JPH09304008A - エンジンのクランク角度検出装置 - Google Patents

エンジンのクランク角度検出装置

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JPH09304008A
JPH09304008A JP11781696A JP11781696A JPH09304008A JP H09304008 A JPH09304008 A JP H09304008A JP 11781696 A JP11781696 A JP 11781696A JP 11781696 A JP11781696 A JP 11781696A JP H09304008 A JPH09304008 A JP H09304008A
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signal
flux density
signal plate
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンのクランク角度検出装置において、
磁気センサの検出精度を高める。 【解決手段】 シグナルプレート20をカウンタウェイ
ト12に連接して設け、シグナルプレート20が磁気セ
ンサ30の磁束密度を高める山21をカウンタウェイト
12の角部17の回転径方向外側に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのクラン
ク角度検出装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エンジンの燃料噴射量、点火時期等の制
御を行うため、エンジンの回転数を検出する磁気センサ
ーが備えられる。
【0003】この種のクランク角度検出装置として、例
えば特開昭63−198740号公報、特公平8−34
91号公報に開示されたものは、磁気センサーが、クラ
ンクシャフトと共に回転するシグナルプレートの磁気変
化に応じた信号を出力する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエンジンのクランク角度検出装置にあって
は、シグナルプレートがクランクシャフトのエンジン本
体に支承されるジャーナル部より片持ち支持される部位
に結合される構造のため、クランクシャフトの芯振れに
よって磁気センサの検出精度が悪化するという問題点が
考えられる。
【0005】これに対処して、シグナルプレートをクラ
ンクシャフトがエンジン本体に両持ち支持される部位に
結合する構造も考えられる。しかしながら、この場合、
クランクシャフトのカウンタウェイトにシグナルプレー
トに近接するため、エンジン運転時にクランクシャフト
の回転に伴って、カウンタウェイトの角部が磁気センサ
から発生する磁界を断続して、磁気センサから誤信号が
出力される可能性がある。
【0006】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、エンジンのクランク角度検出装置において、
磁気センサの検出精度を高めることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のエンジ
ンのクランク角度検出装置は、ピストンの往復動を回転
運動に変換するクランクシャフトと、クランクシャフト
の回転径方向に突出するカウンタウェイトと、クランク
シャフトに結合されるシグナルプレートと、シグナルプ
レートを貫く磁束密度に応じた信号を出力する磁気セン
サと、磁気センサによって検出される磁束密度をスライ
スレベルと比較してパルス信号に変換する波形整形回路
と、を備えるエンジンのクランク角度検出装置におい
て、前記シグナルプレートをカウンタウェイトに連接し
て設け、シグナルプレートに磁気センサの磁束密度を高
める部位としてシグナルプレートの外周部から突出する
山を形成し、シグナルプレートの山をカウンタウェイト
の角部の回転径方向外側に配置する。
【0008】請求項2に記載のエンジンのクランク角度
検出装置は、請求項1に記載の発明において、前記シグ
ナルプレートの外周部から山が突出する角度範囲θ0
カウンタウェイトの角部が磁気センサを貫く磁束密度が
スライスレベル以上に高められる角度範囲θ1を含むよ
うに設定する。
【0009】
【作用】請求項1に記載のエンジンのクランク角度検出
装置において、エンジン運転時、シグナルプレートはク
ランクシャフトと共に回転し、山が磁気センサから発生
する磁界を断続する。磁気センサは、これを通過する磁
束密度に対応した信号を出力する。波形整形回路は磁気
センサによって検出される磁束密度をスライスレベルと
比較してパルス信号に変換する。
【0010】シグナルプレートはカウンタウェイトに連
接して設けられ、エンジン本体に支承される2つのジャ
ーナル部の間に配置される構造により、クランクシャフ
トの芯振れ量の少ない部位に結合され、クランクシャフ
トの芯振れによって磁気センサの検出精度が悪化するこ
とを抑えられる。
【0011】しかし、エンジン運転時、クランクシャフ
トの回転に伴って、カウンタウェイトの角部が磁気セン
サから発生する磁界を断続するため、磁気センサから誤
