JP2004257814A - Rotational position sensing device - Google Patents

Rotational position sensing device Download PDF

Info

Publication number
JP2004257814A
JP2004257814A JP2003047474A JP2003047474A JP2004257814A JP 2004257814 A JP2004257814 A JP 2004257814A JP 2003047474 A JP2003047474 A JP 2003047474A JP 2003047474 A JP2003047474 A JP 2003047474A JP 2004257814 A JP2004257814 A JP 2004257814A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
counting
signal
counter
clock
count value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003047474A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4206780B2 (en
Inventor
Takuya Harada
卓哉 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2003047474A priority Critical patent/JP4206780B2/en
Publication of JP2004257814A publication Critical patent/JP2004257814A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4206780B2 publication Critical patent/JP4206780B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotational position sensing device having a reduced circuit scale. <P>SOLUTION: Each period of an angle signal NE is measured by up-counting a clock CK0 by using a counter 26, and the count value is down-counted at the rate of 1/K of up-counting by using a counter 29, to thereby detect a standard position (chipped tooth part 32b) as a borrow signal BO. In the counter 29, an enable signal EN from a decode circuit 28 is used as a permission pulse of down-counting, and a quinary count value is imparted from a counter 27 to the decode circuit 28. The clock CK0 imparted to the counter 26 and a clock CK1 imparted to the counter 27 are adjusted respectively to have two-phase property without generating an overlapped period by a two-phase imparting circuit 25, and an increment circuit 47 is used in common by multiplexing the counters 26, 27 by time-sharing operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物の回転に同期して生成される不等周期を含む角度信号に基づいて基準位置を検出する回転位置検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の回転位置検出装置として、特許文献1から3に記載されたものがある。このうち特許文献1と2に記載された内燃機関用回転位置検出装置は、角度信号のパルス列における隣接するパルスの周期の比と所定の判定値Kとの比較に基づいて基準位置を検出するものであり、アップダウンカウンタとf/K分周回路とを備えて構成されている(図13参照)。ここで、f/K分周回路は、1/3分周クロックと1/2分周クロックとを組み合わせてダウンクロックを生成するようになっている。
【0003】
この回転位置検出装置は、所定のクロックをアップカウントすることによりパルス列の周期を計測し、そのクロック数から上記ダウンクロックをダウンカウントしてボローが発生したことにより基準位置を検出する。この構成によれば、比較的低い周波数のクロックを用いた場合であっても、小数点を含む判定値Kを設定することができる。
【0004】
これに対し、特許文献3に記載されたかけ歯センサ用回路は、回路の簡素化のため、アップダウンカウンタを使用せずにアップカウンタのみを用いて構成したものである。
【0005】
【特許文献1】
特開平5−66105号公報
【0006】
【特許文献2】
特開平5−71909号公報
【0007】
【特許文献3】
特開平5−93603号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図13は、上記特許文献2と同様の回転位置検出装置の一構成例を示しており、図14は、その動作波形を示している。この回転位置検出装置1において、回転センサ2から波形整形回路3を介して出力された角度信号NEは分周回路4で1/2に分周され、2つのアップダウンカウンタ5、6は、パルス信号の各周期ごとにアップカウントとダウンカウントとを交互に繰り返す。アップダウンカウンタ5、6は、カウント方向(アップ/ダウン)が互いに逆向きとなり、クロック発生回路7からのクロックCLKによりアップカウントし、1/K分周回路8からの分周クロックによりダウンカウントする。アップダウンカウンタ5、6へのクロックの供給は、セレクタ9、10によって制御される。エッジ検出回路11、12により角度信号NEのアップエッジが検出されると、アップダウンカウンタ5、6はリセットされる。以上の構成によれば、回転センサ2が基準位置である欠け歯部分を検出すると、アップダウンカウンタ5、6のうち何れか一方からボロー信号BOが出力される。
【0009】
しかし、この回転位置検出装置1は2つのアップダウンカウンタ5、6と1/K分周回路8とを備えているため、回路規模が大きくなり、IC化した場合にチップ面積が増大しコストが高くなるという問題がある。
【0010】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、従来の構成に比べて回路規模を縮小化することができる回転位置検出装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載した手段によれば、クロックパルス生成手段は、重複期間がないように二相化した第1および第2のクロックパルスを生成する。そして、第1のカウント手段と第2のカウント手段を、それぞれ第1のクロックパルスと第2のクロックパルスに対応して選択することにより、多重化した動作が可能となる。すなわち、第1のカウント手段は、第1のクロックパルスをアップカウントすることにより角度信号発生手段から出力される角度信号の各周期を計測し、第2のカウント手段は、これと並行して第2のクロックパルスをカウントしてn進のカウンタ値を得る。
【0012】
デコード手段は、このn進のカウント値をデコードし、そのn個のカウント値のうちm個のカウント値に対応して許可パルスを生成する。そして、第3のカウント手段は、上記第2のカウント手段の動作と同相で、第1のカウント手段により計測されたカウント値を上記許可パルスに対応してダウンカウントすることにより、ボローの有無などに基づいて角度信号における不等周期(基準位置)を検出することができる。
【0013】
こうした多重化は、周期的な角度信号に対して、アップカウントする第1のカウント手段の動作とダウンカウントする第3のカウント手段の動作とが同時進行する必要がある場合、すなわち、ダウンカウントに必要な許可パルスを生成する第2のカウント手段も第1のカウント手段と並行して動作させる必要がある場合に、冗長な構成部分を除く上で有効な手段となる。
【0014】
本発明では、第1のカウント手段と第2のカウント手段の動作を時分割により多重化したため、同時に用いることのない構成部分、すなわち各カウント手段が有する保持手段のカウント値をインクリメントして新たな入力値とするインクリメント手段を共通化することができる。その結果、従来はカウント手段ごとに必要とされていたインクリメント手段の一部を省くことができ、従来構成に比べて回路規模を縮小することができる。
