JP2010181330A - Encoder and vehicle - Google Patents

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Takashi Sato
剛史 佐藤
Hiroyasu Honda
裕康 本田
Hideki Miyata
英樹 宮田
Yasushi Sugiyama
靖 杉山
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Nok Corp
Toyota Motor Corp
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Nok Corp
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology for detecting correctly a rotation direction of a rotator by using an encoder including two detection elements. <P>SOLUTION: This encoder 10 includes the detection elements 2a, 2b for output of a detection signal showing a detected magnetic field, a magnetic pole 3, and a rotation detection unit 6 for detecting which direction between a normal direction and a reverse direction is the rotation direction of the rotator. The magnetic pole 3 includes a plurality of N-pole domains 4 and a plurality of S-pole domains 5. The plurality of N-pole domains 4 and the plurality of S-pole domains 5 are alternately arranged along the rotation direction of the rotator. The width of the N-pole domain 4 (length along the rotation direction of the rotator) is wider than the width of the S-pole domain 5. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンコーダおよび車両に関し、特に磁気エンコーダにより回転体の回転方向を検出するための技術に関する。   The present invention relates to an encoder and a vehicle, and more particularly to a technique for detecting the rotation direction of a rotating body using a magnetic encoder.

回転体の回転を検出する装置として、エンコーダが知られている。エンコーダには磁気式のものがある。   An encoder is known as a device that detects the rotation of a rotating body. Some encoders are magnetic.

たとえば特開2006−30091号公報(特許文献1)は、部品点数を増加させることなく、正転又は逆転の回転方向を判別可能な磁気エンコーダを開示する。この磁気エンコーダは、磁界を検出する検出手段に対して回転するトラックを有する。トラックの着磁パターンは、一対の磁極の幅狭ピッチと一対の磁極の幅広ピッチとが連続したパターンである。トラックには、着磁パターンが少なくとも2回繰り返して形成される。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2006-30091 (Patent Document 1) discloses a magnetic encoder that can determine the rotation direction of normal rotation or reverse rotation without increasing the number of parts. This magnetic encoder has a track that rotates relative to a detection means for detecting a magnetic field. The magnetization pattern of the track is a pattern in which a narrow pitch between a pair of magnetic poles and a wide pitch between a pair of magnetic poles are continuous. A magnetized pattern is repeatedly formed on the track at least twice.

特開2006−30091号公報JP 2006-30091 A 特開2007−24887号公報JP 2007-24887 A 特開2007−71709号公報JP 2007-71709 A

特開2006−30091号公報(特許文献1)に開示された磁気エンコーダにおいては、トラックの磁気が1つの磁気センサにより検出される。一方、2つの磁気センサによりトラックの磁気を検出する方式を採用した磁気エンコーダも知られている。しかし特開2006−30091号公報には、上記の着磁パターンを有するトラックの磁気を2つのセンサにより検出する構成は開示されていない。   In the magnetic encoder disclosed in Japanese Patent Laying-Open No. 2006-30091 (Patent Document 1), the magnetic field of a track is detected by one magnetic sensor. On the other hand, a magnetic encoder that employs a system that detects the magnetic field of a track with two magnetic sensors is also known. However, Japanese Patent Laying-Open No. 2006-30091 does not disclose a configuration in which the magnetism of a track having the above-described magnetization pattern is detected by two sensors.

本発明の目的は、2つの検出素子を備えるエンコーダを用いて回転体の回転方向を正しく検出するための技術を提供することである。   The objective of this invention is providing the technique for detecting correctly the rotation direction of a rotary body using the encoder provided with two detection elements.

本発明は要約すれば、エンコーダであって、軸回転可能な回転体の回転方向に沿って配置され、検出した磁界を示す検出信号を各々出力する第1および第2の検出素子と、第1および第2の検出素子に対向するように、回転体の回転方向に沿って回転体に設けられる磁極部と、第1および第2の検出素子の各々からの検出信号に基づいて、回転体の回転方向が、第1の方向および第1の方向と逆の第2の方向のいずれであるかを検出する回転検出部とを備える。磁極部は、各々が、第1の磁極に磁化された複数の第1の領域と、複数の第1の領域と交互に配置され、かつ各々が第2の磁極に磁化された、複数の第2の領域とを含む。複数の第1の領域の各々は、回転体の回転方向に沿う第1の幅を有する。複数の第2の領域の各々は、回転体の回転方向に沿う第2の幅を有する。第1の幅は、第2の幅よりも大きい。   In summary, the present invention is an encoder, which is arranged along the rotation direction of a rotating body capable of rotating a shaft, and outputs first and second detection elements each outputting a detection signal indicating a detected magnetic field; And a magnetic pole portion provided on the rotating body along the rotating direction of the rotating body so as to face the second detecting element, and based on detection signals from each of the first and second detecting elements, A rotation detection unit that detects whether the rotation direction is a first direction or a second direction opposite to the first direction. The magnetic pole portions are alternately arranged with a plurality of first regions magnetized by the first magnetic poles and a plurality of first regions, and a plurality of first regions magnetized by the second magnetic poles. 2 regions. Each of the plurality of first regions has a first width along the rotation direction of the rotating body. Each of the plurality of second regions has a second width along the rotation direction of the rotating body. The first width is greater than the second width.

好ましくは、第1および第2の幅の各々は、回転体の回転方向に沿った、第1および第2の検出素子の間隔よりも大きい。   Preferably, each of the first and second widths is larger than an interval between the first and second detection elements along the rotation direction of the rotating body.

好ましくは、回転検出部は、第1および第2の検出素子の各々の検出信号の差動信号を生成する差動演算部と、差動信号に基づいて、電圧レベルが第1および第2のレベルの間で切換わるパルス信号を出力するパルス生成部とを備える。パルス生成部は、差動信号の強度が所定の上限値を超えた場合、および差動信号の強度が所定の下限値を下回った場合に、パルス信号の電圧レベルを第1および第2のレベルの間で切換える。   Preferably, the rotation detection unit generates a differential signal of each detection signal of the first and second detection elements, and the voltage level is based on the first and second voltage levels based on the differential signal. A pulse generation unit that outputs a pulse signal that switches between levels. The pulse generation unit sets the voltage level of the pulse signal to the first and second levels when the intensity of the differential signal exceeds a predetermined upper limit value and when the intensity of the differential signal falls below a predetermined lower limit value. Switch between.

好ましくは、パルス生成部は、差動信号の強度が所定の上限値を超えたときに、パルス信号の電圧レベルを第1のレベルから第2のレベルに変化させる一方で、差動信号の強度が所定の下限値を下回ったときに、パルス信号の電圧レベルを第2のレベルから第1のレベルに変化させる。   Preferably, the pulse generator changes the voltage level of the pulse signal from the first level to the second level when the intensity of the differential signal exceeds a predetermined upper limit value, while the intensity of the differential signal When the voltage falls below a predetermined lower limit, the voltage level of the pulse signal is changed from the second level to the first level.

本発明の他の局面に従うと、車両であって、上述のいずれかに記載のエンコーダを備える。   When the other situation of this invention is followed, it is a vehicle, Comprising: The encoder in any one of the above-mentioned is provided.

好ましくは、車両は、入力回転部材および出力回転部材を有する自動変速機と、回転電機と、エンジンと、車輪と、差動装置とをさらに備える。差動装置は、回転電機に連結される第1の回転要素、自動変速機の入力回転部材に連結される第2の回転要素、およびエンジンに連結される第3の回転要素を有する。差動装置は、第2および第3の回転要素の回転数に従って、第1の回転要素の回転数が定まるように構成される。エンコーダは、回転体の回転方向として、自動変速機の出力回転部材の回転方向を検出する。   Preferably, the vehicle further includes an automatic transmission having an input rotating member and an output rotating member, a rotating electrical machine, an engine, wheels, and a differential device. The differential has a first rotating element connected to the rotating electrical machine, a second rotating element connected to the input rotating member of the automatic transmission, and a third rotating element connected to the engine. The differential device is configured such that the rotation speed of the first rotation element is determined according to the rotation speeds of the second and third rotation elements. The encoder detects the rotation direction of the output rotation member of the automatic transmission as the rotation direction of the rotating body.

本発明によれば、2つの検出素子を備えるエンコーダにより、対象物の回転方向を正しく検出できる。   According to the present invention, the rotation direction of an object can be correctly detected by an encoder including two detection elements.

本発明の実施の形態に係るエンコーダの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention. 磁極部3の着磁パターンを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a magnetization pattern of a magnetic pole part 3; 回転検出部6の構成を説明するブロック図である。4 is a block diagram illustrating a configuration of a rotation detection unit 6. FIG. 1素子型のエンコーダにより回転体の回転方向を検出するための、磁極部の着磁パターン例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the magnetization pattern of a magnetic pole part for detecting the rotation direction of a rotary body with a 1 element type encoder. 図4に示した磁極部3aを用いた場合に磁気センサから出力される信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the signal output from a magnetic sensor when the magnetic pole part 3a shown in FIG. 4 is used. 1素子型の磁気エンコーダと2素子型のエンコーダとを対比して説明する図である。It is a figure explaining a 1 element type magnetic encoder and a 2 element type encoder by contrasting. 図4に示した着磁パターンを1素子型の磁気エンコーダに適用した場合における検出部の出力波形を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing an output waveform of a detection unit when the magnetization pattern shown in FIG. 4 is applied to a one-element type magnetic encoder. 図4に示した着磁パターンを2素子型の磁気エンコーダに適用した場合における検出部の出力波形を示す波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing an output waveform of a detection unit when the magnetization pattern shown in FIG. 4 is applied to a two-element type magnetic encoder. 2素子型の磁気エンコーダの検出素子が磁極を検出する状態を説明する図である。It is a figure explaining the state in which the detection element of a two-element type magnetic encoder detects a magnetic pole. 検出素子2aにより検出された磁束密度を示す検出信号と、検出素子2bにより検出された磁束密度を示す検出信号との位相差を示す図である。It is a figure which shows the phase difference of the detection signal which shows the magnetic flux density detected by the detection element 2a, and the detection signal which shows the magnetic flux density detected by the detection element 2b. 本実施の形態による、回転体の回転方向の検出を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating the detection of the rotation direction of a rotary body by this Embodiment. 本実施の形態に係るエンコーダを搭載したハイブリッド車を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the hybrid vehicle carrying the encoder which concerns on this Embodiment. ハイブリッドシステムおよびオートマチックトランスミッションを示す図である。It is a figure which shows a hybrid system and an automatic transmission. 動力分割機構の共線図を示す図である。It is a figure which shows the alignment chart of a power split device. 油圧制御装置を示す図である。It is a figure which shows a hydraulic control apparatus. 第1MG311の回転数が急上昇する可能性を説明する図である。It is a figure explaining the possibility that the rotation speed of 1st MG311 will rise rapidly. 本実施の形態によるエンコーダを用いた、第1MG311の回転数の制御を説明する図である。It is a figure explaining control of the number of rotations of the 1st MG311 using the encoder by this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

(エンコーダの構成)
図1は、本発明の実施の形態に係るエンコーダの概略構成図である。図1を参照して、エンコーダ10は、磁気を検出するための検出素子2a,2bを含む検出部2と、プレート1の回転方向に沿って、プレート1の側面に装着された磁極部3と、回転検出部6とを備える。
(Encoder configuration)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an encoder 10 includes a detection unit 2 including detection elements 2 a and 2 b for detecting magnetism, and a magnetic pole unit 3 mounted on a side surface of the plate 1 along the rotation direction of the plate 1. The rotation detection unit 6 is provided.

