JP2848531B2 - Crank angle sensor with built-in power distribution - Google Patents
Crank angle sensor with built-in power distributionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、配電器内蔵クランク角センサに関し、さ
らに詳しくいうと、同一ハウジングに配電器とともに収
納され、内燃機関の点火時期制御のための信号を得る配
電器内蔵ウランク角センサに関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a crank angle sensor with a built-in power distribution device, and more specifically, a signal for controlling ignition timing of an internal combustion engine, which is housed together with the power distribution device in the same housing. And a U-rank angle sensor with a built-in distributor.
［従来の技術］ 第４図，第５図は従来の配電器内蔵クランク角センサ
を示し、第４図において、モールドパッケージ（１）に
埋設された発光ダイオード（LED）でなる発光素子
（２）とフオトダイオードでなる受光素子（３）が互い
に対向して配置されている。回路基板（４）にはモノリ
シックIC（５）が配置されており、回路基板（４）と受
光素子（３）は接続リード（６）によって接続され、回
路基板（４）の出力側には出力端子（７）が接続されて
いる。発光素子（２）および受光素子（３）にはそれぞ
れ前面に固定スリット（８）が設けられており配電器シ
ヤフト（10）に固定されて回転するデイスク（９）の開
口部がスリット（８）間を通過するようになっている。[Prior Art] FIGS. 4 and 5 show a conventional crank angle sensor with a built-in power distribution device. In FIG. 4, a light emitting element (2) composed of a light emitting diode (LED) embedded in a mold package (1) is shown. And a light receiving element (3) composed of a photodiode are arranged to face each other. A monolithic IC (5) is arranged on the circuit board (4), the circuit board (4) and the light receiving element (3) are connected by connection leads (6), and an output is provided on the output side of the circuit board (4). Terminal (7) is connected. The light emitting element (2) and the light receiving element (3) are each provided with a fixed slit (8) on the front face, and the opening of the rotating disk (9) fixed to the distributor shaft (10) has a slit (8). It is designed to pass between.
第５図は回路構成であり、第４図と同一の符号は同一
部分を示している。図において、電源（11）に、定電圧
回路（12），（13）および発光素子駆動抵抗（14）が接
続されている。受光素子（３）には負荷抵抗（15）、入
力部フィルタとして機能するコンデンサ（16）が接続さ
れており、受光素子（３）の出力は比較器（17）に入力
される。（18）は出力プルアップ抵抗である。FIG. 5 shows a circuit configuration, and the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts. In the figure, constant voltage circuits (12) and (13) and a light emitting element driving resistor (14) are connected to a power supply (11). A load resistor (15) and a capacitor (16) functioning as an input filter are connected to the light receiving element (3), and the output of the light receiving element (3) is input to a comparator (17). (18) is an output pull-up resistor.
以上の構成により、モールドパッケージ（１）によっ
て一定のギャップを保つて互いに対向配置された発光素
子（２）と受光素子（３）のギャップ間を、所定の角度
の開口部が形成されているデイスク（９）が回転、通過
し、発光素子（２）からの光を通光および遮光する。そ
うして、通光時、受光素子（３）に光電流Ｉが流れ、抵
抗値Ｒの負荷抵抗（15）の両端に、第６図に示すVA＝RI
の電位が発生する。この信号はモノリシックIC（５）の
比較器（17）で基準電圧Vrefと比較され、さらに波形整
形され、一定角度を示す波高値VccNO矩形波電圧の出力
信号VBが得られる。According to the above configuration, a disc having a predetermined angle opening is formed between the gap between the light emitting element (2) and the light receiving element (3) which are opposed to each other while maintaining a certain gap by the mold package (1). (9) rotates and passes, and transmits and blocks light from the light emitting element (2). Then, at the time of light transmission, a photocurrent I flows through the light receiving element (3), and V A = RI shown in FIG.
Potential is generated. This signal is compared with the reference voltage V ref at the comparator (17) of the monolithic IC (5), are further waveform-shaped output signal V B of the wave height VccNO rectangular wave voltage shows a constant angle can be obtained.
