JP3054073B2 - 回転数検出装置 - Google Patents

回転数検出装置

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JP3054073B2
JP3054073B2 JP8094994A JP9499496A JP3054073B2 JP 3054073 B2 JP3054073 B2 JP 3054073B2 JP 8094994 A JP8094994 A JP 8094994A JP 9499496 A JP9499496 A JP 9499496A JP 3054073 B2 JP3054073 B2 JP 3054073B2
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正道 大竹
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は回転数検出装置に関
し、より詳細には、欠け歯部を備えた複数の歯を有する
ロ−タを用いてエンジン等の回転数を検出する回転数検
出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は従来のこの種の回転数検出装置1
00を概略的に示したブロック図である。回転数検出装
置100は欠け歯部102を備えたロ−タ101と、コ
イル104、マグネット105及びヨ−ク106等で構
成された回転数センサ103と、回転数センサ103か
ら受信した信号を所定のしきい値と比較し波形整形を施
してロ−タ101の回転数を算出する電子制御装置10
7等で構成されている。
【0003】ロ−タ101が回転することでヨ−ク10
6を通過する磁束が変化し、該磁束の変化量に応じた電
圧VOUT (図6(a)参照)が、回転数センサ103か
ら電子制御装置107に対して出力される。回転数セン
サ103の出力電圧VOUT は、電子制御装置107にお
いて所定のしきい値1に基づいて図6(b)に示した波
形整形信号VECU に波形整形される。そして、電子制御
装置107において、波形整形信号VECU のパルス数が
計数され、ロ−タ101の回転数が算出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の回転数検出装置100には以下に示す課題があった。
ロ−タ101が高速で回転すると、欠け歯部102のエ
ッジBにおける磁束の変化量が大きくなり、回転数セン
サ103から出力される電圧VOUTBが大きくなる。その
影響を受けて、欠け歯部102のエッジAにおける磁束
の変化量が小さくなり、回転数センサ103から出力さ
れる電圧VOUTAが所定のしきい値1以下にならなくなっ
てしまう場合がある(図6(a)参照)。そうすると、
図6(b)に示したように、本来出力されるべきパルス
109が出力されなくなり、波形整形信号VECU に波形
抜けが発生してしまう。波形整形信号VECU に波形抜け
が発生すると、ロ−タ101の歯数を正確に計数するこ
とができなくなってしまう。
【0005】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、波形整形信号に波形抜けが発生するのを防止するこ
とができ、ロ−タの歯数を正確に計数することができる
回転数検出装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る回転数検出装置(1)は、
欠け歯部を備えた複数の歯を有するロータと、該歯の凹
凸を検出しその検出値に応じた信号を出力する検出部と
で構成された回転数センサと、該回転数センサから受信
した信号を所定のしきい値と比較し波形整形を施して前
記ロータの回転数を算出する電子制御装置とを備えた回
転数検出装置において、前記電子制御装置は、波形整形
された信号の時間間隔に基づいて欠け歯部を認識する欠
け歯部認識手段と、該欠け歯部認識手段により欠け歯部
と認識された波形整形信号の次の波形整形信号のデュー
ティ比を算出するデューティ比算出手段と、該デューテ
ィ比算出手段により算出されたデューティ比が所定値以
下になると、前記しきい値を変更させる第1のしきい値
変更手段とを備えていることを特徴としている。
【0007】上記回転数検出装置(1)において、波形
整形信号とは、前記電子制御装置により、波形整形用の
所定のしきい値に基づいて前記回転数センサから受信し
た信号に波形整形が施された後の信号を意味している。
【0008】欠け歯部と認識された波形整形信号の次の
波形整形信号のデュ−ティ比が所定値以下になるという
ことは、欠け歯部の次の波形整形信号の出力時間が短く
なり、波形整形に際して波形抜けが生じやすくなってい
ることを意味している。したがってその場合、上記回転
数検出装置(1)にあっては、前記第1のしきい値変更
手段により前記所定のしきい値を所定値上昇させ、波形
整形時における波形抜けの発生を防止する。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】以上説明したように、上記回転数検出装置
