JPH0776546B2 - 機関制御用信号発生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、機関制御用信号発生装置に関するものであ
り、もう少し詳しくいうと、エンジンの回転に同期して
回転すめロータと、このロータに近接して設けられマグ
ネットとホールICとからなるクランク角センサと、点火
コイルとを内蔵している機関制御用信号発生装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 第３図は従来のこの種の機関制御用信号発生装置を示
し、ハウジング（１）を貫通し支持されているシャフト
（２）を囲んで点火コイル（３）がハウジング（１）に
内蔵されている。シャフト（２）の内端にはロータ
（４）が固定されており、ロータ（４）にはシャフト
（２）の軸線と平行に曲折形成された複数個のベーン4a
が設けられている。ロータ（49の回転時にベーン（4a）
が通る部位にはクランク角センサ（5a），（5b）が設け
られている。センサ（5a）は基準気筒の識別信号を発生
するものであり、センサ（5b）は各気筒に対する制御信
号を発生するものである。これらのクランク角センサ
（5a），（5b）はいずれもベーン（4a）を挟んで対向配
置された断面形の１対の鉄片（６）にそれぞれ支持さ
れたマグネット（７）とホールIC（８）とからなってい
る。ハウジング（１）には、キャップ（９）が装着され
ている。

以上の構成により、エンジンの回転に同期して回転する
シャフト（２）と共にロータ（４）が回転すると、ベー
ン（4a）がクランク角センサ（5a）や（5b）内を横切
る。これにより、マグネット（７）のホールIC（８）を
通る磁束が変化する。ホールIC（８）は、この磁束密度
の変化に対応してホール素子に発生するアナログ電圧を
波形整形して処理する回路を含んでおり、エンジン制御
用の信号を出力する。

第４図は、ロータ（４）の回転角（θ）と、ホールIC
（８）のホール素子に作用する磁束およびホールIC
（８）の出力との相互関係を示し、ベーン（4a）は展開
して示している。

第４図で、まず、点火コイル（３）に電流が流れず、点
火コイル（３）からの発生磁束がない場合は、ホールIC
（８）を通過する磁束密度はロータ（４）の回転角
（θ）に対して実線（B₀）のように変化する。

すなわち、ロータ（４）のベーン（4a）が、マグネット
（７）とホールIC（８）との間に入ってくると、ホール
IC（８）を通過する磁束密度は小さくなり、復帰磁束密
度（Ｑ）を下回った点（Q₀）で、その出力（V₁）はLow
レベルからHighレベルへと変化する。

ベーン（4a）がやがてマグネット（７）とホールIC
（８）との間から去っていくと、磁束密度は再び増加
し、動作磁束密度（Ｐ）を上回った点（P₀）で、その出
力はHighレベルからLowレベルへと変化する。

ここで、復帰点の磁束密度（Ｑ）および動作点の磁束密
度（Ｐ）は、あらかじめ定めされたホール素子固有のレ
ベルであり、従って、後述する（B₁），（B₂）各磁束密
度曲線において変化するものではない。

次に、点火コイル（３）に電流が流れ、点火コイル
（３）に発生した磁束がホールIC（８）を通過するマグ
ネット（７）からの磁束密度に和動的に作用し、一点鎖
線（B₁）のような変化をした場合を考えると、ベーン
（4a）がマグネット（７）とホールIC（８）との間に近
づいても復帰磁束密度（Ｑ）を下回ることがなく、ホー
ルIC（８）の出力（V₁）はLowレベルのままである。

さらに、ベーン（4a）がマグネット（７）とホールIC
（８）の間から遠ざかり、磁束密度が増大して動作磁束
密度（Ｐ）を通過しても、ホールIC（８）の出力はLow
レベルのままである。

したがって、点火コイル（３）から発生する磁束がホー
ルIC（８）を通過する磁束密度に和動的に作用すると、
クランク角センサが動作しないおそれがあることとな
る。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような従来の機関制御用信号発生装置では、点火
コイルによる磁束がマグネットの磁束に重畳してホール
素子に作用すると、その和磁束は第４図で一点鎖線で示
すようになり、クランク角センサが応答しないおそれが
あり、信頼性のある制御用信号が得られないことにな
る。

この発明は上記の課題を解決するためになされたもの
で、点火コイルの磁束による制御用信号出力の信頼性の
低下を解消することができる機関制御用信号発生装置を
得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ まず、第一のこの発明に係る機関制御用信号発生装置
は、マグネットの磁束と点火コイルの磁束の差に相当す
る磁束がホール素子に作用するように、両者が配置され
ている。

