JPS5952964B2 - How to detect crank angle - Google Patents
How to detect crank angleInfo
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- JPS5952964B2 JPS5952964B2 JP4865279A JP4865279A JPS5952964B2 JP S5952964 B2 JPS5952964 B2 JP S5952964B2 JP 4865279 A JP4865279 A JP 4865279A JP 4865279 A JP4865279 A JP 4865279A JP S5952964 B2 JPS5952964 B2 JP S5952964B2
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、クランク軸が微小一定角度回転するごとに周
期的に変化する出力を取出すクランク角度の検出方法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a crank angle detection method that extracts an output that periodically changes every time a crankshaft rotates by a small fixed angle.
エンジンの各種現象は、クランク角度によつて整理すれ
ば、その解析が容易となる例が多い。In many cases, various engine phenomena can be easily analyzed if they are organized in terms of crank angle.
ところで、エンジンの試験、一般にエンジンを定盤上の
支持装置に支持して行われるが、エンジンは常に振動し
ているため、従来公知の一般的な回転角検出法はそのま
ま適用できない。すなわち、等ピッチに多数のスリット
を穿設したスリット円板をクランク軸に固着すると共に
、投光器と受光器がスリット円板を狭んで対向する状態
に取付具を介してそれらを定盤上に固着すれば、原理的
にはクランク軸がスリットの1ピッチ分回転するごとに
受光器に周期的出力が得られることになるが、実際には
スリット円板はエンジンと共に振動するため、投受光器
とスリットの対向位置が変化してしまい正確な出力を得
ることはできない。これを避けるためには、スリット円
板と投受光器が組込まれているロータリエンコーダをク
ランク軸端に結合する方法が考えられるが、ロータリエ
ンコーダも常時振動を受けることになるため耐振構造と
する必要があり、その結果大型化すると同時に自重も増
すことも避けられないので、クランク軸への取付上の制
約を受けることになる。そこで、上記問題点の解決を検
討するのに例えば、特開昭50−112087号と同様
な手法を用いることが考えられる。すなわち、クランク
軸にはスリット円板を取付けるのみにし、エンジンケー
スに・投受光器を取付け、スリット円板と投受光器がエ
ンジンの振動に伴つて同一に振動し、それらの間に相対
変位がない状態での出力の検出が行われるようにするこ
とが考えられる。以下、図面を参照してそれを詳細に説
明する。By the way, engine tests are generally carried out with the engine supported on a support device on a surface plate, but since the engine is constantly vibrating, conventionally known general rotation angle detection methods cannot be applied as is. In other words, a slit disk with a large number of slits formed at equal pitches is fixed to the crankshaft, and the emitter and receiver are fixed on a surface plate via a fixture so that they face each other with the slit disk narrowed between them. Then, in principle, a periodic output can be obtained on the receiver every time the crankshaft rotates by one pitch of the slit, but in reality, the slit disk vibrates with the engine, so the transmitter and receiver The opposing positions of the slits change, making it impossible to obtain accurate output. In order to avoid this, it is possible to connect a rotary encoder with a built-in slit disk and emitter/receiver to the end of the crankshaft, but since the rotary encoder is also subject to constant vibration, it is necessary to have a vibration-proof structure. As a result, it is unavoidable that it becomes larger and also increases its own weight, so it is subject to restrictions on attachment to the crankshaft. Therefore, in order to consider solving the above-mentioned problems, it is conceivable to use, for example, a method similar to that of Japanese Patent Laid-Open No. 112087/1987. In other words, only the slit disk is attached to the crankshaft, and the emitter and receiver are attached to the engine case, so that the slit disk and the emitter and receiver vibrate in the same way with engine vibration, and there is no relative displacement between them. It is conceivable to detect the output even when there is no output. This will be described in detail below with reference to the drawings.
門 第1図において、1はエンジンであり、そのケース
11は定盤2に支持装置21によつて支持されてると共
に、クランク軸の一方の突出端13は例えば動力計(図
示せず)と結合されている。また、他方のクランク軸の
突出端12には、スリツクト円板3が例えばボルトによ
り一体的に固着されている。4は投受光器であり、前記
スリット円板3のスリットを投光器と受光器が狭んで対
向する状態に取付具5を介してエンジンケース11に一
体的に固着されている。In FIG. 1, 1 is an engine, whose case 11 is supported by a support device 21 on a surface plate 2, and one protruding end 13 of a crankshaft is connected to, for example, a dynamometer (not shown). has been done. Further, a slit disk 3 is integrally fixed to the protruding end 12 of the other crankshaft, for example, by bolts. Reference numeral 4 denotes a light emitter/receiver, which is integrally fixed to the engine case 11 via a fixture 5 in such a manner that the emitter and the light receiver are narrowly opposed to each other through the slit of the slit disc 3.
