JP2693966B2 - Crank position detector - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、エンジンの点火時期制御あるいは燃料噴射
制御などに必要な入力情報であるクランク位置を検出
し、信号を出力するクランク位置検出装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crank position detecting device that detects a crank position, which is input information necessary for engine ignition timing control or fuel injection control, and outputs a signal. .
[従来の技術と発明が解決しようとする課題] 従来、自動車用エンジンのクランク位置検出装置とし
て、円板状のロータに突起を設けてクランク位置を検出
するようにしたものが知られており、この突起は上記ロ
ータの円周上に等ピッチあるいは不等ピッチ間隔で配設
されている。[Problems to be Solved by the Related Art and Invention] Conventionally, as a crank position detecting device for an automobile engine, a device in which a disc-shaped rotor is provided with a protrusion to detect the crank position is known. The protrusions are arranged on the circumference of the rotor at equal or unequal pitch intervals.
上記不等ピッチの突起を持つロータは、例えば、特開
昭61-23875号公報に自動車用エンジンの点火装置として
開示されている。A rotor having protrusions of unequal pitch is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-23875 as an ignition device for an automobile engine.
このような不等ピッチの突起を持つロータの従来例を
第7図に示す。第7図はクランク位置検出装置を用いた
点火時期制御装置の構成図であり、従来のロータ101で
は、円周上の突起の高さは、全部が略同じ高さであり、
この突起部を磁気センサの一例である電磁ピックアップ
102により検出し制御回路103に入力する。上記制御回路
103では上記電磁ピックアップ102からの出力を波形整形
回路でクランクパルスに変換し、さらに、吸入管圧力セ
ンサなどの負荷センサ104からの信号を取りこんで、上
記クランクパルスに基づいて点火時期、エンジン回転数
などを算出し、点火時期制御を行っている。FIG. 7 shows a conventional example of a rotor having such unequal pitch protrusions. FIG. 7 is a configuration diagram of an ignition timing control device using a crank position detection device. In the conventional rotor 101, all the protrusions on the circumference have substantially the same height.
This protrusion is an electromagnetic pickup that is an example of a magnetic sensor.
It is detected by 102 and input to the control circuit 103. The above control circuit
At 103, an output from the electromagnetic pickup 102 is converted into a crank pulse by a waveform shaping circuit, and a signal from a load sensor 104 such as a suction pipe pressure sensor is further taken in. Based on the crank pulse, an ignition timing and an engine speed are obtained. Is calculated and the ignition timing is controlled.
ここで、上記電磁ピックアップ102の出力電圧は、上
記ロータ101の回転により、ロータ101の突起が所定のク
リアランスを介して上記電磁ピックアップ102を通過す
る際の磁束φの変化により発生し、この磁束変化dφ/d
tに比例した電圧(交流電圧)eが上記電磁ピックアッ
プから出力される。上記電磁ピックアップの出力は第6
図にFに示すような信号波形となり、この信号Fが波形
整形回路に入力され、上記電磁ピックアップ102の交流
出力をパルスに変換する電圧レベルを決めるスライスレ
ベル信号Gと上記信号Fとが比較され、クランクパルス
Hとして波形整形され出力される。Here, the output voltage of the electromagnetic pickup 102 is generated by the change of the magnetic flux φ when the projection of the rotor 101 passes through the electromagnetic pickup 102 through a predetermined clearance due to the rotation of the rotor 101, and this magnetic flux change. dφ / d
A voltage (AC voltage) e proportional to t is output from the electromagnetic pickup. The output of the electromagnetic pickup is the sixth
A signal waveform as shown by F in the figure is obtained, and this signal F is input to the waveform shaping circuit, and the slice level signal G for determining the voltage level for converting the AC output of the electromagnetic pickup 102 into a pulse is compared with the signal F. , Crank pulse H is waveform-shaped and output.
通常、このような電磁ピックアップ102の出力に対し
て、電磁ピックアップ102毎の出力バラツキによるクラ
ンクパルスの出力ミスを防ぐため、スライスレベルは一
定にせず上記波形整形回路への入力に応じて変化するよ
うになっている。しかしながら、このスライスレベル
は、例えば、第3図に示すような波形整形回路のコンデ
ンサ32の充電及び放電電圧に依存し、上記ロータ101の
突起間隔の狭い部分では、スライスレベルが必要以上に
高くなり、逆に突起間隔の広い部分では、上記コンデン
サ32の放電によりスライスレベルが低下してしまう。Normally, in order to prevent an output error of the crank pulse due to the output variation of each electromagnetic pickup 102 with respect to the output of such an electromagnetic pickup 102, the slice level is not fixed and is changed according to the input to the waveform shaping circuit. It has become. However, this slice level depends on, for example, the charging and discharging voltages of the capacitor 32 of the waveform shaping circuit as shown in FIG. 3, and the slice level becomes unnecessarily high in the portion where the protrusion interval of the rotor 101 is narrow. On the contrary, in a portion where the protrusion interval is wide, the slice level is lowered due to the discharge of the capacitor 32.
