(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ミッションギヤの回転とトランスミッションオイルの温度を検出する２つのセンサーを１つのユニット内に近接配置し、単一コネクタを介して制御用のＥＣＵに単純接続ができる多機能検出装置を提供することにある。【解決手段】本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、車両用のトランスミッション内の歯車の回転数を検出するセンサーと、その周囲のトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーとが同一基板上に実装され１つの筐体内に備え、その収容室には熱伝導度の高い樹脂が充填されると共に、両センサーの出力が単一のコネクタからなされる構成を採るようにした。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のトランスミッション内の歯車の回転数を検出するセンサーと、その周囲のトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーとを１つの筐体内に備え、両センサーの出力が単一のコネクタからなされるようにしたことを特徴とするエンジン用多機能検出装置。
【請求項２】
前記回転数検出センサーは磁気感応素子と磁石からなる電磁式のピックアップセンサーであり、前記温度を検出するセンサーはサーミスタからなる感温抵抗器であって、両センサーが同一基板上に実装されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン用多機能検出装置。
【請求項３】
前記両センサーが配置された筐体内の収容室には熱伝導度の高い樹脂が充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン用多機能検出装置。
【請求項４】
前記樹脂はシリコン樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のエンジン用多機能検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン用の多機能検出装置、特に、自動車などのエンジンのトランスミッションのメインシャフトの回転数を検出するセンサーと、当該トランスミッションの制御用ギヤのトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーの複合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車などのエンジンのトランスミッションのメインシャフトの回転数を検出するセンサーと当該トランスミッションギヤ用のトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーはそれぞれ独立した装置として、トランスミッション装置に取り付けられていた。前記各センサーは互いに隣接する場所にありながら、それぞれ独立した装置として取り付けられており、出力線も各コネクタから制御用のＥＣＵにそれぞれ配線されていた。また、トランスミッション装置はこの他にも、多くのセンサー類が取り付けられており、周辺の配線が煩雑となっている。
【０００３】
特許文献１は無段変速機付き車両において、路面勾配に応じた駆動力を、運転者が自ら変速モードの切り換えを行うことなしに得ることを目的としたもので、路面勾配を算出するための路面勾配推定部と、路面勾配により車両速度を決定するための目標車速決定部を設け、車両走行時、路面勾配が予め記憶されている判定値より大きくなった時には、勾配値が設定値を越えた時点の車速をもとに目標車速を作成し、その車速になるように変速比を制御するようにした発明である。図１０は特許文献１に記載された車両のエンジンと無段階変速機（ＣＶＴ）とからなるパワートレインの部分をあらわすシステム構成図であり、図中Ａはエンジン、ＢはＣＶＴ、Ｃはトルクコンバータ、Ｄは無段階変速機構、Ｅは油圧回路、Ｆはエンジンコントロールユニット、ＧはＣＶＴコントロールユニットである。前記油圧回路Ｅには油圧の温度を検出するＡＴＦセンサＨが設けられ、その出力はＣＶＴコントロールユニットＧに送信され、エンジンＡの出力軸であるクランクシャフト（図示されていない）にはその回転数であるエンジン回転数Ｎｅを検出するクランク角センサＩが設けられ、その出力がエンジンコントロールユニットＦに送信されるようになっている。このように、パワートレインの部分にはクランク角センサＩとＡＴＦセンサＨが別個に配置される構成が採用されている。
【０００４】