5 第2図は、前記スリット円板3の一例を示した図で
あり、周辺に等ピッチに多数個のスリット31が穿設さ
れると共に、その内側に1個の基準スリツト32が穿設
されている。5 FIG. 2 is a diagram showing an example of the slit disk 3, in which a large number of slits 31 are bored at equal pitches around the periphery, and one reference slit 32 is bored inside the slits 31. ing.
次に、第3図は前記投受光器4の一例を示した図であり
、コの字状の枠体の各対辺4],42にそれぞれ投光器
43,44、受光器45,46が固着されると共に、受
光器45の前面には、前記スリツト円板31のスリツト
と等ピツチのスリツトを有する固定スリツト板47が固
着されている。そして、対向する投光器と受光器43と
45,44と46の中心線間距離は前記スリツト板3の
スリツト31と基準スリツト32の中心線間距離に等し
く形成さ,れている。また、48はこれら投受光器43
〜46への電源供給と出力取出し用のコネクタである。
これらスリツト円板3と投受光器4の取付にあたつては
、先ず、スリツト円板3をクランク軸端,12に仮止め
し、投受光器4とそれぞれのスリツト31,32との対
向位置が所定位置となるように取付具5によつて投受光
器4をエンジンケース11に固着する。Next, FIG. 3 is a diagram showing an example of the light projector/receiver 4, in which light projectors 43, 44 and light receivers 45, 46 are fixed to opposite sides 4, 42 of the U-shaped frame, respectively. At the same time, a fixed slit plate 47 having slits at the same pitch as the slits of the slit disk 31 is fixed to the front surface of the light receiver 45. The distance between the center lines of the emitter and light receivers 43 and 45, 44 and 46 which face each other is equal to the distance between the center lines of the slit 31 and the reference slit 32 of the slit plate 3. In addition, 48 indicates these light emitter/receiver 43
This is a connector for power supply and output output to 46.
When attaching the slit disc 3 and the light emitter/receiver 4, first temporarily fix the slit disc 3 to the end of the crankshaft 12, and position the emitter/receiver 4 and the respective slits 31, 32 at opposing positions. The light emitter/receiver 4 is fixed to the engine case 11 using the fixture 5 so that the light emitter/receiver 4 is in a predetermined position.
続いて、スリツト円板3の仮止めをとき、その基準スリ
ツト32がクランク軸122の所定位置、例えば、基準
とするエンジンピストンの上死点位置において投受光器
4から基準点出力が取出せるような位置に調整し、クラ
ンク軸12に固着する。このようにすると、投受光器4
の受光器46か2らはクランク軸12が1回転するごと
に基準出力が取出せることになり、また、受光器47か
らはスリツト31のピツチ分クランク軸12が回転する
ごとに周期的に変化する出力が取出せることになる。Next, the slit disk 3 is temporarily fixed so that the reference slit 32 is at a predetermined position on the crankshaft 122, for example, at the top dead center position of the engine piston as a reference, so that the reference point output can be taken out from the light emitter/receiver 4. Adjust it to the correct position and secure it to the crankshaft 12. In this way, the emitter/receiver 4
The reference output can be extracted from the light receiver 46 or 2 each time the crankshaft 12 rotates once, and the reference output from the light receiver 47 changes periodically by the pitch of the slit 31 each time the crankshaft 12 rotates. This means that the output can be obtained.
しかも、このような検出法においては、工5ンジンが振
動していても、スリツト円板3と投受光器4が同一の振
動を行うことになるので、それらの間に相対変位が起こ
る恐れはなく、正確な検出を行うことがで゛きる。ただ
し、エンジンの種類およびその支持法によ5つては、振
動が極めて大になる場合があり、その場合には、投受光
器4はケース11から突出しているため十分に剛性をと
らないと、両者の間に振動の位相ずれが生ずる恐れがあ
る。Moreover, in such a detection method, even if the engine is vibrating, the slit disk 3 and the light emitter/receiver 4 will vibrate in the same way, so there is no risk of relative displacement occurring between them. Therefore, it is possible to perform accurate detection. However, depending on the type of engine and how it is supported, vibrations may become extremely large. There is a possibility that a vibration phase shift may occur between the two.
