JPH0743376A - 回転数検出センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用条件に合わせた出力パルス信号値の選択
を可能とし、汎用性を持たせた回転数検出センサを提供
する。 【構成】 回転数検出センサは、回転軸２に取付けられ
たロータ３に対向して配設され、非接触状態で回転軸２
の回転数を検出する。検知部Ａに、ロータ３の回転によ
り生じる磁束変化を電気信号Ｓｓとして検出する検知手
段４を備える。回路部Ｂは、電気信号Ｓｓに対して互い
に異なる比率のパルス信号Ｓｐ１〜Ｓｐ３２をつくり、
該信号値の１つを出力する変換手段９２と、それが出力
する信号値を選択する変換値選択手段９３を備える。検
知手段４と周波数変換回路９２との間には、処理前の電
気信号Ｓｓをそのまま外部に出力するスルー端子９５
ａ，９５ｂが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転数検出センサに関
し、特に使用対象に合わせて出力選択が可能な回転数検
出センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転数検出センサの一例として、
車両用自動変速機の制御のための車速入力センサがあ
る。このセンサは、図８に示すように、自動変速機０１
の出力軸０２に取付けられたギャップ付のロータ０３に
対向して配設され、ロータ０３の回転により生じる磁束
変化を非接触式の電磁ピックアップ０４で検出して、ロ
ータ０３の１回転に対して略４〜３２波の正弦波電気信
号Ｓｓに変換して出力する方式のものである。このセン
サによる電気信号Ｓｓは、自動変速機制御コンピュータ
０５に供給され、それに内蔵されたパルス変換手段０９
で方形波のパルス信号に変換され、そのパルスカウント
により車速値情報として制御に利用される。このセンサ
では、車種ごとのタイヤ径、ディファレンシャル比等の
相違に対する対応は、自動変速機制御コンピュータ内の
ソフトウェアの変更でなされる。

【０００３】また、他の回転数検出センサの例として、
車両のスピードメータのセンサがある。このセンサは、
図８に示すように、変速機０１の出力軸０２に取付けら
れたドライブギヤ０６にセンサ側のドリブンギヤ０７を
噛合させ、ドライブギヤ０６の回転に概ね１対１で対応
するパルス信号Ｓｐをスピードメータ０８に供給する方
式とされている。このセンサでは、自動変速機制御コン
ピュータ０５のように信号の受け側での演算処理による
パルス数の変換ができないので、その値は、車速に対し
所定の比率を保つような値とされなければならない。そ
のため、このセンサでは、車種に応じたドライブギヤと
ドリブンギヤ双方の歯数の組合せ、即ち両ギヤの交換に
より、出力軸０２の回転数に対する出力パルス数の整合
がなされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうしたセ
ンサの出力と、その出力を受ける側の機器が必要とする
信号の整合性について見ると、前者のセンサでは、コン
ピュータプログラムの変更による整合が比較的簡単に可
能であるが、後者のセンサでは、上記のように歯車の組
合せの選択による非能率な整合が必要であり、具体的に
はドライブギヤ０６の歯数は通常４〜６歯（稀には７
歯）、ドリブンギヤ０７の歯数は１６〜２１歯（稀には
２２歯）とされ、これらの組合せは、１５〜２０種類に
及ぶ。こうした多数の組合せの中から車種に適した歯数
比を選びだし、車種ごとに歯車の組合せを変更して、出
力軸０２の回転に対する出力パルス数をスピードメータ
指示に整合させることは能率が悪いばかりでなく、コス
ト高を招き、また、生産性を悪くするという問題点があ
る。

【０００５】他方、１つの車両について、用途が異なる
とはいえ、同種の出力を得る手段としてセンサを複数配
設することは、合理性に欠ける。そこで、後者のセンサ
出力をスピードメータの指示と、自動変速機の制御の双
方に利用する提案も成されている。しかしながら、こう
したセンサの共用を行った場合、前記のようにスピード
メータ用のセンサの出力は、出力軸の回転に略１対１で
対応するパルス信号Ｓｐであるため、検出精度が低く、
自動変速機で複雑な制御を行おうとする場合、それへの
対応は困難である。

【０００６】本発明は上記のような事情に鑑み案出され
たものであり、適宜使用条件に合わせた出力パルス信号
値の選択を可能とし、信号受け側の機器内でのパルス信
号変換を不要とすることで、広く種々の用途に使用可能
として、汎用性を持たせた回転数検出センサを提供する
ことを第１の目的とする。

