JP2650238B2 - 信号を評価する方法とその装置 - Google Patents
信号を評価する方法とその装置Info
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/24471—Error correction
- G01D5/2448—Correction of gain, threshold, offset or phase control
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
- F02P7/00—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
- F02P7/06—Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、一つの変換器の
測定信号を評価する方法とその装置、特に内燃機関に対
する回転位置をマークする誘導性の測定値変換器の信号
を評価する方法とその装置に関し、その場合、変換器信
号を評価ユニットに導入し、この評価ユニットを用い
て、あるいはこの評価ユニット中で零クロス点の発生を
求め、評価ユニットの零クロス分岐路中で変換器信号の
零クロス点を求め、平行な判別分岐路中で変換器信号を
変換した後、重要な零クロス点を判別する。
測定信号を評価する方法とその装置、特に内燃機関に対
する回転位置をマークする誘導性の測定値変換器の信号
を評価する方法とその装置に関し、その場合、変換器信
号を評価ユニットに導入し、この評価ユニットを用い
て、あるいはこの評価ユニット中で零クロス点の発生を
求め、評価ユニットの零クロス分岐路中で変換器信号の
零クロス点を求め、平行な判別分岐路中で変換器信号を
変換した後、重要な零クロス点を判別する。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法と装置は周知であり、例え
ば内燃機関の場合、回転位置をマークする装置として極
めて異なった配置にして採用されているような、誘導性
の測定値変換器の信号を検出して処理することを可能に
する。その際、例えばクランク軸またはカム軸に固定さ
れた回転円板上の対応するマークが、ピンの場合、磁束
の最大値として、あるいは、スリットの場合、磁束の最
小値として検出されるように、電流源ないし永久磁石に
より生じる変換器のコイルを通過する磁束が周囲の強磁
性材料に応じて影響を受ける。これは、それぞれ異なっ
た傾向を有する変換器の誘起電圧の一つの零クロス点に
相当する。
ば内燃機関の場合、回転位置をマークする装置として極
めて異なった配置にして採用されているような、誘導性
の測定値変換器の信号を検出して処理することを可能に
する。その際、例えばクランク軸またはカム軸に固定さ
れた回転円板上の対応するマークが、ピンの場合、磁束
の最大値として、あるいは、スリットの場合、磁束の最
小値として検出されるように、電流源ないし永久磁石に
より生じる変換器のコイルを通過する磁束が周囲の強磁
性材料に応じて影響を受ける。これは、それぞれ異なっ
た傾向を有する変換器の誘起電圧の一つの零クロス点に
相当する。
【０００３】普及している構成は、例えばディスクフラ
イホィールの周囲に配分されている一個またはそれ以上
のピンないしスリットと、物理的な上死点（以下ＯＴと
略記する）とは異なった角度位置とを有するＯＴをマー
クする装置であったり、角速度を測定したり評価する他
の装置である。この場合、リム、例えばフライホィール
のスターター（セルモータ）のリムのところで測定さ
れ、状況によっては、更に一定の隙間の形にしたＯＴマ
ークが設けてある。ここで、二つの場合を区別する必要
がある。一方では、極性が既知である（逆極接続を防止
した変換器を伴うピンまたはスリット）の装置、あるい
は極性が重要でない（リム）を有する装置である。これ
に反して、極性が不明であるが重要である装置もカバー
する必要がある。これ等の装置ではピンやスリットを自
動的に検出することが望ましい。
イホィールの周囲に配分されている一個またはそれ以上
のピンないしスリットと、物理的な上死点（以下ＯＴと
略記する）とは異なった角度位置とを有するＯＴをマー
クする装置であったり、角速度を測定したり評価する他
の装置である。この場合、リム、例えばフライホィール
のスターター（セルモータ）のリムのところで測定さ
れ、状況によっては、更に一定の隙間の形にしたＯＴマ
ークが設けてある。ここで、二つの場合を区別する必要
がある。一方では、極性が既知である（逆極接続を防止
した変換器を伴うピンまたはスリット）の装置、あるい
は極性が重要でない（リム）を有する装置である。これ
に反して、極性が不明であるが重要である装置もカバー
する必要がある。これ等の装置ではピンやスリットを自
動的に検出することが望ましい。
【０００４】例えば変換器の感度、変換器の間隔、マー
クの幾何学的な構成、変換器円板の周速度のような多数
のパラメータに応じて、通常検出すべき非常に広い電圧
範囲が生じる。典型的には 20 mVPP〜 100 VPPの検出電
圧の有効範囲が要求される。零クロス点の検出に要求さ
れる精度でこのような動的範囲を処理できるには、前記
様式の周知の方法または装置の場合、AGC (Automatic G
ain Control)回路の形にして、またはデジタルにして、
信号を増幅制御することが今まで行われていた。しか
し、これ等の方法は、回転数の広い範囲にわたり、しか
も同時に大きな回転数動特性で、高い安全性を達成する
場合、調整期間および調整時に大きな経費のかかる難点
