JP7232065B2

JP7232065B2 - Rotation angle detector

Info

Publication number: JP7232065B2
Application number: JP2019018018A
Authority: JP
Inventors: 智也小澤; 雄樹川又; 容始久丹羽
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2019-02-04
Filing date: 2019-02-04
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2039-02-04
Also published as: JP2020125706A

Description

本発明は、回転角検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation angle detection device.

特許文献１には、エンジンのクランクシャフトに設けられたロータと、ロータの外周に形成された歯を検出するセンサとを備えた回転角検出装置について開示がある。 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2002-100001 discloses a rotation angle detection device that includes a rotor provided on a crankshaft of an engine and a sensor that detects teeth formed on the outer circumference of the rotor.

特開平４－２８５８６１号公報JP-A-4-285861

回転角検出装置は、センサから出力される歯の検出信号のパルス間隔に基づいて、クランクシャフトの回転角（クランク角）を検出したり、エンジンの燃焼状態（例えば、失火状態）を判定したりすることができる。しかし、特許文献１では、ロータの外周に形成される歯は、ロータの周方向に、例えば１０°間隔で形成される。ここで、歯がロータの周方向に１０°間隔で形成される場合、回転角検出装置は、エンジンの低速回転域において、エンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。一方、ロータの外周に形成される歯が１０°未満間隔で形成される場合、回転角検出装置は、エンジンの高速回転域において、エンジンのクランク角を精度よく検出することが困難になる。 The rotation angle detection device detects the rotation angle (crank angle) of the crankshaft and determines the combustion state (for example, misfire state) of the engine based on the pulse interval of the tooth detection signal output from the sensor. can do. However, in Patent Document 1, the teeth formed on the outer periphery of the rotor are formed at intervals of, for example, 10 degrees in the circumferential direction of the rotor. Here, if the teeth are formed at intervals of 10° in the circumferential direction of the rotor, it becomes difficult for the rotation angle detection device to accurately determine misfire of the engine in the low speed rotation range of the engine. On the other hand, when the teeth formed on the outer circumference of the rotor are formed at intervals of less than 10°, it becomes difficult for the rotation angle detection device to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

そこで、本発明は、エンジンの失火を精度よく判定することが可能な回転角検出装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotation angle detection device capable of accurately determining engine misfire.

上記課題を解決するために、本発明の回転角検出装置は、エンジンのシャフトに設けられたロータの外周に形成され、ロータの径方向に延在する第１径方向延在部、および、径方向と交差する交差方向に延在する交差方向延在部を含む複数の第１の歯と、複数の第１の歯の間に形成され、ロータの径方向に延在する第２径方向延在部を含む第２の歯と、交差方向において、交差方向延在部と対向して配される第１のセンサと、径方向において、第１径方向延在部、および、第２径方向延在部と対向して配される第２のセンサと、を備え、第２の歯は、ロータの外周のうち、エンジンの少なくとも１つのピストンが上死点に位置するときに第２のセンサと対向する部分を含む所定範囲内に部分的に形成され、所定範囲外に形成されていない。 In order to solve the above problems, a rotation angle detection device of the present invention includes a first radially extending portion formed on the outer periphery of a rotor provided on an engine shaft and extending in the radial direction of the rotor; and a second radial extension formed between the plurality of first teeth and extending in a radial direction of the rotor. a second tooth including a base portion; a first sensor disposed opposite the cross-direction extending portion in the cross direction; a first radially extending portion and a second radial direction; a second sensor disposed opposite the extension, wherein the second tooth detects the second sensor when at least one piston of the engine is at top dead center of the outer periphery of the rotor; It is partially formed within a predetermined range including the portion facing and is not formed outside the predetermined range .

第１径方向延在部および第２径方向延在部は、ロータの周方向に並んで形成されてもよい。 The first radially extending portion and the second radially extending portion may be formed side by side in the circumferential direction of the rotor.

本発明によれば、エンジンの失火を精度よく判定することができる。 According to the present invention, engine misfire can be accurately determined.

本実施形態の回転角検出装置を説明する図である。It is a figure explaining the rotation angle detection apparatus of this embodiment. 本体部の外周縁の概略拡大図である。It is a schematic enlarged view of the outer peripheral edge of a main-body part. 図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. 2; FIG. 図２に示すＩＶ－ＩＶ断面図である。FIG. 3 is a sectional view along IV-IV shown in FIG. 2; 変形例におけるクランク角検出用歯の概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a crank angle detection tooth in a modified example;

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in these embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are given the same reference numerals to omit redundant description, and elements that are not directly related to the present invention are omitted from the drawings. do.

図１は、本実施形態の回転角検出装置１を説明する図である。図１に示すように、回転角検出装置１は、クランクシャフト（シャフト）ＣＳと、ディスクプレート（ロータ）３と、クランク角検出用センサ（第１のセンサ）５と、失火判定用センサ（第２のセンサ）７と、ＥＣＵ９とを備える。 FIG. 1 is a diagram illustrating a rotation angle detection device 1 of this embodiment. As shown in FIG. 1, the rotation angle detection device 1 includes a crankshaft (shaft) CS, a disk plate (rotor) 3, a crank angle detection sensor (first sensor) 5, and a misfire determination sensor (first sensor). 2 sensor) 7 and an ECU 9 .

