JPS63285469A - 回転角度一時間変換装置 - 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］ 本発明は１回転角度センサや回転速度センサなどの回転
センサによって検出された単位回転角度を時間に変換す
るための回転角度一時間変換装置に関し、例えばディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御における回転角度センサな
どの回転角度の時間変換に有効に利用することができる
。

［従来技術の説明］ 回転角度センサは周知のようにパルサとピックアップと
から構成されている。パルサは、回転角度を検出すべき
被検出体の回転軸に固着され当該回転軸と共に回転する
円板で、その周面に所定の角度間隔で形成されたコグあ
るいは磁極等を備えている。ピックアップは、パルサの
周面近傍に固定配詮され、パルサの回転でコグあるいは
磁極等が通過する毎に電圧信号を発生する。この電圧信
号はパルス整形され、これにより、コグあるいは磁極等
の形成角度間隔に応じた単位回転角度が検出される毎に
スケールパルスが与えられる。

燃料噴射ポンプの燃料の圧送を電磁弁で制御するディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御においては、燃料噴射ポン
プの回転角度を例えばｌＯ度間隔で検出する回転角度セ
ンサが用いられており、回転角度センサが１０度の単位
回転角度を検出する毎に与えられるスケールパルスの時
間間隔の測定をとおして１０度の単位回転角度を時間に
変換し、この変換された時間を用いて目標噴射量に相当
する閉弁角度を時間に直し、これによって電磁弁を時間
制御する方法がとられている。このような場合に回転角
度センサのコグあるいは磁極等の形成角度間隔に誤差が
あると、１０度の単位回転角度に対応する正確な時間が
得られず電磁弁の時間制御に誤差を生じることとなるの
で１回転角度センサのコグあるいは磁極等を所定の角度
間隔で正確に形成することが望まれる。

しかしながら、全く同一の角度間隔でコグあるいは磁極
等を形成することは製造上困難であり、そのため従来に
おいては、コグあるいは磁極等の形成角度間隔の誤差に
起因して回転角度センサによって検出された単位回転角
度の時間変換値に誤差を生ずるという問題があった。そ
のため、コグあるいは磁極等の形成角度間隔に起因する
回転角度センサの検出誤差を補正することが望ましく、
更に、このような補正をマイクロコンピュータを用いて
行なう場合、スケールパルスの時間間隔が短くなる燃料
噴射ポンプの高回転域では補正処理時間を短くして他の
処理に支障を来たさないようにすることが望まれる。

［発明の目的］ 本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的
は、コグあるいは磁極等の形成角度間隔に起因する回転
センサの検出誤差を補正することができ、しかも、燃料
噴射ポンプ等の被検出体の高回転域で補正処理時間を短
くすることのできる回転角度一時間変換装置を提供する
ことにある。

［目的を達成するための手段］ 第１図は本発明の構成図である。

被検出体の回転に応じて回転センサがその構成で定まる
間隔の単位回転角度を検出する毎に、時間間隔測定手段
にスケールパルスが与えられる。

時間間隔測定手段は、スケールパルスの時間間隔を測定
し、この測定した時間間隔を補正出力手段に与える。補
正係数記憶手段は、回転センサによって検出される単位
回転角度の実際値と前記回転センサによって検出される
べき単位回転角度の設計値とによって定められた補正係
数を記憶している。第１の補正係数読出手段は、被検出
体の高回転域で動作し、補正係数記憶手段から読み出し
ビット数を小として精度的にラフに補正係数を読み出し
、読み出した補正係数を補正出力手段に与える。第２の
補正係数読出手段は、被検出体の低回転域で動作し、補
正係数記憶手段から読み出しビット数を大として高精度
に補正係数を読み出し、読み出した補正係数を補正出力
手段に与える。補正出力手段は、第１または第２の補正
係数読出手段によって与えられた補正係数で、時間間隔
測定手段によって測定された時間間隔を補正して出力す
る。

このような構成により、測定された時間間隔は、単位回
転角度の実際値と単位回転角度の設計値とによって定め
られた補正係数によって、単位回転角度の設計値に対応
する時間間隔に補正され、また、被検出体の高回転時に
おける補正係数の読み出しビット数の低減によって、補
正処理時間の短縮化が図られる。

