CN110475960A - 内燃机 - Google Patents

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Abstract

内燃机(27)具备：活塞(57)，其收纳于气缸(58)，并沿着气缸轴线(C)往复运动；连杆(61)，其与活塞(57)连接；曲轴(62)，其与连杆(61)连接；被检测体(63)，其与曲轴(62)一体旋转；检测传感器(64)，其与被检测体(63)的轨道相向，并根据被检测体(63)的动作生成脉冲信号。检测传感器(64)的轴线(64a)位于相对于与气缸轴线(C)正交的假想平面(65)、绕曲轴(62)的旋转轴线(33)±45度的范围内。由此，能够提供实现如下的检测传感器的布局的内燃机，即，在检测曲柄角时难以受到活塞往复运动的影响。

Description

内燃机
技术领域
本发明涉及一种内燃机，其具备：活塞，其收纳于气缸，并沿着气缸轴线往复运动；连杆，其与活塞连接；曲轴，其与连杆连接；被检测体，其与曲轴一体旋转；检测传感器，其与被检测体的轨道相向，并根据被检测体的动作生成脉冲信号。
背景技术
专利文献1公开有内燃机的控制装置。内燃机构成为单缸。控制装置在单缸的内燃机中检测因过稀(over lean)空燃比引起的失火。在控制装置中，判断在前后的燃烧循环之间曲轴的角速度的变化量是否超过预定的阈值。如果在预先设定的循环数中，变化量超过阈值的次数达到规定次数，则控制装置推测内燃机失火。
专利文献2公开了在判定失火时，在内燃机的曲轴上安装齿圈(被检测体)。涡流式的微小位移传感器(检测传感器)的前端与齿圈的外周面对置。微小位移传感器检测曲柄角。未公开内燃机的曲柄室与微小位移传感器的位置关系。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014－199040号公报
专利文献2：日本特开2002－371906号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
因活塞运动引起内燃机振动。特别是在单缸的内燃机中，沿着气缸轴线振动幅度较大。因此，有必要将检测传感器配置为难以受到沿着气缸轴线的活塞往复运动的影响的布局。
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种内燃机，该内燃机实现在检测曲柄角时难以受到活塞往复运动的影响的检测传感器的布局。
用于解决问题的技术方案
根据本发明的第一方面，提供一种内燃机，其具备：活塞，其收纳于气缸，并沿着气缸轴线往复运动；连杆，其与所述活塞连接；曲轴，其与所述连杆连接；被检测体，其与所述曲轴一体旋转；检测传感器，其与所述被检测体的轨道相向，并根据所述被检测体的动作生成脉冲信号；所述检测传感器的轴线位于相对于与所述气缸轴线正交的假想平面、绕所述曲轴的旋转轴线±45度的范围内。
根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，内燃机还具备曲轴箱，其收纳所述曲轴，将所述曲轴绕所述旋转轴线旋转自如地支承，所述检测传感器的所述轴线指向所述曲轴的所述旋转轴线，从包含所述旋转轴线及重力加速度方向的假想平面绕所述旋转轴线倾斜。
根据第三方面，在第二方面的结构的基础上，内燃机还具备连杆部，其形成于所述曲轴箱，在后轮的前方与车身框架连结，所述检测传感器配置于所述连杆部的后方、且所述后轮的前方。
根据第四方面，在第三方面的结构的基础上，所述检测传感器相对于与所述后轮的车轴正交的所述后轮的中央面，在车宽方向上偏置配置。
根据第五方面，在第三或第四方面的结构的基础上，所述检测传感器位于挡板部的下方，所述挡板部形成于与进气管连接的空气滤清器，并覆盖所述后轮的上方。
根据第六方面，在第二～第五方面中任一方面的结构的基础上，所述检测传感器在侧视时与风扇罩重叠，所述风扇罩结合于所述曲轴箱，并覆盖与所述曲轴的一端结合的冷却风扇。
发明效果
根据第一方面，检测传感器能够配置为难以受到活塞往复运动的影响的布局，因此，检测传感器能够高精确地检测被检测体的动作。
根据第二方面，由于检测传感器以倾斜的姿态配置，因此，抑制检测传感器相对于重力加速度方向的高度方向的突出。因此，能够与车辆零部件不干涉地配置检测传感器。
