TWI624586B - 雙缸引擎進氣偵測裝置及偵測方法 - Google Patents

Abstract

一種雙缸引擎進氣偵測裝置及偵測方法，該偵測裝置包含一感測齒盤及一感測器；該感測齒盤具有一環形本體、一第一偵測部及一第二偵測部，該第一偵測部及第二偵測部之間的徑線夾角相等於兩凸輪之間的凸輪夾角。利用該感測器偵測該等第一及第二偵測部的位置，能夠即時掌握雙缸的進氣並適時地執行噴油。

Description

雙缸引擎進氣偵測裝置及偵測方法

本發明係關於一種偵測裝置及偵測方法；特別關於一種雙缸引擎進氣偵測裝置及偵測方法。

在現有的技術中，雙缸噴射引擎之第一、二汽缸的點火動作是藉由電子控制單元控制，利用電子控制單元經噴射裝置控制適量的燃油噴入該噴射引擎中，並由該電子控制單元發出點火信號，控制一點火裝置將該油霧點燃，使活塞往復運動產生動力，進而使該噴射引擎作動。

由於雙缸引擎的行程差異一般為360度，該點火裝置的點火上死點同樣相差360度，故可採用單缸引擎的作法進行每圈點火，而且該噴射裝置的噴油原理也相同。因此，雙缸引擎的設計大多將吸氣行程安排在對應於凸輪軸上的齒輪空齒位置(編碼齒信號的空齒標記)附近，利用空齒的齒型編排，當雙缸引擎啟動時，該噴射裝置的噴油時機於空齒處的第N齒(空齒未知前則於第N齒噴油)，或者在空齒處一起噴油。

然而，雙缸引擎每次停止的位置不盡相同，若雙缸引擎的停止的位置離空齒太近，同時又依照於空齒處的第N齒(空齒未知前則於第N齒噴油)的噴油時機進行噴油，將會造成噴油的第一股油氣太濃，而無法完 全點火燃燒；再者，若依照空齒處的噴油時機進行噴油，雙缸引擎於啟動時容易受到阻力影響，在壓縮上死點前造成引擎轉速變慢，進而使空齒判定不易，而且冷啟動時會影響噴油正時。

如上所述，利用空齒作為雙缸引擎噴油的依據，較容易造成其中一汽缸的空齒對應到吸氣行程但另一汽缸的空齒卻是壓縮行程，而產生無效噴油，進而影響雙缸引擎的起動啟動。

故，有必要提供一種雙缸引擎進氣偵測裝置，以解決習用技術所存在的問題。

本發明之主要目的在於提供一種雙缸引擎進氣偵測裝置，利用感測器偵測第一及第二偵測部的位置，能夠即時掌握雙缸的進氣行程。

本發明之另一目的在於提供一種雙缸引擎進氣偵測方法，利用感測器偵測第一及第二偵測部的位置，可適時地執行噴油動作。

為達上述之目的，本發明提供一種雙缸引擎進氣偵測裝置，設置在該雙缸引擎且用以偵測二汽缸之進氣行程，該雙缸引擎包含一進氣凸輪軸、一設置在該進氣凸輪軸上的正時鏈輪、數個設置在該進氣凸輪軸上的進氣凸輪及數個被該進氣凸輪所推動的進氣閥門；該雙缸引擎進氣偵測裝置包含一感測齒盤及一感測器；該感測齒盤設置在該進氣凸輪軸上，且該感測齒盤具有一環形本體、一第一偵測部及一第二偵測部，其中該第一偵測部及第二偵測部設置在該環形本體的一外周面上，該感測器設置在該正時鏈輪的一側，用以偵測該第一偵測部及第二偵測部的位置；一第一徑線及一第二徑線，分別自該第一偵測部及第二偵測部延伸至該環形 本體的一中心點加以定義而成，其中該第一徑線及第二徑線夾有一徑線夾角；一第一凸輪線及一第二凸輪線，分別自該兩進氣凸輪的凸輪尖延伸至該凸輪軸的一中心點加以定義而成，其中該第一凸輪線及第二凸輪線形成一凸輪夾角，且該徑線夾角相等於該凸輪夾角。

