CN110520614B

CN110520614B - 内燃机

Info

Publication number: CN110520614B
Application number: CN201880022802.9A
Authority: CN
Inventors: 塚越裕之; 山西辉英
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-30
Filing date: 2018-03-15
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2038-03-15
Also published as: JPWO2018180559A1; CN110520614A; JP6724243B2; WO2018180559A1; BR112019020196A2

Abstract

内燃机具备：曲轴(48)、经由轴承(57)将曲轴(48)支承为旋转自如的曲轴箱(34)、与曲轴(48)一体旋转的被检测体(49)、以及面对被检测体(49)的轨道并根据被检测体(49)的动作而生成脉冲信号的检测传感器(51)。被检测体(49)配置在轴承(57)的径向外侧。由此，提供一种可以避免内燃机主体的大型化并且高精度地检测曲轴的角速度的内燃机。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机，该内燃机具备：曲轴、经由轴承将曲轴支承为旋转自如的曲轴箱、与曲轴一体旋转的被检测体、以及面对被检测体的轨道并根据被检测体的动作而生成脉冲信号的检测传感器。

背景技术

专利文献1公开了内燃机的控制装置。内燃机构成为单气缸。控制装置在单气缸的内燃机中检测由过稀空燃比引起的失火。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先确定的阈值。在预先设定的循环数之间，当变化量超过阈值的次数达到规定的次数时，控制装置对内燃机的失火进行推测。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-199040号公报

发明内容

发明要解决的课题

在检测曲轴的角速度时，可考虑利用与曲轴的端部连结的ACG(交流发电机)来检测脉冲发生器。根据这样的结构，不伴随内燃机主体的设计变更而检测曲轴的角速度。但是，在单气缸的内燃机中，由于内燃机的振动大，因此，无法利用ACG高精度地检测脉冲发生器。另一方面，可考虑在角速度的检测时在曲轴上安装脉冲转子。但是，若在曲轴上安装脉冲转子，则必然会导致内燃机主体在宽度方向上大型化。

本发明是鉴于上述实际情况而作出的，其目的在于提供一种可以避免内燃机主体的大型化并且高精度地检测曲轴的角速度的内燃机。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方面，一种内燃机，具备：曲轴；曲轴箱，所述曲轴箱经由轴承将所述曲轴支承为旋转自如；被检测体，所述被检测体与曲轴一体旋转；以及检测传感器，所述检测传感器面对所述被检测体的轨道，并根据所述被检测体的动作而生成脉冲信号，所述被检测体配置在所述轴承的径向外侧。

根据第二方面，在第一方面的结构的基础上，内燃机还具备衬套，所述衬套埋入所述曲轴箱中而接收所述轴承，所述被检测体相比装配于气缸体而对活塞的移动进行引导的气缸套的端部配置在所述曲轴的径向内侧，在所述衬套上设置有避让部，该避让部沿着外周向所述曲轴的旋转轴线方向凹陷，从而接收所述被检测体的轨道的一部分。

根据第三方面，所述曲轴具备曲柄臂，该曲柄臂具有：所述被检测体重叠的第一面、以及处于所述第一面的背侧并且在从接收曲柄销的销孔偏移的位置使平衡配重部突出的第二面，在所述曲柄臂上，在避开所述平衡配重部的位置形成有接收将所述被检测体紧固的紧固件的紧固孔。

根据第四方面，在所述被检测体上设置有对接收所述曲柄销的空间进行划分的避让部。

根据第五方面，所述曲轴具备第二曲柄臂，该第二曲柄臂具有：设置有离心油过滤器的第三面、以及处于所述第三面的背侧并且面对所述第二面的第四面。

根据第六方面，在所述离心油过滤器的径向外侧，在所述曲轴箱配置喷油嘴。

根据第七方面，所述被检测体具备由所述检测传感器读取的多个磁阻片，所述多个磁阻片绕所述曲轴的旋转轴线呈环形排列，所述检测传感器指向所述曲轴的旋转轴线，并且，在搭载于车辆时相对于与地面正交的车辆上下方向倾斜地安装于所述曲轴箱。

根据第八方面，在所述曲轴箱上，在所述车辆的后轮的前方与车架连结的连杆部向上突出，所述检测传感器配置在所述连杆部的后方且所述后轮的前方。

根据第九方面，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向车宽度方向偏移地配置。

发明的效果

根据第一方面，由于被检测体在轴承的径向上不与轴承干涉地配置，因此，轴承以及被检测体的收容空间在曲轴的旋转轴线方向上缩小，能够抑制内燃机在曲轴的旋转轴线方向上的大型化。

