメカ入力部（１２）がメカニカルガバナ（２）の出力部（１０）に受け止められ、電子ガバナ（１）の出力部（９）が燃料調量部（３）の電子入力部（１１）から離れるようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項７】
電子ガバナ（１）とメカニカルガバナ（２）とを備え、電子ガバナ（１）による電子制御と、メカニカルガバナ（２）によるメカ制御とを行う、エンジンの燃料供給装置において、
速度設定手段（１８）の速度設定で、電子制御特性とメカ制御特性とを設定することにより、所定の基準負荷（Ｌ５）よりも低い負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）での電子制御の整定回転速度（ＮＸ）が、同一負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）でのメカ制御の整定回転速度（ｎ４）〜（ｎ１）よりもそれぞれ低くなるようにし、
エンジン運転中、上記基準負荷（Ｌ５）よりも高い負荷（Ｌ６）では、メカニカルガバナ（２）がエンジン回転速度（Ｎ）をメカ制御の整定回転速度（ｎ６）に整定し、
上記基準負荷（Ｌ５）よりも低い負荷（Ｌ４）〜（Ｌ１）では、電子ガバナ（１）がエンジン回転速度（Ｎ）を上記電子制御の整定回転速度（ＮＸ）に整定するとともに、
電子ガバナ（１）が、作動開始速度（ＳＴ）を設定し、
エンジン運転中、電子ガバナ（１）が作動を開始する前は、エンジン回転速度（Ｎ）が上記作動開始速度（ＳＴ）に上昇するまで、電子ガバナ（１）が作動停止状態を維持することにより、メカ制御を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項８】
請求項７に記載したエンジンの燃料供給装置において、
電子ガバナ（１）が、前記基準負荷（Ｌ５）以下の負荷（Ｌ５）〜（Ｌ１）での電子制御の整定回転速度（ＮＸ）と作動開始速度（ＳＴ）とを包含する制御速度領域（Ｚ）を設定し、
エンジン運転中、エンジン回転速度（Ｎ）が電子ガバナ（１）の作動開始速度（ＳＴ）まで上昇すると、電子ガバナ（１）が作動を開始し、
電子ガバナ（１）が作動を開始した後は、エンジン回転速度（Ｎ）が上記制御速度領域（Ｚ）にある間、電子ガバナ（１）が制御作動を継続し、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）の下限値（ＺＬ）未満まで下降すると、電子ガバナ（１）が、作動を開始する前の作動停止状態に戻ることにより、メカ制御を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項９】
請求項８に記載したエンジンの燃料供給装置において、
エンジン運転中、エンジン回転速度（Ｎ）が前記制御速度領域（Ｚ）の上限値（ＺＨ）を越えると、電子ガバナ（１）が緊急減量作動を行うことにより、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）内に戻るまで、電子ガバナ（１）が前記制御作動を中断して、燃料調量部（３）を燃料減量側に向けて移動させ、エンジン回転速度（Ｎ）が制御速度領域（Ｚ）内に戻ると、電子ガバナ（１）が中断前の制御作動を継続するようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
電子ガバナ（１）として、燃料調量部（３）の調量位置検出手段を有しないものを用いた、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
前記電子ガバナ（１）の制御作動は、ＰＩＤ制御またはＰＩ制御により行い、その演算処理は、電子ガバナ（１）が作動を開始する前のデータを積算せずに行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項１２】
請求項７から請求項１１のいずれかに記載したエンジンの燃料供給装置において、
前記電子ガバナ（１）の制御作動中、電子ガバナ（１）の出力部（９）が燃料増量方向に行き過ぎると、燃料調量部（３）のメカ入力部（１２）がメカニカルガバナ（２）の出力部（１０）に受け止められ、電子ガバナ（１）の出力部（９）が燃料調量部（３）の電子入力部（１１）から離れるようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの燃料供給装置に関し、詳しくは、電子ガバナとメカニカルガバナの両方を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子ガバナとメカニカルガバナとを備え、電子ガバナによる電子制御と、メカニカルガバナによるメカ制御とを行う、エンジンの燃料供給装置として、電子単独制御モードとメカ単独制御モードとを切り替えて使用するものが知られている。
【０００３】
この従来技術の場合、電子単独制御モードでは電子ガバナのみで、メカ単独制御モードではメカニカルガバナのみで、それぞれ調速と最大燃料供給量の制限を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、次の問題がある。
電子単独制御モードでは、電子ガバナで電子制御の最大燃料供給量の制限を行う必要があるため、かかる制限機能を備えた電子ガバナを用いる必要があり、電子ガバナのコストが高くなる。また、かかる制限を考慮した電子ガバナの調整が必要となり、その調整に手間がかかる。
【０００５】
本発明の課題は、上記問題点を解決できる、エンジンの燃料調量装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の構成は、次の通りである。
図２、図１３、図１６、図１７に示すように、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２とを備え、燃料調量部３の調量領域のうち、エンジン始動領域７を除く領域での電子ガバナ１による電子制御の最大燃料供給量をメカニカルガバナ２で制限するようにし、
【０００７】
図２、図１３、図１６、図１７に示すように、速度設定手段１８の速度設定で、電子ガバナ１による電子制御特性とメカニカルガバナ２によるメカ制御特性とを設定することにより、図３に示すように、所定の基準負荷Ｌ５の時に、燃料調量手段３が上記電子制御の最大燃料供給位置４に位置するようにし、この所定の基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１での電子制御の整定回転速度ＮＸが、同一負荷Ｌ４〜Ｌ１でのメカ制御の整定回転速度ｎ４〜ｎ１よりもそれぞれ低くなるようにし、エンジン運転中、上記基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１では、電子ガバナ１がエンジン回転速度Ｎを電子制御の整定回転速度ＮＸに整定するようにするとともに、
【０００８】
図１に示すように、電子ガバナ１が、作動開始速度ＳＴを設定し、