本発明は、上記欠点を除き、エンジンケースか4らの突
出長さを小さくして振動に強い構成にするために、小型
な受光器のみをエンジンケースに固着し、投光器はスリ
ツト円板を狭んで受光器と対向する状態に別に配置し、
投光器からはエンジンの振動に伴う受光器と投光器の相
対変位分をカバーし、かつ、その間均一な密度をもつ適
宜面積の光束を投射させるようにしたものである。In order to eliminate the above-mentioned drawbacks and to reduce the length of the protrusion from the engine case to create a structure that is resistant to vibration, the present invention fixes only a small receiver to the engine case, and the projector is mounted on a narrow slit disc. and place it separately facing the receiver,
The projector is designed to cover the relative displacement between the receiver and the projector due to engine vibration, and to project a luminous flux of an appropriate area with uniform density.
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.
第4図において、前記第1図と同番号を付したエンジン
1、クランク軸12,]3、定盤2、支持装置21.ス
リツト円板3は第]図と同様のものであり、同様に配置
されている。In FIG. 4, an engine 1, a crankshaft 12,] 3, a surface plate 2, a support device 21, . The slit disk 3 is similar to that shown in FIG. 1 and is arranged in the same manner.
7は投光器であり、スリツト板3と対向状態に支持体2
2により定盤2上に固着されている。7 is a projector, which has a support 2 facing the slit plate 3;
2 on the surface plate 2.
第5図および第6図は投光器7の一例であり、スリツト
板3上に均一な密度で適宜面積を有する光束を投射する
構成となつている。先ず第5図に例示したものは、ケー
ス71内の底部に光源72を配置すると共に開口端にレ
ンズ73を配置し、また、ケース71内は例えばメツキ
により鏡面状にすると共に、ケース長さを十分長く形成
したものであり、光源72からの光は、ケース71内で
種々に反射して開口端に導かれ、光の密度を略均一にし
た状態でレンズ73によつて適宜の面積の光束に絞られ
投射されることになる。また、第6図はケース7「の底
部に光源72″を配置すると共に、その光を微小な多数
本のフアイバ74に導入し、そのフアイバ74を中途で
ランダムに並べ直すと共にその終端から放射される光を
ケース7「の開口端に設けたレンズ73″により適宜の
面積の光束に絞り、投射するようにしたものであり、フ
アイバ74により光の密度は均一化されることになる。
第4図の6は、投光器7から前記のように投射される光
束をスリツト円板3を介して受光するようにエンジンケ
ース11に固着された受光器であり、第7図にその一例
を示す。図において、6],62は受光素子であり、前
記第2図に示したスリツト円板3のスリツト31,32
の中心距離と同一距離隔ててフランジ状の枠体64に固
着されると共に、受光素子61の前面にはスリツト31
と同一ピツチの固定スリツト板63が設けられている。
そして、枠体64のフランジ部に穿設された取付孔にボ
ルトを挿入してエンジンケース]1に固着されるように
なつている。このようにすると、受光器6はエンジンケ
ース11と一体的に振動するか、スリツト円板3との相
対変位は無視できることになり、しかも、投光器7から
は均一な密度で適宜の面積をもつ光束が投射されている
ので、エンジンが振動しても常にスリツト板3には一定
の光量が投射されることになり、正確に角度が検出でき
ることになる。FIGS. 5 and 6 show an example of the projector 7, which is configured to project a light beam having a uniform density and an appropriate area onto the slit plate 3. First, in the example shown in FIG. 5, a light source 72 is placed at the bottom of the case 71, and a lens 73 is placed at the open end.The inside of the case 71 is made mirror-like by plating, for example, and the length of the case is shortened. The light from the light source 72 is reflected in various ways within the case 71 and guided to the aperture end, and the light from the light source 72 is divided into light beams with an appropriate area by the lens 73 while keeping the light density approximately uniform. It will be narrowed down and projected. Furthermore, in FIG. 6, a light source 72'' is arranged at the bottom of the case 7, and the light is introduced into a large number of minute fibers 74, and the fibers 74 are rearranged at random in the middle, and the light is emitted from the end. A lens 73'' provided at the opening end of the case 7'' condenses the light into a beam of appropriate area and projects it, and the fiber 74 equalizes the density of the light.