在本發明之一實施例中，該第一偵測部及第二偵測部分別為一第一凸件及第二凸件。

在本發明之一實施例中，該感測齒盤更具有一第三偵測部，該第三偵測部設置在該外周面且靠近該第二偵測部。

在本發明之一實施例中，該感測齒盤及感測器係位於進氣凸輪與正時鏈輪之間，該感測器並位於感測齒盤的下方。

在本發明之一實施例中，該感測齒盤更具有一設置在該外周面的弧形片，該第一偵測部及第二偵測部分別位元於該弧形片的兩端。

在本發明之一實施例中，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸將進行排氣，該二汽缸的行程差異為180度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為90度。

在本發明之一實施例中，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸的排氣已進行一半，該二汽缸的行程差異為270度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為135度。

在本發明之一實施例中，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸已完成排氣，該二汽缸的行程差異為360度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為180度。

在本發明之一實施例中，該感測器為一霍爾感知器，且該 第一偵測部及第二偵測部各設置有一磁鐵。

為達上述之目的，本發明提供一種雙缸引擎進氣偵測方法，藉由上述雙缸引擎進氣偵測裝置偵測一雙缸引擎之二汽缸的一進氣行程，該雙缸引擎進氣偵測方法包含步驟：一啟動步驟，用以啟動該雙缸引擎，由一曲軸透過一正時鏈條帶動一正時鏈輪進而轉動一進氣凸輪軸，使設置於進氣凸輪軸上的數個進氣凸輪及一感測齒盤同步旋轉；一第一偵測步驟，當其中一汽缸的數個進氣閥門被相對應的進氣凸輪頂抵時，設置在該齒輪一側之一感測器同時偵測到該感測齒盤上之一第一偵測部，並回傳一訊號至一電子控制單元以執行一第一次噴油動作；及一第二偵測步驟，當另一汽缸的數個進氣閥門被相對應的進氣凸輪頂抵時，該感測器同時偵測到該感測齒盤上之一第二偵測部，並回傳一訊號至該電子控制單元以執行一第二次噴油動作。

如上所述，本發明藉由設定成在該徑線夾角相等於該凸輪夾角時，使該等進氣凸輪分別接觸該等進氣閥門，且該感測器會分別感測到第一及第二偵測部的位置，進而能夠即時掌握該等汽缸的進氣行程，適時地藉由該電子控制單元以執行噴油動作，可避免如同習知造成噴油的第一股油氣太濃而無法完全點火燃燒或容易在壓縮上死點前造成引擎轉速變慢而使空齒判定不易的情形。

100‧‧‧雙缸引擎進氣偵測裝置

10‧‧‧汽缸頭

101、102‧‧‧燃燒室

103、104‧‧‧第一、第二汽缸

105、106‧‧‧第一、第二活塞

11、12‧‧‧進氣閥門

13‧‧‧進氣凸輪軸

14‧‧‧正時鏈輪

15、16‧‧‧進氣凸輪

151、161‧‧‧凸輪尖

2‧‧‧感測齒盤

21‧‧‧環形本體

22‧‧‧第一偵測部

23‧‧‧第二偵測部

24‧‧‧第三偵測部

25‧‧‧弧形片

3‧‧‧感測器

L1‧‧‧第一徑線

L2‧‧‧第二徑線

R1‧‧‧第一凸輪線

R2‧‧‧第二凸輪線

a‧‧‧徑線夾角

b‧‧‧凸輪夾角

第1圖是根據本發明第一實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置的立體圖。

第2圖是根據本發明第一實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置的側視圖。

第3圖是根據本發明第一實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置設置在二汽缸的行程相差270度的示意圖。

第4圖是根據本發明第一實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置設置在二汽缸的行程相差180度的示意圖。

第5圖是根據本發明第二實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置設置在二汽缸的行程相差360度的示意圖。

第6圖是根據本發明一實施例之雙缸引擎進氣偵測方法的流程圖。

為了讓本發明之上述及其他目的、特徵、優點能更明顯易懂，下文將特舉本發明較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。再者，本發明所提到的方向用語，例如上、下、頂、底、前、後、左、右、內、外、側面、周圍、中央、水準、橫向、垂直、縱向、軸向、徑向、最上層或最下層等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。