根据第三方面，由于检测传感器配置于内燃机的连杆部和后轮之间，因此，不用在检测传感器设置保护罩，能够用车辆零部件保护前方和后方。
根据第四方面，能够使传到后轮的宽度方向中央而溅起的水滴难以溅到检测传感器上。
根据第五方面，能够在后轮和空气滤清器的挡板部之间形成的空间有效地配置检测传感器。另外，能够用空气滤清器从上方保护检测传感器，使从后轮溅起的水滴等难以溅到检测传感器。
根据第六方面，由于为检测传感器被风扇罩从侧方覆盖的结构，因此，能够从侧方进行保护检测传感器。另外，由于在侧视时不能被看到，因此能够提高外观。
附图说明
图1是概略性表示踏板车(机动二轮车)的整体结构的侧视图；
图2是从相反侧观察的内燃机的放大垂直剖视图；
图3是从上方观察的曲轴箱的放大俯视图；
图4是将风扇罩放大后的放大部分侧视图；
图5是曲轴的放大剖视图；
图6对应于图3，是概略性表示其他实施方式的风扇罩及空气滤清器的结构的踏板车的局部放大俯视图。
附图标记说明
12…车身框架
27…内燃机
29…车轴
33…(曲轴的)旋转轴线
34…曲轴箱
42…进气管
44…空气滤清器
44a…挡板部
54…连杆部(突片)
57…活塞
58…气缸
61…连杆
62…曲轴
63…被检测体(脉冲环)
64…检测传感器(脉冲传感器)
64a…轴线(检测轴线)
65…(正交的)假想平面
66…(包含重力加速度方向的)假想平面
67…(后轮的)中央面
68…风扇罩
71…冷却风扇
C…气缸轴线
WR后轮
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。此外，在以下的说明中，前后、左右、上下是指从机动二轮车的乘员观察的方向。
图1概略性表示作为鞍乘型车辆(机动二轮车)的一个具体例子的踏板车(scooter)11的整体结构。踏板车11具备车身框架12。车身框架12由头管13、从头管13向下方延伸的下管14、从下管14的下端向后方延伸的左右一对侧框架15形成。前叉16及转向把手17旋转自如地支承于头管13。前轮WF绕车轴18旋转自如地支承于前叉16。
侧框架15具有从下管14的下端向下方延伸的下框架部15a、从下框架部15a的后端与地面平行地延伸的底框架部15b、从底框架部15b的后端向后上延伸并配置于后轮WR的上方的座导轨部15c。在座导轨部15c上支承乘员座19。
踏板车11具备盖在车身框架12上的车身罩21。在车身罩21，在头管13和乘员座19之间，在侧框架15的底框部15b上划分有地板22。就座于乘员座19的乘员可以将脚放在地板22上。在地板22下，在底框部15b支承有油箱23。在车身罩21内，在座导轨部15c支承有收纳箱24。收纳箱24通过乘员座19进行开闭。
在车身框架12，在侧框架15之间，经由连杆机构26将摆动式的动力单元25在上下方向上摆动自如地支承。动力单元25具备：基于从油箱23供给的燃料而产生动力的内燃机27、与内燃机27连接并以线形地变化的变速比将内燃机27的动力向后轮WR传递的传动装置28。
后轮WR绕车轴29旋转自如地支承于动力单元25的后端。在动力单元25的后端及座导轨部15c的后端之间安装有后减震器单元31。动力单元25承担将后轮WR摆动自如地连结于车身框架12的悬架装置的功能。
内燃机27的内燃机主体32具备：将后述的曲轴绕旋转轴线33旋转自如地收纳的曲轴箱34、结合于曲轴箱34并使气缸轴线C前倾的气缸体35、与气缸体35结合的气缸盖36、与气缸盖36结合的气缸盖罩37。在气缸盖36连接有：向燃烧室导入混合气体的进气系统38和从燃烧室排出燃烧后的气体的排气系统39。传动装置28具备收纳于与内燃机主体32的曲轴箱34一体化的变速器箱41中的无级变速器(未图示)。
进气系统38具备：与形成于气缸盖36的进气路(未图示)连接的进气管42、与进气管42结合的节气门体43、与节气门体43连接的空气滤清器44。。空气从空气滤清器44导入并被空气滤清器44过滤。通过节气门体43从燃烧喷射阀向空气中喷射燃料，生成混合气体。混合气体经由进气管42被供给到进气路。
连杆机构26具备在曲轴箱34的上方沿车宽方向左右延伸的横梁45。横梁45在两端与分别固定于左右的座导轨部15c的支架46连接。横梁45由截面圆形的管构成。