さらに、上記突起の高さのバラツキにより突起間隔の
狭い部分の回転方向後側の突起高さが低く上記電磁ピッ
クアップ102とのクリアランスが大きい場合、このクリ
アランスを通過する磁束の磁束変化が小さくなり、この
ため、上述したように、上記電磁ピックアップ102から
の出力が低下する。このため、上述の必要以上に高くな
ったスライスレベルを下回り、第6図に示すように、ク
ランクパルスの出力ミスが発生する。また、この出力ミ
スが発生すると、上記コンデンサ32による充電が行なわ
れず、次の突起までの突起間隔の広い部分でスライスレ
ベルの低下が著しくなり、電磁ピックアップ系にノイズ
が混入すると、第6図に示すように、ノイズをクランク
パルスとして出力してしまう。Further, when the height of the protrusions is small and the protrusion height on the rear side in the rotation direction of the portion having a small protrusion interval is low and the clearance with the electromagnetic pickup 102 is large, the change in the magnetic flux passing through this clearance becomes small, Therefore, as described above, the output from the electromagnetic pickup 102 decreases. Therefore, the slice level becomes lower than the above-mentioned unnecessarily high slice level, and a crank pulse output error occurs, as shown in FIG. When this output error occurs, the capacitor 32 is not charged, and the slice level is remarkably reduced in the portion where the protrusion interval up to the next protrusion is wide, and noise is mixed in the electromagnetic pickup system. As shown, noise is output as a crank pulse.
従って、上記クランクパルスの出力ミスさらにはノイ
ズの混入による異常パルスの発生により、適正なクラン
ク角あるいはエンジン回転数が算出できず、点火系ある
いは燃料噴射系の誤作動を生じ、その結果、エンジン出
力の低下、排気ガス浄化率の低下、燃料消費率の悪化な
どを招くという問題があった。Therefore, due to the output error of the crank pulse and the generation of an abnormal pulse due to the mixing of noise, the proper crank angle or engine speed cannot be calculated, and the ignition system or the fuel injection system malfunctions, resulting in engine output. There is a problem in that it causes a decrease in fuel consumption, a reduction in exhaust gas purification rate, and a deterioration in fuel consumption rate.
[発明の目的] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ロータ
に起因する磁気センサの出力バラツキにもかかわらず、
常に的確なクランク位置が検出でき、点火時期制御ある
いは燃料噴射制御における誤作動を防止することのでき
るクランク位置検出装置を提供することを目的としてい
る。[Object of the Invention] The present invention has been made in view of the above circumstances, and despite the output variation of the magnetic sensor due to the rotor,
An object of the present invention is to provide a crank position detecting device capable of always detecting an accurate crank position and preventing malfunction in ignition timing control or fuel injection control.
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明によるエンジンのクランク位置検出装置は、進
角側のパルス検出部材と遅角側のパルス検出部材とを一
組としたクランク位置検出部を上記パルス検出部材の間
隔よりも大きい間隔で複数組配設したロータと、上記パ
ルス検出部材に対向して所定のクリアランスを介して設
けた磁気センサと、上記パルス検出部材からの信号波形
と該信号波形により設定されるスライスレベルを比較し
クランクパルスを出力する波形整形回路とを備え、上記
進角側のパルス検出部材には、上記クリアランスが徐々
に変化するスローブを設けたものである。[Means and Actions for Solving the Problems] A crank position detecting device for an engine according to the present invention includes a crank position detecting unit including a pair of a pulse detecting member on the advance side and a pulse detecting member on the retard side as the pulse. According to the signal waveform from the pulse detection member and the signal waveform from the rotor, a plurality of pairs of rotors are arranged at an interval larger than the interval of the detection member, a magnetic sensor provided facing the pulse detection member via a predetermined clearance. A waveform shaping circuit for comparing set slice levels and outputting a crank pulse is provided, and the advance side pulse detection member is provided with a slobe in which the clearance gradually changes.
すなわち本発明によるクランク位置検出手段では、上
記磁気センサで検出される上記進角側のパルス検出部材
と遅角側のパルス検出部材とに対応する出力は、先に発
生する進角側の出力が後から発生する遅角側の出力に対
し相対的に小さい出力となり、これが連続して繰り返さ
れた出力列となる。上記波形整形回路では、この磁気セ
ンサで検出された上記パルス検出部材からの信号波形と
該信号波形により設定されるスライスレベルを比較しク
ランクパルスを出力する。That is, in the crank position detecting means according to the present invention, the outputs corresponding to the advance side pulse detection member and the delay side pulse detection member detected by the magnetic sensor are the advance side outputs generated earlier. The output is relatively smaller than the output on the retard side that occurs later, and this is the output sequence that is continuously repeated. The waveform shaping circuit compares the signal waveform from the pulse detection member detected by the magnetic sensor with the slice level set by the signal waveform and outputs a crank pulse.
