JPS5842916A - クランク角検出機構 - Google Patents
クランク角検出機構Info
- Publication number
- JPS5842916A JPS5842916A JP14194881A JP14194881A JPS5842916A JP S5842916 A JPS5842916 A JP S5842916A JP 14194881 A JP14194881 A JP 14194881A JP 14194881 A JP14194881 A JP 14194881A JP S5842916 A JPS5842916 A JP S5842916A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pole
- magnetic
- crank
- signal
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/20—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、エンジンの出力であるクランクシャフトの回
転角位置を正確に検出することができるクランク角検出
機構に関する。
転角位置を正確に検出することができるクランク角検出
機構に関する。
近年、エンジンの電子自動制御の開発が進み、廃火時期
などエンジンを制御するいろいろなファクタが電子的に
調整できるようトなってきている。
などエンジンを制御するいろいろなファクタが電子的に
調整できるようトなってきている。
これらファクタを制御する際に13Lクランクシヤフト
のクランク角位置を正確に検出する必要がある。
のクランク角位置を正確に検出する必要がある。
従来のクランク角位置を電気的(検出する構成を第1図
により説明すると、クランクシャフト1には周囲に等間
隔に突起2を形成し7たシグナルプレート3が固着して
あり、このシグナルプレート3の外周に接近してピック
アップ4が設けである。
により説明すると、クランクシャフト1には周囲に等間
隔に突起2を形成し7たシグナルプレート3が固着して
あり、このシグナルプレート3の外周に接近してピック
アップ4が設けである。
このピックアップ4は棒状の磁65とこの磁石5の外囲
に巻回したコイル6とから成り、コイル6には増幅器1
、微分回路8、ワンショットマルチ9が直列に接続しで
ある。この構成では、クランクシャフト1、シグナルプ
レート3が回転すると突起が磁石5の磁束を切断し、コ
イル6には各突起2に対応する数の・電圧が起電される
ことになる。
に巻回したコイル6とから成り、コイル6には増幅器1
、微分回路8、ワンショットマルチ9が直列に接続しで
ある。この構成では、クランクシャフト1、シグナルプ
レート3が回転すると突起が磁石5の磁束を切断し、コ
イル6には各突起2に対応する数の・電圧が起電される
ことになる。
このコイル6の起電力を増幅!11で増幅し、微分回路
8で信号を微分してこのトリガによりワンショットマル
チ9を作動させる。このため、ワンショットマルチ9か
らの出力は図中に示す様な矩形波となり、この矩形波は
突起2の数と同一数となるため、この出力のパルス数を
カウントすればクランク角位置を検出することができる
。しかしな、がら、この構成ではクランクシャフト1の
回転速麿によ′ってピックアップ4の出力電圧が増減し
、特に低速回転の場合には起電電圧が降下し、検出に必
要な電圧が得られないという欠点がある。また、このピ
ックアップ4を1つだけ用いてもクランク内位−は判別
することができず、第2図に示す様に、クランクシャフ
ト11にはタイミングプレート12とシグナルプレート
13をそれぞれ設け、タイミングプレート12の外周に
は例えば120麿毎にタイミング突起14を形成し、シ
グナルプレート13の外周には例えば4度毎にシグナル
突起15を形成しておき、各タイミングプレート12と
シグナルプレート13の外周に接近させてピックアップ
16.17を位置させた構成でなければならない。この
構成ではクランクシャフト11の回転でピックアップ1
6はタイミング突起14により120度毎に信号を出力
して基準位ヌを検出し、ピックアップ17はシグナル突
起15により4度毎に角度位置検出しており、基準位置
より角度位置をカウントすることによってクランクシャ
フト11の正確なりランク角位置を測定することができ
る。しかし、この構成では基−位瞳検出用のタイミング
プレート12が必要となり、また部品点数も増加する欠
点があり、価格も^くなるものであった。
8で信号を微分してこのトリガによりワンショットマル
チ9を作動させる。このため、ワンショットマルチ9か
らの出力は図中に示す様な矩形波となり、この矩形波は
突起2の数と同一数となるため、この出力のパルス数を
カウントすればクランク角位置を検出することができる
。しかしな、がら、この構成ではクランクシャフト1の
