JPH0499903A - 波形整形回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は波形整形回路に係り、特に内燃機関の燃料噴射
制御や点火時期制御を行う電子制御装置に用いられるク
ランク軸回転角度検出回路に使用される波形整形回路に
関する。

［従来の技術］ 従来のこの種の技術としては、例えば特開昭６２−１８
６６０８号公報に記載された信号処理回路が知られてい
る。

第２図は上記文献に開示されている波形整形回路の一例
を示した回路図である。

図において、１３は電磁ピックアップ、７はオプンコレ
クタタイプのコンパレータ、２はノイズ除去用のコンデ
ンサである。

またダイオード４．５および抵抗器６はコンパレータ７
への過電圧や過電流に対する人力保護のために用いられ
るもので、それぞれコンパレータ７の入力部に挿入され
ている。また電源Ｖ艶とコンパレータ７の出力端子との
間には、プルアップ抵抗器１２が接続されている。コン
デンサ］］および抵抗器９は、コンパレータ７の出力パ
ルスを微分する微分回路を構成している。抵抗器９とコ
ンデンサ］］の接続点にカッ−１〜端子を接続し、アノ
ード端子を接地したダイオード］Ｏは微分回路からの立
上り微分のみを取り出し、立下がり微分信号を吸収する
ために用いられる。

また抵抗器１、抵抗器３、抵抗器８および４１を抗器９
はコンパレータ７の出力信号の電圧、または出力信号の
微分電１Ｆ、をＴＦ、帰還する帰還力）・を決めるため
の抵抗器である。

第３図および第４図は、第２図に示す回路の動作を示す
波形図で、第３図はエンジンが低速回転の場合の一部省
略波形図を、また第４図はエンジンが高速回転の場合の
波形図をそれぞれ示している。また第３図および第４図
において（Ａ）は電磁ピックアップ１３の出力信号波形
を示したもので、エンジンが高速回転の場合、低速回転
の場合に比して、電磁ピックアップ］３の出力信号電圧
値が大きく、また機械振動のノイズも大きいことがわか
る。

また第３図および第４図の（Ｂ）はコンパレータ７の出
力信号波形を示した図で、同図の（Δ）に示す電磁ピッ
クアップ］３の出力信号がＶ７１４以下に低下した場合
、コンパレータ７の出力電圧はＯｖとなり、電磁ピンク
アップ１３の出力信号が０■以」二に−１−昇するとコ
ンパレータ７の出力信号は電源電圧Ｖ艶になることを示
している。

さらに第３図および第４図中の（Ｃ）はコンデンサ１１
と抵抗’ＡＦＦ　９の接続点の微分波形を示しており、
同図（Ｂ）のコンパレータ７の出力信号の立下がり微分
信号は、ダイオード１０により吸収されほとんど現われ
ず、コンパレータの出力信号の立上り微分信号のみが現
われる。

この立上り微分信号の時定数は、コンデンサ】１と抵抗
器９とによってほぼ定まる。電磁ピックアップ１３の出
力信号の周期はエンジン回転数に反比例するので、コン
パレータ７の出力信号の立上り微分信号の放電電圧Ｖｄ
は、エンジン回転速度が高いほど大きく、またエンジン
回転速度が低いほど小さくなる。つまりコンパレータ７
の出力信号の微分信号により正帰還の帰還量は、エンジ
ン回転速度が高い稈大きくなる。したがって図中（Ａ）
に示すように電磁ピックアップ１３の出力信号が低下す
る時のスレッショールド電圧ＶＴ、、はエンジン回転速
度が高いときは大きく、エンジン回転速度が低いときは
小さくなる。このためエンジン回転速度に比例する機械
振動ノイズを除去することが可能となる。

また第３図および第４図の（Ｃ）に示されているように
、コンパレータ７の出力信号の立下がり微分信号は、ダ
イオ−Ｉく１０によって吸収され、０■にクランプされ
ているので、正帰還の帰還量がＯとなり、またコンパレ
ータ７の比１１々ｉｒｋ　！（ｆ：電圧（コンパレータ
７の一側入力電位）がアース（０■）に接続され、電磁
ピックアップ１３のｂ端もアース（ＯＶ）に接続されて
いるので、正補な零りロク検出ができ、かつノイズを誘
導しにくいという効果があるとされている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし上述した従来の波形整形回路では、コンパレータ
７の出力信号の立下がり微分信号はダイオード１０によ
って吸収され、はとんど現われないとされているが、実
際にはＯＶとはならず若干の残留電圧かあるのが・）９
通である。

