JPS60210703A - エンジンのクランクシヤフト位置検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、１個のセンサによって複数のクランクシャフ
ト位置情報を検出し得るエンジノのクランクシャフト位
置検出装置に関する。

（従来技術） 近年では、自動車等の車両のエンジ二゛はマイクロコン
ピュータを利用したコンピュータ制御が適用されるよう
になった。これによって走１テ条件に応じたエンジンの
作動状態を保持する二とができ、省エネに役立ち、エン
ジン能力を向ニさせ得る。斯かるエンジン制御において
は、謂えば、具体的に燃料噴射量の制御、点火時期の甑
御等が問題となる。これらの制御では、エンジンの回転
と同期をとって行わなければならず、そのためニンジン
の回転状態、すなわちクランクシャフトの位１情報が必
要不可欠となる。従来、このクランクシャフト位置情報
を検出するには、クランクシャフトの回転に同期して回
転する回転体を設け、この回転体に複数の情報を刻み付
け、これらの情報をそれぞれ対応するセンサで検出する
ような構成を採用していた。つまり複数のクランクシャ
フト位置情報を複数のセンサで別個に検出するようにし
ていた。また、前記回転体の一つの情報の中に一部が欠
落した情報を刻み込み、これを所定の位置関係にて設け
られた別個のセンサで検出するような構成が採用されて
いた。

上記のいずれの構成であっても、従来の検出方法によれ
ば複数のクランクシャフト位置情報について各々に対し
て検出用センサを設けなければならないため、センサ相
互の干渉防止、センサ相互の位相精度の向上等の理由に
起因して回転体が寸法的に大きくならざるを得ないとい
う不具合を有していた。

（発明の目的） 本発明は、複数のクランクシャフト位置情報を検出する
に際しての前記不具合を解消すべく、ｌ側のセンサで複
数のクランクシャフト位置情報を検出するようにし、こ
れによって検出装置の構成を簡易化し、回転体の形状を
小さくし、且つ部品点数を少なくすることによってコス
トを低減せしめることを目的とする。

（発明の構成） °本発明は、エンジンのクランクシャフトに同期して回
転する磁性体ロータとこれに対向して配設された電磁ピ
ックアップセンサを含んで成るエンジンのクランクシャ
フト位置検出装置において、上記磁性体ロータの周縁部
に正電圧信号と負電圧信号を生ぜしめる信号発生用形態
を複数形成し且つこの信号発生用形態の中の１つに上記
負電圧信号を少なくとも２側止ぜしめる形態を形成する
と共に、上記正電圧信号の個数を計数する第１計数手段
と上記負電圧信号の個数を計数する第２計数手段を備え
た制御回路を設け、第１計数手段が計数動作した場合に
、第２計数手段の計数値が１であれば第２計数手段をリ
セットし、第２計数手段の計数値が２であれば第１計数
手段と第２計数手段を共にリセットするように構成した
ことを要旨とする。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図、第２図は本発明に係るクランクシャフト位置検
出装置の第一実施例を示す、第１図は回路構成図、第２
図は回路各部の波形特性図である。

第１図において、（１）は磁性体より成るロータで、こ
のロータ（１）はエンジンのクランクシャフト（不図示
）の回転と同期して回転する。ロータ（１）の円周を成
す周縁部には、本実施例では例えば８個の溝（Ｌｌ）〜
（Ｌ８）が形成されており、溝（Ｌｌ）〜（Ｌｌ）は同
一形状の溝であるが、溝（Ｌ８）については深さを２段
階に異ならせて形成１ている。

これらの溝（Ｌｌ）〜（Ｌ８）は所要の信号を発生せし
める形態を成している。このロータ（１）の外側には、
上記溝（Ｌｌ）〜（Ｌ８）に対向する如く電磁ピックア
ップコイルから成るセンサ（２）が配設される。

センサ（２）は内部に永久磁石（不図示）を有し、且ツ
８１　芯（２ａ）の回りにコイルを巻付け、コノコイル
の両端子を出方線（２ｂ）として外部に延出するように
構成されている。そして上記磁芯（２ａ）の一端をセン
サケースから露出させ、近接してロータ（１）に対向さ
せている。

（３）は点火制御装置のブロックを意味し１点火制御装
置　（３）の内部には、正電圧検出回路（４）と負電圧
検出回路（５）が回路接続として並列的に配設され、更
に第１、第２の計数手段を有するマイクロプロセッサに
よって構成される点火制御回路（８）が備えられる。前
記センサ（２）の出方線（２ｂ）のうち、一方は接地さ
れ、他方はそれぞれ上記正電圧検出回路（０と負電圧検
出回路（５）の各入力部に接続される。また正電圧検出
回路（４）と負電圧検出回路（５）の出方はそれぞれ点
火制御回路（８）に入力される０点火制御回路（８）に
出方によって不図示のパワートランジスタを駆動するよ
うに構成されている。

