JPH04314939A - Controller for number of revolution of prime mover - Google Patents
Controller for number of revolution of prime moverInfo
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- JPH04314939A JPH04314939A JP10878891A JP10878891A JPH04314939A JP H04314939 A JPH04314939 A JP H04314939A JP 10878891 A JP10878891 A JP 10878891A JP 10878891 A JP10878891 A JP 10878891A JP H04314939 A JPH04314939 A JP H04314939A
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Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル等
の建設機械に設けられ、原動機の回転数を制御するのに
用いて好適な原動機の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 a motor rotational speed control device which is preferably installed in a construction machine such as a hydraulic excavator and used to control the rotational speed of a motor.
【0002】0002
【従来の技術】一般に、建設機械は、原動機としてディ
ーゼルエンジンを搭載し、このディーゼルエンジンによ
って油圧ポンプ等を駆動するようにしている。2. Description of the Related Art Generally, construction machines are equipped with a diesel engine as a prime mover, and the diesel engine drives a hydraulic pump or the like.
【0003】このため、従来の建設機械は運転室にコン
トロールレバーを設け、該コントロールレバーとエンジ
ンのガバナ機構との間をコントロールケーブル、リンク
ロッド等で接続し、エンジンの回転数制御を行なってい
た。しかし、コントロールレバーとガバナ機構との間を
コントロールケーブル,リンクロッド等で機械的に連結
する場合には、機械的抵抗が大きいために、大きな操作
力を必要とする欠点がある。[0003] For this reason, conventional construction machinery has a control lever installed in the driver's cab, and the control lever and the engine governor mechanism are connected with a control cable, link rod, etc. to control the engine rotation speed. . However, when mechanically connecting the control lever and the governor mechanism using a control cable, link rod, etc., there is a drawback that a large operating force is required due to large mechanical resistance.
【0004】このような欠点を改良し、ガバナ機構を電
気的に遠隔操作するために、エンジンの近傍にはガバナ
のガバナレバーを駆動する電動モータを設け、運転室に
は燃料レバーまたはアップダウンスイッチ等からなる回
転数指令手段と、マイクロコンピュータ等からなるコン
トローラとを設け、該コントローラは回転数指令手段か
らの指令信号に基づき電動モータに駆動信号を出力し、
オープンループ制御によってガバナのガバナレバーを電
動モータで回動させるようしたものが知られている。[0004] In order to improve these drawbacks and remotely control the governor mechanism electrically, an electric motor is installed near the engine to drive the governor lever of the governor, and a fuel lever or up/down switch, etc. is installed in the driver's cab. and a controller consisting of a microcomputer or the like, the controller outputs a drive signal to the electric motor based on the command signal from the rotation speed command means,
A device is known in which a governor lever of a governor is rotated by an electric motor using open loop control.
【0005】そこで、図7にこの種の従来技術による原
動機の回転数制御装置を建設機械に用いた場合を例に挙
げて示す。[0005] FIG. 7 shows, as an example, a case where this type of prior art engine rotation speed control device is used in a construction machine.
【0006】図において、1は建設機械に搭載される原
動機としてのディーゼルエンジン(以下、「エンジン」
という)、2は該エンジン1に設けられたガバナで、該
ガバナ2には、ガバナレバー3と、該ガバナレバー3に
当接してガバナレバー3の回動範囲を規制するストッパ
4,5とが設けられ、ガバナレバー3を増速H、減速L
方向に回動するに応じてエンジン1の回転数を増減させ
る。そして、該ガバナ2はガバナレバー3がストッパ4
に当接した時に、エンジン1の回転数を最低回転数(ア
イドル回転数)または零とし、ストッパ5に当接した時
にエンジン1の回転数を最高回転数(フル回転数)に設
定する。In the figure, reference numeral 1 indicates a diesel engine (hereinafter referred to as "engine") as a prime mover mounted on a construction machine.
), 2 is a governor provided on the engine 1, and the governor 2 is provided with a governor lever 3, and stoppers 4 and 5 that come into contact with the governor lever 3 and restrict the rotation range of the governor lever 3, Move governor lever 3 to increase speed H and decelerate L
The rotational speed of the engine 1 is increased or decreased in accordance with the rotation in the direction. Then, in the governor 2, the governor lever 3 is moved to the stopper 4.
When it comes into contact with the stopper 5, the rotational speed of the engine 1 is set to the minimum rotational speed (idle rotational speed) or zero, and when it comes into contact with the stopper 5, the rotational speed of the engine 1 is set to the maximum rotational speed (full rotational speed).
【0007】6はガバナ2のガバナレバー3を回動させ
る電動モータとしてのステッピングモータを示し、該ス
テッピングモータ6の出力軸には回動レバー6Aが取付
けられ、該回動レバー6Aはリンク7を介してガバナレ
バー3と連結されている。そして、該ステッピングモー
タ6は後述のコントローラ9から駆動パルス信号が出力
されることにより正、逆転され、リンク7を介してガバ
ナレバー3を増速H、減速L方向に回動させる。Reference numeral 6 indicates a stepping motor as an electric motor for rotating the governor lever 3 of the governor 2. A rotating lever 6A is attached to the output shaft of the stepping motor 6, and the rotating lever 6A is connected to the rotating lever 6A via a link 7. and is connected to the governor lever 3. The stepping motor 6 is rotated forward and reverse by outputting a drive pulse signal from a controller 9, which will be described later, and rotates the governor lever 3 in the acceleration H and deceleration L directions via the link 7.
