JPH034122A - センサ出力信号の波形整形装置 - 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、センサ出力信号の波形整形装置に関し、特に
、出力信号の大小に応じてしきい値を変化させ、このし
きい値によって前記出力信号の波形整形を行うセンサ出
力信号の波形整形装置に関する。

（従来の技術） 回転体の各ＦＪ　＄１　ａｌｌを行うために、回転体の
角度位置または回転数等を回転体センサによって検出し
、その検出結果に基づいて制御を行うことが多い。この
回転体がエンジンのカムシャフトである場合には、前記
回転体センサによる検出結果はエンジンの燃料噴射制御
１点火時期＄制御、自動変速機制御等に利用される。

前記回転センサの出力信号をマイクロコンピュータ等の
デジタル回路に利用するためには、この出力信号を低電
位または高電位の２値のいずれかをとるようなパルス信
号に変換する波形整形が必要となる。

上記回転センサとして多く使われている磁気ピックアッ
プセンサ（以下、単にセンサという）出力の波形整形に
ついて説明する。

第４図（ａ）　、　（Ｃ）はセンサ出力信号の波形を示
し、この信号を波形整形した後の波形を第４図（ｂ）。

（ｄ）に示す。同図（ａ）　、　（ｂ）は回転体が低回
転している場合の各波形、同図（ｃ）　、　（ｄ）は回
転体が高回転している場合の各波形を示す。

図示のように、回転体が低回転の場合はセンサ出力信号
の振幅が小さく、高回転の場合はセンサ出力信号の振幅
が大きくなっている。そして波形整形のためのしきい値
は、それぞれ低回転の場合は“Ｏ°レベル近くの負電位
に設定してあり（以下、しきい値が小という）、高回転
の場合は“Ｏ゛レベルら離れた負電位に設定しである（
以下、しきい値が大という）。

同図において、整形後出力はセンサ出力がしきい値以下
に低下した時点で低電位側“Ｌｏに移行し、センサ出力
が“Ｏ”レベルに戻った時点で高電位側“Ｈ”に移行す
る。

前記しきい値を回転体の回転数に応じて変化させている
のは、被回転検出体がエンジンの場合における点火系統
等からの誘導ノイズ、および複数のセンサが隣接して配
置されている場合の相互の誘導ノイズによる影響、なら
びに高回転域における機械的振動による出力波形歪みの
影響等によって誤波形整形が生じるのを防ぐためである
。

第５図に、前記しきい値を回転数に応じて変化させて波
形整形を行うのに好適な構成を有する従来装置のブロッ
ク図を示す。

同図において、センサｌの出力信号は、比較器２の一方
の入力となる。そして、この人力が基準値（この従来例
ではグラウンドレベル）より大きいか小さいかの比較結
果が出力される。

この比較器２からの出力に応答して、電圧設定器３から
デジタル回路４の定格電圧以下の電圧範囲のパルス信号
がデジタル回路４に出力される。

デジタル回路４では、このパルス信号に基づいて各種デ
ジタル処理を行う。

定電圧電源５は、バッテリ等の主電源９から前記デジタ
ル回路４および前記電圧設定器３を動作させるための電
源を作る回路である。従来技術では、この定電圧電源５
は電圧５ｖを出力するように構成されている。

また、前２？！！圧設定器３の出力は時定数回路７に入
力される。そして、この時定数回路７の出力は、加算回
路７ａでセンサ出力信号に加算され、センサ出力信号と
の合成信号となって前記比較器２に入力される。

前記時定数回路７の出力は、回転体が低回転の場合は、
電圧設定′！Ｓ３から出力されるパルス信号の間隔が大
きいために、はとんど′０”に近い。

一方、回転体が高回転の場合は、電圧設定器３から出力
されるパルス信号の間隔が小さいために高い出力が得ら
れる。

このように、回転体が高回転になるに従って、比較器２
に入力されるセンサ出力信号と時定数回路７の出力との
合成信号は大きくなるので、相対的に基準値は低くなる
。つまり、しきい値は大きくなる。

（発明が解決しようとする課題） 上記の従来技術において、主電源である車載等のバッテ
リが過放電状態にあったり低温状態にあるような場合に
エンジンを始動すると、バッテリの電圧は急激に低下す
ることがある。このような場合には定電圧電源′５の出
力電圧は定電圧を維持できず急激に低下することがある
。

