JP6330626B2

JP6330626B2 - Rotation speed detector

Info

Publication number: JP6330626B2
Application number: JP2014225116A
Authority: JP
Inventors: 博継石野
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-11-05
Filing date: 2014-11-05
Publication date: 2018-05-30
Anticipated expiration: 2034-11-05
Also published as: JP2016090390A

Description

本発明は、被検体の回転数に応じた信号を出力する回転数検出装置に関する。 The present invention relates to a rotation speed detection apparatus that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a subject.

従来より、ターボチャージャーの回転軸に設けられた羽根の移動を検出することにより、その回転軸の回転数に応じた信号を出力する回転数検出装置が知られている。
特許文献１に記載の回転数検出装置は、羽根に対して非接触に設けたセンサから出力される信号を処理することにより、回転軸の回転数、回転軸の振動、及び、羽根とセンサとのクリアランスを検出している。このうち、回転軸の回転数の検出は、センサから出力される信号を羽根の枚数と同じ分周比で分周し、その分周された信号の周期を検出することにより行われる。 2. Description of the Related Art Conventionally, a rotation speed detection device that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a rotary shaft by detecting movement of a blade provided on the rotary shaft of the turbocharger is known.
The rotation speed detection device described in Patent Document 1 processes a signal output from a sensor provided in a non-contact manner with respect to the blade, thereby rotating the rotation speed of the rotation shaft, vibration of the rotation shaft, and the blade and sensor. The clearance is detected. Among these, the number of rotations of the rotating shaft is detected by dividing the signal output from the sensor by the same dividing ratio as the number of blades and detecting the period of the divided signal.

特開２０１３−２２４８４７号公報JP 2013-224847 A

しかしながら、特許文献１に記載の回転数検出装置は、センサから出力される信号を分周する分周比が固定されている。そのため、この回転数検出装置が、羽根の数が異なるターボチャージャーに設置される場合、回転数検出装置から出力される信号はその羽根の数に応じて異なるものになる。したがって、回転数検出装置から出力される信号を受信する電子制御装置は、羽根の数が異なる種々のターボチャージャーに対し、回転数の検出のために受信回路の設定を変えることになるので、受信回路の構成が複雑になることが懸念される。 However, in the rotation speed detection device described in Patent Document 1, the frequency division ratio for dividing the signal output from the sensor is fixed. Therefore, when this rotational speed detection device is installed in a turbocharger having a different number of blades, a signal output from the rotational speed detection device differs depending on the number of blades. Therefore, the electronic control unit that receives the signal output from the rotation number detection device changes the setting of the reception circuit for detection of the rotation number for various turbochargers having different numbers of blades. There is concern over the complexity of the circuit configuration.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、種々の被検体の回転数に関する信号を同じ条件で出力することが可能な回転数検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rotation speed detection device capable of outputting various signals related to the rotation speed of a subject under the same conditions.

本発明は、被検体の回転数に応じた信号を出力する回転数検出装置であり、センサ、第１比較器、メモリ部、第１分周回路を備える。
センサは、被検体に設けられた被検出部の移動に応じた信号を出力する。第１比較器は、センサから出力された信号を第１閾値により２値化した矩形波信号を出力する。メモリ部は、被検体に設けられた被検出部の数を記憶する。第１分周回路は、第１比較器から出力される矩形波信号をメモリ部に記憶された被検出部の数に対応した分周比で分周する。 The present invention is a rotation speed detection device that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a subject, and includes a sensor, a first comparator, a memory unit, and a first frequency divider circuit.
The sensor outputs a signal corresponding to the movement of the detected part provided in the subject. The first comparator outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with a first threshold value. The memory unit stores the number of detection units provided in the subject. The first frequency dividing circuit divides the rectangular wave signal output from the first comparator by a frequency dividing ratio corresponding to the number of detected parts stored in the memory part.

これにより、回転数検出装置は、被検出部の数が異なる種々の被検体に設置される場合でも、メモリ部に記憶させる被検出部の数を変えることにより、被検体の回転数に応じた信号を同じ条件で出力することが可能である。したがって、回転数検出装置は、同一の回路構成により、被検出部の数が異なる種々の被検体に設置することが可能である。その結果、回転数検出装置から出力される信号を受信する電子制御装置は、被検出部の数が異なる種々の被検体に応じて受信回路の設定を変えることなく、被検体の回転数を検出することが可能である。
本発明の第１の態様は、周波数測定手段、メモリ集積回路をさらに備える。周波数測定手段は、センサから出力された信号の周波数を測定する。メモリ集積回路は、センサから出力された信号の周波数と第１閾値との関係が示された周波数−閾値マップを有し、メモリ部に記憶された被検出部の数、及び、周波数測定手段が測定した周波数に対応する第１閾値を第１比較器へ出力する。
本発明の第２の態様は、第２比較器、第２分周回路、周期測定回路、メモリ集積回路をさらに備える。第２比較器は、センサから出力された信号を第２閾値により２値化した矩形波信号を出力する。第２分周回路は、第２比較器から出力される矩形波信号を、メモリ部に記憶された被検出部の数に基づく分周比で分周する。周期測定回路は、第２分周回路から出力される矩形波信号の周期を測定する。メモリ集積回路は、周期測定回路が測定した周期と第１閾値との関係を示す周期−閾値マップを有し、周期測定回路が測定した周期に対応する第１閾値を第１比較器へ出力する。
本発明の第３の態様は、周期測定回路、メモリ集積回路をさらに備える。周期測定回路は、第１分周回路から出力される矩形波信号の周期を測定する。メモリ集積回路は、周期測定回路が測定した周期と第１閾値との関係を示す周期−閾値マップを有し、周期測定回路が測定した周期に対応する第１閾値を第１比較器に出力する。 Thereby, even when the rotation speed detection device is installed in various subjects having different numbers of detected parts, the number of detected parts to be stored in the memory unit is changed according to the number of rotations of the subject. It is possible to output the signal under the same conditions. Therefore, the rotation speed detection device can be installed on various subjects having different numbers of detection parts with the same circuit configuration. As a result, the electronic control unit that receives the signal output from the rotation number detection device detects the number of rotations of the subject without changing the setting of the receiving circuit in accordance with various types of subjects with different numbers of detection parts. Is possible.
The first aspect of the present invention further includes frequency measuring means and a memory integrated circuit. The frequency measuring means measures the frequency of the signal output from the sensor. The memory integrated circuit has a frequency-threshold map showing the relationship between the frequency of the signal output from the sensor and the first threshold, the number of detected parts stored in the memory unit, and the frequency measuring means A first threshold value corresponding to the measured frequency is output to the first comparator.
The second aspect of the present invention further includes a second comparator, a second divider circuit, a period measuring circuit, and a memory integrated circuit. The second comparator outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with the second threshold value. The second frequency dividing circuit divides the rectangular wave signal output from the second comparator by a frequency dividing ratio based on the number of detected parts stored in the memory part. The period measuring circuit measures the period of the rectangular wave signal output from the second frequency dividing circuit. The memory integrated circuit has a cycle-threshold map indicating the relationship between the cycle measured by the cycle measuring circuit and the first threshold, and outputs a first threshold corresponding to the cycle measured by the cycle measuring circuit to the first comparator. .
The third aspect of the present invention further includes a period measurement circuit and a memory integrated circuit. The period measuring circuit measures the period of the rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit. The memory integrated circuit has a period-threshold map indicating a relationship between the period measured by the period measuring circuit and the first threshold, and outputs a first threshold corresponding to the period measured by the period measuring circuit to the first comparator. .

