JPH079098Y2

JPH079098Y2 - エンジン回転計の回転同期信号整形回路

Info

Publication number: JPH079098Y2
Application number: JP1986096650U
Authority: JP
Inventors: 裕己渡辺
Original assignee: Oppama Industry Co Ltd
Current assignee: Oppama Industry Co Ltd
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2001-06-24
Also published as: JPS632163U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は回転同期信号検出部として負荷用発電コイルを
兼用した非接触型のエンジン回転計における回転同期信
号整形回路に関し、特に消費電力が小さく、回路素子の
容量を小さく押えることができ小型で安価であり、しか
も負荷用発電コイル側と処理回路側とが電気的に完全に
分離されることを特徴とするものである。

〔従来の技術〕

一般的に、非接触型のエンジン回転計は、内燃期間の回
転に同期した信号を検出する回転同期信号検出部と、そ
の回転同期信号を整形する回転信号整形回路と、その出
力信号を受けてエンジンの回転数を演算する処理回路
と、その出力信号を受けてエンジンの回転数を表示する
表示器とから構成されている。

そして、かかる非接触型のエンジン回転計としては、従
来、上記回転同期信号検出部として巻数の少ない回転検
出用ピツクアツプコイル（内燃機関のクランクシヤフト
の回転に同期して回転し発電磁石する有するロータに対
向配置されたもの）を使用したものや、上記回転同期信
号検出部として内燃機関の点火系統から発生する電磁波
を受信する誘導コイルを使用したもの（実開昭61−1437
5号公報参照）が提供されている。

しかしながら、上記回転検出用ピツクアツプコイルを使
用したエンジン回転計にあつては、該回転検出用ピツク
アツプコイルを特別に設けるので、その取付空間を占有
し内燃機関周辺の形状が大きくなるとともに、コストア
ツプを免れない欠点があつた。また、上記誘導コイルを
使用したエンジン回転計にあつては、周囲の状況によつ
て種々のノイズが混入することがあるのでこのノイズに
よる誤動作を防止するため、ローパスフイルタ、ハイパ
スフイルタ、バンドパスフイルタ等のフイルタ回路が必
要となる場合があり、エンジン回転計自体の形状が大き
くなるとともにコストアツプを免れない欠点があつた。

ところで、内燃機関を使用する装置、例えばチエンソ
ー、オートバイ、自動車では、ランプ又はバツテリ充電
等の負荷を駆動するために、負荷用発電コイルを有して
いる。該負荷用発電コイルは、内燃機関のクランクシヤ
フトの回転に同期して回転し複数の発電磁石を有するロ
ータに対向配置されたものである。したがつて、上記負
荷用発電コイルには、上記回転検出用ピツクアツプコイ
ル同様に内燃機関の回転に同期した起電力が誘起される
ため、回転同期信号検出部として負荷用発電コイルを兼
用することが考えられる。そして、負荷用発電コイルを
兼用するとすれば、上述の回転検出用ピツクアツプコイ
ルを使用したエンジン回転計及び誘導コイルを使用した
エンジン回転計の欠点を除去することができるのは明白
である。

しかしながら、負荷用発電コイルは負荷を駆動するもの
であるから、その巻数が多く誘起電圧の容量も大きいも
のであるため、負荷用発電コイルを回転同期信号検出部
として兼用しようとし場合には、回転同期信号整形回路
に大容量のスイツチングレギユレータ等のパワー素子を
使用する必要があるとされていた。そして、パワー素子
を必要とするため、エンジン回転計自体の形状が大きく
なるとともにコストアツプを免れず、また、消費電力が
大きくなるため発熱等の問題が生ずるとともに負荷に供
給できる電力が少なくなり不経済である。さらに、エン
ジン回転計の処理回路等には通常ICやマイクロコンピユ
ータ等が使用され、これらは逆バイアスの耐圧が著しく
小さいが、負荷用発電コイル側の回路素子が何らかの原
因で故障した場合には、その故障にとどまらず、負荷用
発電コイルには正及び負の比較的高電圧が誘起されるこ
とから処理回路に大きな逆バイアスが加わり、処理回路
も損傷を受け、多大な被害を受けることとなる。

