JPS6143234Y2

JPS6143234Y2 -

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Publication number: JPS6143234Y2
Application number: JP1985072905U
Authority: JP
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1986-12-06
Also published as: JPS6165U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、回転体の回転変動測定装置に係り、
特に、自動車等の車両のエンジン、車輪、車軸、
速度計並びに各種産業、民生機器等の回転部分或
いは駆動源の回転数の急激な変化を検出するに好
適な回転体の回転変動測定装置に関する。

内燃機関等の正常な稼動状態は、エンジンの回
転変動或いはエンジン振れのない、滑らかなエン
ジン回転によつて維持される。この正常なエンジ
ン回転は、点火系統、吸気系統、圧縮系統及びエ
ンジン本体のマウントが正常な場合に維持される
ものである。例えば点火系統に異常が存在すると
エンジンに失火を起す原因となり、又吸気系統の
異常（例えば空気漏れ、混合気の分配不良など）
や圧縮系統の異常（例えば圧縮漏れ、バルブクリ
アランス不正など）はエンジンの失火や出力バラ
ンスの狂いの原因となる。従つて、これらの幾つ
かの異常によつて、エンジンは回転変動やエンジ
ン振れを起こす。

従来の装置は、エンジンの回転変動がエンジン
振れの影響を含んだ自動車の走行車速がドライバ
が予め設定した警報車速に達したか否かにより警
報動作を行つていた。すなわち、回転変動分を含
んだ逐次車速信号がドライバがある状態において
予め設定した速い回転変動分を含む絶対車速に達
したか否かを判断するものであり、運転中の車速
の変動分の大小などにより車速の変動分が異つて
も、それを無視して車速の絶対値のみで判断する
ものである。

また従来前記エンジンの回転変動やエンジン振
れ等の測定は、エンジン自体の作業者が目視する
官能検査や、或いはエンジンの回転数を測定する
為に一般的に広く使用されているタコメータなど
の回転計の指針の振れ量からエンジンの回転変動
を目視判断する手法が行なわれていた。

しかし、これらの従来法は、何れも、最終的に
は作業者の判断によつてエンジンの回転変動を判
定するので、飽く迄も定性的な判断しか行なえな
いという欠点を有した。

一方本考案に類似するものとして、特公昭25−
2187に示されるような回転変動測定装置、或い
は、特公昭52−8712に示されるような回転数の変
化を検出する電子回路が既に提案されている。こ
の内前者は、被測定回転体によつて同期回転され
る交流発電機の出力を２個の整流回路に導き、そ
の第１の整流回路を負荷時定数を十分大にして予
期される周波数変動に殆ど不感なようにし、第２
の整流回路の負荷時定数は前記周波数変動に応ず
るようにし、前記２個の負荷回路の出力差によ
り、微少なる機械的回転変動に応ずる電気的振動
変動を量的に測定又は指示できるようにしたもの
である。又後者は、適宜校正になる検出機構によ
つて回転数に比例した信号を発生させ、該信号を
２つの時定数回路に与え、該時定数回路によつて
それぞれ異なる時定数をもつて積分し、該積分結
果をそれぞれ比較回路の基準電圧及び比較電圧と
し、回転数の急激な変化に伴なつて生ずる前記基
準電圧と比較電圧との間の電位差によつて比較回
路を作動させ、該回路の出力側に信号を発生さ
せ、更に前記時定数回路間に単方向性素子を接続
して２つの２時定数回路の充放電時定数の何れか
一方を等価させるようにして、回転数が所定時間
内に急激に変化する場合にのみ出力信号を発生す
るようにしたものである。

このような従来の回転変動測定装置、或いは回
転数の変化を検出する電子回路によれば、何れも
回転数が所定時間内に急激に変化する場合にのみ
応答して、出力信号が発生されるという特徴を有
するが、従来のものは何れも、回転数に比例した
信号を２個の時定数回路により異なる時定数をも
つて積分し、両者の出力差から回転変動を検出す
るようにしていたので、回路が複雑となり、高価
となるだけでなく、応答遅れが大となるという問
題点を有した。

本考案は、前記従来の欠点を解消するべくなさ
れたもので、エンジンなどの回転体の回転変動分
を含む逐時信号と速い回転変動分を含まない信号
とを比較し、回転体の回転数の所定時間内に於け
る急激な変を定量的に、且つ、少ない応答遅れで
測定することができる回転体の回転変動測定装置
を提供することを目的とする。

