JPH0748993Y2 - 内燃エンジンの制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、内燃エンジンの点火時
期又は燃料噴射時期を制御する際のクランク角度情報等
を検出する手段に特徴を有した内燃エンジンの制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃エンジンにおいて例えば点火時期の
制御をなす場合、クランク軸の回転角度によってこれを
行なうことが既に知られている。クランク軸の回転角度
を検出する装置としてよく使用されるものに、クランク
軸の端部に該クランク軸と同軸に取り付けられてその円
周方向において規則的形状変化を有する点火信号発信用
ロータリーディスクと、該ロータリーディスクと協働し
て該規則的形状変化に応じた電気信号を発生する点火信
号発信用ピックアップコイルとから成るものがある。

【０００３】かかる構成の回転角度検出装置として例え
ば本願出願人によって実願昭５７−１５２９１１号（実
開昭５９−５８２４０号）として提案された内燃エンジ
ンにおいては、クランク軸の端部をエンジンケース外に
突出せしめてこの突出部分に上記ロータリーディスクを
取り付け、更に、該ロータリーディスクをエンジンケー
スとは別に設けた小ケースにより上記ピックアップコイ
ルと共に囲繞するといった構造となっている。故に、内
燃エンジン全体が該小ケースが占める分だけ大型化する
という問題があった。

【０００４】また、前記ロータリーディスクとピックア
ップコイルに相当するものを、クランクプーリの後側面
を凹状に形成し、その凹状空間内に設けたものがある
（実願昭５２−9314号）が、これではかかる検出手段を
視認できないことから、取り付けの際の検出部の位置決
めが難しいという問題があった。さらに、４サイクル内
燃エンジンの場合、クランク軸２回転に１回の割合で爆
発行程が生じ、つまり、同一クランク角度に対して異な
る行程が存在することから、点火時期や燃料噴射時期に
おいては異なる制御を要求される場合があり、クランク
角度の検出だけでは不十分な場合があった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
に鑑み、本考案の目的とするところは、エンジン全体の
小型化を図ると共に、作業性を向上させ、さらに点火時
期及び燃料噴射時期を一層良好に制御できる内燃エンジ
ンの制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による内燃エンジ
ンの制御装置は、クランク軸端部に固定された動弁系駆
動用回転伝達部材と、前記クランク軸及び前記動弁系の
カム軸の回転角を検出する検出手段を備える４サイクル
内燃エンジンの制御装置であって、前記検出手段は、前
記クランク軸に対し前記動弁系駆動用伝達部材と同軸に
て固定されかつ外周部に凹凸形状を有する第１のロータ
リーディスクと、前記第１のロータリーディスクに対し
その外周側から対向させてなる第１のピックアップコイ
ルと、前記カム軸に同軸にて固定されかつ外周部に凹凸
形状を有する第２のロータリーディスクと、前記第２の
ロータリーディスクに対しその外周側から対向させてな
る第２のピックアップコイルと、前記第１のピックアッ
プコイルから検出されるクランク角度情報と前記第２の
ピックアップコイルから検出される前記エンジンの作動
行程情報とに基づいて点火時期又は燃料噴射時期を制御
する制御部とを有し、 前記動弁系駆動用伝達部材、前記
第１のロータリーディスク及び前記第１のピックアップ
コイルは、カバー部材により形成される同一の密閉収納
室内に配置されている、ことを特徴としている。

【０００７】

【作用】クランク軸端部に取り付けられた第１のロータ
リーディスクとこの第１のロータリーディスクに外周側
から対向させて配置された第１のピックアップとによっ
てクランク角度を検出し、また、カム軸に取り付けられ
た第２のロータリーディスクと、この第２のロータリー
ディスクに外周側から対向させて配置された第２のピッ
クアップとによってカム軸の回転角度、すなわち、エン
ジンの作動行程がどの段階にあるかを検出し、これら両
検出信号を制御部に入力することによって、点火時期又
は燃料噴射時期を最適になるように制御する。

【０００８】

【実施例】以下、本考案の実施例としての内燃エンジン
の制御装置を添付図面を参照しつつ説明する。第１図な
いし第３図から明らかなように、当該内燃エンジンはオ
ーバーヘッドカムシャフト形式の水平対向４気筒エンジ
ンである。図示の如く、クランク軸１に対して直交する
方向であって該クランク軸を中心に両方向に２つずつ設
けられた合計４つのシリンダを有する。

