[其他]曲轴转角传感器

说明书

本发明论及的是一个曲轴转角传感器，它用来检测内燃机曲轴转角的位置，特别是那些使用磁阻元件的内燃机。

在日本专利公布号NO57-133311中公开了使用磁阻元件的曲轴转角传感器。例如，其中所透露的曲轴转角传感器使用三个直径相同的圆盘，圆盘的圆周被分成数个相等的部分n，n×2¹，n×2²，分别与发动机气缸数n相对应。被分成的每一个部分有选择地装有磁极N和磁极S中任一个。这些圆盘同轴地堆叠构成传感器的圆柱形的转子。结果，在圆柱形转子的整个表面上按圆周分布着轴向排列的由3位二进制数组成的码。每一个码由磁极N和S构成，磁极N和S分别与逻辑“1”和“0”对应。由磁组元件构成的传感器定子面向圆柱形转子，以便检测装在每一个圆盘圆周表面上的磁极。由于传感器的转子与发动机曲轴的旋转同步转动，因此，由传感器检测的码指示出曲轴的转角位置。

然而，如上面所描述的装置存在下列问题。即，因为具有不同N-S极距的圆盘被紧密堆叠起来，况且在圆盘之间的N-S极距的差别是很大的，所以，在转子圆盘之间出现相互的磁性干涉。此外，当磁极距较长时，由于信号边界变得不清楚和准确性下降，还存在另一个问题。虽然当上述的磁极距较短时，信号边界变得很清楚和准确性极好，但较短的磁极距使相互磁性干涉更严重。

另外，用于发动机控制的曲轴转角传感器必须不仅能够检测曲轴的转角位置而且还能检测其它信号，例如，指示曲轴的参考位置的参考信号，或用于识别每个气缸的气缸信号。至此，例如，日本专利实用新型公开号NO55-179317中已知的，据此，在圆柱形转子圆周表面的两排分别排列的磁极提供了曲轴转角位置和参考位置的信息。因为用于参考位置信息的N-S磁极距在很大程度上不同于用于转角位置信息的N-S磁极距，所以，在这个装置中，会出现前面应用中的同样问题。如果使两种信息的磁极距相等。将会出现两种信息的输出脉冲被宽度相等的另一个问题。所以，在发动机控制中，使转角位置信息的脉冲被宽度比参考位置信息的脉冲被宽度小数倍是必要的。

本发明的目的是提供一个曲轴转角传感器，其中在发动机曲轴同步旋转的磁记录介质上记录的磁信号，是由与磁记录介质相对的留有适当间隙的磁性传感器检测出来，由此，决定着发动机旋转的各种信号，包括曲轴转角位置信号，可以准确地产生，而不受记录于磁记录介质上的磁信号之间的磁干涉影响。

本发明的一个特点是，由于磁记录介质被分成多个记录道，用作磁信号的磁极组以节距P装在每一个记录道上，全部或所需要部分的记录道的磁极组与曲轴旋转中待测的角度相对应，所以，在某些记录道上的磁极组的磁极与相邻记录道的磁极组的磁极具有相同的排列。

图1图解地表示本发明应用于内燃机曲轴转角传感器的全部结构;

图2是磁记录介质和表示本发明实施方案的磁传感器的设计视图;

图3是用于从图2所示的磁传感器取出信号的电路图;

图4是图3所示的电路输出波形图;

图5是一个框图，表示根据图3所示电路输出用于详细测定发动机特定气缸的装置。

图6是磁记录介质和磁传感器的设计视图，表示本发明的另一个实施方案;

图7是用于从图6所示实施方案的磁传感器取出信号的电路图;

图8是图7所示的电路输出波形图;

图9是磁记录介质和磁传感器的设计视图，表示本发明另一个实施方案;

图10是用于从图9所示实施方案的磁传感器取出信号的电路图;以及

图11是图10所示电路输出的波形图。

在图1中，参考数字1表示一根与发动机（未示出）同步旋转的轴，其转速为发动机转速的一半。参考数字2表示一个壳体，数字3表示一个与轴1直接连接的无磁性鼓。磁记录介质30的磁性材料安装于无磁性鼓3的表面上。参考数字4表示由磁阻元件构成的磁性传感器，用装配块5安装于壳体2上。此外，参考数字6表示用于从磁传感器4取出信号的输出终端，7表示轴承。参考数字8表示用于吸收由次电极14，分配电极15和用于分配高压打火的中心电极12产生的磁性噪音或电场噪音的屏蔽板，参考数字11表示分配转子，13表示箱体。