JP3323082B2 - 内燃機関用回転位置検出装置 - Google Patents
内燃機関用回転位置検出装置Info
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- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
- F02P7/067—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
- F02P7/0675—Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil with variable reluctance, e.g. depending on the shape of a tooth
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- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子等の磁
電変換素子を用いた回転位置検出装置に係り、特に、内
燃機関のクランク角の位置を検出する内燃機関用回転位
置検出装置に関する。
電変換素子を用いた回転位置検出装置に係り、特に、内
燃機関のクランク角の位置を検出する内燃機関用回転位
置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ホール素子等の磁電変換素子を用
いた回転位置検出装置は、磁電変換素子と該磁電変換素
子に磁界を供給する永久磁石とをケース内に保持した回
転位置検出本体、及び、エンジンのクランク軸と共に回
転する突起もしくは溝を有する被検出回転体とから成
り、前記回転位置検出本体と前記被検出回転体とを対抗
配置し、前記被検出回転体の回転によって該被検出回転
体の突起または溝の形状に基づいて発生する磁束密度の
変化を、前記回転位置検出本体で矩形波形として検出生
成し、該矩形波形のハイレベルまたはローレベルの期間
（時間）を計測することでクランク角の位置を検出する
ものであって、該計測結果を内燃機関の制御として使用
するものである。
いた回転位置検出装置は、磁電変換素子と該磁電変換素
子に磁界を供給する永久磁石とをケース内に保持した回
転位置検出本体、及び、エンジンのクランク軸と共に回
転する突起もしくは溝を有する被検出回転体とから成
り、前記回転位置検出本体と前記被検出回転体とを対抗
配置し、前記被検出回転体の回転によって該被検出回転
体の突起または溝の形状に基づいて発生する磁束密度の
変化を、前記回転位置検出本体で矩形波形として検出生
成し、該矩形波形のハイレベルまたはローレベルの期間
（時間）を計測することでクランク角の位置を検出する
ものであって、該計測結果を内燃機関の制御として使用
するものである。
【０００３】図６は、前記従来の技術の被検出回転体３
を示したものであり、該被検出回転体３には、その周囲
に四つの突起３ａ・・・が設けられており、該突起３ａの
幅θ0を検出して内燃機関の制御に使用するものであ
る。図７の（ｆ）〜（ｈ）は、図６の前記被検出回転体
３の回転に基づく発生磁束密度の変化と、該磁束密度に
基づいて検出される矩形波形の信号の状態を示したもの
であり、（ｆ）は、横軸の時間経過に伴う磁電変換素子
に作用する磁束密度Ａの変化を表したものである。図７
の（ｆ）において、磁束密度Ａａは回転位置検出装置の
先端（磁電変換素子）と被検出回転体３との間隔（以
下、エアーギャップと云う）が狭い場合に発生する磁束
密度の状態を示したものであり、磁束密度Ａｂは前記エ
アーギャップを広くした場合に発生する磁束密度の状態
を示したものである。図７の（ｇ）（ｈ）は、前記発生
磁束密度Ａａ、Ａｂが閾電圧Ｖ1’において生成される
矩形検出波形Ｂ、Ｃを示したものである。前記（ｆ）
（ｇ）（ｈ）から理解されるように、エアーギャップが
相違すると、発生磁束密度Ａａ、Ａｂが相違し、閾電圧
Ｖを一定とした場合には、検出矩形波形の幅（期間）θ
1、θ2が異なる波形となること、即ち、磁束密度Ａａ、
Ａｂが変化すると検出信号波形の幅θ1、θ2が変化する
ことを示している。
を示したものであり、該被検出回転体３には、その周囲
に四つの突起３ａ・・・が設けられており、該突起３ａの
幅θ0を検出して内燃機関の制御に使用するものであ
る。図７の（ｆ）〜（ｈ）は、図６の前記被検出回転体
３の回転に基づく発生磁束密度の変化と、該磁束密度に
基づいて検出される矩形波形の信号の状態を示したもの
であり、（ｆ）は、横軸の時間経過に伴う磁電変換素子
に作用する磁束密度Ａの変化を表したものである。図７
の（ｆ）において、磁束密度Ａａは回転位置検出装置の
先端（磁電変換素子）と被検出回転体３との間隔（以
下、エアーギャップと云う）が狭い場合に発生する磁束
密度の状態を示したものであり、磁束密度Ａｂは前記エ
アーギャップを広くした場合に発生する磁束密度の状態
を示したものである。図７の（ｇ）（ｈ）は、前記発生
磁束密度Ａａ、Ａｂが閾電圧Ｖ1’において生成される
矩形検出波形Ｂ、Ｃを示したものである。前記（ｆ）
（ｇ）（ｈ）から理解されるように、エアーギャップが
相違すると、発生磁束密度Ａａ、Ａｂが相違し、閾電圧
