JPH0137761B2 - - Google Patents
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- JPH0137761B2 JPH0137761B2 JP54106698A JP10669879A JPH0137761B2 JP H0137761 B2 JPH0137761 B2 JP H0137761B2 JP 54106698 A JP54106698 A JP 54106698A JP 10669879 A JP10669879 A JP 10669879A JP H0137761 B2 JPH0137761 B2 JP H0137761B2
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- terminal
- sensor
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- power supply
- sensor signal
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1477—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation circuit or part of it,(e.g. comparator, PI regulator, output)
- F02D41/1479—Using a comparator with variable reference
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
- G01N27/403—Cells and electrode assemblies
- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
- G01N27/4065—Circuit arrangements specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R17/00—Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
- G01R17/02—Arrangements in which the value to be measured is automatically compared with a reference value
- G01R17/06—Automatic balancing arrangements
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(発明の利用分野)
本発明は、電気装置内を流れる電流の変動が電
子回路のセンサ信号に対する応答に影響を与えな
いように電子回路が応答するセンサ信号に対する
補償が行われる電気装置用センサ信号補償装置に
関する。本発明は、自動車の電気装置に接続して
用いるのに特に適している。
子回路のセンサ信号に対する応答に影響を与えな
いように電子回路が応答するセンサ信号に対する
補償が行われる電気装置用センサ信号補償装置に
関する。本発明は、自動車の電気装置に接続して
用いるのに特に適している。
(従来の技術)
自動車の設計において、DC電気エネルギ源と
してバツテリを、DC電源からのエネルギが供給
されるスタータ・モータを、そしてエンジンの正
常動作時においてDC電源を充電するためにオル
タネータ装置を用いることは一般に広く行われて
いる。標準的な基準電位すなわち接地のために、
バツテリの負極と自動車のエンジンブロツクを接
続する導線が提供され、それによつて自動車全体
において共通の、すなわち接地電位が得られる。
してバツテリを、DC電源からのエネルギが供給
されるスタータ・モータを、そしてエンジンの正
常動作時においてDC電源を充電するためにオル
タネータ装置を用いることは一般に広く行われて
いる。標準的な基準電位すなわち接地のために、
バツテリの負極と自動車のエンジンブロツクを接
続する導線が提供され、それによつて自動車全体
において共通の、すなわち接地電位が得られる。
近年、電子装置の自動車への応用が増加してい
る。エンジンとか自動車の他の装置に関連した電
子制御装置には、エンジンや自動車の動作のパラ
