JPH03141860A - マルチシリンダエンジンの噴射ポンプの角速度及び角度位置検出方法と装置 - Google Patents

マルチシリンダエンジンの噴射ポンプの角速度及び角度位置検出方法と装置

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JPH03141860A
JPH03141860A JP2205308A JP20530890A JPH03141860A JP H03141860 A JPH03141860 A JP H03141860A JP 2205308 A JP2205308 A JP 2205308A JP 20530890 A JP20530890 A JP 20530890A JP H03141860 A JPH03141860 A JP H03141860A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、エンジンの回転速度を検出し、常時エンジン
の各シリンダの上死点の角度的検知及び燃Ｆ１噴射が起
こらなくてはならないシリンダの識別を行なうことを可
能にするような、多シリンダ機関（マルチシリンダエン
ジン）特に自動車のエンジンの噴射システム用の検出方
法とその装置に関する。
［従来の技術］ 通常、この種の検出システムには、噴射ポンプ又はエン
ジンの回転軸にとりつけられたリングギヤの形をした２
つのターゲットが含まれており、かかるターゲットは、
一方ではエンジンの回転速度及びエンジンの上死点の角
度的検知を又他方では燃料噴射がエンジンのサイクル中
に起こらなくてはならないシリンダの識別を提供するた
め２つ又は３つのセンサと連動する。
［発明が解決しようとする課題］ かかる検出システムは比較的場所をとるものであり又費
用がかかり、そのｉ！２　（ｆけも複誰である。
その検出原理は一般に、強磁性材料でできたリングギヤ
とセンサの間に生じた磁界の変動に基づいている。エン
ジンの回転速度が緩慢である場合、磁界の変動は、優れ
た測定感度を可能にするのに充分なほど有意でない。そ
の上、センナの１つが故陣した場合すなわちエンジンの
機能劣（ヒモードでは、従来の計測システｌ＼はエンジ
ンの電子式噴射誘導システムに対して充分な情報を提供
することができず、そのためエンジンは直ちに停止する
ことになる。
［課題を解決するための手段］ 本発明の目的は、マルチシリンダエンジンの電子式噴射
システムのための単純かつ効果的な検出方法を提案する
ことにより従来の計測システムの欠点を補正することに
ある。
本発明のもう１つの目的は、新しい構造をもち組立てが
容易でコンパクトかつ多機能のマルチシリンダエンジン
の電子噴射システムのための検出装置を実現することに
ある。
本発明の目的は同様に、付加的な装置又はセンサを使用
しない噴射システムの初期調時手段を入手することにも
ある。
本発明の目的は同様に、劣化モードで電子噴射誘導シス
テムに対し充分な情報を提供することのできる、自動車
のエンジン用の検出装置にある。
本発明に従うと、検出方法は、マルチシリンダエンジン
上に適合されその周囲に交互に分布した北及び南の磁極
を複数有する多極リングによって生成される磁界の変動
を、磁界のイメージ信号を送り出すホール効果センサ、
磁気抵抗性センサその他のような磁界に感応する一対の
センサを用いて測定することから成る。かかるセンサは
、角度的に互いに間隔どりされ、エンジンのシリンダの
数に等しい数のセクタに細分されている多極リングの周
囲に向い合って、配置されており、セクタのうちの１つ
は、唯一の磁極で全体が構成され、その他のセクタは複
数の磁極で構成されている。
本発明に基づく検出装置は、特にエンジンの回転速度を
測定し、エンジンの各シリンダの上死点の角度的位置を
常時検出し燃料噴射が起こらなくてはならないエンジン
のシリンダの１つをつわに識別するため、自動車用エン
ジンといったマルチシリンダエンジンのための電子式噴