本考案の回転体の回転変動装置は、回転体の回
転状態に対応する周期的な回転数信号を検出する
回転数信号検出手段と、該回転数信号検出手段出
力の回転数信号を、その周波数に応じて速い回転
変動分を含み逐次変化するアナログ量の逐時電圧
信号に変換する周波数−電圧変換回路と、該周波
数−電圧変換回路出力の逐時電圧信号を大きな時
定数で積分して速い回転変動分を含まない記憶電
圧信号として出力する時定数の大きな積分回路
と、前記逐時電圧信号と前記記憶電圧信号とを直
接用いて前記逐時電圧信号と前記速い回転変動分
を含まない記憶電圧信号と前記周波数−電圧変換
回路出力の速い回転変動分を含む逐時電圧信号と
を直接比較し、両者間の偏差に応じた偏差発生信
号を出力する比較回路と該比較回路出力の偏差発
生信号に基づき検出すべき速い回転変動の時間幅
または変動率等の回転変動量に応じて物理量を示
す回転変動信号に変換出力する物理量変換回路と
から成る回転変動出力回路とから構成されてい
る。

上記の構成によると、回転体の回転状態の逐時
変化に応答する周波数−電圧変換回路出力に基い
て回転体の定常回転状態に対応した電圧信号を積
分回路から出力するとともに、前記両回路出力を
比較し、その差の大きさに応じて回転体の回転変
動の大きさが測定される。

すなわち、回転数信号検出手段で検出したまま
の検出すべき速い回転変動分を含む逐時電圧信号
と該逐時電圧信号を大きな時定数で積分した速い
回転変動分を含まない記憶電圧信号とを比較する
ことにより、エンジンの失火などによつて生じる
回転体の回転数の所定時間内に於ける急激な変
化、すなわち回転変動の時間幅、変動率等の物理
量が定量的かつ少ない応答遅れで測定される。

以下図面を参照して、本考案に係る回転体の回
転変動測定装置の具体的な実施例を説明する。第
１図は、稼動中のエンジンが間欠的に失火などを
生じると、失火時に瞬間的にエンジン回転数が低
下し、回転変動を生じることから、該エンジン回
転数の一時的な低下量を該エンジンの点火回路に
おける点火信号の一時的な周期変化量から検知
し、エンジンの回転変動として測定する。本考案
の第１実施例の回転変動測定装置のブロツク線
図を示す。第２図は、第１図にもとづく各部信号
波形を、第３図は、同じく第１図にもとづく具体
的な電気回路例をそれぞれ示す。

第１図において、回転変動測定装置は、回転
数信号検出部Ａと、回転変動検出部Ｂと、表示部
Ｃとから構成されている。

前記回転数信号検出部Ａは、例えば、ピツクア
ツ１と波形整形回２とから成る。前記ピツクアツ
プ１は、図示していないが、稼動中のエンジンの
点火回路からエンジン回転数の指標となる点火信
号を検出するためのもので、高電圧点火方式によ
る点火回路においては、点火コイルの一次コイル
端子からクリツプ手段によつて一次電圧信号を検
出しても良いし、点火コイルの二次コイル部から
誘導コイル手段等によつて二次電圧信号を検出し
ても良いし、点火回路の一次回路に流れる一次電
流信号を電流検出手段等によつて検出しても良
い。以下ピツクアツプ１が点火コイルの一次コイ
ル端子から一次電圧信号を検出する方式である場
合について説明する。

次に回転変動検出部Ｂは、周波数−電圧変換回
路３（以下Ｆ−Ｖ回路と略す）と、積分回路４
と、比較回路５と、AND回路６と、第１のカウ
ンタ７と、第２のカウンタ８とから成る。また表
示部Ｃはデイジタル表示回路９から成る。ここ
で、比較回路５、AND回路６、第１および第２
のカウンタ７，８は回転変動出力回路を構成して
いる。そのうちAND回路６、第１および第２の
カウンタ７，８は物理量変換回路を構成してい
る。

以上の構成から成る回転変動測定装置におい
て、ピツクアツプ１によつて稼動中のエンジンの
点火回路の点火コイル、一次コイル端子から検出
される一次電圧信号（第２図−ａ）は波形整形回
路２に入力されて矩形波信号（第２図−ｂ）に変
換して出力される。該矩形波信号ｂは、Ｆ−Ｖ回
路３に入力され、直流化されて前記矩形波信号ｂ
の周波数に比例したアナログ量の逐時電圧信号e₁
（第２図−ｃ）に変換して出力される。該逐時電
圧信号e₁は前記Ｆ−Ｖ回路３の時定数より大きい
時定数を有する積分回路４に入力されると同時
に、比較回路５の一方の入力端に入力される。前
記積分回路４に入力された逐時電圧信号e₁は、そ
の大きな時定数によつて積分され、記憶電圧信号
e₂（第２図−ｄ）に変換して出力され、前記比較
回路５の他方の入力端に入力される。該比較回路
５出力の偏差発生信号（第２図−ｅ）は、AND
回路６の一方の入力端に入力され、該AND回路
６の他端には前記波形整形回路２から出力される
矩形波信号（第２図−ｂ）が入力される。該
AND回６の出力（第２図−ｆ）は第１のカウン
タ７に入力されて計数される。また前記波形整形
回路２から出力される矩形波信号（第２図−ｂ）
は、第２のカウンタ８に入力され、任意に設定さ
れる数を計数し、該カウンタ８の計数内容が設定
数に達すると１個のパルス信号を発生し、前記第
１のカウンタ７のクリア端子に入力される。従つ
て第１のカウンタ７の計数内容は、前記第２のカ
ウンタ８からパルス信号が該カウンタ７のクリア
端に入力されるまで、前記AND回路出力（第２
図−ｆ）を計数し、その計数結果がデイジタル表
示回路９によつてデイジタル表示される。