第５図は、第３図および第４図と同様に従来の波形整形
回路の動作を説明するための波形図を示したもので、第
３図および第４図の（Ｃ）に示す波形図中の放電電圧Ｖ
ｄの波形を電圧軸を拡大して示したものである。

第５図に示すように、コンパレータ７の立下がり微分信
号の電圧の絶対値がダイオード］、Ｏの順方向電圧（約
０．７Ｖ）よりも低下すると、ダイオード１ｏの動作抵
抗が急激に大きくなるため、コンデンサ」］の放電時定
数が大きくなって、出力信号の立下がり微分信号がＯｖ
にクランプされるまでにある程度の時間がかかる。

ここで時間が不足する場合には、ＯＶがら若干ずれた残
留電圧Ｖａを生ずる。この残留電圧の大きさは、エンジ
ン回転数か低い範囲では放電時間が長いためほぼＯｖと
なるが、エンジン回転数が高くなる程放電時間か短くな
るため大きくなる。

残留電圧Ｖａは零りロススレッショール１〜電圧をＶｚ
、抵抗器１．３．９の抵抗値をそれぞれＲ１、■＜３、
Ｒ９とすると、 ＶＺ−−（Ｒ１十Ｒ３）／Ｒ９・Ｖａ となり、正確な零クロスができなくなるという問題があ
った。

第６図は従来の波形整形回路におけるエンジン回転数と
零クロススレッショールド電圧Ｖｚとの関係を示す特性
図で、エンジン回転数か高くなるにしたがって、零クロ
スのずれが大きくなることを示している。点火時期制御
においては、零クロス点を起点にして時間を計測するこ
とにより、点火タイミングを算出しているため、暴準と
なる零クロス点がずれることはそのまま点火タイミング
のすれにつながるため、エンジン性能の低下を招くとい
う欠点があった。

本発明は」二連した問題点を解消するためになされたも
ので、エンジン回転数に無関係に常に正常な電磁ピック
アップ信号の零クロス検出を可能とする波形回路を提供
することを目的とする。

［課題を部−決するための手段］ 本発明は波形整形回路において、コンパレータから出力
される波形整形出力信号がローレベルにある間、微分回
路の出力をほぼ接地レベルに保つりセラ１−回路を設け
たものである。

［作用コ 本発明ではりセッＩ−回路が設けられ、このリセッｌ−
回路が波形整形回路信−じがローレベルにある間、微分
回路の出力をほぼＯレベルに保つよう動作する。したが
って立下り微分回路の放電残留電圧がエンジン回転数に
かかわらすほぼＯ■になるため、回転数にかかわらず正
確な零クロスか可能となる。

［実施例コ 第１図は本発明にかかる波形整形回路の一実施例を示す
回路図である。なお第２図に示す従来の波形整形回路と
の相違点は、微分回路に接続される従来のダイオ−１〜
１０に代わり、インバータ１４と１−ランジスタ１５と
からなるリセソ１〜回路を設けた点である。インバータ
１４の入力端子は、コンパレータ７の出力端子に接続さ
れ、その出力端子は１〜ランジスタ１５のベースに接続
される。

トランジスタ１５のコレクタは、コンデンサ１１と抵抗
器９の接続点に接続される。またエミッタは接地される
。

他の接続構成は第２図に示す従来の回路と同様であるた
め、その詳細説明は省略する。

このような積１成において、Ｉ−ランジスタ１０はコン
デンサ」。１および抵抗器９から構成される微分回路の
立下がり微分信号をリセットする。インバータ１４はコ
ンパレータ７の出力パルスの極性を反転してトランジス
タ１５のベース端子に伝達する。

第７図は第１図に示す波形整形回路の動作を説明するた
めの波形図である。第７図の（Ｃ）に示すインバータ１
４からの制御信号に応してトランジスタ１５がオンオフ
動作を行い、第７図の（Ｄ）に示すような微分波形がコ
ンデンサ１１と抵抗器９との接続点に得られる。

なお第７図の（Ａ）は電磁ピックアップ１３の出力信号
波形図、（Ｂ）はコンパレータ７の出力信号波形図を示
しており、電磁ピックアップ１３からの出力信号がＶ７
５、以下に下がると、コンバレタ７の出力電圧は０■と
なり、電磁ピックアップ１３の出力信号がＯＶ以上に上
昇するとコンパレータ７の出力電圧が電源電圧Ｖｃｃに
なることを示している。

第７図の（Ｄ）はコンデンサ１」と抵抗器９との接続点
の微分波形を示している。この接続点には１〜ランジス
タ１５のコレクタが接続されており、コンパレータ７の
出力がＯ■の１ｇ月１■、トランジスタ１５のベースに
はハイレベルの制御電圧か印加されるため、［・ランシ
スタ］５かオンし、コンパレータ７の出力信号の立下が
り微分信号を接地レベルに落としてしまう。このため出
力信号の立下がり微分イ、□号は、はとんど現われずコ
ンパレータの立」−かり微分信号のみか現われる。この
立」二かり微分信号の時定数は、コンデンサ１１と抵抗
器９とによってほぼ決まる。

電磁ピンクアップ１３３の出カイに号の周期はエンジン
回転数に反比例するため、コンパレータ７の出力信号の
立上がり微分信号の放電電圧Ｖｄはエンジン回転速度が
高いほど大きく、エンジン回転速度が低いほど小さくな
る。つまりコンパレータ７の出力信号の微分信号による
正帰還の帰還量はエンジン回転速度が高いほど大きくな
る。

したがって電磁ピックアップ１３の出力信号が低下する
時のスレッショールド電圧ＶＴＩ、は、エンジン回転速
度が高いときは大きく、エンジン回転速度が低いときは
小さくなる。このためエンジン回転速度に比例する機械
振動ノイズを除去することができる。

また第７図の（Ｄ）に示されるように、コンパレータ７
の出力信号の立下がり微分信号は１−ランジスタ１５が
コンパレータ７の出力信号がＯＶの期間オンするため、
はとんど接地レベル（Ｏｖ）にクランプされる。したが
って正帰還の帰還量が０となり、またコンパレータ７の
比較基準電圧（コンパレータ７の一側入力電位）がアー
ス（ＯＶ）に接続され、電磁ピンクアップ１３のｂ端も
アス（０■）に接続されているため、正確な零クロス検
出ができる。

［発明の効果コ 以上実施例に基づいて詳細に説明したように、本発明に
かかる波形整形回路では、コンパレータの波形整形出力
信号の微分信号中、立下がり微分信号をほぼ完全に吸収
するりセラ１−回路を設けたため、正確な電磁ピックア
ップ信号の零クロスを検出することができるという利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す波形整形回路の回路
図、第２図は従来の波形整形回路の回路図、第３図およ
び第４図は第１図に示す回路の回路動作を説明するため
の波形図、第５図は第４図（Ｃ）の波形図の一部を拡大
して示した図、第６図は従来の波形整形回路におけるエ
ンジン回転数と零クロススレッショールド電圧との関係
を示す特性図、第７図は第１図の回路の動作を説明する
ための波形図である。 ＝１１＝ 図において、７・・・コンパレータ、１１・・・・コン
デンサ、１２・・・・・プルアップ抵抗、１３・・・・
・・電磁ピックアップ、１４・・・・・インバータ、１
５・・・・・・トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　電磁ピックアップの出力信号を受けて波形整形するコ
   ンパレータと、前記コンパレータで整形された電磁ピッ
   クアップ信号と同位相の波形整形出力信号の立上りを微
   分する微分回路と、前記微分回路の立上り微分信号を前
   記コンパレータの前記電磁ピックアップ信号が入力され
   る側に帰還させる回路と、前記波形整形出力信号を抵抗
   器を介して前記コンパレータの前記電磁ピックアップ信
   号が入力される側に帰還する回路とを具備してなる波形
   整形回路において、 前記波形整形出力信号がローレベルにある間前記微分回
   路の出力をほぼ接地レベルに保つリセット回路を設けた
   ことを特徴とする波形整形回路。