プレート1は、1軸を中心に回転する回転体である。図1においてプレート1の回転中心軸を1点鎖線により示す。   The plate 1 is a rotating body that rotates about one axis. In FIG. 1, the rotation center axis of the plate 1 is indicated by a one-dot chain line.

検出素子2a,2bの各々は、磁界を検出するとともに、その検出した磁界を示す信号を出力する。検出素子2a,2bとしては、たとえば、電磁誘導作用を応用した磁気ヘッド、差動トランス、磁力を電気に変換する作用を利用したホール素子、MR素子(磁気抵抗効果素子)等を採用できる。   Each of the detection elements 2a and 2b detects a magnetic field and outputs a signal indicating the detected magnetic field. As the detection elements 2a and 2b, for example, a magnetic head using an electromagnetic induction action, a differential transformer, a hall element using an action of converting magnetic force into electricity, an MR element (magnetoresistance effect element), or the like can be employed.

磁極部3は、たとえばゴム磁石であり、プレート1の側面に設けられる。検出素子2a,2bの各々の検出面は磁極部3の主表面(着磁された面)に対向するよう配置される。   The magnetic pole part 3 is a rubber magnet, for example, and is provided on the side surface of the plate 1. The detection surfaces of the detection elements 2a and 2b are arranged to face the main surface (magnetized surface) of the magnetic pole part 3.

磁極部3は、複数のN極領域4と、複数のS極領域5とを含む。「N極領域」とは、検出素子2a,2bの各々の検出面に対向する面がN極に着磁(磁化)された領域を意味し、「S極領域」とは、検出素子2a,2bの各々の検出面に対向する面がS極に着磁された領域を意味する。   The magnetic pole part 3 includes a plurality of N-pole regions 4 and a plurality of S-pole regions 5. The “N-pole region” means a region where the surfaces facing the detection surfaces of the detection elements 2a and 2b are magnetized (magnetized) to the N-pole, and the “S-pole region” means the detection elements 2a, 2b, 2b means a region in which the surface facing each detection surface is magnetized to the S pole.

図2は、磁極部3の着磁パターンを説明するための図である。図2および図1を参照して、N極領域4およびS極領域5は、プレート1の回転方向に沿って交互に配置される。図2では、図1に示すプレート1の回転方向を紙面左右方向として示す。   FIG. 2 is a diagram for explaining the magnetization pattern of the magnetic pole portion 3. Referring to FIGS. 2 and 1, N-pole regions 4 and S-pole regions 5 are alternately arranged along the rotation direction of plate 1. In FIG. 2, the rotation direction of the plate 1 shown in FIG.

本明細書では、N極領域4およびS極領域5の「幅」を、プレート1の回転方向の長さと定義する。図2に示すように、N極領域4同士ではその幅が互いに同じであり、S極領域5同士ではその幅が互いに同じである。N極領域4の幅をW1、S極領域5の幅をW2とすると、W1はW2よりも大きい。なお、N極領域4の幅W1およびS極領域5の幅W2ともに、検出素子2a,2bの間隔より大きい。   In this specification, the “width” of the N-pole region 4 and the S-pole region 5 is defined as the length of the plate 1 in the rotation direction. As shown in FIG. 2, the N pole regions 4 have the same width, and the S pole regions 5 have the same width. If the width of the N pole region 4 is W1 and the width of the S pole region 5 is W2, W1 is larger than W2. Note that both the width W1 of the N-pole region 4 and the width W2 of the S-pole region 5 are larger than the distance between the detection elements 2a and 2b.

図1に戻り、回転検出部6は、検出部2からの信号(検出素子2a,2bの各々からの信号)に基づいて、プレート1の回転方向が正方向および、その正方向に対する逆方向のいずれであるかを検出する。以下の説明において「正転」とはプレート1の正方向の回転を意味し、「逆転」とは逆方向のプレート1の回転を意味する。   Returning to FIG. 1, the rotation detection unit 6 determines that the rotation direction of the plate 1 is the forward direction and the reverse direction with respect to the positive direction based on the signal from the detection unit 2 (the signal from each of the detection elements 2a and 2b). Detect which one. In the following description, “forward rotation” means rotation of the plate 1 in the forward direction, and “reverse rotation” means rotation of the plate 1 in the reverse direction.

図3は、回転検出部6の構成を説明するブロック図である。図3を参照して、回転検出部6は、差動演算部11と、パルス生成部12とを備える。差動演算部11は、検出素子2a,2bの各々から出力される検出信号の差分を演算することにより差動信号を生成する。パルス生成部12は、差動演算部11により生成された差動信号に基づいて、電圧レベルがHレベルおよびLレベルの間で変化するパルス信号を出力する。「Hレベル」とは、パルス信号の電圧が所定の電圧よりも高いときの電圧レベルであり、「Lレベル」とは、パルス信号の電圧がその所定の電圧よりも低いときの電圧レベルである。   FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the rotation detection unit 6. With reference to FIG. 3, the rotation detection unit 6 includes a differential calculation unit 11 and a pulse generation unit 12. The differential calculation unit 11 generates a differential signal by calculating a difference between detection signals output from the detection elements 2a and 2b. The pulse generation unit 12 outputs a pulse signal whose voltage level changes between the H level and the L level based on the differential signal generated by the differential operation unit 11. The “H level” is a voltage level when the voltage of the pulse signal is higher than a predetermined voltage, and the “L level” is a voltage level when the voltage of the pulse signal is lower than the predetermined voltage. .

後述するように、パルス生成部12は、プレート1の回転方向が正方向と逆方向とで、パルス信号の電圧レベルがHレベルである期間(電圧レベルがLレベルである期間も同様)を異ならせる。したがって、本実施の形態によれば、パルス生成部12から出力されるパルス信号がHレベル(あるいはLレベル)である期間に基づいて、プレート1の回転方向を検出することができる。   As will be described later, the pulse generator 12 varies the period in which the rotation direction of the plate 1 is the forward direction and the reverse direction and the voltage level of the pulse signal is H level (the same applies to the period in which the voltage level is L level). Make it. Therefore, according to the present embodiment, the rotation direction of the plate 1 can be detected based on the period in which the pulse signal output from the pulse generator 12 is at the H level (or L level).

(1素子型のエンコーダにおける着磁パターンの例)
本実施の形態に係るエンコーダは、磁極部および2つの検出素子により回転体の回転方向を検出する。一方、磁極部の着磁パターンを工夫することによって、1つの検出素子のみにより回転体の回転方向を検出可能な磁気エンコーダも提案されている。なお、以下では便宜上、1つの磁気センサを備える磁気エンコーダを「1素子型」、2つの磁気センサを備える磁気エンコーダを「2素子型」と呼ぶことにする。
(Example of magnetization pattern in single-element encoder)
The encoder according to the present embodiment detects the rotation direction of the rotating body by the magnetic pole part and the two detection elements. On the other hand, there has also been proposed a magnetic encoder capable of detecting the rotation direction of the rotating body with only one detection element by devising the magnetization pattern of the magnetic pole portion. Hereinafter, for the sake of convenience, a magnetic encoder including one magnetic sensor is referred to as a “one element type”, and a magnetic encoder including two magnetic sensors is referred to as a “two element type”.

図4は、1素子型のエンコーダにより回転体の回転方向を検出するための、磁極部の着磁パターン例を説明する図である。図4を参照して、磁極部3aは、幅広領域A1と、幅狭領域A2とが交互に繰り返して配置された着磁パターンを有する。幅広領域A1は、一対のN極領域4aおよびS極領域5aを含む。幅狭領域A2は、一対のN極領域4bおよびS極領域5bを含む。N極領域4aの幅はN極領域4bの幅より大きい。同様に、S極領域5aの幅はS極領域5bの幅より大きい。   FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a magnetization pattern of the magnetic pole portion for detecting the rotation direction of the rotating body by the one-element type encoder. Referring to FIG. 4, magnetic pole portion 3a has a magnetized pattern in which wide regions A1 and narrow regions A2 are alternately arranged. Wide region A1 includes a pair of N-pole region 4a and S-pole region 5a. Narrow region A2 includes a pair of N-pole region 4b and S-pole region 5b. The width of the N pole region 4a is larger than the width of the N pole region 4b. Similarly, the width of the south pole region 5a is larger than the width of the south pole region 5b.

図5は、図4に示した磁極部3aを用いた場合に磁気センサから出力される信号を示す波形図である。図5および図4を参照して、信号のHレベルおよびLレベルは、それぞれ、磁気センサ(図示せず)がN極を検出した状態および磁気センサがS極を検出した状態に対応する。ただし、信号のHレベルおよびLレベルとN極およびS極との対応関係は、上述の関係と逆でもよい。   FIG. 5 is a waveform diagram showing signals output from the magnetic sensor when the magnetic pole portion 3a shown in FIG. 4 is used. Referring to FIGS. 5 and 4, the H level and L level of the signal correspond to the state in which the magnetic sensor (not shown) detects the N pole and the state in which the magnetic sensor detects the S pole, respectively. However, the correspondence relationship between the H level and L level of the signal and the N and S poles may be opposite to the above relationship.