Ｖを一定とした場合には、検出矩形波形の幅（期間）θ
1、θ2が異なる波形となること、即ち、磁束密度Ａａ、
Ａｂが変化すると検出信号波形の幅θ1、θ2が変化する
ことを示している。
【０００４】前記の如き矩形波形のハイレベルまたはロ
ーレベルの幅（期間）θを検出して内燃機関を制御する
例としては、例えば特開平１ー２４０７５１号公報記載
の技術がある。
ーレベルの幅（期間）θを検出して内燃機関を制御する
例としては、例えば特開平１ー２４０７５１号公報記載
の技術がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
技術の回転位置検出装置においては、ホール素子等の磁
電変換素子をキーデバイスとして用いた場合には、前記
被検出回転体と回転位置検出装置の先端（磁電変換素
子）との組立時の配置誤差等により被検出回転体と磁電
変換素子と間にエアーギャップの相違が、装置の構成
上、どうしても、発生してしまうという問題があった。
技術の回転位置検出装置においては、ホール素子等の磁
電変換素子をキーデバイスとして用いた場合には、前記
被検出回転体と回転位置検出装置の先端（磁電変換素
子）との組立時の配置誤差等により被検出回転体と磁電
変換素子と間にエアーギャップの相違が、装置の構成
上、どうしても、発生してしまうという問題があった。
【０００６】そして、前記矩形波形のハイレベルまたは
ローレベルの幅（期間）θを検出することは、とりもな
おさず、被検出回転体の突起もしくは溝の幅を検出する
こととなるが、前記従来の技術は、回転位置検出装置の
先端（磁電変換素子）と被検出回転体との間隔の相違、
即ち、前記エアーギャップの変動についての考慮がされ
ておらず、その結果としての前記エアーギャップによる
矩形波形の出力信号幅が変化する不具合を有しているも
のであり、正確なクランク角（回転位置）の検出ができ
ないとの問題があった。
ローレベルの幅（期間）θを検出することは、とりもな
おさず、被検出回転体の突起もしくは溝の幅を検出する
こととなるが、前記従来の技術は、回転位置検出装置の
先端（磁電変換素子）と被検出回転体との間隔の相違、
即ち、前記エアーギャップの変動についての考慮がされ
ておらず、その結果としての前記エアーギャップによる
矩形波形の出力信号幅が変化する不具合を有しているも
のであり、正確なクランク角（回転位置）の検出ができ
ないとの問題があった。
【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、被検出回転体と磁電変換
素子（回転位置検出装置）とのエアーギャップの変動が
あっても、高精度な回転位置の検出が可能で、エアーギ
ャップ相違の許容範囲を広くすることのできる回転位置
検出装置を提供することである。
たものであって、その目的は、被検出回転体と磁電変換
素子（回転位置検出装置）とのエアーギャップの変動が
あっても、高精度な回転位置の検出が可能で、エアーギ
ャップ相違の許容範囲を広くすることのできる回転位置
検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するべ
く、本発明の内燃機関用の回転位置検出装置は、磁気強
度に応じた電気信号を出力する磁電変換素子、磁界を発
生する永久磁石、及び、凹凸を有する磁性体の被検出回
転体を備え、前記被検出回転体の凹凸の位置を矩形波の
電気信号として生成し、該矩形波の立上りもしくは立下
り信号に基づいて前記被検出回転体の回転位置を検出す
ることを特徴とし、かつ、二つの矩形波の立ち上がりも
しくは立ち下がり間の幅の検出することを特徴としてい
る。
く、本発明の内燃機関用の回転位置検出装置は、磁気強
度に応じた電気信号を出力する磁電変換素子、磁界を発
生する永久磁石、及び、凹凸を有する磁性体の被検出回
転体を備え、前記被検出回転体の凹凸の位置を矩形波の
電気信号として生成し、該矩形波の立上りもしくは立下
り信号に基づいて前記被検出回転体の回転位置を検出す
ることを特徴とし、かつ、二つの矩形波の立ち上がりも
しくは立ち下がり間の幅の検出することを特徴としてい
る。
【０００９】そして、本発明の具体的態様としては、前
記磁電変換素子が、感磁部を複数個備えた差動型の素子
であり、前記被検出回転体の凹凸が、突起もしくは溝で
あることを特徴としている。また、更に具体的態様とし
ては、前記突起もしくは溝は、前記被検出回転体の周囲
に必要な情報量と等しい個数有し、接近した一対単位で
配置されていることを特徴としている。 このように構
成された本発明に係る内燃機関用回転位置検出装置にお
いては、被検出回転体が回転することによって、前記磁
電変換素子の前記感磁部と前記被検出回転体の突起もし
くは溝が対向・非対向とを繰り返し、該繰り返しによっ
て、永久磁石によって作り出される磁界が変化し、該磁
界の変化が磁電変換素子に作用する磁束密度を変化さ
せ、該磁束密度の変化を矩形波形として生成して、その
連続する二つの矩形波形の立ち上がりもしくは立ち下が
りを検出することで、前記被検出回転体の回転位置を電
気信号として出力できる。
記磁電変換素子が、感磁部を複数個備えた差動型の素子
であり、前記被検出回転体の凹凸が、突起もしくは溝で
あることを特徴としている。また、更に具体的態様とし