クランクシャフトＣＳは、不図示のエンジンに配される。クランクシャフトＣＳは、エンジンのピストン（不図示）の往復運動を回転運動に変換する。ディスクプレート３は、クランクシャフトＣＳに取り付けられ、クランクシャフトＣＳと一体的に回転する。 The crankshaft CS is arranged in an engine (not shown). The crankshaft CS converts the reciprocating motion of the pistons (not shown) of the engine into rotary motion. The disc plate 3 is attached to the crankshaft CS and rotates together with the crankshaft CS.

ディスクプレート３は、本体部３ａと、クランク角検出用歯（第１の歯）３ｂと、失火判定用歯（第２の歯）３ｃと、切欠き部３ｄとを備える。ディスクプレート３は、例えば、磁性材料から構成される。本体部３ａは、略円環形状の板である。本体部３ａの内周面には、クランクシャフトＣＳが接続される。本体部３ａの外周縁には、クランク角検出用歯３ｂと、失火判定用歯３ｃと、切欠き部３ｄが形成される。 The disk plate 3 includes a body portion 3a, a crank angle detection tooth (first tooth) 3b, a misfire determination tooth (second tooth) 3c, and a notch portion 3d. The disk plate 3 is made of, for example, a magnetic material. The body portion 3a is a substantially annular plate. A crankshaft CS is connected to the inner peripheral surface of the body portion 3a. A crank angle detection tooth 3b, a misfire determination tooth 3c, and a notch portion 3d are formed on the outer peripheral edge of the body portion 3a.

クランク角検出用歯３ｂは、本体部３ａの外周縁から径方向外側に突出する。クランク角検出用歯３ｂは、本体部３ａの全周に亘って周方向に複数形成される。クランク角検出用歯３ｂは、本体部３ａの周方向に一定間隔（例えば、１０°間隔）で形成される。 The crank angle detection tooth 3b protrudes radially outward from the outer peripheral edge of the body portion 3a. A plurality of crank angle detection teeth 3b are formed in the circumferential direction over the entire circumference of the body portion 3a. The crank angle detection teeth 3b are formed at regular intervals (for example, intervals of 10°) in the circumferential direction of the body portion 3a.

失火判定用歯３ｃは、本体部３ａの外周縁から径方向外側に突出する。失火判定用歯３ｃは、本体部３ａの周方向に複数形成される。失火判定用歯３ｃは、クランク角検出用歯３ｂの間に一定間隔（例えば、３．３°間隔）で形成される。本実施形態では、失火判定用歯３ｃは、隣接する一対のクランク角検出用歯３ｂの間に２つ形成される。クランク角検出用歯３ｂと失火判定用歯３ｃの間隔は、失火判定用歯３ｃ同士の間隔と等しい。つまり、クランク角検出用歯３ｂと失火判定用歯３ｃは、クランク角検出用歯３ｂ、失火判定用歯３ｃ、失火判定用歯３ｃ、クランク角検出用歯３ｂ、・・・の順に等間隔で並んでいる。 The misfire determining tooth 3c protrudes radially outward from the outer peripheral edge of the body portion 3a. A plurality of misfire determination teeth 3c are formed in the circumferential direction of the body portion 3a. The misfire determination teeth 3c are formed at regular intervals (for example, 3.3° intervals) between the crank angle detection teeth 3b. In this embodiment, two misfire determination teeth 3c are formed between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b. The interval between the crank angle detection tooth 3b and the misfire determination tooth 3c is equal to the interval between the misfire determination teeth 3c. That is, the crank angle detection tooth 3b and the misfire determination tooth 3c are arranged at regular intervals in the order of the crank angle detection tooth 3b, the misfire determination tooth 3c, the misfire determination tooth 3c, the crank angle detection tooth 3b, and so on. Lined up.

図１に示すように、失火判定用歯３ｃは、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ７が本体部３ａと対向する部分（位置）を含んだ所定範囲内に複数形成される。例えば、失火判定用歯３ｃは、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ７が本体部３ａと対向する部分（位置）から周方向に前後４５°の範囲内に形成される。 As shown in FIG. 1, the misfire determination tooth 3c is located within a predetermined range including a portion (position) where the misfire determination sensor 7 faces the main body portion 3a when the piston (not shown) is positioned at the top dead center. Multiple are formed. For example, the misfire determination tooth 3c is formed within a range of 45° in the circumferential direction from the portion (position) where the misfire determination sensor 7 faces the main body portion 3a when the piston (not shown) is positioned at the top dead center. be done.