また、特許文献２の「内燃機関の自動オン及びオフ装置」は、不必要に内燃機関をオフにすることを回避し、内燃機関を早期に再びオンにすることを実現するように、自動車の内燃機関の自動的なオン及びオフを最適化することを提案するもので、この装置は、自動車の周囲の交通状況を検出するための別の手段を有しており、制御装置がまた、内燃機関を交通状況に依存してオン及び／又はオフにするようにしたものである。この発明に係る内燃機関の基本構成は図９に示され、図においてａは内燃機関、ｂはそのクランク軸、ｃはクラッチで、ｄはトランスミッションｅの入力軸で前記クラッチｃと連結されている。トランスミッションｅは、ギヤ選択レバーｆを備えた変速機として構成されている。トランスミッションｅに後置しているトランスミッション出力軸ｇは、ディファレンシャルギヤｈと連結され、ディファレンシャルギヤｈから、車輪ｋ，ｌを有する車軸ｉ，ｊが２つに分かれて設けられている。制御装置ｓは破線で描かれているセンサ線及び／又は制御線を介して、アクセルペダルｒ、スタータｐ、燃料ポンプｑ、トランスミッション入力軸ｄの回転数センサｔ、クランク軸ｂの回転数センサｕ、クラッチペダルセンサｎ，ｏ、ならびに内燃機関ａの温度センサｖに接続されている。その上、制御装置ｓは、クラッチ操作状態を伝達するために、センサ線を介してクラッチセンサｗに接続されている。この装置においても回転数センサｔとｕ、そして温度センサｖが別個に配設される構成が採られている。
【０００５】
特許文献３の「回転検出器のセンサー本体」は、トランスミッションのメインシャフトの回転に応じたパルス信号を発生する回転検出器に関するもので、従来、この種の回転検出器におけるセンサ本体にあっては、図８に示すように、先端部分に設けられるセンサ部の収納室３および後端部分に設けられるコネクタ部５とを胴部４を介して一体的に樹脂によってモールド成型するようにしている。この発明はケース本体に片寄って配される外部引出し用の端子がモールド成型時の圧力差によってたわむことを防止することを課題としたもので、図７に示すように、各端子６の中間部分を１次モールド成型したうえで、その１次モールド成型体２２の外側を２次モールド成型してセンサ本体２を形成するようにしている。図中、２３および２４は２次モールド成型時に１次モールド成型体２２ａを押さえるためのピン穴である。２次モールド成型に際して、ある程度樹脂が注入された時点で後部のピン穴２３から押えピン（可動ピン）を抜いて、防水のためにそのピン穴２３を樹脂によって塞ぐようにする。また、前部のピン穴２４は、１次モールド成型体２２ａが回転しないように周囲の複数箇所に設けられている。そして、２次モールド成型途中で後部のピン穴２３から押えピンが抜かれてしまうので、固定ピンを用いて各ピン穴２４によって１次モールド成型体２２ａを動かないように押えている。しかして、この発明によれば、センサ本体２における先方のセンサ部の収納室３から後方のコネクタ部５とのあいだにわたって配される各端子６の中間部分が１次モールド成型体２２ａによっておおわれた状態で、センサ本体２を形成するべく樹脂によるモールド成型を２次的に行うようにしているので、胴部４に片寄って配される各端子６がそのときの成型圧力の差によってたわむようなことがなくなるものである。しかし、これはあくまでも回転検出器のセンサーに関する技術であって、温度検出については別途センサーを必要とするものである。
【特許文献１】特開平１１−２９４５４７号公報  「車両用自動変速の制御装置および制御方法」  平成１１年１０月２９日公開
【特許文献２】特開２００３−１７６７３９号公報  「内燃機関の自動オン及びオフ装置」  平成１５年６月２７日公開
【特許文献３】特開平１１−３２５９６１号公報  「回転検出器のセンサー本体」  平成１１年１１月２６日公開
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の通り、従来装置ではミッションギヤの回転とトランスミッションオイルの温度を検出するセンサは互いに隣接する場所にありながら、それぞれ独立した装置として取り付けられている。このことに起因し、出力線も各コネクタから制御用のＥＣＵにそれぞれ配線されているため、配線が煩雑化するといった問題があった。
本発明の課題は、この問題を解決すること、すなわち、ミッションギヤの回転とトランスミッションオイルの温度を検出する２つのセンサを１つのユニット内に近接配置し、単一コネクタを介して制御用のＥＣＵに単純接続ができる多機能検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、車両用のトランスミッション内の歯車の回転数を検出するセンサーと、その周囲のトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーとを１つの筐体内に備え、両センサの出力が単一のコネクタからなされるようにした。
また、本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、前記回転数検出センサーとしてホールＩＣと磁石からなる電磁式のピックアップセンサーを、前記温度を検出するセンサーとしてサーミスタからなる感温抵抗器を採用し、両センサーが同一基板上に実装される構成を採るようにした。
また、本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、前記両センサーが配置された筐体内の収容室はシリコン樹脂等の熱伝導度の高い樹脂で充填される構成を採用した。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、車両用のトランスミッション内の歯車の回転数を検出するセンサーと、その周囲のトランスミッションオイルの温度を検出するセンサーとを１つの筐体内に備えるようにしたため、トランスミッション全体の組付け工数を低減することができる。また、両センサーの出力が単一のコネクタからなされるようにしたこと、すなわち、当該筐体に配置した１つのコネクタに両センサーからの２系統の出力線を集約できることにより、トランスミッション周辺の配線のスリム化を進めることが出来る。その結果としてトランスミッション周辺の設計的自由度を向上させることができるといった優れた効果を有する。
