JPS62159772A - 回転信号検出装置 - 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〕 本発明は回転信号検出装置に関し、特に内燃機関の回転
速度あるいは、クランク角位相を検出するのに好適な回
転信号検出装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関の回転速度とクランク角位相を検出する
方法として１回転軸に複数の突起を有するリラクタを固
定して、機関の回転に同期して交番磁界を作り電磁ピッ
クアップコイルで検出する方法や、回転軸にスリット板
を固定し、受・発光ダイオード間の光量を機関の回転に
同期して変化させる光電ピックアップで検出する方法等
が知られている。

回転速度、クランク角位相は、内燃機関を制御するうえ
で基本となる情報であり、ひとたびこの回転速度、クラ
ンク角位相が検出不能に陥れば、即ち、これらの信号を
検出する装置に不具合が生じれば、機関の正常運転は不
可能となる。そのため、最近、これら重要な情報は検出
装置を２系統以上設けるバックアップ機能付検出装置に
よって検出される方式のものが考案されている。例えば
、１９８２、１２．２２付日経メカニカル誌の第８１頁
から第８９頁に論じられている様に複数のピックアップ
コイルでクランク角位相を検出し、ひとつのピックアッ
プコイルが断線等の不具合を生じても他のピックアップ
コイル信号を用いる方式が知られている。又、光電ピッ
クアップと別に電磁ピックアップを設置して、バックア
ップとして用いる方式も知られている。

［発明が解決しようとする問題点〕 上記のような従来のバックアップ方式では、２系統の検
出部を別個に設けるため、２系統の信号間に位相差が生
じそれらを無くすことは組付調整作業に頼ることになり
困難な点などの欠点があった。

本発明の目的はこのような欠点を解消し各系統間の位相
差等が生じない信頼性の高い、バックアップ機能を有す
る回転信号検出装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、下記のように光電式ピックアップと電磁式
ピックアップを樹脂モールドなどで形成した同一ケーシ
ングに設置し、一方を他方のバックアップとして用いる
ことにより、達成される。

即ち、ハウジングと、このハウジングに回転自在に取付
けられた回転軸に電磁ピックアップ用の磁石又はリラク
タの一方と、光電ピックアップ用のスリット板を固定し
、樹脂モール下等で形成した同一ケーシングに、前記の
磁石又はリラクタと対向して回転信号を検出する電磁式
ピックアップと前記スリット板との組み合せで回転信号
を検出する光電式ピックアップをそれぞれ少なくともひ
とつづつ設置し、一方のピックアップからの出力信号を
他方のピックアップからの出力信号のバックアップ信号
に用いることにより、上記目的は達成される。

〔作用〕

電磁式ピックアップと光電式ピックアップでは、その回
転信号を検出するための媒体が磁束と光であるため、そ
れぞれのピックアップ間での干渉の問題はない。そのた
め、電磁式ピックアップを２系統用いる方法で問題とな
る磁気干渉等を防止するためのピックアップ間の距離や
位置関係に関す制限が不要であり、回転信号検出部を小
型にでき、かつそれが設置される機器全体を小型にでき
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第３図により説明す
る。第１図〜第３図は、本発明を適用した回転信号検出
装置の一例を内燃機関用配電器に内蔵した場合で第１図
はその縦断面図を第２図は断面１−１を示し、第３図は
信号の流れを示す。

１は配電器本体を形成するアルミダイキャストで作られ
たカップ状のハウジングで、ボルト１０１によって内燃
機関本体３に固定されている。このハウジング１に軸受
４と軸受５が設けられ、シャフト６が軸支されている。

そして、このシャフト６には、光電ピックアップ７の一
部である発光ダイオード７１と受光ダイオード７２の隙
間７３を回転する薄い円板上に複数のスリット７４、ス
リット７５を設けたロータプレート７６がネジ１００に
より、ロータシャフト８及び看破ドラム９１を介して締
付固定されている。ロータシャフト８の上部には、配電
ロータ２ｏが取り付けられ、キャップ２１に設けられた
側電極２２と隙間を介して電気的に接続されている６着
磁ドラム９１には電磁ピックアップ９の一部である磁気
抵抗素子９２が隙間９３を介して対向している。光電ピ
ックアップ７、電磁ピックアップ９．及び、それらの波
形整形回路２０１は樹脂モールドケース２０２に一体に
固定されている。波形整形回路２０１は、セラミック基
板上の形成された印刷抵抗やモノリシックＩＣ２０３等
で構成され、絶縁物ゲル２０４でおおわれている。樹脂
モールドケース２０２はネジ１０２によってハウジング
１に固定されている。波形整形回路２０１はコネクタ３
０１　、３０２及びワイヤーハーネス３０３等を介して
機関制御回路１１に電気的に接続されている。