エンジン運転中、電子ガバナ１が作動を開始する前は、エンジン回転速度Ｎが上記作動開始速度ＳＴに上昇するまで、電子ガバナ１が作動停止状態を維持することにより、メカニカルガバナ２で燃料調量を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【０００９】
請求項７の発明の構成は、次の通りである。
図２、図１３、図１６、図１７に示すように、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２とを備え、電子ガバナ１による電子制御と、メカニカルガバナ２によるメカ制御とを行う、エンジンの燃料供給装置において、
【００１０】
図２、図１３、図１６、図１７に示すような速度設定手段１８の速度設定で、電子制御特性とメカ制御特性とを設定することにより、図３に示すように、所定の基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１での電子制御の整定回転速度ＮＸが、同一負荷Ｌ４〜Ｌ１でのメカ制御の整定回転速度ｎ４〜ｎ１よりもそれぞれ低くなるようにし、
【００１１】
エンジン運転中、上記基準負荷Ｌ５よりも高い負荷Ｌ６では、メカニカルガバナ２がエンジン回転速度Ｎをメカ制御の整定回転速度ｎ６に整定し、
上記基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１では、電子ガバナ１がエンジン回転速度Ｎを上記電子制御の整定回転速度ＮＸに整定するとともに、
【００１２】
図１に示すように、電子ガバナ１が、作動開始速度ＳＴを設定し、
エンジン運転中、電子ガバナ１が作動を開始する前は、エンジン回転速度Ｎが上記作動開始速度ＳＴに上昇するまで、電子ガバナ１が作動停止状態を維持することにより、メカ制御を行うようにした、ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【００１３】
【発明の作用及び効果】
請求項１の発明は、次の作用効果を奏する。
図２、図１３、図１６、図１７に示すように、エンジン始動領域７を除く領域での電子ガバナ１による電子制御の最大燃料供給量をメカニカルガバナ２で制限するため、電子ガバナ１にはこの機能が不要となり、そのコストを安くすることができる。また、このような制限を考慮した電子ガバナ１の調整を省略し、或いは簡略化することができ、その調整の手間を軽減することができる。
【００１４】
また、電子制御の最大燃料供給量をメカニカルガバナ２で制限するため、排気ガス特性に実績がある既存のメカニカルガバナ付きエンジンに電子ガバナ１を追加すると、電子制御の最大燃料供給量については、メカニカルガバナ２の実績ある調量特性をそのまま引き継ぐことができる。このため、排気ガス規制をクリアしたメカニカルガバナ付きエンジンに電子ガバナ１を追付けしても、このエンジンは排気ガス特性が変わらない。
【００１５】
また、図３に示すように、エンジン運転中、基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１では、電子ガバナ１がエンジン回転速度を、メカニカルガバナ２よりも低く整定するため、部分負荷Ｌ４〜Ｌ２や無負荷Ｌ１でのエンジン騒音を小さくすることができる。
【００１６】
また、図３に示すように、基準負荷Ｌ５よりも低い負荷Ｌ４〜Ｌ１での電子制御の整定回転速度ＮＸと、基準負荷Ｌ５での電子制御の整定回転速度ＮＸとを同一の値に設定し、或いは、接近した値に設定することができるため、部分負荷Ｌ４〜Ｌ２及び無負荷Ｌ１でのエンジン騒音を抑制しながら、定格負荷Ｌ５での作業能率を高く維持することができる。
また、整定速度の遅い電子ガバナ１を用いても、メカニカルガバナ２により、エンジン回転速度Ｎを作動開始速度ＳＴまで速やかに上昇させることができる。
【００１７】
請求項２から請求項６の発明は、次の作用効果を奏する。
請求項２の発明によれば、次の利点がある。電子ガバナ１の整定速度が遅い場合には、負荷の増加により、エンジン回転速度Ｎが低下しても、電子制御による速やかな燃料増量が行われないおそれがあるが、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域ＺＬ未満まで低下すると、メカニカルガバナ２により速やかな燃料増量を行うため、整定速度の遅い電子ガバナ１を用いても、エンストが起こりにくい。
【００１８】
請求項３の発明によれば、過剰な回転上昇が起こると、緊急減量作動で、燃料調量部３を燃料減量側に向けて速やかに移動させ、燃料供給量を減少させることができるため、過剰な回転上昇を速やかに解消することができる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、次の利点がある。位置検出手段はコストが高いため、これを用いないことにより、電子ガバナ１のコストを安くすることができる
また、請求項４の発明によれば、電子ガバナ１として、燃料調量部３の調量位置検出手段を有しないものを用いた場合、燃料調量部３の調量位置を制御目標にすることができないため、この調量位置検出手段を有するものに比べ、電子ガバナ１の整定速度が遅くなるが、請求項１や請求項２の発明の構成を付加すれば、これらは、前記したエンジン回転速度Ｎの速やかな回転上昇機能や、前記したエンスト抑制機能を有しているため、整定速度の遅れによる不利を改善することができる。
【００２０】
請求項５の発明によれば、電子ガバナ１の制御作動は、ＰＩＤ制御またはＰＩ制御により行い、その演算処理は、電子ガバナ１が作動を開始する前のデータを積算せずに行うようにしたため、データの積算による電子制御の遅れを抑制することができる。
【００２１】
請求項６の発明によれば、速度設定手段１８の急加速操作を行った場合、電子ガバナ１が過剰に応答し、電子ガバナ１の出力部９が燃料増量方向に行き過ぎ、燃料調量部３が燃料増量方向にオーバーシュートしようとしても、燃料調量部３をメカニカルガバナ２の出力部１０で受け止めることができるため、電子ガバナ１の過剰な応答による燃料増量を抑制することができる。
尚、請求項２から請求項６の発明は、それらが従属する他の請求項の作用効果を奏する。
【００２２】
請求項７の発明は、次の作用効果を奏する。
図２、図１３、図１６、図１７に示すように、電子制御とメカ制御の切り替わり位置が、電子ガバナ１による電子制御の最大燃料供給位置４となるため、請求項１と同様の作用効果を奏する。
また、高負荷に対してメカ制御を行うため、排気ガス特性に実績がある既存のメカニカルガバナ付きエンジンに電子ガバナ１を追加すると、高負荷に対しては、メカニカルガバナ２の実績ある排気ガス特性をそのまま引き継ぐことができる。高負荷での排気ガス特性は、排気ガス規制の重要な規制対象となりうるため、排気ガス規制をクリアしたメカニカルガバナ付きエンジンに電子ガバナ１を追加すると、高負荷での電子ガバナ１の排気ガス特性のテストやデータの収集を省略し、或いは簡略化しても、このエンジンは、排気ガス規制をクリアできる可能性が高い。このため、排気ガス規制をクリアすることができるエンジンを容易に製作することができる。
