JP2020125706A - Rotation angle detection device - Google Patents

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Abstract

To provide a rotation angle detection device which can accurately determine a misfire of an engine.SOLUTION: A rotation angle detection device comprises: crank detection teeth (first teeth) 3b formed at an external periphery of a disc plate (rotor) 3 arranged at a crankshaft (shaft) of an engine, and including radial-direction extension parts (first radial-direction extension parts) 11 extending in a radial direction of the disc plate 3, and cross-direction extension parts 13 extending in a cross direction crossing the radial direction; misfire determination teeth (second teeth) 3c formed between the crank angle detection teeth 3b, and including radial-direction extension parts (second radial-direction extension parts) 15 extending in a radial direction of the disc plate 3; a crank angle detection sensor (first sensor) arranged while opposing the cross-direction extension parts 13 in the cross direction; and a misfire determination sensor (second sensor) arranged while opposing the radial-direction extension parts 11 and the radial-direction extension parts 15 in the radial direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、回転角検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device.

特許文献1には、エンジンのクランクシャフトに設けられたロータと、ロータの外周に形成された歯を検出するセンサとを備えた回転角検出装置について開示がある。 Patent Document 1 discloses a rotation angle detection device including a rotor provided on a crankshaft of an engine and a sensor for detecting teeth formed on the outer circumference of the rotor.

特開平4−285861号公報JP-A-4-285861

回転角検出装置は、センサから出力される歯の検出信号のパルス間隔に基づいて、クランクシャフトの回転角(クランク角)を検出したり、エンジンの燃焼状態(例えば、失火状態)を判定したりすることができる。しかし、特許文献1では、ロータの外周に形成される歯は、ロータの周方向に、例えば10°間隔で形成される。ここで、歯がロータの周方向に10°間隔で形成される場合、回転角検出装置は、エンジンの低速回転域において、エンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。一方、ロータの外周に形成される歯が10°未満間隔で形成される場合、回転角検出装置は、エンジンの高速回転域において、エンジンのクランク角を精度よく検出することが困難になる。 The rotation angle detection device detects the rotation angle (crank angle) of the crankshaft or determines the combustion state (for example, misfire state) of the engine based on the pulse interval of the tooth detection signal output from the sensor. can do. However, in Patent Document 1, the teeth formed on the outer circumference of the rotor are formed at intervals of, for example, 10° in the circumferential direction of the rotor. Here, when the teeth are formed at intervals of 10° in the circumferential direction of the rotor, it becomes difficult for the rotation angle detection device to accurately determine the misfire of the engine in the low speed rotation range of the engine. On the other hand, when the teeth formed on the outer periphery of the rotor are formed at intervals of less than 10°, it becomes difficult for the rotation angle detection device to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

そこで、本発明は、エンジンの失火を精度よく判定することが可能な回転角検出装置を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotation angle detection device capable of accurately determining engine misfire.

上記課題を解決するために、本発明の回転角検出装置は、エンジンのシャフトに設けられたロータの外周に形成され、ロータの径方向に延在する第1径方向延在部、および、径方向と交差する交差方向に延在する交差方向延在部を含む第1の歯と、第1の歯の間に形成され、ロータの径方向に延在する第2径方向延在部を含む第2の歯と、交差方向において、交差方向延在部と対向して配される第1のセンサと、径方向において、第1径方向延在部、および、第2径方向延在部と対向して配される第2のセンサと、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, a rotation angle detection device of the present invention is provided with a first radial extension portion that is formed on the outer periphery of a rotor provided on a shaft of an engine and that extends in the radial direction of the rotor, A first tooth including a cross direction extending portion extending in a cross direction intersecting the direction, and a second radial extending portion formed between the first teeth and extending in a radial direction of the rotor. A second tooth, a first sensor arranged to face the intersecting direction extending portion in the intersecting direction, a first radial extending portion, and a second radial extending portion in the radial direction. Second sensors arranged facing each other.

第2の歯は、エンジンのピストンが上死点に位置するときに第2のセンサがロータと対向する部分を含んだ所定範囲内に複数形成されてもよい。 A plurality of second teeth may be formed within a predetermined range including a portion where the second sensor faces the rotor when the piston of the engine is located at the top dead center.

第1径方向延在部および第2径方向延在部は、ロータの周方向に並んで形成されてもよい。 The first radial extension portion and the second radial extension portion may be formed side by side in the circumferential direction of the rotor.

本発明によれば、エンジンの失火を精度よく判定することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately determine engine misfire.

本実施形態の回転角検出装置を説明する図である。It is a figure explaining the rotation angle detection apparatus of this embodiment. 本体部の外周縁の概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the outer periphery of a main-body part. 図2に示すIII−III断面図である。It is a III-III sectional view shown in FIG. 図2に示すIV−IV断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. 2. 変形例におけるクランク角検出用歯の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the crank angle detection tooth|gear in a modification.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In this specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals to omit redundant description, and elements not directly related to the present invention are omitted. To do.

