(57)【要約】【課題】  冷間時のアクチュエータの応答性を高めるとともに、温間時の制御の安定性を高く維持することができるエンジンの電子ガバナを提供する。【解決手段】  エンジン温度情報を検出するエンジン温度情報検出手段8を設け、エンジン温度情報検出手段8をディザ電流重畳手段6に連携させ、エンジン温度情報検出手段8で検出したエンジン温度情報が低温寄りであるほど、ディザ電流重畳手段6がディザ電流のディザ幅を大きくする。エンジン温度情報検出手段8で、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、エンジン冷却排風温度のいずれか少なくとも１つのエンジン温度情報を検出する。【選択図】  図１
2009085062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ(2)を駆動するアクチュエータ駆動電流を制御することによってアクチュエータ(2)に燃料調量手段を操作させ、燃料調量手段にエンジンの回転数が目標回転数に近づくように燃料供給量を調節させ、
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段(3)と、目標回転数を設定する目標回転数設定手段(4)と、エンジンの回転数を目標回転数に近づけるようにアクチュエータ駆動電流を制御する駆動電流制御手段(5)と、アクチュエータ駆動電流にディザ電流を重畳させるディザ電流重畳手段(6)と、ディザ電流を重畳させたアクチュエータ駆動電流をアクチュエータ(2)に出力する駆動手段(7)を備えたエンジンの電子ガバナにおいて、
エンジン温度情報を検出するエンジン温度情報検出手段(8)を設け、エンジン温度情報検出手段(8)をディザ電流重畳手段(6)に連携させ、エンジン温度情報検出手段(8)で検出したエンジン温度情報が低温寄りであるほど、ディザ電流重畳手段(6)がディザ電流のディザ幅を大きくする、ことを特徴とするエンジンの電子ガバナ。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジンの電子ガバナにおいて、
エンジン温度情報検出手段(8)で、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、エンジン冷却排風温度のいずれか少なくとも１つのエンジン温度情報を検出する、ことを特徴とするエンジンの電子ガバナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの電子ガバナに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、アクチュエータを用いてエンジンの回転数を目標回転数に制御する電子ガバナが多く用いられている。アクチュエータは、エンジンがディーゼルエンジンである場合には、燃料供給量を調節する調量ラックを操作することにより、エンジンの回転数が目標回転数に近づくように燃料供給量を調節する。このアクチュエータは、図３の実線に示されるように、アクチュエータ駆動電流に対してヒステリシス特性を有している。図３は、アクチュエータのヒステリシス特性を示す図であり、縦軸はアクチュエータの駆動に応じて移動する調量ラックの位置を示し、横軸はアクチュエータを駆動させるアクチュエータ駆動電流を示す。このヒステリシス特性により、アクチュエータがアクチュエータ駆動電流の変化に応じて駆動しない場合がある。例えば調量ラックの位置をＡ点からＢ点に移動させるようにアクチュエータを駆動させる場合、アクチュエータ駆動電流をＣ点からＤ点に増加させてもアクチュエータは駆動しないため、さらにアクチュエータ駆動電流をＥ点まで増加させる必要がある。アクチュエータが駆動しないＣ点からＤ点までのアクチュエータ駆動電流の幅をヒステリシス幅といい、アクチュエータ駆動電流の変化幅がヒステリシス幅より短い場合に、アクチュエータが駆動することはない。このヒステリシス特性の影響を防ぐために、従来の電子ガバナでは、アクチュエータ駆動電流にディザ電流を重畳することによってアクチュエータを微小振動させ、アクチュエータの応答性向上を実現している（特許文献１参照）。アクチュエータを微小振動させるために、ディザ電流の振幅（以下、ディザ幅と称す）はアクチュエータのヒステリシス幅の少なくとも半分程度に初期設定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２０７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにディザ幅はアクチュエータのヒステリシス幅に対応して初期設定されるが、アクチュエータのヒステリシス幅は、エンジン温度によっても変化する。
【０００５】