がある。この種の条件は、例えば動的な負荷測定（固有
トルクに対する自由な高加速度）あるいはアイドリング
調整の検査（急激な出力切換時のオバーシュトあるいは
アンダーシュート）のような過渡的なエンジン状態を検
出する場合に生じる。同時に相対的に見て低い回転数の
測定では（例えば圧縮比測定時のスターターの回転
数），通常是認できる経費で実現される回路設計思想が
少なくとも過大に要求される。
クの幾何学的な構成、変換器円板の周速度のような多数
のパラメータに応じて、通常検出すべき非常に広い電圧
範囲が生じる。典型的には 20 mVPP〜 100 VPPの検出電
圧の有効範囲が要求される。零クロス点の検出に要求さ
れる精度でこのような動的範囲を処理できるには、前記
様式の周知の方法または装置の場合、AGC (Automatic G
ain Control)回路の形にして、またはデジタルにして、
信号を増幅制御することが今まで行われていた。しか
し、これ等の方法は、回転数の広い範囲にわたり、しか
も同時に大きな回転数動特性で、高い安全性を達成する
場合、調整期間および調整時に大きな経費のかかる難点
がある。この種の条件は、例えば動的な負荷測定（固有
トルクに対する自由な高加速度）あるいはアイドリング
調整の検査（急激な出力切換時のオバーシュトあるいは
アンダーシュート）のような過渡的なエンジン状態を検
出する場合に生じる。同時に相対的に見て低い回転数の
測定では（例えば圧縮比測定時のスターターの回転
数），通常是認できる経費で実現される回路設計思想が
少なくとも過大に要求される。
【０００５】有効信号の値の回転数依存性を除去するた
め、例えばドイツ特許第 32 34 383号明細書により、或
る方法と付属する装置が知られている。その場合、回転
円板のマークは誘導性の変換器により、変換器の信号を
積分してしきい値開閉器に導入するように、評価され
る。従って、有効信号の値の回転数依存性の問題は排除
されているが、これに関連する残りの影響量、例えば変
換器の感度、変換器の間隔あるいはマークの幾何学的な
構成のような影響量は排除されていない。更に、通常の
変換器円板を備えた組込系は、ジャイロで安定化された
力が未だ小さい場合、例えばスターターの回転数時に軸
受の遊びにより生じるような、低レベルの低周波擾乱に
対して感度が低い。
め、例えばドイツ特許第 32 34 383号明細書により、或
る方法と付属する装置が知られている。その場合、回転
円板のマークは誘導性の変換器により、変換器の信号を
積分してしきい値開閉器に導入するように、評価され
る。従って、有効信号の値の回転数依存性の問題は排除
されているが、これに関連する残りの影響量、例えば変
換器の感度、変換器の間隔あるいはマークの幾何学的な
構成のような影響量は排除されていない。更に、通常の
変換器円板を備えた組込系は、ジャイロで安定化された
力が未だ小さい場合、例えばスターターの回転数時に軸
受の遊びにより生じるような、低レベルの低周波擾乱に
対して感度が低い。
【０００６】その外、例えば欧州特許第 83 594 号明細
書あるいは欧州特許第 28 27 32 号明細書には、誘導性
の変換器の信号から回転数に依存する信号列を発生する
方法と装置が開示されている。これ等の装置および方法
の共通の特徴は、信号の零クロス点を評価するのでな
く、信号値が一定の時、できる限り正確にトリガーさせ
ることにある。内燃機関に関して特定の測定をするた
め、例えばデーゼルエンジンで供給開始の角度を測定す
るには、零クロス点を定義通りに基準量に使用する必要
があるので、この方法を採用することは内燃機関の診断
時に使用する誘導性の変換器の全ての信号に適していな
い。更に、エンジンの高い動特性では、広い回転数範囲
を処理する時に、一定の放電時定数を有するピーク値測
定器でトリガーレベルを追跡することは単なる妥協に過
ぎない。何故なら、この場合に生じる不正確さがトリガ
ーの時点に直接入り込むからである。
書あるいは欧州特許第 28 27 32 号明細書には、誘導性
の変換器の信号から回転数に依存する信号列を発生する
方法と装置が開示されている。これ等の装置および方法
の共通の特徴は、信号の零クロス点を評価するのでな
く、信号値が一定の時、できる限り正確にトリガーさせ
ることにある。内燃機関に関して特定の測定をするた
め、例えばデーゼルエンジンで供給開始の角度を測定す
るには、零クロス点を定義通りに基準量に使用する必要
があるので、この方法を採用することは内燃機関の診断
時に使用する誘導性の変換器の全ての信号に適していな
い。更に、エンジンの高い動特性では、広い回転数範囲
を処理する時に、一定の放電時定数を有するピーク値測
定器でトリガーレベルを追跡することは単なる妥協に過
ぎない。何故なら、この場合に生じる不正確さがトリガ
ーの時点に直接入り込むからである。
【０００７】更に、例えば米国特許第 4,301,778号明細
書により冒頭に述べたタイプの装置と方法が知られてい
る。これによれば、前記の関連において平行な判別分岐
路と零クロス点分岐路が設けてある。
書により冒頭に述べたタイプの装置と方法が知られてい
る。これによれば、前記の関連において平行な判別分岐
路と零クロス点分岐路が設けてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、冒
頭に述べた方式の周知の方法と装置の上に述べた難点を
排除することにあり、殊に簡単な方法を用いて、一方で
動的な制御の種々の難点を排除し、他方で零クロス点の
検出にあって高精度で広い動的範囲を全く乱れがなく、
具体的な構造上の条件による影響なしに検出できるよう
