JPH045927B2 - - Google Patents
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- JPH045927B2 JPH045927B2 JP24367685A JP24367685A JPH045927B2 JP H045927 B2 JPH045927 B2 JP H045927B2 JP 24367685 A JP24367685 A JP 24367685A JP 24367685 A JP24367685 A JP 24367685A JP H045927 B2 JPH045927 B2 JP H045927B2
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 101700004678 SLIT3 Proteins 0.000 description 2
- 102100027339 Slit homolog 3 protein Human genes 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Optical Transform (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明はクランク角を検出するクランク角度
検出装置に関するものである。
検出装置に関するものである。
従来技術
船舶用エンジン等の高精度制御を行うためには
エンジンのクランク角度を高精度に検出する必要
があり、特に噴射開始時期制御においては0.1°程
度の精度でクランク角度を検出する必要がある。
エンジンのクランク角度を高精度に検出する必要
があり、特に噴射開始時期制御においては0.1°程
度の精度でクランク角度を検出する必要がある。
この発明が解決すべき問題点
従来、クランク角度を検出する手法としてはク
ランク軸に直結した歯車の歯数を光電式センサで
カウントしたり、フライホイールにスリツト状の
マークを円周に刻み、それを光電式センサでカウ
ントする方式が多かつた。これらの方法ではスリ
ツト等の工作精度に限界があるため、1°程度の精
度でしか角度検出が出来なかつた。
ランク軸に直結した歯車の歯数を光電式センサで
カウントしたり、フライホイールにスリツト状の
マークを円周に刻み、それを光電式センサでカウ
ントする方式が多かつた。これらの方法ではスリ
ツト等の工作精度に限界があるため、1°程度の精
度でしか角度検出が出来なかつた。
また、3600パルス／回転程度のパルスジエネレ
ータ、パルスエンコーダをクランク軸に直結する
方法もあるが、機械的に取り付けが難しく、信頼
性が低下する等の理由で実用的ではなかつた。
ータ、パルスエンコーダをクランク軸に直結する
方法もあるが、機械的に取り付けが難しく、信頼
性が低下する等の理由で実用的ではなかつた。
そこで、この発明はクランク角度を高精度に検
出する場合の上記の様な問題点を解決して、物理
的に高度な工作精度も必要なく、取り付けも容易
に行なえ、かつ信頼性の高い高精度のクランク角
度検出の行ない得るクランク軸の角度検出装置を
提供することを目的とする。
出する場合の上記の様な問題点を解決して、物理
的に高度な工作精度も必要なく、取り付けも容易
に行なえ、かつ信頼性の高い高精度のクランク角
度検出の行ない得るクランク軸の角度検出装置を
提供することを目的とする。
発明の構成
この発明によるクランク角度検出装置は、クラ
ンク軸に回転中心を接続した円板の周方向に所定
の設定角度毎に被検知部を形成し、この円板の被
検知部を検出して前記設定角度毎にパルスを出力
するセンサと、このセンサからの出力パルスをカ
ウントして前記設定角度のオーダで角度を計測す
るパルスカウンタを設け、また少なくとも前記セ
ンサよりも周期の短いパルスを出力する高速基準
クロツク発生器と、この高速基準クロツクパルス
を入力すると共に前記センサの出力パルスの周期
毎にゲートして出力パルス間のクロツクパルス数
をカウントするパルス間隔カウンタを設け、この
パルス間隔カウンタの一周期前のカウント値をパ
ルス間隔レジスタで保持し、さらに除算器で現時
