JPH025079Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH025079Y2 JPH025079Y2 JP1981132599U JP13259981U JPH025079Y2 JP H025079 Y2 JPH025079 Y2 JP H025079Y2 JP 1981132599 U JP1981132599 U JP 1981132599U JP 13259981 U JP13259981 U JP 13259981U JP H025079 Y2 JPH025079 Y2 JP H025079Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- piezoelectric element
- crank angle
- detection signal
- cylinder
- Prior art date
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- Expired
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- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、機関のクランク角度を検出すると
共に、その爆発シリンダを判別するクランク角検
出器に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION This invention relates to a crank angle detector that detects the crank angle of an engine and determines its explosion cylinder.
従来の機関のクランク角検出器としては、例え
ば第1図に示すようなものがあつた。図におい
て、デイストリビユータ・ハウジング1内には、
機関の回転に同期して駆動されるスピンドル・シ
ヤフト2がある。ローラ3は、スピンドル・シヤ
フト2と同軸に取付けられており、デイストリビ
ユータ・キヤツプ4に接触して機関の各シリンダ
に装着されている点火栓(図示なし。)に火花を
飛ばす。また、スピンドル・シヤフト2と同軸に
スリツト入りプレート5が固定され、これを挟む
ようにしてホトトランジスタ6がデイストリビユ
ータ・ハウジング1に固定されている。スリツト
入りプレート5には、クランク角度でそれぞれ
2゜、180゜(4シリンダ機関の場合)及び720゜毎にス
リツトが形成されている。これらのスリツトをホ
トトランジスタ6により検出することにより、機
関の角度位置を検出することができる。 As a conventional engine crank angle detector, there is one shown in FIG. 1, for example. In the figure, inside the distributor housing 1,
There is a spindle shaft 2 that is driven in synchronization with the rotation of the engine. The roller 3 is mounted coaxially with the spindle shaft 2, and contacts the distributor cap 4 to send sparks to spark plugs (not shown) attached to each cylinder of the engine. Further, a slit plate 5 is fixed coaxially with the spindle shaft 2, and a phototransistor 6 is fixed to the distributor housing 1 so as to sandwich this plate. Each slit plate 5 has a
Slits are formed every 2°, 180° (for 4 cylinder engines) and 720°. By detecting these slits with the phototransistor 6, the angular position of the engine can be detected.
このような構成を有する従来の機関のクランク
各検出器は、構成が複雑であり、コストも高いと
いう問題点があつた。 Conventional engine crank detectors having such a configuration have had problems in that the configuration is complex and the cost is high.
この考案は、前記問題点を解決することを目的
としたものであり、簡単な構成により機関のクラ
ンク角度の検出及び爆発シリンダの判別が可能な
クランク角検出器を提供することを目的とする。 The purpose of this invention is to solve the above-mentioned problems, and the object is to provide a crank angle detector that can detect the crank angle of an engine and identify the explosion cylinder with a simple configuration.
(考案の概要)
この考案による機関のクランク角検出器は、機
関に装着された点火栓の座金部に取付けられる圧
電素子と、前記圧電素子の検出信号から、前記機
関のシリンダの吸気弁又は排気弁がバルブシート
に接触した時に発生し、かつ前記機関の振動に起
因した信号成分を分離するフイルタ手段と、分離
した前記信号成分の周期的な時間間隔を測定する
測定手段と、前記測定手段の測定値を予め定めた
数により分割する分割手段とを備え、前記分割手
段の出力を前記機関のクランク角度を示す値と
し、前記圧電素子の検出信号を前記シリンダの内
圧を示す検出信号としたことを特徴とするもので
ある。(Summary of the invention) The engine crank angle detector according to this invention uses a piezoelectric element attached to the washer of a spark plug installed in the engine, and a detection signal from the piezoelectric element to detect the intake valve or exhaust of the cylinder of the engine. filter means for separating a signal component generated when a valve contacts a valve seat and caused by vibration of the engine; a measuring means for measuring a periodic time interval of the separated signal component; and a measuring means for measuring a periodic time interval of the separated signal component; dividing means for dividing the measured value into a predetermined number, the output of the dividing means being a value indicating the crank angle of the engine, and the detection signal of the piezoelectric element being a detection signal indicating the internal pressure of the cylinder. It is characterized by:
(実施例)
以下、図を参照してこの考案の実施例を説明す
る。第2図はこの考案による一実施例を示すもの
であり、クランク角検出器を接続した機関の断面
図を示す。第2図において、7はクランク角検出
対象である機関のシリンダ・ブロツク、8はシリ
ンダ・ブロツク7内のピストン、9はシリンダ・
ブロツク7及びピストン8により形成される燃焼
室である。また、10は燃焼室9内に空気を送り
込む吸気マニマールド、11は燃焼室9内の排気
ガスを排気する排気マニマールド、12は吸気マ
ニマールド10から燃焼室9への吸気を制御する
吸気弁、13は燃焼室9の燃焼ガスに点火する点
火栓である。(Example) Hereinafter, an example of this invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows an embodiment of this invention, and shows a sectional view of an engine to which a crank angle detector is connected. In Fig. 2, 7 is the cylinder block of the engine whose crank angle is to be detected, 8 is the piston in the cylinder block 7, and 9 is the cylinder block.
