JPS641641Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジンの回転数検出装置に関するも
のである。昭和54年実用新案登録願第163514号
（実開昭56−79859号公報）では設定回転数に対す
る高低を高精度に検出して、リレーランプ、ヒー
タ或はバルブ等の負荷を駆動せしめると共に検出
点にヒステリシス機能を設けてチヤタリング等に
よる負荷の誤動作を防止せしめた構成簡単、安価
な回転数検出装置を明らかにした。この回転数検
出装置の一実施例ではエンジン停止時に直流電源
を投入すると誤動作する恐れがあつた。本願は電
源スイツチ等を介して直流電源を投入するのに際
し、上記の欠点を解消した検出装置を提供するも
のである。以下図面を用いて詳細に説明する。第
１図及び第２図は本考案の一実施例を示す回路図
及びその各部動作波形図で、図において１はバツ
テリ等の直流電源、SWは電源１の開閉用スイツ
チ、２は直流電源１より抵抗ｒ１及び回転数設定
用抵抗ｒ２を介して充電されるコンデンサ、Ａは
エンジンの回転数に同期した入力信号端子で、例
えば図示しないコンタクトポイントとイグニツシ
ヨンコイルの接続点等より導出される。３は入力
信号Ａの波形整形回路で電流制限抵抗ｒ３、波形
整形用コンデンサＣ１抵抗ｒ４、定電圧ダイオー
ドZD１、論理回路（例えばＣ−MOSバツフア回
路）を形成するインバータI₁，I₂、微分回路を形
成するコンデンサＣ２及び抵抗ｒ５等により構成
されている。４は前記コンデンサ２と並列接続さ
れた半導体スイツチング素子（以下トランジス
タ）で、そのベース端子ｂに前記波形整形回路３
の出力が到来することによりエンジンの回転と同
期してオン、オフ動作を繰返し、オン時に低抗ｒ
６を介してコンデンサ２の放電回路を形成する。
５は論理回路で例えばＣ−MOSバツフア回路、
インンバータ回路、差動増巾回路或はTTL等の
ように所定の入力レベル（スレシヨルドレベル）
を有し、入力信号（電圧）がこれを越えると出力
を送出する機能を有する。６は前記論理回路５の
出力信号によりオン、オフ動作を繰返す半導体ス
イツチング素子（以下トランジスタ）、７は抵抗
ｒ１，ｒ１′を介して充電されるコンデンサでそ
の抵抗ｒ１，ｒ１′との充電時定数は前記コンデ
ンサ２の抵抗ｒ２との時定数に比し大きく設定さ
れている。又、該コンデンサは前記トランジスタ
６のON時抵抗ｒ７を介して放電回路を構成す
る。８は前記コンデンサ７の充電電圧が所定値に
達した時、後述する負荷駆動回路９に駆動信号
DSを送出する論理回路（図ではインバータ回路
I₃，I₄を直列接続した所謂バツフア回路を構成し
た例を示す。）９は負荷駆動回路で前記駆動信号
DSの到来によりオン、オフ動作を行うトランジ
スタＱと回転数検出用負荷RL等より成る。１０
は論理回路５の入力端子と論理回路８の一端子間
に設けた抵抗ｒ８等より成るヒステリシス回路、
ZD２及びC₀は直流電源１の電源安定化回路１１
を構成する定電圧ダイオード及びコンデンサ、ｒ
９はトランジスタ４の動作安定化抵抗ｒ１０，ｒ
１１はベース抵抗である。以上で本案回路を構成
する。次に動作について第２図に示す各部動作波
形図と共に説明する。先ず、第１図において波形
整形回路３の動作を省略しエンジンの回転数に同
期する。パルスが波形整形されてトランジスタ４
のベースに印加される例について説明する。