回転開始位置A〜Dは、回転体の回転開始時に磁気センサと対向する磁極部上の位置を示す。回転開始位置Aは幅狭のN極領域(4b)内の位置を示し、回転開始位置Bは幅狭のS極領域(5b)内の位置を示し、回転開始位置Cは幅広のN極領域(4a)内の位置を示し、回転開始位置Dは幅狭のS極領域(5a)内の位置を示す。   The rotation start positions A to D indicate positions on the magnetic pole portion facing the magnetic sensor when the rotation of the rotating body is started. The rotation start position A indicates a position in the narrow N pole region (4b), the rotation start position B indicates a position in the narrow S pole region (5b), and the rotation start position C indicates a wide N pole region. The position in (4a) is shown, and the rotation start position D is a position in the narrow south pole region (5a).

回転体が回転開始位置Aから正方向に回転を始めた場合、信号の電圧レベルはLレベルとHレベルとの間で変化する。すなわちHレベルのパルスとLレベルのパルスとが交互に出力される。Lレベル(またはHレベル)のパルスの幅は、N極(S極)領域の幅に応じた幅となる。時間t1はLレベルのパルスが出力される時間、時間t2はHレベルのパルスが出力される時間、時間t3はLレベルのパルスが出力される時間、時間t4はHレベルのパルスが出力される時間である。図4に示すように、磁極部3aにおいて幅広領域A1と幅狭領域A2とが交互に配置されているため、t1<t3、かつt2>t4の関係が成立する。   When the rotating body starts to rotate in the positive direction from the rotation start position A, the voltage level of the signal changes between the L level and the H level. That is, H level pulses and L level pulses are alternately output. The width of the L level (or H level) pulse is a width corresponding to the width of the N pole (S pole) region. The time t1 is the time when the L level pulse is output, the time t2 is the time when the H level pulse is output, the time t3 is the time when the L level pulse is output, and the time t4 is the time when the H level pulse is output It's time. As shown in FIG. 4, since the wide areas A1 and the narrow areas A2 are alternately arranged in the magnetic pole part 3a, the relationship of t1 <t3 and t2> t4 is established.

以下では説明を容易にするため、パルスの幅(広/狭)とパルスの出力レベル(H/L)との組み合わせを「広(L)」のように記載する。   Hereinafter, for ease of explanation, a combination of a pulse width (wide / narrow) and a pulse output level (H / L) is described as “wide (L)”.

たとえば回転体が回転開始位置Aから正方向に回転を始めた場合、狭(L)、広(H)、広(L)、狭(H)の順にパルスが出力される。一方、回転体が回転開始位置Aから逆方向に回転を始めた場合、広(L)、広(H)、狭(L)、狭(H)の順にパルスが出力される。したがって、広(H)のパルスの後に出力されるパルスが、広(L)および狭(L)のいずれであるかを判別することによって、回転体の正転および逆転を判別することができる。   For example, when the rotating body starts to rotate in the positive direction from the rotation start position A, pulses are output in the order of narrow (L), wide (H), wide (L), and narrow (H). On the other hand, when the rotating body starts to rotate in the reverse direction from the rotation start position A, pulses are output in the order of wide (L), wide (H), narrow (L), and narrow (H). Accordingly, by determining whether the pulse output after the wide (H) pulse is wide (L) or narrow (L), normal rotation and reverse rotation of the rotating body can be determined.

回転開始位置がB〜Dのいずれかである場合にも、回転開始位置がAの場合と同様に、広(H)のパルスの後に出力さるパルスに基づいて、回転体の正転および逆転を判別することができる。   Even when the rotation start position is any one of B to D, as in the case of the rotation start position A, the forward rotation and reverse rotation of the rotating body are performed based on the pulse output after the wide (H) pulse. Can be determined.

ただし、図4に示した着磁パターンは、1つの磁気センサにより回転体の回転方向を検出する場合に適用可能であるが、本実施の形態のように2つの磁気センサが使用される場合には、回転体の回転方向を検出できなくなる可能性が生じる。   However, the magnetization pattern shown in FIG. 4 can be applied when the rotation direction of the rotating body is detected by one magnetic sensor, but when two magnetic sensors are used as in the present embodiment. May not be able to detect the rotation direction of the rotating body.

(1素子型および2素子型について)
図6は、1素子型の磁気エンコーダと2素子型のエンコーダとを対比して説明する図である。
(About 1 element type and 2 element type)
FIG. 6 is a diagram illustrating a comparison between a one-element magnetic encoder and a two-element encoder.

図6を参照して、回転体1aは、歯切り板状のロータである(図6(A))。なお、回転体1aは、1素子型と2素子型の違いを説明するために図6に示したものであって、本実施の形態による磁気エンコーダを限定するものではない。   Referring to FIG. 6, the rotating body 1 a is a toothed plate-like rotor (FIG. 6A). The rotating body 1a is shown in FIG. 6 in order to explain the difference between the one-element type and the two-element type, and does not limit the magnetic encoder according to the present embodiment.

図6(B)に示すように、1素子型の場合、回転体1aの凸状部分および凹状部分(山および谷)が、検出部2に設けられた1つの磁気センサより検出される。このため、回転体1aの回転時には、検出部2と回転体1aとのギャップの変動が小さいことが必要となる。しかし、回転体1aの偏心などにより、回転体1aの回転中に検出部2と回転体1aとのギャップが大きく変動することがある。   As shown in FIG. 6B, in the case of the single element type, the convex portion and the concave portion (mountain and valley) of the rotating body 1a are detected by one magnetic sensor provided in the detection unit 2. For this reason, at the time of rotation of the rotating body 1a, it is necessary that the fluctuation of the gap between the detection unit 2 and the rotating body 1a is small. However, the gap between the detection unit 2 and the rotating body 1a may fluctuate greatly during the rotation of the rotating body 1a due to the eccentricity of the rotating body 1a.

歯切り板状の回転体が用いられる場合、検出部2(磁気センサ)により検出される磁束密度は、検出部2と回転体1aとの距離に依存して変化する。たとえば回転体1aのある回転位置において検出部2と回転体1aの谷との距離がdとなったとする。また、別の回転位置では検出部2と回転体1aの山との距離がdになったとする。これらの場合には、検出される磁束密度の大きさが同じになるため、回転体の回転(回転方向あるいは回転数)を正確に検出できない可能性が生じる。   When a toothed plate-like rotating body is used, the magnetic flux density detected by the detecting unit 2 (magnetic sensor) changes depending on the distance between the detecting unit 2 and the rotating body 1a. For example, it is assumed that the distance between the detection unit 2 and the valley of the rotating body 1a is d at a certain rotational position of the rotating body 1a. Further, it is assumed that the distance between the detection unit 2 and the mountain of the rotating body 1a is d at another rotational position. In these cases, since the magnitudes of the detected magnetic flux densities are the same, there is a possibility that the rotation (rotation direction or number of rotations) of the rotating body cannot be accurately detected.

一方、2素子型の場合、2つの検出素子の出力の差分(差動信号)に基づいて、回転体の山と谷との境界が検出される。図6(C)に示すように、2つの検出素子が回転体の山部分および谷部分にそれぞれ対向する場合には、差動信号の強度が大きくなる。この関係は、検出部2と回転体との距離によらず成立する。したがって、回転体1aの回転中に検出部2と回転体1aとのギャップが変動しやすい場合であっても、回転体の回転(回転方向あるいは回転数)を誤って検出する可能性を小さくできる。   On the other hand, in the case of the two-element type, the boundary between the crest and trough of the rotating body is detected based on the difference (differential signal) between the outputs of the two detection elements. As shown in FIG. 6C, when the two detection elements face the crest and trough portions of the rotating body, the intensity of the differential signal increases. This relationship is established regardless of the distance between the detection unit 2 and the rotating body. Therefore, even when the gap between the detection unit 2 and the rotating body 1a is likely to fluctuate during the rotation of the rotating body 1a, the possibility of erroneously detecting the rotation (rotating direction or number of rotations) of the rotating body can be reduced. .

以上の説明から、2素子型の磁気エンコーダのほうが1素子型の磁気エンコーダに比較して汎用性が高いといえる。しかし、図4に示した磁極部3aを2素子型の磁気エンコーダに適用した場合には、回転方向を検出できなくなる可能性が発生する。   From the above description, it can be said that the two-element magnetic encoder is more versatile than the one-element magnetic encoder. However, when the magnetic pole portion 3a shown in FIG. 4 is applied to a two-element magnetic encoder, there is a possibility that the rotation direction cannot be detected.

(1素子型の着磁パターンを2素子型に適用した場合の問題点)
図7は、図4に示した着磁パターンを1素子型の磁気エンコーダに適用した場合における検出部の出力波形を示す波形図である。
(Problem when applying 1 element type magnetizing pattern to 2 element type)
FIG. 7 is a waveform diagram showing an output waveform of the detection unit when the magnetization pattern shown in FIG. 4 is applied to a one-element type magnetic encoder.

図7を参照して、回転体が回転した場合、検出素子に対向する領域の磁極に応じて磁束密度が変化する。また、回転体の回転数が一定である場合、磁束密度の変化を示す波形WV0の周期は、N極領域(およびS極領域)の幅に依存する。1対の幅広領域(図4の幅広領域A1)が検出素子に対向する間は、波形WV0の周期が長くなる。一方、1対の幅狭領域(図4の幅狭領域A2)が検出素子に対向する間は、波形WV0の周期が短くなる。   Referring to FIG. 7, when the rotating body rotates, the magnetic flux density changes according to the magnetic pole in the region facing the detection element. When the rotational speed of the rotating body is constant, the period of the waveform WV0 indicating the change in magnetic flux density depends on the width of the N-pole region (and S-pole region). While the pair of wide regions (the wide region A1 in FIG. 4) faces the detection element, the period of the waveform WV0 becomes long. On the other hand, the period of the waveform WV0 is shortened while the pair of narrow regions (the narrow region A2 in FIG. 4) faces the detection element.

図7に示すように、検出部から出力されるパルス信号の電圧レベルは、磁束密度の値が正のしきい値Th1よりも大きくなった場合、および、磁束密度の値が負のしきい値Th2よりも小さくなった場合において、変化するものとする。回転体の正転時には、検出部から広(H)、狭(L)、狭(H)、広(L)の順にパルスが出力される一方、回転体の逆転時には、検出部から広(H)、広(L)、狭(H)、狭(L)の順にパルスが出力される。   As shown in FIG. 7, the voltage level of the pulse signal output from the detection unit is such that the value of the magnetic flux density is larger than the positive threshold value Th1, and the value of the magnetic flux density is a negative threshold value. It will change when it becomes smaller than Th2. When the rotating body is rotating forward, pulses are output in the order of wide (H), narrow (L), narrow (H), and wide (L) from the detection unit. ), Wide (L), narrow (H), narrow (L) in this order.

