JPH0544523A - Starter with built-in rotation sensor - Google Patents
Starter with built-in rotation sensorInfo
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- JPH0544523A JPH0544523A JP20420191A JP20420191A JPH0544523A JP H0544523 A JPH0544523 A JP H0544523A JP 20420191 A JP20420191 A JP 20420191A JP 20420191 A JP20420191 A JP 20420191A JP H0544523 A JPH0544523 A JP H0544523A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車用エンジンの回転
を検出する回転センサに係わり、特にエンジンを始動す
るスタータの本体に磁気式回転センサを一体に取付けた
回転センサ内蔵スタータに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotation sensor for detecting the rotation of an automobile engine, and more particularly to a rotation sensor built-in starter in which a magnetic rotation sensor is integrally attached to a main body of a starter for starting the engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の自動車用エンジンの磁気式回転セ
ンサは、例えば特開平1−321368号公報に記載の
ように、回転板の歯部に対面してセンサ本体を配置し、
センサ本体を、永久磁石と、この永久磁石に磁気的に接
続され、先端が回転板の歯部に近接して配置されるコア
部材(鉄心)と、コア部材に巻回された検出コイルとで
構成している。この場合、普通、センサ本体はエンジン
ブロックに固定される。また、センサ本体の永久磁石及
びコア部材と、コア部材の先端が対面する回転板の歯部
及び回転板とは磁気開回路を形成する。2. Description of the Related Art A conventional magnetic rotation sensor for an automobile engine has a sensor main body arranged facing a tooth portion of a rotary plate, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-321368.
The sensor body consists of a permanent magnet, a core member (iron core) magnetically connected to the permanent magnet, the tip of which is arranged in the vicinity of the teeth of the rotary plate, and a detection coil wound around the core member. I am configuring. In this case, the sensor body is usually fixed to the engine block. Further, the permanent magnet and the core member of the sensor body, and the teeth of the rotating plate and the rotating plate facing the tip of the core member form a magnetic open circuit.
【0003】また、スタータに回転センサを取付けた構
造としては、実開昭57−15978号公報及び実開昭
60−156458号公報に記載のものがある。実開昭
57−15978号公報に記載の回転センサは、エンジ
ンの回転を検出するものでなく、ピニオンの回転とリン
グギアの回転をそれぞれ検出して両者の噛合い状態を検
出するためのものである。また、回転センサの取付け方
については具体的に言及されていない。一方、実開昭6
0−156458号公報に記載の回転センサはエンジン
の回転を検出するものであるが、電磁式でなく、電磁波
又は超音波を発射する投射器と、その電磁波又は超音波
を受信する受信器とからなる方式を採用している。Further, as a structure in which a rotation sensor is attached to a starter, there are those disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 57-15978 and Japanese Utility Model Publication No. 60-156458. The rotation sensor disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-15978 is not for detecting the rotation of the engine, but for detecting the rotation of the pinion and the rotation of the ring gear, respectively, to detect the meshing state of both. is there. Further, no specific reference is made to how to attach the rotation sensor. On the other hand, Shokai 6
The rotation sensor described in Japanese Patent Laid-Open No. 0-156458 detects the rotation of the engine, but is not an electromagnetic type, but includes a projector that emits electromagnetic waves or ultrasonic waves and a receiver that receives the electromagnetic waves or ultrasonic waves. Is adopted.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
自動車用エンジンの磁気式回転センサは、普通、センサ
本体をエンジンブロックに固定しており、このため、セ
ンサ本体の取付けのためエンジンブロックを加工する必
要があり、かつオイル漏れを防止する工夫も必要があ
る。また、センサ本体をエンジンブロックに取り付ける
ための工数が必要となり、取付け後の調整も必要とな
る。さらに、従来の磁気式回転センサは磁気閉回路を形
成する構成なので、スタータを始動するときにスタータ
コイルからの漏洩磁束の影響を受け易く、回転センサが
誤検出をする恐れがあるという問題があった。As described above, in the conventional magnetic rotation sensor for an automobile engine, the sensor body is usually fixed to the engine block. Therefore, the engine block is mounted for mounting the sensor body. Need to be processed, and a device to prevent oil leakage is required. In addition, the number of steps required to attach the sensor body to the engine block is required, and adjustment after attachment is also required. Furthermore, since the conventional magnetic rotation sensor forms a magnetic closed circuit, when the starter is started, it is easily affected by the leakage magnetic flux from the starter coil, and there is a problem that the rotation sensor may erroneously detect. It was
【0005】また、実開昭60−156458号公報に
記載の回転センサは、電磁波又は超音波を送受信する方
式であるため、投射器及び受信器の設置位置が制約さ
れ、実用的でないという問題があった。Further, since the rotation sensor described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-156458 is a method of transmitting and receiving electromagnetic waves or ultrasonic waves, there is a problem that the installation position of the projector and the receiver is restricted and it is not practical. there were.