【０００７】次に、本発明は、高い検出精度を維持しな
がら、単一のセンサで自動変速機制御のための電気信号
の送り出しと、他の使用に供する使用目的に沿った信号
値のパルス信号の送り出しとを可能とする回転数検出セ
ンサを提供することを第２の目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、回転軸に取付けられたロータに対向して
配設され、前記回転軸の回転数を検出するセンサにおい
て、前記ロータの回転により生じる磁束変化を電気信号
として検出する検知手段と、該検知手段で得られた電気
信号を処理して、該電気信号に対して複数の異なる比率
の信号値のパルス信号に変換し、該信号値の１つを出力
する変換手段と、該変換手段の出力する信号値を前記複
数の異なる信号値の中から選択する変換値選択手段とを
有することを構成とする。

【０００９】前記回転数検出センサは、前記検知手段と
変換手段との間に介挿されて、処理前の電気信号を外部
に出力する出力端子を有し、前記ロータは、自動変速機
の出力軸に取付けられたロータとされ、前記出力端子
は、パルス変換手段を内蔵する自動変速機制御コンピュ
ータに連結された構成とすることができる。

【００１０】

【発明の作用及び効果】このような構成を採った本発明
では、ロータの回転に伴う磁束変化が検知手段により電
気信号として検出され、それが変換値選択手段により選
択された比率に応じて変換手段内で変換され、電気信号
に対して選択された比率の信号値のパルス信号として変
換手段から出力される。

【００１１】そして、検知手段と変換手段との間に出力
端子を設けたものでは、前記変換手段からの出力とは別
に、変換前の電気信号が前記出力端子からパルス変換手
段を内蔵する自動変速機コンピュータに出力される。

【００１２】したがって、本発明のセンサによれば、そ
れが接続される信号受け側の各機器に合わせて、出力信
号パルス値を変更して出力させることができ、信号の受
け側での処理が不要となるため、センサの汎用化による
コストの低減や生産性の向上を図ることができる。ま
た、処理前の電気信号を外部に出力する出力端子を自動
変速機制御コンピュータに接続することで、従来のプロ
グラムを変更することなく、自動変速機制御を行いなが
ら、他の使用目的に沿った出力を行わせることができる
ため、複数の機器に対するセンサの単一化による更なる
コスト低減が可能となる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿い、本発明の実施例を説明す
る。図１〜図５は本発明の第１実施例を示す。この回転
数検出センサは、従来の車速入力センサと同様、図１に
示すように、回転軸２に取付けられたロータ３に対向し
て配設され、非接触状態で回転軸２の回転数を検出する
ものとされている。そして、このセンサは、その検知部
Ａに、ロータ３の回転により生じる磁束変化を電気信号
として検出する検知手段４として磁束変化を捲線で電気
信号に変換し、疑似正弦波出力を得る交流発電方式のピ
ックアップコイル４１を備えている。このセンサの回路
部Ｂには、ピックアップコイル４１に発生する電気信号
（本例の場合疑似正弦波）Ｓｓを波形処理して方形波の
パルス信号Ｓｐ０に変換するパルス変換手段（本例の場
合パルス変換回路）９１と、検知手段４で得られた電気
信号を処理して、該電気信号に対して複数の異なる比率
の信号値のパルス信号Ｓｐ１〜Ｓｐ３２に変換し、該信
号値の１つを出力する変換手段（本例において周波数変
換回路）９２とを備えており、周波数変換回路９２に接
続して、周波数変換回路９２の出力する信号値を前記複
数の異なる信号値の中から選択する変換値選択手段９３
（本例において一対のスイッチ（ＳＷ１），（ＳＷ
２））を備えている。そして、検知手段４と周波数変換
回路９２との間（本例においてパルス変換回路９１の
前）に介挿されて、処理前の電気信号（本例の場合正弦
波Ｓｓ）をそのまま外部に出力するスルー端子（ＳＰ
＋，ＳＰ−）９５ａ，９５ｂが設けられている。

【００１４】以下、これら各部について逐次説明する。
図３に詳細を示すように、前記検知部Ａは、ピックアッ
プコイル４１を巻装された鉄心４２と、その背後に配設
され、ピックアップコイル４１内を通る磁束を生じさせ
る永久磁石４３とから構成される。ピックアップコイル
４１の捲線端は、一対のリード端子４４ａ，４４ｂを介
して、前記回路部Ｂを内蔵するチップ（ＨＩＣ）９の一
対の入力端子９４ａ，９４ｂにそれぞれ接続されてい
る。