図8は、図4に示した着磁パターンを2素子型の磁気エンコーダに適用した場合における検出部の出力波形を示す波形図である。   FIG. 8 is a waveform diagram showing an output waveform of the detection unit when the magnetization pattern shown in FIG. 4 is applied to a two-element type magnetic encoder.

図8を参照して、磁束密度を示す波形WV1は、扁平部を有する。扁平部においては、磁束密度の値は、しきい値Th1としきい値Th2との間にある。さらに、扁平部においては、回転体の回転角度に対する磁束密度の変化は、波形WV1の他の部分における変化に比較して緩やかである。   Referring to FIG. 8, waveform WV1 indicating the magnetic flux density has a flat portion. In the flat part, the value of the magnetic flux density is between the threshold value Th1 and the threshold value Th2. Further, in the flat portion, the change in the magnetic flux density with respect to the rotation angle of the rotating body is gentler than the change in the other part of the waveform WV1.

この扁平部により、検出部より出力されるパルスの幅が本来の幅に対して長くなる(あるいは短くなる)ことが起こる。たとえば図8に示すように、回転体の逆転時に、広(H)、狭(L)、狭(H)、広(L)の順にパルスが出力される。本来であれば回転体の逆転時には、広(H)、広(L)、狭(H)、狭(L)の順にパルスが出力されなければならない。つまり、扁平部によって、2番目に出力されるパルスが広(L)のパルスから狭(L)のパルスに変化するとともに、4番目に出力されるパルスが狭(L)のパルスから広(L)に変化する。   This flat part causes the width of the pulse output from the detection part to become longer (or shorter) than the original width. For example, as shown in FIG. 8, pulses are output in the order of wide (H), narrow (L), narrow (H), and wide (L) when the rotating body is reversed. Originally, pulses must be output in the order of wide (H), wide (L), narrow (H), and narrow (L) when the rotating body reverses. That is, the flat portion changes the second output pulse from a wide (L) pulse to a narrow (L) pulse and the fourth output pulse from a narrow (L) pulse to a wide (L ).

一方、回転体の正転時には、広(H)、狭(L)、狭(H)、広(L)の順にパルスが出力される。つまり、回転体の正転時と逆転時とで、同じパルスが出力される。したがって、磁束密度の波形に扁平部が生じた場合には、回転体の回転方向を区別できないという問題が発生する。   On the other hand, during normal rotation of the rotating body, pulses are output in the order of wide (H), narrow (L), narrow (H), and wide (L). That is, the same pulse is output when the rotating body rotates forward and backward. Therefore, when a flat part arises in the waveform of magnetic flux density, the problem that the rotation direction of a rotary body cannot be distinguished arises.

次に、磁束密度を示す波形に扁平部が発生する理由を説明する。
図9は、2素子型の磁気エンコーダの検出素子が磁極を検出する状態を説明する図である。図9を参照して、検出素子2a,2bは、回転方向に所定の距離L(たとえば数mm)を隔てて配置される。回転体の回転に伴って磁極部3aが移動すると、検出素子2a,2bの各々により検出される磁束密度が変化する。ただし、検出素子2a,2bとは互いに離れて配置されている。したがって図10に示されるように、検出素子2aにより検出された磁束密度を示す検出信号SAと、検出素子2bにより検出された磁束密度を示す検出信号SBとの間に位相差φが生じる。この位相差φにより、検出信号SA,SBの差分演算の結果を示す波形(図8に示した磁束密度の波形に対応)には扁平部が発生する。
Next, the reason why the flat portion is generated in the waveform indicating the magnetic flux density will be described.
FIG. 9 is a diagram for explaining a state in which the detection element of the two-element type magnetic encoder detects the magnetic pole. Referring to FIG. 9, detection elements 2a and 2b are arranged at a predetermined distance L (for example, several mm) in the rotation direction. When the magnetic pole part 3a moves with the rotation of the rotating body, the magnetic flux density detected by each of the detection elements 2a and 2b changes. However, the detection elements 2a and 2b are arranged apart from each other. Therefore, as shown in FIG. 10, a phase difference φ is generated between the detection signal SA indicating the magnetic flux density detected by the detection element 2a and the detection signal SB indicating the magnetic flux density detected by the detection element 2b. Due to this phase difference φ, a flat portion is generated in a waveform (corresponding to the magnetic flux density waveform shown in FIG. 8) indicating the result of the difference calculation of the detection signals SA and SB.

(本実施の形態による回転方向の検出)
図11は、本実施の形態による、回転体の回転方向の検出を説明するための波形図である。図11を参照して、図中の「正転」および「逆転」は、回転体の回転を意味する。ただし図11では、「正転方向」および「逆転方向」を示す矢印は、磁極部3に対する検出部2の相対的な移動方向を表している。図11に示すように、検出素子2aの出力信号と検出素子2bの出力信号との間には位相差が存在する。その理由は、上述のように、検出素子2a,2bが離れて配置されているためである。
(Detection of rotation direction according to this embodiment)
FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the detection of the rotational direction of the rotating body according to the present embodiment. Referring to FIG. 11, “forward rotation” and “reverse rotation” in the drawing mean rotation of the rotating body. However, in FIG. 11, the arrows indicating “forward rotation direction” and “reverse rotation direction” indicate the relative movement direction of the detection unit 2 with respect to the magnetic pole unit 3. As shown in FIG. 11, there is a phase difference between the output signal of the detection element 2a and the output signal of the detection element 2b. This is because the detection elements 2a and 2b are arranged apart from each other as described above.

図11および図3を参照して、本実施の形態では、差動演算部11が検出素子2aの出力信号と検出素子2bの出力信号との差分を演算する。これにより、差動演算部11からは図11に示す差動信号が出力される。パルス生成部12は、差動信号の強度をしきい値Th1およびしきい値Th2と比較する。   Referring to FIGS. 11 and 3, in the present embodiment, differential operation unit 11 calculates the difference between the output signal of detection element 2a and the output signal of detection element 2b. As a result, the differential signal shown in FIG. The pulse generator 12 compares the intensity of the differential signal with the threshold value Th1 and the threshold value Th2.

パルス生成部は、差動信号の強度がしきい値Th1を上回ったときに、パルス信号の電圧レベルをLレベルからHレベルに変化させる。一方、パルス生成部12は、差動信号の強度がしきい値Th2を下回ったときに、パルス信号の電圧レベルをHレベルからLレベルに変化させる。   The pulse generator changes the voltage level of the pulse signal from the L level to the H level when the intensity of the differential signal exceeds the threshold value Th1. On the other hand, the pulse generator 12 changes the voltage level of the pulse signal from the H level to the L level when the intensity of the differential signal falls below the threshold Th2.

検出素子2a,2bは、ある程度の距離を隔てて設けられる。これにより、検出素子2a,2bの各々から出力される信号の間に位相差が生じる。この位相差により、差動信号の強度は基準値を中心として変化する。差動信号の強度の基準値とは、検出素子2a,2bがともにN極領域4(あるいはS極領域5)に対向する場合の差動信号の強度であり、たとえば0である。   The detection elements 2a and 2b are provided at a certain distance. Thereby, a phase difference is generated between the signals output from the detection elements 2a and 2b. Due to this phase difference, the intensity of the differential signal changes around the reference value. The reference value of the intensity of the differential signal is the intensity of the differential signal when both the detection elements 2a and 2b face the N-pole region 4 (or S-pole region 5), and is 0, for example.

しきい値Th1は、上記の基準値より大きく、かつ差動信号の強度の最大値Maxよりも小さい。これにより、回転体の正転時と逆転時とで、差動信号の強度がしきい値Th1を超えるときのタイミングを異ならせることができる。すなわち、回転体の正転時と逆転時とで、パルス信号の電圧レベルがLレベルからHレベルに変化するタイミングを異ならせることができる。   The threshold value Th1 is larger than the reference value and smaller than the maximum value Max of the differential signal intensity. Thereby, the timing when the intensity | strength of a differential signal exceeds threshold value Th1 can be varied by the time of forward rotation of a rotary body, and the time of reverse rotation. That is, the timing at which the voltage level of the pulse signal changes from the L level to the H level can be made different between the normal rotation and the reverse rotation of the rotating body.

同様に、しきい値Th2は、上記基準値より小さく、かつ、差動信号の強度の最小値Minよりも大きい。これにより、回転体の正転時と逆転時とで、差動信号の強度がしきい値Th2を下回るときのタイミングを異ならせることができる。すなわち、回転体の正転時と逆転時とで、パルス信号の電圧レベルがHレベルからLレベルに変化するタイミングを異ならせることができる。   Similarly, the threshold value Th2 is smaller than the reference value and larger than the minimum value Min of the differential signal intensity. Thereby, the timing when the intensity | strength of a differential signal is less than threshold value Th2 can be varied by the time of forward rotation of a rotary body, and the time of reverse rotation. That is, the timing at which the voltage level of the pulse signal changes from the H level to the L level can be made different between the normal rotation and the reverse rotation of the rotating body.

このように回転体の正転時と逆転時とで、パルス信号の電圧レベルを変化させるタイミングを異ならせることによって、検出素子2a,2bがN極領域4に対向するときのパルス信号の電圧レベルを、回転体の正転時と逆転時とで異ならせることができる。すなわち、回転体が正転する場合、検出素子2a,2bがN極領域4に対向するときのパルス信号の電圧レベルはLレベルとなる。一方、回転体が逆転する場合、検出素子2a,2bがN極領域4に対向するときのパルス信号の電圧レベルはHレベルとなる。なお、検出素子2a,2bがS極領域5に対向するときのパルス信号の電圧レベルも、回転体の正転時と逆転時とで異なる。   Thus, the voltage level of the pulse signal when the detection elements 2a and 2b are opposed to the N pole region 4 by changing the timing of changing the voltage level of the pulse signal between the normal rotation and the reverse rotation of the rotating body. Can be made different between the forward rotation and the reverse rotation of the rotating body. That is, when the rotating body rotates in the forward direction, the voltage level of the pulse signal when the detection elements 2a and 2b face the N-pole region 4 is L level. On the other hand, when the rotating body reverses, the voltage level of the pulse signal when the detection elements 2a and 2b face the N-pole region 4 becomes the H level. Note that the voltage level of the pulse signal when the detection elements 2a and 2b face the south pole region 5 is also different between when the rotating body is rotating forward and when it is rotating backward.

