特許 7148363 回転角検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】回転角検出装置

(51)【国際特許分類】

   G01D 5/245 20060101AFI20220928BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20220928BHJP

【ＦＩ】

G01D5/245 110B

F02D45/00 362

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018211124

(22)【出願日】2018-11-09

(65)【公開番号】P2020076685

(43)【公開日】2020-05-21

【審査請求日】2021-09-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】北川 福郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 友和

【審査官】森 雅之

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２３６８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１２４５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０５６２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３６９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５４２７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３１５５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公平６－４７９８５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】米国特許第４８６７１２４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｄ５

Ｆ０２Ｄ４５

Ｇ０１Ｂ７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランクシャフトと一体に回転し、外周面に複数の第１凸部を有するセンサプレートと、
磁束に基づいて前記第１凸部の通過を検知することで、前記クランクシャフトの回転角を検出する回転角センサと、
前記回転角センサに設けられ、前記回転角センサと前記センサプレートとの間に位置する磁束集中部と、を具備し、
前記クランクシャフトとピストンとは連結され、
前記センサプレートに最も近い前記ピストンの燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して、前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置に前記回転角センサが設けられ、
前記磁束集中部は複数の第２凸部を有し、
前記第１凸部および前記第２凸部はそれぞれ前記センサプレートの回転方向に並び、
前記回転角センサが設けられる前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置とは、前記燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して９０°、または９０°から±５°の範囲内である回転角検出装置。

【請求項2】

２つの前記回転角センサが、前記ピストンの燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して、前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置に設けられる請求項１に記載の回転角検出装置。

【請求項3】

前記複数の第２凸部は、前記センサプレートに接触することなく、前記センサプレートの回転方向に沿って並び、前記センサプレートに向けて突出する請求項１または２に記載の回転角検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は回転角検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

クランクシャフトと連結されたセンサプレートを設けた内燃機関が知られている。センサプレートの外周面には突起部が設けられ、センサが突起部の通過を検知することで、回転角を計測する（例えば特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－３１５５６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

センサは突起部の通過に伴う磁束の変化に基づき回転角を検出する。しかし、内燃機関の燃焼圧によりセンサプレートが振動することで、センサが検知する磁束が減少し、回転角の検出精度が低下してしまう。そこで回転角の検出精度の向上が可能な回転角検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記目的は、内燃機関のクランクシャフトと一体に回転し、外周面に複数の第１凸部を有するセンサプレートと、磁束に基づいて前記第１凸部の通過を検知することで、前記クランクシャフトの回転角を検出する回転角センサと、前記回転角センサに設けられ、前記回転角センサと前記センサプレートとの間に位置する磁束集中部と、を具備し、前記クランクシャフトとピストンとは連結され、前記センサプレートに最も近い前記ピストンの燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して、前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置に前記回転角センサが設けられ、前記磁束集中部は複数の第２凸部を有し、前記第１凸部および前記第２凸部はそれぞれ前記センサプレートの回転方向に並び、前記回転角センサが設けられる前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置とは、前記燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して９０°、または９０°から±５°の範囲内である内燃機関によって達成できる。また、２つの前記回転角センサが、前記ピストンの燃焼圧がピークとなる前記クランクシャフトの回転角に対して、前記センサプレートの周方向に所定角度ずれた位置に設けられてもよい。また、前記複数の第２凸部は、前記センサプレートに接触することなく、前記センサプレートの回転方向に沿って並び、前記センサプレートに向けて突出してもよい。

【発明の効果】

【0006】

回転角の検出精度の向上が可能な回転角検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１（ａ）および図１（ｂ）は第１実施形態に係る回転角検出装置を例示する斜視図である。

【図2】図２（ａ）は回転角検出装置１００を例示する正面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ３の方向からクランクシャフトを見た図である。

