JPS633215A - クランク角度検出装置 - Google Patents
クランク角度検出装置Info
- Publication number
- JPS633215A JPS633215A JP14618486A JP14618486A JPS633215A JP S633215 A JPS633215 A JP S633215A JP 14618486 A JP14618486 A JP 14618486A JP 14618486 A JP14618486 A JP 14618486A JP S633215 A JPS633215 A JP S633215A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crank angle
- toothed
- belt
- dead center
- pulley
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は内燃機関のクランク角度検出装置に関し、更に
詳しくは、内燃機関のクランク軸に取付けられた歯付プ
ーリに掛かる歯付ベルトを利用してクランク角度を検出
するクランク角度検出装置に関する。
詳しくは、内燃機関のクランク軸に取付けられた歯付プ
ーリに掛かる歯付ベルトを利用してクランク角度を検出
するクランク角度検出装置に関する。
近年、内燃機関、特に自動車用４サイクル内燃機関の電
子制御化が進んでおり、機関への燃料供給は電子制御式
燃料噴射装置により行われるようになってきている。こ
の電子制御式燃料噴射装置では、点火時期制御、燃料噴
射時期制御のために、ピストンの上死点に対するクラン
ク軸の回転角度を正確に捉える必要があり、また、現在
内燃機関の各気筒が吸入、圧縮、爆発、排気の行程の何
れの状態にあるかを正確に知る必要がある。
子制御化が進んでおり、機関への燃料供給は電子制御式
燃料噴射装置により行われるようになってきている。こ
の電子制御式燃料噴射装置では、点火時期制御、燃料噴
射時期制御のために、ピストンの上死点に対するクラン
ク軸の回転角度を正確に捉える必要があり、また、現在
内燃機関の各気筒が吸入、圧縮、爆発、排気の行程の何
れの状態にあるかを正確に知る必要がある。
このため、従来は次のような方式でクランク角度を検出
していた。
していた。
■ クランク軸直結方式
内燃機関のクランクブーりに同軸に取付けられたシグナ
ルディスクの外周に歯を設け、この歯数を計数してクラ
ンク角度を検出する。
ルディスクの外周に歯を設け、この歯数を計数してクラ
ンク角度を検出する。
■ ディストリビュータ内蔵方式
ディストリビュータ内にロータとビックアップコイルを
配列し、ビソクアフプコイルによって取り出された信号
でクランク角度を検出する。
配列し、ビソクアフプコイルによって取り出された信号
でクランク角度を検出する。
しかしながら、前述した■のクランク軸直結方式は、分
解能が良くしかも精度が高いが、コンパクトさに欠け、
更には環境の影響を受けやすいという問題点がある。
解能が良くしかも精度が高いが、コンパクトさに欠け、
更には環境の影響を受けやすいという問題点がある。
また、前述の■のディストリビュータ内蔵方式は、コン
パクトで環境の影響を受けないが、コンパクトなだけ分
解能は落ちるという問題点がある。
パクトで環境の影響を受けないが、コンパクトなだけ分
解能は落ちるという問題点がある。
また、■の方式は４サイクル内燃機関において１回の作
動サイクルを完了する間にクランク軸は２回転するので
Ａの減速機構が必要であり、クランク軸からディストリ
ビュータのロータに駆動力が伝達されるまでにタイミン
グベルトの伸縮や減速機構の歯車のガタによる精度低下
があるという問題点もある。
動サイクルを完了する間にクランク軸は２回転するので
Ａの減速機構が必要であり、クランク軸からディストリ
ビュータのロータに駆動力が伝達されるまでにタイミン
グベルトの伸縮や減速機構の歯車のガタによる精度低下
があるという問題点もある。
本発明は近年の頭上カム（ＯＨＣ）式内燃機関に見られ
るように、タイミングベルトとクランク軸タイミングプ
ーリが歯付形状で、クランク軸の回転が確実に機械的損
失なく伝達されていることに注目してなされたものであ
り、その目的は、クランク角度を分解能良く、しかも精
度良く検出することができる構成が簡単なりランク角度
検出装置を提供することにある。
るように、タイミングベルトとクランク軸タイミングプ
ーリが歯付形状で、クランク軸の回転が確実に機械的損