本実施形態において、不図示のエンジンは、水平対向エンジンである。水平対向エンジンは、クランクシャフトＣＳを介して互いに水平方向に対向するように配された複数のピストンを備えている。互いに水平方向に対向する複数のピストンは、クランクシャフトＣＳの回転角（クランク角）が１８０°ずれた２つの位置で上死点となる。換言すれば、互いに水平方向に対向する複数のピストンは、本体部３ａの周方向に１８０°ずれた２つの位置で上死点となる。よって、本実施形態の失火判定用歯３ｃは、本体部３ａの周方向に１８０°ずれた２つの上死点に対応する位置を含んだ所定範囲内に形成される。 In this embodiment, the engine (not shown) is a horizontally opposed engine. A horizontally opposed engine includes a plurality of pistons arranged to horizontally face each other via a crankshaft CS. A plurality of pistons facing each other in the horizontal direction have top dead centers at two positions where the rotation angle (crank angle) of the crankshaft CS is shifted by 180°. In other words, the plurality of pistons facing each other in the horizontal direction have top dead centers at two positions shifted by 180° in the circumferential direction of the main body 3a. Therefore, the misfire determining tooth 3c of the present embodiment is formed within a predetermined range including positions corresponding to two top dead centers that are shifted by 180° in the circumferential direction of the main body 3a.

切欠き部３ｄは、本体部３ａの周方向に１つ形成される。切欠き部３ｄには、クランク角検出用歯３ｂおよび失火判定用歯３ｃが形成されない。切欠き部３ｄは、クランク角検出用センサ５がクランク角の基準位置を検出するために形成される。本実施形態では、切欠き部３ｄは、本体部３ａの周方向のうち失火判定用歯３ｃが形成されていない範囲に形成されるが、これに限定されず、切欠き部３ｄは、失火判定用歯３ｃが形成される範囲に形成されてもよい。 One notch portion 3d is formed in the circumferential direction of the body portion 3a. The crank angle detection tooth 3b and the misfire determination tooth 3c are not formed in the notch 3d. The notch 3d is formed for the crank angle detection sensor 5 to detect the reference position of the crank angle. In the present embodiment, the cutout portion 3d is formed in a range in the circumferential direction of the main body portion 3a in which the misfire determination tooth 3c is not formed. It may be formed in the range where the tooth 3c is formed.

図２は、本体部３ａの外周縁の概略拡大図である。図２に示すように、クランク角検出用歯３ｂは、径方向延在部（第１径方向延在部）１１と、交差方向延在部１３とを含んで構成される。 FIG. 2 is a schematic enlarged view of the outer peripheral edge of the body portion 3a. As shown in FIG. 2 , the crank angle detection tooth 3 b includes a radially extending portion (first radially extending portion) 11 and an intersecting direction extending portion 13 .

径方向延在部１１は、本体部３ａの外周縁上に形成される。径方向延在部１１は、本体部３ａの径方向に沿って延在する。交差方向延在部１３は、本体部３ａの径方向と交差する方向（以下、交差方向ともいう）に沿って延在する。本実施形態では、交差方向延在部１３は、径方向延在部１１の先端から、本体部３ａの回転軸方向（すなわち、径方向と直交する方向）に向かって延在する。 The radially extending portion 11 is formed on the outer peripheral edge of the body portion 3a. The radially extending portion 11 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The cross-direction extending portion 13 extends along a direction crossing the radial direction of the main body portion 3a (hereinafter also referred to as the cross direction). In this embodiment, the cross-direction extending portion 13 extends from the distal end of the radially extending portion 11 toward the rotational axis direction of the main body portion 3a (that is, the direction orthogonal to the radial direction).

失火判定用歯３ｃは、径方向延在部（第２径方向延在部）１５を含んで構成される。径方向延在部１５は、本体部３ａの外周縁上に形成される。径方向延在部１５は、本体部３ａの径方向に沿って延在する。径方向延在部１５は、本体部３ａの周方向（すなわち、回転方向）における幅が、径方向延在部１１および交差方向延在部１３の幅と大凡等しい。また、径方向延在部１５は、径方向延在部１１の径方向の長さと大凡等しい。 The misfire determination tooth 3 c includes a radially extending portion (second radially extending portion) 15 . The radially extending portion 15 is formed on the outer peripheral edge of the body portion 3a. The radially extending portion 15 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The width of the radially extending portion 15 in the circumferential direction (that is, the rotational direction) of the main body portion 3 a is substantially equal to the widths of the radially extending portion 11 and the transversely extending portion 13 . Also, the radially extending portion 15 is approximately equal to the radial length of the radially extending portion 11 .

図３は、図２に示すＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図３では、クランク角検出用センサ５および失火判定用センサ７がクランク角検出用歯３ｂと対向している状態を示している。図３に示すように、クランク角検出用センサ５は、交差方向延在部１３が延在する方向（すなわち、交差方向）において、交差方向延在部１３と対向して配される。交差方向延在部１３は、径方向延在部１１と接続する側と反対側の端部に対向面１７を備える。クランク角検出用センサ５は、対向面１７と所定間隔を介して対向して配される。 FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III shown in FIG. FIG. 3 shows a state in which the crank angle detection sensor 5 and the misfire determination sensor 7 face the crank angle detection tooth 3b. As shown in FIG. 3, the crank angle detection sensor 5 is arranged to face the cross-direction extending portion 13 in the direction in which the cross-direction extending portion 13 extends (that is, the cross direction). The transversely extending portion 13 has a facing surface 17 at the end opposite to the side connected to the radially extending portion 11 . The crank angle detection sensor 5 is arranged to face the facing surface 17 with a predetermined gap therebetween.