図1は、本実施形態の回転角検出装置1を説明する図である。図1に示すように、回転角検出装置1は、クランクシャフト(シャフト)CSと、ディスクプレート(ロータ)3と、クランク角検出用センサ(第1のセンサ)5と、失火判定用センサ(第2のセンサ)7と、ECU9とを備える。 FIG. 1 is a diagram illustrating a rotation angle detection device 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the rotation angle detection device 1 includes a crankshaft (shaft) CS, a disc plate (rotor) 3, a crank angle detection sensor (first sensor) 5, and a misfire determination sensor (first). 2 sensor) 7 and an ECU 9.

クランクシャフトCSは、不図示のエンジンに配される。クランクシャフトCSは、エンジンのピストン(不図示)の往復運動を回転運動に変換する。ディスクプレート3は、クランクシャフトCSに取り付けられ、クランクシャフトCSと一体的に回転する。 The crankshaft CS is arranged in an engine (not shown). The crankshaft CS converts reciprocating motion of an engine piston (not shown) into rotary motion. The disc plate 3 is attached to the crankshaft CS and rotates integrally with the crankshaft CS.

ディスクプレート3は、本体部3aと、クランク角検出用歯(第1の歯)3bと、失火判定用歯(第2の歯)3cと、切欠き部3dとを備える。ディスクプレート3は、例えば、磁性材料から構成される。本体部3aは、略円環形状の板である。本体部3aの内周面には、クランクシャフトCSが接続される。本体部3aの外周縁には、クランク角検出用歯3bと、失火判定用歯3cと、切欠き部3dが形成される。 The disc plate 3 includes a main body 3a, crank angle detection teeth (first teeth) 3b, misfire determination teeth (second teeth) 3c, and notches 3d. The disc plate 3 is made of, for example, a magnetic material. The main body 3a is a substantially annular plate. The crankshaft CS is connected to the inner peripheral surface of the main body 3a. A crank angle detecting tooth 3b, a misfire determining tooth 3c, and a cutout portion 3d are formed on the outer peripheral edge of the main body portion 3a.

クランク角検出用歯3bは、本体部3aの外周縁から径方向外側に突出する。クランク角検出用歯3bは、本体部3aの全周に亘って周方向に複数形成される。クランク角検出用歯3bは、本体部3aの周方向に一定間隔(例えば、10°間隔)で形成される。 The crank angle detecting teeth 3b project radially outward from the outer peripheral edge of the main body 3a. A plurality of crank angle detecting teeth 3b are formed in the circumferential direction over the entire circumference of the main body 3a. The crank angle detecting teeth 3b are formed at regular intervals (for example, 10° intervals) in the circumferential direction of the main body 3a.

失火判定用歯3cは、本体部3aの外周縁から径方向外側に突出する。失火判定用歯3cは、本体部3aの周方向に複数形成される。失火判定用歯3cは、クランク角検出用歯3bの間に一定間隔(例えば、3.3°間隔)で形成される。本実施形態では、失火判定用歯3cは、隣接する一対のクランク角検出用歯3bの間に2つ形成される。クランク角検出用歯3bと失火判定用歯3cの間隔は、失火判定用歯3c同士の間隔と等しい。つまり、クランク角検出用歯3bと失火判定用歯3cは、クランク角検出用歯3b、失火判定用歯3c、失火判定用歯3c、クランク角検出用歯3b、・・・の順に等間隔で並んでいる。 The misfire determination tooth 3c projects radially outward from the outer peripheral edge of the main body 3a. A plurality of misfire determination teeth 3c are formed in the circumferential direction of the main body 3a. The misfire determination teeth 3c are formed at regular intervals (for example, 3.3° intervals) between the crank angle detection teeth 3b. In the present embodiment, two misfire determination teeth 3c are formed between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b. The interval between the crank angle detecting tooth 3b and the misfire determining tooth 3c is equal to the interval between the misfire determining teeth 3c. That is, the crank angle detection tooth 3b and the misfire determination tooth 3c are arranged at equal intervals in the order of the crank angle detection tooth 3b, the misfire determination tooth 3c, the misfire determination tooth 3c, the crank angle detection tooth 3b,. Lined up.

図1に示すように、失火判定用歯3cは、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ7が本体部3aと対向する部分(位置)を含んだ所定範囲内に複数形成される。例えば、失火判定用歯3cは、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ7が本体部3aと対向する部分(位置)から周方向に前後45°の範囲内に形成される。 As shown in FIG. 1, the misfire determination tooth 3c is within a predetermined range including a portion (position) where the misfire determination sensor 7 faces the main body portion 3a when a piston (not shown) is located at the top dead center. A plurality is formed. For example, the misfire determination tooth 3c is formed within a range of 45 degrees in the circumferential direction from the portion (position) where the misfire determination sensor 7 faces the main body portion 3a when the piston (not shown) is located at the top dead center. To be done.

