JP2003504992A - アナログ又はデジタル信号処理装置 - Google Patents

アナログ又はデジタル信号処理装置

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JP2003504992A
JP2003504992A JP2001510805A JP2001510805A JP2003504992A JP 2003504992 A JP2003504992 A JP 2003504992A JP 2001510805 A JP2001510805 A JP 2001510805A JP 2001510805 A JP2001510805 A JP 2001510805A JP 2003504992 A JP2003504992 A JP 2003504992A
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クラインハンス ヨーゼフ
ミュラー ヴォルフガング
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    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
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Abstract

(57)【要約】 センサ、例えば、内燃機関内のエアマスセンサの出力信号の評価用装置が記載されており、この出力信号は、選択的にアナログ又はデジタル信号評価に適している。アナログ信号評価とデジタル信号評価との切換は、外部から供給可能なトリガ信号を用いて行われる。装置は、殊に、内燃機関によって吸い込まれた空気の検出に適しており、その際、センサ素子として、ホットフィルムエアマスセンサが使用され、切換用のトリガ信号が内燃機関の制御装置によって供給される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、請求項1上位概念記載のアナログ又はデジタル信号処理装置、つま
り、アナログ回路を有しており、該アナログ回路には、センサの出力信号が供給
され、アナログ回路の出力側には、アナログ出力電圧が送出されるセンサの出力
信号の評価装置、殊に、内燃機関のエアマスセンサの信号の評価に関する。
【0002】 出力信号が種々の評価システム用に利用されるセンサは、通常、後続の評価ユ
ニットに適合させる必要がある。現在入手できるエアマスセンサ、例えば、ホッ
トフィルム式エアマスセンサには、将来的には、できる限りアナログ式(オプシ
ョン)評価電子回路もデジタル式評価電子回路も取付けられる。そうすることに
よって、特性曲線及び温度特性を簡単化することがでる。従って、デジタル式評
価電子回路を有するエアマスセンサを、アナログコンセプトの従来技術のエアマ
スセンサとコンパチブルにするためには、少なくとも部分的にアナログ信号処理
を行えるようにしておく必要がある。
【0003】 エアマスセンサ用の公知の評価回路乃至評価電子回路は、アナログ/デジタル
測定値処理の問題点について既に言及されている。つまり、例えば、ドイツ連邦
共和国特許第4408243号公報には、エアマスセンサでの測定値処理につい
て説明されており、この測定値処理では、センサに配属された評価回路でアナロ
グ信号処理が行われる。その際、このアナログ信号処理の出力信号は、内燃機関
の制御装置に供給され、この制御装置によって、アナログ−デジタル変換後、デ
ジタル的に後続処理される。公知の測定値処理では、センサに属する信号評価回
路は純粋にアナログ式に作動し、測定値のデジタル化並びにデジタル後続処理が
制御装置内で初めて行われる。
【0004】 本発明の課題 従って、本発明が基づく課題は、デジタル作動時、つまり、デジタル信号評価
時に、センサ自体で、測定すべき量、例えば、エアマスをセンサ信号から検出す
ることである。そのために、センサ素子によって供給されるアナログ信号をサン
プリングする時間ベースが必要である。そのような信号サンプリングを実施する
手段及びデジタル作動をアナログ作動に切り換えることができる手段が、本発明
により示される。
【0005】 発明の効果 請求項1記載の要件を有する本発明の装置、つまり、デジタル信号処理分路が
設けられており、該デジタル信号処理分路の出力側には、出力信号が送出され、
該出力信号は、原理的に、アナログ回路から送出された電圧に相応し、切換手段
を有しており、該切換手段は、センサ素子の出力信号を、前記アナログ回路か、
又は、前記デジタル信号処理分路に供給し、その際、前記切換は、外部から供給