根据第二方面，通过衬套的作用来确保轴承的支承刚性，并且，通过在衬套上设置被检测体的避让部，从而可以将被检测体配置在更靠径向内侧的位置，衬套以及被检测体的收容空间在曲轴的旋转轴线方向上缩小，可以使内燃机在曲轴的旋转轴线方向上小型化。

根据第三方面，在将被检测体安装于曲柄臂的情况下，通过在曲柄臂的从平衡配重部偏离的位置设置紧固孔，从而可以将被检测体与曲柄臂结合而不会使曲柄臂的平衡配重部的形状复杂化。

根据第四方面，通过在被检测体上设置曲柄销的避让部，从而能够尽可能在径向上缩小被检测体并安装于曲柄臂。

根据第五方面，由于被检测体和离心油过滤器分别安装于两个曲柄臂，因此，可以将被检测体与曲柄臂结合而不会使部件布局复杂化。

根据第六方面，由于在与对被检测体进行支承的曲柄臂相反的一侧的曲柄臂的径向外侧配置喷油嘴，因此，可以将被检测体与曲柄臂结合而不会使部件布局复杂化。

根据第七方面，通过使检测传感器检测轴指向曲轴的旋转轴线，从而可以高精度地检测磁阻片的通过。另外，由于在曲轴壳体上从车辆上下方向倾斜地安装有检测传感器，因此，可以在高度方向上抑制检测传感器突出，可以不与车辆部件干涉地配置检测传感器。

根据第八方面，由于检测传感器配置在内燃机的连杆部与后轮之间，因此，可以利用车辆部件保护前方和后方而不用在检测传感器设置保护罩。

根据第九方面，可以使沿着后轮的车宽度方向中央溅起的水滴难以溅到检测传感器。

附图说明

图1是概略地表示作为本发明一实施方式的跨骑型车辆的一个具体例的踏板式车辆的整体结构的侧视图。(第一实施方式)

图2是从相反侧观察的内燃机的放大剖视图。(第一实施方式)

图3是从上方观察的曲轴箱的放大俯视图。(第一实施方式)

图4是曲轴的放大剖视图。(第一实施方式)

图5(a)是脉冲环的放大俯视图，图5(b)是第一曲柄臂的第一面的放大俯视图，图5(c)是第一曲柄臂的第二面的放大俯视图。(第一实施方式)

附图标记说明

11…车辆(踏板式车辆)

12…车架

29…车轴

33…旋转轴线

34…曲轴箱

34a…连杆部

48…曲轴

49…被检测体(脉冲环)

49a…磁阻片

51…检测传感器(脉冲传感器)

54…曲柄臂(第一曲柄臂)

55…第二曲柄臂

56…曲柄销

57…轴承(第一轴承)

62a…(第一曲柄臂的)第一面(第一面)

62b…(第一曲柄臂的)第二面(第二面)

65a…(第二曲柄臂的)第一面(第三面)

65b…(第二曲柄臂的)第二面(第四面)

66…离心油过滤器

67…喷油嘴

69…衬套(第一衬套)

72…(衬套的)避让部

73…销孔

74…平衡配重部

75…紧固孔

76…紧固件(螺钉)

78…(被检测体的)避让部(切口)

GD…地面

WR…后轮

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的一实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，前后、左右以及上下是指从机动二轮车的乘员观察的方向。

第一实施方式

图1概略地表示作为跨骑型车辆(机动二轮车)的一个具体例的踏板式车辆11的整体结构。踏板式车辆11具备车架12。车架12由头管13、从头管13向下方延伸的下管14、以及从下管14的下端向后方延伸的左右一对侧框架15形成。前叉16以及转向车把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GD平行地延伸的底框架部15b、以及从底框架部15b的后端向后上方延伸而配置在后轮WR的上方的座椅导轨部15c。在座椅导轨部15c上支承有乘员座椅19。

踏板式车辆11具备覆盖车架12的车身罩21。在车身罩21上，在头管13与乘员座椅19之间，在侧框架15的底框架部15b上划分出地板22。坐在乘员座椅19上的乘员可以将脚放置在地板22上。在地板22下方，燃料箱23支承于底框架部15b。在车身罩21内，收纳箱24支承于座椅导轨部15c。收纳箱24通过乘员座椅19进行开闭。

在车架12上，在侧框架15之间经由连杆机构26在上下方向上摆动自如地支承有摆动式的动力单元25。动力单元25具备：基于从燃料箱23供给的燃料产生动力的内燃机27；以及与内燃机27连接并以线性变化的变速比向后轮WR传递内燃机27的动力的传动装置28。