アクチュエータは、プランジャを有しており、このプランジャを軸方向に移動させることによって調量ラックを軸方向に移動させる。この調量ラックの摺動抵抗は、エンジン温度によって変化するエンジンオイルの粘度によって変化し、エンジン温度によってアクチュエータのヒステリシス幅も変化することになる。すなわち、エンジン温度が低くなり、エンジンオイルが粘度が高くなると、アクチュエータのヒステリシス幅は増大し、エンジン温度が高くなり、エンジンオイルが粘度が低くなると、アクチュエータのヒステリシス幅は減少する。
【０００６】
図４は、エンジン温度を変化させたことにより、アクチュエータのヒステリシス幅が増加することを示す図である。図４に示されているように、エンジン温度を低下させた後のヒステリシス幅（例えば破線のＦ点からＧ点までの幅）は初期のヒステリシス幅（例えば実線のＨ点からＩ点までの幅）より大きくなる。このため、寒冷時には、エンジン温度の低下によりヒステリシス幅が大きくなり、初期のヒステリシス幅に対応して初期設定されたディザ幅は、アクチュエータのヒステリシス幅の半分より小さくなる。この結果、アクチュエータ及び調量ラックが微小振動しなくなり、アクチュエータの応答性がヒステリシス特性によって低下するおそれがある。一方、温間時には、エンジン温度の上昇によりヒステリシス幅が小さくなるにも拘わらず、ディザ幅を大きいまま維持すると、ディザが制御の外乱となり、制御の安定性が低下する。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するエンジンの電子ガバナ、すなわち、冷間時のアクチュエータの応答性を高めるとともに、温間時の制御の安定性を高く維持することができるエンジンの電子ガバナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、アクチュエータ(2)を駆動するアクチュエータ駆動電流を制御することによってアクチュエータ(2)に燃料調量手段を操作させ、燃料調量手段にエンジンの回転数が目標回転数に近づくように燃料供給量を調節させ、
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段(3)と、目標回転数を設定する目標回転数設定手段(4)と、エンジンの回転数を目標回転数に近づけるようにアクチュエータ駆動電流を制御する駆動電流制御手段(5)と、アクチュエータ駆動電流にディザ電流を重畳させるディザ電流重畳手段(6)と、ディザ電流を重畳させたアクチュエータ駆動電流をアクチュエータ(2)に出力する駆動手段(7)を備えたエンジンの電子ガバナにおいて、
エンジン温度情報を検出するエンジン温度情報検出手段(8)を設け、エンジン温度情報検出手段(8)をディザ電流重畳手段(6)に連携させ、エンジン温度情報検出手段(8)で検出したエンジン温度情報が低温寄りであるほど、ディザ電流重畳手段(6)がディザ電流のディザ幅を大きくする、ことを特徴とするエンジンの電子ガバナ。
【発明の効果】
【０００９】
(請求項１の発明)
《効果》  冷間時のアクチュエータの応答性を高く維持することができる。
エンジン温度が低いほど、エンジンオイルの粘度が高くなり、燃料調量手段の移動抵抗が大きくなって、アクチュエータのヒステリシスが大きくなるが、これに対応して、ディザ幅を大きくするので、アクチュエータ及び燃料調量手段(調量ラック等)の微小振動が適正に行われ、冷間時のアクチュエータの応答性を高く維持することができる。
《効果》  温間時の制御の安定性を高く維持することができる
エンジン温度が高いほど、エンジンオイルの粘度が低くなり、燃料調量手段の移動抵抗が小さくなって、アクチュエータのヒステリシスが小さくなるが、これに対応して、ディザ幅を小さくするので、ディザが制御の外乱となるのを抑制することができ、温間時の制御の安定性を高く維持することができる。
(請求項２の発明)
請求項１の発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》  エンジン本体の温度を正確に反映した温度情報を得ることができる。
エンジン温度情報検出手段(8)で、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、エンジン冷却排風温度のいずれか少なくとも１つのエンジン温度情報を検出するので、エンジン本体の温度を正確に反映した温度情報を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの電子ガバナ１の一例を示したブロック図である。このエンジンは発電機に用いる。
本発明の実施形態である電子ガバナ１は、アクチュエータ２を駆動するアクチュエータ駆動電流を制御する。制御されたアクチュエータ駆動電流がアクチュエータ２に出力されると、アクチュエータ２は、燃料供給量を調節する燃料供給調節手段（図示せず）を操作することにより、エンジンの回転数が目標回転数に近づくように燃料供給量を調節する。アクチュエータ２はソレノイドであり、アクチュエータ駆動電流は励磁電流である。燃料供給調節手段は、例えば燃料噴射ポンプに設けられた燃料調量ラックであり、エンジンへの燃料供給量を調節する。
