JP5002858B2 - Engine tachometer - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの点火系統から発生する電磁波にもとづきエンジン回転数を測定するエンジン回転計に関する。 The present invention relates to an engine tachometer that measures an engine speed based on electromagnetic waves generated from an ignition system of an engine.
エンジンによって駆動される草刈機やチェーンソーなどには、エンジンの駆動当初からの使用積算時間などを計測するために、エンジン回転計が用いられている。該エンジン回転計のうち、非接触型と呼ばれるエンジン回転計では、エンジンの点火系統により発生する電磁波を受信する電磁波誘導コイルがケース内に収納されている。 An engine tachometer is used for a mower or a chain saw driven by an engine in order to measure an accumulated usage time from the beginning of driving of the engine. Among the engine tachometers, in an engine tachometer called a non-contact type, an electromagnetic induction coil that receives electromagnetic waves generated by the engine ignition system is housed in a case.
また、ケースの外側にアンテナリードの一端を取り付けることにより、該アンテナリードを通じて前記点火系統から導かれる電磁波を、回転計本体内の電磁波誘導コイルに誘導し、さらに該電磁波から得たパルス信号にもとづきエンジン回転数の演算を行っている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来のエンジン回転計にあっては、アンテナリードを通して回転計本体のケース内に設置された電磁波誘導コイルに、エンジンの点火系統から発生する電磁波を導入する構成であるために、電磁波発生部位およびエンジン回転計の電磁波誘導コイル間における電磁波エネルギの損失が大きくなり、外来ノイズの侵入が避けられないという不都合があった。また、アンテナリードの長さによっては電磁波誘導コイルに置ける電磁波の受信レベル、つまり受信感度にバラツキが生じるなどの不都合があり、エンジン回転数を高い精度で検出および測定できなくなるという問題があった。 However, the conventional engine tachometer is configured to introduce electromagnetic waves generated from the ignition system of the engine into the electromagnetic induction coil installed in the case of the tachometer body through the antenna lead. The loss of electromagnetic wave energy between the part and the electromagnetic wave induction coil of the engine tachometer increases, and there is a problem that intrusion of external noise is unavoidable. In addition, depending on the length of the antenna lead, there are disadvantages such as variations in the reception level of the electromagnetic wave placed on the electromagnetic induction coil, that is, the reception sensitivity, which makes it impossible to detect and measure the engine speed with high accuracy.
本発明は、前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、回転計本体に対し、ケーブル長の違いによる受信感度のバラツキや、ケーブルへの外部ノイズの侵入を防止できるセンサ装置の接続を可能にするとともに、前記電磁波誘導コイルを持たない従来のアンテナ装置の接続をも引き続き可能にするエンジン回転計を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the conventional problems as described above, and is a sensor that can prevent variations in reception sensitivity due to the difference in cable length and intrusion of external noise into the cable with respect to the tachometer body. It is an object of the present invention to provide an engine tachometer that enables connection of a device and also enables continuous connection of a conventional antenna device that does not have the electromagnetic induction coil.