さらに、本実施の形態によれば、N極領域4の幅をS極領域5の幅よりも大きくする。
これによりパルス信号がHレベル(またはLレベル)である期間を、回転体の正転時と逆転時とで異ならせることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the width of the N-pole region 4 is made larger than the width of the S-pole region 5.
As a result, the period during which the pulse signal is at the H level (or L level) can be made different between the forward rotation and the reverse rotation of the rotating body.

すなわち本実施の形態によれば、エンコーダ10は、回転体の回転方向を検出してその検出結果に応じた信号を出力する。回転体の正転時と逆転時とでは、エンコーダ10から出力される信号が異なる。つまり、本実施の形態によれば、エンコーダは、回転体の回転方向を正しく検出することができる。   That is, according to the present embodiment, the encoder 10 detects the rotation direction of the rotating body and outputs a signal corresponding to the detection result. The signal output from the encoder 10 differs between when the rotating body is rotating forward and when it is rotating backward. That is, according to the present embodiment, the encoder can correctly detect the rotation direction of the rotating body.

なお、本実施の形態によるエンコーダは、回転体の回転方向だけでなく回転数も検出可能に構成されてもよい。たとえば回転体の回転位置の基準点(たとえば0°)を示す磁気パターンを磁極部3に形成し、検出素子2a,2bがその磁気パターンに応じたパルス信号を所定時間(たとえば1秒)に出力する回数をカウントすることによって、回転体の回転数を検出することができる。   Note that the encoder according to the present embodiment may be configured to detect not only the rotation direction of the rotating body but also the rotation speed. For example, a magnetic pattern indicating a reference point (for example, 0 °) of the rotational position of the rotating body is formed on the magnetic pole portion 3, and the detection elements 2a and 2b output a pulse signal corresponding to the magnetic pattern at a predetermined time (for example, 1 second). By counting the number of times of rotation, the number of rotations of the rotating body can be detected.

(本実施の形態によるエンコーダの適用例)
図12を参照して、本発明の実施の形態に係るエンコーダを搭載したハイブリッド車について説明する。このハイブリッド車は、FR(Front engine Rear drive)車両であるが、FR以外の車両であってもよい。
(Application example of encoder according to this embodiment)
With reference to FIG. 12, a hybrid vehicle equipped with an encoder according to an embodiment of the present invention will be described. This hybrid vehicle is an FR (Front engine Rear drive) vehicle, but may be a vehicle other than FR.

ハイブリッド車は、駆動源としてのハイブリッドシステム100と、オートマチックトランスミッション400と、プロペラシャフト500と、デファレンシャルギヤ600と、後輪700と、ECU(Electronic Control Unit)800とを含む。本実施の形態に係る制御装置は、たとえばECU800のROM(Read Only Memory)802に記録されたプログラムを実行することにより実現される。なお、ECU800は、複数のECUに分割するようにしてもよい。   The hybrid vehicle includes a hybrid system 100 as a drive source, an automatic transmission 400, a propeller shaft 500, a differential gear 600, a rear wheel 700, and an ECU (Electronic Control Unit) 800. The control device according to the present embodiment is realized, for example, by executing a program recorded in ROM (Read Only Memory) 802 of ECU 800. ECU 800 may be divided into a plurality of ECUs.

このハイブリッド車のパワートレーンは、ハイブリッドシステム100とオートマチックトランスミッション400とを含む。ハイブリッドシステム100のエンジン200は、インジェクタ202から噴射された燃料と空気との混合気を、シリンダの燃焼室内で燃焼させる内燃機関である。燃焼によりシリンダ内のピストンが押し下げられて、クランクシャフトが回転させられる。   The hybrid vehicle power train includes a hybrid system 100 and an automatic transmission 400. The engine 200 of the hybrid system 100 is an internal combustion engine that burns a mixture of fuel and air injected from an injector 202 in a combustion chamber of a cylinder. The piston in the cylinder is pushed down by the combustion, and the crankshaft is rotated.

オートマチックトランスミッション400は、ハイブリッドシステム100の出力軸に連結される。オートマチックトランスミッション400から出力された駆動力は、プロペラシャフト500およびデファレンシャルギヤ600を介して、左右の後輪700に伝達される。   Automatic transmission 400 is coupled to the output shaft of hybrid system 100. The driving force output from the automatic transmission 400 is transmitted to the left and right rear wheels 700 via the propeller shaft 500 and the differential gear 600.

ECU800には、シフトレバー804のポジションスイッチ806と、アクセルペダル808のアクセル開度センサ810と、ブレーキペダル812のストロークセンサ814と、電子スロットルバルブ816のスロットル開度センサ818と、エンジン回転数センサ820と、入力軸回転数センサ822と、エンコーダ10と、油温センサ826と、水温センサ828とがハーネスなどを介して接続されている。   The ECU 800 includes a position switch 806 for the shift lever 804, an accelerator opening sensor 810 for the accelerator pedal 808, a stroke sensor 814 for the brake pedal 812, a throttle opening sensor 818 for the electronic throttle valve 816, and an engine speed sensor 820. The input shaft rotational speed sensor 822, the encoder 10, the oil temperature sensor 826, and the water temperature sensor 828 are connected via a harness or the like.

シフトレバー804の位置(ポジション)は、ポジションスイッチ806により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。シフトレバー804の位置に対応して、オートマチックトランスミッション400における変速が自動で行なわれる。   The position (position) of shift lever 804 is detected by position switch 806, and a signal representing the detection result is transmitted to ECU 800. Corresponding to the position of the shift lever 804, a shift in the automatic transmission 400 is automatically performed.

アクセル開度センサ810は、アクセルペダル808の開度を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。ストロークセンサ814は、ブレーキペダル812の操作量(運転者がブレーキペダル812を踏む量)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。   Accelerator opening sensor 810 detects the opening of accelerator pedal 808 and transmits a signal representing the detection result to ECU 800. The stroke sensor 814 detects the operation amount of the brake pedal 812 (the amount by which the driver steps on the brake pedal 812), and transmits a signal representing the detection result to the ECU 800.

スロットル開度センサ818は、アクチュエータにより開度が調整される電子スロットルバルブ816の開度を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。電子スロットルバルブ816により、エンジン200に吸入される空気量(エンジン200の出力)が調整される。   The throttle opening sensor 818 detects the opening of the electronic throttle valve 816 whose opening is adjusted by the actuator, and transmits a signal indicating the detection result to the ECU 800. The electronic throttle valve 816 adjusts the amount of air taken into the engine 200 (output of the engine 200).

なお、電子スロットルバルブ816の代わりにもしくは加えて、吸気バルブ(図示せず)や排気バルブ(図示せず)のリフト量や開閉する位相を変更することにより、エンジン200に吸入される空気量を調整するようにしてもよい。   Instead of or in addition to the electronic throttle valve 816, the amount of air sucked into the engine 200 is changed by changing the lift amount of the intake valve (not shown) or the exhaust valve (not shown) and the opening / closing phase. You may make it adjust.

エンジン回転数センサ820は、エンジン200の出力軸(クランクシャフト)の回転数(エンジン回転数NE)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。入力軸回転数センサ822は、オートマチックトランスミッション400の入力軸回転数NIを検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。   Engine rotation speed sensor 820 detects the rotation speed (engine rotation speed NE) of the output shaft (crankshaft) of engine 200 and transmits a signal representing the detection result to ECU 800. Input shaft speed sensor 822 detects input shaft speed NI of automatic transmission 400 and transmits a signal representing the detection result to ECU 800.

本実施の形態に係るエンコーダ10は、オートマチックトランスミッション400の出力軸の回転方向および回転数NOを検出する出力軸回転数センサである。エンコーダ10は、検出結果を表す信号をECU800に送信する。   Encoder 10 according to the present embodiment is an output shaft rotational speed sensor that detects the rotational direction and rotational speed NO of the output shaft of automatic transmission 400. The encoder 10 transmits a signal representing the detection result to the ECU 800.

オートマチックトランスミッション400の出力軸回転数NOからハイブリッド車の車速が算出される。なお、車速を算出する方法については、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。   The vehicle speed of the hybrid vehicle is calculated from the output shaft rotational speed NO of automatic transmission 400. In addition, about the method of calculating a vehicle speed, since what is necessary is just to use a known general technique, the detailed description is not repeated here.

油温センサ826は、オートマチックトランスミッション400の作動や潤滑に用いられるオイル(ATF:Automatic Transmission Fluid)の温度(油温)を検出し、検出結果を表す信号をECU800に送信する。   Oil temperature sensor 826 detects the temperature (oil temperature) of oil (ATF: Automatic Transmission Fluid) used for the operation and lubrication of automatic transmission 400 and transmits a signal representing the detection result to ECU 800.

水温センサ828は、エンジン200の冷却水の温度(水温)を検出し、検出結果を表わす信号をECU800に送信する。   Water temperature sensor 828 detects the temperature (water temperature) of cooling water for engine 200 and transmits a signal representing the detection result to ECU 800.

ECU800は、ポジションスイッチ806、アクセル開度センサ810、ストロークセンサ814、スロットル開度センサ818、エンジン回転数センサ820、入力軸回転数センサ822、エンコーダ10(出力軸回転数センサ)、油温センサ826、水温センサ828などから送られてきた信号、ROM802に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。   The ECU 800 includes a position switch 806, an accelerator opening sensor 810, a stroke sensor 814, a throttle opening sensor 818, an engine speed sensor 820, an input shaft speed sensor 822, an encoder 10 (output shaft speed sensor), and an oil temperature sensor 826. Based on the signal sent from the water temperature sensor 828 and the like, the map stored in the ROM 802, and the program, the devices are controlled so that the vehicle is in a desired running state.

図13を参照して、ハイブリッドシステム100およびオートマチックトランスミッション400についてさらに説明する。   The hybrid system 100 and the automatic transmission 400 will be further described with reference to FIG.

