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JP3534880B2 - Rotation sensor - Google Patents
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JP3534880B2 - Rotation sensor - Google Patents

Rotation sensor

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JP3534880B2
JP3534880B2 JP06109195A JP6109195A JP3534880B2 JP 3534880 B2 JP3534880 B2 JP 3534880B2 JP 06109195 A JP06109195 A JP 06109195A JP 6109195 A JP6109195 A JP 6109195A JP 3534880 B2 JP3534880 B2 JP 3534880B2
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glow plug
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの発熱温度
の変化を利用してエンジンの回転数を検出するエンジン
用回転センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine rotation sensor for detecting the number of revolutions of an engine by utilizing a change in heat generation temperature of the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン、特に模型飛行機用のエンジン
の回転数を検出する実用的な方法として、模型エンジン
の軸端にタコジェネレータを設けて検出する方法、磁石
と磁気センサを対にして磁気変化を利用する方法、ある
いはフォトセンサでプロペラの回転を直接測定する方法
などが知られている。これらは全てエンジンの機能とは
無関係にエンジンに対して付加的に設けられるものであ
る。
2. Description of the Related Art As a practical method for detecting the rotational speed of an engine, especially for a model airplane, a tacho generator is provided at the shaft end of the model engine for detection, and a magnet and a magnetic sensor are used as a pair to change the magnetic field. There is known a method of utilizing the, or a method of directly measuring the rotation of the propeller with a photo sensor. What are all these engine features?
Independently added to the engine
It

【0003】[0003]

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
タコジェネレータを設ける場合は、エンジンの改造が必
要であり、コストアップの要因となる。磁気センサによ
る方法ではクランク室内に磁石を取り付けると磁石の温
度による劣化やベアリング等の摩耗粉がクランク室内に
付着し易くエンジン寿命を短くすると共にコストアップ
の要因となるという問題がある。又、フォトセンサによ
る非接触での回転検出法は摩耗による損耗部分がない
が、油やホコリに弱く、取付場所として外部からの影響
を受け難い場所がないなどの問題がある。
However, for example, when a tacho generator is provided, the engine needs to be modified, which causes a cost increase. In the method using a magnetic sensor, when a magnet is installed in the crank chamber, there are problems that deterioration due to the temperature of the magnet and wear powder of bearings and the like are likely to adhere to the crank chamber to shorten the engine life and increase the cost. In addition, the photo sensor
The non-contact rotation detection method has no wear part due to wear
However, it is vulnerable to oil and dust, and has an external influence as a mounting location.
There is a problem that there is no place that is hard to receive.

【0005】[0005]

【0006】この発明は、上述した従来の回転センサの
種々の問題点に留意して、横型エンジンの点火プラグで
あるグロープラグを回転センサの構成部材として利用
し、一般には始動時のみ外部から接続される回路とは別
の回路を常設してグロープラグの温度変化に基づいて回
転数を検出する回転センサを提供することを課題とす
る。
In the present invention, the glow plug which is the ignition plug of the horizontal engine is used as a constituent member of the rotation sensor in consideration of various problems of the above-mentioned conventional rotation sensor, and is generally connected from the outside only at the time of starting. It is an object of the present invention to provide a rotation sensor for permanently detecting a rotation speed based on a temperature change of a glow plug by providing a circuit different from the above-mentioned circuit.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決する手段として、エンジンに取付けられるグロープ
ラグのプラグ本体と、上記プラグ本体に絶縁材を介して
保持される芯材と、エンジン内で一端が上記芯材の下端
に接続され他端がプラグ本体に短絡して配設されたコイ
ルを有するグロープラグに対し、上記芯材とプラグ本体
間に検出回路を接続し、エンジン運転時に検出回路から
コイルに対しエンジン始動時に流す電流より微弱な電流
を流して、エンジン内の温度変化に伴ってコイルの電気
抵抗が変化するのを出力電圧の変化として検出すること
で、エンジン回転数を測定するように構成した回転セン
サの構成としたのである。
As a means for solving the above problems, the present invention provides a glove attached to an engine.
Through the plug body of the lug and the above-mentioned plug body through the insulating material
The core material to be held and one end inside the engine is the lower end of the core material
Connected to the plug body with the other end short-circuited to the plug body.
For glow plugs that have
Connect a detection circuit between the
Weaker current than the current applied to the coil when the engine is started
The electric current in the coil as the temperature inside the engine changes.
Detecting a change in resistance as a change in output voltage
Thus, the rotation sensor is configured to measure the engine speed .