本発明の第１実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態のメモリ集積回路に格納された周波数−閾値マップの例である。It is an example of the frequency-threshold map stored in the memory integrated circuit of the first embodiment. 第１実施形態のメモリ集積回路に格納された周波数−閾値マップの例である。It is an example of the frequency-threshold map stored in the memory integrated circuit of the first embodiment. 第１実施形態の第１比較器の入力信号と出力信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the input signal and output signal of the 1st comparator of 1st Embodiment. 本発明の第２実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第４実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 4th Embodiment of this invention. 本発明の第５実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 5th Embodiment of this invention. 本発明の第６実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 6th Embodiment of this invention. 本発明の第７実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 7th Embodiment of this invention. 本発明の第８実施形態による回転数検出装置の回路図である。It is a circuit diagram of the rotation speed detection apparatus by 8th Embodiment of this invention.

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図４に示す。回転数検出装置１は、被検体としての回転体に設けられた被検出部の移動を検出することにより、その回転体の回転数に応じた信号を出力するものである。
第１実施形態の回転数検出装置１は、例えばターボチャージャーが備える回転軸２の回転数の検出に使用することが可能である。その場合、回転数検出装置１は、ターボチャージャーの回転軸２に設けられた羽根３の移動を検出することにより、その回転軸２の回転数に応じた信号を出力する。
第１実施形態では、ターボチャージャーの回転軸２が特許請求の範囲に記載の「被検体」の一例に相当し、その回転軸２に設けられた羽根３が特許請求の範囲に記載の「被検出部」の一例に相当する。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in a plurality of embodiments, substantially the same configuration is denoted by the same reference numeral, and description thereof is omitted.
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS. The rotational speed detection device 1 outputs a signal corresponding to the rotational speed of the rotating body by detecting the movement of the detected portion provided in the rotating body as the subject.
The rotation speed detection device 1 of the first embodiment can be used, for example, to detect the rotation speed of the rotation shaft 2 provided in the turbocharger. In that case, the rotation speed detection device 1 outputs a signal corresponding to the rotation speed of the rotation shaft 2 by detecting the movement of the blade 3 provided on the rotation shaft 2 of the turbocharger.
In the first embodiment, the rotary shaft 2 of the turbocharger corresponds to an example of the “subject” described in the claims, and the blade 3 provided on the rotary shaft 2 is the “subject” described in the claims. It corresponds to an example of “detection unit”.

まず、回転数検出装置１の構成について説明する。
回転数検出装置１は、センサ１１、第１比較器１２、メモリ部１３、第１分周回路１４、周波数測定手段１５およびメモリ集積回路１６等を備えている。
センサ１１は、例えばコイル等であり、被検出部としてのターボチャージャーの羽根３に非接触で設けられ、その羽根３の移動に応じて発生する渦電流の作用によりアナログ信号（以下「センサ信号」という）を出力するものである。センサ信号は、コンデンサ１８を介して交流増幅器１９に入力され、その交流増幅器１９により増幅される。 First, the configuration of the rotation speed detection device 1 will be described.
The rotation speed detection device 1 includes a sensor 11, a first comparator 12, a memory unit 13, a first frequency divider circuit 14, a frequency measuring means 15, a memory integrated circuit 16, and the like.
The sensor 11 is, for example, a coil and is provided in a non-contact manner on a blade 3 of a turbocharger serving as a detected portion. Output). The sensor signal is input to the AC amplifier 19 via the capacitor 18 and is amplified by the AC amplifier 19.

交流増幅器１９から出力された信号は、第１比較器１２に入力される。第１比較器１２は、交流増幅器１９から出力されたアナログ信号を第１閾値と比較することにより２値化した矩形波信号を出力する。この第１比較器１２に使われる第１閾値については後述する。
第１比較器１２から出力された矩形波信号は、第１分周回路１４に入力される。第１分周回路１４は、第１比較器１２から出力された矩形波信号を、メモリ部１３から読み出した分周比で分周する。 The signal output from the AC amplifier 19 is input to the first comparator 12. The first comparator 12 outputs a rectangular wave signal binarized by comparing the analog signal output from the AC amplifier 19 with a first threshold value. The first threshold value used for the first comparator 12 will be described later.
The rectangular wave signal output from the first comparator 12 is input to the first frequency divider circuit 14. The first frequency dividing circuit 14 divides the rectangular wave signal output from the first comparator 12 by the frequency dividing ratio read from the memory unit 13.

メモリ部１３は不揮発メモリであり、ターボチャージャーの回転軸２に設けられた羽根３の枚数を記憶する。メモリ部１３が記憶するターボチャージャーの羽根３の数は、回転数検出装置１が設置されるターボチャージャーに応じて、例えば外部からの通信などにより変更可能である。メモリ部１３は、そこに記憶された羽根３の数を、第１分周回路１４へ分周比として出力する。 The memory unit 13 is a non-volatile memory and stores the number of blades 3 provided on the rotary shaft 2 of the turbocharger. The number of turbocharger blades 3 stored in the memory unit 13 can be changed by communication from the outside, for example, according to the turbocharger in which the rotation speed detection device 1 is installed. The memory unit 13 outputs the number of blades 3 stored therein as a frequency dividing ratio to the first frequency dividing circuit 14.

これにより、第１分周回路１４は、第１比較器１２から出力された矩形波信号を、ターボチャージャーの羽根３の数を分周比として分周する。そのため、第１分周回路１４から出力された矩形波信号の１周期は、ターボチャージャーの回転軸２の１回転の時間と一致する。
即ち、第１分周回路１４が、被検体（回転軸）に設けられた被検出部（羽根）の数を分周比として分周することにより、第１分周回路１４から出力された矩形波信号の１周期は被検体の１回転の時間と一致するものとなる。 As a result, the first frequency dividing circuit 14 divides the rectangular wave signal output from the first comparator 12 by using the number of turbocharger blades 3 as a frequency dividing ratio. Therefore, one period of the rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit 14 coincides with the time of one rotation of the rotating shaft 2 of the turbocharger.
That is, the first frequency dividing circuit 14 divides the number of detected parts (blades) provided on the subject (rotating shaft) as a frequency dividing ratio, thereby outputting a rectangle output from the first frequency dividing circuit 14. One cycle of the wave signal coincides with the time of one rotation of the subject.

第１分周回路１４から出力された信号は、ｎ分周回路１７により所定の分周比で分周された後、電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）４０に出力される。ｎ分周回路１７は、回転数検出装置１から出力される信号がＥＣＵ４０の制御の周期時間に適合するように、第１分周回路１４から出力された信号を分周するものである。
なお、回転数検出装置１は、ｎ分周回路１７を廃止し、第１分周回路１４から出力された信号をそのままＥＣＵ４０に出力してもよい。 The signal output from the first frequency dividing circuit 14 is frequency-divided by a predetermined frequency dividing ratio by the n frequency dividing circuit 17 and then output to an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) 40. The n frequency dividing circuit 17 divides the signal output from the first frequency dividing circuit 14 so that the signal output from the rotation speed detection device 1 matches the control cycle time of the ECU 40.
Note that the rotation speed detection device 1 may omit the n frequency dividing circuit 17 and output the signal output from the first frequency dividing circuit 14 to the ECU 40 as it is.

次に、第１比較器１２がアナログ信号を２値化する際に使用する第１閾値の設定について説明する。
回転数検出装置１が、例えばターボチャージャーの回転軸２又はクランクシャフトなどを被検体とする場合、被検体の回転数が高くなると、通常、エンジンの回転数も高くなる。そのため、センサ信号は、被検体の回転数に応じて周波数が高くなると、その出力電圧（ｐ−ｐ）も大きくなる。センサ信号には、点火ノイズ等が重畳されることもあるので、エンジンの回転数に応じたノイズマージンを確保するためには、周波数に応じて第１閾値を変えることが望ましい。
そこで、回転数検出装置１は、周波数測定手段１５およびメモリ集積回路１６等により、第１閾値を設定する。 Next, the setting of the 1st threshold value used when the 1st comparator 12 binarizes an analog signal is demonstrated.
When the rotational speed detection device 1 uses, for example, the rotating shaft 2 or the crankshaft of a turbocharger as the subject, the rotational speed of the engine usually increases as the rotational speed of the subject increases. Therefore, when the frequency of the sensor signal increases according to the number of rotations of the subject, the output voltage (pp) also increases. Since ignition noise or the like may be superimposed on the sensor signal, it is desirable to change the first threshold according to the frequency in order to secure a noise margin according to the engine speed.
Therefore, the rotation speed detection device 1 sets the first threshold value using the frequency measurement means 15 and the memory integrated circuit 16.