【0008】8は建設機械の運転室に設けられ、エンジ
ン1の回転数を指令する回転数指令手段としての指令装
置を示し、該指令装置8は燃料レバーまたはアップダウ
ンスイッチ等によって構成され、操作量に対応した指令
信号をコントローラ9に出力するようになっている。[0008] Reference numeral 8 indicates a command device which is installed in the operator's cab of the construction machine and serves as a rotation speed command means for commanding the rotation speed of the engine 1. A command signal corresponding to the amount is output to the controller 9.
【0009】9は運転室内等に設けられ、マイクロコン
ピュータ等によって構成されたコントローラを示し、該
コントローラ9は、指令装置8からの指令信号が入力さ
れる入力部10と、該入力部10に入力された指令信号
に基づいてエンジン1の目標回転数を演算し、駆動信号
としての駆動パルス信号を出力部11からステッピング
モータ6に出力させる演算部12と、出力部11から出
力される駆動パルス信号のパルス数を計数し、その計数
値を演算部12に出力するモニタ手段としてのカウンタ
13とからなり、演算部12はカウンタ13の計数値が
前記目標回転数に対応する値となるまで駆動パルス信号
を出力部11から出力させる。ここで、該コントローラ
9の演算部12は出力部11と共に駆動信号出力手段を
構成し、駆動パルス信号でスッテピングモータ6を回動
させることによって、エンジン1の回転数が目標回転数
となるように回転数制御を行う。[0009] Reference numeral 9 denotes a controller that is installed in the driver's cab or the like and is constituted by a microcomputer or the like. a calculation unit 12 that calculates a target rotation speed of the engine 1 based on the command signal given, and outputs a drive pulse signal as a drive signal from the output unit 11 to the stepping motor 6; and a drive pulse signal output from the output unit 11. and a counter 13 serving as a monitoring means for counting the number of pulses of The signal is output from the output section 11. Here, the calculation section 12 of the controller 9 constitutes a drive signal output means together with the output section 11, and rotates the stepping motor 6 with the drive pulse signal so that the rotation speed of the engine 1 becomes the target rotation speed. The rotation speed is controlled.
【0010】従来技術による原動機の回転数制御装置は
上述の如き構成を有するもので、オペレータが指令装置
8から所望の回転数指令をコントローラ9に出力すると
、該コントローラ9の演算部12は指令装置8からの指
令信号に基づいてエンジン1の目標回転数を演算し、カ
ウンタ13の計数値が目標回転数に対応する値となるま
で駆動パルス信号を出力部11から出力させ、駆動パル
ス信号でスッテピングモータ6を正、逆回転させること
により、ガバナレバー3を増速H、減速L方向に回動さ
せ、エンジン1の回転数が指令信号に対応した目標回転
数となるようにオープンループ制御を行う。The conventional motor rotation speed control device has the above-described configuration, and when an operator outputs a desired rotation speed command from the command device 8 to the controller 9, the calculation section 12 of the controller 9 outputs a desired rotation speed command from the command device 8. The target rotational speed of the engine 1 is calculated based on the command signal from the engine 8, and the drive pulse signal is outputted from the output section 11 until the count value of the counter 13 becomes a value corresponding to the target rotational speed. By rotating the ping motor 6 in the forward and reverse directions, the governor lever 3 is rotated in the acceleration H and deceleration L directions, and open loop control is performed so that the rotation speed of the engine 1 becomes the target rotation speed corresponding to the command signal. .
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、コントローラ9の出力部11からステッピ
ングモータ6に駆動パルス信号を出力し、該ステッピン
グモータ6でガバナ2のガバナレバー3を回動させるこ
とにより、オープンループ制御でエンジン1の回転数を
制御するようにしているから、ガバナレバー3等の回動
角を検出する回動角検出器が不要となり、全体の構成を
簡略化できるという利点がある。By the way, in the above-mentioned prior art, a drive pulse signal is output from the output section 11 of the controller 9 to the stepping motor 6, and the governor lever 3 of the governor 2 is rotated by the stepping motor 6. Since the rotation speed of the engine 1 is controlled by open-loop control, there is no need for a rotation angle detector to detect the rotation angle of the governor lever 3, etc., which has the advantage of simplifying the overall configuration. .
【0012】しかし、従来技術では、例えばガバナレバ
ー3がストッパ4,5に衝突したとき等に、ステッピン
グモータ6にリンク7等を介して過負荷が作用するため
、ステッピングモータ6が所謂脱調等を起こして故障す
ることがあり、この場合にはその後の回転数制御が困難
になるという問題がある。また、ステッピングモータ6
の脱調モードとしては、コントローラ9に外部ノイズが
侵入してカウンタ13にリセットがかかり、演算部12
が誤動作してステッピングモータ6の回動位置を把握で
きなくなる場合等もあり、この場合でも前記と同様に回
転数制御が困難となる。However, in the prior art, when the governor lever 3 collides with the stoppers 4 and 5, an overload is applied to the stepping motor 6 through the link 7, etc., so that the stepping motor 6 may suffer from so-called step-out. In this case, there is a problem in that it becomes difficult to control the rotation speed thereafter. In addition, the stepping motor 6
In the out-of-step mode, external noise enters the controller 9, the counter 13 is reset, and the arithmetic unit 12
In some cases, the rotational position of the stepping motor 6 cannot be determined due to a malfunction of the stepping motor 6, and in this case as well, control of the rotational speed becomes difficult as described above.