射システムを整備することを可能にする。
本発明に従うと、装置には、ポンプの内側に」３いて電
子式噴射システムのポンプの回転軸の回りに一体化され
た剛性多極リングが含まれている。
リングの周囲上には、交互の複数の北及び南の磁極；ポ
ンプの内側に固定され、ポンプの軸に対して横方向の平
面に沿ってリングの外周に向い合ってポンプの回転軸の
方へ半径方向に方向づけされ、しかも互いに角度的に間
隔どりされているような２つのホール効果センサ；２つ
のセンサに接続されかつ、電子式噴射システムの誘導用
計算機のための検出信号を提供することのできる電子式
処理用インターフェイスが分布させられている。
本発明の好ましい一実施態様に従うと、多極リングは、
エンジン内にあるシリンダの数と同じ数の同一の幾何形
状のセクタに細分されている。かかるセクタの１つは全
体が唯一の磁極で構成されている。その他のセクタの、
各々は、各々小さな角度的広がりをもつ連続した２つ以
上の小さな磁極と、１つの小さな磁極のものの１．５　
信組上の角度的広がりをもつ１つの大きな磁極で構成さ
れている。
リング上に単極セクタが存在することにより、このセク
タをエン乏ンのシリンダの１つと調時する上で、多極リ
ングが噴射ポンプの軸により回転駆動された場合にかか
るシリンダを検知することが可能となる。
好ましくはリングの小さな極は全て同じ角度的広がりを
もつ、リングの大きな極は全て、同様に同じ幾何形状を
もち、互いに同じ間隔をおいて分離されている。
２つのホール効果センサは、好ましくは、多極リングの
１つセクタの角度的広がりの倍数に相当する間隔だけ互
いに角度的に間隔どりされている。
多極リングは、その周囲上で交互になった偶数の磁極で
構成されている。エンジンのシリンダ数をｎとすると、
そのとき多極リングはｎ個のセクタを有し、そのうちの
１つは唯一の磁極で構成されている。その他のｎ−１個
のセクタは、合計で奇数の磁極と有する。エンジンが偶
数のシリンダを有する場合つまりｎが偶数である場き、
奇数のｎ−１個のセクタは、リングのｎ−１（ＩＩのセ
クタ全体につれて奇数の磁極を得るべく交互になった奇
数の磁極を各々有することができる。かかるｎ−１個の
セクタの各々はこのとき好ましくは１つの大きな極と連
続した偶数の小さな極を有する。
エンジンのシリンダの数ｎが奇数である場合、多極リン
グの偶数の１１−１のセクタは、き計で奇数の磁極を有
するはずである。この場合、互いに同じ数の磁極をもつ
ｎ−２個の残りのセクタの偶奇性と異なる偶奇性の磁極
の数でｎ−１個のセクタのうちの１つを実現することを
考えることができる。換言すると、ｎ−２個のセクタが
各々偶数の極を有する場合、かかるセクタは奇数の極を
もつ。ｎ−２（Ｅのセクタの各々が奇数の極を有するＰ
４鳶、かかるセクタは偶数の磁極を有する。
本発明は、添１寸の図面で図示され制限的な意味をもた
ないものとして取り上げられた本発明の特定の一実施態
様の詳細な説明を検討することにより、さらに良く理解
できることだろう。
［実施例］ 第１図に示されているように、本発明に基づく検出装置
には、ポンプの内側で自動車のエンジンの電子式噴射シ
ステムのポンプの回転軸（図示せず）の回りにとりつけ
られた剛性多缶リング１が含まれている。かかるリング
１の直径は、ポンプの内側へのそのとり付けを可能にす
るよう比較的小さく約４０ＩｎＩ１１でなくてはならな
い。リングは、ブラストフェライトといった磁気的に分
極可能な剛性材料又は磁極を支持することができるよう
にするその他の材料で作られていなくてはならない。
この例では、多極リング１は、交互になった北と南の３
６の磁極で構成されており、そのうち３５は３００°に
わたり分布し、３６番目のｌａ極は６０”の全セクタ２
を占めている。リング１は６０”の６つのセクタに細分
され、セクタ２を除く５つのセクタの各々は、北−南の
交互になった７つの連続磁極で構成され、７番目の磁陽
３は、そのセクタの他の６つの磁極４の各ｑの２陪の角
