JPS6053808A - 回転位置検出装置 - Google Patents

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〕 本発明は内燃機関の点火時期や燃料噴射制御等のために
用いられる角度信号と基準信号とを発生する回転位置検
出装置に関する。

〔従来技術〕

従来のものとしては、特開昭５４−１４５５５８号公報
に記載されるごとく、円周上に単位回転角間隔の回転角
度情報を備える回転体の、角度情報の一部を欠落させて
基準位置情報となし、この回転体の円周上に互いに所定
間隔ずらして第１、第２のセンサを配置し、これら、各
センサのうち一方の信号が高レベル又は低レベルの間の
相手側信号のパルス数をカウントして基準位置を検出す
るものがある。

ところが、上述した従来のものでは、各センサのウチ一
方の信号が高レベル又は低レベルの間の相手信号のパル
ス数をカウントして基準位置を検（３） 出しているので、各センサの組付は位置の相対角度ずれ
や、各センサ出力の変動、バラツキによって誤動作を生
じるという欠点がある。

〔発明の１−１的〕 本発明はに記の欠点を解消するため、第１のセンサの角
度１，４−）の（ｔ’、−，１，：りから立」−り、ま
たは立下りから１γ下りの間に、第２のセンサの角度信
号数が２以Ｌｉ１１！続した時に基準信号を発生！ｌ−
ることにより、各センナの組付は位置の相対角度のずれ
や、各セン刀出力の変動、バラツキが多少あっても誤動
作を確実に防１にすることを目的とする。

（実施例〕 第１図および第２図は、本発明の回転位置検出装置の一
実施例示す構造図である。■は内燃機関と同月して回転
するシャフトであり、爪部１ａにて、例えばエンジンの
カムシャフトと結合している。２はシグナルＩ′ｌ−夕
であり、円周上に、角度情報を得る為の歯山２ｂをｉｌ
１位角度間隔（α°；実施例では、α−１５゛）にて具
備しており、また、内燃機関のある基準位Ｗ（例えば、
第１気筒（４） の上死点ＴＤＣ）に対応した位置に、歯山２ｂの欠落部
２ａを配設している。このシグナルロータ２に対向して
、電磁ピックアップ３及び４が１８０°±α°／２（実
施例では、１８０°±７．５°）の間隔で、配置され、
ビス３ａ、４ａにて、センサハウジング６に固定されて
いる。ハウジング６はフランジ部６ｄに設けられた取付
用長大６Ｃにて、エンジン本体に、ボルト締めされる。

ハウジング６には、ベアリング５ａ、オイルシール６ｂ
が内蔵されており、それぞれ、シャフト１の円滑な回転
、及びセンサのエンジンオイルからの保護を針っている
。電磁ビック３．４の信号は、グロメット５を介して外
部に設けられた処理回路に導かれる。また、カバー７は
、ネジ部６ｅにて、ハウジング６に、ビス締めされ名。

第３図は、本発明の回転位置検出装置の信号処理回路の
一実施例である。信号処理回路１０は、波形整形回路１
１、角度位置検出回路１２、及び基準位置検出回路１３
より構成されている。３ａ。

４ａは第１図及び第２図に示した電磁ビソクアソ（５） プ３．４の信号コイルを示ず。Ｎｅ、おにびＧｌ。

Ｇ２は、それぞれ角度信号および第１．第２の基準位置
信号出力端であり、図示せぬ、外部コンピュータ回路に
導かれ、ここで点火時期制御や燃料噴射制御の為の情報
として処理される。Ｃ１ｏｃｋ端子には、角１０１　（
１１号と比べ、１分に高周波のクロ・７り信号を人力し
、また、Ｒｅ５ｅｔ端子には１．コンピュータ回路と同
ル１して、信号処理回路１０内の値の初期値化を行なう
為のりセラ１信号を入力する。

これらは共に、タ１部コンピュータ回路から得る。

波形整形回路１１は、２個のコンパレータ１１１及びｌ
　’ｌ　２より構成されており、各電磁ピンクアップの
出力を方形波に整形する。角度位置検出回路１２は、２
個のＮ　ＯＴ回路１２１，１２２、データフリップフロ
ップ１２３，１２４　（例えば、Ｔｅ３０１３）　、Ａ
ＮＩ）回路１２５，１２６より構成されており、信号の
立上り（従って角度位置情報を示す）に同期して、クロ
ックパルスを発生し、角度位置検出をする。

基準位置検出回路１３は、０Ｒ１Ｉ！１路１３３，１（
６） ３４、カウンタ１．３１．１３２　（例えば、ＴＣ４５
２０）、ＮＯＴ回路１３５、データフリップフロツブ１
３６（例えは、ＴＣ４０１３）より構成されており、角
度位置信号の欠落時に対応して、第１、及び第２の基準
位置信号Ｇ］、、Ｇ２を発生する。

