JPH0734951A - Rotation signal detecting circuit - Google Patents

Rotation signal detecting circuit

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JPH0734951A
JPH0734951A JP17395793A JP17395793A JPH0734951A JP H0734951 A JPH0734951 A JP H0734951A JP 17395793 A JP17395793 A JP 17395793A JP 17395793 A JP17395793 A JP 17395793A JP H0734951 A JPH0734951 A JP H0734951A
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JP
Japan
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voltage
signal
rotation
comparator
rotation signal
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JP17395793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Sasaki
昭二 佐々木
Masaru Shibano
勝 柴野
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To detect the zero-cross point of a rotation signal by a magnetic pickup type sensor with high accuracy by changing a detected voltage (slice level) depending on the rotation signal and the magnitude of its peak voltage, and setting the slice level at the time when hysteresis operates, in a specific range. CONSTITUTION:With a rotation signal detecting circuit 3, the signal level of a rotation signal 2a outputted from an engine-rotation detecting machine 2 is voltage-divided by respective resistors 7 to 9, and is inputted to a minus input terminal of a comparator 21. On the other hand, the slice level 23a which is voltage-divided by resistors 16, 17 and determined by the voltage biased by resistor 18, is inputted to a plus terminal of the comparator 21. Then, the inputs of the respective terminals are compared with each other. As a result, when a voltage-divided signal of the rotation signal 2a is, for example, higher than the slice level 23a, the output of the comparator 21 is reduced to a low level. Then, when the output of the comparator 21 is changed, a comparation voltage is changed, and hysteresis is given to the reference voltage. By setting the comparation voltage in the range 5 to 10mV, malfunction can be prevented, and the detecting accuracy can also be improved.

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、エンジン制御のエンジ
ン回転検出に係り、特に磁気ピックアップコイルの信号
の入力回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to engine rotation detection for engine control, and more particularly to a magnetic pickup coil signal input circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ピックアップ式回転センサはセンサ
自身から発生する磁束が、外来要因によって変化したこ
とを検出し、その磁束の変化量に応じた電気信号を出力
するセンサである。エンジン回転の検出にはエンジンの
回転軸に同期して回転するセンサプレートに設けられた
突起によって上記の磁束の変化が発生する。エンジンの
回転数が低ければ上記磁束の変化が少なく、センサから
の出力電圧も低くなる。逆に、エンジンの回転が高けれ
ば磁束の変化が大きくなるため、センサからの出力も大
きくなる。一方、前記センサプレートに上記回転検出用
の突起の他に製造工程で生じるプレートの欠けや、歪に
よって、上記原理でセンサ出力を変化させることもあ
る。これによって生じる信号はノイズとして、エンジン
制御の誤動作の要因になる。従って、上記磁気ピックア
ップ式回転センサの信号を処理する場合は正規信号の電
圧とノイズを区別するような回路が必要であり、特に信
号とノイズを区別する電圧(スライスレベル)は、エン
ジンの回転数又は、センサ信号の出力電圧に応じて変化
させる必要がある。
2. Description of the Related Art A magnetic pickup type rotation sensor is a sensor which detects that a magnetic flux generated from the sensor itself has changed due to an external factor and outputs an electric signal according to the amount of change in the magnetic flux. To detect the engine rotation, the above-mentioned change in magnetic flux is generated by the protrusion provided on the sensor plate that rotates in synchronization with the rotation axis of the engine. If the engine speed is low, the change in the magnetic flux is small and the output voltage from the sensor is low. On the contrary, when the engine speed is high, the change in the magnetic flux is large, so that the output from the sensor is also large. On the other hand, the sensor output may be changed according to the above-described principle due to the plate notch or distortion generated in the manufacturing process in addition to the rotation detection protrusion on the sensor plate. The signal generated by this causes noise as a cause of engine control malfunction. Therefore, when processing the signal of the magnetic pickup type rotation sensor, a circuit for distinguishing the voltage of the normal signal from the noise is necessary. Especially, the voltage (slice level) that distinguishes the signal from the noise is the rotation speed of the engine. Alternatively, it needs to be changed according to the output voltage of the sensor signal.