【０００９】図示されるように、クランク軸１の一側の
軸端部はオイルシール２を介してクランクケース３外に
突出しており、該軸端部には円筒状に形成された回転伝
達部材としての一対のドライブプーリ４が重ねて嵌挿さ
れている。これらドライブプーリは例えば歯付ベルト車
から成り、後述のカム軸を含む動弁系を駆動するための
ものである。第４図並びに第５図(a)及び(b)から特に明
らかなように、両ドライブプーリ４は同形状、同寸法に
て成形されたものであって、その外周部に歯５が形成さ
れている。ドライブプーリ４の内周面、即ち、クランク
軸１との嵌合面にはキー部６が突設されており、クラン
ク軸１の上記突出端部に形成されたキー溝７にこのキー
部６が嵌合していることによってクランク軸１に対する
ドライブプーリ４の回動規制がなされている。なお、ド
ライブプーリ４の両端面には肉抜きのための環状凹部８
が形成されている。

【００１０】一対のドライブプーリ４を両側から挾むよ
うに２枚の円盤部材１０が設けられており、また、該両
ドライブプーリの相互対向面によって挾まれる形でもう
１枚の磁性体から成る点火信号発信用の第１のロータリ
ーディスク１１が設けられている。これら円盤部材１０
及びロータリーディスク１１はドライブプーリ４と共に
ボルト１２及びワッシャ１３によってクランク軸１に対
して共締めされており、各円盤部材１０及びロータリー
ディスク１１のクランク軸１の軸方向への移動が規制さ
れている。第６図(a)及び(b)に示されるように、２つの
ドライブプーリ４によって挾まれたロータリーディスク
１１はクランク軸１との嵌合部にキー部１５が突設され
ており、該キー部がクランク軸１のキー溝７に係合して
いる。すなわち、ロータリーディスク１１はクランク軸
１と共に回転するのである。ロータリーディスク１１の
外周縁にはその円周方向において一定のピッチ、例えば
４５°の間隔にて突起１６が形成されている。これら各
突起１６に対応して点火信号発信用の第１のピックアッ
プコイル１７が配置されており、且つ、所定固定部材
（図示せず）を介してクランクケース３に取付けられて
いる。このピックアップコイル１７は、ロータリーディ
スク１１と協働して、上記した複数の突起１６を設けた
ことによるロータリーディスク円周方向の規則的形状変
化に応じた電気信号、この場合パルス信号を発生する。
尚、ピックアップコイル１７からは１回転８パルスが発
せられ、発せられたパルス信号は後述する他のピックア
ップコイルから送出される電気信号と共に制御回路部に
伝達され、該制御回路はこれらの電気信号を例えば点火
時期の制御あるいは燃料噴射制御のためのクランク角検
出用として利用する。

【００１１】一方、一対のカム軸２０はエンジン本体の
左右両側部に配置されており、且つ、シリンダヘッド２
２及びシリンダヘッドカバー２３によって回動自在に保
持されている。両カム軸２０の一端部はシリンダヘッド
２２及びシリンダヘッドカバー２３内からオイルシール
２４を介して外部に突出しており、該突出部分には夫々
歯付ベルト車から成るタイミングプーリ２５がボルト２
６及びワッシャ２７によって取り付けられている。

【００１２】ドライブプーリ４とタイミングプーリ２５
にはカム軸２０をクランク軸１に同期して回転せしめる
ため歯付ベルトから成るタイミングベルト２８が掛け回
されている。前述した円盤部材１０はロータリーディス
ク１１と共にタイミングベルト２８のドライブプーリ４
に対する横ずれ止めの作用をなす。また、各ドライブプ
ーリ４とタイミングプーリ２５との間にはタイミングベ
ルト２８に所定の張力を付与するためのテンショナ２９
及びテンショナスプリング３０が設けられている。な
お、ドライブプーリ４、ロータリーディスク１１、タイ
ミングプーリ２５、タイミングベルト２８及びテンショ
ナ２９等は、クランクケース３並びにシリンダヘッド２
２及びシリンダヘッドカバー２３などと共にエンジンケ
ース３２を構成するカバー３３により覆われている。こ
のカバー３３により画定される空間を、回転伝達部材収
容室と称し、図１に示されるように密閉空間を形成して
いる。

【００１３】なお、ピックアップコイル１７もこの回転
伝達部材収納室内に収納され、且つ、ドライブプーリ４
及びロータリーディスク１１の外周部に対向せしめられ
ている。 第１図に示されるように、一対のカム軸２０
のうち一方の他端部はオイルシール３５を介してエンジ
ンケース３２の外部に突出せられており、該突出端部に
は外周部にその円周方向において所定の形状変化を有す
る磁性体から成る第２のロータリーディスク３６が該カ
ム軸と同軸にネジによって取り付けられている。該所定
の形状変化に対応して第２のピックアップコイル３７が
配設されている。これらは圧縮上死点検出のために設け
られたもので１回転１パルスを発生する。これらロータ
リーディスク３６及びピックアップコイル３７は一対の
椀状部材３８、３９をネジ結合してなる小ケース４０に
よって囲繞されている。なお、小ケース４０はシリンダ
ヘッド２２及びシリンダヘッドカバー２３にネジによっ
て固定されている。前にも述べたが、制御回路部はこの
ピックアップコイル３７と前述したピックアップコイル
１７から送られる電気信号によって点火時期あるいは燃
料噴射の制御をなすのである。