ては、前記突起もしくは溝は、前記被検出回転体の周囲
に必要な情報量と等しい個数有し、接近した一対単位で
配置されていることを特徴としている。 このように構
成された本発明に係る内燃機関用回転位置検出装置にお
いては、被検出回転体が回転することによって、前記磁
電変換素子の前記感磁部と前記被検出回転体の突起もし
くは溝が対向・非対向とを繰り返し、該繰り返しによっ
て、永久磁石によって作り出される磁界が変化し、該磁
界の変化が磁電変換素子に作用する磁束密度を変化さ
せ、該磁束密度の変化を矩形波形として生成して、その
連続する二つの矩形波形の立ち上がりもしくは立ち下が
りを検出することで、前記被検出回転体の回転位置を電
気信号として出力できる。
【００１０】また、前記磁電変換素子の前記感磁部と前
記被検出回転体の突起もしくは溝との位置間隔に基づく
エアーギャップの相違によって、発生磁束密度が相違
し、該磁束密度の相違によって矩形波形の矩形幅（期
間）が異なるが、磁電変換素子に２個の感磁部を設け、
その２個の検出磁束密度を演算処理して差動波形を生成
することで、前記エアーギャップの相違があっても、該
差動波形の立ち上がり位置もしくは立ち下がり位置を殆
ど同じくして、エアーギャップの影響を受けないか、も
しくは、影響を受けてもその影響を少なくした位置の検
出を行うことができる。
記被検出回転体の突起もしくは溝との位置間隔に基づく
エアーギャップの相違によって、発生磁束密度が相違
し、該磁束密度の相違によって矩形波形の矩形幅（期
間）が異なるが、磁電変換素子に２個の感磁部を設け、
その２個の検出磁束密度を演算処理して差動波形を生成
することで、前記エアーギャップの相違があっても、該
差動波形の立ち上がり位置もしくは立ち下がり位置を殆
ど同じくして、エアーギャップの影響を受けないか、も
しくは、影響を受けてもその影響を少なくした位置の検
出を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の回転位置検出装置
の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、
本実施形態の回転位置検出装置１０の全体の概略を示し
た図であり、回転位置検出本体２０と被検出回転体１３
とから成っている。
の一実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、
本実施形態の回転位置検出装置１０の全体の概略を示し
た図であり、回転位置検出本体２０と被検出回転体１３
とから成っている。
【００１２】前記回転位置検出本体２０は、磁気強度に
応じた電気信号を出力する磁電変換素子１１と該磁電変
換素子１１に磁界を供給する永久磁石１２とをケース１
４に保持すると共に、前記磁電変換素子１１への電源供
給と入出力保護機能を有する回路基板１５と回転位置検
出本体２０を外部と電気的に接続をする端子１６とを備
え、前記磁電変換素子１１等を保護するステンレス等の
非磁性体の金属カバー１７により構成されている。
応じた電気信号を出力する磁電変換素子１１と該磁電変
換素子１１に磁界を供給する永久磁石１２とをケース１
４に保持すると共に、前記磁電変換素子１１への電源供
給と入出力保護機能を有する回路基板１５と回転位置検
出本体２０を外部と電気的に接続をする端子１６とを備
え、前記磁電変換素子１１等を保護するステンレス等の
非磁性体の金属カバー１７により構成されている。
【００１３】一方、被検出回転体１３は、内燃機関のク
ランク軸の回転に同期して回転するものであって、該被
検出回転体１３には検出情報に必要な個数、即ち、本実
施形態では八つの突起３ａ・・・が間隔を置いて配置さ
れ、前記回転位置検出本体２０と前記被検出回転体１３
とは、適正なエアーギャップを確保して内燃機関に取付
固定されている。
ランク軸の回転に同期して回転するものであって、該被
検出回転体１３には検出情報に必要な個数、即ち、本実
施形態では八つの突起３ａ・・・が間隔を置いて配置さ
れ、前記回転位置検出本体２０と前記被検出回転体１３
とは、適正なエアーギャップを確保して内燃機関に取付
固定されている。
【００１４】内燃機関のクランク軸の回転に同期して前
記被検出回転体１３が回転することによって、前記回転
位置検出本体２０の磁電変換素子１１と突起１３ａと
は、対向、非対向を繰り返す。この対向と非対向の繰り
返しによって、永久磁石１２によって作り出される磁界
が変化し、該磁界の変化が磁電変換素子１１に作用する
磁束密度の変化となって現れる。このため前記被検出回
転体１３の回転位置が電気信号として前記回転位置検出
本体１１によって得られ、回路基板１５を介して端子１
６から出力される。
記被検出回転体１３が回転することによって、前記回転
位置検出本体２０の磁電変換素子１１と突起１３ａと
は、対向、非対向を繰り返す。この対向と非対向の繰り
返しによって、永久磁石１２によって作り出される磁界
が変化し、該磁界の変化が磁電変換素子１１に作用する
磁束密度の変化となって現れる。このため前記被検出回
転体１３の回転位置が電気信号として前記回転位置検出
本体１１によって得られ、回路基板１５を介して端子１
６から出力される。
【００１５】図２は、前記回転位置検出本体２０の磁電