【００２３】
請求項８から請求項１２の発明によれば、次の作用効果を奏する。
請求項８の発明によれば、請求項２の発明と同様の作用効果を奏し、請求項９の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用効果を奏し、請求項１０の発明によれば、請求項４の発明と同様の作用効果を奏し、請求項１１の発明によれば、請求項５の発明と同様の作用効果を奏し、請求項１２の発明によれば、請求項６の発明と同様の作用効果を奏する。
尚、請求項８から請求項１２の発明によれば、それらが従属する他の請求項の作用効果も奏する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図１２は本発明の第１実施形態に係るディーゼルエンジンの燃料供給装置を説明する図である。
この燃料供給装置の概要は、次の通りである。
図２に示すように、この燃料供給装置は、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２とを備え、電子ガバナ１による電子制御と、メカニカルガバナ２によるメカ制御とを行う。そして、燃料調量部３の調量領域のうち、エンジン始動領域を除く領域での電子ガバナ１による電子制御の最大燃料供給量(ディーゼルエンジンの場合、最大燃料噴射量といいかえてもよい)をメカニカルガバナ２で制限する。燃料調量部３は、燃料噴射ポンプの燃料調量ラックである。燃料調量部３は、電子入力部１１とメカ入力部１２とを備えている。電子入力部１１は、燃料調量ラックの燃料増量側の端面であり、メカ入力部１２は、ラックピンである。燃料調量部３は、付勢バネ１３の付勢バネ力１３ａで燃料増量方向に付勢されている。
【００２５】
メカニカルガバナ２の構成は、次の通りである。
図２に示すように、メカニカルガバナ２は、ガバナレバー２１と、ガバナスプリング１９と、ガバナウェイト２０と、燃料制限具２５とを備えている。ガバナレバー２１は、第１レバー２１ａと第２レバー２１ｂとを備えている。第１レバー２１ａは、ガバナスプリング１９と連動レバー２３と連動ロッド２２とを介して、速度設定手段１８に連動連結されている。この速度設定手段１８の速度設定で、ガバナスプリング１９のガバナスプリング力１９ａを調節する。第２レバー２１ｂは、出力部１０と、トルクアップ装置２６とを備えている。出力部１０は、付勢バネ力１３ａで付勢された燃料調量具３のメカ入力部１２を受け止める。
【００２６】
トルクアップ装置２６は、トルクケース２６ａと、トルクピン２６ｂと、トルクバネ２６ｃとを備えている。トルクケース２６ａは、第２レバー２１ｂに進退自在に取り付けられている。トルクピン２６ｂは、トルクバネ２６ｃのトルクバネ力２６ｄで、トルクケース２６ａから押し出される方向に付勢され、その先端部は、第１レバー２１ａと対向する。ガバナウェイト２０は、第２レバー２１ｂと対向する。ガバナウェイト２０はエンジン回転速度Ｎに応じてガバナ力２０ａを生じさせる。燃料制限具２５は、ギヤケース壁に進退自在に取り付けられ、その先端は、第２レバー２１ｂと対向する。尚、燃料制限具２５の進退調節により、定格負荷出力を調節することができ、トルクケース２６ａの進退調節により、定格過超負荷時の燃料増量の上限を調節することができる。
【００２７】
メカニカルガバナ２の作動は、次の通りである。
エンジン運転中、第１レバー２１ａが燃料制限具２５の先端に受け止められるまでは、ガバナスプリング力１９ａとガバナ力２０ａと付勢バネ力１３ａとの不釣り合い力により、第１レバー２１ａと第２レバー２１ｂとが一体に揺動する。負荷の増加により、エンジン回転速度が低下し、第１レバー２１ａが燃料制限具２５の先端に受け止められると、トルクスプリング力１９ａとガバナ力２０ａと付勢バネ力１３ａとの不釣り合い力により、第２レバー２１ｂのみが揺動する。エンジン始動時は、エンジン回転速度Ｎが図３の始動増量終了の回転速度ｎ８に至るまでは、ガバナ力２０ａが小さいため、付勢バネ力１３ａで燃料調量部３を始動増量領域７に保持し、始動増量を可能にする。この場合、第２レバー２１は、燃料調量部３に押されて大きく傾き、始動増量を邪魔しない。尚、図３中のｎ７は始動が確定するアイドル回転速度である。
【００２８】
電子ガバナ１の構成は、次の通りである。
図２に示すように、電子ガバナ１は、コントローラ１６と、アクチュエータ１７と、設定速度検出手段１８ｃと、回転速度検出手段１５と、基準負荷変更手段Ｍとを備えている。アクチュエータ１７は、リニアリレノイドであり、出力ロッド３４とスプリング３３と電磁コイル３５とを備えている。出力ロッド３４の先端の出力部９は、燃料調量部３の電子入力部１１を受け止める。スプリング３３は、出力ロッド３４を押し出し方向に付勢する。電磁コイル３５は、出力ロッド３４を引き込み方向に吸引する。
【００２９】
設定速度検出手段１８ｃは、速度設定手段１８の速度設定位置を検出するポテンショメータで、この速度設定位置に対応する速度設定電圧を速度設定信号としてコントローラ１６に発信する。速度設定手段１８は、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２との双方の速度設定を兼ねる単一のものであり、この単一の速度設定手段１８の速度設定で、電子制御特性とメカ制御特性とを一連に設定することができる。また、速度設定検出手段１８ｃで、電子ガバナ１の設定速度と、メカニカルガバナ２の設定速度の双方を検出することができる。速度検出手段１５は、エンジン回転速度Ｎを検出し、速度検出信号をコントローラ１６に発信する。また、基準負荷変更手段Ｍは、切り替えレバーを備え、この切り替えレバーでモードＭ１とモードＭ２とを選択することにより、基準負荷を変更する。基準負荷については後述する。尚、この電子ガバナ１は燃料調量部３の燃料調量位置を直接に検出する調量位置検出手段を有しないが、このような調量位置検出手段を設けてもよい。
【００３０】
コントローラ１６は、次の処理を行う。
設定速度検出手段１８ｃからの速度設定信号と基準負荷変更手段Ｍのモード設定に基づいて電子制御特性を設定する。この電子制御特性に基づいて定めた電子制御の整定回転速度ＮＸとエンジン回転速度Ｎとの回転偏差を演算し、この演算値に基づいてＰＷＭ波のデューティ比を設定する。アクチュエータ１７の電磁コイル３５に通電を行う通電回路のスイッチング素子にＰＷＭ波を発信し、アクチュエータ１７の出力を調節し、エンジン回転速度Ｎを電子制御の整定回転速度ＮＸに近づける。
【００３１】
電子制御特性とメカ制御特性の設定方法と内容は、次の通りである。