回転速麿によ′ってピックアップ4の出力電圧が増減し
、特に低速回転の場合には起電電圧が降下し、検出に必
要な電圧が得られないという欠点がある。また、このピ
ックアップ4を1つだけ用いてもクランク内位−は判別
することができず、第2図に示す様に、クランクシャフ
ト11にはタイミングプレート12とシグナルプレート
13をそれぞれ設け、タイミングプレート12の外周に
は例えば120麿毎にタイミング突起14を形成し、シ
グナルプレート13の外周には例えば4度毎にシグナル
突起15を形成しておき、各タイミングプレート12と
シグナルプレート13の外周に接近させてピックアップ
16.17を位置させた構成でなければならない。この
構成ではクランクシャフト11の回転でピックアップ1
6はタイミング突起14により120度毎に信号を出力
して基準位ヌを検出し、ピックアップ17はシグナル突
起15により4度毎に角度位置検出しており、基準位置
より角度位置をカウントすることによってクランクシャ
フト11の正確なりランク角位置を測定することができ
る。しかし、この構成では基−位瞳検出用のタイミング
プレート12が必要となり、また部品点数も増加する欠
点があり、価格も^くなるものであった。
本発明は上述の欠点に鑑み、簡易な構成でありながら確
実にクランク角位置を検出することができるクランク角
検出機構を提供するものである。
実にクランク角位置を検出することができるクランク角
検出機構を提供するものである。
なお磁石を用い、磁束の変化により回転角を検出する先
行技術としては、たとえば、実開昭55−149573
号公報などがある。
行技術としては、たとえば、実開昭55−149573
号公報などがある。
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第3図乃至第5図は検出体と磁気検出部の構成を示すも
ので、エンジンのクランクシャフト21には検出体を兼
iたクランクプーリ22が挿入してあり、クランクシャ
フト21とクランクプーリ22とはキー23によって回
転方向にずれないように連結しである。このクランクプ
ーリ22はドラム形状となっており、外周には間隔を置
いて2つのベルト溝24、25が形成してあり、外周付
近の断面は略W宇形に形成されて外周には3条の検出リ
ング26.27゜28が位置している。このクランクプ
ーリ22は鉄等の軟質磁性材で形成されており、このク
ランクプーリ22がクランク角位置の検出体として用い
られている。そして、ベルト溝24にはACGベルト2
9が、ベルト満へにはエアコンベルト30がそれぞれ巻
回しである。前記検出リング26.27.28の形状を
第5図により説明すると、検出リング26はタイミング
位置検出用であり、所定位置、例えば120喰置きにタ
イミング突起31が形成してあり、検出リング28はシ
グナル検出用であり、所定間隔毎に、例えば4度置きに
シグナル突起32が形成しである。
ので、エンジンのクランクシャフト21には検出体を兼
iたクランクプーリ22が挿入してあり、クランクシャ
フト21とクランクプーリ22とはキー23によって回
転方向にずれないように連結しである。このクランクプ
ーリ22はドラム形状となっており、外周には間隔を置
いて2つのベルト溝24、25が形成してあり、外周付
近の断面は略W宇形に形成されて外周には3条の検出リ
ング26.27゜28が位置している。このクランクプ
ーリ22は鉄等の軟質磁性材で形成されており、このク
ランクプーリ22がクランク角位置の検出体として用い
られている。そして、ベルト溝24にはACGベルト2
9が、ベルト満へにはエアコンベルト30がそれぞれ巻
回しである。前記検出リング26.27.28の形状を
第5図により説明すると、検出リング26はタイミング
位置検出用であり、所定位置、例えば120喰置きにタ
イミング突起31が形成してあり、検出リング28はシ
グナル検出用であり、所定間隔毎に、例えば4度置きに
シグナル突起32が形成しである。
このタイミング突起31とシグナル突起32の相対位置
は一対のシグナル突起32の間にタイミング突起31が
位置するように形成しである。そして、検出リング27
は両リング28.28に共用させるためのもので、その
表面は円周形に形成され、高さ位置はタイミング突部3
1とシグナル突起32の各頂部と同一高さに設定しであ
る。次に、33は磁気検出部で、磁気検出部33はアル
ニコ、希土類等の硬質磁性材料で形成された磁石34と
ホール素子、ホールIC。
は一対のシグナル突起32の間にタイミング突起31が
位置するように形成しである。そして、検出リング27
は両リング28.28に共用させるためのもので、その
表面は円周形に形成され、高さ位置はタイミング突部3
1とシグナル突起32の各頂部と同一高さに設定しであ
る。次に、33は磁気検出部で、磁気検出部33はアル
ニコ、希土類等の硬質磁性材料で形成された磁石34と