クランク角検出用センサ５は、コイルおよび磁石を含んで構成される。クランク角検出用センサ５は、対向面１７の離接による磁界変化に基づいて、クランク角検出用信号を出力する。クランク角検出用センサ５は、クランク角検出用歯３ｂの交差方向延在部１３の対向面１７と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。 The crank angle detection sensor 5 includes a coil and a magnet. The crank angle detection sensor 5 outputs a crank angle detection signal based on a change in the magnetic field due to contact and separation of the opposing surface 17 . The crank angle detection sensor 5 outputs a crank angle detection signal when facing the facing surface 17 of the transversely extending portion 13 of the crank angle detection tooth 3b.

図４は、図２に示すＩＶ－ＩＶ断面図である。図４では、失火判定用センサ７が失火判定用歯３ｃと対向している状態を破線で表している。図４に示すように、失火判定用センサ７は、径方向延在部１５が延在する方向（すなわち、径方向）において、径方向延在部１５と対向して配される。径方向延在部１５は、本体部３ａの外周縁と接続する側と反対側の端部に対向面１９を備える。失火判定用センサ７は、対向面１９と所定間隔を介して対向して配される。 FIG. 4 is a sectional view along IV-IV shown in FIG. In FIG. 4, the dashed line indicates the state in which the misfire determination sensor 7 faces the misfire determination tooth 3c. As shown in FIG. 4 , the misfire determination sensor 7 is arranged to face the radially extending portion 15 in the direction in which the radially extending portion 15 extends (that is, the radial direction). The radially extending portion 15 has a facing surface 19 at the end opposite to the side connected to the outer peripheral edge of the main body portion 3a. The misfire determination sensor 7 is arranged to face the facing surface 19 with a predetermined gap therebetween.

ここで、図３に示すように、クランク角検出用歯３ｂの径方向延在部１１は、本体部３ａの外周縁と接続する側と反対側の端部に対向面２１を備える。対向面１９（図４参照）および対向面２１は、本体部３ａの中心（回転中心軸）からの距離が大凡等しい。ただし、対向面１９および対向面２１は、失火判定用センサ７が検出可能な範囲内にあれば、本体部３ａの中心（回転中心軸）からの距離が異なっていてもよい。また、対向面１９および対向面２１は、本体部３ａの軸方向（回転軸方向）において、大凡等しい位置に配される。つまり、径方向延在部１１および径方向延在部１５（図４参照）は、本体部３ａの周方向に並んで（すなわち、対向して）形成される。したがって、失火判定用センサ７は、本体部３ａの回転に伴い、対向面１９（径方向延在部１５）および対向面２１（径方向延在部１１）と対向する。 Here, as shown in FIG. 3, the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b has a facing surface 21 at the end opposite to the side connected to the outer peripheral edge of the main body portion 3a. The facing surface 19 (see FIG. 4) and the facing surface 21 are approximately the same distance from the center (rotation center axis) of the body portion 3a. However, the opposing surface 19 and the opposing surface 21 may have different distances from the center (rotation center axis) of the main body portion 3a as long as they are within the detection range of the misfire determination sensor 7 . In addition, the opposing surface 19 and the opposing surface 21 are arranged at approximately the same position in the axial direction (rotational axis direction) of the main body portion 3a. That is, the radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (see FIG. 4) are formed side by side (that is, facing each other) in the circumferential direction of the main body portion 3a. Therefore, the misfire determination sensor 7 faces the facing surface 19 (radially extending portion 15) and the facing surface 21 (radially extending portion 11) as the main body portion 3a rotates.

失火判定用センサ７は、コイルおよび磁石を含んで構成される。失火判定用センサ７は、対向面１９、２１の離接による磁界変化に基づいて、失火判定用信号を出力する。失火判定用センサ７は、対向面２１および対向面１９（図４参照）と対向したとき、失火判定用信号を出力する。 The misfire determination sensor 7 includes a coil and a magnet. The misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal based on the change in the magnetic field due to the contact and separation of the opposing surfaces 19 and 21 . The misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal when facing the opposing surface 21 and the opposing surface 19 (see FIG. 4).

図１に戻り、ＥＣＵ９は、クランク角検出用センサ５および失火判定用センサ７と電気的に接続される。ＥＣＵ９は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン（不図示）および回転角検出装置１を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ９は、クランク角導出部２３と、失火判定部２５として機能する。 Returning to FIG. 1 , the ECU 9 is electrically connected to the crank angle detection sensor 5 and the misfire determination sensor 7 . The ECU 9 is a microcomputer including a central processing unit (CPU), a ROM storing programs and the like, a RAM as a work area, and the like, and controls the engine (not shown) and the rotation angle detection device 1 in an integrated manner. In this embodiment, the ECU 9 functions as a crank angle derivation section 23 and a misfire determination section 25 .