【００１４】尚、図中、参照符４２，４３，４４及び４
５は各々、ピストン、コネクティングロッド、吸気バル
ブ及び排気バルブを示し、また、参照符４６，４７，４
８，４９及び５０は夫々、発電機、トランスミッショ
ン、クラッチ、出力軸及びインジェクタを示している。
また、上記実施例においてはロータリーディスク１１の
外周縁にその円周方向において一定のピッチで突起１６
が形成されているが、第７図(a)及び(b)に示される如
き、１つの突起４７を有するロータリーディスク４８を
設置することがある。このロータリーディスク４８は点
火時期制御用としてのみ用いられ、突起の幅：Ｌは進角
幅を決定するものである。

【００１５】

【考案の効果】以上説明したように、本考案による内燃
エンジンの制御装置においては、クランク角度を検出す
る検出部（第１のロータリーディスク及び第１のピック
アップコイル）がエンジン外部に露出しないようにカバ
ーで覆われた密閉収納室に配置されているので、ほこり
や泥の影響を受けず、高精度の信号が検出される。

【００１６】また、クランク軸の回転角を検出する検出
部（第１のロータリーディスク１１及び第１のピックア
ップコイル１７）と動弁系駆動用伝達部材（ドライブプ
ーリ４）が同一空間内に配置されているので、カム軸と
クランク軸との間でタイミングを合わせながら動弁系駆
動用回転伝達部材をセットする際に、検出部についても
同時にタイミングを合わせることができ、もって、タイ
ミング合わせ作業が容易にしてかつ精度良く行える。

【００１７】さらに、カム軸の回転角を検出する検出部
（第２のロータリディスク及び第２のピックアップコイ
ル）を設けて、ピストンの作動行程を検出できるように
し、クランク角度情報とこの作動行程情報の両信号に基
づいて、点火時期や燃料噴射時期を制御する構成に加
え、クランク軸の回転角を検出する検出部が、動弁系駆
動用伝達部材と共に同一空間内に配置されている、すな
わち、両者は近傍に配置されている故、クランク軸の捩
れによる回転角の誤差を検出することがなく、もって、
動弁系カム軸の回転との間の検出誤差を極力低減でき、
高精度なタイミング制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る内燃エンジンの一部断面図であ
る。

【図２】 図１に関する左側側面図である。

【図３】 図１に関するIII−III断面図である。

【図４】 内燃エンジンのクランク軸端部詳細図であ
る。

【図５】 図５(a)はドライブプーリの正断面図、図５
(b)はドライブプーリの側面図である。

【図６】 図６(a)はロータリーディスクの正断面図、
図６(b)はロータリーディスクの側面図である。

【図７】 図７(a),(b)はロータリーディスクの他の例
を示す正断面図及び側面図である。

【主要部分の符号の説明】

１ クランク軸 ４ ドライブプーリ（回転伝達部材） １１ 第１のロータリーディスク １６ 突起 １７ 第１のピックアップコイル ２０ カム軸 ２５ タイミングプーリ ２８ タイミングベルト ３６ 第２のロータリーディスク ３７ 第２のピックアップコイル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸端部に固定された動弁系駆動
   用伝達部材と、前記クランク軸及び前記動弁系のカム軸
   の回転角を検出する検出手段とを備える４サイクル内燃
   エンジンの制御装置であって、前記検出手段は、前記ク
   ランク軸に対し前記動弁系駆動用伝達部材と同軸にて固
   定されかつ外周部に凹凸形状を有する第１のロータリー
   ディスクと、前記第１のロータリーディスクに対しその
   外周側から対向させてなる第１のピックアップコイル
   と、前記カム軸に同軸にて固定されかつ外周部に凹凸形
   状を有する第２のロータリーディスクと、前記第２のロ
   ータリーディスクに対しその外周側から対向させてなる
   第２のピックアップコイルと、前記第１のピックアップ
   コイルから検出されるクランク角度情報と前記第２のピ
   ックアップコイルから検出される前記エンジンの作動行
   程情報とに基づいて点火時期又は燃料噴射時期を制御す
   る制御部とを有し、 前記動弁系駆動用伝達部材、前記第
   １のロータリーディスク及び前記第１のピックアップコ
   イルは、カバー部材により形成される同一の密閉収納室
   内に配置されている、ことを特徴とする内燃エンジンの
   制御装置。