【0003】上記のように、センサからの信号を検出す
るため、スライスレベルを変えるものには公開技報88−
11199 号記載のような入力回路が用いられている。
As described above, in order to detect the signal from the sensor, the technique for changing the slice level is disclosed in the open technical report 88-.
An input circuit as described in No. 11199 is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、ス
ライスレベルより高いセンサ信号を検出したら、入力回
路の出力を反転させると同時に、スライスレベルをグラ
ンドレベルまで下げるヒステリシスを設けている。これ
は、センサ信号が+電圧から−電圧に移るとき、すなわ
ち、ゼロクロスを検出する為に上記構成としている。エ
ンジン制御装置ではこのゼロクロス点を基準として燃料
及び点火の制御を行っている。ここで、近年のエンジン
制御では排気ガス規制の強化等により、より高精度の燃
料及び点火制御が要求されているため、上記回転信号が
発生する位置精度にも高精度化が要求されている。上記
回転検出信号の精度は上記センサプレート上に設けられ
た突起の位置精度の他に入力回路のスライスレベル電圧
にも関係する。即ち、ヒステリシスによって0V付近ま
で下げたスライスレベルであるが、その電圧がある程度
高くなるとゼロクロス点の検出に誤差が生じてしまい、
エンジン制御の精度に影響を与えてしまう。上記従来技
術ではこのような精度に関して考慮していない。
In the above-mentioned prior art, when a sensor signal higher than the slice level is detected, the output of the input circuit is inverted, and at the same time, the hysteresis is provided to lower the slice level to the ground level. This is configured as described above in order to detect the zero cross when the sensor signal shifts from the + voltage to the − voltage, that is, the zero cross. The engine control device controls fuel and ignition with reference to this zero-cross point. Here, in engine control in recent years, more precise fuel and ignition control is required due to stricter exhaust gas regulations and the like, and therefore, higher precision is also required in the positional accuracy at which the rotation signal is generated. The accuracy of the rotation detection signal is related to the slice level voltage of the input circuit as well as the position accuracy of the protrusions provided on the sensor plate. That is, the slice level is lowered to around 0 V due to hysteresis, but if the voltage becomes high to some extent, an error will occur in the detection of the zero cross point,
It affects the accuracy of engine control. The above-mentioned prior art does not consider such accuracy.

【0005】一方、上記ゼロクロス点を精度良く検出す
る方法としてはスライスレベルを完全に0Vにする方法
も考えられるが、この方法を実現するためには入力回路
を動作させる−(マイナス)電源が必要となり、非常に
高価な回路となってしまう。本発明の目的は磁気ピック
アップ式回転センサから出力される信号について、安価
で且つ、より高精度な波形整形を行う入力回路を提供す
ることにある。
On the other hand, as a method of detecting the zero-cross point with high accuracy, a method of completely setting the slice level to 0 V is conceivable, but in order to realize this method, an input circuit is operated- (minus) power source is required. Therefore, the circuit becomes very expensive. An object of the present invention is to provide an input circuit that inexpensively and highly accurately shapes a signal output from a magnetic pickup type rotation sensor.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題は入力回路にセ
ンサ信号とスライスレベルを比較する電圧比較器(コン
パレータ)に片電源(+電源のみ使用)用のものを使用
し、ヒステリシスが働いたときのスライスレベル電圧を
5mVから10mVの範囲に設定することにより解決で
きる。
[Means for Solving the Problems] The above problem is caused when a voltage comparator (comparator) for comparing a sensor signal and a slice level is used for an input circuit for one power supply (only + power supply is used), and hysteresis occurs. This can be solved by setting the slice level voltage of 1 to 5 mV to 10 mV.

【0007】[0007]

【作用】上記入力回路に使用しているコンパレータのオ
フセット電圧が5mVであるため、スライスレベルを5
mV以上に設定しておけば回路の誤動作を引き起こすこ
とはない。また、スライスレベルを10mV以下に設定
することにより、信号の検出はより0Vに近くなるので
検出精度は向上する。
Since the offset voltage of the comparator used in the input circuit is 5 mV, the slice level is set to 5
If it is set to mV or more, no malfunction of the circuit is caused. Further, by setting the slice level to 10 mV or less, the detection of the signal becomes closer to 0 V, so the detection accuracy is improved.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0009】図1はエンジン制御システムにおける回転
信号検出手段の構成図である。1はエンジンの回転軸に
連結されるエンジン回転検出用のセンサプレート、2は
磁気ピックアップ式の回転検出器、3は回転信号検出回
路、4はCPUである。センサプレート1には図示して
いないが、燃料噴射や点火制御の基準となる制御基準位
置を検出するための突起5が有る。上記突起5により、
センサプレート1が回転したときセンサプレート1と回
転検出器2とのギャップGが変化する。このとき、セン
サプレート1と回転検出器2との間に発生している磁束
に変化が生じて、回転検出器2内のコイル両端に電位差
が発生し、回転信号2aとして回転検出器2から出力さ
れる。上記信号は回転信号検出回路3に入力され、波形
整形してCPU4に入力される。
FIG. 1 is a block diagram of the rotation signal detecting means in the engine control system. Reference numeral 1 is a sensor plate for detecting engine rotation, which is connected to a rotation shaft of the engine, 2 is a magnetic pickup type rotation detector, 3 is a rotation signal detection circuit, and 4 is a CPU. Although not shown, the sensor plate 1 has a protrusion 5 for detecting a control reference position that serves as a reference for fuel injection and ignition control. By the protrusion 5,
When the sensor plate 1 rotates, the gap G between the sensor plate 1 and the rotation detector 2 changes. At this time, a change occurs in the magnetic flux generated between the sensor plate 1 and the rotation detector 2, and a potential difference is generated at both ends of the coil in the rotation detector 2 and output from the rotation detector 2 as a rotation signal 2a. To be done. The above-mentioned signal is input to the rotation signal detection circuit 3, waveform-shaped, and input to the CPU 4.