一般に、デジタル回路４はその入力端子が定格電圧±１
０％程度の範囲で変動しても正常に動作する。ところが
、電圧設定器３の電源電圧にこの程度の変動があった場
合には次のような不都合を生じる。

例えば、定電圧電ｊｉｊ５の出力電圧低下に伴って電圧
設定器３の出力パルスの波高値が低下すると、時定数回
路７の出力が低下してセンサ出力と時定数回路７の出力
との合成信号は小さくなる。比較器２へ入力される信号
が小さくなると相対的にしきい値が小さくなるという問
題点があった。

本発明の０的は、上記問題点を解消し、主電源電圧が急
激に低下した場合の誤波形整形によるデジタル回路への
悪影響を防止できるセンサ出力信号の波形整形装置を提
供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）上記の問題点
を解決し、目的を達成するために、本発明は、電圧設定
器およびデジタル回路のそれぞれに定電圧電源を設け、
電圧設定器用の定電圧電源の出力電圧を、デジタル回路
用の定電圧電源の出力電圧よりも低く設定した点に第１
の特徴がある。

また、本発明は、時定数回路で構成された電圧設定器を
真鍮した点に第２の特徴がある。

上記第１の特徴を有する本発明では、電圧設定器用の定
電圧電源の入力電圧が低下した場合の出力電圧の変化量
が小さいので、電圧設定器の出力変化量も小さく抑えら
れて誤動作しなくなる。

さらに、第２の特徴を有する本発明では、電圧設定器用
の定電圧電源の入力電圧が低下した場合には、この入力
端子低下分を時定数回路の働きによって補償できるので
、電圧設定器の出力には影響を及ぼさず、誤波形整形を
生じることがない。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図である。

同図において第５図と同符号は、同一または同等部分を
示す。第１図において、定電圧電源は２つに分離し、そ
の一方を電圧設定器電源５ａとし、他方をデジタル回路
電源５ｂとする。

そして、電圧設定器電源５ａの出力電圧が、デジタル回
路ｆ！１１源５ｂの出力電圧よりも低い値になるように
各電源を構成した。

デジタル回路電源５ｂの出力はデジタル回路４を動作さ
せる定格電圧（５ｖ）を供給できるように設定しなけれ
ばならない。一方、電圧設定器３の出力はデジタル回路
４の定格電圧以下であっても良い。したがって、電圧設
定器電源５ａの出力電圧はデジタル回路電源５ｂの出力
電圧よりも小さく設定することができる。

主電源９が例えば車載のバッテリの場合、エンジン始動
時に発生する電圧低下程度では影響を受けないような低
い電圧、または影響があってもその影響が小さいために
比較器２の出力は反転しないような鉢い電圧が出力され
るように、電圧設定器電源５ａは構成される。

このように、主電源９の電圧低下があっても電圧設定器
電源５ａの出力電圧は変化しないので電圧設定２ｉ３の
出力パルスのレベルは変化せず、したがって比較器２の
出力も変化しない。

次に本発明の第２実施例を第２図を参照して説明する。

同図において第１図と同符号は、同一または同等部分を
示す。

同図において、定電圧電源５の出力は２つに分岐されて
、その一方はデジタル回路４に人力され、他方は整流器
８を介して電圧設定器３に人力される。

電圧設定器３は、設定器本体３ａと、この本体３ａに並
列に付設されたコンデンサＣからなり、一種の時定数回
路を含んでいる。整流器８は電流が定電圧電源５から電
圧設定器３の方向にのみ流れるように接続される。

また、定電圧電源の出力電圧は、整流器８を介して電圧
設定器３の本体３ａに印加されると共にコンデンサＣに
も印加され、このコンデンサＣが充電される。

このｍ２実施例においては、主電源９の電圧が低下する
ことによって定電圧電源５の出力電圧が制量的に低下し
た場合には、コンデンサＣの充電電荷が電圧設定器本体
３ａに供給されるので電圧設定器本体３ａに印加される
電圧の低下は少ない。

