JPH0536997Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジン保護機能を有する電子ガバ
ナに関する。

（従来の技術） 一般に電子ガバナは、エンジンの回転数を検出
する回転検出手段と、アクセル踏み込み量を検出
するアクセル検出手段と、燃料噴射ポンプのコン
トロール部材の位置を検出する位置検出手段とを
有している。そして、演算手段では、上記回転検
出手段とアクセル検出手段の検出信号を受けて目
標燃料噴射量を演算し、これに基づき上記コント
ロール部材の目標位置に演算し、上記位置検出手
段からフイードバツクされたコントロール部材の
実際の位置と目標位置との偏差を演算し、この偏
差信号を電磁アクチユエータの駆動回路に出力し
ている。この結果、電磁アクチユエータでは、コ
ントロール部材の位置を目標位置になるように制
御して、燃料噴射ポンプからの燃料噴射量を制御
している。

ところで、上記位置検出手段や駆動回路等が故
障した場合、電磁アクチユエータへの駆動電流が
無制限に流れてコントロール部材が燃料増方向へ
最大限引かれることがあり、この場合、燃料噴射
量が正常値より異常に増大し、エンジンがオーバ
ーランしてエンジンが故障するおそれがある。

そこで、通常の電子ガバナでは、エンジン保護
機能としてオーバーラン防止手段を有しており、
回転数が許容回転数を超えた時に、これを検出し
て電磁アクチユエータへの駆動電流の供給を停止
することにより、エンジンを停止させるようにな
つている。

しかし、このオーバーラン防止手段では、エン
ジン回転数が許容回転数に達しオーバーラン状態
にならなければエンジンが停止されないので、こ
の許容回転数近傍での高速回転の持続を防止でき
ず、エンジンの故障を防止する機能としては不充
分であつた。

そこで、実開昭55−6452号公報に記載の電子ガ
バナが開発されている。すなわち、アクセル検出
手段からのアクセル踏み込み量を基準踏み込み量
と比較するとともに、上記回転センサから得られ
る回転数と基準回転数とを比較する。なお、この
基準回転数は、上述したオーバーラン防止のため
の許容回転数よりも低く、通常の使用範囲にある
値である。そして、アクセルの踏み込み量が基準
踏み込み量より低いにも拘わらず、エンジン回転
数が基準回転数より高い場合には、異常が発生し
たものとしてエンジンを停止させている。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、上記公報の電子ガバナでは、エンジン
ブレーキをかけながら坂道を下る場合に、エンジ
ン回転数が上記基準回転数を超えると、何処にも
故障がなく正常運転であるにも拘わらず、エンジ
ン停止動作を実行してしまい、エンジンブレーキ
後の通常の運転に支障をきたすおそれがあつた。

また、ギアのニユートラル状態すなわちエンジ
ンと車両の駆動軸が連結されていない状態で、ア
クセルを踏み込んだ場合に、即座に回転数が基準
回転数を超えるまで上昇するが、この状態でアク
セルを離すと、その直後では、エンジン回転数が
基準回転数を下回るまで低下しきれないことがあ
り、この場合にも、正常状態であるにも拘わらず
異常発生としてエンジンを停止させてしまうこと
があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記問題点を解消するためになされた
もので、その要旨は、エンジン保護機能として、
(イ)エンジンと車両の駆動軸が連結されているか否
かを判別する連結判別手段と、(ロ)アクセル検出手
段から得られるアクセル操作量を基準操作量と比
較するアクセル判別手段と、(ハ)回転検出手段から
得られるエンジン回転数を基準回転数と比較する
回転数判別手段と、(ニ)上記連結判別手段、アクセ
ル判別手段、回転数判別手段からの情報に基づい
て演算を行ない、エンジンが駆動軸に対して非連
結状態にあるとともにアクセル操作量が基準操作
量より小さい状態のままで、エンジン回転数が基
準回転数より低い状態から上昇して基準回転数を
超えた時に、これを異常として検出する異常検出
手段と、(ホ)上記異常検出手段からの異常検出信号
に基づきエンジンを停止させるエンジン停止手段
とを備えたことを特徴とするエンジン保持機能を
有する電子ガバナにある。

