JPH0140930B2 - - Google Patents

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JPH0140930B2
JPH0140930B2 JP14194881A JP14194881A JPH0140930B2 JP H0140930 B2 JPH0140930 B2 JP H0140930B2 JP 14194881 A JP14194881 A JP 14194881A JP 14194881 A JP14194881 A JP 14194881A JP H0140930 B2 JPH0140930 B2 JP H0140930B2
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JP
Japan
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magnetic
pole
protrusion
signal
detection
Prior art date
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JP14194881A
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English (en)
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JPS5842916A (ja
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Kunihiro Abe
Yoshihiko Morimoto
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Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5842916A publication Critical patent/JPS5842916A/ja
Publication of JPH0140930B2 publication Critical patent/JPH0140930B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、エンジンの出力であるクランクシヤ
フトの回転角位置を正確に検出することができる
クランク角検出機構に関する。
【従来の技術と課題】
近年、エンジンの電子自動制御の開発が進み、
点火時期などエンジンを制御するいろいろなフア
クタが電子的に調整できるようになつてきてい
る。これらフアクタを制御する際にはクランクシ
ヤフトのクランク角位置を正確に検出する必要が
ある。従来のクランク角位置を電気的に検出する
構成を第1図により説明すると、クランクシヤフ
ト1には周囲に等間隔に突起2を形成したシグナ
ルプレート3が固着してあり、このシグナルプレ
ート3の外周に接近してピツクアツプ4が設けて
ある。このピツクアツプ4は、棒状の磁石5とこ
の磁石5の外囲に巻回したコイル6とから成り、
コイル6には増幅器7、微分回路8、ワンシヨツ
トマルチ9が直列に接続してある。この構成で
は、クランクシヤフト1、シグナルプレート3が
回転すると突起が磁石5の磁束を切断し、コイル
6には各突起2に対応する数の電圧が起電される
ことになる。このコイル6の起電力を増幅器7で
増幅し、微分回路8で信号を微分してこのトリガ
によりワンシヨツトマルチ9を作動させる。この
ため、ワンシヨツトマルチ9からの出力は図中に
示す様な矩形波となり、この矩形波は突起2の数
と同一数となるため、この出力のパルス数をカウ
ントすればクランク角位置を検出することができ
る。しかしながら、この構成ではクランクシヤフ
ト1の回転速度によつてピツクアツプ4の出力電
圧が増減し、特に低速回転の場合には起電電圧が
降下し、検出に必要な電圧が得られないという欠
点がある。また、このピツクアツプ4を1つだけ
用いてもクランク角位置は判別することができ
ず、第2図に示す様に、クランクシヤフト11に
はタイミングプレート12とシグナルプレート1
3をそれぞれ設け、タイミングプレート12の外
周には例えば120度毎にタイミング突起14を形
成し、シグナルプレート13の外周には例えば4
度毎にシグナル突起15を形成しておき、各タイ
ミングプレート12とシグナルプレート13の外
周に接近させてピツクアツプ16,17を位置さ
せた構成でなければならない。この構成ではクラ
ンクシヤフト11の回転でピツクアツプ16はタ
イミング突起14により120度毎に信号を出力し
て基準位置を検出し、ピツクアツプ17はシグナ
ル突起15により4度毎に角度位置検出してお
り、基準位置より角度位置をカウントすることに
よつてクランクシヤフト11の正確なクランク角
位置を測定することができる。しかし、この構成
では基準位置検出用のタイミングプレート12が
必要となり、また部品点数も増加する欠点があ
り、価格も高くなるものであつた。 なお磁石を用い、磁束の変化により回転角を検
出する先行技術としては、例えば実開昭55−
149573号公報などがある。 本発明は上述の欠点に鑑み、簡易な構成であり
ながら確実にクランク角位置を検出することがで
きるクランク角検出機構を提供することを目的と
するものである。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、N極とS
