JP2004198425A - Device for detecting rotational angle of rotatable element - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device, capable of detecting the rotational angle, even from zero r.p.m., wherein it is for detecting the rotational angle of a rotatable element using a sensor in a signal generating device, which generates one or a plurality of signals depending on the position of the rotatable element. <P>SOLUTION: The problem is solved by constituting so as to obtain the rotatable element of the sensor, when the rotatable element passes by a 1st constitutional region, a magnetic flux of the sensor is propagated practically without interference, and when it is passes by a 2nd constitutional region, the magnetic flux of the sensor is deflected toward the 2nd constitutional region, and consequently, the sinusoidal component of the magnetic flux can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、回転可能なエレメントの回転角を、センサを使用して検出するための装置であって、前記センサは、該回転可能なエレメントの位置に依存する１つまたは複数の信号を発生する装置に関する。   The present invention is an apparatus for detecting the rotation angle of a rotatable element using a sensor, wherein the sensor generates one or more signals depending on the position of the rotatable element. Equipment related.

この種の装置は、回転可能なエレメントの角度位置を可能な限り精確に検出するために使用される。前記回転可能なエレメントは、たとえばシャフト、信号発生ホイールまたはパルスホイール等である。角度位置を精確に検出することは、たとえば制御介入を角度に依存して行わなければならない場合に必要である。自動車分野における典型的な適用は、点火、燃料噴射、燃料供給およびクランクシャフトスタータ発電機である。   Devices of this kind are used to detect the angular position of a rotatable element as accurately as possible. The rotatable element is, for example, a shaft, a signal generating wheel or a pulse wheel. Accurate detection of the angular position is necessary, for example, when control interventions have to be performed in an angle-dependent manner. Typical applications in the automotive field are ignition, fuel injection, fuel supply and crankshaft starter generators.

とりわけ自動車において回転エレメントの回転角を検出するために、しばしば磁気抵抗型センサが使用される。ここではパッシブな歯車と、永久磁石が取り付けられたセンサとが使用される。このセンサは、正弦磁界のみが磁気抵抗値の変化を引き起こし、ひいては該センサの出力信号のスイッチングエッジが良好に検出されるように構成される。このようなセンサによって、通常は、センサによって感知されるパルスホイールが歯車の少なくとも１つの円ピッチ（Zahnteilung）だけ回転した後に初めて位置検出が行われる。その後に初めて、インデックスパルスが絶対的な位置を伝達する（すなわち、本来の意味でのパワーオン識別はできない）。それゆえ、回転数０からの位置識別には、このようなシステムは適していない。０〜７０００Ｕ／ｍｉｎの回転数領域で、すなわち回転数０からでも位置識別が可能であれば、通常は、アクティブなパルスホイールによって動作するセンサが使用される。このようなアクティブなパルスホイールは永久磁石を担持しており、この永久磁石の磁界が磁気抵抗型センサまたはホールセンサによって評価される。しかしコスト上の理由から、この種のパルスホイールの直径は制限されてしまう。   Particularly in motor vehicles, magnetoresistive sensors are often used to detect the rotation angle of a rotating element. Here, passive gears and sensors with permanent magnets are used. The sensor is configured such that only a sinusoidal magnetic field causes a change in the magnetoresistance, and thus a switching edge of the output signal of the sensor is well detected. With such a sensor, position detection is usually only performed after the pulse wheel sensed by the sensor has rotated by at least one circular pitch of the gear. Only then does the index pulse transmit the absolute position (ie, no true power-on discrimination). Therefore, such a system is not suitable for position identification from a rotation speed of zero. If the position can be identified in the rotation speed range of 0 to 7000 U / min, that is, even from the rotation speed 0, a sensor operated by an active pulse wheel is usually used. Such an active pulse wheel carries a permanent magnet whose magnetic field is evaluated by a magnetoresistive sensor or a Hall sensor. However, for cost reasons, the diameter of such a pulse wheel is limited.

