JP3639798B2 - Gas engine with electronic governor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ガバナ搭載ガスエンジンに関し、スロットル弁の制御システムと点火プラグの制御システムとを簡略化する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子ガバナ搭載ガスエンジンとしては、例えば図6に示すものがある。図6は電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図であり、図6中の符号Eは、ガスエンジン全体を示す。このガスエンジンEは、排出ガスの汚染成分(CO、HC、NOx)の生成を抑制しながら、運転条件に対応して空燃比や点火時期等を最適に制御するように構成されている。ここで、図6中の符号4は吸気マニホールド、5は排気マニホールド、18は三元触媒、S1は圧力センサ、S2及びS3は酸素濃度センサ、S4は点火時期センサ、S5は回転速度センサ、30は空燃比制御回路、31は空燃比制御弁28の弁駆動モータ29を制御するモータを駆動回路、32はガバナアクチュエータ25の駆動回路、33は点火プラグ35の点火時期を点火コイル34を介して制御するイグナイタ、をそれぞれ示す。
【0003】
このガスエンジンEは、吸気マニホールド4の上流にスロットル弁22と空燃混合器23とを順に設け、燃焼室19に臨ませて点火プラグ35を設け、上記スロットル弁22を回転速度制御信号Rによりガバナアクチュエータ25で制御可能に構成するとともに、上記点火プラグ35の点火時期をイグナイタ33が出力する点火時期制御信号Sにより点火コイル34を介して制御するように構成されている。
【0004】
そして従来では、エンジンのクランク軸と伝動連結した連動ギヤー24bにシグナルロータ10を設け、このシグナルロータ10に対向する点火時期センサS4と上記連動ギヤー24bに対向する回転速度センサS5とを設け、別々に配置した上記センサS4・S5で検出した信号P・Nに基づいて、上記スロットル弁22と点火プラグ35の点火時期を制御するように構成されている。また、上記点火時期センサS4は、上記シグナルロータ10を収容した室内に配置されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、各センサS4・S5で別々に検出した信号に基づいてスロットル弁22と点火プラグ35の点火時期を制御するように構成していたことから、個別のセンサS4・S5と個別の制御回路32・33を必要とするのでコスト高になる。また、点火時期センサS4はシグナルロータ10の収容室内に配置されており、外部からその対向位置を調節することができない。このためイグナイタ33に付設した点火時期調節用スイッチによりソフト的に点火時期を調節していたことから、上記スイッチを必要とする分だけコスト高になる。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記個別のセンサを簡略化し、個別の制御回路を簡略化してコストの低減を図ること、及び点火時期センサS4の対向位置を外部から調節できるようにして、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の基本構成を備える。
即ち、吸気マニホールド4の上流にスロットル弁22と空燃混合器23とを順に設け、燃焼室19に臨ませて点火プラグ35を設け、上記スロットル弁22をエンジンの回転速度制御信号Rによりガバナアクチュエータ25を介して制御可能に構成するとともに、上記点火プラグ35の点火時期を点火時期制御信号Sにより点火コイル34を介して制御するように構成する。
【0008】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、上記基本構成を備える電子ガバナ搭載ガスエンジンにおいて、クランク軸7と伝動連結したシグナルロータ10の外周に被検出用の突起を設け、このシグナルロータ10の外周に点火時期センサS4を対向させて設け、その点火時期センサS4で検出したピックアップ信号Pを波形整形回路41で波形整形し、その波形整形信号Qに基づいて制御信号出力回路42により上記回転速度制御信号Rと上記点火時期制御信号Sとを出力させるように構成し、シグナルロータ10の外周面と対向する収容室外壁17の外側にフランジ取付面を設け、このフランジ取付面に取付フランジ15を沿わせ、シグナルロータ10の回転中心軸線と平行な向きに見て、このフランジ取付面と取付フランジ15とを直線状に形成し、取付フランジ15にシグナルロータ10の旋回接線方向に長軸のボルト組付け孔15aを設け、取付フランジ15に点火時期センサS4を取り付け、取り付けフランジ15をフランジ取付面に沿って移動させることにより、点火時期センサS4をシグナルロータ10の旋回接線方向に沿って位置調節可能に設けたことを特徴とする。
【0009】
【0010】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。(イ)請求項1の発明では、前記基本構成を備える電子ガバナ搭載ガスエンジンにおいて、クランク軸7と連動連結したシグナルロータ10に対向して点火時期センサS4を設け、その点火時期センサS4で検出したピックアップ信号Pを波形整形回路41で波形整形し、その波形整形信号Qに基づいて制御信号出力回路42により回転速度制御信号Rと点火時期制御信号Sとを出力させるように構成したことから、単一の点火時期センサS4と波形整形回路41及び制御信号出力回路42を用いて回転速度制御信号Rと点火時期制御信号Sとを出力することができる。つまり、従来の回転速度センサS5と回転速度制御信号Rのみを出力する専用の制御回路32とを省くことにより、コストの低減を図ることができる。
【0011】
(ロ)請求項1の発明では、上記点火時期センサS4を上記シグナルロータ10の収容室外壁17に設け、当該シグナルロータ10の旋回接線方向へ位置調節可能に設けたことから、点火時期センサS4の対向位置を外部から調節できる。
【0012】