Reference numeral 6 in FIG. 4 is a light receiver fixed to the engine case 11 so as to receive the luminous flux projected as described above from the light projector 7 via the slit disk 3, and an example thereof is shown in FIG. . In the figure, reference numerals 6] and 62 are light receiving elements, and the slits 31 and 32 of the slit disk 3 shown in FIG.
The light receiving element 61 is fixed to a flange-like frame 64 at a distance equal to the center distance of
A fixed slit plate 63 of the same pitch is provided.
The frame body 64 is fixed to the engine case 1 by inserting bolts into attachment holes drilled in the flange portion of the frame body 64. In this way, the light receiver 6 vibrates integrally with the engine case 11, or the relative displacement with the slit disk 3 can be ignored, and the light beam from the light emitter 7 has a uniform density and an appropriate area. is projected onto the slit plate 3, so even if the engine vibrates, a constant amount of light is always projected onto the slit plate 3, making it possible to accurately detect the angle.
以上のとおりであり、本発明は、クランク軸と一体的に
変位するエンジンケースに受光器を固着して相対変位が
ないようにして検出するので、正確にクランク角度が検
出できることになる。As described above, according to the present invention, since the light receiver is fixed to the engine case that is integrally displaced with the crankshaft to prevent relative displacement, the crank angle can be detected accurately.
【図面の簡単な説明】
第]図は本発明に至る過程において考えられた装置の側
面図、第4図は本発明の実施に用いられる装置の側面図
、第2図は同装置に用いられるスリツト円板の正面図、
第3図、第7図は同装置に用いられる投受光器、受光器
のそれぞれの構造図、第5図、第6図は第4図の装置に
用いられる投光器の一例を示す側面図である。
1:エンジン、11:ケース、12,13:クランタ軸
、2:定盤、3:スリツト円板、4:投受光器、6:受
光器、7:投光器。[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] Figure 1 is a side view of the device considered in the process of leading to the present invention, Figure 4 is a side view of the device used to carry out the invention, and Figure 2 is a side view of the device used in the same device. Front view of slit disk,
3 and 7 are structural diagrams of a light emitter and receiver used in the device, and FIGS. 5 and 6 are side views showing an example of the light projector used in the device shown in FIG. 4. . 1: Engine, 11: Case, 12, 13: Clamp shaft, 2: Surface plate, 3: Slit disk, 4: Light emitter/receiver, 6: Light receiver, 7: Light emitter.
Claims (1)
多数のスリットが等ピッチに穿設されると共に、基準ス
リットの穿設されたスリット円板を固着し、そのスリッ
トを狭む状態に設けた投光器、受光器によりクランク軸
の回転角を検出するに際し、受光器のみをエンジンケー
スに固着し、別にスリット円板と対向させて配置した投
光器によつて均一な密度で適宜面積の光束をスリット板
上に投射させるようにしたところのクランク角度の検出
方法。1. A floodlight in which a crankshaft protruding from an engine case has a number of slits drilled at equal pitches around the periphery, and a slit disk in which reference slits are drilled is fixed, and the slits are narrowed. When detecting the rotation angle of the crankshaft using a light receiver, only the light receiver is fixed to the engine case, and a light beam of an appropriate area with uniform density is directed onto the slit plate using a projector placed separately facing the slit disk. How to detect the crank angle by projecting it.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865279A JPS5952964B2 (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | How to detect crank angle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4865279A JPS5952964B2 (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | How to detect crank angle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55154403A JPS55154403A (en) | 1980-12-02 |
| JPS5952964B2 true JPS5952964B2 (en) | 1984-12-22 |
Family
ID=12809279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4865279A Expired JPS5952964B2 (en) | 1979-04-20 | 1979-04-20 | How to detect crank angle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952964B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60148856A (en) * | 1984-01-17 | 1985-08-06 | Fuji Xerox Co Ltd | Side-guide position detector for temporary waiting paper tray |
-
1979
- 1979-04-20 JP JP4865279A patent/JPS5952964B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55154403A (en) | 1980-12-02 |
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