JP2010071172A - Electronically controlled industrial engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、農業機械や建設機械に搭載される電子制御式産業用エンジンに関し、詳しくは、ロータプレートを小型化することができ、クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができ、クランク角センサの調整が容易になり、エンジン部品の管理が容易になる電子制御式産業用エンジンに関するものである。 The present invention relates to an electronically controlled industrial engine mounted on an agricultural machine or a construction machine. More specifically, the rotor plate can be reduced in size, and a decrease in detection accuracy of a crank angle sensor can be suppressed. The present invention relates to an electronically controlled industrial engine that facilitates adjustment of an angle sensor and facilitates management of engine parts.
従来の電子制御式産業用エンジンとして、本発明と同様、クランク角検出手段としてロータプレートとクランク角センサとを備え、ロータプレートはクランク軸と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレートの外周縁部にクランク角と対応する被検出部が設けられ、この被検出部にクランク角センサの先端の検出部が対向し、検出部の前方を通過する被検出部がクランク角センサで検出されることに基づいて、クランク軸のクランク角が検出されるようにしたものがある。 As in the present invention, a conventional electronically controlled industrial engine includes a rotor plate and a crank angle sensor as a crank angle detecting means, and the rotor plate is attached to rotate integrally with the crankshaft. A detected portion corresponding to the crank angle is provided on the outer peripheral edge, the detecting portion at the tip of the crank angle sensor is opposed to the detected portion, and the detected portion passing through the front of the detecting portion is detected by the crank angle sensor. In some cases, the crank angle of the crankshaft is detected.
この種のエンジンでは、クランク軸のクランク角の検出により燃料噴射時期等の電子制御を行うことができる利点がある。
しかし、従来の電子制御式産業用エンジンでは、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられ、クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に対向しているため、問題がある。
This type of engine has an advantage that electronic control such as fuel injection timing can be performed by detecting the crank angle of the crankshaft.
However, in the conventional electronically controlled industrial engine, the rotor plate is fitted and fixed to the flywheel, the crank angle sensor is attached to the flywheel housing, and the detection portion of the crank angle sensor is covered with the rotor plate in the flywheel housing. There is a problem because it faces the detector.
《問題》 ロータプレートが大型になる。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定されているため、ロータプレートが大型になる。
<Problem> The rotor plate becomes large.
Since the rotor plate is fitted and fixed to the flywheel, the rotor plate becomes large.
《問題》 クランク角センサの検出精度が低下することがある。
クランク角センサの検出部がフライホイルハウジング内でロータプレートの被検出部に臨んでいるが、フライホイルハウジング内は外部に開放されている場合が多く、外部から進入した塵埃が検出部に付着し、クランク角センサの検出精度が低下することがある。
<Problem> The detection accuracy of the crank angle sensor may deteriorate.
The detection part of the crank angle sensor faces the detected part of the rotor plate in the flywheel housing, but the inside of the flywheel housing is often open to the outside, and dust entering from the outside adheres to the detection part. The detection accuracy of the crank angle sensor may decrease.
《効果》 クランク角センサの調整が困難になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類によって、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、搭載する機械の種類に応じてフライホイルやフライホイルハウジングの構造を変える必要がある。
このため、フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、搭載する機械の種類によって、ロータプレートの形状や、クランク角センサの取り付け位置や取り付け構造、ロータプレートとクランク角センサの相対姿勢等が変わり、クランク角センサの調整方法が変わってしまう。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサの調整を統一することができず、クランク角センサの調整が困難になる。
<Effect> Adjustment of the crank angle sensor becomes difficult.
In an industrial engine, the structure for taking out the power from the flywheel is often different depending on the type of the machine on which the engine is mounted, and it is necessary to change the structure of the flywheel or the flywheel housing according to the type of the machine to be mounted.
For this reason, if the rotor plate is fitted and fixed to the flywheel and the crank angle sensor is attached to the flywheel housing, the shape of the rotor plate, the mounting position and attachment of the crank angle sensor will depend on the type of machine installed. The structure, the relative posture of the rotor plate and the crank angle sensor, etc. change, and the adjustment method of the crank angle sensor changes.
For this reason, adjustment of the crank angle sensor cannot be made uniform with other engines with different machines, and adjustment of the crank angle sensor becomes difficult.
《問題》 エンジンの部品管理が繁雑になる。
産業用エンジンでは、エンジンを搭載する機械の種類により、フライホイルからの動力取り出し構造が異なる場合が多く、フライホイルやフライホイルハウジングを多種類用意しておく必要がある。
フライホイルにロータプレートが外嵌固定され、フライホイルハウジングにクランク角センサが取り付けられる構造であると、ロータプレートやクランク角センサの取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジン用のフライホイルやフライホイルハウジングをそのまま転用することができないため、電子制御式産業用エンジン用にロータプレートやクランク角センサの取り付け部を備えたフライホイルやフライホイルハウジングを、非電子制御式産業用エンジン用とは別に多種類用意する必要があり、エンジン部品の種類が大幅に増加し、エンジンの部品管理が繁雑になる。
<Problem> Engine parts management becomes complicated.
In an industrial engine, the structure for taking out the power from the flywheel is often different depending on the type of machine on which the engine is mounted, and it is necessary to prepare many types of flywheels and flywheel housings.