【0013】一方、他の従来技術としてガバナレバー等
の回動角を検出する回動角検出器としてのポテンショメ
ータを設け、該ポテンショメータからの検出信号に基づ
きエンジンの回転数をフィードバック制御するようにし
たものが知られている。On the other hand, as another conventional technique, a potentiometer is provided as a rotation angle detector for detecting the rotation angle of a governor lever, etc., and the engine rotational speed is feedback-controlled based on a detection signal from the potentiometer. It has been known.
【0014】しかし、この場合にはエンジン等からの振
動にポテンショメータがさらされるので、ポテンショメ
ータの検出レバー等に一定の遊びを設け、ポテンショメ
ータからの検出信号が外部からの振動により変動するの
を防止する必要があり、このためにポテンショメータの
検出特性が低下し、エンジンの回転数を高精度にフィー
ドバック制御するのが難しいという問題がある。However, in this case, the potentiometer is exposed to vibrations from the engine, etc., so a certain amount of play is provided in the detection lever, etc. of the potentiometer to prevent the detection signal from the potentiometer from fluctuating due to external vibrations. This causes a problem in that the detection characteristics of the potentiometer deteriorates and it is difficult to feedback control the engine speed with high accuracy.
【0015】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明はステッピングモータ等の電動モ
ータが脱調モードとなったときに、これを早期に検出で
き、オープンループ制御をその後も続行でき、回転数を
高精度に制御できるようにした原動機の回転数制御装置
を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above. When an electric motor such as a stepping motor enters a step-out mode, it can be detected early, and open loop control can be performed thereafter. The object of the present invention is to provide a rotational speed control device for a prime mover that can continue to operate and control the rotational speed with high precision.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために第1の発明が採用する構成の特徴は、電動モータ
の回動角を検出する回動角検出手段と、該回動角検出手
段からの回動角検出値とモニタ手段からの信号に基づく
モニタ値とを比較し、その比較値が所定値を越えたか否
かを判定する判定手段とを備えたことにある。[Means for Solving the Problems] The features of the configuration adopted by the first invention in order to solve the above-mentioned problems include a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the electric motor, and a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the electric motor. The apparatus further comprises a determining means for comparing the rotation angle detection value from the means and a monitor value based on a signal from the monitoring means and determining whether or not the comparison value exceeds a predetermined value.
【0017】また、第2の発明が採用する構成の特徴は
、電動モータの回動角を検出する回動角検出手段と、原
動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、該回転数
検出手段からの実回転数検出値とモニタ手段からの信号
に基づくモニタ値とを比較し、その比較値が所定値を越
えたか否かを判定する判定手段とを備えたことにある。Further, the features of the configuration adopted by the second invention include: rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the electric motor; rotation speed detection means for detecting the actual rotation speed of the prime mover; The present invention includes a determining means for comparing the actual rotational speed detection value from the detecting means and a monitor value based on a signal from the monitoring means and determining whether or not the comparison value exceeds a predetermined value.
【0018】そして、前記第1,第2の発明では、前記
判定手段により比較値が所定値を越えたと判定したとき
に、前記回動角検出手段からの回動角検出値に基づき前
記電動モータに補正信号を出力し、該電動モータを基準
位置に戻す補正信号出力手段と、該補正信号出力手段と
駆動信号出力手段とを選択的に動作させる動作選択手段
とを備える構成とするのが好ましい 。In the first and second inventions, when the determination means determines that the comparison value exceeds a predetermined value, the electric motor is adjusted based on the rotation angle detection value from the rotation angle detection means. It is preferable that the electric motor is configured to include a correction signal output means for outputting a correction signal to return the electric motor to the reference position, and an operation selection means for selectively operating the correction signal output means and the drive signal output means. .
【0019】[0019]
【作用】上記構成により、第1の発明では回動角検出値
とモニタ値との比較値が所定値を越えたか否かで、ステ
ッピングモータ等の電動モータの脱調モードを早期に検
出でき、脱調モードの検出時には、例えば電動モータを
基準位置に戻すことによって、この基準位置から電動モ
ータを再駆動してオープンループ制御を再び行うことが
可能となる。[Operation] With the above configuration, in the first invention, the out-of-step mode of an electric motor such as a stepping motor can be detected at an early stage based on whether the comparison value between the rotation angle detection value and the monitor value exceeds a predetermined value. When the step-out mode is detected, for example, by returning the electric motor to the reference position, it becomes possible to drive the electric motor again from this reference position and perform open loop control again.
【0020】また、第2の発明では実回転数検出値とモ
ニタ値との比較値が所定値を越えたか否かで、ステッピ
ングモータ等の電動モータの脱調モードを早期に検出で
き、第1の発明と同様にオープンループ制御を続行する
ことが可能となる。Further, in the second invention, the step-out mode of an electric motor such as a stepping motor can be detected early based on whether or not the comparison value between the actual rotation speed detection value and the monitor value exceeds a predetermined value. It becomes possible to continue open-loop control as in the invention of .
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明の実施例を図1ないし図6に基
づき説明する。なお、実施例では前述した図7に示す従
来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明
を省略するものとする。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. In the embodiment, the same components as those of the prior art shown in FIG.
