JPH0736250Y2 - 回転角度検出装置のための試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、回転角度検出装置が回転機の回転に応じて正
しく出力するか否かを試験する装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ ディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプの回転軸（回転
機）の回転を検出する装置は、回転軸に連携された回転
盤と、この回転盤の近傍に配置されたピックアップセン
サとを備え、このピックアップセンサでは、回転盤が回
転軸に連動して１回転する毎に複数個、すなわち所定角
度回転する毎に１個のスケールパルスを出力するととも
に、回転盤が１回転する毎に１個のリファレンスパルス
を出力する。

上記回転角度検出装置の試作開発段階において、回転角
度検出装置が回転軸の回転に応じて高精度で正しくスケ
ールパルスを出力するか否かを試験する必要がある。そ
こで、本出願人は次の試験装置を用いていた。ただし、
この装置は公知ではない。

試験用のモータ（回転機）の一方の出力軸に回転角度検
出装置が設けられており、他方の出力軸にロータリーエ
ンコーダが設けられている。このロータリーエンコーダ
は、回転機が１個のスケールパルスを発生するための回
転角度に比べて微少の角度回転する毎に、１個のサブス
ケールパルスを出力する。

回転角度検出装置のピックアップセンサからのスケール
パルスおよびリファレンスパルスと、ロータリーエンコ
ーダからのサブスケールパルスは、データストレージユ
ニットに入力される。このデータストレージユニット
は、上記３種のパルスを重畳してアナログ波形として入
力し、これをデジタル化して内蔵RAMの容量分だけ記憶
する。このデータは、データストレージユニットに差し
込まれた磁気ディスケットに記憶される。ディスケット
の記憶データはホストコンピュータに入力される。ホス
トコンピュータではスケールパルス間のサブスケール数
が計測され、この計測値からスケールパルス間の回転盤
の回転角度が演算され、この角度データが表示器に表示
される。試験者は、この角度データを見ながらスケール
パルスが回転盤の一定角度回転毎に正確に出力されてい
るかどうかをチェックし、回転角度検出装置の良否を判
定する。

［考案が解決しようとする課題］ しかし上記構成では、ホストコンピュータには、単に各
パルスを重畳してデジタル化した信号が入力するだけで
あり、この信号を処理してスケールパルス間の角度デー
タを演算するのに時間がかかる欠点があった。

また、回転角度検出装置に何らかの欠陥があって回転盤
が１回転する毎に出力されるスケールパルス数が正常値
と異なる場合には、精密な角度データそのものが無意味
なものとなるにも拘わらず、そのスケールパルス数の異
常チェックをホストコンピュータでしか行なう事ができ
ず、無駄な計測や演算をホストコンピュータで行なうこ
とになり、試験の効率が悪かった。

［課題を解決するための手段］ 請求項（１）の考案は上記課題を克服するためになされ
たもので、その要旨は、第１図に示す次の構成を備えた
ことを特徴とする回転角度検出装置１のための試験装置
にある。

（イ）上記回転機５に連携され、回転機５が上記スケー
ルパルスを１個発生させるための回転角度に比べて微少
の所定角度だけ回転する毎に、１個のサブスケールパル
スを出力するロータリーエンコーダ７。

（ロ）データストレージユニット10。このデータストレ
ージユニットは、上記スケールパルス，リファレンスパ
ルス，サブスケールパルスをそれぞれ独立して入力する
入力手段11と、続発するリファレンスパルス間のスケー
ルパルスの数を計測するスケールパルス数計測手段12
と、上記の計測されたスケールパルス数データを表示す
るスケールパルス数表示手段13と、続発するスケールパ
ルス間のサブスケールパルスの数を計測するサブスケー
ルパルス数計測手段14と、各スケールパルスに対応する
サブスケールパルス数データを記憶する記憶手段15と、
上記記憶手段に記憶開始指令を発する操作手段17と、上
記記憶手段で記憶されたサブスケールパルス数データを
出力する出力手段18とを備えている。

（ハ）上記データストレージユニットにオンライン接続
され、上記サブスケールパルス数データを加工して続発
するスケールパルス間での回転盤の回転角度に関するデ
ータを得るホストコンピュータ30。

（ニ）このホストコンピュータの指令に基づいて、上記
の角度データを表示する表示器33。

また、請求項（２）の考案は、上記請求項（１）の回転
角度検出装置のための試験装置において、データストレ
ージユニットとホストコンピュータとの間をオンライン
接続する代わりに、データストレージユニットにICカー
ド用のライタを接続し、ホストコンピュータにICカード
用のリーダを接続し、これらライタとリーダをICカード
を介してオフライン接続することを特徴とする回転角度
検出装置のための試験装置にある。