メータを示すセンサ信号電圧が供給される。いく
つかのこれらのセンサは、必要な制御機能を異た
すデイジタル電子回路によつて使用される非常に
低い電圧の信号を発生する。
る。エンジンとか自動車の他の装置に関連した電
子制御装置には、エンジンや自動車の動作のパラ
メータを示すセンサ信号電圧が供給される。いく
つかのこれらのセンサは、必要な制御機能を異た
すデイジタル電子回路によつて使用される非常に
低い電圧の信号を発生する。
このようなセンサの1つが排ガス酸素センサ
(EGOセンサ)であつて、このセンサはエンジン
からの排ガス導管中に装着され、エンジンから排
出される排ガス流中の酸素の部分圧を示す。ミリ
ボルト範囲の信号を出力する。エンジンに供給さ
れた空気と燃料の混合気がリツチならば、EGO
センサはほぼ800ないし900ミリボルトの範囲の電
圧を発生するが、エンジンに供給された混合気が
リーンならば、センサの出力電圧はゼロから100
ミリボルトの範囲である。エンジンに供給された
混合気がリツチからリーンへ、あるいはこの逆に
変化したときに、これら2つの電圧レベル間の急
速な遷移が生じる。
(EGOセンサ)であつて、このセンサはエンジン
からの排ガス導管中に装着され、エンジンから排
出される排ガス流中の酸素の部分圧を示す。ミリ
ボルト範囲の信号を出力する。エンジンに供給さ
れた空気と燃料の混合気がリツチならば、EGO
センサはほぼ800ないし900ミリボルトの範囲の電
圧を発生するが、エンジンに供給された混合気が
リーンならば、センサの出力電圧はゼロから100
ミリボルトの範囲である。エンジンに供給された
混合気がリツチからリーンへ、あるいはこの逆に
変化したときに、これら2つの電圧レベル間の急
速な遷移が生じる。
EGOセンサは、通常は市販されているジルコ
ニア型であり、エンジンからの排ガス導管に接続
されており、リード線が出ている。すなわち、排
ガス導管は導体材料で作られ、センサは、エンジ
ンに供給される空燃比を制御する電子装置へ接続
された1本のリード線を有する。センサに対する
基準電位は、EGOセンサの近くの位置において
排ガス導管に電気的にとりつけられた端子であ
る。この端子はセンサに関連した電子回路に接続
されている。
ニア型であり、エンジンからの排ガス導管に接続
されており、リード線が出ている。すなわち、排
ガス導管は導体材料で作られ、センサは、エンジ
ンに供給される空燃比を制御する電子装置へ接続
された1本のリード線を有する。センサに対する
基準電位は、EGOセンサの近くの位置において
排ガス導管に電気的にとりつけられた端子であ
る。この端子はセンサに関連した電子回路に接続
されている。
不運なことに、エンジン始動時とかエンジン運
転時には、エンジンブロツクと電気エネルギの
DC電源であるバツテリの負極すなわち電源基準
端子との間を流れる電流が大電流であることがあ
る。たとえば、エンジン始動時にこの電流は40ア
ンペア以上になり、エンジンブロツクとバツテリ
負極の間の小さな抵抗、たとえば0.20オームによ
つて接地導体すなわちバツテリの負極とエンジン
ブロツクを接続するケーブルの両端に800ミリボ
ルトの電圧降下を容易に生じる。バツテリの負極
は、通常、EGOセンサに関連した電子制御装置
に直接に接続され、かつエンジンブロツクとバツ
テリの負極を接続する接地導体には種々の電圧降
下が生じるために、センサ電圧信号は完全に失わ
れるか、センサに関連した電子回路によつて無視
されるか、あるいは電子回路が電圧レベルあるい
は電圧レベル間の遷移を検出できないようなレベ
ルである。
転時には、エンジンブロツクと電気エネルギの
DC電源であるバツテリの負極すなわち電源基準
端子との間を流れる電流が大電流であることがあ
る。たとえば、エンジン始動時にこの電流は40ア
ンペア以上になり、エンジンブロツクとバツテリ
負極の間の小さな抵抗、たとえば0.20オームによ
つて接地導体すなわちバツテリの負極とエンジン
ブロツクを接続するケーブルの両端に800ミリボ
ルトの電圧降下を容易に生じる。バツテリの負極
は、通常、EGOセンサに関連した電子制御装置
に直接に接続され、かつエンジンブロツクとバツ
テリの負極を接続する接地導体には種々の電圧降
下が生じるために、センサ電圧信号は完全に失わ
れるか、センサに関連した電子回路によつて無視
されるか、あるいは電子回路が電圧レベルあるい
は電圧レベル間の遷移を検出できないようなレベ