A flywheel for non-electronically controlled industrial engines that does not have a rotor plate or crank angle sensor mounting structure when the rotor plate is fitted and fixed to the flywheel, and the crank angle sensor is mounted on the flywheel housing. Because flywheel housings and flywheel housings equipped with rotor plate and crank angle sensor mounting parts for electronically controlled industrial engines can be used for non-electronically controlled industrial engines. In addition, it is necessary to prepare a large number of types separately, which greatly increases the types of engine parts and complicates the management of engine parts.
本発明は、上記問題点を解決することができる電子制御式産業用エンジン、すなわち、ロータプレートを小型化することができ、クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができ、クランク角センサの調整が容易になり、エンジン部品の管理が容易になる電子制御式産業用エンジンを提供することを課題とする。 According to the present invention, an electronically controlled industrial engine that can solve the above-described problems, that is, a rotor plate can be reduced in size, and a decrease in detection accuracy of a crank angle sensor can be suppressed. It is an object of the present invention to provide an electronically controlled industrial engine that facilitates the adjustment of the engine and facilitates the management of engine parts.
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１、図２に例示するように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにした電子制御式産業用エンジンにおいて、
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向している、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。
Invention specific matters of the invention according to
As illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, a rotor plate (1) and a crank angle sensor (2) are provided as crank angle detection means, and the rotor plate (1) is rotated integrally with the crankshaft (3). And a detected portion (4) corresponding to the crank angle is provided on the outer peripheral edge of the rotor plate (1), and the detected portion (4) of the tip of the crank angle sensor (2) is provided on the detected portion (4). The crank angle of the crankshaft (3) is detected based on the fact that the detected portion (4) that faces 5) and passes the front of the detection portion (5) is detected by the crank angle sensor (2). In the electronically controlled industrial engine
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the rotor plate () is mounted on the crankshaft (3) in the timing transmission case (8) provided separately from the flywheel housing (7) in which the flywheel (6) is accommodated. 1) is fitted and fixed, the crank angle sensor (2) is attached to the case wall (9) of the timing transmission case (8), and the detector (5) of the crank angle sensor (2) is connected to the timing transmission case ( An electronically controlled industrial engine characterized by facing the detected portion (4) of the rotor plate (1) within 8).
（請求項１に係る発明）
《効果》 ロータプレートを小型化することができる。
図１、図２に例示するように、クランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定されるため、フライホイル(６)にロータプレート(１)が外嵌固定される場合に比べ、ロータプレート(１)を小型化することができる。
(Invention according to Claim 1)
<Effect> The rotor plate can be reduced in size.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the rotor plate (1) is externally fixed to the crankshaft (3), so that the rotor plate (1) is externally fixed to the flywheel (6). The rotor plate (1) can be reduced in size.
《効果》 クランク角センサの検出精度の低下を抑制することができる。
図１、図２に例示するように、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向しているが、調時伝動ケース(８)は外部に開放されないので、外部からの塵埃の進入が防止され、検出部(５)への塵埃の付着に起因するクランク角センサ(２)の検出精度の低下を抑制することができる。
<Effect> A decrease in detection accuracy of the crank angle sensor can be suppressed.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the detection portion (5) of the crank angle sensor (2) faces the detected portion (4) of the rotor plate (1) in the timing transmission case (8). However, since the timing transmission case (8) is not opened to the outside, the entry of dust from the outside is prevented, and the detection accuracy of the crank angle sensor (2) is reduced due to the adhesion of dust to the detection unit (5). Can be suppressed.
《効果》 クランク角センサの調整が容易になる。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているが、調時伝動ケース(８)や調時伝動装置(２２)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、ロータプレート(１)の形状や、クランク角センサ(２)の取り付け位置や取り付け構造、ロータプレート(１)とクランク角センサ(２)の相対姿勢等も変わらず、クランク角センサ(２)の調整方法を変える必要がない。
このため、搭載する機械が異なる他のエンジンとの間で、クランク角センサ(２)の調整を統一することができ、クランク角センサ(２)の調整が容易になる。
<Effect> Adjustment of the crank angle sensor becomes easy.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the rotor plate () is mounted on the crankshaft (3) in the timing transmission case (8) provided separately from the flywheel housing (7) in which the flywheel (6) is accommodated. 1) is fitted and fixed, and the crank angle sensor (2) is attached to the case wall (9) of the timing transmission case (8). The timing transmission case (8) and the timing transmission device (22) Since the structure does not need to be changed even if the type of machine on which the engine is mounted changes, the shape of the rotor plate (1), the mounting position and mounting structure of the crank angle sensor (2), the rotor plate (1) and the crank The relative orientation of the angle sensor (2) does not change, and there is no need to change the adjustment method of the crank angle sensor (2).
For this reason, the adjustment of the crank angle sensor (2) can be unified with other engines having different machines, and the adjustment of the crank angle sensor (2) is facilitated.