【0010】図2はエンジン回転が低いときの動作を示
すタイミング図である。エンジン回転の低いときには、
上記回転検出器2から出力される回転信号2aのピーク
電圧Vpは比較的低い電圧となる。回転信号検出回路3
では回転信号2aがある電圧以上になったのを検出して
回転検出信号3aをHighレベルからLow レベルにし、回
転信号2aが所定の電圧以下になったとき、回転検出信
号3aをLow からHighになるような信号をCPU4に出
力する。このとき、センサプレート1に破損や歪があっ
た場合、図2に示すように信号以外のタイミングでノイ
ズが発生する。上記回転信号検出回路3ではこのノイズ
を誤って検出しないような回路にする必要がある。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation when the engine speed is low. When the engine speed is low,
The peak voltage Vp of the rotation signal 2a output from the rotation detector 2 is a relatively low voltage. Rotation signal detection circuit 3
Then, when the rotation signal 2a becomes higher than a certain voltage, the rotation detection signal 3a is changed from the high level to the low level, and when the rotation signal 2a becomes lower than a predetermined voltage, the rotation detection signal 3a is changed from the low level to the high level. Such a signal is output to the CPU 4. At this time, if the sensor plate 1 is damaged or distorted, noise is generated at a timing other than the signal as shown in FIG. The rotation signal detection circuit 3 needs to be a circuit that does not erroneously detect this noise.

【0011】図3はエンジン回転数が高いときの動作を
示すタイミング図である。エンジン回転が高いときはセ
ンサプレート1と回転検出器2との間の時間に対する磁
束変化率が大きくなるため、信号のピーク電圧Vpが回
転が低いときよりも高い電圧になる。同様に、回転信号
2aに入ってくるノイズの電圧も高くなる。従って、回
転信号検出回路3ではエンジンの回転に応じて発生電圧
が変わるノイズを検出しないような回路にする必要があ
る。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation when the engine speed is high. When the engine speed is high, the rate of change of the magnetic flux with respect to the time between the sensor plate 1 and the rotation detector 2 is large, so the peak voltage Vp of the signal becomes a higher voltage than when the speed is low. Similarly, the voltage of noise that enters the rotation signal 2a also increases. Therefore, the rotation signal detection circuit 3 needs to be a circuit that does not detect the noise that changes the generated voltage according to the rotation of the engine.

【0012】図2或いは図3で示したように回転信号2
aの波形整形を行った回転検出信号3aはCPU4に入
力されるが、燃料噴射や点火の制御の基準にこの信号が
使用される。特に、回転信号2aが+電圧から−電圧に
変化する時点(ゼロクロス点)を基準としている。これ
は、回転検出器2の出力波形が+電圧から−電圧に移る
ときのゼロクロス点はエンジン回転数の高低に係わらず
発生位置(角度)は一定のためである。従って、回転信
号検出回路3はこのゼロクロス点も検出する様な構成と
しなければならない。
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, the rotation signal 2
The rotation detection signal 3a having the waveform shaped a is input to the CPU 4, and this signal is used as a reference for controlling fuel injection and ignition. In particular, the time point (zero cross point) at which the rotation signal 2a changes from + voltage to −voltage is used as a reference. This is because the zero cross point when the output waveform of the rotation detector 2 shifts from the + voltage to the − voltage has a constant generation position (angle) regardless of whether the engine speed is high or low. Therefore, the rotation signal detection circuit 3 must be configured to detect this zero-cross point as well.