なお、負荷用発電コイルの両端の誘起電圧を回転同期信
号として兼用するのではなく、負荷用発電コイルの中性
点等の中間点を利用して負荷用発電コイルの誘起電圧の
一部を回転同期信号として兼用することも考えられる。
しかし、この場合には、チエンソー、オートバイ、自動
車等の既存の負荷用発電コイルの中間点は通常は外部に
電気的に導き出されていないので、中間点を外部に導き
出す改造を行う必要があり、したがって、著しく手数を
要し、コストアップも免れない。

このように、回転同期信号検出部として負荷用発電コイ
ルを兼用することは多くの不利益があるとされていたた
め、従来、この種のエンジン回転計は実用化されていな
かつた。

〔考案解決しようとする問題点〕

本考案は上記従来技術の欠点を除去するもので、回転同
期信号検出部として中性点等の中間点が外部に導き出さ
れていない既存の負荷用発電コイルを何ら改造すること
なく使用した場合において、消費電力が小さく、パワー
素子を使用することなく、しかも負荷用発電コイル側の
回路素子が何らかの原因で故障した場合にも処理回路側
には全く影響を与えることのないエンジン回転計の回転
同期信号回路を提供しようとするものであり、これによ
り特別な回転検出用ピツクアツプコイルやフイルタ回路
が不要で小形で安価なエンジン回転計の実現を可能にし
ようとしたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するため、本考案は、内燃機関のクラ
ンクシヤフトの回転に同期して回転し複数の発電磁石を
有するロータに対向配置された負荷用発電コイルの両端
に、第１のコンデンサ及び第１の抵抗の直列回が路接続
され、該第１の抵抗と並列に第２のコンデンサ接続さ
れ、さらに該第２のコンデンサと並列にホトカプラの発
光素子が接続されてなる信号変換回路と、上記ホトカプ
ラの受光素子の出力信号を受けて所定の矩形波を出力す
る波形整形回路とから構成したものである。

〔作用〕

本考案によれば、負荷用発電コイルの両端に第１のコン
デンサ及び第１の抵抗の直列回路が接続されているた
め、これらが微分回路を形成しており、今第１の抵抗と
並列に第２のコンデンサが接続されてないと仮定すれ
ば、第１の抵抗の両端の電圧波形は負荷用発電コイルの
誘起電圧波形を微分したものとなる。ところが、本考案
では、第１の抵抗と並列に第２のコンデンサが接続され
ているため、これらが積分回路を形成しており、結局第
２のコンデンサの両端の電圧波形は負荷発電コイルの誘
起電圧波形と略々相似となる。そして、この電圧がホト
カプラの発電素子に加えられるため、内燃機関の回転に
同期してホトカプラの受光素子に出力信号が得られる。
したがつて、波形整形回路から内燃機関の回転に同期し
た所定の矩形波が得られるものである。

そして、本考案では、負荷用発電コイルから見た入力イ
ンピーダンスが大きくなり、しかも第１のコンデンサの
分担電圧が大きく第１の抵抗等にかかる電圧が小さくな
るため、消費電力が著しく小さくなるものである。

また、信号変換回路と波形整形回路とがホトカプラによ
つて電気的に完全に分離されているため、負荷用発電コ
イルの誘起電圧は波形整形回路及びこれに接続される処
理回路に何ら影響は及ぼさず、負荷用発電コイル側であ
る信号変換回路が何らかの原因で故障したとしても、波
形整形回路及び処理回路が損傷を受けるおそれがないも
のである。

さらに、本考案では、負荷用発電コイルに対しては、そ
の両端に第１のコンデンサ及び第１の抵抗の直列回路が
接続されているだけであり、負荷用発電コイルの中性点
等の中間点を利用していないので、中間点が外部に導き
出されていない既存の負荷用発電コイルを何ら改造する
ことなくそのまま兼用することができる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例に基づいて本考案を説明する。