(ハ)また、請求項1の発明では、点火時期センサS4をシグナルロータ10の旋回接線方向へ位置調節することにより、当該シグナルロータ10とこれに対向配置した点火時期センサS4との相対位置及び相対距離が微小変化する。これにより、点火プラグ35の点火時期を微調節できる。これに伴って、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図、図2は本発明に係るシグナルロータの正面図、図3はピックアップ信号と波形整形信号と各気筒の点火時期制御信号とを示すタイムチャート、図4(A)は上記ガスエンジンの要部を示す正面図、図4(B)は点火時期センサの取付フランジの平面図、図5はそのエンジンの左側面図である。
【0014】
この電子ガバナ搭載ガスエンジンEは、縦型3気筒ガスエンジンで、図4及び図5に示すように、シリンダブロック1とクランクケース2とを一体に構成し、シリンダブロック1上にシリンダヘッド3を固定し、シリンダヘッド3の左側面に吸気マニホールド4を固定し、シリンダヘッド3の右側面に排気マニホールド5を固定し、クランクケース2の下面にオイルパン6を固定し、シリンダブロック1及びクランクケース2の前面にギヤケース7を固定し、正面のファン駆動プーリ8とファンプーリ9と図示しないオルタネータプーリとを無端ベルト11で連動連結し、その背面にフライホィール12を配置して構成されている。なお図4及び図5中の、符号13はラジェータファン、14はオイルフィルター、16はセルスタータ、それぞれ示す。
【0015】
上記吸気マニホールド4には、吸気管20が一体に立設され、この吸気管20にスロットル弁22及び空燃混合器23を備える吸気連通管21が連通されている。上記吸気連通管21の一端21aには、連通ダクト36を介してエアクリーナ37が連通されている。また、この吸気連通管21の一端寄りには、ガス還流管38を介してブロバイガスのオイル分離器が連通されている。また、上記吸気マニホールド4の後端部には、ガバナアクチュエータ25が固定され、上記スロットル弁22の揺動アーム22aと上記ガバナアクチュエータ25の揺動アーム25aとが連接ロッド24で連動可能に連接されている。
【0016】
図1及び図5に示すように、上記空燃混合器23には、ガス燃料であるLPガスGを供給するメイン通路26と空燃比制御弁28を備える分流通路27とが連通され、上記空燃比制御弁28の開弁量をステッピングモータ29で制御して、吸気圧や排気ガス中の酸素濃度、排気温度等に対応させて空燃比を制御するように構成されている。なお、図1中の符号26aはガス燃料Gの導入口、26bはメイン通路26の絞りを示す。
【0017】
本実施形態では、図4(A)に示すように、エンジンのクランク軸7に設けた駆動ギヤー24に伝動ギヤー24aを介して回転比1/2で回転する連動ギヤー24bを伝動連結し、この連動ギヤー24bにシグナルロータ10を設け、このシグナルロータ10に対向させて点火時期センサS4を設ける。そして図1に示すように、上記点火時期センサS4で検出したピックアップ信号Pに基づいてスロットル弁制御用の回転速度制御信号Rと点火時期制御信号Sとを出力する併用制御回路40を設ける。
【0018】
上記点火時期センサS4は、シグナルロータ10の収容室外壁17に、図4(B)に示す取付フランジ15を介して組付けられる。これは点火時期センサS4の対向位置を外部から調節できるように意図したものである。また、上記取付フランジ15には、当該シグナルロータ10の旋回接線方向に長軸のボルト組付孔15aが形成されており、上記点火時期センサS4は、当該旋回接線方向へ位置調節可能に組付けられる。これは、シグナルロータ10とこれに対向配置した点火時期センサS4との相対位置及び相対距離を微小変化させて、点火プラグ35の点火時期を微調節できるように意図したものである。これに伴って、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることができる。
【0019】
上記シグナルロータ10は、例えば図2に示すように、その回転方向Fへ等角度間隔(60°)に配置した幅の広い一つの突起10aと幅の狭い他の5つの突起10b・10c・10b・10c・10bを備える。上記シグナルロータ10は、クランク軸7に対して回転比1/2で回転することから、上記等角度間隔(60°)は、クランク角120°に相当する。そして上記点火時期センサS4で検出した図3に示すピックアップ信号Pを波形整形回路41で図3に示す波形整形信号Qに整形し、その波形整形信号Qに基づいて制御信号出力回路42により回転速度制御信号Rと各気筒のクランク角位置に対応する点火時期制御信号Sを出力するように構成されている。
【0020】
即ち、上記併用制御回路40は、上記ピックアップ信号Pに基づいて波形整形信号Qを出力する波形整形回路41と、その波形整形信号Qに基づいて回転速度制御信号Rと点火時期制御信号Sとを出力する制御信号出力回路42とにより構成される。そして上記制御信号出力回路42は、マイクロコンピュータにより構成され、上記回転速度制御信号Rの他に多気筒エンジンの各気筒に対応する点火時期及びエンジンの回転速度に対応して点火コイル34への通電時間等を制御する点火時期制御信号Sを出力する。
【0021】
ちなみに、図3中のグラフAは前記ガスエンジンEの第1気筒の点火時期制御信号を示し、グラフBは第2気筒の点火時期制御信号を示し、グラフCは第3気筒の点火時期制御信号を示す。なお、各グラフ中の符号aは点火コイル34への通電開始時期を示し、符号bは点火プラグ35の点火時期を示す。
【0022】
上記構成により、単一の点火時期センサS4を用いてピックアップ信号Pを検出し、波形整形回路41と制御信号出力回路42とを備える併用制御回路40により回転速度制御信号Rと各気筒の点火時期制御信号Sとを出力するので、そのピックアップセンサと制御信号出力回路とを簡略化してコストの低減を図ることができる。
【0023】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図である。
【図2】 本発明に係るシグナルロータの正面図である。