后轮WR绕车轴29旋转自如地支承在动力单元25的后端。在动力单元25的后端和座椅导轨部15c的后端之间安装有后缓冲单元31。动力单元25起到相对于车架12摆动自如地连结后轮WR的悬架装置的功能。

内燃机27的内燃机主体32具备：将后述的曲轴以绕旋转轴线33旋转自如的方式收容的曲轴箱34；与曲轴箱34结合而使气缸轴线C前倾的气缸体35；与气缸体35结合的气缸盖36；以及与气缸盖36结合的气缸盖罩37。在气缸盖36上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具备被收容于与内燃机主体32的曲轴箱34一体化的变速器壳体41的无级变速器(未图示)。

连杆机构26具备连杆部件43，该连杆部件43与在曲轴箱34的上方固定于侧框架15的座椅导轨15c的托架42连接。连杆部件43绕与车轴29平行的轴线旋转自如地与托架42连结。如图2所示，从曲轴箱34的上部向上突出的连杆部34a同样地绕与车轴29平行的轴线旋转自如地连结于连杆部件43。

内燃机27具备装配于气缸体35的活塞45。活塞45被收容在具有前倾的气缸轴线C并在气缸体35内被划分的气缸46中。在此，在气缸体35形成有接收单一的活塞45的单一的气缸46。气缸46由装配于气缸体35的气缸套46a划分。气缸套46a对活塞45的移动进行引导。气缸套46a的端部46b向曲轴箱34内的曲轴室突出。在活塞45与气缸盖36之间划分出燃烧室。

连杆47的一端与活塞45连结。连杆47的另一端与曲轴箱34内的曲轴48连结。活塞45的轴向的线性运动通过连杆47的作用而转换为曲轴48的旋转运动。

内燃机27具备：与旋转轴线33同轴地与曲轴48结合而与曲轴48一体旋转的环形板形状的脉冲环(被检测体)49；以及面对脉冲环49的环形轨道并根据脉冲环49的动作而生成脉冲信号的脉冲传感器51。脉冲环49具备绕旋转轴线33呈环形地等间隔排列的多个磁阻片(齿轮齿)49a。磁阻片49a的前端在曲轴48的径向上配置在比气缸套46a的端部46b靠内侧的位置。磁阻片49a例如每隔中心角10度地排列。磁阻片49a例如由磁性体构成。脉冲环49的详细情况在后面论述。

脉冲传感器51从外侧插入到穿设于曲轴箱34的传感器孔中而安装于曲轴箱34。脉冲传感器51以相对于与地面GD正交的车辆上下方向倾斜的姿势被保持。脉冲传感器51在车辆的侧视时配置在连杆部34a的后方且后轮WR的前方。

脉冲传感器51在对磁性体进行检测的前端与曲轴室面对。在脉冲传感器51中灵敏度最高的检测轴线51a指向旋转轴线33。脉冲传感器51根据在脉冲环49的轨道上检测到的磁性体的有无来输出电信号。脉冲传感器51输出确定曲轴48的角位置的脉冲信号。如图3所示，脉冲传感器51相对于与后轮WR的车轴正交的后轮WR的中央面向车宽度方向偏移地配置。中央面例如构成相对于后轮WR(尤其是轮胎)左右对称的对称面。

如图4所示，曲轴48具备：具有第一轴54a的圆板形状的第一曲柄臂54；与第一曲柄臂54结合并具有第二轴55a的圆板形状的第二曲柄臂55；以及将第一轴54a和第二轴55a同轴地配置并且将第一曲柄臂54和第二曲柄臂55相互结合的曲柄销56。连杆47的前端绕与第一轴54a以及第二轴55a的轴心平行的旋转轴线33旋转自如地连结于曲柄销56。

第一曲柄臂54的第一轴54a经由第一轴承57旋转自如地支承于曲轴箱34的第一半体58。第二曲柄臂55的第二轴55a经由第二轴承59旋转自如地支承于曲轴箱34的第二半体61。第一半体58和第二半体61结合而构成曲轴箱34。

在第一曲柄臂54的第一面(第一面)62a上，沿着圆形的外周形成有在与第一轴54a的轴心正交的假想平面内扩展的平坦面63。脉冲环49重叠于平坦面63。脉冲环49的磁阻片49a至少在径向外端相比第一曲柄臂54的外周向径向突出。

脉冲环49的内径D1具有比第一轴承57大的直径。第一轴54a通过直径比第一轴54a大的扩径部64与第一曲柄臂54的第一面62a连接。在扩径部64安装有第一轴承57。第一轴承57压靠于第一曲柄臂54的第一面62a。因此，脉冲环49配置在第一轴承57的径向外侧。