変換素子１１と前記被検出回転体１３との検出部の拡大
概念図であり、少なくとも２個以上の感磁部１１ａ、１
１ｂを備えた差動型磁電変換素子部の構造を示したもの
である。図３は、前記図２の差動型磁電変換素子部の構
成の機能構成図であり、感磁部１１ａ、１１ｂは、被検
出回転体１３の回転に伴う磁束密度の変化に基づく電圧
値を各々検出し、比較器１１Ｃにて前記各々の電圧値の
差を比較し、該差動電圧をシュミットトリガ回路１１Ｄ
で矩形波に波形整形し、検出信号として外部に出力す
る。
変換素子１１と前記被検出回転体１３との検出部の拡大
概念図であり、少なくとも２個以上の感磁部１１ａ、１
１ｂを備えた差動型磁電変換素子部の構造を示したもの
である。図３は、前記図２の差動型磁電変換素子部の構
成の機能構成図であり、感磁部１１ａ、１１ｂは、被検
出回転体１３の回転に伴う磁束密度の変化に基づく電圧
値を各々検出し、比較器１１Ｃにて前記各々の電圧値の
差を比較し、該差動電圧をシュミットトリガ回路１１Ｄ
で矩形波に波形整形し、検出信号として外部に出力す
る。
【００１６】図４は、本実施形態の回転位置検出装置１
０の動作状態を示す波形図であり、横軸に経過時間を示
し、被検出回転体１３の形状に基づく磁束密度から出力
信号としての矩形波形の生成までを模式的に示したもの
である。図４の（ａ）は、間隔を置いて設けられた被検
出回転体１３の突起１３ａ、１３ａを示しており、前記
被検出回転体１３が回転することによって、前記突起１
３ａ，１３ａと前記磁電変換素子１１の前記感磁部１１
ａ、１１ｂとが対向・非対向を繰り返す。（ｂ）（ｃ）
は、前記対向・非対向の繰り返しに基づき、前記磁電変
換素子１１の前記感磁部１１ａ、１１ｂへの磁束の印加
状態（磁電変換後の発生電圧）を示しており、実線と点
線は、前記磁電変換素子１１の前記感磁部１１ａ、１１
ｂと前記被検出回転体１３の突起１３ａとの位置間隔に
基づくエアーギャップの相違に基づく発生電圧の相違を
示すもので、実線はエアーギャップの大きい場合であ
り、点線はエアーギャュプの小さい場合の電圧波形を示
している。図２から理解されるように、前記感磁部１ａ
と感磁部１ｂとの配置位置が異なり、前記検出回転体１
３との相対的な対向位置を異にすることによって磁束発
生の時期にずれが生じている。
０の動作状態を示す波形図であり、横軸に経過時間を示
し、被検出回転体１３の形状に基づく磁束密度から出力
信号としての矩形波形の生成までを模式的に示したもの
である。図４の（ａ）は、間隔を置いて設けられた被検
出回転体１３の突起１３ａ、１３ａを示しており、前記
被検出回転体１３が回転することによって、前記突起１
３ａ，１３ａと前記磁電変換素子１１の前記感磁部１１
ａ、１１ｂとが対向・非対向を繰り返す。（ｂ）（ｃ）
は、前記対向・非対向の繰り返しに基づき、前記磁電変
換素子１１の前記感磁部１１ａ、１１ｂへの磁束の印加
状態（磁電変換後の発生電圧）を示しており、実線と点
線は、前記磁電変換素子１１の前記感磁部１１ａ、１１
ｂと前記被検出回転体１３の突起１３ａとの位置間隔に
基づくエアーギャップの相違に基づく発生電圧の相違を
示すもので、実線はエアーギャップの大きい場合であ
り、点線はエアーギャュプの小さい場合の電圧波形を示
している。図２から理解されるように、前記感磁部１ａ
と感磁部１ｂとの配置位置が異なり、前記検出回転体１
３との相対的な対向位置を異にすることによって磁束発
生の時期にずれが生じている。
【００１７】（ｄ）は、図３の前記比較器１１Ｃでの比
較演算後の差動磁束波形と、前記シュミットトリガ回路
１１Ｄでの前記差動磁束波形の閾値電圧Ｖ1、Ｖ2を示し
ており、閾値電圧Ｖ1は、波形の立ち上がり閾値電圧Ｖ
L-Hを示すものであり、閾値電圧Ｖ2は、波形の立ち下が
り閾値電圧ＶH-Lを示している。（ｄ）’は、前記感磁
部１１ａの磁束（ｂ）から前記感磁部１１ｂの磁束
（ｃ）を引いた差動磁束であり、（ｄ）”は、前記感磁
部１１ｂの磁束（ｃ）から前記感磁部１１ａの磁束
（ｂ）を引いた差動磁束を示している。
較演算後の差動磁束波形と、前記シュミットトリガ回路
１１Ｄでの前記差動磁束波形の閾値電圧Ｖ1、Ｖ2を示し
ており、閾値電圧Ｖ1は、波形の立ち上がり閾値電圧Ｖ
L-Hを示すものであり、閾値電圧Ｖ2は、波形の立ち下が
り閾値電圧ＶH-Lを示している。（ｄ）’は、前記感磁
部１１ａの磁束（ｂ）から前記感磁部１１ｂの磁束
（ｃ）を引いた差動磁束であり、（ｄ）”は、前記感磁
部１１ｂの磁束（ｃ）から前記感磁部１１ａの磁束
（ｂ）を引いた差動磁束を示している。
【００１８】（ｅ）は、前記差動磁束波形の閾値電圧Ｖ
1、Ｖ2に基づいて設定された矩形波形の出力信号を示し
ており、（ｅ）’は、前記差動磁束（ｄ）’に基づく矩
形波形であり、（ｅ）”は前記差動磁束（ｄ）”に基づ
く矩形波形であって、矩形波形（ｅ）’と矩形波形
（ｅ）”とは、波形が互いに反転している（但し、出力
時、トタンジスタ等で信号を反転させれば、両者の波形
は逆になる）。
1、Ｖ2に基づいて設定された矩形波形の出力信号を示し
ており、（ｅ）’は、前記差動磁束（ｄ）’に基づく矩
形波形であり、（ｅ）”は前記差動磁束（ｄ）”に基づ
く矩形波形であって、矩形波形（ｅ）’と矩形波形