図面において、（１）は内燃機関のクランクシヤフトの
回転に同期して回転し複数の発電磁石を有するロータ
（図示せず）に対向配置された負荷用発電コイルであ
る。したがつて、内燃機関が運転されると、負荷用発電
コイル（１）の両端には無負荷状態とすれば第２図
（ａ）に示す波形の電圧が誘起される。なお、この場合
において、ロータには発電磁石が４個設けられていると
しているため、内燃機関の１回転に正負２つの電圧波形
が誘起されている。また、（２）は、ランプ、バツテリ
充電等の負荷である。

そして、本考案では、上記負荷用発電コイル（１）の両
端に第１のコンデンサ（３）及び第１の抵抗（４）の直
列回路が接続される。第１図実施例の場合には、第１の
コンデンサ（３）及び第１の抵抗（４）の直列回路は負
荷用発電コイル（１）の両端に直接ではなくダイオード
（５）を介して接続されている。また、上記第１の抵抗
（４）と並列に第２コンデンサ（６）が接続され、さら
に該第２のコンデンサ（６）と並列にホトカプラ（７）
の発光素子たる発光ダイオード（7a）が接続される。な
お、第１図実施例の場合、上記発光ダイオード（7a）は
電流制限抵抗（８）を介して第２のコンデンサ（６）と
並列に接続されている。そして、上記第１のコンデンサ
（３）、第１の抵抗（４）、第２のコンデンサ（６）及
びホトカプラ（７）の発光ダイオード（7a）が信号変換
回路（ａ）を構成している。なお、第１図において、
（９）はツエナダイオードで、上記発光ダイオード（7
a）にかかる電圧を制限し保護するものである。

さらに、本考案では、上記ホトカプラ（７）の受光素子
たるホトトランジスタ（7b）の出力信号を受けて所定の
矩形波を出力する波形整形回路（ｂ）が設けられる。

図面実施例の場合、ホトトランジスタ（7b）のコレクタ
は抵抗（10）を介して電池等の直流電源（V_B）に接続さ
れ、ホトトランジスタ（7b）のエミツタはアース（Ｅ）
に接続されている。また、ホトトランジスタ（7b）のコ
レクタと抵抗（10）との接続中点はRSフリツプフロツプ
（11）のセツト端子（Ｓ）に接続されている。また、RS
フリツプフロツプ（11）のリセツト端子（Ｒ）はコンデ
ンサ（12）を介してアース（Ｅ）に接続され、リセツト
端子（Ｒ）と反転出力端子（）との間に抵抗（13）が
接続されている。さらに、RSフリツプフロツプ（11）の
出力端子（Ｑ）はシユミツト型のノツトゲート（14）及
び（15）を介し出力端子（16）に接続されている。ま
た、出力端子（16）とアース（Ｅ）との間にノイズ吸収
用のコンデンサ（17）が接続されている。なお、上記出
力端子（16）は説明の便宜のために設けたもので、実際
にはこのような出力端子（16）は設けられることなく、
処理回路（図示せず）に直接に接続されるものである。
図面実施例の場合、波形整形回路（ｂ）は上述の如く構
成されているため、ホトトランジスタ（7b）のコレクタ
・エミツタ間が導通した瞬間にRSフリツプフロツプ（1
1）のセツト端子（Ｓ）にＬ信号が加わり、この時点か
ら抵抗（13）及びコンデンサ（12）の時定数で定まるｔ
時間だけRSフリツプフロツプ（11）の出力端子（Ｑ）か
らＨ信号が出力され、結局、出力端子（16）からはホト
トランジスタ（7b）のコレクタ・エミツタ間が導通した
瞬間からｔ時間だけＨ信号が得られるものである。な
お、波形整形回路（ｂ）はホトカプラ（７）の受光素子
たるホトトランジスタ（7b）の出力信号を受けて所定の
矩形波を出力すればよいものであるから、他の回路構成
でもよいことは勿論である。

