JPS5938659A - 回転数検出装置の検出不良判定方法 - Google Patents
回転数検出装置の検出不良判定方法Info
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- JPS5938659A JPS5938659A JP14971982A JP14971982A JPS5938659A JP S5938659 A JPS5938659 A JP S5938659A JP 14971982 A JP14971982 A JP 14971982A JP 14971982 A JP14971982 A JP 14971982A JP S5938659 A JPS5938659 A JP S5938659A
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- JP
- Japan
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- acceleration
- rotation speed
- detection
- speed
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転機の回転速度に比例した周波数の電気的パ
ルス信号を発生するパルス変換式の回転数センサから出
力される信号を処即して速度を求める方式を採る回転数
検出装置の検出不良判定方法に関する。
ルス信号を発生するパルス変換式の回転数センサから出
力される信号を処即して速度を求める方式を採る回転数
検出装置の検出不良判定方法に関する。
従来、自動中等のエンジンの回転速度を測定するには、
例えば、ディストリビュータに取り付けられたピックア
ップコイルを利用して回転速度に比例した周波数の電気
信号を検出している。この様なセンサは自動車エンジン
の振動の影響を受け易く、あるいは、センサの劣化現象
が原因して検出不良が生じる場合がある。故障発生は、
一般的に、まづ再現性の乏しい過渡的な測定不良現象が
発生する場合が多い。ところが検出速度からその大小を
判定して検出の良、不良を判定する従来方式では、定常
的な異常が生じるまでの過渡的異常の検出をするのが困
難であった。そのため、測定系の故障検出が遅れるとい
う欠点があった。
例えば、ディストリビュータに取り付けられたピックア
ップコイルを利用して回転速度に比例した周波数の電気
信号を検出している。この様なセンサは自動車エンジン
の振動の影響を受け易く、あるいは、センサの劣化現象
が原因して検出不良が生じる場合がある。故障発生は、
一般的に、まづ再現性の乏しい過渡的な測定不良現象が
発生する場合が多い。ところが検出速度からその大小を
判定して検出の良、不良を判定する従来方式では、定常
的な異常が生じるまでの過渡的異常の検出をするのが困
難であった。そのため、測定系の故障検出が遅れるとい
う欠点があった。
そこで本発明は、この様な従来の欠点を改良するために
成されたものであって、時々刻々測定される回転数速度
の平均変化率、即ち平均的な加速度を時々刻々求め、こ
の加速度が理論上考えられる範囲内にある場合には、測
定系は正常であり、その値が理論上考えられる範囲外に
なった場合には測定系の不良と判定することにより過渡
的な誤検出を即刻検出することを目的とする。
成されたものであって、時々刻々測定される回転数速度
の平均変化率、即ち平均的な加速度を時々刻々求め、こ
の加速度が理論上考えられる範囲内にある場合には、測
定系は正常であり、その値が理論上考えられる範囲外に
なった場合には測定系の不良と判定することにより過渡
的な誤検出を即刻検出することを目的とする。
即ち、本発明は被測定物体である回転機の回転数に比例
した周期の電気信号を発生する回転数センサの出力信号
から回転速度を算出する方法において、 前記の時系列的に算出された回転速度からそえぞれの時
刻における回転速度の平均変化率を求め、該平均変化率
が、被測定物体である回転機の慣性から決定される最大
加速度及び最小加速度(負値)との間に存在するときは
、回転数検出装置の検出は正常と判定し、前記範囲内に
存在しないときは、検出不良と判定する回転数検出装置
の検出不良判定方法から成る。
した周期の電気信号を発生する回転数センサの出力信号
から回転速度を算出する方法において、 前記の時系列的に算出された回転速度からそえぞれの時