在第二曲柄臂55的第一面(第三面)65a设置有离心油过滤器66。离心油过滤器66被收容于第一面65a的凹陷部。离心油过滤器66基于第二曲柄臂55的旋转中的离心力对润滑油中的异物进行过滤。第二曲柄臂55在第一面65a的背侧的第二面(第四面)65b与第一曲柄臂54面对。

在离心油过滤器66的径向外侧，喷油嘴67配置于曲轴箱34。喷油嘴67朝向活塞45在气缸46内喷射润滑油。可以从与例如曲轴48的旋转连动的油泵(未图示)向喷油嘴67供给润滑油。

第二轴55a通过直径比第二轴55a大的扩径部68与第二曲柄臂55的第一面65a连接。在扩径部68安装有第二轴承59。第二轴承59压靠于第二曲柄臂55的第一面65a。

在曲轴箱34的第一半体58中埋入有接收第一轴承57的金属制的第一衬套69。在曲轴箱34的第二半体59中埋入有接收第二轴承59的金属制的第二衬套71。第一衬套69的内径D2(相当于第一轴承57的外径)比脉冲环49的内径D1小。另一方面，第一衬套69的外径D3比脉冲环49的内径D1大。在此，在第一衬套69设置有避让部72，该避让部72沿着外周向曲轴48的旋转轴线33方向凹陷并接收脉冲环49的轨道的一部分。

如图5所示，在第一曲柄臂54形成有：从第一面62a贯穿到第一面62a的背侧的第二面(第二面)62b的销孔73；在从销孔73偏移的位置从第二面62b突出的平衡配重部74；以及在避开平衡配重部74的位置从第一面62a贯穿至第二面62b的两个紧固孔75。在销孔73中接收曲柄销56。曲柄销56只要被压入销孔73中即可。平衡配重部74具有对第一曲柄臂54的重心位置进行修正的功能。两个紧固孔75在一条直径线上配置在距中心等距离的位置。如图4所示，螺钉(紧固件)76贯穿脉冲环49而拧入到紧固孔75中。螺钉76例如使用沉头螺钉即可。

如图5(a)所示，在脉冲环49上，与第一曲柄臂54的紧固孔75对应地形成有两个通孔77。在通孔77中插入螺钉76。在脉冲环49的内周设置有对接收曲柄销56的空间进行划分的切口(避让部)78。切口78与第一曲柄臂54的销孔73对应地形成。在绕中心与切口78对应的角位置，磁阻片49a的形成被省略。

接着，对本实施方式的内燃机27的作用进行说明。当内燃机27进行动作而使曲轴48旋转时，脉冲环49与曲轴48一体地旋转。脉冲环49的磁阻片49a沿着与旋转轴线33同轴的环形轨道绕旋转轴线33移动。脉冲传感器51交替地与磁阻片49a和空间面对，检测磁阻片49a的磁性体而生成脉冲信号。由于磁阻片49a等间隔地配置，因此，脉冲的时间间隔与角速度对应地变动。在本实施方式中，脉冲环49在曲轴室内配置在第一轴承57的径向外侧。脉冲环49在第一轴承57的径向上不与第一轴承57干涉地配置，第一轴承57以及脉冲环49的收容空间在曲轴48的旋转轴线33方向上缩小，能够抑制内燃机27在曲轴48的旋转轴线33方向上的大型化。

在埋入曲轴箱34的第一衬套69上，沿着外周设置有接收脉冲环49的轨道的一部分的避让部72。通过第一衬套69的作用来确保第一轴承57的支承刚性，并且，通过在第一衬套69上设置脉冲环49的避让部72，从而第一衬套69以及脉冲环49的收容空间在曲轴48的旋转轴线33方向上缩小，可以使内燃机27在曲轴48的旋转轴线33方向上小型化。

在第一曲柄臂54中，脉冲环49重叠于第一面62a，在第一面62a的背侧的第二面62b形成有平衡配重部74。在第一曲柄臂54中，紧固孔75穿设于从平衡配重部74偏离的位置，因此，可以将脉冲环49与第一曲柄臂54结合而不会使第一曲柄臂54的平衡配重部74的形状复杂化。

在脉冲环49上设置有对接收曲柄销56的空间进行划分的切口78。其结果是，能够尽可能在径向上缩小脉冲环49并安装于第一曲柄臂54。

在内燃机27中，在曲轴48的第二曲柄臂55设置有离心油过滤器66。因此，脉冲环49和离心油过滤器66分别安装于两个曲柄臂54、55，可以将脉冲环49与第一曲柄臂54结合而不会使部件布局复杂化。此外，在离心油过滤器66的径向外侧，在曲轴箱34配置喷油嘴67。这样，由于在与对脉冲环49进行支承的第一曲柄臂54相反的一侧的第二曲柄臂55的径向外侧配置喷油嘴67，因此，可以将脉冲环49与第一曲柄臂54结合而不会使部件布局复杂化。

