(57)【要約】【課題】  ヨークへの異物の付着を良好に抑制する。【解決手段】  磁性体により形成される複数のパルサ２２を外周に有するロータ２０と、磁性体により形成されるヨーク３２であって、一端に永久磁石３６が接続され他端がロータ２０と間隔をあけて対向するヨーク３２と、ロータ２０が回転することにより生じる磁束変化を検出する検出部４０とを有する回転センサ５０において、検出コイル３８は、ヨーク３２の周りに巻回される。キャンセルコイル４２は、ヨーク３２の周りに巻回される。電流制御手段は、キャンセルコイル４２が永久磁石３６とは逆方向の磁束を発生するようにキャンセルコイル４２に電流を供給する。電流制御手段は、ロータ２０が回転しているときにキャンセルコイル４２に電流を供給する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体により形成される複数の歯部を外周に有する回転体と、磁性体により形成されるヨークであって、一端に永久磁石が接続され他端が前記回転体と間隔をあけて対向するヨークと、前記回転体が回転することにより生じる磁束変化を検出する検出手段とを有する回転センサにおいて、
前記ヨークの周りに巻回される検出コイルと、
前記ヨークの周りに巻回されるキャンセルコイルと、
前記キャンセルコイルが前記永久磁石とは逆方向の磁束を発生するように前記キャンセルコイルに電流を供給する電流制御手段と、
を備えることを特徴とする回転センサ。
【請求項２】
前記電流制御手段は、前記回転体が回転しているときに前記キャンセルコイルに電流を供給することを特徴とする請求項１に記載の回転センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転センサに関し、例えば、回転体が回転することにより生じる磁束変化を検出する回転体センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転数や回転速度を検出する回転センサとして、いわゆるパッシブタイプのピックアップコイル型センサが一般に知られている。この種のピックアップコイル型センサは、回転体が回転することにより生じる磁束変化を、磁性体により形成されたヨークの周りに巻回されたコイルによって検出している。このヨークが回転体と対向するセンサヘッドは、回転体外周近傍に位置するため鉄粉などの異物が付着しやすく、センサヘッドに付着した異物は回転センサによる検出精度の低下を引き起こす要因となる。
【０００３】
このため、例えば、特許文献１では、クリーニング用発信器から測定用電圧より低い周波数で振幅の大きい電圧を測定コイルに印加してクリーニング動作させる自己クリーニング付流量計が提案されている。また、例えば特許文献２では、検出歯部同士の隙間に非磁性体部材を設けた回転数検出装置が提案されている。また、例えば特許文献３では、速度測定センサーのホルダーに、歯に付着した付着物を除去するためのスクレーパーを設けた車輪速度測定装置が提案されている。また、特許文献４では、検出ケースのロータに対向する対向面に磁性片の付着を防止する突起を形成した回転検出装置が提案されている。また、特許文献５では、検知部より車体内方において固定部材と外側継手部材の間の環状隙間にシール部材を介在した構成とした駆動車輪用軸受装置が提案されている。
【特許文献１】特開平６−５０７８１号公報
【特許文献２】実開平６−１８９６９号公報
【特許文献３】特開平７−３３３２３８号公報
【特許文献４】特開２００１−９１５２５号公報
【特許文献５】特開２００１−３０１５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上に示すとおり、回転体が回転することにより生じる磁束変化を検出する回転センサへの異物の付着を防止する様々の技術が提案されている。しかし、異物が付着するヨークは永久磁石に接続されているため、ヨークのセンサヘッドが磁性を帯びることにより異物が付着することがあり、このような場合、上記従来例のような加振手段や機械的な異物除去手段を用いても、異物をセンサヘッドから良好に除去し得ない。
【０００５】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヨークが磁性を帯びることによるヨークへの異物の付着を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転センサは、磁性体により形成される複数の歯部を外周に有する回転体と、磁性体により形成されるヨークであって、一端に永久磁石が接続され他端が回転体と間隔をあけて対向するヨークと、回転体が回転することにより生じる磁束変化を検出する検出手段とを有する回転センサにおいて、ヨークの周りに巻回される検出コイルと、ヨークの周りに巻回されるキャンセルコイルと、キャンセルコイルが永久磁石とは逆方向の磁束を発生するようにキャンセルコイルに電流を供給する電流制御手段と、を備える。この態様によれば、キャンセルコイルに電流を供給することによって、キャンセルコイルの磁束によりヨークが帯びた磁気を低減させることができ、ヨーク端部であるセンサヘッドへの異物の付着を抑制することができる。