〈回転数が設定数より低い場合〉 先ず電源スイツチSWを投入するとコンデンサ
２は直流電源１より抵抗ｒ１，ｒ２を介して所定
の充電時定数で充電され、その充電電圧は上昇す
る。（第２図ｅ）そして該コンデンサ２の充電電
荷はトランジスタ４のベース・エミツタ端子ｂ−
ｅ間に第２図ｄに示す如くエンジンの回転数に比
例（同期）したパルスが到来する毎に抵抗ｒ６及
びトランジスタ４を通して放電する。以下この動
作を繰返す。然し乍らエンジンの回転数が低い時
には、トランジスタ４のベース・エミツタ端子ｂ
−ｅに到来するパルス間隔が長い。従つて該コン
デンサ２の放電回路の形成迄に要する時間が長
く、この間該コンデンサ２の充電電圧は徐々に上
昇する。そして所定サイクル後時間tnにおいて該
コンデンサ２の充電電圧がＣ−MOSインバータ
回路５のスレシヨルドレベル（SL）ｎに達する
と、該インバータ回路５は第２図ｆに示すように
ハイ(H)出力を送出する。このためトランジスタ６
はON状態となりコンデンサ７はトランジスタ６
→抵抗ｒ７の経路で瞬時に放電される。そこで該
コンデンサ７の抵抗ｒ１，ｒ１′となす充電時定
数は前述の如くコンデンサC₂のそれに比べ大き
く設定されておりその充電電圧が前記論理回路５
が再びハイ(H)出力を送出する迄の間（第２図ｆ時
間tn〜tn１の間）論理回路８のスレシヨルドレベ
ルに達しないように予め設定してある。従つて、
この間該インバータ回路I₃の駆動出力DSはロウ
(L)となりトランジスタＱは不動作のため負荷RL
も動作せずエンジン回転数は設定枚数以下である
ことを検出する。

〈回転数が設定数より高い場合〉 エンジンの回転が設定数より高い場合には、ト
ランジスタ４のベース端子ｂに到来するパルスの
間隔が短いので、これによつてトランジスタ４の
ON，OFF繰返し期間が短くなる。従つてコンデ
ンサ２の放電回路が頻繁に形成されるために該コ
ンデンサ２の充電期（時）間が短く、その充電電
圧は論理回路５の（入力）スレシヨルドレベルに
達しない。これにより該論理回路５の出力はロウ
(L)レベルであり、トランジスタ６はベース電流が
流れずオフ状態になる。このためコンデンサ７の
放電回路は開放され、この間該コンデンサ７は抵
抗ｒ１，ｒ１′を介して充電を継続し、その充電
電圧が論理回路８のスレシヨルドレベルに達する
と論理回路８はハイ(H)出力の駆動信号DSを負荷
駆動回路９に送出し、トランジスタＱを介して負
荷RLを動作せしめることによりエンジンの回転
数が設定数に達したことを検出する。

〈ヒステリシス回路１０の動作〉 以上の実施例では抵抗ｒ２及びコンデンサ２の
容量等により予め設定された時定数で充電される
該コンデンサ２の充電電圧をエンジンの回転数に
比例して形成される放電回路により変化せしめ、
その所要充電電圧と論理回路５の入力スレシヨル
ドレベルとを比較して負荷駆動（回転数検出）を
行う例について説明したが、この場合にはコンデ
ンサ２の充電時定数は一定のために回転数の設定
は一定、換言すればエンジン回転数が設定数に達
した時に負荷駆動を行う。然し乍ら抵抗ｒ８によ
り論理回路５の入力端子と論理回路８の一端子間
を接続することにより、回転数が低い場合にコン
デンサ２の充電電圧が上昇して論理回路５のスレ
シヨルドレベルに達するとインバータ回路I₄の出
力はハイレベル（ほぼ定電圧ダイオードZD₂の両
端電圧）となるために該コンデンサ２は抵抗ｒ２
を通る充電経路の他にインバータ回路I₄→抵抗ｒ
８→コンデンサ２の経路で充電されるためにその
充電電圧は更に上昇する。そして回転数が上昇し
て設定回転数に達すれば該コンデンサ２の充電電
圧は本来該設定回転数において論理回路５のスレ
シヨルドレベル以下に低下して負荷駆動を行うよ
うに動作（検出）するにも係わらず、該コンデン
サ２には上記抵抗ｒ８を介すヒステリシス回路１
０の充電電圧が重畳されているために更に設定数
以上に回転数が上昇してトランジスタ４による放
電回路の形成を頻繁に行なわないとスレシヨルド
レベル以下に低下しない。換言すれば、抵抗ｒ２
及びコンデンサ２の時定数により予め設定された
エンジン回転数に達し、該コンデンサ２の充電電
圧が論理回路５のスレシヨルドレベル以下となり
論理回路８の駆動信号DSより負荷が駆動される
とインバータ回路I₄の出力はロウ(L)のため該コン
デンサ２はトランジスタ４を通る放電回路の他に
更に抵抗ｒ８を通る放電回路が形成されるためそ
の充電電位は更に低下する。従つて予め設定され
た回転数より低い回転数に達しないと負荷の駆動
停止に致らない。このようにヒステリシス回路を
設けることにより負荷駆動の動作点と不動作点に
所要巾を持たせることができるために設定回転数
付近で負荷のチヤタリング等による誤動作は確実
に防止できる。なお、上記所要巾（ヒステリシス
設定）は抵抗ｒ８の抵抗値の選定により任意に調
整できる。