［作用］ データストレージユニット10において、入力手段11に
は、スケールパルス，リファレンスパルス，サブスケー
ルパルスが重畳されずにそれぞれ独立して入力される。
スケールパルス数計測手段12では、続発するリファレン
スパルス間のスケールパルスの数を計測し、これをスケ
ールパルス数表示手段13で表示する。試験者はこのスケ
ールパルス数表示手段13を見ることにより、回転角度検
出装置２が予定したスケールパルス数を正確に出力して
いるか否かをチェックすることができ、回転角度検出装
置に大きな欠陥があることを容易に発見できる。したが
って、この場合に無意味となるホストコンピュータでの
角度データの演算等を行なわなくて済み、試験の効率を
向上させることをできる。

一方、サブスケールパルス数計測手段14では、続発する
スケールパルス間のサブスケールパルス数を計測する。
上記スケールパルス数表示手段13で、予定のスケールパ
ルス数が表示されている場合には、操作手段17を操作し
て記憶開始指令を記憶手段15に送る。これにより、記憶
手段では上記サブスケールパルス数データを記憶する。
ホストコンピュータ30では、上記サブスケールパルス数
データを処理してスケールパルス間の回転盤の回転角度
に関するデータを表示器33に表示させる。試験者はこの
角度データを見ながら、スケールパルスが所定角度毎に
高精度で出力されているか否かをチェックする。

上述したように、ホストコンピュータでは、単にサブス
ケールパルス数データから上記角度データを得るのであ
るから、従来のような複雑なデータ処理が不要となりデ
ータ処理の負担を著しく低減でき、処理時間を大幅に削
減できる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を第２図，第３図に基づいて説
明する。第２図中１は、例えばディーゼルエンジン用の
燃料噴射ポンプの回転軸を検出するために用いられる回
転角度検出装置であり、この回転角度検出装置１は回転
盤２とピックアップセンサ３とを備えている。回転盤２
は２つのマグネットリング2a,2bを備えており、一方の
マグネットリング2aの周面には等角度毎に異なる磁極が
配されており、他方のマグネットリング2bの特定箇所に
は、一対のみの異なる磁極が配されている。ピックアッ
プセンサ３は、上記回転盤２のマグネットリング2a,2b
の近傍に配置された一対のホール素子（図示しない）を
備えている。

上記回転盤２は、試験用回転機としてのモータ５の一方
の出力軸5aに固定されている。一方のマグネットリング
2aの近傍に配されたホール素子からは、回転盤２がモー
タ５に連動して所定角度たとえば10°回転する毎にスケ
ールパルスScが１個出力され、回転盤２が１回転する毎
に36個のスケールパルスScが出力される。他方のマグネ
ットリング2bの近傍に配されたホール素子からは、回転
盤２が１回転する毎に１個のリファレンスパルスReが出
力される。

モータ５の他の出力軸5bには、カプラ６を介してロータ
リーエンコーダ７が連結されており、このロータリーエ
ンコーダ７は、例えばモータ１が0.01°回転する毎に１
個のサブスケールパルスを出力し、モータ１が１回転す
る間に36,000個のサブスケールパルスSbを出力する。

上記ピックアップセンサ３からのスケールパルスScおよ
びリファレンスパルスReと、ロータリーエンコーダ７か
らのサブスケールパルスSbは、データストレージユニッ
ト10に入力される。このデータストレージユニット10
は、ハウジング10aにスケールパルス数をリアルタイム
表示する第１液晶表示部13（スケールパルス数表示手
段）と、回転数をリアルタイム表示する第２液晶表示部
21と、レコードボタン17（操作手段）を有するととも
に、マイクロコンピュータ20を内蔵している。このマイ
クロコンピュータ20は、第１図に示す入力手段11,スケ
ールパルス数計測手段12,サブスケールパルス数計測手
段14,記憶手段15,出力手段18を実質的に備えている。さ
らにこの、マイクロコンピュータ20は、スケールパルス
数データに基づいて記憶手段15のメモリ領域数のリミッ
トを回転盤２の１回転分のスケールパルス数と同じ（場
合によっては整数倍）になるように指定するメモリ領域
数指定手段と、続発するリファレンスパルス間の所要時
間をROMに記憶されたテーブルに代入して１分間当たり
の回転盤２の回転数を演算する回転数演算手段を実質的
に備えている。