（作用） エンジンが駆動軸に連結されておらずアクセル
操作量が基準操作量より小さい状態のままで、エ
ンジン回転数が上基準回転数を経て上昇した時に
は、これを異常として検出してエンジンを停止さ
せる。この基準回転数は通常のオーバーラン防止
のために基準となる許容回転数より低くできるか
ら、エンジンがオーバーラン状態になる前に停止
させることができ、エンジンを確実に保護するこ
とができる。

連結判別手段での判別により、エンジンと車両
の駆動軸が連結されている時には、エンジン停止
の動作をしないため、エンジンブレーキをかけな
がら坂道を下るような場合に、誤動作してエンジ
ンが停止するのを防止することができる。

また、エンジンと車両の駆動軸が連結されてい
ない状態で、アクセルを踏み込んでエンジン回転
数を基準回転数を超えるまで上昇させ、この後で
アクセルを離した場合には、正常状態ではエンジ
ン回転数は低くなりこそすれ上昇することがない
ので、たとえアクセルを離した直後に基準回転数
を下回るまで低下しきれなくても、異常検出手段
から異常検出信号は出力されず、したがつて、こ
のような正常状態でエンジンが停止するような不
都合も解消することができる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を第１図、第２図に基
づいて説明する。第１図に示すように電子ガバナ
１は、位置はセンサ２（位置検出手段）、アクセ
ルセンサ３（アクセル検出手段）、回転センサ４
（回転検出手段）、ニユートラルセンサ５（連結判
別手段）を有するととともに、これらセンサ２〜
５からの検出信号を受けるマイクロコンピユータ
６と、このマイクロコンピユータ６からの信号を
受ける駆動回路７と、この駆動回路７により駆動
され燃料噴射ポンプ２０のコントロール部材（列
型の燃料噴射ポンプの場合はコントロールラツ
ク）を移動させる電磁アクチユエータ８と、マイ
クロコンピユータ６からの異常検出信号等により
作動するエンジン停止装置９と異常表示装置１０
とを有している。

上記位置センサ２は、コントロールラツクの位
置を検出するものである。アクセルセンサ３はア
クセルの踏み込み量（操作量）を検出するもので
ある。これらセンサ２，３からのアナログの検出
信号はデジタルに変換されてマイクロコンピユー
タ６に送られるようになつている。

上記回転センサ４はデイーゼルエンジンの単位
角度回転毎にパルスを得、このパルスから回転数
を演算してマイクロコンピユータ６に出力するも
のである。なお、回転数演算はマイクロコンピユ
ータ６で行なつてもよいことはもち論である。

上記ニユートラルセンサ５は、ギアがニユート
ラルになつているか否かを判別するためのもので
あり、ニユートラルの場合にＨレベルの信号を出
力し、ニユートラルでない場合にＬレベルの信号
を出力するようになつている。

第１図においてマイクロコンピユータ６は機能
毎にブロツク化されて示されている。詳述する
と、マイクロコンピユータ６は、通常制御を行な
うための演算手段１１を有している。この演算手
段１１は、アクセルセンサ３からのアクセル踏み
込み量と、回転センサ４からの回転数とに基づい
て、目標とする燃料噴射量を演算し、この燃料噴
射量に見合うコントロールラツクの目標位置を演
算する。また、演算手段１１には位置センサ２か
らコントロールラツクの実際の位置の情報が入力
されており、上記目標位置と実際の位置との偏差
が演算され、この偏差信号が駆動回路７に送られ
るようになつている。したがつて、電磁アクチユ
エータ８では、燃料噴射ポンプ２０からの燃料噴
射量が上記目標量になるように、コントロールラ
ツクの位置に制御する。