請參照第1、2圖所示，本發明第一實施例之雙缸引擎進氣偵測裝置100，設置在雙缸引擎上且用以偵測雙缸引擎之一第一汽缸103及一第二汽缸104各自的一進氣行程，該雙缸引擎包含設置於汽缸頭10內的一進氣凸輪軸13、一設置在該進氣凸輪軸13上的正時鏈輪14、四個設置在該進氣凸輪軸13上的進氣凸輪15、16、四個設置在該汽缸頭10內的的進氣閥門11、12，及燃燒室101、102，該燃燒室101、102下方設有該第一汽缸103及第二汽缸104，其中進氣凸輪16用以頂抵進氣閥門11，且進氣閥門11係連接燃燒室101，另外進氣凸輪15用以頂抵進氣閥門12，且進氣閥門12係連接 燃燒室102，進氣凸輪15、16分別具有凸輪尖151、161；該雙缸引擎進氣偵測裝置100包含一感測齒盤2及一感測器3。本發明將於下文詳細說明該雙缸引擎進氣偵測裝置100各元件的細部構造、組裝關係及其運作原理。

續參照第1、2圖所示，該感測齒盤2具有一環形本體21、一第一偵測部22、一第二偵測部23及一第三偵測部24，其中該第一偵測部22及第二偵測部23設置在該環形本體21的一外周面上，該第三偵測部24設置在該外周面且靠近該第二偵測部23，用以供該感測器3偵測，進而產生汽缸點火爆炸的判斷信號。在本實施例中，該第一偵測部22、第二偵測部23及第三偵測部24分別為一第一凸件、第二凸件及第三凸件。另外，要說明的是，該第一偵測部22及第二偵測部23及第三偵測部24可利用夾嵌、緊配合、螺合或一體成型方式連接於該環形本體21之外周面上。另外，該感測齒盤2及感測器3係位於進氣凸輪15、16與正時鏈輪14之間，該感測器3並位於感測齒盤2的下方，其可充分利用進氣凸輪15、16與正時鏈輪14之間的空間，達到配置緊緻化的效果。

續參照第2、3圖所示，該感測器3設置在該正時鏈輪14的一側，用以偵測該第一偵測部22、第二偵測部23及一第三偵測部24的位置；其中配合第3圖所示，定義一第一徑線L1及一第二徑線L2，分別自該第一偵測部22及第二偵測部23延伸至該環形本體21的一中心點，其中該第一徑線L1及第二徑線L2夾有一徑線夾角a；另外，再定義一第一凸輪線R1及一第二凸輪線R2，分別自該兩進氣凸輪15、16的凸輪尖151、161延伸至該進氣凸輪軸13的一中心點，其中該第一凸輪線R1及第二凸輪線R2形成一凸輪夾角b，而且該徑線夾角a相等於該凸輪夾角b。在本實施例中，該感測器3為一 霍爾感知器，而該第一偵測部22、第二偵測部23及第三偵測部24上各設置有一磁鐵或各凸件本身即為磁鐵，用以供該感測器3進行感測。

請配合參閱第1圖所示，本實施例係該第一汽缸103及第二汽缸104的行程差異為270度為例，而該徑線夾角a與凸輪夾角b即配合設計為135度。要進一步說明的是，在本實施例中，當曲軸(未繪示)轉動2圈時，連動該進氣凸輪軸13係旋轉1圈(1圈為360度)，其中該兩進氣凸輪15與該兩進氣凸輪16的角度差異為135度，而且該第一汽缸103內的第一活塞105與該第二汽缸104內的第二活塞106的行程所對應的曲軸的角度差異為270度，即上述行程差異為270度。其中，當該第一汽缸103內的第一活塞105至壓縮上時點時，準備於該燃燒室102燃燒爆炸，該第二汽缸104的排氣則已進行至一半；當該第二汽缸104內的第二活塞106至壓縮上時點時，準備於該燃燒室101燃燒爆炸，該第一汽缸103的排氣則已進行至一半。