【0008】[0008]

【作用】上記の構成としたこの発明の回転センサは、グ
ロープラグをエンジンの点火プラグとして使用すると共
に回転数を検出するためのセンサとしても共用せんとす
るものである。グロープラグにはエンジン始動時にエン
ジンを起動、回転させるための加熱温度が必要であり、
一般にはグロープラグに一時的に外部から接続される電
源回路の電流を加熱コイルに通電することにより加熱コ
イルを加熱してエンジンを起動、回転させる。
The rotation sensor of the present invention having the above-described structure uses the glow plug as an ignition plug of an engine and also serves as a sensor for detecting the number of rotations. The glow plug has an end when the engine is started.
Requires heating temperature to start and rotate gin,
Generally, the glow plug is connected to the
By applying the current of the source circuit to the heating coil, the heating coil
Start the engine by rotating the engine by heating the coil.

【0009】[0009]

【0010】このようにして起動、回転されるエンジン
を前提として、グロープラグに検出回路を設けて回転セ
ンサとしても利用する。検出回路は電源を有し、その微
弱電流をグロープラグの加熱コイルに通電すると、エン
ジンの爆発燃焼時とそれ以外の行程とではエンジン内部
の温度が変化し加熱コイルの温度もそれに伴ってエンジ
ン回転数に比例して変化する。
On the premise that the engine is started and rotated in this way, a detection circuit is provided in the glow plug and it is also used as a rotation sensor. The detection circuit has a power source, and when a weak current is applied to the glow coil heating coil, the temperature inside the engine changes during explosive combustion of the engine and during the other strokes, and the temperature of the heating coil also changes accordingly. It changes in proportion to the number.

【0011】従って、加熱コイルの抵抗が変化し、これ
に通電している出力電圧が抵抗の変化によって変化す
る。このため、上記出力電圧の変化を検出すればエンジ
ン回転数を検出できるのである。
Therefore, the resistance of the heating coil changes, and the output voltage applied to the heating coil changes due to the change in resistance. Therefore, the engine speed can be detected by detecting the change in the output voltage.

【0012】[0012]

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】図1は実施例の回転センサの全体概略図で
ある。10はグロープラグ部、20は検出回路である。
グロープラグ部10は、図示のように一般に用いられて
いるグロープラグそのものであり、芯材11の下端に加
熱コイル12が接続され、両者を絶縁材13、14を介
してプラグ本体15内に保持し、プラグカバー16で閉
じられている。
FIG. 1 is an overall schematic view of the rotation sensor of the embodiment. Reference numeral 10 is a glow plug unit, and 20 is a detection circuit.
The glow plug portion 10 is the glow plug itself which is generally used as shown in the figure, and the heating coil 12 is connected to the lower end of the core material 11, and both are held in the plug body 15 via the insulating materials 13 and 14. However, it is closed by the plug cover 16.

【0014】芯材11は導電性の金属材であり、鉄製の
ものが使用されている。加熱コイル12は、例えば白金
とロジウムを主成分とする合金材から作られている。絶
縁材13、14は、高温での耐性を有する例えば絶縁セ
ラミックスあるいは無機物質材を用いる。プラグ本体は
鉄製の高温導電材であればよい。
The core material 11 is a conductive metal material and is made of iron. The heating coil 12 is made of, for example, an alloy material containing platinum and rhodium as main components. As the insulating materials 13 and 14, for example, insulating ceramics or inorganic material having high temperature resistance is used. The plug body may be made of a high temperature conductive material made of iron.

【0015】検出回路20は、電池21と検出部22と
増幅部23から成る。検出部22は3つの抵抗r1 、r
2 、r3 をブリッジ回路のように形成したものである。
増幅部23はオペアンプが用いられる。
The detection circuit 20 comprises a battery 21, a detection unit 22 and an amplification unit 23. The detection unit 22 has three resistors r 1 and r
2 and r 3 are formed like a bridge circuit.
An operational amplifier is used as the amplifier 23.

