JPH01195942A - 内燃機関用回転速度制御装置 - Google Patents
内燃機関用回転速度制御装置Info
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- JPH01195942A JPH01195942A JP31452188A JP31452188A JPH01195942A JP H01195942 A JPH01195942 A JP H01195942A JP 31452188 A JP31452188 A JP 31452188A JP 31452188 A JP31452188 A JP 31452188A JP H01195942 A JPH01195942 A JP H01195942A
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- signal
- internal combustion
- combustion engine
- rotational speed
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Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 26
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 9
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 abstract 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、内燃機関の回転速度を指示速度に一致させる
ように制御する内燃機関の回転速度制御!!i置に関す
るものである。
ように制御する内燃機関の回転速度制御!!i置に関す
るものである。
[従来の技術]
内燃機関の回転速度を制御する制御装置として、内燃機
関の回転速度をアクセル操作部材(アクセルペダルまた
はアクセルグリップ等)により指示された指示速度に一
致させるように制御するものがある。この種の制御装置
では、内燃機関の実際の回転速度に相応した信号と内燃
機関の指示回転速度を示す速度指示信号との差をとって
速度偏差信号を出力する速度偏差演算回路と、該速度偏
差信号を入力とする比例演算器及び積分器を有して内燃
間開への燃料供給量を調節するアクチュエータの操作量
を演算する演算回路とを設けて、速度偏差を零にするよ
うにアクチュエータを操作して内燃機関の回転速度を指
示速度に一致させるかまたは回転速度と指示速度との差
を許容範囲以下に保つようにしている。
関の回転速度をアクセル操作部材(アクセルペダルまた
はアクセルグリップ等)により指示された指示速度に一
致させるように制御するものがある。この種の制御装置
では、内燃機関の実際の回転速度に相応した信号と内燃
機関の指示回転速度を示す速度指示信号との差をとって
速度偏差信号を出力する速度偏差演算回路と、該速度偏
差信号を入力とする比例演算器及び積分器を有して内燃
間開への燃料供給量を調節するアクチュエータの操作量
を演算する演算回路とを設けて、速度偏差を零にするよ
うにアクチュエータを操作して内燃機関の回転速度を指
示速度に一致させるかまたは回転速度と指示速度との差
を許容範囲以下に保つようにしている。
[発明が解決しようとする課題]
従来の制御装置において、演算回路の積分器の動作レベ
ルは定常運転領域での速度制御が適正に行われるように
設定されている。ところが内燃機関の始動時には指示回
転速度と実際の回転速度との差を示す速度偏差信号が非
常に大きく、積分器は増速方向に飽和した状態(増速さ
せるための最大操作量を出力した状態)になる。この積
分器の飽和状態は内燃機関の回転速度が指示回転速度に
近くなるまで続き、しかも回転速度を減速方向へ修正す
る動作は機関の回転速度が指示回転速度を超えるまでは
行われないため、機関の回転速度が指示回転速度を大き
く行き過ぎ、大きなオーバシュートが生じる。
ルは定常運転領域での速度制御が適正に行われるように
設定されている。ところが内燃機関の始動時には指示回
転速度と実際の回転速度との差を示す速度偏差信号が非
常に大きく、積分器は増速方向に飽和した状態(増速さ
せるための最大操作量を出力した状態)になる。この積
分器の飽和状態は内燃機関の回転速度が指示回転速度に
近くなるまで続き、しかも回転速度を減速方向へ修正す
る動作は機関の回転速度が指示回転速度を超えるまでは
行われないため、機関の回転速度が指示回転速度を大き
く行き過ぎ、大きなオーバシュートが生じる。
そこで、実開昭57−26637号に示されているよう
に、積分器の飽和レベル(機関の始動時の積分器の動作
レベル)と定常運転領域での積分器の動作レベルとを全