それゆえ本発明の課題は、回転数０からでも回転角検出が可能な装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a device capable of detecting a rotation angle even from a rotation speed of zero.

前記課題は、センサを回転可能なエレメントに関して、該回転可能なエレメントの第１の構成部分領域が通過する際に該センサの磁束が実質的に妨害されずに伝搬し、該センサの磁束が該回転可能なエレメントの第２の構成部分領域の方向に偏向され、前記磁束の正弦成分が得られるように構成することによって解決される。   The problem is that, for an element capable of rotating the sensor, the magnetic flux of the sensor propagates substantially unhindered as the first component area of the rotatable element passes, and the magnetic flux of the sensor is The problem is solved by deflecting in the direction of the second component region of the rotatable element so as to obtain a sinusoidal component of the magnetic flux.

本発明によって、回転数０からでも回転角検出が可能な装置、すなわち回転数が０の場合でも、パルスホイールの歯および溝のどちらがセンサ下方に存在するかを検出することができる装置が実現される。   According to the present invention, a device capable of detecting a rotation angle even from a rotation speed of zero, that is, a device capable of detecting which of a tooth and a groove of a pulse wheel is present below a sensor even when the rotation speed is zero is realized. You.

本装置の特に有利な適用領域として、永久磁石によって励起される同期機における回転角検出が挙げられる。この同期機は、クランクシャフトスタータ発電機として使用される。このようなクランクシャフトスタータ発電機を完全なトルクによって始動できるようにするためには、クランクシャフトの回転位置をすでに静止状態において識別し、クランクシャフトスタータ発電機を適切な電流空間ベクトル（Stromraumzeiger）によって通電できるようにしなければならない。位置識別はここでは、完全に精確でなくてもよい。実際には、Ｎ磁極およびＳ磁極のどちらがセンサ軸の下方に存在するかを把握すれば十分である。ｐ個の歯およびｐ個の溝を有するパッシブな軟磁性のパルスホイールを使用するのが目的に適っている。ここでは個数ｐは、クランクシャフトスタータ発電機として使用される同期機の磁極数に相応する。この同期機は、永久磁石によって励起される。したがって単一のセンサでも、Ｎ磁極およびＳ磁極のどちらがセンサ軸の下方に存在するかを検出することができる。付加的に第２のセンサも使用され、９０°／ｐの角度間隔だけずれて円周上に設けられていれば、この第２のセンサによって、静止状態でもパルスホイールの位置を９０°の最大誤差まで精確に電気的に検出することができる。このように精確であれば、クランクシャフトスタータ発電機の始動を実施するのに十分である。   A particularly advantageous area of application of the device is for detecting the angle of rotation in synchronous machines excited by permanent magnets. This synchronous machine is used as a crankshaft starter generator. In order to be able to start such a crankshaft starter generator with full torque, the rotational position of the crankshaft must already be identified at rest and the crankshaft starter generator must be identified by an appropriate current space vector (Stromraumzeiger). It must be able to carry electricity. The location identification here does not have to be completely accurate. In practice, it is sufficient to know which of the N magnetic pole and the S magnetic pole exists below the sensor axis. It is expedient to use a passive soft-magnetic pulse wheel with p teeth and p grooves. Here, the number p corresponds to the number of magnetic poles of a synchronous machine used as a crankshaft starter generator. This synchronous machine is excited by a permanent magnet. Therefore, even a single sensor can detect which of the N magnetic pole and the S magnetic pole exists below the sensor axis. In addition, a second sensor is also used, provided that it is arranged on the circumference at an angular interval of 90 ° / p, which allows the position of the pulse wheel even at rest to be a maximum of 90 °. Even errors can be accurately and electrically detected. Such accuracy is sufficient to carry out the starting of the crankshaft starter generator.

パッシブなパルスホイールは、簡単かつ低コストで製造することができる。   Passive pulse wheels can be manufactured simply and at low cost.