周波数測定手段１５は、第２比較器２０、周波数測定カウンタ２１および発振回路２２等から構成され、センサ信号の周波数を測定する。
第２比較器２０は、交流増幅器１９から出力されたアナログ信号を所定の閾値と比較することにより２値化した矩形波信号を出力する。その矩形波信号は、周波数測定カウンタ２１に入力される。
周波数測定カウンタ２１は、発振回路２２から所定間隔（例えば５ｍｓ）で出力されるクロック信号の間に、第２比較器２０から出力された矩形波信号の立ち上がり又は立ち下がりの回数をカウントする。このカウント値は、センサ信号の周波数に相当するものである。周波数測定カウンタ２１が測定したカウント値は、メモリ集積回路１６に入力される。 The frequency measuring means 15 includes a second comparator 20, a frequency measurement counter 21, an oscillation circuit 22, and the like, and measures the frequency of the sensor signal.
The second comparator 20 outputs a rectangular wave signal binarized by comparing the analog signal output from the AC amplifier 19 with a predetermined threshold value. The rectangular wave signal is input to the frequency measurement counter 21.
The frequency measurement counter 21 counts the number of rising or falling times of the rectangular wave signal output from the second comparator 20 during the clock signal output from the oscillation circuit 22 at a predetermined interval (for example, 5 ms). This count value corresponds to the frequency of the sensor signal. The count value measured by the frequency measurement counter 21 is input to the memory integrated circuit 16.

メモリ集積回路１６には、センサ１１から出力された信号の周波数と第１閾値との関係を示す周波数−閾値マップ２３が、ターボチャージャーの羽根３の数に対応して複数記憶されている。メモリ集積回路１６は、第１比較器１２に使われる第１閾値を設定する。 The memory integrated circuit 16 stores a plurality of frequency-threshold maps 23 indicating the relationship between the frequency of the signal output from the sensor 11 and the first threshold corresponding to the number of blades 3 of the turbocharger. The memory integrated circuit 16 sets a first threshold value used for the first comparator 12.

周波数−閾値マップ２３の一例を図２及び図３に示す。
図２は、ターボチャージャーの羽根３の数が６枚の場合の周波数−閾値マップ２３であり、図３は、ターボチャージャーの羽根３の数が１２枚の場合の周波数−閾値マップ２３である。
図２の実線Ａは、センサ信号の出力電圧（ｐ−ｐ電圧：＋側波形の最大値と−側波形の最大値との差）と、センサ信号の周波数との関係を示している。センサ信号の出力電圧は、センサ信号の周波数に比例して大きくなる。これは、ターボチャージャーの回転軸２の回転数が高くなると、通常、エンジンの回転数も高くなることから、その回転軸２の回転数に応じて、周波数が高くなると、センサ信号の出力電圧も大きくなると考えられる。 An example of the frequency-threshold map 23 is shown in FIGS.
FIG. 2 is a frequency-threshold map 23 when the number of turbocharger blades 3 is six, and FIG. 3 is a frequency-threshold map 23 when the number of turbocharger blades 3 is twelve.
A solid line A in FIG. 2 shows the relationship between the output voltage of the sensor signal (pp voltage: difference between the maximum value of the + side waveform and the maximum value of the − side waveform) and the frequency of the sensor signal. The output voltage of the sensor signal increases in proportion to the frequency of the sensor signal. This is because when the rotational speed of the rotary shaft 2 of the turbocharger increases, the rotational speed of the engine usually increases. Therefore, when the frequency increases according to the rotational speed of the rotary shaft 2, the output voltage of the sensor signal also increases. It is thought to grow.

図３の実線Ｂも、センサ信号の出力電圧と、センサ信号の周波数との関係を示している。図３においても、センサ信号の出力電圧は、センサ信号の周波数に比例して大きくなる。
図２及び図３において、回転軸２の回転数が１万ｒｐｍのときのセンサ信号の周波数を矢印で示す。図３のマップでは、図２のマップと比較して、同一のセンサ信号の周波数に対し、センサ信号の出力電圧が低いものとなっている。これは、図３のマップは羽根３の数が１２枚の場合を示したものであり、図２のマップは羽根３の数が６枚の場合を示したものであるので、回転軸２の回転数が同一の場合に、図２のマップよりも図３のマップの方がセンサ信号の周波数が高くなるためである。 A solid line B in FIG. 3 also shows the relationship between the output voltage of the sensor signal and the frequency of the sensor signal. Also in FIG. 3, the output voltage of the sensor signal increases in proportion to the frequency of the sensor signal.
2 and 3, the frequency of the sensor signal when the rotational speed of the rotating shaft 2 is 10,000 rpm is indicated by an arrow. In the map of FIG. 3, the output voltage of the sensor signal is lower than the map of FIG. 2 for the same sensor signal frequency. This is because the map of FIG. 3 shows the case where the number of blades 3 is 12, and the map of FIG. 2 shows the case where the number of blades 3 is 6, This is because the frequency of the sensor signal is higher in the map of FIG. 3 than in the map of FIG. 2 when the rotation speed is the same.

一方、センサ信号の出力電圧は、ターボチャージャーの回転軸２の回転数（または周速）に比例するので、回転軸２の回転数が１万ｒｐｍのときのセンサ信号の周波数に対応するセンサ信号の出力はほぼ同一である。
なお、一点鎖線Ｃ、Ｄに示すように、本実施形態のセンサ信号は、所定の周波数を超えると、一定の電圧にクランプされるものとなっている。 On the other hand, since the output voltage of the sensor signal is proportional to the rotational speed (or peripheral speed) of the rotary shaft 2 of the turbocharger, the sensor signal corresponding to the frequency of the sensor signal when the rotational speed of the rotary shaft 2 is 10,000 rpm. Are almost the same.
As indicated by alternate long and short dash lines C and D, the sensor signal of the present embodiment is clamped to a constant voltage when exceeding a predetermined frequency.

図２では、第１閾値の電圧（ｐ−ｐ電圧）を、破線及び実線Ｖｔｈ１で示す。この第１閾値Ｖｔｈ１は、周波数αからβの間で、センサ信号の出力電圧から所定の電圧だけ低い値となっている。
また、図３では、第１閾値の電圧（ｐ−ｐ電圧）を、破線及び実線Ｖｔｈ２で示す。この第１閾値Ｖｔｈ２は、周波数γからεの間で、センサ信号の出力電圧から所定の電圧だけ低い値となっている。
なお、図２において、周波数αより下の領域と、周波数βより上の領域は、ターボチャージャーの回転数を検出する必要のない領域である。また、図３においても、周波数γより下の領域と、周波数εより上の領域は、ターボチャージャーの回転数を検出する必要のない領域である。 In FIG. 2, the first threshold voltage (pp voltage) is indicated by a broken line and a solid line Vth1. The first threshold value Vth1 is a value lower than the output voltage of the sensor signal by a predetermined voltage between the frequencies α and β.
In FIG. 3, the first threshold voltage (pp voltage) is indicated by a broken line and a solid line Vth2. The first threshold value Vth2 is a value lower than the output voltage of the sensor signal by a predetermined voltage between the frequencies γ and ε.
In FIG. 2, the region below the frequency α and the region above the frequency β are regions where it is not necessary to detect the rotational speed of the turbocharger. Also in FIG. 3, the region below the frequency γ and the region above the frequency ε are regions where it is not necessary to detect the rotational speed of the turbocharger.