（ｅ）”とは、波形が互いに反転している（但し、出力
時、トタンジスタ等で信号を反転させれば、両者の波形
は逆になる）。
【００１９】ここで、注目することは、矩形波形
（ｅ）’の生成信号において、前記磁電変換素子１１の
前記感磁部１１ａ、１１ｂと前記被検出回転体１３の突
起１３ａとの位置間隔に基づくエアーギャップの相違に
よる発生磁束の相違（発生磁束（ｂ）（ｃ）の実線と点
線）に基づき該矩形波形の立ち上がり位置に、位置相違
が生じるが、立ち下がり位置においては、前記エアーギ
ャップの相違によって、位置相違が殆ど無いことであ
る。前記矩形波形（ｅ）”においては、立ち上がり位置
において同様なことが云える。このことは、エアーギャ
ップの相違があっても、位置相違が殆ど無い立ち上がり
位置もしくは立ち下がり位置を検出点とすれば、前記エ
アーギャップの影響を受けないか、もしくは、影響を受
けてもその影響を少なくした回転位置の検出ができるこ
とである。
（ｅ）’の生成信号において、前記磁電変換素子１１の
前記感磁部１１ａ、１１ｂと前記被検出回転体１３の突
起１３ａとの位置間隔に基づくエアーギャップの相違に
よる発生磁束の相違（発生磁束（ｂ）（ｃ）の実線と点
線）に基づき該矩形波形の立ち上がり位置に、位置相違
が生じるが、立ち下がり位置においては、前記エアーギ
ャップの相違によって、位置相違が殆ど無いことであ
る。前記矩形波形（ｅ）”においては、立ち上がり位置
において同様なことが云える。このことは、エアーギャ
ップの相違があっても、位置相違が殆ど無い立ち上がり
位置もしくは立ち下がり位置を検出点とすれば、前記エ
アーギャップの影響を受けないか、もしくは、影響を受
けてもその影響を少なくした回転位置の検出ができるこ
とである。
【００２０】図４の（ａ）に示されているように、被検
出回転体１３の二つの突起１３ａ、１３ａの立ち下がり
位置の間隔をθ0とすれば、図４の（ｅ）の波形出力信
号の二つの矩形波形の立ち下がり位置（（ｅ）’の波形
信号の場合）もしくは立ち下がり位置（（ｅ）”の波形
信号の場合）の間の角度θ1が等しくなることを示して
いる。
出回転体１３の二つの突起１３ａ、１３ａの立ち下がり
位置の間隔をθ0とすれば、図４の（ｅ）の波形出力信
号の二つの矩形波形の立ち下がり位置（（ｅ）’の波形
信号の場合）もしくは立ち下がり位置（（ｅ）”の波形
信号の場合）の間の角度θ1が等しくなることを示して
いる。
【００２１】ところで、図４の（ｅ）の出力信号におい
て、エアーギャップに変化があっても、高精度の位置検
出が可能な矩形波形のエッジ側が、立ち上がりエッジ側
になるか、立ち下がりエッジ側になるかは、永久磁石１
２の極性（Ｎ極もしくはＳ極）、あるいは、磁電変換素
子１１内の比較器１１Ｃのどちらの差動演算回路
（（ｄ）’もしくは（ｄ）”）を選択するかによって決
定されるもので、変更選択が可能である。
て、エアーギャップに変化があっても、高精度の位置検
出が可能な矩形波形のエッジ側が、立ち上がりエッジ側
になるか、立ち下がりエッジ側になるかは、永久磁石１
２の極性（Ｎ極もしくはＳ極）、あるいは、磁電変換素
子１１内の比較器１１Ｃのどちらの差動演算回路
（（ｄ）’もしくは（ｄ）”）を選択するかによって決
定されるもので、変更選択が可能である。
【００２２】図５の（イ）（ロ）は、図１の被検出回転
体１３の形状を変更した他の実施例を示すものである。
図５の（イ）は、被検出回転体１３'の周囲に、接近し
た一対の突起１３ａ’、１３ａ’を四箇所に設けたもの
である。また、図５の（ロ）は、被検出回転体１３''の
周囲に接近した一対の溝１３ａ”、１３ａ”を四箇所に
設けたものである。
体１３の形状を変更した他の実施例を示すものである。
図５の（イ）は、被検出回転体１３'の周囲に、接近し
た一対の突起１３ａ’、１３ａ’を四箇所に設けたもの
である。また、図５の（ロ）は、被検出回転体１３''の
周囲に接近した一対の溝１３ａ”、１３ａ”を四箇所に
設けたものである。
【００２３】ここで、前記被検出回転体１３'の一対の
突起１３ａ”、１３ａ”間の角度θ0として、前記被検
出回転体１３’を回転させて、図４の如く、矩形波形の
信号を出力させると、図５の（ハ）如き矩形波形の出力
信号（ｉ）が得られる。前記矩形波形の出力信号は、接
近した一対の矩形波形が間隔をおいて出力されているも
のであり、該一対の矩形波形の立ち下がりエッジ部の間
隔角度θ1を算出すれば、該間隔角度θ1が前記一対の突
起１３ａ’、１３ａ’立ち下がり間の角度θ0に相当す
ることとなる。
突起１３ａ”、１３ａ”間の角度θ0として、前記被検
出回転体１３’を回転させて、図４の如く、矩形波形の
信号を出力させると、図５の（ハ）如き矩形波形の出力
信号（ｉ）が得られる。前記矩形波形の出力信号は、接
近した一対の矩形波形が間隔をおいて出力されているも
のであり、該一対の矩形波形の立ち下がりエッジ部の間
隔角度θ1を算出すれば、該間隔角度θ1が前記一対の突
起１３ａ’、１３ａ’立ち下がり間の角度θ0に相当す
ることとなる。
【００２４】従って、前記一対の矩形波形の立ち下がり
エッジ部の間隔角度θ1を算出することは、図６、図７
に記載されている如き従来の被検出回転体３の一つの突
起３ａの幅（間隔θ0）に基づき、矩形波形を生成検出