まず図１は、回転可能なエレメント１１の回転角を検出するための装置１０を概略的に示している。この回転可能なエレメントは、例えば電気機械または内燃機関の軸である。とりわけこの回転可能なエレメントは、回転可能な軸と相対回動不能に結合されたパルスホイール１１である。パルスホイール１１の外周には歯１１．１が配置されており、これらの歯は歯みぞ１１．２によって相互に分離されている。たとえば、パルスホイール１１は個数ｐの歯と、個数ｐの歯溝とを有する。個数ｐは、通常は磁極数と称される。パルスホイール１１に近接してセンサ１２が、その場所に固定的に配置されている。このセンサ１２はパルスホイール１１が回転運動する際、該パルスホイール１１の近接部を通過して運動する歯１１．１および歯溝１１．２を検出する。公知であるのは、こうするためにいわゆるＡＭＲセンサ、すなわち異方性の磁気抵抗効果を利用するセンサを使用することである。しかしこのようなパルスホイールは、たとえばホール効果を利用する別のセンサによって検出することもできる。   FIG. 1 schematically shows a device 10 for detecting the rotation angle of a rotatable element 11. This rotatable element is, for example, the shaft of an electric machine or an internal combustion engine. In particular, this rotatable element is a pulse wheel 11 which is connected non-rotatably with a rotatable shaft. Teeth 11.1 are arranged on the outer circumference of the pulse wheel 11 and these teeth are separated from one another by tooth grooves 11.2. For example, the pulse wheel 11 has a number p of teeth and a number p of tooth spaces. The number p is usually called the number of magnetic poles. A sensor 12 is fixedly arranged in the vicinity of the pulse wheel 11. When the pulse wheel 11 rotates, the sensor 12 detects a tooth 11.1 and a tooth groove 11.2. It is known to use so-called AMR sensors for this purpose, ie sensors that make use of the anisotropic magnetoresistance effect. However, such a pulse wheel can also be detected, for example, by another sensor utilizing the Hall effect.

コスト上の理由から、有利にはパッシブなパルスホイールが使用される。このようなパルスホイールでは、少なくとも歯は軟磁性の材料から形成されているが、たとえば永久磁石のようなアクティブな磁気性のコンポーネントを有していない。センサとして有利にはＡＭＲセンサが使用され、このＡＭＲセンサ自体は永久磁石を有する。このようなセンサは、正弦磁界のみが、測定技術で検出可能な磁気抵抗の変化を引き起こすように構成されている。この変化はたとえば、センサ出力信号の簡単に評価可能なエッジに現れる。このことは、図２に示された、上位概念の形式の公知の装置で説明されている。   For cost reasons, a passive pulse wheel is preferably used. In such a pulse wheel, at least the teeth are made of a soft magnetic material but do not have any active magnetic components such as permanent magnets. An AMR sensor is preferably used as the sensor, which itself has a permanent magnet. Such sensors are configured such that only a sinusoidal magnetic field causes a change in reluctance that is detectable with a measurement technique. This change appears, for example, at the easily evaluable edge of the sensor output signal. This is illustrated in the known device shown in FIG. 2 in the form of a generic concept.