前記目的達成のために、本発明にかかるエンジン回転計は、センサに信号入力用プラグを接続した第1のセンサ装置の前記信号入力用プラグが差し込み可能な回転計本体側の信号入力ジャックと、該信号入力用ジャックに接続されて、前記第1のセンサ装置で受けた電磁波を誘導する電磁波誘導コイルを持ち、前記電磁波対応の所定レベルの電流を取り出す入力回路と、該入力回路から得られた電流にもとづき波形整形した所定周波数のパルス信号を取り出す波形整形回路と、該波形整形回路からのパルス信号を入力としてエンジン回転数を演算する演算回路と、センサに受けた電磁波を誘導する電磁波誘導コイルを持ち、この電磁波対応の所定レベルの電流を取り出す入力回路および該入力回路から得られた電流にもとづき波形整形したパルス信号を取り出す波形整形回路を有する第2のセンサ装置の信号入力用プラグが、前記回転計本体側の信号入力用ジャックに差し込まれた際に自動的に切り替えられる切り替えスイッチと、を有し、該切り替えスイッチの切り替えによって前記第2のセンサ装置側の波形整形回路からの出力パルスを、前記回転計本体側の入力回路をバイパスして、該回転計本体側の前記演算回路に入力するように構成したことを特徴とする。 To achieve the above object, an engine tachometer according to the present invention includes a signal input jack on the tachometer main body side into which the signal input plug of the first sensor device in which a signal input plug is connected to a sensor, An input circuit connected to the signal input jack and having an electromagnetic induction coil for inducing electromagnetic waves received by the first sensor device, and extracting a predetermined level of current corresponding to the electromagnetic waves, and obtained from the input circuit A waveform shaping circuit that extracts a pulse signal of a predetermined frequency that has been shaped based on an electric current, an arithmetic circuit that calculates the engine speed using the pulse signal from the waveform shaping circuit as an input, and an electromagnetic induction coil that induces electromagnetic waves received by the sensor An input circuit for extracting a current of a predetermined level corresponding to the electromagnetic wave, and a waveform shaped waveform based on the current obtained from the input circuit. A switch for switching automatically when a signal input plug of the second sensor device having a waveform shaping circuit for taking out a signal is inserted into the signal input jack on the tachometer main body side, and By switching the changeover switch, the output pulse from the waveform shaping circuit on the second sensor device side is input to the arithmetic circuit on the tachometer body side, bypassing the input circuit on the tachometer body side. It is characterized by comprising.
前記構成により、第1のセンサ装置の信号入力用プラグが回転計本体の信号入力用ジャックに差し込まれたときは、第1のセンサ装置から入力された電磁波は回転計本体側の電磁波誘導コイルにより誘起され、回転計本体側の入力回路で電磁波対応の電流に変換され、さらにパルス信号に変換されてエンジン回転数の演算回路に入力される。これに対し、第2のセンサ装置の信号入力用プラグが回転計本体の前記信号入力用ジャックに差し込まれたときは、第2のセンサ装置のセンサを通じて入力される電磁波は、前記第2のセンサ装置内に設置の電磁波誘導コイルにより直接誘導され、該第2のセンサ装置内の入力回路および波形整形回路に入力されてパルス変換された後に、初めて回転計本体内に入力される。そして前記パルス信号は前記回転計本体内の電磁波誘導コイルを含む前記入力回路をバイパスして前記演算回路に入力される。このため、第2のセンサ装置が接続された場合には、従来のようなケーブル長の違いによる受信感度のバラツキの影響は殆ど生じることはなく、また前記ケーブルを流れる前記電磁波にもとづく信号電流のレベルを十分な値に維持できるため、ケーブルに侵入する外部ノイズの影響を相対的に小さく抑えることができる。 With the above configuration, when the signal input plug of the first sensor device is inserted into the signal input jack of the tachometer body, the electromagnetic wave input from the first sensor device is caused by the electromagnetic induction coil on the tachometer body side. Induced, converted into a current corresponding to electromagnetic waves by an input circuit on the tachometer main body side, further converted into a pulse signal, and input to an arithmetic circuit for engine speed. On the other hand, when the signal input plug of the second sensor device is inserted into the signal input jack of the tachometer body, the electromagnetic wave input through the sensor of the second sensor device is the second sensor. It is directly guided by an electromagnetic wave induction coil installed in the device, input to the input circuit and waveform shaping circuit in the second sensor device, pulse-converted, and then input to the tachometer body for the first time. And the said pulse signal bypasses the said input circuit containing the electromagnetic wave induction coil in the said tachometer main body, and is input into the said arithmetic circuit. For this reason, when the second sensor device is connected, there is almost no influence of the variation in reception sensitivity due to the difference in cable length as in the conventional case, and the signal current based on the electromagnetic wave flowing through the cable is not affected. Since the level can be maintained at a sufficient value, the influence of external noise entering the cable can be kept relatively small.
