JPH0230952A - 電子ガバナ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、エンジンへの燃料供給量を調節してエンジ
ンの回転数を制御する電子ガバナに関し、特にエンジン
への燃料の最大供給量が常時正確に維持されるようにし
た電子ガバナに関する。

（ｂｌ従来の技術 一般にエンジンの回転数は主に燃料の供給量によって変
化し、燃料供給量を調節することによってエンジンの回
転数を制御できる。この場合においてエンジン回転数を
目標の回転数に正確に維持するためには燃料の供給量を
連続的に変更できるようにしなければならない。第９図
に示すように一般にエンジンに燃料を供給する燃料噴射
ポンプ１３はコントロールラック１９の変位によって燃
料の供給量を変更するようにされている。したがって、
燃料の供給量を連続的に変更するためにはコントロール
ラック１９の位置を連続的に変位できるようにするとと
もに、コントロールラック１９の現在位置を正確に知る
必要がある。そこで、従来の電子ガバナでは、リニアア
クチュエータ１５の出力ロソド１６を介してコントロー
ルラック１９を変位させるとともに、コントロールラッ
ク１９の現在位置を電気的に検出する差動トランス１７
などの位置検出手段を備えている。この差動トランス１
７はコントロールラック１９の直線的な位置変化によっ
て出力電圧が変化するものであり、差動トランス１７の
出力電圧を読み取ることによってコントロールラ・７り
１９の位置を検出できる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記差動トランスを含む電気的な位置検
出手段は、外部温度の変化等によってその出力特性が変
化し、コントロールラックの位置と位置検出手段の出力
との関係に誤差を生じ、コントロールラックの位置を正
確に検出できなくなる場合が生じる。これを放置すると
エンジンへの燃料供給量が正確に設定されず、回転数制
御を正確に行うことができなくなる。特に、エンジンの
許容回転数に対応する燃料の制限供給量に相当する制限
位置を超えてコントロールラックが変位すると、過剰の
燃料がエンジンに供給されることとなり、エンジンにお
いて過回転を生じ、エンジンの故障や破壊などの事故の
原因となる問題が生じる。

また、位置検出手段の劣化によりこれを交換するに際し
て各位置検出手段の寸法上の固体差や取付誤差によって
コントロールラックとの位置関係が変化する場合があり
、このような場合にも位置検出手段の交換の前後におい
てコントロールラックの位置と位置検出手段の出力との
関係が変化し、コントロールラックの制限位置に対応す
る出力値が変化することにより、位置検出手段の交換後
にエンジンへの制限供給量が正確に守られず、エンジン
において過回転を生じる問題がある。

この発明の目的は、コントロールラックが制限位置に達
したときの位置検出手段の検出値をコントロールラック
の制限位置に対応する制御データとして再設定すること
により、コントロールラックが制限位１を超えて変位さ
れることを防止し、過剰の燃料供給を防止してエンジン
の過回転の発生を防ぎ、エンジンの故障や破壊などの事
故の発生を未然に防ぐことができる電子ガバナを提供す
ることにある。

また、位置検出手段の交換に際し、コントロールラック
の制限位置を機械的に特定しておき、新たな位置検出手
段においてコントロールラックの制限位置に対応する制
御データを容易に特定できるようにし、位置検出手段の
交換後においても燃料の過剰供給を防止できる電子ガバ
ナを提供することにある。

（ｄ）課題を解決するための手段 請求項１に記載の発明の電子ガバナは、コントロールラ
ックの変位によりエンジンへの燃料供給量を変更する燃
料噴射ポンプと、コントロールラックを変位させる変位
手段と、コントロールラックの現在位置を電気的に検出
する位置検出手段と、位置検出手段の検出値がコントロ
ールラックの目標位置に対応する制御データに一致する
ように変位手段を駆動制御する制御手段と、を備えてな
る電子ガバナにおいて、 コントロールラックが燃料の制限供給量に相当する制限
位置に達したことを検出する制限位置検山手段と、制限
位置検出手段がコントロールラックを検出したときの位
置検出手段の検出値をコントロールラックの前記制限位
置に対応する制限制御データとして更新的に記憶する制
限記憶手段と、を設けたことを特徴とする。

すなわち、第１図に示すように、位置検出手段はコント
ロールラックの位置を検出し、この検出結果を制御手段
に入力する。制御手段には図外のエンジンの回転数が入
力される。制御手段はこのエンジンの回転数が目標の回
転数に一致するように変位手段に制御データを出力する
。変位手段はこの制御データに従ってコントロールラッ
クを移動する。燃料噴射ポンプからはコントロールラッ
クの位置に応じた燃料がエンジンに供給される。