【0006】本発明の目的は、磁気式回転センサをスタ
ータに一体に取付ける構造とすることにより、エンジン
ブロックの加工を不要にすると共に、スタータコイルか
らの漏洩磁束の影響を受けにくい、高精度の回転センサ
内蔵スタータを提供することである。An object of the present invention is to provide a magnetic rotation sensor integrally attached to a starter, which eliminates the need for machining an engine block and is less susceptible to magnetic flux leakage from the starter coil. It is to provide a starter with a built-in rotation sensor.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の回転センサ内蔵スタータは、自動車用エン
ジンの出力軸に直結されたリングギアを回転させてエン
ジンを始動するスタータと、スタータに一体に取り付け
られ、エンジンの回転を検出する電磁式回転センサとを
有し、電磁式回転センサは、リングギアの異なる歯部に
それぞれ所定のエアギャップで対面するよう形成された
第1及び第2のポールピースと、第1のポールピースに
磁気的に接続された第1の鉄心と、第1の鉄心と第2の
ポールピースとの間に介在する永久磁石と、鉄心に巻か
れた第1の検出コイルとで構成された第1の回転検出手
段を備え、第1及び第2のポールピース、第1の鉄心及
び永久磁石、第1及び第2のポールピースに対面するリ
ングギアの歯部及びそのリングギヤで磁気閉回路を形成
する構成としたものである。In order to achieve the above object, a starter with a rotation sensor according to the present invention includes a starter for starting an engine by rotating a ring gear directly connected to an output shaft of an automobile engine, and a starter. And an electromagnetic rotation sensor for detecting rotation of the engine, wherein the electromagnetic rotation sensor is formed so as to face different tooth portions of the ring gear at predetermined air gaps. First pole piece, a first iron core magnetically connected to the first pole piece, a permanent magnet interposed between the first iron core and the second pole piece, and a first core wound around the iron core. And a first rotation detecting means composed of a detection coil, and first and second pole pieces, a first iron core and a permanent magnet, and tooth portions of a ring gear facing the first and second pole pieces. as well as In the ring gear is obtained by the structure forming a magnetic closed circuit.
【0008】好ましくは、上記電磁式回転センサは、前
記第2のポールピース及び永久磁石と、リングギアの外
周側部に突設した磁性突片と、磁性突片に所定のエアギ
ャップで対面するよう形成された第3のポールピース
と、第3のポールピースと前記永久磁石の間に介在する
第2の鉄心と、第2の鉄心に巻かれた第2の検出コイル
とで構成された第2の回転検出手段をさらに備え、第2
及び第3のポールピース、第2の鉄心及び永久磁石、第
3及び第2のポールピースに対面する磁性突片及びリン
グギアの歯部とそのリングギヤとで磁気閉回路を形成す
る。[0008] Preferably, the electromagnetic rotation sensor faces the second pole piece and the permanent magnet, the magnetic projection protruding on the outer peripheral side of the ring gear, and the magnetic projection with a predetermined air gap. A third pole piece formed as described above, a second iron core interposed between the third pole piece and the permanent magnet, and a second detection coil wound around the second iron core. A second rotation detecting means,
The third pole piece, the second iron core and the permanent magnet, the magnetic projections facing the third and second pole pieces, the tooth portion of the ring gear, and the ring gear form a magnetic closed circuit.
【0009】また、好ましくは、上記第1及び第2のポ
ールピース及び第3のポールピースは、リングギアの歯
部及び磁性突片に対して径方向のエアギャップで対面す
るよう形成されている。Also, preferably, the first and second pole pieces and the third pole piece are formed so as to face the tooth portion of the ring gear and the magnetic projection piece with an air gap in the radial direction. ..
【0010】また、好ましくは、上記電磁式回転センサ
は、第1及び第2の鉄心と永久磁石を磁気的に接続する
湾曲ヨークをさらに備え、電磁式回転センサは、湾曲ヨ
ークがリングギアに噛み合うピニオンを取囲むようにス
タータの端面に取付けられている。Further, preferably, the electromagnetic rotation sensor further comprises a curved yoke for magnetically connecting the first and second iron cores and the permanent magnet, and the electromagnetic rotation sensor has the curved yoke meshing with the ring gear. It is attached to the end face of the starter so as to surround the pinion.
【0011】[0011]
【作用】電磁式回転センサをスタータに一体に取り付け
ることにより、スタータの取付け位置とリングギアの位
置関係は予め決められていることから、スタータの適正
な位置に電磁式回転センサを取り付ければ、スタータを
エンジンに取付けると同時に回転センサも取付けること
ができる。したがって、エンジンブロックの加工が不要
となり、またエンジンブロックに回転センサを取付ける
手数が不要となる。[Function] Since the mounting position of the starter and the positional relationship of the ring gear are predetermined by integrally mounting the electromagnetic rotation sensor on the starter, if the electromagnetic rotation sensor is mounted on the starter at an appropriate position, the starter The rotation sensor can be attached at the same time as the engine is attached to the engine. Therefore, the processing of the engine block becomes unnecessary, and the labor for attaching the rotation sensor to the engine block becomes unnecessary.