マイクロコンピユータ６は、アクセル判別手段
１３を有している。アクセル判別手段１３では、
アクセルセンサ３からのアクセル踏み込み量（操
作量）Accが、基準踏み込み量（基準操作利用）
Ｘより大きい場合にＬレベルの信号を出力し、小
さい場合にＨレベルの信号を出力するものであ
る。

マイクロコンピユータ６は、第１〜第３の回転
数判別手段１４〜１６と、異常検出手段１７を有
している。各回転数判別手段１４〜１６では、回
転センサ４からのエンジン回転数Neが、それぞ
れ回転数Y₁，Y₂，Y₃より大きいか否かを判別
し、大きい場合にはＨレベルの信号を出力するも
のである。ここで、Y₃＞Y₂＞Y₁である。

異常検出手段１７では、上記ニユートラルセン
サ５からの信号と、アクセル判別手段１３からの
信号と、回転数判別手段１４，１５，１６からの
信号に基づいて、後述のような異常検出信号を出
力するものである。

マイクロコンピユータ６はさらにオーバーラン
検出手段１９を有している。オーバーラン検出手
段１９は、エンジン回転数Neと許容回転数Y₄を
比較し、エンジン回転数の方が大きい場合に、オ
ーバーラン検出信号を出力するものである。な
お、Y₄＞Y₃である。

エンジン停止装置９は、例えばエンジンの吸気
マニホルドに設けたスロツトル弁とこのスロツト
ル弁を回して開閉制御する電磁アクチユエータか
らなり、上記異常検出手段１７からの異常検出信
号またはオーバーラン検出手段１９からのオーバ
ーラン検出信号を受けた時に、スロツトル弁を閉
じてエンジン燃焼室への吸気をゼロにすることに
より、エンジンを停止させるものである。

上述構成において、正常運転の時には、前述し
たように演算手段１１により電磁アクチユエータ
８を制御して、燃料噴射ポンプ２０からの燃料噴
射量を制御する。

位置センサ２がシヨートまたはオープンになる
等の故障が生じた場合、アクセルセンサ３や回転
センサ４からの検出信号とは無関係に、演算手段
１１で大きな偏差信号を出力することがあり、こ
の場合には、電磁アクチユエータ８に無制限に電
流が流れて、コントロールラツクを最大量の噴射
を行なう方向に引いてしまうことがある。このよ
うな故障がある時、ギアがニユートラルでアクセ
ルを離した状態または踏み込み量が小さい状態で
は、異常を検出してエンジンを停止させることが
できる。

詳述すると、ギアがニユートラルの時、すなわ
ちエンジンが車両の駆動軸に連結されてない時に
は、ニユートラルセンサ５からの出力がＨレベル
になつている。また、アクセルを離した状態で
は、アクセル判別手段１３においてアクセル踏み
込み量が基準踏み込み量Ｘより小さいことを検出
してＨレベルの信号を出力している。

異常検出手段１７では、ニユートラルセンサ５
と、アクセル判別手段１３からＨレベルの信号を
受けた状態で、エンジン回転数Neの変化を検出
する。すなわち、エンジン回転数Neが、例えば
回転数Y₁より低い状態から回転数Y₁，Y₂，Y₃を
経て上昇している場合、または回転数Y₂より低
い状態から回転数Y₂，Y₃を経て上昇している場
合には、これを異常として異常検出信号を出力す
る。

異常検出手段１７からの異常検出信号が出力さ
れると、エンジン停止装置９が作動してエンジン
を停止させるとともに、異常表示装置１０で異常
を表示する。

本考案では、上記故障が生じた時に、アクセル
を離していてもエンジン回転数が上昇することに
着目して異常を検出するものである。

なお、正常な状態においてアクセルを踏んでエ
ンジン回転数Neが上昇しながら回転数Y₃を超え
ても、アクセル判別手段１３でアクセル踏み込み
量Accが基準踏み込み量Ｘよりも大きいことを判
別して信号のレベルをＬにするため、エンジン停
止動作は行なわれない。