ハイブリッドシステム100は、エンジン200と、動力分割機構310と、第1MG(Motor Generator)311と、第2MG312とを含む。動力分割機構310は、入力軸302に入力されたエンジン200の出力を第1MG311および出力軸304に分割する。動力分割機構310は、プラネタリギヤ320から構成される。   Hybrid system 100 includes an engine 200, a power split mechanism 310, a first MG (Motor Generator) 311, and a second MG 312. Power split device 310 splits the output of engine 200 input to input shaft 302 into first MG 311 and output shaft 304. Power split device 310 includes planetary gear 320.

プラネタリギヤ320は、サンギヤ322、ピニオンギヤ324、ピニオンギヤ324を自転および公転可能に支持するキャリア326、ピニオンギヤ324を介してサンギヤ322と噛み合うリングギヤ328を含む。   Planetary gear 320 includes a sun gear 322, a pinion gear 324, a carrier 326 that supports the pinion gear 324 so as to rotate and revolve, and a ring gear 328 that meshes with the sun gear 322 via the pinion gear 324.

動力分割機構310において、キャリア326は入力軸302すなわちエンジン200に連結される。サンギヤ322は第1MG311に連結される。リングギヤ328は出力軸304に連結される。リングギヤ328のトルクが後輪700に伝達される。   In power split device 310, carrier 326 is connected to input shaft 302, that is, engine 200. Sun gear 322 is connected to first MG 311. Ring gear 328 is coupled to output shaft 304. Torque of ring gear 328 is transmitted to rear wheel 700.

動力分割機構310は、サンギヤ322、キャリア326、リングギヤ328が相対的に回転することにより差動装置として機能する。動力分割機構310の差動機能により、エンジン200の出力が第1MG311と出力軸304とに分配される。   Power split device 310 functions as a differential device by relatively rotating sun gear 322, carrier 326, and ring gear 328. Due to the differential function of power split device 310, the output of engine 200 is distributed to first MG 311 and output shaft 304.

分配されたエンジン200の出力の一部を用いて第1MG311が発電したり、第1MG311が発電した電力を用いて第2MG312が回転駆動したりすることにより、動力分割機構310は、無段変速機として機能する。   The first MG 311 generates electric power using a part of the output of the distributed engine 200, or the second MG 312 is rotationally driven using electric power generated by the first MG 311 so that the power split mechanism 310 is a continuously variable transmission. Function as.

第1MG311および第2MG312は、三相交流回転電機である。第1MG311は、動力分割機構310のサンギヤ322に連結される。第2MG312は、ロータが出力軸304と一体的に回転するように設けられる。   First MG 311 and second MG 312 are three-phase AC rotating electric machines. First MG 311 is coupled to sun gear 322 of power split device 310. Second MG 312 is provided such that the rotor rotates integrally with output shaft 304.

第1MG311および第2MG312は、たとえばアクセル開度および車速などから算出されるオートマチックトランスミッション400の目標出力トルクを満足し、かつエンジン200において最適な燃費を実現するように制御される。   First MG 311 and second MG 312 are controlled so as to satisfy the target output torque of automatic transmission 400 calculated from, for example, the accelerator opening and the vehicle speed, and to realize optimum fuel consumption in engine 200.

第1MG311の回転数、第2MG312の回転数およびエンジン回転数NEは、図14に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。つまり、第1MG311の回転数、第2MG312の回転数およびエンジン回転数NEのうちの任意の2つの回転数に基づいて、残りの1つの回転数が強制的に定められる。したがって、図14において破線で示すように、第2MG312の回転数が減少する際にエンジン回転数NEが減少しないと、第1MG311の回転数が上昇する。なお、本実施の形態では、「第2MG312の回転数の減少」は、正の回転数(車両の前進時)から負の回転数(車両の後進時)に変化する場合も含むものとする。   The rotational speed of the first MG 311, the rotational speed of the second MG 312, and the engine rotational speed NE are in a relationship of being connected by a straight line in the nomograph as shown in FIG. 14. That is, the remaining one rotation speed is forcibly determined based on any two rotation speeds among the rotation speed of the first MG 311, the rotation speed of the second MG 312, and the engine rotation speed NE. Therefore, as indicated by a broken line in FIG. 14, if the engine speed NE does not decrease when the rotation speed of the second MG 312 decreases, the rotation speed of the first MG 311 increases. In the present embodiment, “decrease in the rotational speed of second MG 312” includes a case where the rotational speed changes from a positive rotational speed (when the vehicle moves forward) to a negative rotational speed (when the vehicle moves backward).

図13に戻って、オートマチックトランスミッション400は、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース402内において共通の軸心上に配設された入力回転部材としての入力軸404と、出力回転部材としての出力軸406とを含む。   Returning to FIG. 13, the automatic transmission 400 includes an input shaft 404 as an input rotating member disposed on a common axis in a case 402 as a non-rotating member attached to the vehicle body, and an output as an output rotating member. Axis 406.

入力軸404は、動力分割機構310の出力軸304に連結される。したがって、オートマチックトランスミッション400の入力軸回転数NIと動力分割機構310の出力軸回転数、すなわちリングギヤ328の回転数NRとは同じである。   Input shaft 404 is connected to output shaft 304 of power split device 310. Therefore, the input shaft rotational speed NI of automatic transmission 400 and the output shaft rotational speed of power split device 310, that is, rotational speed NR of ring gear 328 are the same.

オートマチックトランスミッション400は、シングルピニオン型の第1プラネタリギヤ(P1)410および第2プラネタリギヤ(P2)420と、C1クラッチ431、C2クラッチ432、C3クラッチ433、B1ブレーキ441およびB2ブレーキ442の5つの摩擦係合要素とを含む。   The automatic transmission 400 includes a single pinion type first planetary gear (P1) 410 and a second planetary gear (P2) 420, and five frictional engagements including a C1 clutch 431, a C2 clutch 432, a C3 clutch 433, a B1 brake 441, and a B2 brake 442. And a combination element.

さらに、オートマチックトランスミッション400は、ワンウェイクラッチ(F)450を含む。ワンウェイクラッチ(F)450は、インナーレース452とアウターレース454との相対的な回転を一方向について許容し、逆方向について規制する。なお、本実施の形態において、ワンウェイクラッチ(F)450の係合状態とは、インナーレース452とアウターレース454との相対的な回転が規制された状態を意味する。   Automatic transmission 400 further includes a one-way clutch (F) 450. The one-way clutch (F) 450 allows relative rotation of the inner race 452 and the outer race 454 in one direction and restricts the reverse direction. In the present embodiment, the engaged state of the one-way clutch (F) 450 means a state where relative rotation between the inner race 452 and the outer race 454 is restricted.

第1プラネタリギヤ(P1)410は、サンギヤ(S1)412と、キャリア(CA1)414と、リングギヤ(R1)416とを含む。サンギヤ(S1)412は、C3クラッチ433の係合により入力軸404と連結される。また、サンギヤ(S1)412は、B1ブレーキ441の係合によりケース402に固定される。   First planetary gear (P1) 410 includes a sun gear (S1) 412, a carrier (CA1) 414, and a ring gear (R1) 416. The sun gear (S1) 412 is connected to the input shaft 404 by the engagement of the C3 clutch 433. The sun gear (S1) 412 is fixed to the case 402 by the engagement of the B1 brake 441.

キャリア(CA1)414は、C2クラッチ432の係合により入力軸404と連結される。また、キャリア(CA1)414は、B2ブレーキ442もしくはワンウェイクラッチ(F)450の係合によりケース402に固定される。リングギヤ(R1)416は、出力軸406に連結される。   The carrier (CA1) 414 is connected to the input shaft 404 by engagement of the C2 clutch 432. The carrier (CA1) 414 is fixed to the case 402 by the engagement of the B2 brake 442 or the one-way clutch (F) 450. Ring gear (R 1) 416 is coupled to output shaft 406.

第2プラネタリギヤ(P2)420は、サンギヤ(S2)422と、キャリア(CA2)424と、リングギヤ(R2)426とを含む。サンギヤ(S2)422は、C1クラッチ431の係合により入力軸404と連結される。   Second planetary gear (P2) 420 includes a sun gear (S2) 422, a carrier (CA2) 424, and a ring gear (R2) 426. The sun gear (S2) 422 is connected to the input shaft 404 by engagement of the C1 clutch 431.

キャリア(CA2)424は、出力軸406に連結される。リングギヤ(R2)426は、第1プラネタリギヤ(P1)410のキャリア(CA1)414に連結される。したがって、リングギヤ(R2)426は、B2ブレーキ442もしくはワンウェイクラッチ(F)450の係合によりケース402に固定される。   The carrier (CA2) 424 is coupled to the output shaft 406. Ring gear (R2) 426 is coupled to carrier (CA1) 414 of first planetary gear (P1) 410. Therefore, the ring gear (R2) 426 is fixed to the case 402 by the engagement of the B2 brake 442 or the one-way clutch (F) 450.

オートマチックトランスミッション400の摩擦係合要素を予め定められた組み合わせで係合することにより、オートマチックトランスミッション400において所望のギヤ段が形成される。   A desired gear stage is formed in the automatic transmission 400 by engaging the friction engagement elements of the automatic transmission 400 in a predetermined combination.

オートマチックトランスミッション400においてギヤ段が形成された状態では、動力分割機構310のリングギヤ328からオートマチックトランスミッション400に入力されるトルク(ハイブリッドシステム100の出力トルク)が駆動輪である後輪700に伝達される。   In a state where the gear stage is formed in automatic transmission 400, torque (output torque of hybrid system 100) input from ring gear 328 of power split mechanism 310 to automatic transmission 400 is transmitted to rear wheel 700 that is a drive wheel.

オートマチックトランスミッション400のニュートラル状態においては、全ての摩擦係合要素が解放状態にされる。ニュートラル状態では、動力分割機構310のリングギヤ328から後輪700へのトルクの伝達が遮断される。   In the neutral state of automatic transmission 400, all the frictional engagement elements are released. In the neutral state, transmission of torque from the ring gear 328 of the power split mechanism 310 to the rear wheel 700 is interrupted.

C1クラッチ431、C2クラッチ432、C3クラッチ433、B1ブレーキ441およびB2ブレーキ442は、油圧により作動する。本実施の形態において、ハイブリッド車には、図15に示すように、各摩擦係合要素に対して油圧を給排してその係合・解放の制御を行なう油圧制御装置900が設けられる。   The C1 clutch 431, the C2 clutch 432, the C3 clutch 433, the B1 brake 441 and the B2 brake 442 are operated by hydraulic pressure. In the present embodiment, as shown in FIG. 15, the hybrid vehicle is provided with a hydraulic control device 900 that supplies / discharges hydraulic pressure to / from each friction engagement element and controls engagement / release.