本実施形態において、不図示のエンジンは、水平対向エンジンである。水平対向エンジンは、クランクシャフトCSを介して互いに水平方向に対向するように配された複数のピストンを備えている。互いに水平方向に対向する複数のピストンは、クランクシャフトCSの回転角(クランク角)が180°ずれた2つの位置で上死点となる。換言すれば、互いに水平方向に対向する複数のピストンは、本体部3aの周方向に180°ずれた2つの位置で上死点となる。よって、本実施形態の失火判定用歯3cは、本体部3aの周方向に180°ずれた2つの上死点に対応する位置を含んだ所定範囲内に形成される。 In the present embodiment, the engine (not shown) is a horizontally opposed engine. The horizontally opposed engine includes a plurality of pistons arranged so as to be opposed to each other in the horizontal direction via the crankshaft CS. The plurality of pistons facing each other in the horizontal direction become the top dead center at two positions where the rotation angle (crank angle) of the crankshaft CS is shifted by 180°. In other words, the plurality of pistons facing each other in the horizontal direction become the top dead center at two positions displaced by 180° in the circumferential direction of the main body 3a. Therefore, the misfire determination tooth 3c of the present embodiment is formed within a predetermined range including the positions corresponding to the two top dead centers that are offset by 180° in the circumferential direction of the main body 3a.

切欠き部3dは、本体部3aの周方向に1つ形成される。切欠き部3dには、クランク角検出用歯3bおよび失火判定用歯3cが形成されない。切欠き部3dは、クランク角検出用センサ5がクランク角の基準位置を検出するために形成される。本実施形態では、切欠き部3dは、本体部3aの周方向のうち失火判定用歯3cが形成されていない範囲に形成されるが、これに限定されず、切欠き部3dは、失火判定用歯3cが形成される範囲に形成されてもよい。 One notch 3d is formed in the circumferential direction of the main body 3a. The crank angle detection tooth 3b and the misfire determination tooth 3c are not formed in the cutout portion 3d. The notch 3d is formed so that the crank angle detecting sensor 5 detects the reference position of the crank angle. In the present embodiment, the cutout portion 3d is formed in a range in which the misfire determination teeth 3c are not formed in the circumferential direction of the main body portion 3a, but the present invention is not limited to this, and the cutout portion 3d is used for the misfire determination. It may be formed in a range where the tooth 3c is formed.

図2は、本体部3aの外周縁の概略拡大図である。図2に示すように、クランク角検出用歯3bは、径方向延在部(第1径方向延在部)11と、交差方向延在部13とを含んで構成される。 FIG. 2 is a schematic enlarged view of the outer peripheral edge of the main body 3a. As shown in FIG. 2, the crank angle detecting tooth 3b is configured to include a radial extension portion (first radial extension portion) 11 and a cross direction extension portion 13.

径方向延在部11は、本体部3aの外周縁上に形成される。径方向延在部11は、本体部3aの径方向に沿って延在する。交差方向延在部13は、本体部3aの径方向と交差する方向(以下、交差方向ともいう)に沿って延在する。本実施形態では、交差方向延在部13は、径方向延在部11の先端から、本体部3aの回転軸方向(すなわち、径方向と直交する方向)に向かって延在する。 The radially extending portion 11 is formed on the outer peripheral edge of the main body portion 3a. The radial extending portion 11 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The intersecting direction extending portion 13 extends along a direction (hereinafter, also referred to as an intersecting direction) that intersects the radial direction of the main body portion 3a. In the present embodiment, the intersecting direction extending portion 13 extends from the tip of the radial extending portion 11 toward the rotation axis direction of the main body 3a (that is, the direction orthogonal to the radial direction).

失火判定用歯3cは、径方向延在部(第2径方向延在部)15を含んで構成される。径方向延在部15は、本体部3aの外周縁上に形成される。径方向延在部15は、本体部3aの径方向に沿って延在する。径方向延在部15は、本体部3aの周方向(すなわち、回転方向)における幅が、径方向延在部11および交差方向延在部13の幅と大凡等しい。また、径方向延在部15は、径方向延在部11の径方向の長さと大凡等しい。 The misfire determination tooth 3c is configured to include a radial extending portion (second radial extending portion) 15. The radially extending portion 15 is formed on the outer peripheral edge of the main body portion 3a. The radial extension portion 15 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The width of the radial extension 15 in the circumferential direction (that is, the rotation direction) of the main body 3a is approximately equal to the widths of the radial extension 11 and the intersecting extension 13. Further, the radial extension portion 15 is approximately equal to the radial length of the radial extension portion 11.

図3は、図2に示すIII−III断面図である。図3では、クランク角検出用センサ5および失火判定用センサ7がクランク角検出用歯3bと対向している状態を示している。図3に示すように、クランク角検出用センサ5は、交差方向延在部13が延在する方向(すなわち、交差方向)において、交差方向延在部13と対向して配される。交差方向延在部13は、径方向延在部11と接続する側と反対側の端部に対向面17を備える。クランク角検出用センサ5は、対向面17と所定間隔を介して対向して配される。 FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III shown in FIG. FIG. 3 shows a state in which the crank angle detection sensor 5 and the misfire determination sensor 7 face the crank angle detection teeth 3b. As shown in FIG. 3, the crank angle detecting sensor 5 is arranged so as to face the cross direction extending portion 13 in the direction in which the cross direction extending portion 13 extends (that is, the cross direction). The cross direction extending portion 13 includes a facing surface 17 at an end portion on the side opposite to the side connected to the radial extending portion 11. The crank angle detecting sensor 5 is arranged so as to face the facing surface 17 with a predetermined interval.