図２は、パルスホイール１１の一部を拡大して示している。このパルスホイール１１の歯は、センサ１００に対して異なる位置をとる。センサ１００はセンサヘッド１１０を有し、このセンサヘッド１１０は該パルスホイール１１の個々の歯１１．１の表面に対して小さな間隔で収容されている。パルスホイール１１の位置Ａには、センサ１００の下方にちょうど歯溝１１．２が存在する。パルスホイール１１の位置Ｂには、センサ１００の下方にちょうど、該パルスホイール１１の歯１１．１が存在する。矢印１１１によって示された磁力線の伝搬から、パルスホイール１１の両位置ＡおよびＢに磁界の正弦成分が存在しないので、該パルスホイール１１の両位置ＡおよびＢでは、センサ１００の評価可能なセンサ出力信号は期待できないことが識別される。それに対して、パルスホイール１１の位置Ｃで初めて、図２に示されているように、磁界の顕著な正弦成分が発生し、センサ１００の評価可能な出力信号が発生する。つまりこの形式の位置識別は、パルスホイール１１が少なくとも１つの円ピッチだけ回転した後に初めて機能する。そうすることによって初めて、その後に評価されるインデックスパルスは、パルスホイール１１の絶対的な回転位置に関する情報を伝達する。したがって、回転数０から、すなわち静止状態でもパルスホイールの位置識別を行うために、このような公知の装置を適用することはできない。図３を参照すると、回転可能なエレメントの回転位置を該回転可能なエレメントの静止位置でもすでに識別できる本発明の装置が記載されている。図３は、パルスホイール１１の一部を拡大して示している。このパルスホイール１１の歯１１．１は、本発明によって構成された装置１０では、センサ１２に対して異なる位置をとる。センサ１２は有利には、磁気抵抗型センサである。センサ１２は、軟磁性の材料から成るヨーク１２．１に固定されている。ヨーク１２．１は、センサ１２の磁力線１２．２が実質的にパルスホイール１１の半径に対して垂直に延在するように、パルスホイール１１に関してその場所に固定的に固定されている。図面の図３には、センサ１２に関連してパルスホイール１１の異なる２つの位置または回転位置が示されている。すなわち、位置ＡおよびＢが示されている。位置Ｂには、ちょうどパルスホイール１１の歯溝１１．２がセンサ１２の下方に存在する。概略的に矢印によって示された磁力線１２．２が示しているように、磁束はもっぱらヨーク１２．１および該ヨークのギャップを介して案内される。すなわちセンサ１２は、磁界の正弦成分を「見ない」。パルスホイール１１の位置Ａには、ちょうどパルスホイール１１の歯１１．１がセンサ１２の下方に存在する。図３に示されているように、磁力線１２．２，１２．３によって代表されている磁束は、少なくとも部分的に（磁力線１２．３）センサ１２の正弦方向に偏向される。センサ１２は磁束のこの正弦成分を識別し、相応する出力信号を出力する。したがって、パルスホイール１１の位置Ａでも、位置Ｂでも、一義的な信号状態が得られ、静止位置すなわち回転数０でも、パルスホイール１１の回転位置を一義的に識別することができる。   FIG. 2 shows a part of the pulse wheel 11 in an enlarged manner. The teeth of this pulse wheel 11 assume different positions with respect to the sensor 100. The sensor 100 has a sensor head 110 which is housed at a small distance from the surface of the individual teeth 11. 1 of the pulse wheel 11. At the position A of the pulse wheel 11, there is a tooth space 11.2 just below the sensor 100. At position B of the pulse wheel 11, just below the sensor 100, there are teeth 11.1 of the pulse wheel 11. Since there is no sine component of the magnetic field at both positions A and B of the pulse wheel 11 from the propagation of the magnetic field lines indicated by the arrow 111, the sensor output that can be evaluated by the sensor 100 at both positions A and B of the pulse wheel 11 Signals are identified that cannot be expected. In contrast, only at the position C of the pulse wheel 11, as shown in FIG. 2, a pronounced sinusoidal component of the magnetic field is generated and an evaluable output signal of the sensor 100 is generated. In other words, this type of position identification only works after the pulse wheel 11 has rotated by at least one circular pitch. Only then can subsequently evaluated index pulses convey information about the absolute rotational position of the pulse wheel 11. Therefore, in order to identify the position of the pulse wheel from the rotation speed 0, that is, even in a stationary state, such a known device cannot be applied. With reference to FIG. 3, a device according to the invention is described in which the rotational position of the rotatable element can already be identified even at the rest position of the rotatable element. FIG. 3 shows a part of the pulse wheel 11 in an enlarged manner. The teeth 11.1 of this pulse wheel 11 assume different positions with respect to the sensor 12 in the device 10 constructed according to the invention. Sensor 12 is advantageously a magnetoresistive sensor. The sensor 12 is fixed to a yoke 12.1 made of a soft magnetic material. The yoke 12.1 is fixedly fixed in place with respect to the pulse wheel 11 such that the magnetic field lines 12.2 of the sensor 12 extend substantially perpendicular to the radius of the pulse wheel 11. FIG. 3 of the drawings shows two different positions or rotational positions of the pulse wheel 11 in relation to the sensor 12. That is, positions A and B are shown. At the position B, the tooth space 11.2 of the pulse wheel 11 exists just below the sensor 12. As indicated by the field lines 12.2 schematically indicated by arrows, the magnetic flux is guided exclusively through the yoke 12.1 and the gap of the yoke. That is, sensor 12 does not "see" the sine component of the magnetic field. At position A of the pulse wheel 11, the tooth 11.1 of the pulse wheel 11 is just below the sensor 12. As shown in FIG. 3, the magnetic flux represented by the magnetic field lines 12.2, 12.3 is deflected at least partially (magnetic field line 12.3) in the sine direction of the sensor 12. Sensor 12 identifies this sinusoidal component of the magnetic flux and outputs a corresponding output signal. Therefore, a unique signal state is obtained at both the position A and the position B of the pulse wheel 11, and the rotational position of the pulse wheel 11 can be uniquely identified even at the stationary position, that is, at the number of rotations of zero.

