JPH057521Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は位置検出装置に係り、例えば、デイー
ゼルエンジンにおける燃料供給量を検知するため
に用いられるインジエクシヨンポンプのコントロ
ールラツク位置検出装置のような位置検出装置に
関する。

〔従来技術及び考案が解決しようとする問題点〕

以下従来の技術として自動車に用いられる位置
検出装置を例にとつて説明する。

近年、自動車の電子制御が盛んに行われてい
る。各種エンジンコントロール、クラツチコント
ロール、ギヤコントロール、サスペンシヨンコン
トロール、ブレーキコントロール、等にマイクロ
コンピユータを用いた電子制御システムが用いら
れている。この様なシステムにおいて、コンピユ
ータにとつてはエンジン発生トルク出力が必要不
可欠な情報となる。しかし、現状において実用上
良好なトルクセンサが少なく為、一般に他の情報
を基本データとして演算で求める場合が多い。

デイーゼルエンジン車においては、一般にデイ
ーゼルエンジン本体に燃料を供給するインジエク
シヨンポンプを有している。このインジエクシヨ
ンポンプからデイーゼルエンジンに瞬時、瞬時に
供給される燃料の量は、エンジン発生トルク、出
力を演算で求める為の重要な基本データとなる。

第３図はデイーゼルエンジン用インジエクシヨ
ンポンプＡの構造図である。カムシヤフト１の上
部にはインジエクシヨンポンプ２が複数本配され
ており、各々のインジエクシヨンポンプ２に取り
付けられたピニオン３が一本のコントロールラツ
ク４と噛合つている。コントロールラツク４はア
クセルペダル（図示せず）とリンク機構、ガバナ
機構等５を介して連結されている。従つてコント
ロールラツク４の位置がデイーゼルエンジンに瞬
時、瞬時に供給される燃料の量と対応し、ドライ
バーがアクセルペダルをコントロールすることに
よりエンジンの出力調整ができる。

そこで、実際に供給されている燃料の量を検出
するためにコントロールラツク４の位置検出が従
来よりなされ、この位置検出装置として種々のも
のが開発されてきた。

第４図は従来の位置検出装置の一例を示すもの
で、検出装置本体６は磁気コア７とコイル８とか
らなる。磁気コア７は前記インジエクシヨンポン
プＡのコントロールラツク４に固着され、コイル
８は円筒状のボビン１０外周に巻回された１次コ
イル８ａと１次コイル８ａの外周両端部に巻回さ
れた一対の２次コイル８ｂとで構成される。従つ
て、磁気コア７及び１次、２次コイル８ａ，８ｂ
とで差動トランスを構成し、２次コイル８ｂに生
ずる差電圧がインジエクシヨンコントロールラツ
クの位置を示す。

この検出装置本体６はインジエクシヨンポンプ
Ａに対しハウジング１１に収納された状態にて固
定されており、１次コイル８ａ、２次コイル８ｂ
はリード線１２、コネクタ１３を介してハウジン
グ１１外、例えば車室内の検出回路部１４等に接
続される。

第５図は検出回路部の構成を示し、検出回路部
は温度補償回路２０ａを有し検出温度に応じて出
力レベルが変わる一定周波数の交流信号を発生す
る発振回路２０と、該発振回路２０の交流信号を
電力増幅するパワーアンプ回路２１と、該パワー
アンプ２１により増幅された交流信号が一次コイ
ルに入力される差動トランス２２と、該差動トラ
ンスの磁気コアの位置に応じて変化する２次コイ
ルの出力信号を整流する整流回路２３と、該整流
回路２３より得られる直流信号のレベルを調整す
るレベル調整回路２４と、レベル調整した後の直
流信号を所定レベルでカツトして出力する出力リ
ミツタ回路２５とからなつている。

ところで、上記位置検出装置に用いられる差動
トランスの原理は第６図の如くである。１次コイ
ル８ａにはＶ＝Vp−ｐ Sin ωtなる一定振幅の
正弦波電圧が印加され、２つの２次コイル８ｂに
発生する電圧の差が検出出力となる。尚、１次コ
イル８ａは第７図に示す如き等価回路と考えるこ
とができる。