刻における回転速度の平均変化率を求め、該平均変化率
が、被測定物体である回転機の慣性から決定される最大
加速度及び最小加速度(負値)との間に存在するときは
、回転数検出装置の検出は正常と判定し、前記範囲内に
存在しないときは、検出不良と判定する回転数検出装置
の検出不良判定方法から成る。
ここで、回転数センサとは、回転軸に直結して金属歯車
を設け回転軸の回転に応じて磁気回路の磁気抵抗が変化
することを利用した電気磁気的な検出センサ。あるいは
、回転軸と同期して回転する平板に、スリットを設けて
該スリットを透過する透過光を検出する光学的方法、又
は、光学的反射板を設けて、その反射光を検出する光学
的方法等、を利用したセンサである。要は、回転軸の回
転数に比例した周期を有する電気的パルス信号を発生す
る素子が使用される。回転速度の算出は、上記の検出さ
れたパルスの周期を測定し、これを逆算して回転速度を
求める方式、一定時間毎の上記パルス数をカウントし、
これから一定時間内の平均速度を算出する方式、いずれ
であっても良い。
を設け回転軸の回転に応じて磁気回路の磁気抵抗が変化
することを利用した電気磁気的な検出センサ。あるいは
、回転軸と同期して回転する平板に、スリットを設けて
該スリットを透過する透過光を検出する光学的方法、又
は、光学的反射板を設けて、その反射光を検出する光学
的方法等、を利用したセンサである。要は、回転軸の回
転数に比例した周期を有する電気的パルス信号を発生す
る素子が使用される。回転速度の算出は、上記の検出さ
れたパルスの周期を測定し、これを逆算して回転速度を
求める方式、一定時間毎の上記パルス数をカウントし、
これから一定時間内の平均速度を算出する方式、いずれ
であっても良い。
以上のような方法によって時々刻々時系列的に算出され
た回転速度から、離散的な時間間隔で変化する回転速度
の平均変化率、即ち微少時間の平均加速庶を算定する。
た回転速度から、離散的な時間間隔で変化する回転速度
の平均変化率、即ち微少時間の平均加速庶を算定する。
一方、被測定物である回転機は慣性を有しているために
、回転速度の平均変化率のとり得る値の範囲は有限であ
る。即ち加速し得る最大加速度、および制動しうる最大
限速度(最小加速度)が存在する。従って、最大加速度
と、最小加速用との間以外の過速度では回転機は加速さ
れ、あるいは減速されることはない。上記の平均変化率
が上記の最大加速度と、最小加速度との間に存在すれば
正常な回転速度の検出と判断しうる。逆にその範囲内に
無い場合には検出不良と判定することが可能である。
、回転速度の平均変化率のとり得る値の範囲は有限であ
る。即ち加速し得る最大加速度、および制動しうる最大
限速度(最小加速度)が存在する。従って、最大加速度
と、最小加速用との間以外の過速度では回転機は加速さ
れ、あるいは減速されることはない。上記の平均変化率
が上記の最大加速度と、最小加速度との間に存在すれば
正常な回転速度の検出と判断しうる。逆にその範囲内に
無い場合には検出不良と判定することが可能である。
以下、さらに本光明の構成を実施例に基づいて詳しく述
べる。
べる。
本実施例は、自動中のエンジンの回転数を測定する回転
数検出装置の検出不良判定方法の具体例である。
数検出装置の検出不良判定方法の具体例である。
第1図は速度検出方法の一具体的な構成を示したもので
ある。ディストリビュータ10の回転軸は、エンジンの
クランクシャフトの回転に同期して回転する。ディスト
リビュータ10の回転軸に固定されている金属歯車から
成るシグナルロータ11は、ビックアップコイルと共に
磁気回路を構成する。シグナルロータ11と電磁結合す
るピックアップコイル12には、シグナルロータ11の
回転による磁気回路の磁気抵抗変動に比例した大きさと
周期の誘導電圧が発生する。この誘導電圧交流信号を波
形整形回路14に入力する。波形整形回路14は、該交
流信号に同期して24の如き方形波パルスを出力する。
ある。ディストリビュータ10の回転軸は、エンジンの
クランクシャフトの回転に同期して回転する。ディスト
リビュータ10の回転軸に固定されている金属歯車から
成るシグナルロータ11は、ビックアップコイルと共に
磁気回路を構成する。シグナルロータ11と電磁結合す
るピックアップコイル12には、シグナルロータ11の
回転による磁気回路の磁気抵抗変動に比例した大きさと
周期の誘導電圧が発生する。この誘導電圧交流信号を波