[発明の実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図〜第4図は本発明の第1実施例を示し、第1図
は本発明によるクランク位置検出装置を点火時期制御に
用いた構成図、第2図は点火時期制御の機能ブロック
図、第3図は波形整形回路の回路図、第4図は第3図の
回路中の波形のタイムチャート図である。1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram in which the crank position detecting device according to the present invention is used for ignition timing control, and FIG. 2 is a functional block diagram of ignition timing control. 3, FIG. 3 is a circuit diagram of the waveform shaping circuit, and FIG. 4 is a time chart diagram of waveforms in the circuit of FIG.
(構成) 図中の符号1は、エンジン回転に連動して回るロータ
ーの一例として、エンジンのクランクシャフト(図示せ
ず)に軸着された磁性体からなる円板状のクランクロー
タであり、2は上記クランクロータに対設された磁気セ
ンサの一例である電磁ピックアップである。(Structure) Reference numeral 1 in the drawing is a disk-shaped crank rotor made of a magnetic material that is axially attached to a crankshaft (not shown) of an engine, as an example of a rotor that rotates in association with engine rotation. Is an electromagnetic pickup which is an example of a magnetic sensor provided opposite to the crank rotor.
上記クランクロータ1には、第1図に示すようにクラ
ンク位置検出部1aに、パルス検出部材の一例である進角
側の突起Eと遅角側の突起Dが所定の角度θで上記クラ
ンクロータ1の円周上に一体的に設けられている。さら
に、上記クランク位置検出部1aは上記角度θよりも大き
い間隔で対象位置に2か所設けられている。In the crank rotor 1, as shown in FIG. 1, the crank position detecting portion 1a has an advance side protrusion E and a retard side protrusion D, which are examples of pulse detecting members, at a predetermined angle θ. It is integrally provided on the circumference of 1. Further, the crank position detectors 1a are provided at two target positions at intervals larger than the angle θ.
ここで、上記遅角側の突起Dは矩形状に形成されてお
り、一方、上記進角側の突起Eは矩形に対し上記電磁ピ
ックアップ2に対する回転方向前方の側壁に、矩形の先
端から上記クランクロータ1の外周に向かって緩かに高
さの変化するスローブが加えられた形状となっている。Here, the projection D on the retard angle side is formed in a rectangular shape, while the projection E on the advance angle side is formed on the side wall on the front side in the rotation direction with respect to the electromagnetic pickup 2 with respect to the rectangle, from the tip of the rectangle to the crank. The shape is such that a slobe whose height changes gently toward the outer circumference of the rotor 1.
また、符号3は制御手段であり、吸入管圧力センサな
どの負荷センサ9と上記電磁ピックアップ2の出力が入
力される。Further, reference numeral 3 is a control means, which inputs the load sensor 9 such as a suction pipe pressure sensor and the output of the electromagnetic pickup 2.
さらに、上記制御手段3には、バスライン4を介して
互いに接続される中央処理装置(CPU)5、ROM6、RAM
7、入出力(I/O)インタフェース8が設けられている。Further, the control means 3 includes a central processing unit (CPU) 5, a ROM 6 and a RAM which are connected to each other via a bus line 4.
7, an input / output (I / O) interface 8 is provided.
上記ROM6には、制御プログラム及び固定データが記憶
されており、また、上記RAM7には、上記電磁ピックアッ
プ2及び負荷センサ9の出力信号などをデータ処理した
後の一時的なパラメータが記憶される。The ROM 6 stores a control program and fixed data, and the RAM 7 stores temporary parameters after data processing of output signals of the electromagnetic pickup 2 and the load sensor 9.
上記CPU5では、上記ROM6に記憶されているプログラム
に従って点火時刻を演算し、上記I/Oインタフェース8
を介してパワートランジスタ10のベースに点火信号を出
力する。The CPU 5 calculates the ignition time according to the program stored in the ROM 6, and the I / O interface 8
An ignition signal is output to the base of the power transistor 10 via.
また、上記パワートランジスタ10のコレクタには、電
源BVを介して点火コイル11の一次側が接続され、上記パ
ワートランジスタ10のエミッタがアースされている。一
方、上記点火コイル11の二次側は、デストリビュータ12
に接続され、さらに上記デストリビュータ12からエンジ
ンの各気筒に設けられた点火プラグ13に接続される。The primary side of the ignition coil 11 is connected to the collector of the power transistor 10 via a power source BV, and the emitter of the power transistor 10 is grounded. On the other hand, the secondary side of the ignition coil 11 is connected to the distributor 12
Further, the distributor 12 is connected to a spark plug 13 provided in each cylinder of the engine.
上記構成により、制御手段3からの点火信号がパワー
トランジスタ10に入力され点火コイル11の一次電流を通
電、遮断すると、点火コイル11の二次側に高電圧が発生
し、デストリビュータ12を介して所定気筒の点火プラブ
13を選択的にスパークさせる。With the above configuration, when the ignition signal from the control means 3 is input to the power transistor 10 and the primary current of the ignition coil 11 is turned on / off, a high voltage is generated on the secondary side of the ignition coil 11, and the high voltage is generated via the distributor 12. Ignition plug for a given cylinder
Spark 13 selectively.