また、本発明にかかるエンジン回転計は、前記切り替えスイッチが、前記第2のセンサ装置に設けられた回路切り替え用プラグを差込むことにより自動的に接点が切り替えられる回路切り替え用ジャックであることを特徴とする。 In the engine tachometer according to the present invention, the change-over switch may be a circuit-switching jack whose contact is automatically switched by inserting a circuit-switching plug provided in the second sensor device. Features.
前記構成により、第2のセンサ装置の信号入力用プラグおよび回路切り替え用プラグを回転計本体側の信号入力用ジャックおよび回路切り替え用ジャックにそれぞれ同時に差し込むことにより、前記信号入力用プラグを通して第2のセンサ装置から入力されるパルス信号を、回転計本体側の電磁波誘導コイルを含む入力回路をバイパスして演算回路に入力させることができる。 With the above configuration, the signal input plug and the circuit switching plug of the second sensor device are simultaneously inserted into the signal input jack and the circuit switching jack on the tachometer body side, respectively, so that the second through the signal input plug. The pulse signal input from the sensor device can be input to the arithmetic circuit by bypassing the input circuit including the electromagnetic wave induction coil on the tachometer main body side.
本発明によれば、電磁波誘導コイルを有する入力回路および波形整形回路を持たない第1のセンサ装置と、電磁波誘導コイルを有する入力回路および波形整形回路を持つ第2のセンサ装置との、いずれかからのエンジン回転数対応の信号をもとにエンジン回転数の演算を行うことができるとともに、第2のセンサ装置を用いた場合には、ケーブル長による受信感度のバラツキの影響をなくすることができるとともに、外部ノイズによる受信信号への影響を最小限に抑えることができる。 According to the present invention, any one of the first sensor device having no electromagnetic wave induction coil and the waveform shaping circuit, and the second sensor device having an electromagnetic wave induction coil and the waveform shaping circuit. The engine speed can be calculated on the basis of the signal corresponding to the engine speed from the first, and when the second sensor device is used, the influence of variations in reception sensitivity due to the cable length can be eliminated. In addition, the influence of the external noise on the received signal can be minimized.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態によるエンジン回転計の回転計本体Pを概念的に示すブロック図である。この回転計本体Pは、ジャック部1と、入力回路2と、波形整形回路3と、演算回路4と、表示器5と、操作スイッチ6と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram conceptually showing a tachometer body P of an engine tachometer according to an embodiment of the present invention. The tachometer body P includes a
前記ジャック部1は、信号入力用ジャック1aおよび回路切替用ジャック1bを備える。該回路切替用ジャック1bは、後述の第2のセンサ装置に設けられた回路切替用プラグが差し込まれたとき、同時に信号入力用ジャックに差し込まれる信号入力用プラグから入力される信号を、入力回路2をバイパスして波形整形回路3に接続するように切り替える機能を持つ。つまり、回路切替用ジャック1bは切り替えスイッチとして機能する。