図１に示すように、メモリ集積回路１６は、メモリ部１３からターボチャージャーの羽根３の枚数を読み出し、メモリ集積回路１６に記憶された複数の周波数−閾値マップ２３から、その羽根３の枚数に対応した周波数−閾値マップ２３を選出する。
そして、メモリ集積回路１６は、その選出した周波数−閾値マップ２３に基づき、周波数測定カウンタ２１が測定したカウント値（周波数）に対応する第１閾値（ｐ−ｐ電圧）を検出する。メモリ集積回路１６は、その検出した第１閾値をＤＡ変換回路３０に出力する。 As shown in FIG. 1, the memory integrated circuit 16 reads the number of turbocharger blades 3 from the memory unit 13 and determines the number of blades 3 from a plurality of frequency-threshold maps 23 stored in the memory integrated circuit 16. A corresponding frequency-threshold map 23 is selected.
Then, the memory integrated circuit 16 detects a first threshold value (pp voltage) corresponding to the count value (frequency) measured by the frequency measurement counter 21 based on the selected frequency-threshold map 23. The memory integrated circuit 16 outputs the detected first threshold value to the DA conversion circuit 30.

ＤＡ変換回路３０は、第１閾値（ｐ−ｐ電圧）をＤＡ変換した後、第１比較器１２に出力する。
図４（Ａ）は第１比較器１２に入力されるセンサ信号を示し、図４（Ｂ）は、第１比較器１２から出力される矩形波信号を示している。
図４（Ａ）に示すように、第１閾値（ｐ−ｐ電圧：ΔＶｔｈ）は、基準電圧Ｖｒｅｆを中心としたＨＩ側の閾値電圧Ｖ_UとＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとして第１比較器１２に入力される。図４（Ｂ）に示すように、第１比較器１２は、センサ信号がＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uより高くなるとＨＩ側の電圧を出力し、センサ信号がＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lより低くなるとＬＯ側の電圧を出力する。これにより、第１比較器１２は、センサ信号を第１閾値により２値化した矩形波信号を出力する。この第１比較器１２の第１閾値は、ターボチャージャーの回転軸２の回転数に応じてメモリ集積回路１６により適切に設定されるので、第１比較器１２に入力されるセンサ信号の周波数が高くなる場合にも、ノイズマージンを確保することが可能である。 The DA conversion circuit 30 DA-converts the first threshold value (pp voltage) and then outputs it to the first comparator 12.
4A shows a sensor signal input to the first comparator 12, and FIG. 4B shows a rectangular wave signal output from the first comparator 12. FIG.
As shown in FIG. 4A, the first threshold value (pp voltage: ΔVth) is the first comparator as the HI side threshold voltage V _U centered on the reference voltage Vref and the LO side threshold voltage V _L. 12 is input. As shown in FIG. 4B, the first comparator 12 outputs a voltage on the HI side when the sensor signal becomes higher than the threshold voltage V _U on the HI side, and the sensor signal is lower than the threshold voltage V _L on the LO side. Then, the voltage on the LO side is output. Thereby, the first comparator 12 outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the sensor signal with the first threshold value. The first threshold value of the first comparator 12 is appropriately set by the memory integrated circuit 16 in accordance with the rotational speed of the rotary shaft 2 of the turbocharger, so that the frequency of the sensor signal input to the first comparator 12 is Even when it becomes high, it is possible to ensure a noise margin.

第１実施形態の回転数検出装置１は、次の作用効果を奏する。
（１）第１実施形態では、メモリ部１３は、ターボチャージャーの羽根３の数を記憶する。第１分周回路１４は、第１比較器１２から出力される矩形波信号をメモリ部１３に記憶された羽根３の数に対応した分周比で分周する。
これにより、回転数検出装置１は、羽根３の数が異なる種々のターボチャージャーに設置される場合でも、メモリ部１３に記憶させる羽根３の数を変えることにより、ターボチャージャーの回転軸２の回転数に応じた信号を同じ条件で出力することが可能である。したがって、回転数検出装置１は、同一の回路構成により、羽根３の数が異なる種々のターボチャージャーに設置することが可能である。その結果、この回転数検出装置１から出力される信号を受信するＥＣＵ４０は、羽根３の数が異なる種々のターボチャージャーに応じて受信回路の設定を変えることなく、ターボチャージャーの回転軸２の回転数を検出することが可能である。 The rotation speed detection device 1 of the first embodiment has the following operational effects.
(1) In the first embodiment, the memory unit 13 stores the number of blades 3 of the turbocharger. The first frequency dividing circuit 14 divides the rectangular wave signal output from the first comparator 12 by a frequency dividing ratio corresponding to the number of blades 3 stored in the memory unit 13.
Thereby, even if the rotation speed detection apparatus 1 is installed in various turbochargers with different numbers of blades 3, the rotation of the rotating shaft 2 of the turbocharger can be achieved by changing the number of blades 3 stored in the memory unit 13. It is possible to output signals according to the number under the same conditions. Therefore, the rotation speed detection device 1 can be installed in various turbochargers having different numbers of blades 3 with the same circuit configuration. As a result, the ECU 40 that receives the signal output from the rotation speed detection device 1 rotates the rotating shaft 2 of the turbocharger without changing the setting of the receiving circuit according to various turbochargers having different numbers of blades 3. It is possible to detect the number.

（２）第１実施形態では、メモリ集積回路１６に、センサ１１から出力された信号の周波数と第１閾値との関係を示す周波数−閾値マップ２３が、羽根３の数に対応して複数記憶されている。メモリ集積回路１６は、その複数の周波数−閾値マップ２３から、メモリ部１３に記憶された被検出部の数に対応した周波数−閾値マップ２３を選出し、周波数測定手段１５が測定した周波数に対応する第１閾値を第１比較器１２に出力する。
これにより、回転数検出装置は、羽根３の数が異なる種々のターボチャージャーに対応したセンサ信号のノイズマージンを確保することができる。 (2) In the first embodiment, a plurality of frequency-threshold maps 23 indicating the relationship between the frequency of the signal output from the sensor 11 and the first threshold value are stored in the memory integrated circuit 16 corresponding to the number of blades 3. Has been. The memory integrated circuit 16 selects a frequency-threshold map 23 corresponding to the number of detected parts stored in the memory unit 13 from the plurality of frequency-threshold maps 23 and corresponds to the frequency measured by the frequency measuring means 15. The first threshold value is output to the first comparator 12.
Thereby, the rotation speed detection apparatus can ensure the noise margin of the sensor signal corresponding to the various turbochargers in which the number of blades 3 is different.

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態の回転数検出装置１を図５に示す。
第２実施形態の回転数検出装置１は、上述した第１実施形態の回転数検出装置１が備えていた周波数測定手段１５を備えていない。その代わり、第２実施形態の回転数検出装置１は、周期測定手段２６を備えている。また、第２実施形態では、メモリ集積回路１６は、周期測定手段２６から出力された信号の周期と第１閾値との関係を示す１枚の周期−閾値マップ２４のみを記憶している。
第２実施形態の回転数検出装置１は、周期測定手段２６およびメモリ集積回路１６等により、第１比較器１２に使われる第１閾値を設定する。 (Second Embodiment)
A rotation speed detection device 1 according to a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
The rotation speed detection device 1 according to the second embodiment does not include the frequency measurement unit 15 included in the rotation speed detection device 1 according to the first embodiment described above. Instead, the rotation speed detection device 1 of the second embodiment includes a period measurement unit 26. In the second embodiment, the memory integrated circuit 16 stores only one period-threshold map 24 indicating the relationship between the period of the signal output from the period measuring unit 26 and the first threshold value.
In the rotation speed detection device 1 of the second embodiment, the first threshold value used for the first comparator 12 is set by the period measuring means 26 and the memory integrated circuit 16.