【0013】図4は回転信号検出回路3の詳細回路を示
す。6は回転信号2aが所定電圧以上のとき入力電圧を
クランプするツェナーダイオード、7,8,9は電圧分
割用の抵抗、10は回転信号2aが所定電圧以上になっ
たとき動作するトランジスタ、11は回転信号2aのピ
ーク値に応じた電圧を保持するためのコンデンサ、12
は上記コンデンサ11の放電時定数を与える抵抗、1
3,14はコンデンサ11に充電された電圧をスライス
レベル23aにバイアスするためのトランジスタ、15
は上記トランジスタ13のエミッタに電圧を与える抵
抗、16,17はスライスレベル23aの初期値を与え
る抵抗、18はトランジスタ14から与えられる電圧を
バイアスする抵抗、19はコンパレータ21のスライス
レベル23aにヒステリシスを与える抵抗、20はコンパ
レータ21の出力のプルアップ抵抗、21は回転信号2
aとスライスレベル23aとの電圧大小を比較するコン
パレータである。回転検出器2から図2または図3に示
した回転信号2aが回転信号検出回路3に入力される。
回転信号検出回路3内では、まず、抵抗7,8,9で回
転信号2aの信号レベルを分圧してコンパレータ21の
−入力端子に入力する。コンパレータ21の+入力端子
には抵抗16,17で分圧され、且つ、抵抗18からバ
イアスされた電圧によって定まるスライスレベル23a
が入力され、上記回転信号2aが分圧された信号との大
小比較を行う。もし、上記回転信号2aの分圧信号がス
ライスレベル23aより高ければコンパレータ21の出
力はLow レベルとなる。電圧比較結果が逆であればHigh
が出力される。一方、上記と同様に抵抗7,8,9で分
圧された信号がトランジスタ10のベースに与えられ、
回転信号2aが所定電圧よりも高くなった場合、上記ト
ランジスタがONする。トランジスタ10がONすると
一定電圧(例えば5V)であるVccからトランジスタ
10のコレクタからエミッタに電流が流れ、コンデンサ
11に充電される。このとき、コンデンサ10に充電し
ていくとトランジスタ10のエミッタ電位は上昇してい
き、トランジスタ10のベースに入力されている電圧か
らVBEだけ低い電圧になったとき、トランジスタ10は
ONしつづけることができなくなる。従って、コンデン
サ11に充電される電圧は回転信号2aのピーク電圧V
pに応じた電圧となる。次に、回転信号2aのピークが
過ぎ、−電圧又は0Vになったとき、コンデンサ11に
充電された電荷は抵抗12を介して放電される。その一
方で、コンデンサ11の充電電圧はトランジスタ13の
ベースに与えられ、トランジスタ13はONする。この
とき、トランジスタ13のエミッタ電位はベース電圧よ
りVBEだけ高くなる。同様に、トランジスタ14もベー
ス電位が与えられるためONし、その時のエミッタ電位
はベース電位よりVBEだけ低くなる。即ち、トランジス
タ14のエミッタ電位とコンデンサ11の充電電圧とは
ほぼ一致する電圧となる。トランジスタ14のエミッタ
に発生する電圧は抵抗18を介してスライスレベル23
aにバイアスされ、このバイアス電圧の大きさによりス
ライスレベル23aが変わる。上記の原理でスライスレ
ベル23aは回転信号2aのピーク電圧の大きさに応じ
て変化し、且つ、次の信号が入力されるまでコンデンサ
11の放電により時間に応じて変化する構成となる。
FIG. 4 shows a detailed circuit of the rotation signal detecting circuit 3. 6 is a Zener diode that clamps the input voltage when the rotation signal 2a is equal to or higher than a predetermined voltage, 7, 8 and 9 are resistors for voltage division, 10 is a transistor that operates when the rotation signal 2a is equal to or higher than the predetermined voltage, and 11 is A capacitor for holding a voltage according to the peak value of the rotation signal 2a, 12
Is a resistor that gives the discharge time constant of the capacitor 11, 1
Reference numerals 3 and 14 denote transistors for biasing the voltage charged in the capacitor 11 to the slice level 23a, and 15
Is a resistor for applying a voltage to the emitter of the transistor 13, 16 and 17 are resistors for providing an initial value of the slice level 23a, 18 is a resistor for biasing the voltage given from the transistor 14, and 19 is a hysteresis for the slice level 23a of the comparator 21. Resistor to give, 20 is a pull-up resistor of the output of the comparator 21, 21 is the rotation signal 2
It is a comparator that compares the voltage magnitudes of a and the slice level 23a. The rotation signal 2a shown in FIG. 2 or 3 is input to the rotation signal detection circuit 3 from the rotation detector 2.
In the rotation signal detection circuit 3, first, the signal levels of the rotation signal 2a are divided by the resistors 7, 8 and 9 and input to the negative input terminal of the comparator 21. The + input terminal of the comparator 21 has a slice level 23a which is divided by the resistors 16 and 17 and is determined by the voltage biased from the resistor 18.
Is input and the magnitude of the rotation signal 2a is compared with the divided signal. If the divided voltage signal of the rotation signal 2a is higher than the slice level 23a, the output of the comparator 21 becomes Low level. High if the voltage comparison results are reversed
Is output. On the other hand, similarly to the above, the signal divided by the resistors 7, 8 and 9 is applied to the base of the transistor 10,
When the rotation signal 2a becomes higher than the predetermined voltage, the transistor is turned on. When the transistor 10 is turned on, a current flows from Vcc, which is a constant voltage (for example, 5V), to the emitter of the transistor 10 and the capacitor 11 is charged. At this time, as the capacitor 10 is charged, the emitter potential of the transistor 10 rises, and when the voltage input to the base of the transistor 10 decreases by V BE , the transistor 10 is kept on. Can not be. Therefore, the voltage charged in the capacitor 11 is the peak voltage V of the rotation signal 2a.
It becomes a voltage according to p. Next, when the peak of the rotation signal 2a passes and becomes −voltage or 0 V, the electric charge charged in the capacitor 11 is discharged through the resistor 12. On the other hand, the charging voltage of the capacitor 11 is given to the base of the transistor 13, and the transistor 13 is turned on. At this time, the emitter potential of the transistor 13 becomes higher than the base voltage by V BE . Similarly, the transistor 14 is also turned on because the base potential is applied, and the emitter potential at that time becomes lower than the base potential by V BE . That is, the emitter potential of the transistor 14 and the charging voltage of the capacitor 11 are substantially equal to each other. The voltage generated at the emitter of the transistor 14 is applied to the slice level 23 via the resistor 18.
The slice level 23a changes depending on the magnitude of the bias voltage. According to the above-mentioned principle, the slice level 23a changes according to the magnitude of the peak voltage of the rotation signal 2a, and also changes according to time by discharging the capacitor 11 until the next signal is input.