に、変換器の測定信号を評価するための方法とその装
置、特に内燃機関の回転位置にマークを付ける誘導性の
測定値変換器の信号を評価するための方法とその装置を
提供することにもある。
頭に述べた方式の周知の方法と装置の上に述べた難点を
排除することにあり、殊に簡単な方法を用いて、一方で
動的な制御の種々の難点を排除し、他方で零クロス点の
検出にあって高精度で広い動的範囲を全く乱れがなく、
具体的な構造上の条件による影響なしに検出できるよう
に、変換器の測定信号を評価するための方法とその装
置、特に内燃機関の回転位置にマークを付ける誘導性の
測定値変換器の信号を評価するための方法とその装置を
提供することにもある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、この発明
により、冒頭に述べた種類の変換器の測定信号を評価す
る方法にあって、判別分岐路３中で変換器信号を対数変
換した後、一方で比較器９に導入し、他方で最大値を求
め、求めた最大値を第二入力信号としての所望のトリガ
ーレベルに相当する電圧を引算して比較器９に導入し、
零クロス点分岐路２で独立に変換器信号から求めた零ク
ロス点の判別信号として比較器９の出力信号を使用する
ことによって解決されている。
により、冒頭に述べた種類の変換器の測定信号を評価す
る方法にあって、判別分岐路３中で変換器信号を対数変
換した後、一方で比較器９に導入し、他方で最大値を求
め、求めた最大値を第二入力信号としての所望のトリガ
ーレベルに相当する電圧を引算して比較器９に導入し、
零クロス点分岐路２で独立に変換器信号から求めた零ク
ロス点の判別信号として比較器９の出力信号を使用する
ことによって解決されている。
【００１０】更に、上記の課題は、この発明により、冒
頭に述べた種類の変換器の測定信号を評価する装置にあ
って、判別分岐路３が対数増幅器を有し、この対数増幅
器の出力端８が一方でピーク値測定器１０に、他方で比
較器９の入力端に接続し、ピーク値測定器１０の出力端
が加算増幅器１２を介して比較器９の第二入力端に接続
し、比較器９の出力端が評価論理回路１３の判別ユニッ
トに接続し、この評価論理回路が零クロス点分岐路２に
配設された零クロス点検出器６の出力端に接続している
ことによって解決されている。
頭に述べた種類の変換器の測定信号を評価する装置にあ
って、判別分岐路３が対数増幅器を有し、この対数増幅
器の出力端８が一方でピーク値測定器１０に、他方で比
較器９の入力端に接続し、ピーク値測定器１０の出力端
が加算増幅器１２を介して比較器９の第二入力端に接続
し、比較器９の出力端が評価論理回路１３の判別ユニッ
トに接続し、この評価論理回路が零クロス点分岐路２に
配設された零クロス点検出器６の出力端に接続している
ことによって解決されている。
【００１１】この発明による他の有利な構成は、特許請
求の範囲の従属請求項に記載されている。
求の範囲の従属請求項に記載されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】上記構成により、誘導性の測定値
変換器の測定信号は二つの分岐路に分割される。即ち、
零クロス点分岐路中では測定精度に対して最終的に重要
な信号の零クロス点が高精度で、そして特に位相にずれ
を与えることなく検出され、並列の判別分岐路中では、
変換器円板の機械的な不規則性により、あるいは雑音に
より生じる多数の零クロス点から重要な零クロス点が取
り出される。この場合、変換器の測定信号の振幅は最終
事象に対して相対的に評価される。
変換器の測定信号は二つの分岐路に分割される。即ち、
零クロス点分岐路中では測定精度に対して最終的に重要
な信号の零クロス点が高精度で、そして特に位相にずれ
を与えることなく検出され、並列の判別分岐路中では、
変換器円板の機械的な不規則性により、あるいは雑音に
より生じる多数の零クロス点から重要な零クロス点が取
り出される。この場合、変換器の測定信号の振幅は最終
事象に対して相対的に評価される。
【００１３】この発明による方法の特に有利な構成で
は、判別分岐路中で変換器信号が対数変換された後、一
方で比較器に導入され、他方で最大値に関して検査さ
れ、見出した最大値が所望のトリガーレベルに相当する
電圧を引算して第二の入力量として比較器に導入され、
比較器の出力信号が零クロス点分岐路中で独立に変換器
信号から定まる零クロス点の判別信号として使用されて
いる。この発明による装置の対応する構成によれば、評
価ユニットは、それぞれ変換器信号が導入される零クロ
ス点分岐路と判別分岐路を有する。判別分岐路は出力端
が一方でピーク値測定器に、他方で比較器の第一入力端
に接続する対数増幅器を有し、ピーク値測定器の出力端
は加算増幅器を介して比較器の第二入力端に接続し、比
較器の出力端は評価論理回路中の判別ユニットに接続
し、この論理回路は他方で零クロス点分岐路に配置され
ている零クロス点検出器の出力端に接続している。
は、判別分岐路中で変換器信号が対数変換された後、一
方で比較器に導入され、他方で最大値に関して検査さ
れ、見出した最大値が所望のトリガーレベルに相当する
電圧を引算して第二の入力量として比較器に導入され、
比較器の出力信号が零クロス点分岐路中で独立に変換器
信号から定まる零クロス点の判別信号として使用されて
いる。この発明による装置の対応する構成によれば、評
価ユニットは、それぞれ変換器信号が導入される零クロ
ス点分岐路と判別分岐路を有する。判別分岐路は出力端
が一方でピーク値測定器に、他方で比較器の第一入力端
に接続する対数増幅器を有し、ピーク値測定器の出力端
は加算増幅器を介して比較器の第二入力端に接続し、比