上記データストレージユニット10にはオンラインでホス
トコンピュータ30が接続され、このホストコンピュータ
30に、キーボード31,外部記憶装置32、CRT表示器33、プ
リンタ34が接続されている。

上述構成において、データストレージユニット10に内蔵
されたマイクロコンピュータ20では、第３図に示す処理
フローを実行する。まず、回転盤２が１回転する間、す
なわち続発するリファレンスパルスRe間でのスケールパ
ルス数を計測し、そのデータを第１液晶表示部13の駆動
回路に出力し、これを表示させる（ステップ100）。次
に、たとえば続発するリファレンスパルスRe間の時間を
計測することにより、回転盤１の１分間の回転数を演算
し、これを第２液晶表示部21の駆動回路に出力し、この
回転数を表示させる（ステップ101）。

次にレコードボタン17が押されたか否かを判別し（ステ
ップ102）、否の場合には、上記ステップ100に戻る。試
験者が上記第１液晶表示部13を見てスケールパルス数が
予定数例えば36を表示しているか否かをチェックし、正
しく出力されていると判断してレコードボタン17を押し
た時には、これをステップ102で判別し、次にリファレ
ンスパルスReがハイレベルか否かを判別し（ステップ10
3）、否の場合にはこのステップ103を再び実行し、リフ
ァレンスパルスReがハイレベルになるまで繰り返す。

リファレンスパルスReがハイレベルになった時には、続
発するスケールパルスSc間のサブスケールパルスSbの数
を計測し、この計測を上記ステップ100で計測されたス
ケールパルス数分（回転盤２の１回転分）だけ行ない、
この計測値をRAMに取り込む（ステップ104）。

次にスケールパルス数データおよびサブスケールパルス
数データをホストコンピュータ30にシリアル転送する。

ホストコンピュータ30では、上記スケールパルス数デー
タに基づいて、そのスケールパルス数に対応した設定定
数を備えたプログラムを実行し、上記サブスケールパル
ス数データを処理して角度データを得、これをCRT表示
器33に表示させる。すなわち、続発するスケールパルス
間での回転盤１の回転角度を各スケールパルスに対応し
て数値で表示させ（33a）、さらに、グラフで表示させ
る（33b）。

試験者はこの角度データから、続発するスケールパルス
間の回転角度が許容誤差範囲内に入っているか否か、換
言すれば回転盤２が所定角度回転する毎に高精度でスケ
ールパルスが出力されているか否かをチェックする。

上記のようにして、データストレージユニット10におけ
る回転盤２の１回転でのスケールパルス数のチェック、
およびホストコンピュータ30のCRT表示器33におけるス
ケールパルス間での回転角度のチェックにより、出力が
正常か否かをチェックでき、回転盤2,ピックアップセン
サ３の構造の適否、両者のギャップ、ピックアップセン
サ３への限界電圧特性等を試験することができる。

上述したように、データストレージユニット10でスケー
ルパルス数計測やサブスケールパルス数計測を分担する
ので、ホストコンピュータ30でのデータ処理が簡略化さ
れ短時間で処理できる。また、ホストコンピュータ30に
スケールパルス数データを入力してスケールパルス数に
対応したデータ処理プログラムの指定を自動化している
ので、異なるスケールパルス数に対応してキーボード31
の操作によりデータ処理プログラムを選択しなくて済
み、操作が簡略化するとともに、操作ミスに伴うデータ
処理の間違いを無くすことができる。

なお、上記構成において、さらに、必要に応じて上記角
度データを外部記憶装置32を用いて記憶したり、プリン
トする。

第４図には、本考案の他の実施例を示す。この図におい
て第２図に対応する構成部材には同番号を付してその詳
細な説明を省略する。データストレージユニット10に
は、第１リーダ・ライタ41（リーダ）が接続されてお
り、ホストコンピュータ30には第２リーダ・ライタ42
（ライタ）が接続されている。これらリーダ・ライタ4
1,42はICカード43を介してオフライン接続されている。
詳述すると、第１リーダ・ライタ41にICカード43を挿入
した状態で、データストレージユニット10からのスケー
ルパルス数データおよびサブスケールパルス数データを
ICカード43に記憶させる。このICカード43を第２リーダ
・ライタ42に挿入して読み出してホストコンピュータ30
に送る。ホストコンピュータ30では、上記実施例と同様
にスケールパルス数データに基づいて処理プログラムを
選択し、サブスケールパルス数データから角度データを
演算し、CRT表示器33に表示させる。なお、データスト
レージユニット10には、ICカードを第１リーダ・ライタ
41から排出するためのエジェクトボタン22が設けられて
いる。