クランク角検出用センサ5は、コイルおよび磁石を含んで構成される。クランク角検出用センサ5は、対向面17の離接による磁界変化に基づいて、クランク角検出用信号を出力する。クランク角検出用センサ5は、クランク角検出用歯3bの交差方向延在部13の対向面17と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。 The crank angle detecting sensor 5 includes a coil and a magnet. The crank angle detection sensor 5 outputs a crank angle detection signal based on the change in the magnetic field due to the separation and contact of the facing surface 17. The crank angle detecting sensor 5 outputs a crank angle detecting signal when it faces the facing surface 17 of the extending portion 13 in the intersecting direction of the crank angle detecting teeth 3b.

図4は、図2に示すIV−IV断面図である。図4では、失火判定用センサ7が失火判定用歯3cと対向している状態を破線で表している。図4に示すように、失火判定用センサ7は、径方向延在部15が延在する方向(すなわち、径方向)において、径方向延在部15と対向して配される。径方向延在部15は、本体部3aの外周縁と接続する側と反対側の端部に対向面19を備える。失火判定用センサ7は、対向面19と所定間隔を介して対向して配される。 FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV shown in FIG. In FIG. 4, the broken line represents a state where the misfire determination sensor 7 faces the misfire determination tooth 3c. As shown in FIG. 4, the misfire determination sensor 7 is arranged to face the radial extension 15 in the direction in which the radial extension 15 extends (that is, in the radial direction). The radially extending portion 15 is provided with a facing surface 19 at the end portion on the side opposite to the side connected to the outer peripheral edge of the main body portion 3a. The misfire determination sensor 7 is arranged so as to face the facing surface 19 with a predetermined interval.

ここで、図3に示すように、クランク角検出用歯3bの径方向延在部11は、本体部3aの外周縁と接続する側と反対側の端部に対向面21を備える。対向面19(図4参照)および対向面21は、本体部3aの中心(回転中心軸)からの距離が大凡等しい。ただし、対向面19および対向面21は、失火判定用センサ7が検出可能な範囲内にあれば、本体部3aの中心(回転中心軸)からの距離が異なっていてもよい。また、対向面19および対向面21は、本体部3aの軸方向(回転軸方向)において、大凡等しい位置に配される。つまり、径方向延在部11および径方向延在部15(図4参照)は、本体部3aの周方向に並んで(すなわち、対向して)形成される。したがって、失火判定用センサ7は、本体部3aの回転に伴い、対向面19(径方向延在部15)および対向面21(径方向延在部11)と対向する。 Here, as shown in FIG. 3, the radially extending portion 11 of the crank angle detecting tooth 3b includes a facing surface 21 at the end opposite to the side connected to the outer peripheral edge of the main body 3a. The facing surface 19 (see FIG. 4) and the facing surface 21 are approximately equal in distance from the center (rotation center axis) of the main body 3a. However, the facing surface 19 and the facing surface 21 may be different in distance from the center (rotation center axis) of the main body portion 3a as long as they are within the range detectable by the misfire determination sensor 7. Further, the facing surface 19 and the facing surface 21 are arranged at substantially the same position in the axial direction (rotational axis direction) of the main body 3a. That is, the radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (see FIG. 4) are formed side by side (that is, facing each other) in the circumferential direction of the main body portion 3a. Therefore, the misfire determination sensor 7 faces the facing surface 19 (radially extending portion 15) and the facing surface 21 (radially extending portion 11) as the body portion 3a rotates.

失火判定用センサ7は、コイルおよび磁石を含んで構成される。失火判定用センサ7は、対向面19、21の離接による磁界変化に基づいて、失火判定用信号を出力する。失火判定用センサ7は、対向面21および対向面19(図4参照)と対向したとき、失火判定用信号を出力する。 The misfire determination sensor 7 includes a coil and a magnet. The misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal based on the change in the magnetic field due to the separation and contact of the facing surfaces 19 and 21. The misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal when facing the facing surface 21 and the facing surface 19 (see FIG. 4 ).

図1に戻り、ECU9は、クランク角検出用センサ5および失火判定用センサ7と電気的に接続される。ECU9は、中央処理装置(CPU)、プログラム等が格納されたROM、ワークエリアとしてのRAM等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン(不図示)および回転角検出装置1を統括制御する。本実施形態では、ECU9は、クランク角導出部23と、失火判定部25として機能する。 Returning to FIG. 1, the ECU 9 is electrically connected to the crank angle detection sensor 5 and the misfire determination sensor 7. The ECU 9 is a microcomputer including a central processing unit (CPU), a ROM in which programs and the like are stored, a RAM as a work area, and the like, and integrally controls an engine (not shown) and the rotation angle detection device 1. In the present embodiment, the ECU 9 functions as the crank angle derivation unit 23 and the misfire determination unit 25.