《効果》 エンジン部品の管理が簡易化される。
図１、図２に例示するように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられているので、ロータプレート(１)やクランク角センサ(２)の取り付け構造を備えていない非電子制御式産業用エンジンのフライホイルとフライホイルハウジングを、電子制御式産業用エンジンにそのまま転用することができる。
この場合、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、クランク軸(３)にロータプレート(１)を外嵌固定する必要があるが、例えば、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を用い、クランクギヤ(１３)とクランク軸(３)の受座(１２)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)を挟み込む等の簡単な構造により、ロータプレート(１)をクランク軸(３)に固定することができるため、厚さの薄いクランクギヤ(１３)等を１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
また、非電子制御式産業用エンジンとは異なり、調時伝動ケース(８)にはクランク角センサ(２)の取り付け部が必要になるが、調時伝動ケース(８)はエンジンを搭載する機械の種類が変わっても、構造を変える必要がないため、クランク角センサ(２)の取り付け部を備えた電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケース(８)を、非電子制御式産業用エンジン用の調時伝動ケースとは別に１種類用意すれば足り、エンジン部品の種類の増加が僅かで済む。
このように、エンジン部品の種類の増加が僅かで済むため、エンジン部品の管理が簡易化される。
<Effect> Management of engine parts is simplified.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, a rotor plate (3) is mounted on a crankshaft (3) in a timing transmission case (8) provided separately from a flywheel housing (7) in which a flywheel (6) is accommodated. 1) is fitted and fixed, and the crank angle sensor (2) is attached to the case wall (9) of the timing transmission case (8), so the mounting structure of the rotor plate (1) and the crank angle sensor (2) The flywheel and flywheel housing of a non-electronically controlled industrial engine that does not include the above can be directly used as an electronically controlled industrial engine.
In this case, unlike the non-electronically controlled industrial engine, it is necessary to externally fix the rotor plate (1) to the crankshaft (3). For example, a thin crank gear (13) is used. The rotor plate (1) is attached to the crankshaft by a simple structure such as sandwiching the inner peripheral edge (14) of the rotor plate (1) between the crank gear (13) and the seat (12) of the crankshaft (3). Since it can be fixed to (3), it is sufficient to prepare one kind of thin crank gear (13) or the like, and the number of kinds of engine parts can be increased little.
Unlike the non-electronically controlled industrial engine, the timing transmission case (8) requires a mounting portion for the crank angle sensor (2), but the timing transmission case (8) is a machine equipped with the engine. Because there is no need to change the structure even if the type changes, the timing transmission case (8) for the electronically controlled industrial engine equipped with the crank angle sensor (2) attachment is used for the non-electronically controlled industrial It is sufficient to prepare one type separately from the timing transmission case for the engine, and the number of types of engine parts is small.
As described above, since the increase in the types of engine parts is small, the management of the engine parts is simplified.
（請求項２に係る発明）
請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの基端部が調時伝動ギヤケースから大きく突出するのを抑制することができる。
図２に例示するように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられているため、クランク軸(３)の軸線方向へもその直交方向へもクランク角センサ(２)の基端部(１１)が調時伝動ケース(８)から大きく突出するのを抑制することができる。
(Invention according to Claim 2)
In addition to the effect of the invention according to
<Effect> It is possible to suppress the base end portion of the crank angle sensor from greatly protruding from the timing transmission gear case.
As illustrated in FIG. 2, the crank angle sensor (2) is inclined with respect to the axis of the crankshaft (3), so that the crank angle sensor is both in the axial direction of the crankshaft (3) and in the orthogonal direction thereof. It can suppress that the base end part (11) of (2) protrudes largely from the timing transmission case (8).
（請求項３に係る発明）
請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 大容量のオイルポンプをクランク角センサの基端部と干渉させることなく配置することができる。
図２に例示するように、調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられているので、大容量のオイルポンプ(１０)をクランク角センサ(２)の基端部(１１)と干渉させることなく配置することができる。
(Invention according to claim 3)
In addition to the effect of the invention according to
<Effect> A large-capacity oil pump can be arranged without interfering with the base end of the crank angle sensor.
As illustrated in FIG. 2, an oil pump (10) surrounding the crankshaft (3) is provided in the timing transmission case (8), and a crank angle sensor ( Since the base end portion (11) of 2) is further away from the crankshaft (3) than the detection portion (5) at the front end, a large capacity oil pump (10) is connected to the base end portion of the crank angle sensor (2). It can arrange | position, without making it interfere with (11).
（請求項４に係る発明）
請求項１から請求項３のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレートを簡単に固定することができる。
図２に例示するように、クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されているので、ロータプレート(１)を備えていない非電子制御式産業用エンジンのものよりも厚さの薄いクランクギヤ(１３)を用いることにより、ロータプレート(１)を簡単に固定することができる。
(Invention of Claim 4)
In addition to the effects of the invention according to any one of
<Effect> The rotor plate can be easily fixed.
As illustrated in FIG. 2, the inner peripheral edge (14) of the rotor plate (1) is sandwiched between a seat (12) provided on the crankshaft (3) and the crank gear (13). Since the rotor plate (1) is fixed to the crankshaft (3), use a thinner crank gear (13) than that of a non-electronically controlled industrial engine without the rotor plate (1). Thus, the rotor plate (1) can be easily fixed.