本発明による装置はとりわけ、クランクシャフトスタータ発電機において回転位置を識別するのに適している。すなわち、クランクシャフトスタータ発電機を完全なトルクによって始動できるようにするためには、クランクシャフトの位置を静止状態すなわち回転数０の際にすでに識別し、クランクシャフトスタータ発電機を適切な電流空間ベクトルによって通電できるようにすることが不可欠である。位置検出はここでは、極度に精確である必要は全くない。機械においてＮ磁極およびＳ磁極のいずれがセンサ軸の下方に存在するかを把握するだけで十分である。図３に記載された装置の前記実施例では、磁極対の数がｐであるパッシブなパルスホイール１１、すなわちｐ個の歯およびｐ個の歯溝を有するパッシブなパルスホイール１１が使用されるべきである。本発明によって構成されるセンサ１２だけで、パルスホイール１１の歯１１．１および歯溝１１．２のいずれがセンサ１２の下方に存在するかを簡単に識別することができる。この情報は、クランクシャフトスタータ発電機を駆動するために適した電流空間ベクトルを選択するのに十分である。   The device according to the invention is particularly suitable for identifying a rotational position in a crankshaft starter generator. In other words, in order to be able to start the crankshaft starter generator with full torque, the position of the crankshaft has already been identified at rest, i.e. at zero speed, and the crankshaft starter generator has been switched to the appropriate current space vector. It is indispensable to be able to conduct electricity. The position detection here need not be extremely accurate at all. It is sufficient to know which N and S poles are below the sensor axis in the machine. In the embodiment of the device described in FIG. 3, a passive pulse wheel 11 with p pole pairs, ie a passive pulse wheel 11 with p teeth and p tooth grooves, should be used. It is. Only the sensor 12 constructed according to the present invention can easily identify which of the teeth 11.1 and the tooth gap 11.2 of the pulse wheel 11 is below the sensor 12. This information is sufficient to select a suitable current space vector to drive the crankshaft starter generator.

図４に基づいて、本発明の別の実施例を説明する。図４には、相互に９０°ずれた２つのセンサ１２，１４を有するパルスホイール１１が示されている。このような装置によって、すでに静止状態でも、電気的にセンサ１２，１４の出力信号を評価することによって、パルスホイール１１の絶対的な回転角位置を９０°の最大誤差で検出することができる。しかし、クランクシャフトスタータ発電機の始動を成功させるためには、これで十分である。さらに、第２のセンサを使用することによって、運動するパルスホイールの回転方向を可能な限り迅速に識別することができる。   Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a pulse wheel 11 having two sensors 12, 14 which are offset from one another by 90 °. With such a device, the absolute rotation angle position of the pulse wheel 11 can be detected with a maximum error of 90 ° by electrically evaluating the output signals of the sensors 12 and 14 even in a stationary state. However, this is sufficient for a successful start of the crankshaft starter generator. Furthermore, by using the second sensor, the direction of rotation of the moving pulse wheel can be identified as quickly as possible.