【図3】図３は燃焼圧を例示する図である。

【図4】図４（ａ）および図４（ｂ）は磁束集中機構を拡大した図である。図４（ｃ）は電圧を例示する図である。

【図5】図５は磁気ヒステリシス曲線を例示する図である。

【図6】図６（ａ）は比較例におけるセンサプレートおよび回転角センサを例示する図であり、図６（ｂ）は比較例における電圧を例示する図である。

【図7】図７（ａ）は第１実施形態におけるセンサプレートおよび回転角センサを例示する図であり、図７（ｂ）は第１実施形態における電圧を例示する図である。

【図8】図８（ａ）および図８（ｂ）は第２実施形態に係る回転角検出装置を例示する斜視図である。

【図9】図９は回転角検出装置をＦｒ側から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

（第１実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の回転角検出装置１００について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は第１実施形態に係る回転角検出装置１００を例示する斜視図であり、後方右側（Ｒｈ側）から見ている。Ｘ軸方向はクランクシャフトの延伸方向であり、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する。

【0009】

図１（ａ）に示すように回転角検出装置１００は内燃機関１０に適用され、センサプレート２０、回転角センサ３０および磁束集中機構（図１（ａ）および図１（ｂ）では不図示）を有する。

【0010】

内燃機関１０はシリンダブロック１１およびオイルパン１２を有する、例えばオフセット角６０°のＶ６エンジンである。シリンダブロック１１には６つの気筒１４が設けられている。６つの気筒１４のうち３つはＺ軸に対して片側に傾斜して配置され、他の３つは他方の側に傾斜して配置されている。オイルパン１２はシリンダブロック１１の下側（－Ｚ側）に取り付けられる。

【0011】

図１（ｂ）ではシリンダブロック１１およびオイルパン１２を透視している。図１（ｂ）に示すようにクランクシャフト１５はＸ軸方向に延伸する。コンロッド１６の一端はクランクシャフト１５に連結され、他端はピストンピンによりピストン１８に連結される。コンロッド１６およびピストン１８は気筒１４ごとに設けられる。

【0012】

クランクシャフト１５の－Ｘ側端部にセンサプレート２０が取り付けられている。センサプレート２０はＹＺ平面に広がる円板であり、外周面には複数のターゲット２２（第１凸部）が設けられている。ターゲット２２はセンサプレート２０の回転方向に並び、径方向に突出する。センサプレート２０およびターゲット２２は金属で形成されている。６つのコンロッド１６およびピストン１８のうちセンサプレート２０に最も近いもの、すなわち最も－Ｘ側のものをそれぞれコンロッド１６ａおよびピストン１８ａとする。クランクシャフト１５のクランクアーム１５ａがコンロッド１６ａに連結される。

【0013】

クランクシャフト１５、コンロッド１６、センサプレート２０はシリンダブロック１１内に収容される。燃料と吸気との混合気の燃焼によりピストン１８は気筒１４内を摺動する。コンロッド１６を通じてピストン１８の駆動力がクランクシャフト１５に伝達され、矢印Ａ１で示すようにクランクシャフト１５はＺ軸からＹ軸に向かう方向に回転する。センサプレート２０はクランクシャフト１５と同期して回転する。

【0014】

図１（ａ）に示すようにシリンダブロック１１のセンサプレート２０と対向する位置に２つの回転角センサ３０が設けられている。２つの回転角センサ３０はＹＺ平面において、センサプレート２０を挟んで対向する。図１（ａ）および図１（ｂ）では後述の磁束集中機構３２は省略している。回転角センサ３０は、例えばホール素子および回路などを含み、センサプレート２０のターゲット２２が回転角センサ３０を通過した際の磁場の変化を検知し、クランクシャフト１５の回転角（クランク角）を測定する。

【0015】

センサプレート２０はピストン１８の燃焼圧によりＸ軸方向に面振れ振動する。特に複数のピストン１８のうちセンサプレート２０に最も近いピストン１８ａの燃焼圧がセンサプレート２０の振動の主な原因となる。

【0016】

図２（ａ）は回転角検出装置１００を例示する正面図であり、前方側（Ｆｒ側）から見ている。図２（ａ）においてセンサプレート２０の回転方向は矢印Ａ２で表す。コンロッド１６ａ、ピストン１８ａおよびセンサプレート２０を拡大し、シリンダブロック１１、他のコンロッド１６およびピストン１８は省略している。