［発明の実施例］ 第２図は本発明の一実施例を示す構成図である。

図において、ｌは第１の回転角度センサ、２はＰＪＪ２
の回転角度センサである。第１の回転角度センサ１のパ
ルサｌａは、その周面に、本例では設計上１０度の角度
間隔となるように形成された３６個のコグな備えている
。第２の回転角度センサ２のパルサ２ａは、その周面に
、単一のコグを備えている。第１の回転角度センサｌの
パルサｌａと第２の回転角度センサ２のパルサ２ａとは
１回転角度を検出すべき燃料噴射ポンプ等の被検出体（
図示しない）の回転軸に固着されており、当該回転軸と
共に回転するようになっている。第１の回転角度センサ
１の電磁ピックアップ１ｂは、パルサ１ａの周面近傍に
固定配置されており、パルサｌａのコグの通過時に生ず
る磁束変化に基づいて、被検出体の回転軸と共に回転す
るパルサｌａのコグを検出する。第１の回転角度センサ
１の電磁ピックアップ１ｂの検出信号は波形整形回路３
をとおしてパルス整形され、これにより、パルサ１ａの
コグの形成角度間隔に一致する単位回転角度毎に被検出
体の回転軸の一回転につき３６個のスケールパルスが与
えられることとなる。第２の回転角度センサ２の電磁ピ
ックアップ２ｂは、パルサ２ａの周面近傍に固定配置さ
れており、被検出体の回転軸と共に回転するパルサ２ａ
のフグを検出する。第２の回転角度センサ２の電磁ピッ
クアップ２ｂの検出信号は波形整形回路４をとおしてパ
ルス整形され、これにより、被検出体の回転軸の一回転
につき１個の基準パルスが与えられる。第１の回転角度
センサｌのパルサ１ａと第２の回転角度センサ２のパル
サ２ａとは、所定のスケールパルスとその直前のスケー
ルパルスとの間に基準パルスが発生するように、被検出
体の回転軸に固着されている。

５はパルス間隔測定回路である。パルス間隔測定回路５
は、カウンタ、ラッチ回路およびクロック発生器等を含
み、波形整形回路３からスケールパルスを入力してスケ
ールパルスの時間間隔Ｔ１を測定すると共に、測定した
時間間隔Ｔｉ　を次のスケールパルスの間隔測定の間保
持する。第３図はパルス間隔測定回路５の機能説明図で
、（ａ）は基準パルス、（ｂ）はスケールパルスを示し
ている。各スケールパルスは、基準パルスが与えられた
直後のスケールパルスを０とするＯ〜３５までのシーケ
ンス番号で識別される。パルス間隔測定回路５は、スケ
ールパルスの立下りから次のスケールパルスの立下りま
での各時間間隔Ｔ＋（ｉ＝θ〜３５）を夫々測定し、各
時間間隔ＴＩの測定の間例えばシーケンス番号ｌのスケ
ールパルスの時間間隔ＴＩの測定の間、前回測定したシ
ーケンス番号Ｏのスケールパルスの時間間隔Ｔｏを保持
する。

６はマイクロコンピュータである。マイクロコンピュー
タ６は、波形整形回路３のスケールパルスおよび波形整
形回路４の基準パルスを割込信号として入力すると共に
、パルス間隔測定回路５で測定されたスケールパルスの
各時間間隔ＴＩを取す込む、マイクロコンピュータ６の
ＲＯＭには、制御プログラム等と共に、パルス間隔測定
回路５で測定されたスケールパルスの各時間間隔Ｔ１に
対する補正係数が書き込まれた補正テーブルが格納され
ている。第４図は補正テーブルの説明図、第５図は補正
係数の決定を説明するための図で、第５図の（ａ）は基
準パルス、第５図の（ｂ）はスケールパルスを示してい
る。第４図において、Ｋｌ　　（ｉ＝０〜３５）はスケ
ールパルスの各時間間隔Ｔｉに対する補正係数である。