【0014】上記のようにスライスレベル23aと回転
信号2aの分圧信号との比較をコンパレータ21で行
い、信号を検出してコンパレータ21の出力をLow とし
たとき、トランジスタ13のエミッタは抵抗15から電
圧を供給される構成のため、エミッタ電位はほぼ0Vと
なり、トランジスタ14はOFFして抵抗18を介する
バイアス電圧は与えられなくなる。また、抵抗19もコ
ンパレータ21の出力側がほぼ0Vとなるため、スライ
スレベル23aは抵抗17と抵抗19の合成抵抗と抵抗
16とで分圧された電圧となる。従って、コンパレータ
21の出力がLowを出力したとき、ヒステリシスを持
ち、スライスレベル23aは低い電圧となる。
As described above, when the comparator 21 compares the slice level 23a with the divided voltage signal of the rotation signal 2a and detects the signal to set the output of the comparator 21 to Low, the emitter of the transistor 13 is changed from the resistor 15 to the resistor 15. Since the voltage is supplied, the emitter potential becomes almost 0V, the transistor 14 is turned off, and the bias voltage via the resistor 18 is not applied. Since the output side of the comparator 21 of the resistor 19 is also approximately 0V, the slice level 23a becomes a voltage divided by the combined resistance of the resistors 17 and 19 and the resistor 16. Therefore, when the output of the comparator 21 outputs Low, there is hysteresis and the slice level 23a becomes a low voltage.

【0015】図5は上記回転検出回路3の動作を表した
タイミング図である。回転信号2aが入力され、スライ
スレベル23aより高くなったとき回転信号検出回路3
の出力である回転検出信号3aはLow レベルとなる。こ
のとき、スライスレベル23aはヒステリシスにより0V
付近まで低下する。回転信号2aが電圧低下し、上記ス
ライスレベル23aより低くなったとき回転検出信号3
aはHighレベルとなり、同時にスライスレベル23aは
入力された回転信号2aのピーク電圧Vpに応じたレベ
ルまで上昇し、その後コンデンサ11の放電特性に従っ
て低下していく。このとき、回転信号2aにノイズが発
生してもスライスレベル23aの電圧以下であれば信号
として検出しない。
FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the rotation detection circuit 3. When the rotation signal 2a is input and becomes higher than the slice level 23a, the rotation signal detection circuit 3
The rotation detection signal 3a, which is the output of, becomes low level. At this time, the slice level 23a is 0 V due to hysteresis.
It decreases to the vicinity. When the rotation signal 2a drops in voltage and becomes lower than the slice level 23a, the rotation detection signal 3
a becomes High level, and at the same time, the slice level 23a rises to a level according to the peak voltage Vp of the input rotation signal 2a, and then decreases according to the discharge characteristic of the capacitor 11. At this time, even if noise is generated in the rotation signal 2a, if it is equal to or lower than the voltage of the slice level 23a, it is not detected as a signal.