また、本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、回転数検出センサーとしてホールＩＣと磁石からなる電磁式のピックアップセンサーを、温度を検出するセンサーとしてサーミスタからなる感温抵抗器を採用したため、センサー自体が小型化でき、各センサーを同一基板上に実装することが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係るエンジン用多機能検出装置は、前記両センサーが配置された筐体内の収容室は熱伝導度の高い樹脂で充填される構成を採用したので、前記温度センサーの周囲の空気が排除されて、熱伝導率が改善されることになる。空気の熱伝導率は金属に較べて小さいため、所定の温度に達するまでに時間がかかるが、前記構成とすることにより、熱に対する応答性を向上させることができる。特にシリコン樹脂を採用した場合にはコスト的にも有利であり所望の特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図６を参照しつつ本発明に係るエンジン用多機能検出装置の１実施形態を説明する。図１はその実施形態の正断面図であって、この図において２はセンサ本体であり、３はセンサ収納室、４は胴部、５はコネクタ部、６は外部引き出し端子そして、２２ａは１次モールド成型体、２２ｂは２次モールド成型体である。センサ本体２の一方の端部には両センサ等の構成要素が配置されたセンサ回路基板を収納するセンサ収納部３が配置され、コネクタ部５はセンサ本体２の他端に配置されている。本発明のエンジン用多機能検出装置の外形形状は、図３に示す俯瞰図から分かるように、回転検出器のセンサ本体２が、センサ部の収納室３とコネクタ部５とを円筒を重ねたような形状の胴部４を介して一体的に樹脂によってモールド成型された構成となっている。また、胴部４のコネクタ５側にはセンサ本体２を所定箇所に取り付けるためのブシュ座１７が形成されている。また、その胴部４にはセンサ本体２を取付孔内に差込んだときのシール用のＯリング１８が装着される。図２は本発明に係るエンジン用多機能検出装置の回路図を示したもので、この図から理解されるように本発明のセンサ回路基板は特許文献３の回転検出器のセンサーの回路構成に一点鎖線で囲まれた温度センサ部が付加された形態となっている。そして出力端（ＯＵＴ１）は歯車の回転パルス信号が、出力端（ＯＵＴ２）はトランスミッションオイルの温度信号が出力される。特許文献３の断面図である図８に示された構成はこの断面に関する限り本実施形態でも同様となるので、本発明に援用するが、この図から分かるように、センサ部の収納室３内には、磁気感応素子として中央部分にホールＩＣ８が上側になるように永久磁石７とともに入れられる枠部９が形成されているとともに、センサ回路の基板１０がその枠部９にはめ込まれるようにして装着されている。その基板１０は、収納室３内における周囲の複数箇所に突出して設けられた段部１１に係止して、所定位置に支持されるようになっている。その際、基板１０を装着した状態で、枠部９内に永久磁石７およびそれと接着されたホールＩＣ８を入れたときに、そのホールＩＣ８の各端子８１が基板１０に形成された端子パッドにそれぞれ嵌合して電気的接続がとられるようになっている。なお、磁気感応素子としては、例えば、ＭＲ素子（磁気抵抗素子）であってもよい。
【００１１】
その基板１０の裏側には、図２に示すセンサ回路におけるＲ，Ｃの各回路素子が取り付けられている。本発明ではキャップ１４を外した側面図である図６から分かるように同一のセンサ回路基板１０上に歯車の歯先検出用のホールＩＣ８とオイル温度検出用のサーミスタ素子１の他、分圧抵抗器２５が配置されている。ホールＩＣ８は裏面に一体化された磁石７と共に枠体９に嵌め込まれている。また、センサ本体２の部分断面裏面図である図５及び図６から分かるように収納室３とコネクタ部５との間にわたってセンサ回路におけるＧＮＤ、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、Ｖｃｃ用の各外部引出し用の端子６（６１，６２，６３，６４）が胴部４の樹脂内にそれぞれ分離して配置された状態で埋設され、その各端子６の先端部分がコネクタ部５内にそれぞれ引き出されている。そして、その各端子６の他端部が基板１０に設けられたスルーホール１３内にそれぞれ差し込まれて、回路パターンの所定箇所にそれぞれハンダ付けされている。このように本発明では１つの基板上に歯車の歯先検出用のホールＩＣ８とオイル温度検出用のサーミスタ素子１を配置したことにより、それぞれへの給電系と検出出力系を集約化して１つのコネクタ部５を介して行うことができる。なお、分圧抵抗２５はセンサ本体２内に実装する例を示したが、これに限らず図７に示すように、例えばＥＣＵ内に配置するようにしてもよい。
【００１２】