脉冲环49的磁阻片49a从脉冲环49的主体向离心方向突出。脉冲传感器51指向曲轴48的旋转轴线33。这样，通过使检测轴指向曲轴48的旋转轴线33，从而可以高精度地检测磁阻片49a的通过。而且，脉冲传感器51在搭载于踏板式车辆11时相对于与地面GD正交的车辆上下方向倾斜地安装于曲轴箱34，因此，可以在高度方向上抑制脉冲传感器51的突出，可以不与车辆部件干涉地配置脉冲传感器51。

在曲轴箱34上，在踏板式车辆11的后轮WR的前方与车架12连结的连杆部34a向上突出，脉冲传感器51配置在连杆部34a的后方且后轮WR的前方。由于脉冲传感器51配置在内燃机27的连杆部34a与后轮WR之间，因此，可以利用车辆部件保护前方和后方而不用在脉冲传感器51设置保护罩。

脉冲传感器51相对于与后轮WR的车轴29正交的后轮WR的中央面向车宽度方向偏移地配置。可以使沿着后轮WR的车宽度方向中央溅起的水滴难以溅到脉冲传感器51。

Claims

1.一种内燃机，具备：

曲轴(48)；

曲轴箱(34)，所述曲轴箱(34)经由轴承(57)将所述曲轴(48)支承为旋转自如；

被检测体(49)，所述被检测体(49)与所述曲轴(48)一体旋转；以及

检测传感器(51)，所述检测传感器(51)面对所述被检测体(49)的轨道，并根据所述被检测体(49)的动作而生成脉冲信号，

所述内燃机的特征在于，

所述被检测体(49)配置在所述轴承(57)的径向外侧，

所述内燃机还具备衬套(69)，所述衬套(69)埋入所述曲轴箱(34)中而接收所述轴承(57)，所述被检测体(49)相比装配于气缸体(35)而对活塞(45)的移动进行引导的气缸套(46a)的端部(46b)配置在更靠所述曲轴(48)的径向内侧，在所述衬套(69)上设置有避让部(72)，该避让部(72)沿着外周向所述曲轴(48)的旋转轴线(33)方向凹陷，从而接收所述被检测体(49)的轨道的一部分。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述曲轴(48)具备曲柄臂(54)，该曲柄臂(54)具有：与所述被检测体(49)重叠的第一面(62a)、以及处于所述第一面(62a)的背侧并且在从接收曲柄销(56)的销孔(73)偏移的位置使平衡配重部(74)突出的第二面(62b)，

在所述曲柄臂(54)上，在避开所述平衡配重部(74)的位置形成有接收将所述被检测体(49)紧固的紧固件(76)的紧固孔(75)。

3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

在所述被检测体(49)上设置有对接收所述曲柄销(56)的空间进行划分的避让部(78)。

4.如权利要求3所述的内燃机，其特征在于，

所述曲轴(48)具备第二曲柄臂(55)，该第二曲柄臂(55)具有：设置有离心油过滤器(66)的第三面(65a)、以及处于所述第三面(65a)的背侧并且面对所述第二面(62b)的第四面(65b)。

5.如权利要求4所述的内燃机，其特征在于，

在所述离心油过滤器(66)的径向外侧，在所述曲轴箱(34)配置喷油嘴(67)。

6.如权利要求1～5中任一项所述的内燃机，其特征在于，

所述被检测体(49)具备由所述检测传感器(51)读取的多个磁阻片(49a)，所述多个磁阻片(49a)绕所述曲轴(48)的旋转轴线(33)呈环形排列，

所述检测传感器(51)指向所述曲轴(48)的旋转轴线(33)，并且，在搭载于车辆(11)时相对于与地面(GD)正交的车辆上下方向倾斜地安装于所述曲轴箱(34)。

7.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，

在所述曲轴箱(34)上，在所述车辆(11)的后轮(WR)的前方与车架(12)连结的连杆部(34a)向上突出，所述检测传感器(51)配置在所述连杆部(34a)的后方且所述后轮(WR)的前方。

8.如权利要求7所述的内燃机，其特征在于，

所述检测传感器(51)相对于与所述后轮(WR)的车轴(29)正交的所述后轮(WR)的中央面向车宽度方向偏移地配置。