（請求項５に係る発明）
請求項４に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ロータプレート等の部品の取り付けが容易になる。
図２に例示するように、クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されているので、ロータプレート(１)等の部品の取り付けが容易になる。
(Invention according to claim 5)
In addition to the effect of the invention according to
<Effect> Mounting of parts such as a rotor plate becomes easy.
As illustrated in FIG. 2, the mounting bolt (17) for attaching the crank pulley (15) to the crankshaft (3) includes a crank pulley (15), a pump drive unit (16), a crank gear (13), and a rotor plate ( 1) and the crankshaft (3) are fastened together, so that it is easy to attach components such as the rotor plate (1).
（請求項６に係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図２に例示するように、磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性体プレート(１９)によって遮蔽されるためと考えられる。
(Invention of Claim 6)
In addition to the effects of the invention according to any one of
<Effect> Detection failure of the crank angle sensor is unlikely to occur.
As illustrated in FIG. 2, since the magnetic body (18) is covered with the non-magnetic plate (19), it is difficult for the crank angle sensor (2) to be detected. This is presumably because the magnetic force generated in the magnetic body (18) in front of the detected part (4) is shielded by the non-magnetic plate (19).
（請求項７に係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図８に例示するように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性円環プレート(２０)によって遮蔽されるためと考えられる。
(Invention of Claim 7)
In addition to the effects of the invention according to any one of
<Effect> Detection failure of the crank angle sensor is unlikely to occur.
As illustrated in FIG. 8, the non-magnetic continuous in the circumferential direction along the surface on the opposite side of the outer peripheral edge of the rotor plate (1) from the detector (5) of the crank angle sensor (2). Since the annular plate (20) is attached, the detection failure of the crank angle sensor (2) hardly occurs. This is presumably because the magnetic force generated by the magnetic body (18) in front of the detected part (4) is shielded by the nonmagnetic annular plate (20).
（請求項８係る発明）
請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 クランク角センサの検出不備が起こりにくい。
図９に例示するように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められているので、クランク角センサ(２)の検出不備が起こりにくい。これは、被検出部(４)の前方にある磁性体(１８)で発生する磁力が非磁性片(２１)によって遮蔽されるためと考えられる。
(Invention according to claim 8)
In addition to the effects of the invention according to any one of
<Effect> Detection failure of the crank angle sensor is unlikely to occur.
As illustrated in FIG. 9, the space between the multiple teeth (47) and (47) constituting the detected part (4) is filled with the nonmagnetic piece (21), so that the crank angle sensor (2) is detected. Inadequacies are unlikely to occur. This is presumably because the magnetic force generated by the magnetic body (18) in front of the detected part (4) is shielded by the non-magnetic piece (21).
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１から図９は本発明の実施形態に係る電子制御式産業用エンジンを説明する図である。この実施形態では、立形の４サイクル直列４気筒の水冷コモンレール式産業用ディーゼルエンジンについて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 9 are views for explaining an electronically controlled industrial engine according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a vertical four-cycle in-line four-cylinder water-cooled common rail industrial diesel engine will be described.
本発明の実施形態に係るエンジンの概要は、次の通りである。
図６に示すように、シリンダブロック(２３)の上部にシリンダヘッド(２４)が組み付けられ、シリンダヘッド(２４)の上部にヘッドカバー(２５)が組み付けられ、シリンダブロック(２３)の下部にオイルパン(２６)が組み付けられている。シリンダブロック(２３)の前部には調時伝動ケース(８)と水ポンプ(４３)が組み付けられ、水ポンプ(４３)の前部にはエンジン冷却ファン(４４)が取り付けられている。シリンダブロック(２３)の後部にはフライホイルハウジング(７)が組み付けられ、フライホイルハウジング(７)内にはフライホイル(６)が収容されている。
The outline of the engine according to the embodiment of the present invention is as follows.
As shown in FIG. 6, the cylinder head (24) is assembled to the upper part of the cylinder block (23), the head cover (25) is assembled to the upper part of the cylinder head (24), and the oil pan is installed to the lower part of the cylinder block (23). (26) is assembled. A timing transmission case (8) and a water pump (43) are assembled to the front part of the cylinder block (23), and an engine cooling fan (44) is attached to the front part of the water pump (43). A flywheel housing (7) is assembled to the rear part of the cylinder block (23), and the flywheel (6) is accommodated in the flywheel housing (7).
図７に示すように、シリンダヘッド(２４)の左側に吸気マニホルド(２８)が組み付けられ、吸気マニホルド(２８)の左側にコモンレール(２９)が配置され、シリンダブロック(２３)の左側に燃料サプライポンプ(３０)が配置されている。コモンレール(２９)には、ヘッドカバー(２５)内のインジェクタ(図外)が接続され、インジェクタの電磁弁がＥＣＵ(エンジン制御ユニット)で開閉制御され、所定の燃料噴射時期に所定量の燃料噴射が行われるようになっている。この燃料噴射時期は、クランク軸(３)のクランク角の検出と気筒判別に基づいて設定される。 As shown in FIG. 7, an intake manifold (28) is assembled on the left side of the cylinder head (24), a common rail (29) is arranged on the left side of the intake manifold (28), and a fuel supply is arranged on the left side of the cylinder block (23). A pump (30) is arranged. An injector (not shown) in the head cover (25) is connected to the common rail (29), and an electromagnetic valve of the injector is controlled to open and close by an ECU (engine control unit), and a predetermined amount of fuel is injected at a predetermined fuel injection timing. To be done. This fuel injection timing is set based on detection of the crank angle of the crankshaft (3) and cylinder discrimination.