【0017】

図１（ａ）から図２（ａ）に示す線分Ｌ１～Ｌ５は、いずれもクランクシャフト１５の中心軸を通る。線分Ｌ１はＺ軸方向に沿い、線分Ｌ２はＹ軸方向に沿う。線分Ｌ３はピストン１８ａの上死点（ＴＤＣ：Top Dead Center）を通り、クランクシャフト１５のクランクアーム１５ａ、コンロッド１６ａおよびピストン１８ａは線分Ｌ３に沿って直線状に並ぶ。線分Ｌ４はピストン１８ａに加わる燃焼圧が最大となる位置を通る。線分Ｌ５は２つの回転角センサ３０を結ぶ。

【0018】

図２（ａ）に示すように、線分Ｌ１と線分Ｌ３とのなす角はθ１である。つまりピストン１８ａの上死点はＺ軸方向から回転方向（遅角側）に角度θ１ずれている。線分Ｌ４と線分Ｌ３とのなす角はθ２である。つまりピストン１８ａの上死点から回転方向に角度θ２の位置で、ピストン１８ａに加わる燃焼圧は最大となる。

【0019】

線分Ｌ５と線分Ｌ４とのなす角はθ３およびθ４である。つまり、２つの回転角センサ３０のうち１つは、燃焼圧最大の位置から回転方向に角度θ３ずれた位置に設けられる。もう１つの回転角センサ３０は、燃焼圧最大の位置から回転方向とは反対側に角度θ４ずれた位置に設けられる。角度θ３およびθ４は例えば９０°である。

【0020】

図３は燃焼圧を例示する図である。横軸は回転角を表し、縦軸はピストン１８ａに加わる燃焼圧を示す。ピストン１８ａの上死点（ＴＤＣ）を０°とし、ＴＤＣよりも右側をＡＴＤＣ（After Top Dead Center）、左側をＢＴＤＣ（Before Top Dead Center）とする。ＴＤＣを基準とし、回転角θ２において燃焼圧が最大となる。回転角がθ２＋θ３またはθ４－θ２に近づくほど燃焼圧は低下し、ＡＴＤＣ側に回転角θ２＋θ３、およびＢＴＤＣ側に回転角θ４－θ２において燃焼圧は最低となる。

【0021】

前述のように燃焼圧によってセンサプレート２０は振動し、特に１次モードの共振は大きな振幅を有する。図２（ａ）に線分Ｌ４で示す位置は燃焼圧が最大となる位置であり、センサプレート２０の振動の腹となり、センサプレート２０の振幅も最大となる。一方、線分Ｌ５は線分Ｌ４から９０°ずれた位置にあり、振動の節となり、センサプレート２０の振幅は最小となる。

【0022】

図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ３の方向からクランクシャフト１５を見た図であり、正面が線分Ｌ５の方向である。センサプレート２０付近の点線は、振動するセンサプレート２０を表す。線分Ｌ４に対応する方向では矢印で示すようにセンサプレート２０が大きく振動する。一方、線分Ｌ５に対応する位置ではセンサプレート２０の振幅が小さい。

【0023】

（回転角センサおよび磁束集中機構）
次に回転角センサ３０および磁束集中機構３２について説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）は磁束集中機構３２を拡大した図である。図４（ａ）、図４（ｂ）および図２（ａ）に示すように、回転角センサ３０の先端には磁束集中機構３２が取り付けられており、磁束集中機構３２は回転角センサ３０とセンサプレート２０との間に位置する。磁束集中機構３２はセンサプレート２０に接触しておらず、センサプレート２０と磁束集中機構３２との間には隙間が形成される。磁束集中機構３２は例えば５個の凸部３４（第２凸部）を有する。凸部３４はセンサプレート２０の回転方向に沿って並び、センサプレート２０に向けて突出する。凸部３４の数は５個以外でもよく、２個以上、６個以上など複数である。

【0024】

図４（ａ）に示す隣り合う凸部３４間のピッチｐは、回転角センサ３０の直径ｄ０よりも小さい。ターゲット２２のピッチは例えば凸部３４のピッチｐと同程度である。センサプレート２０のターゲット２２の幅Ｗ１と凸部３４の幅Ｗ２とは例えば等しく、幅Ｗ１およびＷ２はｐ／２より小さい。

【0025】

図４（ａ）および図４（ｂ）において、センサプレート２０の回転方向を矢印Ａ４で示す。センサプレート２０の回転に伴い図４（ａ）の状態と図４（ｂ）の状態とが交互に繰り返される。図４（ａ）の例では、凸部３４のそれぞれがターゲット２２に対向し、これらはセンサプレート２０の径方向において距離ｄ１を空けて離間する。このとき、凸部３４とターゲット２２との間で磁束密度が高くなる。