極の磁極を間隔を置いて配置するとともに、N極
とS極の間に感磁素子を配置した磁気検出部と、
軟質磁性材料から成り、複数のベルトを駆動する
クランクプーリのリムと、リムの外周の所定位置
に形成された突起とから成り、磁気検出部のN
極、感磁素子、S極をそれぞれ前記リムの外周に
接近させて配置させ、クランクプーリの回転によ
り突起がN極、或いはS極に接離することによつ
て感磁素子を貫通する磁束を変化させ、この貫通
する磁束の変化によつて検出体のクランク角位置
を検出させるように構成されている。
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面により説明す
る。 第3図乃至第5図は検出体と磁気検出部の構成
を示すもので、エンジンのクランクシヤフト21
には検出体を兼ねたクランクプーリ22が挿入し
てあり、クランクシヤフト21とクランクプーリ
22とはキー23によつて回転方向にずれないよ
うに連結してある。このクランクプーリ22はド
ラム形状となつており、外周には間隔を置いて2
つのベルト溝24,25が形成してあり、外周付
近の断面は略W字形に形成されて外周には3条の
検出リング26,27,28が位置している。こ
のクランクプーリ22は鉄等の軟質磁性材で形成
されており、このクランクプーリ22がクランク
角位置の検出体として用いられている。そして、
ベルト溝24にはACGベルト29が、ベルト溝
25にはエアコンベルト30がそれぞれ巻回して
ある。前記検出リング26,27,28の形状を
第5図により説明すると、検出リング26はタイ
ミング位置検出用であり、所定位置、例えば120
度置きにタイミング突起31が形成してあり、検
出リング28はシグナル検出用であり、所定間隔
毎に、例えば4度置きにシグナル突起32が形成
してある。このタイミング突起31とシグナル突
起32の相対位置は一対のシグナル突起32の間
にタイミング突起31が位置するように形成して
ある。そして、検出リング27は両リング26,
28に共用させるためのもので、その表面は円周
形に形成され、高さ位置はタイミング突起31と
シグナル突起32の各頂部と同一高さに設定して
ある。次に、33は磁気検出部で、磁気検出部3
3はアルニコ、希土類等の硬質磁性材料で形成さ
れた磁石34と、ホール素子、ホールIC、磁気
抵抗素子等の感磁素子35とより構成されてい
る。 磁石34はその側面形状をE字形としており、
そのE字形の両先端は、それぞれN極、S極の極
性を持つよう磁化させてある。そして、E字形を
した中央の突部の先端には感磁素子35が固着し
てあり、磁石34のN極、S極、感磁素子35の
各先端は同一平面になるように形成してある。こ
の磁石34のN極とS極の間隔は検出リング2
6,28の間隔と同一とし、磁石34のN極は検
出リング26に、S極は検出リング28に、感磁
素子35は検出リング27にそれぞれ接近させて
位置させてあり、磁石34の軸線は検出リング2
6〜28の回転方向と直交させてある。 第6図は、本実施例における感磁素子35の出
力処理回路を示すもので、感磁素子35には直流
の制御電流が印加してあり、この直流電流を印加
したのと直角方向に設けた一対の電極はそれぞれ
抵抗36,37を介して演算増幅器38に接続し
てあり、演算増幅器38の出力と負側入力端の間
には抵抗39が接続してあり、正側入力端は抵抗
40を介して接地してある。演算増幅器38の出
力は2個の比較器41,42の、それぞれ正側、
および負側入力端に接続してあり、比較器41,
42の他の入力端には抵抗43,44,45で分
圧した直流電圧が接続してある。 次に、本実施例の作用を説明する。 第3図乃至第5図において、磁気検出部33は
図示しない手段によつてクランクプーリ22より
間隔を置いて保持されており、クランクプーリ2
2はエンジンの作動によつてクランクシヤフト2
1により回転されている。このクランクプーリ2
2の回転において、感磁素子35の下面は検出リ
ング27の表面より一定の間隔で接近している
が、N極にはタイミング突起31が周期的に接離
し、S極にはシグナル突起32が周期的に接離し
ている。このN極とS極にタイミング突起31と
シグナル突起32が周期的に接離することで感磁
素子35を貫通する磁束の方向が変化し、この磁
束の方向を感磁素子35が電気的信号に変換する
ことでクランクプーリ22、すなわちクランクシ
ヤフト21の回転している際のクランク角位置を
検出することができる。第7図は磁束の方向の変
化を示すもので、第7図イでは、N極にタイミン
グ突起31が接近した状態を示すもので、磁束は
N極、タイミング突起31、クランクプーリ2
2、感磁素子35の方向に流れる(タイミング突
起31とシグナル突起32とはそれぞれ位置が相
対的にずらしてあるため、N極とタイミング突起
31、S極とシグナル突起32が同時に接近する
ことはない)。また第7図ロでは、S極にシグナ
ル突起32が接近した状態を示すもので、磁束は
感磁素子35、クランクプーリ22、シグナル突
起32、S極の方向に流れ、感磁素子35を貫通
する磁束の方向は第7図イとは逆方向になる。こ
のため、感磁素子35は貫通する磁束の方向に従
い正又は負の電気信号を出力することになり、こ
の検出信号は抵抗36,37を介して演算増幅器
38に伝えられ、検出信号は増幅されて比較器4
1,42にそれぞれ入力する。比較器41,42
の他の入力端には抵抗43〜45により形成され