し、その立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部とを
検出することで、間隔角度θ1を算出するのと事実上同
じこととなる。
エッジ部の間隔角度θ1を算出することは、図６、図７
に記載されている如き従来の被検出回転体３の一つの突
起３ａの幅（間隔θ0）に基づき、矩形波形を生成検出
し、その立ち上がりエッジ部と立ち下がりエッジ部とを
検出することで、間隔角度θ1を算出するのと事実上同
じこととなる。
【００２５】そして、本実施形態の接近する一対の突起
１３ａ'、１３ａ'間の角度θ0は、機械的に決定する角
度であり、前記の如く、生成検出した一対の矩形波形の
立ち下がりエッジ部を検出することによって、前記磁電
変換素子１１と前記被検出回転体１３との間の間隔、い
わゆる、エアーギャップに変化があっても、前記検出し
た矩形波形の立下りエッジ部に位置の相違が生じないの
で、高精度な位置検出が可能となる。
１３ａ'、１３ａ'間の角度θ0は、機械的に決定する角
度であり、前記の如く、生成検出した一対の矩形波形の
立ち下がりエッジ部を検出することによって、前記磁電
変換素子１１と前記被検出回転体１３との間の間隔、い
わゆる、エアーギャップに変化があっても、前記検出し
た矩形波形の立下りエッジ部に位置の相違が生じないの
で、高精度な位置検出が可能となる。
【００２６】以上のように、本発明の内燃機関の位置検
出装置の一実施形態について詳述したが、本発明は、前
記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計に
おいて種々の変更ができるものである。
出装置の一実施形態について詳述したが、本発明は、前
記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲
に記載された本発明の精神を逸脱することなく、設計に
おいて種々の変更ができるものである。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の内燃機関用回転位置検出装置は、生成検出した矩形
波形の出力信号の片側（立ち上がり、もしくは、立ち下
がり）のエッジ部を用いることによって、エアーギャッ
プ等に基づいて磁束量に変動があっても、高精度な位置
検出が可能になる。
明の内燃機関用回転位置検出装置は、生成検出した矩形
波形の出力信号の片側（立ち上がり、もしくは、立ち下
がり）のエッジ部を用いることによって、エアーギャッ
プ等に基づいて磁束量に変動があっても、高精度な位置
検出が可能になる。
【図１】本発明の回転位置検出装置の一実施形態の構成
図。
図。
【図２】本発明の回転位置検出本体の磁電変換素子と前
記被検出回転体との検出部の拡大概念図。
記被検出回転体との検出部の拡大概念図。
【図３】図２の差動型磁電変換素子の各部の機能を示す
構成図。
構成図。
【図４】図１の回転位置検出装置の発生磁束密度と出力
波形を示す動作概念図。
波形を示す動作概念図。
【図５】図１の回転位置検出装置の他の実施例の被検出
回転体を示す図。
回転体を示す図。
【図６】従来の回転位置検出装置の被検出回転体を示す
図。
図。
【図７】従来の回転位置検出装置の発生磁束密度と出力
波形を示す動作概念図。
波形を示す動作概念図。
１０ 回転位置検出装置 １１ 磁電変換素子 １２ 永久磁石、 １３ 被検出回転体 １３ａ 突起 １４ ケース １５ 回路基板 １６ 端子 １７ カバー ２０ 回転位置検出本体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 良一 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (72)発明者 漆原 法美 茨城県ひたちなか市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所 自動車機器事業 部内 (56)参考文献 特開 昭61−54411（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 45/00 362 F02P 7/067 302 F02P 7/067 303
Claims (5)
- 【請求項１】 磁気強度に応じた電気信号を出力する磁
気変換素子と磁界を発生する永久磁石とを有する回転位
置検出本体と、凹凸を有する磁性体の被検出回転体と、
を備えた回転位置検出装置であって、 前記磁気変換素子は、感磁部を２個備えた一個の差動型
の素子で、前記永久磁石と前記被検出回転体との間の位
置に配置され、 前記被検出回転体の凹凸の位置を前記２個の感磁部で矩
形波の電気信号として生成し、該２個の矩形波の差動波
形の立ち上がりもしくは立ち下がり信号に基づいて前記
被検出回転体の回転位置を検出することを特徴とする内
燃機関用回転位置検出装置。 - 【請求項２】 前記被検出回転体の回転位置の検出は、
前記差動波形の立ち上がりもしくは立ち下がり間の幅の
検出であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関
用回転位置検出装置。 - 【請求項３】 前記被検出回転体の凹凸は、突起もしく