［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来の配電器内蔵クランク角センサは、
受光素子で発生する電気信号を波形整形するための回路
を形成するモノリシックICおよびこれを保持するための
基板を必要とし、さらに受光素子と基板を接続するため
の接続用リードを埋設する必要があつた。そのため、モ
ールドパッケージが大形，複雑となり、かつ、リード接
続工程が必要となる。また、受光素子の生信号は、微小
信号であるため回路の入力インピーダンスは高く、この
ため前記接続用リードには配電等による外来ノイズが重
畳し易く、誤動作を生じる要因となる。さらに、ノイズ
除去用のフィルタとなるコンデンサを入力回路部に設け
ているが、このフィルタにより時間遅れが生じ、検出精
度が低下するなどの問題があつた。[Problem to be Solved by the Invention] The conventional crank angle sensor with a built-in power distributor as described above is
A monolithic IC that forms a circuit for shaping the waveform of an electric signal generated by the light receiving element and a substrate for holding the monolithic IC are required, and connection leads for connecting the light receiving element and the substrate must be embedded. Was. Therefore, the mold package becomes large and complicated, and a lead connection step is required. Also, since the raw signal of the light receiving element is a minute signal, the input impedance of the circuit is high, so that external noise due to power distribution or the like is liable to be superimposed on the connection lead, which causes a malfunction. Further, a capacitor serving as a filter for removing noise is provided in the input circuit section. However, this filter has a problem that a time delay occurs and detection accuracy decreases.
この発明はかような課題を解決するためになされたも
ので、受光素子と基板との接続用リードを排除してモー
ルドパッケージの小形，簡略化を図り、リード接続工程
を不要とするとともに、外来ノイズによる誤動作を防止
し、さらに、検出精度を向上することができる配電器内
蔵クランク角センサを得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and eliminates a lead for connection between a light receiving element and a substrate to reduce the size and simplification of a mold package. An object of the present invention is to provide a crank angle sensor with a built-in power distribution device that can prevent malfunction due to noise and can improve detection accuracy.
［課題を解決するための手段］ この発明に係る配電器内蔵クランク角センサは受光素
子をなすフォトダイオードと受光素子の出力信号を波形
整形して出力する回路部とを単一のシリコンチップ内に
直接電気的に接続して混在させたフォトICが、モールド
パッケージに配置されている。[Means for Solving the Problems] A crank angle sensor with a built-in power distribution device according to the present invention includes, in a single silicon chip, a photodiode serving as a light receiving element and a circuit section for shaping and outputting the output signal of the light receiving element. Photo ICs mixed by direct electrical connection are arranged in a mold package.
［作用］ この発明においては、フオトダイオードと波形整形回
路を接続するための接続用リードが不要となり、また、
ノイズ耐量が向上するのでノイズ除去用のフィルタも不
要である。[Operation] In the present invention, a connection lead for connecting the photodiode and the waveform shaping circuit is not required.
Since the noise tolerance is improved, a filter for removing noise is not required.
［実施例］ 以下、第１図〜第３図についてこの発明の一実施例を
説明する。ただし、第４図，第５図と同一符号は同一部
分である。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. However, the same reference numerals as in FIGS. 4 and 5 denote the same parts.
第１図，第２図において、フオトIC（25）はフオトダ
イオードを有する受光素子（３）とモノリシックICとが
メタルパッケージ内に混在形成されている。受光素子
（３）は、レンズが装着されたメタルパッケージ内にフ
オトダイオードチップが収納されたものであるが、この
フオトダイオードチップと回路部を形成しているモノリ
シックICとは、共にシリコン基板からなるものであり、
同一チップ内に両者を混在させることは可能である。In FIGS. 1 and 2, a photo IC (25) has a light receiving element (3) having a photo diode and a monolithic IC mixedly formed in a metal package. The light receiving element (3) has a photodiode chip housed in a metal package on which a lens is mounted. Both the photodiode chip and a monolithic IC forming a circuit portion are formed of a silicon substrate. Things,
It is possible to mix both in the same chip.