【0016】以上の構成から成る実施例の回転センサに
よりエンジン回転数を次のようにして検出する。グロー
プラグ部10は、一般のグロープラグそのものであり、
エンジンを回転させるための点火プラグとして使用され
る。エンジンを始動させるときは、外部電源から、ある
いは図1中の電池21を用いて点火する。この点火は外
部電源による場合は芯材11に電源の一方を、プラグ本
体15に他方を接続する電気的なコード接続を行ない、
加熱コイル12を加熱する。
The engine rotation speed is detected by the rotation sensor of the embodiment having the above structure as follows. The glow plug unit 10 is a general glow plug itself,
Used as a spark plug to rotate the engine. When starting the engine, ignition is performed from an external power source or using the battery 21 in FIG. When this ignition is performed by an external power source, an electric cord is connected to the core material 11 to connect one of the power sources and the plug body 15 to the other,
The heating coil 12 is heated.

【0017】エンジンが始動すると外部電源を外して
も、加熱コイル12がエンジンの断熱圧縮と爆発燃焼と
により内部温度が上昇し、通電がなくても加熱状態を一
定時間保持している。このため、回転数が極端に遅くな
らない限り次の点火爆発まで加熱コイル12の加熱状態
が保持されており、これによりグロープラグは電気的に
通電しなくてもエンジンを回転させることができるので
ある。
When the engine is started, the internal temperature of the heating coil 12 rises due to the adiabatic compression and explosive combustion of the engine even if the external power source is removed, and the heating state is maintained for a certain period of time even when the power is not supplied. Therefore, the heating state of the heating coil 12 is maintained until the next ignition explosion unless the number of revolutions is extremely slowed down, whereby the glow plug can rotate the engine without being electrically energized. .

【0018】上述したようなエンジンの燃焼行程では、
グロープラグの加熱コイル12の温度は爆発燃焼時に温
度が上がり、それ以外の行程では温度が下がる。そこ
で、上記グロープラグを通常の点火プラグとして使用す
ると同時にエンジン回転数を検出するための回転センサ
としても利用する。このため、実施例では爆発燃焼に必
要な大きな電流ではなく、それとは無関係に検出回路2
0の電池21からグロープラグ部10へ微弱な電流を流
す。
In the combustion stroke of the engine as described above,
The temperature of the heating coil 12 of the glow plug increases during the explosive combustion, and decreases during the other strokes. Therefore, the glow plug is used not only as a normal spark plug but also as a rotation sensor for detecting the engine speed. Therefore, in the embodiment, the detection circuit 2 does not have a large current necessary for explosive combustion, and is independent of it.
A weak current is passed from the zero battery 21 to the glow plug portion 10.

【0019】このような、微弱な電流をグロープラグ部
10へ流すと、抵抗の変化が電圧の変化として現れる。
この変化は当然エンジンの回転数に比例する。このた
め、上記電圧の変化を検出回路20の増幅部23で増幅
して波形を成形しパルス信号に対応させると、このパル
ス数を計測することによりエンジン回転数を検出できる
のである。
When such a weak current is applied to the glow plug portion 10, a change in resistance appears as a change in voltage.
This change is naturally proportional to the engine speed. For this reason, if the change in the voltage is amplified by the amplification unit 23 of the detection circuit 20 to form a waveform and correspond to the pulse signal, the engine speed can be detected by measuring the pulse number.

【0020】この場合、2サイクルエンジンでは1回転
で1パルス、4サイクルエンジンでは2回転で1パル
ス、ロータリエンジンでは1回転で1パルスの信号とな
ることは言うまでもない。
In this case, it goes without saying that the two-cycle engine produces one pulse per revolution, the four-cycle engine produces one pulse per two revolutions, and the rotary engine produces one pulse per revolution.

【0021】図2に上記実施例の回転センサを応用する
一例を示している。Aは波形成形器、Bはカウンタ、C
は表示器、Dはマイクロコンピュータを用いた電子制御
回路、Eは例えば電子ガバナである。エンジン1は上記
電子制御回路Dにより制御されて回転軸2のプロペラ3
を回転する。
FIG. 2 shows an example in which the rotation sensor of the above embodiment is applied. A is a waveform shaper, B is a counter, C
Is an indicator, D is an electronic control circuit using a microcomputer, and E is, for example, an electronic governor. The engine 1 is controlled by the electronic control circuit D and the propeller 3 of the rotary shaft 2 is controlled.
To rotate.

【0022】回転センサの検出回路からの出力電圧は、
波形成形器Aで波形成形してパルス波を発生させ、この
パルス波のパルス数をカウンタBでカウントして回転数
が検出される。この回転数は必要に応じて表示器Cに表
示すると共に電子制御回路Dへ送られる。
The output voltage from the detection circuit of the rotation sensor is
A waveform is shaped by the waveform shaper A to generate a pulse wave, and the number of pulses of this pulse wave is counted by the counter B to detect the rotation speed. The number of rotations is displayed on the display C as required and is sent to the electronic control circuit D.

