JPH07101010B2 - 電子ガバナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明はディーゼルエンジン等の内燃機関に対して所
望する回転速度に応じた燃料を供給する電子ガバナに関
し、特に燃料噴射ポンプのコントロールラックの変位位
置を検出する差動トランスの取付構造に関する。

（ｂ）従来の技術 一般にディーゼルエンジン等の内燃機関では燃料の供給
量によって回転速度が調節される。このため、従来より
第４図に示すように、エンジン11の一部に設けたポンプ
室12に燃料噴射ポンプ13を収納し、このポンプ室12の側
壁14にリニアアクチュエータ15を取り付け、リニアアク
チュエータ15が有する出力ロッド16により燃料噴射ポン
プ13のコントロールラック19を駆動する。さらにリニア
アクチュエータ15には差動トランス17が一体的に設けら
れており、この差動トランス17によってリニアアクチュ
エータ15の出力ロッド16を介してコントロールラック19
の位置を間接的に検出する。以上の構成においてリニア
アクチュエータ15に電圧を印加すると、その電圧値に応
じて出力ロッド16が軸方向に移動し、コントロールラッ
ク19を移動させる。燃料噴射ポンプ13はコントロールラ
ック19の位置に応じた量の燃料をエンジンに対して吐出
する。差動トランス17は出力ロッド16を介してコントロ
ールラック19の位置を検出できるから、エンジン11の回
転数および差動トランス17の出力を検出し、エンジン11
の回転数が所定の回転数となる位置にコントロールラッ
ク19を移動するようリニアアクチュエータ15への印加電
圧を増減すれば、エンジン11の回転数を所定の回転数に
一致させることができる。コントロールラック19はリタ
ーンスプリング10により復帰方向に付勢されており、リ
ニアアクチュエータ15に対する電圧印加が停止される
と、コントロールラック19は元の位置に復帰する。ま
た、リニアアクチュエータ15と差動トランス17との位置
を逆にして一体的に構成したものもある。

（ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の電子ガバナではリニアアクチ
ュエータに差動トランスが一体的に取り付けられている
ため、アクチュエータの劣化によりこれを交換する際に
は同時に差動トランスを取り外さなければならない。こ
のようにリニアアクチュエータとともに差動トランスを
取り外すと、次に新たなリニアアクチュエータに差動ト
ランスを組み付けてポンプ室に取り付ける際に、リニア
アクチュエータの寸法誤差や取付誤差によってコントロ
ールラックと差動トランスとの位置関係がリニアアクチ
ュエータの交換の前後で変化し、交換後においてコント
ロールラックの位置検出が正確に行えなくなる問題があ
る。特に、コントロールラックとこのコントロールラッ
クに当接する出力ロッドとの間に間隙が生じた際、出力
ロッドがどれだけ移動するとコントロールラックに当接
するか、言い換えると、コントロールラックの０位置が
どこにあるかを特定することができず、正確な回転数制
御を行うことができなかった。

この発明の目的は、リニアアクチュエータと差動トラン
スとを分離して構成するとともに、それぞれを燃料噴射
ポンプの両側に配置し、リニアアクチュエータの出力ロ
ッドと差動トランスの検出部材とのそれぞれを燃料噴射
ポンプのコントロールラックの両端に常時当接させてお
くことにより、リニアアクチュエータの交換後において
も交換前のコントロールラックの０位置を容易に特定で
き、エンジンの回転数制御を交換前の状態のまま継続し
て正確に行うことができる電子ガバナを提供することに
ある。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明の電子ガバナは、コントロールラックの軸方向
の位置に応じた燃料をエンジンに供給する燃料噴射ポン
プと、 燃料噴射ポンプの一方の側面に位置し、印加電圧に応じ
てコントロールラックの軸方向に変位するとともにコン
トロールラックの一方の側端部に当接する出力ロッドを
有するリニアアクチュエータと、 燃料噴射ポンプの他方の側面に位置し、コントロールラ
ックの軸方向に移動自在にされるとともにコントロール
ラックの他方の側端部に当接する検出部材と、検出部材
の位置に応じた電圧を出力するコイルと、検出部材をコ
ントロールラックの他方の側端部に当接する方向に付勢
するリターンスプリングと、を有する差動トランスと、 から構成したことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明においては、燃料噴射ポンプの一方の側面にリ
ニアアクチュエータが配置され、他方の側面に差動トラ
ンスが配置されている。リニアアクチュエータの出口ロ
ッドは、燃料噴射ポンプにおいて燃料供給量を決定する
コントロールラックの一方の側端部に当接し、印加電圧
に応じて変位してコントロールラックを軸方向に移動さ
せる。差動トランスの検出部材は、コントロールラック
の他方の側端部に当接し、リターンスプリングにより当
接方向に付勢されており、コントロールラックの軸方向
の移動にともなって変位する。差動トランスのコイル
は、検出部材の位置に応じた電圧を出力する。