クランク角導出部２３は、クランク角検出用センサ５から出力されるクランク角検出用信号に基づいて、クランクシャフトＣＳの回転角（クランク角）を導出する。 The crank angle derivation unit 23 derives the rotation angle (crank angle) of the crankshaft CS based on the crank angle detection signal output from the crank angle detection sensor 5 .

失火判定部２５は、失火判定用センサ７から出力される失火判定用信号に基づいて、エンジンの失火を判定する。不図示のエンジンが駆動されると、クランクシャフトＣＳの回転に伴い、ディスクプレート３が回転する。ここで、エンジンの失火が起きると、ディスクプレート３の角加速度が低下する。ディスクプレート３の角加速度が低下すると、失火判定用センサ７から出力される失火判定用信号のパルス間隔が大きくなる。 The misfire determination unit 25 determines misfire of the engine based on the misfire determination signal output from the misfire determination sensor 7 . When the engine (not shown) is driven, the disk plate 3 rotates as the crankshaft CS rotates. Here, when an engine misfire occurs, the angular acceleration of the disk plate 3 decreases. When the angular acceleration of the disc plate 3 decreases, the pulse interval of the misfire determination signal output from the misfire determination sensor 7 increases.

失火判定部２５は、例えば、失火判定用信号のパルス間隔が、エンジン回転数に応じて予め定められた失火判定用閾値よりも大きくなったとき、エンジンの失火を判定する。このように、回転角検出装置１は、失火判定用信号のパルス間隔に応じて、エンジンの燃焼状態（例えば、失火状態）を判定することができる。 The misfire determination unit 25 determines that the engine has misfired, for example, when the pulse interval of the misfire determination signal becomes greater than a predetermined misfire determination threshold value according to the engine speed. Thus, the rotation angle detection device 1 can determine the combustion state (for example, misfire state) of the engine according to the pulse interval of the misfire determination signal.

以上のように、本実施形態の回転角検出装置１は、クランク角検出用歯３ｂ（径方向延在部１１および交差方向延在部１３）と、失火判定用歯３ｃ（径方向延在部１５）と、クランク角検出用センサ５と、失火判定用センサ７とを備える。 As described above, the rotation angle detection device 1 of the present embodiment includes the crank angle detection tooth 3b (the radially extending portion 11 and the transversely extending portion 13), the misfire determination tooth 3c (the radially extending portion 15), a crank angle detection sensor 5, and a misfire determination sensor 7.

ここで、仮に、失火判定用歯３ｃが形成されない場合、失火判定用センサ７は、クランク角検出用歯３ｂの径方向延在部１１と対向したときに、失火判定用信号を出力する。しかし、径方向延在部１１（クランク角検出用歯３ｂ）は、本体部３ａの周方向に比較的大きい間隔（１０°間隔）で形成される。また、失火判定用センサ７は、エンジン回転数が低くなるほど、失火判定用信号を出力する間隔（パルス間隔）が大きくなる。失火判定部２５は、失火判定用信号が出力されていない間は、エンジンの失火判定を行うことができない。そのため、失火判定部２５は、失火判定用信号のパルス間隔が大きくなるほど、エンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。したがって、本体部３ａに失火判定用歯３ｃが形成されない場合、失火判定部２５は、エンジンの低速回転域においてエンジンの失火を精度よく判定することが困難になる。 Here, if the misfire determination tooth 3c is not formed, the misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal when facing the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b. However, the radially extending portions 11 (crank angle detection teeth 3b) are formed at relatively large intervals (10° intervals) in the circumferential direction of the body portion 3a. Further, the misfire determination sensor 7 outputs a misfire determination signal at a longer interval (pulse interval) as the engine speed decreases. The misfire determination unit 25 cannot perform engine misfire determination while the misfire determination signal is not being output. Therefore, as the pulse interval of the misfire determination signal increases, it becomes more difficult for the misfire determination unit 25 to accurately determine misfire of the engine. Therefore, if the misfire determination tooth 3c is not formed on the main body portion 3a, it becomes difficult for the misfire determination portion 25 to accurately determine misfire of the engine in the low speed rotation range of the engine.