較器の出力端は評価論理回路中の判別ユニットに接続
し、この論理回路は他方で零クロス点分岐路に配置され
ている零クロス点検出器の出力端に接続している。
【００１４】この発明の他の構成では、変換器信号が零
クロス点分岐路中で零クロス点を判定する前に増幅さ
れ、更にこの発明による装置の場合、リミター増幅器が
零クロス点分岐路中で零クロス点検出器の前に配置され
ている。このリミター増幅器は、後続する零クロス点検
出器のオフセットのずれが乱れた誤差源を形成しない程
度に最小許容信号も増幅する。
クロス点分岐路中で零クロス点を判定する前に増幅さ
れ、更にこの発明による装置の場合、リミター増幅器が
零クロス点分岐路中で零クロス点検出器の前に配置され
ている。このリミター増幅器は、後続する零クロス点検
出器のオフセットのずれが乱れた誤差源を形成しない程
度に最小許容信号も増幅する。
【００１５】最終に、判別分岐路中では、この発明の他
の構成の場合、対数増幅器の前に半波整流器か、あるい
は全波整流器が配置されている。半波整流器を用いる実
施例は、極性に問題のない、極性が既知の信号または歯
車円板等の信号に対して使用される。全波整流器を用い
る実施例は可能となるピンやスリットマークを自動的に
判別することに関連して極性が不明の信号に対して使用
される。
の構成の場合、対数増幅器の前に半波整流器か、あるい
は全波整流器が配置されている。半波整流器を用いる実
施例は、極性に問題のない、極性が既知の信号または歯
車円板等の信号に対して使用される。全波整流器を用い
る実施例は可能となるピンやスリットマークを自動的に
判別することに関連して極性が不明の信号に対して使用
される。
【００１６】対数増幅器は、適切に結線されている場
合、測定変換器の信号を以下のように変換する。即ち、 Ｕa ＝ ln (Ｕ0/Ｕref) ＋Ｃ このように変換した信号は、一方で比較器に導入され、
他方でピーク値測定器を用いて最大値を調べる。この最
大値は、例えばホールド増幅器中にも記憶され、所望の
トリガーレベルに相当する電圧を引き算して、比較器の
第二入力信号として使用される。実際に役に立つトリガ
ーレベルは、例えば未変換信号の 50 ％であり、これ
は、高い擾乱レベルを許し、エンジンの動特性を充分保
持する。
合、測定変換器の信号を以下のように変換する。即ち、 Ｕa ＝ ln (Ｕ0/Ｕref) ＋Ｃ このように変換した信号は、一方で比較器に導入され、
他方でピーク値測定器を用いて最大値を調べる。この最
大値は、例えばホールド増幅器中にも記憶され、所望の
トリガーレベルに相当する電圧を引き算して、比較器の
第二入力信号として使用される。実際に役に立つトリガ
ーレベルは、例えば未変換信号の 50 ％であり、これ
は、高い擾乱レベルを許し、エンジンの動特性を充分保
持する。
【００１７】この場合、関係式 ln(｜ｘ｜/2) ＝ ln｜
ｘ｜− ln 2 によりホールド電圧から ln 2 の値が引き
算され、比較器に比較電圧として導入される。しかし、
当然なことながら、必要に応じて他のトリガーレベルで
も有効である。実際の評価論理回路は通常の順次組み合
わせで形成されるか、あるいはマイクロプロセッサで制
御できる。この評価論理回路の役目は比較器の信号と零
クロス点信号に応じて、パルスを整形すること、および
加算電圧およびそれに関連したトリガーレベルの予備設
定のようなピーク値測定器とホールド増幅器の調整する
ことである。
ｘ｜− ln 2 によりホールド電圧から ln 2 の値が引き
算され、比較器に比較電圧として導入される。しかし、
当然なことながら、必要に応じて他のトリガーレベルで
も有効である。実際の評価論理回路は通常の順次組み合
わせで形成されるか、あるいはマイクロプロセッサで制
御できる。この評価論理回路の役目は比較器の信号と零
クロス点信号に応じて、パルスを整形すること、および
加算電圧およびそれに関連したトリガーレベルの予備設
定のようなピーク値測定器とホールド増幅器の調整する
ことである。
【００１８】極性が不明の測定信号に対し判別分岐路中
で全波整流器を用いる実施例の場合、上記の評価論理回
路はパルス列の時間間隔に対してピンやスリットの識別
も引き受ける。その場合、重要な零クロス点は狭い時間
で続く判別比較器のパルスの間に必ずあると言う状況が
利用される。
で全波整流器を用いる実施例の場合、上記の評価論理回
路はパルス列の時間間隔に対してピンやスリットの識別
も引き受ける。その場合、重要な零クロス点は狭い時間
で続く判別比較器のパルスの間に必ずあると言う状況が
利用される。
【００１９】
【実施例】この発明を、以下に図面に模式的に示すこの
発明による装置の実施例に基づき、付属する信号列と共
により詳しく説明する。図１のこの発明による装置のブ
ロック回路図から分かるように、図示していない誘導性
の測定値変換器、例えば内燃機関のクランク軸に回転可
能に連結している変換器円板にあるＯＴセンサから導線
１に到来する信号が二つの分岐路２，３に分割される。
零クロス点分岐路２中では、測定精度に重要な信号の零
クロス点が、並列の判別分岐路３中にある対数増幅器４
により、高精度に、しかも特に位相のずれを与えること
なく検出される。判別分岐路３中では、図示していない
変換器円板に関する機械的な不規則性により、あるいは
雑音により生じる多数の零クロス点から、重要な零クロ
ス点が判別される。この場合、測定値変換器信号の振幅
が最終的な事象に対して相対的に評価される。
発明による装置の実施例に基づき、付属する信号列と共
により詳しく説明する。図１のこの発明による装置のブ
ロック回路図から分かるように、図示していない誘導性