【0022】而して、図1ないし図3は本発明の第1の
実施例を示している。FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
【0023】図中、21はステッピングモータ6の回動
角を検出する回動角検出手段としてのポテンショメータ
を示し、該ポテンショメータ21は検出レバー21Aを
有し、該検出レバー21Aはガバナレバー3とステッピ
ングモータ6の回動レバー6Aとの間でリンク7の途中
に連結されている。そして、該ポテンショメータ21は
検出レバー21Aを介してステッピングモータ6の回動
角を検出し、その検出信号を後述のコントローラ22に
回動角検出値としての検出値Ekとして出力するように
なっている。In the figure, reference numeral 21 denotes a potentiometer serving as rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the stepping motor 6. The potentiometer 21 has a detection lever 21A, and the detection lever 21A is connected to the governor lever 3 and the stepping motor. It is connected in the middle of the link 7 between the rotating lever 6A of the link 6 and the rotating lever 6A of the link 7. The potentiometer 21 detects the rotation angle of the stepping motor 6 via the detection lever 21A, and outputs the detection signal to a controller 22, which will be described later, as a detected value Ek as a rotation angle detection value. .
【0024】22はマイクロコンピュータ等によって構
成されるコントローラを示し、該コントローラ22は従
来技術で述べたコントローラ9とほぼ同様に入力部23
,出力部24,演算部25およびカウンタ26等から構
成されているものの、該コントローラ22にはポテンシ
ョメータ21から検出信号をA−D変換し、検出値Ek
として演算部25に出力するA−D変換器27が付設
されている。そして、該コントローラ22は演算部25
の記憶回路内に図2に示すプログラム等を格納し、エン
ジン1の回転数制御処理および回転数補正処理等を行う
ようになっている。Reference numeral 22 denotes a controller constituted by a microcomputer or the like, and the controller 22 has an input section 23 similar to the controller 9 described in the prior art.
, an output section 24, an arithmetic section 25, a counter 26, etc., the controller 22 converts the detection signal from the potentiometer 21 into a digital signal and outputs the detection value Ek.
An A-D converter 27 is attached which outputs the signal to the arithmetic unit 25 as a signal. The controller 22 includes a calculation unit 25
The program shown in FIG. 2 and the like are stored in the memory circuit of the engine 1 to perform rotation speed control processing, rotation speed correction processing, etc. of the engine 1.
【0025】また、該コントローラ22の演算部25は
記憶回路の記憶エリア25A内に図3に例示するモニタ
値設定マップと、例えばエンジン1がアイドル回転数と
なるようにガバナレバー3をステッピングモータ6で回
動したときのステッピングモータ6の回動角に該当する
基準位置としての基準値Ei と、所定値としてのヒス
テリシス値e等とが格納され、モニタ値設定マップは図
3に示す如く、カウンタ26の計数値Cに基づいて検出
値Ek に対応すべきモニタ値Er を設定するように
なっている。そして、該コントローラ22の演算部25
はこのモニタ値Er が目標回転数に対応する値となる
まで、出力部24からステッピングモータ6に駆動パル
ス信号を出力し、目標回転数に対応する値となったとき
に駆動パルス信号の出力を停止し、ステッピングモータ
6の回動レバー6Aをその回動位置に保持させる。Further, the calculation section 25 of the controller 22 stores the monitor value setting map illustrated in FIG. A reference value Ei as a reference position corresponding to the rotation angle of the stepping motor 6 when it rotates, a hysteresis value e as a predetermined value, etc. are stored, and the monitor value setting map is as shown in FIG. The monitor value Er that should correspond to the detected value Ek is set based on the count value C of . Then, the calculation section 25 of the controller 22
outputs a drive pulse signal from the output section 24 to the stepping motor 6 until this monitor value Er reaches a value corresponding to the target rotation speed, and when it reaches a value corresponding to the target rotation speed, outputs the drive pulse signal. Then, the rotating lever 6A of the stepping motor 6 is held at its rotating position.
【0026】さらに、前記記憶エリア25A内には動作
選択手段としてのフラグFが格納され、該フラグFがF
=0に設定されている間は、コントローラ22の出力部
24からステッピングモータ6に指令装置8による指令
信号に基づいた駆動パルス信号が出力される。そして、
後述する図2のステップ6でステッピングモータ6の脱
調モードを検出したときには、フラグFがF=1に設定
され、コントローラ22の出力部24からステッピング
モータ6にポテンショメータ21からの検出値Ek に
基づいた補正信号が出力される。なお、このフラグFは
図2のステップ8でF=1と設定されない限り、常時は
F=0として初期設定されている。Furthermore, a flag F as an operation selection means is stored in the storage area 25A.
=0, a drive pulse signal based on a command signal from the command device 8 is output from the output section 24 of the controller 22 to the stepping motor 6. and,
When the out-of-step mode of the stepping motor 6 is detected in step 6 of FIG. A corrected signal is output. Note that this flag F is always initially set as F=0 unless it is set as F=1 in step 8 of FIG.
【0027】本実施例によるエンジン1の回転数制御装
置は上述の如き構成を有するもので、次にコントローラ
22によるエンジン1の回転数補正処理について図2を
参照して述べる。The rotational speed control device for the engine 1 according to this embodiment has the above-described configuration.Next, the rotational speed correction processing of the engine 1 by the controller 22 will be described with reference to FIG.