形整形回路14に入力する。波形整形回路14は、該交
流信号に同期して24の如き方形波パルスを出力する。
この方形波パルスは、パルス周期計測部16に入力する
。パルス周期計測部16は、方形波パルス24の周期に
同期した方形波を発生する方形波発生回路と、該方形波
期間ゲート回路をアクティブにするゲート回路と、該ゲ
ート回路を通過するクロックパルスを計測するカウンタ
及び該数値を一時記憶しCPUと接続するバッファレジ
スタとから成る。一方、クロックパルスは、パルス周期
計測部16に入力するクロックパルス発生器26から出
力される200kHzのクロックパルスを用いる。そし
て、該クロックパルスは、前記検出パルスの1周期の間
ゲート回路を通過し、該ゲート回路に接続されたバイナ
リカウンタによって、通過パルスの数をカウントする。
。パルス周期計測部16は、方形波パルス24の周期に
同期した方形波を発生する方形波発生回路と、該方形波
期間ゲート回路をアクティブにするゲート回路と、該ゲ
ート回路を通過するクロックパルスを計測するカウンタ
及び該数値を一時記憶しCPUと接続するバッファレジ
スタとから成る。一方、クロックパルスは、パルス周期
計測部16に入力するクロックパルス発生器26から出
力される200kHzのクロックパルスを用いる。そし
て、該クロックパルスは、前記検出パルスの1周期の間
ゲート回路を通過し、該ゲート回路に接続されたバイナ
リカウンタによって、通過パルスの数をカウントする。
速成検出パルスの一周期の期間カラントされた数値は、
マイクロプロセッサから成るCPU20に入力される。
マイクロプロセッサから成るCPU20に入力される。
そして、CPU20では所定のフローに従ってこの数値
から回転速度および加速度を求めて、所定の処理を行な
う。その結果、回転速度は出力装置22に表示される。
から回転速度および加速度を求めて、所定の処理を行な
う。その結果、回転速度は出力装置22に表示される。
次に、計算機(CPU20)の所定の処理を第2図のフ
ローチャートに従って説明する。CPU20は、電源が
投入されるとステップ40から起動され、各パラメータ
の初期値を設定する。次にパルス周期計測部16の出力
バッファに数値が入力されているか否かをステップ42
で判定する。
ローチャートに従って説明する。CPU20は、電源が
投入されるとステップ40から起動され、各パラメータ
の初期値を設定する。次にパルス周期計測部16の出力
バッファに数値が入力されているか否かをステップ42
で判定する。
即ち、出力バッファに、データが設定された時は、パル
ス周期計測部16の状態レジスタはレディ状態を示して
いる。レディ状態であればステップ44において該速度
データを読み取る。レディ状態でない場合は、CPUは
、パルス周期計測部16の出力バッファが読み取り可能
なレディ状態になるまで待つ。ステップ46では測定さ
れた速度パルスの周期を算出する。パルス周期は次式で
計算できる。ただしSはカウンタの値であり、Fはクロ
ックパルスの周波数である。Fは測定パルスの周期であ
る。
ス周期計測部16の状態レジスタはレディ状態を示して
いる。レディ状態であればステップ44において該速度
データを読み取る。レディ状態でない場合は、CPUは
、パルス周期計測部16の出力バッファが読み取り可能
なレディ状態になるまで待つ。ステップ46では測定さ
れた速度パルスの周期を算出する。パルス周期は次式で
計算できる。ただしSはカウンタの値であり、Fはクロ
ックパルスの周波数である。Fは測定パルスの周期であ
る。
T=S/F・・・・・・・・・(1)
次にステップ48において回転速度を算出する。
回転速度は、次式で算出することができる。ただし、m
は被測定物である回転機が一回転する間に回転数センサ
から出力されるパルスの数であり、Tはそのパルスの周
期である。Aは回転速度である。
は被測定物である回転機が一回転する間に回転数センサ
から出力されるパルスの数であり、Tはそのパルスの周
期である。Aは回転速度である。
A=1/(m1)(rps)・・・(2)この様にして
ステップ48では、時刻tnにおいて算出した回転速度
をA(1ん)として記憶する。
ステップ48では、時刻tnにおいて算出した回転速度
をA(1ん)として記憶する。
次にステップ50において、この一連の処理で計算し記
憶された最新の回転速度A(in)と一回前の処理値の
回転速度A(tn−1)との差を取り、その間の経過時