は溝であることを特徴とする請求項１又は２に記載の内
燃機関用回転位置検出装置。 - 【請求項４】 前記突起もしくは溝は、前記被検出回転
体の周囲に必要な情報量と等しい個数を有することを特
徴とする請求項３に記載の内燃機関用回転位置検出装
置。 - 【請求項５】 前記突起もしくは溝は、接近した一対単
位で配置されていることを特徴とする請求項３又は４に
記載の内燃機関用回転位置検出装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25712396A JP3323082B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 内燃機関用回転位置検出装置 |
| DE69734635T DE69734635T2 (de) | 1996-09-27 | 1997-09-16 | Drehpositionserkennungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| EP97116087A EP0833053B1 (en) | 1996-09-27 | 1997-09-16 | Internal combustion engine rotating position detecting device |
| US08/939,440 US6046584A (en) | 1996-09-27 | 1997-09-29 | Internal combustion engine rotating position detector using a differential signal from magnetic sensing portions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25712396A JP3323082B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 内燃機関用回転位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10103145A JPH10103145A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3323082B2 true JP3323082B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=17302057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25712396A Expired - Lifetime JP3323082B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 内燃機関用回転位置検出装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6046584A (ja) |
| EP (1) | EP0833053B1 (ja) |
| JP (1) | JP3323082B2 (ja) |
| DE (1) | DE69734635T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6291990B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-09-18 | Hitachi, Ltd. | Revolution sensor |
| US6640451B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-11-04 | Visteon Global Technologies, Inc. | System and method for sensing the angular position of a rotatable member |
| JP3615468B2 (ja) * | 2000-07-06 | 2005-02-02 | ヒロセ電機株式会社 | パルス信号発生装置 |
| DE10116019B4 (de) * | 2001-03-30 | 2007-12-27 | Robert Bosch Gmbh | Sensor sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US7045997B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-05-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Magnetic detection apparatus |
| JP4292571B2 (ja) * | 2003-03-31 | 2009-07-08 | 株式会社デンソー | 磁気センサの調整方法及び磁気センサの調整装置 |
| DE102005027362A1 (de) * | 2004-12-15 | 2006-06-22 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Bestimmung eines Schaltpunktes bei der Auswertung der Signale einer Magnetsensoranordnung |