上記の外部引出し用の端子６は図４に示すように、４つに分岐した端子構造となっており、それぞれ抜け防止のための凹部２０が形成されている。そして、把持部１９の根本には、両面に切溝２１が形成されている。ＧＮＤ、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２、Ｖｃｃ用の各外部引出し用の端子６１，６２，６３，６４としては、それが予め、把持部１９によって各端子６１，６２，６３，６４が一体構造として表面処理されたプレートから打ち抜かれて作成される。このような構造とすることにより、各端子を把持部１９によって一体化されている状態で樹脂内に埋設させることにより、それぞれの位置関係が正常に保たれてモールド化することができる。モールド成形の手法は特許文献３と同様であり、各端子の中間部分を１次モールド成型したうえで、その１次モールド成型体（右上がり斜線部２２ａ）の外側を２次モールド成型（左上がり斜線部２２ｂ）してセンサ本体２を形成するようにしている。モールド成型の後、収納室３内に露出している当該把持部１９は切溝２１が形成されているので、この部分を手折りすることによって簡単に切り離して除去することができ、この状態で各端子６１，６２，６３，６４の端部は基板１０の４つのスルーホール１３と位置合わせがなされた状態となっている。
【００１３】
モールド成型によって形成されたセンサー部の収納室３内には、中央部分にホールＩＣ８と永久磁石７が入れられる枠部９が形成されているとともに、センサー回路の基板１０がその枠部９にはめ込まれるようにして装着される。その基板１０は、収納室３内における周囲の複数箇所に突出して設けられた段部１１に係止して、所定位置に支持されるようになっている。このとき、前述したように基板１０の４つのスルーホール１３と前記各端子６１，６２，６３，６４の端部は位置合わせがなされているのでそれぞれに差し込まれ、半田付けによって基板回路と接続固定される。次に、枠部９内に永久磁石７が背面に接着されたホールＩＣ８が嵌め込まれるが、そのとき、そのホールＩＣ８の各端子８１が基板１０に形成された端子パッド１２にそれぞれ嵌合して電気的接続がとられるようになっている。さらに、温度検知用のサーミスタ素子１が分圧抵抗２５とともに、基板１０上の所定位置に実装される。
【００１４】
本発明においてはオイル温度検出用のサーミスタ素子１をキャップ１４を介在した収納室３内の基板１０上に配置したことにより、被測定対象トランスミッションオイルとの若干の距離ができる。そこで、センサー部の収納室３内には熱伝導度の高い樹脂が充填され、そのうえで、収納室３の開口部を蓋うようにしている。すなわち、センサ本体２の胴部４にシール用のＯリング１５を配置し、これを内側に圧接するようにして非磁性材からなる金属製のキャップ１４が被せられ、その端部周縁部をかしめることによって取り付けられる。図１および図５中、１６はこのキャップ１４のかしめ部分を示している。なお、好ましい実施形態においては、充填される樹脂としてシリコン樹脂を充填するものとした。それはシリコン樹脂が熱伝導率の良好な物性を備えていることと、素材として比較的安価で容易に入手できるためである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るエンジン用多機能検出装置のセンサ本体の正断面図である。
【図２】本発明に係るエンジン用多機能検出装置の回路構成図である。
【図３】本発明に係るエンジン用多機能検出装置のセンサ本体の俯瞰図である。
【図４】把持部で一体形成された本発明に用いる４分岐端子の部分平面図である。
【図５】本発明に係るエンジン用多機能検出装置のセンサ本体の部分断面裏面図である。
【図６】本発明に係るエンジン用多機能検出装置のセンサ本体のキャップを外した側面図である。
【図７】分圧抵抗をＥＣＵ内に備えた本発明の回路構成図である。
【図８】従来の回転検出器のセンサ本体の正断面図である。
【図９】先願発明に係る内燃機関の自動オン及びオフ装置における回転センサと温度センサの配置を示す図である。
【図１０】先願発明に係る車両用自動変速の制御装置および制御方法における回転センサと温度センサの配置を示す図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  温度検出素子（サーミスタ）          ２  センサ本体
３  収納室                              ４  胴部
５  コネクタ部                          ６（61,62,63,64）  端子
７  磁石                                ８  ホールＩＣ
９  枠体                                10  基板
11  段部                                12  端子パッド
13  スルーホール                        14  キャップ
15，18  Ｏリング                        16  かしめ部
17  ブッシュ部                          19  把持部
20  抜け止め凹部                        21  切溝
22a  一次モールド部                     22a  二次モールド部
23，24  ピン穴                          25  分圧抵抗
81  ホールＩＣの端子
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図３】
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