This is a combustion chamber formed by block 7 and piston 8. 10 is an intake manifold that sends air into the combustion chamber 9; 11 is an exhaust manifold that exhausts exhaust gas from the combustion chamber 9; 12 is an intake valve that controls intake air from the intake manifold 10 to the combustion chamber 9; This is an ignition plug that ignites the combustion gas in the combustion chamber 9.
更に、この考案では、その構成要素である点火
栓座金型圧電素子21が点火栓13の座金として
シリンダ・ブロツク7に取付けられる。点火栓座
金型圧電素子21は、シリンダ・ブロツク7の振
動及びその内圧の変化に対応して電圧変化させる
検出信号を発生し、この検出信号をこの考案の構
成要素であるクランク角検出器15に入力してい
る。 Furthermore, in this invention, the ignition plug washer type piezoelectric element 21, which is a component thereof, is attached to the cylinder block 7 as a washer for the ignition plug 13. The spark plug washer type piezoelectric element 21 generates a detection signal that changes the voltage in response to the vibration of the cylinder block 7 and changes in its internal pressure, and sends this detection signal to the crank angle detector 15, which is a component of this invention. I am typing.
第3図を参照する。第3図はクランク角検出器
15の詳細を示すブロツク図である。点火栓座金
型圧電素子21の検出信号は、ハイ・パス・フイ
ルタ(HPF)16に入力される。ハイ・パス・
フイルタ16は、当該機関の振動に相当する高い
周波数の信号成分を抽出して比較器17に入力す
る。比較器(COMP)17は、ハイ・パス・フ
イルタ16により抽出された前記高い周波数の信
号成分と、所定のレベル(例えば0ボルト・レベ
ル)と比較し、この所定のレベルを超えたとき、
その出力をハイ・レベルにするものである。 See Figure 3. FIG. 3 is a block diagram showing details of the crank angle detector 15. The detection signal of the spark plug washer type piezoelectric element 21 is input to a high pass filter (HPF) 16. high pass
The filter 16 extracts a high frequency signal component corresponding to the vibration of the engine and inputs it to the comparator 17. A comparator (COMP) 17 compares the high frequency signal component extracted by the high pass filter 16 with a predetermined level (for example, 0 volt level), and when it exceeds this predetermined level,
This makes the output high level.
比較器17の出力は、双安定マルチバイブレー
タ18に入力されている。比較器17の出力がハ
イ・レベルとなると、双安定マルチバイブレータ
18は、トリガされてその出力の論理状態を反転
させる。双安定マルチバイブレータ(FF)18
の出力は、カウンタ19(CNT)に入力されて
いる。 The output of the comparator 17 is input to a bistable multivibrator 18. When the output of comparator 17 goes high, bistable multivibrator 18 is triggered to invert the logic state of its output. Bistable multivibrator (FF) 18
The output is input to the counter 19 (CNT).
ここで、カウンタ19は、公知のものでよく、
例えばクロツク信号をカウントするものであれば
よく、双安定マルチバイブレータ18から出力さ
れるパルスがハイ・レベル及びロー・レベルとな
つている時間間隔をクロツク信号によりカウント
し、カウントした結果を割算器(DIV)20に入
力する。割算器20も公知の分周回路でよく、カ
ウント19のカウントの結果をクランク角に関連
した数で割算(分割)して、機関のクランク角を
表わす信号を出力する。 Here, the counter 19 may be a known one,
For example, any device that counts a clock signal may be used.The time interval during which the pulse output from the bistable multivibrator 18 is at high level and low level is counted by the clock signal, and the counted result is sent to the divider. Enter (DIV) 20. The divider 20 may also be a known frequency dividing circuit, and divides the count result of the count 19 by a number related to the crank angle to output a signal representing the engine crank angle.