た分圧回路からの電圧が印加されているので演算
増幅器38からの検出信号の電圧によつて各比較
器41,42はタイミング突起31、或いはシグ
ナル突起32に対応する信号を出力する。第8図
は感磁素子35を貫通する磁束の変化に対する比
較器41,42の出力変化を示すものである。第
8図イは感磁素子35を貫通する磁束の変化を示
したもので、磁気密度が正の側の変化は、S極と
シグナル突起32が接近した場合であり、磁束密
度が負の側の変化はN極とタイミング突起31が
接近した場合である。この磁束密度の変化は比較
器41,42によつて出力されるが、シグナル突
起32による正の側の磁束密度の変化は比較器4
1により第8図ロに示されるパルス波形となり、
タイミング突起31による負の側の磁束密度の変
化は比較器42により第8図ハに示されるパルス
波形となる。このことからタイミング突起31の
位置を比較器42の出力で検出し、このタイミン
グ信号(第8図ハ)を基準としてシグナル突起3
2の位置を検出した比較器41の出力パルス数と
カウントすれば、常にクランクシヤフト21のク
ランク角位置は検知することができ、電子点火制
御におけるクランク角位置の判別のための入力信
号とすることができる。
【発明の効果】
本発明は上述の様に構成したので、簡易な構成
でありながら、信頼性の高いクランク角位置検出
のための信号を得ることができ、エンジンの電子
制御化のための入力信号として応用することがで
きるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図は従来のクランク角位置を検出
する機構の原理を示す説明図、第3図は本発明の
一実施例を示す断面図、第4図は第3図の一部を
拡大した断面図、第5図はクランクプーリと磁気
検出部を示す斜視図、第6図は本実施例における
信号処理回路を示す電気回路図、第7図は磁束の
方向を示す説明図、第8図は磁束の変化と信号の
変化を示すグラフである。 22……検出体としてのクランクプーリ、3
1,32……突起、33……磁気検出部、35…
…感磁素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 N極とS極の磁極を間隔を置いて配置すると
    ともに、N極とS極の間に感磁素子を配置した磁
    気検出部と、軟質磁性材料から成り、複数のベル
    トを駆動するクランクプーリのリムと、リムの外
    周の所定位置に形成された突起とから成り、磁気
    検出部のN極、感磁素子、S極をそれぞれ前記リ
    ムの外周に接近させて配置させ、クランクプーリ
    の回転により突起がN極、或いはS極に接離する
    ことによつて感磁素子を貫通する磁束を変化さ
    せ、この貫通する磁束の変化によつて検出体のク
    ランク角位置を検出させることを特徴とするクラ
    ンク角検出機構。
JP14194881A 1981-09-08 1981-09-08 クランク角検出機構 Granted JPS5842916A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14194881A JPS5842916A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 クランク角検出機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14194881A JPS5842916A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 クランク角検出機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5842916A JPS5842916A (ja) 1983-03-12
JPH0140930B2 true JPH0140930B2 (ja) 1989-09-01

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ID=15303853

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JP14194881A Granted JPS5842916A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 クランク角検出機構

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60147572A (ja) * 1984-01-13 1985-08-03 Wako Technical Kk 内燃機関用点火信号発生装置
JPS6192770U (ja) * 1984-11-21 1986-06-16
JPS61132705U (ja) * 1985-02-08 1986-08-19
JPS62209691A (ja) * 1986-02-18 1987-09-14 富士通株式会社 媒体搬送装置
JPH0820457B2 (ja) * 1987-06-26 1996-03-04 光洋精工株式会社 回転速度検出装置

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JPS5842916A (ja) 1983-03-12

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