第４図は上記回転位置検出装置のタイミングチャートで
ある。２１．２２は電磁ピックアップ３゜４の出力波形
であり、シグナルロータ２の欠落部２ａに対応して、そ
れぞれ２１ａ、２２ａの如き出力を得る。２３．２４は
波形整形回路１１の出力波形であり、欠落信号２１ａ、
２２ａに対応して、それぞれ２３ａ、２４ａの如き出力
を得る。

２５．２６は角度位置検出回路１２の出力波形である。

２７．２８はカウンタ１３１、及び１３２の出力波形で
ある。一方の電磁ピックアップ４は他方の電磁ピックア
ップ３に対して、１７２．５゜の位置にあるので、ＮＯ
Ｔ回路１３５と、フリップフロップ１３６により１８０
°の位置に、位相調整され、２９の如き出力波形として
出力されて（７） いる。

次に、上記構成においてその作動を説明する。

内燃機関に同１１ＪＩ　して、シャフト１が回転すると
、シグナ月弓１−１２も回転し、電磁ピンクアップ３゜
４Ｊ、り第４図２１．２２の如き出力を得る。電磁ピン
クアンプの出力は、一般に鋸歯状波に近い正弦波であり
、第４図２１．２２の如く波形立下り部に比べ、ａＪＬ
杉立上り部は不安定で、角度精度も悪い。特に、２１ａ
、２２ａの如き欠落部分の立」二り部は、さらに不安定
となる為に、波形被形後の２３ａ、２４ａ部の信−１位
置は矢印で示した様な、変動、バラツキを生しる。また
、２つの電磁ピックアップ３，４の組付は位置にも相対
角度ずれがある。従っ°Ｃ１２つの電磁ピンクアップ出
力の論理和や論理積をとることによって基準位置を検出
しようとしたり、また、片方の信号が高レベル又は、低
レベルの間の相手側信号のパルス数をカラン１して基準
位置を検出するものでは、先に述べた、信号の不安定性
の為に、誤動作を生じる。

それに対し、本実施例においては、２個の電磁（８） ピックアップ３．４を１８０°±α°／２（本実施例に
おいてはα−１５°、従って１７２．５°）の間隔で配
置した。これにより、第４図の電磁ピンクアンプ波形２
１．２２に示す如く、それぞれ、立下り部と立下り部の
中間に、相手側ビ・ツクアップの立下り部がくる様にな
り、位置ずれに対する許容度を大きくできる。さらに、
高レベル又は、低レベルの間に、相手側パルス数をカウ
ントするのではなくて、角度信号と角度信号の間に、相
手側角度信号数をカウントする様にしたので、第４図の
波形２３．２４における２３ａ、２４８部の如き不安定
部の影響を受けず、常に安定した基準位置検出が実現で
きる。

ここで、波形処理回路１０の各部の働きを説明する。電
磁ピックアップ３．４の出力２１．２２は、波形整形回
路１１により、２３．２４の如き方形波に波形整形され
る。方形波２３は、ＮＯＴ回路１２１により反転し、さ
らにフリップフロ・ノブ１２３により、■クロック分遅
れてＡＮＤ回路１２５に送られ、上記操作されていない
方形波２（９） ３と論理積をとられるので、その結果、方形波２３の立
」−りに同期したクロック、すなわち第１の角度位置信
号２５を得る。第２の角度位置信号２６も同様である。

ここで、カウンタ１３１，１３２により、角度信号と角
度信号の間に相手側の角度信号り１１ツク数をカラン１
−シ、その数が２になると、２７．２８の如き出力を得
る。２７はそのままＧ　Ｉ信号とし−Ｃ出力されるが、
２８はα°／２−７．５°遅れた信号２９に位相調整さ
れてから０２信号として出力される。これは、Ｇ１−Ｇ
２間角度を１８０°にｍｕし、後処理しゃずくする為の
ものであり、基準信号が０１のみでよい場合や、コンピ
ュータ等で後処理する」ニで、問題なければ省略しても
よい。

また、一般にマイクロコンピュータ等を用いて、点火時
ＩＪＩ等を演Ｗするシステムでは、高周波クロックジェ
ネレータや、電源ＯＮ時等に行なう初期化リセソＩ信号
発生回路を持っているので、これを利用してクロック信
号、リセット信号としたが、この様なシスケノ・以り１
でこの波形処理回路を使用（ｌＯ） する場合は、別途高周波発振回路や、電源ＯＮ時等のり
七ノド信号発生回路を設けてやればよい。

第５図および第６図に本発明の他の実施例を示す。第１
図のシグナルロータ２の代わりに、第５図に示す様なシ
グナルロータ３２を用いる。他の構成は上記一実施例と
同様でよい。シグナルロータ３２の外周には、角度情報
を得る為の歯山３２ｂが単位角度周期（α°；本実施例
では、α−１５°）で設置してあり、基準情報を得る為
の欠落３２ａ、３２ｃを、内燃機関の気筒数：ｎの半分
だけ、３６０’／ｎ間隔で設置する（本実施例において
はｎ−４）。この様な構成にすることにより、シャフト
１回転当り、気筒数個（すなわち４個）の基準位置信号
を得ることができる。