また、ニユートラル状態で、アクセルを踏み込
んでエンジン回転数Neを回転数Y₃を超えるまで
上昇させ、この後でアクセルを離した場合には、
正常状態ではエンジン回転数Neは低くなりこそ
すれ上昇することがないので、たとえアクセルを
離した直後に回転数Y₃を下回るまで低下しきれ
なくても、異常検出手段１７から異常検出信号は
出力されず、したがつて、このような正常状態で
エンジンが停止するような不都合も解消すること
ができる。

また、エンジンブレーキをかけながら坂道を下
るような場合には、ニユートラルセンサ５からの
信号がＬレベルになつているため、異常検出手段
１７から異常検出信号が出力されない。したがつ
て、エンジンブレーキをかけた場合にエンジンが
停止するような不都合を防止することができる。

上記異常検出手段１７での異常検出は、実際に
は第２図のようなプログラムを実行することによ
り達成するものである。まず、ステツプ100でギ
アがニユートラルか否かを判別する。ニユートラ
ルでない場合には、ステツプ110でフラグをクリ
アにする。ニユートラルの場合には、ステツプ
101を実行する。

ステツプ101では、アクセル踏み込み量Accが
基準踏み込み量Ｘより小さいか否かを判別する。
大きいか等しい場合には上記ステツプ110でフラ
グをクリアにする。小さい場合には、ステツプ
102を実行する。

ステツプ102では、エンジン回転数Neが回転数
Y₁より大きいか否かを判別する。小さいか等し
い場合には上記ステツプ110でフラグをクリアに
する。大きい場合にはステツプ103を実行する。

ステツプ103ではエンジン回転数Neが回転数
Y₂より大きいか否かを判別する。小さいか等し
い場合すなわちY₂≧Ne＞Y₁の場合には、ステツ
プ120でフラグをセツトする。エンジン回転数Ne
が回転数Y₂より大きい場合には、ステツプ104を
実行する。

ステツプ104では、エンジン回転数Neが回転数
Y₃より大きいか否かを判別する。小さいか等し
い場合すなわちY₃≧Ne＞Y₂の場合には、このプ
ログラムを終了する。エンジン回転数Neが回転
数Y₃より大きい場合には、ステツプ105を実行す
る。

ステツプ105では、フラグがセツトされている
か否かを判別する。フラグがクリア状態の時にプ
ログラムを終了する。フラグがセツトされている
場合には、前回のプログラム実行時にY₂≧Ne＞
Y₁であり、今回のプログラム実行時にNe＞Y₃に
なつたことを意味するから、エンジン回転数Ne
が上昇過程を経てY₃を超えたものであると判断
して、ステツプ106を実行し、エンジン停止装置
９や異常表示装置１０を作動させる。

マイクロコンピユータ６のオーバーラン検出手
段１９では、エンジンが許容回転数Y₄を超えた
時に、ニユートラルであるか否か、アクセル踏み
込み量がどの程度か等に拘わらず、オーバーラン
検出信号を出力してエンジンを停止させる。

なお、位置センサ２の故障のみならず、駆動回
路７、電磁アクチユエータ８、燃料噴射ポンプ２
０の故障により生じるエンジン回転数の異常上昇
も同様にして検出され、エンジンを停止できる。

本考案は上記実施例に制約されず種々の態様が
可能である。例えば、マイクロコンピユータの各
機能を通常の回路で置き換えてもよいことはもち
論である。

エンジンと車両の駆動軸が連結されているか否
かを判別する連結判別手段として、ニユートラル
センサの代わりにクラツチセンサを用いてもよい
し、両者を用いてもよい。クラツチセンサは、例
えばクラツチが接続状態の時Ｌレベル、クラツチ
が断状態の時Ｈレベルの信号を出力する。