【0016】上記のように回転信号を検出する構成であ
るが、近年の排気ガス規制の強化や燃費向上の為には上
記回転信号2aの発生位置検出精度を向上させることが
必要となる。その例として、図6に点火制御の動作タイ
ミングを示す。点火制御は回転検出信号3aの立ち上が
りを基準として、点火位置までの時間或いは角度を計数
して点火信号を出力する。ここで、回転信号2aのゼロ
クロス点が制御の基準であるため、回転検出信号3aは
回転信号2aのゼロクロス点で立ち上がるような信号が
望ましい。この場合、図6のAの様に正確な点火制御が
可能となる。しかし、もし、図6のBの様にゼロクロス
点とは異なるタイミングで回転検出信号3aが立ち上が
ってしまった場合、そのずれた分だけ点火時期もずれて
しまい、正確な点火制御ができなくなってしまう可能性
がある。従って、回転信号検出回路3の信号検出タイミ
ングを正確にする必要がある。そのためには、ヒステリ
シスがきいたときのスライスレベル23aをできるだけ
0Vに近づければよい。
Although the rotation signal is detected as described above, it is necessary to improve the detection accuracy of the position where the rotation signal 2a is generated in order to strengthen regulations on exhaust gas and improve fuel economy in recent years. As an example, FIG. 6 shows the operation timing of the ignition control. The ignition control outputs the ignition signal by counting the time or angle to the ignition position with reference to the rising of the rotation detection signal 3a. Here, since the zero cross point of the rotation signal 2a is the control reference, the rotation detection signal 3a is preferably a signal that rises at the zero cross point of the rotation signal 2a. In this case, accurate ignition control can be performed as shown in A of FIG. However, if the rotation detection signal 3a rises at a timing different from the zero-cross point as shown in FIG. 6B, the ignition timing will shift by the amount of the shift, and accurate ignition control will not be possible. there is a possibility. Therefore, it is necessary to make the signal detection timing of the rotation signal detection circuit 3 accurate. For that purpose, the slice level 23a at the time of hysteresis should be set as close to 0V as possible.

【0017】図7はスライスレベル23aと検出タイミ
ングとの関係を示すタイミング図である。図7(a)は
ヒステリシスが働いたときのスライスレベルVSLが高い
ときの波形整形状態を示す。このとき、回転信号2aの
ゼロクロス点と回転検出信号3aとの間にズレtD が生
じる。これは、回転信号2aが方形波ではなく、サイン
波に近い波形であるため、スライスレベルVSLが高けれ
ば高いほどtD は大きくなる。逆に、スライスレベル2
3aが低ければ、図7(b)の様に回転信号2aのゼロ
クロス点と回転検出信号3aとのズレtDは小さくな
る。
FIG. 7 is a timing chart showing the relationship between the slice level 23a and the detection timing. FIG. 7A shows a waveform shaping state when the slice level V SL is high when hysteresis is applied. At this time, a deviation t D occurs between the zero cross point of the rotation signal 2a and the rotation detection signal 3a. This is because the rotation signal 2a is not a square wave but a waveform close to a sine wave. Therefore, the higher the slice level V SL, the larger t D becomes. Conversely, slice level 2
If 3a is low, the deviation t D between the zero cross point of the rotation signal 2a and the rotation detection signal 3a becomes small as shown in FIG. 7B.

【0018】図8は上記ヒステリシスが働いたときのス
ライスレベルVSLと信号検出のズレtD との関係を示す
グラフである。スライスレベルVSLが高くなればなるほ
どズレtD は指数的に大きくなる。従って、回転信号2
aのゼロクロス点を精度良く検出するためにはVSLを所
定値以下にする必要がある。特に、エンジンの高回転か
ら低回転までを考えると信号検出時のズレを最小限に抑
えるのはVSLを10mV以下にすれば良いことが図8の
グラフから分かる。上記から、VSLを10mV以下にす
れば回転信号2aのゼロクロス点を精度良く検出するこ
とが可能となる。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the slice level V SL and the signal detection deviation t D when the above hysteresis is applied. The higher the slice level V SL , the larger the deviation t D becomes exponentially. Therefore, the rotation signal 2
In order to detect the zero cross point of a with high accuracy, it is necessary to set V SL to a predetermined value or less. It can be seen from the graph of FIG. 8 that V SL can be set to 10 mV or less in order to minimize the deviation at the time of signal detection, especially when considering the engine from high rotation to low rotation. From the above, if V SL is set to 10 mV or less, the zero-cross point of the rotation signal 2a can be accurately detected.