上記においてロータ（１）が矢印（Ｋ）の如く回転する
と、センサ（２）は、磁路の一部を構成するロータ（１
）の円周部の形状が前記溝（Ｌｌ）〜（＋８）の形状に
起因して変化することにより、クランクシャフト位置信
号を出力することになる。

すなわち第２図において、溝（Ｌｌ）〜（＋７）につい
ては、溝の前縁（７）に基づいて正電圧パルス（８）が
、溝の後縁（８）に基づいて負電圧パルス（１０）が、
センサ（２）から出力される。従って各溝（Ｌｌ）〜（
＋７）に基づいて正電圧パルス（８）と負電圧パルス（
１０）から成る７個の信号が出力される。他方溝（＋８
）については、溝の深さが２段階に形成されているため
、前縁（７）に対応する正電圧パルス（８）、及び中間
縁（１１）と後縁（１２）に対応する負電圧パルス（１
３）　、（１３）が発生する。この場合、溝（＋８）の
中間縁と後縁は他の溝の後縁に比較し、高さが１／２程
度となっているためにギャップ差に応じ磁路に生じる磁
束の変化量が異なるので負電圧（１３）の波高は負電圧
パルス（ｌＯ）の１／２程度となる。

このようにロータ（１）の周縁部に形成された溝（Ｌｌ
）〜（＋８）によって、センサ（２）は第２図（Ｂ）に
示される信号を出力するが、これらの信号は正電圧検出
回路（０、負電圧検出回路（５）に入力される。正電圧
検出回路（０は第２図（Ｃ）に示される如く前記正電圧
パルス（８）・・・の立上りに応じてパルス信号（１４
）・・・を出力する。負電圧検出回路（５）は第２図（
Ｄ）に示される如く前記負電圧パルス（ｌＯ）・・・、
（１３）の立下りに応じたパルス信号（１５）・・・を
出力する。

点火制御回路（８）では、上記パルス信号（ｔａ）・・
・、（＋５）・・・に基づいて次のようにクランクシャ
フト位置に係る情報を取り出す、先ずパルス信号（１４
）・・・を計数する第１計数回路と、パルス信号（１５
）・・・を計数する第２計数回路を有する。第１計数回
路はパルス信号（１４）の立下り縁によって１を計数し
、第２計数回路はパルス（１５）の立下り縁によって１
を計数する。そして第１計数回路で計数動作を行ったと
きに第２計数回路の計数値を確認し、その計数値が１で
あるときには第２計数回路のみをリセットし、その計数
値が２であるときには第１計数回路と第２計数回路を共
にリセットする。斯かる作用によって計数値がθ〜７ま
で順次に変化する第１計数回路の当該計数値によって点
火制御に必要な第２図に示されたＴ１からＴ８までの８
（１のクランクシャフト位置を検出することが可能とな
る。

以上によりロータ（１）の回転はクランクシャフトの回
転と同期がよられているため、ロータ（１）の１回転の
間に生じるパルス信号（１４）・・・を第１計数回路に
おいて計数することによってＴ！からＴ８までの８個の
クランクシャフトを位置を識別することができるのであ
る。

第３図、第４図は本発明に係るクランクシャフト位置検
出装置の別実施例を示す、第３図は、ロータとセンサの
位置関係を示し、第４図はセンサとロータの信号を発生
せしめる部分との個係を示す０本実施例では第３図（Ａ
）、（Ｂ）に示すように、ロータ（２１）に対して、セ
ンサ（２２）の磁芯（２２ａ）の一端がロータ（２１）
の一方の端面の周縁部に対向する如く配置される構成を
採用する。そして第４図（Ｂ）に示す如く、ロータ（２
１）の周縁部（２１ａ）に８個の切欠き（Ｎｌ）　〜（
ｉ８）を形成し、そのうち７個の切欠き（Ｎｌ）〜（Ｎ
ｌ）については磁芯（２２ａ）の直径と等しい一定深さ
の凹状に形成し、他の１個の切欠き（Ｎ８）については
深さを２段階に形成し、前方側の切欠き部の深さは磁芯
（２２ａ）の径と等しく、後方側の切欠き部の深さは磁
芯（２２ａ）の径の１／２のとするように形成する。斯
かる構成において、切欠き（Ｎｌ）〜（Ｎｌ）によって
前記実施例における同様な正電圧パルス（８）と負電圧
パルス（ｌＯ）を発生し、切欠き（Ｎ８）によて正電圧
パルス（８）と負電圧パルス（１３）、（１３）をセン
サ（２２）に出力させることが可能となる。すなわち、
オーバーラツプ面積の変化を利用している０図面中、（
Ｆ）はセンサ（２２）における磁芯（２２ａ）に生じる
磁束の状態を第４図（Ａ）に示される信号との対応にお
いて示したものである。