次に、上記のように構成された本実施例の動作を説明す
る。

機関のクランクシャフトの回転は、カムシャフトと同期
して回転する駆動軸６１を介してシャフト６につたえら
れ、ロータプレート７６及び磁気ドラム９１はクランク
シャフトと同期して回転する。受光ダイオード７２に印
加される光量及び、磁気抵抗素子９２に印加される磁界
は、クランクシャフトの回転に同期して変化するのでそ
れらの出力を波形整形回路２０１ａ、２０１ｂにてデジ
タル信号に波形整形し、クランク回転数及びクランク位
置信号として機関制御回路１１に送られる。

機関制御回路１１はこれらの信号と他の吸入空気流量な
どの信号を元に燃性噴射装置１２などに制御信号を送る
。スリット７４は１″毎に設け、スリット７５は９０″
′毎に設け４ケのスリット７５の内１ヶの幅のみ他の３
ケより幅広とし、着磁ドラムは９０°毎に着磁し１ケ所
の着磁幅を他の３ケ所より着磁幅を広くすることにより
、１°信号ａ、９０’信号ａ′、及びｂが得られ９０″
′信号ａ’　、ｂはそのパルス幅を１°信号ａと比較す
ることにより気筒判別に使用できる。信号ａと信号ａ′
、信号ａと信号す、信号すと信号ａ′を常に比較してい
れば、いずれかひとつの信号に異常が発生した場合は容
易に検出できる。３つの信号が正常時は、信号ａ及びａ
′で機関制御を行ない、信号ａ′に異常があれば、信号
すを信号ａ′のバックアップ信号として用いることがで
きる。例えば、第５図に示すように、９０＠信号ａ′及
び９０°信号すに位相差θ０ＦＦＳＥＴをもたせ、９０
゜信号ａ′及びｂの立上りでそれぞれ割込みを発生させ
、それらをＣＹＬ割込み、ＣＹＬ’割込みとする。そし
て、ＣＹＬ割込み及びＣＹＬ’割込みがそれぞれ発生す
る間に１°信号ａが何パルス発生するかをカウントする
カウンタＣｃｖシｙ　ｃｃｙＬ、’を設ける。ＣＹＬ割
込み、ＣＹＬ’割込みが正常なタイミングで発生すれば
、即ち、９０’信号ａ′及びｂが正常に出力されていれ
ば、それらの間隔にカウントできるａパルスは９０個で
あるから、第６図に示すフローチャートのように、ＣＹ
Ｌ割込み、ＣＹＬ’割込み毎に、ＣＣＹＬ、　ＣＣＹＬ
’　をチェックすることにより、９０°信号の正常・異
常を判定できる。第６図のフローチャートによれば通常
は、９０’信号ａ′即ちＣＹＬ割込みを基準に燃料噴射
のタイミングや、燃料噴射量をセットするサブルーチン
及び点火時期、及び、点火コイルの一次電流通電タイミ
ング等をセットするサブルーチンを起動させることとし
、９０°信号ａ′即ちＣＹＬ割込みが異常なタイミング
で発生したり、又、全く発生しなくなった時のみ、９０
°信号す即ちＣＹＬ’割込みを基準に燃料噴射制御。

点火時期制御を行うサブルーチンを起動させることがで
きる。又、ＯＫ、ＮＧフラグによって、信号ａ’　、ｂ
の正常・異常を表示することも可能である。そして、信
号ａ′と信号すが同時に異常となる確率はそれぞれの信
号が異常になる確率の積になるので、回転信号検出部の
信頼性は大幅に向上することになる。