(電子制御系の機能構成) 上記制御手段3は、波形整形回路14、負荷算出手段1
5、スイッチ手段16、エンジン回転数算出手段17、点火
角度検索手段18、タイマ手段19、周期算出手段20、点火
時刻算出手段21で構成され、電磁ピックアップ2及び負
荷センサからの出力信号を取りこんで演算処理し、点火
手段22に出力する。(Functional Configuration of Electronic Control System) The control means 3 includes the waveform shaping circuit 14 and the load calculation means 1
5, switch means 16, engine speed calculation means 17, ignition angle search means 18, timer means 19, cycle calculation means 20, ignition time calculation means 21, and incorporates output signals from the electromagnetic pickup 2 and load sensor. It is arithmetically processed and output to the ignition means 22.
ここで、上記電磁ピックアップ2からの出力信号は波
形整形回路14に入力されて、クランクパルスに変換され
スイッチ手段16に出力される。上記スイッチ手段16で
は、クランク位置検出部1aの進角側の突起Eからの信号
と遅角側の突起Dからの信号とを選択切換えて、タイマ
手段19、エンジン回転数算出手段17、周期算出手段20に
それぞれ出力する。Here, the output signal from the electromagnetic pickup 2 is input to the waveform shaping circuit 14, converted into a crank pulse, and output to the switch means 16. The switch means 16 selectively switches between the signal from the projection E on the advance side and the signal from the projection D on the retard side of the crank position detector 1a, and the timer means 19, the engine speed calculation means 17, and the cycle calculation. Output to each means 20.
上記周期算出手段20では、クランク位置検出部1aの遅
角側の突起Dを検出したときの時刻と、次のクランク位
置検出部1aの進角側の突起Eを検出したときの時刻との
差により、周期すなわちクランクシャフトの角速度情報
を得る。この角速度情報が、エンジン回転数算出手段17
において、エンジン回転数として算出される。In the cycle calculating means 20, the difference between the time when the protrusion D on the retard side of the crank position detector 1a is detected and the time when the protrusion E on the advance side of the next crank position detector 1a is detected. Thus, the period, that is, the angular velocity information of the crankshaft is obtained. This angular velocity information is used by the engine speed calculation means 17
Is calculated as the engine speed.
一方、上記負荷センサ9からの出力信号は、負荷算出
手段15に入力され、吸入管圧力などのエンジン負荷が算
出されて点火角度検索手段18に入力される。On the other hand, the output signal from the load sensor 9 is input to the load calculation means 15, the engine load such as the suction pipe pressure is calculated, and input to the ignition angle search means 18.
上記点火角度検索手段18では、上記負荷算出手段15に
て算出された吸入管圧力などのエンジン負荷とエンジン
回転数とをパラメータとしてマップ検索等により基本点
火角度を求め、点火時刻算出手段21へ出力する。The ignition angle search means 18 obtains a basic ignition angle by map search or the like using the engine load such as the suction pipe pressure calculated by the load calculation means 15 and the engine speed as parameters, and outputs it to the ignition time calculation means 21. To do.
上記点火時刻算出手段21では、入力された基本点火角
度と上記周期算出手段20からのクランク角速度情報とか
ら、クランク位置検出部1aの基準位置を示す進角側の突
起Eを検出したときからの時間すなわち点火時刻を求
め、これをタイマ手段19にセットする。The ignition time calculating means 21 detects the advance-side protrusion E indicating the reference position of the crank position detecting portion 1a from the input basic ignition angle and the crank angular velocity information from the cycle calculating means 20. The time, that is, the ignition time is obtained, and this is set in the timer means 19.
上記タイマ手段19では、上記進角側の突起Eを検出し
たときの信号によって、計時を開始し、セットされた点
火時刻に達すると、点火信号を点火手段22へ出力する。The timer means 19 starts timing with a signal when the protrusion E on the advance side is detected, and outputs an ignition signal to the ignition means 22 when the set ignition time is reached.
上記点火手段22は、上述のパワートランジスタ10、点
火コイル11、デストリビュータ12、点火プラグ13などか
ら構成され、上記タイマ手段19からの点火信号によって
上記パワートランジスタ10をオン、オフし、上述したよ
うに、対応する気筒の点火プラグ13をスパークさせる。The ignition means 22 is composed of the power transistor 10, the ignition coil 11, the distributor 12, the ignition plug 13 and the like, and turns on and off the power transistor 10 by an ignition signal from the timer means 19, as described above. Then, spark the spark plug 13 of the corresponding cylinder.
ここで、上記波形整形回路14は、第3図に示されるよ
うに、入力端として、ダイオード30のカソードとダイオ
ード31のアノード、及び、コンパレータ36の反転入力端
子が接続され、さらに、上記ダイオード30のアノードが
アースされている。上記ダイオード31のカソードはコン
デンサ32の一方の端子に接続され、上記コンデンサ32の
他方の端子はアースされている。さらに上記コンデンサ
32の正極側の端子は、抵抗33,35を介して上記コンパレ
ータ36の非反転入力端子に接続され、一方、上記抵抗33
と抵抗35の接続端が抵抗34を介してアースされている。
また、上記コンパレータ36は、出力端子と非反転入力端
子が帰還抵抗37を介して接続されており、ヒステリシス
を有するシュミットコンパレータとして構成されてい
る。Here, as shown in FIG. 3, in the waveform shaping circuit 14, the cathode of the diode 30 and the anode of the diode 31 and the inverting input terminal of the comparator 36 are connected as input terminals, and the diode 30 is further connected. The anode of is grounded. The cathode of the diode 31 is connected to one terminal of a capacitor 32, and the other terminal of the capacitor 32 is grounded. Furthermore, the above capacitors
The positive terminal of 32 is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 36 via resistors 33 and 35, while the resistor 33
The connection end of the resistor 35 and the resistor 35 is grounded via the resistor 34.