図２に示す速度設定手段１８の速度設定を高速とし、基準負荷変更手段ＭをモードＭ１に設定すると、図３に示す制御特性線図が得られる。この制御特性線図は、負荷に対するメカ制御と電子制御の各整定回転速度等を示すものである。図３中の実線はメカ制御特性線５０を示しており、メカ制御特性線図５０のうち、垂直に近い傾線はメカ調速線５１、水平に近い傾斜線はトルクアップ線５２、水平線は全負荷線５３を示す。また、一点鎖線は電子調速線６０を示す。定格負荷Ｌ５から無負荷Ｌ１でのメカ制御特性は、負荷が低下するにつれて、各整定回転速度ｎ５〜ｎ１が次第に高くなるドループ制御特性となる。定格過超負荷領域では、負荷が増加するにつれて、その整定回転速度ｎ６が定格負荷Ｌ５での整定回転速度ｎ５よりも低くなるトルクアップ制御特性となる。電子制御特性は、定格過超負荷Ｌ６から無負荷Ｌ１の各整定回転速度ＮＸが同一の値をとるアイソクロナス制御特性となる。尚、電子調速線６０は、メカ調速線５１と同様、ドループ制御特性となるように設定してもよい。
【００３２】
電子制御特性とメカ制御特性との関係は、次の通りである。
メカ制御特性線５０と電子調速線６０とが交叉する点の負荷を基準負荷と定義する。基準負荷変更手段ＭをモードＭ１に設定した場合、図３に示すように、定格負荷Ｌ５が基準負荷となる。基準負荷となる定格負荷Ｌ５での電子制御の整定回転速度ＮＸは、同一負荷Ｌ５でのメカ制御の整定回転速度ｎ５と一致する。定格負荷Ｌ５よりも低い部分負荷Ｌ４〜無負荷Ｌ１での電子制御の整定回転速度ＮＸは、同一負荷Ｌ４〜Ｌ１でのメカ制御の整定回転速度ｎ４〜ｎ１よりもそれぞれ低くなる。定格過超負荷Ｌ６でのトルクアップの整定回転速度ｎ６は、同一負荷Ｌ６での電子制御の整定回転速度ＮＸよりも低くなる。エンジンに所定負荷がかかった時、その負荷に対する整定回転速度が遅い方の制御が優先し、エンジン回転速度はその遅い法の制定回転速度に整定されることになる。
【００３３】
エンジン回転速度Ｎの整定内容は、次の通りである。
エンジン運転中、上記基準負荷となる定格負荷Ｌ５では、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２が、エンジン回転速度Ｎを電子制御とメカ制御の各整定回転速度ＮＸ・ｎ５に整定する。この各整定回転速度ＮＸ・ｎ５は、同一の値である。定格負荷Ｌ５よりも低い部分負荷Ｌ４〜無負荷Ｌ１では、電子ガバナ１がエンジン回転速度Ｎを電子制御の整定メカ回転速度ＮＸに整定する。定格過超負荷Ｌ６では、メカニカルガバナ２がエンジン回転速度Ｎを最大トルク回転速度ＮＭに近いトルクアップ回転速度ｎ６まで下降させる。
【００３４】
上記エンジン回転速度Ｎの整定方法は、次の通りである。
エンジン運転中、上記基準負荷となる定格負荷Ｌ５では、電子調速線６０とメカ調速線５１とに基づいて、電子制御による燃料調量部３の整定位置とメカ制御による整定位置とが一致し、これがエンジン始動領域７を除く領域での電子ガバナ１による電子制御の最大燃料供給位置４(ディーゼルエンジンの場合、最大燃料噴射位置といいえかてもよい)となる。この場合、電子ガバナ１の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１を、メカニカルガバナ２の出力部１０が燃料調量部３のメカ入力部１２をそれぞれ受け止め、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２の両方が、燃料調量部３を電子制御の最大燃料噴射位置４に整定し、エンジン回転速度Ｎを電子制御とメカ制御の整定回転速度ＮＸ・ｎ５に整定する。
【００３５】
基準負荷となる定格負荷Ｌ５よりも低い部分負荷Ｌ４〜無負荷Ｌ１では、電子調速線６０に基づいて調速領域５の全ての領域５ａで電子制御のみが行われ、電子ガバナ１の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１を受け止め、メカニカルガバナ２の出力部１０が燃料調量部３のメカ入力部１２から燃料増量側に離れ、電子ガバナ１が燃料調量部３を電子制御の最大燃料供給位置４よりも燃料減量側の領域５ａで整定し、エンジン回転速度Ｎを電子制御の整定回転速度ＮＸに整定する。尚、調速領域５とは、調量領域のうち、電子調速線６０またはメカ調速線５１の少なくとも一方に基づいて調速制御が行われる領域をいう。
【００３６】
基準負荷Ｌ５よりも高い定格過超負荷Ｌ６では、トルクアップ線５２に基づいて、トルクアップ領域６でメカニカルガバナ２の出力部１０が燃料調量部３のメカ入力部１２を受け止め、電子ガバナ１の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１から燃料増量側に離れ、メカニカルガバナ２が燃料調量部３を電子制御の最大燃料供給位置４よりも燃料増量側のトルクアップ領域６で整定し、エンジン回転速度Ｎをトルクアップ回転速度ｎ６まで下降させる。
【００３７】
負荷変動時の過渡特性は、次の通りである。
基準負荷となる定格負荷Ｌ５から部分負荷Ｌ４〜無負荷Ｌ１に負荷が減少すると、メカニカルガバナ２の出力部１０が燃料調量部３のメカ入力部１２から燃料増量側に離れ、電子制御がメカ制御に優先して制御を行う。逆に定格負荷Ｌ５から定格過超負荷Ｌ６に負荷が増加すると、アクチュエータ１７の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１から燃料増量側に離れ、メカ制御が電子制御に優先してトルクアップを行う。電子制御時には、メカニカルガバナ２の作動が外乱要素として入力されず、また、トルクアップ時には、電子ガバナ１の作動が外乱要素として入力されないため、電子制御とトルクアップの精度が高くなる。また、電子ガバナ１のアクチュエータ１７に小型小出力のものを用いることができる。
【００３８】
ただし、電子制御とメカ制御の整定速度の相違などにより、電子制御中、電子ガバナ１の出力部９が燃料増量側に行き過ぎ、或いは、メカニカルガバナ２の出力部１０が燃料増量側に速やかに作動しない場合には、一時的に燃料調量部３のメカ入力部１２がメカニカルガバナ２の出力部１０で受け止められ、電子ガバナ１の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１から離れることがある。また、逆に、トルクアップ中、メカニカルガバナ２の出力部１０が燃料増量側に行き過ぎ、或いは、電子ガバナ１の出力部９が燃料増量側に速やかに作動しない場合には、燃料調量部３の電子入力部１１が電子ガバナ１の出力部９で受け止められ、メカニカルガバナ２の出力部１０が一時的に燃料調量部３のメカ入力部１２から離れることがある。
【００３９】
基準負荷の変更方法と変更内容は、次の通りである。
図２に示す速度設定手段１８を高速位置に設定したまま、基準負荷変更手段ＭをモードＭ２に切り替えると、図４に示すように、一点鎖線で示す電子調速線６０のみが高速側にずれ、基準負荷が定格負荷Ｌ５から部分負荷Ｌ３の高さに変更される。この場合、新たな基準負荷となる部分負荷Ｌ３での電子制御の整定回転速度ＮＸは、同一負荷Ｌ３でのメカ制御の整定回転速度ｎ３と一致する。部分負荷Ｌ３よりも低い部分負荷Ｌ２〜無負荷Ｌ１での電子制御の整定回転速度ＮＸは、同一負荷Ｌ２〜Ｌ１でのメカ制御の整定回転速度ｎ２〜ｎ１よりもそれぞれ低くなる。部分負荷Ｌ３よりも高い部分負荷Ｌ４〜定格過超負荷Ｌ６でのメカ制御の整定回転速度ｎ４〜ｎ６は、同一負荷Ｌ４〜Ｌ６での電子制御の整定回転速度ＮＸよりもそれぞれ低くなる。このようにして、電子制御の最大燃料供給位置４を変更することができる。