の測定値変換器、例えば内燃機関のクランク軸に回転可
能に連結している変換器円板にあるＯＴセンサから導線
１に到来する信号が二つの分岐路２，３に分割される。
零クロス点分岐路２中では、測定精度に重要な信号の零
クロス点が、並列の判別分岐路３中にある対数増幅器４
により、高精度に、しかも特に位相のずれを与えること
なく検出される。判別分岐路３中では、図示していない
変換器円板に関する機械的な不規則性により、あるいは
雑音により生じる多数の零クロス点から、重要な零クロ
ス点が判別される。この場合、測定値変換器信号の振幅
が最終的な事象に対して相対的に評価される。
【００２０】零クロス点分岐路２にはリミター増幅器５
があり、このリミター増幅器５は後続する零クロス点検
出器６のオフセットのずれが乱れた誤差源を形成しない
程度に最小許容信号を増幅する。判別分岐路３は、上に
述べた対数増幅器４の前に、整流器７を有し、この整流
器は極性が既知の信号または歯車の信号に対する半波整
流器として、あるいは極性が不明であるが重要な信号に
対する全波整流器として形成されている。対数増幅器４
は、適当に結線されている場合、先に述べた測定値変換
器の信号の対数変換を行う。従って、増幅調整の種々の
難点もなく、広い動的範囲をカバーできる。対数増幅器
４の出力端８に出力する信号は、一方で比較器９に導入
され、他方でピーク値測定器１０を用いて最大値に関し
て検査される。この最大値はホールド増幅器１１中に記
憶され、所望のトリガーレベルに相当する電圧を引き算
した後（加算増幅器１２中で）、比較器９の第二入力値
として使用される。
があり、このリミター増幅器５は後続する零クロス点検
出器６のオフセットのずれが乱れた誤差源を形成しない
程度に最小許容信号を増幅する。判別分岐路３は、上に
述べた対数増幅器４の前に、整流器７を有し、この整流
器は極性が既知の信号または歯車の信号に対する半波整
流器として、あるいは極性が不明であるが重要な信号に
対する全波整流器として形成されている。対数増幅器４
は、適当に結線されている場合、先に述べた測定値変換
器の信号の対数変換を行う。従って、増幅調整の種々の
難点もなく、広い動的範囲をカバーできる。対数増幅器
４の出力端８に出力する信号は、一方で比較器９に導入
され、他方でピーク値測定器１０を用いて最大値に関し
て検査される。この最大値はホールド増幅器１１中に記
憶され、所望のトリガーレベルに相当する電圧を引き算
した後（加算増幅器１２中で）、比較器９の第二入力値
として使用される。
【００２１】例として既に先に述べた、未変換信号の約
50 ％になるトリガーレベルの場合に対しては、ホール
ド電圧から値 ln 2 が引き算され、比較器９に比較電圧
として導入される。評価論理回路１３は、通常のデイス
クリート素子の組み合わせで構成されるか、マイクロプ
ロセッサで制御してもよい。この評価論理回路１３の役
目は、比較器の信号と零クロス点信号とに応じてパルス
を整形すること、ピーク値測定器１０とホールド増幅器
１１を制御すること、および加算電圧とこの電圧に応じ
たトリガーレベルを予備設定をすることにある。この評
価論理回路１３の出力端１４には、最終的に、例えばＯ
Ｔの実際の発生に応じて整形された測定信号が出力す
る。
50 ％になるトリガーレベルの場合に対しては、ホール
ド電圧から値 ln 2 が引き算され、比較器９に比較電圧
として導入される。評価論理回路１３は、通常のデイス
クリート素子の組み合わせで構成されるか、マイクロプ
ロセッサで制御してもよい。この評価論理回路１３の役
目は、比較器の信号と零クロス点信号とに応じてパルス
を整形すること、ピーク値測定器１０とホールド増幅器
１１を制御すること、および加算電圧とこの電圧に応じ
たトリガーレベルを予備設定をすることにある。この評
価論理回路１３の出力端１４には、最終的に、例えばＯ
Ｔの実際の発生に応じて整形された測定信号が出力す
る。
【００２２】図２の信号波形図では、有効信号に符号１
５が、例えば雑音による擾乱信号に符号１６が、そして
最大有効信号の約 50 ％になるトリガーレベルに符号１
７が付けてある。半波整流器の場合の原理的な信号の関
係が図３に示してある。この場合、上には極性が決まっ
ている入力信号（左）または極性が重要でない（どうで
もよい）入力信号（例えばフライホィールのリムからの
入力信号、右）の波形が示してある。その下には、半波
整流による信号波形が続き、次にその下には、比較器
（図１の符号９）の出力信号または判別信号が続き、次
いで最後の列には零クロス点検出器（図１の符号６）の
出力端に出力する零クロス点信号が続く。評価論理回路
の後では、重要な零クロス点のみ（符号１８が付けてあ
る）が信号のピークと成り、範囲１９の中にあり、例え
ば擾乱信号または雑音ないしは歯車の不整エッジにより
生じる重要でない零クロス点は除去される。
５が、例えば雑音による擾乱信号に符号１６が、そして
最大有効信号の約 50 ％になるトリガーレベルに符号１
７が付けてある。半波整流器の場合の原理的な信号の関
係が図３に示してある。この場合、上には極性が決まっ
ている入力信号（左）または極性が重要でない（どうで
もよい）入力信号（例えばフライホィールのリムからの
入力信号、右）の波形が示してある。その下には、半波
整流による信号波形が続き、次にその下には、比較器
（図１の符号９）の出力信号または判別信号が続き、次
いで最後の列には零クロス点検出器（図１の符号６）の
出力端に出力する零クロス点信号が続く。評価論理回路
の後では、重要な零クロス点のみ（符号１８が付けてあ
る）が信号のピークと成り、範囲１９の中にあり、例え