次に、この実施例に動作を説明する。第2図を
再び参照する。燃焼室9に吸入された空気は、ピ
ストン8が下降して吸気弁12が開放したとき
に、吸気マニマールド10を介して燃焼室9に吸
入される。ピストン8が下死点を通過して上昇し
た後、図示のように、吸気弁12がシリンダ・ブ
ロツク7のバルブシートに接触して燃焼室9が閉
じられる。次いで、ピストン8が上死点に近付い
た時点で、点火栓13の火花により燃焼室9内の
混合ガスを爆発させる。その後、図示していない
排気弁が開き、燃焼室9内の燃焼済みガスが排気
マニマールド11を介して排気される。 Next, the operation of this embodiment will be explained. Referring again to FIG. Air taken into the combustion chamber 9 is taken into the combustion chamber 9 via the intake manifold 10 when the piston 8 descends and the intake valve 12 opens. After the piston 8 passes through the bottom dead center and rises, the intake valve 12 contacts the valve seat of the cylinder block 7, as shown, and the combustion chamber 9 is closed. Next, when the piston 8 approaches the top dead center, the spark from the ignition plug 13 causes the mixed gas in the combustion chamber 9 to explode. Thereafter, an exhaust valve (not shown) opens, and the burned gas in the combustion chamber 9 is exhausted via the exhaust manifold 11.
点火栓13の火花による燃料室9内の混合ガス
が爆発した時に発生する機関の振動及びその内部
の圧力の変化は、点火栓13の座金部を介して点
火栓座金型圧電素子21に伝達される。従つて、
点火栓座金型圧電素子21を1番シリンダに装着
したときは、これにより検出された検出信号に
は、その吸気弁がバルブシートに接触した時に発
生する振動が含まれている。 Engine vibrations and internal pressure changes that occur when the mixed gas in the fuel chamber 9 explodes due to the spark from the ignition plug 13 are transmitted to the ignition plug washer-type piezoelectric element 21 via the washer of the ignition plug 13. Ru. Therefore,
When the ignition plug washer type piezoelectric element 21 is attached to the No. 1 cylinder, the detection signal detected thereby includes vibrations generated when the intake valve contacts the valve seat.
次に、第3図及び第4図を参照する。点火栓座
金型圧電素子21の検出信号は、第4図イに示す
ように、吸気弁12とバルブシートとの間の接
触、及び燃焼室9内の爆発により変化する圧力に
関連した振動波形を含むものであり、ハイ・パ
ス・フイルタ16に入力される。ハイ・パス・フ
イルタ16は、点火栓座金型圧電素子21の検出
信号から比較的に高い周波数からなるハイ・レベ
ルシリンダ・ブロツク7の振動成分のみを抽出し
て、第4図ロに示すような振動波の信号を出力す
る。ハイ・パス・フイルタ16の出力信号は、比
較器17に入力され、所定のレベルと比較され
て、第4図ハに示すようなパルス信号に変換され
る。このパルス信号は、双安定マルチバイブレー
タ18に入力され、双安定マルチバイブレータ1
8をトリガさせる。従つて、双安定マルチバイブ
レータ18は、第4図ニに示すように、吸気弁1
2がバルブシートに接触するたびに電圧極性を反
転させたパルス信号を発生する。カウンタ19
は、このパルス信号を双安定マルチバイブレータ
18から入力し、このハイ・レベルの期間及びロ
ー・レベルの期間をそれぞれ図示なしのクロツク
信号によりカウントする。即ち、比較器17のパ
ルスの時間間隔をカウンタ19によりカウントす
ることによつて、三角状に増加するカウント値が
得られる。カウント値の最大値は、第4図ホに示
すように、吸気弁12がバルブシートに接触する
時間間隔を表わしている。従つて、このカウント
値を、割算器20においてクランク角度に関連し
た任意の数、例えば720により割算して1゜毎のク
ランク角度が得られる。また、4シリンダの機関
の場合に、4によりカウンタ19のカウント値を
割算すると、爆発工程に対応した値が得られるの
で、爆発工程の判別に用いることもできる。 Next, reference is made to FIGS. 3 and 4. The detection signal of the spark plug washer type piezoelectric element 21, as shown in FIG. and is input to the high pass filter 16. The high pass filter 16 extracts only the vibration component of the high level cylinder block 7 having a relatively high frequency from the detection signal of the spark plug washer type piezoelectric element 21, and generates the vibration component as shown in FIG. Outputs a vibration wave signal. The output signal of the high pass filter 16 is input to a comparator 17, where it is compared with a predetermined level and converted into a pulse signal as shown in FIG. 4C. This pulse signal is input to the bistable multivibrator 18, and the bistable multivibrator 1
8 is triggered. Therefore, the bistable multivibrator 18, as shown in FIG.
2 generates a pulse signal with inverted voltage polarity each time it contacts the valve seat. counter 19
inputs this pulse signal from the bistable multivibrator 18, and counts the high level period and low level period using a clock signal (not shown). That is, by counting the time intervals of the pulses of the comparator 17 with the counter 19, a count value that increases triangularly is obtained. The maximum value of the count value represents the time interval at which the intake valve 12 contacts the valve seat, as shown in FIG. 4E. Therefore, this count value is divided by an arbitrary number related to the crank angle in the divider 20, for example 720, to obtain the crank angle for every 1 degree. Furthermore, in the case of a four-cylinder engine, dividing the count value of the counter 19 by 4 yields a value corresponding to the explosion process, which can also be used to determine the explosion process.