パルスホイール１１は簡単な軟磁性の材料から形成することができ、どのような磁気的な部材も有していないので、パルスホイール１１を比較的簡単かつ低コストで製造することができる。センサ１２，１４として有利には、磁気抵抗型センサが使用される。磁気抵抗型センサは、自動車分野において厳しい環境条件で有利である。   Since the pulse wheel 11 can be formed from a simple soft magnetic material and does not have any magnetic members, the pulse wheel 11 can be manufactured relatively simply and at low cost. Advantageously, magnetoresistive sensors are used as sensors 12,14. Magneto-resistive sensors are advantageous in harsh environmental conditions in the automotive field.

回転位置をパルスホイールおよびセンサによって検出するための装置を概略的に示した図である。FIG. 2 schematically shows a device for detecting a rotational position by a pulse wheel and a sensor.

歯がセンサに対してとる位置が異なる、従来の装置において使用されるパルスホイールの一部を拡大して示した図である。FIG. 7 is an enlarged view of a part of a pulse wheel used in a conventional device, in which a tooth takes a different position with respect to a sensor.

歯がセンサに対してとる位置が異なる、本発明によって構成された装置において使用されるパルスホイールの一部を拡大して示した図である。FIG. 3 shows an enlarged view of a portion of a pulse wheel used in a device constructed according to the invention, in which the teeth take different positions with respect to the sensor.

相互に９０°だけずれた２つのセンサを有するパルスホイールを示している。Fig. 3 shows a pulse wheel with two sensors offset from each other by 90 [deg.].

符号の説明Explanation of reference numerals

１０．１ 装置
１１ パルスホイール
１１．１ 歯
１１．２ 歯溝
１２ センサ
１２．１ ヨーク
１２．２ 磁力線
１２．３ 磁力線（正弦成分）
１３ 矢印（センサの回転方向）
１４ 別のセンサ
１００ センサ
１１０ センサヘッド
１１１ 磁力線の伝搬 10.1 Apparatus 11 Pulse wheel 11.1 Teeth 11.2 Tooth groove 12 Sensor 12.1 Yoke 12.2 Magnetic field line 12.3 Magnetic field line (sine component)
13 Arrow (Rotation direction of sensor)
14 Another sensor 100 Sensor 110 Sensor head 111 Propagation of magnetic field lines

Claims (7)