【0015】
請求項2に記載した手段によれば、インクリメント手段は、共通のインクリメンタと、各保持手段のカウント値を当該インクリメンタを介して各保持手段の入力側に戻す共通のデータバスと、このデータバスに介在し各保持手段に対して前記カウント値に替えて所定のリセット値を与える共通の選択手段とから構成されている。この構成によれば、第1および第2のカウント手段は、インクリメンタ、データバスおよび選択手段を共用化できる。
【0016】
請求項3に記載した手段によれば、共通化した選択手段を用いることにより、第1のカウント手段の保持手段に対しては角度信号の所定のエッジに対応してリセットをかけ、第2のカウント手段の保持手段に対しては基数nごとにリセットをかけることができる。
【0017】
請求項4に記載した手段によれば、第2のカウント手段のカウント値の基数nと許可パルスの数mとの比n/mを適宜設定することにより、整数部のみならず小数部を含む判定値Kに基づいて角度信号の等周期と不等周期との比較を行うことができる。
【0018】
請求項5に記載した手段によれば、内燃機関のクランク角度などを精度よく検出することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、内燃機関のクランク角度を検出する回転位置検出装置の第1の実施形態について図1から図11を参照しながら説明する。
図1は、回転位置検出装置の全体的な電気的構成を示している。この回転位置検出装置21は、角度信号NEを出力する角度信号発生部22、角度信号NEのアップエッジを検出するエッジ検出回路23、システム全体の同期化クロックCLKを出力するクロック発生回路24、クロックCLKを二相化したクロックCK0、CK1を生成する二相化回路25、クロックCK0をアップカウントして角度信号NEの各周期を計測するカウンタ26、クロックCK1をアップカウントするn進(本実施形態では5進)カウンタ27、カウンタ27のカウント値をデコードしてイネーブル信号ENとリセット信号RSTを出力するデコード回路28、イネーブル信号ENを許可パルスとしてカウンタ26のカウント値をクロックCLKに同期してダウンカウントするカウンタ29、およびプリセット信号生成回路であるANDゲート30から構成されている。
【0020】
以下、各構成要素の具体的構成について説明する。なお、各信号の具体的な波形および発生タイミングは、図3に示すタイミングチャートに示されている。
角度信号発生部22(角度信号発生手段に相当)は、内燃機関のクランク軸またはカム軸31(対象物に相当)の回転位置に応じた信号を出力するようになっている。クランク軸またはカム軸31に取り付けられたロータ32の外周部には、例えば10°CAで等間隔に設けられる36個の歯32aのうち、2個の歯を基準位置にて欠落させた欠歯部分32bが形成されている。ロータ32の外周部の歯32aに対向した位置には、電磁ピックアップ、ホールセンサ、光センサなどから構成される回転センサ33が設けられており、その回転センサ33の出力信号は、波形整形回路34を通過することにより矩形波に波形整形されて角度信号NEとなる。
【0021】
エッジ検出回路23は、図4に示すように、縦続接続された3つのDフリップフロップ35、36、37を備えており、その各クロック入力端子CKには、インバータ38を介してクロックCK0が入力されるようになっている。ANDゲート39は、1段目のフリップフロップ35の非反転出力信号と2段目のフリップフロップ35の反転出力信号とからエッジ検出信号NEEG0を生成し、ANDゲート40は、2段目のフリップフロップ36の非反転出力信号と3段目のフリップフロップ37の反転出力信号とからエッジ検出信号NEEG1を生成するようになっている。
【0022】
このエッジ検出回路23は、クロックCK0のダウンエッジのタイミングで角度信号NEのアップエッジを検出し、角度信号NEがLレベルからHレベルに変化した後の最初のクロックCK0のダウンエッジから2番目のダウンエッジまでの期間、エッジ検出信号NEEG0をHレベルにするように動作する。このエッジ検出信号NEEG0は、後述するプリセット信号PRを生成するために用いられる。また、エッジ検出回路23は、上記クロックCK0の2番目のダウンエッジから3番目のダウンエッジまでの期間、エッジ検出信号NEEG1をHレベルにするように動作する。このエッジ検出信号NEEG1は、カウンタ26、27をリセットするために用いられる。
【0023】
二相化回路25(クロックパルス生成手段に相当)は、図5に示すように、インバータ42を介して入力されるクロックCLKを2分周するためのDフリップフロップ41と、フリップフロップ41の非反転出力信号とクロックCLKとからクロックCK0を生成するANDゲート43、およびフリップフロップ41の反転出力信号とクロックCLKとからクロックCK1を生成するANDゲート44から構成されている。フリップフロップ41の非反転出力信号は、セレクト信号SELとなっている。
【0024】
生成されたクロックCK0はカウンタ26に与えられ、クロックCK1はカウンタ27に与えられるようになっている。これらクロックCK0とCK1は、クロックCLKの1/2の周波数を有し、重複期間がないように二相化されているため、後述するようにカウンタ26と27の動作を時分割により多重化することが可能となる。
【0025】
カウンタ26(第1のカウント手段に相当)とカウンタ27(第2のカウント手段に相当)は、それぞれ個別の保持回路45と46(保持手段に相当)を有しており、それ以外の回路部分であるインクリメント回路47を共通化した構成となっている。インクリメント回路47(インクリメント手段に相当)は、共通データバス48、この共通データバス48に介在するインクリメンタ49とセレクタ50、およびORゲート51から構成されている。
【0026】
保持回路45と46のチップセレクト端子CSには、それぞれ上記セレクト信号SELとその反転したセレクト信号INVSELが入力されており、保持回路45と46は、共通データバス48に対し同時にデータを出力しないようになっている。本実施形態では、保持回路46の構成ビット数M(=3)に比べ、保持回路45の構成ビット数Nの方が大きいため、共通データバス48のバス幅はNビットとなっている。
【0027】
保持回路45、46は、図8、図9に示すように、それぞれビット数がN、Mである点を除いて同じ構成となっている。図8を例に説明すると、入力データのD0〜DN−1 の各ビットに対応してDフリップフロップ52(0) 〜52(N−1) が設けられており、それらのクロック入力端子CKにはバッファ54を介してクロックCK0が与えられるようになっている。
【0028】
フリップフロップ52(0) 〜52(N−1) の各反転出力信号は、クロックドインバータ53(0) 〜53(N−1) を通した後出力データQ0〜Q(N−1) とされており、それらクロックドインバータ53(0) 〜53(N−1) には、インバータ55、56を介してセレクト信号SELが与えられるようになっている。図9に示す保持回路46も、同様にしてDフリップフロップ57(0) 〜57(M−1) 、クロックドインバータ58(0) 〜58(M−1) 、バッファ59およびインバータ60、61から構成されている。
【0029】
セレクタ50(選択手段に相当)は、ORゲート51から与えられる選択信号がLレベル(0)の場合、インクリメンタ49の出力データを選択して保持回路45、46に与え、選択制御信号がHレベル(1)の場合、全ビット0のデータを選択して保持回路45、46に与えるようになっている。ORゲート51には、エッジ検出信号NEEG1とリセット信号RSTとが入力されており、エッジ検出信号NEEG1により保持回路45と46のデータがリセットされ、リセット信号RSTにより保持回路46のデータがリセットされる。
【0030】
インクリメンタ49は、図6(b)に示すように入力データに対し1を加えたデータを出力するようになっている。このインクリメンタ49は、図6(a)に示すように、入力データのD0〜DN−1 の各ビットに対応して加算回路62(0) 〜62(N−1) を設けた回路構成となっている。
【0031】
デコード回路28(デコード手段に相当)は、保持回路46の出力データ(カウンタ27のカウント値)をデコードするデコーダ63、このデコーダ63の出力信号Xとインバータ66から出力されるセレクト信号INVSELとからイネーブル信号ENを生成するANDゲート64、およびデコーダ63の出力信号Yとセレクト信号INVSELとからリセット信号RSTを生成するANDゲート65から構成されている。セレクト信号INVSELを用いてゲート制御するのは、デコーダ63の入力端子に接続されるバスが、時分割動作するカウンタ26、27の共通データバス48であって、保持回路46の出力データのみならず保持回路45の出力データも入力されるからである。
【0032】