ば擾乱信号または雑音ないしは歯車の不整エッジにより
生じる重要でない零クロス点は除去される。
【００２３】最後に、図４は極性が不明であるが重要で
ある信号に対する全波整流の場合の信号の関係を示す。
上には、再び入力信号（例えば図１の導線１の信号）が
記入してあり、右に検出器としてピンの場合、また左に
検出器としてスリットの場合が記入されている。二番目
の列には、全波整流した後の信号が記入してある。その
下の次の列には、再び判別信号または比較器出力信号が
続いている。最後の列には、零クロス点検出器（図１の
６）の出力端の信号が記入してある。その場合、ここで
は、重要な零クロス点１８が時間的に狭く連続する判別
・比較器パルスの間に必ずある（ｔ1 ＜ｔ2 ）と言う状
況が利用される。評価論理回路により排除され、擾乱信
号または雑音によって生じる零クロス点はここでも再び
範囲１９の中にある。
ある信号に対する全波整流の場合の信号の関係を示す。
上には、再び入力信号（例えば図１の導線１の信号）が
記入してあり、右に検出器としてピンの場合、また左に
検出器としてスリットの場合が記入されている。二番目
の列には、全波整流した後の信号が記入してある。その
下の次の列には、再び判別信号または比較器出力信号が
続いている。最後の列には、零クロス点検出器（図１の
６）の出力端の信号が記入してある。その場合、ここで
は、重要な零クロス点１８が時間的に狭く連続する判別
・比較器パルスの間に必ずある（ｔ1 ＜ｔ2 ）と言う状
況が利用される。評価論理回路により排除され、擾乱信
号または雑音によって生じる零クロス点はここでも再び
範囲１９の中にある。
【００２４】
【発明の効果】変換器の信号を評価ユニットに導入し、
この評価ユニットを用いて、ないしはこの中で零クロス
点発生を判定し、内燃機関の回転位置をマークする誘導
性の測定変換器の信号を評価するこの発明による方法と
その装置では、簡単な方法を用いて、一方で動的な制御
の種々の難点を排除し、他方で零クロス点の検出にあっ
て高精度で広い動的範囲を全く乱れがなく、具体的な構
造上の条件による影響なしに検出できる。
この評価ユニットを用いて、ないしはこの中で零クロス
点発生を判定し、内燃機関の回転位置をマークする誘導
性の測定変換器の信号を評価するこの発明による方法と
その装置では、簡単な方法を用いて、一方で動的な制御
の種々の難点を排除し、他方で零クロス点の検出にあっ
て高精度で広い動的範囲を全く乱れがなく、具体的な構
造上の条件による影響なしに検出できる。
【図１】 この発明による装置の部分的な模式回路図で
ある。
ある。
【図２】 実際に処理する誘導性の測定値変換器の信号
の例を示す。
の例を示す。
【図３】 半波整流器の場合に対する原理的な信号列を
示す。
示す。
【図４】 全波整流器の場合に対する対応する信号列を
示す。
示す。
１ 入力導線 ２ 零クロス点分岐路 ３ 判別分岐路 ４ 対数増幅器 ５ リミター増幅器 ６ 零クロス点検出器 ７ 整流器 ８ 対数増幅器の出力端 ９ 比較器 １０ ピーク値測定器 １１ ホールド増幅器 １２ 加算増幅器 １３ 評価論理回路 １４ 出力導線 １５ 有効信号 １６ 擾乱信号 １７ 最大有効信号の 50 ％にあるトリガーレベル １８ 重要な零クロス点 １９ 範囲
Claims (8)
- 【請求項１】 零クロス点の発生を判定する評価ユニッ
トに変換器信号を導入し、評価ユニットの零クロス点分
岐路（２）中で変換器信号の零クロス点を求め、平行す
る判別分岐路（３）中で変換器信号を変換した後、重要
な零クロス点を判別して、変換器の測定信号を評価する
方法、特に内燃機関の回転位置をマークする誘導性の測
定変換器の信号を評価する方法において、判別分岐路
（３）中で変換器信号を対数変換した後、一方で比較器
（９）に導入し、他方で最大値を求め、求めた最大値を
第二入力信号としての所望のトリガーレベルに相当する
電圧を引算して比較器（９）に導入し、零クロス点分岐
路（２）で独立に変換器信号から求めた零クロス点の判
別信号として比較器（９）の出力信号を使用することを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 変換器信号を零クロス点分岐路（２）中
で零クロス点を求める前に増幅することを特徴とする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 誘導性の変換器からの極性が既知または
重要でない信号を処理するため、判別分岐路（３）中で
信号の半波整流を行い、比較器のパルスに続く零クロス
点をそれぞれ重要なものとして処理することを特徴とす
る請求項１または２に記載の方法。 - 【請求項４】 変換器からの極性が不明の信号を処理す
るため、判別分岐路（３）中で信号の全波整流を行い、
比較器のパルスの時間間隔を処理して重要な零クロス点
を決めることを特徴とする請求項１または２に記載の方
法。 - 【請求項５】 変換器に接続し、変換器信号の零クロス
点の発生を測定できる評価ユニットを備え、この評価ユ
ニットが零クロス点分岐路（２）および判別分岐路
（３）を有し、両方の分岐路に変換器の信号が供給さ
れ、変換器の測定信号を評価する装置、特に内燃機関の
回転位置をマークする誘導性の測定変換器の信号を評価
する装置において、判別分岐路（３）が対数増幅器を有
し、この対数増幅器の出力端（８）が一方でピーク値測
定器（１０）に、他方で比較器（９）の入力端に接続
し、ピーク値測定器（１０）の出力端が加算増幅器（１
２）を介して比較器（９）の第二入力端に接続し、比較
器（９）の出力端が評価論理回路（１３）の判別ユニッ
トに接続し、この評価論理回路が零クロス点分岐路