回転速度領域に亘って近づけることにより、機関の始動
時のオーバシュート −を減少させることが提案され
た。
に、積分器の飽和レベル(機関の始動時の積分器の動作
レベル)と定常運転領域での積分器の動作レベルとを全
回転速度領域に亘って近づけることにより、機関の始動
時のオーバシュート −を減少させることが提案され
た。
しかし積分器の適正な動作レベルは個々の内燃機関によ
って相違し、また内燃機関の使用環境条件によっても大
きく変るため、積分器の飽和レベルと、定常回転領域で
の積分器の動作レベルとを近づけることには無理があり
、実用化が困難であった。特にディーゼル機関において
は、始動時に燃料を多く必要とするため、積分器の飽和
レベルを定常運転時の適正な動作レベルに近づけると機
関の始動時に燃料が不足して始動が困難になることがあ
る。
って相違し、また内燃機関の使用環境条件によっても大
きく変るため、積分器の飽和レベルと、定常回転領域で
の積分器の動作レベルとを近づけることには無理があり
、実用化が困難であった。特にディーゼル機関において
は、始動時に燃料を多く必要とするため、積分器の飽和
レベルを定常運転時の適正な動作レベルに近づけると機
関の始動時に燃料が不足して始動が困難になることがあ
る。
本発明の目的は、上記の問題を解決した内燃機関用回転
速度制御装置を提供することにある。
速度制御装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、内燃機関の実際の回転速度に相応した信号と
内燃機関の指示回転速度を示す速度指示信号との差をと
って速度偏差信号を発生する速度偏差演算回路と、速度
偏差信号を入力とする比例演算器及シ積分器を有して内
燃機関への燃料供給量を調節するアクチュエータの操作
量を演算する演算回路とを備えた内燃機関用回転速度制
御装置において、機関の始動時に大きなオーバシュート
が生じるのを防止したものである。
内燃機関の指示回転速度を示す速度指示信号との差をと
って速度偏差信号を発生する速度偏差演算回路と、速度
偏差信号を入力とする比例演算器及シ積分器を有して内
燃機関への燃料供給量を調節するアクチュエータの操作
量を演算する演算回路とを備えた内燃機関用回転速度制
御装置において、機関の始動時に大きなオーバシュート
が生じるのを防止したものである。
そのため本発明においては、内燃機関の実際の回転速度
を示す速度検出信号Vnを出力する速度検出回路と、速
度検出信号vnを微分して速度微分信号Vdを出力する
微分器と、速度検出信号■nと速度微分信号■6とを加
算する加算器とを設けた。そして速度偏差演算回路は、
加算器の出力Vn +Vdと速度指示信号ynoとを入
力として該加算器の出力と速度指示信号との差をとるこ
とにより速度偏差信号を得るように構成した。
を示す速度検出信号Vnを出力する速度検出回路と、速
度検出信号vnを微分して速度微分信号Vdを出力する
微分器と、速度検出信号■nと速度微分信号■6とを加
算する加算器とを設けた。そして速度偏差演算回路は、
加算器の出力Vn +Vdと速度指示信号ynoとを入
力として該加算器の出力と速度指示信号との差をとるこ
とにより速度偏差信号を得るように構成した。
[作 用]
上記のように構成すると、速度検出信号ynと速度指示
信号’Jnoとの偏差が生じた時に速度微分信号Vdが
偏差信号に加わって該微分信号が回転速度の変化を抑制
する方向に働く。
信号’Jnoとの偏差が生じた時に速度微分信号Vdが
偏差信号に加わって該微分信号が回転速度の変化を抑制
する方向に働く。
すなわち機関の始動時においては、速度検出信号及び速
度微分信号が共に零であるため、演算回路内の積分器の
出力は増速方向に飽和している。
度微分信号が共に零であるため、演算回路内の積分器の
出力は増速方向に飽和している。
この状態で機関の始動が行われて回転速度が上昇すると
、速度検出信号vnが増大していく。このように回転速
度が上昇していく過程においては、速度微分信号Vdが
速度検出信号と同極性であるkめ、上記のように速度偏
差信号に速度微分信号を加えておくと、機関の回転速度
が指示回転速度に達する以前に速度偏差信号Vn +V
d −Vnoの符号が変り(Vn +Vd >Vnoと
なり)、減速方向への修正動作が開始される。また比例
動作においても同様で、Vn +Vd >Vnoとなる
回転速度に達すると減速方向への修正動作が始まるため
、機関の始動時に大きなオーバシュートが生じるのを防
ぐことができる。
、速度検出信号vnが増大していく。このように回転速
度が上昇していく過程においては、速度微分信号Vdが
速度検出信号と同極性であるkめ、上記のように速度偏
差信号に速度微分信号を加えておくと、機関の回転速度
が指示回転速度に達する以前に速度偏差信号Vn +V
d −Vnoの符号が変り(Vn +Vd >Vnoと
なり)、減速方向への修正動作が開始される。また比例
