JP2942618B2 - 内燃機関の周期的に変動する量を検出する装置 - Google Patents
内燃機関の周期的に変動する量を検出する装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の周期的に変動する量を検出する装
置に関し、さらに詳細には周期的に変動する出力信号を
出力するセンサを用いて内燃機関の周期的に変動する量
を検出する装置に関する。
置に関し、さらに詳細には周期的に変動する出力信号を
出力するセンサを用いて内燃機関の周期的に変動する量
を検出する装置に関する。
［従来の技術］ 内燃機関で通常検出すべき運転パラメータ、例えば回
転数、吸気管圧力あるいは吸気量などは内燃機関の動作
サイクルにおいて変動するほぼ連続的な量であることが
知られている。従来の内燃機関の制御においては正確さ
に対して余り大きな要求がなされておらず、この測定量
の平均値を処理している。この平均値は長く連続する時
間的な平均値に相当する。しかし最近の内燃機関の制御
においては、例えば点火、噴射などに関してマップ値制
御を行う制御装置においては、これらの値を正確かつ迅
速に検出することが必要とされる。
転数、吸気管圧力あるいは吸気量などは内燃機関の動作
サイクルにおいて変動するほぼ連続的な量であることが
知られている。従来の内燃機関の制御においては正確さ
に対して余り大きな要求がなされておらず、この測定量
の平均値を処理している。この平均値は長く連続する時
間的な平均値に相当する。しかし最近の内燃機関の制御
においては、例えば点火、噴射などに関してマップ値制
御を行う制御装置においては、これらの値を正確かつ迅
速に検出することが必要とされる。
内燃機関の周期的に変動する量、すなわち吸気管内の
負圧あるいは内燃機関の軸の回転数を比較的速く検出す
ることのできる装置が、ドイツ特許公開公報DE−OS3223
328に記載されている。この装置においては回転数ない
し圧力は点火間隔毎に１回点火に同期して測定され、そ
のようにして得られた回転数ないし圧力の瞬間値から平
均値が算出される。しかし周期的に変動する量の位相が
ずれる場合には、DE−OS3223328に記載されている装置
を用いると平均値の形成に誤差が生じる。
負圧あるいは内燃機関の軸の回転数を比較的速く検出す
ることのできる装置が、ドイツ特許公開公報DE−OS3223
328に記載されている。この装置においては回転数ない
し圧力は点火間隔毎に１回点火に同期して測定され、そ
のようにして得られた回転数ないし圧力の瞬間値から平
均値が算出される。しかし周期的に変動する量の位相が
ずれる場合には、DE−OS3223328に記載されている装置
を用いると平均値の形成に誤差が生じる。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記の従来の欠点を除去することである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような課題を解決するために、周期的
に変動する出力信号を出力するセンサを用いて内燃機関
の周期的に変動する量を検出する装置において、センサ
の出力信号が中心周波数を変化させることができる帯域
消去フィルタに入力され、帯域消去フィルタの出力信号
が次の処理に用いられることを特徴とする内燃機関の周
期的に変動する量を検出する構成を採用した。
に変動する出力信号を出力するセンサを用いて内燃機関
の周期的に変動する量を検出する装置において、センサ
の出力信号が中心周波数を変化させることができる帯域
消去フィルタに入力され、帯域消去フィルタの出力信号
が次の処理に用いられることを特徴とする内燃機関の周
期的に変動する量を検出する構成を採用した。
［作用］ このような構成を有する本発明装置は、公知の装置に
比べて次のような利点を有する。すなわち帯域消去フィ
ルタで周期的に変動する量をフィルタリングすることに
よって、周期的に変動する量の平均値を動的に可能なか
ぎり良好に示す信号が得られる。帯域消去フィルタの中
心周波数はそれぞれの要請に合わせられているので、周
期的に変動する量のどの周波数領域においても誤差のな
い平均値が得られる。
比べて次のような利点を有する。すなわち帯域消去フィ
ルタで周期的に変動する量をフィルタリングすることに
よって、周期的に変動する量の平均値を動的に可能なか
ぎり良好に示す信号が得られる。帯域消去フィルタの中
心周波数はそれぞれの要請に合わせられているので、周
期的に変動する量のどの周波数領域においても誤差のな
い平均値が得られる。
従属請求項に記載の手段によって、請求項第１項に記
載の装置の好ましい実施例が得られる。