制限位置検出手段はコントロールラックが制限位置に達
したことを検出し、このときの位置検出手段の検出位置
が制限記憶手段に記憶される。制御手段から変位手段に
出力される制御データは制限記憶手段に記憶されている
制限制御データを上回ることがないようにされる。

また、請求項２に記載の発明の電子ガバナは、コントロ
ールラックを変位させる変位手段と、コントロールラッ
クの変位によりエンジンへの燃料供給量を変更する燃料
噴射ポンプと、を備えた電子ガバナにおいて、 燃料の制限供給量に相当する制限位置にあるコントロー
ルラックに当接する位置に着脱自在にされた当接部材と
、 変位手段の交換時に、当接部材がコントロールラックに
当接したことを検出する当接検出手段と、を設けたこと
を特徴とする。

上記当接検出手段として、当接部材のコントローラに当
接部分に接触スイッチを設けることができる。また、当
接検出手段をコントロールラックが制限位置から変位し
たことを検出する変位検出手段とすることもできる。

（ｅ）作用 この発明においては、制限位置検出手段がコントロール
ラック制限位置に達したことを検出したときの位置検出
手段の検出位置が制限記憶手段に記憶される。制御手段
は制限記憶手段に記憶された検出位置のデータ（制限制
御データ）を上回ることがないように変位手段に制御デ
ータを出力する。したがってコントロールラックは制限
位置を超えて変位することがない。

（ｆ）実施例 第２図は、請求項１に記載の発明の実施例である電子ガ
バナの構成を示す断面図である。

エンジン１１の一部にはポンプ室１２が設けられており
、内部に燃料噴射ポンプ１３を収納している。この燃料
噴射ポンプ１３はコントロールラック１９の変位によっ
てエンジンへの燃料供給量を変更する。ポンプ室１２の
一方の側面１４にはリニアアクチュエータ１５および作
動トランス１７が連結して備えられている。リニアアク
チュエータ１５はこの発明の変位手段であり、駆動電圧
に応じてコントロールラック１９を矢印ＡまたはＢ方向
に移動する。差動トランス１７は位置検出手段であり、
リニアアクチュエータ１５の出力ロット１６を介してコ
ントロールラック１９の位置を検出する。ポンプ室１２
の他方の側面にはリターンスプリング１８が設けられて
おり、このリターンスプリング１８の弾性力がストッパ
１８に矢印Ｂ方向に作用している。このストッパ１８は
コントロールラック１９に矢印Ｂ方向に当接する。

なお、コントロールラック１９は図中に示す位置から矢
印Ａ方向に変位するにしたがい燃料噴射ポンプ１３の燃
料供給量が増量する。

コントロールラック１９が図中２点鎖線で示す制限位置
に達すると、燃料噴射ポンプ１３がらはエンジンの許容
回転数を実現する制限供給量の燃料が供給される。ポン
プ室１２の他方の側面側には検出スイッチＳＷＩが固定
されている。この検出スイッチＳＷＩはガイド１８を介
して制限位置に変位したコントロールラック１９に当接
してオンする。すなわち、この検出スイッチＳＷＩがコ
ントロールラックが制限位置に達したことを検出するこ
の発明の制限位置検出手段である。

この検出スイッチＳＷＩは第３図に示すように、中空円
筒形状の本体４の内部にスプリング３を備えている。こ
のスプリング３は当接部分２を矢印Ｂ方向に付勢し２て
いる。当接部分２はスプリング３の弾性力に抗する外力
が作用した際には矢印入方向に移動する。こののち外力
の作用が解除されると、スプリング３の弾性力により矢
印Ｂ方向に移動し、当接部分２のフランジ部２ａと本体
４の絞り部１ａとの当接によって規制される位置に停止
する。エンジンの始動時には一時的に制限供給量以上の
燃料が燃料噴射ポンプ１３からエンジンに供給されるが
、検出スイッチＳＷＩにおいて当接部分２が矢印Ａ方向
に移動することにより始動時における過剰な燃料の供給
が許容され、エンジンを確実に始動できる。

第４図は、上記電子ガバナの制御部のブロック図である
。

ＣＰＵ４１には■／○インターフェイス４４を介してＡ
／Ｄ変換器４５．４６からそれぞれ回転数センサ４８及
び作動トランス１７の検出データが入力される。回転セ
ンサ４８は図外のエンジンの回転数を検出し、作動トラ
ンス１７は前述のようにコントロールラック１９の位置
を検出する。