如图2所示，安装部件47固定于横梁45的两端。安装部件47绕与车轴29的轴心平行的旋转轴线Xr摆动自如地与支架46连结。在安装部件47形成有将固定于支架46的摆动轴48同轴地包围的圆筒体49。在摆动轴48和圆筒体49之间夹持有橡胶之类的减振部件51。
在横梁45，在车宽方向中央的位置形成有与车轴29平行地延伸的线形区域45a。在线形区域45a固定有向前下倾斜的连结体52。连结体51随着沿重力方向向下移动而向前方位移。
参照图4，连杆机构26具备轴体53，轴体53配置于曲轴箱34的上方，具有与车轴29的轴心平行的轴心。轴体53固定于从曲轴箱34的上部向上突出的左右一对突片(连杆部)54。固定于连结体52的长筒55绕轴体53的轴心旋转自如地与轴体53连结。
如图2所示，内燃机27具备装入气缸体35中的活塞57。活塞57收纳于具有前倾的气缸轴线C并在气缸体35内划分的气缸58。在此，承接单个气缸57的单个气缸58形成于气缸体35。在活塞57和气缸盖36之间划分出燃烧室49。从进气路向燃烧室49导入混合气体。活塞57沿着气缸轴线C往复运动。
将连杆61的一端与活塞57连结。连杆61的另一端与曲轴箱34内的曲轴62连结。沿着气缸轴线C的活塞57的线形运动通过连杆61的动作转换为曲轴62的旋转运动。
内燃机27具备：与旋转轴线33同轴地结合于曲轴62并与曲轴62一体旋转的环状板形状的脉冲环(被检测体)63、与脉冲环63的环状轨道相向并根据脉冲环63的动作生成脉冲信号的脉冲传感器(检测传感器)64。脉冲环63具备绕旋转轴线33环状地等间隔排列的多个磁阻器(齿轮轮齿)53a。例如，磁阻器63a例如以每中心角10度配置。磁阻器63a例如由磁性体构成。
脉冲传感器64从外侧插入于穿过曲轴箱34的传感器孔34c，而安装于曲轴箱34。传感器孔34c位于比包含曲轴62的旋转轴线33的1水平面更靠上方。脉冲传感器64在对磁性体进行检测的前端，面向曲柄室34b。脉冲传感器64根据在脉冲环63的轨道上被检测的磁性体的有无输出电信号。脉冲传感器64输出对曲轴62的角位置进行特定的脉冲信号。另外，脉冲传感器64可以使用涡流式的微小位移传感器。
脉冲传感器64中灵敏度最高的检测轴线(轴线)64a位于相对于与气缸轴线C正交的假想平面65、绕曲轴62的旋转轴线33±α(＝45度)的范围内。在此，对应于气缸轴线C的前倾姿态，脉冲传感器64在车辆的侧视时配置于突片(连杆部)54的后方、且后轮WR的前方。脉冲传感器64位于在空气滤清器44形成的挡板部44a的下方。后述挡板部44a的详情。
另外，脉冲传感器64被保持为，相对于与地面GD正交的车辆上下方向(重力加速度方向)倾斜的姿态。检测轴线64a指向曲轴62的旋转轴线33，从包含旋转轴线33及重力加速度方向的假想平面66绕旋转轴线33以倾斜角β倾斜。
如图3所示，脉冲传感器64相对于与后轮WR的车轴正交的后轮WR的中央面67在车宽方向上偏置配置。中央面67构成例如相对于后轮WR(特别是轮胎)左右对称的对称面。空气滤清器44的挡板部44a从空气滤清器44的主体沿车宽方向延伸，在座导轨部15c的下方位于后轮WR的上方。后轮WR被空气滤清器44的挡板部44a从上方覆盖。
在曲轴箱34结合有风扇罩68。如图4所示，风扇罩68只要用螺栓69紧固于曲轴箱34即可。风扇罩68覆盖冷却风扇71。冷却风扇71与曲轴62的一端结合。
在风扇罩68形成有沿着后轮WR的外径向空气滤清器44延伸的连结部68a。风扇罩68在连结部68a的前端，与空气滤清器44连结。如图4所示，脉冲传感器64在侧视时与风扇罩68的连结部68a重叠。脉冲传感器64被风扇罩68从侧方覆盖。
如图4所示，冷却风扇71具备安装于曲轴62的旋转体72。旋转体72具有与旋转轴线33同心的圆形的轮廓。在旋转体72的表面配置多个叶片73。由此，冷却风扇71构成为离心风扇。
在风扇罩68，形成有与旋转轴线33同心的圆形的开口74。在开口74设置有可变百叶窗75。通过可变百叶窗75的动作，开口74的开口面积发生变化。
如图5所示，曲轴62具备：具有第一轴77a的圆板形状的第一曲柄臂77、与第一曲柄臂77结合并具有第二轴78a的圆板形状的第二曲轴78、将第一轴77a及第二轴78a同轴配置且将第一曲柄臂77及第二曲柄臂78相互结合的曲柄销79。连杆61的前端绕与第一轴77a及第二轴78a的轴心平行的旋转轴线旋转自如地连结于曲柄销79。