失なく伝達されていることに注目してなされたものであ
り、その目的は、クランク角度を分解能良く、しかも精
度良く検出することができる構成が簡単なりランク角度
検出装置を提供することにある。
前記目的を達成する本発明のクランク角度検出装置は、
クランク軸に取付けられた歯付プーリに掛かり、このブ
ーりの歯数の整数倍の歯数を有する歯付ベルトと、この
歯付ベルトに前記クランク軸の回転角度に対応する間隔
で埋め込まれたクランク角変検出片と、前記歯付ベルト
の走行経路脇に設けられ、前記クランク角度検出片の通
過により信号を出力する検出器とから構成されることを
特徴としている。
クランク軸に取付けられた歯付プーリに掛かり、このブ
ーりの歯数の整数倍の歯数を有する歯付ベルトと、この
歯付ベルトに前記クランク軸の回転角度に対応する間隔
で埋め込まれたクランク角変検出片と、前記歯付ベルト
の走行経路脇に設けられ、前記クランク角度検出片の通
過により信号を出力する検出器とから構成されることを
特徴としている。
本発明のクランク角度検出装置では、機関の回転により
歯付クランク軸プーリに掛は渡された歯付ベルトが走行
すると、歯付ベルトの走行経路脇に設けられた検出器が
歯付ベルトに埋め込まれたクランク角度検出片の通過に
より信号を出力する。
歯付クランク軸プーリに掛は渡された歯付ベルトが走行
すると、歯付ベルトの走行経路脇に設けられた検出器が
歯付ベルトに埋め込まれたクランク角度検出片の通過に
より信号を出力する。
そして、この検出器からの信号間隔によって現在のクラ
ンク角度が分かる。
ンク角度が分かる。
以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明のクランク角度検出装置の取り付けられ
た内燃機関１の正面図であり、この内燃機関１のクラン
ク軸２には外周に歯が設けられたクランク軸タイミング
プーリ３が取り付けられ、このクランク軸タイミングプ
ーリ３には同じくゴム等の絶縁材料製の歯付タイミング
ベルト４が掛は渡されている。
た内燃機関１の正面図であり、この内燃機関１のクラン
ク軸２には外周に歯が設けられたクランク軸タイミング
プーリ３が取り付けられ、このクランク軸タイミングプ
ーリ３には同じくゴム等の絶縁材料製の歯付タイミング
ベルト４が掛は渡されている。
第１図において、５は２本のカム軸に取り付けられたカ
ム軸タイミングプーリ、６はウォータポンプ駆動用プー
リ、７はオイルポンプ駆動用プーリ、８はアイドラブー
りであり、前記歯付タイミングベルト４はこれら全てに
掛は渡されていて、テンションばね９で張力が一定に調
整されている。
ム軸タイミングプーリ、６はウォータポンプ駆動用プー
リ、７はオイルポンプ駆動用プーリ、８はアイドラブー
りであり、前記歯付タイミングベルト４はこれら全てに
掛は渡されていて、テンションばね９で張力が一定に調
整されている。
そして、この実施例では前記歯付タイミングヘルド４に
設けられた歯の数Ｔは、前記クランク軸タイミングプー
リ３の外周に設けられた歯の数Ｃの２Ｎ倍（Ｎは自然数
）に形成し、クランク軸タイミングプーリ３が２Ｎ回転
すると、歯付タイミングベルト４が丁度１周するように
なっている。 −以上のように内燃機関１のクランク
軸タイミングプーリ３に掛は渡された歯付タイミングベ
ルト４に、この実施例では第３図、第４図に示すように
クランク角度検出片１０として鉄芯１１．１２が埋め込
まれている。鉄芯１２は例えば第１気筒の吸入行程の上
死点検出用のものであり、歯数２０毎に埋設される。ま
た、鉄芯１１はクランク角度検出用であって、そのピッ
チＰは検出したいクランク角度に応じて適宜埋設すれば
良い。例えば、クランク軸タイミングブー＋７３の歯数
Ｃの値を３６にし、鉄芯１１のピッチＰを歯の山毎にす
れば、鉄芯１１により検出されるクランク角度は１０度
毎になる。
設けられた歯の数Ｔは、前記クランク軸タイミングプー
リ３の外周に設けられた歯の数Ｃの２Ｎ倍（Ｎは自然数
）に形成し、クランク軸タイミングプーリ３が２Ｎ回転
すると、歯付タイミングベルト４が丁度１周するように
なっている。 −以上のように内燃機関１のクランク
軸タイミングプーリ３に掛は渡された歯付タイミングベ
ルト４に、この実施例では第３図、第４図に示すように
クランク角度検出片１０として鉄芯１１．１２が埋め込
まれている。鉄芯１２は例えば第１気筒の吸入行程の上
死点検出用のものであり、歯数２０毎に埋設される。ま
た、鉄芯１１はクランク角度検出用であって、そのピッ
チＰは検出したいクランク角度に応じて適宜埋設すれば