載の装置の好ましい実施例が得られる。
［実施例］ 以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳細に説明
する。
する。
第１図に示すブロック回路図においては、２次の適応
型帯域消去フィルタが符号10で示されており、同フィル
タにはセンサから供給される信号Uistが印加される。符
号11で示すものはフィルタ制御装置であって、これにも
信号Uistが入力される。フィルタ制御装置において信号
Uistから所定の信号が形成される。この所定の信号は適
応型帯域消去フィルタ10に入力され、その帯域中心をセ
ンサ出力信号Uistに従って変化させる。
型帯域消去フィルタが符号10で示されており、同フィル
タにはセンサから供給される信号Uistが印加される。符
号11で示すものはフィルタ制御装置であって、これにも
信号Uistが入力される。フィルタ制御装置において信号
Uistから所定の信号が形成される。この所定の信号は適
応型帯域消去フィルタ10に入力され、その帯域中心をセ
ンサ出力信号Uistに従って変化させる。
センサからの上述の出力信号Uistは内燃機関の動作サ
イクルにおいて周期的に変動する量、例えば軸の回転
数、吸気管圧力あるいは吸気量である。第１図において
はこの量を検出するセンサが符号12で示されている。
イクルにおいて周期的に変動する量、例えば軸の回転
数、吸気管圧力あるいは吸気量である。第１図において
はこの量を検出するセンサが符号12で示されている。
帯域消去フィルタ10の出力には平滑化ないしはフィル
タリングされた出力信号Umessが発生する。この出力信
号は周期的に変動する量の平均値に可能なかぎり良好に
動的に対応する特性を示し、以下の処理に用いられる。
タリングされた出力信号Umessが発生する。この出力信
号は周期的に変動する量の平均値に可能なかぎり良好に
動的に対応する特性を示し、以下の処理に用いられる。
検出しようとする内燃機関の周期的に変動する量が回
転数である場合には、センサ12としては任意の回転数セ
ンサ、例えばタコジュレータあるいは出力信号がUistと
なる周波数電圧変換器を備えたインクリメントカウンタ
ないしインクリメントセンサが用いられる。インクリメ
ントセンサは内燃機関の軸と結合されたインクリメント
ホイールの増分を検出する。
転数である場合には、センサ12としては任意の回転数セ
ンサ、例えばタコジュレータあるいは出力信号がUistと
なる周波数電圧変換器を備えたインクリメントカウンタ
ないしインクリメントセンサが用いられる。インクリメ
ントセンサは内燃機関の軸と結合されたインクリメント
ホイールの増分を検出する。
測定量が内燃機関の吸気管圧力である場合には、セン
サ12は吸気管内に配置された圧力センサである。測定量
が吸気量である場合も、内燃機関の吸気管内に配置され
た空気量センサが用いられる。
サ12は吸気管内に配置された圧力センサである。測定量
が吸気量である場合も、内燃機関の吸気管内に配置され
た空気量センサが用いられる。
本発明装置の機能を、回転数の検出を例にとって詳細
に説明する。
に説明する。
４気筒エンジンの場合には、分当り600回転する場合
には点火周波数は20Hzである。例えばタコジュレータあ
るいはインクリメントセンサで測定したアナログ回転数
によってセンサの出力電圧Uistが形成され、この出力信
号Uistが帯域消去フィルタ10に入力される。この場合に
は帯域消去フィルタ10の帯域中心は、帯域中心が20Hzに
調節されるように設定される。２次の帯域消去フィルタ
に相当する帯域消去フィルタのＱ値はＱ＝0.5と非常に
小さく選択されているので、ノイズ周波数が例えば20Hz
であった場合に、帯域中心が18〜20Hzの範囲にある場合
でも周期的変動を十分に減衰することができる。それに
よってフィルタ適応制御に誤差がある場合にも、特に急
激に回転数が変化した場合でも、ノイズを確実に抑圧す
ることができる。帯域消去フィルタのＱ値は必ずしもＱ
＝0.5である必要はなく、それぞれ発生する状況に合わ
せることができる。フィルタ消去領域が広いことによっ
て回転数の変動がフィルタリング制御に与える影響は極
めて少なく、ノイズパルスを確実に抑圧することができ
る。
には点火周波数は20Hzである。例えばタコジュレータあ
るいはインクリメントセンサで測定したアナログ回転数
によってセンサの出力電圧Uistが形成され、この出力信
号Uistが帯域消去フィルタ10に入力される。この場合に
は帯域消去フィルタ10の帯域中心は、帯域中心が20Hzに
調節されるように設定される。２次の帯域消去フィルタ
