(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気マニホールド（４）の上流にスロットル弁（２２）と空燃混合器（２３）とを順に設け、燃焼室（１９）に臨ませて点火プラグ（３５）を設け、上記スロットル弁（２２）を回転速度制御信号（Ｒ）によりガバナアクチュエータ（２５）を介して制御可能に構成するとともに、上記点火プラグ（３５）の点火時期を点火時期制御信号（Ｓ）により点火コイル（３４）を介して制御するように構成した電子ガバナ搭載ガスエンジンにおいて、
クランク軸（７）と伝動連結したシグナルロータ（１０）の外周に被検出用の突起を設け、このシグナルロータ（１０）の外周に点火時期センサ（Ｓ４）を対向させて設け、その点火時期センサ（Ｓ４）で検出したピックアップ信号（Ｐ）を波形整形回路（４１）で波形整形し、その波形整形信号（Ｑ）に基づいて制御信号出力回路（４２）により上記回転速度制御信号（Ｒ）と上記点火時期制御信号（Ｓ）とを出力させるように構成し、シグナルロータ(１０)の外周面と対向する収容室外壁(１７)の外側にフランジ取付面を設け、このフランジ取付面に取付フランジ(１５)を沿わせ、シグナルロータ(１０)の回転中心軸線と平行な向きに見て、このフランジ取付面と取付フランジ(１５)とを直線状に形成し、取付フランジ(１５)にシグナルロータ(１０)の旋回接線方向に長軸のボルト組付け孔(１５ａ)を設け、取付フランジ(１５)に点火時期センサ(Ｓ４)を取り付け、取り付けフランジ(１５)をフランジ取付面に沿って移動させることにより、点火時期センサ(Ｓ４)をシグナルロータ(１０)の旋回接線方向に沿って位置調節可能に設けた、ことを特徴とする電子ガバナ搭載ガスエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子ガバナ搭載ガスエンジンに関し、スロットル弁の制御システムと点火プラグの制御システムとを簡略化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子ガバナ搭載ガスエンジンとしては、例えば図６に示すものがある。図６は電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図であり、図６中の符号Ｅは、ガスエンジン全体を示す。このガスエンジンＥは、排出ガスの汚染成分（ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ）の生成を抑制しながら、運転条件に対応して空燃比や点火時期等を最適に制御するように構成されている。ここで、図６中の符号４は吸気マニホールド、５は排気マニホールド、１８は三元触媒、Ｓ１は圧力センサ、Ｓ２及びＳ３は酸素濃度センサ、Ｓ４は点火時期センサ、Ｓ５は回転速度センサ、３０は空燃比制御回路、３１は空燃比制御弁２８の弁駆動モータ２９を制御するモータを駆動回路、３２はガバナアクチュエータ２５の駆動回路、３３は点火プラグ３５の点火時期を点火コイル３４を介して制御するイグナイタ、をそれぞれ示す。
【０００３】
このガスエンジンＥは、吸気マニホールド４の上流にスロットル弁２２と空燃混合器２３とを順に設け、燃焼室１９に臨ませて点火プラグ３５を設け、上記スロットル弁２２を回転速度制御信号Ｒによりガバナアクチュエータ２５で制御可能に構成するとともに、上記点火プラグ３５の点火時期をイグナイタ３３が出力する点火時期制御信号Ｓにより点火コイル３４を介して制御するように構成されている。
【０００４】
そして従来では、エンジンのクランク軸と伝動連結した連動ギヤー２４ｂにシグナルロータ１０を設け、このシグナルロータ１０に対向する点火時期センサＳ４と上記連動ギヤー２４ｂに対向する回転速度センサＳ５とを設け、別々に配置した上記センサＳ４・Ｓ５で検出した信号Ｐ・Ｎに基づいて、上記スロットル弁２２と点火プラグ３５の点火時期を制御するように構成されている。また、上記点火時期センサＳ４は、上記シグナルロータ１０を収容した室内に配置されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、各センサＳ４・Ｓ５で別々に検出した信号に基づいてスロットル弁２２と点火プラグ３５の点火時期を制御するように構成していたことから、個別のセンサＳ４・Ｓ５と個別の制御回路３２・３３を必要とするのでコスト高になる。また、点火時期センサＳ４はシグナルロータ１０の収容室内に配置されており、外部からその対向位置を調節することができない。このためイグナイタ３３に付設した点火時期調節用スイッチによりソフト的に点火時期を調節していたことから、上記スイッチを必要とする分だけコスト高になる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、上記個別のセンサを簡略化し、個別の制御回路を簡略化してコストの低減を図ること、及び点火時期センサＳ４の対向位置を外部から調節できるようにして、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は以下の基本構成を備える。