動作においても同様で、Vn +Vd >Vnoとなる
回転速度に達すると減速方向への修正動作が始まるため
、機関の始動時に大きなオーバシュートが生じるのを防
ぐことができる。
[実施例]
以下添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明をディーゼル機関の回転速度制御′a置
に適用した実施例の全体的構成を示したもので、同図に
おいて1はディーゼル機関、2はディーゼル機関の燃料
噴射ポンプの燃料噴射量を調節するラックを操作するア
クチュエータである。
に適用した実施例の全体的構成を示したもので、同図に
おいて1はディーゼル機関、2はディーゼル機関の燃料
噴射ポンプの燃料噴射量を調節するラックを操作するア
クチュエータである。
3は内燃機関の実際の回転速度Nを検出して速度検出信
号■nを出力する速度検出回路で、この速度検出回路3
はディーゼル機関の出力軸または該出力軸と同期回転す
る軸に取付けられて回転速度に比例した周波数の信号を
出力する回転センサ3aと、この回転センサの出力の周
波数を電圧信号に変換して速度検出信号Vnを出力する
周波数/電圧変換回路(F/V変換回路)とからなって
いる。4は内燃機関の指示回転速度NOを示す速度指示
信号■noを出力する速度指示回路で、この回路はアク
セルペダル、アクセルグリップ、あるいはアクセルレバ
−等のアクセル操作部材の位置を検出するアクセル位置
センサ4aと、このアクセル位置センサの出力信号を速
度指示信号■r10に変換する信号変換回路4bとから
なっている。
号■nを出力する速度検出回路で、この速度検出回路3
はディーゼル機関の出力軸または該出力軸と同期回転す
る軸に取付けられて回転速度に比例した周波数の信号を
出力する回転センサ3aと、この回転センサの出力の周
波数を電圧信号に変換して速度検出信号Vnを出力する
周波数/電圧変換回路(F/V変換回路)とからなって
いる。4は内燃機関の指示回転速度NOを示す速度指示
信号■noを出力する速度指示回路で、この回路はアク
セルペダル、アクセルグリップ、あるいはアクセルレバ
−等のアクセル操作部材の位置を検出するアクセル位置
センサ4aと、このアクセル位置センサの出力信号を速
度指示信号■r10に変換する信号変換回路4bとから
なっている。
また5は速度検出信号Vnを微分して速度微分信号Vd
=Kd(dVn /d t ) (Kd ハ微分制
御定数)を出力する微分器、6は速度検出信号ynと速
度微分信号Vdとを加算する加算器で、この加算器の出
力(Vn +Vd >は速度指示信号vn。
=Kd(dVn /d t ) (Kd ハ微分制
御定数)を出力する微分器、6は速度検出信号ynと速
度微分信号Vdとを加算する加算器で、この加算器の出
力(Vn +Vd >は速度指示信号vn。
とともに速度偏差演算回路7に入力されている。
速度偏差演算回路7は、加算器6の出力信号と速度指示
信号との差をとって速度偏差信号Vnd(=Vn +V
d −Vno) tr出力tル。
信号との差をとって速度偏差信号Vnd(=Vn +V
d −Vno) tr出力tル。
8は速度偏差信号Vndを入力として操作量を演算する
操作量演算回路で、この演算回路は速度偏差信号Vnd
を入力とする比例演算器8a及び積分器8bと、比例演
算器8a及び積分器8bの出力Vp及びViを入力とし
て操作量を示す信号を出力する操作量演算器8Cとから
なっている。操作量演算回路8の出力は駆動回路9に入
力され、該駆動回路は演算回路8が演算した操作量に応
じてアクチュエータ2に駆動電流を供給する。
操作量演算回路で、この演算回路は速度偏差信号Vnd
を入力とする比例演算器8a及び積分器8bと、比例演
算器8a及び積分器8bの出力Vp及びViを入力とし
て操作量を示す信号を出力する操作量演算器8Cとから
なっている。操作量演算回路8の出力は駆動回路9に入
力され、該駆動回路は演算回路8が演算した操作量に応
じてアクチュエータ2に駆動電流を供給する。
上記の装置において比例演算器8aは偏差信号Vndに
比例した比例制御用信号Vp =K・DVndを出力す
る。ここでKpは比例制御定数である。
比例した比例制御用信号Vp =K・DVndを出力す
る。ここでKpは比例制御定数である。
また積分器8bは偏差信号Vndを時間積分して積分用
制御信号Vi =Ki f Vndd t (Ki ハ
積分制御定数)を出力する。操作量演算器8Cは回転速
度Nと指示回転速度NOとの差を零または許容範囲以下
にするために必要な操作量を演算してその操作量を示す
信号を駆動回路9に与える。駆動回路9は演算された操
作量だけアクチュエータ2を駆動し、内燃機関へ9燃料
の供給量を調節して機関の回転速度Nを指示回転速度に
一致させるか、または少なくとも該回転速度と指示回転
速度との差を許容範囲以下に保つ。