【図3】 ピックアップ信号と波形整形信号と各気筒の点火時期制御信号を示すタイムチャートである。
【図4】 図4(A)は本発明に係るガスエンジンの要部を示す正面図、図4(B)は点火時期センサの取付フランジの平面図である。
【図5】 そのガスエンジンの左側面図である。
【図6】 従来例に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図である。
【符号の説明】
4…吸気マニホールド、7…クランク軸、10…シグナルロータ、15…点火時期センサの取付フランジ、17…シグナルロータの収容室外壁、19…燃焼室、22…スロットル弁、23…空燃混合器、25…ガバナアクチュエータ、34…点火コイル、35…点火プラグ、40…併用制御回路、41…波形整形回路、42…制御信号出力回路、G…ガス燃料、P…ピックアップ信号、Q…波形整形信号、R…回転速度制御信号、S…点火時期制御信号、S4…点火時期センサ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas engine equipped with an electronic governor, and relates to a technique for simplifying a control system for a throttle valve and a control system for a spark plug.
[0002]
[Prior art]
An example of an electronic governor-equipped gas engine is shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of an electronic governor-equipped gas engine, and a symbol E in FIG. 6 indicates the entire gas engine. The gas engine E is configured to optimally control the air-fuel ratio, ignition timing, and the like corresponding to operating conditions while suppressing the generation of pollutant components (CO, HC, NOx) of the exhaust gas. 6,
[0003]
In this gas engine E, a
[0004]
Conventionally, the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, since the ignition timing of the
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is to simplify the individual sensors, simplify the individual control circuits to reduce costs, and oppose the ignition timing sensor S4. The position can be adjusted from the outside, and the ignition timing adjustment switch attached to the igniter is omitted to reduce the cost accordingly.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following basic configuration.
That is, the
[0008]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
[0009]
[0010]
[Operation and effect of the invention]
According to the present invention, the following operations and effects can be achieved. (A) In the invention according to
[0011]
(B) In the first aspect of the invention, the ignition timing sensor S4 is provided on the
[0012]
(C) In the invention of
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electronic governor-mounted gas engine according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic diagram of a gas engine equipped with an electronic governor according to the present invention, FIG. 2 is a front view of a signal rotor according to the present invention, and FIG. 3 is a time chart showing a pickup signal, a waveform shaping signal, and an ignition timing control signal for each cylinder. 4A is a front view showing the main part of the gas engine, FIG. 4B is a plan view of a mounting flange of the ignition timing sensor, and FIG. 5 is a left side view of the engine.