クランク角検出手段の構成は、次の通りである。
図１、図２に示すように、クランク角検出手段としてロータプレート(１)とクランク角センサ(２)とを備え、ロータプレート(１)はクランク軸(３)と一体に回転されるように取り付けられ、このロータプレート(１)の外周縁部にクランク角と対応する被検出部(４)が設けられ、この被検出部(４)にクランク角センサ(２)の先端の検出部(５)が対向し、検出部(５)の前方を通過する被検出部(４)がクランク角センサ(２)で検出されることに基づいて、クランク軸(３)のクランク角が検出されるようにしている。
The configuration of the crank angle detection means is as follows.
As shown in FIGS. 1 and 2, a rotor plate (1) and a crank angle sensor (2) are provided as crank angle detecting means, and the rotor plate (1) is rotated integrally with the crankshaft (3). The detected portion (4) corresponding to the crank angle is provided on the outer peripheral edge of the rotor plate (1), and the detected portion (5) at the tip of the crank angle sensor (2) is provided on the detected portion (4). The crank angle of the crankshaft (3) is detected on the basis of the detection of the detected part (4) passing through the front of the detection part (5) by the crank angle sensor (2). I have to.
図４(Ａ)に示すように、ロータプレート(１)の被検出部(４)は、周方向に所定間隔で多数設けられた歯(４７)と、１箇所に配置された歯欠部(４８)とで構成され、クランク角センサ(２)による歯欠部(４８)の検出により、クランク角の基準位置が検出される。このクランク角の基準位置は、所定気筒のピストン位置とされ、この基準位置を基準とする歯(４７)の検出により、クランク軸(３)のクランク角が検出される。具体的には第１気筒と第４気筒の上死点位置がクランク角の基準位置とされている。 As shown in FIG. 4 (A), the detected portion (4) of the rotor plate (1) includes a plurality of teeth (47) provided at a predetermined interval in the circumferential direction and a tooth missing portion ( 48), and the reference position of the crank angle is detected by detecting the tooth missing portion (48) by the crank angle sensor (2). The reference position of the crank angle is the piston position of a predetermined cylinder, and the crank angle of the crankshaft (3) is detected by detecting the teeth (47) with the reference position as a reference. Specifically, the top dead center positions of the first cylinder and the fourth cylinder are used as the reference position of the crank angle.
図１、図２に示すように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向している。 As shown in FIGS. 1 and 2, a rotor plate (1) is mounted on a crankshaft (3) in a timing transmission case (8) provided separately from a flywheel housing (7) in which a flywheel (6) is accommodated. ) Is fitted and fixed, the crank angle sensor (2) is attached to the case wall (9) of the timing transmission case (8), and the detector (5) of the crank angle sensor (2) is connected to the timing transmission case (8 ) Is opposed to the detected portion (4) of the rotor plate (1).
気筒判別手段の構成は、次の通りである。
図１に示すように、気筒判別手段として、センサプレート(３１)と気筒判別センサ(３２)とを備え、センサプレート(３１)はクランク軸(３)が２回転する間に１回転する動弁カム軸(３３)に取り付けられ、このセンサプレート(３１)の外周縁部に１箇所の被検出部(４９)が設けられ、この被検出部(４９)が気筒判別センサ(３２)で検出されることに基づいて、クランク角センサ(２)で検出されたクランク角の基準位置が、どの気筒のどの行程に対応した基準位置であるのかが判別される。具体的には、クランク角の基準位置が第１気筒の圧縮行程の上死点位置であることが判別されるようになっている。
The configuration of the cylinder discrimination means is as follows.
As shown in FIG. 1, the cylinder discriminating means includes a sensor plate (31) and a cylinder discriminating sensor (32). The sensor plate (31) is a valve that rotates once while the crankshaft (3) rotates twice. It is attached to the cam shaft (33), and one detected portion (49) is provided on the outer peripheral edge of the sensor plate (31), and this detected portion (49) is detected by the cylinder discrimination sensor (32). Based on this, it is determined whether the reference position of the crank angle detected by the crank angle sensor (2) is the reference position corresponding to which stroke of which cylinder. Specifically, it is determined that the reference position of the crank angle is the top dead center position of the compression stroke of the first cylinder.
図１に示すように、フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内で動弁カム軸(３３)にセンサプレート(３１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)に気筒判別センサ(３２)が取り付けられ、気筒判別センサ(３２)の検出部が調時伝動ケース(８)内でセンサプレート(３１)の被検出部と対向している。 As shown in FIG. 1, a sensor plate (31) is mounted on a valve camshaft (33) in a timing transmission case (8) provided separately from a flywheel housing (7) in which a flywheel (6) is accommodated. Is fitted and fixed, a cylinder discrimination sensor (32) is attached to the case wall (9) of the timing transmission case (8), and a detection part of the cylinder discrimination sensor (32) is a sensor in the timing transmission case (8). It faces the detected part of the plate (31).