(1)を用いて波形整形時における波形抜けを防止する
ことができ、ロ−タの歯数を正確に計数することがで
き、回転数を正しく算出することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回転数検出装
置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0015】実施の形態1 図1(a)は実施の形態1に係る回転数検出装置10を
概略的に示したブロック図であり、図1(a)に示した
回転数検出装置10の構成が図5に示した従来の回転数
検出装置100の構成と異なっているのは、電子制御装
置107が電子制御装置11となっている点である。そ
の他の構成は同じである。図1(a)において、電子制
御装置11はマイクロコンピュ−タ12、しきい値変更
回路13及び波形整形回路14等を含んで構成されてい
る。
【0016】回転数検出装置10の動作を図1(b)及
び(c)に基づいて説明する。図1(b)はマイクロコ
ンピュ−タ12の動作を示したフロ−チャ−トであり、
図1(c)における(c1)は回転数センサ103の出
力電圧VOUT を示し、(c2)は出力電圧VOUT が電子
制御装置11で波形整形された波形整形信号VECU を示
している。
【0017】まず、ステップ1において波形整形信号V
ECU の出力時間の長さから、欠け歯部102の部分に相
当する波形整形信号VECU0を認識する(欠け歯部認識手
段)。次に、波形整形信号VECU0の次の波形整形信号で
あるVECU1のデュ−ティ比(=t1 /t)を算出し(デ
ューティ比算出手段)、該デュ−ティ比が所定値k(例
えば、10%)以下であるかどうかを判断する(ステッ
プ2)。波形整形信号VECU1のデュ−ティ比が所定値k
を超えている場合、波形抜けが生じる可能性はないの
で、波形整形における所定のしきい値1は変更しない
(ステップ4)。これに対して、波形整形信号VECU1
デュ−ティ比が所定値k以下である場合、図1(c)の
(c1)に示したように、回転数センサ103の出力電
圧VOUT の欠け歯部102のエッジBに相当する部分の
電圧VOUTBが上昇し、それにつれて欠け歯部102のエ
ッジAに相当する部分の電圧VOUTAも上昇する方向にあ
るとみなすことができるので、ステップ3においてマイ
クロコンピュ−タ12により、しきい値変更回路13を
介して波形整形回路14に対して所定のしきい値1を所
定値上昇させる制御を行う(第1のしきい値変更手
段)。
【0018】以上説明したように、実施の形態1に係る
回転数検出装置10にあっては、欠け歯部102に相当
する波形整形信号VECU0を認識し、波形整形信号VECU0
の次の信号VECU1のデュ−ティ比が所定値k以下であれ
ば波形抜けが生じる可能性があるとみなし、所定のしき
い値1を上昇方向に変更するので、波形整形に際し、波
形抜けが生じるのを防止することができる。
【0019】実施の形態2 図2(a)は実施の形態2に係る回転数検出装置20を
概略的に示したブロック図であり、図2(a)に示した
回転数検出装置20の構成が図1(a)に示した回転数
検出装置10の構成と異なっているのは、電子制御装置
11が電子制御装置21となっている点である。その他
の構成は同じである。図2(a)において、電子制御装
置21は、マイクロコンピュ−タ22、しきい値変更回
路13、波形整形回路14及び比較回路25等を含んで
構成されている。
【0020】回転数検出装置20の動作を図2(b)及
び(c)に基づいて説明する。図2(b)はマイクロコ
ンピュ−タ22の動作を示したフロ−チャ−トであり、
図2(c1)は回転数センサ103の出力電圧VOUT
示し、図2(c2)は波形整形信号VECU を示してい
る。
【0021】まず、ステップ11で、回転数センサ10
3の出力電圧VOUT において、欠け歯部102のエッジ
Bの部分に相当する電圧VOUTBが所定のしきい値Vth
上であるかどうかを判断する。電圧VOUTBが所定のしき
い値Vth以上であれば、それにつれてエッジAの部分に
相当する電圧VOUTAも高くなっており、電圧VOUTAが所
定のしきい値1以上となって波形整形時に波形抜けが生
じる可能性があるので、ステップ12において所定のし
きい値1を所定値上昇させる。一方、電圧VOUTBが所定
のしきい値Vthを超えていなければ、波形整形時に波形
抜けが生じる可能性はないので、所定のしきい値1は変
更せずそのままのレベルで保持する(ステップ13)
(第2のしきい値変更手段)。
【0022】以上説明したように実施の形態2に係る回
転数検出装置20にあっては、欠け歯部102のエッジ
Bの部分に相当する電圧VOUTBがあらかじめ設定された
所定のしきい値Vth以上であるかどうかで波形整形時に
波形抜けが生じるかどうかを判断する。エッジAに相当
する電圧VOUTAはエッジBに相当する電圧VOUTBと連動
して同方向に変化するので、電圧VOUTBの変化を見るこ
とで波形抜けが生じるかどうかを判断することができ
る。したがって、実施の形態2に係る回転数検出装置2
0を用いれば、波形整形時における波形抜けの発生を防
止することができる。