デコーダ63は、図7(a)に示すように、インバータ67〜69、NANDゲート70およびANDゲート71から構成されている。このデコーダ63は、図7(b)に示すように、5進カウンタ27のカウント値0から4までのうち1と3に対応してHレベルとなる信号Xと、カウント値4に対応してHレベルとなる信号Yとを出力する。このデコーダ63を用いると、カウンタ26をアップカウントさせるクロックCK0の5周期(n)に2回(m)の割合でイネーブル信号EN(許可パルスに相当)が生成されるので、本実施形態の欠歯判定値Kはn/=5/2=2.5となる。
【0033】
カウンタ29(第3のカウント手段に相当)は、カウンタ26が角度信号NEの1周期にわたりアップカウントしたカウント値をプリセット信号PRによりプリセットし、イネーブル信号ENが与えられるとクロックCLKに同期してダウンカウントするNビットのダウンカウンタである。回転センサ33がロータ32の欠歯部分32b(基準位置)を検出すると、カウンタ29はボロー信号BOを出力するようになっている。
【0034】
このカウンタ29は、図10に示すように、保持回路72、デクリメンタ73、セレクタ74、75およびデータバス76から構成されている。保持回路72は、データDB、D0〜DN−1 の各ビットに対応してDフリップフロップ77(B) 、77(0) 〜77(N−1) が設けられており、これらのクロック入力端子CKにはバッファ78を介してクロックCLKが与えられるようになっている。フリップフロップ77(B) 、77(0) 〜77(N−1) の出力データQB、Q0〜QN−1 はデータバス76を介してセレクタ74およびデクリメンタ73に入力されており、フリップフロップ77(B) の出力データはセレクタ74に入力されている。
【0035】
セレクタ74は、イネーブル信号ENがLレベル(0)の場合、フリップフロップ77(B) 、77(0) 〜77(N−1) の出力データQB、Q0〜QN−1 を選択して出力し、イネーブル信号ENがHレベル(1)の場合、デクリメンタ73の出力データDB、D0〜DN−1 を選択して出力するようになっている。また、セレクタ75は、プリセット信号PRがLレベルの場合、セレクタ74の出力データを選択し、プリセット信号PRがHレベルの場合、0であるデータDBとカウンタ26のカウント値を選択し、これらをデータDB、D0〜DN−1 としてフリップフロップ77(B) 、77(0) 〜77(N−1) に与えるようになっている。
【0036】
デクリメンタ73は、図11(b)に示すように入力データに対し1を減算したデータを出力するようになっている。このデクリメンタ73は、図11(a)に示すように、入力データのQ0〜QN−1 の各ビットに対応して減算回路79(0) 〜79(N−1) を備え、さらにボローデータDBを求めるための減算回路79(B) を備えて構成されている。
【0037】
次に、回転位置検出装置21の動作について図2および図3に示すタイミングチャートも参照しながら説明する。
図2は、角度信号NEに対するカウンタ26と29のカウント値の変化を示している。また、図3は、クロック、信号、カウント値の変化タイミングを示している。図3には、上から順に角度信号NE、クロックCLK、セレクト信号SEL、クロックCK0、クロックCK1、エッジ検出信号NEEG0、エッジ検出信号NEEG1、カウンタ26のカウント値、リセット信号RST、カウンタ27のカウント値、プリセット信号PR、イネーブル信号EN、カウンタ29のカウント値が示されている。
【0038】
この回転位置検出装置21に用いられる主なクロックは、二相化回路25により生成された二相化クロックCK0とCK1であり、クロックCK0はカウンタ26のアップカウントに用いられ、クロックCK1はカウンタ27のアップカウントに用いられる。これに合わせて、カウンタ26の保持回路45は、クロックCK0に対応したセレクト信号SELによってチップセレクトされ、カウンタ27の保持回路46は、クロックCK1に対応したセレクト信号INVSELによってチップセレクトされる。
【0039】
内燃機関のクランク軸またはカム軸31の回転に伴ってロータ32が回転すると、ロータ32の近傍に取り付けられた回転センサ33には、ロータ32の外周部に設けられた歯32aに応じて変化する信号が発生する。この信号は、波形整形回路34によって矩形波状の角度信号NEとなる。角度信号NEにアップエッジが現れると、まずエッジ検出信号NEEG0がHレベルとなり、このエッジ検出信号NEEG0とセレクト信号SELとがANDゲート30によりプリセット信号PRとなってカウンタ29に与えられる。カウンタ29は、セレクト信号SELによりチップセレクトされている保持回路45から、データバス80を介してカウント値(図2に示すaまたは3a)を入力しプリセットする。
【0040】
エッジ検出信号NEEG0がLレベルに戻ると、今度はエッジ検出信号NEEG1がHレベルとなる。このエッジ検出信号NEEG1は、クロックCK0とCK1にそれぞれアップエッジが発生する期間Hレベルを保つので、その間セレクタ50は全ビット0のデータを選択し続け、保持回路45、46ともにリセットされる。エッジ検出信号NEEG1がLレベルに戻ると、カウンタ26は次にエッジ検出信号NEEG1がHレベルになるまでの期間、再びクロックCK0をアップカウントし始める。
【0041】
一方、5進のカウンタ27は、エッジ検出信号NEEG1の他にリセット信号RSTによってもリセットされる。このリセット信号RSTは、ANDゲート65においてセレクト信号INVSELによりゲートされているので、セレクト信号SELによってチップセレクトされるカウンタ26をリセットさせることはない。
【0042】
カウンタ26と27は、セレクト信号SEL、INVSELによって相補的に動作するため、共通データバス48、インクリメンタ49、セレクタ50などを共用しても、互いに影響を及ぼすことはない。
【0043】
さて、カウンタ26のカウント値がプリセットされたカウンタ29は、イネーブル信号ENがHレベルの状態でクロックCLKのアップエッジに同期してダウンカウントする。イネーブル信号ENは、カウンタ27のカウント値0から4のうち1と3に対応してHレベルとなるため(図7(b)参照)、カウンタ29によるダウンカウントの割合(カウント値の変化率)は、カウンタ26によるアップカウントの割合(カウント値の変化率)の1/K=1/2.5となる。この欠歯判定値Kは、カウンタ27の基数n(=5)とイネーブル信号ENの数m(=2)とからn/mで求められる。
【0044】
従って、カウンタ26のカウント値とカウンタ29のカウント値とは、図2に示すように変化することになる。すなわち、多少の回転変動があったとしても、基準位置以外の歯32aのピッチT(j−1) が連続して現れる場合には、カウンタ29のカウント値が0にまで低下することはない。これに対し、基準位置(欠歯部分32b)の歯のピッチTj(≒3・T(j−1) )が現れた場合には、そのピッチT(j−1) の途中でプリセット信号PRが発生しないため、カウンタ29のカウント値が0にまで低下し、Hレベルのボロー信号BOが出力される。従って、このHレベルのボロー信号BOが出力されたことを以って、角度信号NEにおける基準位置を検出することができる。
【0045】
以上説明したように、本実施形態によれば、カウンタ26を用いてクロックCK0をアップカウントすることにより角度信号発生部22から出力される角度信号NEの各周期を計測し、そのカウント値をカウンタ29を用いて上記アップカウントの1/Kの割合でダウンカウントすることにより、ボロー信号BOとして基準位置(欠歯部分32b)を検出することができる。この回転位置検出装置21は、ロータ32の形状精度や回転数による信号周期の変動などに対し、基準位置の誤検出が極めて少ないという特徴を有している。
【0046】
カウンタ29は、デコード回路28から出力されるイネーブル信号ENをダウンカウントの許可パルスとして用いており、そのデコード回路28にはカウンタ27から5進カウント値が与えられている。本実施形態では、カウンタ26に与えるクロックCK0とカウンタ27に与えるクロックCK1を、重複期間がないように二相化している。そして、カウンタ26の保持回路45を、クロックCK0に対応したセレクト信号SELによってチップセレクトし、カウンタ27の保持回路46を、クロックCK1に対応したセレクト信号INVSELによってチップセレクトしている。この時分割動作による多重化により、カウンタ26と27について、保持回路45、46以外の回路部分であるインクリメント回路47(共通データバス48、インクリメンタ49、セレクタ50)を共用化することができる。
【0047】
その結果、これまで必要とされてきたデータバス、インクリメンタ、セレクタの一部を省くことができ、従来構成に比べて回路規模を縮小化でき、特にIC化した場合にチップ面積を縮小化してコストを下げることができる。また、カウンタ46の基数nおよびデコーダ63の構成を適宜設定することにより、整数部のみならず小数部を含む欠歯判定値K(本実施形態では2.5)を設定することができるため、内燃機関の特性等に合わせて最適な欠歯判定値Kを用いて基準位置を検出することができる。
【0048】
(第2の実施形態)