に相当する帯域消去フィルタのＱ値はＱ＝0.5と非常に
小さく選択されているので、ノイズ周波数が例えば20Hz
であった場合に、帯域中心が18〜20Hzの範囲にある場合
でも周期的変動を十分に減衰することができる。それに
よってフィルタ適応制御に誤差がある場合にも、特に急
激に回転数が変化した場合でも、ノイズを確実に抑圧す
ることができる。帯域消去フィルタのＱ値は必ずしもＱ
＝0.5である必要はなく、それぞれ発生する状況に合わ
せることができる。フィルタ消去領域が広いことによっ
て回転数の変動がフィルタリング制御に与える影響は極
めて少なく、ノイズパルスを確実に抑圧することができ
る。
重要なことは、帯域中心周波数が固定量ではなく、所
与の条件に合わせて変化できることである。なお、帯域
中心周波数は回転数ないし点火周波数に従って変化させ
適応制御される。
与の条件に合わせて変化できることである。なお、帯域
中心周波数は回転数ないし点火周波数に従って変化させ
適応制御される。
回転数の処理をアイドリング駆動においてだけ行う場
合には、フィルタの適応制御を行わないようにすること
もできる。その場合は分当り約700回転±分当り100回転
の動作領域となる。その場合には帯域消去フィルタのＱ
値は、この動作領域において回転数変動を十分に減衰す
ることのできるように選択される。
合には、フィルタの適応制御を行わないようにすること
もできる。その場合は分当り約700回転±分当り100回転
の動作領域となる。その場合には帯域消去フィルタのＱ
値は、この動作領域において回転数変動を十分に減衰す
ることのできるように選択される。
センサ信号をフィルタリングする２次の帯域消去フィ
ルタを使用することによって、十分な減衰が可能とな
り、かつ回転数の平均値を動的に良好に示すことのでき
る回転数信号を出力することができる。
ルタを使用することによって、十分な減衰が可能とな
り、かつ回転数の平均値を動的に良好に示すことのでき
る回転数信号を出力することができる。
第２図には２次の適応型帯域消去フィルタの周波数特
性とステップ応答特性が示されており、第３図には比較
のために２次の適応型ローパスフィルタの周波数特性と
ステップ応答特性が示されている。第２図と第３図にお
いては、それぞれ減衰量（デシベルdB）と位相のずれφ
（度）が周波数（Hz）に関して記入されている。さら
に、ステップ応答特性がどの時間特性（ｔ）で終端値１
に達するかが図示されている。なお、第２図に記載され
たローパスフィルタの特性は、文献「Tietze−Schenk,H
alpleiterschaltungstechnik第３版、1976、第14〜第15
頁」にローパスフィルタの「ボード図（Bode−Diagram
m）」ないし（矩形波特性（Rechteckverhalten）」とし
て記載されている。
性とステップ応答特性が示されており、第３図には比較
のために２次の適応型ローパスフィルタの周波数特性と
ステップ応答特性が示されている。第２図と第３図にお
いては、それぞれ減衰量（デシベルdB）と位相のずれφ
（度）が周波数（Hz）に関して記入されている。さら
に、ステップ応答特性がどの時間特性（ｔ）で終端値１
に達するかが図示されている。なお、第２図に記載され
たローパスフィルタの特性は、文献「Tietze−Schenk,H
alpleiterschaltungstechnik第３版、1976、第14〜第15
頁」にローパスフィルタの「ボード図（Bode−Diagram
m）」ないし（矩形波特性（Rechteckverhalten）」とし
て記載されている。
第２図の第３図から明らかなように、20Hzのノイズ周
波数の減衰量は16dBより大きい。位相ずれは適応型ロー
パスフィルタの場合には5Hzでマイナス62度であり適応
型帯域消去フィルタでは同一周波数でマイナス30度とな
る。そのことから明らかなように、帯域消去フィルタを
用いてフィルタリングするとローパスフィルタによるフ
ィルタリングに比べて位相ずれの上で著しい利点を有す
る。帯域消去フィルタの中心周波数の適応制御によっ
て、回転数が上昇するにつれて位相のずれが減少する。
波数の減衰量は16dBより大きい。位相ずれは適応型ロー
パスフィルタの場合には5Hzでマイナス62度であり適応
型帯域消去フィルタでは同一周波数でマイナス30度とな
る。そのことから明らかなように、帯域消去フィルタを
用いてフィルタリングするとローパスフィルタによるフ
ィルタリングに比べて位相ずれの上で著しい利点を有す
る。帯域消去フィルタの中心周波数の適応制御によっ
て、回転数が上昇するにつれて位相のずれが減少する。
帯域消去フィルタはデジタルあるいはアナログで形成
