TW558609B - Engine crank angle detecting device - Google Patents

Description

55S609 ⑴ 玖 '發明說明 實她方式及圖式簡單說明) (發明說明應敘明：伽所屬之技術倾、先前麟、内爹,..、, 發明之技術領域 以檢 本發明係關於引擎之曲柄角檢測裝置，尤並關於用 測曲：軸回轉之基準位置的曲柄角感測器之配置結構 ，…门/又m I ,聆磙齒輪固定於

並在此環齒輪以等間隔設置複數個突起（齒），同時為^ 其基準位置而在—處形成缺齒部並形成為料距。在ϋ 回轉中檢職起之凸部與凹部，並使㈣在W 位置之缺齒部’藉此即可 : ;別基譯 ，況下’相對於環齒輪之例如外周面：二 角ί:器古即將於各齒因引擎之回轉而通過時， 之見度及直至接著要通過的下一齒之間 ：齒 然由於其係藉由=!齒部’藉而檢測基準位置。

感測器時才檢測到二：弓丨擎Γ轉而橫切過曲柄轉角 有導致檢測精二二引擎回轉趨於不穩定時，則 即完成吸氣.壓縮：=。按四衝程引擎係以引擎兩回轉 ^ 膨脹·排氣之一循環。惟右兮一 α . :之引擎回轉’則將重覆在膨脹行程就上升，而； 乳·吸氣·壓縮行程就會緩慢地下降之' 機狀態啟動引擎時回轉變動必會變得大。尤'、在以 在此，為了檢測曲“么— 環齒輪的各齒之μ :位置’則須檢測設在曲柄軸之 卩（齒寬）與凹部（齒間之間隔）並以其tt (2)558609 發獎_酵華頁 由於齒的凹凸部之長度比 響，因而有可能會對供作 錯誤的判斷，致欲得確實 化時間。 本發明之目的在於提供一 提高曲柄角基準位置檢測 置。

率來辨別缺齒部。此種情況下， 率必定會受到引擎回轉變動之影 為曲柄角基準位置的缺齒部作成 的曲柄角基準位置之判斷則必需 有鑑於上述先前技術之缺點， 種能抑制引擎回轉變動之影響而 之可靠性的引擎之曲柄角檢測裝 發明之概述 為達成上述目的，本發明提供—種引擎之曲柄角檢測裝 置，其特徵為：在單缸引擎之曲柄轴固定有齒輪，在該環 齒輪之周緣以等間隔設有複數個突起同時在一 等間隔部’且具有用以檢測該環齒輪的各突起之兩端的升 起及：降之曲柄角感測器；肖曲柄角感測器係藉檢測各突 起之見度、與與此相鄰接的突起之間的間隔並算出宜比率 而識別上述各突起及非等間隔部，且以上述引擎之

於下死點附近時能檢測到上述非等間隔部之方式而以上 述曲柄角感測器與非等間隔部。 一循環中在回轉 因此可提高曲柄 右依照該構成，則由於可在引擎回轉的 變動小的下死點附近檢測到非等間隔部， 角基準位置之檢測可靠性。 丁攸玟上述突起之寬度為a，盥盥此相 鄰接的突起之間的間隔為b時，將 u/ . ^战马在a < b時則# 在a>b時則使a/b成為2以上為其㈣。 、 若依照該構成’則心突起之凹凸比率會變大，可提高 558609

發明:,_績奚 (3) 各突起之檢測精度，同時由於非等間隔部與通常突起間隔 之位置的突起凹凸比率之差會變大，因此即使在回轉變動 大的情況下也可在良好精度下檢測到非等間隔部。當a < b 時右b/a比2為小，或a > b時a/b為比2為小時，則有可能會造 成突起的凹凸辨別精度下降。但若使b/a或a/b設成為過大， 貝1有T把ί k成大起的檢測精度反而下降之情形，因此汶