第一曲柄臂77的第一轴7a经由第一轴承81旋转自如地支承于曲轴箱34的第一半箱体82。第二曲柄臂78的第二轴78a经由第二轴承83旋转自如地支承于曲轴箱34的第二半箱体84。第一半箱体82和第二半箱体84结合而构成曲轴箱34。
在第一曲柄臂77的第一面85a形成有沿着圆形的外周在与第一轴77a的轴心正交的假想平面内扩展的平坦面86。在平坦面86重叠有脉冲环63。脉冲环63的磁阻器63a至少在径向外端比第一曲柄臂77的外周更向径向突出。脉冲环63通过螺丝87紧固于第一曲柄臂77。
在此，脉冲环63的内径具有比第一轴承81大的直径。第一轴77a通过直径比第一轴77a大的扩径部88与第一曲柄臂77的第一面85a连接。第一轴承81安装于扩径部88。第一轴承81被按压于第一曲柄臂77的第一面85a。因此，脉冲环63配置于第一轴承81的径向外侧。
第二曲柄臂78在第一面89a的背侧的第二面89b与第一曲柄臂77相向。第二轴78a在直径比第二轴78a大的扩径部91与第二曲柄臂78的第一面89a连接。第二轴承83安装于扩径部91。第二轴承83被按压于第二曲柄臂78的第一面89a。
接着，说明本实施方式的内燃机27的作用。当内燃机27动作且曲轴62旋转时，脉冲环63与曲轴62一体地旋转。脉冲环63的磁阻器63a沿与旋转轴线33同轴的环状轨道绕旋转轴线33移动。脉冲传感器64与磁阻器63a及空间交替相向，检测磁阻器63a的磁性体而生成脉冲信号。由于磁阻器63a等间隔地配置，因此，脉冲的时间间隔与角速度对应地发生变动。
在本实施方式中，脉冲传感器64的检测轴线64a位于相对于与气缸轴线C正交的假想平面65、绕曲轴62的旋转轴线33±45度的范围内。因此，在活塞57往复运动时，脉冲传感器64的前端与脉冲环63的磁阻器63a之间的间隔难以受到往复运动的影响。这样，脉冲传感器64配置为难以受到活塞57的往复运动影响的布局，脉冲传感器64能够高精确地检测脉冲环63的动作。
脉冲传感器64的检测轴线64a指向曲轴62的旋转轴线33，从包含旋转轴线33及重力加速度方向的假想平面66绕旋转轴线33倾斜。这样，脉冲传感器64以倾斜的姿态配置，因此，抑制脉冲传感器64相对于重力加速度方向的高度方向的突出。特别是，由于脉冲传感器64配置于曲轴箱34的上侧，因此，能够不与车辆零部件发生干涉地配置脉冲传感器64。而且，脉冲传感器64虽然配置于连杆机构26的下方，但与向前下的连结体52对应，相对于与地面GD正交的车辆上下方向(重量加速度方向)倾斜，因此，能够避免连杆机构26与脉冲传感器64干涉。
脉冲传感器64配置于曲轴箱34的突片54的后方且后轮WR的前方。因此，能够在脉冲传感器64不设置保护罩而用车辆零部件保护前方和后方。由于车辆零部件兼作脉冲传感器64的保护部件，因此，能够避免制造成本的增加。
脉冲传感器64相对于与后轮WR的车轴29正交的后轮WR的中央面67在车宽方向上偏置配置。在雨天行驶时等，路面的水向旋转的后轮WR的车宽方向中央传递并溅起。被溅起的水滴不会溅到脉冲传感器64上。这样，能够使水滴难以溅到检测传感器上。
在本实施方式中，在空气滤清器44形成有覆盖后轮WR的挡板部44a。脉冲传感器64位于挡板部44a的下方。在后轮WR和空气滤清器44的挡板部44a之间形成的空间内有效地配置脉冲传感器64。另外，由空气滤清器44从上方保护脉冲传感器64。从后轮WR溅起的水滴等难以溅到脉冲传感器64上。
脉冲传感器64在侧视时与风扇罩68重叠，风扇罩68结合于曲轴箱34并覆盖与曲轴62的一端结合的冷却风扇71。由于为脉冲传感器64被风扇罩68从侧方覆盖的结构，因此从侧方保护脉冲传感器64。另外，由于在侧视时不被看到，因此能够提高外观。
如图6所示，在风扇罩68与空气滤清器44连结时，也可以在风扇罩68和空气滤清器4之间配置架桥部件92。在该情况下，也可以从空气滤清器44省略挡板部44a。风扇罩68、空气滤清器44及架桥部件92均由树脂材料成型，因此，在动力单元25摆动时，能够相互降低风扇罩68及空气滤清器44各自的振动。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种内燃机(27)，其具备：