回転角度検出装置は種々の態様が可能であり、例えばピ
ックアップセンサとして磁気抵抗素子を用いることがで
き、また電磁ピックアップセンサを用いることができ
る。電磁ピックアップセンサを用いる場合には、回転盤
はマグネットリングを用いずに歯車状の突起を形成して
もよい。

また、記憶手段にサブスケールパルス数データをスケー
ルパルス数の整数倍取り込むようにしてもよい。この場
合、ホストコンピュータでは回転盤の複数回転での平均
角度データを演算して表示器に表示させる。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案では、データストレージユ
ニットで続発するリファレンスパルス間のスケールパル
ス数の計測および続発するスケールパルス間でのサブス
ケールパルス数の計測を分担することによりホストコン
ピュータでのデータ処理の負担が軽くなる。しかも、従
来のように未分化状態の重畳されたパルスデータを処理
しなくて済むので、この点からもホストコンピュータで
のデータ処理の負担が軽くなる。このため、ホストコン
ピュータでデータ処理に要する時間を大幅に短縮するこ
とができる。

また、データストレージユニットのスケールパルス数表
示手段では、計測されたスケールパルス数を表示するの
で、その異常を事前にチェックでき、試験の効率を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の原理を説明する回路ブロック図、第２
図は本考案の一実施例を示す概略図、第３図は第２図の
データストレージユニットで実行される処理フローを説
明する図、第４図は本考案の他の実施例を示す概略図で
ある。 １……回転角度検出装置、２……回転盤、３……ピック
アップセンサ、５……回転機（モータ）、７……ロータ
リーエンコーダ、10……データストレージユニット、11
……入力手段、12……スケールパルス数計測手段、13…
…スケールパルス数表示手段（第１液晶表示部）、14…
…サブスケールパルス数計測手段、15……記憶手段、17
……操作手段（レコードボタン）、18……出力手段、30
……ホストコンピュータ、33……表示器、41……ライタ
（第１リーダ・ライタ）、42……リーダ（第２リーダ・
ライタ）、43……ICカード。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転機に連携された回転盤と、この回転盤
   の近傍に配置されたピックアップセンサとを備え、ピッ
   クアップセンサから、回転盤が１回転する毎に複数個、
   すなわち回転盤が所定角度回転する毎に１個のスケール
   パルスを出力するとともに、回転盤が１回転する毎に１
   個のリファレンスパルスを出力するように構成された回
   転角度検出装置を試験するために用いられる試験装置に
   おいて、 （イ）上記回転機に連携され、回転機が上記スケールパ
   ルスを１個発生させるための回転角度に比べて微少の所
   定角度だけ回転する毎に、１個のサブスケールパルスを
   出力するロータリーエンコーダと、 （ロ）上記スケールパルス，リファレンスパルス，サブ
   スケールパルスをそれぞれ独立して入力する入力手段
   と、続発するリファレンスパルス間のスケールパルスの
   数を計測するスケールパルス数計測手段と、上記の計測
   されたスケールパルス数データを表示するスケールパル
   ス数表示手段と、続発するスケールパルス間のサブスケ
   ールパルスの数を計測するサブスケールパルス数計測手
   段と、各スケールパルスに対応するサブスケールパルス
   数データを記憶する記憶手段と、上記記憶手段に記憶開
   始指令を発する操作手段と、上記記憶手段で記憶された
   サブスケールパルス数データを出力する出力手段とを有
   するデータストレージユニットと、 （ハ）上記データストレージユニットにオンライン接続
   され、上記サブスケールパルス数データを加工して続発
   するスケールパルス間での回転盤の回転角度に関するデ
   ータを得るホストコンピュータと、 （ニ）このホストコンピュータの指令に基づいて、上記
   の角度データを表示する表示器と、 を備えたことを特徴とする回転角度検出装置のための試
   験装置。
2. 【請求項２】上記請求項（１）の回転角度検出装置のた
   めの試験装置において、データストレージユニットとホ
   ストコンピュータとの間をオンライン接続する代わり
   に、データストレージユニットにICカード用のライタを
   接続し、ホストコンピュータにICカード用のリーダを接
   続し、これらライタとリーダをICカードを介してオフラ
   イン接続することを特徴とする回転角度検出装置のため
   の試験装置。