及b之值應參酌環齒輪之大小或突起之數目及感測器本身 之精度等而定。 另為達成上述目的，本發明更進一步提供一種引擎之由 柄角檢測裝置’其特徵為：其係在單缸引擎之曲柄軸固突 有齒輪’在該環齒輪之周緣以等間隔設有複數個齒同時名 -處形成有缺齒部’且具有用以檢測該環齒輪的齒之曲柄 角感測器；該曲柄角感測器係藉檢測各齒之齒寬、與與此 相鄰接的齒之間的間隔並算出其比率而識 齒及 齒部者；且以上述缺齒部在活塞位 、 々、卜死點附近時能檢測 到之方式而配置上述曲柄角感測器。

環中回轉變動 高曲柄角基準 若依照該構成，則由於可在引擎回轉一循 為小的下死點附近檢測到缺齒部，因此可提 位置之檢測可靠性。 較诖的構成例，係以假設上述齒之齒寬為& 外之位置與與此相鄰接的齒之間的間隔為叫 為b/a會成為2以上為其特徵。 在缺齒部以 將各齒形成 若依照該構成 齒之檢測精度， ’則由於齒之凹凸比率會 同時由於缺齒部與通常# 變大’可提高各 之位置的齒凹凸 (4)558609 褰獎說_績】 H即使在回轉變動大的情況下也可在 良好精度下檢測到缺齒部。若b/a比2為小，則有可能會造 成齒的凹凸辨別精度下降。但若使b/a設成為過大，則有可 能會造成齒的檢測精度反而下降之情形，因此⑷之值應參 酌環齒輪之大小或齒之數目及感測器本身之精度等而定。 圖式之簡要說明 圖1係本發明之機車控制系統之全體構成圖。