本実施形態の電子ガバナ１は、回転数検出手段３と、目標回転数設定手段４と、駆動電流制御手段５と、ディザ電流重畳手段６と、駆動手段７と、エンジン温度情報検出手段８とを備える。
【００１１】
回転数検出手段３はエンジンの回転数を検出する。回転数検出手段３は、例えばアクチュエータ駆動電流または１回転数当りで検出されるパルス数に基いて回転数を検出する。
目標回転数設定手段４は目標回転数を設定する。目標回転数設定手段４は例えば調速レバーである。
【００１２】
駆動電流制御手段５は、エンジンの回転数を目標回転数に近づけるようにアクチュエータ駆動電流を制御する。駆動電流制御手段５は、回転数偏差演算手段５１と、目標電流値演算手段５２と、電流検出手段５３と、電流偏差演算手段５４と、ＰＷＭ信号演算手段５５とを備える。これら駆動電流制御手段５の諸手段は、例えばＥＣＵ等のコンピュータにおいて実現されている。
回転数偏差演算手段５１は、エンジンの回転数と目標回転数との回転数偏差を演算する。目標電流値演算手段５２は、演算された回転数偏差を許容範囲内にするようにアクチュエータ駆動電流値を設定する。電流検出手段５３は、シャント抵抗（図示せず）によってアクチュエータから検出された電流をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換した後の値からアクチュエータの検出電流値を算出する。電流偏差演算手段５４は、設定されたアクチュエータ駆動電流値とアクチュエータの検出電流値との電流値偏差を演算する。ＰＷＭ信号演算手段５５は、演算された電流値偏差を許容範囲内にするＰＷＭ信号のデューティ比をＰＩＤ制御に基いて演算する。
【００１３】
ディザ電流重畳手段６は、エンジン温度情報検出手段８によって検出されたエンジン温度情報に基いてディザ電流のディザ幅を変更し、次いで、ディザ電流をアクチュエータ駆動電流に重畳させる。ディザ電流重畳手段６は、ディザ幅設定手段６１と、ＰＷＭ信号出力手段６２とを備える。これらディザ電流重畳手段６の諸手段は、例えばＥＣＵ等のコンピュータにおいて実現されている。
【００１４】
ディザ幅設定手段６１は、エンジン温度情報に基いてディザ電流のディザ幅を変更させる。すなわちディザ幅設定手段６１は、エンジン温度情報に基いてディザ信号のパルス幅を変更させることにより、ディザ電流のディザ幅を変更させる。ディザ幅設定手段６１は、エンジン温度情報とパルス幅との関係を記述したパルス幅記憶手段（図示せず）を有しており、エンジン温度情報に対応するパルス幅を信号のパルス幅として設定する。
【００１５】
エンジン温度情報とパルス幅との関係は、エンジン温度情報が低温寄りであるほど、ディザ電流のディザ幅を大きくするようにパルス幅記憶手段に記述されている。エンジン温度情報に対応するディザ信号のパルス幅の増減変化は、図２に示されるように連続的でもよいし、離散的でもよい。
【００１６】
ＰＷＭ信号出力手段６２は、ディザ電流のディザ幅を変更させるように制御されたパルス幅を有するディザ信号を、ＰＷＭ信号演算手段５５によって演算されたＰＷＭ信号に重畳させる。次いで、ＰＷＭ信号出力手段６２は、ディザ信号を重畳させたＰＷＭ信号を駆動手段７に出力する。
【００１７】
駆動手段７は、ＰＷＭ信号出力手段６２から入力されたＰＷＭ信号に基いて、ディザ電流を重畳させたアクチュエータ駆動電流をアクチュエータ２に出力する。駆動手段７は例えばアクチュエータ２がソレノイドである場合には励磁回路を備える。
【００１８】
エンジン温度情報検出手段８は、エンジンの温度状態を示すエンジン温度情報を検出する。エンジン温度情報検出手段８は、エンジン温度情報を、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、エンジン冷却排風温度のいずれか少なくとも１つから検出する。
【００１９】
以上のように説明してきた電子ガバナは、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されることはなく、請求の範囲に基く技術的範囲内で適宜変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子ガバナの一例を示したブロック図である。
【図２】エンジン温度情報に応じて増減変化するディザ信号のパルス幅を示したグラフ図である。
【図３】アクチュエータのヒステリシス特性を示した図である。
【図４】冷間時にアクチュエータのヒステリシス幅が増加することを示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１…電子ガバナ
２…アクチュエータ
３…回転数検出手段
４…目標回転数設定手段
５…駆動電流制御手段
６…ディザ電流重畳手段
７…駆動手段
８…エンジン温度情報検出手段
【図１】
2009085062.tif 000003
【図２】
2009085062.tif 000004
【図３】
2009085062.tif 000005
【図４】
2009085062.tif 000006