したがって、差動トランスの検出部材は、コントロール
ラックの他方の側端部に常時当接し、コントロールラッ
クと差動トランスの検出部材との位置関係は、出力ロッ
ドを有するリニアアクチュエータの有無に拘らず不変で
ある。即ち、リニアアクチュエータを交換した場合に、
その交換の前後において、コントロールラックの位置と
差動トランスの出力電圧との関係は変化せず、リニアア
クチュエータの交換前におけるコントロールラックの０
位置を示す差動トランスの出力電圧は、リニアアクチュ
エータの交換後においても同一の値に維持される。

（ｆ）実施例 第２図は、この発明の実施例である電子ガバナの構成を
示す図である。

エンジン11の回転はセンサS1により検出される。このセ
ンサS1の検出出力は波形整形器21およびF/V変換器22を
経てPID演算回路23に入力される。また、このPID演算回
路23にはエンジン11の目標回転数を設定する回転数設定
部24から設定回転数信号が入力される。PID演算回路23
は所定の演算により制御電圧信号をパルス幅変調回路25
に出力する。パルス幅変調回路25には三角波発生部26か
ら三角波が入力されており、パルス幅変調回路25はPID
演算回路23から入力された制御電圧信号に比例したパル
ス幅の制御パルス信号を出力する。駆動回路27はこの制
御パルス信号に応じた電圧をリニアアクチュエータ15に
印加し、燃料噴射ポンプ13においてコントロールラック
19が移動する。このコントロールラック19の変位は差動
トランス１により検出され、この検出結果がパルス幅変
調回路25にトルクライズ信号として加算入力される。こ
のトルクライズ信号は、エンジン11の各回転数における
燃料の制限供給量に対応するコントロールラック19の位
置と差動トランス１の出力によって特定される実際のコ
ントロールラック19との差異に基づいて所定の演算を経
て得られた電圧信号であり、エンジン11の低速回転中に
おける最大供給量を増加して低速トルクを増すように制
御される。

第１図は、上記電子ガバナの構造を示す要部の側面断面
図である。

エンジン11の一部に設けられ、燃料噴射ポンプ13を収納
するポンプ室12の一方の側面にリニアアクチュエータ15
が取り付けられる。このリニアアクチュエータ15は電圧
の印加に応じて出力ロッド16を矢印ＡまたはＢ方向に移
動させる。出力ロッド16の端部は燃料噴射ポンプ13のコ
ントロールラック19の一端に当接している。したがっ
て、リニアアクチュエータ15に印加する電圧値を変更す
ることにより、コントロールラック19が変位し、エンジ
ン11に対する燃料噴射ポンプ13の燃料供給量が変化す
る。

ポンプ室12の他方の側面には差動トランス１が備えられ
ている。この差動トランス１は内部に中空部を有するコ
イル２を備えている。コイル２の中空部2aには検出部材
３が矢印ＡおよびＢ方向に移動自在にして貫通してい
る。この検出部材３の一端はコントロールラック19の他
端に当接している。しかも検出部材３はリターンスプリ
ング10の弾性力により矢印Ｂ方向に付勢されており、検
出部材３の一端はコントロールラック19の他端に常時当
接する。差動トランス１は検出部材３の軸方向の位置に
応じた電圧を出力する。