以上の構成、接続関係、作用効果から成る回転
変動測定装置Ｉにおいて、ピツクアツプ１によつ
て検出される一次電圧信号（第２図−ａ）は波形
整形回路２によつて矩形波信号（第２図−ｂ）に
変換され、Ｆ−Ｖ回路３において、適当な時定数
で、前記矩形波信号（第２図−ｂ）の周波数（す
なわちエンジン回転数を示す）に比例した直流電
圧の逐次電圧信号e₁に変換される。従つてエンジ
ンが間欠的に失火を起こすと失火時に対応してエ
ンジン回転数が一時的に低下するため前記逐時電
圧信号e₁は一時的に低下する。該Ｆ−Ｖ回路３の
出力e₁は該Ｆ−Ｖ回路の時定数より大きな時定数
を有する積分回路４に入力されるため、失火等に
よる前記逐時電圧信号e₁の一時的な低下は該積分
回路４の出力には影響せず、該積分回路４出力の
記憶電圧信号e₂は、前記失火の無い場合のＦ−Ｖ
回路出力e₁と同等の電圧値を維持する。一方、前
記Ｆ−Ｖ回路出力e₁と前記積分回路出力e₂とが入
力される比較回路５は、e₂＞e₁の時に動作し、偏
差発生信号（第２図−ｅ）を出力する。すなわ
ち、エンジン回転数が失火等によつて一時的に低
下し回転変動を生じると、Ｆ−Ｖ回路３がこれに
応し、失火のない安定した状態での回転数を記憶
している積分回路４との比較を行うことによつて
回転変動を検知する。前記比較回路５出力の偏差
発生信号（第２図−ｅ）は、前記波形整形回路出
力（第２図−ｂ）と共にAND回路６に入力され
るので、前記比較回路出力（第２図−ｅ）が持続
している期間中における前記波形整形回路出力
（第２図−ｂ）の数がAND回路６から出力され
る。該AND回路６の出力は第１のカウンタ７に
入力され、第２のカウンタ８から出力される前記
波形整形回路出力の設定回数計数後のパルス信号
によつてクリアされるまで前記AND回路出力を
計数し、その計数内容がデイジタル表示回路９に
よつてデイジタル表示される。従つて、第２のカ
ウンタ８に設する前記波形整形回路３の出力信号
（第２図−ｂ）の回数中に失火等が何度も生じ、
大きな回転変動が生じると、前記比較回路５出力
の偏差発生信号（第２図−ｅ）の継続時間幅が大
きくなり、前記カウンタ７の計数内容が大きくな
る。従つて、該カウンタ７の計数内容を表示する
デイジタル表示回路９の表示数の大小によつて、
回転変動の大きさを判別することができる。

次に第１図のブロツク線図にもとづく、好適な
電気回路例を第３図によつて説明する。第３図に
おいて前記ピツクアツプ１はクリツプ手段を適用
することから図示されていない。

前記波形整形回路２は、前記ピツクアツプ１に
よつて検出され一般的には数100Vの波高値を有
する一次電圧信号の波高を抑制するための、抵抗
２ａと定電圧ダイオード２ｂから成るリミツター
部と、コンデンサ２ｃと抵抗２ｄからなる交流結
合部と、抵抗２ｅ，２ｆ、コンデンサ２ｇ，２ｈ
および演算増幅器（以下オペアンプと称する）２
ｉから成るフイルタ回路部と、抵抗２ｊ、ダイオ
ード２ｋ、およびオペアンプ２からなるコンパ
レータ部とから構成され、前記一次電圧信号（第
２図−ａ）を矩形波信号（第２図−ｂ）に変換す
る。Ｆ−Ｖ回路３は、前記矩形波信号（第２図−
ｂ）を、コンデンサ３ｂと抵抗３ｃとの時定数に
よつて決められる一定時間幅のパルス信号に変換
する為の、単安定マルチバイブレータ機能を有す
る集積回路（以下ICと称する）３ａ、コンデン
サ３ｂ及び抵抗３ｃとからなるモノマルチ回路部
と、抵抗３ｄ，３ｅ、コンデンサ３ｆ，３ｇ及び
オペアンプ３ｈからなるフイルタ回路部とから構
成され、前記波形整形回路２出力の矩形波信号を
該矩形波信号の周波数に比例した直流信号に変換
する作用を行なう。