信号が出力される可能性がある。
【0012】本発明はこれに対処して、シグナルプレー
トの山をカウンタウェイトの角部の回転径方向外側に配
置するため、カウンタウェイトの角部が磁気センサから
発生する磁束密度を領域と、シグナルプレートの山が磁
気センサから発生する磁束密度を高める領域が重なり、
カウンタウェイトの角部が磁気センサを貫く磁束密度の
変化によって磁気センサの電気信号が誤って波形整形回
路を介してパルス信号に変換されることを防ぎ、誤信号
を発生することを防止できる。
【0013】請求項2に記載のエンジンのクランク角度
検出装置において、カウンタウェイトの角部が磁気セン
サから発生する磁束密度をスライスレベル以上に高める
領域を、シグナルプレートの山が磁気センサから発生す
る磁束密度を高める領域の内側に配置するため、角部が
磁気センサを貫く磁束密度の変化によって磁気センサの
電気信号が誤って波形整形回路を介してパルス信号に変
換されることを確実に防ぎ、誤信号を発生することを防
止できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
【0015】図1に示すように、エンジンのクランクシ
ャフト10には円盤状をしたシグナルプレート20が結
合され、シリンダブロック9にはシグナルプレート20
の外周に対峙するように磁気センサ30が取付けられ
る。
【0016】シグナルプレート20の外周部には所定の
間隔で突出する山21が形成される。エンジン運転時、
シグナルプレート20は、クランクシャフト10と共に
回転し、山21が磁気センサ30から発生する磁界を断
続する。すなわち、シグナルプレート20の回転によ
り、シグナルプレート20の山21が接近すると、山2
1によって磁気センサ30とシグナルプレート20が磁
気的に結合する。続いて、シグナルプレート20の谷2
2が接近すると、谷22によって磁気センサ30とシグ
ナルプレート20の磁気的結合が解除される。
【0017】磁気センサ30は、磁性体と、ホール素子
を内蔵し、ホール素子がこれを通過する磁束密度に応じ
た電圧を信号として出力する。磁気センサ30はホール
素子にかえて電磁コイルを内蔵して、この電磁コイルを
通過する磁束密度に応じた電圧を信号として出力するよ
うにしてもよい。同様に、磁束密度に応じた電気抵抗を
信号として出力する磁気抵抗素子(MR素子)を用いて
もよい。
【0018】磁気センサ30の電気信号は、図示しない
波形整形回路に入力されてパルス信号に変換される。コ
ントロールユニットは、例えば所定時間毎のパルス数か
らエンジン回転数Neを算出し、エンジンの燃料噴射
量、点火時期等の制御を行う。
【0019】磁気センサ30は、シリンダブロック9に
形成された装着穴6に挿入される。このため、磁気セン
サ30に対する外部磁界の影響を小さくして、検出精度
が乱されることを防止できる。これに対して、磁気セン
サ30がシリンダブロック9の外側に設けられる構造の
場合、磁気センサ30の信号を乱す点火系のスパークノ
イズや各種スイッチングノイズ等が発生する可能性があ
る。
【0020】図2に示すように、クランクシャフト10
はコンロッド8の大端部が回転可能に結合されるクラン
クピン15と、シリンダブロック9に回転可能に支持さ
れるジャーナル部14とを有し、ピストン7の往復動を
コンロッド8を介して回転運動に変換する。
【0021】4気筒エンジンに備えられるクランクシャ
フト10は、4つのクランクピン15を有し、各クラン
クピン15とジャーナル部14を結ぶクランクウェブ1
3と、クランクウェブ13とジャーナル部14を挟んで
反対側に突出するカウンタウェイト12とを有する。
【0022】図3にも示すように、シグナルプレート2
0は最後部のカウンタウェイト12に連接して結合され
る。シグナルプレート20は最後部のカウンタウェイト
12と最後部のジャーナル部14の間に配置される。
【0023】最後部のカウンタウェイト12には環状段
部28が形成される。シグナルプレート20はその内周
部が環状段部28に焼き嵌めにより嵌合してクランクシ
ャフト10に取付けられる。なお、焼き嵌めに限らず、
ボルトにより締結するようにしてもよい。
【0024】クランクシャフト10の後端部にはリアフ
ランジ18を介して図示しないトランスミッションの入
力軸が連結されるが、シグナルプレート20は最後部の
カウンタウェイト12に連接して結合される構造によ
り、クランクシャフト10の捩れ量の少ない部位に位置
し、クランクシャフト10の捩れ変形によって磁気セン
サ30の検出精度が悪化することを抑えられる。
【0025】シグナルプレート20はカウンタウェイト
12に連接して結合され、隣り合う2つのジャーナル部
14の間に配置される構造により、クランクシャフト1
0の芯振れ量の少ない部位に位置し、クランクシャフト
10の芯振れによって磁気センサ30の検出精度が悪化
することを抑えられる。
【0026】図3にも示すように、カウンタウェイト1
2は円弧状に湾曲する外周部16の端部に一対の角部1
7を有する。シグナルプレート20の外周部はカウンタ
ウェイト12の外周部16より回転径方向外側に突出し
ている。
【0027】しかし、エンジン運転時、クランクシャフ