度的広がりをもつ。：！−臣リング１の６つのセクタの
各々は、図示されていない６気筒の自動車用エンジンの
１本のシリンダに相応する。
第２図及び第３図に示されているように、本発明の装置
はさらに、噴射ポンプの覆い上に固定され約０．４ｍｍ
の磁極間隙を伴って多極リングに向って直径方向反対側
に位置づけされた２つのセンサ５及び６を含んている。
センサ５及び６は、逆の瘉性をちり２つの連続した磁極
により生成された磁界の差を検出できるような形で寸法
決定されたホール効果技術によるセンサである。これら
のセンサは各々、２つの２進状態つまり異なる極性に応
じての磁極に面した下位状態と磁極に面した上位状等を
生成できるように、電子信号整形用の電子式手段（図示
せず）を含んでいる。
ホール効果センサ５及び６は、直流電圧電源Ｖｃｃによ
り給電を受けており、そのそれぞれの出力端子７及び８
において各々２通信号Ａ及びＢを送り出ず。センサ５の
出力端子７において信号Ａは、それぞれ正遷移単安定回
路９ａ、負遷移単安定回路９ｂ及び排他的ＯＲ論理ゲー
ト１１の入力端子１０ａに給電を行う。同様にして、セ
ンサ６の出力端子８において信号Ｂはそれぞれ、正遷移
単安定回路１２ａ、負遷移単安定回路１２ｂ及び論理ゲ
ート１１の第２の入力端子１０ｂに給電を行なう６ 単安定回路９ａ及び９ｂの出力端子１３ａ及び１３ｂは
ＯＲ論理ゲート１４の入力端子に接続されており、かか
るゲートの出力端子はＡＮＤ論理ゲート１７の入力端子
に接続されている。同様に、単安定回路１２ａ及び１２
ｂの出力端１８ａ及び１８ｂは、ＯＲ論理１９論理の入
力端子に接続され、かかる論理の出力端子２０は、第２
のＡＮＤ論理ゲート２２の入力端子２１ａに接続されて
いる。
排他的ＯＲ論理ゲート１１の出力端子２３は、それぞれ
第１のＡＮＤ論理ゲート１７の第２の入力端子１６ｂ及
び第２のＡＮＤ論理ゲート２２の第２の入力端子２１ｂ
に接続された出力端子２５をもつ転極３２４に接続され
ている。
ＯＲ論理ゲート１４及び１９の出力端子１５及び２０は
同様に第３のＯＲ論理ゲート２７の入力端子２６ａ及び
２６ｂに接続されている。
単安定回路９　ａ　、　９　ｂ　、　　１．２　Ｆ＋　
、　　１２　ｂ　、論理ゲート１１，１４．１７．１９
，２２，２７、転極器２４ならびに接続部分は、本発明
に基づく装置の需千式処理インタフェイス卆措戊してい
る７第３図の上部には、３６０°にわたり展開された多
極リング１が示されている。第３図の下部は、本発明に
基づく装置のさまざまな段階で生成される信号のシーケ
ンスを示している。
２つのホール効果センサ５及び６により生成された信号
Ａ及びＢは、電子式噴射誘導用計算機に必要な信号り、
Ｅ及びＦをｆｒ５り出すことを役目とする電子インタフ
ェイスにより処理される。
センサ５の出力端子７において２逓信号Ａはまず第１に
単安定回路９ａ及び９ｂにより処理され、信号Ａの２進
状態の変１ヒひいて＋１多極リング１の１つの磁極から
異なる極性の次の極への移行に各々相応するパルスの形
で信号Ａ′を送り出すような出力端子１５をもつＯＲ論
理ゲート１４により加算される。同様にして、パルスの
形をした信号Ｂ′は、単安定回路１２ａ、１２ｂ及びＯ
Ｒ論理ゲート１９を用いた信号Ｂの２進遷移を表わす。
信号Ａ′とＢ′は、ＯＲ論理ゲート２７により合計され
、エンジンの回転６０゛毎に同一の１つの信号を誘導用
計算機に対して提供するという特異性をもつ出力信号り
を生成する。従って信号りにより、計算機は、７．５°
規則的に離隔して６回、１５゛の間隔で７回目といった
ように６０”毎に計７回エンジンの回転速度を制御する
ことができる。なお先行するものと一線を画したこのＲ
後のパルスにより、計算機は、各リングの上死点につい
て角度的基準を得ることができる。
排他的ＯＲ論理ゲート１１の入力端子１０ａ及び１０ｂ
は、それぞれセンサ５及び６の出力端子７及び８に接続
されている。２逓信号Ａ及びＢは、論理ゲート１１を通