圖2係本發明之引擎之曲柄角檢測裝置構成圖。 圖3係一循環中之引擎回轉變動之圖表。 圖4(A)、（B)係本發明之曲柄角感測器之#檢測方法說明 圖：>係本發明實施型態之在上死點時之位置關係說明圖。 圖6係本發明實施型態之在下死點時之位置關係說明圖。 實施發明之最佳形態 兹就本發明之實施型態參閱圖式說明如下。 圖1係本發明實施型態之機車控制系統全體方塊構成圖。 對於組成為一體構件而單元化的引擎控制裝置（ECU) 1的 控制電路CPU(未圖示）之輸入，則有下述各輸入：來自於主 開關2之接通•斷開信號，來自於曲柄角感測器3之曲柄脈 衝信號’來自於吸氣壓力感測器4之吸氣壓力檢測信號，來 自於吸氣溫度感測器5之吸氣溫度檢測信號，來自於水溫感 ’則為6的冷卻水溫檢測信號，來自於噴射器電壓感測器7的 噴射為控制用電壓信號，以及來自於具有複數個開關SW 1 S W 3的開關箱$之檢查用輸入信號。另外連接有蓄電池2 〇 558609 發獎說劈績賓 ’俾輸入蓄電池電源。 供自由ECU 1之輸出，則有下述各輸出：對於用以驅動燃 料泵的泵繼電器9之泵繼電器輸出信號，用以驅動噴射器1〇 - 的電磁線圈之噴射器輸出信號，用以驅動點火線圈U的點 火線圈輸出信號，用以按照冷卻水溫而驅動自動阻氣門 (auto-choke)之自動阻氣門輸出信號，用以檢測到異常現象 %驅動儀錶22内之驅動診察警告燈丨3的診察警告信號，用 以冷卻水溫超過特定溫度時即顯示警告的水溫警告燈丨4之 · 水溫警告信號’以及用以引擎鍵（engine㈣）等之無效器 (lmm〇blllZer) 1 7受到異常操作時即驅動無效警告燈15之無 效t告燈k 5虎。另對於各感測器經由感測器用電源電路2 ^ 或以直接方式輸出供應電力之電源電壓。 另外ECU 1係連接於外部之通用通信裝置“，可將控制資 料等經由通用通信線系統而作輸出輸入，並且也連接於串 聯通信裝置19 ’可作串聯通信。 圖2係本發明實施型態之曲柄角檢測裝置系統構成圖。 如圖2所示，單缸四衝程引擎3〇係在活塞31之上面形成有 · 燃燒室32 ’連通於該燃燒室32而連接有吸氣管33及排氣管 34。吸氣管33係在供裝設節_35之端部設有吸氣闊 在排氣管之端部設有排氣閥37。38為點火塞。在引擎3〇之 缸周圍設有冷卻水套39，且安裝有水溫感測器6。活塞^ 係介以活塞桿40而連接於曲柄軸4 1。 在曲柄軸41一體固定有環齒輪42β在環齒輪〇以等間隔 下設有複數個之齒(突起)43’並在-處形成有缺齒部(非等 -10 - 558609 ⑹ 隱嚇 間隔部）44。並且設有用以檢測該環齒輪42之齒“的曲柄角 感測器（曲柄角脈衝感測器）3。西柄角感測器3係用以檢測 各回心而發出對應於各齒之上邊長度的脈衝寬之脈衝信號 。本例中則在12處有齒43之位置，其中一處為缺齒部44， 口而曲柄的在一個回轉之間每3 〇。即將發出1 1個脈衝信號。 、在吸氣管33裝有噴射器10。自燃料箱45以燃料泵46經由 濾油器47而吸上來之燃料係藉調節器48調整成一定壓力的 狀您下达往該噴射器1〇。在點火塞38連接有供由Ecui(請 參閱圖1)驅動控制之點火線圈"。纟吸氣管33安裝有吸氣 壓力感測器4及吸氣溫度感測器5，幻吏各自連接於ecui。 在排氣管34連接有排氣淨化用之二次空氣導入管钧。在 該二次空氣導入管49上設有斷氣闕(…W㈣— Ο。該斷 乱閥）〇ίτ、用以在通常行車時或加速時等會打開節流闊的高 回轉h gp打開而辜人二次空氣’在減速時等會閉住節流 閥的低回轉時，則關閉而切斷二次空氣者。 圖3係在一循環中的引擎回轉變動之圖表。 丨擎回軺ίτ、在由壓縮行程轉移至爆發行程的壓縮上死點 附近會變得最大，中曲柄脈衝信號所示，在本發明則 將缺齒部避開該壓縮上死點而設在回轉變動少的下死點附 近士此以忐在下死點附近檢測到缺齒部之方式而決定 曲柄角感測器與環齒輪缺齒部之設置位置。藉此即可減輕 因回轉變動所造成錯誤檢測之虞。 Τ係依曲柄角感測器之齒檢測方法說明圖。(a)係顯示 通“立置之脈衝信號，（β)係顯示缺齒部之脈衝信號。此圖 -u - 558609

凹部（齒之間隔）為20。時之 ⑺ 表係環齒輪之凸部（齒寬）為10。 情況。 如（A)所示’曲柄脈衝的齒寬部分之長度a與齒間之間隔匕 之比率為b/a=2。另如（B)所示，在缺齒部齒間之間隔^^就^"變 寬而成為b/a=5。因此將經在ECU内算出之b/a之值的閾= 設定為2〜5之中間附近，即可確實的辨別缺齒部。

圖5係在上死點時之環齒輪與曲柄角感測器之位置關係 說明圖。 #。 在環齒輪42除缺齒部44外每隔30。以等間隔下形成有η 個齒43。假設在上死點時位於最上位置之齒為上死點齒… 。疏上死點齒43a乃是距自曲柄角感測器3為第3個之齒，而 缺齒部44係對應於第5個之齒。藉著該環齒輪“向箭頭桴纪. 方向回轉，即可如上述圖3所示般獲得曲柄脈衝信號。^種 情況下如圖3所示，第-次回轉的第5個及第二次回轉的第 17個之脈衝係對應於缺齒部而缺少。

