[其他]曲軸轉(zhuǎn)角傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101986000000488
• 申請(qǐng)日: 1986-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN1003958B
• 公開（公告）日: 1989-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋正;宮下邦夫;川又昭一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日立制作所
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利代理部
• 代理人: 趙越

曲軸轉(zhuǎn)角傳感器包括與曲軸同步旋轉(zhuǎn)的在該輥上記錄磁信號(hào)的磁介質(zhì)和與之相對(duì)置的磁傳感器并能檢測產(chǎn)生出轉(zhuǎn)角信息的磁信號(hào)。磁記錄介質(zhì)被分成轉(zhuǎn)角記錄通和氣缸記錄道。前者在一個(gè)節(jié)距內(nèi)提供了磁極組，后者如前者一樣在節(jié)距Ｐ內(nèi)在預(yù)定的位置連續(xù)地提供了相同的磁極組。這兩種記錄道上磁極組極性排列相同，由于在轉(zhuǎn)角和氣缸而種記錄道之間末出現(xiàn)磁干涉，因此可以獲得高精度的轉(zhuǎn)角信號(hào)和氣缸信號(hào)。

本發(fā)明論及的是一個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，它用來檢測內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的位置，特別是那些使用磁阻元件的內(nèi)燃機(jī)。

在日本專利公布號(hào)N057-133311中公開了使用磁阻元件的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器。例如，其中所透露的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器使用三個(gè)直徑相同的圓盤，圓盤的圓周被分成數(shù)個(gè)相等的部分n，n×2¹，n×2²，分別與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)n相對(duì)應(yīng)。被分成的每一個(gè)部分有選擇地裝有磁極N和磁極S中任一個(gè)。這些圓盤同軸地堆疊構(gòu)成傳感器的圓柱形的轉(zhuǎn)子。結(jié)果，在圓柱形轉(zhuǎn)子的整個(gè)表面上按圓周分布著軸向排列的由3位二進(jìn)制數(shù)組成的碼。每一個(gè)碼由磁極N和S構(gòu)成，磁極N和S分別與邏輯“1”和“0”對(duì)應(yīng)。由磁組元件構(gòu)成的傳感器定子面向圓柱形轉(zhuǎn)子。以便檢測裝在每一個(gè)圓盤圓周表面上的磁極。由于傳感器的轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，由傳感器檢測的碼指示出曲軸的轉(zhuǎn)角位置。

然而，如上面所描述的裝置存在下列問題。即，因?yàn)榫哂胁煌琋-S極距的圓盤被緊密堆疊起來，況且在圓盤之間的N-S極距的差別是很大的，所以，在轉(zhuǎn)子圓盤之間出現(xiàn)相互的磁性干涉，此外，當(dāng)磁極距較長時(shí)，由于信號(hào)邊界變得不清楚和準(zhǔn)確性下降，還存在另一個(gè)問題。雖然當(dāng)上述的磁極距較短時(shí)，信號(hào)邊界變得很清楚和準(zhǔn)確性極好，但較短的磁極距使相互磁性干涉更嚴(yán)重。

另外，用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器必須不僅能夠檢測曲軸的轉(zhuǎn)角位置而且還能檢測其它信號(hào)，例如，指示曲軸的參考位置的參考信號(hào)，或用于識(shí)別每個(gè)氣缸的氣缸信號(hào)。至此，例如，日本專利實(shí)用新型公開號(hào)N057-179317中已知的，據(jù)此，在圓柱形轉(zhuǎn)子圓周表面的兩排分別排列的磁極提供了曲軸轉(zhuǎn)角位置和參考位置的信息。因?yàn)橛糜趨⒖嘉恢眯畔⒌腘-S磁極距在很大程度上不同于用于轉(zhuǎn)角位置信息的N-S磁極距，所以，在這個(gè)裝置中，會(huì)出現(xiàn)前面應(yīng)用中的同樣問題。如果使兩種信息的磁極距相等。將會(huì)出現(xiàn)兩種信息的輸出脈沖被寬度相等的另一個(gè)問題。所以，在發(fā)動(dòng)機(jī)控制中，使轉(zhuǎn)角位置信息的脈沖被寬度比參考位置信息的脈沖被寬度小數(shù)倍是必要的。

本發(fā)明的目的是提供一個(gè)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器，其中在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸同步旋轉(zhuǎn)的磁記錄介質(zhì)上記錄的磁信號(hào)，是由與磁記錄介質(zhì)相對(duì)的留有適當(dāng)間隙的磁性傳感器檢測出來，由此，決定著發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的各種信號(hào)，包括曲軸轉(zhuǎn)角位置信號(hào)，可以準(zhǔn)確地產(chǎn)生，而不受記錄于磁記錄介質(zhì)上的磁信號(hào)之間的磁干涉影響。

本發(fā)明的一個(gè)特點(diǎn)是，由于磁記錄介質(zhì)被分成多個(gè)記錄道，用作磁信號(hào)的磁極組以節(jié)距P裝在每一個(gè)記錄道上，全部或所需要部分的記錄道的磁極組與曲軸旋轉(zhuǎn)中待測的角度相對(duì)應(yīng)，所以，在某些記錄道上的磁極組的磁極與相鄰記錄道的磁極組的磁極具有相同的排列。

圖1圖解地表示本發(fā)明應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器的全部結(jié)構(gòu);

圖2是磁記錄介質(zhì)和表示本發(fā)明實(shí)施方案的磁傳感器的設(shè)計(jì)視圖;

圖3是用于從圖2所示的磁傳感器取出信號(hào)的電路圖;

圖4是圖3所示的電路輸出波形圖;

圖5是一個(gè)框圖，表示根據(jù)圖3所示電路輸出用于詳細(xì)測定發(fā)動(dòng)機(jī)特定氣缸的裝置。

圖6是磁記錄介質(zhì)和磁傳感器的設(shè)計(jì)視圖，表示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案;

圖7是用于從圖6所示實(shí)施方案的磁傳感器取出信號(hào)的電路圖;

圖8是圖7所示的電路輸出波形圖;

圖9是磁記錄介質(zhì)和磁傳感器的設(shè)計(jì)視圖，表示本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案;

圖10是用于從圖9所示實(shí)施方案的磁傳感器取出信號(hào)的電路圖;以及

圖11是圖10所示電路輸出的波形圖。