間で割って平均化速度を求める。即ち平均加速度αは次
式で書くことができる。ただし、α(tn)は時刻tn
における加速度を表わす。
憶された最新の回転速度A(in)と一回前の処理値の
回転速度A(tn−1)との差を取り、その間の経過時
間で割って平均化速度を求める。即ち平均加速度αは次
式で書くことができる。ただし、α(tn)は時刻tn
における加速度を表わす。
また、A(tn)は時刻tnにおける速度をA(tn−
1)は時刻1n−1における回転速度を表わす。Tn−
1はその二時刻間の経過時間を表わす。
1)は時刻1n−1における回転速度を表わす。Tn−
1はその二時刻間の経過時間を表わす。
α(1n)=(A(tn)−A(1n−1))/Tn−
1・・・・・・・・・・・(3) 次にステップ52において、上記で算出された平均加速
度が所定の範囲に入っているか判定する。αcは考え得
る最大加速度である。またαdは最小加速度である。α
dは負値である。αcとαdの決定方法については後述
する。α(tn)が所定の範囲内に入っておれば、ステ
ップ56に移行し、現時刻における回転速度A(tn)
を表示して一サイクルを終わりステップ42に戻る。そ
して、α(tn)が所定の範囲内に存在しない場合は、
ステップ54に移行し、検出不良表示をしてステップ5
8で異常処理を行ないステップ42に戻る。
1・・・・・・・・・・・(3) 次にステップ52において、上記で算出された平均加速
度が所定の範囲に入っているか判定する。αcは考え得
る最大加速度である。またαdは最小加速度である。α
dは負値である。αcとαdの決定方法については後述
する。α(tn)が所定の範囲内に入っておれば、ステ
ップ56に移行し、現時刻における回転速度A(tn)
を表示して一サイクルを終わりステップ42に戻る。そ
して、α(tn)が所定の範囲内に存在しない場合は、
ステップ54に移行し、検出不良表示をしてステップ5
8で異常処理を行ないステップ42に戻る。
次に第3図を用いて最大加速度および最小加速度の意義
について説明する。
について説明する。
第3図(a)は、エンジンの回転速度の変化を横軸を時
間にとって図示したものである。第3図(b)はスロッ
トルバルブの開度を時刻を横軸にとって表示したもので
ある。時刻t1においてスロットルバルブをステップ関
数的に全開にするとエンジンの回転は直ちに最高回転速
度に達するのではなく、ある時間遅れD1後に最大回転
速度に達する。一方時刻t2においてスロットルバルブ
を閉じた時には、一定の遅延時間D7後に最小回転速度
に減速される。この様にエンジンはその慣性のために加
速しうる最大値および減速しうる最大値が存在している
。αc即ち最大加速度は第3図(a)における曲線の立
上がり部分の直線の傾きを表わしている。αdは第3図
(a)における曲線の立ち下がり部分の直線の傾きを表
わしている。
間にとって図示したものである。第3図(b)はスロッ
トルバルブの開度を時刻を横軸にとって表示したもので
ある。時刻t1においてスロットルバルブをステップ関
数的に全開にするとエンジンの回転は直ちに最高回転速
度に達するのではなく、ある時間遅れD1後に最大回転
速度に達する。一方時刻t2においてスロットルバルブ
を閉じた時には、一定の遅延時間D7後に最小回転速度
に減速される。この様にエンジンはその慣性のために加
速しうる最大値および減速しうる最大値が存在している
。αc即ち最大加速度は第3図(a)における曲線の立
上がり部分の直線の傾きを表わしている。αdは第3図
(a)における曲線の立ち下がり部分の直線の傾きを表
わしている。
即ちαdは負の値である。これらの数値は、無負荷状態
でのエンジン回転数の上昇降下試験の場合と、実際の走
行中のエンジン回転数の上昇降下の場合とでは、当然異
なる。従って回転数検出不良を判定する試験方法に応じ
て、それらの値を決定することが必要である、あらかじ
め最大加速度(αc)および最小加速度(αd)を求め
ておけば、その範囲外の加速度を検出した場合には、当
然検出不良と判定することが可能である。
でのエンジン回転数の上昇降下試験の場合と、実際の走
行中のエンジン回転数の上昇降下の場合とでは、当然異
なる。従って回転数検出不良を判定する試験方法に応じ
て、それらの値を決定することが必要である、あらかじ
め最大加速度(αc)および最小加速度(αd)を求め
ておけば、その範囲外の加速度を検出した場合には、当