ルである。
[発明が解決すべき課題]
本発明の目的は、電源基準端子及び他方の端子
をもつ電気エネルギ源と、第1及び第2端子をも
つセンサ信号発生装置と、センサ信号電圧に応答
する電子回路と、電源基準端子にセンサ信号発生
装置の第2端子を接続する導電装置と、導電装置
に変動する特性の電流を生じさせる装置とを含む
電気装置において使用され、導電装置を流れる変
動する電流に対して補償されたセンサ信号電圧を
発生する電気装置用センサ補償装置を提供するこ
とである。
をもつ電気エネルギ源と、第1及び第2端子をも
つセンサ信号発生装置と、センサ信号電圧に応答
する電子回路と、電源基準端子にセンサ信号発生
装置の第2端子を接続する導電装置と、導電装置
に変動する特性の電流を生じさせる装置とを含む
電気装置において使用され、導電装置を流れる変
動する電流に対して補償されたセンサ信号電圧を
発生する電気装置用センサ補償装置を提供するこ
とである。
本発明による電気装置用センサ信号補償装置
は、この電気装置のために供給電圧として使用で
きる電位差がその間に生じる電源基準電極と他方
の電極を有する電気源からなる。第1と第2の端
子間にセンサ信号電圧を発生するための装置が設
けられ、かつ電子回路が設けられて信号電圧に応
答するようにされる。この電子回路は基準電位と
して電源基準電極における電位を用いる。導電性
装置がセンサ信号発生装置の第1の端子を電源基
準電極へ電気的に接続している。また、電気装置
は前記導電性装置を流れる変動する性質の電流を
生じさせる装置を含む。
は、この電気装置のために供給電圧として使用で
きる電位差がその間に生じる電源基準電極と他方
の電極を有する電気源からなる。第1と第2の端
子間にセンサ信号電圧を発生するための装置が設
けられ、かつ電子回路が設けられて信号電圧に応
答するようにされる。この電子回路は基準電位と
して電源基準電極における電位を用いる。導電性
装置がセンサ信号発生装置の第1の端子を電源基
準電極へ電気的に接続している。また、電気装置
は前記導電性装置を流れる変動する性質の電流を
生じさせる装置を含む。
上述のような環境で、補償された信号電圧を発
生するための装置を有する。補償された信号電圧
は、上述した第1と第2の端子にセンサ信号が生
じたときに、センサ信号電圧に等しいかあるいは
比例している。補償される信号電圧は電源基準極
の電位を基準とし、センサ信号発生装置の第2の
端子と電源基準極との間の電圧と比べて、導電性
装置を流れる変動する性質の電流の結果導電性装
置の両端に生じる変動性電位差に対して補償され
る。
生するための装置を有する。補償された信号電圧
は、上述した第1と第2の端子にセンサ信号が生
じたときに、センサ信号電圧に等しいかあるいは
比例している。補償される信号電圧は電源基準極
の電位を基準とし、センサ信号発生装置の第2の
端子と電源基準極との間の電圧と比べて、導電性
装置を流れる変動する性質の電流の結果導電性装
置の両端に生じる変動性電位差に対して補償され
る。
本発明はEGOセンサを有する自動車用電気装
置において特に有用である。EGOセンサに関連
した電子回路はデイジタル、あるいはマイクロプ
ロセツサ型であり、したがつて、電位基準として
エンジンブロツクとか自動車体よりもむしろ自動
車内の電気エネルギのDC電源であるバツテリの
負極が用いられる。なぜならば、それによつて電
気的雑音による障害を防ぐことができるからであ
る。もちろん、バツテリの負極とエンジンブロツ
クは接地導体で電気的に接続されており、他の多
くの目的のためにはこれらは電気的に等電位の場
所と見なせる。
置において特に有用である。EGOセンサに関連
した電子回路はデイジタル、あるいはマイクロプ
ロセツサ型であり、したがつて、電位基準として
エンジンブロツクとか自動車体よりもむしろ自動
車内の電気エネルギのDC電源であるバツテリの
負極が用いられる。なぜならば、それによつて電
気的雑音による障害を防ぐことができるからであ
る。もちろん、バツテリの負極とエンジンブロツ
クは接地導体で電気的に接続されており、他の多
くの目的のためにはこれらは電気的に等電位の場
所と見なせる。
(実施例)
本発明は以下の詳細な説明と添付された図面を
参照することによつてよりよく理解されるであろ
う。
参照することによつてよりよく理解されるであろ
う。
図面を参照すると、自動車用電気装置10が示