この油圧制御装置900は、機械式オイルポンプ910と電動オイルポンプ920と、これらのオイルポンプ910,920で発生させた油圧をライン圧に調圧するとともに、そのライン圧を元圧として調圧した油圧を各摩擦係合要素に対して給排し、かつ適宜の箇所に潤滑のためのオイルを供給する油圧回路930とを含む。   The hydraulic control apparatus 900 adjusts the hydraulic pressure generated by the mechanical oil pump 910, the electric oil pump 920, and the oil pumps 910 and 920 to the line pressure, and the hydraulic pressure adjusted using the line pressure as the original pressure. And a hydraulic circuit 930 that supplies oil for lubrication to an appropriate location.

機械式オイルポンプ910は、エンジン200によって駆動されて油圧を発生するポンプである。機械式オイルポンプ910は、キャリア326と同軸上に配置され、エンジン200からトルクを受けて動作するようになっている。すなわち、キャリア326が回転することにより機械式オイルポンプ910が駆動せしめられて、油圧が発生する。   Mechanical oil pump 910 is a pump that is driven by engine 200 to generate hydraulic pressure. The mechanical oil pump 910 is disposed coaxially with the carrier 326 and is operated by receiving torque from the engine 200. That is, when the carrier 326 rotates, the mechanical oil pump 910 is driven, and hydraulic pressure is generated.

これに対して電動オイルポンプ920は、モータ(図示せず)によって駆動されるポンプである。電動オイルポンプ920は、ケース402の外部などの適宜の箇所に取り付けられる。電動オイルポンプ920は、所望の油圧を発生するように、ECU800により制御される。たとえば、電動オイルポンプ920の回転数等がフィードバック制御される。   On the other hand, the electric oil pump 920 is a pump driven by a motor (not shown). The electric oil pump 920 is attached to an appropriate location such as the outside of the case 402. Electric oil pump 920 is controlled by ECU 800 to generate a desired oil pressure. For example, the rotational speed of the electric oil pump 920 is feedback-controlled.

電動オイルポンプ920の回転数は、回転数センサ830により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。また、電動オイルポンプ920からの吐出圧は、油圧センサ832により検出され、検出結果を表す信号がECU800に送信される。電動オイルポンプ920は、DC/DCコンバータ940を介してバッテリ942から供給される電力により作動する。   The rotational speed of electric oil pump 920 is detected by rotational speed sensor 830, and a signal representing the detection result is transmitted to ECU 800. Further, the discharge pressure from the electric oil pump 920 is detected by the hydraulic sensor 832, and a signal indicating the detection result is transmitted to the ECU 800. The electric oil pump 920 is operated by electric power supplied from the battery 942 via the DC / DC converter 940.

油圧回路930は、複数のソレノイドバルブや切換バルブあるいは調圧バルブ(それぞれ図示せず)を備え、調圧や油圧の給排を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、ECU800により行なわれる。   The hydraulic circuit 930 includes a plurality of solenoid valves, switching valves, or pressure regulating valves (each not shown), and is configured to be able to electrically control pressure regulation and hydraulic supply / discharge. The control is performed by the ECU 800.

なお、各オイルポンプ910,920の吐出側には、それぞれのオイルポンプ910,920の吐出圧で開き、これとは反対方向には閉じる逆止弁912,922が設けられ、かつ油圧回路930に対してこれらのオイルポンプ910,920は互いに並列に接続されている。また、ライン圧を調圧するバルブ(図示せず)は、吐出量を増大させてライン圧を高くし、これとは反対に吐出量を減じてライン圧を低くする二つの状態にライン圧を制御するように構成されている。   In addition, check valves 912 and 922 that open at the discharge pressure of the oil pumps 910 and 920 and close in the opposite direction are provided on the discharge side of the oil pumps 910 and 920, and the hydraulic circuit 930 includes On the other hand, these oil pumps 910 and 920 are connected in parallel to each other. In addition, a valve (not shown) that regulates the line pressure increases the discharge amount to increase the line pressure, and conversely controls the line pressure to reduce the discharge amount to lower the line pressure. Is configured to do.

上記構成を有する車両においては、次のような問題が発生することが考えられる。たとえばオートマチックトランスミッション400がニュートラル状態で車両が走行中に、シフトレバー804のポジションがドライブ(D)ポジションまたはリバース(R)ポジションに選択されたとする。   The following problems may occur in the vehicle having the above configuration. For example, assume that the position of shift lever 804 is selected as the drive (D) position or the reverse (R) position while the vehicle is running with automatic transmission 400 in the neutral state.

このときの車両の進行方向を判断する方法としては、様々なものが考えられるが、たとえば、オートマチックトランスミッション400のクラッチ(C1クラッチ〜C3クラッチの少なくとも1つ)を係合させた状態で第2MG312の回転数から判断する方法を採用できる。なお、本実施の形態では、シフトレバー804のポジションがDポジションであり、かつギヤ段が1速ギヤ段の場合には、C1クラッチ431およびC3クラッチ433が係合される。またシフトレバー804のポジションがRポジションの場合には、B2ブレーキ442およびC3クラッチ433が係合されるものとする。   Various methods for determining the traveling direction of the vehicle at this time are conceivable. For example, the second MG 312 can be operated with the clutch (at least one of the C1 clutch to the C3 clutch) of the automatic transmission 400 engaged. A method of judging from the rotational speed can be adopted. In the present embodiment, when the position of shift lever 804 is the D position and the gear stage is the first speed gear stage, C1 clutch 431 and C3 clutch 433 are engaged. When the shift lever 804 is in the R position, the B2 brake 442 and the C3 clutch 433 are engaged.

次に、シフトレバー804のポジションがニュートラル(N)ポジションであって、車両が登り坂をずり下がるときに、シフトレバー804のポジションがNポジションからDポジションに変更された場合について説明する。この場合、第1MG311の回転数が急上昇する可能性がある。   Next, a case will be described in which the position of the shift lever 804 is the neutral (N) position, and the position of the shift lever 804 is changed from the N position to the D position when the vehicle moves uphill. In this case, the rotation speed of the first MG 311 may increase rapidly.

図16は、第1MG311の回転数が急上昇する可能性を説明する図である。図16を参照して、Dポジション(1速ギヤ段)の選択時には、C1クラッチ431によってオートマチックトランスミッション400がハイブリッドシステム100に連結される。車両が登り坂をずり下がっているため、車両の方向は後進方向となる。したがってオートマチックトランスミッション400の出力軸406(図16中に「Out」と示す)の回転数は負の回転数となる。なお、この場合には第2MG312の回転数が負の回転数になるので、第2MG312の回転数に基づいて、車両方向が後進方向であることを検出できる。   FIG. 16 is a diagram for explaining a possibility that the rotation speed of the first MG 311 rapidly increases. Referring to FIG. 16, when D position (first gear) is selected, automatic transmission 400 is connected to hybrid system 100 by C1 clutch 431. Since the vehicle is climbing up and down the hill, the direction of the vehicle is the reverse direction. Therefore, the rotational speed of output shaft 406 (shown as “Out” in FIG. 16) of automatic transmission 400 is a negative rotational speed. In this case, since the rotational speed of the second MG 312 is a negative rotational speed, it can be detected that the vehicle direction is the reverse direction based on the rotational speed of the second MG 312.

図14に示したように、第1MG311の回転数、第2MG312の回転数およびエンジン回転数NEは、共線図において直線で結ばれる関係になる。このため、第2MG312の回転数の絶対値(負の回転数の絶対値)が大きくなるほど、第1MG311の回転数(正の回転数)が大きくなる。この結果、第1MG311の回転数が所定の上限値ULを超えることにより、第1MG311の過回転が生じる可能性がある。この場合には、ハイブリッドシステム100の耐久性への影響が大きくなる。   As shown in FIG. 14, the rotational speed of first MG 311, the rotational speed of second MG 312, and engine rotational speed NE are in a relationship connected by a straight line in the nomograph. For this reason, as the absolute value of the rotation speed of the second MG 312 (absolute value of the negative rotation speed) increases, the rotation speed (positive rotation speed) of the first MG 311 increases. As a result, when the rotation speed of the first MG 311 exceeds a predetermined upper limit value UL, the first MG 311 may over-rotate. In this case, the influence on the durability of the hybrid system 100 is increased.

本実施の形態によるエンコーダは、回転方向を正確に検出できる。さらに、本実施の形態によるエンコーダは、回転数を検出することができる。本実施の形態によるエンコーダを出力軸回転数センサに用いることで、ECU800は、以下の制御を実行できる。   The encoder according to the present embodiment can accurately detect the rotation direction. Furthermore, the encoder according to the present embodiment can detect the rotational speed. By using the encoder according to the present embodiment for the output shaft rotational speed sensor, ECU 800 can execute the following control.

図17は、本実施の形態によるエンコーダを用いた、第1MG311の回転数の制御を説明する図である。図17および図12を参照して、出力軸406が負方向に回転する場合、エンコーダ10は、出力軸406の回転方向(負方向)および回転数を示す信号をECU800に出力する。ECU800はこの信号に基づいて、車両の進行方向が後進方向であることを検出する。そして、ECU800は、エンコーダ10により検出された出力軸406の回転数が、予め定められた回転数に達するまでC1クラッチ431を係合するのを待機する。   FIG. 17 is a diagram for explaining the control of the rotational speed of the first MG 311 using the encoder according to the present embodiment. Referring to FIGS. 17 and 12, when output shaft 406 rotates in the negative direction, encoder 10 outputs a signal indicating the rotation direction (negative direction) and rotation speed of output shaft 406 to ECU 800. Based on this signal, ECU 800 detects that the traveling direction of the vehicle is the backward direction. ECU 800 then waits to engage C1 clutch 431 until the rotational speed of output shaft 406 detected by encoder 10 reaches a predetermined rotational speed.