【0019】ここで、VSLを0Vにすれば回転信号2a
のゼロクロス点を確実に検出することが可能となるが、
しかし、図4で示した回転信号検出回路3に用いている
コンパレータ21では実現が困難である。即ち、コンパ
レータ21の電源はバッテリ電圧VB から供給され、コ
ンパレータ21のアースは回転信号検出回路3全体のア
ースに接続されており、0Vとなる。このとき、コンパ
レータ21の入力端子を0Vにしたとき、コンパレータ
21は誤動作する可能性がある。図9はその誤動作した
ときの波形を示す。回転信号2aが発生し、スライスレ
ベル23aより高くなると回転検出信号3aはLow とな
り、それと同時にスライスレベル23aは0Vになる。
しかし、コンパレータ21のアースと入力端子の電位差
がコンパレータ21の特性できまる電圧以内になるとコ
ンパレータ21は正常に動作しなくなる場合がある。回
転信号2aが−電圧になったとき、本来はコンパレータ
21の+入力端子より−入力端子の電圧が低くなるため
回転検出信号3aはHighになるところが、Low のままと
なることがある。従って、片電源タイプのコンパレータ
を使用する場合はスライスレベル23aの電圧を所定電
圧以下にすることはできない。スライスレベル=0Vを
実現するためにはコンパレータ21に0Vまで検出する
デバイス、つまり、+,−の両電源タイプのコンパレー
タを使用する必要がある。そのため、回転信号検出回路
3の他に−電源も備える必要が生じ、非常に高価な回路
になってしまう。安価で誤動作を防ぐ回路にするために
はスライスレベルを所定の電圧以上にする必要がある。
コンパレータ21が正常に動作するための入力電圧は一
般的に5mV以上とされているため、ヒステリシスが働
いたときのスライスレベルVSLは5mV以上にする必要
がある。
If V SL is set to 0 V, the rotation signal 2a
It is possible to detect the zero-cross point of
However, it is difficult to realize with the comparator 21 used in the rotation signal detection circuit 3 shown in FIG. That is, the power source of the comparator 21 is supplied from the battery voltage V B, and the ground of the comparator 21 is connected to the ground of the entire rotation signal detection circuit 3 and becomes 0V. At this time, when the input terminal of the comparator 21 is set to 0V, the comparator 21 may malfunction. FIG. 9 shows a waveform when the malfunction occurs. When the rotation signal 2a is generated and becomes higher than the slice level 23a, the rotation detection signal 3a becomes Low, and at the same time, the slice level 23a becomes 0V.
However, when the potential difference between the ground of the comparator 21 and the input terminal falls within a voltage within which the characteristics of the comparator 21 can be achieved, the comparator 21 may not operate normally. When the rotation signal 2a has a negative voltage, the voltage of the negative input terminal of the comparator 21 is originally lower than the voltage of the negative input terminal of the comparator 21, so that the rotation detection signal 3a may be high, but may remain low. Therefore, when using a single power supply type comparator, the voltage of the slice level 23a cannot be made lower than a predetermined voltage. In order to realize the slice level = 0V, it is necessary to use a device that detects 0V, that is, a dual power supply type comparator of + and − for the comparator 21. Therefore, in addition to the rotation signal detection circuit 3, it is necessary to provide a minus power supply, resulting in a very expensive circuit. In order to make the circuit inexpensive and prevent malfunction, it is necessary to set the slice level to a predetermined voltage or higher.
Since the input voltage for the comparator 21 to normally operate is generally set to 5 mV or higher, the slice level V SL when hysteresis operates needs to be 5 mV or higher.

【0020】以上より、ヒステリシスが働いたときのス
ライスレベルを5mV以上,10mV以下とすることに
より、安価で且つ、検出精度の良い回転信号検出回路を
構成することができる。
From the above, by setting the slice level when hysteresis acts to 5 mV or more and 10 mV or less, it is possible to construct a rotation signal detection circuit that is inexpensive and has good detection accuracy.

【0021】[0021]

【発明の効果】上記から、磁気ピックアップ式回転検出
器に対して、安価で回転信号のゼロクロス点を精度良く
検出できる回転信号検出回路を供給できるという効果が
ある。
As described above, there is an effect that a rotation signal detecting circuit that can inexpensively detect the zero-cross point of the rotation signal with high accuracy can be supplied to the magnetic pickup type rotation detector.

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

【図1】エンジン制御システムにおける回転検出方法を
示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a rotation detection method in an engine control system.

【図2】エンジン回転数が低いときの回転信号と回転検
出信号との動作を示すタイミング図である。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of a rotation signal and a rotation detection signal when the engine speed is low.

【図3】エンジン回転数が高いときの回転信号と回転検
出信号との動作を示すタイミング図である。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of a rotation signal and a rotation detection signal when the engine speed is high.