ここで、光電ピックアップ７と電磁ピックアップ９はそ
れぞれ、光、磁界を検出するもので、原理的に互いに影
響を及ぼすことはない。電磁ピックアップ９は、光電ピ
ックアップ７のみを配電器に内蔵した場合に生じるデッ
ドスペースに配置されており、バックアップセンサとし
て電磁ピックアップ９を追加したことによる配電器全体
の大きさへの影響は全くない。光電ピックアップ７と電
磁ピックアップ９のそれぞれの出力信号位相差は、各部
品の製作精度で決まり、組付作業時の調整作業に影響さ
れない。また、光電ピックアップ７と電磁ピックアップ
９の取付けは、樹脂モールドケース２０２はハウジング
１に取り付けることで１度に行なえ、作業性・精度とも
良い。

上記実施例では電磁ピックアップに着磁ドラムと磁気抵
抗素子の組み合わせを用いているが、リラクタとステー
タ、ピックアップコイル、マグネットとの組み合わせで
も、ステータを含むピックアップコイルをモールドケー
スに一体化し、磁気回路を適当に設定することにより同
様な効果が得られる。なお、この場合、ピックアップコ
イルの出力が充分大きな場合は、第４図に示すように、
ピックアップコイル出力の波形整形回路２１０ｂを、機
関制御回路１１に含めることも考えられる。

そして、この実施例によれば、電磁式ピックアップと光
電式ピックを同一ケーシングに一体に設置し、そのケー
シングをハウジングに固定することにより、複数のピッ
クアップのハウジングへの取付は作業が一度ですみ、組
立工数を低減でき、生産性を向上できる。

さらにピックアップの位置関係に制限がないため、機器
全体の重心位置等を考慮した、例えば、エンジンからの
突出長さ等を小さくした耐振性の良い構造を採用できる
など、信頼性の高い回転信号検出装置を提供できる。

一方、各ピックアップ間の出力信号位相差は、複数のピ
ンクアップをハウジングに取付ける際の組付は精度によ
る場合と異なり、ピックアップ部の部品精度によるので
バラツキの少ない精度の良いものにするのが容易であり
、高精度のしかも組付時の位相差調整作業の不要の組立
作業性の良い回転信号検出装置を提供できる。

そして、電磁式ピックアップと光電式ピックアップを略
同一面上に配置することにより、特に、回転信号検出部
の回転軸方向高さの低くすることができ、内燃機関用配
電器に内蔵した場合では、配電器の重心が内燃機関本体
から突出している距離を小さくでき、耐振性のすぐれた
配電器を提供できる。

電磁式ピックアップに磁気抵抗素子、光電式ピックアッ
プに受・発光ダイオードの組み合せを用いれば、分解能
の高い小型の素子を製作するのは容易であり、特に回転
信号検出装置の小型化、高精度化が達成できる。

電磁式ピックアップの出力信号と光電式ピックアップの
出力信号の一方を他方のバックアップ信号として用いる
ことにより、上述のように、従来技術の欠点を解消した
バックアップ機能付回転信号検出装置を提供できる。

〔発明の効果〕

上記のように、各信号間の位相差の小さい、高精度のバ
ックアップ機能を有する回転信号検出装置を提供できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回転信号検出装置内成形配
電器の縦断面図、第２図は第１図のＩ　−ｉ線断面図で
ある。第３図、第４図は本発明の実施例の動作説明図で
ある。第５図、第６図は信号異常検出方法と、一方を他
方の信号のバックアップ信号を用いる方法を示す一例の
説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハウジングと、該ハウジングに回転自在に取り付け
   られた回転軸と、該回転軸に固定された磁石又はリラク
   タの一方とスリツト板を有し、樹脂モールド等の同一ケ
   ーシングに該磁石又は、リラクタの一方に対向して回転
   信号を検出する電磁ピツクアツプと該スリツト板との組
   み合わせで回転信号を検出する光電ピツクアツプそれぞ
   れを少なくとも１個設置したことを特徴とする回転信号
   検出装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、電磁ピツクアツプ
   と光電ピツクアツプを略同一面上に配置したことを特徴
   とする回転信号検出装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、電磁ピツクアツプ
   に磁気抵抗素子を、光電ピツクアツプに受発光ダイオー
   ドを用いたことを特徴とする回転信号検出装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、一方のピツクアツ
   プの信号を他方の信号のバツクアツプ信号として用いる
   ことを特徴とする回転信号検出装置。