可能なパルスによって行われる装置の有する効果は、測定値処理時に特に高い精
度を得ることができ、その際、この処理を有利にアナログ式又はデジタル式に行
うことができるという点にある。更に、後続の制御装置、例えば、内燃機関の制
御装置の負担を軽減することができる。つまり、信号処理及びプリバレーション
が既にセンサ内でほぼ実施されているからである。
【0006】 本発明の別の効果は、従属請求項に記載された手段から得られる。その際、有
利には、トリガ信号が形成され、信号サンプリング用の時間ベースとして使用さ
れ、それと同時に、センサのデジタル作動とアナログ作動との切換のために使用
することができる。更に、トリガ信号は、有利には、電圧給電を介して供給され
て、制御装置とセンサとの間のケーブル接続を節約することができる。
【0007】 図面 以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。その際、図1は
、種々のトリガ信号を有する本発明の回路装置を示し、図2は制御装置によって
供給された信号によるエアマス情報のトリガ部を有するホットフィルムエアマス
センサの実施例を示す。
【0008】 実施例の説明 図1には、トリガ信号を制御装置10からセンサ11、例えば、ホットフィル
ムエアマスセンサに伝送するための回路の実施例が図示されている。制御装置1
0については、単に、出力側に基準信号Urefが出力される増幅器12しか図
示されていない。この増幅器には、フィードバック抵抗13が所属している。増
幅器12の反転入力側には、トランジスタ14を介して信号tsegが供給され
、この信号は、制御装置で何れにせよ形成される。この信号tseg(通常、t
n信号と呼ばれる)は、セグメント当たり1つのパルスを有している。セグメン
トとして、内燃機関では、内燃機関のシリンダ数によって除算された2つのクラ
ンクシャフト回転数に亘って形成された角度領域が示されている。増幅器12の
非反転入力側には、基準電圧Urefが形成されている。制御装置での、このよ
うな接続によって、増幅器12の出力側に、図1の左下側に図示された信号Ur
efSが形成される。この信号UrefSは、インターフェース16及び抵抗1
7を介してセンサ11に供給される。
【0009】 センサ11は、サンプリングアンドホールド素子を有しており、このサンプリ
ングアンドホールド素子は、供給された基準電圧UrefSをフィルタリングす
る。このサンプリングアンドホールド素子は、増幅器18を有しており、この増
幅器の非反転入力側には、電圧UrefSが供給される。増幅器18の出力側は
、トランジスタ19の切換区間に接続されており、この切換区間は、抵抗20と
直列に増幅器21の非反転入力側に接続されている。増幅器21の非反転入力側
とアースとの間に、コンデンサ22が接続されている。増幅器21の出力側は、
増幅器18及び21の非反転入力側と接続されている。
【0010】 別の増幅器23は、非反転入力側に基準信号UrefSが入力される。増幅器
23の反転入力側は、ダイオード24を介して増幅器18及び21の非反転入力
側に接続されており、抵抗25を介してバッテリ電圧Ubatが供給されている
【0011】 増幅器23の出力側からは、セグメント信号Segが出力され、この信号は、
図1には真ん中に示されている。このセグメント信号は、抵抗26を介してトラ
ンジスタ19のベースに作用し、それによって、トランジスタ19は、所望のよ
うに制御される。フィルタリングされた基準電圧Urefgは、増幅器21の出
力側から出力され、この基準電圧は、図1には、右側に示されている。
【0012】 図2には、ホットフィルムエアマスセンサの信号の流れのブロック接続図が、
制御装置信号UrefSによるエアマス情報のトリガリングと共に示されている
。センサ自身は、図1に11で示されており、このセンサは、センサ素子27を
有しており、このセンサ素子は、内燃機関の吸い込み管内を流れる空気に曝され
ている。センサ素子27の他に更に、温度センサ28が空気に曝されており、そ
の空気の温度を測定する。
【0013】 センサ素子UAの出力信号は、切換部29に供給され、この切換部で、アナロ
グ信号評価とデジタル信号評価とで切り換えられる。デジタル信号評価では、切
換部29は、センサ素子27の出力信号をアナログ−デジタル変換器30に供給
する。それに対して、アナログ信号処理が所望の場合、切換スイッチ29がセン
サ素子27の出力電圧をアナログ信号評価ブロック31(ここでは詳細に説明し
ない)に供給する。アナログ信号評価ブロック30は、アナログ出力信号Uaを
供給し、この出力信号は、制御装置31で利用される。本発明によると、アナロ