【０００７】
電流制御手段は、回転体が回転しているときにキャンセルコイルに電流を供給してもよい。この態様によれば、回転体が回転している状態でヨークへの異物の付着力を弱めることができるので、エアやグリスの流れなどにより、ヨークに付着した異物を除去しやすくすることができる。
【０００８】
なお、電流制御手段は、検出手段により回転体の回転の検出が行われていないときに、キャンセルコイルに電流を供給してもよい。これにより、検出手段への検出結果への影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の回転センサによれば、ヨークへの異物の付着を良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかる回転センサが適用された車両１０の全体構成図である。車両１０は、例えばガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンである内燃機関７０と、自動変速機または無段階変速機を含むトランスアクスル６０とを有する。トランスアクスル６０の出力軸５２は、作動装置５４に連結されており、作動装置５４には、ドライブシャフト５６を介して駆動輪である後輪に連結されている。なお、本実施形態における車両１０は、いわゆるハイブリッド車両や電気自動車として構成され得ることはいうまでもない。
【００１２】
トランスアクスル６０には、回転センサ５０が設けられている。この回転センサ５０は、トランスアクスル６０の出力軸の回転数を検出するものである。回転センサ５０は、電子制御ユニット１００（以下、「ＥＣＵ１００」と記載する。）に接続されており、回転センサ５０の検出結果はＥＣＵ１００に出力される。ＥＣＵ１００は、回転センサ５０から入力を受けた検出結果に基づいて、車両１０の速度を算出する。ＥＣＵ１００は、演算結果である車両１０の速度を、車両１０の室内に設けられた車速メータ１４に表示させる。
【００１３】
図２は、本実施形態にかかる回転センサの構成を示す図である。回転センサ５０は、ロータ２０と、検出部４０とを含む。ロータ２０は、トランスアクスル６０の出力軸５２に固定されており、出力軸５２とともに回転可能となっている。ロータ２０は、磁性体材料である、例えば鉄系材料やステンレス系材料などにより、概ね円環状に形成されている。ロータの外周部には、歯形状のパルサ２２が複数形成されている。パルサ２２は、それぞれ同一の幅を有し均等間隔にロータ２０の外周に形成されている。各パルサ２２の幅は隣り合うパルサ２２の間隔と略同一の長さとされている。
【００１４】
ロータ２０の外周面の近傍には、検出部４０が固定され配置されている。検出部４０は、ヨーク３２、センサヘッド３４、永久磁石３６、検出コイル３８、キャンセルコイル４２などにより構成される。ヨーク３２の一方はセンサヘッド３４が形成されており、他方は永久磁石３６に接続されている。センサヘッド３４は、ロータ２０の外周部に所定の間隔をあけた位置に固定されている。検出コイル３８は、センサヘッド３４、ヨーク３２、永久磁石３６が並設方向を軸方向として、ヨーク３２の周りに図示しないボビンを介して巻回されている。
【００１５】
車両１０が走行し、ロータ２０が回転すると、センサヘッド３４に対し、パルサ２２と間隔部材２４が近接と離間を交互に繰り返す。これにより、センサヘッド３４とパルサ２２および間隔部材２４との間のクリアランスにおいて磁気抵抗が変動し、永久磁石３６から検出コイル３８の内部を通過する磁束が変化する。検出部４０はこの磁束変化により検出コイル３８に発生する誘導電圧を検出する。
【００１６】
検出部４０は、検出結果である出力電圧をＥＣＵ１００に出力する。検出部４０から出力電圧の入力を受けたＥＣＵ１００は、入力を受けた出力電圧の周波数や周期に基づいて被測定物の回転数や回転速度を演算する。これにより、車両１０や車輪１２の速度を求めることができる。
【００１７】
この出力電圧は、検出コイル３８の内部を通過する磁束の単位時間あたりの変化、すなわち磁束変化率に比例する。この磁束変化率は、センサヘッド３４に対向する位置におけるパルサ２２の通過速度により変化するため、出力電圧はパルサ２２を有するロータ２０の回転する速度により変化する。このため、何ら対策を施さなければ、例えば、ロータ２０の回転が遅い場合、磁束変化率が低下することから、出力電圧が低下する。したがって、車両１０が低速で走行しているときは、回転センサ５０の検出精度も低下してしまう。
【００１８】
検出コイル３８のさらに外側には、ヨーク３２が帯びている磁気を相殺するためのキャンセルコイル４２が、ヨーク３２の周りに、図示しないボビンを介して巻回されている。キャンセルコイル４２は、磁束の変化を検知する検出コイル３８と線径や巻数などが異なっている。