【0023】電子制御回路Dでは上記回転数の信号を受
けるとその内部プログラムに従って電子ガバナEの開度
を決定するための演算を行ない、その演算結果に基づい
て制御信号を出力し、電子ガバナEを制御する。これに
よってエンジンへの燃料の供給がコントロールされ最適
な状態でエンジンを回転させることができる。
When the electronic control circuit D receives the signal of the rotational speed, it performs an operation for determining the opening degree of the electronic governor E according to its internal program, and outputs a control signal based on the operation result to output the electronic governor E. To control. As a result, the fuel supply to the engine is controlled and the engine can be rotated in an optimum state.

【0024】[0024]

【効果】以上詳細に説明したように、この発明の回転セ
ンサはエンジンの点火用のグロープラグを利用し、これ
に検出回路を付設してその出力電圧の変化により回転数
を検出するようにしたから、エンジン回転数を検出する
ためにエンジンを特別な構造に改造する必要もなく、極
くシンプルな検出回路を設けるだけでエンジン回転数を
直接的に検出でき、コストアップの増大を極力抑制し得
るという種々の利点が得られる。
As described above in detail, the rotation sensor of the present invention uses the glow plug for ignition of the engine, and the detection circuit is attached to the glow plug to detect the rotation speed by the change of the output voltage. Therefore, it is not necessary to modify the engine to a special structure to detect the engine speed, and the engine speed can be detected directly by simply providing an extremely simple detection circuit, suppressing the increase in cost as much as possible. There are various advantages of obtaining.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例の回転センサの全体概略ブロック図FIG. 1 is an overall schematic block diagram of a rotation sensor according to an embodiment.

【図2】同上の回転センサの使用方法の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of how to use the rotation sensor of the above.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 グロープラグ部 11 芯材 12 加熱コイル 13 絶縁材 14 絶縁材 15 プラグ本体 16 プラグカバー 20 検出回路 21 電池 22 検出部 23 オペアンプ 10 Glow plug part 11 core material 12 heating coil 13 Insulation 14 Insulation material 15 Plug body 16 plug cover 20 detection circuit 21 batteries 22 Detector 23 Op Amp

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 彰 大阪市東住吉区今川3丁目6番15号 小 川精機株式会社内 (56)参考文献 実開 昭63−38069(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 3/46 F02D 45/00 362 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Kaneko 3-6-15 Imagawa, Higashisumiyoshi-ku, Osaka Ogawa Seiki Co., Ltd. (56) Bibliography Sho 63-38069 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G01P 3/46 F02D 45/00 362

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンに取付けられるグロープラグの
プラグ本体と、上記プラグ本体に絶縁材を介して保持さ
れる芯材と、エンジン内で一端が上記芯材の下端に接続
され他端がプラグ本体に短絡して配設されたコイルを有
するグロープラグに対し、上記芯材とプラグ本体間に検
出回路を接続し、エンジン運転時に検出回路からコイル
に対しエンジン始動時に流す電流より微弱な電流を流し
て、エンジン内の温度変化に伴ってコイルの電気抵抗が
変化するのを出力電圧の変化として検出することで、エ
ンジン回転数を測定することを特徴とする回転センサ。
1. A glow plug attached to an engine
Hold the plug body and the plug body through an insulating material.
Core material and one end connected to the lower end of the core material inside the engine
Has a coil whose other end is short-circuited to the plug body.
For the glow plug to be installed, check the gap between the core and the plug body.
Connect the output circuit and coil from the detection circuit when the engine is operating.
In contrast, a weaker current than the current when starting the engine
The electrical resistance of the coil changes with the temperature change in the engine.
By detecting the change as the change in the output voltage,
A rotation sensor characterized by measuring engine rotation speed.
【請求項2】 前記検出回路をエンジン運転時の温度変
化による電気抵抗変化を増幅回路で増幅した検出信号に
基づいてエンジン回転数を検出するように構成したこと
を特徴とする請求項1に記載の回転センサ。
2. The temperature change during engine operation of the detection circuit.
To the detection signal amplified by the amplifier circuit
Configured to detect engine speed based on
The rotation sensor according to claim 1, wherein:
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