…圖6仏在下死點時之環窗輪與曲柄角感測器之位置關係 女圖6所不，在下死點時上死點齒43a係通過最下位置。 在匕時幻缺齒部44係位於曲柄角感測器3之附近（在圖6之 例子缺齒部料係位於剛通過曲柄角感測器3後之位置)。 V在本矣明曲柄角感測器3位於下死點附近時即可使 缺齒部44配置於檢測位置。 m K e歹·1係以齒(突起)之寬度比齒間之間隔為 情況為例而加以句 . 。兄明，但對於齒寬比齒間之間隔為長 • 12 - 558609 ⑻ _—_ _—顚· ’在a>b時，則應以能使a/b 況也可適用本發明。此種情況下 此相鄰接的突起之間的間隔為b 成為2以上之方式而形成各突起 產業上之利用性 綜上所述，本發明由於可在引擎回 f 俯％中回轉變| 小的下死點附近檢測到缺齒部’因而可提高曲柄角基料 置之檢測可靠性。此種情況下，純照假設上述齒之齒^

為:，在缺齒部以外之位置與與此相鄰接的齒之間的間隔^ b時’在b〉—以能使b/a成為2以上之方式所形成各齒之本 成，則由於齒的凹凸比率會變λ，可提高各齒之檢測精方 ，並且由於缺齒部與通常齒的位置之齒之凹凸比率會變^ 因而即使在回轉變動大的情況下也可在良好的精度下杉 測到缺齒部。 圖式代表符號說明 引擎控制裝置（ECU) 主開關

曲柄角感測器 吸氣壓力感測器 吸氣溫度感測器 水溫感測器 噴射器電壓感測器 開關箱 泵繼電器 噴射器 -13 - 558609 (9) 11 點火線圈 12 自動阻氣門 13 診察警告燈 14 水溫警告燈 16 無效器 18 (通用通信裝置） 19 串聯通信裝置 20 蓄電池 21 感測為用電源電路 30 引擎 3 1 活塞 32 燃燒室 η ο J J 吸氣管 34 排氣管 35 節流閥 36 吸氣閥 37 排氣閥 38 點火塞 39 冷卻水套 40 活塞桿 4 1 曲柄軸 42 環#輪 43 齒（突起） 44 缺齒部 發獎說劈績頁 558609

45 燃 料 相 46 燃 料 泵 47 濾 油 器 48 調 即 器 49 二 次 空 50 斷 氣 閥 SW1〜SW2 開 關

-15 -

Claims (1)

1. 558609 拾、申請專利範圍 一種引擎之曲柄角檢測 曲柄轴固定齒輪，在#為：在單缸引擎之 個突起’且在—處齒輪之周緣以等間隔設置複數 齒輪的各突起兩端的升起及下降之曲柄tr該環 柄角感測器係藉檢測夂1 :曲柄角感測器；該曲

   起之間的間隔並二起，、及與此相鄰接” 間隔部’且以上別上述各突起及非等 到上述非等間隔部之方式 、才月匕檢測 非等間隔部。 -己置上述曲柄角感測器與 如申請專利範圍第丨項之引擎之曲柄 假設上述突起之寳声垚Q . ll ^ 置具中 見度為a，與此相鄰接的突 隔為b時，將各齒形成為在a< f的間 使a/b成為2以上。 ㈣使在a>b時則

   -種引擎之曲柄角檢測裝置，其特徵為：在單 曲柄抽固；t齒輪’在該環齒輪之周緣以等間隔設置 個齒，且在-處形成有缺齒部，具有用以檢測該環齒又輪 的齒之曲柄角感測器；該曲柄角感測器係藉檢測各齒之 齒寬'及與此相鄰接的齒之間的間隔並算出其比率而識 別上述各齒及缺齒部纟；且以上料齒部在活塞位於^ 死點附近時能檢測到之方式而配置上述曲柄角感測哭 如:請專利範圍第3項之引擎之曲柄角檢測裝置，其°中 假設上述齒之齒寬為a ’在缺齒部以外之位置與與此相 4. 558609 申譆專潮範圜績買 鄰接的齒之間的間隔為b時，將各齿形成為b / a會成為2 以上。