[0014]
This electronic governor-equipped gas engine E is a vertical three-cylinder gas engine. As shown in FIGS. 4 and 5, a
[0015]
An
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 5, the air /
[0017]
In this embodiment, as shown in FIG. 4 (A), an
[0018]
The ignition timing sensor S4 is assembled to the housing chamber
[0019]
For example, as shown in FIG. 2, the
[0020]
That is, the combined
[0021]
Incidentally, a graph A in FIG. 3 shows an ignition timing control signal for the first cylinder of the gas engine E, a graph B shows an ignition timing control signal for the second cylinder, and a graph C shows an ignition timing control signal for the third cylinder. Indicates. In addition, the symbol a in each graph indicates the energization start timing of the
[0022]
With the above configuration, the pickup signal P is detected using the single ignition timing sensor S4, and the rotational speed control signal R and the ignition timing of each cylinder are detected by the combined
[0023]
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A various design change is possible in the range which does not change the summary of this invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an electronic governor-equipped gas engine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a signal rotor according to the present invention.
FIG. 3 is a time chart showing a pickup signal, a waveform shaping signal, and an ignition timing control signal for each cylinder.
FIG. 4 (A) is a front view showing a main part of the gas engine according to the present invention, and FIG. 4 (B) is a plan view of a mounting flange of the ignition timing sensor.
FIG. 5 is a left side view of the gas engine.
FIG. 6 is a schematic diagram of a gas engine equipped with an electronic governor according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
クランク軸(7)と伝動連結したシグナルロータ(10)の外周に被検出用の突起を設け、このシグナルロータ(10)の外周に点火時期センサ(S4)を対向させて設け、その点火時期センサ(S4)で検出したピックアップ信号(P)を波形整形回路(41)で波形整形し、その波形整形信号(Q)に基づいて制御信号出力回路(42)により上記回転速度制御信号(R)と上記点火時期制御信号(S)とを出力させるように構成し、シグナルロータ ( 10 ) の外周面と対向する収容室外壁 ( 17 ) の外側にフランジ取付面を設け、このフランジ取付面に取付フランジ ( 15 ) を沿わせ、シグナルロータ ( 10 ) の回転中心軸線と平行な向きに見て、このフランジ取付面と取付フランジ ( 15 ) とを直線状に形成し、取付フランジ ( 15 ) にシグナルロータ ( 10 ) の旋回接線方向に長軸のボルト組付け孔 ( 15a ) を設け、取付フランジ ( 15 ) に点火時期センサ ( S4 ) を取り付け、取り付けフランジ ( 15 ) をフランジ取付面に沿って移動させることにより、点火時期センサ ( S4 ) をシグナルロータ ( 10 ) の旋回接線方向に沿って位置調節可能に設けた、ことを特徴とする電子ガバナ搭載ガスエンジン。A throttle valve (22) and an air / fuel mixer (23) are provided in order upstream of the intake manifold (4), an ignition plug (35) is provided facing the combustion chamber (19), and the throttle valve (22) is provided. It is configured to be controllable via the governor actuator (25) by the rotational speed control signal (R), and the ignition timing of the spark plug (35) is controlled via the ignition coil (34) by the ignition timing control signal (S). In an electronic governor-equipped gas engine configured to
A projection for detection is provided on the outer periphery of the signal rotor (10) connected in transmission with the crankshaft (7), and an ignition timing sensor (S4) is provided on the outer periphery of the signal rotor (10) so as to face the ignition timing sensor. The pickup signal (P) detected in (S4) is waveform-shaped by the waveform shaping circuit (41), and based on the waveform-shaped signal (Q), the control signal output circuit (42) and the rotational speed control signal (R). The ignition timing control signal (S) is output, and a flange mounting surface is provided on the outer side of the outer wall ( 17 ) of the storage chamber facing the outer peripheral surface of the signal rotor ( 10 ) , and a mounting flange is provided on the flange mounting surface. (15) and along a Sig viewed in a direction parallel with the rotational center axis of the signal rotor (10) to form a flange mounting surface and the mounting flange (15) linearly, the mounting flange (15) Rurota (10) turning tangentially provided a long axis of the bolt assembly holes (15a) of the mounting the ignition timing sensor (S4) to the mounting flange (15), a mounting flange (15) along the flange mounting surface moves An electronic governor-equipped gas engine, characterized in that the ignition timing sensor ( S4 ) can be adjusted along the turning tangential direction of the signal rotor ( 10 ) .
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