また、検出スイッチＳＷＩのオンデータがＣＰＩＪ４１
に入力される。ＣＰＵ４　］−はＲＯＭ　４．２　ニ予
め書き込まれたプログラムに従ってドライバ４７に制御
データを出力する。このドライバ４７は入力された制御
データに従ってリニアアクチュエータ１５を駆動する。

また、ＣＰＵ４１に接続されたＲ　Ａ　Ｍ　４３のメモ
リエリアＭ　Ａ、　１は後述する制限制御データを記憶
するエリアに割り当てられている。

ＣＰ’Ｕ４１はｒゼ（’）　Ｍ　４．２σ）プログラム
に従って、エンジンの回転数が目標の回転数となるよう
にリニアアクチス４」−タ１５を駆動してコントロール
ラック１９を変位させる。このとき検出スイッチＳＷＩ
がオンすると、第５図に示すように作動トランス１７の
出力Ｖを読み出す（ｎｌ）、この差動トランスの出力Ｖ
をＲＡ　Ｍ　４３のメモリエリアＭＡＩに制限制御デー
タとして記憶する（ｎ２）。この差動トランス１７の出
力Ｖの読み出しおよびメモリエリアＭＡ、］への記憶は
、エンジンの始動時を除いて検出スイッチＳＷＩがオン
するたびに更新的になされ、メモリエリアＭ　Ａ　１の
制限制御データは検出スイッチＳＷＩがオンする毎に書
き換えられる。

以上のようにしてこの実施例によれば、外部温度の変化
などにより差動トランス１７の特性が変化し、コントロ
ールラック１９の制限位置に対応する差動トランス１７
の出力値が変化した場合にも、コントロールラック１９
が制限位置に達したことを検出スイッチＳＷＩにより機
械的に検出できる。このときの差動トランス１７の出力
値を制限制御データとして記憶しておき、後の制御にお
いて差動トランス１７の出力がこの制限制御データの値
を超えない範囲でコントロールラック１９を変位させる
ことによってエンジンに過剰な燃料が供給されることを
防止し、エンジンの過回転を防止することができる。

第６図（Ａ）およびＣＢ）は、いずれも請求項２に記載
の発明に係る側面図である。

第２図において検出スイッチＳＷＩの取り付けられてい
る位置にはネジ孔６３が形成されている。このネジ孔６
３には調整ネジ６１が螺合する。

調整ネジ６１を正逆回転することにより、調整ネジ６１
は矢印ＡまたはＢ方向に移動する。また、言周整ネジ６
１はロックナツト６２を備えており、このロックナツト
６２を締め込むことにより調整ネジ６１の移動を規制で
きる。この調整ネジ６１は差動トランス１７を交換する
際に用いられ、その他の場合にはネジ孔６３は通常のネ
ジ６４により塞がれている。

差動トランス１７の交換時には交換前にコントロールラ
ック１９を制限位置まで移動したのち、調整ネジ６１を
ネジ孔６３に螺合し、ガイド１８を介してコントロール
ラック１９に当接するまで締めこむ。こののちロックナ
ツト６２を締めつけて調整ネジ６１を固定すれば、コン
トロールラック１９の制限位置を調整ネジ６１により固
定的に特定しておくことができる。この状態で差動トラ
ンス１７を交換し１．コントロールラック１９が調整ネ
ジ６１に当接したときの新たな差動トラシ・ス１７の出
力が交換前の差動トランス１７のコントロールラック１
９の制限位置に対応する制限制御データに一致するよう
に取付位置を調整する。このようにすることによって差
動トランス１７の寸法上の固体差および取付誤差を解消
し、交換作業終了後に調整ネジ６１を抜き取った状態に
おいてもコントロールラック１９が制限位置を超えて変
位することを防止でき、エンジンへの過剰な燃料の供給
を防いで過回転の発生を防止できる。

なお、この場合において調整ネジ６１に第７図に示すよ
うに接触スイッチＳ　Ｗ　２を備えることにより調整ネ
ジ６１を締め込む際にコントしゴールラック１９と当接
したことを容易に知ることができる。さらに、調整ネジ
６１を締め込む際にコントロールラック１９に当接した
時点を知るためには、第８図に示すように交換モード時
に制御部において交換前の差動トランス１７の出力変化
を常時検出しておき（ｎｌｌ）、制限位置にあるコント
ロールラック１９に対応する差動トランス１７の出力Ｖ
ａと比較しくｎ　１２）　、変化を生じた際にこれを表
示する（ｎ１３〜ｎ１４）ようにしてもよい。