【００１５】チップ（ＨＩＣ）９には、図１に示すパル
ス変換回路９１、周波数変換回路９２、変換値選択手段
９３及びそれらをつなぐ結線が内蔵され、各結線の終端
が端子でチップ外に導出されている。パルス変換回路９
１は、正弦波信号を方形波信号に変換する従来知られて
いる通常の波形処理回路で構成され、その信号入力端子
が前記一対の入力端子９４ａ，９４ｂにそれぞれ接続さ
れ、出力側が接続端子（ＨＳＰ＋，ＨＳＰ−）を介して
周波数変換回路９２の入力側に接続されている。周波数
変換回路９２の信号出力側は、チップ（ＨＩＣ）９の出
力端子を構成する端子（ＲＲ＋，ＲＲ−）に接続されて
いる。なお、これらパルス変換回路９１及び周波数変換
回路９２は、チップ（ＨＩＣ）９の電源接続端子（ＰＳ
ＥＮ）に接続されて、バッテリ電源を供給されて作動す
る。また、入力端子９４ａ，９４ｂは、チップ（ＨＩ
Ｃ）９のスルー端子９５ａ，９５ｂにも接続されてい
る。

【００１６】図２に詳細を示すように、周波数変換回路
９２は、従来の自動変速機制御コンピュータに内蔵され
たと同様の分周回路を備えるマイクロコンピュータで構
成される。変換値選択手段９３を構成する一対のスイッ
チ（ＳＷ１），（ＳＷ２）は、それぞれ回路内に組み込
まれたロータリスイッチで構成され、図１及び図４に示
すそれらの操作部１０ａ，１０ｂがチップ（ＨＩＣ）９
から露出する配置とされている。スイッチ（ＳＷ１）
は、この例において８個の切換接点を有し、各接点がマ
イクロコンピュータのそれぞれ異なるピン端子に接続さ
れている。同様にスイッチ（ＳＷ２）も４個の切換接点
を有し、各接点がマイクロコンピュータのそれぞれ異な
るピン端子に接続されている。

【００１７】この例において、上記のように変換値選択
手段９３を構成するスイッチを２個とし、上記のような
切換接点数としているのは、従来の歯車の交換によると
同様の感覚で出力パルス数の調整を可能とするためであ
る。すなわち、従来のドライブギヤの歯数１６〜２３に
それぞれ対応させて、歯数選択数に合わせて８個の切換
接点“１”〜“８”を設け、ドリブンギヤの歯数４〜７
に対応する歯数選択数の４に合わせて４個の切換接点
“Ａ”〜“Ｄ”を設けている。したがって、図４に示す
ように、両スイッチ（ＳＷ１），（ＳＷ２）の操作部１
０ａ，１０ｂは、ドライバ等で操作可能なように、マイ
ナス状のドライバ嵌合溝を形成されており、該溝の一端
側を挟んでスイッチ切換方向を示す点のマークが付され
ている。これに対応して、センサ本体側には、指示記号
１〜８及びＡ〜Ｄが付されている。

【００１８】このように構成されたセンサの使用態様を
図５に示す。この場合、処理前の電気信号を外部に出力
するスルー端子９５ａ，９５ｂは、パルス変換手段０９
を内蔵する自動変速機制御コンピュータ０５に結線さ
れ、出力端子（ＲＲ＋，ＲＲ−）はスピードメータに結
線される。このような結線状態において、図４に示す両
スイッチ（ＳＷ１），（ＳＷ２）の操作部１０ａ，１０
ｂを回転させて指示記号１〜８及びＡ〜Ｄに合わせるこ
とで、車両の最終減速比及びタイヤ径に応じた従来の歯
数選択と同様の感覚で３２種類の出力周波数選択を行
う。こうした操作により、スピードメータへは、出力軸
回転数に略１対１で対応する方形波信号が出力可能とな
り、自動変速機制御コンピュータ０５へは、出力軸の１
回転に対して４〜３２波の正弦波信号が出力可能とな
る。

【００１９】こうした使用態様において、ロータ３が回
転すると、ピックアップコイル４１を通る磁束の密度
は、鉄心４２がロータ３のギャップと対向した位置で最
小、ギャップ間位置で最大となり、ピックアップコイル
４１のリード端間にロータ回転数に比例して振幅の増大
する疑似正弦波の交流起電力が生じる。これを受けてパ
ルス変換回路９１で波形処理が行われ、波高値が一定化
された同じ周波数の方形波信号Ｓｐ０とされ、それが周
波数変換回路のマイクロコンピュータで分周されて出力
端子から出力される。このマイクロコンピュータ内での
分周は、２つのスイッチの切換選択による３２通りの情
報の組合せを判定するコンピュータ内の演算処理により
変更される。