積分回路４は、抵抗４ａとコンデンサ４ｂとに
よつて定まる。前記Ｆ−Ｖ回路３のフイルタ回路
部の時定数より大きな時定数を有する、抵抗４
ａ、コンデンサ４ｂ及びオペアンプ４ｃからなる
積分部と、該積分部の出力を、抵抗４ｄと４ｅと
による分圧部によつて、若干低下させて、エンジ
ンに回転変動がない場合の該積分回路４の出力e₂
を、前記Ｆ−Ｖ回路３の出力e₁以下とする、抵抗
４ｄ，４ｅからなる分圧部とから構成される。

次に比較回路５は、抵抗５ａ，５ｂ、ダイオー
ド５ｃ及オペアンプ５ｄから構成され、抵抗５ａ
の入力端には前記Ｆ−Ｖ回路３の出力e₁が入力さ
れ、抵抗５ｂの入力端には、前記積分回路４の出
力e₂がそれぞれ入力されて、e₁≧e₂なる設定条件
においては比較回路５の出力は“０”レベルとな
る。しかし、エンジンに回転変動が生じ、一時的
に前記Ｆ−Ｖ回路出力e₁が低下し、e₁＜e₂となる
と、比較回路５は出力“１”の偏差発生信号を出
力して、次段AND回路６の一方の入力端に入力
される。

第１のカウンタ７、第２のカウンタ８はそれぞ
れカウンター回路機能を有するIC７ａおよび８
ａから成り、更にデイジタル表示回路９は発光ダ
イオードなどを応用した表示部９ａからなる。第
１のカウンタ７、第２のカウンタ８およびデイジ
タル表示部９はいずれも一般的に良く知られてい
るので詳細な回路は図示していない。

前記AND回路６の他方の入力端子にには、前
記波形整形回路６からの矩形波信号（第２図−
ｂ）が入力されるので、該AND回路６は、前記
比較回路出力（第２図−ｃ）が出力されている期
間中に存在する前記矩形波信号（第２図−ｂ）の
個数を出力する。該AND回路６の出力は第１の
カウンタ７によつて計数されるが、該カウンタ７
は前記矩形波信号（第２図−ｂ）の設定数を計数
する毎に１個のパルスを出力する第２のカウンタ
８の出力によつて、クリアされる。従つて第２の
カウンタ８の設定計数を例えば100パルスに設定
すれば、前記矩形波信号（第２図−ｂ）の100個
毎に第１のカウンタ７がクリアされ、該矩形波信
号（第２図−ｂ）の100回中におけるAND回路６
の出力数を第１のカウンタ７が計数して、その計
数内容はデイジタル表示回路９によつて表示され
るものである。

以上の結果、エンジン回転数に対応した回転数
信号を検出して、該回転数信号をＦ−Ｖ回路によ
つて該回転数信号の周波数に比例した直流信号に
変換し、該直流信号を大きな時定数を有する積分
回路に入力して一定時間記憶させ、回転数信号の
変化に対して敏感に応答する前記Ｆ−Ｖ回路出力
と、前記積分回路出力とを比較回路によつて比較
し、前記Ｆ−Ｖ回路出力が前記積分回路出力より
低下する期間に対する比較出力を発生し、該比較
出力の期間中に到来する前記回転数信号の個数を
計数することにより、該計数結果からエンジンの
回転変動要因、例えば間欠的な失火、連続的な失
火若しくはサージング、を判別できるとともに、
回転変動の大きさを測定できる。

次に本考案に係る第２実施例である回転変動測
定装置を説明する。

第４図は第２実施例のブロツク線図を、第５図
は第４図中の各部信号波形を、第６図は第４図に
もとづく具体的な電気回路例をそれぞれ示す。

本実施例に係る回転変動測定装置は、第４図
に示す如く、稼動中のエンジンの点火回路から、
エンジン回転数の指標となる点火信号を検出する
ためのピツクアツプ１のみから成る回転数信号検
出部A′と、該回転数信号検出部A′から出力され
る信号にもちづき、回転変動率を測定するため
の、Ｆ−Ｖ回路１０、積分回路１１、加算回路１
２、除算回路１３から成る回転変動検出部B′と、
該回転変動検出部B′の出力信号をエンジン等の回
転変動率としてアナログ表示するためのアナログ
メータ１４からなる表示部C′とから構成されて
いる。

エンジンの点火回路内から回転数信号検出部
A′のクリツプ手段等によつて検出される一次電
圧信号（第５図−ａ）は、回転変動検出部B′に入
力され、該回転変動検出部B′のＦ−Ｖ回路１０に
よつて、前記一次電圧信号（第５図−ａ）の周波
数に比例した直流電圧の逐時電圧信号e₁（第５図
−ｂ）に変換される。該逐時電圧信号e₁は加算回
路１２の一方の入力端子と、該逐時電圧信号e₁を
一定時間記憶させるための積分回路１１にそれぞ
れ入力される。前記積分回路１１において、逐時
電圧信号e₁は極めて大きな時定数により記憶電圧
信号−e₂（第５図−ｃ）に変換されて、前記加算
回路１２の他方の入力端子に入力される。該加算
回路１２は、それぞれ入力される直流電e₁と−e₂
との加算回演算を行い、−e₂＋e₁なる信号−e₃
（第５図−ｄ）を出力する。除算回路１３は、前
記積分回路１１の出力−e₂を分母信号とし、前記
加算回路の出力−e₃を分子信号として除算演算を
行う。