点での前記パルス間隔カウンタのカウント値をパ
ルス間隔レジスタ内に保持された一周期前のカウ
ント値で除して前記設定角度よりも小さいオーダ
の角度を算出し、さらに加算器でパルスカウンタ
から出力される設定角度のオーダの角度と除算器
すら出力される設定角度よりも小さいオーダの角
度とを加算してクランク角度を検出する点に特徴
がある。
ンク軸に回転中心を接続した円板の周方向に所定
の設定角度毎に被検知部を形成し、この円板の被
検知部を検出して前記設定角度毎にパルスを出力
するセンサと、このセンサからの出力パルスをカ
ウントして前記設定角度のオーダで角度を計測す
るパルスカウンタを設け、また少なくとも前記セ
ンサよりも周期の短いパルスを出力する高速基準
クロツク発生器と、この高速基準クロツクパルス
を入力すると共に前記センサの出力パルスの周期
毎にゲートして出力パルス間のクロツクパルス数
をカウントするパルス間隔カウンタを設け、この
パルス間隔カウンタの一周期前のカウント値をパ
ルス間隔レジスタで保持し、さらに除算器で現時
点での前記パルス間隔カウンタのカウント値をパ
ルス間隔レジスタ内に保持された一周期前のカウ
ント値で除して前記設定角度よりも小さいオーダ
の角度を算出し、さらに加算器でパルスカウンタ
から出力される設定角度のオーダの角度と除算器
すら出力される設定角度よりも小さいオーダの角
度とを加算してクランク角度を検出する点に特徴
がある。
実施例
以下、図示するこの発明の実施例により説明す
る。
る。
第１図に実施例の制御ブロツク図を示した。こ
こで、クランク軸１には歯車、フライホイール等
の円板２が取り付けられ、この円板２の周方向に
は1°毎にスリツト３が刻まれている。円板２の近
傍のスリツト３の明暗を検出できる所定位置には
ゼロ点検出用と角度検出用の光センサ４，４′が
各々設置されている。
こで、クランク軸１には歯車、フライホイール等
の円板２が取り付けられ、この円板２の周方向に
は1°毎にスリツト３が刻まれている。円板２の近
傍のスリツト３の明暗を検出できる所定位置には
ゼロ点検出用と角度検出用の光センサ４，４′が
各々設置されている。
角度検出用の光センサ４は円板２の回転によ
り、第２図のタイムチヤートの１段目に示した様
に1°間隔でLow、Highとなるパルスを出力する。
この光センサ４の出力は次段に設けられた微分回
路であるエツジ検出回路５に入力されて、第２図
の２段目に示した様に光センサ４から出力される
パルスの立上がり、立下がり部分に対応してパル
スを出力する。
り、第２図のタイムチヤートの１段目に示した様
に1°間隔でLow、Highとなるパルスを出力する。
この光センサ４の出力は次段に設けられた微分回
路であるエツジ検出回路５に入力されて、第２図
の２段目に示した様に光センサ４から出力される
パルスの立上がり、立下がり部分に対応してパル
スを出力する。
このエツジ検出回路５の前記円板２上のスリツ
ト３に対応する出力パルスは次段のパルスカウン
タ６に入力されてパルス数がカウントされる。ま
た、円板２の角度検出起点となるゼロ点検出用ス
リツト３′のみを検出するゼロ点検出用の光セン
サ４′の出力パルスはリセツト信号としてパルス
カウンタ６に入力される。このため、光センサ
４′がゼロ点を検出する度にパルスカウンタ６の
カウント値がリセツト（クリア）され、常にゼロ
点を基点として検出されたスリツト３の個数に対
応したカウント値Nn１６が各時点毎に出力され
る。こうして、パルスカウンタ６から出力される
カウント値Nmは各時点毎の1°単位のクランク角
度を表わしている。
ト３に対応する出力パルスは次段のパルスカウン
タ６に入力されてパルス数がカウントされる。ま
た、円板２の角度検出起点となるゼロ点検出用ス
リツト３′のみを検出するゼロ点検出用の光セン
サ４′の出力パルスはリセツト信号としてパルス
カウンタ６に入力される。このため、光センサ
４′がゼロ点を検出する度にパルスカウンタ６の
カウント値がリセツト（クリア）され、常にゼロ
点を基点として検出されたスリツト３の個数に対
応したカウント値Nn１６が各時点毎に出力され
る。こうして、パルスカウンタ６から出力される
カウント値Nmは各時点毎の1°単位のクランク角