制御信号Vi =Ki f Vndd t (Ki ハ
積分制御定数)を出力する。操作量演算器8Cは回転速
度Nと指示回転速度NOとの差を零または許容範囲以下
にするために必要な操作量を演算してその操作量を示す
信号を駆動回路9に与える。駆動回路9は演算された操
作量だけアクチュエータ2を駆動し、内燃機関へ9燃料
の供給量を調節して機関の回転速度Nを指示回転速度に
一致させるか、または少なくとも該回転速度と指示回転
速度との差を許容範囲以下に保つ。
機関の回転速度に時間的変化がなく、機関の回転速度N
が指示回転速度Noに等しい状態で運転されている時に
は積分器8bの出力■iで燃料噴射ポンプのラック位置
が所定の位置に保持される。
が指示回転速度Noに等しい状態で運転されている時に
は積分器8bの出力■iで燃料噴射ポンプのラック位置
が所定の位置に保持される。
また速度偏差が生じた時には速度微分信号Vdが回転速
度の変化を抑制する方向に働き、比例制御信号Vpと積
分制御信号■i とが速度偏差を補勇する方向に働く。
度の変化を抑制する方向に働き、比例制御信号Vpと積
分制御信号■i とが速度偏差を補勇する方向に働く。
機関の始動時においては、速度検出信号■n及び速度微
分信号Vdが共に零であるため、演算回路8内の積分制
御信号Viは増速方向に飽和している。この状態で機関
の始動が行われて回転速度が上昇すると、速度検出信号
Vnが増大していく。
分信号Vdが共に零であるため、演算回路8内の積分制
御信号Viは増速方向に飽和している。この状態で機関
の始動が行われて回転速度が上昇すると、速度検出信号
Vnが増大していく。
このように回転速度が上昇してい(過程においては、速
度微分信号Vdが速度検出信号と同極性であるため、機
関の回転速度が指示回転速度に達すル以前にVn +V
d >Vnoとなり、減速方向への修正動作が開始され
る。また比例動作も同様で、Vn +Vd >Vnoと
なる回転速度に達すると減速方向への修正動作が始まる
。これらの修正動作により機関の回転速度が指示回転速
度を超える以前に該機関への燃料の供給量が制限され、
機関の回転速度が指示回転速度を大きく超えるのが防止
される。従って機関の始動時に大きなオーバシュートが
生じるのを防ぐことができる。
度微分信号Vdが速度検出信号と同極性であるため、機
関の回転速度が指示回転速度に達すル以前にVn +V
d >Vnoとなり、減速方向への修正動作が開始され
る。また比例動作も同様で、Vn +Vd >Vnoと
なる回転速度に達すると減速方向への修正動作が始まる
。これらの修正動作により機関の回転速度が指示回転速
度を超える以前に該機関への燃料の供給量が制限され、
機関の回転速度が指示回転速度を大きく超えるのが防止
される。従って機関の始動時に大きなオーバシュートが
生じるのを防ぐことができる。
第2図は第1図の構成を具体化した実施例の主要部を示
したもので、同図において○P1ないし0F)4は演算
増幅器、R1ないしR13は抵抗器、Cd及びC1はそ
れぞれ微分用コンデンサ及び積分コンデンサである。こ
の例では、演算増幅器OPlと抵抗器R1及びR2とコ
ンデンサCdとにより微分器5が構成され、演算増幅器
OP2と抵抗器R3ないしR7とにより加算器6が構成
されている。また演算増幅器OP3及びOR3と、コン
デンサCiと抵抗器R8ないしR13とにより積分器8
bが構成され、演算増幅器OP4の出力側に積分制御信
号V1が得られる。尚この積分器の一部を構成する演算
増幅器OP3は周波数fに対して全域で完全積分動作を
行わせるためのものである。更に演算増幅器OP3と抵
抗R8ないしR12とにより速度偏差演算回路7と比例
演算回路8aと操作量演算器8Cとが構成されている。
したもので、同図において○P1ないし0F)4は演算
増幅器、R1ないしR13は抵抗器、Cd及びC1はそ
れぞれ微分用コンデンサ及び積分コンデンサである。こ
の例では、演算増幅器OPlと抵抗器R1及びR2とコ
ンデンサCdとにより微分器5が構成され、演算増幅器
OP2と抵抗器R3ないしR7とにより加算器6が構成
されている。また演算増幅器OP3及びOR3と、コン
デンサCiと抵抗器R8ないしR13とにより積分器8
bが構成され、演算増幅器OP4の出力側に積分制御信
号V1が得られる。尚この積分器の一部を構成する演算
増幅器OP3は周波数fに対して全域で完全積分動作を
行わせるためのものである。更に演算増幅器OP3と抵
抗R8ないしR12とにより速度偏差演算回路7と比例
演算回路8aと操作量演算器8Cとが構成されている。
演算増幅器OP3の出力側に操作量を示す信号Vi+V
pが得られ、この信号Vi−):Vpが駆動回路9に与
えられる。
pが得られ、この信号Vi−):Vpが駆動回路9に与
えられる。
[発明の効果]
以上のように、本発明によれば、速度検出信号を微分し
て得た速度微分信号を速度偏差信号に加えたので、速度