グ信号評価を行わないようにしてもよく、つまり、その際には、後述のデジタル
評価により、同じアナログ出力信号Uaが制御装置31に供給される。
【0014】 本発明によると、デジタル信号評価の場合には、出力信号、例えば、アナログ
出力電圧Uaが形成され、この電圧は、制御装置31で後続評価のために利用さ
れる。この、例えば、アナログ出力電圧の形成のために、A/D変換器30で変
換されたデジタル信号がブロック32に供給され、ブロック32で、セグメント
毎にエアマスが加算される。セグメント毎のエアマスの算出は、加算されたエア
マスをセグメント毎の測定値数によって除算することによって行われる。除算は
、ブロック33で行われ、カウンタ34が測定値の回数を計数する。セグメント
毎に算出されたエアマスは、デジタル/アナログ変換器35で所望のアナログ電
圧Uaに変換される。A/D変換された信号の切換29並びにトリガリング及び
カウンタ34の制御は、パルス検出器36を用いて行われ、パルス検出器には、
セグメント情報tn乃至それから形成された基準電圧Urefが供給される。セ
グメント情報tnは、制御装置31によって供給される。
【0015】 制御装置31とセンサ11との間の既述の接続の他に、図2に更にアース接続
M及び端子TFが図示されており、この端子を介して、制御装置31は、温度セ
ンサ28の温度Tfを調整する。矢印方向は、各々信号流の方向を示す。
【0016】 制御装置に供給されるセグメント情報tn乃至Urefを用いて、HFMセン
サの信号流は、制御装置によるエアマス情報のトリガリングにより達成され、こ
の制御装置で、統一的なアナログ出力電圧Uaが、評価がアナログ又はデジタル
で行われるかどうかとは無関係に得られる。デジタル作動時にエアマスをセンサ
信号から検出することができるためには、センサ信号をサンプリングする時間ベ
ースが必要である。通常、例えば、ms毎のサンプリングである。そのようにして
サンプリングされたエアマスは、セグメントが終了する迄加算される。セグメン
トは、4シリンダエンジン180の場合、180°のクランクシャフト角度(k
w)に相応する。それから、エアマスは、サンプリングされた全ての値の和をサ
ンプリング点の数で除算することによって得られる。そのようにして検出された
、エアマスの値は、アナログにより電圧Uaとして送出される。トリガリング及
びデジタル作動からアナログ作動への切換のために、後述のやり方がある。
【0017】 エアマスの加算を開始する必要がある時点は、エアマスセンサに外部の制御装
置31から伝えられる。そのために、トリガ信号として制御装置で何れにせよ利
用される信号tnが、エアマスセンサに供給される。この信号tnは、セグメン
ト毎に1つのパルスを供給する。この信号は、通常のように、回転数測定のため
に利用される。この信号tnの、制御装置からエアマスセンサへの供給は、エア
マスセンサの電圧給電を介して行われ、エアマスセンサによってスタートセグメ
ント(トリガ)として検出される。トリガ信号供給の、この手段は、図1に示さ
れている。択一選択的に、トリガ信号をエアマスセンサの出力信号を介して供給
することもできる。
【0018】 トリガリングによって開始されて、最後のセグメントのエアマスが算出され、
サンプリングカウンタ34が再度ゼロにセットされる。情報「エアマスの和」は
、同様に、ゼロにセットされる。デジタル/アナログ変換器35を介して、エア
マスは、相応の出力電圧Uaに変換される。エンジンスタート後、第1のパルス
の受信により、エアマスは、デジタル作動することが分かる。パルスがなくなる
と、エアマスはアナログ信号として出力される。tnパルスの供給は、デジタル
、又は、アナログ評価されるかどうかについて判定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 種々のトリガ信号を有する本発明の回路装置
【図2】 制御装置によって供給された信号によるエアマス情報のトリガ部を有するホッ
トフィルムエアマスセンサの実施例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 366 F02D 45/00 366B (72)発明者 エルンスト ヴィルト ドイツ連邦共和国 オーバーリーキシンゲ ン ヴェルナーシュトラーセ 20/6 Fターム(参考) 3G084 BA04 DA03 EA02 EA04 EA05 FA08 3G301 NB01 NB20 PA04Z PA10Z PE03Z 5J022 AA01 AB01 AC02 CA10 CC03 CE05 CF02

