JPS63286773A - 回転数弁別回路 - 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〉 本発明は、回転数弁別回路に関し、特に設定回転数を越
えた際の回転数を応答性良く弁別し得る回転数弁別回路
に関する。

〈従来の技術〉 一般に、エンジンの最高出力発生時の回転数以上にエン
ジン回転数を上げることは、設計値以上にエンジンを回
すこととなり、エンジンに大きな負担をかけることとな
ってエンジンの故障の要因となる虞れがあり好ましくな
い。そこで、エンジンの過回転を防止するために、エン
ジンの回転数に応じて発生するパルスをＦ／Ｖコンバー
タを介し、そのＦ／Ｖコンバータの出力が設定回転数以
上に達した際には点火回路をオフ状態にして、エンジン
が設定回転数以上に回らないようにしていた。

しかしながら、Ｆ／Ｖコンバータにあっては大きなＯＲ
時定数を有するため、回転数が急激に変化した場合には
充分に追従することができないため、急激な回転数変化
に対する過回転の確実な検出が困難であると云う問題が
おった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような従来技術の問題点に鑑み、本発明の主な目的
は、設定回転数を越える際の急激な回転数の変化に対し
ても、その回転数の変化を応答性良く弁別し得る回転数
弁別回路を提供することにおる。

〈問題点を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、回転体の回転数が
設定回転数を越えたことを弁別するための回転数弁別回
路であって、前記回転数が前記設定回転数を越えていな
い間にあっては前記回転数に同期する入力パルス波の周
期に応じて単安定パルス波を発生すると共に、前記回転
数が前記設定回転数を越えている間にあっては、前記単
安定パルス波が重合することにより形成された連続信号
を発生するパルス発生手段と、前記連続信号を検出する
ための弁別手段とを有することを特徴とする回転数弁別
回路を提供することにより達成される。

〈作用〉 このようにすれば、設定回転数を越えるまでは所定のパ
ルス幅の単安定パルス波が発生し、設定回転数を越えた
際にはその単安定パルス波が連続信号として出力される
ため、設定回転数に対する回転数の変化を即座に弁別す
ることができる。

〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添付の図面について詳しく
説明する。

第１図は本発明に基づくエンジンの回転数弁別回路１を
示す図である。図の左方に示される入力端子２には、図
示されないパルスジェネレータからエンジンの回転数に
同期したパルス波が入力されるが、入力端子２にはダイ
オードＤ１を介してトランジスタＱ１のベースが接続さ
れている。ダイオードＤ１は入力端子２からトランジス
タＱ１に向けて入力パルス波を通す向きに接続されてい
る。また、トランジスタＱ１のエミッタが接地されてお
り、そのコレクタには、抵抗Ｒ１を介して、定電圧が供
給されている。

トランジスタＱ１のコレクタには、例えばＣＲ積分回路
であって良い遅延回路５を介して、パルス発生手段を構
成する例えば０ＭＯ３４５３８であって良い単安定マル
チバイブレータ３の入力端子４が接続されている。

単安定マルチバイブレータ３の他の入力端子６及び７に
は、定電圧が供給されており、両入力端子６及び７に対
する入力条件が常時高レベルである。単安定マルチバイ
ブレータ３の時定数端子８．９の間にはコンデンサＣ２
が接続されていると共に、一方の時定数端子９には抵抗
Ｒ３を介して定電圧が供給されている。このコンデンサ
Ｃ２及び抵抗Ｒ３の値を適宜室めることにより、単安定
マルチバイブレータ３から出力される単安定パルス波の
パルス幅を所望の長さに設定することができる。尚、本
実施例にあっては、このパルス幅は、過回転を弁別する
ための設定回転数に於（プる入力パルス波の周期と同一
長さに設定されている。

単安定マルチバイブレータ３の出力端子１０には弁別手
段としての例えば０ＭＯ３４０１３であって良いフリッ
プフロップ１１のリセット端子１２が、入力端子として
接続されている。フリップフロップ１１の他の入力端子
の内、クロック端子１３には前記したトランジスタＱ１
のコレクタが接続されており、他の入力端子１４には定
電圧が供給されていると共に、別の入力端子１５が接地
されている。従って、このフリップフロップ１１にあっ
ては、入力端子１５が常時低レベルであり、入力端子１
４が常時高レベルであり、クロック端子１３には入力パ
ルス波が入力されており、リセット端子１２には単安定
マルチバイブレータ３から出力される単安定パルス波が
入力されている。

更に、フリップフロップ１１の一対の出力としての一方
の出力端子１６が、抵抗Ｒ４を介して、単安定マルチバ
イブレータ３の時定数端子９と接続されており、他方の
出力端子１７が回転数弁別回路１の信号出力端子１８に
接続されている。

ところで、このフリップフロップ１１にあっては、リセ
ット端子１２とクロック端子１３とに入力される信号の
条件により、出力端子１７からの信号出力の状態が定ま
ることとなる。即ち、リセット端子１２が高レベルの場
合には、常に出力端子１７が低ンベルにあり、クロック
端子１３が低レベルから高レベルに立ち上がる際にリセ
ット端子１２が低レベルであると、出力端子１７が高レ
ベルになる。更に、リセット端子１２が低レベルのまま
クロック端子１３が高レベルから低レベルに立ち下がる
際にも、出力端子１７が高レベルのまま保持される。