周期測定手段２６は、第２比較器２０、第２分周回路２７、周期測定回路２８および発振回路２２等から構成され、センサ信号の周期を測定する。
第２比較器２０は、交流増幅器１９から出力されたアナログ信号を所定の閾値と比較することにより２値化した矩形波信号を出力する。
第２比較器２０から出力された矩形波信号は、第２分周回路２７に入力される。第２分周回路２７は、第２比較器２０から出力される矩形波信号をメモリ部１３に記憶されたターボチャージャーの羽根３の数に対応した分周比で分周する。これにより、第２分周回路２７から出力された矩形波信号の１周期は、ターボチャージャーの回転軸２の１回転の時間と一致する。 The period measuring unit 26 includes a second comparator 20, a second frequency dividing circuit 27, a period measuring circuit 28, an oscillation circuit 22, and the like, and measures the period of the sensor signal.
The second comparator 20 outputs a rectangular wave signal binarized by comparing the analog signal output from the AC amplifier 19 with a predetermined threshold value.
The rectangular wave signal output from the second comparator 20 is input to the second frequency divider circuit 27. The second frequency dividing circuit 27 divides the rectangular wave signal output from the second comparator 20 by a frequency dividing ratio corresponding to the number of turbocharger blades 3 stored in the memory unit 13. Thereby, one period of the rectangular wave signal output from the second frequency dividing circuit 27 coincides with the time of one rotation of the rotating shaft 2 of the turbocharger.

周期測定回路２８は、第２分周回路２７から出力された矩形波の周期を測定する。この周期測定回路２８による周期測定は、第２分周回路２７から出力された矩形波信号の立ち上がりから次の立ち上がりの間、または、立ち下りから次の立ち下りの間、発振回路２２から出力されるクロック信号をカウントすることにより行われる。周期測定回路２８が測定した周期は、メモリ集積回路１６に入力される。 The period measuring circuit 28 measures the period of the rectangular wave output from the second frequency dividing circuit 27. The period measurement by the period measurement circuit 28 is output from the oscillation circuit 22 between the rising edge of the rectangular wave signal output from the second frequency dividing circuit 27 and the next rising edge or between the falling edge and the next falling edge. This is done by counting clock signals. The period measured by the period measurement circuit 28 is input to the memory integrated circuit 16.

メモリ集積回路１６には、第２分周回路２７から出力された信号の周期と第１閾値との関係を示す周期−閾値マップ２４が記憶されている。
センサ信号の出力電圧（Ｐ−Ｐ）は、羽根３の数に関わりなく、ターボチャージャーの回転軸２の回転数に比例して高くなる。第２分周回路２７から出力された信号の周期はターボチャージャーの回転軸２の１回転の時間と一致するので、この周期が短いほどターボチャージャーの回転数が高くなる関係にある。そのため、メモリ集積回路１６は、１つの周期−閾値マップ２４に基づき、第１閾値を設定することが可能である。メモリ集積回路１６は、周期測定回路２８が測定した周期に対応する第１閾値（ｐ−ｐ電圧）を検出し、その検出した第１閾値をＤＡ変換回路３０に出力する。 The memory integrated circuit 16 stores a period-threshold map 24 indicating the relationship between the period of the signal output from the second frequency divider circuit 27 and the first threshold value.
The output voltage (PP) of the sensor signal increases in proportion to the rotational speed of the rotating shaft 2 of the turbocharger regardless of the number of blades 3. Since the cycle of the signal output from the second frequency divider circuit 27 coincides with the time of one rotation of the rotating shaft 2 of the turbocharger, the shorter the cycle, the higher the rotational speed of the turbocharger. Therefore, the memory integrated circuit 16 can set the first threshold based on one cycle-threshold map 24. The memory integrated circuit 16 detects the first threshold value (pp voltage) corresponding to the period measured by the period measurement circuit 28 and outputs the detected first threshold value to the DA conversion circuit 30.

ＤＡ変換回路３０は、第１閾値（ｐ−ｐ電圧）をＤＡ変換した後、第１比較器１２に出力する。第１比較器１２は、センサ信号を第１閾値により２値化した矩形波信号を出力する。第１比較器１２の第１閾値は、ターボチャージャーの回転軸２の回転数に応じて適切に設定されるので、第１比較器１２に入力されるセンサ信号の周波数が高くなる場合にも、ノイズマージンが確保される。
第１比較器１２から出力された信号は、第１分周回路１４により、ターボチャージャーの羽根３の数を分周比として分周され、さらに、必要に応じてｎ分周回路１７により所定の分周比で分周された後、ＥＣＵ４０に出力される。 The DA conversion circuit 30 DA-converts the first threshold value (pp voltage) and then outputs it to the first comparator 12. The first comparator 12 outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the sensor signal with a first threshold value. Since the first threshold value of the first comparator 12 is appropriately set according to the rotational speed of the rotary shaft 2 of the turbocharger, even when the frequency of the sensor signal input to the first comparator 12 is high, Noise margin is secured.
The signal output from the first comparator 12 is frequency-divided by the first frequency dividing circuit 14 by using the number of turbocharger blades 3 as a frequency dividing ratio. After being divided by the division ratio, it is output to the ECU 40.

第２実施形態では、メモリ集積回路１６には、周期測定回路２８が測定した矩形波信号の周期と第１閾値との関係を示す１つの周期−閾値マップ２４が記憶される。
これにより、回転数検出装置１は、メモリ集積回路１６の記憶容量を少なくすることができる。 In the second embodiment, the memory integrated circuit 16 stores one period-threshold map 24 indicating the relationship between the period of the rectangular wave signal measured by the period measuring circuit 28 and the first threshold value.
As a result, the rotation speed detection device 1 can reduce the storage capacity of the memory integrated circuit 16.

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の回転数検出装置１を図６に示す。
第３実施形態では、上述した第２実施形態の回転数検出装置１が備えていた第２比較器２０及び第２分周回路２７を備えていない。
第３実施形態が備える周期測定回路２８は、第１分周回路１４から出力された矩形波信号の周期を測定する。この周期測定回路２８による周期測定は、第１分周回路１４から出力された矩形波信号の立ち上がりから次の立ち上がりの間、または、立ち下りから次の立ち下りの間、発振回路２２から出力されるクロック信号をカウントすることにより行われる。周期測定回路２８が測定した周期は、メモリ集積回路１６に入力される。メモリ集積回路１６は、その周期と、周期−閾値マップ２４に基づき第１閾値を設定する。
この時マップ２４は検出開始可能な様に図２，図３の回転数検出する必要のない領域は設定しない。 (Third embodiment)
A rotation speed detection device 1 according to a third embodiment of the present invention is shown in FIG.
In 3rd Embodiment, the 2nd comparator 20 and the 2nd frequency divider circuit 27 which the rotation speed detection apparatus 1 of 2nd Embodiment mentioned above was provided are not provided.
The period measuring circuit 28 included in the third embodiment measures the period of the rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit 14. The period measurement by the period measurement circuit 28 is output from the oscillation circuit 22 between the rising edge of the rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit 14 and the next rising edge, or between the falling edge and the next falling edge. This is done by counting clock signals. The period measured by the period measurement circuit 28 is input to the memory integrated circuit 16. The memory integrated circuit 16 sets the first threshold based on the cycle and the cycle-threshold map 24.
At this time, the map 24 does not set an area where it is not necessary to detect the rotational speed shown in FIGS.