クランク角導出部23は、クランク角検出用センサ5から出力されるクランク角検出用信号に基づいて、クランクシャフトCSの回転角(クランク角)を導出する。 The crank angle deriving unit 23 derives the rotation angle (crank angle) of the crankshaft CS based on the crank angle detection signal output from the crank angle detection sensor 5.

失火判定部25は、失火判定用センサ7から出力される失火判定用信号に基づいて、エンジンの失火を判定する。不図示のエンジンが駆動されると、クランクシャフトCSの回転に伴い、ディスクプレート3が回転する。ここで、エンジンの失火が起きると、ディスクプレート3の角加速度が低下する。ディスクプレート3の角加速度が低下すると、失火判定用センサ7から出力される失火判定用信号のパルス間隔が大きくなる。 The misfire determination unit 25 determines the misfire of the engine based on the misfire determination signal output from the misfire determination sensor 7. When an engine (not shown) is driven, the disc plate 3 rotates as the crankshaft CS rotates. When the engine misfires, the angular acceleration of the disc plate 3 decreases. When the angular acceleration of the disc plate 3 decreases, the pulse interval of the misfire determination signal output from the misfire determination sensor 7 increases.

失火判定部25は、例えば、失火判定用信号のパルス間隔が、エンジン回転数に応じて予め定められた失火判定用閾値よりも大きくなったとき、エンジンの失火を判定する。このように、回転角検出装置1は、失火判定用信号のパルス間隔に応じて、エンジンの燃焼状態(例えば、失火状態)を判定することができる。 The misfire determination unit 25 determines engine misfire when, for example, the pulse interval of the misfire determination signal becomes larger than a predetermined misfire determination threshold value according to the engine speed. In this way, the rotation angle detection device 1 can determine the combustion state (for example, misfire state) of the engine according to the pulse interval of the misfire determination signal.

以上のように、本実施形態の回転角検出装置1は、クランク角検出用歯3b(径方向延在部11および交差方向延在部13)と、失火判定用歯3c(径方向延在部15)と、クランク角検出用センサ5と、失火判定用センサ7とを備える。 As described above, the rotation angle detection device 1 according to the present embodiment includes the crank angle detection tooth 3b (the radial extension portion 11 and the cross direction extension portion 13) and the misfire determination tooth 3c (the radial extension portion). 15), a crank angle detection sensor 5, and a misfire determination sensor 7.

ここで、仮に、失火判定用歯3cが形成されない場合、失火判定用センサ7は、クランク角検出用歯3bの径方向延在部11と対向したときに、失火判定用信号を出力する。しかし、径方向延在部11(クランク角検出用歯3b)は、本体部3aの周方向に比較的大きい間隔(10°間隔)で形成される。また、失火判定用センサ7は、エンジン回転数が低くなるほど、失火判定用信号を出力する間隔(パルス間隔)が大きくなる。失火判定部25は、失火判定用信号が出力されていない間は、エンジンの失火判定を行うことができない。そのため、失火判定部25は、失火判定用信号のパルス間隔が大きくなるほど、エンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。したがって、本体部3aに失火判定用歯3cが形成されない場合、失火判定部25は、エンジンの低速回転域においてエンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。 Here, if the misfire determination tooth 3c is not formed, the misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal when facing the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b. However, the radially extending portions 11 (crank angle detecting teeth 3b) are formed at relatively large intervals (10° intervals) in the circumferential direction of the main body 3a. Further, the misfire determination sensor 7 has a larger interval (pulse interval) for outputting the misfire determination signal as the engine speed decreases. The misfire determination unit 25 cannot perform engine misfire determination while the misfire determination signal is not output. Therefore, it becomes more difficult for the misfire determination unit 25 to accurately determine the misfire of the engine as the pulse interval of the misfire determination signal increases. Therefore, when the misfire determination tooth 3c is not formed on the main body portion 3a, it becomes difficult for the misfire determination portion 25 to accurately determine the misfire of the engine in the low speed engine rotation range.