することができる。その場合にアナログのハードウエア
で形成する場合には「スイッチドキャパシタ」素子で形
成することができる。その場合には帯域中心周波数は制
御信号によって容易に変化させることができる。
することができる。その場合にアナログのハードウエア
で形成する場合には「スイッチドキャパシタ」素子で形
成することができる。その場合には帯域中心周波数は制
御信号によって容易に変化させることができる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、センサの出力信号
を中心周波数を変化させることができる帯域消去フィル
タに入力するようにしているので、帯域消去フィルタで
周期的に変動する量をフィルタリングすることによっ
て、周期的に変動する量の平均値を動的に可能なかぎり
良好に示す信号が得られる。
を中心周波数を変化させることができる帯域消去フィル
タに入力するようにしているので、帯域消去フィルタで
周期的に変動する量をフィルタリングすることによっ
て、周期的に変動する量の平均値を動的に可能なかぎり
良好に示す信号が得られる。
第１図は本発明の基本的な理念を示すブロック回路図、
第２図は２次の適応型帯域消去フィルタの周波数特性と
ステップ応答特性を示す線図、第３図は適応型ローパス
フィルタの周波数特性とステップ応答特性を示す線図で
ある。 10……帯域消去フィルタ 12……センサ
第２図は２次の適応型帯域消去フィルタの周波数特性と
ステップ応答特性を示す線図、第３図は適応型ローパス
フィルタの周波数特性とステップ応答特性を示す線図で
ある。 10……帯域消去フィルタ 12……センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01D 3/04 G01P 3/481 G01L 23/24
Claims (8)
- 【請求項１】周期的に変動する出力信号を出力するセン
サを用いて内燃機関の周期的に変動する量を検出する装
置において、 センサの出力信号が中心周波数を変化させることができ
る帯域消去フィルタに入力され、帯域消去フィルタの出
力信号が次の処理に用いられることを特徴とする内燃機
関の周期的に変動する量を検出する装置。 - 【請求項２】帯域消去フィルタの中心周波数が、点火周
波数あるいは他のノイズ源の周波数に従って変化される
ことを特徴とする請求項第１項に記載の装置。 - 【請求項３】帯域消去フィルタの中心周波数が先行の回
転数に従って変化されることを特徴とする請求項第１項
に記載の装置。 - 【請求項４】帯域消去フィルタの中心周波数が、点火周
波数と等しい値に設定されることを特徴とする請求項第
１項に記載の装置。 - 【請求項５】帯域消去フィルタのＱ値がほぼＱ＝0.5で
あることを特徴とする請求項第１項から第４項のいずれ
か１項に記載の装置。 - 【請求項６】帯域消去フィルタのＱ値が調節可能である
ことを特徴とする請求項第１項から第４項のいずれか１
項に記載の装置。 - 【請求項７】周期的に変動する量が内燃機関の軸の回転
数であって、センサとして内燃機関の軸と結合されたイ
ンクリメントホイールの増分を検出するインクリメント
センサが用いられることを特徴とする請求項第１項から
第６項のいずれか１項に記載の装置。 - 【請求項８】周期的に変動する量が内燃機関の吸気管圧
力であって、センサとして吸気管内に圧力センサが設け
られることを特徴とする請求項第１項から第６項のいず
れか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3939114A DE3939114A1 (de) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | Einrichtung zur erfassung einer periodisch schwankenden groesse einer brennkraftmaschine |
| DE3939114.0 | 1989-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180715A JPH03180715A (ja) | 1991-08-06 |
| JP2942618B2 true JP2942618B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=6394238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2306384A Expired - Lifetime JP2942618B2 (ja) | 1989-11-25 | 1990-11-14 | 内燃機関の周期的に変動する量を検出する装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0429819B1 (ja) |