また第４図（Ｃ）は、ロータ（３１）の周縁部における
第４図（Ａ）に示される如き信号を発生せしめる形態の
変更実施例を示すものである。この実施例では、ロータ
（３１）に孔（３１ａ）と段差部（３ｌ　ｂ）を形成し
、ロータ（３１）とセンサ（２２）の磁芯（２２ａ）と
の空隙を変化するように構成した。これによっても第４
図（Ａ）に示される信号を発生でき、前記実施例と同様
な回路構成をセンサ（２２）以後に付設することにより
クランクシャフト位置情報を検出することができる。

前記各実施例では、ロータ（１）、（２１）、（３１）
の周縁部における溝（ＬＬ）〜（＋８）、切欠き（Ｎ１
）〜（Ｎ８）、又は孔（３１ａ）と段差部（３１ｂ）か
ら成る形態によってセンサ（２）、（２２）に第２図（
Ｂ）に示されるような所要の信号を発生せしめるように
していたが、同様に突部を形成することによっても所要
の信号を発生せしめることは可能である。

（発明の効果） 以上の説明で明らかなように本発明によれば、磁性体ロ
ータの周縁部の信号を発生せしめる複数の規則的形態の
中に一部不規則性を持たせることにより、−個の電磁ピ
ックアップセンサによって点火制御等に必要な複数のク
ラククシャフト位置を検出することができるため、簡単
な構成でクランクシャフト位置検出装置を構成すること
ができ、磁性体ロータを小型にすることができると共に
、従来におけるセンサ取付は上の問題、位相精度等の問
題を解消し、更には装置の部品点数削減に伴いコストの
低減を達成できる等の諸特長を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクランクシャフト位置検出装置の
構成図、第２図は回路各部の波形図で、（Ａ）はロータ
の周縁形状を直線状にしたもの、（Ｂ）はセンサの出力
波形、（Ｃ）は正電圧検出回路の出力波形、（Ｄ）は負
電圧検出回路の出力波形の図、第３図はロータとセンサ
の位置関係の別実施例の図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）
は側面図、第４図は別実施例に係るセンサとロータ周縁
形状との作用関係を示す図で、（Ａ）はセンサの出力波
形、ＣＢ）はセンサとロータ周縁形状の位置関係を示す
平面図、（Ｃ）は更なる変更実施例におけるセンサとロ
ータ周縁形状の位置関係を示す側面図である。 （１）、（２１）・・・・・・・・・・・・磁性体ロー
タ（２）、（２２）・・・・・・・・・電磁ピックアッ
プセンサ（３）・・・・・・・・・・・・・・・・・・
点火制御装置（４）・・・・・・・・・・・・・・・・
・・正電圧検出回路（５）・・・・・・・・・・・・・
・・・・・負電圧検出回路（６）・・・・・・・・・・
・・・・・・・・点火制御回路特許出願人　沖電気工業
株式会社 代理人　弁理士　下　１）容一部 ６−″

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン、のクランクシャフトに同期して回転し、その
   周縁部に正電圧信号と負電圧信号を生ぜしめる信号発生
   用形態を複数形成すると共に該信号発生用形態の中の１
   つに上記負電圧信号を少なくとも２側止ぜしめる形態を
   形成した磁性体ロータと、 該磁性体ロータの上記信号発生用形態に近接して対向す
   る如く配設され上記正電圧信号と負電圧信号を出力する
   電磁ピックアップセンサと、該電磁ピックアップセンサ
   の出力を入力し、上記正電圧信号の数を計数する第１計
   数手段と上記負電圧信号の数を計数する第２計数手段を
   備えた制御回路とから成り、 第１計数手段が計数動作したとき、′第２計数手段の計
   数値がｌであれば第２計数手段をシャフトし、第２計数
   手段の計数値が２であれば第１計数手段と第２計数手段
   を共にリセットする、ようにしたことを特徴とするエン
   ジンのクランクシャフト位置検出装置。