（２）に配設された零クロス点検出器（６）の出力端に
接続していることを特徴とする装置。 - 【請求項６】 零クロス点分岐路（２）中には零クロス
点検出器（６）の前にリミター増幅器（５）が配置され
ていることを特徴とする請求項５に記載の装置。 - 【請求項７】 判別分岐路（３）中には対数増幅器
（４）の前に半波整流器（７）が配置されていることを
特徴とする請求項５または６に記載の装置。 - 【請求項８】 判別分岐路（３）中には対数増幅器
（４）の前に全波整流器（７）が配置されていることを
特徴とする請求項５または６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT302/90 | 1990-02-09 | ||
| AT0030290A AT397882B (de) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | Verfahren und einrichtung zur signalauswertung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04272449A JPH04272449A (ja) | 1992-09-29 |
| JP2650238B2 true JP2650238B2 (ja) | 1997-09-03 |
Family
ID=3486946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016610A Expired - Lifetime JP2650238B2 (ja) | 1990-02-09 | 1991-02-07 | 信号を評価する方法とその装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5107213A (ja) |
| EP (1) | EP0441769B1 (ja) |
| JP (1) | JP2650238B2 (ja) |
| AT (1) | AT397882B (ja) |
| DE (1) | DE59106445D1 (ja) |
| DK (1) | DK0441769T3 (ja) |
| ES (1) | ES2079058T3 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5442313A (en) * | 1994-05-27 | 1995-08-15 | The Torrington Company | Resolution multiplying circuit |
| US5642044A (en) * | 1994-09-19 | 1997-06-24 | Ford Motor Company | Method and apparatus for exciting a three-phase variable reluctance position sensor |
| US5796248A (en) * | 1994-09-19 | 1998-08-18 | Ford Motor Company | Method and apparatus for commutating a three-phase variable reluctance motor |
| US5717592A (en) * | 1994-09-19 | 1998-02-10 | Ford Motor Company | Method and system for engine throttle control |
| US5489845A (en) * | 1994-09-19 | 1996-02-06 | Ford Motor Company | Encoder system and method for determining absolute rotor position by taking a mid value of the multiple coil output sinusoidal signals |
| US5497084A (en) * | 1995-03-03 | 1996-03-05 | Honeywell Inc. | Geartooth sensor with means for selecting a threshold magnitude as a function of the average and minimum values of a signal of magnetic field strength |
| DE19507897C2 (de) * | 1995-03-07 | 1998-03-12 | Telefunken Microelectron | Schaltungsanordnung zur Erkennung des Nulldurchgangs von Wechselspannungs-Sensorsignalen induktiver Sensoren von Kraftfahrzeugen |
| US6229302B1 (en) | 1999-01-19 | 2001-05-08 | Ford Global Technologies, Inc. | Method of sensing rotational information of shaft with toothed wheel |
| US6313625B1 (en) | 1999-01-19 | 2001-11-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Magnetic rotary position sensing |