図12は、本発明の第2の実施形態に係る回転位置検出装置に用いられるデコーダの構成および機能表を示している。このデコーダ81を用いる場合には、上記5進カウンタ27に替えて12進カウンタを用いる必要がある。その他の構成部分は第1の実施形態と同様である。
【0049】
このデコーダ81は、インバータ82、83、NANDゲート84およびANDゲート85から構成されており、図示しない12進カウンタから入力されるカウント値0から11までの12状態(n=12)のうち1、3、5、7、9の5状態(m=5)に対応してHレベルとなる信号Xと、カウント値11に対応してHレベルとなる信号Yとを出力する。従って、本実施形態の欠歯判定値Kはn/m=12/5=2.4となる。
【0050】
(その他の実施形態)
なお、本発明は上記し且つ図面に示す各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように変形または拡張が可能である。
カウンタ26と27の動作を時分割により多重化したが、三相化したクロックを用いてカウンタ26、27、29の動作を時分割により多重化することも可能である。これにより回路規模を一層縮小化することができる。
回転位置検出装置21は、内燃機関に限らず回転対象物に対し広く適用することができる。
ロータ32における欠歯部分32bの欠落歯数は、2に限らず3、4…であってもよい。
デコーダ63は、5進カウンタ27のカウント値0から4までのうち1と3に対応してHレベルとなる信号Xを出力したが、例えば2と3など他の組み合わせに対応して出力するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す回転位置検出装置の全体的な電気的構成図
【図2】角度信号NEに対するカウンタのカウント値の変化を示すタイミングチャート
【図3】クロック、信号およびカウント値の変化を示すタイミングチャート
【図4】エッジ検出回路の電気的構成図
【図5】二相化回路の電気的構成図
【図6】インクリメンタの電気的構成図(a)および機能図(b)
【図7】デコーダの電気的構成図(a)および機能図(b)
【図8】保持回路45の電気的構成図
【図9】保持回路46の電気的構成図
【図10】カウンタ29の電気的構成図
【図11】デクリメンタの電気的構成図(a)および機能図(b)
【図12】本発明の第2の実施形態を示す図7相当図
【図13】従来技術を示す図1相当図
【図14】図2相当図
【符号の説明】
21は回転位置検出装置、22は角度信号発生部(角度信号発生手段)、25は二相化回路(クロックパルス生成手段)、26はカウンタ(第1のカウント手段)、27はカウンタ(第2のカウント手段)、28はデコード回路(デコード手段)、45、46は保持回路(保持手段)、47はインクリメント回路(インクリメント手段)、48は共通データバス(データバス)、50はセレクタ(選択手段)である。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotation position detection device that detects a reference position based on an angle signal including an irregular period generated in synchronization with the rotation of an object.
[0002]
[Prior art]
Patent Documents 1 to 3 disclose such a rotational position detecting device. Among these, the rotational position detecting devices for internal combustion engines described in Patent Documents 1 and 2 detect a reference position based on a comparison between a ratio of a cycle of adjacent pulses in a pulse train of an angle signal and a predetermined determination value K. And an up / down counter and an f / K frequency dividing circuit (see FIG. 13). Here, the f / K frequency divider circuit is configured to generate a down clock by combining a 1 / frequency-divided clock and a 分 frequency-divided clock.
[0003]
This rotation position detection device measures the period of the pulse train by counting up a predetermined clock, and counts down the down clock from the number of clocks to detect the reference position when a borrow occurs. According to this configuration, the determination value K including a decimal point can be set even when a clock having a relatively low frequency is used.
[0004]
On the other hand, the circuit for a toothed tooth sensor described in Patent Document 3 is configured using only an up-counter without using an up-down counter in order to simplify the circuit.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-66105
[0006]
[Patent Document 2]
JP-A-5-71909
[0007]
[Patent Document 3]
JP-A-5-93603
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 13 shows a configuration example of a rotational position detecting device similar to that of Patent Document 2, and FIG. 14 shows operation waveforms thereof. In the rotational position detecting device 1, the angle signal NE output from the rotational sensor 2 via the waveform shaping circuit 3 is frequency-divided by a frequency dividing circuit 4 into two, and the two up / down counters 5, 6 Up-counting and down-counting are alternately repeated for each cycle of the signal. The up / down counters 5 and 6 have the counting directions (up / down) opposite to each other, count up with the clock CLK from the clock generation circuit 7, and count down with the frequency-divided clock from the 1 / K frequency dividing circuit 8. . The supply of the clock to the up / down counters 5 and 6 is controlled by the selectors 9 and 10. When the edge detection circuits 11 and 12 detect the up edge of the angle signal NE, the up / down counters 5 and 6 are reset. According to the above configuration, when the rotation sensor 2 detects a missing tooth portion as a reference position, one of the up / down counters 5 and 6 outputs a borrow signal BO.