The
前記入力回路2は、信号入力用ジャック1aを通じて後述の第1のセンサ装置から入力される電磁波を誘導入力し、該電磁波を所定レベルの電流信号に変換するように機能する。前記波形整形回路3は、入力回路2から入力された電流からパルス信号を生成し、かつ波形整形を行って、演算に適するパルス信号に変換する。
The
前記演算回路4は、波形整形回路3からのパルス信号を所定プログラムに基づく演算処理によってエンジン回転数を演算する。前記表示器5は、前記演算回路4で行った演算結果、つまりエンジン時回転数などを表示するように機能する。
The arithmetic circuit 4 calculates the engine speed by arithmetic processing based on a pulse signal from the
前記操作スイッチ6は、前記回転計本体Pである前記各回路の動作を開始させる電源スイッチのほか、表示切り替えスイッチなどを含む。
The
図2は、回転計本体Pに接続して用いられる前記第1のセンサ装置Qであり、センサ7と、該センサ7にケーブル8を介して接続された信号入力用プラグ9と、を備える。9aは信号入力用プラグ9のピンである。なお、信号入力用プラグ9は、前記回転計本体Pの信号入力用ジャック1aに接続可能になっている。
FIG. 2 shows the first sensor device Q used by being connected to the tachometer main body P, and includes a
図3は、前記回転計本体Pに接続して用いられる第2のセンサ装置Rであり、該第2のセンサ装置Rは、センサ10と、入力回路11と、波形整形回路12と、ケーブル13と、信号入力用プラグ14と、回路切替用プラグ15と、を備える。なお、該信号入力用プラグ14および回路切替用プラグ15は、取り扱いなどの都合から、図示のように一つのブロック体に形成される。したがって、各プラグ14、15対応の信号入力用ピン14aおよび信号回路切替用ピン15aが並設された形態をなす。
FIG. 3 shows a second sensor device R used by being connected to the tachometer body P. The second sensor device R includes a
前記各ピン14a、15aは、前記回転計本体P側の信号入力用ジャック1aおよび切り替えスイッチ構成の回路切替用ジャック1bに、それぞれ同時に差し込み可能である。
The
図4は、図1に示す回転計本体Pの詳細を示す回路図である。図4において、ジャック部1の回路切替用ジャック1bは、信号入力用プラグ9または14と信号入力用ジャック1aとを通じて入力された信号(電磁波)を、回路切替用プラグ9または14の差し込みがあったか否かに応じて、異なる接点を通じて入力回路2内の電磁波誘導コイル16へ導入したり、前記入力回路2をバイパスして波形整形回路3へ供給したりする。つまり、回路切替用ジャック1bは、図1に示した形態の切り替えスイッチと同一機能を果たす。
FIG. 4 is a circuit diagram showing details of the tachometer main body P shown in FIG. In FIG. 4, the circuit switching jack 1b of the
前記電磁波誘導コイル16の各一端は、トランジスタ17のベースおよびエミッタ間に接続されている(このエミッタは、接地されている)。また、該トランジスタ17は、電磁波誘導コイル16が誘導した電磁波にもとづく電流(信号)を増幅し、波形整形回路3へ出力している。
One end of the electromagnetic induction coil 16 is connected between the base and emitter of the transistor 17 (this emitter is grounded). The
電源と接地との間に直列接続された二つのダイオード18、19と、同じく電源と接地との間に直列接続された抵抗20および抵抗21と、これらの各ダイオード18、19の接続点と、抵抗20および抵抗21の接続点とを接続する抵抗22と、抵抗20と抵抗21の接続点と接地との間に接続されたダイオード23は、それぞれ前記電磁波誘導コイル16とともに前記入力回路2を構成している。該回路は、前記トランジスタ17の出力を、所定レベルの電流に変換して波形整形回路3へ出力するように機能する。
Two
波形整形回路3は、二つのNAND24、25を交差結合したフリップフロップと、一方のNAND24の出力側に直列接続した二つのNAND26、27と、他方のNAND25の入出力端子間に接続された波形整形用の二つの抵抗28、29およびコンデンサ30と、NAND27の出力端子と接地との間に接続された波形整形用のコンデンサ31とを備えている。
The
この波形整形回路3の出力側には、前記演算回路4、表示器5および操作スイッチ6が、図1と同様にして設けられている。
On the output side of the
また、図5は、図2に示した第1のセンサ装置Qの詳細を示し、導電性の金属円板からなるセンサ7に、アンテナリードとしてのケーブル8を介して信号入力用プラグ9を接続したものからなる。