【００１９】
キャンセルコイル４２は、ＥＣＵ１００に電源４４を介して接続されており、ＥＣＵ１００は、センサヘッド３４のクリーニングを行う際、電源４４との接続スイッチをオンすることによりキャンセルコイル４２に電流を供給する。ＥＣＵ１００は、キャンセルコイル４２が永久磁石とは逆方向の磁束を発生するようにキャンセルコイル４２に電流を供給するよう、電源４４との接続を行う。この際の電流の大きさは、磁気を帯びたヨーク３２の磁気を打ち消す程度の大きさの電流が供給される。これにより、キャンセルコイル４２に電流を供給することによって生じたキャンセルコイル４２の磁束によりヨーク３２が帯びた磁気を低減させることができ、ヨーク３２端部であるセンサヘッド３４への異物の付着を抑制することができる。
【００２０】
図３は、本実施形態にかかる回転センサ５０の動作を示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば所定時間ごとに開始される。
【００２１】
回転センサ５０は、車両１０の走行速度を検出することから、図示しないイグニッションスイッチがオンにされている間は、回転センサ５０によりロータ２０の回転が検出されている。ＥＣＵ１００は、この回転センサ５０からの検出結果に基づいて、ロータ２０が回転中か否かを判断する（Ｓ１１）。ロータ２０が回転中でない場合は（Ｓ１１のＮ）、キャンセルコイル４２に電流を流してセンサヘッド３４への異物の付着力を弱めても、エアやグリスの流れにより異物をセンサヘッド３４から除去することができないため、キャンセルコイル４２に電流を流さずに本フローチャートにおける処理を終了する。
【００２２】
ロータ２０が回転中の場合は（Ｓ１１のＹ）、キャンセルコイル４２に電流を供給することにより、検出結果に影響を与える可能性があるため、ＥＣＵ１００は、回転センサ５０によるロータ２０の回転の検出を一時的に中断する（Ｓ１２）。
【００２３】
ロータ２０の回転の検出を中断すると、ＥＣＵ１００は、キャンセルコイル４２に所定時間電流を供給するクリーニング動作を行う（Ｓ１３）。これにより、ロータ２０が回転している状態でセンサヘッド３４へ付着した異物を除去しやすくすることができ、ロータ２０とセンサヘッド３４との間を流れるエアやグリスにより、センサヘッド３４に付着した異物を除去することができる。キャンセルコイル４２に電流を供給する所定時間は、回転センサ５０によるロータ２０の回転の検出にあまり影響を与えない、数十ミリ秒から数百ミリ秒の短い時間となっている。
【００２４】
キャンセルコイル４２に所定時間電流を供給すると、ＥＣＵ１００は、キャンセルコイル４２へ電流を供給するのを停止し、回転センサ５０によるロータ２０の回転の検出を再開する（Ｓ１４）。回転の検出を再開すると、本フローチャートにおける処理を終了する。
【００２５】
本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
【００２６】
ＥＣＵ１００は、回転センサ５０の検出結果に基づいて、ロータ２０が所定の回転数より早く回転していると判断した場合に、キャンセルコイル４２に所定時間電流を供給するクリーニング動作を行っても良い。これにより、ロータ２０が高速で回転しているときにクリーニング動作を行うことができ、効率的にセンサヘッド３４に付着した異物を除去することができる。
【００２７】
回転センサ５０は、ＡＢＳ車輪速センサとしても使用することができる。この場合、回転センサ５０は、車輪１２の各々のハブなどの回転部材に設けることにより、各車輪の回転速度を検出することができる。検出された各車輪の回転速度は、ＥＣＵ１００に出力され、ＥＣＵ１００は、入力を受けた回転センサ５０の検出結果に基づいて、各車輪に最適な制動力を与えるよう油圧システムを制御する。
【００２８】
回転センサ５０はホールＩＣ型センサとして構成されてもよい。この場合、検出部４０内に設けられたホールＩＣの磁気センサにより磁束が検出され、検出結果はデジタル信号としてＥＣＵ１００に出力される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本実施形態にかかる車両の全体構成図である。
【図２】本実施形態にかかる回転センサの構成を示す図である。
【図３】本実施形態にかかる回転センサの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１０  車両、  １２  車輪、  ２０  ロータ、  ２２  パルサ、  ３２  ヨーク、  ３４  センサヘッド、  ３６  永久磁石、  ３８  検出コイル、  ４０  検出部、  ４２  キャンセルコイル、  ５０  回転センサ、  １００  電子制御ユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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