一方、失火判定用歯３ｃが形成される場合、失火判定用センサ７は、クランク角検出用歯３ｂの径方向延在部１１、および、失火判定用歯３ｃの径方向延在部１５と対向したときに、失火判定用信号を出力する。径方向延在部１１および径方向延在部１５（クランク角検出用歯３ｂおよび失火判定用歯３ｃ）は、本体部３ａの周方向に比較的小さい間隔（３．３°間隔）で形成される。そのため、失火判定用センサ７は、本体部３ａに失火判定用歯３ｃが形成されない場合よりも、失火判定用歯３ｃが形成される場合の方が、失火判定用信号のパルス間隔を小さくすることができる。その結果、失火判定部２５は、エンジンの低速回転域においてエンジンの失火を精度よく判定することが容易になる。 On the other hand, when the misfire determination tooth 3c is formed, the misfire determination sensor 7 faces the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b and the radially extending portion 15 of the misfire determination tooth 3c. When this occurs, a misfire determination signal is output. The radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (crank angle detection tooth 3b and misfire determination tooth 3c) are formed at relatively small intervals (3.3° intervals) in the circumferential direction of the body portion 3a. be. Therefore, the misfire determination sensor 7 makes the pulse interval of the misfire determination signal smaller when the misfire determination teeth 3c are formed on the main body 3a than when the misfire determination teeth 3c are not formed on the main body 3a. can be done. As a result, the misfire determination unit 25 can easily determine misfire of the engine in a low engine speed range with high accuracy.

このように、失火判定用センサ７は、失火判定用歯３ｃが形成されない場合よりも、失火判定用歯３ｃが形成される方が、短い周期で失火判定用信号を出力することができる。したがって、失火判定部２５は、失火判定用歯３ｃが形成されない場合よりも、失火判定用歯３ｃが形成される方が、エンジンの失火を高精度に判定することができる。よって、本実施形態の回転角検出装置１によれば、エンジンの低速回転域において、エンジンの失火を精度よく判定することができる。 Thus, the misfire determination sensor 7 can output the misfire determination signal at a shorter cycle when the misfire determination tooth 3c is formed than when the misfire determination tooth 3c is not formed. Therefore, the misfire determination unit 25 can more accurately determine misfire of the engine when the misfire determination tooth 3c is formed than when the misfire determination tooth 3c is not formed. Therefore, according to the rotation angle detection device 1 of the present embodiment, misfire of the engine can be accurately determined in the low speed rotation range of the engine.

また、仮に、クランク角検出用歯３ｂに交差方向延在部１３が形成されない場合、クランク角検出用センサ５は、径方向延在部１１および径方向延在部１５と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。径方向延在部１１および径方向延在部１５（クランク角検出用歯３ｂおよび失火判定用歯３ｃ）は、本体部３ａの周方向に比較的小さい間隔（３．３°間隔）で形成される。また、クランク角検出用センサ５は、エンジン回転数が高くなるほど、クランク角検出用信号を出力する間隔（パルス間隔）が小さくなる。クランク角検出用信号のパルス間隔が所定値未満になると、隣接するパルス信号が繋がってしまい、クランク角導出部２３は、エンジンのクランク角を精度よく判定することが困難になる。したがって、クランク角検出用歯３ｂに交差方向延在部１３が形成されない場合、クランク角導出部２３は、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することが困難になる。 Further, if the crank angle detection tooth 3b does not have the cross-direction extending portion 13, the crank angle detecting sensor 5 faces the radially extending portion 11 and the radially extending portion 15, and the crank angle Outputs a signal for detection. The radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 (crank angle detection tooth 3b and misfire determination tooth 3c) are formed at relatively small intervals (3.3° intervals) in the circumferential direction of the body portion 3a. be. Further, the interval (pulse interval) at which the crank angle detection sensor 5 outputs the crank angle detection signal becomes shorter as the engine speed increases. When the pulse interval of the crank angle detection signal is less than a predetermined value, adjacent pulse signals are connected, making it difficult for the crank angle derivation unit 23 to accurately determine the crank angle of the engine. Therefore, if the cross-direction extending portion 13 is not formed on the crank angle detection tooth 3b, it becomes difficult for the crank angle deriving portion 23 to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

一方、クランク角検出用歯３ｂに交差方向延在部１３が形成される場合、クランク角検出用センサ５は、交差方向延在部１３と対向したとき、クランク角検出用信号を出力する。交差方向延在部１３（クランク角検出用歯３ｂ）は、本体部３ａの周方向に比較的大きい間隔（１０°間隔）で形成される。そのため、クランク角検出用信号のパルス間隔は、エンジンの高速回転域においても所定値未満になり難い（つまり、隣接するパルス信号が繋がり難い）。したがって、クランク角検出用歯３ｂに交差方向延在部１３が形成される場合、クランク角導出部２３は、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することができる。このように、本実施形態の回転角検出装置１によれば、エンジンの高速回転域においてエンジンのクランク角を精度よく検出することができる。 On the other hand, when the cross-direction extending portion 13 is formed on the crank angle detection tooth 3 b , the crank angle detection sensor 5 outputs a crank angle detection signal when facing the cross-direction extending portion 13 . The cross-direction extending portions 13 (crank angle detection teeth 3b) are formed at relatively large intervals (10° intervals) in the circumferential direction of the body portion 3a. Therefore, the pulse interval of the crank angle detection signal is less likely to be less than a predetermined value even in the high-speed rotation range of the engine (that is, adjacent pulse signals are less likely to be connected). Therefore, when the cross-direction extending portion 13 is formed on the crank angle detection tooth 3b, the crank angle deriving portion 23 can accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine. Thus, according to the rotation angle detection device 1 of the present embodiment, it is possible to accurately detect the crank angle of the engine in the high speed rotation range of the engine.