そこで上記差動トランスにおける温度依存性を
考えると以下の通りである。まず１次コイル８ａ
に流れる電流Ｉは、Ｉ＝Ip−ｐ Sin（ωt＋θ）
として表わされる。この電流振幅Ip−ｐは上記第
７図の等価回路より、 である。ここで電圧振幅Vp−ｐは一定振幅駆動
であるとする。周囲温度が変動するとコイルの直
流抵抗Ｒは容易に変化するが、一般に交流抵抗分
の（ωL）²の変化は小さい。そこで例えば、周囲
温度が上昇すれば、Ｒは増大し、その結果Ip−ｐ
が減少することにより２次コイル８ｂでの発生電
圧は低下する。

一方、検出装置のボビン１０や磁性コア７が導
電性材料の場合は、１次コイル８ａを貫き１次コ
イル８ａより発生する交番磁界により渦電流が発
生する。この渦電流は１次コイル８ａが発生する
交番磁界を打ち消す方向に磁界を発生させるた
め、結果として２次コイル８ｂの出力電圧を低下
させるように作用する。そこでもし１次コイル励
磁電流Ip−ｐが一定となれば、周囲温度上昇時に
はボビン１０及び磁性コア７の抵抗が上昇し、渦
電流は減少し、出力は上昇することになる。

以上の事から、周囲温度上昇時１次コイル８ａ
の直流抵抗は、出力を低下させる様作用し、一方
うず電流は上昇させる様作用する。

ここで１次コイルの直流抵抗Ｒが出力の温度依
存性に影響する程度は前記式より明らかな様に、
Ｒに対してωLが相対的に大であればその程度は
小であり、一方ωLが小であればその程度は大で
ある。つまり励磁電圧の角速度ωを調整すれば出
力の温度依存性に対するＲの栄養の程度を調整す
る事が出来る。つまりωを調整し出力の温度依存
性に対する直流抵抗Ｒの影響と、うず電流の影響
の大きさを等しくすればお互いに温度依存性を打
ち消す事になり、出力の温度依存性はなくなる。

ところが、磁気コア７の材料としてはフエライ
トの様に良好な磁性体であるが、非導電材料の場
合はうず電流は発生しない。又ボビン１０もコス
トを低くする為樹脂を用いる場合があり、よつて
うず電流を発生しない。その場合、先の１次コイ
ル８ａの直流抵抗の温度依存性が出力に大きく表
われてしまう。一般にこれを補償するには専用の
補償素子を用いる必要があり、コスト面、技術
面、信頼性の面で好ましくない。

コントロールラツクセンサー４の場合を考える
と、センサー本体部はエンジンルーム内のインジ
エクシヨンポンプＡに取り付けられ、周囲温度の
変化は大である。センサー自体で、温度依存性が
ない事が望ましいが、前記非導電材料使用のセン
サーの倍は特に大きな温度依存性が存在し、セン
サー部に補償用素子又は回路を取り付けても良い
が、技術面、信頼性面、コスト面全てを満足させ
る簡潔な方法は現状では知られていない。

本考案は上記の点に鑑みてなされたもので、簡
単な構成にて温度補償を行えるようにした位置検
出装置の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本考案により成された
位置検出装置は、変位部材に連動する磁気コア
と、ボビン外周部に巻回された励磁用一次コイル
及び磁気コアの位置に応じた電気信号を出力する
二次コイルを有する位置検出装置において、前記
ボビンの外周又は内周の少なくとも一方に、前記
一次コイルの直流抵抗の温度依存性による前記二
次コイルが出力する電気信号の変化を補償する正
の温度依存性をもつた抵抗を呈する導電材料から
なるパイプを嵌着したことを特徴としている。

〔作用〕

上記構成により、導電性パイプに渦電流が生
じ、この渦電流の出力電気信号に対する温度依存
性の影響と一次コイルの直流抵抗の出力電気信号
に対する温度依存性の影響とをバランスさせるこ
とで温度補償ができることになる。

〔実施例〕

第１図は位置検出装置本体部分の要部断面図で
ある。図において、インジエクシヨンポンプＡに
は筒状のハウジング１１が固着されており、ハウ
ジング１１内にボビン１０が収納されている。ボ
ビン１０は両端部にフランジ１０ａを、中央に孔
１０ｂを有し、両フランジ１０ａ間の外周部に１
次コイル８ａが、１次コイル８ａの外周に１対の
２次コイル８ｂが重ねて巻回されている。ボビン
１０の孔１０ｂ内にはこの孔１０ｂに嵌合するよ
うに導電性のパイプ１５が挿入されており、パイ
プ１５の内側には前記インジエクシヨンポンプＡ
内のコントロールラツク４に連結された磁気コア
７が挿入されている。