各補正係数Ｋｌは、下位パイ）Ｋｏ＋〜に３５Ｌ　と上
位バイトＫ　ｏｓ”　Ｋ　３５Ｍ　とからなる２バイト
（１６ビツト）構成で、８ビツトの上位パイ）ＫＯＭ〜
に３５Ｍのみにより精度的にラフな補正係数Ｋｉが与え
られ、１６ビツトの上位バイトＫｏＭ〜に３５Ｍ　と下
位バイトＫｏｔ〜に３５（とにより高精度な補正係数に
１が与えられる。補正係数に＋　の下位バイトＫＯＬ〜
に３５Ｌおよび上位バイトＫＯＭ〜に３５Ｍは、スケー
ルパルスのシーケンス番号に基づいて指定されるアドレ
スＡＯ”’Ａ７１に夫々格納されており、アドレスＡ　
２１の下位バイトＫｉｔとアドレスＡ２ｉ、１の上位バ
イトＫｉＭとがｉ番目のスケールパルスに対応している
（ｉ＝θ〜３５）、各補正係数に＋は、ｆＩＳｉの回転
角度センサ１によって検出されるべき単位回転角度の設
計値（本例では１０度）を当該回転角度センサｌによっ
て実際に検出される単位回転角度の実際値で割ることに
よって、与えられている。すなわち、第５図に示されて
いるようにシーケンス番号３５のスケールパルスの立下
りからシーケンス番号０のスケールパルスの立下りまで
の単位回転角度の実際値が９．８度であれば、時間間隔
Ｔｏに対する補正係数Ｋ。

はＫｏ　＝　１０／９　、８となる。１６ビツトの補正
係数の最上位ビットの重みを２０とし、１６進を用いて
表わせば、Ｋｏ＝ｌＯ／９．８中８２９ＤＨとなり、Ｋ
ｏの上位バイトＫＯＭが８２Ｈ，Ｋ。

の下位パイ）ＫＯＬが９ＤＨとなる。同様に２時間間隔
Ｔ１に対する補正係数Ｋｌはに＋＝１０／１０＝８００
０Ｈで、上位バイトＫＩＮが８０Ｈ１下位バイトに＋ｔ
がＯＯＨとなり、時間間隔Ｔ２に対する補正係数に２は
Ｋｚ＝１０／１０．２≠７ＦＢＦＨで、上位バイトに２
Ｍは７ＦＨ，Ｋｏの下位バイトに２ＬはＢＦＨとなる。

マイクロコンピュータ６は、パルス間隔測定回路５から
時間間隔Ｔ１を取り込み、燃料噴射ポンプ等の被検出体
の回転速度ＮＰに応じて上位パイ）ＫｉＭまたは上位パ
イ）ＫｉＮと下位パイ）Ｋｉｔとを読み出し、読み出し
た補正係数に１を時間間隔Ｔｌに乗じて、単位回転角度
の設計値（１０度）に対応する時間間隔Ｔｉ“に補正し
、この補正した時間間隔Ｔ１°を用いて例えば燃料噴射
制御のための制御演算を行ない、これに応じた制御出力
を与える。

第６図および第７図は第２図の構成の制御フローチャー
トで、第６図はスケールパルスによる割込処理、第７図
は基準パルスによる割込処理を示している。以下第６図
および第７図を併用して第２図の構成の動作を説明する
。

マイクロコンピュータ６は、スケールパルスが与えられ
る毎に第６図の割込処理を行ない、基準パルスが与えら
れる毎に第７図の割込処理を行なう。スケールパルスが
与えられることでステップ１０に入り、前回のスケール
パルスと今回のスケールパルスとの間に基準パルスが与
えられたか否かの判断を行なう、この判断は、本例では
基準パルスの割込の有無を示すフラグＦＲＥＦを参照す
ることによって行なわれる。フラグＦ　ＲＥＦは、第７
図に示すように基準パルスの割込で「１」にされ、第６
図の後述するステップ１２で「Ｏ」にされる、ステップ
ｌＯで基準パルスがあった場合にはステップ１１に入り
、スケールパルスめシーケンス番号を記憶するレジスタ
Ａの内容を０にした後、ステップ１２に進む、一方、ス
テップｌＯで基準パルスがなかった場合にはステップ１
３に入り、上記レジスタＡの内容を＋１インクリメント
した後に、ステップ１２に入る。ステップ１２では前述
のフラグＦＲＥＦ　を「０」とし、次のステップ１４に
進んでパルス間隔測定回路５から時間間隔Ｔｉ　を取り
込み、上位パイ）Ｔｉ、と下位バイトｒｔｔとからなる
２バイト（１６ビツト）構成で時間間隔Ｔ１を一時記憶
する０次いでステップ１５に入り、燃料噴射ポンプ等の
被検出体の回転速度Ｎｐ　と所定回転速度ＮＴ　との間
の大小比較を行ない、ＮＰ＜ＮＴの場合にステップ１６
に入り、Ｎｐ≧ＮＴの場合にステップ１７に入る０回転
速度Ｎｐは、前回のスケールパルスの時間間隔Ｔ１−１
に基づく回転速度であり、後述のステップ２０で演算さ
れた値が用いられる。