【0026】

一方、図４（ｂ）の例では、凸部３４はターゲット２２に対向せず、２つのターゲット２２間に位置し、回転方向において凸部３４とターゲット２２との間に距離ｄ２の隙間が生じる。図４（ａ）の例に比べて、凸部３４とターゲット２２との距離が大きくなるため、磁束密度が低下する。回転角センサ３０は、上記のようなセンサプレート２０の回転に伴う磁束の変化に応じた電圧を検出する。

【0027】

図４（ｃ）は電圧を例示する図である。横軸は時間を表し、縦軸は回転角センサ３０が検知する電圧を表す。センサプレート２０の回転に応じて、電圧はＶ１からＶ２の間で周期的に変化する。図４（ａ）のようにターゲット２２が磁束集中機構３２の凸部３４と対向したとき、磁束密度が高くなり、回転角センサ３０は電圧Ｖ１を検出する。図４（ｂ）のようにターゲット２２が凸部３４に対向しないとき、磁束密度が低くなり、回転角センサ３０はＶ１よりも低い電圧Ｖ２を検出する。Ｖ１とＶ２との差が信号の大きさであり、Ｖ２はノイズの大きさである。電圧Ｖ１が大きく、電圧Ｖ２が小さいほどＳ／Ｎ比が高くなり、クランク角の検出精度が向上する。

【0028】

図５は磁気ヒステリシス曲線を例示する図である。横軸は磁場Ｈを表し、縦軸は磁束密度Ｂを表す。透磁率μは傾きＢ／Ｈで表される。磁束集中機構３２は空気より大きな透磁率μを有し、かつ大きな飽和磁束密度Ｃ、および小さな保磁力Ｅを有することが好ましい。磁束集中機構３２は例えばパーマロイ、およびマンガン－亜鉛（Ｍｎ－Ｚｎ）系フェライトなどで形成されている。

【0029】

（信号の比較）
第１実施形態と比較例とで回転角センサ３０が検出する信号を比較する。図６（ａ）は比較例におけるセンサプレート２０および凸部３４を例示する図であり、線分Ｌ４を上下方向とする。図６（ｂ）は比較例における電圧を例示する図である。

【0030】

図６（ａ）に示す比較例では、回転角センサ３０および磁束集中機構３２を線分Ｌ４に対応する位置、すなわち振動の腹に設ける。図中に点線で示すように、振動の腹ではセンサプレート２０が大きく振動するため、センサプレート２０の軌道もばらつき、凸部３４の中心からセンサプレート２０までの距離はｄ１とｄ３との間で変化する。なお、距離ｄ１はセンサプレート２０が凸部３４の中心を通過するときの間隔であり、距離ｄ３はセンサプレート２０の振幅が最大になったときの間隔であり、ｄ１より大きい。

【0031】

図６（ｂ）の横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。ターゲット２２の通過に伴う電圧の変化は、図６（ｂ）において実線で示されている。図６（ｂ）の期間Ｔ１ではセンサプレート２０が凸部３４の中心付近を通過し、距離は図６（ａ）のｄ１である。このときノイズは最小となる。

【0032】

一方、期間Ｔ２ではセンサプレート２０の振幅が最大となる。センサプレート２０は例えば凸部３４に重ならない位置まで振動し、距離はｄ３となる。したがって、ターゲット２２と凸部３４との間における磁束密度が低下し、回転角センサ３０が検出する電圧も低くなる。例えば図４（ａ）のようにターゲット２２が凸部３４を通過する際に、センサプレート２０が大きく振動することで、距離が大きくなり、電圧Ｖ１が低下してしまう。すなわち、状態の変化に応じた電圧の違いが小さくなる。この結果、ノイズが大きくなり、Ｓ／Ｎ比が悪化する。

【0033】

図７（ａ）は第１実施形態におけるセンサプレート２０および凸部３４を例示する図であり、線分Ｌ５を上下方向とする。図７（ｂ）は第１実施形態における電圧を例示する図である。