以上の結果、エンジンが失火等により回転変動
が生じると、前記Ｆ−Ｖ回路１０から出力される
逐時電圧信号e₁は変化（電圧低下）するが、積分
回路１１出力の記憶電圧信号−e₂は大きい時定数
によつてほとんど変化しない。従つて加算回路１
２の入力信号は｜−e₂｜＞e₁となり、該加算回路
から−｜−e₂｜とe₁との差信号−e₃が出力され
て、前記除算回路１３により−e₃／−e₂の除算回
演算が行なわれ、回転変動率として出力される。
該除算回路１３から出力される回転変動率信号は
アナログメータ１４などの表示部C′によつて表
示されるものである。

次に第４図にもとづく好適な電気回路例を第６
図によつて説明する。前記Ｆ−Ｖ回路１０は、抵
抗１０ａ，１０ｂ，１０ｅ，１０ｇ，１０ｈ，１
０ｊ、コンデンサ１０ｃ１０ｃ，１０ｄ，１０
ｆ、ダイオード１０ｉおよびＦ−Ｖ変換機能を有
するIC１０ｋから成り、エンジンの点火回路内
から検出される前記一次電圧信号（第５図−ａ）
が抵抗１０ａの入力端に入力されて、該一次電圧
信号の周波数に比例した直流信号に変換されて、
抵抗１０ｇ端から出力される。

次に積分回路１１は抵抗１１ａ，１１ｃ，１１
ｄ、コンデンサ１１ｂ，１１ｅおよびオペアンプ
１１ｆから成る極めて時定数の大きいフイルタ回
路から成り、前記Ｆ−Ｖ回路１０から出力される
逐時電圧信号e₁を該積分回路１１の時定数によつ
て、一時的に記憶する作用を行い、前記逐時電圧
信号e₁を極めて時定数の大きい記憶電圧信号−e₂
に変換して出力する。

次に加算回路１２は抵抗１２ａ，１２ｂ，１２
ｃ，１２ｄおよびオペアンプ１２ｅから成り、前
記Ｆ−Ｖ回路１０の出力e₁が抵抗１２ａの入力端
に、前記積分回路１１の出力−e₂が抵抗１２ｂの
入力端にそれぞれ入力され、−e₂＋e₁なる加算演
算を行い、その加算結果、すなわち、エンジンが
失火等によつて回転変動が生じエンジン回転数が
一時的に低下した場合に生じる信号−e₃を出力す
る。

次に除算回路１３は、除算機能を有するIC１
３ａと抵抗１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅから
構成され、該除算回路１３の分子信号端子には、
前記加算回路１２から出力される差信号−e₃が、
該除算回路１３の分母信号端子には前記積分回路
１１出力の記憶電圧信号−e₂がそれぞれ入力さ
れ、−e₃／−e₂なる除算演算を行ない、その結果
がアナログメータ１４によつて、エンジンの回転
変動率として表示される。

すなわち、回転変動がエンジン回転数によらず
に一率に表示されるため、失火による回転低下と
不完全燃焼による微妙な回転変動との区別ができ
る。

上記第２実施例によれば、回転体としてエンジ
ンの場合、失火による回転数の低下と不完全燃に
よる微妙な回転変動との識別が可能であり、エン
ジン回転数によらずに回転変動量を検出すること
ができる。

次に本考案に係る第３実施例である回転変動測
定装置を以下説明する。第７図は、回転変動装
置の第３実施例のブロツク線図を、第８図は、第
７図内の各部信号波形を、第９図は、第７図の第
３実施例に基づく具体的な電気回路例をそれぞれ
示す。尚前述した第４図，第６図に基づく第２実
施例と同一の構成、機能、作用効果を奏する部分
は同一記号を付し、説明は省略する。

本実施例の回転変動装置３は、第７図に示す如
く、稼動中のエンジンの点火回路から、エンジン
回転数の指標となる点火信号を検出する為のピツ
クアツプ１のみからなる、前記第２実施例と同一
の回転数信号検出部A′と、該回転数信号検出部
A′から出力される信号に基づき、回転変動の大
きさと回転変動継続時間とを検出し、両者を演算
せしめて回転変動信号として検出する回転変動検
出部B″と、該回転変動検出部B″の出力信号をア
ナログ表示する、前記第２実施例と同様の表示部
C′とから構成されている。

前記回転変動検出部B″は、Ｆ−Ｖ回路１０、
積分回路１５、差動増幅回路１６、比較回路１
７、ピークホールド回路１８、積分回路１９、保
持回路２０、モノマルチ回路２１及び乗算回路２
２とから構成されている。