FIG. 5 shows details of the first sensor device Q shown in FIG. 2, and a
図6は、第2のセンサ装置Rの詳細を示し、導電性の金属円板からなるセンサ10に、入力回路11に設けられた電磁波誘導コイル32が接続されている。また、該電磁波誘導コイル32の各一端は、トランジスタ33のベースおよびエミッタ(このエミッタは、接地されている)間に接続されている。該トランジスタ33は、電磁波誘導コイル32が誘導した電磁波出力(信号)を増幅し、波形整形回路12へ出力している。
FIG. 6 shows details of the second sensor device R, in which an electromagnetic
電源と接地との間に直列接続された二つのダイオード34、35と、同じく電源と接地との間に直列接続された抵抗36およびコンデンサ37と、前記ダイオード34,35の接続点と抵抗36およびコンデンサ37の接続点とを接続する抵抗38と、前記抵抗36とコンデンサ37の接続点と接地との間を接続するダイオード39とは、前記電磁波誘導コイル32とともに入力回路11を構成している。該回路は、前記トランジスタ33の出力を所定レベルの電流に変換して波形整形回路12へ出力するように機能する。
Two
波形整形回路12は、二つのNAND40、41を交差結合したフリップフロップと、一方のNAND40の出力側に接続したNAND42と、他方のNAND41の入出力端子間に接続した波形整形用の二つの抵抗43、44およびコンデンサ45と、を備えている。
The
前記波形整形回路12のNAND42の出力端子には信号入力用プラグ14が接続されている。回路切替用プラグ15は電気回路の一部を構成するものではなく、信号の切り替えを物理的に行うように機能する。
A
前記構成になるエンジン回転計では、第1、第2の各センサ装置Q,Rのうちの一方を回転計本体Pに接続して、エンジン回転数を計測することができる。 In the engine tachometer configured as described above, one of the first and second sensor devices Q and R can be connected to the tachometer body P to measure the engine speed.
まず、第1のセンサ装置Qの信号入力用プラグ9を回転計本体Pの信号入力用ジャック1aに差し込み、続いて操作スイッチ6を操作してエンジン回転数の測定を指示する。
First, the
前記の場合には、エンジンの点火系統で発生した電磁波がセンサ7、ケーブル8、プラグ9のピン9aを介して、回転計本体P側の信号入力用ジャック1a、回路切替用ジャック1bおよび電磁波誘導コイル16を次々に通り、該電磁波誘導コイル16に誘導される。該電磁波の誘導によって、電磁波誘導コイル16に発生した電流は、トランジスタ17で増幅された後、前記ダイオード18、19、抵抗20、22および抵抗21を含む調整回路部で、所定の電流レベルに調整される。
In the above case, the electromagnetic wave generated in the ignition system of the engine is transmitted through the
また、波形整形回路3では、入力回路2からの所定レベルの電流をNAND24、25からなるフリップフロップに入力し、抵抗28.29およびコンデンサ30によって決められた時定数に応じた所定周波数、パルス幅の矩形波パルスを生成する。そして、このパルス信号はNAND26、27を介して演算回路4に入力される。演算回路4では、そのパルス信号を受けて予め用意されたプログラムに従って、エンジン回転数の演算を行い、その演算結果を表示器5に表示する。
In the
一方、前記第1のセンサ装置Qに代えて、第2のセンサ装置Rの信号入力用プラグ14および回路切替用プラグ15を、回転計本体Pの信号入力用ジャック1aおよび回路切替用ジャック1bに、それぞれ同時に差し込む。続いて操作スイッチ6を操作し、エンジン回転計の計測開始を指示する。
On the other hand, instead of the first sensor device Q, the
前記の場合には、センサ10で受けた電磁波が、第2のセンサ装置R内で入力回路11の電磁波誘導コイル32に直ちに誘導される。該誘導によって電磁波誘導コイル32に流れる電流は、トランジスタ33で増幅された後、前記ダイオード34、35、抵抗36、38、コンデンサ37およびダイオード39を含む調整回路部で、所定レベルに調整される。
In the above case, the electromagnetic wave received by the
また、波形整形回路12では、入力回路11から得られた電流をNAND40,41からなるフリップフロップにて、抵抗43、44およびコンデンサ45によって決められた時定数に応じた所定周波数、所定パルス幅の矩形波パルスを生成する。そして、該パルス信号はNAND42を介して信号入力用プラグ14に入力される。
Further, in the