第３実施形態では、周期測定回路２８は、第１分周回路１４から出力される矩形波の周期を測定する。
これにより、回転数検出装置１は、第２実施形態の回転数検出装置１が備える第２比較器２０と第２分周回路２７を廃止し、回路構成を簡素にすることが可能である。 In the third embodiment, the period measuring circuit 28 measures the period of the rectangular wave output from the first frequency dividing circuit 14.
Thereby, the rotation speed detection device 1 can eliminate the second comparator 20 and the second frequency divider circuit 27 included in the rotation speed detection device 1 of the second embodiment, and can simplify the circuit configuration.

（第４実施形態）
本発明の第４から第６実施形態の回転数検出装置１を図７から図９に示す。
第４から第６実施形態の回転数検出装置１は、例えばＳＥＮＴ（ＳｉｎｇｌｅＥｄｇｅＮｉｂｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）通信などのシリアル通信に適用されるものである
第４から第６実施形態では、通信用周期測定回路３１が、第１分周回路１４から出力された信号の周期を測定する。通信用周期測定回路３１による周期測定は、第１分周回路１４から出力された矩形波信号の立ち上がりから次の立ち上がりの間、または、立ち下りから次の立ち下りの間、発振回路２２１から出力されるクロック信号をカウントすることにより行われる。通信用周期測定回路３１は、その「周期カウント値」をシリアル通信回路３３に格納する。 (Fourth embodiment)
A rotation speed detection device 1 according to fourth to sixth embodiments of the present invention is shown in FIGS.
The rotation speed detection device 1 of the fourth to sixth embodiments is applied to serial communication such as SENT (Single Edge Nibble Transmission) communication, for example. In the fourth to sixth embodiments, the communication period measurement circuit 31 includes The period of the signal output from the first frequency divider circuit 14 is measured. The period measurement by the communication period measurement circuit 31 is output from the oscillation circuit 221 between the rising edge of the rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit 14 and the next rising edge or between the falling edge and the next falling edge. This is done by counting the clock signals to be transmitted. The communication cycle measurement circuit 31 stores the “cycle count value” in the serial communication circuit 33.

シリアル通信回路３３は、所定時間間隔に定められた定期通信時間ごとに、そこに格納された周期に関するデータを読み出して、ＥＣＵ４０に出力するものである。
本実施形態のシリアル通信回路３３は、特許請求の範囲に記載の「通信回路」の一例に相当する。
第４から第６実施形態では、回転数検出装置１は、被検体の回転数に応じたデータを通信により出力することが可能である。 The serial communication circuit 33 reads out data relating to the period stored therein and outputs it to the ECU 40 at regular communication times determined at predetermined time intervals.
The serial communication circuit 33 of the present embodiment corresponds to an example of a “communication circuit” recited in the claims.
In the fourth to sixth embodiments, the rotation speed detection device 1 can output data corresponding to the rotation speed of the subject through communication.

（第７実施形態）
本発明の第７実施形態の回転数検出装置１を図１０に示す。
この第７実施形態と後述する第８実施形態は、第１実施形態の構成におけるＤＡ変換回路３０の一例を示したものである。なお、このＤＡ変換回路は、上述した第２から第６実施形態に適用することも可能である。
第７実施形態では、メモリ集積回路１６に複数格納されている周波数−閾値マップ２３に、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uと、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとが記憶されている。
なお、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uは特許請求の範囲に記載の「高電位側の閾値」に相当し、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lは特許請求の範囲に記載の「低電位側の閾値」に相当する。 (Seventh embodiment)
A rotation speed detection device 1 according to a seventh embodiment of the present invention is shown in FIG.
The seventh embodiment and an eighth embodiment to be described later show an example of the DA converter circuit 30 in the configuration of the first embodiment. The DA converter circuit can also be applied to the second to sixth embodiments described above.
In the seventh embodiment, the HI-side threshold voltage V _U and the LO-side threshold voltage V _L are stored in the frequency-threshold map 23 stored in the memory integrated circuit 16.
The threshold voltage V _U on the HI side corresponds to the “threshold on the high potential side” recited in the claims, and the threshold voltage V _L on the LO side represents the “threshold on the low potential side” recited in the claims. It corresponds to.

また、第７実施形態の回転数検出装置１は、高電位側ＤＡ変換回路３０１と低電位側ＤＡ変換回路３０２という２つのＤＡ変換回路を備えている。高電位側ＤＡ変換回路３０１は、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uを出力し、低電位側ＤＡ変換回路３０２は、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lを出力する。
高電位側ＤＡ変換回路３０１と第１比較器１２の反転入力端子とを接続する配線に第１のアナログスイッチ３４が設けられ、低電位側ＤＡ変換回路３０２と第１比較器１２の反転入力端子とを接続する配線に第２のアナログスイッチ３５が設けられている。
また、第１のアナログスイッチ３４のゲートと第１比較器１２の出力端子とを接続する配線に反転回路３６が設けられている。第２のアナログスイッチ３５のゲートと第１比較器１２の出力端子とは直接接続されている。 Further, the rotation speed detection device 1 of the seventh embodiment includes two DA conversion circuits, a high potential side DA conversion circuit 301 and a low potential side DA conversion circuit 302. The high potential side DA converter circuit 301 outputs the HI side threshold voltage V _U , and the low potential side DA converter circuit 302 outputs the LO side threshold voltage V _L.
A first analog switch 34 is provided in the wiring connecting the high potential side DA conversion circuit 301 and the inverting input terminal of the first comparator 12, and the low potential side DA conversion circuit 302 and the inverting input terminal of the first comparator 12 are provided. A second analog switch 35 is provided in the wiring connecting the two.
Further, an inverting circuit 36 is provided on the wiring connecting the gate of the first analog switch 34 and the output terminal of the first comparator 12. The gate of the second analog switch 35 and the output terminal of the first comparator 12 are directly connected.

メモリ集積回路１６から高電位側ＤＡ変換回路３０１または低電位側ＤＡ変換回路３０２を通じて第１比較器１２に出力されるＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uと、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとの切り替えの動作を説明する。
第１比較器１２から出力される信号がＨＩのとき、第２のアナログスイッチ３５のゲートにＨＩ信号が入力され、第２のアナログスイッチ３５がオンする。一方、第１比較器１２から出力される信号は、反転回路３６により反転され、第１のアナログスイッチ３４のゲートにＬＯ信号が入力される。そのため、第１のアナログスイッチ３４はオフする。これにより、第１比較器１２には、低電位側ＤＡ変換回路３０２からＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lが入力される。 Switching between the HI-side threshold voltage V _U output from the memory integrated circuit 16 to the first comparator 12 through the high-potential-side DA conversion circuit 301 or the low-potential-side DA conversion circuit 302 and the LO-side threshold voltage V _L. The operation will be described.
When the signal output from the first comparator 12 is HI, the HI signal is input to the gate of the second analog switch 35 and the second analog switch 35 is turned on. On the other hand, the signal output from the first comparator 12 is inverted by the inverting circuit 36, and the LO signal is input to the gate of the first analog switch 34. Therefore, the first analog switch 34 is turned off. As a result, the first comparator 12 receives the LO-side threshold voltage V _L from the low-potential-side DA conversion circuit 302.

これに対し、第１比較器１２から出力される信号がＬＯのとき、第２のアナログスイッチ３５のゲートにＬＯ信号が入力され、第２のアナログスイッチ３５がオフする。一方、第１比較器１２から出力される信号は、反転回路３６により反転され、第１のアナログスイッチ３４のゲートにＨＩ信号が入力される。そのため、第１のアナログスイッチ３４はオンする。これにより、第１比較器１２には、高電位側ＤＡ変換回路３０１からＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uが入力される。 On the other hand, when the signal output from the first comparator 12 is LO, the LO signal is input to the gate of the second analog switch 35 and the second analog switch 35 is turned off. On the other hand, the signal output from the first comparator 12 is inverted by the inverting circuit 36, and the HI signal is input to the gate of the first analog switch 34. Therefore, the first analog switch 34 is turned on. As a result, the HI-side threshold voltage V _U is input to the first comparator 12 from the high-potential-side DA conversion circuit 301.