図１に示すように、調時伝動ケース(８)は調時伝動ギヤケースであり、内部の調時伝動装置(２２)は調時伝動ギヤトレインであり、クランクギヤ(１３)と第１アイドルギヤ(３４)と動弁カムギヤ(３５)と第２アイドルギヤ(３６)と燃料サプライポンプギヤ(３７)で構成されている。 As shown in FIG. 1, the timing transmission case (8) is a timing transmission gear case, and the internal timing transmission device (22) is a timing transmission gear train. The crank gear (13) and the first idle gear are provided. (34), a valve operating cam gear (35), a second idle gear (36), and a fuel supply pump gear (37).
図２に示すように、クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられている。
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている。
このオイルポンプ(１０)はトロコイドポンプであり、調時伝動ケース(８)と一体成型されたポンプケース(３８)内にインナロータ(３９)とアウタロータ(４０)とが収容されている。
As shown in FIG. 2, the crank angle sensor (2) is inclined with respect to the axis of the crankshaft (3).
An oil pump (10) surrounding the crankshaft (3) is provided in the timing transmission case (8), and a proximal end portion (11) of a crank angle sensor (2) disposed on the peripheral side of the oil pump (10). ) Is further away from the crankshaft (3) than the detection part (5) at the tip.
The oil pump (10) is a trochoid pump, and an inner rotor (39) and an outer rotor (40) are accommodated in a pump case (38) formed integrally with the timing transmission case (8).
図２に示すように、クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されている。
クランク軸(３)の先端にクランクプーリ(１５)が配置され、クランクプーリ(１５)とクランクギヤ(１３)との間にオイルポンプ(１０)のポンプ駆動部(１６)が挟み付けられている。
クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されている。
クランクプーリ(１５)はエンジン冷却ファン(４４)のファンベルト(４５)を駆動するプーリである。
As shown in FIG. 2, the inner peripheral edge (14) of the rotor plate (1) is sandwiched between a seat (12) provided on the crankshaft (3) and the crank gear (13), so that the rotor The plate (1) is fixed to the crankshaft (3).
A crank pulley (15) is disposed at the tip of the crankshaft (3), and a pump drive section (16) of the oil pump (10) is sandwiched between the crank pulley (15) and the crank gear (13). .
The crank pulley (15), the pump drive unit (16), the crank gear (13), and the rotor plate (1) are connected to the crankshaft (3) by a mounting bolt (17) for attaching the crank pulley (15) to the crankshaft (3). ) And fastened together.
The crank pulley (15) is a pulley that drives the fan belt (45) of the engine cooling fan (44).
図２に示すように、受座(１２)は、クランク軸(３)のジャーナル部(４１)に隣接して設けられ、ロータプレート(１)を受け止めるが、ロータプレート(１)を取り付けない場合には、クランクギヤ(１３)を受け止めるものである。図４(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレート(１)の切り欠き(４２)には図２に示すように、クランクギヤ(１３)に取り付けたノックピン(４３)が係合し、ロータプレート(１)が回り止めされている。
クランクギヤ(１３)はロータプレート(１)を取り付けない場合に比べ、ロータプレート(１)の厚さ分だけ厚さを薄くしている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に隙間嵌めされている。クランクギヤ(１３)はクランク軸(３)に中間嵌め又は締まり嵌めしてもよい。
ポンプ駆動部(１６)はクランク軸(１)に外嵌固定され、インナロータ(３９)を外嵌固定したポンプ駆動ギヤである。
As shown in FIG. 2, the seat (12) is provided adjacent to the journal portion (41) of the crankshaft (3) and receives the rotor plate (1), but the rotor plate (1) is not attached. In this case, the crank gear (13) is received. As shown in FIG. 2, a knock pin (43) attached to the crank gear (13) is engaged with the notch (42) of the rotor plate (1) shown in FIGS. 1) is prevented from rotating.
The crank gear (13) is made thinner by the thickness of the rotor plate (1) than when the rotor plate (1) is not attached. The crank gear (13) is fitted into the crankshaft (3) with a gap. The crank gear (13) may be an intermediate fit or an interference fit on the crankshaft (3).
The pump drive unit (16) is a pump drive gear that is externally fitted and fixed to the crankshaft (1) and has an inner rotor (39) that is externally fitted and fixed.
図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている。
図４(Ａ)(Ｂ)に示すように、被検出部(４)は磁性体である円環状の鉄板の外周縁部に周方向に所定間隔を保持して多数設けられた歯(４７)(４７)と歯欠部(４８)である。図２に示すように、磁性体(１８)は鋳鉄製のシリンダブロック(２３)の壁である。非磁性プレート(１９)は、アルミ合金製のプレートであり、図３に示すように、検出部(５)の前方の小さい領域のみを覆っている。図３の符号(４６)はエンドプレートであり、シリンダブロック(２３)の端面に取り付けられ、シリンダブロック(２３)の端面とともに調時伝動ケース(８)の端壁を構成している。
As shown in FIG. 2, there is a magnetic body (18) in front of the detection part (4) in front of the detection part (5) of the crank angle sensor (2), and the detection part of the rotor plate (1). When the crank angle sensor (2) detects the detected portion (4) based on the magnetism of (4), the magnetic body (18) is covered with a nonmagnetic plate (19).
