JP5062908B2 - 電子制御式エンジン - Google Patents
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Description
しかし、この種の電子制御式エンジンでは、図10に例示するように、クランク角センサ(2)はその検出部(5)の前方を通過する基準歯欠部(48)とクランク角対応歯(47)とクランク角対応歯(47)(47)同士間の歯間隙間(50)を構成する肉壁や隙間を検出することに基づいて、これらの検出に対応するアナログ脈流信号(51)を出力し、このアナログ脈流信号(51)を波形整形回路により所定のしきい値(52)(53)に基づいてパルス信号(54)に変換し、このパルス信号(54)により制御手段がクランク角の検出基準位置とクランク角とを検知するようにするに当たり、基準歯欠部(48)が、肉壁の無い空間となっているため、問題がある。
図10に例示するように、基準歯欠部(48)が、肉壁の無い空間となっているため、アナログ脈流信号(51)の波形が基準歯欠部(48)の検出時にオーバーシュートし、基準歯欠け部(48)に続くクランク角対応歯(47)の検出時にその反動で逆方向にオーバーシュートし、後続のクランク角対応歯(47)の検出時にパルス信号(54)の整形に欠落等が生じることがあり、クランク角の検出精度が低下するおそれがある。
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)と電磁コイルピックアップのクランク角センサ(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)の外周縁部に被検出部(4)が設けられ、この被検出部(4)として、クランク角の検出基準位置に対応する基準歯欠部(48)とクランク角と対応して周方向に所定間隔を保持して配置される複数個のクランク角対応歯(47)とを備え、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エンジンにおいて、
図8または図9に例示するように、クランク角センサ(2)はその検出部(5)の前方を通過する基準歯欠部(48)とクランク角対応歯(47)とクランク角対応歯(47)(47)同士間の歯間隙間(50)を構成する肉壁や隙間を検出することに基づいて、これらの検出に対応するアナログ脈流信号(51)を出力し、このアナログ脈流信号(51)を波形整形回路により所定のしきい値(52)(53)に基づいてパルス信号(54)に変換し、このパルス信号(54)により制御手段がクランク角の検出基準位置とクランク角とを検知するようにするに当たり、
基準歯欠部(48)が、隣接するクランク角対応歯(47)よりも検出部(5)から離間する方向に段落ちした肉壁(55)を備えており、
図9に例示するように、検出部(5)で検出される基準歯欠部(48)の肉壁(55)の被検出面(56)は、その周方向中央部が検出部(5)から離間する方向に後退する凹面であり、
産業用エンジンとして用いるに当たり、
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)と対向しており、
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おり、
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、ことを特徴とする電子制御式エンジン。
《効果》 クランク角の検出精度の低下を防止することができる。
図8または図9に例示するように、基準歯欠部(48)が、隣接するクランク角対応歯(47)よりも検出部(5)から離間する方向に段落ちした肉壁(55)を備えているので、アナログ脈流信号(51)の波形が基準歯欠部(48)の検出時にオーバーシュートせず、後続のクランク角対応歯(47)の検出時にパルス信号(54)の整形に欠落等が生じるおそれがなく、これに起因するクランク角の検出精度の低下を抑制することができる。
図9に例示するように、検出部(5)で検出される基準歯欠部(48)の肉壁(55)の被検出面(56)は、その周方向中央部が検出部(5)から離間する方向に後退する凹面であるため、検出部(5)との離間距離の変化率をある程度大きくし、所定のしきい値(52)(53)を通過するアナログ脈流信号(51)の出力値の変化率をある程度大きくすることができ、しきい値(52)(53)付近でのアナログ脈流信号(51)の出力値の停滞が起こりにくい。このため、アナログ脈流信号(51)が基準歯欠部(48)の肉壁(55)の被検出面(56)のキズなどを拾った場合でも、これをしきい値(52)(53)に基づいてパルス信号(54)に整形してしまう不具合がなく、クランク角の検出精度の低下を防止することができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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》 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。
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》 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。
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。
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)の外周縁部に被検出部(4)が設けられ、この被検出部(4)として、クランク角の検出基準位置に対応する基準歯欠部(48)とクランク角と対応して周方向に所定間隔を保持して配置される複数個のクランク角対応歯(47)とを備え、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。クランク角センサ(2)は、MPUセンサと呼ばれる電磁コイルピックアップである。
図9の変更例に示すように、検出部(5)で検出される基準歯欠部(48)の肉壁(55)の被検出面(56)は、その周方向中央部が検出部(5)から離間する方向に後退する凹面であってもよい。図9中、図8と同一の要素には、同一の符号を付しておく。
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。
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。
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。
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。
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。
(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
(47) クランク角対応歯
(50) 歯間隙間
(51) アナログ脈流信号
(52) しきい値
(53) しきい値
(54) パルス信号
(55) 肉壁
(56) 被検出面
Claims (3)
- クランク角検出手段としてロータプレート(1)と電磁コイルピックアップのクランク角センサ(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)の外周縁部に被検出部(4)が設けられ、この被検出部(4)として、クランク角の検出基準位置に対応する基準歯欠部(48)とクランク角と対応して周方向に所定間隔を保持して配置される複数個のクランク角対応歯(47)とを備え、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エンジンにおいて、
クランク角センサ(2)はその検出部(5)の前方を通過する基準歯欠部(48)とクランク角対応歯(47)とクランク角対応歯(47)(47)同士間の歯間隙間(50)を構成する肉壁や隙間を検出することに基づいて、これらの検出に対応するアナログ脈流信号(51)を出力し、このアナログ脈流信号(51)を波形整形回路により所定のしきい値(52)(53)に基づいてパルス信号(54)に変換し、このパルス信号(54)により制御手段がクランク角の検出基準位置とクランク角とを検知するようにするに当たり、
基準歯欠部(48)が、隣接するクランク角対応歯(47)よりも検出部(5)から離間する方向に段落ちした肉壁(55)を備えており、
検出部(5)で検出される基準歯欠部(48)の肉壁(55)の被検出面(56)は、その周方向中央部が検出部(5)から離間する方向に後退する凹面であり、
産業用エンジンとして用いるに当たり、
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)と対向しており、
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おり、
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エンジン。 - 請求項1に記載された電子制御式エンジンにおいて、
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エンジン。 - 請求項2に記載された電子制御式エンジンにおいて、
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エンジン。
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