[0009]
However, since the rotational position detecting device 1 includes the two up / down counters 5 and 6 and the 1 / K frequency dividing circuit 8, the circuit scale becomes large and the chip area increases when the IC is used, resulting in cost reduction. There is a problem of becoming high.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotational position detecting device capable of reducing a circuit scale as compared with a conventional configuration.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the clock pulse generating means generates the first and second clock pulses that are two-phased so that there is no overlap period. Then, by selecting the first counting means and the second counting means in accordance with the first clock pulse and the second clock pulse, respectively, a multiplexed operation becomes possible. That is, the first counting means measures each cycle of the angle signal output from the angle signal generating means by counting up the first clock pulse, and the second counting means performs the counting in parallel with this. By counting the two clock pulses, an n-ary counter value is obtained.
[0012]
The decoding means decodes the n-ary count value, and generates a permission pulse corresponding to the m count values of the n count values. The third counting means counts down the count value measured by the first counting means in response to the permission pulse in the same phase as the operation of the second counting means, thereby determining whether or not a borrow has occurred. Unequal period (reference position) in the angle signal can be detected based on
[0013]
Such multiplexing is performed when the operation of the first counting means for up-counting and the operation of the third counting means for down-counting need to proceed simultaneously with the periodic angle signal, that is, the down-counting is performed. When it is necessary to operate the second counting means for generating the necessary permission pulse in parallel with the first counting means, the second counting means is an effective means for eliminating redundant components.
[0014]
In the present invention, since the operations of the first counting means and the second counting means are multiplexed by time division, the components which are not used at the same time, that is, the count value of the holding means of each counting means is incremented and a new one is obtained. Increment means for input values can be shared. As a result, a part of the increment means conventionally required for each counting means can be omitted, and the circuit scale can be reduced as compared with the conventional configuration.
[0015]
According to the means described in claim 2, the increment means includes a common incrementer, a common data bus for returning the count value of each holding means to the input side of each holding means via the incrementer, and a common data bus. And a common selecting means interposed on the bus for giving a predetermined reset value to each holding means in place of the count value. According to this configuration, the first and second counting units can share the incrementer, the data bus, and the selecting unit.
[0016]
According to the means described in claim 3, by using the common selection means, the holding means of the first counting means is reset in response to a predetermined edge of the angle signal, and the second counting means is reset. The holding means of the counting means can be reset every radix n.
[0017]
According to the means described in claim 4, the ratio n / m of the radix n of the count value of the second counting means to the number m of the permission pulses is appropriately set, so that not only the integer part but also the decimal part is included. Based on the determination value K, it is possible to compare the equal period and the irregular period of the angle signal.
[0018]
According to the means described in claim 5, it is possible to accurately detect the crank angle of the internal combustion engine and the like.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a rotational position detecting device for detecting a crank angle of an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows the overall electrical configuration of the rotational position detecting device. The rotational position detecting device 21 includes an angle signal generating unit 22 that outputs an angle signal NE, an edge detecting circuit 23 that detects an up edge of the angle signal NE, a clock generating circuit 24 that outputs a synchronized clock CLK of the entire system, and a clock. A two-phase circuit 25 that generates clocks CK0 and CK1 obtained by two-phase CLK, a counter 26 that counts up the clock CK0 and measures each cycle of the angle signal NE, and an n-ary that counts up the clock CK1 (this embodiment Quinary) The counter 27, a decode circuit 28 that decodes the count value of the counter 27 and outputs an enable signal EN and a reset signal RST, and uses the enable signal EN as an enable pulse to lower the count value of the counter 26 in synchronization with the clock CLK. Counter 29 for counting and preset signal generation times And a AND gate 30 is.
[0020]
Hereinafter, a specific configuration of each component will be described. The specific waveform and generation timing of each signal are shown in the timing chart shown in FIG.
The angle signal generator 22 (corresponding to an angle signal generator) outputs a signal corresponding to the rotational position of the crankshaft or camshaft 31 (corresponding to an object) of the internal combustion engine. In the outer peripheral portion of the rotor 32 attached to the crankshaft or the camshaft 31, for example, of the 36 teeth 32a provided at equal intervals at 10 ° CA, two teeth are missing at a reference position. A portion 32b is formed. A rotation sensor 33 composed of an electromagnetic pickup, a Hall sensor, an optical sensor, and the like is provided at a position facing the teeth 32 a on the outer peripheral portion of the rotor 32, and an output signal of the rotation sensor 33 is a waveform shaping circuit 34. , Is shaped into a rectangular wave and becomes an angle signal NE.
[0021]
As shown in FIG. 4, the edge detection circuit 23 includes three cascade-connected D flip-flops 35, 36, and 37. The clock input terminal CK receives a clock CK0 via an inverter 38. It is supposed to be. The AND gate 39 generates an edge detection signal NEEG0 from the non-inverted output signal of the first-stage flip-flop 35 and the inverted output signal of the second-stage flip-flop 35, and the AND gate 40 generates the edge-detected signal NEEG0. The edge detection signal NEEG1 is generated from the non-inverted output signal 36 and the inverted output signal of the flip-flop 37 at the third stage.
[0022]
The edge detection circuit 23 detects the rising edge of the angle signal NE at the timing of the falling edge of the clock CK0, and detects the second rising edge of the first clock CK0 after the angle signal NE changes from the L level to the H level. During the period until the down edge, the operation is performed so that the edge detection signal NEEG0 is set to the H level. The edge detection signal NEEG0 is used to generate a preset signal PR described later. Further, the edge detection circuit 23 operates so that the edge detection signal NEEG1 is set to the H level during a period from the second down edge to the third down edge of the clock CK0. The edge detection signal NEEG1 is used to reset the counters 26 and 27.
[0023]
As shown in FIG. 5, the two-phase circuit 25 (corresponding to a clock pulse generating means) includes a D flip-flop 41 for dividing the frequency of the clock CLK input through the inverter 42 by two, and a non-operation of the flip-flop 41. It comprises an AND gate 43 for generating a clock CK0 from the inverted output signal and the clock CLK, and an AND gate 44 for generating a clock CK1 from the inverted output signal of the flip-flop 41 and the clock CLK. The non-inverted output signal of the flip-flop 41 is the select signal SEL.
[0024]
The generated clock CK0 is provided to the counter 26, and the clock CK1 is provided to the counter 27. Since these clocks CK0 and CK1 have a frequency of 1/2 of the clock CLK and are two-phased so that there is no overlapping period, the operations of the counters 26 and 27 are multiplexed by time division as described later. It becomes possible.