また、本実施形態の失火判定用歯３ｃは、本体部３ａの全周に亘って形成されずに、不図示のピストンが上死点に位置するときに失火判定用センサ７が本体部３ａと対向する部分を含んだ所定範囲内に形成される。これにより、エンジンの失火判定の精度を維持しながら、ディスクプレート３の製造コストを低減することができる。 Further, the misfire determination tooth 3c of the present embodiment is not formed over the entire circumference of the main body portion 3a, so that when the piston (not shown) is positioned at the top dead center, the misfire determination sensor 7 is positioned close to the main body portion 3a. It is formed within a predetermined range including the opposing portions. As a result, the manufacturing cost of the disk plate 3 can be reduced while maintaining the accuracy of engine misfire determination.

また、本実施形態の失火判定用歯３ｃの径方向延在部１５は、クランク角検出用歯３ｂの径方向延在部１１と本体部３ａの周方向に並んで形成される。これにより、ディスクプレート３の厚さを薄くすることができ、ディスクプレート３の製造コストを低減することができる。 Further, the radially extending portion 15 of the misfire determination tooth 3c of the present embodiment is formed side by side with the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b in the circumferential direction of the main body portion 3a. As a result, the thickness of the disk plate 3 can be reduced, and the manufacturing cost of the disk plate 3 can be reduced.

図５は、変形例におけるクランク角検出用歯１０３ｂの概略断面図である。上記実施形態の回転角検出装置１と実質的に等しい構成要素については、同一符号を付して説明を省略する。本変形例の回転角検出装置１００は、ディスクプレート１０３を備える。ディスクプレート１０３は、上記実施形態のクランク角検出用歯３ｂに代えて、クランク角検出用歯１０３ｂを備える。本変形例のディスクプレート１０３は、クランク角検出用歯１０３ｂ以外の構成が、上記実施形態のディスクプレート３の構成と同じである。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a crank angle detection tooth 103b in a modified example. Components that are substantially the same as those of the rotation angle detection device 1 of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. A rotation angle detection device 100 of this modification includes a disk plate 103 . The disk plate 103 includes crank angle detection teeth 103b instead of the crank angle detection teeth 3b of the above embodiment. The configuration of the disk plate 103 of this modified example is the same as that of the disk plate 3 of the above-described embodiment except for the crank angle detection tooth 103b.

図５に示すように、クランク角検出用歯１０３ｂは、径方向延在部（第１径方向延在部）１１と、交差方向延在部１１３とを含んで構成される。 As shown in FIG. 5 , the crank angle detection tooth 103 b includes a radially extending portion (first radially extending portion) 11 and a transversely extending portion 113 .

径方向延在部１１は、本体部３ａの径方向に沿って延在する。交差方向延在部１１３は、本体部３ａの径方向と交差する方向（交差方向）に沿って延在する。本変形例では、交差方向延在部１１３は、径方向延在部１１の先端から、本体部３ａの径方向（および回転軸方向）に対し４５°傾斜した方向に向かって延在する。 The radially extending portion 11 extends along the radial direction of the main body portion 3a. The cross-direction extending portion 113 extends along a direction (cross direction) crossing the radial direction of the main body portion 3a. In this modification, the cross-direction extending portion 113 extends from the distal end of the radially extending portion 11 in a direction inclined at 45° with respect to the radial direction (and rotation axis direction) of the main body portion 3a.

クランク角検出用センサ５は、交差方向延在部１１３が延在する方向（すなわち、交差方向）において、交差方向延在部１１３と対向して配される。交差方向延在部１１３は、径方向延在部１１と接続する側と反対側の端部に対向面１１７を備える。対向面１１７は、本体部３ａ回転中心軸と直交する面に対し、４５°傾斜している。クランク角検出用センサ５は、対向面１１７と所定間隔を介して対向して配される。 The crank angle detection sensor 5 is arranged to face the cross-direction extending portion 113 in the direction in which the cross-direction extending portion 113 extends (that is, the cross direction). The cross-direction extending portion 113 has a facing surface 117 at the end opposite to the side connected to the radially-extending portion 11 . The facing surface 117 is inclined at 45° with respect to a plane perpendicular to the central axis of rotation of the main body 3a. The crank angle detection sensor 5 is arranged to face the facing surface 117 with a predetermined gap therebetween.

本変形例の回転角検出装置１００によれば、上記実施形態の回転角検出装置１と同様の作用および効果を得ることができる。 According to the rotation angle detection device 100 of this modified example, it is possible to obtain the same actions and effects as the rotation angle detection device 1 of the above-described embodiment.