【0028】まず、処理動作がスタートすると、ステッ
プ1でフラグFがF=1に設定されているか否かを判定
し、「NO」と判定したときにはフラグFがF=0とし
て初期設定されているから、ステップ2に移って指令装
置8による指令信号に基づき出力部24からステッピン
グモータ6に出力された駆動パルス信号のパルス数を、
カウンタ26からの計数値Cとして読込み、ステップ3
でこの計数値Cに基づき図3のモニタ値設定マップから
モニタ値Er を読出す。First, when the processing operation starts, it is determined in step 1 whether or not the flag F is set to F=1. If the determination is "NO", the flag F is initially set as F=0. Then, proceeding to step 2, the number of pulses of the drive pulse signal outputted from the output section 24 to the stepping motor 6 based on the command signal from the command device 8 is calculated as follows.
Read as count value C from counter 26, step 3
Based on this count value C, the monitor value Er is read from the monitor value setting map shown in FIG.
【0029】次に、ステップ4では、ポテンショメータ
21からの検出値Ekを読込み、ステップ5でこの検出
値Ek とモニタ値Er との比較値ΔEを、Next, in step 4, the detected value Ek from the potentiometer 21 is read, and in step 5, a comparison value ΔE between this detected value Ek and the monitor value Er is calculated.
【003
0】003
0]
【数1】ΔE=Ek −Er
として演算し、ステップ6に移ってこの比較値ΔEの絶
対値|ΔE|が所定のヒステリシス値eの範囲内にある
か否かを判定し、「YES」と判定したときには比較値
ΔEが実質的に零であり、ステッピングモータ6の回動
角に該当する検出値Ek とモニタ値Er とが対応し
ているので、ステッピングモータ6は脱調モードとなる
ことなく、正規の駆動状態にあると判定でき、ステップ
7に移ってリターンさせる。[Equation 1] Calculate as ΔE=Ek −Er, move to step 6, determine whether the absolute value |ΔE| of this comparison value ΔE is within the range of a predetermined hysteresis value e, and select "YES". When the determination is made, the comparison value ΔE is substantially zero, and the detected value Ek corresponding to the rotation angle of the stepping motor 6 corresponds to the monitor value Er, so the stepping motor 6 does not go into step-out mode. , it can be determined that the drive state is normal, and the process moves to step 7 to return.
【0031】また、ステップ6で「NO」と判定したと
きには比較値ΔEが所定のヒステリシス値eの範囲を超
え、ステッピングモータ6が脱調モードになっているか
ら、ステップ8に移ってフラグFをF=1として設定し
、ステップ9で検出値Ek がアイドル回転数に対応す
る基準値Ei と等しいか否かを判定し、「YES」と
判定したときにはステッピングモータ6の回動角がエン
ジン1のアイドル回転数に対応する基準回動位置となっ
ているので、ステップ10でフラグFをF=0と設定し
、カウンタ26の計数値Cをクリアさせてステップ7で
リターンする。Further, when the determination in step 6 is "NO", the comparison value ΔE exceeds the range of the predetermined hysteresis value e and the stepping motor 6 is in the step-out mode, so the process moves to step 8 and flag F is set. F=1, and in step 9 it is determined whether the detected value Ek is equal to the reference value Ei corresponding to the idle rotation speed. If the determination is "YES", the rotation angle of the stepping motor 6 is equal to that of the engine 1. Since the reference rotation position corresponds to the idle rotation speed, the flag F is set to F=0 in step 10, the count value C of the counter 26 is cleared, and the process returns in step 7.
【0032】一方、ステップ9で「NO」と判定したと
きには脱調モードとなったステッピングモータ6を基準
回動位置に戻さない限り、従来技術の場合と同様にステ
ッピングモータ6を駆動パルス信号によりオープンルー
プ制御することが困難となるから、ステップ11に移っ
て検出値Ek が基準値Ei よりも大きいか否かを判
定し、「YES」と判定したときにはステップ12でス
テッピングモータ6を基準回動位置に向けて逆転させる
ように補正信号を出力し、ステップ7でリターンさせる
。
また、ステップ11で「NO」と判定したときにはステ
ップ13に移ってステッピングモータ6を基準回動位置
に向けて正転させるように補正信号を出力し、ステップ
7でリターンさせる。On the other hand, if the determination in step 9 is "NO", unless the stepping motor 6, which is in the out-of-step mode, is returned to the reference rotation position, the stepping motor 6 is opened by the drive pulse signal as in the case of the prior art. Since loop control becomes difficult, the process moves to step 11 to determine whether the detected value Ek is larger than the reference value Ei. If the determination is "YES", the stepping motor 6 is moved to the reference rotation position in step 12. A correction signal is output so as to reverse the direction toward the direction, and the process returns in step 7. Further, when the determination in step 11 is "NO", the process moves to step 13 and outputs a correction signal to rotate the stepping motor 6 in the normal direction toward the reference rotation position, and returns in step 7.
【0033】そして、ステップ9で「NO」と判定され
る限りは、ステップ1からステップ8〜13に亘る処理
が繰返され、ステップ12またはステップ13でステッ
ピングモータ6に補正信号を出力し続けることにより、
ステッピングモータ6は基準回動位置へと戻され、ステ
ップ9,10およびステップ7の処理を行った後に、ス
テップ1で「NO」と判定され、ステップ2〜7による
処理が繰返される。As long as the determination in step 9 is "NO", the processes from step 1 to steps 8 to 13 are repeated, and by continuing to output a correction signal to the stepping motor 6 in step 12 or step 13, ,
The stepping motor 6 is returned to the standard rotational position, and after performing steps 9, 10 and 7, a negative determination is made in step 1, and steps 2 to 7 are repeated.