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the detected part (4) has a large number of teeth (47) provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the outer peripheral edge of an annular iron plate that is a magnetic body. (47) and a tooth missing part (48). As shown in FIG. 2, the magnetic body (18) is a wall of a cylinder block (23) made of cast iron. The nonmagnetic plate (19) is an aluminum alloy plate and covers only a small area in front of the detection section (5) as shown in FIG. Reference numeral (46) in FIG. 3 denotes an end plate, which is attached to the end face of the cylinder block (23) and constitutes the end wall of the timing transmission case (8) together with the end face of the cylinder block (23).
図８(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレートの第１変更例では、図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、図８(Ａ)(Ｂ)に示すように、ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられているものが用いられている。非磁性円環プレート(２０)はアルミ合金製のプレートである。 In the first modified example of the rotor plate shown in FIGS. 8A and 8B, as shown in FIG. 2, the detected portion (4) in front of the detecting portion (5) of the crank angle sensor (2) is further provided. When the crank angle sensor (2) detects the detected portion (4) based on the magnetism of the detected portion (4) of the rotor plate (1), there is a magnetic body (18) in front of FIG. A) As shown in (B), the outer circumferential edge of the rotor plate (1) continues in the circumferential direction along the surface on the side opposite to the detection part (5) of the crank angle sensor (2). A non-magnetic annular plate (20) is used. The nonmagnetic annular plate (20) is an aluminum alloy plate.
図９(Ａ)(Ｂ)に示すロータプレートの第２変更例では、図２に示すように、クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、図９(Ａ)(Ｂ)に示すように、被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められているものが用いられている。非磁性片(２１)はアルミ合金製である。
これらロータプレートの第１変更例と第２変更例のものでは、クランク軸(３)のジャーナル部(４１)に強制給油されたエンジンオイルが、ロータプレート(１)の裏面に付着し、遠心力で被検出部(４)側に押し出されても、非磁性円環プレート(２０)や非磁性片(２１)があるため、エンジンオイルがクランク角センサ(２)の検出部(５)に付着しにくく、エンジンオイルに含まれる金属粉等の付着による検出精度の低下が抑制される利点がある。
In the second modification of the rotor plate shown in FIGS. 9A and 9B, as shown in FIG. 2, the detected portion (4) in front of the detecting portion (5) of the crank angle sensor (2) is further provided. When the crank angle sensor (2) detects the detected portion (4) based on the magnetism of the detected portion (4) of the rotor plate (1), there is a magnetic body (18) in front of FIG. As shown in A) and B), a structure in which the spaces between a large number of teeth (47) and (47) constituting the detected part (4) are filled with nonmagnetic pieces (21) is used. The nonmagnetic piece (21) is made of an aluminum alloy.
In the first and second modified examples of the rotor plate, the engine oil forcedly supplied to the journal portion (41) of the crankshaft (3) adheres to the back surface of the rotor plate (1), and the centrifugal force The engine oil adheres to the detection part (5) of the crank angle sensor (2) because there is a non-magnetic annular plate (20) and a non-magnetic piece (21) even if pushed to the detected part (4) side. This is advantageous in that a decrease in detection accuracy due to adhesion of metal powder or the like contained in engine oil is suppressed.
(１) ロータプレート
(２) クランク角センサ
(３) クランク軸
(４) 被検出部
(５) 検出部
(６) フライホイル
(７) フライホイルハウジング
(８) 調時伝動ケース
(９) ケース壁
(１０) オイルポンプ
(１１) クランク角センサの基端部
(１２) 受座
(１３) クランクギヤ
(１４) ロータプレートの内周縁部
(１５) クランクプーリ
(１６) ポンプ駆動部
(１７) 取り付けボルト
(１８) 磁性体
(１９) 非磁性プレート
(２０) 非磁性円環プレート
(２１) 非磁性片
(４７) 歯
(1) Rotor plate
(2) Crank angle sensor
(3) Crankshaft
(4) Detected part
(5) Detection unit
(6) Flywheel
(7) Flywheel housing
(8) Timing transmission case
(9) Case wall
(10) Oil pump
(11) Base end of crank angle sensor
(12) Seat
(13) Crank gear
(14) Inner peripheral edge of rotor plate
(15) Crank pulley
(16) Pump drive
(17) Mounting bolt
(18) Magnetic material
(19) Non-magnetic plate
(20) Non-magnetic ring plate
(21) Non-magnetic piece
(47) Teeth
Claims (8)
フライホイル(６)が収容されたフライホイルハウジング(７)とは別に設けられた調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)にロータプレート(１)が外嵌固定され、調時伝動ケース(８)のケース壁(９)にクランク角センサ(２)が取り付けられ、クランク角センサ(２)の検出部(５)が調時伝動ケース(８)内でロータプレート(１)の被検出部(４)と対向している、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 A rotor plate (1) and a crank angle sensor (2) are provided as crank angle detection means, and the rotor plate (1) is attached to rotate integrally with the crankshaft (3). A detected portion (4) corresponding to the crank angle is provided on the outer peripheral edge, and a detecting portion (5) at the tip of the crank angle sensor (2) is opposed to the detected portion (4), and the detecting portion (5). In the electronically controlled industrial engine in which the crank angle of the crankshaft (3) is detected based on the detected part (4) passing in front of the crankshaft (2) is detected by the crank angle sensor (2).