【0012】また、電磁式回転センサの第1の回転検出
手段を、第1及び第2のポールピース、第1の鉄心及び
永久磁石、第1及び第2のポールピースに対面するリン
グギアの歯部及びそのリングギヤで磁気閉回路を形成す
る構成とすることにより、外部からの漏洩磁束があって
も、信号としての磁束変化を大きくでき、S/N比を大
きくできる。したがって、精度の良いエンジン回転数の
検出が可能となる。第2の回転検出手段を、第2及び第
3のポールピース、第2の鉄心及び永久磁石、第2及び
第3のポールピースに対面するリングギアの歯部と磁性
突片及びそのリングギヤで磁気閉回路を形成する構成と
した場合も同様である。Further, the first rotation detecting means of the electromagnetic rotation sensor is constituted by the teeth of the ring gear facing the first and second pole pieces, the first iron core and the permanent magnet, and the first and second pole pieces. By forming the magnetic closed circuit by the part and its ring gear, even if there is a leakage magnetic flux from the outside, the magnetic flux change as a signal can be increased and the S / N ratio can be increased. Therefore, it is possible to accurately detect the engine speed. The second rotation detecting means includes a second and a third pole piece, a second iron core and a permanent magnet, a tooth portion of the ring gear facing the second and the third pole piece, a magnetic projection piece and the ring gear. The same applies to the case where a closed circuit is formed.
【0013】また、第1の回転検出手段の第1及び第2
のポールピースをリングギアの異なる歯部に対面させる
ことによりクランク角度を検出することができ、第2の
回転検出手段の第3及び第2のポールピースをリングギ
アの歯部と磁性突片に対面させることにより上死点を検
出することができ、両者を併用することにより上死点か
らのクランク角度を検出することができる。Also, the first and second rotation detecting means are provided.
The crank angle can be detected by facing the different pole pieces of the ring gear to different tooth portions of the ring gear, and the third and second pole pieces of the second rotation detecting means can be used as the tooth portion of the ring gear and the magnetic projection piece. The top dead center can be detected by facing each other, and the crank angle from the top dead center can be detected by using both together.
【0014】また、リングギアは軸方向に寸法のばらつ
きがあり、その回転に際してリングギア側面がの振れが
比較的大きいのに対して、径方向の寸法のばらつきは小
さく、径方向の振れは少ない。したがって、第1及び第
2のポールピース及び第3のポールピースをリングギア
の歯部及び磁性突片に対して軸方向のエアギャップで対
面させた場合は、そのギャップ寸法を大きくとる必要が
あり、その結果磁束変化を大きくできないが、径方向の
エアギャップで対面させることにより、そのギャップ寸
法を小さくでき、磁束変化を大きくできる。つまりS/
N比を大きくすることができる。Further, the ring gear has a variation in dimension in the axial direction, and while the side surface of the ring gear has a relatively large runout when rotating, the variation in dimension in the radial direction is small and there is little runout in the radial direction. .. Therefore, when the first and second pole pieces and the third pole piece are faced to the tooth portion of the ring gear and the magnetic protrusion with an air gap in the axial direction, it is necessary to increase the gap size. As a result, the change in magnetic flux cannot be increased, but by facing the air gap in the radial direction, the size of the gap can be reduced and the change in magnetic flux can be increased. That is S /
The N ratio can be increased.
【0015】第1及び第2の鉄心と永久磁石を湾曲ヨー
クを介して磁気的に接続し、電磁式回転センサを、この
湾曲ヨークがスタータピニオンを取囲むようにスタータ
端面に取付けることにより、スタータとリングギアとの
間に残されている少ないスペースを有効利用して、電磁
式回転センサをスタータに容易に取付けることが可能と
なる。The first and second iron cores and the permanent magnets are magnetically connected to each other through the curved yoke, and the electromagnetic rotation sensor is attached to the starter end face so that the curved yoke surrounds the starter pinion. The electromagnetic rotation sensor can be easily attached to the starter by effectively utilizing the small space left between the ring gear and the ring gear.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図7により
説明する。図1において、スタータ1は、モータ2、マ
グネットスイッチ3、モータ2のトルクを増大するリダ
クション部4、ピニオン5、ピニオン5をリングギア9
に噛み込ませるピニオン噛み込み機構部6よりなる。
(+)端子7から電源が供給されると、マグネットスイ
ッチ3を介してモータ2が通電し、取付ブラケット8を
介して(−)側電源(シャーシ)に電流が流れる。モー
タ2の回転は、ピニオン5を回転させ、ピニオン5がリ
ングギア9に噛み合うことでリングギア9を回転させ
る。リングギア9の回転によりエンジンが始動する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In FIG. 1, the starter 1 includes a motor 2, a magnet switch 3, a reduction unit 4 for increasing the torque of the motor 2, a pinion 5, a pinion 5 and a ring gear 9.
It is composed of a pinion biting mechanism portion 6 that is bitten into.
When power is supplied from the (+) terminal 7, the motor 2 is energized via the magnet switch 3 and a current flows through the mounting bracket 8 to the (-) side power supply (chassis). The rotation of the motor 2 rotates the pinion 5, and the pinion 5 meshes with the ring gear 9 to rotate the ring gear 9. The engine is started by the rotation of the ring gear 9.