即ち、吸気マニホールド４の上流にスロットル弁２２と空燃混合器２３とを順に設け、燃焼室１９に臨ませて点火プラグ３５を設け、上記スロットル弁２２をエンジンの回転速度制御信号Ｒによりガバナアクチュエータ２５を介して制御可能に構成するとともに、上記点火プラグ３５の点火時期を点火時期制御信号Ｓにより点火コイル３４を介して制御するように構成する。
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、上記基本構成を備える電子ガバナ搭載ガスエンジンにおいて、クランク軸７と伝動連結したシグナルロータ１０の外周に被検出用の突起を設け、このシグナルロータ１０の外周に点火時期センサＳ４を対向させて設け、その点火時期センサＳ４で検出したピックアップ信号Ｐを波形整形回路４１で波形整形し、その波形整形信号Ｑに基づいて制御信号出力回路４２により上記回転速度制御信号Ｒと上記点火時期制御信号Ｓとを出力させるように構成し、シグナルロータ１０の外周面と対向する収容室外壁１７の外側にフランジ取付面を設け、このフランジ取付面に取付フランジ１５を沿わせ、シグナルロータ１０の回転中心軸線と平行な向きに見て、このフランジ取付面と取付フランジ１５とを直線状に形成し、取付フランジ１５にシグナルロータ１０の旋回接線方向に長軸のボルト組付け孔１５ａを設け、取付フランジ１５に点火時期センサＳ４を取り付け、取り付けフランジ１５をフランジ取付面に沿って移動させることにより、点火時期センサＳ４をシグナルロータ１０の旋回接線方向に沿って位置調節可能に設けたことを特徴とする。
【０００９】
【００１０】
【発明の作用・効果】
本発明によれば、以下の作用・効果を奏する。（イ）請求項１の発明では、前記基本構成を備える電子ガバナ搭載ガスエンジンにおいて、クランク軸７と連動連結したシグナルロータ１０に対向して点火時期センサＳ４を設け、その点火時期センサＳ４で検出したピックアップ信号Ｐを波形整形回路４１で波形整形し、その波形整形信号Ｑに基づいて制御信号出力回路４２により回転速度制御信号Ｒと点火時期制御信号Ｓとを出力させるように構成したことから、単一の点火時期センサＳ４と波形整形回路４１及び制御信号出力回路４２を用いて回転速度制御信号Ｒと点火時期制御信号Ｓとを出力することができる。つまり、従来の回転速度センサＳ５と回転速度制御信号Ｒのみを出力する専用の制御回路３２とを省くことにより、コストの低減を図ることができる。
【００１１】
（ロ）請求項１の発明では、上記点火時期センサＳ４を上記シグナルロータ１０の収容室外壁１７に設け、当該シグナルロータ１０の旋回接線方向へ位置調節可能に設けたことから、点火時期センサＳ４の対向位置を外部から調節できる。
【００１２】
（ハ）また、請求項１の発明では、点火時期センサＳ４をシグナルロータ１０の旋回接線方向へ位置調節することにより、当該シグナルロータ１０とこれに対向配置した点火時期センサＳ４との相対位置及び相対距離が微小変化する。これにより、点火プラグ３５の点火時期を微調節できる。これに伴って、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図、図２は本発明に係るシグナルロータの正面図、図３はピックアップ信号と波形整形信号と各気筒の点火時期制御信号とを示すタイムチャート、図４（Ａ）は上記ガスエンジンの要部を示す正面図、図４（Ｂ）は点火時期センサの取付フランジの平面図、図５はそのエンジンの左側面図である。
【００１４】
この電子ガバナ搭載ガスエンジンＥは、縦型３気筒ガスエンジンで、図４及び図５に示すように、シリンダブロック１とクランクケース２とを一体に構成し、シリンダブロック１上にシリンダヘッド３を固定し、シリンダヘッド３の左側面に吸気マニホールド４を固定し、シリンダヘッド３の右側面に排気マニホールド５を固定し、クランクケース２の下面にオイルパン６を固定し、シリンダブロック１及びクランクケース２の前面にギヤケース７を固定し、正面のファン駆動プーリ８とファンプーリ９と図示しないオルタネータプーリとを無端ベルト１１で連動連結し、その背面にフライホィール１２を配置して構成されている。なお図４及び図５中の、符号１３はラジェータファン、１４はオイルフィルター、１６はセルスタータ、それぞれ示す。
【００１５】
上記吸気マニホールド４には、吸気管２０が一体に立設され、この吸気管２０にスロットル弁２２及び空燃混合器２３を備える吸気連通管２１が連通されている。上記吸気連通管２１の一端２１ａには、連通ダクト３６を介してエアクリーナ３７が連通されている。また、この吸気連通管２１の一端寄りには、ガス還流管３８を介してブロバイガスのオイル分離器が連通されている。また、上記吸気マニホールド４の後端部には、ガバナアクチュエータ２５が固定され、上記スロットル弁２２の揺動アーム２２ａと上記ガバナアクチュエータ２５の揺動アーム２５ａとが連接ロッド２４で連動可能に連接されている。
【００１６】