[0025]
The counter 26 (corresponding to the first counting means) and the counter 27 (corresponding to the second counting means) have separate holding circuits 45 and 46 (corresponding to the holding means), respectively. Are common to the increment circuit 47. The increment circuit 47 (corresponding to an increment means) includes a common data bus 48, an incrementer 49 and a selector 50 interposed on the common data bus 48, and an OR gate 51.
[0026]
The select signal SEL and its inverted select signal INVSEL are input to the chip select terminals CS of the holding circuits 45 and 46, respectively, so that the holding circuits 45 and 46 do not simultaneously output data to the common data bus 48. It has become. In the present embodiment, since the number N of configuration bits of the holding circuit 45 is larger than the number M of configuration bits of the holding circuit 46 (= 3), the bus width of the common data bus 48 is N bits.
[0027]
The holding circuits 45 and 46 have the same configuration as shown in FIGS. 8 and 9 except that the number of bits is N and M, respectively. Referring to FIG. 8 as an example, D flip-flops 52 (0) to 52 (N-1) are provided corresponding to each bit of D0 to DN-1 of the input data, and their clock input terminals CK are provided. Are supplied with a clock CK0 via a buffer 54.
[0028]
The inverted output signals of the flip-flops 52 (0) to 52 (N-1) are output as data Q0 to Q (N-1) after passing through clocked inverters 53 (0) to 53 (N-1). The select signals SEL are supplied to the clocked inverters 53 (0) to 53 (N-1) via inverters 55 and 56. Similarly, the holding circuit 46 shown in FIG. 9 includes D flip-flops 57 (0) to 57 (M-1), clocked inverters 58 (0) to 58 (M-1), a buffer 59 and inverters 60 and 61. It is configured.
[0029]
When the selection signal supplied from the OR gate 51 is at L level (0), the selector 50 selects the output data of the incrementer 49 and supplies it to the holding circuits 45 and 46, and the selection control signal is H. In the case of level (1), data of all bits 0 is selected and supplied to the holding circuits 45 and 46. The edge detection signal NEEG1 and the reset signal RST are input to the OR gate 51, the data of the holding circuits 45 and 46 are reset by the edge detection signal NEEG1, and the data of the holding circuit 46 are reset by the reset signal RST. .
[0030]
The incrementer 49 outputs data obtained by adding 1 to the input data as shown in FIG. 6B. As shown in FIG. 6A, the incrementer 49 has a circuit configuration in which adders 62 (0) to 62 (N-1) are provided corresponding to the respective bits D0 to DN-1 of the input data. Has become.
[0031]
A decoding circuit 28 (corresponding to a decoding means) is enabled by a decoder 63 for decoding output data (count value of the counter 27) of the holding circuit 46, an output signal X of the decoder 63 and a select signal INVSEL output from the inverter 66. It comprises an AND gate 64 for generating a signal EN, and an AND gate 65 for generating a reset signal RST from the output signal Y of the decoder 63 and the select signal INVSEL. The gate controlled by using the select signal INVSEL is that the bus connected to the input terminal of the decoder 63 is the common data bus 48 of the counters 26 and 27 that operate in a time-division manner. This is because the output data of the holding circuit 45 is also input.
[0032]
The decoder 63 includes inverters 67 to 69, a NAND gate 70 and an AND gate 71, as shown in FIG. As shown in FIG. 7 (b), the decoder 63 outputs a signal X which goes to an H level corresponding to 1 and 3 of the count values 0 to 4 of the quinary counter 27, and a signal X corresponding to the count value 4. And outputs a signal Y which is at H level. When this decoder 63 is used, the enable signal EN (corresponding to an enable pulse) is generated twice (m) twice in every five cycles (n) of the clock CK0 for counting up the counter 26. The tooth determination value K is n / = 5/2 = 2.5.
[0033]
The counter 29 (corresponding to a third counting means) presets a count value, which is counted up by the counter 26 over one cycle of the angle signal NE, by a preset signal PR, and when an enable signal EN is supplied, the counter 29 decreases in synchronization with the clock CLK. This is an N-bit down counter for counting. When the rotation sensor 33 detects the missing tooth portion 32b (reference position) of the rotor 32, the counter 29 outputs a borrow signal BO.
[0034]
The counter 29 includes a holding circuit 72, a decrementer 73, selectors 74 and 75, and a data bus 76, as shown in FIG. The holding circuit 72 is provided with D flip-flops 77 (B), 77 (0) to 77 (N-1) corresponding to each bit of the data DB and D0 to DN-1, and these clock input terminals. CK is supplied with a clock CLK via a buffer 78. The output data QB, Q0 to QN-1 of the flip-flops 77 (B), 77 (0) to 77 (N-1) are input to the selector 74 and the decrementer 73 via the data bus 76, and The output data of B) is input to the selector 74.
[0035]
When the enable signal EN is at L level (0), the selector 74 selects and outputs the output data QB, Q0 to QN-1 of the flip-flops 77 (B), 77 (0) to 77 (N-1). When the enable signal EN is at H level (1), the output data DB, D0 to DN-1 of the decrementer 73 are selected and output. The selector 75 selects the output data of the selector 74 when the preset signal PR is at the L level, and selects the data DB of 0 and the count value of the counter 26 when the preset signal PR is at the H level. Data DB, D0 to DN-1 are supplied to flip-flops 77 (B), 77 (0) to 77 (N-1).
[0036]
The decrementer 73 outputs data obtained by subtracting 1 from the input data as shown in FIG. As shown in FIG. 11A, the decrementer 73 includes subtraction circuits 79 (0) to 79 (N-1) corresponding to the respective bits Q0 to QN-1 of the input data. Is provided with a subtraction circuit 79 (B) for obtaining.
[0037]
Next, the operation of the rotational position detecting device 21 will be described with reference to timing charts shown in FIGS.
FIG. 2 shows a change in the count value of the counters 26 and 29 with respect to the angle signal NE. FIG. 3 shows a change timing of a clock, a signal, and a count value. FIG. 3 shows an angle signal NE, a clock CLK, a select signal SEL, a clock CK0, a clock CK1, an edge detection signal NEEG0, an edge detection signal NEEG1, a count value of the counter 26, a reset signal RST, and a count value of the counter 27 in order from the top. , The preset signal PR, the enable signal EN, and the count value of the counter 29.
[0038]
The main clocks used in the rotational position detecting device 21 are the two-phase clocks CK0 and CK1 generated by the two-phase circuit 25. The clock CK0 is used for counting up the counter 26, and the clock CK1 is used for the counter 27. Is used for counting up. At the same time, the holding circuit 45 of the counter 26 is chip-selected by the select signal SEL corresponding to the clock CK0, and the holding circuit 46 of the counter 27 is chip-selected by the select signal INVSEL corresponding to the clock CK1.