【0034】かくして、本実施例によれば、カウンタ2
6の計数値Cに基づくモニタ値Erとポテンショメータ
21による検出値Ek との比較値ΔEからステッピン
グモータ6が脱調モードとなっているか否かを早期に検
出でき、脱調モードの検出時にはステッピングモータ6
を補正信号によってエンジン1のアイドル回転数に対応
する基準回動位置に戻すことができ、この基準回動位置
からステッピングモータ6を再びオープンループ制御す
ることが可能となる。Thus, according to this embodiment, the counter 2
It is possible to early detect whether or not the stepping motor 6 is in the step-out mode from the comparison value ΔE between the monitor value Er based on the count value C of 6 and the detected value Ek by the potentiometer 21, and when the step-out mode is detected, the stepping motor 6
can be returned to the reference rotational position corresponding to the idle rotational speed of the engine 1 by the correction signal, and it becomes possible to perform open-loop control of the stepping motor 6 again from this reference rotational position.
【0035】従って本実施例では、ステッピングモータ
6の脱調モードを検出して該ステッピングモータ6を基
準回動位置に強制的に戻すことにより、オープンループ
制御をその後も続行でき、エンジン1の回転数をポテン
ショメータ21からの検出信号に依存することなく高精
度に行うことができる。また、ステッピングモータ6の
脱調モードを検出したときにはエンジン1の回転数をア
イドル回転数に必ず戻すことにより、エンジン1の暴走
等を効果的に抑えることができ、安全性を向上させるこ
とができる。Therefore, in this embodiment, by detecting the out-of-step mode of the stepping motor 6 and forcibly returning the stepping motor 6 to the reference rotational position, open loop control can be continued thereafter, and the rotation of the engine 1 can be continued. The calculation can be performed with high precision without depending on the detection signal from the potentiometer 21. Further, by always returning the rotation speed of the engine 1 to the idle rotation speed when an out-of-step mode of the stepping motor 6 is detected, runaway of the engine 1, etc. can be effectively suppressed, and safety can be improved. .
【0036】次に、図4ないし図6は本発明の第1の実
施例を示し、本実施例では前記第1の実施例と同一の構
成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものと
するに、本実施例の特徴はエンジン1に実回転数を検出
する回転数検出手段としてのクランク角センサ31を設
け、該クランク角センサ31からコントローラ32に出
力される実回転数検出値としての実回転数Nk に基づ
きステッピングモータ6の脱調モードを検出する構成と
したことにある。Next, FIGS. 4 to 6 show a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the same components as in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and their explanations will be omitted. Therefore, the feature of this embodiment is that the engine 1 is provided with a crank angle sensor 31 as a rotation speed detection means for detecting the actual rotation speed, and the actual rotation speed detection is outputted from the crank angle sensor 31 to the controller 32. The present invention is configured to detect an out-of-step mode of the stepping motor 6 based on the actual rotational speed Nk as a value.
【0037】ここで、コントローラ32は前記第2の実
施例で述べたコントローラ22とほぼ同様に、入力部3
3,出力部34,演算部35,カウンタ36およびA−
D変換器37を備えているものの、該コントローラ32
はクランク角センサ31からの実回転数信号を後述のモ
ニタ回転数Nr に対応すべき実回転数Nk として変
換する変換部38を備えている。そして、該コントロー
ラ32の演算部35はその記憶回路内に図5に示すプロ
グラム等を格納し、エンジン1の回転数制御処理等を行
うようになっている。Here, the controller 32 is almost the same as the controller 22 described in the second embodiment.
3, output section 34, calculation section 35, counter 36 and A-
Although it is equipped with a D converter 37, the controller 32
is equipped with a converter 38 that converts the actual rotational speed signal from the crank angle sensor 31 into an actual rotational speed Nk that should correspond to a monitor rotational speed Nr to be described later. The arithmetic unit 35 of the controller 32 stores the program shown in FIG.
【0038】また、演算部35の記憶回路にはその記憶
エリア35A内に、ヒステリシス値e,基準値E i,
フラグFおよびモニタ回転数設定マップ等が格納され、
この設定マップは図6に示す如くカウンタ36の計数値
Cに基づきエンジン1の実回転数Nk に対応すべきモ
ニタ値としてのモニタ回転数Nr を設定するようにな
っている。The storage circuit of the arithmetic unit 35 also stores a hysteresis value e, a reference value E i,
Flag F and monitor rotation speed setting map etc. are stored.
As shown in FIG. 6, this setting map is designed to set a monitor rotation speed Nr as a monitor value that should correspond to the actual rotation speed Nk of the engine 1 based on the count value C of the counter 36.
【0039】次に、コントローラ32によるエンジン1
の回転数補正処理について図5を参照して説明するに、
ステップ21,22では図2のステップ1,2と同様の
処理を行い、ステップ23ではカウンタ36の計数値C
に基づき図6に示す設定マップからモニタ回転数Nr
を読出し、ステップ24で実回転数Nk を読込み、ス
テップ25で実回転数Nk とモニタ回転数Nr との
比較値ΔNを、Next, the controller 32 controls the engine 1.
The rotation speed correction process will be explained with reference to FIG.
In steps 21 and 22, the same processing as steps 1 and 2 in FIG. 2 is performed, and in step 23, the count value C of the counter 36 is
Based on the setting map shown in Figure 6, monitor rotation speed Nr
In step 24, the actual rotational speed Nk is read, and in step 25, the comparison value ΔN between the actual rotational speed Nk and the monitor rotational speed Nr is calculated.