第７実施形態では、メモリ集積回路１６が、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_UとＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lという２つの電位を出力し、第１比較器１２におけるＨＩ側の閾値電圧Ｖ_UとＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとの切り替えを瞬時に行うことが可能である。 In the seventh embodiment, memory integrated circuit 16, and outputs two potentials of the threshold voltage V _L of the threshold voltage V _U and the LO side of the HI-side, the threshold voltage V _U and LO of the HI side of the first comparator 12 It is possible to instantaneously switch to the side threshold voltage V _L.

（第８実施形態）
本発明の第８実施形態の回転数検出装置１を図１１に示す。
第８実施形態では、メモリ集積回路１６に複数格納されている周波数−閾値マップ２３に、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uのみが記憶されている。また、第８実施形態の回転数検出装置１は、１つのＤＡ変換回路３０を備えている。 (Eighth embodiment)
A rotation speed detection device 1 according to an eighth embodiment of the present invention is shown in FIG.
In the eighth embodiment, only the threshold voltage V _U on the HI side is stored in the frequency-threshold map 23 stored in the memory integrated circuit 16. Further, the rotation speed detection device 1 of the eighth embodiment includes one DA conversion circuit 30.

ＤＡ変換回路３０と第１比較器１２の反転入力端子とが第３オペアンプ３７を介して接続されている。第８実施形態における第３オペアンプ３７が、特許請求の範囲に記載の「オペアンプ」の一例に相当する。
第３オペアンプ３７は、出力端子が第１比較器１２の反転入力端子に接続され、非反転入力端子が抵抗Ｒ１１を介してＤＡ変換回路３０に接続され、反転入力端子が抵抗Ｒ１２を介してＤＡ変換回路３０に接続されている。また、第３オペアンプ３７の出力端子と反転入力端子が抵抗Ｒ１４を介して接続されている。 The DA converter circuit 30 and the inverting input terminal of the first comparator 12 are connected via a third operational amplifier 37. The third operational amplifier 37 in the eighth embodiment corresponds to an example of an “operational amplifier” recited in the claims.
The third operational amplifier 37 has an output terminal connected to the inverting input terminal of the first comparator 12, a non-inverting input terminal connected to the DA conversion circuit 30 via the resistor R11, and an inverting input terminal connected to the DA via the resistor R12. It is connected to the conversion circuit 30. The output terminal and the inverting input terminal of the third operational amplifier 37 are connected via a resistor R14.

交流増幅器１９は、第１オペアンプ１９１と第２オペアンプ１９２とから構成されており、第１オペアンプ１９１と第２オペアンプ１９２とを接続する配線１９３から中点電位信号が出力される。この中点電位信号は、第１比較器１２の高電位側の閾値と低電位側の閾値の中点電位となる。なお、本実施形態の交流増幅器１９は、特許請求の範囲に記載の「中点電位出力手段」として機能する。
交流増幅器１９から中点電位信号を出力する配線は、アナログスイッチ３８を介して、第３オペアンプ３７の非反転入力端子と抵抗Ｒ１１との間の配線に接続されている。このアナログスイッチ３８のゲートは、第１比較器１２の出力端子と接続されている。 The AC amplifier 19 includes a first operational amplifier 191 and a second operational amplifier 192, and a midpoint potential signal is output from a wiring 193 connecting the first operational amplifier 191 and the second operational amplifier 192. This midpoint potential signal becomes the midpoint potential of the high potential side threshold and the low potential side threshold of the first comparator 12. Note that the AC amplifier 19 of the present embodiment functions as “middle point potential output means” recited in the claims.
The wiring for outputting the midpoint potential signal from the AC amplifier 19 is connected to the wiring between the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 37 and the resistor R11 via the analog switch 38. The gate of the analog switch 38 is connected to the output terminal of the first comparator 12.

メモリ集積回路１６からＤＡ変換回路３０を通じて第１変換器に出力されるＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uと、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとの切り替えの動作を説明する。
第１比較器１２から出力される信号がＨＩのとき、アナログスイッチ３８にＨＩ信号が入力され、アナログスイッチ３８がオンする。このとき、交流増幅器１９から中点電位信号が第３オペアンプ３７の非反転入力端子に入力され、第３オペアンプ３７は、その中点電位信号を中心として、ＤＡ変換回路３０から出力される信号を反転して第１比較器１２に出力する。したがって、メモリ集積回路１６からＤＡ変換回路３０に出力されたＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uは、第３オペアンプ３７により反転され、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとして第１比較器１２の反転入力端子に入力される。 An operation of switching between the HI-side threshold voltage V _U output from the memory integrated circuit 16 to the first converter through the DA converter circuit 30 and the LO-side threshold voltage V _L will be described.
When the signal output from the first comparator 12 is HI, the HI signal is input to the analog switch 38 and the analog switch 38 is turned on. At this time, a midpoint potential signal is input from the AC amplifier 19 to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 37, and the third operational amplifier 37 outputs a signal output from the DA converter circuit 30 with the midpoint potential signal as the center. Inverted and output to the first comparator 12. Therefore, the threshold voltage V _U on the HI side output from the memory integrated circuit 16 to the DA converter circuit 30 is inverted by the third operational amplifier 37 and applied to the inverting input terminal of the first comparator 12 as the threshold voltage V _L on the LO side. Entered.

これに対し、第１比較器１２から出力される信号がＬＯのとき、アナログスイッチ３８にＬＯ信号が入力され、アナログスイッチ３８がオフする。このとき、中点電位信号が第３オペアンプ３７の非反転入力端子に入力されなくなり、第３オペアンプ３７は、ＤＡ変換回路３０から出力される信号を、そのまま第１比較器１２に出力する。これにより、メモリ集積回路１６からＤＡ変換回路３０に出力されたＨＩ側の閾値電圧Ｖ_UはそのままＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uとして第１比較器１２の反転入力端子に入力される。 On the other hand, when the signal output from the first comparator 12 is LO, the LO signal is input to the analog switch 38 and the analog switch 38 is turned off. At this time, the midpoint potential signal is not input to the non-inverting input terminal of the third operational amplifier 37, and the third operational amplifier 37 outputs the signal output from the DA converter circuit 30 to the first comparator 12 as it is. As a result, the HI-side threshold voltage V _U output from the memory integrated circuit 16 to the DA converter circuit 30 is directly input to the inverting input terminal of the first comparator 12 as the HI-side threshold voltage V _U.

第８実施形態では、第３オペアンプ３７により、第１比較器１２におけるＨＩ側の閾値電圧Ｖ_UとＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lとの切り替えを瞬時に行うことが可能である。
また、第８実施形態では、メモリ集積回路１６が第１比較器１２の高電位側の閾値のみを記憶しているので、メモリ集積回路１６の記憶容量を低減することが可能である。
また、第８実施形態は、第７実施形態の構成と比較して、ＤＡ変換回路の数を減らすことができる。 In the eighth embodiment, the third operational amplifier 37 can instantaneously switch the threshold voltage V _U on the HI side and the threshold voltage V _L on the LO side in the first comparator 12.
In the eighth embodiment, since the memory integrated circuit 16 stores only the threshold on the high potential side of the first comparator 12, the storage capacity of the memory integrated circuit 16 can be reduced.
Further, the eighth embodiment can reduce the number of DA conversion circuits as compared with the configuration of the seventh embodiment.