請參閱第4圖所示，在其他實施例中，例如該第一汽缸103及第二汽缸104的行程差異為180度，其中，當該第一汽缸103內的第一活塞105至壓縮上時點時，準備於該燃燒室102燃燒爆炸，該第二汽缸104則準備排氣；當該第二汽缸104內的第二活塞106至壓縮上時點時，準備於該燃燒室101燃燒爆炸，該第一汽缸103則準備排氣。該徑線夾角a與凸輪夾角b可配合該二汽缸的行程差異而調整為90度，操作人員可以將該第一偵測部22及第二偵測部23進行拆卸並組裝在該環形本體21相應的位置，使該徑線夾角a與凸輪夾角b皆為90度。

又例如該第一汽缸103及第二汽缸104的行程差異為360度(未繪示)，其中，當該第一汽缸103內的第一活塞105至壓縮上時點時，準備 於該燃燒室102燃燒爆炸，該第二汽缸104則已完成排氣；當該第二汽缸104內的第二活塞106至壓縮上時點時，準備於該燃燒室101燃燒爆炸，該第一汽缸103則已完成排氣。該徑線夾角a與凸輪夾角b可配合該二汽缸的行程差異而調整為180度。

如上所述，該凸輪夾角b可配合該二汽缸的行程差異配合調整角度，例如，該第一汽缸103及第二汽缸104的行程差異為270度、180度或360度，該徑線夾角a與凸輪夾角b即調整至相應的角度，分別為135度、90度及180度。另外，藉由該徑線夾角a相等於該凸輪夾角b的設計，使進氣凸輪16的凸輪尖161接觸其中一燃燒室101的進氣閥門11時，該感測器3同時感測到第二偵測部23，而能夠即時掌握該燃燒室101的進氣行程；同樣的，當進氣凸輪15的凸輪尖151接觸另一燃燒室102的進氣閥門12時，該感測器3同時感測到第一偵測部22，而能夠即時掌握該燃燒室102的進氣行程，進而可避免如同習知造成噴油的第一股油氣太濃而無法完全點火燃燒或容易在壓縮上死點前造成引擎轉速變慢而使空齒判定不易的情形。

請參閱第5圖所示，本發明第二實施例的雙缸引擎進氣偵測裝置相似於本發明上述實施例，並大致沿用相同組件名稱及圖號，但兩者間差異的特徵在於：該感測齒盤21更具有一設置在該外周面的弧形片25，該第一偵測部22及第二偵測部23分別位於該弧形片25的兩端，且該第一汽缸103及第二汽缸104的行程差異為360度，該徑線夾角a與凸輪夾角b皆為180度。

如上所述，藉由該徑線夾角a相等於該凸輪夾角b的設計，使進氣凸輪15、16分別接觸進氣閥門11、12時，該感測器3會分別感測到第 一及第二偵測部22、23，進而能夠即時掌握該等燃燒室101、102的進氣行程，而能夠可避免如同習知造成噴油的第一股油氣太濃而無法完全點火燃燒或容易在壓縮上死點前造成引擎轉速變慢而使空齒判定不易的情形。

請參閱第6圖並配合第1、2、3圖所示，本發明一實施例之雙缸引擎進氣偵測方法，藉由上述第一實施例的雙缸引擎進氣偵測裝置100偵測一雙缸引擎之第一汽缸103及第二汽缸104的一進氣行程，該雙缸引擎進氣偵測方法包含一啟動步驟S1、一第一偵測步驟S2一第二偵測步驟S3。

續參閱第6圖並配合第1、2圖所示，在該啟動步驟S1中，啟動該雙缸引擎，由一曲軸(未繪示)透過一正時鏈條(未繪示)帶動一正時鏈輪14進而轉動一進氣凸輪軸13，使設置於進氣凸輪軸13上的數個進氣凸輪15、16及一感測齒盤2同步旋轉。

續參閱第6圖並配合第1、2圖所示，在該第一偵測步驟S2中，當該燃燒室101之進氣閥門11被相對應的凸輪16頂抵時，設置在該正時鏈輪14一側之一感測器3同時偵測到該感測齒盤2上之一第一偵測部22，並回傳一訊號至一電子控制單元(未繪示)以執行一第一次噴油動作。

續參閱第6圖並配合第1、2圖所示，在該第二偵測步驟S3中，當該燃燒室102之進氣閥門12被相對應的凸輪15頂抵時，該感測器3同時偵測到該感測齒盤2上之一第二偵測部23，並回傳一訊號至該電子控制單元以執行一第二次噴油動作。