図１及び図５に示すように、上記空燃混合器２３には、ガス燃料であるＬＰガスＧを供給するメイン通路２６と空燃比制御弁２８を備える分流通路２７とが連通され、上記空燃比制御弁２８の開弁量をステッピングモータ２９で制御して、吸気圧や排気ガス中の酸素濃度、排気温度等に対応させて空燃比を制御するように構成されている。なお、図１中の符号２６ａはガス燃料Ｇの導入口、２６ｂはメイン通路２６の絞りを示す。
【００１７】
本実施形態では、図４（Ａ）に示すように、エンジンのクランク軸７に設けた駆動ギヤー２４に伝動ギヤー２４ａを介して回転比１／２で回転する連動ギヤー２４ｂを伝動連結し、この連動ギヤー２４ｂにシグナルロータ１０を設け、このシグナルロータ１０に対向させて点火時期センサＳ４を設ける。そして図１に示すように、上記点火時期センサＳ４で検出したピックアップ信号Ｐに基づいてスロットル弁制御用の回転速度制御信号Ｒと点火時期制御信号Ｓとを出力する併用制御回路４０を設ける。
【００１８】
上記点火時期センサＳ４は、シグナルロータ１０の収容室外壁１７に、図４（Ｂ）に示す取付フランジ１５を介して組付けられる。これは点火時期センサＳ４の対向位置を外部から調節できるように意図したものである。また、上記取付フランジ１５には、当該シグナルロータ１０の旋回接線方向に長軸のボルト組付孔１５ａが形成されており、上記点火時期センサＳ４は、当該旋回接線方向へ位置調節可能に組付けられる。これは、シグナルロータ１０とこれに対向配置した点火時期センサＳ４との相対位置及び相対距離を微小変化させて、点火プラグ３５の点火時期を微調節できるように意図したものである。これに伴って、イグナイタに付設していた点火時期調節用スイッチを省きその分のコスト低減を図ることができる。
【００１９】
上記シグナルロータ１０は、例えば図２に示すように、その回転方向Ｆへ等角度間隔（６０°）に配置した幅の広い一つの突起１０ａと幅の狭い他の５つの突起１０ｂ・１０ｃ・１０ｂ・１０ｃ・１０ｂを備える。上記シグナルロータ１０は、クランク軸７に対して回転比１／２で回転することから、上記等角度間隔（６０°）は、クランク角１２０°に相当する。そして上記点火時期センサＳ４で検出した図３に示すピックアップ信号Ｐを波形整形回路４１で図３に示す波形整形信号Ｑに整形し、その波形整形信号Ｑに基づいて制御信号出力回路４２により回転速度制御信号Ｒと各気筒のクランク角位置に対応する点火時期制御信号Ｓを出力するように構成されている。
【００２０】
即ち、上記併用制御回路４０は、上記ピックアップ信号Ｐに基づいて波形整形信号Ｑを出力する波形整形回路４１と、その波形整形信号Ｑに基づいて回転速度制御信号Ｒと点火時期制御信号Ｓとを出力する制御信号出力回路４２とにより構成される。そして上記制御信号出力回路４２は、マイクロコンピュータにより構成され、上記回転速度制御信号Ｒの他に多気筒エンジンの各気筒に対応する点火時期及びエンジンの回転速度に対応して点火コイル３４への通電時間等を制御する点火時期制御信号Ｓを出力する。
【００２１】
ちなみに、図３中のグラフＡは前記ガスエンジンＥの第１気筒の点火時期制御信号を示し、グラフＢは第２気筒の点火時期制御信号を示し、グラフＣは第３気筒の点火時期制御信号を示す。なお、各グラフ中の符号ａは点火コイル３４への通電開始時期を示し、符号ｂは点火プラグ３５の点火時期を示す。
【００２２】
上記構成により、単一の点火時期センサＳ４を用いてピックアップ信号Ｐを検出し、波形整形回路４１と制御信号出力回路４２とを備える併用制御回路４０により回転速度制御信号Ｒと各気筒の点火時期制御信号Ｓとを出力するので、そのピックアップセンサと制御信号出力回路とを簡略化してコストの低減を図ることができる。
【００２３】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内において種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図である。
【図２】  本発明に係るシグナルロータの正面図である。
【図３】  ピックアップ信号と波形整形信号と各気筒の点火時期制御信号を示すタイムチャートである。
【図４】  図４（Ａ）は本発明に係るガスエンジンの要部を示す正面図、図４（Ｂ）は点火時期センサの取付フランジの平面図である。
【図５】  そのガスエンジンの左側面図である。
【図６】  従来例に係る電子ガバナ搭載ガスエンジンの模式図である。
【符号の説明】
４…吸気マニホールド、７…クランク軸、１０…シグナルロータ、１５…点火時期センサの取付フランジ、１７…シグナルロータの収容室外壁、１９…燃焼室、２２…スロットル弁、２３…空燃混合器、２５…ガバナアクチュエータ、３４…点火コイル、３５…点火プラグ、４０…併用制御回路、４１…波形整形回路、４２…制御信号出力回路、Ｇ…ガス燃料、Ｐ…ピックアップ信号、Ｑ…波形整形信号、Ｒ…回転速度制御信号、Ｓ…点火時期制御信号、Ｓ４…点火時期センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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