なお、第８実施形態において、メモリ集積回路１６は、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lのみを記憶するものとしてもよい。この場合、第１比較器１２から出力される信号がＨＩのとき、第３オペアンプ３７は、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lをそのまま第１比較器１２の反転入力端子に出力する。また、第１比較器１２から出力される信号がＬＯのとき、第３オペアンプ３７は、中点電位信号を中心として、ＬＯ側の閾値電圧Ｖ_Lを反転し、ＨＩ側の閾値電圧Ｖ_Uとして第１比較器１２の反転入力端子に出力する。 Note that in the eighth embodiment, the memory integrated circuit 16 may store only the threshold voltage V _L on the LO side. In this case, when the signal output from the first comparator 12 is HI, the third operational amplifier 37 outputs the threshold voltage V _L on the LO side to the inverting input terminal of the first comparator 12 as it is. When the signal output from the first comparator 12 is LO, the third operational amplifier 37 inverts the LO side threshold voltage V _L around the midpoint potential signal as the HI side threshold voltage V _U. Output to the inverting input terminal of the first comparator 12.

（他の実施形態）
上述した実施形態に対し、以下の実施形態を採用してもよい。
（１）回転数検出装置１は、ターボチャージャーの他に、例えばクランクシャフトなど、種々の回転体の回転数の検出に使用することが可能である。
（２）回転数検出装置１は、コイルの他に、例えばホールＩＣ、または磁気抵抗効果素子（ＭＲＥ）などのセンサ１１から出力された信号を処理するものとしてもよい。 (Other embodiments)
The following embodiment may be adopted with respect to the above-described embodiment.
(1) The rotational speed detection device 1 can be used for detecting the rotational speed of various rotating bodies, such as a crankshaft, in addition to a turbocharger.
(2) The rotation speed detection device 1 may process a signal output from a sensor 11 such as a Hall IC or a magnetoresistive effect element (MRE) in addition to the coil.

（３）回転数検出装置１は、ＳＥＮＴ通信に限ることなく、例えばＬＩＮ（ＬｏｃａｌＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＮｅｔｗｏｒｋ）等の双方向通信に適用される構成としてもよい。
このように、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、上述した複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。 (3) The rotation speed detection device 1 is not limited to SENT communication, but may be configured to be applied to bidirectional communication such as LIN (Local Interconnect Network).
Thus, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms within the scope of the invention in addition to combining the above-described plurality of embodiments.

１・・・回転数検出装置
２・・・回転軸（被検体）
３・・・羽根（被検出部）
１１・・・センサ
１２・・・第１比較器
１３・・・メモリ部
１４・・・第１分周回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotational speed detection apparatus 2 ... Rotation axis (subject)
3 ... blade (detected part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Sensor 12 ... 1st comparator 13 ... Memory part 14 ... 1st frequency divider circuit

Claims

A rotation speed detection device (1) that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a subject (2),
A sensor (11) for outputting a signal corresponding to the movement of the detected part (3) provided in the subject;
A first comparator (12) that outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with a first threshold;
A memory unit (13) for storing the number of the detection units provided in the subject;
A first frequency dividing circuit (14) for frequency-dividing the rectangular wave signal output from the first comparator at a frequency dividing ratio corresponding to the number of the detected parts stored in the memory part;
Frequency measuring means (15) for measuring the frequency of the signal output from the sensor;
The frequency-threshold map (23) showing the relationship between the frequency of the signal output from the sensor and the first threshold value, and the number of detected parts stored in the memory part, and the frequency And a memory integrated circuit (16) for outputting the first threshold value corresponding to the frequency measured by the measuring means to the first comparator .

In the rotation speed detection device according to claim 1 ,
The memory integrated circuit stores a plurality of frequency-threshold maps corresponding to the number of detected parts.

A rotation speed detection device (1) that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a subject (2),
A sensor (11) for outputting a signal corresponding to the movement of the detected part (3) provided in the subject;
A first comparator (12) that outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with a first threshold;
A memory unit (13) for storing the number of the detection units provided in the subject;
A first frequency dividing circuit (14) for frequency-dividing the rectangular wave signal output from the first comparator at a frequency dividing ratio corresponding to the number of the detected parts stored in the memory part;
A second comparator (20) for outputting a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with a second threshold;
A second frequency dividing circuit (27) for frequency-dividing the rectangular wave signal output from the second comparator by a frequency dividing ratio based on the number of the detected parts stored in the memory part;
A period measuring circuit (28) for measuring a period of a rectangular wave signal output from the second frequency dividing circuit;
A period-threshold map (24) showing a relationship between the period measured by the period measuring circuit and the first threshold, and the first threshold corresponding to the period measured by the period measuring circuit is the first comparator; And a memory integrated circuit for outputting to the motor .

A rotation speed detection device (1) that outputs a signal corresponding to the rotation speed of a subject (2),
A sensor (11) for outputting a signal corresponding to the movement of the detected part (3) provided in the subject;
A first comparator (12) that outputs a rectangular wave signal obtained by binarizing the signal output from the sensor with a first threshold;
A memory unit (13) for storing the number of the detection units provided in the subject;
A first frequency dividing circuit (14) for frequency-dividing the rectangular wave signal output from the first comparator at a frequency dividing ratio corresponding to the number of the detected parts stored in the memory part;
A period measuring circuit for measuring a period of a rectangular wave signal output from the first frequency dividing circuit;
It has a period-threshold map showing the relationship between the period measured by the period measuring circuit and the first threshold, and outputs the first threshold corresponding to the period measured by the period measuring circuit to the first comparator. And a memory integrated circuit .

In the rotation speed detection device according to any one of claims 1 to 4 ,
The memory integrated circuit stores a high-potential side threshold (V _U ) and a low-potential side threshold (V _L ) as the first threshold,
A high potential DA conversion circuit (301) for outputting the high potential threshold to the first comparator;
A low potential side DA converter circuit (302) for outputting the low potential side threshold value to the first comparator;
A first analog switch (34) provided on a wiring connecting the high potential side DA converter circuit and the first comparator, and turned on and off by an output signal of the first comparator;
A second analog switch (35) provided on a wiring connecting the low potential side DA converter circuit and the first comparator, and turned on and off by an output signal of the first comparator;
An inversion circuit (36) that inverts an output signal of the first comparator and inputs the inversion signal to the first analog switch or the second analog switch.

In the rotation speed detection device according to any one of claims 1 to 4 ,
The memory integrated circuit stores only one of a high potential side threshold and a low potential side threshold as the first threshold,
A DA converter circuit (30) for outputting the high potential side threshold value or the low potential side threshold value stored in the memory integrated circuit to the first comparator;
Midpoint potential output means (19, 191, 192) for outputting a midpoint potential signal of the high potential side threshold and the low potential side threshold;
An operational amplifier (37) provided in a wiring connecting the DA converter circuit and the first comparator;
An analog switch (38) provided on a wiring connecting the midpoint potential output means and the non-inverting input terminal of the operational amplifier, and turned on and off according to the output of the first comparator;
The operational amplifier is
When the midpoint potential signal is input to the non-inverting input terminal, the high potential side threshold value or the low potential side threshold value stored in the memory integrated circuit is inverted with respect to the midpoint potential signal. Output to the first comparator;
When the midpoint potential signal is not input to the non-inverting input terminal, the high potential side threshold value or the low potential side threshold value stored in the memory integrated circuit is output to the first comparator as it is. Rotational speed detection device.

In the rotation speed detection device according to any one of claims 1 to 6 ,
A period measurement circuit for communication (31) for measuring the period of the rectangular wave signal output from the first frequency divider;
A rotation speed detection apparatus, further comprising: a communication circuit (33) that converts the period measured by the communication period measurement circuit into data and outputs the data.