また、第二のこの発明に係る機関制御用信号発生装置
は、第一の発明に加え、点火コイルからの磁束がマグネ
ットの磁束部位をバイパスするための磁性部材が設けら
れている。

［作用］ 第一の発明においては、マグネットの磁束と点火コイル
の磁束が、ホール素子に対して差動するので、ロータの
回転角の所定の範囲を十分カバーした制御用信号出力が
得られる。

第二の発明においては、点火コイルからの磁束がバイパ
スする磁性部材を設けたことによりマグネットの磁束に
対する点火コイルの洩れ磁束の影響を防ぐ。

［実施例］ 第１図は第一の発明の一実施例を示し、マグネット
（７）の磁束（B₀）と点火コイル（３）の磁束（B_c）と
が、ホールIC（８）のホール素子に対して差動するよう
に、すなわち、互いに逆向きになるように、マグネット
（７）と点火コイル（３）が配置されてなるものであ
る。

もし、磁束（B₀）と（B_c）が和動する場合には、点火コ
イル（３）からの磁束（B_c）が逆向きになるように、点
火コイル（３）の上下を反対にするか、電流の向きを反
対にする。あるいはマグネット（７）をそのS,Nが反対
になるように配置すればよい。

その他の構成は第３図に示したと同様である。かような
構成により、ホール素子に作用する磁束（B₂）は第４図
に破線で示すようになり、前述した、点火コイル（３）
に電流が流れない場合のように、ホールIC（８）の出力
（V₂）は（Q₂）および（P₂）の各点で、Low→High,High
→Lowへの動作する。

ここで、上述した磁束の差動と和動の違いを考えると、
差動の場合は精度が多少悪くなるものの、ホールIC
（８）は必ず所定の動作をする。一方、和動の場合は精
度の悪化に加えて、所定の動作をしないという最悪の事
態を招くおそれがある。

第２図は第二の発明の一実施例を示し、第一の発明に加
え、ロータ（４）を囲むシールド（10）の部位に第１の
磁性部材（11）を設けるか、あるいは、シャフト（２）
のボス（2a）とシールド（10）の間に第２の磁性部材
（12）を設けたものである。

第一の発明では、点火コイル（３）からの磁束（B_c）の
影響は、ホールIC（８）の出力パルス幅が大きくなると
いう形で表われる。そうして磁束（B_c）の影響は、その
磁束（B_c）の大きさが一定でないため不確実である。こ
のことは、信号精度の低下を招くことに通じる。

第二の発明はかかる問題を解消するもので、第２図にお
いて、点火コイル（３）による洩れ磁束は、マグネット
（７）の磁束とは無関係に、磁性部材（11）または（1
2）を経て、バイパスされる。したがって、出力信号精
度の低下がなく、第一の発明の効果が一層確実化され
る。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、第１のこの発明は、マ
グネットと、点火コイルを、両者の磁束がホール素子に
差動するように相対配置したので、ロータの所定の回転
角に確実に応答する制御用信号出力が得られる。

また、第二のこの発明は、点火コイルの洩れ磁束のホー
ル素子への影響を防ぐバイパス通路となる磁性部材を設
けたので、第一の発明の効果を一層向上することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は第一の発明の一実施例の要部概略率立面図、第
２図は第二の発明の一実施例の立断面図、第３図は従来
の機関制御用信号発生装置の立断面図、第４図は動作比
較線図である。 （２）……シャフト、（３）……点火コイル、（４）…
…ロータ、（5a），（5b）……クランク角センサ、
（７）……マグネット、（８）……ホールIC、（11），
（12）……磁性部材。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の回転に同期して回転するロータと、
   マグネットとホールICとを有してなり前記ロータの回転
   角に対応した信号を出力するクランク角センサと、前記
   ロータのシャフトおよび前記クランク角センサいずれか
   の近傍に配置された点火コイルとを備えてなり、しか
   も、前記マグネットと前記点火コイルが、それぞれの磁
   束が前記ホールICのホール素子に差動するように配置さ
   れている機関制御用信号発生装置。
2. 【請求項２】点火コイルの磁束を、クランク角センサに
   対してバイパスさせる磁性部材が設けられている請求項
   （１）記載の機関制御用信号発生装置。