The output terminal and the non-inverting input terminal of the comparator 36 are connected via the feedback resistor 37, and are configured as a Schmitt comparator having hysteresis.
上記構成により、電磁ピックアップ2の出力信号(交
流電圧)が波形整形されてクランクパスルとして出力さ
れる。With the above configuration, the output signal (AC voltage) of the electromagnetic pickup 2 is waveform-shaped and output as a crank pulse.
(動作) 次に、上記構成による実施例の動作について説明す
る。(Operation) Next, the operation of the embodiment having the above configuration will be described.
(電磁ピックアップからの出力) エンジンの稼動により、クランクロータ1が回転する
と、クランク位置検出部1aに設けられた進角側の突起E
及び遅角側の突起Dが電磁ピックアップ2のヘッドに発
生している磁界を断続し、電圧(交流電圧)を発生す
る。この電圧が上記電磁ピックアップ2から出力され、
第4図のAに示す信号として波形整形回路14に入力され
る。(Output from Electromagnetic Pickup) When the crank rotor 1 rotates due to the operation of the engine, the protrusion E on the advance angle side provided on the crank position detecting portion 1a.
And the projection D on the retard side interrupts the magnetic field generated in the head of the electromagnetic pickup 2 to generate a voltage (AC voltage). This voltage is output from the electromagnetic pickup 2,
It is input to the waveform shaping circuit 14 as a signal shown in A of FIG.
ここで、上記クランク位置検出部1aの進角側の突起E
は、上記電磁ピックアップ2に対する回転方向前方の側
壁に緩かに高さの変化するスロープが設けられているた
め、上記電磁ピックアップ2のヘッドと進角側の突起E
が形成するクリアランスが上記クランクロータ1の回転
に伴い徐々に変化する。このため、上記進角側の突起E
におけるクリアランスを通過する磁束の変化は、上記遅
角側の突起Dにおけるクリアランスを通過する磁束の変
化よりも小さい。従って、上述したように、上記電磁ピ
ックアップ2に発生する電圧(交流電圧)は磁束の変化
に比例するため、第4図のAに示すように、上記進角側
の突起Eが上記電磁ピックアップ2を通過する際発生す
る電圧は、上記遅角側の突起Dが上記電磁ピックアップ
2を通過する際発生する電圧に対し相対的に小さくな
る。Here, the protrusion E on the advance side of the crank position detector 1a
Has a slope on the front side in the rotational direction with respect to the electromagnetic pickup 2, the slope of which gradually changes in height. Therefore, the head of the electromagnetic pickup 2 and the protrusion E on the advance side are provided.
The clearance formed by is gradually changed with the rotation of the crank rotor 1. Therefore, the protrusion E on the advance angle side
The change in the magnetic flux passing through the clearance in is smaller than the change in the magnetic flux passing through the clearance in the protrusion D on the retard angle side. Therefore, as described above, the voltage (AC voltage) generated in the electromagnetic pickup 2 is proportional to the change in the magnetic flux, so that the protrusion E on the advance side has the electromagnetic pickup 2 as shown in A of FIG. The voltage generated when passing through the electromagnetic pickup 2 is relatively smaller than the voltage generated when the protrusion D on the retard side passes through the electromagnetic pickup 2.
(波形整形) 上記電磁ピックアップ2の出力信号は、第3図に示す
波形整形回路14で波形整形され、クランクパルスとして
出力される。この動作を第4図のタイムチャートに従っ
て説明する。(Waveform shaping) The output signal of the electromagnetic pickup 2 is waveform shaped by the waveform shaping circuit 14 shown in FIG. 3 and output as a crank pulse. This operation will be described with reference to the time chart of FIG.
まず、上記クランク位置検出部1aの進角側の突起Eに
対応する上記電磁ピックアップ2の出力電圧が極めて小
さいとき、ダイオード31は導通せずコンデンサ32に残留
する電荷が抵抗33,34を通して放電されている。この
時、コンパレータ36の反転入力端子に入力される電圧は
上記コンデンサ32から抵抗33,35を介して上記コンパレ
ータ36の非反転入力端子に入力される電圧よりも小さ
い。このため上記コンパレータ36の出力はハイレベルと
なっている。First, when the output voltage of the electromagnetic pickup 2 corresponding to the advance E on the crank position detector 1a is extremely small, the diode 31 does not conduct and the electric charge remaining in the capacitor 32 is discharged through the resistors 33 and 34. ing. At this time, the voltage input to the inverting input terminal of the comparator 36 is smaller than the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 36 from the capacitor 32 via the resistors 33 and 35. Therefore, the output of the comparator 36 is at high level.