然検出不良と判定することが可能である。
第4図は、正常な場合の回転数センサが出力するパルス
列と、このパルス列から算定される回転速度との関係を
図示したものである。第5図は検出不良の場合の前記関
係の一例を示したものである。時刻1nからA区間検出
されるべきパルス(破線図示)が検出されなかったとす
れば、次のパルスを検出した時刻tn+1までの経過時
刻が急に長くなり、そのため時刻tn+1の速度は、急
に小さくなる。さらに、tn+2で次の正規の回転パル
スを検出しているからtn+2時刻における回転速度は
、急激に、元の回転速度に復帰する。このため、区間E
において所定の値よりも大きな減速および加速を示すこ
とに成り、明らかに測定不良であると判定することがで
きる。本発明方法は、この様に測定パルス列において、
パルスが欠落したり、急に増加したりする場合の検出不
良を検出することができる。現実には、回転数センサの
劣化のため測定絶対レベルが経時的に低下して、スレッ
シュホールドレベルに近くなったり、逆に少なくなった
りして不規則なパルス列を発生したりする場合にこの様
なことが起る。そして、この様な場合には、本発明の方
法によって検出不良と直ちに判定することができる。
列と、このパルス列から算定される回転速度との関係を
図示したものである。第5図は検出不良の場合の前記関
係の一例を示したものである。時刻1nからA区間検出
されるべきパルス(破線図示)が検出されなかったとす
れば、次のパルスを検出した時刻tn+1までの経過時
刻が急に長くなり、そのため時刻tn+1の速度は、急
に小さくなる。さらに、tn+2で次の正規の回転パル
スを検出しているからtn+2時刻における回転速度は
、急激に、元の回転速度に復帰する。このため、区間E
において所定の値よりも大きな減速および加速を示すこ
とに成り、明らかに測定不良であると判定することがで
きる。本発明方法は、この様に測定パルス列において、
パルスが欠落したり、急に増加したりする場合の検出不
良を検出することができる。現実には、回転数センサの
劣化のため測定絶対レベルが経時的に低下して、スレッ
シュホールドレベルに近くなったり、逆に少なくなった
りして不規則なパルス列を発生したりする場合にこの様
なことが起る。そして、この様な場合には、本発明の方
法によって検出不良と直ちに判定することができる。
以上要するに本発明は時々刻々測定される回転速度から
速度の平均変化率を求め、それをあらかじめ測定した最
大加速度あるいは最小加速度の範囲内にあるか否かを判
定し、その範囲内にあれば正常と判定する。又、その範
囲内に無ければ異常と判定するようにしたものである。
速度の平均変化率を求め、それをあらかじめ測定した最
大加速度あるいは最小加速度の範囲内にあるか否かを判
定し、その範囲内にあれば正常と判定する。又、その範
囲内に無ければ異常と判定するようにしたものである。
従って本発明方法によれば回転数センサが検出するパル
ス列が急に欠落したりあるいは急激に増加したりする場
合の速度検出不良を直ちに判定することが可能である。
ス列が急に欠落したりあるいは急激に増加したりする場
合の速度検出不良を直ちに判定することが可能である。
上記の検出不良状態は、再現性の乏しい過渡的な検出不
良の場合に多く発生する。このため、不安定な過渡的検
出不良をいち早く検出できるので、早い時機での故障の
防止が容易に行なえる。
良の場合に多く発生する。このため、不安定な過渡的検
出不良をいち早く検出できるので、早い時機での故障の
防止が容易に行なえる。
第1図は、本発明方法を具体化する一実施例の構成図で
ある。第2図は、同実施例において使用した計算機のソ
フトウェアのフローチャートを示したものである。第3
図は、エンジンの回転速度の変化とスロットルバルブの
変化との関係を説明した説明図である。第4図は、回転
数センサの検出するパルス列と回転速度との関係を示し
た説明図である。第5図は、検出不良の時のパルス列と
回転速度との関係を示した説明図である。 12・・・ピックアップコイル 16・・・パルス周期計測部 20・・・CPU 特Irli共声へ[1木11装株式会社、+、、4 ゛′代理人弁理士入用宏 量弁19!1−藤谷蓄 lFd弁理−1−丸山明人
ある。第2図は、同実施例において使用した計算機のソ
フトウェアのフローチャートを示したものである。第3
図は、エンジンの回転速度の変化とスロットルバルブの
変化との関係を説明した説明図である。第4図は、回転