したがって、主電源９の電圧が低下しても電圧設定Ｗ３
の出力低下は小さく抑えられて動作の安定化が実現され
る。

次に、本発明の具体的な回路例を第３図に示す。

同図において、センサｌの出力信号は、フィル夕回路１
０を介して比較器２に入力される。コンデンサＣ１と抵
抗Ｒ２によって時定数回路７が構成される。プルアップ
抵抗Ｒ１は前記電圧設定器３の本体３ａに相当し、ダイ
オードＤ１は前記整流器８に相当する。

この回路例では、定電圧電源５を電圧設定器基ｉ５ａと
、デジタル回路電源５ｂとに分離して設けた例を示した
が、この例によっても第２図のブロック図のように１つ
の定電圧電源を電圧設定器３およびデジタル回路４の電
源として共用した場合と同様の効果が得られる。

バッテリ９から電圧設定Ｓ電源５ａ、デジタル回路電源
５ｂおよび比較器２に電源が供給される。

デジタル回路電源５ｂの出力はマイクロコンピュータ等
のデジタル回路４の電源になり、電圧設定器電源５ａの
出力は、比較器２の出力に応答してデジタル回路４にパ
ルス信号を出力するための電圧設定器３（プルアップ抵
抗Ｒ１とコンデンサＣからなる）の電源となる。

このような構成の回路において、比較器２の出力レベル
は、比較器２の基準電圧に対するセンサｌの出力信号に
応じて決定される。この比較器２の出力、つまり、パル
ス信号がデジタル回路４に入力される。このパルス信号
は同時に、時定数回路７を介して比較器２の入力にフィ
ードバックされる。

バッテリ９の電圧が急激に低下すると、電圧設定器電源
５ａの出力電圧も低下するが、この急激な電圧低下が瞬
間的な現象である場合は１、コンデンサＣで電圧低下分
の補償が行われる結果、前記パルス信号の高電位側出力
が低下することがない。

上記説明のように、本実施例では、主電源９の電圧が低
下しても、電圧設定器３に印加される電圧が大きくは変
化しない。したがって、電圧設定器３の出力を時定数回
路７を介してセンサ出力信号にフィードバックして合成
し、結果的にしきい値を変化させるようにしている波形
整形器において、主電源の電圧変動によって比較器２の
出力が反転するようなことがない。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、瞬間
的に主電源の電圧低下が生じてもセンサ出力信号が誤波
形整形されることがなくなる。

その結果、車載電源のようにエンジン始動時に高い負荷
がかかり、電源電圧が急激に低下するような場合でも、
センサ出力信号の波形整形を誤りな（行うことができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図、第２図
は第２実施例のブロック図、第３図は第２実施例の具体
的回路図、第４図はセンサ出力信号波形図およびこのセ
ンサ出力信号の整形後波形図、第５図は従来技術を示す
ブロック図である。 １・・・センサ、２・・・比較器、３・・・電圧設定器
、５・・・定電圧電源、５ａ・・・電圧設定器電源、５
ｂ・・・デジタル回路電源、７・・・時定数回路、８・
・・整流器 第 図 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）センサ出力信号と基準値との比較結果に応答して
   デジタル回路の定格電圧範囲の２値レベルを有するパル
   ス信号を形成する電圧設定器を有し、この電圧設定器の
   出力が前記デジタル回路に供給されると共に、時定数回
   路を介してセンサ出力信号に重畳されるように構成され
   たセンサ出力信号の波形整形装置において、 前記デジタル回路の動作電源電圧より低い電圧を前記電
   圧設定器に供給する電圧設定用定電圧電源を具備したこ
   とを特徴とするセンサ出力信号の波形整形装置。
2. （２）前記デジタル回路の動作電源とは別の電圧設定器
   用定電圧電源と、この電圧設定器用定電圧電源から電圧
   設定器の方向にのみ導通するように接続された整流器と
   を具備し、前記電圧設定器がプルアップ抵抗、およびこ
   のプルアップ抵抗の電源側端子と接地との間に接続され
   たコンデンサから構成されたことを特徴とする請求項１
   記載のセンサ出力信号の波形整形装置。
3. （３）前記電圧設定器用電源をデジタル回路の動作電源
   と共用したことを特徴とする請求項２記載のセンサ出力
   信号の波形整形装置。