ト10の回転に伴って、カウンタウェイト12の角部1
7が磁気センサ30から発生する磁界を断続するため、
磁気センサ30から誤信号が出力される可能性がある。
すなわち、磁気センサ30は角部17によって付与され
る磁束変化によって電気信号が立ち上がり、図示しない
波形整形回路に入力されてパルス信号に変換される可能
性がある。
【0028】図3において破線は、カウンタウェイト1
2が磁気センサ30を貫く磁束密度の分布状態を示して
いる。カウンタウェイト12の角部17によって磁束密
度が磁気センサ30のスライスレベル以上に高められる
角度範囲θ1が存在する。
【0029】本発明はこの問題点に対処して、磁気セン
サ30に対してシグナルプレート20が磁束密度を高め
る山21を、カウンタウェイト12の角部17の回転径
方向外側に配置する。
【0030】この実施形態において、山21が突出する
角度範囲θ0を、角部17が磁気センサ30を貫く磁束
密度がスライスレベル以上に高められる角度範囲θ1
含むように設定する。
【0031】エンジン運転時、クランクシャフト10の
回転に伴って、角部17が磁気センサ30から発生する
磁束密度をスライスレベル以上に高める領域が、山21
が磁気センサ30から発生する磁束密度を高める領域の
内側に配置されるため、角部17が磁気センサ30を貫
く磁束密度の変化によって磁気センサ30の電気信号が
誤って波形整形回路を介してパルス信号に変換されるこ
とを防止できる。この結果、コントロールユニットは、
例えば所定時間毎のパルス数からエンジン回転数Neを
正確に算出することができ、エンジンの燃料噴射量、点
火時期等の制御が適確に行われる。
【0032】なお、磁気センサ30はシグナルプレート
20の各山21の間に位置する凹部(ノッチ)22にお
ける磁束密度の変化に応じて信号を出力する構成として
もよい。この場合も、カウンタウェイト12の角部17
が磁気センサ30から発生する磁束密度をスライスレベ
ル以上に高める領域を、山21が磁気センサ30から発
生する磁束密度を高める領域の内側に配置することによ
り、角部17が磁気センサ30を貫く磁束密度の変化に
よって磁気センサ30の電気信号が誤って波形整形回路
を介してパルス信号に変換されることを防止できる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に記載のエ
ンジンのクランク角度検出装置によれば、シグナルプレ
ートの山をカウンタウェイトの角部の回転径方向外側に
配置するため、カウンタウェイトの角部が磁気センサか
ら発生する磁束密度を領域と、シグナルプレートの山が
磁気センサから発生する磁束密度を高める領域が重な
り、カウンタウェイトの角部が磁気センサを貫く磁束密
度の変化によって磁気センサの電気信号が誤って波形整
形回路を介してパルス信号に変換されることを防ぎ、誤
信号を発生することを防止できる。
【0034】請求項2に記載のエンジンのクランク角度
検出装置によれば、カウンタウェイトの角部が磁気セン
サから発生する磁束密度をスライスレベル以上に高める
領域を、シグナルプレートの山が磁気センサから発生す
る磁束密度を高める領域の内側に配置するため、角部が
磁気センサを貫く磁束密度の変化によって磁気センサの
電気信号が誤って波形整形回路を介してパルス信号に変
換されることを確実に防ぎ、誤信号を発生することを防
止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すエンジンの概略断面
図。
【図2】同じくクランクシャフト等の斜視図。
【図3】同じくクランクシャフト等の側面図。
【図4】同じくカウンタウェイト等の正面図。
【符号の説明】
10 クランクシャフト 12 カウンタウェイト 17 角部 20 シグナルプレート 21 山

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ピストンの往復動を回転運動に変換するク
    ランクシャフトと、 クランクシャフトの回転径方向に突出するカウンタウェ
    イトと、 クランクシャフトに結合されるシグナルプレートと、 シグナルプレートを貫く磁束密度に応じた信号を出力す
    る磁気センサと、 磁気センサによって検出される磁束密度をスライスレベ
    ルと比較してパルス信号に変換する波形整形回路と、 を備えるエンジンのクランク角度検出装置において、 前記シグナルプレートをカウンタウェイトに連接して設
    け、 シグナルプレートに磁気センサの磁束密度を高める部位
    としてシグナルプレートの外周部から突出する山を形成
    し、 シグナルプレートの山をカウンタウェイトの角部の回転
    径方向外側に配置したことを特徴とするエンジンのクラ
    ンク角度検出装置。
  2. 【請求項2】前記シグナルプレートの外周部から山が突
    出する角度範囲θ0をカウンタウェイトの角部が磁気セ
    ンサを貫く磁束密度がスライスレベル以上に高められる
    角度範囲θ1を含むように設定したことを特徴とする請
    求項1に記載のエンジンのクランク角度検出装置。
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