次に、このようにして構成された回転数弁別回路１の作
動要領を、第２図を参照して、以下に示す。

第２図は、第１図に示されるトランジスタＱ１のコレク
タ（図のＡ点）と、単安定マルチバイブレータ３の入力
端子４（図のＢ点）と、フリップフロップ１１のリセッ
ト端子１２（図の０点）と、フリップフロップ１１の出
力端子１７（図のＤ点）とに於けるそれぞれの信号の電
位状態を示すタイムチャートでめる。尚、それぞれの信
号の高レベル状態をＨ１低レベル状態をＬで示している
。

入力端子２からのエンジン回転数に同期したパルス波に
よりトランジスタＱ１がオン、オフを繰り返しており、
このトランジスタＱ１による入力パルス波の周期ｔが、
第２図の上段に示されるように、エンジン回転数に応じ
て変化している。この入力パルス波が遅延回路５を介し
て単安定マルチバイブレータ３に入力されることから、
単安定マルチバイブレータ３に入力されるパルス信号が
、図の中上段に示されるように、入力パルス波に対して
遅延時間（Ｔ１）だけ遅れた波形となる。

単安定マルチバイブレータ３にあっては、前記したよう
に設定回転数のときの入力パルス波の周期と同一長さに
定められたパルス幅（Ｔ２）の単安定パルス波が出力端
子１０から出力される。この単安定パルス波は、図の中
下段に示されるように、入力パルス波の立ち上がり時か
らパルス幅（Ｔ２）をもって低レベル状態となる負のパ
ルス波として、出力端子１０から出力される。

第２図の左方側から時刻Ｔａに至るまでは設定回転数以
下の状態を示しており、こ゛の範囲にあっては、図の上
段に示される入力パルス波の周期ｔが単安定パルス波の
パルス幅Ｔ２よりも長いため、単安定パルス波が、図の
中下段に示されるように、１パルスずつ出力されている
。従って、フリップ７０ツブ１１の出力端子１７からの
信号は、前記した条件により、図の下段に示されるよう
に、常に低レベルである。

次に、回転数の増加に伴い入力パルス波の周期ｔが順次
狭められてくるが、時刻Ｔａから時刻Ｔｂに至る間に回
転数が設定回転数を越えた場合には、第２図の上段に示
されるように、その時の入力パルス波の周期ｔ１が単安
定パルス波のパルス幅（Ｔ２）よりも短くなるため、単
安定パルス波が低レベル状態にある間の時刻Ｔｂにて入
力パルス波が立ち上がる。従って、フリップフロップ１
１の前記した入力条件により、出力端子１７からの信号
が高レベルになる。更に、エンジンの回転数が設定回転
数以上におる間にあっては、入力パルス波の周期が単安
定パルス波のパルス幅（Ｔ２）以下であることから、単
安定パルス波が連続して低レベルのまま出力されること
となり、出力信号（Ｄ点電位）も高レベルのまま連続し
て出力される。

更に、時刻ＴＣから時刻Ｔｄに至る間にエンジン回転数
が設定回転数以下に減少した場合には、入力パルス波の
周期ｔ２が単安定パルス波のパルス幅（Ｔ２）以上に長
くなるため、単安定パルス波が高レベルに復帰し得るよ
うになり、フリップ７０ツブ１１の出力端子１７からの
信号も低レベルに復帰する。

ところで、前記したようにフリップフロップ１１の出力
端子１６と単安定マルチバイブレータ３の時定数端子９
とが抵抗Ｒ４を介して接続されていることから、エンジ
ン回転数が設定回転数以下の場合にはフリップフロップ
１１の出力端子１６が高レベル状態にあり、抵抗Ｒ３及
びＲ４が並列状態となるため、単安定パルス波の時定数
Ｔ２が若干減少する。また、エンジン回転数が設定回転
数以上の場合には抵抗Ｒ４側が接地された状態になり、
時定数端子９には抵抗Ｒ３及びＲ４により分圧された電
圧が加わることとなり、単安定パルス波の時定数Ｔ２が
若干増加する。

従って、エンジン回転数が増加して設定回転数以上にな
ったときには、単安定パルス波の時定数Ｔ２が若干増加
することになるから、以後エンジン回転数が設定回転数
をわずかに下回るまでは、単安定パルス波が連続して低
レベルを維持することになる。

逆に、エンジン回転数が減少して設定回転数以下になっ
たときには、単安定パルス波の時定数Ｔ２が若干減少す
ることになるから、以後エンジン回転数が設定回転数を
わずかに上回るまでは、単安定パルス波の状態を維持す
ることになる。

前記動作によって設定回転数付近で出力端子１７からの
出力が過渡状態にあるときは、出力端子１６のフィード
バックによって、過渡状態を確定させる向きにＴ２を微
調することになる。そのため安定した出力を得ることが
できる。更に、設定回転数に対する回転数の変化をエン
ジン回転数に応じた入力パルス波の１周期以内にて弁別
可能である。