さらに、第７図に示す付加回路を波形処理回路１０の出
力端に接続すれば、１回転当り気筒数個の基準位置信号
ＧＮと共に、気筒判別信号ＧＲを得ることができる。こ
の第７図において、２１はＯＲ回路、２２はＲＳフリッ
プフロップである。

第６図において、波形４１．４２，４３．４４は、第４
図における波形２３．２４，２７．２９にそれぞ４１対
応している。シグナルロータ３２に９０゛間隔で２ゲ所
の欠落部３２ａ、３２ｃを設けることにより、角度信号
４１と、１回転当り気筒数個のＷ車位置信号４５と、気
筒判別信号４６を（Ｕることができる。

なお、に述した各実施例は、すべて電磁ピックアンプで
説明したが、羽根車とホール素子による構成でも、又ス
リット円板と光電素子の組合せにＪ、る構成によっても
同様の結果が得られるのは、いうまでもない。また、回
転体の基準位置における歯山欠落数は、１以にであれば
、い（つでもよく、それに対応してカウンタ１３１，１
３２のカウント数を変えるだけでよい。但し、あまり多
いと、角度信号の出抜は数が多くなるのでメリットは無
い。

また、上述した各実施１り１１においては、いずれも、
−力の角度信号の立１ニリと立下りとの間に、他方の角
度信号の出力数をカランＩ・するようにしたが、一方の
角度信号の立下りと立下りとの間に他方の角度信号の出
力数をカウントするようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、円周上に単位回転
角間隔の回転角度情報を備える回転体の回転角度情報の
一部を欠落させて基準位置情報となし、この回転体の円
周上に、互いに所定間隔ずらして第１、第２のセンサを
配置し、第１のセン　７すの角度信号の立上りから立上
り、または立下りから立下りの間に、第２のセンサの角
度信号数をカウントして、ある値以上になったとき基準
検出回路により基準信号を出力するから、位置ずれに対
する許容度を大きくとることができて、各センサの組付
は位置の相対角度のずれや、各センサ出力の変動、バラ
ツキなどが多少あっても、誤動作を確実に防止すること
ができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明装置の一実施例におけるセ
ンサ部分を示す平面図および縦断面図、（１３） 第３図は」−記実施例におｉＪる電気回路図、第４図は
上記実施例の作動説明に供する各部波形図、第５図は本
発明装置の他の実施例におけるロータを示す平面図、第
６図は上記他の実施例における各部波形図、第７図は上
記抽の実ｈｍ例に対する付加回路を示す電気回路図であ
る。 ２．３２・・・回転体をなすシグナルロータ、２ｂ。 ３２ｂ・・・回転角度情報としての歯山、２ａ、３２ａ
、３’ｌｃ・−・欠落部、３．４・・・第１．　ｆｆ１
２のセンサをなず電磁ピックアップ、１３・・・基準位
置検出回路。 代理人弁理ト　岡　部　隆 （１４）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１円周上に単位回転角間隔（α°）の回転角度情報
   を備えると共に、基準位置において、その一部を欠落さ
   せて基準位置情報とした回転体と、この回転体の円周上
   に、互いに所定間隔ずらして配置された第１及び第２の
   センサにより回転角度情報と基準位置情報とを検出する
   様にした回転位置検出装置において、前記第１のセンサ
   の角度信号出力と、それに続く角度信号出力との間（す
   なわち、信号の立上りと立上り、又は立下りと立下りの
   間）に、第２のセンサの角度信号出力数（立上り、又は
   立下りの数）を、カウントして、ある値以上になった時
   、基準信号を出力する基準検出回路を備える回転位置検
   出位置。 （２）前記基準検出回路は、前記第１のセンサの角度信
   号出力と、それに続く角度信号出力との間に、前記第２
   のセンサの角度信号出力数をカウントしく１） て、ある値以上になった時、第１の基ｆ＠位置信号を出
   力すると共に、前記第２のセンサの角度信号出力と、そ
   れに続（角度信号出力との間に、前記第１のセンサの角
   度信号出力数をカウントして、ある値以−１−になった
   時に、第２の基準位置信号を出力する様にし゛Ｃ１同時
   に複数の基準位置信号を出力するものよりなる特許請求
   の範囲第１項記載の回転位置検出装置。 （３）前記回転体の欠落は、３６０°／ｎ　（但し、ｎ
   は４以上の偶数）間隔で、ｎ／２ケ所設置され、これに
   より１回転当りｎ個の基準位置信号と、１つの基準判別
   信号を出力する特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の回転位置検出装置。 ＋４１　＋’＋ｉｌ記第１おにび第２のセンサは、１８
   ０°±α°／２の間隔をもって設置されてなる特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のうらいずれかに記載の回転位
   置検出装置。 （５）前記第１および！１１２のセンサは、電磁ピンク
   アップよりなり、前記基準検出回路は、２以上の所定回
   数カウントした時、基準位置信号を発生す（２） る特許請求の範囲第１項乃至第４項のうちいずれかに記
   載の回転位置検出装置。