ホール素子、ホールIC。
磁気抵抗素子等の感磁素子35とより構成されている。
磁石34はその側面形状を1字形としており、その1字
形の両先端は、それぞれN極、S極の極性を持つよう磁
化させである。そして、1字形をした中央の突部の先端
には感磁素子35が固着してあり、磁石34のN極、S
極、感磁素子35の各先端は同一平面になるように形成
しである。この磁石34のN極とS極の間隔は検出リン
グ26.28の間隔と同一とし、磁石34のN極は検出
リング26に、S極は検出リング28に、感磁素子35
は検出リング27にそれぞれ接近させて位置させてあり
、磁石34の一線は検出リング26〜28の回転方向と
直交させである。
形の両先端は、それぞれN極、S極の極性を持つよう磁
化させである。そして、1字形をした中央の突部の先端
には感磁素子35が固着してあり、磁石34のN極、S
極、感磁素子35の各先端は同一平面になるように形成
しである。この磁石34のN極とS極の間隔は検出リン
グ26.28の間隔と同一とし、磁石34のN極は検出
リング26に、S極は検出リング28に、感磁素子35
は検出リング27にそれぞれ接近させて位置させてあり
、磁石34の一線は検出リング26〜28の回転方向と
直交させである。
第6図は、本実施例における感磁素子35の出力処理回
路を示すもの、で、感磁素子35には直流の制御電流が
印加してあり、この直流電流を印加したのと直角方向に
設けた一対の電極はそれぞれ抵抗36.37を、介して
演算増幅器38に接続してあり、演算増幅器38の出力
と負側入力端の間には抵抗39が接続してあり、正側入
力端は抵抗40を介して接地しである。演算増幅器38
の出力は2個の比較器41゜42の、それぞれ正側、お
よび負側入力端に接続してあり、比較器41.42の他
の入力端には抵抗43゜44、45で分圧した直流電圧
が接続しである。
路を示すもの、で、感磁素子35には直流の制御電流が
印加してあり、この直流電流を印加したのと直角方向に
設けた一対の電極はそれぞれ抵抗36.37を、介して
演算増幅器38に接続してあり、演算増幅器38の出力
と負側入力端の間には抵抗39が接続してあり、正側入
力端は抵抗40を介して接地しである。演算増幅器38
の出力は2個の比較器41゜42の、それぞれ正側、お
よび負側入力端に接続してあり、比較器41.42の他
の入力端には抵抗43゜44、45で分圧した直流電圧
が接続しである。
次に、本実施例の作用を説明する。
第3図乃至第5図において、磁気検出部33は図示しな
い手段によってクランクブーIJ22より間隔4:lI
Iい(侃I屯され(Jjす、り) ニア !i 、/
、jl 274.L 、1ンジンの作動によってクラ
ンクシ1ジツト21により回転されている。このクラン
クブー1ノ22の回転において、感磁素子35の下面は
検出リング27の表面より一定の間隔で接近しているが
、N極に番よタイミング突起31が一周期的に接離し、
S極に・よシグナ′11 ル突起32が周期的に接離してむする。このN極とS極
にタイミング突起31とシグナル突起32が周期的に接
離することで感磁素子35を貫通する磁束の方向が賓化
し、この磁束の方向を感磁素子35が電気的信号に変換
することでクランクプーリ22、すなわちクランクシャ
フト21の回転している際のクランク角位置を検出する
ことができる。第7図は磁束の方向の変化を示すもので
、第7図(イ)では、N極にタイミング突起31が接近
した状態を示すもので、磁束はN極、タイミング突起3
1、クランクプーリ22、感磁素子35の方向に流れる
(タイミング突起31とシグナル突起32とはそれぞれ
位置が相対的にずらしであるため、N極とタイミング突
起31、S極とシグナル突起32が同時に接近すること
はない)。また第7図(0)では、S極にシグナル突起
32が接近した状態を示すもので、磁束は感磁素子35
、クランクプーリ22、シグナル突起32、S極の方向
に流れ、感磁素子35を貫通する磁束の方向は第7図(
イ)とは逆方向になる。このため、感磁素子35は貫通
する磁束の方向に従い正又は負の電気信号を出力するこ
とになり、この検出信号は抵抗36.37を介して演算
増幅器38に伝えられ、検出信号は増幅されて比較器4
1.42にそれぞれ入力する。比較器41.42の他の
入力端には抵抗43〜45により形成された分圧回路、
からの電圧が印加されてむするので演算増幅器38から
の検出信号の電圧によって各比較器41.42はタイミ
ング突起31、或いはジグプール突起32に対応する信
号を出力する。第8同各よ感磁素子35を貫通する磁束
の変化に対する比較器41゜42の出力変化を示すもの
である。第8図(イ)・よ感磁素子35を貫通する磁束
の変化を示したもので、磁気密度が正の側の変化は、S
極とシグナル突起32が接近した場合であり、磁束密度
が負の側の変化はN極とタイミング突起31が接近した
場合である。
い手段によってクランクブーIJ22より間隔4:lI