The rotor plate (1) is fitted and fixed to the crankshaft (3) in a timing transmission case (8) provided separately from the flywheel housing (7) in which the flywheel (6) is accommodated, and the timing transmission is performed. The crank angle sensor (2) is attached to the case wall (9) of the case (8), and the detection part (5) of the crank angle sensor (2) is covered with the rotor plate (1) in the timing transmission case (8). An electronically controlled industrial engine characterized by facing the detector (4).
クランク角センサ(２)は、クランク軸(３)の軸線に対して傾けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 The electronically controlled industrial engine according to claim 1,
An electronically controlled industrial engine characterized in that the crank angle sensor (2) is inclined with respect to the axis of the crankshaft (3).
調時伝動ケース(８)内でクランク軸(３)を取り囲むオイルポンプ(１０)が設けられ、このオイルポンプ(１０)の周囲側に配置されるクランク角センサ(２)の基端部(１１)は先端の検出部(５)よりもクランク軸(３)から遠ざけられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 The electronically controlled industrial engine according to claim 2,
An oil pump (10) surrounding the crankshaft (3) is provided in the timing transmission case (8), and a proximal end portion (11) of a crank angle sensor (2) disposed on the peripheral side of the oil pump (10). ) Is an electronically controlled industrial engine characterized in that it is further away from the crankshaft (3) than the tip detection section (5).
クランク軸(３)に設けられた受座(１２)とクランクギヤ(１３)との間にロータプレート(１)の内周縁部(１４)が挟み付けられて、ロータプレート(１)がクランク軸(３)に固定されている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 In the electronically controlled industrial engine according to any one of claims 1 to 3,
An inner peripheral edge (14) of the rotor plate (1) is sandwiched between a receiving seat (12) provided on the crankshaft (3) and a crank gear (13), and the rotor plate (1) is attached to the crankshaft. An electronically controlled industrial engine characterized by being fixed to (3).
クランク軸(３)の先端にクランクプーリ(１５)が配置され、クランクプーリ(１５)とクランクギヤ(１３)との間にオイルポンプ(１０)のポンプ駆動部(１６)が挟み付けられ、
クランクプーリ(１５)をクランク軸(３)に取り付ける取り付けボルト(１７)で、クランクプーリ(１５)とポンプ駆動部(１６)とクランクギヤ(１３)とロータプレート(１)とがクランク軸(３)に共締め固定されている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 An electronically controlled industrial engine according to claim 4,
A crank pulley (15) is disposed at the tip of the crankshaft (3), and a pump drive section (16) of the oil pump (10) is sandwiched between the crank pulley (15) and the crank gear (13).
The crank pulley (15), the pump drive unit (16), the crank gear (13), and the rotor plate (1) are connected to the crankshaft (3) by a mounting bolt (17) for attaching the crank pulley (15) to the crankshaft (3). ), An electronically controlled industrial engine characterized by being fastened together.
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
上記磁性体(１８)が非磁性プレート(１９)で覆われている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 The electronically controlled industrial engine according to any one of claims 1 to 5,
There is a magnetic body (18) in front of the detection part (4) in front of the detection part (5) of the crank angle sensor (2), and it is based on the magnetism of the detection part (4) of the rotor plate (1). When the crank angle sensor (2) detects the detected part (4),
An electronically controlled industrial engine characterized in that the magnetic body (18) is covered with a non-magnetic plate (19).
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
ロータプレート(１)の外周縁部のうち、クランク角センサ(２)の検出部(５)とは反対側にある面に沿って、周方向に連続する非磁性円環プレート(２０)が取り付けられている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 The electronically controlled industrial engine according to any one of claims 1 to 5,
There is a magnetic body (18) in front of the detection part (4) in front of the detection part (5) of the crank angle sensor (2), and it is based on the magnetism of the detection part (4) of the rotor plate (1). When the crank angle sensor (2) detects the detected part (4),
A nonmagnetic annular plate (20) continuous in the circumferential direction is attached along a surface on the opposite side of the outer peripheral edge portion of the rotor plate (1) from the detection portion (5) of the crank angle sensor (2). An electronically controlled industrial engine characterized by the above.
クランク角センサ(２)の検出部(５)の前方にある被検出部(４)の更に前方に磁性体(１８)があり、ロータプレート(１)の被検出部(４)の磁性に基づいて、クランク角センサ(２)が被検出部(４)の検出を行うに当たり、
被検出部(４)を構成する多数の歯(４７)(４７)の間が非磁性片(２１)で埋められている、ことを特徴とする電子制御式産業用エンジン。 The electronically controlled industrial engine according to any one of claims 1 to 5,
There is a magnetic body (18) in front of the detection part (4) in front of the detection part (5) of the crank angle sensor (2), and it is based on the magnetism of the detection part (4) of the rotor plate (1). When the crank angle sensor (2) detects the detected part (4),
An electronically controlled industrial engine characterized in that spaces between a large number of teeth (47) and (47) constituting the detected part (4) are filled with nonmagnetic pieces (21).
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