エンジン停止装置は、電磁アクチユエータの駆
動回路を開閉するリレースイツチであつてもよ
い。また、分配型燃料噴射ポンプでは、燃料が蓄
えられている低圧室から燃料加圧室への燃料供給
通路に配置された電磁弁を、エンジン停止装置と
して用い、異常時にこの電磁弁を閉じて、燃料噴
射量をゼロにすることにより、エンジンを停止さ
せるようにしてもよい。

分配型燃料噴射ポンプの場合には、コントロー
ル部材としてコントロールスリーブが用いられ
る。この場合スリーブ位置が位置センサによりフ
イードバツクされる。

分配型燃料噴射ポンプでは、最近、燃料加圧室
と低圧室とを逃がし通路で連通させ、この逃がし
通路に設けた電磁弁の開閉により燃料噴射を制御
するように構成したものが開発されているが、こ
の電磁弁を電磁アクチユエータとしてもよい。こ
の場合、コントロール部材は不要である。

アクセル踏み込み量が基準踏み込み量Ｘより小
さい状態において、単に、エンジン回転数が基準
回転数（前記実施例のY₃に相当する）より低い
状態から基準回転数より高い状態に変化した時
に、これを異常として検出してもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案では、電子ガバナ
の調速動作が不能になつた場合でも、エンジンが
オーバーラン状態になる前にエンジンを停止させ
ることができ、エンジンの確実な保護を図ること
ができる。しかも、エンジンと車両の駆動軸が連
結されていない状態でアクセルを踏み込んでエン
ジン回転数を基準回転数を超えるまで上昇させ、
この後でアクセルを離した場合や、エンジンブレ
ーキをかけている場合等において、異常発生と誤
判断することがなく、不必要なエンジン停止を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる電子ガバナの一実施例
を示す回路図、第２図はマイクロコンピユータに
おける処理のフローチヤートである。 １……電子ガバナ、３……アクセル検出手段
（アクセルセンサ）、４……回転検出手段（回転セ
ンサ）、５……連結判断手段（ニユートラルセン
サ）、７……駆動回路、８……電磁アクチユエー
タ、９……エンジン停止手段（エンジン停止装
置）、１１……演算手段、１３……アクセル判別
手段、１４〜１６……回転数判別手段、１７……
異常検出手段、２０……燃料噴射ポンプ、Acc…
…アクセル操作量、Ｘ……基準操作量、Ne……
エンジン回転数、Y₃……基準回転数。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 エンジンの回転数を検出する回転検出手段と、
   アクセル操作量を検出するアクセル検出手段と、
   上記回転検出手段とアクセル検出手段とを受けて
   演算を行なう演算手段と、この演算結果に基づい
   て作動することにより燃料噴射ポンプからの燃料
   噴射量を制御する電磁アクチユエータとを備えた
   電子ガバナにおいて、さらにエンジン保護機能と
   して、 (イ) エンジンと車両の駆動軸が連結されているか
   否かを判別する連結判別手段と、 (ロ) 上記アクセル検出手段から得られるアクセル
   操作量を基準操作量と比較するアクセル判別手
   段と、 (ハ) 上記回転検出手段から得られるエンジン回転
   数を基準回転数と比較する回転数判別手段と、 (ニ) 上記連結判別手段、アクセル判別手段、回転
   数判別手段からの情報に基づいて演算を行な
   い、エンジンが駆動軸に対して非連結状態にあ
   るとともにアクセル操作量が基準操作量より小
   さい状態のままで、エンジン回転数が基準回転
   数より低い状態から上昇して基準回転数を超え
   た時に、これを異常として検出する異常検出手
   段と、 (ホ) 上記異常検出手段からの異常検出信号に基づ
   きエンジンを停止させるエンジン停止手段 とを備えたことを特徴とするエンジン保護機能を
   有する電子ガバナ。