度を表わしている。
また、この装置にはエツジ検出回路５の出力パ
ルス間隔よりも極めて周期の短い高速の基準クロ
ツクを出力する高速基準クロツク発生器８が備え
られており、このクロツク発生器８からのクロツ
ク・パルスは次段に設けられたパルス間隔カウン
タ７に出力される。パルス間隔カウンタ７はエツ
ジ検出回路５の出力パルスをリセツト（クリア）
信号として入力しており、クランク軸１の回転速
度に応じて変動するパルス間時間Tn１３でゲー
トされるクロツクパルスｔ１５がカウントされ
る。
ルス間隔よりも極めて周期の短い高速の基準クロ
ツクを出力する高速基準クロツク発生器８が備え
られており、このクロツク発生器８からのクロツ
ク・パルスは次段に設けられたパルス間隔カウン
タ７に出力される。パルス間隔カウンタ７はエツ
ジ検出回路５の出力パルスをリセツト（クリア）
信号として入力しており、クランク軸１の回転速
度に応じて変動するパルス間時間Tn１３でゲー
トされるクロツクパルスｔ１５がカウントされ
る。
このパルス間隔カウンタ７はエツジ検出回路５
からの出力パルスでリセツトされるとカウント値
ｔを除算器１０に出力すると共に前回パルス間隔
レジスタ９にもカウント値ｔを出力する。この前
回パルス間隔レジスタ９はエツジ検出回路５の出
力パルスの立ち上がり部分をラツチ入力として用
いて、パルス間隔カウンタ７のクリアされる直前
のデータをラツチし、現時点Tnでのクロツクパ
ルスのカウント中は１周期前でのカウント値
To-1を保持し、現時点での周期が終了するとそ
のカウント値Tnは前回パルス間隔レジスタ９内
にアツプデートされた値として次のｎ＋１周期の
間保持される。
からの出力パルスでリセツトされるとカウント値
ｔを除算器１０に出力すると共に前回パルス間隔
レジスタ９にもカウント値ｔを出力する。この前
回パルス間隔レジスタ９はエツジ検出回路５の出
力パルスの立ち上がり部分をラツチ入力として用
いて、パルス間隔カウンタ７のクリアされる直前
のデータをラツチし、現時点Tnでのクロツクパ
ルスのカウント中は１周期前でのカウント値
To-1を保持し、現時点での周期が終了するとそ
のカウント値Tnは前回パルス間隔レジスタ９内
にアツプデートされた値として次のｎ＋１周期の
間保持される。
また、前回パルス間隔レジスタ９で保持された
カウント値は参照出力として除算器１０に出力さ
れ、この除算器１０ではｔ／To-1の演算により1°
以下のオーダの角度が算出される。
カウント値は参照出力として除算器１０に出力さ
れ、この除算器１０ではｔ／To-1の演算により1°
以下のオーダの角度が算出される。
この除算器１０での演算は、パルスカウンタ６
の出力Nmがクランク角度を1°の精度で表示して
いるのに対して1°以下の角度はパルス間隔Tn１
３と最終パルスから現時点までの経過時間ｔ１５
の比 θ0.1＝ｔ／Tn で表わされる。
の出力Nmがクランク角度を1°の精度で表示して
いるのに対して1°以下の角度はパルス間隔Tn１
３と最終パルスから現時点までの経過時間ｔ１５
の比 θ0.1＝ｔ／Tn で表わされる。
ところで現時点ではTnは不明であるため近似
的に前回のパルス間隔To-1１４を用いて θ0.1＝ｔ／Tnｔ／To-1 と計算できる。
的に前回のパルス間隔To-1１４を用いて θ0.1＝ｔ／Tnｔ／To-1 と計算できる。
また、この装置には加算器１１が備えられてお
りパルスカウンタ６の出力と除算器１０の出力を
加算し θ＝Nn＋ｔ／Tn−１ として1°以下の精度でクランク軸１の角度が算出
され、次段のクランク角度レジスタ１２に保持さ
れる。
りパルスカウンタ６の出力と除算器１０の出力を
加算し θ＝Nn＋ｔ／Tn−１ として1°以下の精度でクランク軸１の角度が算出
され、次段のクランク角度レジスタ１２に保持さ
れる。
この装置は以上の構成であり、クランク軸の回
転にともなつて、光センサ４より1°毎にON、
OFFを繰り返すパルスが出力される。このパル
スをエツジ検出回路５で微分し1°毎の微少パルス
に変換する。そのパルスはパルスカウンタ６でカ
ウントされ、1°精度の角度が計測される。
転にともなつて、光センサ４より1°毎にON、