検出信号と速度指示信号との偏差が生じた時に該微分信
号により回転速度の変化を抑制することができる。特に
機関の始動時においては、機関の回転速度が指示回転速
度に達する以前に速度偏差信号の符号を変えて、減速方
向への修正動作を開始させることができるため、機関の
始動時に大きなオーバシュートが生じるのを防ぐことが
できる利点がある。
て得た速度微分信号を速度偏差信号に加えたので、速度
検出信号と速度指示信号との偏差が生じた時に該微分信
号により回転速度の変化を抑制することができる。特に
機関の始動時においては、機関の回転速度が指示回転速
度に達する以前に速度偏差信号の符号を変えて、減速方
向への修正動作を開始させることができるため、機関の
始動時に大きなオーバシュートが生じるのを防ぐことが
できる利点がある。
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図の構成を具体化した実施例を示す回路図である。 1・・・ディーゼル機関、2・・・アクチュエータ、3
・・・速度検出回路、4・・・速度指示回路、5・・・
微分器、6・・・加算器、7・・・速度偏差演算回路、
8・・・操作量演算回路、9・・・駆動回路。
1図の構成を具体化した実施例を示す回路図である。 1・・・ディーゼル機関、2・・・アクチュエータ、3
・・・速度検出回路、4・・・速度指示回路、5・・・
微分器、6・・・加算器、7・・・速度偏差演算回路、
8・・・操作量演算回路、9・・・駆動回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 内燃機関の実際の回転速度に相応した信号と前記内燃
機関の指示回転速度を示す速度指示信号との差をとって
速度偏差信号を発生する速度偏差演算回路と、前記速度
偏差信号を入力とする比例演算器及び積分器を有して内
燃機関への燃料供給量を調節するアクチユエータの操作
量を演算する演算回路とを備えた内燃機関用回転速度制
御装置において、 前記内燃機関の実際の回転速度を示す速度検出信号を出
力する速度検出回路と、 前記速度検出信号を微分して速度微分信号を出力する微
分器と、 前記速度検出信号と前記速度微分信号とを加算する加算
器とを具備し、 前記偏差演算回路は、前記加算器の出力と前記速度指示
信号とを入力として該加算器の出力と速度指示信号との
差をとることにより前記速度偏差信号を得るように構成
されていることを特徴とする内燃機関用回転速度制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31452188A JPH01195942A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 内燃機関用回転速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31452188A JPH01195942A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 内燃機関用回転速度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195942A true JPH01195942A (ja) | 1989-08-07 |
Family
ID=18054285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31452188A Pending JPH01195942A (ja) | 1988-12-13 | 1988-12-13 | 内燃機関用回転速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01195942A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135722A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-23 | Japanese National Railways<Jnr> | Electric speed regulator |
-
1988
- 1988-12-13 JP JP31452188A patent/JPH01195942A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56135722A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-23 | Japanese National Railways<Jnr> | Electric speed regulator |
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