次に、上記電磁ピックアップ2の出力電圧が上昇し、
上記コンパレータ36の反転入力端子の電圧が非反転入力
端子の電圧すなわち上記ダイオード31のカソード側の電
圧よりも大きくなると、上記コンパレータ36の出力がハ
イレベルからローレベルに反転すると共に上記ダイオー
ド31が導通して上記コンデンサ32が充電され始める。Next, the output voltage of the electromagnetic pickup 2 rises,
When the voltage at the inverting input terminal of the comparator 36 becomes higher than the voltage at the non-inverting input terminal, that is, the voltage on the cathode side of the diode 31, the output of the comparator 36 is inverted from a high level to a low level and the diode 31 becomes conductive. Then, the capacitor 32 starts to be charged.
さらに、上記コンパレータ36の非反転入力端子に入力
される電圧が上昇を続け、遂にはピークを過ぎて低下し
上記コンデンサ32の充電電圧すなわち上記コンパレータ
36の非反転入力端子の電圧よりも小さくなると、上記コ
ンパレータ36の出力がローレベルから反転して再びハイ
レベルとなり、クランクパルスとして整形される。Furthermore, the voltage input to the non-inverting input terminal of the comparator 36 continues to increase, and finally passes the peak and decreases, that is, the charging voltage of the capacitor 32, that is, the comparator.
When the voltage becomes lower than the voltage of the non-inverting input terminal of 36, the output of the comparator 36 is inverted from low level to high level again, and shaped as a crank pulse.
尚、上記コンパレータ36は帰還抵抗37によりヒステリ
シスを有し、上記電磁ピックアップ2の出力レベルが、
上記コンパレータ36の反転レベル付近で比較的緩やかに
変化し出力変動あるいは微小ノイズがあっても、その影
響により上記コンパレータ36の出力が不必要にオンオフ
を繰返すことが防止される。The comparator 36 has hysteresis due to the feedback resistor 37, and the output level of the electromagnetic pickup 2 is
Even if the output of the comparator 36 changes relatively gently in the vicinity of the inversion level of the comparator 36 and the output fluctuates or has a minute noise, the output of the comparator 36 is prevented from being turned on and off unnecessarily.
また、この時上記コンデンサ32の充電が停止し、抵抗
33,34を通して放電が開始される。さらに、上記電磁ピ
ックアップ2の出力電圧が低下すると、ダイオード30に
より負荷分がカットされ、上記電磁ピックアップ2の出
力電圧は整流される。このコンパレータ36の非反転入力
端子での電圧波形は、第4図のBにスライスレベルとし
て示される。At this time, the charging of the capacitor 32 stops and the resistance
The discharge is started through 33 and 34. Further, when the output voltage of the electromagnetic pickup 2 drops, the load is cut off by the diode 30, and the output voltage of the electromagnetic pickup 2 is rectified. The voltage waveform at the non-inverting input terminal of the comparator 36 is shown as a slice level in B of FIG.
ここで、上述したように上記進角側の突起Eに対応す
る出力電圧は従来に比較して小さくなっているため、上
記コンデンサ32の充電量が低下し、従来必要以上に高く
なりがちであったスライスレベルが低下させられる。Here, as described above, the output voltage corresponding to the protrusion E on the advance side is smaller than that of the conventional one, so that the charge amount of the capacitor 32 is decreased, and the output voltage tends to be higher than necessary. The slice level is lowered.
次に、上記クランク位置検出部1aの遅角側の突起Dに
対応する上記電磁ピックアップ2の出力電圧が入力され
ると、同様のことが繰返されるが、上述のように進角側
の突起Eから遅角側の突起Dに対応する区間でのスライ
スレベルが従来より相対的に低下しているため、生産上
のバラツキなどにより上記遅角側の突起Dの突起高さが
上記進角側の突起Eの突起高さよりも低く、上記電磁ピ
ックアップの遅角側の突起Dに対応する出力電圧が低下
しても、スライスレベル以下となることはなく、確実に
クランクパルスが出力される。Next, when the output voltage of the electromagnetic pickup 2 corresponding to the projection D on the retard side of the crank position detecting portion 1a is input, the same thing is repeated, but the projection E on the advance side as described above. Since the slice level in the section corresponding to the projection D on the retard side is relatively lower than that of the conventional one, the projection height of the projection D on the retard side is set to be higher than that on the advance side due to variations in production or the like. Even if the output voltage corresponding to the projection D on the retard side of the electromagnetic pickup, which is lower than the projection height of the projection E, is reduced, the crank pulse is reliably output without falling below the slice level.
すなわち、上記クランクロータ1の突起高さのバラツ
キなどによる上記電磁ピックアップ2の出力ピーク値の
バラツキがあっても、確実にスライスレベル以上とする
ことができ、クランクパルスの出力ミスが波形整形回路
14の変更なしに防止することができる。That is, even if there are variations in the output peak value of the electromagnetic pickup 2 due to variations in the protrusion height of the crank rotor 1 and the like, it is possible to ensure that the output level is above the slice level, and a crank pulse output error causes a waveform shaping circuit.