エンジンの点火回路内から回転数信号検出部
A′のクリツプ手段等によつて検出される一次電
圧信号（第８図−ａ）は、回転変動検出部B″に
入力され、該回転変動検出部B″のＦ−Ｖ回路１
０によつて前記一次電圧信号（第８図−ａ）の周
波数に比例した直流電圧即ち逐時電圧信号e₁（第
８図−ｂ）に変換される。該Ｆ−Ｖ回路１０から
出力される回転数を指示する逐時電圧信号e₁は、
差動増幅回路１６の一方の入力端子と、積分回路
１５の入力端子及び比較回路１７の一方の入力端
子に入力される。前記積分回路１５によつて、極
めて大きい時定数により一時的に記憶された直流
電圧は記憶電圧信号e₂となり、前記差動増幅回路
１６の他方の入力端子及び比較回路１７の他方の
入力端子にそれぞれ出力される。差動増幅回路１
６は、入力される２組の信号e₁とe₂との差演算を
行ない、エンジンが失火等により一時的に回転変
動を生じ、エンジン回転数が低下した場合、e₁と
e₂の差信号ｅ〓＝（e₂−e₁）（第８図−ｄ）を出力
し、次段ピークホールド回路１８に入力する。該
ピークホールド回路は、前記回転変動によつて生
じる差動増幅回路１６の出力の差信号ｅ〓の最大
値を保持し、変動量信号e₃（第８図−ｅ）として
出力する。一方、比較回路１７は前記２組の入力
e₁とe₂との偏差が発生している時間を検出する機
能を有する。従つて、前記と同様にエンジンが失
火等により回転変動を生じ一時的に回転数が低下
すると、該比較回路１７はe₂＞e₁の比較を行い、
e₁がe₂より低下している期間に対応する偏差発生
信号（第８図−ｆ）を発生し、次段積分回路１９
に出力する。該積分回路１９は一定の時定数で前
記偏差発生信号（第８図−ｆ）を積分し、その積
分出力（第８図−ｇ）は保持回路２０に入力され
て、該積分出力の最大値が、変動継続時間信号e₄
として保持される。従つて積分回路１９と保持回
路２０との作用により、前記偏差発生信号（第８
図−ｆ）は、該信号の時間巾に比例しした変動継
続時間信号e₄（第８図−ｈ）に変換されて出力さ
れる。

また、前記比較回路１７から出力される偏差発
生信号（第８図−ｆ）は、モノマルチ回路２１に
入力され、該偏差発生信号ｆの立ち上り部に同期
して一定時間巾のリセツト信号（第８図−ｉ）を
発生し、前記ピークホールド回路１８および保持
回路２０のリセツト端子にそれぞれ入力される。
従つて通常能動状態にセツされているピークホー
ルド回路１８および保持回路２０は、エンジンが
回転変動を生じ、前記比較回路１７から偏差発生
信号ｆが出力されると、モノマルチ回路２１から
リセツト信号ｉが発生され、前記ピークホールド
回路１８および保持回路２０の記憶内容がリセツ
トされて、該リセツト信号ｉの直後に到来する新
しい信号すなわち前記差信号ｅ〓の最大値と、変
動継続時間信号e₄が更新記憶されるものである。

次に、前記ピークホールド回路１８から出力さ
れる回転変動の最大値を指示する変動量信号e₃
と、保持回路２０から出力される回転変動継続時
間を指示する変動継続時間信号e₄は乗算回路２２
に入力されて、e₃×e₄なる乗算演算が行なわれ、
その乗算出力は、アナログメータ１４を有する表
示部C′によつて表示される。従つて、該乗算出
力は、エンジンの回転変動の大きさを表わす変動
量信号e₃と、回転変動の継続時間を表わす変動継
続時間信号e₄との乗算結果となり、該乗算出力
は、エンジンの回転変動信号として、アナログメ
ータ１４によつて表示される。

次に第７図にもとづく好適な電気回路例を第９
図によつて説明する。Ｆ−Ｖ回路１０は前述した
本考案の第２実施例にもとづく、第６図に図示し
した電気回路と全く同一であるため、説明は省略
する。

積分回路１５は抵抗１５ａ、コンデンサ１５
ｂ、およびオペアンプ１５ｃとから成り、前記Ｆ
−Ｖ回路１０から出力されるエンジン回転数に対
応した逐時電圧信号e₁を、抵抗１５ａとコンデン
サ１５ｂとによつて定まる時定数によつて積分し
て出力する。この積分回路は、前記抵抗１５ａを
大きな値とすることにより、前記逐時電圧信号を
一時的にコンデンサ１５ｂに記憶する作用を有
し、その記憶電圧信号e₂は、差動増幅回路１６お
よび比較回路１７に出力される。

差動増幅回路１６は、抵抗１６ａ、１６ｂ、１
６ｃ、１６ｄおよびオペアンプ１６ｅとから成
り、抵抗１６ａの入力端にには前記Ｆ−Ｖ回路１
０の出力e₁が、抵抗１６ｂの入力端には、前記積
分回路１５の出力e₂がそれぞれ入力され、e₂−e₁
なる差動演算を行い、その差信号ｅ〓がピークホ
ールド回路１８に出力される。