【0034】

図７（ａ）に示す第１実施形態では、回転角センサ３０および磁束集中機構３２を線分Ｌ５に対応する位置、すなわち振動の節に設ける。このため比較例に比べて、回転角センサ３０付近においてセンサプレート２０の振動が小さくなり、軌道のばらつきが小さくなる。この結果、凸部３４の中心からセンサプレート２０までの距離は、比較例に比べてｄ１近傍の範囲に集中する。

【0035】

図７（ｂ）の期間Ｔ３では線分Ｌ５に沿った位置においてセンサプレート２０の振幅が最小であり、センサプレート２０が凸部３４の中心付近を通過し、回転角センサ３０の中心とセンサプレート２０との距離は図７（ａ）のｄ１である。このときノイズは最小となる。一方、期間Ｔ４では線分Ｌ５に沿った位置においてセンサプレート２０の振幅が最大となるが、比較例の期間Ｔ２における振幅よりは小さい。したがって距離も小さくなる。

【0036】

センサプレート２０の振幅が小さい位置に回転角センサ３０を設けることで、凸部３４の中心とセンサプレート２０との距離が小さくなり、磁束密度は高くなる。したがって回転角センサ３０は、ターゲット２２の通過に応じた電圧を検出する。すなわち、図４（ａ）のようにターゲット２２が凸部３４に対向する状態と、図４（ｂ）のように凸部３４に対向しない状態とにおける、電圧の違いが大きくなる。この結果、図７（ｂ）に示すようにノイズが小さくなり、Ｓ／Ｎ比が改善する。

【0037】

第１実施形態によれば、図２（ａ）に示すように、上死点から角度θ２遅角した位置において燃焼圧がピークとなる。回転角センサ３０は、ピーク位置から角度θ３およびθ４（ともに９０°）ずれた位置に設けられる。すなわち、センサプレート２０の振幅が最小となる振動の節に回転角センサ３０が設けられる。したがって、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、センサプレート２０は回転角センサ３０の中心付近を通過し、Ｓ／Ｎ比が改善する。この結果、回転角の分解能など検出精度が向上する。

【0038】

複数のピストン１８のうちセンサプレート２０に最も近いピストン１８ａの燃焼圧が、センサプレート２０の振動に影響する。したがって、図３に示すピストン１８ａの燃焼圧のピーク位置である角度θ２を振動の腹、ピーク位置からθ３およびθ４の位置を振動の節とし、回転角センサ３０は振動の節に設ける。角度θ３およびθ４は９０°としたが、例えば９０°から製造誤差の範囲内の角度を含んでもよい。また、ピーク位置に比較して燃焼圧および振幅が低下する範囲、例えば９０°から±５°の範囲、±２°の範囲、±１°の範囲などでもよい。

【0039】

例えば点火プラグの点火時期などに応じて燃焼圧がピークとなる角度θ２は変化し得る。点火時期が最大トルク点火時期（ＭＢＴ）のとき他の点火時期に比較してセンサプレート２０の振幅が大きくなる。したがって、回転角センサ３０は、点火時期がＭＢＴのときの燃焼圧のピーク位置からθ３またはθ４の角度に設けることが好ましい。

【0040】

磁束集中機構３２を回転角センサ３０に設けることで、磁束集中機構３２を設けない場合と比較して、磁束密度が高くなる。回転角センサ３０は、磁束集中機構３２により集中する磁束を検知する。このためターゲット２２の通過に対する感度が向上し、検出精度が高くなる。

【0041】

凸部３４の幅Ｗ２が例えばピッチｐよりも大きいと、センサプレート２０が回転しても凸部３４は複数のターゲット２２のいずれかと対向し、図４（ｂ）の状態にならない。図４（ｃ）に示した電圧Ｖ２が高くなり、Ｓ／Ｎ比が悪化する。そこで、磁束集中機構３２の凸部３４の幅Ｗ２はピッチｐより小さく、特にｐ／２未満であることが好ましい。これにより図４（ａ）のように凸部３４がターゲット２２に対向する状態と、図４（ｂ）のようにターゲット２２に対向しない状態とが実現される。図４（ｃ）に示した電圧Ｖ２が十分低くなり、Ｓ／Ｎ比が改善する。