【0040】[0040]
【数2】ΔN=Nk −Nr
として演算し、ステップ26で比較値ΔNの絶対値|Δ
N|が所定のヒステリシス値eの範囲内にあるか否かを
判定し、「YES」と判定したときにはステッピングモ
ータ6が正規の状態であるから、ステップ27でリター
ンさせる。[Equation 2] Calculate as ΔN=Nk −Nr, and in step 26, the absolute value of the comparison value ΔN |Δ
It is determined whether N| is within the range of a predetermined hysteresis value e, and if the determination is "YES", the stepping motor 6 is in a normal state, so the process returns to step 27.
【0041】また、ステップ26で「NO」と判定した
ときにはステッピングモータ6が脱調モードとなってい
るから、ステップ28に移ってフラグFをF=1に設定
し、ステップ29でポテンショメータ21からの検出値
Ek を読込み、ステップ30〜ステップ34の処理を
図2中のステップ9〜ステップ13と同様に行う。Further, when the determination in step 26 is "NO", the stepping motor 6 is in the out-of-step mode, so the process moves to step 28 and sets the flag F to F=1, and in step 29 the output from the potentiometer 21 is The detected value Ek is read, and steps 30 to 34 are performed in the same manner as steps 9 to 13 in FIG.
【0042】かくして、このように構成される本実施例
でも、前記第1の実施例とほぼ同様の作用効果を得るこ
とができるが、特に本実施例では、数2に示す如く実回
転数Nk とモニタ回転数Nr との比較値ΔNに基づ
いてステッピングモータ6の脱調モードを検出するよう
にしたから、前記第1の実施例の如くポテンショメータ
21からの検出値Ek を用いる場合に比較してより正
確に脱調モードを検出できる。[0042]Thus, this embodiment configured as described above can also obtain almost the same effects as the first embodiment, but in particular, in this embodiment, as shown in Equation 2, the actual rotational speed Nk Since the out-of-step mode of the stepping motor 6 is detected based on the comparison value ΔN between the monitor rotation speed Nr and the monitor rotation speed Nr, compared to the case where the detected value Ek from the potentiometer 21 is used as in the first embodiment, Out-of-step mode can be detected more accurately.
【0043】なお、前記各実施例では、図2(図5)に
示すステップ6(ステップ26)が本発明の構成要件で
ある判定手段の具体例を示し、ステップ12,13(ス
テップ33,34)が補正信号出力手段の具体例を示し
、ステップ1,8,10(ステップ21,28,31)
が動作選択手段の具体例を示している。また、コントロ
ーラ22(32)の演算部25(35)は出力部24(
34)と共に駆動信号出力手段を構成し、カウンタ26
(36)はモニタ手段を構成している。In each of the embodiments described above, step 6 (step 26) shown in FIG. ) shows a specific example of the correction signal output means, and steps 1, 8, 10 (steps 21, 28, 31)
shows a specific example of the operation selection means. Further, the calculation section 25 (35) of the controller 22 (32) is connected to the output section 24 (
34) constitutes a drive signal output means, and the counter 26
(36) constitutes a monitor means.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上詳述した通り本発明によれば、回動
角検出手段からの回動角検出値または回転数検出手段か
らの実回転数検出値とモニタ手段からの信号に基づくモ
ニタ値とを比較し、この比較値が所定値を越えたか否か
を判定するようにしたから、この比較値に基づいて電動
モータの脱調モードを確実に検出でき、脱調モードのと
きには電動モータを一旦基準位置に戻すことによって再
びオープンループ制御が可能となり、原動機の回転数を
フィードバック制御することなく、高精度に制御でき、
原動機の暴走等を抑え安全性を大幅に向上できる。As described in detail above, according to the present invention, the rotation angle detection value from the rotation angle detection means or the actual rotation speed detection value from the rotation speed detection means and the monitor value based on the signal from the monitor means Since it is determined whether or not this comparison value exceeds a predetermined value, it is possible to reliably detect the out-of-step mode of the electric motor based on this comparison value. By once returning to the reference position, open loop control becomes possible again, and the rotation speed of the prime mover can be controlled with high precision without feedback control.
It suppresses runaway of the prime mover and greatly improves safety.
【図1】本発明の第1の実施例によるエンジンの回転数
制御装置を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an engine rotation speed control device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】第1の実施例によるエンジンの回転数補正処理
を示す流れ図である。FIG. 2 is a flow chart showing engine rotation speed correction processing according to the first embodiment.
【図3】コントローラの記憶エリア内に格納されたモニ
タ値設定マップの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a monitor value setting map stored in a storage area of the controller.
【図4】第2の実施例によるエンジンの回転数制御装置
を示す全体構成図である。FIG. 4 is an overall configuration diagram showing an engine rotation speed control device according to a second embodiment.
【図5】第2の実施例によるエンジンの回転数補正処理
を示す流れ図である。FIG. 5 is a flow chart showing engine rotation speed correction processing according to a second embodiment.
【図6】コントローラの記憶エリア内に格納されたモニ
タ回転数設定マップの説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a monitor rotation speed setting map stored in the storage area of the controller.
【図7】従来技術によるエンジンの回転数制御装置を示
す全体構成図である。FIG. 7 is an overall configuration diagram showing an engine rotation speed control device according to the prior art.