【００４０】
エンジン回転速度Ｎの整定内容は、次の通りである。
エンジン運転中、上記基準負荷となる部分負荷Ｌ３では、電子調速線６０とメカ調速線５１とに基づいて、電子ガバナ１とメカニカルガバナ２の両方が、燃料調量部３を電子制御の最大燃料供給位置４に整定し、エンジン回転速度Ｎを電子制御とメカ制御の整定回転速度ＮＸ・ｎ３に整定する。部分負荷Ｌ３よりも低い部分負荷Ｌ２〜無負荷Ｌ１では、電子調速線６０に基づいて、電子ガバナ１が調速領域５のうち、電子制御の最大燃料供給位置４よりも燃料減量側の領域５ａで燃料調量部３を整定し、エンジン回転速度Ｎを電子制御の整定回転速度ＮＸに整定する。部分負荷Ｌ３よりも高い部分負荷Ｌ４〜定格負荷Ｌ５ではメカ調速線５１に基づいて、メカニカルガバナ２が電子制御の最大燃料供給位置４よりも燃料増量側の領域５ｂで燃料調量部３を整定し、エンジン回転速度Ｎをメカ制御の整定回転速度ｎ４〜ｎ５に整定する。この場合、電子制御での燃料調量部３の最大燃料供給位置４が燃料調量部３の調速領域５の途中にくるため、この最大燃料供給位置４で電子制御とメカ制御とが自動的に切り替わる。定格過超負荷Ｌ６ではトルクアップ線５２に基づいてメカニカルガバナ２がトルクアップを行う。尚、この場合、軽負荷Ｌ２〜無負荷Ｌ１では、電子制御による整定を行うため、前記付勢バネ力１３ａを小さくしても、メカ制御に比べ、ハンチングが起こりにくい。このため、アクチュエータ１７に小型小出力のものを用いることができる。
【００４１】
負荷変動時の過渡特性は、次の通りである。
基準負荷となる部分負荷Ｌ３から部分負荷Ｌ２〜無負荷Ｌ１に負荷が減少すると、電子制御がメカ制御に優先して制御を行う。逆に基準負荷となる部分負荷Ｌ３から部分負荷Ｌ４〜定格負荷Ｌ５に負荷が増加すると、メカ制御が電子制御に優先して制御を行う。基準負荷となる部分負荷Ｌ３よりも低い部分負荷Ｌ１〜Ｌ２から定格過超負荷Ｌ６に負荷が増加すると、最初、電子制御がメカ制御に優先して制御を行い、途中からメカ制御が電子制御に優先して制御を行う。尚、基準負荷が定格負荷Ｌ５の場合と同様の理由で、電子制御中、燃料調量部３のメカ入力部１２がメカニカルガバナ２の出力部１０で受け止められ、メカ制御中、燃料調量部３の電子入力部１１が電子ガバナ１の出力部９で受け止められることがある。
【００４２】
速度設定の変更方法と変更内容は、次の通りである。
図２に示す基準負荷変更手段ＭをモードＭ１に設定したまま、速度設定手段１８の速度設定を高速から低速に変更すると、図５に示すように、一点鎖線で示す電子調速線６０と実線で示すメカ調速線５１がいずれも低速側に平行移動する。また、基準負荷変更手段ＭをモードＭ２に設定したまま、速度設定手段１８の速度設定を高速から低速に変更すると、図６に示すように、一点鎖線で示す電子調速線６０と実線で示すメカ調速線５１がいずれも低速側に平行移動する。尚、速度設定手段１８の速度設定を高速から低速側に大きくずらすと、トルクアップ特性は消失する。
【００４３】
エンジン回転速度Ｎの制限方法と制限内容は、次の通りである。
図２に示す基準負荷変更手段ＭをモードＭ２にセットし、速度設定手段１８の速度設定を高速にした場合、図４に示すように、基準負荷となる部分負荷Ｌ３での電子制御の整定回転速度ＮＸがエンジンの定格回転速度ＮＴを越える。この場合、図２に示す速度制限スイッチ２９を入れておくと、図７に示すように、コントローラ１６が基準負荷を部分負荷Ｌ３から定格負荷Ｌ５に変更する。この場合、エンジン運転中、新たな基準負荷となる定格負荷Ｌ５以下の定格負荷Ｌ５〜無負荷Ｌ１では、電子ガバナ１がエンジン回転速度Ｎを定格回転速度ＮＴと同じ電子制御の整定回転速度ＮＸ´に整定し、新たな基準負荷となる定格負荷Ｌ５を越える定格過超負荷Ｌ６では、メカニカルガバナ２がエンジン回転速度Ｎを定格回転速度ＮＴよりも低いトルクアップの回転速度ｎ６まで低下させる。
【００４４】
メカ単独制御の設定方法と設定内容は、次の通りである。
図２に示す電子作動停止スイッチ３１を入れておくと、アクチュエータ１７の出力部９が燃料調量部３の電子入力部１１の作動範囲から燃料増量側に外れた作動停止位置１７ａで静止する。この場合、電子制御とメカ制御との複合制御が、図８に示すメカ単独制御に切り替わる。
【００４５】
エンジンを停止するための構成は、次の通りである。
この燃料供給装置は、図２に示すように、手動のエンジン停止手段２７を備え、このエンジン停止手段２７は、停止操作レバー２７ａと停止出力部２７ｂとを備えている。停止出力部２７ｂは筒状で、エンジン機壁２８のガイド孔２８ａに進退自在に挿通され、この先端は燃料調量部３の電子入力部１１に臨んでいる。停止操作レバー２７ａで停止出力部２７ｂを燃料減量側に押すと、その先端が電子入力部１１に接当し、付勢バネ力１３ａに抗して、燃料調量部３を燃料供給停止位置８まで押す。また、アクチュエータ１７で、燃料調量部３を燃料供給停止位置８まで押すこともできる。このため、エンジン停止装置の専用回路や専用アクチュエータが不要になる。尚、アクチュエータ１７の出力部９はスプリング３３で付勢されているため、電子ガバナ１の故障により、アクチュエータ１７への通電が解除されると、スプリング３３の付勢力により、出力部９で燃料調量部３を燃料供給停止位置８まで押し、ここに留め置く。この場合、エンジンを再始動できないため、電子ガバナ１の故障を確認できる。
【００４６】
電子ガバナ１は、次の補正機能を備えている。
電子ガバナ１は、冷始動でない場合には、冷始動の場合よりも、燃料供給量を減量補正する。このため、図２に示すように、電子ガバナ１は温度検出手段３７を備える。電子ガバナ１は、検出したエンジン温度が所定値を越える場合には、これが所定値未満である場合に比べ、エンジン始動領域７での燃料供給量を少なくする。すなわち、燃料調量部３を始動増量制限位置７ａに保持する。エンジン温度は、エンジン機壁温度、エンジン冷却水温度、エンジンオイル温度を検出することによって検出できる。また、冷始動か否かの判断は、エンジン周辺の外気温度を検出することによっても行うことができる。この場合、黒煙の発生や燃料の無駄な消費を抑制することができる。
【００４７】
また、電子ガバナ１は、吸気のブースト圧検出手段３８を備え、過給されている吸気の圧力が十分に高まるまでは、燃料供給量を制限補正するブーコン機能を備える。また、電子ガバナ１は、大気圧検出手段３９を備え、大気圧が低い場合には、燃料供給量を減量補正する高地補正機能を備える。また、電子ガバナ１は、操作速度検出手段４０を備え、速度設定手段１８の操作速度が速すぎる場合には、出力部９の作動速度を抑制して、燃料調量部３のオーバーシュートを抑制する機能を備える。燃料供給量を制限補正や減量補正は、電子制御の整定回転速度ＮＸを低下させることにより行う。なお、このような機能は、燃料調量部を受け止めて燃料増量を規制する燃料制限具によって行うこともできる。