[0039]
When the rotor 32 rotates with the rotation of the crankshaft or the camshaft 31 of the internal combustion engine, the rotation sensor 33 attached near the rotor 32 changes according to the teeth 32 a provided on the outer peripheral portion of the rotor 32. A signal is generated. This signal is converted into a rectangular wave angle signal NE by the waveform shaping circuit 34. When an up edge appears in the angle signal NE, the edge detection signal NEEG0 goes high first, and the edge detection signal NEEG0 and the select signal SEL are provided to the counter 29 as the preset signal PR by the AND gate 30. The counter 29 inputs the count value (a or 3a shown in FIG. 2) via the data bus 80 from the holding circuit 45 which has been chip-selected by the select signal SEL, and presets it.
[0040]
When the edge detection signal NEEG0 returns to the L level, the edge detection signal NEEG1 goes to the H level this time. Since the edge detection signal NEEG1 keeps the H level while the clocks CK0 and CK1 each have an up-edge, the selector 50 continues to select data of all the bits 0 and the holding circuits 45 and 46 are reset during that time. When the edge detection signal NEEG1 returns to the L level, the counter 26 starts counting up the clock CK0 again until the edge detection signal NEEG1 next goes to the H level.
[0041]
On the other hand, the quinary counter 27 is reset by a reset signal RST in addition to the edge detection signal NEEG1. Since the reset signal RST is gated by the select signal INVSEL in the AND gate 65, the counter 26 that is chip-selected by the select signal SEL is not reset.
[0042]
Since the counters 26 and 27 operate complementarily by the select signals SEL and INVSEL, they do not affect each other even if the common data bus 48, the incrementer 49, the selector 50, and the like are shared.
[0043]
Now, the counter 29 in which the count value of the counter 26 is preset counts down in synchronization with the rising edge of the clock CLK while the enable signal EN is at the H level. Since the enable signal EN is at the H level corresponding to 1 and 3 of the count values 0 to 4 of the counter 27 (see FIG. 7B), the rate of down-counting by the counter 29 (the rate of change of the count value) Is 1 / K = 1 / 2.5 of the rate of up-counting by the counter 26 (the rate of change of the count value). The missing tooth determination value K is obtained as n / m from the radix n (= 5) of the counter 27 and the number m (= 2) of the enable signal EN.
[0044]
Therefore, the count value of the counter 26 and the count value of the counter 29 change as shown in FIG. That is, even if there is some rotation fluctuation, if the pitch T (j-1) of the teeth 32a other than the reference position appears continuously, the count value of the counter 29 does not decrease to zero. On the other hand, when the pitch Tj (≒ 3 · T (j−1)) of the tooth at the reference position (the missing tooth portion 32b) appears, the preset signal PR is generated in the middle of the pitch T (j−1). Since this does not occur, the count value of the counter 29 decreases to 0, and the H-level borrow signal BO is output. Therefore, the reference position in the angle signal NE can be detected by outputting the H-level borrow signal BO.
[0045]
As described above, according to the present embodiment, each cycle of the angle signal NE output from the angle signal generator 22 is measured by counting up the clock CK0 using the counter 26, and the count value is counted by the counter 26. The reference position (the missing tooth portion 32b) can be detected as the borrow signal BO by counting down at a rate of 1 / K of the above-described up-counting using the number 29. This rotation position detection device 21 has a feature that erroneous detection of the reference position is extremely small with respect to variations in the signal period due to the shape accuracy of the rotor 32 and the number of rotations.
[0046]
The counter 29 uses the enable signal EN output from the decoding circuit 28 as a down-counting permission pulse, and the decoding circuit 28 is supplied with a quinary count value from the counter 27. In the present embodiment, the clock CK0 applied to the counter 26 and the clock CK1 applied to the counter 27 are two-phased so that there is no overlap period. The holding circuit 45 of the counter 26 is chip-selected by the select signal SEL corresponding to the clock CK0, and the holding circuit 46 of the counter 27 is chip-selected by the select signal INVSEL corresponding to the clock CK1. The multiplexing by the time division operation enables the counters 26 and 27 to share the increment circuit 47 (common data bus 48, incrementer 49, and selector 50) which is a circuit part other than the holding circuits 45 and 46.
[0047]
As a result, a part of the data bus, the incrementer, and the selector which have been required so far can be omitted, and the circuit scale can be reduced as compared with the conventional configuration. In particular, when the IC is used, the chip area can be reduced. Costs can be reduced. Further, by appropriately setting the radix n of the counter 46 and the configuration of the decoder 63, the missing tooth determination value K (2.5 in the present embodiment) including not only the integer part but also the decimal part can be set. The reference position can be detected by using the optimum missing tooth determination value K in accordance with the characteristics of the internal combustion engine.
[0048]
(Second embodiment)
FIG. 12 shows a configuration and a function table of a decoder used in the rotational position detection device according to the second embodiment of the present invention. When this decoder 81 is used, it is necessary to use a decimal counter instead of the quinary counter 27. Other components are the same as in the first embodiment.
[0049]
The decoder 81 includes inverters 82 and 83, a NAND gate 84, and an AND gate 85. One of 12 states (n = 12) of count values 0 to 11 input from a decimal counter (not shown), A signal X that goes high in response to the five states 3, 5, 7, and 9 (m = 5) and a signal Y that goes high in response to the count value 11 are output. Therefore, the missing tooth determination value K in the present embodiment is n / m = 12/5 = 2.4.
[0050]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments described above and shown in the drawings. For example, the present invention can be modified or expanded as follows.
Although the operations of the counters 26 and 27 are multiplexed by time division, it is also possible to multiplex the operations of the counters 26, 27 and 29 by time division using a three-phase clock. As a result, the circuit scale can be further reduced.
The rotation position detection device 21 can be widely applied to not only internal combustion engines but also rotating objects.
The number of missing teeth of the missing tooth portion 32b in the rotor 32 is not limited to two and may be three, four,.
The decoder 63 outputs the signal X which becomes H level corresponding to 1 and 3 of the count values 0 to 4 of the quinary counter 27, but outputs the signal X corresponding to another combination such as 2 and 3. It may be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall electrical configuration diagram of a rotation position detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart showing a change in a count value of a counter with respect to an angle signal NE;
FIG. 3 is a timing chart showing changes in a clock, a signal, and a count value.
FIG. 4 is an electrical configuration diagram of an edge detection circuit.
FIG. 5 is an electrical configuration diagram of a two-phase circuit.
FIG. 6 is an electrical configuration diagram (a) and a functional diagram (b) of an incrementer.
FIG. 7A is an electrical configuration diagram of a decoder, and FIG.
FIG. 8 is an electrical configuration diagram of a holding circuit 45;
FIG. 9 is an electrical configuration diagram of a holding circuit 46;
FIG. 10 is an electrical configuration diagram of a counter 29;
FIG. 11 is an electrical configuration diagram (a) and a functional diagram (b) of a decrementer.
FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 7, showing a second embodiment of the present invention;
FIG. 13 is a diagram corresponding to FIG. 1 showing a conventional technique.
FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 2;
[Explanation of symbols]
21 is a rotation position detecting device, 22 is an angle signal generating section (angle signal generating means), 25 is a two-phase circuit (clock pulse generating means), 26 is a counter (first counting means), and 27 is a counter (second counting means). Counting means), 28 is a decoding circuit (decoding means), 45 and 46 are holding circuits (holding means), 47 is an increment circuit (incrementing means), 48 is a common data bus (data bus), and 50 is a selector (selecting means). ).

Claims (5)

対象物の回転に同期して生成され定速回転の下で等周期となるパルス列であって前記対象物の基準位置に対応する部分が不等周期となっている角度信号を発生する角度信号発生手段と、
重複期間がないように二相化した第1および第2のクロックパルスを生成するクロックパルス生成手段と、
前記第1のクロックパルスに対応して選択され、前記第1のクロックパルスをアップカウントすることにより前記角度信号の各周期を計測する第1のカウント手段と、
前記第2のクロックパルスに対応して選択され、前記第2のクロックパルスをカウントすることによりn進カウンタを構成する第2のカウント手段と、
この第2のカウント手段から出力されるn進のカウント値をデコードし、そのn個のカウント値のうちm個のカウント値に対応して許可パルスを生成するデコード手段と、
前記第1のカウント手段により計測されたカウント値を前記許可パルスに対応してダウンカウントすることにより、前記角度信号における不等周期を検出する第3のカウント手段とを備え、
前記第1のカウント手段と第2のカウント手段は、それぞれカウント値を保持する保持手段を備えるとともに、そのカウント値をインクリメントして当該保持手段への新たな入力値とする共通のインクリメント手段を備えていることを特徴とする回転位置検出装置。
An angle signal generation that generates an angle signal that is a pulse train generated in synchronization with the rotation of the object and has an equal period under a constant speed rotation, and a portion corresponding to a reference position of the object has an irregular period. Means,
Clock pulse generating means for generating first and second clock pulses that are two-phased so that there is no overlap period;
A first counting unit that is selected in response to the first clock pulse and measures each cycle of the angle signal by up-counting the first clock pulse;
Second counting means selected in response to the second clock pulse and configured to form an n-ary counter by counting the second clock pulse;
Decoding means for decoding an n-ary count value output from the second count means and generating a permission pulse corresponding to the m count values of the n count values;
A third counting means for detecting an unequal period in the angle signal by down-counting the count value measured by the first counting means in accordance with the permission pulse;
The first counting means and the second counting means each include a holding means for holding a count value, and a common increment means for incrementing the count value to be a new input value to the holding means. A rotational position detecting device.
前記インクリメント手段は、
共通のインクリメンタと、
前記第1および第2のカウント手段の各保持手段のカウント値を前記インクリメンタを介して当該各保持手段に入力する共通のデータバスと、
このデータバスに介在し、前記各保持手段に対して前記カウント値に替えて所定のリセット値を与える共通の選択手段とから構成されていることを特徴とする請求項1記載の回転位置検出装置。
The increment means,
A common incrementer,
A common data bus for inputting the count value of each holding means of the first and second counting means to each holding means via the incrementer;
2. The rotational position detecting device according to claim 1, further comprising common selecting means interposed on said data bus and providing a predetermined reset value to said holding means in place of said count value. .
前記選択手段は、前記第1のカウント手段の保持手段に対しては、前記角度信号の所定のエッジに対応するリセット信号によりリセット値を選択し、前記第2のカウント手段の保持手段に対しては、前記デコード手段において基数nごとに生成されるリセット信号によりリセット値を選択するように構成されていることを特徴とする請求項2記載の回転位置検出装置。The selecting means selects a reset value for the holding means of the first counting means by a reset signal corresponding to a predetermined edge of the angle signal, and selects a reset value for the holding means of the second counting means. 3. The rotational position detecting device according to claim 2, wherein said decoding means is configured to select a reset value by a reset signal generated for each radix n in said decoding means. 前記第2のカウント手段のカウント値の基数nと前記許可パルスの数mとの比n/mが、前記角度信号の等周期と不等周期との比較に基づく前記不等周期の検出に用いられる判定値K(K>1)に設定されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の回転位置検出装置。The ratio n / m of the radix n of the count value of the second counting means to the number m of the permission pulses is used for detecting the unequal period based on a comparison between the equal period and the unequal period of the angle signal. The rotational position detecting device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination value K is set to a predetermined determination value K (K> 1). 前記角度信号発生手段は、内燃機関の回転に同期した角度信号を発生することを特徴とする請求項1ないし4の何れかに記載の回転位置検出装置。5. The rotational position detecting device according to claim 1, wherein said angle signal generating means generates an angle signal synchronized with the rotation of the internal combustion engine.
JP2003047474A 2003-02-25 2003-02-25 Rotation position detector Expired - Fee Related JP4206780B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003047474A JP4206780B2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Rotation position detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003047474A JP4206780B2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Rotation position detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004257814A true JP2004257814A (en) 2004-09-16
JP4206780B2 JP4206780B2 (en) 2009-01-14

Family

ID=33113720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003047474A Expired - Fee Related JP4206780B2 (en) 2003-02-25 2003-02-25 Rotation position detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4206780B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP4206780B2 (en) 2009-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4806631B2 (en) Timing generator and semiconductor test equipment
JP3827947B2 (en) Clock error detection device
US6246737B1 (en) Apparatus for measuring intervals between signal edges
US7843743B2 (en) Data output circuit for semiconductor memory apparatus
KR20050099714A (en) High dendsity low power glitchless clock selection circuit and digital processing system including the same
JP2002323971A (en) Random number generator
JP4206780B2 (en) Rotation position detector
JP4352921B2 (en) Rotation position detector
US7649420B2 (en) Frequency detecting and converting apparatus
US20030208513A1 (en) High speed programmable counter architecture
JP2000049595A (en) Dll circuit
JP5234095B2 (en) Pulse phase difference encoding circuit
JP4189729B2 (en) Asynchronous readout method of timer count value and timer
JP5055016B2 (en) Phase difference measurement circuit
JP2010074637A (en) Up/down counter device
JP3544791B2 (en) Frequency divider device
KR0137494B1 (en) Phase difference detection circuit
JP3195801B2 (en) Digital counter device
KR100550971B1 (en) Encoder direction detection apparatus using gray code
JPH0727804A (en) Pulse width measurement circuit
KR940000643Y1 (en) Synchronous pulse making circuit using flip-flop
JP2689539B2 (en) Divider
KR100632300B1 (en) Clock driver of semiconductor device
JP3036940B2 (en) Divider circuit with phase inversion protection function
JPS596430B2 (en) Pulse synthesizer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050405

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080715

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080924

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20081007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111031

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121031

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131031

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees