JPH0571909A - Rotating position detecting apparatus for internal combustion engine - Google Patents

Rotating position detecting apparatus for internal combustion engine

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JPH0571909A
JPH0571909A JP3237939A JP23793991A JPH0571909A JP H0571909 A JPH0571909 A JP H0571909A JP 3237939 A JP3237939 A JP 3237939A JP 23793991 A JP23793991 A JP 23793991A JP H0571909 A JPH0571909 A JP H0571909A
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angle signal
signal
cycle
circuit
clock
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Masayuki Ito
正幸 伊藤
Hideto Mori
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NipponDenso Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To detect a reference position correctly in a simple constitution without being influenced by the shape accuracy of a rotor or the change of the cycle of an angular signal by the rotating speed. CONSTITUTION:Up-down counters 17, 18 count up/down clock pulses in accordance with a string of pulses from a rotation sensor 3, and detect the data of the irregular interval corresponding to a reference position from the pulse string. An angular signal is frequency-demultiplied by a frequency demultiplier 6. The first and second up-down counters 17, 18 are stopped to count up/down the clock pulses for two cycles of the angular signal. At the same time, the first and second up-down counters 17, 18 are let to count up and down alternatively for every one cycle of the angular signal. Accordingly, a reference position is detected from a detecting output of either of the up-down counters 17, 18.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は主に自動車内燃機関を制
御するために用いられる回転位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention mainly relates to a rotational position detecting device used for controlling an automobile internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のこの種のものとして、内燃機関の
クランク軸あるいはカム軸に、等間隔(例えば10°C
A)の歯を設けたロータを配置し、それに対向する電磁
ピックアップあるいはホール素子等の回転センサで、高
レベルと低レベルとの比が1対1の角度信号によりクラ
ンク角度を検出するものにおいて、基準位置(例えば、
上死点)の歯を欠落させて基準位置を検出するものが提
案されている(例えば、米国特許第4233592号明
細書)。このものでは歯の欠落部分と非欠落部分との時
間比を、1つのアップダウンカウンタを用いて、周波数
fのクロックパルスをアップカウントし、その1/2の
周波数でダウンカウントすることにより、前回の時間T
-1と今回の時間Tiとの比が、
2. Description of the Related Art As a conventional type of this type, a crankshaft or a camshaft of an internal combustion engine is equidistant (for example, 10 ° C).
A) A rotor provided with teeth is arranged, and a rotation sensor such as an electromagnetic pickup or a Hall element facing the rotor is used to detect a crank angle by an angle signal having a ratio of high level to low level of 1: 1. Reference position (for example,
It has been proposed to detect the reference position by removing the tooth at the top dead center (for example, US Pat. No. 4,233,592). In this system, the time ratio between the missing part and the non-missing part of the tooth is up-counted by using one up-down counter and down-counted at the frequency of ½ of the previous time. Time T
The ratio of i -1 to the current time Ti is

【0003】[0003]

【数1】Ti/Ti-1>K の時、基準位置と判定するものである。## EQU1 ## When Ti / Ti -1 > K, it is determined as the reference position.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来のものでは、高レベルと低レベルとの比が1対1の角
度信号を発生する回転センサを用いて、角度信号が高レ
ベルの時、アップダウンカウンタをアップカウントし、
角度信号が低レベルの時、アップダウンカウンタをダウ
ンカウントして基準位置を判別するようにしているの
で、角度信号の立ち上がり位置のみならず、立ち下がり
位置の精度も基準位置の判定に影響を与えるため、立ち
上がり位置と立ち下がり位置との双方の精度がよいロー
タの製造が困難であることから、精度のよい基準位置判
別が困難であり、特に、回転センサとして電磁ピックア
ップを用いた場合には、内燃機関の回転数の上昇にとも
なって、電磁ピックアップの出力信号が増大することか
ら、その高レベルと低レベルとの比を機関回転数の全範
囲にわたって1対1にすることは不可能であり、場合に
よっては基準位置の誤検出や検出不能が生ずるという問
題がある。
However, in the above-mentioned prior art, when the angle signal is at a high level by using a rotation sensor which generates an angle signal having a ratio of high level to low level of 1: 1, Up-count the up-down counter,
When the angle signal is at a low level, the up / down counter counts down to determine the reference position, so that not only the rising position of the angle signal but also the accuracy of the falling position influences the determination of the reference position. Therefore, since it is difficult to manufacture a rotor with high accuracy in both the rising position and the falling position, accurate reference position determination is difficult, and in particular, when an electromagnetic pickup is used as a rotation sensor, Since the output signal of the electromagnetic pickup increases as the rotation speed of the internal combustion engine increases, it is impossible to make the ratio of the high level to the low level one to one over the entire range of the engine speed. In some cases, there is a problem that the reference position may be erroneously detected or undetectable.

【0005】そこで、本発明は回転センサの等間隔の角
度信号中から角度不等間隔の基準位置を精度よくかつ安
価に判別することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to accurately and inexpensively discriminate reference positions at unequal angular intervals from angle signals at equal intervals of a rotation sensor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そのため本発明は、内燃
機関の回転に同期して、高レベルと低レベルとを1周期
とする等周期のパルス列の角度信号を発生すると共に、
この等周期のパルス列の角度信号のうち基準位置に対応
する部分の周期を不等間隔とした回転発信器と、この発
信器の角度信号に応じてこの角度信号の1周期毎にクロ
ックパルスをアップカウント及びダウンカウントして前
記回転発信器の角度信号中から不等間隔周期を、前回と
今回との時間比と所定値Kとの比較により判別するため
の第1のアップダウンカウンタと、前記発信器の角度信
号に応じてこの角度信号の1周期毎に、かつ前記第1の
アップダウンカウンタに対して前記角度信号の1周期の
位相差で、クロックパルスをアップカウント及びダウン
カウントして前記回転発信器の角度信号中から不等間隔
周期を、前回と今回との時間比と所定値Kとの比較によ
り判別するための第2のアップダウンカウンタと、これ
ら第1、第2のアップダウンカウンタのうち一方が前記
不等間隔周期を判別すると基準位置信号を出力する基準
信号出力回路とを備える内燃機関用回転位置検出装置を
提供するものである。
Therefore, according to the present invention, in synchronism with the rotation of an internal combustion engine, an angle signal of a pulse train having an equal cycle having a high level and a low level as one cycle is generated, and
A rotary oscillator in which the period of the portion corresponding to the reference position in the angle signal of the pulse train of this equal period is made unequal, and the clock pulse is increased every period of this angle signal according to the angle signal of this oscillator. A first up-down counter for counting and down-counting to determine an unequal interval cycle from the angle signal of the rotary oscillator by comparing a time ratio between the previous time and this time and a predetermined value K; According to the angle signal of the measuring device, the clock pulse is up-counted and down-counted for each cycle of the angle signal and with the phase difference of the one cycle of the angle signal with respect to the first up-down counter. A second up / down counter for determining an unequal interval cycle from the angle signal of the oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time and a predetermined value K, and these first and second counters. In which one is to provide a rotary position detecting device for an internal combustion engine and a reference signal output circuit for outputting a reference position signal when determining the non-equidistant periods of down counter.

【0007】[0007]

【作用】これにより、内燃機関の回転に同期して、回転
発信器には高レベルと低レベルとを1周期とする等周期
のパルス列の角度信号が発生すると共に、この等周期の
パルス列の角度信号のうち基準位置に対応する部分の周
期を不等間隔とした角度信号が発生する。そしてこの発
信器の角度信号に応じてこの角度信号の1周期毎にクロ
ックパルスを第1のアップダウンカウンタによりアップ
カウント及びダウンカウントして回転発信器の角度信号
中から不等間隔周期を、前回と今回との時間比と所定値
Kとの比較により判別する。さらに、発信器の角度信号
に応じてこの角度信号の1周期毎に、かつ第1のアップ
ダウンカウンタに対して前記角度信号の1周期の位相差
で、クロックパルスを第2のアップダウンカウンタによ
りアップカウント及びダウンカウントして回転発信器の
角度信号中から不等間隔周期を、前回と今回との時間比
と所定値Kとの比較により判別する。そして、これら第
1、第2のアップダウンカウンタのうち一方が不等間隔
周期を判別すると基準信号出力回路より基準位置信号を
出力する。
As a result, in synchronism with the rotation of the internal combustion engine, the rotary oscillator generates an angle signal of a pulse train of equal cycles having a high level and a low level as one cycle, and the angle of the pulse train of this equal cycle is generated. An angle signal is generated in which the period of the portion of the signal corresponding to the reference position is unequal intervals. Then, in accordance with the angle signal of the oscillator, the clock pulse is counted up and down by the first up-down counter every cycle of the angle signal, and the non-equidistant period is determined from the angle signal of the rotary oscillator. And the time ratio between this time and this time and the predetermined value K are compared to make the determination. Further, in accordance with the angle signal of the oscillator, a clock pulse is generated by the second up / down counter at each cycle of the angle signal and at a phase difference of one cycle of the angle signal with respect to the first up / down counter. Up-counting and down-counting are performed to determine the unequal interval period from the angle signal of the rotary oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time with the predetermined value K. When one of the first and second up / down counters discriminates the unequal interval period, the reference signal output circuit outputs the reference position signal.

【0008】[0008]

【実施例】以下本発明を図に示す実施例について説明す
る。図1において、2は内燃機関のクランク軸またはカ
ム軸1に取り付けられたロータで、その外周には、例え
ば、10°CAで等間隔に設けた36個の歯2aの内、
2個の歯を基準位置にて欠落させた欠歯部分2bが形成
されている。3はロータ2の歯2aに対向する電磁ピッ
クアップ(ホールセンサ、光センサでもよい)により構
成される回転センサ、4は回転センサ1の出力信号を矩
形波に波形整形して角度信号を発生する波形整形回路で
あって、これらの構成部品により回転発信器が構成され
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 2 is a rotor attached to a crankshaft or a camshaft 1 of an internal combustion engine, and on the outer periphery thereof, for example, 36 teeth 2a provided at equal intervals of 10 ° CA,
A toothless portion 2b is formed by removing two teeth at the reference position. Reference numeral 3 is a rotation sensor composed of an electromagnetic pickup (which may be a Hall sensor or an optical sensor) facing the teeth 2a of the rotor 2, and 4 is a waveform for waveform-shaping the output signal of the rotation sensor 1 into a rectangular wave to generate an angle signal. It is a shaping circuit, and these components make up a rotary oscillator.

【0009】5はサンプリング回路であり、後述する発
振回路8より供給される周波数fの基準クロックにより
波形整形回路4の矩形波パルスをサンプリングする。6
はサンプリングされた矩形波パルスを1/2に分周する
角度信号分周回路、7は単安定マルチバイブレータ又
は、フリップフロップ等により構成された立上りエッジ
検出回路で、前記矩形波パルスの立上りより所定時間パ
ルスを発生する。
Reference numeral 5 is a sampling circuit, which samples the rectangular wave pulse of the waveform shaping circuit 4 by a reference clock of a frequency f supplied from an oscillation circuit 8 described later. 6
Is an angle signal frequency dividing circuit that divides the sampled rectangular wave pulse into halves, and 7 is a rising edge detection circuit composed of a monostable multivibrator or a flip-flop, which is a predetermined value from the rising edge of the rectangular wave pulse. Generate a time pulse.

【0010】8は基準クロック発生用の発振回路で、本
回路より出力されるクロックの周波数fは前記矩形波パ
ルスの周波数より充分大きくなるように設定してある。
9は1/K分周回路で、前記基準クロックを周波数f/
Kのパルスに変換する。ここで、Kは前述したロ−タ2
の歯2aの欠歯判定値に相当するものである。10は一
般的に使用されるインバータ、11〜16は同様なAN
Dゲートである。
Reference numeral 8 is an oscillation circuit for generating a reference clock, and the frequency f of the clock output from this circuit is set to be sufficiently higher than the frequency of the rectangular wave pulse.
Reference numeral 9 is a 1 / K frequency dividing circuit, which has a frequency f /
Convert to K pulse. Here, K is the rotor 2 described above.
This corresponds to the missing tooth determination value of the tooth 2a. 10 is a commonly used inverter, 11-16 are similar ANs
It is a D gate.

【0011】17,18は同機能の第1,第2のアップ
ダウンカウンタを示し、本例の場合“U”端子にクロッ
クが入力された時アップカウントを行い、“D”端子に
クロックが入力された時ダウンカウントを行うものであ
る。さらに、第1,第2のアップダウンカウンタ17,
18はその“R”端子にハイレベルの信号が入力された
時カウント値を0にリセットし、カウント値が負の値に
なった時(アップカウント値<ダウンカウント値)、
“BORROW”端子よりハイレベルの信号を出力する
機能を持つ。
Reference numerals 17 and 18 denote first and second up / down counters having the same function. In the case of this example, when the clock is input to the "U" terminal, up-counting is performed and the clock is input to the "D" terminal. When it is done, it counts down. Further, the first and second up / down counters 17,
Reference numeral 18 resets the count value to 0 when a high level signal is input to the "R" terminal, and when the count value becomes a negative value (up count value <down count value),
It has a function of outputting a high level signal from the "BORROW" terminal.

【0012】また、19は一般的なORゲートであり、
第1,第2のアップダウンカウンタ17,18の“BO
RROW”出力のORをとって基準位置信号を出力する
基準信号出力回路を構成するものである。
Numeral 19 is a general OR gate,
“BO of the first and second up / down counters 17 and 18
A reference signal output circuit that outputs a reference position signal by ORing the RROW "outputs is configured.

【0013】次に、上記構成においてその作動を図2の
各部波形図を使用して説明する。ロータ2の近傍に取り
付けられた回転センサ3には、ロータ2の回転により電
気信号が誘起される。回転センサ3の出力信号は波形整
形回路4により矩形波パルスに変換される。波形整形回
路4への入力信号と本パルスは1対1で対応しており、
例えば各パルスの立上りエッジにより軸1の所定角位置
が示される。
Next, the operation of the above structure will be described with reference to the waveform charts of the respective parts of FIG. An electric signal is induced in the rotation sensor 3 mounted near the rotor 2 by the rotation of the rotor 2. The output signal of the rotation sensor 3 is converted into a rectangular wave pulse by the waveform shaping circuit 4. There is a one-to-one correspondence between the input signal to the waveform shaping circuit 4 and this pulse,
For example, the rising edge of each pulse indicates the predetermined angular position of axis 1.

【0014】図2の波形100はロータ2の歯形展開形
状を示す。軸1の基準位置信号を発生させるため、ロー
タ2の基準位置に歯2aが欠落した部分(欠歯部分)2
bが設けられており、基準位置以外の歯2aのピッチを
T(i−1),基準位置(欠歯部分2b)の歯のピッチ
をTiとすると、Ti/T(i−1)>K(ここでKは
欠歯判定値,K>1)となるよう設定されている。
Waveform 100 in FIG. 2 shows the tooth profile development of rotor 2. Since the reference position signal of the shaft 1 is generated, the portion where the tooth 2a is missing at the reference position of the rotor 2 (the toothless portion) 2
b is provided, and if the pitch of the teeth 2a other than the reference position is T (i-1) and the pitch of the teeth at the reference position (the missing tooth portion 2b) is Ti, then Ti / T (i-1)> K (Where K is the tooth-missing determination value, K> 1).

【0015】そして、ロータ2の回転により誘起される
矩形波パルスは波形整形回路4より出力され、これを図
2の101に示す。本信号はサンプリング回路5に入力
され、発振回路8より供給される周波数fのクロックに
よりサンプリングされ、本クロックに同期した信号とな
る(図2の102)。ここで、周波数fは信号101の
周波数より充分高く設定されており、サンプリング後信
号101を再現するのに充分な値である。
The rectangular wave pulse induced by the rotation of the rotor 2 is output from the waveform shaping circuit 4, which is shown by 101 in FIG. This signal is input to the sampling circuit 5, is sampled by the clock of the frequency f supplied from the oscillation circuit 8, and becomes a signal synchronized with this clock (102 in FIG. 2). Here, the frequency f is set sufficiently higher than the frequency of the signal 101, and is a value sufficient to reproduce the sampled signal 101.

【0016】ANDゲート11には角度信号分周回路6
により信号102が1/2分周された信号(図2の10
3)並びに立上りエッジ検出回路7により立上りエッジ
検出された信号(図2の105)が入力されて論理積が
とられ、第1のアップダウンカウンタ17の“R”端子
に入力される(図2の106)。同様にANDゲート1
2にて信号103がインバータ10により位相反転され
た信号(図2の104)と信号105との論理積がAN
Dゲート12によりとられ、第2のアップダウンカウン
タ18の“R”端子に入力される(図2の107)。即
ち、第1,第2のアップダウンカウンタ17,18は角
度信号102の2周期毎に、かつ、1周期分の位相差で
各々リセットがかかる構成となる。
The AND gate 11 has an angle signal frequency dividing circuit 6
The signal 102 is divided in half by the signal (10 in FIG. 2).
3) and the signal (105 in FIG. 2) whose rising edge has been detected by the rising edge detection circuit 7 is input, the logical product is taken, and the result is input to the “R” terminal of the first up / down counter 17 (FIG. 2). 106). Similarly, AND gate 1
The logical product of the signal (104 in FIG. 2) whose signal 103 is phase-inverted by the inverter 10 and the signal 105 in AN
It is taken by the D gate 12 and input to the "R" terminal of the second up / down counter 18 (107 in FIG. 2). That is, the first and second up / down counters 17 and 18 are reset every two cycles of the angle signal 102 and with a phase difference of one cycle.

【0017】次に、第1,第2のアップダウンカウンタ
17,18の機能について説明する。第1,第2のアッ
プダウンカウンタ17,18へのクロック供給タイミン
グを図2の110〜113に示す。信号110は第1の
アップダウンカウンタ17のアップカウントクロック、
信号111は同ダウンカウントクロック、信号112は
第2のアップダウンカウンタ18のアップカウントクロ
ック、信号113は同ダウンカウントクロックを各々示
す。
Next, the functions of the first and second up / down counters 17 and 18 will be described. Clock supply timings to the first and second up / down counters 17 and 18 are shown at 110 to 113 in FIG. The signal 110 is the up-count clock of the first up-down counter 17,
The signal 111 indicates the same down count clock, the signal 112 indicates the up count clock of the second up / down counter 18, and the signal 113 indicates the same down count clock.

【0018】双方のアップダウンカウンタ共、ANDゲ
ート13〜16の動作により、アップカウントには発振
回路8より周波数fのクロック(図2の108)が供給
され、ダウンカウントには1/K分周回路9にてf/K
の周波数に分周されたクロック(図2の109)が供給
される。従って、前述のリセット信号も含めてカウンタ
の挙動を考えると、第1,第2のアップダウンカウンタ
17,18は角度信号102の1周期間,周波数fのク
ロックにてアップカウントされ、次の1周期間ダウンカ
ウントされ、ダウンカウント終了直後にリセットされ計
数値が0に戻る。
In both of the up / down counters, the operation of the AND gates 13 to 16 supplies the clock (108 in FIG. 2) of the frequency f from the oscillation circuit 8 to the up count and the 1 / K frequency division to the down count. F / K in circuit 9
A clock (109 in FIG. 2) divided by the frequency of is supplied. Therefore, considering the behavior of the counter including the above-mentioned reset signal, the first and second up / down counters 17 and 18 are up-counted by the clock of the frequency f during one cycle of the angle signal 102, and the next 1 It is down-counted during the cycle, and is reset immediately after the down-counting is completed and the count value returns to zero.

【0019】更に、前述のANDゲート13〜16の動
作により、第1,第2のアップダウンカウンタ17,1
8は角度信号102の1周期分の位相差で本動作を行
う。即ち、第1のアップダウンカウンタ17がアップカ
ウント中は第2のアップダウンカウンタ18はダウンカ
ウントを行うこととなる(図2の114,115)。こ
こで、同時間に第1,第2のアップダウンカウンタ1
7,18に入力されるクロック数は、アップカウントが
ダウンカウントのK倍であるため、ロータ2の歯2aが
等ピッチの部分では、アップカウント値>ダウンカウン
ト値が必ず成立することから、ダウンカウント終了後の
カウント値が負の値になることは無く、両アップダウン
カウンタ17,18の“BORROW”端子より信号が
入力されることは無い。
Further, by the operation of the AND gates 13 to 16 described above, the first and second up / down counters 17 and 1 are provided.
8 performs this operation with the phase difference of one cycle of the angle signal 102. That is, the second up / down counter 18 counts down while the first up / down counter 17 is counting up (114 and 115 in FIG. 2). Here, at the same time, the first and second up / down counters 1
Since the up-count is K times the down-count, the up-count value> down-count value is always satisfied in the portion where the teeth 2a of the rotor 2 have an equal pitch. The count value after the end of counting does not become a negative value, and no signal is input from the "BORROW" terminals of both up / down counters 17 and 18.

【0020】ところが、ロータ2の欠歯部分2bでは、
前述のTi/T(i−1)>Kが成立しているため、両
アップダウンカウンタ17,18のうち一方が、欠歯部
分直前でのアップカウント値より欠歯部分でのダウンカ
ウント値が大となる。即ち、カウント値が負の値となる
ため、この時点で、アップダウンカウンタの“BORR
OW”端子より信号が出力される(図2の116)。前
述したように欠歯部分2bはロータ2の基準位置に設定
されているため、信号116により基準位置検出ができ
る。
However, in the toothless portion 2b of the rotor 2,
Since the above Ti / T (i-1)> K is satisfied, one of the up / down counters 17 and 18 has a down count value at the missing tooth portion rather than an up count value immediately before the missing tooth portion. It will be large. That is, since the count value becomes a negative value, the "BORR
A signal is output from the OW "terminal (116 in FIG. 2). As described above, since the toothless portion 2b is set at the reference position of the rotor 2, the reference position can be detected by the signal 116.

【0021】次に、2つのアップダウンカウンタ17,
18を使用する理由は以下の通りである。上記欠歯部分
2bの検出を行うためには、欠歯部分2bにおいてアッ
プダウンカウンタがダウンカウントを行う必要がある。
しかし、始動状態に於いてロータ2の歯2aの位置は不
定である。即ち、欠歯位置2bまでに幾つの歯が通過す
るか不定である。しかるに、アップダウンカウンタのカ
ウントはアップカウントから開始されるため、1個のカ
ウンタで考えると、必ずしも欠歯部分でダウンカウント
が行われるとは限らず、検出不能となる可能性がある。
しかし、本実施例に示す様な方法によれば、何れかのア
ップダウンカウンタにより欠歯部分にて必ずダウンカウ
ントが行われるため、確実に検出を行うことができる。
Next, two up / down counters 17,
The reason for using 18 is as follows. In order to detect the tooth-missing portion 2b, the up / down counter needs to count down in the tooth-missing portion 2b.
However, the positions of the teeth 2a of the rotor 2 are indefinite in the starting state. That is, it is uncertain how many teeth will pass up to the missing tooth position 2b. However, since the count of the up-down counter is started from the up-count, if one counter is considered, the down-count is not always performed at the tooth-missing portion, and there is a possibility that it cannot be detected.
However, according to the method as shown in the present embodiment, the down-counting is always performed at the toothless portion by any of the up-down counters, so that the detection can be reliably performed.

【0022】以上の様に、本実施例では欠歯部分と通常
の等ピッチ部分の周期の比を計測するため、従来技術よ
り予測される問題点、即ち、ロータ2の形状精度(凹凸
の比),回転数による誘起電力の変化がもたらす信号周
期の変動から生じる欠歯誤検出の可能性を少なくするこ
とができ、また2系統のアップダウンカウンタを持つ事
により確実に欠歯部分の検出を行うことができる。
As described above, in this embodiment, since the ratio of the period between the toothless portion and the normal equal pitch portion is measured, there is a problem predicted from the prior art, that is, the shape accuracy of the rotor 2 (ratio of unevenness). ), It is possible to reduce the possibility of missing tooth detection due to the fluctuation of the signal cycle caused by the change in induced power due to the number of revolutions. Also, by having two systems of up / down counters, the missing tooth portion can be detected reliably. It can be carried out.

【0023】次に、1/K分周回路9について、図3に
より詳細に説明する。901は発振回路8の周波数fの
信号をf/3に分周する1/3分周回路、902は発振
器8の周波数fの信号をf/2に分周する1/2分周回
路、903はクロック端子に入力されるクロック信号を
カウントするカウンタ回路、904はAND回路904
a、904b、インバータ904c及びOR回路904
dにより構成されるクロック切り替え回路である。
Next, the 1 / K frequency dividing circuit 9 will be described in detail with reference to FIG. Reference numeral 901 denotes a 1/3 divider circuit for dividing a signal of the frequency f of the oscillator circuit 8 into f / 3, 902 denotes a 1/2 divider circuit for dividing a signal of the frequency f of the oscillator 8 to f / 2, 903 Is a counter circuit for counting clock signals input to the clock terminal, and 904 is an AND circuit 904.
a, 904b, inverter 904c and OR circuit 904
It is a clock switching circuit configured by d.

【0024】次に、上記構成において1/K分周回路9
の作動を図4の各部波形図を使用して説明する。発振回
路8からの図4の(a)で示すアップカウントクロック
周波数fを1/3分周回路901と1/2分周回路90
2とに入力し、これらアップカウント周波数fをf/
3、f/2分周したそれぞれの出力を、クロック切り替
え回路904を通すとによって図4の(b)で示すダウ
ンカウントクロックfD を作成する。ここで、クロック
切り替え回路904はカウンタ回路903の出力Qnに
より制御され、この出力Qnが1レベルの時、f/2の
周波数の出力が、またQnが0レベルの時、f/3の周
波数の出力がクロック切り替え回路904より出力され
る。
Next, in the above configuration, the 1 / K frequency dividing circuit 9
The operation of the above will be described with reference to the waveform chart of each part in FIG. The up-count clock frequency f shown in FIG. 4A from the oscillation circuit 8 is divided into 1/3 frequency divider circuit 901 and 1/2 frequency divider circuit 90.
2 and input these up-count frequencies f to f /
Each of the outputs divided by 3 and f / 2 is passed through the clock switching circuit 904 to create the down count clock f D shown in FIG. 4B. Here, the clock switching circuit 904 is controlled by the output Qn of the counter circuit 903. When the output Qn is 1 level, the output of f / 2 frequency is output, and when Qn is 0 level, the output of f / 3 frequency is output. The output is output from the clock switching circuit 904.

【0025】そして、カウンタ回路903は、ダウンカ
ウントクロックfDをカウントし、そのカウント値がゼ
ロリセットされてからn−1の間はQn出力に1レベル
の信号が発生し、nからN−1の間はQn出力に0レベ
ルの信号が発生し、カウント値がNになるとゼロリセッ
トするようにしてある。ここで、判定値Kは次式により
決定される(ただし、n、Nは整数である)。
Then, the counter circuit 903 counts the down-count clock f D, and a signal of 1 level is generated at the Qn output for n-1 after the count value is reset to zero, and n to N-1. During this period, a 0 level signal is generated at the Qn output, and when the count value becomes N, zero reset is performed. Here, the determination value K is determined by the following equation (where n and N are integers).

【0026】[0026]

【数2】{2×n+3×(N−n)}/N=K したがって、K=2.4の場合には、## EQU2 ## {2 × n + 3 × (N−n)} / N = K Therefore, in the case of K = 2.4,

【0027】[0027]

【数3】{2×n+3×(N−n)}/N=2.4 の関係式を満足するようにnとNの値を整数で設定すれ
ばよい。すなわち、n=3、N=5に設定すればよい。
[Mathematical formula-see original document] The values of n and N may be set as integers so that the relational expression of {2 * n + 3 * (N-n)} / N = 2.4 is satisfied. That is, n = 3 and N = 5 may be set.

【0028】ここで、この方法を用いれば、K=2.
0、K=2.2、K=2.4、K=2.6、K=2.
8、K=3.0を得るためにはN=5に固定的に設定し
てnを5、4、3、2、1、0のいずれか1つに可変設
定するようにすればよく(可変設定する必要がない場合
には、nを5、4、3、2、1、0のいずれかに1つに
固定的に設定すればよいことは勿論である)、また、K
=2.1はn=9、N=10に設定すればよく、Kを
2.0から3.0に0.1ずつ可変設定するためには、
N=10に固定的に設定してnを9から0のいずれか1
つに可変設定するようにすればよい。
If this method is used, K = 2.
0, K = 2.2, K = 2.4, K = 2.6, K = 2.
In order to obtain 8, K = 3.0, N may be fixedly set to 5 and n may be variably set to any one of 5, 4, 3, 2, 1, and 0 ( When it is not necessary to variably set n, it is needless to say that n is fixedly set to one of 5, 4, 3, 2, 1, and 0), and K
= 2.1 may be set to n = 9 and N = 10. In order to variably set K from 2.0 to 3.0 by 0.1,
N = 10 is fixedly set, and n is any one of 9 to 0.
The variable setting can be set to one.

【0029】図5はK=2.4を得るための1/K分周
回路6の他の実施例を示すもので、905、906はゼ
ロリセットに信号が入力されることによりQ0 出力が1
レベルとなり、クロック端子にクロック信号が入力され
る毎にQ1 、Q2 、Q3 、Q 4 、Q5 の各出力に1レベ
ルの出力信号が順次シフトするカウンタ回路で、カウン
タ回路905のクロック入力にアップカンウトクロック
fが入力され、そのQ 2 、Q3 出力がクロック切り替え
回路904の各AND回路904a、904bの一方の
入力にそれぞれ接続され、そのリセット出力にクロック
切り替え回路904のOR回路904dの出力が接続さ
れていて、カウンタ回路905のQ2 、Q3 出力にアッ
プカウントクロックfを1/2及び1/3分周した出力
が発生し、Q1 出力にf/Kの周波数のダウンカウント
出力が発生するようにしてある。またカウンタ回路90
6のQ0 、Q1 、Q2 出力は6入力OR回路907の3
つの入力に接続され、カウンタ回路906のQ5 出力は
カウンタ回路906のゼロリセット入力に接続され、O
R回路907の出力はAND回路904bの他方の入力
と、インバータ904cの入力に接続されていて、この
OR回路907とカウンタ回路906とにより図3のカ
ウンタ回路903の機能を果たしている。
FIG. 5 shows 1 / K division for obtaining K = 2.4.
9 shows another embodiment of the circuit 6, in which 905 and 906 are
When a signal is input to reset, Q0Output is 1
Becomes the level and the clock signal is input to the clock terminal.
Q every time1, Q2, Q3, Q Four, QFive1 level for each output of
Counter circuit that sequentially shifts the output signal of the
Clock input to the clock circuit 905
f is input and its Q 2, Q3Output is clock switched
One of the AND circuits 904a and 904b of the circuit 904
Clock connected to each input and its reset output
The output of the OR circuit 904d of the switching circuit 904 is connected.
Q of the counter circuit 9052, Q3Output
Output obtained by dividing the count clock f by 1/2 and 1/3
Occurs, Q1Output count down of f / K frequency
Output is generated. In addition, the counter circuit 90
Q of 60, Q1, Q2Output is 3 of 6-input OR circuit 907
Is connected to two inputs and the Q of the counter circuit 906 is connected.FiveThe output is
Connected to the zero reset input of the counter circuit 906,
The output of the R circuit 907 is the other input of the AND circuit 904b.
And connected to the input of the inverter 904c.
With the OR circuit 907 and the counter circuit 906,
It fulfills the function of the unter circuit 903.

【0030】ここで、カウンタ回路906のQ3
4 、Q5 出力も6入力OR回路907の残りの3つの
入力に接続可能な構成とされていて、カウンタ回路90
6のQ0 〜Q5 出力と5入力OR回路907の6つの入
力との間の接続を、適宜選択することによって、N=5
に固定的に設定されて、nを5、4、3、2、1、0の
いずれかに1つに可変設定することができることにな
り、これにより、K=2.0、K=2.2、K=2.
4、K=2.6、K=2.8、K=3.0のいずれかを
適宜選択することが可能となる。
Here, Q 3 of the counter circuit 906,
The outputs of Q 4 and Q 5 are also connectable to the remaining 3 inputs of the 6-input OR circuit 907, and the counter circuit 90
N = 5 by appropriately selecting the connection between the Q 0 to Q 5 outputs of 6 and the 6 inputs of the 5-input OR circuit 907.
Fixedly set to n, and n can be variably set to one of 5, 4, 3, 2, 1, and 0, whereby K = 2.0, K = 2. 2, K = 2.
4, K = 2.6, K = 2.8, and K = 3.0 can be appropriately selected.

【0031】なお、上述した実施例においては、角度信
号分周回路6として、1/2分周回路を用いたが、角度
信号の発生角度ピッチを細かく設定した場合には、1/
(3以上の整数)の分周回路を用いることもできる。
In the above-mentioned embodiment, the 1/2 frequency dividing circuit is used as the angle signal frequency dividing circuit 6. However, when the angle pitch of the angle signals generated is set finely,
A frequency divider circuit (an integer of 3 or more) can also be used.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上述べたように本発明においては、内
燃機関の回転に同期して、回転発信器は高レベルと低レ
ベルとを1周期とする等周期のパルス列の角度信号を発
生すると共に、この等周期のパルス列の角度信号のうち
基準位置に対応する部分の周期を不等間隔とした角度信
号を発生させ、この発信器の角度信号に応じてこの角度
信号の1周期毎にクロックパルスを第1のアップダウン
カウンタによりアップカウント及びダウンカウントして
回転発信器の角度信号中から不等間隔周期を、前回と今
回との時間比と所定値Kとの比較により判別し、発信器
の角度信号に応じてこの角度信号の1周期毎に、かつ第
1のアップダウンカウンタに対して角度信号の1周期の
位相差で、クロックパルスを第2のアップダウンカウン
タによりアップカウント及びダウンカウントして前記回
転発信器の角度信号中から不等間隔周期を、前回と今回
との時間比と所定値Kとの比較により判別し、これら第
1、第2のアップダウンカウンタのうち一方が不等間隔
周期を判別すると基準信号出力回路より基準位置信号を
出力するから、ロータ形状精度や、回転数による信号周
期の変動などから生じる基準位置の誤検出を簡単な構成
で確実に防止することができるという優れた効果があ
る。
As described above, in the present invention, in synchronization with the rotation of the internal combustion engine, the rotary oscillator generates an angle signal of a pulse train of equal cycles having a high level and a low level as one cycle. , Of the angle signal of the pulse train of the equal cycle, the portions of the angle signal corresponding to the reference position are generated at unequal intervals, and a clock pulse is generated for each cycle of the angle signal according to the angle signal of the oscillator. Is counted up and down by the first up-down counter and the unequal interval cycle is discriminated from the angle signal of the rotary oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time and the predetermined value K, and The clock pulse is updated by the second up / down counter at every cycle of the angle signal according to the angle signal and at the phase difference of one cycle of the angle signal with respect to the first up / down counter. Count and down count to determine unequal interval periods from the angle signal of the rotary oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time and a predetermined value K, and determine the first and second up / down counters. When one of them discriminates the unequal interval cycle, the reference position signal is output from the reference signal output circuit.Therefore, it is possible to reliably detect the erroneous reference position due to the rotor shape accuracy and the fluctuation of the signal cycle due to the number of revolutions with a simple configuration. It has an excellent effect that it can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明装置の一実施例を示す電気回路図であ
る。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an embodiment of the device of the present invention.

【図2】図1の装置の作動説明に供する各部波形図であ
る。
FIG. 2 is a waveform chart of each part provided for explaining the operation of the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置における1/K分周回路の詳細電気
回路図である。
FIG. 3 is a detailed electric circuit diagram of a 1 / K frequency dividing circuit in the apparatus of FIG.

【図4】図3の回路の作動説明に供する各部波形図であ
る。
FIG. 4 is a waveform chart of each part provided for explaining the operation of the circuit of FIG.

【図5】図1の装置における1/K分周回路の他の実施
例を示す詳細電気回路図である。
5 is a detailed electric circuit diagram showing another embodiment of the 1 / K frequency dividing circuit in the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ロータ 3 回転センサ 4 波形整形回路 6 角度信号分周回路 8 発振回路 9 1/K分周回路 17 第1のアップダウンカウンタ 18 第2のアップダウンカウンタ 19 ORゲート 2 rotor 3 rotation sensor 4 waveform shaping circuit 6 angle signal frequency dividing circuit 8 oscillation circuit 9 1 / K frequency dividing circuit 17 first up / down counter 18 second up / down counter 19 OR gate

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の回転に同期して、高レベルと
低レベルとを1周期とする等周期のパルス列の角度信号
を発生すると共に、この等周期のパルス列の角度信号の
うち基準位置に対応する部分の周期を不等間隔とした回
転発信器と、この発信器の角度信号に応じてこの角度信
号の1周期毎にクロックパルスをアップカウント及びダ
ウンカウントして前記回転発信器の角度信号中から不等
間隔周期を、前回と今回との時間比と所定値Kとの比較
により判別するための第1のアップダウンカウンタと、
前記発信器の角度信号に応じてこの角度信号の1周期毎
に、かつ前記第1のアップダウンカウンタに対して前記
角度信号の1周期の位相差で、クロックパルスをアップ
カウント及びダウンカウントして前記回転発信器の角度
信号中から不等間隔周期を、前回と今回との時間比と所
定値Kとの比較により判別するための第2のアップダウ
ンカウンタと、これら第1、第2のアップダウンカウン
タのうち一方が前記不等間隔周期を判別すると基準位置
信号を出力する基準信号出力回路とを備える内燃機関用
回転位置検出装置。
1. An angle signal of a pulse train of an equal cycle having a high level and a low level as one cycle is generated in synchronism with the rotation of an internal combustion engine, and an angle signal of the pulse signal of the equal cycle is set to a reference position. A rotary oscillator in which the cycles of the corresponding portions are unequal intervals, and an angle signal of the rotary oscillator is obtained by up-counting and down-counting clock pulses for each cycle of the angle signal according to the angle signal of the oscillator. A first up / down counter for determining an unequal interval cycle from the inside by comparing a time ratio between the previous time and this time and a predetermined value K;
The clock pulse is up-counted and down-counted in accordance with the angle signal of the oscillator for each cycle of the angle signal and with the phase difference of the one cycle of the angle signal with respect to the first up-down counter. A second up / down counter for determining an unequal interval cycle from the angle signal of the rotary oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time and a predetermined value K, and these first and second up / down counters. A rotational position detection device for an internal combustion engine, comprising: a reference signal output circuit that outputs a reference position signal when one of the down counters determines the unequal interval period.
【請求項2】 前記各アップダウンカウンタのアップカ
ウントクロックfの1/2分周クロックf/2をn回、
1/3分周クロックを(N−n)回交互に繰り返して前
記アップダウンカウンタのダウンカウントクロックを作
成するf/K分周回路を備え、前記n及びNを、{2n
+3(N−n)}/N=Kの関係式を満足する整数で設
定した請求項1記載の内燃機関用回転位置検出装置。
2. A half-divided clock f / 2 of the up-count clock f of each of the up-down counters is n times,
An f / K frequency dividing circuit for creating a down count clock of the up / down counter by alternately repeating the 1/3 frequency-divided clock (N−n) times is provided, and the n and N are {2n.
The rotational position detection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the rotational position detection device is set to an integer that satisfies a relational expression of +3 (N-n)} / N = K.
【請求項3】 内燃機関の回転に同期して、高レベルと
低レベルとを1周期とする等周期のパルス列の角度信号
を発生すると共に、この等周期のパルス列の角度信号の
うち基準位置に対応する部分の周期を不等間隔とした回
転発信器と、この発信器の角度信号を1/(2以上の整
数)に分周する角度信号分周回路と、この角度信号分周
回路の出力が高レベルの間クロックパルスをアップカウ
ントすると共に前記角度信号分周回路の出力が低レベル
の間クロックパルスをダウンカウントして前記回転発信
器の角度信号中から不等間隔周期を、前回と今回との時
間比と所定値Kとの比較により判別するための第1のア
ップダウンカウンタと、前記角度信号分周回路の出力が
低レベルの間クロックパルスをアップカウントすると共
に前記角度信号分周回路の出力が高レベルの間クロック
パルスをダウンカウントして前記回転発信器の角度信号
中から不等間隔周期を、前回と今回との時間比と所定値
Kとの比較により判別するための第2のアップダウンカ
ウンタと、これら第1、第2のアップダウンカウンタの
うち一方が前記不等間隔周期を判別すると基準位置信号
を出力する基準信号出力回路とを備える内燃機関用回転
位置検出装置。
3. Synchronizing with the rotation of the internal combustion engine, an angle signal of a pulse train of equal cycle having a high level and a low level as one cycle is generated, and at a reference position of the angle signal of the pulse train of this equal cycle. Rotational oscillators in which the periods of the corresponding portions are not evenly spaced, an angle signal divider circuit that divides the angle signal of this oscillator into 1 / (an integer of 2 or more), and the output of this angle signal divider circuit While the clock signal is high level while the output of the angle signal divider circuit is low level, the clock pulse is down-counted and the unequal interval period from the angle signal of the rotary oscillator And a first up / down counter for making a determination by comparing a time ratio with a predetermined value K, and while the output of the angle signal frequency dividing circuit is at a low level, the clock pulse is up-counted and the angle signal frequency dividing is performed. While the output of the circuit is at the high level, the clock pulse is down-counted to determine the unequal interval period from the angle signal of the rotary oscillator by comparing the time ratio between the previous time and this time and the predetermined value K. An internal-combustion-engine rotational position detecting device comprising: a second up / down counter; and a reference signal output circuit that outputs a reference position signal when one of the first and second up / down counters determines the unequal interval period.
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DE4229301A DE4229301C2 (en) 1991-09-06 1992-09-02 Device for detecting an angle of rotation position for internal combustion engines
US07/939,595 US5264844A (en) 1991-09-06 1992-09-02 Apparatus for detecting rotational angular position for internal combustion engine
GB9218764A GB2259385B (en) 1991-09-06 1992-09-04 Angular position detecting apparatus for an internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010004716A1 (en) * 2008-07-07 2010-01-14 ダイキン工業株式会社 Coolant leak detection device and refrigeration device provided therewith

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