回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の回転角を、センサ（１２，１４）を使用して検出するための装置（１０）であって、
前記センサ（１２，１４）は、該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の位置に依存する１つまたは複数の信号を発生する形式のものにおいて、
センサ（１２）は該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）に関して、該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の第１の構成部分領域（歯溝１１．２）が通過する際、該センサ（１２）の磁束が、実質的に妨害されずに伝搬し、該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の第２の構成部分領域（歯１１．１）が通過する際、該センサ（１２）の磁束が該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の第２の構成部分領域（歯１１．１）の方向に偏向され、磁束の正弦成分（磁力線１２．３）が得られるように構成されていることを特徴とする装置。 An apparatus (10) for detecting a rotation angle of a rotatable element (pulse wheel 11) using sensors (12, 14),
The sensors (12, 14) generate one or more signals depending on the position of the rotatable element (pulse wheel 11),
The sensor (12) relates to the rotatable element (pulse wheel 11) when the first component region (tooth groove 11.2) of the rotatable element (pulse wheel 11) passes. ) Propagates substantially unhindered and as the second component area (teeth 11.1) of the rotatable element (pulse wheel 11) passes, the flux of the sensor (12) Are deflected in the direction of the second component region (tooth 11.1) of the rotatable element (pulse wheel 11) so as to obtain the sine component of the magnetic flux (magnetic field lines 12.3). An apparatus characterized by the above. センサ（１２）は軟磁性のヨーク（１２．１）に緊締され、磁束（磁力線１２．２）が実質的に、該回転可能なエレメント（パルスホイール１１）の半径に対して垂直になるように、回転可能なエレメント（パルスホイール１１）に関してその場所に固定的に構成されている、請求項１記載の装置。   The sensor (12) is clamped to the soft magnetic yoke (12.1) so that the magnetic flux (field of force 12.2) is substantially perpendicular to the radius of the rotatable element (pulse wheel 11). 2. The device according to claim 1, wherein the device is fixedly configured in place with respect to the rotatable element (pulse wheel 11). 該回転可能なエレメントは、外周に複数（ｐ）の歯（１１．１）および複数（ｐ）の歯溝（１１．２）を有するパルスホイール（１１）である、請求項１または２記載の装置。   The said rotatable element is a pulse wheel (11) having a plurality (p) of teeth (11.1) and a plurality of (p) tooth spaces (11.2) on its outer circumference. apparatus. パルスホイール（１１２）はパッシブなパルスホイールである、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。   4. The device according to claim 1, wherein the pulse wheel (112) is a passive pulse wheel. パルスホイール（１１）は軟磁性の材料から成る、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。   5. The device according to claim 1, wherein the pulse wheel is made of a soft magnetic material. クランクシャフトスタータ発電機の構成部分である、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。   6. The device according to claim 1, which is a component of a crankshaft starter generator. ２つのセンサ（１２，１４）が設けられており、
前記２つのセンサ（１２，１４）は、９０°の角度だけ相互にずれて配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。 Two sensors (12, 14) are provided,
Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the two sensors (12, 14) are arranged offset from one another by an angle of 90 °.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066025A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 Denso Corp Rotation detector
CN105526853A (en) * 2014-10-16 2016-04-27 法国大陆汽车公司 Method for communicating a malfunction of a system for measuring speed and direction of rotation of a rotary shaft
WO2021182354A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 株式会社デンソー Position detection device
JP2021144021A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社デンソー Position detector

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008041307A1 (en) 2008-08-18 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Method for dynamically adjusting an angular velocity with a digital angle sensor
US8797024B2 (en) 2011-02-01 2014-08-05 Infineon Technologies Ag Sensor
DE102012222316A1 (en) * 2012-12-05 2014-06-05 Robert Bosch Gmbh Sensor device for determining at least one rotational property of a rotating element
DE102018101343A1 (en) * 2018-01-22 2019-07-25 Hochschule Für Technik Und Wirtschaft Berlin Measuring arrangement for detecting repetitive partial movements of a total movement of a second body relative to a first body
WO2020104957A2 (en) * 2018-11-20 2020-05-28 Genesis Robotics And Motion Technologies, LP Integrated encoder and resolver
JP7440258B2 (en) * 2019-12-17 2024-02-28 ミネベアミツミ株式会社 absolute encoder

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03135722A (en) * 1989-06-08 1991-06-10 Yazaki Corp Rotation sensor
JPH095016A (en) * 1995-06-21 1997-01-10 Nissan Motor Co Ltd Magnetic sensor
JPH10255236A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Yazaki Corp Magnetism detecting apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03135722A (en) * 1989-06-08 1991-06-10 Yazaki Corp Rotation sensor
JPH095016A (en) * 1995-06-21 1997-01-10 Nissan Motor Co Ltd Magnetic sensor
JPH10255236A (en) * 1997-03-12 1998-09-25 Yazaki Corp Magnetism detecting apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010066025A (en) * 2008-09-08 2010-03-25 Denso Corp Rotation detector
CN105526853A (en) * 2014-10-16 2016-04-27 法国大陆汽车公司 Method for communicating a malfunction of a system for measuring speed and direction of rotation of a rotary shaft
WO2021182354A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-16 株式会社デンソー Position detection device
JP2021144021A (en) * 2020-03-10 2021-09-24 株式会社デンソー Position detector
JP7268664B2 (en) 2020-03-10 2023-05-08 株式会社デンソー Position detector

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