以上のようにしてこの実施例によれば、差動トランス１
をリニアアクチュエータ15から独立して備えることがで
きるとともに、差動トランス１の検出部材３を常時コン
トロールラック19に当接させておくことができる。この
ように検出部材３が常時コントロールラック19に当接す
ることによって、リニアアクチュエータ15の劣化時にこ
れを交換する場合にも、差動トランス１を取り外す必要
がなく、差動トランス１の検出部材３と、コントロール
ラック19との位置関係が変化することがない。このた
め、差動トランス１の出力とコントロールラック19の位
置との関係が変化せず、リニアアクチュエータ15の交換
後にも差動トランス１の出力からコントロールラック19
の位置を正確に知ることができる。

また、交換後のリニアアクチュエータ15の出力ロッド16
とコントロールラック19との間に間隙が生じている場合
に、出力ロッド16を矢印Ａ方向に微動させていき、差動
トランス１の出力に変化を生じた時点を出力ロッド16が
コントロールラック19に当接した時点とすることができ
る。このときの出力ロッド16の位置およびリニアアクチ
ュエータ15への印加電圧値がコントロールラック19の０
位置に相当することから、燃料の供給開始時のリニアア
クチュエータ15への印加電圧値を容易に知ることができ
る。これらのことから、リニアアクチュエータ15が交換
された場合にも新たなリニアアクチュエータ15の駆動電
圧とコントロールラック19の位置との関係を正確に知る
ことができ、エンジン11の回転数制御を正確に行うこと
ができる。

第３図は、この発明の別の実施例に係る電子ガバナの要
部の構造を示す側面断面図である。

差動トランス31のケース36の内部にコイル32を検出部材
33の軸方向に摺動自在に備える。これとともに、ケース
36に螺合する調整ネジ34をロックナット35を介して螺着
する。この調整ネジ34のネジ部の先端をコイル32に当接
させる。コイル32の反対側の側面にはリターンスプリン
グ10が当接している。一方、検出部材33の位置はコント
ロールラック19との当接により位置を規定されており、
コントロールラック19が停止している状態ではリターン
スプリング10の弾性力はコイル32に対して矢印Ａ方向に
作用する。以上のことから調整ネジ34を締め込むかまた
は緩めることによってケース36におけるコイル32の固定
位置が矢印ＢまたはＡ方向に変位する。このようにコイ
ル32の固定位置を変位させることによりコントロールラ
ック19の位置と差動トランス31の出力との関係を変更で
き、制御系の設定内容を変えなくても機械的に燃料の供
給制限などの制御を変更できる。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、差動トランスをリニアアクチュエー
タから分割して備えるとともに差動トランスの検出部材
を常時コントロールラックに当接させておくことによ
り、リニアアクチュエータの交換時に差動トランスを取
り外す必要がない。このため、差動トランスとコントロ
ールラックとの位置関係が変化することがなく、リニア
アクチュエータの交換後においてもコントロールラック
の変位を正確に検出することができ、エンジンの回転数
制御を正確に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である電子ガバナの構造を示
す要部の側面断面図、第２図は同電子ガバナの構成を示
す図である。第３図はこの発明の別の実施例を示す要部
の側面断面図である。また、第４図は従来の電子ガバナ
の構造を示す要部の側面断面図である。 １……差動トランス、 ２……コイル、 ３……検出部材、 10……リターンスプリング、 11……エンジン、 12……ポンプ室、 13……燃料噴射ポンプ、 15……リニアアクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コントロールラックの軸方向の位置に応じ
   た燃料をエンジンに供給する燃料噴射ポンプと、 燃料噴射ポンプの一方の側面に位置し、印加電圧に応じ
   てコントロールラックの軸方向に変可するとともにコン
   トロールラックの一方の側端部に当接する出力ロッドを
   有するリニアアクチュエータと、 燃料噴射ポンプの他方の側面に位置し、コントロールラ
   ックの軸方向に移動自在にされるとともにコントロール
   ラックの他方の側端部に当接する検出部材と、検出部材
   の位置に応じた電圧を出力するコイルと、検出部材をコ
   ントロールラックの他方の側端部に当接する方向に付勢
   するリターンスプリングと、を有する差動トランスと、 から構成してなる電子ガバナ。