【0017】スタータ1の取付ブラケット8は、図2に
示すように、ボルト穴8aを有する取付フランジ8b
と、インローの嵌合部8cと、端面8dとを有し、イン
ローの嵌合い部8cを図示しないエンジンブロックの対
応する嵌合部に挿入し、ボルト穴8aにボルトを通して
固定することにより、スタータ1はエンジンブロックに
取付けられる。端面8dはピニオン5を取囲む円環状を
しており、この端面8dに同様に環状をした磁気式回転
センサ30の樹脂製のケース31がネジ32で固定され
ている。As shown in FIG. 2, the mounting bracket 8 of the starter 1 has a mounting flange 8b having a bolt hole 8a.
, A spigot fitting portion 8c, and an end surface 8d, the spigot fitting portion 8c is inserted into a corresponding fitting portion of an engine block (not shown), and bolts are fixed through the bolt holes 8a to fix the starter. 1 is attached to the engine block. The end surface 8d has a circular ring shape surrounding the pinion 5, and a resin case 31 of the magnetic rotation sensor 30 having a ring shape is fixed to the end surface 8d with a screw 32.
【0018】回転センサ30は、リングギア9の歯部に
対応した信号を出力する第1の回転検出器33と、リン
グギア9の1つの歯部側面に突設した磁性突片34に対
応した信号を出力する第2の回転検出器35との組み合
わせからなっている。The rotation sensor 30 corresponds to a first rotation detector 33 which outputs a signal corresponding to the tooth portion of the ring gear 9 and a magnetic protrusion 34 which is projected on one tooth side surface of the ring gear 9. It is configured in combination with the second rotation detector 35 that outputs a signal.
【0019】第1及び第2の回転検出器33,35から
出力された信号は、図4に示すように、エンジン制御ユ
ニット13の入出力回路(I/O)13aに入力され
る。また、エンジン吸入空気量やエンジン温度などを検
出するセンサ類14が設けられ、これらセンサ類14か
らの信号は同じようにエンジン制御ユニット13の入出
力回路(I/O)13aに入力される。The signals output from the first and second rotation detectors 33 and 35 are input to the input / output circuit (I / O) 13a of the engine control unit 13, as shown in FIG. Further, sensors 14 for detecting the engine intake air amount, engine temperature, etc. are provided, and signals from these sensors 14 are similarly input to the input / output circuit (I / O) 13a of the engine control unit 13.
【0020】バッテリ15の電源がキースイッチ16に
より各電気部品に接続されると、エンジン制御ユニット
13は、入出力回路(I/O)13aからの入力信号を
マイコン(CPU)13bにインプットして処理し、燃
料噴射弁17のインジェクションコイル20の通電を行
い、燃料を噴射する。さらに点火コイル18の1次コイ
ルの電流を遮断し、点火プラグ19に火花を発生させ、
エンジンの爆発行程を行う。When the power source of the battery 15 is connected to each electric component by the key switch 16, the engine control unit 13 inputs the input signal from the input / output circuit (I / O) 13a to the microcomputer (CPU) 13b. After that, the injection coil 20 of the fuel injection valve 17 is energized to inject fuel. Furthermore, the current of the primary coil of the ignition coil 18 is cut off, and a spark is generated in the ignition plug 19,
Perform the engine stroke.
【0021】このマイコン(CPU)13bでの処理内
容の概略を図5にフローチャートで示す。ステップ10
1,102で、上記のように空気流量の検出及びエンジ
ン回転の検出を行った後、ステップ103で燃料噴射弁
17による燃料噴射量を算出する。この算出は燃料噴射
の終了時期を上死点(TDC)からのクランク角度で算
定することにより行なう。次いで、ステップ104でイ
ンジェクションコイル20の通電時間を決定し、手順1
03で算定したクランク角度で燃料噴射が終了するよう
インジェクションコイル20の通電を行う。また、ステ
ップ105で点火時期を算定する。この算定も上死点か
らのクランク角度で算出する。そして、手順106でそ
のクランク角度で点火を行なうよう、点火コイル18の
1次コイルの電流を遮断する。FIG. 5 is a flow chart showing the outline of the processing contents of the microcomputer (CPU) 13b. Step 10
After detecting the air flow rate and the engine rotation as described above at 1 and 102, the fuel injection amount by the fuel injection valve 17 is calculated at step 103. This calculation is performed by calculating the end timing of fuel injection with the crank angle from the top dead center (TDC). Next, in step 104, the energization time of the injection coil 20 is determined, and the procedure 1
The injection coil 20 is energized so that the fuel injection ends at the crank angle calculated in 03. Also, in step 105, the ignition timing is calculated. This calculation is also calculated by the crank angle from the top dead center. Then, in step 106, the current of the primary coil of the ignition coil 18 is cut off so that ignition is performed at the crank angle.
【0022】上記のように、燃料噴射の終了時期及び点
火時期共に上死点からのクランク角度で制御しており、
このため手順102のエンジン回転の検出では、第1の
回転検出器33からの信号と第2の回転検出器35から
の信号とによりエンジン回転を上死点からのクランク角
度として検出する。即ち、クランク角度は第1の回転検
出手段33によるリングギア9の歯部検出信号で、上死
点は第2の回転検出器35による磁性突片34の検出信
号で得られる。As described above, both the fuel injection end timing and the ignition timing are controlled by the crank angle from the top dead center.