数センサの検出するパルス列と回転速度との関係を示し
た説明図である。第5図は、検出不良の時のパルス列と
回転速度との関係を示した説明図である。 12・・・ピックアップコイル 16・・・パルス周期計測部 20・・・CPU 特Irli共声へ[1木11装株式会社、+、、4 ゛′代理人弁理士入用宏 量弁19!1−藤谷蓄 lFd弁理−1−丸山明人
Claims (1)
- 被測定物体である回転機の回転数に比例した周期の電気
信号を発生する回転数センサの出力信号から回転速度を
算出する方法において、前記の時系列的に算出された回
転速度からそれぞれの時刻における回転速度の平均変化
率を求め、該平均変化率が、被測定物体である回転機の
慣性から決定される最大加速度及び最小加速度(負値)
との間に存在するときは、回転数検出装置の検出は正常
と判定し、前記範囲内に存在しないときは、検出不良と
判定する回転数検出装置の検出不良判定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14971982A JPS5938659A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 回転数検出装置の検出不良判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14971982A JPS5938659A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 回転数検出装置の検出不良判定方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5938659A true JPS5938659A (ja) | 1984-03-02 |
Family
ID=15481321
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14971982A Pending JPS5938659A (ja) | 1982-08-27 | 1982-08-27 | 回転数検出装置の検出不良判定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5938659A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60154165A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Kubota Ltd | 回転異常検出装置 |
JPS63167274A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-11 | Tsudakoma Ind Co Ltd | 織機の異常回転検出方法およびその装置 |
JP5058374B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 車体速度推定装置および衝突安全保護装置 |
JP2013112234A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
-
1982
- 1982-08-27 JP JP14971982A patent/JPS5938659A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60154165A (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-13 | Kubota Ltd | 回転異常検出装置 |
JPS63167274A (ja) * | 1986-12-29 | 1988-07-11 | Tsudakoma Ind Co Ltd | 織機の異常回転検出方法およびその装置 |
JP5058374B2 (ja) * | 2009-07-02 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 車体速度推定装置および衝突安全保護装置 |
JP2013112234A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
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