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アナログ回路を有しており、該アナログ回路には、センサの
    出力信号が供給され、前記アナログ回路の出力側には、アナログ出力電圧(Ua
    )が送出される前記センサの出力信号の評価装置において、 デジタル信号処理分路が設けられており、該デジタル信号処理分路の出力側には
    、出力信号が送出され、該出力信号は、原理的に、アナログ回路から送出された
    電圧に相応し、切換手段を有しており、該切換手段は、センサ素子の出力信号を
    、前記アナログ回路か、又は、前記デジタル信号処理分路に供給し、その際、前
    記切換は、外部から供給可能なパルスによって行われることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 デジタル信号処理分路の出力信号は、アナログ信号又は周波
    数依存又はPWM(パルス幅変調)信号又はデジタル信号である請求項1記載の
    装置。
  3. 【請求項3】 センサは、センサ素子を有するホットフィルムエアマスセン
    サであり、前記センサ素子は、内燃機関の吸い込み管内を流れる空気に曝されて
    おり、アナログ及び/又はデジタル回路は、センサの構成部分である請求項2記
    載の装置。
  4. 【請求項4】 センサの出力信号は、内燃機関の制御装置に供給され、アナ
    ログ/デジタルの切換に作用するトリガ信号は、制御装置により供給される請求
    項3記載の装置。
  5. 【請求項5】 センサに供給されるトリガ信号は、セグメント情報信号tn
    である請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 デジタル信号処理用の手段は、少なくとも1つのA/D変換
    器、加算用の手段並びにデジタル/アナログ変換器を有している請求項1から5
    迄の何れか1記載の装置。
JP2001510805A 1999-07-17 2000-07-12 アナログ又はデジタル信号処理装置 Pending JP2003504992A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220041520A (ko) * 2020-09-25 2022-04-01 한국전자기술연구원 초음파 가스미터 저전력 동작을 위한 하이브리드 동작 방법 및 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004029065A1 (de) * 2004-06-16 2006-01-26 Siemens Ag Kurbelwellensynchrone ERfassung analoger Signale

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9127337D0 (en) * 1991-12-24 1992-02-19 Toleman Bernard J System for measuring fluid flow
JP2948040B2 (ja) * 1993-01-12 1999-09-13 株式会社日立製作所 発熱抵抗式空気流量計
DE4322311A1 (de) * 1993-07-05 1995-01-12 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zur kurbelwellensynchronen Erfassung einer sich periodisch ändernden Größe
DE19711215C1 (de) * 1997-03-18 1998-05-07 Heidenhain Gmbh Dr Johannes Verfahren und Vorrichtung zur Umschaltung zwischen verschiedenen Ausgangssignal-Arten einer Positionsmeßeinrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220041520A (ko) * 2020-09-25 2022-04-01 한국전자기술연구원 초음파 가스미터 저전력 동작을 위한 하이브리드 동작 방법 및 시스템
KR102463258B1 (ko) * 2020-09-25 2022-11-04 한국전자기술연구원 초음파 가스미터 저전력 동작을 위한 하이브리드 동작 방법 및 시스템

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