【００４８】
アクチュエータ１７の発停制御の内容は、次の通りである。
図１に示すように、エンジン運転中、コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴに上昇するまで、アクチュエータ１７の作動を停止させ、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴまで上昇すると、アクチュエータ１７の作動を開始させ、エンジン回転速度Ｎが所定の制御速度領域Ｚにある間、アクチュエータ１７に制御作動を継続させ、エンジン回転速度Ｎが上記制御速度領域Ｚの下限値ＺＬまで下降すると、アクチュエータ１７の作動を停止させる。
【００４９】
図３に示すように、アクチュエータ１７の発停制御の設定方法は、次の通りである。
コントローラ１６は、基準負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸが決まると、作動開始速度ＳＴと制御速度領域Ｚとを設定する。制御作動開始速度ＳＴは、基準負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸと同じ値に設定する。制御速度領域Ｚは、基準負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸから上下各１００ｒｐｍの範囲にわたって設定する。作動開始速度ＳＴと基準負荷以下の負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸは、この制御速度領域Ｚに含まれる。
【００５０】
速度設定手段１８による速度設定の変更や基準負荷変更手段Ｍによる基準負荷の変更により、電子制御特性線図が高速側或いは低速側に平行移動し、基準負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸがずれると、コントローラ１６は、作動開始速度ＳＴと制御速度領域Ｚをこれと同じ値だけずらす。例えば、基準負荷変更手段ＭをモードＭ１からモードＭ２に切り替えると、図４に示すように、基準負荷での電子制御の整定回転速度ＮＸは５０ｒｐｍだけ高速側にずれるが、コントローラ１６は、作動開始速度ＳＴと制御速度領域Ｚをこれと同じ値だけ高速側にずらす。
【００５１】
コントローラ１６の処理機能の概要は、次の通りである。
図１に示すように、エンジン始動後は、ステップＳ１でアクチュエータ１７を作動停止状態にする。ステップＳ２で、エンジン回転速度Ｎが、作動開始速度ＳＴまで上昇したかどうかを判別し、判別が否定の場合、ステップＳ１に戻る。ステップＳ２での判別が肯定の場合、ステップＳ３で、アクチュエータ１７の作動を開始する。ステップＳ４で、エンジン回転速度Ｎが、制御速度領域Ｚ内かどうかを判別し、判別が肯定の場合、ステップＳ５でアクチュエータ１７の制御作動を維持させ、ステップＳ４に戻る。ステップＳ４での判別が否定の場合、ステップＳ６で、エンジン回転速度Ｎが、制御速度領域Ｚの下限値ＺＬ未満まで下降したかどうかを判別し、判別が肯定の場合、ステップＳ１に戻る。ステップＳ６での判別が否定の場合、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの上限値ＺＨまで上昇していることを意味する。この場合、ステップＳ７で、アクチュエータ１７に緊急減量作動を行わせ、ステップＳ４に戻る。
【００５２】
エンジン運転中のコントローラ１６の処理の概要は、次の通りである。
コントローラ１６は、エンジン運転中、アクチュエータ１７がステップＳ３で作動を開始する前は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴに上昇するまで、ステップＳ２での判別を否定し続け、ステップＳ１の処理を繰り返す。このため、この期間は、アクチュエータ１７の作動停止状態が継続され、メカ制御が行われる。ステップＳ１の作動停止状態では、アクチュエータ１７の出力部９は、燃料調量部３の電子入力部１１の作動範囲から燃料増量側に外れた作動停止位置１７ａで静止している。
【００５３】
コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴまで上昇すると、ステップＳ２での判別を肯定し、ステップＳ３でアクチュエータ１７の作動を開始させる。アクチュエータ１７の作動が開始した後は、エンジン回転速度Ｎが、制御速度領域Ｚにある間、ステップＳ４の判別を肯定し続け、ステップＳ５の処理を繰り返し、アクチュエータ１７の制御作動を継続させる。コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの下限値ＺＬ未満まで下降すると、ステップＳ４での判別を否定するとともに、ステップＳ６での判別を肯定し、アクチュエータ１７を電子制御作動を開始する前のステップＳ１の作動停止状態に戻す。この場合、メカニカルガバナ２による調量が行われる。その後は、以上の制御を繰り返す。
【００５４】
尚、コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの上限値ＺＬを越えると、ステップＳ４での判別を否定するのに続き、ステップＳ６での判別を否定し、ステップＳ７で、アクチュエータ１７に緊急減量作動を行わせる。緊急減量作動により、アクチュエータ１７の出力部９は燃料減量方向に移動し、燃料調量部３を燃料減量側に向けて移動させる。コントローラ１６は、緊急減量作動中、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚ内に入るまで、ステップＳ４とステップＳ６での上記判別を繰り返し、ステップＳ５でのアクチュエータ１７の制御作動を一時的に中断させる。コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚ内に戻ると、ステップＳ４での判別を肯定し、アクチュエータ１７に中断前のステップ５での制御作動を継続させる。
【００５５】
コントローラ１６の処理の詳細は、次の通りである。
エンジン始動時の処理は、次の通りである。
図９に示すように、エンジン始動時には、コントローラ１６は、ステップＳ１１で、アクセサリスイッチがＯＮしているかどうかを判別し、判別が肯定の場合、ステップＳ１２でＰＷＭ波のデューティ比を最大に設定し、電子ガバナ１のアクチュエータ１７への通電量を最大にする。この場合、アクチュエータ１７の出力部３は、燃料増量側に大きく引かれ、燃料調量部３の電子入力部１１の作動範囲から燃料増量側に外れた作動停止位置１７ａで静止し、アクチュエータ１７は作動停止状態となる。
【００５６】
エンジン始動の確認処理は、次の通りである。