一方、失火判定用歯3cが形成される場合、失火判定用センサ7は、クランク角検出用歯3bの径方向延在部11、および、失火判定用歯3cの径方向延在部15と対向したときに、失火判定用信号を出力する。径方向延在部11および径方向延在部15(クランク角検出用歯3bおよび失火判定用歯3c)は、本体部3aの周方向に比較的小さい間隔(3.3°間隔)で形成される。そのため、失火判定用センサ7は、本体部3aに失火判定用歯3cが形成されない場合よりも、失火判定用歯3cが形成される場合の方が、失火判定用信号のパルス間隔を小さくすることができる。その結果、失火判定部25は、エンジンの低速回転域においてエンジンの失火を精度よく判定することが容易になる。 On the other hand, when the misfire determination tooth 3c is formed, the misfire determination sensor 7 faces the radial extension portion 11 of the crank angle detection tooth 3b and the radial extension portion 15 of the misfire determination tooth 3c. When it does, it outputs a signal for misfire determination. The radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (the crank angle detecting teeth 3b and the misfire determining tooth 3c) are formed at relatively small intervals (3.3° intervals) in the circumferential direction of the main body 3a. It Therefore, in the misfire determination sensor 7, the pulse interval of the misfire determination signal is made smaller when the misfire determination tooth 3c is formed than when the misfire determination tooth 3c is not formed on the main body portion 3a. You can As a result, it becomes easy for the misfire determination unit 25 to accurately determine the misfire of the engine in the low speed rotation range of the engine.

このように、失火判定用センサ7は、失火判定用歯3cが形成されない場合よりも、失火判定用歯3cが形成される方が、短い周期で失火判定用信号を出力することができる。したがって、失火判定部25は、失火判定用歯3cが形成されない場合よりも、失火判定用歯3cが形成される方が、エンジンの失火を高精度に判定することができる。よって、本実施形態の回転角検出装置1によれば、エンジンの低速回転域において、エンジンの失火を精度よく判定することができる。 As described above, the misfire determination sensor 7 can output the misfire determination signal in a shorter cycle when the misfire determination tooth 3c is formed than when the misfire determination tooth 3c is not formed. Therefore, the misfire determination unit 25 can more accurately determine the misfire of the engine when the misfire determination tooth 3c is formed than when the misfire determination tooth 3c is not formed. Therefore, according to the rotation angle detection device 1 of the present embodiment, it is possible to accurately determine the misfire of the engine in the low speed rotation range of the engine.

また、仮に、クランク角検出用歯3bに交差方向延在部13が形成されない場合、クランク角検出用センサ5は、径方向延在部11および径方向延在部15と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。径方向延在部11および径方向延在部15(クランク角検出用歯3bおよび失火判定用歯3c)は、本体部3aの周方向に比較的小さい間隔(3.3°間隔)で形成される。また、クランク角検出用センサ5は、エンジン回転数が高くなるほど、クランク角検出用信号を出力する間隔(パルス間隔)が小さくなる。クランク角検出用信号のパルス間隔が所定値未満になると、隣接するパルス信号が繋がってしまい、クランク角導出部23は、エンジンのクランク角を精度よく判定することが困難になる。したがって、クランク角検出用歯3bに交差方向延在部13が形成されない場合、クランク角導出部23は、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することが困難になる。 Further, if the cross-direction extending portion 13 is not formed on the crank angle detecting tooth 3b, the crank angle detecting sensor 5 will face the crank angle when facing the radial extending portion 11 and the radial extending portion 15. Output the detection signal. The radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (the crank angle detecting teeth 3b and the misfire determining tooth 3c) are formed at relatively small intervals (3.3° intervals) in the circumferential direction of the main body 3a. It The crank angle detection sensor 5 outputs a crank angle detection signal at an interval (pulse interval) that decreases as the engine speed increases. When the pulse interval of the crank angle detection signal is less than the predetermined value, adjacent pulse signals are connected, and it becomes difficult for the crank angle deriving unit 23 to accurately determine the crank angle of the engine. Therefore, when the cross-direction extending portion 13 is not formed on the crank angle detecting teeth 3b, it becomes difficult for the crank angle deriving portion 23 to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

一方、クランク角検出用歯3bに交差方向延在部13が形成される場合、クランク角検出用センサ5は、交差方向延在部13と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。交差方向延在部13(クランク角検出用歯3b)は、本体部3aの周方向に比較的大きい間隔(10°間隔)で形成される。そのため、クランク角検出用信号のパルス間隔は、エンジンの高速回転域においても所定値未満になり難い(つまり、隣接するパルス信号が繋がり難い)。したがって、クランク角検出用歯3bに交差方向延在部13が形成される場合、クランク角導出部23は、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することができる。このように、本実施形態の回転角検出装置1によれば、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することができる。 On the other hand, when the cross direction extending portion 13 is formed on the crank angle detecting teeth 3b, the crank angle detecting sensor 5 outputs a crank angle detecting signal when facing the cross direction extending portion 13. The cross direction extending portions 13 (crank angle detecting teeth 3b) are formed at relatively large intervals (intervals of 10°) in the circumferential direction of the main body 3a. Therefore, the pulse interval of the crank angle detection signal is less likely to be less than the predetermined value even in the high speed rotation range of the engine (that is, it is difficult for adjacent pulse signals to be connected). Therefore, when the cross direction extending portion 13 is formed on the crank angle detecting tooth 3b, the crank angle deriving portion 23 can accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine. As described above, according to the rotation angle detection device 1 of the present embodiment, it is possible to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

また、本実施形態の失火判定用歯3cは、本体部3aの全周に亘って形成されずに、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ7が本体部3aと対向する部分を含んだ所定範囲内に形成される。これにより、エンジンの失火判定の精度を維持しながら、ディスクプレート3の製造コストを低減することができる。 Further, the misfire determination tooth 3c of the present embodiment is not formed over the entire circumference of the main body portion 3a, and when the piston (not shown) is located at the top dead center, the misfire determination sensor 7 is connected to the main body portion 3a. It is formed within a predetermined range including the facing portions. As a result, the manufacturing cost of the disc plate 3 can be reduced while maintaining the accuracy of engine misfire determination.