上記導電性のパイプ１５の材料としては、正の
温度依存性をもつた抵抗を呈する、例えば温度依
存性が4.3×10^-3の銅或いは4.2×10^-2のアルミニ
ウム等が好ましく適用できる。

この検出装置本体６の１次コイルに励磁電流を
流しておき、コントロールラツク４の変位によつ
て磁気コア７がパイプ１５内を移動すると、２次
コイル８ａ，８ｂにそれぞれ電圧が生じ、その電
位差により電磁コア７の位置（コントロールラツ
クの位置）を示す電気信号を取り出すことができ
る。この際、導電性のパイプ１５には渦電流が発
生し、これが既述の如く結果として２次コイル８
ｂの出力を低下させるように作用するが、温度上
昇に伴つてパイプ１５に発生する渦電流はパイプ
１５の抵抗の増大により減少するから、２次コイ
ル８ｂの出力は増大する。

一方、１次コイル８ａの直流抵抗は温度上昇に
伴い増大するから、これにより２次コイル８ｂの
出力は低下する方向に作用を受ける。

従つて、パイプ１５の渦電流と、１次コイル８
ａの直流抵抗分の作用により、２次コイル出力は
温度変化による影響を取り除くことができる。

尚、渦電流の発生量は、パイプ１５の材質、形
状、寸法等を適宜選択することで調整でき、また
１次コイルの直流抵抗分による出力の温度依存性
は、既述のように１次コイル８ａの励磁周波数ω
により調整できる。

第２図は他の実施例を示し、導電性のパイプ１
５をボビン１０の外周に嵌着させ、ボビン１０と
１次コイル８ａとの間に介在させたものである。
この実施例においても第１図の実施例と同様の作
用、効果を奏することは明白である。

上記１，２の実施例では、いずれもボビン１
０、磁気コア７がいずれも比導電材であるとして
説明したが、必ずしもこれらに限定されることは
なく、比抵抗が大の材料であれば本考案の導電パ
イプの温度補償作用は良好な効果を奏する。

〔考案の効果〕

本考案は以上説明したように、ボビンの内周又
は外周に正の温度依存性をもつた抵抗を呈する導
電性のパイプを嵌着させ、このパイプに生ずる渦
電流により、１次コイルの直流抵抗の温度依存性
に基づく２次コイル出力の変化を制御するように
したものである。従つて、位置検出装置の出力の
温度補償を格別な温度補償回路等を用いずとも容
易に行うことができ、低コストで信頼性のある位
置検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の要部構造断面図、第２
図は本考案の他の実施例における要部構造断面
図、第３図は本考案を適用できるデイーゼルエン
ジン用インジエクシヨンポンプの概略構造説明
図、第４図は従来の位置検出装置の要部構造説明
図、第５図は検出回路部に回路例を示す回路図、
第６図は位置検出装置に用いられる差動トランス
の説明図、第７図は差動トランスの１次コイルの
等価回路図である。 ４……コントロールラツク、６……位置検出装
置本体、７……磁気コア、８……コイル、８ａ…
…１次コイル、８ｂ……２次コイル、１０……ボ
ビン、１４……検出回路部、１５……パイプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 変位部材に連動する磁気コアと、ボビン外周
   部に巻回された励磁用一次コイル及び磁気コア
   の位置に応じた電気信号を出力する二次コイル
   を有する位置検出装置において、 前記ボビンの外周又は内周の少なくとも一方
   に、前記一次コイルの直流抵抗の温度依存性に
   よる前記二次コイルが出力する電気信号の変化
   を補償する正の温度依存性をもつた抵抗を呈す
   る導電材料からなるパイプを嵌着したことを特
   徴とする位置検出装置。 (2) 前記一次コイル及び二次コイルが前記磁気コ
   アと共に差動トランスを構成していることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   位置検出装置。 (3) 前記変位部材が、エンジンに燃料を供給する
   インジエクシヨンポンプのコントロールラツク
   であることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の位置検出装置。