上記構成の本考案によれば、内燃機関が運転されると、
上述の如く負荷用発電コイル（１）の両端には無負荷状
態とすれば、第２図（ａ）に示す波形の電圧が誘起され
る。

そして、本考案では、負荷用は発電コイル（１）の両端
に第１のコンデンサ（３）及び第１の抵抗（４）の直列
回路が接続されているため、これらが微分回路が形成し
ており、今第１の抵抗（４）と並列に第２のコンデンサ
（６）が接続されていないと仮定すれば、第１の抵抗
（４）の両端の電圧波形は、第２図（ｂ）に示すよう
に、負荷用発電コイル（１）の誘起電圧波形を微分した
ものとなる。なお、第１図実施例の場合、上述の如く、
第１のコンデンサ（３）及び第１の抵抗（４）の直列回
路はダイオード（５）を介して負荷用発電コイル（１）
の両端に接続されているため、第２図（ｂ）において負
方向電圧は半波整流されている。

ところが、本考案では、第１の抵抗（４）と並列に第２
のコンデンサ（６）が接続されているため、これらが積
分回路を形成しており、第２のコンデンサ（６）の両端
の電圧波形は、第２図（ｃ）に示すように、上記第２図
（ｂ）に示す波形が積分されたものとなり、結局負荷用
発電コイル（１）の誘起電圧波形と略々相似となる。そ
して、この電圧がホトカプラ（７）の発光ダイオード
（7a）に加えられるため、上記第２図（ｃ）に示す電圧
波形において、その電圧が発光レベルV_PDに達したとき
に発光ダイオード（7a）が発光し、そのときホトカプラ
（７）のホトトランジスタ（7b）は導通する。したがつ
て上記RSフリツプフロツプ（11）のセツト端子（Ｓ）の
波形は第２図（ｄ）に示すようになり、結局出力端子
（16）の波形は第２図（ｅ）に示すようになる。すなわ
ち、出力端子（16）から内燃機関の回転に同期した所定
の矩形波が得られるものである。なお、この実施例の場
合、内燃機関の１回転につき２個の矩形波が得られるよ
うになつている。

なお、エンジン回転計を構成するにあたつては、従来の
非接触型と同様に、上記出力端子（16）がエンジンの回
転数を演算する処理回路（図示せず）に接続され、さら
に該処理回路（図示せず）の出力信号受けてエンジンの
回転数を表示する表示器（図示せず）が設けられる。上
記処理回路は例えばマイクロコンピユータや分周回路等
により構成され、表示器としてはLCD等が使用される
が、これらについては周知の技術であるので、その詳細
な説明は省略する。

なお、上記第２のコンデンサ（６）を設けない場合に
は、上記第２図（ｂ）の波形の電圧がホトカプラ（７）
の発光ダイオード（7a）にかかるため、その波形の谷部
（20）が内燃機関の回転数に応じて上記発光ダイオード
（7a）の発光レベルV_PDを越えたり越えなかつたりする
ことから、出力端子（16）に得られる矩形波の数が増え
たり増えなかつたりすることになり、誤動作が生ずるこ
ととなる。上記第２のコンデンサ（６）はこの誤動作を
防止する作用を有するものである。

そして、本考案では、負荷用発電コイル（１）から見た
入力インピーダンスが大きくなり、しかも第１のコンデ
ンサ（３）の分担電圧が大きく第１の抵抗（４）等にか
かる電圧が小さくなるため、消費電力が著しく小さくな
るものである。したがつて、発熱の問題が生ずることが
なく、負荷用発電コイル（１）の発生電力をほとんど全
部負荷に供給することができ経済的である。また、パワ
ー素子を使用する必要がなくなり、小型で安価となる。

また、信号変換回路（ａ）と波形整形回路（ｂ）とがホ
トカプラ（７）によつて電気的に完全に分離されている
ため、負荷用発電コイル（１）の誘起電圧は波形整形回
路（ｂ）及びこれに接続される処理回路に何ら影響は及
ぼさず、負荷用発電コイル（１）側である信号変換回路
（ａ）が何らかの原因で故障したとしても、波形整形回
路（ｂ）及び処理回路が損傷を受けるおそれがないもの
である。