| JP (1) | JP2942618B2 (ja) |
| DE (2) | DE3939114A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4413078A1 (de) * | 1994-04-15 | 1995-10-19 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Erfassung einer pulsierenden Größe |
| DE10038339A1 (de) * | 2000-08-05 | 2002-02-14 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Sensors |
| DE10122517C1 (de) * | 2001-05-09 | 2002-06-20 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Drehzahl-Filter |
| DE10123022B4 (de) | 2001-05-11 | 2005-06-23 | Siemens Ag | Drehzahlerfassungsverfahren |
| JP4665453B2 (ja) * | 2003-09-11 | 2011-04-06 | 日本精工株式会社 | 回転速度検出装置及び転がり軸受ユニットの荷重測定装置 |
| JP5152097B2 (ja) * | 2009-05-08 | 2013-02-27 | 株式会社デンソー | ガスセンサの信号処理装置 |
| DE102011081158B4 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-28 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Tankentlüftungsventils einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von einem gefilterten Messsignal eines Lastsensors. |
| DE102011081157B4 (de) * | 2011-08-18 | 2015-10-08 | Continental Automotive Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer Einspritzmengenkorrektur in Abhängigkeit von einem gefilterten Messsignal eines Lastsensors. |
| EP3306064B8 (en) * | 2015-06-02 | 2022-06-01 | Denso Corporation | Control device |
| DE102019212275A1 (de) | 2019-08-15 | 2021-02-18 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3241077A (en) * | 1961-07-06 | 1966-03-15 | North American Aviation Inc | Self-adaptive control system eliminating variable unwanted component |
| DE3705278A1 (de) * | 1986-11-08 | 1988-05-11 | Bosch Gmbh Robert | Elektronische steuereinrichtung zur kraftstoffmengenmodulation einer brennkraftmaschine |
-
1989
- 1989-11-25 DE DE3939114A patent/DE3939114A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-10-13 DE DE9090119651T patent/DE59001122D1/de not_active Expired - Lifetime
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