如上所述，藉由該徑線夾角a相等於該凸輪夾角b的設計，使凸輪15、16分別接觸進氣閥門11、12時，該感測器3會分別感測到第一及第二偵測部22、23，進而能夠即時掌握該等燃燒室101、102的進氣行程， 適時地藉由該電子控制單元以執行噴油動作，可避免如同習知造成噴油的第一股油氣太濃而無法完全點火燃燒或容易在壓縮上死點前造成引擎轉速變慢而使空齒判定不易的情形。

雖然本發明已以較佳實施例揭露，然其並非用以限制本發明，任何熟習此項技藝之人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

1. 一種雙缸引擎進氣偵測裝置，設置在該雙缸引擎且用以偵測二汽缸之進氣行程，該雙缸引擎包含一進氣凸輪軸、一設置在該進氣凸輪軸上的正時鏈輪、數個設置在該進氣凸輪軸上的進氣凸輪及數個被該進氣凸輪所推動的進氣閥門，該雙缸引擎進氣偵測裝置包含：一感測齒盤，設置在該進氣凸輪軸上，該感測齒盤具有一環形本體、一第一偵測部及一第二偵測部，其中該第一偵測部及第二偵測部設置在該環形本體的外周面上；及一感測器，用以偵測該第一偵測部及第二偵測部的位置；一第一徑線及一第二徑線，分別自該第一偵測部及第二偵測部延伸至該環形本體的一中心點加以定義而成，其中該第一徑線及第二徑線夾有一徑線夾角；一第一凸輪線及一第二凸輪線，分別自該兩進氣凸輪的凸輪尖延伸至該凸輪軸的一中心點加以定義而成，其中該第一凸輪線及第二凸輪線形成一凸輪夾角，且該徑線夾角相等於該凸輪夾角。
2. 根據申請專利範圍第1項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中該第一偵測部及第二偵測部分別為一第一凸件及第二凸件。
3. 根據申請專利範圍第2項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中該感測齒盤更具有一第三偵測部，該第三偵測部設置在該外周面且靠近該第二偵測部。
4. 根據申請專利範圍第1項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中該感測齒盤及感測器係位於進氣凸輪與正時鏈輪之間，該感測器並位於感測齒盤的下方。
5. 根據申請專利範圍第1項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中該感測齒盤更具有一設置在該外周面的弧形片，該第一偵測部及第二偵測部分別位元於該弧形片的兩端。
6. 根據申請專利範圍第1至5項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸將進行排氣，該二汽缸的行程差異為180度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為90度。
7. 根據申請專利範圍第1至5項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸的排氣已進行一半，該二汽缸的行程差異為270度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為135度。
8. 根據申請專利範圍第1至5項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中一汽缸內的一活塞至壓縮上時點，且另一汽缸已完成排氣，該二汽缸的行程差異為360度，該徑線夾角與凸輪夾角皆為180度。
9. 根據申請專利範圍第1項的雙缸引擎進氣偵測裝置，其中該感測器為一霍爾感知器，且該第一偵測部及第二偵測部各設置有一磁鐵。
10. 一種雙缸引擎進氣偵測方法，藉由根據申請專利範圍第1項的雙缸引擎進氣偵測裝置偵測一雙缸引擎之二汽缸的一進氣行程，該雙缸引擎進氣偵測方法包含步驟：一啟動步驟，用以啟動該雙缸引擎，由一曲軸透過一正時鏈條帶動一正時鏈輪，進而轉動一進氣凸輪軸，使設置於進氣凸輪軸上的數個進氣凸輪及一感測齒盤同步旋轉；一第一偵測步驟，當其中一汽缸的數個進氣閥門被相對應的進氣凸輪推動時，設置在該正時鏈輪一側之一感測器同時偵測到該感測齒盤上之一第一偵測部，並回傳一訊號至一電子控制單元以執行一第一次噴油動作；及一第二偵測步驟，當另一汽缸的數個進氣閥門被相對應的進氣凸輪推動時，該感測器同時偵測到該感測齒盤上之一第二偵測部，並回傳一訊號至該電子控制單元以執行一第二次噴油動作。