【0042】

回転角の分解能を向上させるためには、例えばセンサプレート２０の直径を大きくしてターゲット２２の数を増やしてもよいし、ターゲット２２間のピッチｐを小さくしてもよい。ただし、センサプレート２０の直径を大きくすると面振れ振動の振幅が増大する。また、ピッチｐを小さくすると、振幅がピッチｐに対して相対的に大きくなる。第１実施形態のように、回転角センサ３０を振幅が最小となる位置に設けることで、Ｓ／Ｎ比を効果的に低下させ、分解能を向上させることができる。なお、ピッチｐを小さくする場合、磁束の大きさを維持するため、凸部３４の幅Ｗ２および距離ｄ１も小さくすればよい。回転角センサ３０の直径ｄ０は変化させなくてよい。ターゲット２２の幅Ｗ１は例えば凸部３４の幅Ｗ２に等しくてもよいし、Ｗ２より大きくてもよいし、小さくてもよい。

【0043】

図１（ａ）および図１（ｂ）ではセンサプレート２０をクランクシャフト１５の後方端に取り付けたが、クランクシャフト１５の任意の位置に設けてもよい。センサプレート２０の直径を大きくするため、センサプレート２０はクランクシャフト１５の後方端または前方端に取り付けることが好ましい。また、回転角センサ３０は１つでもよい。

【0044】

（第２実施形態）
図８（ａ）および図８（ｂ）は第２実施形態に係る回転角検出装置２００を例示する斜視図である。第１実施形態と同じ構成については説明を省略する。回転角検出装置２００は内燃機関１０ａに適用される。内燃機関１０ａは４つの気筒１４を有する直列四気筒（Ｌ４）エンジンであり、気筒１４に対応して４つのコンロッド１６および４つのピストン１８を有する。４つのコンロッド１６およびピストン１８のうち、センサプレート２０に最も近いものをコンロッド１６ｂおよびピストン１８ｂとする。クランクシャフト１５のクランクアーム１５ｂがコンロッド１６ｂに連結される。

【0045】

図９は回転角検出装置２００をＦｒ側から見た図である。図９においてセンサプレート２０の回転方向は矢印Ａ５で表す。図８（ａ）から図９に示す線分Ｌ１、Ｌ２、Ｌ６およびＬ７は、いずれもクランクシャフト１５の中心軸を通る。線分Ｌ１はＺ軸方向に沿い、ピストン１８ｂの上死点を通る。クランクシャフト１５のクランクアーム１５ｂ、コンロッド１６ｂおよびピストン１８ｂは線分Ｌ１に沿って直線状に並ぶ。線分Ｌ６はピストン１８ｂに加わる燃焼圧が最大となる位置を通る。線分Ｌ７は２つの回転角センサ３０を結ぶ。

【0046】

線分Ｌ１と線分Ｌ６とのなす角はθ５である。つまりピストン１８ｂの上死点から回転方向に角度θ５の位置で、ピストン１８ｂに加わる燃焼圧は最大となる。線分Ｌ６と線分Ｌ７とのなす角はθ６およびθ７である。つまり、２つの回転角センサ３０のうち１つは、燃焼圧最大の位置から回転方向に角度θ６ずれた位置に設けられる。もう１つの回転角センサ３０は、燃焼圧最大の位置から回転方向とは反対側に角度θ７ずれた位置に設けられる。角度θ６およびθ７は例えば９０°である。

【0047】

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、センサプレート２０の振幅が最小となる振動の節に回転角センサ３０が設けられる。したがって、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、センサプレート２０は回転角センサ３０の中心付近を通過し、Ｓ／Ｎ比が改善する。この結果、回転角の分解能など検出精度が向上する。

【0048】

第１実施形態ではＶ６エンジン、第２実施形態ではＬ４エンジンの例を示したが、内燃機関はこれに限定されない。内燃機関の気筒の数および配置に応じて、センサプレート２０および回転角センサ３０を設ければよい。

【0049】

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１０、１０ａ 内燃機関
１１ シリンダブロック
１２ オイルパン
１４ 気筒
１５ クランクシャフト
１５ａ、１５ｂ クランクアーム
１６、１６ａ、１６ｂ コンロッド
１８、１８ａ、１８ｂ ピストン
２０ センサプレート
２２ ターゲット（第１凸部）
３０ 回転角センサ
３２ 磁束集中機構
３４ 凸部（第２凸部）
１００、２００ 回転角検出装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】