該ピークホールド回路１８はオペアンプ１８
ａ、１８ｅ、ダイオード１８ｂ、１８ｃ、コンデ
ンサ１８ｄおよびリセツト用のFET１８ｆから
成り、前記差動増幅回路１６出力の差信号ｅ〓の
最大値を保持し、変動量信号e₃として出力する。

比較回路１７は、抵抗１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、１７ｄ、ダイオード１７ｅおよびオペアンプ
１７ｆから成り、抵抗１７ａの入力端には前記Ｆ
−Ｖ回路１０から出力されるe₁が、抵抗１７ｃの
入力端には前記積分回路１５から出力されるe₂が
それぞれ入力される。該比較回路１７は、通常す
なわちエンジンが回転変動のない定常状態ではe₁
＞e₂となり、出力“０”を出力し、エンジンが失
火等により回転変動を生じるとエンジン回転数が
一時的に低下しe₁＜e₂となり、出力“１”を出力
する動作を行う。

前記積分回路１９は、抵抗１９ａ、１９ｃ、１
９ｅ、ダイオード１９ｄ、コンデンサ１９ｆおよ
びトランジスタ１９ｂとから成り、抵抗１９ａの
入力端には前記比較回路１７から出力される偏差
発生信号（第８図−ｆ）が入力されて、抵抗１９
ｅ、コンデンサ１９ｆによつて定まる時定数によ
つて、該偏差発生信号を積分する。

前記保持回路２０は、オペアンプ２０ａとリセ
ツト用のFET２０ｂとから成り、前記積分回路
１９から出力される積分出力の最大値を保持し、
変動継続時間信号e₄として出力する。従つて、前
記積分回路１９と該保持回路２０との作用によ
り、前記比較回路１７から出力される偏差発生信
号は、これの接続時間に比例した変動継続時間信
号e₄に変換されるものである。

次にモノマルチ回路２１は、単安定マルチバイ
ブレータ機能を有するIC２１ａと、抵抗２１
ｃ、コンデンサ２１ｂとから成り、前記比較回路
１７から出力される偏差発生信号（第８図−ｆ）
の立ち上り部に同期して、コンデンサ２１ｂと抵
抗２１ｃとによつて決められる一定時間巾のパル
ス信号を発生し、前記ピークホールド回路１８の
リセツト用FFT１８ｆおよび保持回路２０のリ
セツト用FET２１ｂにそれぞれリセツト信号と
して出力する。

次に乗算回路２２は、乗算演算機能を有する
IC２２ａと抵抗２２ｂ、２２ｃとから成り、前
記ピークホールド回路１８から出力されるエンジ
ンの回転変動の大きさを表わす変動量信号e₃と、
前記保持回路２０から出力される回転変動時間を
表わす変動継続時間信号e₄とが入力されて、該両
信号e₃とe₄とを乗算演算せしめることにより、エ
ンジンの回転変動を定量的に指示する乗算結果を
出力する、該乗算出力はアナログメータ１４によ
つて、エンジンの回転変動量として表示される。

以上の構成、接続関係、作用効果を奏する本考
案の第３実施例においては、エンジンが失火等に
より、回転変動を生じた場合に、一時的に低下す
るエンジン回転数の低下量と、該回転変動の持続
時間とを検出して、前者を回転変動の大きさを示
す信号として後者を回転変動時間を示す信号とし
て、両信号を乗算演算せしめて、該乗算結果をエ
ンジンの回転変動量として表示することにより、
単発的な失火、微妙な回転変動、あるいは間欠的
な回転変動を高感度で測定できる。

尚前記実施例に於いては、何れも、回転変動検
出部Ｂ，B′，B″の出力の直ちに表示する表示部
Ｃ，C′が設けられていたが、回転変動検出部で
測定された回転変動信号を、直接制御等に用いる
場合には、表示部を省略することも勿論可能であ
る。

尚前記実施例は、何れも、本考案を自動車等の
車両のエンジンの回転変動測定に適用ししたもの
であるが、本考案の適用範囲はこれに限定され
ず、一般の各種産業、民生機器等の回転部分或い
は駆動源の回転数の変化の測定に適用できること
は明らかである。この場合には例えば、回転数信
号検出部として、回転体に固着した光電ピツクア
ツプ等を用いることが可能である。