良い。例えば、クランク軸タイミングブー＋７３の歯数
Ｃの値を３６にし、鉄芯１１のピッチＰを歯の山毎にす
れば、鉄芯１１により検出されるクランク角度は１０度
毎になる。
また、鉄芯１１のピンチをより小さくすれば、クランク
角度の検出分解能が向上する。
角度の検出分解能が向上する。
このように歯付タイミングベルト４に鉄芯を埋め込んだ
ときは、第２図に示すような永久磁石２１にコイル２２
を巻き付けた検出器（ピックアップ）２０を２個用意し
、この検出器２０により歯付タイミングベルト４中の鉄
芯１１，１２の存在をそれぞれ検出する。これは検出器
２０の前を鉄芯ｌＬ１２が通過すると、電磁誘導作用に
より検出器２０の端子２０ａ。
ときは、第２図に示すような永久磁石２１にコイル２２
を巻き付けた検出器（ピックアップ）２０を２個用意し
、この検出器２０により歯付タイミングベルト４中の鉄
芯１１，１２の存在をそれぞれ検出する。これは検出器
２０の前を鉄芯ｌＬ１２が通過すると、電磁誘導作用に
より検出器２０の端子２０ａ。
２Ｏｂ間に誘導起電力が生じ、第５回に示すようなパル
ス波形が現れることを利用したものである。
ス波形が現れることを利用したものである。
なお、前記検出器２０の設置位置は、内燃機関１の第１
気筒が吸入行程の上死点にある時に、歯付タイミングベ
ルト４内の鉄芯１２が位置する場所（Ｎ個所ある）の脇
であれば良く、その場所は歯付タイミングベルト４０表
側（第１図に記号Ａで示す）でも、内側（第１図に記号
Ｂで示す）でも良いものである。
気筒が吸入行程の上死点にある時に、歯付タイミングベ
ルト４内の鉄芯１２が位置する場所（Ｎ個所ある）の脇
であれば良く、その場所は歯付タイミングベルト４０表
側（第１図に記号Ａで示す）でも、内側（第１図に記号
Ｂで示す）でも良いものである。
このように、本発明のクランク角度検出袋ｒではクラン
ク軸２が２Ｎ回転した時に、タイミングベルト４が１回
転し、クランク軸２が２回転した時に必ず吸入行程の上
死点検出用の検出片１２が検出器２０の前を通過するの
で、機関の吸入行程の上死点が検出できる他、この上死
点信号をもとにもう１つの検出器により検出される信号
により機関の圧縮行程の上死点等の機関の他の運転行程
も精度良く検出できる。
ク軸２が２Ｎ回転した時に、タイミングベルト４が１回
転し、クランク軸２が２回転した時に必ず吸入行程の上
死点検出用の検出片１２が検出器２０の前を通過するの
で、機関の吸入行程の上死点が検出できる他、この上死
点信号をもとにもう１つの検出器により検出される信号
により機関の圧縮行程の上死点等の機関の他の運転行程
も精度良く検出できる。
また、歯付タイミングベルト４内に埋め込むクランク角
度検出片１０を永久磁石にしたときには、検出器２０と
してホール素子や磁気抵抗素子を使用することにより歯
付タイミングベルト４内の検出片１０の存在を検出する
ことができ、前記実施例同様にクランク角度を正確に検
出することができる。
度検出片１０を永久磁石にしたときには、検出器２０と
してホール素子や磁気抵抗素子を使用することにより歯
付タイミングベルト４内の検出片１０の存在を検出する
ことができ、前記実施例同様にクランク角度を正確に検
出することができる。
第６図は本発明のクランク角度検出装置の更に別の実施
例を示すものであり、歯付タイミングヘルド４に埋め込
むクランク角度検出片１０として、鉄芯１１．１２を歯
付タイミングベルト４から外方に突出させたものである
。このように、鉄芯１１，１２を歯付タイミングベルト
４の外側に突出させると、前記実施例同様に永久磁石２
１にコイル２２を巻き付けた検出器２０を使える他に、
発光素子と受光素子とを前記突出部を挟んで配置して突
出部の通過を検出するという光学的手段が使用できる。
例を示すものであり、歯付タイミングヘルド４に埋め込
むクランク角度検出片１０として、鉄芯１１．１２を歯
付タイミングベルト４から外方に突出させたものである
。このように、鉄芯１１，１２を歯付タイミングベルト
４の外側に突出させると、前記実施例同様に永久磁石２
１にコイル２２を巻き付けた検出器２０を使える他に、
発光素子と受光素子とを前記突出部を挟んで配置して突
出部の通過を検出するという光学的手段が使用できる。
この光学的手段は検出片１０が永久磁石の場合にも、非
磁性物体の場合にも応用できる。
磁性物体の場合にも応用できる。
以上説明したように、本発明のクランク角度検出装置は
、クランク軸タイミングプーリとカム軸タイミングプー
リとを連絡している歯付タイミングベルト中にクランク
角度検出片を埋め込み、これを歯付タイミングベルトの