また、本実施形態の失火判定用歯3cの径方向延在部15は、クランク角検出用歯3bの径方向延在部11と本体部3aの周方向に並んで形成される。これにより、ディスクプレート3の厚さを薄くすることができ、ディスクプレート3の製造コストを低減することができる。 Further, the radially extending portion 15 of the misfire determination tooth 3c of the present embodiment is formed side by side in the circumferential direction of the radially extending portion 11 of the crank angle detecting tooth 3b and the main body portion 3a. Thereby, the thickness of the disc plate 3 can be reduced, and the manufacturing cost of the disc plate 3 can be reduced.

図5は、変形例におけるクランク角検出用歯103bの概略断面図である。上記実施形態の回転角検出装置1と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。本変形例の回転角検出装置100は、ディスクプレート103を備える。ディスクプレート103は、上記実施形態のクランク角検出用歯3bに代えて、クランク角検出用歯103bを備える。本変形例のディスクプレート103は、クランク角検出用歯103b以外の構成が、上記実施形態のディスクプレート3の構成と同じである。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the crank angle detecting tooth 103b in the modified example. Constituent elements that are substantially the same as those of the rotation angle detection device 1 of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The rotation angle detection device 100 of this modification includes a disc plate 103. The disc plate 103 includes crank angle detecting teeth 103b instead of the crank angle detecting teeth 3b of the above-described embodiment. The disc plate 103 of this modification has the same configuration as the disc plate 3 of the above-described embodiment except for the crank angle detecting teeth 103b.

図5に示すように、クランク角検出用歯103bは、径方向延在部(第1径方向延在部)11と、交差方向延在部113とを含んで構成される。 As shown in FIG. 5, the crank angle detecting tooth 103b includes a radial extending portion (first radial extending portion) 11 and a cross extending portion 113.

径方向延在部11は、本体部3aの径方向に沿って延在する。交差方向延在部113は、本体部3aの径方向と交差する方向(交差方向)に沿って延在する。本変形例では、交差方向延在部113は、径方向延在部11の先端から、本体部3aの径方向(および回転軸方向)に対し45°傾斜した方向に向かって延在する。 The radial extending portion 11 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The intersecting direction extending portion 113 extends along a direction (intersecting direction) intersecting the radial direction of the main body portion 3a. In this modification, the intersecting direction extending portion 113 extends from the tip of the radial extending portion 11 in a direction inclined by 45° with respect to the radial direction (and the rotation axis direction) of the main body 3a.

クランク角検出用センサ5は、交差方向延在部113が延在する方向(すなわち、交差方向)において、交差方向延在部113と対向して配される。交差方向延在部113は、径方向延在部11と接続する側と反対側の端部に対向面117を備える。対向面117は、本体部3a回転中心軸と直交する面に対し、45°傾斜している。クランク角検出用センサ5は、対向面117と所定間隔を介して対向して配される。 The crank angle detecting sensor 5 is arranged so as to face the intersecting direction extending portion 113 in the direction in which the intersecting direction extending portion 113 extends (that is, the intersecting direction). The cross-direction extending portion 113 includes a facing surface 117 at an end portion on the side opposite to the side connected to the radial extending portion 11. The facing surface 117 is inclined 45° with respect to the surface orthogonal to the rotation center axis of the main body 3a. The crank angle detecting sensor 5 is arranged so as to face the facing surface 117 with a predetermined interval.

本変形例の回転角検出装置100によれば、上記実施形態の回転角検出装置1と同様の作用および効果を得ることができる。 According to the rotation angle detection device 100 of this modification, it is possible to obtain the same operation and effect as the rotation angle detection device 1 of the above embodiment.