回転速度Ｎｐ　＜所定回転速度Ｎｒでステップ１６に入
ると、レジスタＡに記憶されているシーケンス番号に基
づいて時間間隔Ｔ１に対応する補正係数に＋　の上位パ
イ）ＫｉＭおよび下位バイトＫｉｔを補正テーブルから
読み出し、次のステップ１８に入る。ステップ１８では
、一時記憶された時間間隔Ｔｉの上位バイトＴＩＭと下
位パイ）ＴＮとを読み出し、Ｔｉ　にに１　を乗する２
バイ）Ｘ２バイトの演算を行ない、演算結果の上位２バ
イトを更に２倍することにより補正された時間間隔Ｔｉ
’を求める。すなわち、シーケンス番号３５のスケール
パルスとシーケンス番号Ｏのスケースパルスとの間の単
位回転角度の実際値が９．８度であり、これらパルス間
の時間間隔Ｔｏが５０００１ＬＳであったとすると、補
正係数Ｋｏは構成説明で述べたように８２９ＤＨ（ＫＯ
Ｍ＝　８２Ｈ、Ｋｏｔ＝９ＤＨ）となり、時間間隔Ｔｏ
は１３８８Ｈ（Ｔｏｓ＝　１３　Ｈ、Ｔｏｔ＝　８８　
Ｈ）となる０時間間隔Ｔｏに補正係数Ｋｏを乗じて。

１３８８ＨＸ８２９ＤＨ＝０９Ｆ７０Ａ６８Ｈを得る。

演算結果の上位２バイトは０９Ｆ７Ｈ＝２５５１となる
。補正係数の最上位ビットの重みを２０としたため、演
算結果の上位２バイトの最下位ビットの重みが２１　と
なるので、演算結果を２倍し、単位回転角度の設計値で
ある１０度に対応する時間間隔に補正された時間間隔Ｔ
ｏ’＝５１０２ｇＳが与えられることなる。このように
、被検出体の回転速度Ｎｐが所定回転速度ＮＴよりも低
い低回転域では、補正係数に＋　の上位バイトＫＨＭお
よび下位バイトＫｉｔとを読み出し、２バイト×２バイ
トの補正演算により高精度の補正を行なう。

一方、回転速度ＮＰ≧所定回転速度Ｎｒでステップ１７
に入ると、レジスタＡに記憶されているシーケンス番号
に基づいて時間間隔Ｔ＋　に対応する補正係数に１の上
位バイトＫ１Ｍのみを補正テーブルから読み出し、次の
ステップ１９に入る。ステップ１９では、一時記憶され
た時間間隔Ｔｉの上位バイトＴｉＭと下位バイトＴｉｔ
とを読み出し、Ｔ、にＫｉ　を乗する２バイト×１バイ
トの演算を行ない、演算結果の上位２バイトを更に２倍
することにより補正された時間間隔Ｔｉ’を求める。す
なわち、上述の例に従い、１３８８Ｈの時間間隔Ｔｏに
補正係数ＫＧの上位パイ）ＫＯＭ＝８２Ｈを乗じて、 １３８８ＨＸ８２Ｈ＝０９ＥＢ１０Ｈ を得る。演算結果の上位２バイトは０９ＥＢ＝２５３９
となり、この演算結果を２倍することで、単位回転角度
の設計値である１０度に対応する時間間隔に補正された
時間間隔Ｔｏ’＝５０７８１ＬＳが与えられることなる
。このように、被検出体の回転速度ＮＰが所定回転速度
ＮＴ　よりも高い高回転域では、補正係数に＋の上位バ
イトＫＩＭのみを読み出し、２バイトＸ１バイトの補正
演算により精度的にラフな補正を行ない、演算時間を短
縮する。