った後２進信号Ｃとなり、これは転極器２４により補完
される。ＡＮＤ論理ゲート１７及び２２は、信号Ｃ及び
信号Ａ′及びＢ′の補数から、それぞれ信号Ｅ及びＦを
得ることができ、これらの信号Ｅ及びＦは計算機に伝送
される。
インタフェイスにより生成された信号Ｅ及びＦは、エン
ジンのサイクル全体にわたり誘導すべきシリンダの検知
（この例では６本のシリンダ）に関する情報を計算機に
提供することを可能にする。
信号Ｅ及びＦの各々はエンジンの回転１回毎に３本のう
ちの１本のシリンダを検知することを可能にし、従って
、計算機を誘導すべきシリンダを制御できることになる
。
１本のシリンダの検知のため信号Ｅ及びＦの各々に較正
された３つのパルスが存在することにより、計算機は、
多極リングにより実際に生成された信号の擾乱パルスを
区別することができる。こうして、雑音に対する優れた
免疫性が可能となり、装置の機能上のあらゆる混乱を避
けることができる。
従って、本発明に従った検出装置によると、噴射の誘導
用計算機に対して、エンジンの回転速度；エンジンの各
シリンダの上死点に相応する角度位置及び噴射ボンブー
回転の間に誘導すべき考えられる６本のシリンダについ
ての情報を提供することが可能となる。
ホール効果センサ５及び６が存在することによって、エ
ンジンの回転速度が非常に低い場合でさえ１つの極から
他の極への自由な遷移を伴う北極又は南極の２進情報を
入手することができ、こうして装置のすぐれた検出感度
を得ることができる。
その上、本発明に基づく２つのセンサ５及び６と多極リ
ングの組合せにより、センサのうちの１つが故障した場
合に、劣化モードでエンジンの使用を続行できるように
する目的で噴射システムを誘導するのに充分な情報を生
成することが可能となる６ ４、　　［；Ｊ面の簡単な説明 第１図は１本発明に基づく多極リングの概略図である。
第２図は、本発明の装置の機能を示すｔＦ１略図である
。
第３図は、第２図に相当する本発明の装置により生成さ
れた信号を表わしている。
１・・・多極リング、２．３．４・・・磁極、５．６・
・ホール効果センサ、９ａ、９ｂ、１２ａ、１２ｂ・・
・２対の単安定回路、１０ａ、１０ｂ・・入力端子、１
１・・・排他的ＯＲ論理ゲート、１４．１９・・・ＯＲ
論理ゲート、１５．２０・・・出力端子、１６ｂ、２１ ｂ・・・入力端子、 ２２・・・ＡＮＤ論理ゲート、 ６ａ ２６ｂ・・・入力端子、 ２７・・・ＯＲ論理ゲー ト。
噸　≧　００　の　−　二　〇 手続補正書く方式〉 平成　２年１１月　１日

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）燃料噴射が起こらなくてはらないエンジンの１シ
    リンダを検知することができる、マルチシリンダエンジ
    ンの噴射ポンプの軸の角速度の測定及び角度的位置の検
    出方法において、ポンプの軸と一体化されしかもその周
    囲上に交互に分布した北と南の磁極を複数有している剛
    性多極リング（１）により生成される磁界の変動を、互
    いに角度的に間隔どりされリングの周囲に向かい合って
    分散した磁界に感応する一対のセンサ（５、６）によっ
    て測定することから成り、かかるリング（１）はエンジ
    ンのシリンダと同じ数のセクタに細分され、かかるセク
    タの１つ（２）は唯一の磁極により全体が構成されてい
    ること、を特徴とする方法。
  2. （２）特にエンジンの回転速度を測定し、エンジンの各
    シリンダの上死点の角度位置を常時検知し、燃料噴射が
    起こったエンジンのシリンダの１つを常に識別するため
    、自動車用エンジンのようなマルチシリンダエンジンの
    電子式噴射システムを整備するための検出装置において
    、 ポンプ内部で電子式噴射システムのポンプの軸の回りに
    一体化され、その周囲上には交互の北及び南の磁極（２
    、３、４）が複数分布させられているような、剛性多極