| JP4543991B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 回転角度検出装置及び内燃機関の運転制御装置 |
| JP4544003B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-09-15 | トヨタ自動車株式会社 | 回転角度検出装置及び内燃機関の運転制御装置 |
| JP4189683B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2008-12-03 | 株式会社デンソー | アンテナコイル、通信基板モジュールの製造方法及びカード型無線機 |
| JP2006339757A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Denso Corp | アンテナコイル、通信基板モジュールの製造方法及びカード型無線機 |
| JP5055103B2 (ja) * | 2007-12-14 | 2012-10-24 | 三菱重工業株式会社 | 高圧ポンプ用カムのトップ位置検出装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3002947A1 (de) * | 1980-01-29 | 1981-07-30 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur bestimmung des drehmomentes |
| JPH0672567B2 (ja) * | 1988-03-18 | 1994-09-14 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関用角度検出装置 |
| DE3904958A1 (de) * | 1989-02-18 | 1990-08-23 | Dienes Apparatebau Gmbh | Positionsgeber fuer maschinenteile |
| US5117681A (en) * | 1990-10-01 | 1992-06-02 | Ford Motor Company | Correction of systematic position-sensing errors in internal combustion engines |
| US5754042A (en) * | 1994-06-20 | 1998-05-19 | General Motors Corporation | Magnetoresistive encoder for tracking the angular position of a rotating ferromagnetic target wheel |
| JP3368681B2 (ja) * | 1994-09-13 | 2003-01-20 | 株式会社デンソー | 磁気検出装置 |
| US5744950A (en) * | 1996-05-09 | 1998-04-28 | Ssi Technologies, Inc. | Apparatus for detecting the speed of a rotating element including signal conditioning to provide a fifty percent duty cycle |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25712396A patent/JP3323082B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-09-16 DE DE69734635T patent/DE69734635T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-09-16 EP EP97116087A patent/EP0833053B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-29 US US08/939,440 patent/US6046584A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6046584A (en) | 2000-04-04 |
| JPH10103145A (ja) | 1998-04-21 |
| EP0833053B1 (en) | 2005-11-16 |
| DE69734635D1 (de) | 2005-12-22 |
| DE69734635T2 (de) | 2006-07-27 |
| EP0833053A3 (en) | 2000-07-12 |
| EP0833053A2 (en) | 1998-04-01 |
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