1 エンジン(原動機)
2 ガバナ
3 ガバナレバー
4,5 ストッパ
6 ステッピングモータ(電動モータ)7 リンク
8 指令装置(回転数指令手段)
21 ポテンショメータ(回動角検出手段)22,3
2 コントローラ1 Engine (prime mover) 2 Governor 3 Governor lever 4, 5 Stopper 6 Stepping motor (electric motor) 7 Link 8 Command device (rotation speed command means) 21 Potentiometer (rotation angle detection means) 22, 3
2 Controller
Claims (4)
ナレバーの回動角に応じて該原動機の回転数を増減させ
るガバナと、該ガバナのガバナレバーを回動させる電動
モータと、前記原動機の回転数を指令する回転数指令手
段と、該回転数指令手段からの指令信号に基づき前記電
動モータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、該
駆動信号出力手段から出力される駆動信号をモニタする
モニタ手段とからなる原動機の回転数制御装置において
、前記電動モータの回動角を検出する回動角検出手段と
、該回動角検出手段からの回動角検出値と前記モニタ手
段からの信号に基づくモニタ値とを比較し、その比較値
が所定値を越えたか否かを判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とする原動機の回転数制御装置。1. A prime mover, a governor attached to the prime mover that increases or decreases the rotation speed of the prime mover according to a rotation angle of a governor lever, an electric motor that rotates a governor lever of the governor, and a rotation speed of the prime mover. a rotation speed command means for commanding the rotation speed command means, a drive signal output means for outputting a drive signal to the electric motor based on a command signal from the rotation speed command means, and a monitor for monitoring the drive signal output from the drive signal output means. a rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the electric motor; and a rotation angle detection value from the rotation angle detection means and a signal from the monitor means. 1. A rotational speed control device for a prime mover, comprising: determination means for comparing the comparison value with a monitor value based on the reference value and determining whether or not the comparison value exceeds a predetermined value.
越えたと判定したときに、前記回動角検出手段からの回
動角検出値に基づき前記電動モータに補正信号を出力し
、該電動モータを基準位置に戻す補正信号出力手段と、
該補正信号出力手段と前記駆動信号出力手段とを選択的
に動作させる動作選択手段とを備えてなる請求項1に記
載の原動機の回転数制御装置。2. When the determination means determines that the comparison value exceeds a predetermined value, a correction signal is output to the electric motor based on the rotation angle detection value from the rotation angle detection means, and the electric motor correction signal output means for returning the to the reference position;
2. The rotational speed control device for a prime mover according to claim 1, further comprising operation selection means for selectively operating said correction signal output means and said drive signal output means.
ナレバーの回動角に応じて該原動機の回転数を増減させ
るガバナと、該ガバナのガバナレバーを回動させる電動
モータと、前記原動機の回転数を指令する回転数指令手
段と、該回転数指令手段からの指令信号に基づき前記電
動モータに駆動信号を出力する駆動信号出力手段と、該
駆動信号出力手段から出力される駆動信号をモニタする
モニタ手段とからなる原動機の回転数制御装置において
、前記電動モータの回動角を検出する回動角検出手段と
、前記原動機の実回転数を検出する回転数検出手段と、
該回転数検出手段からの実回転数検出値と前記モニタ手
段からの信号に基づくモニタ値とを比較し、その比較値
が所定値を越えたか否かを判定する判定手段とを備えた
ことを特徴とする原動機の回転数制御装置。3. A prime mover, a governor attached to the prime mover that increases or decreases the rotation speed of the prime mover according to a rotation angle of a governor lever, an electric motor that rotates the governor lever of the governor, and a rotation speed of the prime mover. a rotation speed command means for commanding the rotation speed command means, a drive signal output means for outputting a drive signal to the electric motor based on a command signal from the rotation speed command means, and a monitor for monitoring the drive signal output from the drive signal output means. A rotation angle detection means for detecting a rotation angle of the electric motor; a rotation speed detection means for detecting an actual rotation speed of the prime mover;
and determining means for comparing the actual rotational speed detection value from the rotational speed detection means and a monitor value based on the signal from the monitoring means and determining whether or not the comparison value exceeds a predetermined value. Features a prime mover rotation speed control device.
越えたと判定したときに、前記回動角検出手段からの回
動角検出値に基づき前記電動モータに補正信号を出力し
、該電動モータを基準位置に戻す補正信号出力手段と、
該補正信号出力手段と前記駆動信号出力手段とを選択的
に動作させる動作選択手段とを備えてなる請求項3に記
載の原動機の回転数制御装置。4. When the determination means determines that the comparison value exceeds a predetermined value, a correction signal is output to the electric motor based on the rotation angle detection value from the rotation angle detection means, and the electric motor correction signal output means for returning the to the reference position;
4. The rotational speed control device for a prime mover according to claim 3, further comprising operation selection means for selectively operating said correction signal output means and said drive signal output means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10878891A JPH04314939A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Controller for number of revolution of prime mover |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10878891A JPH04314939A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Controller for number of revolution of prime mover |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314939A true JPH04314939A (en) | 1992-11-06 |
Family
ID=14493498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10878891A Pending JPH04314939A (en) | 1991-04-12 | 1991-04-12 | Controller for number of revolution of prime mover |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314939A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103982305A (en) * | 2014-03-18 | 2014-08-13 | 桂国华 | Software implementation method for eliminating speed regulation non-linear error of diesel stepping motor |
-
1991
- 1991-04-12 JP JP10878891A patent/JPH04314939A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103982305A (en) * | 2014-03-18 | 2014-08-13 | 桂国华 | Software implementation method for eliminating speed regulation non-linear error of diesel stepping motor |
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