出力軸406の回転数の絶対値が小さくなることにより、出力軸406の回転数は、第1MG311の過回転が生じない回転数として予め定められた回転数に達する。ECU800は、出力軸406の回転数が上述の回転数に達したときにC1クラッチ431を係合させる。これにより、第1MG311の過回転が生じない状態でC1クラッチ431を係合させることができる。よって、本実施の形態によれば、第1MG311の過回転によるハイブリッドシステム100の耐久性への影響を回避できる。   As the absolute value of the rotational speed of the output shaft 406 decreases, the rotational speed of the output shaft 406 reaches a rotational speed that is predetermined as a rotational speed at which the first MG 311 does not over-rotate. The ECU 800 engages the C1 clutch 431 when the rotation speed of the output shaft 406 reaches the rotation speed described above. Thereby, the C1 clutch 431 can be engaged in a state where the first MG 311 does not over-rotate. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to avoid the influence on the durability of the hybrid system 100 due to the excessive rotation of the first MG 311.

なお、本実施の形態によるエンコーダの用途は、特に限定されるものではない。たとえば、本実施の形態によるエンコーダを、オートマチックトランスミッションの入力軸の回転数を検出するセンサ、エンジン回転数センサ、第1MGの回転軸の回転数を検出するセンサ、第2MGの回転軸の回転数を検出するセンサ等にも適用可能である。また、本実施の形態によるエンコーダは自動車に搭載されるものと限定されるものではなく、エンコーダが利用される様々な分野および製品に適用が可能である。   The application of the encoder according to the present embodiment is not particularly limited. For example, the encoder according to the present embodiment includes a sensor for detecting the rotational speed of the input shaft of the automatic transmission, an engine rotational speed sensor, a sensor for detecting the rotational speed of the first MG rotational shaft, and the rotational speed of the second MG rotational shaft. The present invention can also be applied to a sensor to detect. Further, the encoder according to the present embodiment is not limited to be mounted on an automobile, and can be applied to various fields and products in which the encoder is used.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 プレート、1a 回転体、2 検出部、2a,2b 検出素子、3,3a 磁極部、4,4a,4b N極領域、5,5a,5b S極領域、6 回転検出部、10 エンコーダ、11 差動演算部、12 パルス生成部、100 ハイブリッドシステム、200 エンジン、202 インジェクタ、302 入力軸、304 出力軸、310 動力分割機構、311 第1MG、312 第2MG、320 プラネタリギヤ、322 サンギヤ、324 ピニオンギヤ、326 キャリア、328 リングギヤ、400 オートマチックトランスミッション、402 ケース、404 入力軸、406 出力軸、431 C1クラッチ、432 C2クラッチ、433 C3クラッチ、441 B1ブレーキ、442 B2ブレーキ、452 インナーレース、454 アウターレース、500 プロペラシャフト、600 デファレンシャルギヤ、700 後輪、804 シフトレバー、806 ポジションスイッチ、808 アクセルペダル、810 アクセル開度センサ、812 ブレーキペダル、814 ストロークセンサ、816 電子スロットルバルブ、818 スロットル開度センサ、820 エンジン回転数センサ、822 入力軸回転数センサ、826 油温センサ、828 水温センサ、830 回転数センサ、832 油圧センサ、900 油圧制御装置、910 機械式オイルポンプ、912,922 逆止弁、920 電動オイルポンプ、930 油圧回路、940 DC/DCコンバータ、942 バッテリ、A,B,C,D 回転開始位置、A1 幅広領域、A2 幅狭領域、L 間隔、WV0,WV1 波形。   1 plate, 1a rotator, 2 detector, 2a, 2b detector, 3, 3a magnetic pole, 4, 4a, 4b N pole region, 5, 5a, 5b S pole region, 6 rotation detector, 10 encoder, 11 Differential operation unit, 12 pulse generation unit, 100 hybrid system, 200 engine, 202 injector, 302 input shaft, 304 output shaft, 310 power split mechanism, 311 1st MG, 312 2nd MG, 320 planetary gear, 322 sun gear, 324 pinion gear, 326 carrier, 328 ring gear, 400 automatic transmission, 402 case, 404 input shaft, 406 output shaft, 431 C1 clutch, 432 C2 clutch, 433 C3 clutch, 441 B1 brake, 442 B2 brake, 452 Inner race 454 outer race, 500 propeller shaft, 600 differential gear, 700 rear wheel, 804 shift lever, 806 position switch, 808 accelerator pedal, 810 accelerator opening sensor, 812 brake pedal, 814 stroke sensor, 816 electronic throttle valve, 818 throttle open Degree sensor, 820 Engine speed sensor, 822 Input shaft speed sensor, 826 Oil temperature sensor, 828 Water temperature sensor, 830 Speed sensor, 832 Hydraulic sensor, 900 Hydraulic controller, 910 Mechanical oil pump, 912, 922 Check Valve, 920 electric oil pump, 930 hydraulic circuit, 940 DC / DC converter, 942 battery, A, B, C, D rotation start position, A1 wide area, A2 narrow area, L interval, V0, WV1 waveform.

Claims (6)

軸回転可能な回転体の回転方向に沿って配置され、検出した磁界を示す検出信号を各々出力する第1および第2の検出素子と、
第1および第2の検出素子に対向するように、前記回転体の前記回転方向に沿って前記回転体に設けられる磁極部と、
前記第1および第2の検出素子の各々からの前記検出信号に基づいて、前記回転体の前記回転方向が、第1の方向および前記第1の方向と逆の第2の方向のいずれであるかを検出する回転検出部とを備え、
前記磁極部は、
各々が、第1の磁極に磁化された複数の第1の領域と、
前記複数の第1の領域と交互に配置され、かつ各々が第2の磁極に磁化された、複数の第2の領域とを含み、
前記複数の第1の領域の各々は、前記回転体の回転方向に沿う第1の幅を有し、
前記複数の第2の領域の各々は、前記回転体の回転方向に沿う第2の幅を有し、
前記第1の幅は、前記第2の幅よりも大きい、エンコーダ。
First and second detection elements arranged along the rotation direction of a rotating body capable of rotating the shaft and outputting detection signals indicating the detected magnetic field;
A magnetic pole portion provided on the rotating body along the rotation direction of the rotating body so as to face the first and second detection elements;
Based on the detection signal from each of the first and second detection elements, the rotation direction of the rotating body is either the first direction or a second direction opposite to the first direction. A rotation detection unit that detects
The magnetic pole part is
A plurality of first regions each magnetized by the first magnetic pole;
A plurality of second regions alternately arranged with the plurality of first regions and each magnetized by the second magnetic pole,
Each of the plurality of first regions has a first width along the rotation direction of the rotating body,
Each of the plurality of second regions has a second width along the rotation direction of the rotating body,
The encoder, wherein the first width is larger than the second width.
前記第1および第2の幅の各々は、前記回転体の前記回転方向に沿った、前記第1および第2の検出素子の間隔よりも大きい、請求項1に記載のエンコーダ。   2. The encoder according to claim 1, wherein each of the first and second widths is larger than an interval between the first and second detection elements along the rotation direction of the rotating body. 前記回転検出部は、
前記第1および第2の検出素子の各々の前記検出信号の差動信号を生成する差動演算部と、
前記差動信号に基づいて、電圧レベルが第1および第2のレベルの間で切換わるパルス信号を出力するパルス生成部とを備え、
前記パルス生成部は、前記差動信号の強度が所定の上限値を超えた場合、および前記差動信号の強度が所定の下限値を下回った場合に、前記パルス信号の前記電圧レベルを前記第1および第2のレベルの間で切換える、請求項1または2に記載のエンコーダ。
The rotation detector
A differential operation unit that generates a differential signal of the detection signal of each of the first and second detection elements;
A pulse generation unit that outputs a pulse signal whose voltage level is switched between the first and second levels based on the differential signal;
The pulse generation unit sets the voltage level of the pulse signal when the intensity of the differential signal exceeds a predetermined upper limit and when the intensity of the differential signal falls below a predetermined lower limit. The encoder according to claim 1 or 2, wherein the encoder switches between the first and second levels.
前記パルス生成部は、前記差動信号の強度が前記所定の上限値を超えたときに、前記パルス信号の前記電圧レベルを前記第1のレベルから前記第2のレベルに変化させる一方で、前記差動信号の強度が前記所定の下限値を下回ったときに、前記パルス信号の前記電圧レベルを前記第2のレベルから前記第1のレベルに変化させる、請求項3に記載のエンコーダ。   The pulse generation unit changes the voltage level of the pulse signal from the first level to the second level when the intensity of the differential signal exceeds the predetermined upper limit value. The encoder according to claim 3, wherein the voltage level of the pulse signal is changed from the second level to the first level when the intensity of the differential signal falls below the predetermined lower limit value. 請求項1から4のいずれか1項に記載のエンコーダを備える、車両。   A vehicle comprising the encoder according to any one of claims 1 to 4. 前記車両は、
入力回転部材および出力回転部材を有する自動変速機と、
回転電機と、
エンジンと、
車輪と、
前記回転電機に連結される第1の回転要素、前記自動変速機の前記入力回転部材に連結される第2の回転要素、および前記エンジンに連結される第3の回転要素を有するとともに、前記第2および第3の回転要素の回転数に従って、前記第1の回転要素の回転数が定まるように構成された差動装置とをさらに備え、
前記エンコーダは、前記回転体の前記回転方向として、前記自動変速機の前記出力回転部材の回転方向を検出する、請求項5に記載の車両。
The vehicle is
An automatic transmission having an input rotating member and an output rotating member;
Rotating electrical machinery,
Engine,
Wheels,
A first rotating element coupled to the rotating electrical machine; a second rotating element coupled to the input rotating member of the automatic transmission; and a third rotating element coupled to the engine. A differential device configured to determine the rotation speed of the first rotation element according to the rotation speed of the second and third rotation elements;
The vehicle according to claim 5, wherein the encoder detects a rotation direction of the output rotation member of the automatic transmission as the rotation direction of the rotating body.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015125792A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 曙ブレーキ工業株式会社 Electric motor rotation amount detection device
JP2017180375A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 Off-road travel vehicle
CN111033091A (en) * 2017-08-28 2020-04-17 加特可株式会社 Vehicle control device and vehicle control method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015125792A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-27 曙ブレーキ工業株式会社 Electric motor rotation amount detection device
JP2017180375A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 本田技研工業株式会社 Off-road travel vehicle
CN111033091A (en) * 2017-08-28 2020-04-17 加特可株式会社 Vehicle control device and vehicle control method
CN111033091B (en) * 2017-08-28 2021-06-08 加特可株式会社 Vehicle control device and vehicle control method

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