前記信号入力用プラグ14に入力されたパルス信号は、該信号入力用プラグ14が差し込まれた前記信号入力用ジャック1aに入力される。このとき、回路切替用プラグ15は、該回路切替用プラグ15が差し込まれた回路切替用ジャック1bの接点接続を切り替えている。このため、信号入力用ジャック1aに入力されたパルス信号を、回路切替用ジャック1bに通過させるものの、電磁波誘導コイル16を持つ入力回路2の主要な回路をバイパスして波形整形回路3に入力する。
The pulse signal input to the
前記波形整形回路3に入力されたパルスは演算回路4においてエンジン回転数の計測に利用され、その計測結果を表示器5に表示することは、前述の場合と同様である。
The pulse input to the
従って、第2のセンサ装置Rは、自身が電磁波誘導コイル32およびトランジスタ33を有する入力回路11および波形整形回路12を持つため、前記第2のセンサ装置Rで得られたパルス信号は、回転計本体P内において直ちにエンジン回転数の演算に利用可能になる。
Accordingly, since the second sensor device R itself has the
このため、信号入力用ジャック1aに入力された第2のセンサ装置Rからのパルス信号を、入力回路2および波形整形回路3の両方をバイパスして、演算回路4に入力することもできる。
Therefore, the pulse signal from the second sensor device R input to the signal input jack 1a can be input to the arithmetic circuit 4 while bypassing both the
従って、前記第2のセンサ装置Rを用いた場合には、仮にケーブル13の長さにバラツキがあっても、ケーブル13を流れる信号電流が外部ノイズの影響を受け難くすることができる。ケーブル13をシールド構造にすることにより、外部ノイズの影響を略完全に抑えることができる。
Therefore, when the second sensor device R is used, even if the length of the
以上のように、本実施形態では、回転計本体P側の回路切替スイッチ1bの切り替えによって、第2のセンサ装置Rにおける波形整形回路12の出力パルスを、回転計本体P側の入力回路2をバイパスして、該回転計本体P側の演算回路4に入力するように構成したので、第2のセンサ装置Rのセンサ10を通じて入力される電磁波は、前記第2のセンサ装置R内の電磁波誘導コイル32により直接誘導でき、さらにその電磁波にもとづく信号電流は第2のセンサ装置R内の入力回路11および波形整形回路12に入力された後に、回転計本体P内に入力され、この回転計本体P内の電磁波誘導コイル16を含む入力回路2をバイパスして演算回路4へと入力させることができる。このため、第2のセンサ装置Rが接続された場合には、従来のようなケーブル長による受信感度のバラツキの影響は殆ど生じることがなく、またケーブル13を流れる前記電磁波に基づくパルス電流のレベルを十分な値に維持できるため、ケーブル13に侵入する外部ノイズの影響を相対的に十分に小さく抑えることができる。
As described above, in the present embodiment, the output pulse of the
本発明のエンジン回転計は、回転計本体に対し、ケーブル長による受信感度のバラツキや外部ノイズの侵入を防止できる第2のセンサ装置の接続を可能にするとともに、前記回転計本体に対し電磁波誘導コイルを持たない旧来のアンテナ装置を引き続き接続できるという効果を有し、エンジンの点火系統から発生する電磁波にもとづきエンジン回転数を測定するエンジン回転計等に有用である。 The engine tachometer of the present invention enables connection of a second sensor device capable of preventing variations in reception sensitivity due to cable length and intrusion of external noise to the tachometer body, and electromagnetic induction to the tachometer body. This has the effect that a conventional antenna device without a coil can be continuously connected, and is useful for an engine tachometer that measures the engine speed based on electromagnetic waves generated from the ignition system of the engine.
1 ジャック部
2、11 入力回路
3、12 波形整形回路
4 演算回路
5 表示器
7、10 センサ
8、13 ケーブル
9、14 信号入力用プラグ
15 回路切替用プラグ
16、32 電磁波誘導コイル
17、33 トランジスタ
P 回転系本体
Q 第1のセンサ装置
R 第2のセンサ装置
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