以上説明した通り、本考案によれば、回転体の
回転状態に応じた逐時電気信号を２つに分離して
分離した信号の一方のみを信号処理して回転体の
急激な回転変動時の変動量を測定するようにした
ので、回転体の回転数の所定時間内に於ける急激
な変化を、定量的に、且つ応答遅れが少なく測定
できるとともに、回転変動量としての時間幅、変
動率から回転体の変動原因を知ることができると
いう優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係る回転体の回転体の回転
変動測定装置の第１実施例を示すブロツク線図、
第２図は、前記第１実施例に於ける各部信号波形
を示す線図、第３図は、同じく前記第１実施例に
於ける具体的な電気回路例を示す回路図、第４図
は、本考案に係る回転体の回転変動測定装置の第
２実施例を示すブロツク線図、第５図は、前記第
２実施例に於ける各部信号波形を示す線図、第６
図は、同じく前記第２実施例に於ける具体的な電
気回路例を示す回路図、第７図は、本考案に係る
回転体の回転変動測定装置の第３実施例を示すブ
ロツク線図、第８図は、前記第３実施例に於ける
各部信号波形を示す線図、第９図は、同じく前記
第３実施例に於ける具体的な電気回路例を示す回
路図である。，，……回転変動測定装置、Ａ，A′…
…回転数信号検出部、Ｂ，B′，B″……回転変動
検出部、Ｃ，C′……表示部、３，１０……周波
数−電圧変換回路、４，１１，１５……積分回
路、５，１７……比較回路、６……AND回路、
７，８……カウンタ、１２……加算回路、１３…
…除算回路、６……差動増幅回路、１８……ピー
クホールド回路、１９……積分回路、２０……保
持回路、２１……モノマルチ回路、２２……乗算
回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転体の回転状態に対応する周期的な回転数
信号を検出する回転数信号検出手段と、該回転
数信号検出手段出力の回転数信号を、その周波
数に応じて速い回転変動分を含み逐時変化する
アナログ量の逐時電圧信号に変換する周波数−
電圧変換回路と、該周波数−電圧変換回路出力
の逐時電圧信号を大きな時定数で積分して速い
回転変動分を含まない記憶電圧信号として出力
する時定数の大きな積分回路と、前記逐時電圧
信号と前記記憶電圧信号とを直接用いて前記逐
時電圧信号と前記速い回転変動分を含まない記
憶電圧信号と前記周波数−電圧変換回路出力の
速い回転変動分を含む逐時電圧信号とを直接比
較し、両者間の偏差に応じた偏差発生信号を出
力する比較回路と該比較回路出力の偏差発生信
号に基づき検出すべき速い回転変動の時間幅ま
たは変動率等の回転変動量に応じた物理量を示
す回転変動信号に変換出力する物理量変換回路
とから成る回転変動出力回路と、を備えたこと
を特徴とする回転体の回転変動測定装置。 (2) 前記回転変動出力回路が、前記積分回路出力
の記憶電圧信号と前記周波数−電圧変換回路出
力の逐時電圧信号とを直接比較し、両者間に偏
差が生じている期間、偏差発生信号を出力する
比較回路と、該比較回路出力の偏差発生信号が
出力されている期間中に、前記回転数信号検出
手段より出力された回転数信号の繰返し数を計
数する計数回路とから構成され、該計数回路出
力の回転変動の時間幅に対応する回転数信号の
繰返し数を検出すべき速い回転変動量に応じた
物理量としての回転変動信号として出力するよ
うにされている実用新案登録請求の範囲第(1)項
に記載の回転体の回転変動測定装置。 (3) 前記回転変動出力回路が、前記積分回路出力
の記憶電圧信号と前記周波数−電圧変換回路出
力の逐時電圧信号とを直接加算し、両者間の差
信号を出力する加算回路と、該加算回路出力の
差信号を、前記積分回路出力の記憶電圧信号で
除算する除算回路とから構成され、該除算回路
出力の、定常回転数に対する回転変動の大きさ
の割合である回転変動率を検出すべき速い回転
変動量に応じた物理量としての回転変動信号と
して出力するようにされている実用新案登録請
求の範囲第(1)項に記載の回転体の回転変動測定
装置。 (4) 前記回転変動出力回路が、前記積分回路出力
の記憶電圧信号と前記周波数−電圧変換回路出
力の逐時電圧信号とを直接減算して差信号を出
力する差動増幅回路と、該差動増幅回路出力の
差信号の最大値を保持し、回転変動の大きさに
対応する変動量信号としそて出力するピークホ
ールド回路と、前記周波数−電圧変換回路出力
の逐時電圧信号と前記積分回路出力の記憶電圧
信号とを直接比較し、両者間に偏差を生じてい
る期間、偏差発生信号を出力する比較回路と、
該比較回路出力の偏差発生信号を、その継続時
間に対応した電圧信号に変換して出力する積分
回路と、該積分回路出力の電圧信号を保持し、
変動継続時間信号として出力する保持回路と、
該保持回路出力の変動継続時間信号と前記ピー
クホールド回路出力の変動量信号を乗算する乗
算回路とから構成され、該乗算回路出力の、回
転変動の大きさと回転変動継続時間との積を検
出すべき速い回転変動量に応じた物理量として
の回転変動信号としそて出力するようにされて
いる実用新案登録請求の範囲第(1)項に記載の回
転体の回転変動測定装置。。