    リング（１）、 横方向面に沿って多極リング（１）の外周囲に向かい合
    ってポンプの回転軸の方へ半径方向に向けられるように
    固定され、互いに角度的に間隔どりされた２つのホール
    効果センサ（５、６）、電子式噴射システムの誘導用計
    算機のための検出信号（Ｄ、Ｅ、Ｆ）を提供することが
    できる、２つのホール効果センサに接続された電子式処
    理インタフェイス、 を含むことを特徴とする検出用装置。
  3. （３）多極リング（１）はエンジンのシリンダの数と同
    数で同じ幾何形状のセクタに細分されていること、かか
    るセクタの１つ（２）は唯一の磁極で全体が構成されて
    おり、他のセクタの各々は連続した少なくとも２つの小
    さな磁極（４）と片端にある１つの大きな磁極（３）で
    構成されていることを特徴とする、請求項（２）に記載
    の検出装置。
  4. （４）多極リング（１）にはその周囲上に交互に配置さ
    れた偶数の磁極が含まれていることを特徴とする、請求
    項（２）又は（３）のいずれかに記載の検出装置。
  5. （５）小さな極（４）は同じサイズのものであること及
    び大きな極（３）は同じサイズで互いに同じ間隔をとっ
    て置かれていること、各々の大きな極のサイズは少なく
    とも小さな磁極のサイズの１．５倍以上であることを特
    徴とする、請求項（３）又は（４）のいずれかに記載の
    検出装置。
  6. （６）ホール効果センサ（５、６）は、多極リング（１
    ）の１セクタの広がりの倍数に相当する間隔を互いにと
    つて置かれていることを特徴とする、請求項（３）乃至
    （５）のいずれか１項に記載の検出装置。
  7. （７）エンジンが偶数のシリンダを有している場合、多
    極リングの各々のセクタは奇数の磁極を有していること
    を特徴とする、請求項（３）乃至（６）のいずれか１項
    に記載の検出装置。
  8. （８）エンジンが奇数のシリンダを有している場合、単
    一の磁極をもつセクタ（２）を除いて多極リング（１）
    のセクタの１つは他の残りのセクタと異なる偶奇性の数
    の磁極を有しており、かかる残りのセクタの各々は互い
    との関係において同数の磁極を有していることを特徴と
    する、請求項（３）乃至（６）のいずれか１項に記載の
    検出装置。
  9. （９）電子式インタフェイスは、各々一方ではホール効
    果センサ（５、６）に、又他方にはＯＲ論理ゲート（１
    ４、１９）に接続されている２対の単安定回路（９ａ、
    ９ｂ；１２ａ、１２ｂ）；それぞれホール効果センサ（
    ５、６）の出力端子（７、８）に接続された入力端子（
    １０ａ、１０ｂ）をもつ排他的ＯＲ論理ゲート（１１）
    ；それぞれＡＮＤ論理ゲート（１７、２２）の入力端子
    （１６ｂ、２１ｂ）に給電するため排他的ＯＲ論理ゲー
    ト（１１）の出力端子（２３）に接続されている転極器
    （２４）〔なおＡＮＤ論理ゲート（１７、２２）のもう
    １つの入力端子（１６ａ、２１ａ）はそれぞれＯＲ論理
    ゲート（１４、１９）の出力端子（１５、２０）に接続
    されている〕電子式噴射誘導用計算機に情報を与えるた
    めセンサ（５、６）からくる検出装置信号（Ａ、Ｂ）が
    それぞれ論理ゲート（２７、１７、２２）から出る出力
    信号（Ｄ、Ｅ、Ｆ）の形に処理されるように、ＯＲ論理
    ゲート（１４、１９）の出力端子（１５、２０）にそれ
    ぞれ接続されている入力端子（２６ａ、２６ｂ）をもつ
    ＯＲ論理ゲート（２７）を含んでいることを特徴とする
    、請求項（２）乃至（８）のいずれか１項に記載の検出
    装置。
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