OFFを繰り返すパルスが出力される。このパル
スをエツジ検出回路５で微分し1°毎の微少パルス
に変換する。そのパルスはパルスカウンタ６でカ
ウントされ、1°精度の角度が計測される。
パルスカウンタ６はゼロ点検出用の光センサ７
の出力でリセツトされるため、パルスカウンタ６
のデータは常にゼロ点からの角度を示す。エツジ
検出回路５の出力パルスの間隔は当該パルス周期
間隔より高速の基準クロツクに基づいてパルス間
隔カウンタ７で計測される。従つて、パルス間隔
カウンタ７は常に最後のパルス入力後の経過時間
を保持している。
の出力でリセツトされるため、パルスカウンタ６
のデータは常にゼロ点からの角度を示す。エツジ
検出回路５の出力パルスの間隔は当該パルス周期
間隔より高速の基準クロツクに基づいてパルス間
隔カウンタ７で計測される。従つて、パルス間隔
カウンタ７は常に最後のパルス入力後の経過時間
を保持している。
パルス間隔カウンタ７の内容は、次入力パルス
入力時に前回パルス間隔レジスタ９に移されると
同時にパルス間隔カウンタ７はクリアされ、再び
経過時間の計測にかかる。パルスカウンタ６の内
容に、パルス間隔カウンタ７の内容を前回パルス
間隔レジスタ９の内容で除したものを加えること
により、求めるクランク角度が算出されて、クラ
ンク角度レジスタ１２に保持される。
入力時に前回パルス間隔レジスタ９に移されると
同時にパルス間隔カウンタ７はクリアされ、再び
経過時間の計測にかかる。パルスカウンタ６の内
容に、パルス間隔カウンタ７の内容を前回パルス
間隔レジスタ９の内容で除したものを加えること
により、求めるクランク角度が算出されて、クラ
ンク角度レジスタ１２に保持される。
こうして、従来方式と同様の1°毎のスリツトで
それより小さいオーダの精度でクランク角度の検
出が可能となる。この検出精度は光センサ４の出
力パルス幅に対する高速基準クロツク発生器８の
出力パルス数の相対関係で規定される。
それより小さいオーダの精度でクランク角度の検
出が可能となる。この検出精度は光センサ４の出
力パルス幅に対する高速基準クロツク発生器８の
出力パルス数の相対関係で規定される。
この実施例では1°刻みのスリツトより、1°以下
のオーダの精度で角度を検出する方法を述べた
が、高速基準クロツクとの関係から所望の精度が
得られる様にスリツト刻み角度とクロツクパルス
数を任意に設定することができる。
のオーダの精度で角度を検出する方法を述べた
が、高速基準クロツクとの関係から所望の精度が
得られる様にスリツト刻み角度とクロツクパルス
数を任意に設定することができる。
この実施例では、船舶用エンジンのクランク角
度検出を行なうものとしたが、この他にも機械式
プレスの回転角度検出、ライン機械におけるロー
ルの回転角度検出等に広く応用可能である。
度検出を行なうものとしたが、この他にも機械式
プレスの回転角度検出、ライン機械におけるロー
ルの回転角度検出等に広く応用可能である。
発明の効果
この発明によるクランク角度検出装置実施例は
以上の通りであり、次に述べる効果を挙げること
ができる。
以上の通りであり、次に述べる効果を挙げること
ができる。
クランク角度を検出するのに際して、物理的に
高度な工作精度も必要なく、取り付けも容易に行
なえ、かつ信頼性の高い、高精度のクランク角度
検出装置となる。
高度な工作精度も必要なく、取り付けも容易に行
なえ、かつ信頼性の高い、高精度のクランク角度
検出装置となる。
第１図は実施例装置の制御ブロツク図、第２図
は第１図のタイムチヤートである。 １……クランク軸、２……円板、３……スリツ
ト、３′……ゼロ点検出用スリツト、４，４′……
光センサ、５……エツジ検出回路、６……パルス
カウンタ、７……パルス間隔カウンタ、８……高
速基準クロツク発生器、９……前回パルス間隔レ
ジスタ、１０……除算器、１１……加算器、１２
……クランク角度レジスタ、１３……ｎ周期目の
パルス間隔、１４……ｎ−１周期目のパルス間
隔、１５……最終入力パルスより現時点までの経
過時間、１６……ｎ周期目でのパルスカウント
数。
は第１図のタイムチヤートである。 １……クランク軸、２……円板、３……スリツ