Iい(侃I屯され(Jjす、り) ニア !i 、/
、jl 274.L 、1ンジンの作動によってクラ
ンクシ1ジツト21により回転されている。このクラン
クブー1ノ22の回転において、感磁素子35の下面は
検出リング27の表面より一定の間隔で接近しているが
、N極に番よタイミング突起31が一周期的に接離し、
S極に・よシグナ′11 ル突起32が周期的に接離してむする。このN極とS極
にタイミング突起31とシグナル突起32が周期的に接
離することで感磁素子35を貫通する磁束の方向が賓化
し、この磁束の方向を感磁素子35が電気的信号に変換
することでクランクプーリ22、すなわちクランクシャ
フト21の回転している際のクランク角位置を検出する
ことができる。第7図は磁束の方向の変化を示すもので
、第7図(イ)では、N極にタイミング突起31が接近
した状態を示すもので、磁束はN極、タイミング突起3
1、クランクプーリ22、感磁素子35の方向に流れる
(タイミング突起31とシグナル突起32とはそれぞれ
位置が相対的にずらしであるため、N極とタイミング突
起31、S極とシグナル突起32が同時に接近すること
はない)。また第7図(0)では、S極にシグナル突起
32が接近した状態を示すもので、磁束は感磁素子35
、クランクプーリ22、シグナル突起32、S極の方向
に流れ、感磁素子35を貫通する磁束の方向は第7図(
イ)とは逆方向になる。このため、感磁素子35は貫通
する磁束の方向に従い正又は負の電気信号を出力するこ
とになり、この検出信号は抵抗36.37を介して演算
増幅器38に伝えられ、検出信号は増幅されて比較器4
1.42にそれぞれ入力する。比較器41.42の他の
入力端には抵抗43〜45により形成された分圧回路、
からの電圧が印加されてむするので演算増幅器38から
の検出信号の電圧によって各比較器41.42はタイミ
ング突起31、或いはジグプール突起32に対応する信
号を出力する。第8同各よ感磁素子35を貫通する磁束
の変化に対する比較器41゜42の出力変化を示すもの
である。第8図(イ)・よ感磁素子35を貫通する磁束
の変化を示したもので、磁気密度が正の側の変化は、S
極とシグナル突起32が接近した場合であり、磁束密度
が負の側の変化はN極とタイミング突起31が接近した
場合である。
この磁束密度の変化は比較器41.42によって出力さ
れるが、シグナル突起32による正の側の磁束密度の変
化は比較器41により第8図(0)に示される1<ルス
波形となり、タイミング突起31による負の側の磁束密
度の変化は比較器42により第8図(/Qに示されるパ
ルス波形となる。このことからタイミング突起31の位
置を比較器42の出力で検出し、このタイミング信号(
第8図(ハ))を基準としてシグナル突起32の位置を
検出した比較器41の出力パルス数をカウントすれば、
常にクランクシャフト21のクランク角位置は検知する
ことができ、電子点火制御におけるクランク内位1の判
別のための入力信号とすることができる。
れるが、シグナル突起32による正の側の磁束密度の変
化は比較器41により第8図(0)に示される1<ルス
波形となり、タイミング突起31による負の側の磁束密
度の変化は比較器42により第8図(/Qに示されるパ
ルス波形となる。このことからタイミング突起31の位
置を比較器42の出力で検出し、このタイミング信号(
第8図(ハ))を基準としてシグナル突起32の位置を
検出した比較器41の出力パルス数をカウントすれば、
常にクランクシャフト21のクランク角位置は検知する
ことができ、電子点火制御におけるクランク内位1の判
別のための入力信号とすることができる。
本発明は上述の様に構成したので、簡易な構成でありな
がら、信頼性の高いクランク角位置検出のための信号を
得ることができ、エンジンの電子制御化のための入力信
号として応用することができるものである。
がら、信頼性の高いクランク角位置検出のための信号を
得ることができ、エンジンの電子制御化のための入力信
号として応用することができるものである。
第1図、第2図は従来のクランク角位置を検出する機構
の原理を示す説明図、第3図は本発明の一実施例を示す
断面図、第4図は第3図の一部を拡大した断面図、第5
図はクランクプーリと磁気検出部を示す斜視図、第6図
は本実施例における信号処理回路を示す電気回路図、第
7図は磁束の方向を示す説明図、第8図は磁束の変化と
信号の変化を示すグラフである。 22・・・検出体としてのクランクプーリ、31.32
・・・突起、33・・・磁気検出部、35・・・感磁素
子。 さ≦坏乙
の原理を示す説明図、第3図は本発明の一実施例を示す
断面図、第4図は第3図の一部を拡大した断面図、第5
図はクランクプーリと磁気検出部を示す斜視図、第6図
は本実施例における信号処理回路を示す電気回路図、第
7図は磁束の方向を示す説明図、第8図は磁束の変化と