コントローラ１６は、ステップＳ１３でスタータスイッチがＯＮかどうかを判別し、肯定の場合、ステップＳ１４で０．５秒待ち、ステップＳ１５でエンジン回転速度Ｎがエンジン始動が確定するアイドリング回転速度ｎ７に達したかどうかを判別し、判別が否定の場合、ステップＳ１６でエラーフラグをセットした後、ステップＳ１３に戻る。コントローラ１６は、所定の周期で、一連の制御処理に割り込み、エラーフラグの有無を検出し、エラーフラグが複数回連続してセットされた場合には、エラー処理を行う。エラー処理は、ＰＷＭ波のデューティ比を最大に設定し、アクチュエータ１７を作動停止状態に維持することにより行う。また、同時に異常警告も行う。
【００５７】
尚、エラー処理は、エンジン始動のエラーに限らず、次の場合にも同様にして行う。例えば、後述するウォッチドグタイマによる制御異常の検出、速度検出手段１５や設定速度検出手段１８ｃの断線、ショート、適正範囲外の検出電圧の発生等、各種の異常を検出した場合にも、上記と同様のエラー処理を行う。
【００５８】
電子制御特性の設定処理は、次の通りである。
コントローラ１６は、ステップＳ１５での判別が肯定の場合、ステップＳ１７でウォッチドグタイマをセットし、ステップＳ１８で基準負荷変更手段Ｍのモードの選択がモードＭ１とモードＭ２のどちらかを判別し、ステップＳ１９またはステップＳ２０で、設定速度検出手段１８ｃからの速度設定電圧を読み込む。次に、コントローラ１６は、ステップＳ２１で速度設定電圧と基準負荷変更手段Ｍのモードの選択に基づいて、前記した電子制御特性を設定する。
【００５９】
ステップＳ２２以降の処理機能の内容は、次の通りである。
図１０に示すように、コントローラ１６は、ステップＳ２２で、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの下限値ＺＬ以上かどうかを判別し、ステップＳ２３でＺＬフラグをセットし、ステップＳ２４でＺＬフラグをリセットし、ステップＳ２５で、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴ以上かどうかを判別し、ステップＳ２６で、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの上限値ＺＨ以上かどうかを判別する。
【００６０】
コントローラ１６は、ステップＳ２７でＰＩＤフラグをセットし、ステップＳ２８でＰＩＤ演算を行い、ステップＳ２９でＰＷＭ波のデューティ比を演算値に対応して設定し、ステップＳ３０でアクチュエータ１７の出力を調節し、ステップＳ３１でウォッチドグタイマをリセットする。ステップＳ３１の後は、ステップＳ１７に戻る。また、コントローラ１６は、ステップＳ３２でＰＩＤフラグがセットされているかどうかを判別し、ステップＳ３３でＰＩＤフラグをリセットし、ステップＳ３４でＰＷＭ波のデューティ比を最大に設定し、ステップＳ３５でＺＬフラグがセットされているかどうかを判別する。また、コントローラ１６は、ステップＳ３６でＰＷＭ波のデューティ比を最小に設定する。ステップＳ２８でのＰＩＤ演算は、アクチュエータ１７が作動を開始する前のデータを積算せずに行う。尚、ＰＩＤ制御に代えて、ＰＩ制御を行ってもよい。
【００６１】
エンジン運転中のコントローラ１６の処理の詳細は、次の通りである。
ステップＳ１の作動停止状態の継続は、次の処理により行う。
ステップＳ１のアクチュエータ１７の作動停止状態の継続は、アクチュエータ１７がステップＳ３で作動を開始する前は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴに上昇するまで、コントローラ１６がステップＳ１の処理を繰り返すことにより行う。この場合、コントローラ１６は、ステップＳ２２での判別を否定し、ステップＳ２４の処理を行い、ステップＳ２５での判別を否定し、ステップＳ３２での判別を否定し、ステップＳ３３の処理を行い、ステップＳ３４でＰＷＭ波のデューティ比を最大のまま維持し、ステップＳ３０でアクチュエータ１７の出力を最大のまま維持する一連の処理を繰り返す。
【００６２】
ステップＳ３の作動の開始は、次の処理により行う。
ステップＳ３でのアクチュエータ１７の作動の開始は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴまで上昇した場合に行う。この場合、コントローラ１６は、ステップＳ２２での判別を肯定し、ステップＳ２３の処理を行い、ステップＳ２５での判別を肯定し、ステップＳ２６での判別を否定し、ステップＳ２７の処理を行い、ステップＳ２８で整定回転速度ＮＸとエンジン回転速度Ｎとの速度偏差を演算し、ステップＳ２９でＰＷＭ波のデューティ比を演算値に対応して設定し、ステップＳ３０でアクチュエータ１７の出力を調節する一連の処理を行う。
【００６３】
ステップＳ５の制御作動の継続は、次の処理により行う。
ステップＳ５でのアクチュエータ１７の制御作動の継続は、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚ内にある間、コントローラ１６がステップＳ５の処理を繰り返すことにより行う。コントローラ１６は、エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴ以上の場合、上記作動の開始の場合と同じ一連の処理を繰り返す。エンジン回転速度Ｎが作動開始速度ＳＴ未満の場合、コントローラ１６は、ステップＳ２２での判別を肯定し、ステップＳ２３の処理を行い、ステップＳ２５での判別を否定し、ステップＳ３２での判別を肯定し、ステップＳ３５での判別を肯定し、ステップＳ２８とステップ２９とステップ３０の一連の処理を繰り返す。
【００６４】
ステップＳ１への戻りは、次の処理により行う。
ステップＳ１でのアクチュエータ１７の作動停止状態への戻りは、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの下限値ＺＬ未満まで下降した場合に行う。この場合、コントローラ１６は、ステップＳ２２での判別を否定し、ステップ２４の処理を行い、ステップＳ２５での判別を否定し、ステップ３２での判別を否定し、ステップ３３の処理を行い、ステップ３４でＰＷＭ波のデューティ比を最大に設定し、ステップＳ３０でアクチュエータの出力を最大に調節する。
【００６５】
ステップＳ７の緊急減量作動は、次の処理により行う。
ステップＳ７のアクチュエータ１７の緊急減量作動は、エンジン回転速度Ｎが制御速度領域Ｚの上限値ＺＨを越えた場合に行う。この場合、コントローラ１６は、ステップＳ２２での判別を肯定し、ステップＳ２３の処理を行い、ステップＳ２５とステップＳ２６での判別をいずれも肯定し、ステップＳ３６でＰＷＭ波のデューティ比を最小に設定し、ステップＳ３０でアクチュエータの出力を最小に調節する処理を繰り返す。
【００６６】