【図4】回転信号検出回路の詳細回路図である。FIG. 4 is a detailed circuit diagram of a rotation signal detection circuit.

【図5】回転信号検出回路の動作を説明するタイミング
図である。
FIG. 5 is a timing diagram illustrating the operation of the rotation signal detection circuit.

【図6】回転信号の検出位置がずれたとき、制御に及ぼ
す影響を説明するタイミング図である。
FIG. 6 is a timing chart for explaining the influence on the control when the detected position of the rotation signal is deviated.

【図7】スライスレベルと信号検出精度の関係を説明す
るタイミング図である。
FIG. 7 is a timing diagram illustrating a relationship between a slice level and signal detection accuracy.

【図8】スライスレベルと信号検出のズレとの関係を示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a slice level and a signal detection deviation.

【図9】スライスレベルが低すぎるとき回路誤動作を起
こしたときのタイミング図である。
FIG. 9 is a timing chart when a circuit malfunction occurs when the slice level is too low.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…センサプレート、2…回転検出器、2a…回転信
号、3…回転信号検出回路、3a…回転検出信号、4…
CPU、5…突起、6…ツェナーダイオード、7,8,
9,12,15,16,17,18,19,20…抵
抗、10,13,14…トランジスタ、11…コンデン
サ、21…コンパレータ、23a…スライスレベル。
1 ... Sensor plate, 2 ... Rotation detector, 2a ... Rotation signal, 3 ... Rotation signal detection circuit, 3a ... Rotation detection signal, 4 ...
CPU, 5 ... protrusion, 6 ... Zener diode, 7, 8,
9, 12, 15, 16, 17, 18, 19, 20, ... Resistance, 10, 13, 14 ... Transistor, 11 ... Capacitor, 21 ... Comparator, 23a ... Slice level.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数気筒を有するエンジンと、前記エンジ
ンの回転軸に連結されたエンジンの回転を検出するため
のプレートと、前記プレートからエンジン回転を検出す
る磁気ピックアップ式の回転検出器と、前記回転検出器
からの信号を所定の割合で分圧する第1の分圧手段と、
前記第1の分圧手段で分圧した信号を第1の入力端子に
入力する電圧比較器と、上記第1の分圧手段とは異なる
割合で分圧する第2の分圧手段と、上記第2の分圧手段
から出力される電圧の最大電圧を保持する手段と、バッ
テリ電圧に係わらず一定の電源電圧を発生する電源電圧
を分圧した比較電圧発生手段と、この比較電圧に上記保
持手段からの電圧をバイアスする手段と、上記バイアス
された比較電圧を前記電圧比較器の第2の入力端子に入
力して前記第1の分圧手段からの信号との大小関係を検
出し、上記電圧比較器からの出力を変化させる手段と、
前記保持した電圧を所定の時定数で低下させる手段を有
する回転信号検出回路において、前記電圧比較器の出力
が変化したとき前記比較電圧を変化させ、前記比較電圧
にヒステリシスを持たせる手段を有し、前記比較電圧に
ヒステリシスを持たせたときの比較電圧を5mV以上1
0mV以下としたことを特徴とする回転信号検出回路。
1. An engine having a plurality of cylinders, a plate connected to a rotating shaft of the engine for detecting rotation of the engine, a magnetic pickup type rotation detector for detecting engine rotation from the plate, First voltage dividing means for dividing the signal from the rotation detector at a predetermined ratio,
A voltage comparator for inputting a signal divided by the first voltage dividing means to a first input terminal; a second voltage dividing means for dividing the signal at a rate different from that of the first voltage dividing means; 2 means for holding the maximum voltage of the voltage output from the voltage dividing means, comparison voltage generating means for dividing the power supply voltage that generates a constant power supply voltage regardless of the battery voltage, and the holding means for holding the comparison voltage. Means for biasing the voltage from the first voltage divider means and the biased comparison voltage to the second input terminal of the voltage comparator to detect the magnitude relationship with the signal from the first voltage dividing means. Means for varying the output from the comparator,
In a rotation signal detection circuit having means for decreasing the held voltage with a predetermined time constant, the rotation signal detection circuit has means for changing the comparison voltage when the output of the voltage comparator changes and for giving a hysteresis to the comparison voltage. , The comparison voltage when the comparison voltage has hysteresis is 5 mV or more 1
A rotation signal detection circuit characterized by being set to 0 mV or less.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6934234B2 (en) * 2001-04-11 2005-08-23 Via Technologies, Inc. Calibration method for slice level of zero cross signal and method of producing track-crossing signal

Cited By (2)

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USRE40822E1 (en) 2001-04-11 2009-07-07 Ronnie Lai Calibration method for slice level of zero cross signal and method of producing track-crossing signal

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