点火栓座金型圧電素子21の検出信号は、シリ
ンダ・ブロツク7内の圧力を表わしているので、
その測定に用いることもできる。 Since the detection signal of the spark plug washer type piezoelectric element 21 represents the pressure inside the cylinder block 7,
It can also be used for that measurement.
前記実施例では、吸気弁12がバルブシートに
接触するときの振動を検出する場合について説明
したが、排気吸気弁がそのバルブシートに接触す
る際の振動を検出する場合も同様に可能である。 In the embodiment described above, a case has been described in which vibrations are detected when the intake valve 12 contacts the valve seat, but it is also possible to detect vibrations when the exhaust intake valve contacts its valve seat.
以上説明したように、この考案によれば、機関
のシリンダ・ブロツクに取付けた圧電素子により
シリンダ・ブロツクにおける種々の振動から特定
の振動を検出し、その振動の周期を予め定めた適
当な数により分割することにより、クランク角度
を検出することができるので、クランク角検出器
の構造を簡単なものとすることができ、従つてそ
の製造コストの安価となる効果がある。 As explained above, according to this invention, a specific vibration is detected from various vibrations in the cylinder block using a piezoelectric element attached to the cylinder block of the engine, and the period of the vibration is determined by a predetermined appropriate number. Since the crank angle can be detected by dividing, the structure of the crank angle detector can be simplified, which has the effect of reducing its manufacturing cost.
また、検出されたこのような振動から爆発シリ
ンダの判別、及びシリンダ・ブロツク内の圧力を
測定することも容易にできる効果がある。 Furthermore, it is possible to easily identify the explosion cylinder and measure the pressure inside the cylinder block from such detected vibrations.
第1図は従来の機関のクランク角検出器の分解
斜視図、第2図はこの考案の一実施例であるクラ
ンク角検出器を装着した機関の縦断面図、第3図
は第2図に示すクランク角検出器の詳細を示すブ
ロツク図、第4図は第3図に示す各部分の出力信
号の波形図である。
7;シリンダ・ブロツク、15;クランク角検
出器、16;ハイ・パス・フイルタ、17;比較
器、18;双安定マルチバイブレータ、19;カ
ウンタ、21;点火栓座金型圧電素子。
Figure 1 is an exploded perspective view of a conventional crank angle detector for an engine, Figure 2 is a vertical sectional view of an engine equipped with a crank angle detector that is an embodiment of this invention, and Figure 3 is the same as Figure 2. 4 is a block diagram showing details of the crank angle detector shown in FIG. 4, and FIG. 4 is a waveform diagram of output signals of each part shown in FIG. 7; cylinder block; 15; crank angle detector; 16; high pass filter; 17; comparator; 18; bistable multivibrator; 19; counter; 21; spark plug washer type piezoelectric element.
Claims (1)
る圧電素子と、 前記圧電素子の検出信号から、前記機関のシリ
ンダの吸気弁又は排気弁がバルブシートに接触し
た時に発生し、かつ前記機関の振動に起因した信
号成分を分離するフイルタ手段と、 分離した前記信号成分の周期的な時間間隔を測
定する測定手段と、 前記測定手段の測定値を予め定めた数により分
割する分割手段とを備え、 前記分割手段の出力を前記機関のクランク角度
を示す値とし、前記圧電素子の検出信号を前記シ
リンダの内圧を示す検出信号としたことを特徴と
する機関のクランク角検出器。[Claims for Utility Model Registration] A piezoelectric element attached to the washer of a spark plug installed in an engine, and a detection signal from the piezoelectric element that determines when an intake valve or an exhaust valve of a cylinder of the engine comes into contact with a valve seat. filter means for separating signal components generated and caused by vibrations of the engine; measuring means for measuring periodic time intervals of the separated signal components; and measuring the measured values of the measuring means by a predetermined number. a dividing means for dividing, the output of the dividing means being a value indicating the crank angle of the engine, and the detection signal of the piezoelectric element being a detection signal indicating the internal pressure of the cylinder. Detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13259981U JPS5837936U (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | engine crank angle detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13259981U JPS5837936U (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | engine crank angle detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837936U JPS5837936U (en) | 1983-03-11 |
| JPH025079Y2 true JPH025079Y2 (en) | 1990-02-07 |
Family
ID=29926126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13259981U Granted JPS5837936U (en) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | engine crank angle detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837936U (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53140460U (en) * | 1977-04-13 | 1978-11-07 |
-
1981
- 1981-09-08 JP JP13259981U patent/JPS5837936U/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5837936U (en) | 1983-03-11 |
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