また、コントロールラック１９が調整ネジ６１に当接し
た状態における新たな差動トランス１７の出力値が従前
の差動トランス１７の出力値に一致するように制御部に
おいてオフセットを与えるようにしてもよい。

（ｇ）発明の効果 この発明によれば、コントロールラックが制限位置に達
したことを検出した際に位置検出手段の検出値を制限制
御データとして記憶しておき、後の制御において位置検
出手段の出力値がこれを上回ることのないようすること
によってコントロールラックが制限位置を超えて変位す
ることを防止し、エンジンに対する過剰の燃料の供給を
防ぐことができる。これによってエンジンの過回転を未
然に防止し、故障や事故の発生を防ぐことができる。

また、位置検出手段を交換するに際し、交換前にコント
ロールラックの制限位置を調整ネジにより固定的に特定
しておくことによって、位置検出手段の交換後にランク
が制限位置に達したことを容易に知ることができ、交換
後の位置検出手段の出力を交換前の位置検出手段の出力
に容易に一致させるこができ、交換後においてコントロ
ールラックの制限位置を守ることができる。これによっ
て燃料噴射ポンプから過剰の燃料が供給されることを防
止し、エンジンの過回転を防ぐことができる。

また、調整ネジにコントロールラックとの当接を検出す
る接触スイッチを設けることにより、制限位置に位置す
るコントロールラックとの当接時を容易に知ることがで
き、コントロールラックの制限位置を容易に特定するこ
とができる。さらに調整ネジのねじ込み時にコントロー
ルラックの変位を検出し、制限位置にあるコントロール
ラックが調整ネジとの当接により変位した時点を知るこ
とによっても調整ネジをコントロールラックの制限位置
に対応する位置までねじ込むことができ、コントロール
ラックの制限位置を容易に特定できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は請求項１に記載した発明の電子ガバナの機能ブ
ロック図、第２図は同電子ガバナの構成を示す断面図、
第３図は同電子ガバナに設けられる制限位置検出手段の
構成を示す断面図、第４図は同電子ガバナの制御部のブ
ロック図、第５図は同電子ガバナの制御部の処理手順の
一部を示すフローチャートである。第６図（Ａ）および
（Ｂ）は請求項２に記載した発明の電子ガバナの要部を
示す断面図である。第７図は請求項３に記載した発明の
電子ガバナの要部を示す断面図である。第８図は請求項
４に記載した発明の電子ガバナの制御部の処理手順の一
部を示すフローチャートである。また、第９図は従来の
電子ガバナの構成を示す断面図である。 １１−エンジン、 １３−燃料噴射ポンプ、 １５−リニアアクチュエータ（変位手段）１７−差動ト
ランス（位置検出手段）、１９−コントロールラック、 ６１−調整捻子、 ５ＷＩ−検出スイソチ ５Ｗ２−接触スイ・ソチ。 （制御位置検出手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）コントロールラックの変位によりエンジンへの燃
   料供給量を変更する燃料噴射ポンプと、コントロールラ
   ックを変位させる変位手段と、コントロールラックの現
   在位置を電気的に検出する位置検出手段と、位置検出手
   段の検出値がコントロールラックの目標位置に対応する
   制御データに一致するように変位手段を駆動制御する制
   御手段と、を備えてなる電子ガバナにおいて、 　コントロールラックが燃料の制限供給量に相当する制
   限位置に達したことを検出する制限位置検出手段と、制
   限位置検出手段がコントロールラックを検出したときの
   位置検出手段の検出値をコントロールラックの前記制限
   位置に対応する制限制御データとして更新的に記憶する
   制限記憶手段と、を設けたことを特徴とする電子ガバナ
   。
2. （２）コントロールラックを変位させる変位手段と、コ
   ントロールラックの変位によりエンジンへの燃料供給量
   を変更する燃料噴射ポンプと、を備えた電子ガバナにお
   いて、 　燃料の制限供給量に相当する制限位置にあるコントロ
   ールラックに当接する位置に着脱自在にされた当接部材
   と、 　変位手段の交換時に、当接部材がコントロールラック
   に当接したことを検出する当接検出手段と、を設けてな
   る電子ガバナ。
3. （３）前記当接検出手段が、前記当接部材においてコン
   トロールラックに当接する部分に設けられた接触スイッ
   チである請求項２に記載の電子ガバナ。
4. （４）前記当接部材が、コントロールラックが制限位置
   から変位したことを検出する変位検出手段である請求項
   ２に記載の電子ガバナ。