図１１は、第１実施形態の第１変形例を示しており、この第１変形例では、図２に示す速度設定手段１８の速度設定を高速とし、基準負荷変更手段ＭをモードＭ１に設定すると、図１１中に鎖線で示す電子調速線６０が最大負荷Ｌ７の位置でトルクアップ線５２の上限と交叉する。図１２は、第１実施形態の第２変形例を示しており、この第２変形例では、図２に示す速度設定手段１８の速度設定を低速とし、基準負荷変更手段ＭをモードＭ１に設定すると、図１２に示すように、無負荷Ｌ１〜定格過超負荷Ｌ６での電子制御の整定回転速度ＮＸが最大トルク回転速度ＮＭよりも低い場合には、コントローラ１６がアイソクロナス制御特性をドループ制御特性に変更し、負荷が増加するにつれて、電子制御の整定回転速度ＮＸが最大トルク回転速度ＮＭに近づくようにする。
尚、ドループ制御特性は、負荷に対応する電子制御の整定回転速度ＮＸが異なるため、負荷を検出する必要がある。上記各実施形態では、燃料調量部３の調量位置を直接に検出する調量位置検出手段を有しないため、この手段による負荷検出を行うことはできない。しかし、他の手段により負荷を検出することができる。例えば、エンジン回転速度Ｎが電子制御の整定回転速度ＮＸに整定された時点のアクチュエータ駆動回路の電流値を検出することにより、燃料調量部３の調量位置、ひいては負荷を間接的に検出することができる。また、トルクセンサでクランク軸のねじれによる歪みを検出し、負荷を検出してもよい。但し、低コスト化を優先する場合には、上記センサや前記した温度検出センサ３７、ブースト圧検出センサ３８、大気圧検出センサ３９、操作速度検出手段４０の全部または一部は用いない。
図１３〜図１５は、第２実施形態に係る燃料供給装置を説明する図である。
この第２実施形態は、第１実施形態とは次の点が相違する。
図１３に示すように、速度設定手段１８を、電子ガバナ１の速度設定手段１８ａとメカニカルガバナ２の速度設定手段１８ｂとで構成し、これらの各速度設定手段１８ａ・１８ｂの速度設定で、電子制御特性とメカ制御特性とを個別に設定することにより、基準負荷の高さを自由に設定できるようにしている。
【００６７】
メカニカルガバナ２の速度設定手段１８ｂにはペダルを用い、これを連動ロッド２２に連結している。この連動ロッド２２の近くに係止レバー２４を設け、速度設定手段１８ｂを任意の設定位置に動かした後、係止レバー２４で連動ロッド２２を係止すると、速度設定手段１８ｂはその設定位置よりも低速側には戻らない。他の構成及び機能は、第１実施形態と同じである。尚、図１３〜図１５中、第１実施例と同一の要素には、同一の符号を付しておく。
【００６８】
電子制御特性とメカ制御特性の設定方法と設定内容は次の通りである。
各速度設定手段１８ａ・１８ｂの速度設定をいずれも高速にすると、図３と同じ複合制御特性が得られ、定格負荷Ｌ５を基準負荷に設定した高速運転を行うことができる。この状態から、電子ガバナ１の速度設定手段１８ａだけを僅かに高速側にずらすと、図４と同じ複合制御特性が得られ、部分負荷Ｌ３を基準負荷に設定した高速運転を行うことができる。
【００６９】
各速度設定手段１８ａ・１８ｂの速度設定をいずれも低速にすると、図５と同じ複合制御特性が得られ、定格負荷Ｌ５を基準負荷に設定した低速運転を行うことができる。この状態から、電子ガバナ１の速度設定手段１８だけを僅かに高速側にずらすと、図６と同じ制御特性が得られ、部分負荷Ｌ３を基準負荷に設定した低速運転が行える。各速度設定手段１８ａ・１８ｂの速度設定を各種組み合わせると、速度設定と基準負荷を異にする各種の制御特性を得ることができる。
【００７０】
電子ガバナ１の速度設定手段１８ａの速度設定を高速にし、メカニカルガバナ２の速度設定手段１８ｂの速度設定を低速にすると、図１４に示すように、無負荷Ｌ１〜定格過超負荷Ｌ６でのメカ制御の整定回転速度ｎ１〜ｎ６が電子ガバナ１の制御作動開始速度ＳＴ未満の値になるため、電子制御が行われず、電子制御とメカ制御との複合制御を、メカ単独制御に切り替えることができる。
【００７１】
電子ガバナ１の速度設定手段１８ａの速度設定を低速にし、メカニカルガバナ２の速度設定手段１８ｂの速度設定を高速にし、図１５に示すように、無負荷Ｌ１〜定格過超負荷Ｌ６での電子制御の整定回転速度ＮＸが最大トルク回転速度ＮＭよりも低くなる場合には、コントローラ１６がアイソクロナス制御特性をドループ制御特性に変更し、負荷が増加するにつれて電子制御の整定回転速度ＮＸが、最大トルク回転速度ＮＭに近づくようにする。
【００７２】
図１６は、本発明の第３実施形態を説明する図で、この第３実施形態では、燃料調量部３の調量位置検出手段３０を備えている点のみが、第１実施形態とは異なる。また、図１７は、本発明の第４実施形態を説明する図で、この第４実施形態では、燃料調量部３の調量位置検出手段３０を備えている点のみが、第２実施形態と異なる。この第３実施形態と第４実施形態は、燃料調量部３の調量位置検出手段３０を備えているため、一般に電子ガバナ１の整定速度が速い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のコントローラの処理の概要を示すフローチャートである。
【図２】第１実施形態の電子ガバナとメカニカルガバナの模式図である。
【図３】第１実施形態の高速設定時のモードＭ１での制御特性線図である。
【図４】第１実施形態の高速設定時のモードＭ２での制御特性線図である。
【図５】第１実施形態の低速設定時のモードＭ１での制御特性線図である。
【図６】第１実施形態の低速設定時のモードＭ２での制御特性線図である。
【図７】第１実施形態の速度制限時の制御特性線図である。
【図８】第１実施形態のメカ単独制御時の制御特性線図である。
【図９】第１実施形態のコントローラの処理の詳細を示すフローチャートの前半部分である。
【図１０】第１実施形態のコントローラの処理の詳細を示すフローチャートの後半部分である。
【図１１】第１実施形態の第１変更例の高速設定時のモードＭ１での制御特性線図である。
【図１２】第１実施形態の第２変更例の低速設定時のモードＭ１での制御特性線図である。
【図１３】第２実施形態の電子ガバナとメカニカルガバナの模式図である。
【図１４】第２実施形態のメカ単独制御時の制御特性線図である。
【図１５】第２実施形態のドループ制御時の制御特性線図である。
【図１６】第３実施形態の電子ガバナとメカニカルガバナの模式図である。
【図１７】第４実施形態の電子ガバナとメカニカルガバナの模式図である。
【符号の説明】
１…電子ガバナ、２…メカニカルガバナ、３…燃料調量部、９…電子ガバナの出力部、１０…メカニカルガバナの出力部、１１…電子入力部、Ｌ６〜Ｌ１…負荷、ＮＸ…電子制御の整定回転速度、ｎ６〜ｎ１…メカ制御の整定回転速度、Ｎ…エンジン回転速度、１８…速度設定手段、１８ａ…電子ガバナの速度設定手段、１８ｂ…メカニカルガバナの速度設定手段、Ｍ…基準負荷変更手段、ＮＴ…定格回転速度、ＳＴ…作動開始速度、Ｚ…制御速度領域、ＺＬ…Ｚの下限値、ＺＨ…Ｚの上限値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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