ステップ１８またはステップ１９の後はステップ２０に
入り、補正された時間間隔Ｔ１°に基づいて被検出体の
回転速度ＮＰを求める。この回転速度Ｎｐは、次回のス
ケールパルスの割込の際にステップ１５で用いられると
共に、次のステップ２１における制御演算に用いられる
。ステップ２１の後は図示しないメインフローに戻る。

以上述べたように、被検出体の低回転域では２バイト×
２バイトの補正演算により高精度の補正を行ない、高回
転域では２バイ）　Ｘｌ　／＜イトの補正演算により演
算時間の短縮が図られる。従って、高回転域でスケール
パルスの時間間隔が短くなっても他の処理の実行に支障
を来たすことはない。

以上述べた実施例では回転角度センサを例に説明したが
１回転速度センサについても全く同様に適用することが
できる。また、上記実施例では被検出体の回転速度が所
定回転速度以上であるか否かによって補正演算処理を選
択するようにしたが、被検出体の回転速度と所定回転速
度との間の大小比較にヒステリシスをもたせて補正演算
処理を選択するように構成してもよい、更に、上記実施
例ではコグが形成されたパルサを利用するものについて
述べたが、磁極あるいはスリー２ト等を利用するものに
ついても本発明が有効であることは勿論である。

なお、補正テーブルは１個々の製品毎に作成しても良い
が、一般的にはロフト毎に作成すれば足りる。すなわち
、ロフトが同一であれば同一条件の下で製造されるので
、コグ等の形成角度誤差も各製品に同様に現われるため
、ロフト内の１〜２の製品を抽出し、これに基づいて作
成した補正テーブルを適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、回転センサの単位
回転角度の実際値と回転センサの単位口　゛転角度の設
計値とによって定められた補正係数によって、スケール
パルスの時間間隔を単位回転角度の設計値に対応する時
間間隔に補正すると共に、被検出体の高回転時における
補正係数の読み出しビット数を低減し、補正処理時間の
短縮を図るようにしたので、コグあるいは磁極等の形成
角度間隔に起因する回転センサの検出誤差を補正するこ
とができ、しかも、被検出体の高回転域で補正処理時間
を短くすることができるなどの効果を奏する回転角度一
時間変換装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成図、第２図は本発明の一実施例を
示す構成図、ｆＪＳ３図はパルス間隔測定回路の機１七
説明図、第４図は補正テーブルの説明図、第５図は補正
係数の決定を説明するための図、第６図および第７図は
第２図の構成の制御フローチャートの一例を示す図であ
る。 ｌ・・・第１の回転角度センサ　　２・・・第２の回転
角度センサ　　３，４・・・波形整形回路５・・・パル
ス間隔測定回路　　６・・・マイクロコンピュータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出体の回転に応じて回転センサがその構成で定まる
   間隔の単位回転角度を検出する毎に与えられるスケール
   パルスを入力し、当該スケールパルスの時間間隔を測定
   して前記回転センサによって検出された単位回転角度を
   時間に変換するための装置であって、前記スケールパル
   スの時間間隔を測定する時間間隔測定手段と、前記回転
   センサによって検出される単位回転角度の実際値と前記
   回転センサによって検出されるべき単位回転角度の設計
   値とによって定められた補正係数を記憶する補正係数記
   憶手段と、前記被検出体の高回転域で前記補正係数の読
   み出しビット数を小として精度的にラフな補正係数を与
   える第１の補正係数読出手段と、前記被検出体の低回転
   域で前記補正係数の読み出しビット数を大として高精度
   の補正係数を与える第２の補正係数読出手段と、前記第
   １または第２の補正係数読出手段によって与えられた補
   正係数で前記測定された時間間隔を補正して出力する補
   正出力手段とを有することを特徴とする回転角度−時間
   変換装置。