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications within the scope of the claims. It goes without saying that the modified examples also belong to the technical scope of the present invention.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置1、100は、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出装置である場合を例に説明した。しかし、これに限定されず、回転角検出装置1、100は、例えば、エンジンのカムシャフトの回転角(カム角)を検出するカム角検出装置であってもよい。このように、上記実施形態および変形例の回転角検出装置1、100は、クランク角検出装置以外にも適用可能であり、その用途が限定されるものではない。 In the above-described embodiment and modified examples, the case where the rotation angle detection devices 1 and 100 are crank angle detection devices that detect the crank angle of the engine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the rotation angle detection devices 1 and 100 may be, for example, cam angle detection devices that detect the rotation angle (cam angle) of the camshaft of the engine. As described above, the rotation angle detection devices 1 and 100 according to the above-described embodiments and modifications can be applied to other than the crank angle detection device, and the use thereof is not limited.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置1、100は、失火判定用歯3cが本体部3aの全周の一部にのみ形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、失火判定用歯3cは、本体部3aの全周に亘って形成されてもよい。 In the above-described embodiment and modification examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 have been described as examples in which the misfire determination tooth 3c is formed only on a part of the entire circumference of the main body 3a. However, the invention is not limited to this, and the misfire determination tooth 3c may be formed over the entire circumference of the main body 3a.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置1、100は、失火判定用歯3cの径方向延在部15がクランク角検出用歯3b、103bの径方向延在部11と本体部3aの周方向に並んで形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、径方向延在部15は、径方向延在部11と本体部3aの回転軸方向にずれて形成されてもよい。その場合、失火判定用センサ7は、径方向延在部11および径方向延在部15を検出するために複数設けられてもよい。 In the above-described embodiment and modified examples, in the rotation angle detection devices 1 and 100, the radial extension portion 15 of the misfire determination tooth 3c includes the radial extension portion 11 of the crank angle detection teeth 3b and 103b and the main body portion 3a. The example in which they are formed side by side in the circumferential direction has been described. However, the present invention is not limited to this, and the radial extending portion 15 may be formed so as to be displaced in the rotational axis direction of the radial extending portion 11 and the body portion 3a. In that case, a plurality of misfire determination sensors 7 may be provided to detect the radially extending portion 11 and the radially extending portion 15.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置1、100は、失火判定用歯3cが隣接する一対のクランク角検出用歯3b、103bの間に2つ形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、隣接する一対のクランク角検出用歯3b、103bの間には、単一(1つ)の失火判定用歯3cが等間隔に形成されてもよいし、3つ以上の失火判定用歯3cが等間隔に形成されてもよい。 In the above-described embodiment and modified examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 have been described as examples in which two misfire determination teeth 3c are formed between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b and 103b. However, the present invention is not limited to this, and a single (one) misfire determination tooth 3c may be formed at equal intervals between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b, 103b, or three. The above misfire determination teeth 3c may be formed at equal intervals.

本発明は、回転角検出装置に利用できる。 The present invention can be used for a rotation angle detection device.

CS クランクシャフト(シャフト)
1 回転角検出装置
3 ディスクプレート(ロータ)
3b クランク角検出用歯(第1の歯)
3c 失火判定用歯(第2の歯)
5 クランク角検出用センサ(第1のセンサ)
7 失火判定用センサ(第2のセンサ)
11 径方向延在部(第1径方向延在部)
13 交差方向延在部
15 径方向延在部(第2径方向延在部)
103 ディスクプレート(ロータ)
103b クランク角検出用歯(第1の歯)
113 交差方向延在部
CS crankshaft (shaft)
1 Rotation angle detector 3 Disc plate (rotor)
3b Crank angle detection tooth (first tooth)
3c Misfire determination tooth (second tooth)
5 Crank angle detection sensor (first sensor)
7 Misfire determination sensor (second sensor)
11 Radial extension (first radial extension)
13 Crossing direction extension part 15 Radial direction extension part (2nd radial direction extension part)
103 Disc plate (rotor)
103b Crank angle detecting tooth (first tooth)
113 Cross direction extension

Claims (3)

エンジンのシャフトに設けられたロータの外周に形成され、前記ロータの径方向に延在する第1径方向延在部、および、前記径方向と交差する交差方向に延在する交差方向延在部を含む第1の歯と、
前記第1の歯の間に形成され、前記ロータの径方向に延在する第2径方向延在部を含む第2の歯と、
前記交差方向において、前記交差方向延在部と対向して配される第1のセンサと、
前記径方向において、前記第1径方向延在部、および、前記第2径方向延在部と対向して配される第2のセンサと、
を備える回転角検出装置。
A first radial extending portion that is formed on the outer periphery of a rotor provided on the shaft of the engine and that extends in the radial direction of the rotor, and an intersecting direction extending portion that extends in an intersecting direction that intersects the radial direction. A first tooth including
Second teeth formed between the first teeth and including second radial extension portions extending in the radial direction of the rotor;
A first sensor arranged to face the extending portion in the intersecting direction in the intersecting direction;
A second sensor arranged in the radial direction so as to face the first radial extension and the second radial extension;
A rotation angle detecting device.
前記第2の歯は、前記エンジンのピストンが上死点に位置するときに前記第2のセンサが前記ロータと対向する部分を含んだ所定範囲内に複数形成される請求項1に記載の回転角検出装置。 The rotation according to claim 1, wherein a plurality of the second teeth are formed within a predetermined range including a portion where the second sensor faces the rotor when the piston of the engine is located at the top dead center. Corner detector. 前記第1径方向延在部および前記第2径方向延在部は、前記ロータの周方向に並んで形成される請求項1または2に記載の回転角検出装置。 The rotation angle detection device according to claim 1, wherein the first radial extension portion and the second radial extension portion are formed side by side in the circumferential direction of the rotor.
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