さらにまた、本考案の回転同期信号整形回路を用いてエ
ンジン回転計を構成すれば、従来の非接触型のエンジン
回転計と異なり、特別な回転検出用ピツクアツプコイル
やフイルタ回路等を使用する必要がなくなるので、エン
ジン回転計自体としても小形で安価となるものである。

さらに、負荷用発電コイル（１）に対しては、その両端
に第１コンデンサ（３）及び第１の抵抗（４）の直列回
路が接続されているだけであり、負荷用発電コイル
（１）の中性点等の中間点を利用していないので、中間
点が外部に導き出されていない既存の負荷用発電コイル
を何ら改造することなくそのまま兼用することができ
る。

第３図は他の実施例を示すもので、第１図実施例と同一
構成部分には同一符号を附してある。

この実施例が第１図実施例と異なる所は、第１図実施例
における第１のコンデンサ（３）がコンデンサ（3a）及
び（3b）に分けられ、このコンデンサ（3a）及び（3b）
と並列にダイオード（31）及び（32）がそれぞれの接続
されており、ホトカプラ（７）の発光ダイオード（7a）
が抵抗（８）の他にダイオード（33）を介して第２のコ
ンデンサ（６）と並列に接続されている点である。すな
わち、この実施例の場合には、抵抗（４）の両端の電圧
は半波整流されず、上記発光ダイオード（7a）に電圧が
加わる時点でダイオード（33）により半波整流されるも
のであり、実質的に第１図実施例と同じである。なお、
ダイオード（34）及びツエナダイオード（35）の直列回
路とダイオード（36）及びツエナダイオード（37）の直
列回路は第１図実施例におけるツエナダイオード（９）
に相当するものである。

第４図はさらに他の実施例を示すもので、第１図実施例
と同一構成部分に同一符号を附してある。

この実施例が第１実施例と異なる所は、第１のコンデン
サ（３）及び第１の抵抗（４）の直列回路がダイオード
の（40）（41）（42）及び（43）からなる全波整流器を
介して負荷用発電コイル（１）の両端に接続されている
点である。したがつて、この実施例の場合には、出力端
子（16）から得られる矩形波の数が内燃機関の１回転あ
たり第１図実施例の場合に比らべ２倍となるものである
が、実質的に第１図実施例と同じである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、回転同期信号検出部として中間点が外
部に導き出されていない既存の負荷用発電コイルを何ら
改造することなく使用した場合において、消費電力が小
さく、パワー素子を使用することなく、しかも負荷用発
電コイル側の回路素子が何らかの原因で故障した場合に
も処理回路側には全く影響を与えることのない効果が得
られ、本考案を用いてエンジン回転計を構成すれば、特
別な回転検出用ピツクアツプコイルやフイルタ回路が不
要で小形で安価なエンジン回転計の実現が可能となる効
果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は本考案
の電気回路図、第２図（ａ）乃至（ｅ）はその各部の電
圧波形図、第３図は他の実施例を示す電気回路図、第４
図はさらに他の実施例を示す電気回路図である。（１）……負荷用発電コイル、（３）……第１のコンデ
ンサ、（４）……第１の抵抗、（６）……第２のコンデ
ンサ、（７）……ホトカプラ、（7a）……発光ダイオー
ド（発光素子）、（7b）……ホトトランジスタ（受光素
子）、（ａ）……信号変換回路、（ｂ）……波形整形回
路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】内燃機関のクランクシヤフトの回転に同期
して回転し複数の発電磁石を有するロータに対向配置さ
れた負荷用発電コイルの両端に、第１のコンデンサ及び
第１の抵抗の直列回路が接続され、該第１の抵抗と並列
に第２のコンデンサが接続され、さらに該第２のコンデ
ンサと並列にホトカプラの発光素子が接続されてなる信
号変換回路と、上記ホトカプラの受光素子の出力信号を
受けて所定の矩形波を出力する波形整形回路とからなる
ことを特徴とするエンジン回転計の回転同期信号整形回
路。