〈波形整形回路〉 エンジンの回転に同期したパルス信号Ａはイグ
ニツシヨンコイルの電圧波形（パルス電圧値）コ
ンタクトポイント、或は放電ギヤツプ等により影
響を受け、又バツテリ電圧が変化するとトランジ
スタ４のベース・エミツタ電圧波形（第２図ｄ）
が変化するために該トランジスタ４のオン時間
（第２図ｅ）が変化するために設定回転数が変化
するが、波形整形回路３にＣ−MOSインバータ
回路I₁，I₂を設け、又該インバータ回路I₁，I₂の
電源を電源安定化回路１１から給電されているた
め（図示しない）に、その出力電圧は一定であ
る。従つて微分回路を形成するコンデンサＣ２及
び抵抗ｒ５の時定数は一定となるためパルス信号
Ａの波形及びバツテリ電圧が変化してもトランジ
スタ４のON巾は常に一定となり設定回転数は入
力電圧の変化に影響されないために高精度の設定
が可能である。なお、第２図ａ，ｂ，ｃは夫々パ
ルス信号Ａの電圧波形、コンデンサＣ１の両端電
圧波形及びインバータ回路I₁の入力電圧波形を示
す。

〈エンジンの停止時のスイツチ投入動作〉 以上エンジン動作時の各部動作について説明し
たが、次にエンジン停止時の動作について説明す
る。エンジン停止時は信号端子Ａからのパルスが
導出されないためトランジスタ４はOFF状態で
ある。そこでこの状態で入力スイツチSWが閉成
されるとコンデンサ２は抵抗ｒ１，ｒ２を介し
て、又コンデンサ７は抵抗ｒ１，ｒ１′を介して
充電される。然し乍らコンデンサ７の充電時定数
はコンデンサ２のそれに比し大きく設定されてい
るため論理回路８のスレシヨルドレベルSLに達
する時間を遅く（第２図ｇ）一方コンデンサ２は
論理回路５のスレシヨルドレベルに早く達する
（第２図ｅ）この結果、論理回路５を介してトラ
ンジスタ６が導通する。このためコンデンサ７は
放電してその電位が低下する結果、論理回路８は
ロウ(L)出力となり、トランジスタＱのOFFを維
持し、負荷駆動はなされない。従つてエンジン停
止時における回転数検出の誤動作を防止できる利
点がある。

以上の説明から明らかなように本考案によれば
構成簡単、安価にしても高精度の回転数検出が可
能であり、しかもエンジン停止時の負荷の誤動作
が防止できるので実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本考案の一実施例を示す回路
図及びその各部動作波形図である。図において１
は直流電源（バツテリー）、SWはスイツチ、２，
７はコンデンサ、３は波形整形回路、４，６は半
導体スイツチング素子（トランジスタ）、５，８
は論理回路、９は負荷駆動回路、Ａはパルス信号
（端子）、DSは駆動信号である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 直流電源１より抵抗を介して充電される第１
   のコンデンサ２とエンジンの回転数に同期した
   （パルス）信号を整形する波形整形回路３と、
   前記コンデンサ２と並列接続され、且つ前記波
   形整形回路３の出力によりオン、オフ動作を行
   う半導体スイツチング素子４と、該コンデンサ
   ２の充電電圧が所定値に達した時出力信号を送
   出する第１の論理回路５と、前記出力信号によ
   りオン、オフ動作を行う第２の半導体スイツチ
   ング素子６と前記直流電源１より抵抗を介して
   充電されると共に前記第２スイツチング素子６
   を介して放電回路が形成される第２コンデンサ
   ７と前記コンデンサ７の充電電圧が所定値に達
   した時負荷駆動回路９に信号を送出する第２の
   論理回路８を備え、且つ前記第２コンデンサ７
   の充電電圧が所定値に達する充電時定数を前記
   第１コンデンサ２の充電時定数より大きく設定
   したことを特徴とするエンジン回転数検出装
   置。 (2) 第１の論理回路５の入力端子と第２の論理回
   路８の一端子間にヒステリシス回路１０を接続
   したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のエンジン回転数検出装置。