【００２０】この実施例のセンサの利点は、ピックアッ
プコイル４１の出力が従来の車速入力センサと同様正弦
波であるため、これを無変換で自動変速機制御コンピュ
ータ０５に供給することで、コンピュータ内プログラム
の変更を要しない点にある。また、この形式の検知部Ａ
は、構造がシンプルであるため、低価格化が可能であ
り、ピックアップコイル４１の捲線は、耐熱性に優れる
特徴がある。

【００２１】上記実施例では、自動変速機制御コンピュ
ータの構成、具体的にはそのプログラムを変更すること
なく従来通りのまま適用可能としたセンサ構成を示した
が、プログラム変更を許容される場合には、図６に示
す、次の第２実施例のセンサ構成も可能である。即ち、
この例は、基本的には検知部ＡをホールＩＣ方式の検知
部Ａ’に置き換えたものである。

【００２２】この検知部Ａ’に使用されるホールＩＣ素
子４１Ａは、周知のように、それを貫く磁束の密度変化
により方形波のパルス信号を出力する。この例の場合、
検知手段４ＡをＩＣチップとしているので、それへの給
電を要し、検知部Ａ’と回路部Ｂ’との接続は給電リー
ド９０Ａを含む３線接続とされる。他方、ホールＩＣ素
子４１Ａは、それ自体に波形処理回路を内蔵していて、
出力が方形波のパルス信号Ｓｐとなるため、パルス変換
回路は不要となり、除かれている。その余の点は、第１
実施例と異なるところがないので説明は省略する。この
例における検知部Ａ’は、構造的には、図７に示すよう
に、ホールＩＣ素子４１Ａの背後に永久磁石４３Ａを配
設した構成とされる。

【００２３】この実施例の利点は、電磁ピックアップコ
イル方式のものと異なり、方形波出力のため、波形処理
が不要で、耐ノイズ性が高く、ロータギャップのピッチ
（小ピッチ化）や形状等機械的条件への対応力があり汎
用性が高く、また、出力パルスの波高値が変化しないた
め零回転判別が可能である等の点である。したがって、
このセンサでは、回路部Ｂ’のパルス変換回路の削減に
よるコストダウン、零回転検出によるシステムの高能率
化、耐ノイズ性が高いことによるシールド配線の廃止に
よるコストダウン及び組み付け作業性の改善の効果が得
られる。

【００２４】上記第２実施例におけるホールＩＣ素子４
１Ａは、公知の磁気抵抗素子（ＭＲＥ）に置き換えるこ
ともできる。この素子は、磁界の方向により抵抗値が変
化する磁気異方性効果を持つ素子である。この場合も上
記第２実施例のものと同様の回路構成となり、同様の効
果が得られる。

【００２５】以上、本発明を自動変速機の制御とスピー
ドメータの指示とに適用した実施例に基づき詳説した
が、本発明の適用対象はこれに限るものではなく、ま
た、各部の具体的構成については上記実施例のものに限
らず、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々変更
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る回転数検出センサを
模式化してブロックで示す概念図である。

【図２】上記ブロックの一部を取り出して示す概念図で
ある。

【図３】上記回転数検出センサの断面図である。

【図４】上記回転数検出センサの上面図である。

【図５】上記回転数検出センサの結線を示す使用態様説
明図である。

【図６】本発明の第２実施例に係る回転数検出センサを
模式化してブロックで示す概念図である。

【図７】上記回転数検出センサの部分断面図である。

【図８】従来の回転数検出センサの結線を示す使用態様
説明図である。

【符号の説明】

２ 回転軸 ３ ロータ ４ 検知手段 ９２ 変換手段 ９３ 変換値選択手段 ９５ａ，９５ｂ スルー端子（出力端子） ０１ 自動変速機 ０２ 出力軸 ０３ ロータ ０５ 自動変速機制御コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 吉一 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 森下 敏弥 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に取付けられたロータに対向して
   配設され、前記回転軸の回転数を検出するセンサにおい
   て、 前記ロータの回転により生じる磁束変化を電気信号とし
   て検出する検知手段と、 該検知手段で得られた電気信号を処理して、該電気信号
   に対して複数の異なる比率の信号値のパルス信号に変換
   し、該信号値の１つを出力する変換手段と、 該変換手段の出力する信号値を前記複数の異なる信号値
   の中から選択する変換値選択手段とを有することを特徴
   とする回転数検出センサ。
2. 【請求項２】 前記回転数検出センサは、前記検知手段
   と変換手段との間に介挿されて、処理前の電気信号を外
   部に出力する出力端子を有し、 前記ロータは、自動変速機の出力軸に取付けられたロー
   タとされ、 前記出力端子は、パルス変換手段を内蔵する自動変速機
   制御コンピュータに連結された請求項１記載の回転数検
   出センサ。