信号の変化を示すグラフである。 22・・・検出体としてのクランクプーリ、31.32
・・・突起、33・・・磁気検出部、35・・・感磁素
子。 さ≦坏乙
Claims (1)
- N極とS極の磁極を間隔を置いて配置するとともに、N
極とS極の間に感磁素子を配ばした磁気検出部と、軟質
磁性材料から成り、複数のベルトを駆動するクランクブ
ーりのリムと、リムの外周の所定位置に形成された突起
とから成り、磁気検出部のN極、感磁素子、S極をそれ
ぞれ前記リムの外周に接近させて配置させ、クランクプ
ーリの回転により突起がN極、或いはS極に接離するこ
とによって感磁素子を貫通する磁束を炭化させ、この貫
通する磁束の変化によって検出体のクランク角位置を検
出させることを特徴とするクランク角検出機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14194881A JPS5842916A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | クランク角検出機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14194881A JPS5842916A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | クランク角検出機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5842916A true JPS5842916A (ja) | 1983-03-12 |
JPH0140930B2 JPH0140930B2 (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=15303853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14194881A Granted JPS5842916A (ja) | 1981-09-08 | 1981-09-08 | クランク角検出機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5842916A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60147572A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-03 | Wako Technical Kk | 内燃機関用点火信号発生装置 |
JPS6192770U (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-16 | ||
JPS61132705U (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-19 | ||
JPS62209691A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-09-14 | 富士通株式会社 | 媒体搬送装置 |
JPS646763A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | Koyo Seiko Co | Rotational speed detector |
-
1981
- 1981-09-08 JP JP14194881A patent/JPS5842916A/ja active Granted
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60147572A (ja) * | 1984-01-13 | 1985-08-03 | Wako Technical Kk | 内燃機関用点火信号発生装置 |
JPS6192770U (ja) * | 1984-11-21 | 1986-06-16 | ||
JPS61132705U (ja) * | 1985-02-08 | 1986-08-19 | ||
JPS62209691A (ja) * | 1986-02-18 | 1987-09-14 | 富士通株式会社 | 媒体搬送装置 |
JPH0516074B2 (ja) * | 1986-02-18 | 1993-03-03 | Fujitsu Ltd | |
JPS646763A (en) * | 1987-06-26 | 1989-01-11 | Koyo Seiko Co | Rotational speed detector |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0140930B2 (ja) | 1989-09-01 |
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