14 can be prevented without modification.
またこの結果、上記クランク位置検出部1aの進角側の
突起Eに対応する出力電圧から次の遅角側の突起Dに対
応する出力電圧までの狭い区間でのスライスレベルが従
来の必要以上に高いレベルから下げられ、次の進角側の
突起Eに対応する出力電圧までの広い区間でのスライス
レベルと略同レベルとなり平均化がなされる。従って、
不等ピッチの突起による上記電磁ピックアップ2の出力
間隔の広い部分でのスライスレベルの局部的な低下がな
く、上記電磁ピックアップ系にノイズが混入してもスラ
イスレベルに達しないため、ノイズによる波形整形回路
14からの異常信号出力が防止される。Further, as a result, the slice level in the narrow section from the output voltage corresponding to the protrusion E on the advance side of the crank position detecting portion 1a to the output voltage corresponding to the protrusion D on the next retard side becomes larger than necessary in the past. The level is lowered from a high level, and the level is approximately the same as the slice level in a wide section up to the output voltage corresponding to the protrusion E on the next advance side, and the averaging is performed. Therefore,
There is no local reduction of the slice level in the portion where the output interval of the electromagnetic pickup 2 is wide due to uneven pitch protrusions, and even if noise is mixed in the electromagnetic pickup system, the slice level does not reach the slice level. circuit
Abnormal signal output from 14 is prevented.
なお、本実施例では負荷センサ9を吸入管圧力センサ
として説明したが、エンジン負荷を検出するため、スロ
ットルポジションセンサあるいはエアフローメータ等を
用いるようにしてもよく、さらに、エンジン負荷パラメ
ータとして燃料噴射パルス幅を用いるようにしてもよ
い。Although the load sensor 9 is described as the intake pipe pressure sensor in this embodiment, a throttle position sensor, an air flow meter, or the like may be used to detect the engine load, and the fuel injection pulse may be used as the engine load parameter. The width may be used.
さらに、上記クランクロータ1の進角側の突起Eに形
成したスローブのクランクロータ1接線方向との角度θ
0は、0〜60°で効果が得られ、約30°位がのぞまし
い。Further, the angle θ between the slob formed on the protrusion E on the advance side of the crank rotor 1 and the tangential direction of the crank rotor 1 is θ.
0 is effective at 0 to 60 °, and about 30 ° is desirable.
(第2実施例) 次に、本発明による第2実施例を説明する。第2実施
例においては、上述の第1実施例と同様の部材は同一の
符号を付して、説明及び図示を省略する。Second Embodiment Next, a second embodiment according to the present invention will be described. In the second embodiment, the same members as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description and illustration thereof are omitted.
第5図は本発明の第2実施例を示し、クランク位置検
出装置の構成図であり、エンジンのクランクシャフト
(図示せず)に軸着された磁性体からなる円板状のクラ
ンクロータ50と磁気センサの一例である電磁ピックアッ
プ2から構成されている。FIG. 5 shows the second embodiment of the present invention, and is a block diagram of a crank position detecting device, which is a disk-shaped crank rotor 50 made of a magnetic material and axially attached to an engine crankshaft (not shown). The electromagnetic pickup 2 is an example of a magnetic sensor.
上記クランクロータ50には、第5図に示すように、ク
ランク位置検出部50aにパルス検出部材の一例である進
角側の切欠きE2と遅角側の切欠きD2が所定の角度θで切
欠いてある。さらに、上記クランク位置検出部50aは上
記角度θよりも大きい間隔で対象位置に2か所設けられ
ている。In the crank rotor 50, as shown in FIG. 5, a notch E2 on the advance side and a notch D2 on the retard side, which are an example of a pulse detecting member, are notched at a predetermined angle θ in the crank position detecting section 50a. There is. Further, the crank position detectors 50a are provided at two positions at target positions at intervals larger than the angle θ.
ここで、上記遅角側の切欠きD2は矩形状に切欠いてあ
り、一方、上記進角側の切欠きE2は矩形の切欠きに対し
上記電磁ピックアップ2に対する回転方向後方の側壁
に、矩形の切欠きの底から上記クランクロータ50の外周
に向かって緩かに上昇するスロープ状の切欠きが加えら
れた形状となっている。Here, the notch D2 on the retard angle side is notched in a rectangular shape, while the notch E2 on the advance angle side is a rectangular notch on a side wall on the rear side in the rotation direction with respect to the electromagnetic pickup 2. It has a shape in which a slope-shaped notch that gently rises from the bottom of the notch toward the outer periphery of the crank rotor 50 is added.
このため上記電磁ピックアップ2のヘッドと進角側の
切欠きE2とが形成するクリアランスが上記クランクロー
タ50の回転に伴い徐々に変化する。このため、上記進角
側の切欠きE2におけるクリアランスを通過する磁束の変
化は、上記遅角側の切欠きD2におけるクリアランスを通
過する磁束の変化よりも小さくなり、第1実施例と同様
な作用効果が得られる。Therefore, the clearance formed by the head of the electromagnetic pickup 2 and the notch E2 on the advance side gradually changes as the crank rotor 50 rotates. Therefore, the change in the magnetic flux passing through the clearance in the notch E2 on the advance side is smaller than the change in the magnetic flux passing through the clearance in the notch D2 on the retard side, and the same effect as in the first embodiment is obtained. The effect is obtained.