第３図は、前記した回転数弁別回路１を用いた応用例と
してのエンジンの点火回路を概略的に示す構成図でおる
。この応用例にあっては、図に良く示されるように、エ
ンジンの回転に同期して正弦波出力パルス波を発生する
ためのエキサイタコイル２１がダイオードＤ２及びコン
デンサＣ３を介してイグニッションコイル２２の一次側
コイルに接続されている。また、エキサイタコイル２１
とダイオードＤ２との間が、ダイオードＤ３を逆方向に
介して接地されている。更に、ダイオードＤ２とコンデ
ンサＣ３との間がサイリスタＳ１を介して接地されてい
ると共に、レギュレータ２３を並列に介しても接地され
ている。サイリスタＳ１のゲートには点火時期制御回路
２４を介してパルサーコイル２５が接続されており、こ
のパルサージイル２５はエンジンの１回転毎に１つのパ
ルス波を発生する。

従って、回転数に応じて点火時期を制御された点火オン
信号が、エンジンの１回転毎にサイリスタＳ１のゲート
に入力されて、イグニッションコイル２２による点火が
好適に制御される。更に、サイリスタＳ１のゲートには
、エミッタ接地されたトランジスタＱ２のコレクタが接
続されており、このトランジスタＱ２のベースとパルサ
ーコイル２５との間には前記した回転数弁別回路１が設
けられている。従って、回転数弁別回路１の出力信号も
サイリスタＳ１のゲート信号として加えられることとな
る。

このようにして構成された点火回路にあっては、エンジ
ンの回転数が設定回転数を越えた場合には、前記したよ
うに回転数弁別回路１からの過回転検出信号によりトラ
ンジスタＱ２がオンして、サイリスタＳ１のゲートがア
ースされるため、点火時期制御回路２４から点火オン信
号が出力されてもサイリスタＳ１がオンしないため、イ
グニッションコイル２２による点火が停止することとな
る。

このとき、前記したように回転数弁別回路１からの出力
信号が速やかにオンするため、回転数の急激な変化に対
しても極めて追従性良くエンジンの過回転を防止するこ
とができる。尚、レギュレータ２３はコンデンサＣ３の
過充電を防止するためのものである。

また、本実施例にあっては、エンジンの過回転を防止す
るための点火回路について示したが、エンジンの過回転
防止回路に限るものではなく、例えば、エンジンの排気
管路にバイパスを設け、設定回転数を基準としてバイパ
スを開閉制御することにより、エンジンの出力特性を好
適に制御し得るなど、本発明を種々の回路に用いること
ができる。更に、エンジンの回転制御回路に限らず、種
々の回転装置の回転制御回路に適用可能である。

〈発明の効果〉 このように本発明によれば、回転数に同期した入力パル
ス波に応じて単安定パルス波を発生すると共に、設定回
転数を越えた際にはそのパルス波を連続信号として発生
するためのパルス発生手段と、その連続信号の検出信号
を出力するための弁利手段とにより、設定回転数に対す
る回転数の変化を入力パルス波の１周期以内にて弁別す
ることができるため、急激な回転数の変化に対して応答
性が極めて良く、また、出力の過渡状態に対する安定性
も考慮されているためその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に基づく回転数弁別回路を示す回路図
である。 第２図は、本発明に基づく回転数弁別回路の作動要領を
示すタイムチャートである。 第３図は、本発明に基づく回転数弁別回路が適用された
エンジンの点火回路の構成を概略的に示す図である。 １・・・回転数弁別回路　２・・・入力端子３・・・単
安定マルチバイブレータ ４・・・入力端子　　　　５・・・遅延回路６．７・・
・入力端子　　８．９・・・時定数端子１０・・・出力
端子　　　１１・・・フリップフロップ１２・・・リセ
ット端子　１３・・・クロック端子１４．１５・・・入
力端子１６．１７・・・出力端子１８・・・信号出力端
子　２１・・・エキサイタコイル２２・・・イグニッシ
ョンコイル ２３・・・レギュレータ　２４・・・点火時期制御回路
２５・・・パルサーコイル 特　許　出　願　人　株式会社三ツ葉電機製作所代　　
　理　　　人　弁理士　大　島　陽　−第１閏 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）回転体の回転数が設定回転数を越えたことを弁別
   するための回転数弁別回路であつて、前記回転数が前記
   設定回転数を越えていない間にあっては前記回転数に同
   期する入力パルス波の周期に応じて単安定パルス波を発
   生すると共に、前記回転数が前記設定回転数を越えてい
   る間にあっては、前記単安定パルス波が重合することに
   より形成された連続信号を発生するパルス発生手段と、
   前記連続信号を検出するための弁別手段とを有すること
   を特徴とする回転数弁別回路。
2. （２）前記パルス発生手段が、前記単安定パルス波を発
   生する状態から前記連続信号を発生する状態に遷移する
   際にはパルス幅を増大させ、前記連続信号を発生する状
   態から前記単安定パルス波を発生する状態に遷移する際
   にはパルス幅を減少させることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の回転数弁別回路。