フオトIC（25）は、フオトダイオードと回路部を混在
させたICチップを単一のメタルパッケージに収納したも
のであるが、外部端子として、第３図に示すように、電
源端子（25a）、出力端子（25b）、接地端子（25c）の
３本が最低必要であり、フオトIC（25）は、電源抵抗等
が搭載された基板（24）に直接実装されている。The photo IC (25) is an IC chip in which a photo diode and a circuit section are mixed and stored in a single metal package. As shown in FIG. 3, as an external terminal, a power supply terminal (25a), At least three terminals, an output terminal (25b) and a ground terminal (25c), are required, and the photo IC (25) is directly mounted on a board (24) on which a power supply resistor and the like are mounted.
以上の構成により、フオトIC（25）をフオトダイオー
ド（３）と同一のメタルパッケージに収納したので、デ
イスク径、スリット目幅、ギャップなどの光学系を、従
来のものと同一とすることができる。したがつて、出力
信号の特性についても従来装置のものが得られ、従来装
置と容易に代替可能である。With the above configuration, the photo IC (25) is housed in the same metal package as the photo diode (3), so that the optical system such as the disk diameter, slit width, gap, etc. can be made the same as the conventional one. . Therefore, the characteristics of the output signal of the conventional device can be obtained, and the output signal can be easily replaced with the conventional device.
なお、クランク角検出の動作は従来装置と同様であ
り、説明を省略する。The operation of detecting the crank angle is the same as that of the conventional device, and the description is omitted.
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、この発明は、フオト
ダイオードと信号処理回路とを単一のチップ内に混在一
体化したことにより、モノリシックICが排除されて回路
基板が簡略化され、コストダウンが図れる。また、受光
素子からの接続用リードがないので、モールドパッケー
ジが小形となる。また、受光素子からの入力信号ライン
は、フオトIC内にあるためきわめて微細となり、ノイズ
耐量が向上し、フイルタが不要となる。さらに、フイル
タが不要であることから、時間遅れによる精度低下を避
けることができる。[Effects of the Invention] As is clear from the above description, the present invention eliminates monolithic ICs by simplifying the circuit board by mixing and integrating photodiodes and signal processing circuits in a single chip. Cost can be reduced. Also, since there is no connection lead from the light receiving element, the size of the mold package is reduced. Also, the input signal line from the light receiving element is extremely fine because it is inside the photo IC, the noise immunity is improved, and no filter is required. Further, since a filter is not required, a decrease in accuracy due to a time delay can be avoided.
第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
要部側断面図、第２図は結線図、第３図は一部の側面図
（ａ）と下面図（ｂ）である。 第４図〜第６図は従来の配電器内蔵クランク角センサを
示し、第４図は要部側断面図、第５図は結線図、第６図
は出力特性線図である。 （１）……モールドパッケージ、（２）……発光素子、
（３）……受光素子、（９）……デイスク、（10）……
配電器シャフト、（25）……フオトIC。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。1 to 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a sectional side view of a main part, FIG. 2 is a connection diagram, and FIG. 3 is a partial side view (a) and a bottom view ( b). 4 to 6 show a conventional crank angle sensor with a built-in power distribution device. FIG. 4 is a sectional side view of a main part, FIG. 5 is a connection diagram, and FIG. 6 is an output characteristic diagram. (1) ... mold package, (2) ... light emitting element,
(3) ... light receiving element, (9) ... disk, (10) ...
Distribution shaft, (25) ... Photo IC. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
された発光素子および受光素子と、所定角度の開口部が
形成され配電器シャフトとともに回転されて前記発光素
子と前記受光素子間のギャップを通過するディスクと、
前記受光素子の出力信号を波形整形して出力する回路部
とを備えた配電器内蔵クランク角センサにおいて、 前記受光素子をなすフォトダイオードと前記回路部とを
単一のシリコンチップ内に直接電気的に接続して混在さ
せたフォトICを備えてなることを特徴とする配電器内蔵
クランク角センサ。A light-emitting element and a light-receiving element disposed in the mold package so as to face each other; an opening having a predetermined angle is formed; Disc and
A crank angle sensor with a built-in power distribution unit, comprising a circuit unit for shaping and outputting the output signal of the light receiving element, wherein the photodiode forming the light receiving element and the circuit unit are directly electrically connected in a single silicon chip. A crank angle sensor with a built-in power distribution, comprising a photo IC connected to and mixed with a crank angle sensor.
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