尚、この時上記電磁ピックアップ2の出力波形は、第
4図の波形Aの正負が逆になった波形が出力される。At this time, the output waveform of the electromagnetic pickup 2 is a waveform in which the positive and negative sides of the waveform A in FIG. 4 are reversed.
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、磁気センサから
の出力列が、出力間隔の狭い部分で先に発生する出力が
後から発生する出力に対し相対的に下げられるため、上
記磁気センサ出力の出力間隔の狭い部分での不必要に高
い検出レベルが下げられて全体に平均化され、ロータに
起因する磁気センサの出力バラツキにもかかわらず、簡
単な構成でしかもコストの上昇なしに常に的確なクラン
ク位置が検出でき、また、上記磁気センサの出力間隔の
広い部分での耐ノイズ性が向上する。このため、常に的
確な点火時期制御あるいは燃料噴射制御などを行うこと
ができ、排気ガスの浄化率が向上し、且つ、燃料消費率
の大幅な改善が図れるなど、優れた効果が奏される。[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, the output train from the magnetic sensor can be lowered relative to the output generated later in the portion having a narrow output interval. The unnecessarily high detection level in the portion where the output interval of the magnetic sensor output is narrow is lowered and averaged, and despite the output variation of the magnetic sensor due to the rotor, the configuration is simple and the cost is increased. It is possible to always detect an accurate crank position without any noise, and to improve noise resistance in a portion where the output interval of the magnetic sensor is wide. Therefore, the ignition timing control or the fuel injection control can always be performed accurately, the exhaust gas purification rate is improved, and the fuel consumption rate is significantly improved, which is an excellent effect.
第1図〜第4図は本発明の第1実施例を示し、第1図は
本発明によるクランク位置検出装置を点火時期制御に用
いた構成図、第2図は点火時期制御の機能ブロック図、
第3図は波形整形回路の回路図、第4図は第3図の回路
中の波形のタイムチャート図、第5図は本発明の第2実
施例を示し、クランク位置検出装置の構成図、第6図以
下は従来例を示すものであり、第6図は波形のタイムチ
ャート図、第7図はクランク位置検出装置を用いた点火
時期制御の構成図である。 1,50……ロータ、2……磁気センサ、1a,50a……クラン
ク位置検出部、E,E2……進角側のパルス検出部材、D,D2
……遅角側のパルス検出部材。1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a configuration diagram in which the crank position detecting device according to the present invention is used for ignition timing control, and FIG. 2 is a functional block diagram of ignition timing control. ,
FIG. 3 is a circuit diagram of a waveform shaping circuit, FIG. 4 is a time chart diagram of waveforms in the circuit of FIG. 3, FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention, and a configuration diagram of a crank position detecting device. FIG. 6 and subsequent figures show a conventional example, FIG. 6 is a time chart of waveforms, and FIG. 7 is a configuration diagram of ignition timing control using a crank position detecting device. 1,50 ...... Rotor, 2 …… Magnetic sensor, 1a, 50a …… Crank position detection unit, E, E2 …… Advance side pulse detection member, D, D2
...... The pulse detection member on the retard side.
Claims (1)
検出部材とを一組としたクランク位置検出部を上記パル
ス検出部材の間隔よりも大きい間隔で複数組配設したロ
ータと、上記パルス検出部材に対向して所定のクリアラ
ンスを介して設けた磁気センサと、上記パルス検出部材
からの信号波形と該信号波形により設定されるスライス
レベルを比較しクランクパルスを出力する波形整形回路
とを備え、 上記進角側のパルス検出部材には、上記クリアランスが
徐々に変化するスロープを設けたことを特徴とするクラ
ンク位置検出装置。1. A rotor in which a plurality of crank position detection units each including a pulse detection member on the advance side and a pulse detection member on the retard side are arranged at a plurality of intervals larger than the intervals of the pulse detection members. A magnetic sensor provided facing the pulse detection member via a predetermined clearance, and a waveform shaping circuit for comparing a signal waveform from the pulse detection member with a slice level set by the signal waveform to output a crank pulse A crank position detecting device, comprising: a pulse detecting member on the advance side, which is provided with a slope in which the clearance gradually changes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109744A JP2693966B2 (en) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | Crank position detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63109744A JP2693966B2 (en) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | Crank position detector |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH01280664A JPH01280664A (en) | 1989-11-10 |
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| JP63109744A Expired - Fee Related JP2693966B2 (en) | 1988-05-02 | 1988-05-02 | Crank position detector |
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|---|---|
| JP (1) | JP2693966B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3520998A1 (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | DEVICE FOR CONTROLLING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
1988
- 1988-05-02 JP JP63109744A patent/JP2693966B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH01280664A (en) | 1989-11-10 |
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