【0023】実施の形態3 図3(a)及び(b)は実施の形態3に係る回転数検出
装置で用いられるロ−タの構造を概略的に示した部分拡
大側面図である。実施の形態3に係る回転数検出装置の
場合、欠け歯部102における段差が低く設定されたロ
−タが用いられている。図3(a)に示したロ−タ31
は、欠け歯部102全体にわたって段差D1 が通常歯に
おける段差D0 に比べて低く設定された例を示したもの
であり、図3(b)に示したロ−タ32は、欠け歯部1
02のうち、エッジB近傍の段差D2 が通常歯における
段差D0 に比べて低く設定された例を示したものであ
る。
【0024】ロ−タ31あるいはロ−タ32のように欠
け歯部102における段差を低く設定すると、エッジB
における磁束の変化量が小さくなるので、上記した実施
の形態2の場合で言えば、回転数センサ103の出力電
圧VOUT におけるVOUTBの電圧を低く抑えることができ
る。したがって、エッジAの部分に相当する電圧VOUTA
も低く抑えることができるので、電圧VOUTAが所定のし
きい値1以上となることを防止することができ、波形整
形時における波形抜けの発生を防止することができる。
【0025】図4に欠け歯部段差D1 (あるいは段差D
2 )と波形抜け発生回転数との関係のグラフを示す。横
軸は欠け歯部段差D1(2)(mm)を示し、縦軸は波形抜
け発生回転数(rpm)を示している。また、図中に示
したECUA、ECUB、ECUCはそれぞれフィルタ
等の違いによる電子制御装置の種類を示している。ま
た、ECUCにおいて、破線部は予測を示している。例
えば、下記の表1に示したように、ECUCの場合、段
差D1(2)が0.21mmの場合、波形抜けが発生する回
転数は8000rpmであり、段差D1(2)が0.55の
場合、回転数は7000rpmであり、段差D1(2)
0.78mmの場合、回転数は6500rpmとなって
いる。このように、欠け歯部段差D1 (あるいは段差D
2 )を低く設定するほど波形抜け発生回転数を高めるこ
とができる。
【0026】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の実施の形態1に係る回転数検
出装置を概略的に示したブロック図であり、(b)はマ
イクロコンピュ−タの動作を示したフロ−チャ−トであ
り、(c1)は回転数センサの出力電圧を示したもので
あり、(c2)は波形整形信号を示したものである。
【図2】(a)は本発明の実施の形態2に係る回転数検
出装置を概略的に示したブロック図であり、(b)はマ
イクロコンピュ−タの動作を示したフロ−チャ−トであ
り、(c1)は回転数センサの出力電圧を示したもので
あり、(c2)は波形整形信号を示したものである。
【図3】(a)及び(b)は本発明の実施の形態3に係
る回転数検出装置で用いられるロ−タの一例を示した概
略部分拡大側面図である。
【図4】欠け歯部段差と波形抜け発生回転数との関係を
示したグラフ(例)である。
【図5】従来の回転数検出装置を概略的に示したブロッ
ク図である。
【図6】(a)は回転数センサの出力電圧を示し、
(b)は波形整形信号を示している。
【符号の説明】
10、20 回転数検出装置 11、21 電子制御装置 12、22 マイクロコンピュ−タ 13 しきい値変更回路 14 波形整形回路 25 比較回路 31、32、101 ロ−タ 102 欠け歯部 103 回転数センサ 104 コイル 105 マグネット A、B エッジ D1 、D2 欠け歯部段差 Vth 所定のしきい値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−300584(JP,A) 特開 昭59−614(JP,A) 特開 平8−101043(JP,A) 特開 平9−257817(JP,A) 特開 平6−194188(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 3/481 - 3/489

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 欠け歯部を備えた複数の歯を有するロー
    タと、該歯の凹凸を検出しその検出値に応じた信号を出
    力する検出部とで構成された回転数センサと、該回転数
    センサから受信した信号を所定のしきい値と比較し波形
    整形を施して前記ロータの回転数を算出する電子制御装
    置とを備えた回転数検出装置において、 前記電子制御装置は、波形整形された信号の時間間隔に
    基づいて欠け歯部を認識する欠け歯部認識手段と、該欠
    け歯部認識手段により欠け歯部と認識された波形整形信
    号の次の波形整形信号のデューティ比を算出するデュー
    ティ比算出手段と、該デューティ比算出手段により算出
    されたデューティ比が所定値以下になると、前記しきい
    値を変更させる第1のしきい値変更手段とを備えている
    ことを特徴とする回転数検出装置。
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