Therefore, in the engine rotation detection of step 102, the engine rotation is detected as the crank angle from the top dead center based on the signal from the first rotation detector 33 and the signal from the second rotation detector 35. That is, the crank angle at the tooth portion detection signal of the ring gear 9 of the first rotation detecting unit 33, the top dead center is obtained by the detection signal of the magnetic projection piece 34 of the second rotation detector 35.
【0023】次に、図6及び図7により第1及び第2の
回転検出器33,35の詳細を説明する。Next, the details of the first and second rotation detectors 33 and 35 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
【0024】図6において、第1の回転検出器33は、
リングギア9の異なる歯部9a,9bにそれぞれ径方向
の所定のエアギャップ40a,40bで対面するよう形
成された第1及び第2のポールピース41,42と、第
1のポールピース41に磁気的に接続された第1の鉄心
43と、第2のポールピース42に磁気的に接続された
永久磁石44と、第1の鉄心43と永久磁石44とを磁
気的に接続するヨーク45と、第1の鉄心43上のボビ
ン46aに巻かれた第1の検出コイル46とを備え、第
1のポールピース41、第1の鉄心43、ヨーク45、
永久磁石44、第2のポールピース42、第2のポール
ピース42に対面するリングギアの歯部9b、リングギ
ヤ9、及び第1のポールピース41に対面するリングギ
アの歯部9aで磁気閉回路を形成する構成となってい
る。歯部9a,9bが第1及び第2のポールピース4
1,42に対面する図示の位置では磁気抵抗が小さく、
隣接歯部間の溝が第1及び第2のポールピース41,4
2に対面する位置では磁気抵抗が増大する。したがっ
て、歯部9a,9bが回転するにつれて、磁気抵抗が変
化し、磁束が変化する。この磁束変化が第1の検出コイ
ル46により電圧として検出される。また、ヨーク45
は図2及び図3に示す用にピニオン5を取囲むよう湾曲
した形状をしている。In FIG. 6, the first rotation detector 33 is
The first and second pole pieces 41, 42 formed so as to face the different tooth portions 9a, 9b of the ring gear 9 at predetermined radial air gaps 40a, 40b, respectively, and the first pole piece 41 are magnetically coupled. A first iron core 43 that is electrically connected, a permanent magnet 44 that is magnetically connected to the second pole piece 42, and a yoke 45 that magnetically connects the first iron core 43 and the permanent magnet 44. A first detection coil 46 wound around a bobbin 46a on the first iron core 43, and the first pole piece 41, the first iron core 43, the yoke 45,
The permanent magnet 44, the second pole piece 42, the tooth portion 9b of the ring gear facing the second pole piece 42, the ring gear 9, and the tooth portion 9a of the ring gear facing the first pole piece 41 form a magnetic closed circuit. Is formed. The tooth portions 9a and 9b are the first and second pole pieces 4
The magnetic resistance is small at the position shown in the figure facing 1, 42,
The groove between the adjacent tooth portions has the first and second pole pieces 41, 4
The magnetic resistance increases at the position facing 2. Therefore, as the teeth 9a, 9b rotate, the magnetic resistance changes and the magnetic flux changes. This change in magnetic flux is detected as a voltage by the first detection coil 46. Also, the yoke 45
Has a curved shape so as to surround the pinion 5 as shown in FIGS.
【0025】また、第2の回転検出器35は、図7に示
すように、リングギア9の外周側部に突設した磁性突片
34に径方向の所定のエアギャップ40cで対面するよ
う形成された第3のポールピース50と、第3のポール
ピース50とヨーク45の間に介在し、両者に磁気的に
接続された第2の鉄心51と、第2の鉄心51上のボビ
ン52aに巻かれた第2の検出コイル52とを備え、第
3のポールピース50、第2の鉄心51、ヨーク45、
永久磁石44、第2のポールピース42、第2のポール
ピース42に対面するリングギアの歯部9b、リングギ
ヤ9、及び第3のポールピース50が対面する磁性突片
34で磁気閉回路を形成する構成となっている。磁性突
片34が第3のポールピース50に対面する図示の位置
では磁気抵抗が小さく、磁性突片34が第3のポールピ
ース50に対面しなくなると磁気抵抗が増大する。これ
により、リングギア9が回転すると磁気抵抗が変化し、
磁束が変化する。この磁束変化が第2の検出コイル52
により電圧として検出される。Further, as shown in FIG. 7, the second rotation detector 35 is formed so as to face the magnetic protrusion 34 protruding on the outer peripheral side of the ring gear 9 at a predetermined radial air gap 40c. The third pole piece 50, the second iron core 51 interposed between the third pole piece 50 and the yoke 45, and magnetically connected to the both, and the bobbin 52a on the second iron core 51. A second detection coil 52 wound around the third pole piece 50, a second iron core 51, a yoke 45,
A magnetic closed circuit is formed by the permanent magnet 44, the second pole piece 42, the tooth portion 9b of the ring gear that faces the second pole piece 42, the ring gear 9, and the magnetic protrusion 34 that faces the third pole piece 50. It is configured to do. The magnetic resistance is small at the position where the magnetic protrusion 34 faces the third pole piece 50, and when the magnetic protrusion 34 no longer faces the third pole piece 50, the magnetic resistance increases. As a result, when the ring gear 9 rotates, the magnetic resistance changes,
The magnetic flux changes. This change in magnetic flux causes the second detection coil 52
Is detected as a voltage by.
【0026】本実施例は、以上のように構成してあるこ
とから、次の作用効果が得られる。まず、回転センサ3
0をスタータ1の取付ブラケット端面8dに一体に取り
付ける構成としたので、スタータ1をエンジンに取付け
ると同時に回転センサ30も取付けられる。したがっ
て、エンジンブロックの加工が不要となり、また回転セ
ンサ30をエンジンブロックに取り付ける工数が不要と
なる。Since this embodiment is constructed as described above, the following operational effects can be obtained. First, the rotation sensor 3
Since 0 is integrally attached to the end surface 8d of the attachment bracket of the starter 1, the rotation sensor 30 can be attached at the same time when the starter 1 is attached to the engine. Therefore, the processing of the engine block becomes unnecessary, and the man-hours for mounting the rotation sensor 30 on the engine block become unnecessary.
【0027】また、回転センサ30の第1及び第2の回
転検出手段33,35を磁気閉回路を形成する構成とし
たので、外部からの漏洩磁束があっても、信号としての
磁束変化を大きくでき、S/N比を大きくできる。した
がって、精度の良いエンジン回転の検出が可能となる。Since the first and second rotation detecting means 33 and 35 of the rotation sensor 30 form a magnetic closed circuit, even if there is a leakage magnetic flux from the outside, the magnetic flux change as a signal is large. It is possible to increase the S / N ratio. Therefore, it is possible to detect the engine rotation with high accuracy.
【0028】また、リングギア9は軸方向に寸法のばら
つきがあり、その回転に際してリングギア側面がの振れ
が比較的大きいのに対して、径方向の寸法のばらつきは
小さく、径方向の振れは少ない。したがって、もし、第
1及び第2のポールピース41,42及び第3のポール
ピース50をリングギア9の歯部及び磁性突片に対して
軸方向のエアギャップを介して対面させた場合は、その
ギャップ寸法を大きくとる必要があり、磁束変化を大き
くできない。本実施例では、上記のように第1及び第2
のポールピース41,42及び第3のポールピース50
をリングギア9の歯部9a,9b及び磁性突片34に対
して径方向のエアギャップ40a,40b,40cを介
して対面させるので、ギャップ寸法を小さくでき、磁束
変化を大きくできる。したがって、この点からもS/N
比の大きな精度の良いエンジン回転の検出が可能とな
る。Further, the ring gear 9 has a variation in dimension in the axial direction, and the side surface of the ring gear has a relatively large deflection during rotation thereof, whereas the variation in dimension in the radial direction is small and the deflection in the radial direction is small. Few. Therefore, if the first and second pole pieces 41, 42 and the third pole piece 50 are made to face the tooth portion of the ring gear 9 and the magnetic projection piece via the air gap in the axial direction, It is necessary to make the gap size large, and the change in magnetic flux cannot be made large. In this embodiment, as described above, the first and second
Pole pieces 41, 42 and a third pole piece 50
Are opposed to the tooth portions 9a, 9b of the ring gear 9 and the magnetic protrusion 34 via the air gaps 40a, 40b, 40c in the radial direction, so that the gap size can be reduced and the magnetic flux change can be increased. Therefore, from this point as well, S / N
It is possible to detect the engine rotation with a large ratio and high accuracy.
【0029】また、本実施例では、1つの回転センサ3
0に第1及び第2の回転検出器33,35を組込み、第
1の回転検出器33でクランク角度を検出し、第2の回
転検出器35で上死点を検出するので、上死点からのク
ランク角度を容易に検出することができる。Further, in the present embodiment, one rotation sensor 3
The first and second rotation detectors 33 and 35 are incorporated into 0, the crank angle is detected by the first rotation detector 33, and the top dead center is detected by the second rotation detector 35. The crank angle from can be easily detected.
【0030】さらに、第1及び第2の鉄心43,51と
永久磁石44を湾曲ヨーク45を介して磁気的に接続し
たので、回転センサ30を、この湾曲ヨーク45がスタ
ータピニオン5を取囲むようにスタータ1の取付ブラケ
ット端面8dに取付けることができ、スタータ1とリン
グギア9との間に残されている少ないスペースを有効利
用して、回転センサ30をスタータ1に容易に取付ける
ことができる。Further, since the first and second iron cores 43, 51 and the permanent magnet 44 are magnetically connected via the curved yoke 45, the rotation sensor 30 is surrounded by the curved yoke 45 so as to surround the starter pinion 5. Can be mounted on the end surface 8d of the mounting bracket of the starter 1, and the rotation sensor 30 can be easily mounted on the starter 1 by effectively utilizing the small space left between the starter 1 and the ring gear 9.
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、回転センサをスタータ
に一体に取り付けるので、回転センサの取り付けが容易
となると共に、エンジンブロックの加工が不要となる。According to the present invention, since the rotation sensor is integrally attached to the starter, the rotation sensor can be easily attached and the engine block need not be processed.
【0032】また、磁気閉回路を形成するので、漏洩磁
束の影響を少なくし、精度の良いエンジン回転の検出が
可能となる。Further, since the magnetic closed circuit is formed, the influence of the leakage magnetic flux is reduced and the engine rotation can be detected with high accuracy.
【0033】ポールピースとリングギアの歯部又は磁性
突片とを径方向のエアギャップで対面させるので、ギャ
ップ寸法を小さくでき、この点からも精度の良いエンジ
ン回転の検出が可能となる。Since the pole piece and the tooth portion of the ring gear or the magnetic projection piece are opposed to each other by the air gap in the radial direction, the gap size can be reduced, and also from this point, it is possible to detect the engine rotation with high accuracy.
【0034】また、1つの回転センサにクランク角度を
検出する第1の回転検出手段と、上死点を検出す第2の
回転検出手段を組込むので、上死点からのクランク角度
を容易に検出することができる。Since the first rotation detecting means for detecting the crank angle and the second rotation detecting means for detecting the top dead center are incorporated in one rotation sensor, the crank angle from the top dead center can be easily detected. can do.
【0035】更に、第1及び第2の鉄心と永久磁石を湾
曲ヨークを介して磁気的に接続するので、スタータとリ
ングギアとの間に残されている少ないスペースを有効利
用して、回転センサをスタータに容易に取付けることが
できる。Further, since the first and second iron cores and the permanent magnet are magnetically connected via the curved yoke, the rotation sensor can be effectively utilized by effectively utilizing the small space left between the starter and the ring gear. Can be easily attached to the starter.
【図1】本発明の一実施例による回転センサ内蔵スター
タの部分断面側面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a rotation sensor built-in starter according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のII−II方向から見た正面図であり、
図1の回転センサ部は、図示の明瞭性のため、図2のI
−I方向から見た図としている。FIG. 2 is a front view seen from the direction II-II in FIG.
The rotation sensor unit of FIG. 1 is illustrated in FIG.
The view is from the −I direction.
【図3】回転センサの正面図である。FIG. 3 is a front view of a rotation sensor.
【図4】図1に示す回転センサからの信号によりエンジ
ン制御を行なうシステム全体を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an entire system for performing engine control by a signal from a rotation sensor shown in FIG.
【図5】図4に示すシステムにより行なうエンジン制御
のソフトのフローチャートである。5 is a flowchart of software for engine control performed by the system shown in FIG.
【図6】回転センサに組み込まれた第1の回転検出器の
構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram of a first rotation detector incorporated in a rotation sensor.
【図7】回転センサに組み込まれた第2の回転検出器の
構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a second rotation detector incorporated in the rotation sensor.
1 スタータ 8 取付ブラケット 8d 端面 9 リングギア 9a,9b 歯部 30 回転センサ 33 第1の回転検出器 34 磁性突片 35 第2の回転検出器 40a,40b,40c エアギャップ 41 第1のポールピース 42 第2のポールピース 43 第1の鉄心 44 永久磁石 45 ヨーク 46 検出コイル 50 第3のポールピース 51 第2の鉄心 52 検出コイル 1 Starter 8 Mounting Bracket 8d End Surface 9 Ring Gear 9a, 9b Tooth Part 30 Rotation Sensor 33 First Rotation Detector 34 Magnetic Protrusion 35 Second Rotation Detector 40a, 40b, 40c Air Gap 41 First Pole Piece 42 Second pole piece 43 First iron core 44 Permanent magnet 45 Yoke 46 Detection coil 50 Third pole piece 51 Second iron core 52 Detection coil
フロントページの続き (72)発明者 志塚 正之 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (72)発明者 弓山 茂 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内Front page continuation (72) Inventor Masayuki Shizuka 2520 Takaba, Katsuta-shi, Ibaraki, Sawa Plant, Hitachi Ltd. (72) Inventor Shigeru Yumiyama 2520, Takaba, Katsuta-shi, Ibaraki Hitachi Sawa, Ltd. in the factory
Claims (6)
リングギアを回転させてエンジンを始動するスタータ
と、前記スタータに一体に取り付けられ、前記エンジン
の回転を検出する電磁式回転センサとを有し、前記電磁
式回転センサは、前記リングギアの異なる歯部にそれぞ
れ所定のエアギャップで対面するよう形成された第1及
び第2のポールピースと、前記第1のポールピースに磁
気的に接続された第1の鉄心と、前記第1の鉄心と前記
第2のポールピースとの間に介在する永久磁石と、前記
鉄心に巻かれた第1の検出コイルとで構成される第1の
回転検出手段を備え、前記第1及び第2のポールピー
ス、第1の鉄心及び永久磁石、第1及び第2のポールピ
ースに対面するリングギアの歯部及びそのリングギヤで
磁気閉回路を形成することを特徴とする回転センサ内蔵
スタータ。1. A starter for starting an engine by rotating a ring gear directly connected to an output shaft of an automobile engine, and an electromagnetic rotation sensor attached integrally to the starter for detecting rotation of the engine. The electromagnetic rotation sensor is magnetically connected to the first and second pole pieces, which are formed to face different tooth portions of the ring gear at predetermined air gaps. First rotation composed of a first iron core, a permanent magnet interposed between the first iron core and the second pole piece, and a first detection coil wound around the iron core. A magnetic closed circuit is formed by the detecting means, and the first and second pole pieces, the first iron core and the permanent magnet, the tooth portion of the ring gear facing the first and second pole pieces, and the ring gear. A starter with a built-in rotation sensor.
において、前記第1及び第2のポールピースは、前記リ
ングギアの歯部に対して径方向のエアギャップで対面す
るよう形成されていることを特徴とする回転センサ内蔵
スタータ。2. The starter with built-in rotation sensor according to claim 1, wherein the first and second pole pieces are formed so as to face a tooth portion of the ring gear with an air gap in a radial direction. A starter with a built-in rotation sensor.
において、前記電磁式回転センサは、前記第2のポール
ピース及び永久磁石と、前記リングギアの外周側部に突
設した磁性突片と、前記磁性突片に所定のエアギャップ
で対面するよう形成された第3のポールピースと、前記
第3のポールピースと前記永久磁石の間に介在する第2
の鉄心と、前記第2の鉄心に巻かれた第2の検出コイル
とで構成される第2の回転検出手段を備え、前記第2及
び第3のポールピース、第2の鉄心及び永久磁石、第3
及び第2のポールピースに対面する磁性突片及びリング
ギアの歯部とそのリングギヤとで磁気閉回路を形成する
ことを特徴とする回転センサ内蔵スタータ。3. The starter with a built-in rotation sensor according to claim 1, wherein the electromagnetic rotation sensor includes the second pole piece and a permanent magnet, and a magnetic protrusion that protrudes from an outer peripheral side portion of the ring gear. A third pole piece formed to face the magnetic protrusion with a predetermined air gap, and a second pole piece interposed between the third pole piece and the permanent magnet.
A second rotation detecting means including a second detection coil wound around the second iron core, the second and third pole pieces, the second iron core and a permanent magnet, Third
A starter with a built-in rotation sensor, characterized in that a magnetic closed circuit is formed by the magnetic protrusion and the tooth portion of the ring gear facing the second pole piece and the ring gear.
において、前記第1及び第2のポールピースと第3のポ
ールピースは、前記リングギアの歯部及び磁性突片に対
して径方向のエアギャップで対面するよう形成されてい
ることを特徴とする回転センサ内蔵スタータ。4. The starter with a built-in rotation sensor according to claim 3, wherein the first and second pole pieces and the third pole piece are arranged in a radial direction with respect to a tooth portion of the ring gear and a magnetic projection piece. A starter with a built-in rotation sensor, which is formed so as to face each other with a gap.
タータにおいて、前記電磁式回転センサは、前記第1及
び第2の鉄心と前記永久磁石を磁気的に接続する湾曲ヨ
ークをさらに備え、該電磁式回転センサは、前記湾曲ヨ
ークが前記リングギアに噛み合うピニオンを取囲むよう
に前記スタータの端面に取付けられていることを特徴と
する回転センサ内蔵スタータ。5. The starter with a built-in rotation sensor according to claim 1, wherein the electromagnetic rotation sensor further includes a curved yoke that magnetically connects the first and second iron cores to the permanent magnet. A starter with a built-in rotation sensor, wherein the electromagnetic rotation sensor is attached to an end surface of the starter so that the curved yoke surrounds a pinion that meshes with the ring gear.
リングギアを回転させてエンジンを始動するスタータ
と、前記スタータに一体に取り付けられ、前記エンジン
の回転を検出する電磁式回転センサとを有し、前記回転
センサは、前記リングギアの外周側部に突設した磁性突
片と、前記磁性突片及び前記リングギアの歯部にそれぞ
れ所定のギャップで対面するよう形成された第1及び第
2のポールピースと、前記第1のポールピースに磁気的
に接続された鉄心と、前記鉄心と第2のポールピースの
間に介在する永久磁石と、前記鉄心に巻かれた検出コイ
ルとで構成される回転検出手段を備え、前記第1及び第
2のポールピース、鉄心及び永久磁石、第1及び第2の
ポールピースに対面する磁性突片及びリングギアの歯部
とそのリングギヤで磁気閉回路を形成することを特徴と
する回転センサ内蔵スタータ。6. A starter for rotating a ring gear directly connected to an output shaft of an automobile engine to start the engine, and an electromagnetic rotation sensor attached to the starter to detect rotation of the engine. The rotation sensor includes first and first magnetic protrusions that are provided on the outer peripheral side of the ring gear and face the magnetic protrusion and the tooth portion of the ring gear with predetermined gaps. Two pole pieces, an iron core magnetically connected to the first pole piece, a permanent magnet interposed between the iron core and the second pole piece, and a detection coil wound around the iron core. The rotation detecting means is provided, and the first and second pole pieces, the iron core and the permanent magnet, the magnetic projections facing the first and second pole pieces, the tooth portions of the ring gear, and the magnets of the ring gear. A starter with a built-in rotation sensor, which forms an air-closed circuit.
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CN102828879A (en) * | 2011-06-13 | 2012-12-19 | 株式会社电装 | Starter for engine |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP3204201A patent/JP3015157B2/en not_active Expired - Fee Related
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DE102012105028B4 (en) | 2011-06-13 | 2019-05-16 | Denso Corporation | Starter for an internal combustion engine |
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JP3015157B2 (en) | 2000-03-06 |
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