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is of course not limited to the above-described embodiments, and various modifications within the scope of the claims can be made. It is needless to say that modified examples also belong to the technical scope of the present invention.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置１、１００は、エンジンのクランク角を検出するクランク角検出装置である場合を例に説明した。しかし、これに限定されず、回転角検出装置１、１００は、例えば、エンジンのカムシャフトの回転角（カム角）を検出するカム角検出装置であってもよい。このように、上記実施形態および変形例の回転角検出装置１、１００は、クランク角検出装置以外にも適用可能であり、その用途が限定されるものではない。 In the above embodiments and modified examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 have been described as examples of crank angle detection devices that detect the crank angle of the engine. However, the rotation angle detection device 1, 100 is not limited to this, and may be, for example, a cam angle detection device that detects the rotation angle (cam angle) of the camshaft of the engine. As described above, the rotation angle detection devices 1 and 100 of the above embodiments and modified examples can be applied to devices other than crank angle detection devices, and their uses are not limited.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置１、１００は、失火判定用歯３ｃが本体部３ａの全周の一部にのみ形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、失火判定用歯３ｃは、本体部３ａの全周に亘って形成されてもよい。 In the above embodiments and modified examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 have been described as examples in which the misfire determining teeth 3c are formed only on part of the entire circumference of the main body portion 3a. However, without being limited to this, the misfire determination tooth 3c may be formed over the entire circumference of the main body portion 3a.

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置１、１００は、失火判定用歯３ｃの径方向延在部１５がクランク角検出用歯３ｂ、１０３ｂの径方向延在部１１と本体部３ａの周方向に並んで形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、径方向延在部１５は、径方向延在部１１と本体部３ａの回転軸方向にずれて形成されてもよい。その場合、失火判定用センサ７は、径方向延在部１１および径方向延在部１５を検出するために複数設けられてもよい。 In the above embodiments and modified examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 are such that the radially extending portion 15 of the misfire determination tooth 3c is located between the radially extending portion 11 of the crank angle detection tooth 3b, 103b and the body portion 3a. An example in which they are formed side by side in the circumferential direction has been described. However, it is not limited to this, and the radially extending portion 15 may be formed so as to be offset from the radially extending portion 11 in the rotation axis direction of the main body portion 3a. In that case, a plurality of misfire determination sensors 7 may be provided to detect the radially extending portion 11 and the radially extending portion 15 .

上記実施形態および変形例において、回転角検出装置１、１００は、失火判定用歯３ｃが隣接する一対のクランク角検出用歯３ｂ、１０３ｂの間に２つ形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、隣接する一対のクランク角検出用歯３ｂ、１０３ｂの間には、単一（１つ）の失火判定用歯３ｃが等間隔に形成されてもよいし、３つ以上の失火判定用歯３ｃが等間隔に形成されてもよい。 In the above embodiments and modified examples, the rotation angle detection devices 1 and 100 have been described as examples in which two misfire determination teeth 3c are formed between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b and 103b. However, it is not limited to this, and a single (one) misfire determination tooth 3c may be formed at equal intervals between a pair of adjacent crank angle detection teeth 3b, 103b, or three misfire determination teeth 3c may be formed at equal intervals. The misfire determining teeth 3c described above may be formed at regular intervals.

本発明は、回転角検出装置に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a rotation angle detection device.

ＣＳクランクシャフト（シャフト）
１回転角検出装置
３ディスクプレート（ロータ）
３ｂクランク角検出用歯（第１の歯）
３ｃ失火判定用歯（第２の歯）
５クランク角検出用センサ（第１のセンサ）
７失火判定用センサ（第２のセンサ）
１１径方向延在部（第１径方向延在部）
１３交差方向延在部
１５径方向延在部（第２径方向延在部）
１０３ディスクプレート（ロータ）
１０３ｂクランク角検出用歯（第１の歯）
１１３交差方向延在部 CS crankshaft (shaft)
1 rotation angle detector 3 disk plate (rotor)
3b Crank angle detection tooth (first tooth)
3c Misfire determination tooth (second tooth)
5 Crank angle detection sensor (first sensor)
7 misfire determination sensor (second sensor)
11 radially extending portion (first radially extending portion)
13 cross direction extension part 15 radial direction extension part (second radial direction extension part)
103 disk plate (rotor)
103b Crank angle detection tooth (first tooth)
113 cross direction extension

Claims

A first radially extending portion formed on an outer periphery of a rotor provided on an engine shaft and extending in a radial direction of the rotor, and a crossing direction extending portion extending in a crossing direction crossing the radial direction. a plurality of first teeth including
a second tooth formed between the plurality of first teeth and including a second radial extension extending radially of the rotor;
a first sensor disposed facing the cross-direction extending portion in the cross direction;
a second sensor disposed facing the first radially extending portion and the second radially extending portion in the radial direction;
with
The second tooth is partially formed within a predetermined range including a portion of the outer circumference of the rotor that faces the second sensor when at least one piston of the engine is positioned at top dead center. , a rotation angle detection device that is not formed outside the predetermined range .

2. The rotation angle detection device according to claim 1 , wherein the first radially extending portion and the second radially extending portion are formed side by side in the circumferential direction of the rotor.