ト、３′……ゼロ点検出用スリツト、４，４′……
光センサ、５……エツジ検出回路、６……パルス
カウンタ、７……パルス間隔カウンタ、８……高
速基準クロツク発生器、９……前回パルス間隔レ
ジスタ、１０……除算器、１１……加算器、１２
……クランク角度レジスタ、１３……ｎ周期目の
パルス間隔、１４……ｎ−１周期目のパルス間
隔、１５……最終入力パルスより現時点までの経
過時間、１６……ｎ周期目でのパルスカウント
数。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ クランク軸に回転中心を接続され周方向には
所定の設定角度毎に被検知部が形成された円板
と、 この円板に近接して設けられ、前記被検知部を
検出して前記設定角度毎にパルスを出力するセン
サと、 このセンサからの出力パルスをカウントして前
記設定角度のオーダで角度を計測するパルスカウ
ンタと、 少なくとも前記センサよりも周期の短いパルス
を出力する高速基準クロツク発生器と、 この高速基準クロツク発生器のクロツクパルス
を入力すると共に前記センサの出力パルスの周期
毎にゲートして出力パルス間のクロツクパルス数
をカウントするパルス間隔カウンタと、 このパルス間隔カウンタの一周期前のカウント
値を保持するパルス間隔レジスタと、 現時点での前記パルス間隔カウンタのカウント
値を前記パルス間隔レジスタ内に保持された一周
期前のカウント値で除して前記円板上の被検知部
設定角度よりも小さいオーダの角度を算出する除
算器と、 前記パルスカウンタから出力される前記設定角
度のオーダの角度と前記除算器から出力される設
定角度よりも小さいオーダの角度を加算する加算
器とを備えたクランク角度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24367685A JPS62103515A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | クランク軸の角度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24367685A JPS62103515A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | クランク軸の角度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62103515A JPS62103515A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH045927B2 true JPH045927B2 (ja) | 1992-02-04 |
Family
ID=17107329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24367685A Granted JPS62103515A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | クランク軸の角度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62103515A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2533628Y2 (ja) * | 1993-08-19 | 1997-04-23 | ダイワ精工 株式会社 | 釣竿支持装置における釣竿緊締具 |
| JP4168907B2 (ja) | 2003-10-29 | 2008-10-22 | 株式会社デンソー | エンジン制御装置 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24367685A patent/JPS62103515A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62103515A (ja) | 1987-05-14 |
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