活塞(57)，其收纳于气缸(58)，并沿着气缸轴线(C)往复运动；
连杆(61)，其与所述活塞(57)连接；
曲轴(62)，其与所述连杆(61)连接；
被检测体(63)，其与所述曲轴(62)一体旋转；
检测传感器(64)，其与所述被检测体(63)的轨道相向，并根据所述被检测体(63)的动作生成脉冲信号，所述内燃机的特征在于，
所述检测传感器(64)的轴线(64a)位于相对于与所述气缸轴线(C)正交的假想平面(65)、绕所述曲轴(62)的旋转轴线(33)±45度的范围内，
还具备曲轴箱(34)，其收纳所述曲轴(62)，将所述曲轴(62)绕所述旋转轴线(33)旋转自如地支承，
所述检测传感器(64)的所述轴线(64a)指向所述曲轴(62)的所述旋转轴线(33)，从包含所述旋转轴线(33)及重力加速度方向的假想平面(66)绕所述旋转轴线(33)倾斜，
还具备连杆部(54)，其形成于所述曲轴箱(34)，在后轮(WR)的前方与车身框架(12)连结，
所述检测传感器(64)配置于所述连杆部(54)的后方、且所述后轮(WR)的前方。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)相对于与所述后轮(WR)的车轴(29)正交的所述后轮(WR)的中央面(67)，在车宽方向上偏置配置。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)位于挡板部(44a)的下方，所述挡板部(44a)形成于与进气管(42)连接的空气滤清器(44)，并覆盖所述后轮(WR)的上方。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)在侧视时与风扇罩(68)重叠，所述风扇罩(68)结合于所述曲轴箱(34)，并覆盖与所述曲轴(62)的一端结合的冷却风扇(71)。

Claims (6)

1.一种内燃机(27)，其具备：
活塞(57)，其收纳于气缸(58)，并沿着气缸轴线(C)往复运动；
连杆(61)，其与所述活塞(57)连接；
曲轴(62)，其与所述连杆(61)连接；
被检测体(63)，其与所述曲轴(62)一体旋转；
检测传感器(64)，其与所述被检测体(63)的轨道相向，并根据所述被检测体(63)的动作生成脉冲信号，所述内燃机的特征在于，
所述检测传感器(64)的轴线(64a)位于相对于与所述气缸轴线(C)正交的假想平面(65)、绕所述曲轴(62)的旋转轴线(33)±45度的范围内。
2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，
还具备曲轴箱(34)，其收纳所述曲轴(62)，将所述曲轴(62)绕所述旋转轴线(33)旋转自如地支承，
所述检测传感器(64)的所述轴线(64a)指向所述曲轴(62)的所述旋转轴线(33)，从包含所述旋转轴线(33)及重力加速度方向的假想平面(66)绕所述旋转轴线(33)倾斜。
3.根据权利要求2所述的内燃机，其特征在于，
还具备连杆部(54)，其形成于所述曲轴箱(34)，在后轮(WR)的前方与车身框架(12)连结，
所述检测传感器(64)配置于所述连杆部(54)的后方、且所述后轮(WR)的前方。
4.根据权利要求3所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)相对于与所述后轮(WR)的车轴(29)正交的所述后轮(WR)的中央面(67)，在车宽方向上偏置配置。
5.根据权利要求3或4所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)位于挡板部(44a)的下方，所述挡板部(44a)形成于与进气管(42)连接的空气滤清器(44)，并覆盖所述后轮(WR)的上方。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的内燃机，其特征在于，
所述检测传感器(64)在侧视时与风扇罩(68)重叠，所述风扇罩(68)结合于所述曲轴箱(34)，并覆盖与所述曲轴(62)的一端结合的冷却风扇(71)。
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