走行経路脇に設けた検出器によって検出するようにした
ことにより次のような効果がある。
、クランク軸タイミングプーリとカム軸タイミングプー
リとを連絡している歯付タイミングベルト中にクランク
角度検出片を埋め込み、これを歯付タイミングベルトの
走行経路脇に設けた検出器によって検出するようにした
ことにより次のような効果がある。
（１）分解能が良い。
（２） 歯付タイミングベルトとクランク軸タイミン
グプーリがスリップなく確実に動力を伝達するので、伝
達損失による機械的損失が少なく、検出精度が良い。
グプーリがスリップなく確実に動力を伝達するので、伝
達損失による機械的損失が少なく、検出精度が良い。
（３）検出装置が場所をとらず、コンパクトである。
（４）歯付タイミングベルトは通常ケース内に入ってい
るので、環境の影響を受けにくい。
るので、環境の影響を受けにくい。
第１図は本発明のクランク角度検出装置の設けられた内
燃機関を歯付タイミングベルトカバーを外して見た正面
図、第２図は検出片と磁気検出器との関係を示す説明図
、第３図は本発明の歯付タイミングベルトの一部分の斜
視図、第４図は第３図の平面図、第５図は本発明のクラ
ンク角度検出装置により検出される信号波形を示す波形
図、第６図は本発明の他の実施例の歯付タイミングベル
トの一部分を示す平面図である。 １・・・内燃機関、 ２・・・クランク軸、３・
・・クランク軸タイミングプーリ、４・・・歯付タイミ
ングベルト、 ５・・・カム軸タイミングプーリ、 ６・・・アイドルプーリ、９・・・テンションばね、１
０・・・検出片、 １Ｌ１２・・・鉄芯、２０・・・
検出器、 ２１・・・永久磁石、２２・・・コイ
ル。
燃機関を歯付タイミングベルトカバーを外して見た正面
図、第２図は検出片と磁気検出器との関係を示す説明図
、第３図は本発明の歯付タイミングベルトの一部分の斜
視図、第４図は第３図の平面図、第５図は本発明のクラ
ンク角度検出装置により検出される信号波形を示す波形
図、第６図は本発明の他の実施例の歯付タイミングベル
トの一部分を示す平面図である。 １・・・内燃機関、 ２・・・クランク軸、３・
・・クランク軸タイミングプーリ、４・・・歯付タイミ
ングベルト、 ５・・・カム軸タイミングプーリ、 ６・・・アイドルプーリ、９・・・テンションばね、１
０・・・検出片、 １Ｌ１２・・・鉄芯、２０・・・
検出器、 ２１・・・永久磁石、２２・・・コイ
ル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 クランク軸に取付けられた歯付プーリに掛かり、このプ
ーリの歯数の整数倍の歯数を有する歯付ベルトと、 この歯付ベルトに前記クランク軸の回転角度に対応する
間隔で埋め込まれたクランク角度検出片と、 前記歯付ベルトの走行経路脇に設けられ、前記クランク
角度検出片の通過により信号を出力する検出器、 とを備えたクランク角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14618486A JPS633215A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | クランク角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14618486A JPS633215A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | クランク角度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633215A true JPS633215A (ja) | 1988-01-08 |
Family
ID=15402036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14618486A Pending JPS633215A (ja) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | クランク角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633215A (ja) |
-
1986
- 1986-06-24 JP JP14618486A patent/JPS633215A/ja active Pending
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