| DE10257841B4 (de) * | 2002-12-11 | 2012-01-26 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Schaltung zur Verarbeitung eines von einem Sensor erzeugten potentialfreien Signals |
| DE112010004944A5 (de) | 2009-12-22 | 2012-11-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Geberrad für eine Kurbelwellenwinkel-Sensoranordnung |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2446389A1 (fr) * | 1979-01-12 | 1980-08-08 | Marchal Equipements Automobile | Dispositif d'allumage electronique pour moteur a combustion interne |
| GB2085170B (en) * | 1980-10-01 | 1984-05-23 | Marconi Instruments Ltd | Time interval measurement arrangement |
| FR2541835B1 (fr) * | 1983-02-24 | 1988-10-07 | Peugeot | Montage d'exploitation de signaux electriques fournis par un capteur a reluctance variable |
| JPS606872A (ja) * | 1983-06-16 | 1985-01-14 | Fujitsu Ten Ltd | 光学式対地速度測定装置 |
| US4687952A (en) * | 1984-02-06 | 1987-08-18 | United Technologies Corporation | Dynamic angular position sensor for a reference gear tooth |
| IT1217128B (it) * | 1987-02-26 | 1990-03-14 | Marelli Autronica | Sistema elettronico di controllo dell accensione di un motore a combustione interna particolarmente per autoveicoli |
| DE3708210A1 (de) * | 1987-03-13 | 1988-09-22 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung zur auswertung der signale eines induktiven messwertaufnehmers |
-
1990
- 1990-02-09 AT AT0030290A patent/AT397882B/de not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-01-31 DE DE59106445T patent/DE59106445D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-01-31 DK DK91890019.2T patent/DK0441769T3/da not_active Application Discontinuation
- 1991-01-31 EP EP91890019A patent/EP0441769B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-01-31 ES ES91890019T patent/ES2079058T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-07 JP JP3016610A patent/JP2650238B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-02-11 US US07/653,761 patent/US5107213A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH04272449A (ja) | 1992-09-29 |
| EP0441769A3 (en) | 1993-06-09 |
| DE59106445D1 (de) | 1995-10-19 |
| US5107213A (en) | 1992-04-21 |
| ES2079058T3 (es) | 1996-01-01 |
| EP0441769A2 (de) | 1991-08-14 |
| DK0441769T3 (da) | 1995-11-06 |
| AT397882B (de) | 1994-07-25 |
| ATA30290A (de) | 1993-11-15 |
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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