されている。図面では同じ参照番号は同じ部品を
示している。自動車(図示されていない)は、エ
ンジン12を含み、その主要部分はエンジンブロ
ツクのように導電性材料で作られている。エンジ
ン12は、自動車の電気エネルギ源であるDCバ
ツテリ20を充電するため、および正常なエンジ
ン動作の間に種々の装置へ電気エネルギを供給す
るために用いられるオルタネータ14を含む。
されている。図面では同じ参照番号は同じ部品を
示している。自動車(図示されていない)は、エ
ンジン12を含み、その主要部分はエンジンブロ
ツクのように導電性材料で作られている。エンジ
ン12は、自動車の電気エネルギ源であるDCバ
ツテリ20を充電するため、および正常なエンジ
ン動作の間に種々の装置へ電気エネルギを供給す
るために用いられるオルタネータ14を含む。
電気装置10はバツテリ20の正極端子24に
ソレノイドスイツチ装置18を介して接続された
スタータモータ16を含む。バツテリの負極端子
26はエンジンブロツク端子30へ接地導体28
を介して接続されている。電気装置10は、ま
た、センサ端子33に生じるセンサ信号電圧を電
子制御装置22へ送るリード線36を有する排ガ
ス酸素(EGO)センサ34に連動した電子制御
装置22を含む。
ソレノイドスイツチ装置18を介して接続された
スタータモータ16を含む。バツテリの負極端子
26はエンジンブロツク端子30へ接地導体28
を介して接続されている。電気装置10は、ま
た、センサ端子33に生じるセンサ信号電圧を電
子制御装置22へ送るリード線36を有する排ガ
ス酸素(EGO)センサ34に連動した電子制御
装置22を含む。
EGOセンサ34は、固体電解質(たとえばジ
ルコニア)、あるいは可変抵抗型(たとえばチタ
ニア)が多く用いられる。ここでは、EGOセン
サは市販のジルコニア型であるとし、このEGO
センサは、雰囲気中の酸素圧とエンジンから排出
される排ガス流中の酸素圧の対数比に比例した起
電力(EMFと略する)を発生する。EMFはリー
ド線36と40の間に生じる電圧であり、リード
線40は、端子38においてエンジン12からの
びている排ガス路32に導電性を持つように接続
されたセンサ基準リード線である。したがつて
EGOセンサ端子33と端子38は、共に、セン
サ信号電圧が生じる第1と第2の端子をそれぞれ
構成している。そしてこの信号はリード線36と
40を介して電子制御装置22へ送られる。
ルコニア)、あるいは可変抵抗型(たとえばチタ
ニア)が多く用いられる。ここでは、EGOセン
サは市販のジルコニア型であるとし、このEGO
センサは、雰囲気中の酸素圧とエンジンから排出
される排ガス流中の酸素圧の対数比に比例した起
電力(EMFと略する)を発生する。EMFはリー
ド線36と40の間に生じる電圧であり、リード
線40は、端子38においてエンジン12からの
びている排ガス路32に導電性を持つように接続
されたセンサ基準リード線である。したがつて
EGOセンサ端子33と端子38は、共に、セン
サ信号電圧が生じる第1と第2の端子をそれぞれ
構成している。そしてこの信号はリード線36と
40を介して電子制御装置22へ送られる。
電子制御装置22は、リード線42と44を介
して供給電圧を受け、リード線44はバツテリ2
0の負極端子(電源基準端子)26へ接続されて
いる。制御装置22に対するこの負極端子26の
接続は特に望ましいものである。なぜならデイジ
タル電子装置が用いられているために、他の場合
に比べて電子装置に対するエンジンからの電気雑
音の影響が少なくなるからである。
して供給電圧を受け、リード線44はバツテリ2
0の負極端子(電源基準端子)26へ接続されて
いる。制御装置22に対するこの負極端子26の
接続は特に望ましいものである。なぜならデイジ
タル電子装置が用いられているために、他の場合
に比べて電子装置に対するエンジンからの電気雑
音の影響が少なくなるからである。
接地導体28を流れる電流がない場合には端子
26とエンジンブロツク端子30は等電位である
ことは明らかである。さらに、端子38とエンジ
ンブロツク端子30の間には非常に大きな導電性
材の質量が存在するため、エンジンブロツク上を
電流が流れる時にさえこれらの端子間には著しい
電圧降下は生じない。
26とエンジンブロツク端子30は等電位である
ことは明らかである。さらに、端子38とエンジ
ンブロツク端子30の間には非常に大きな導電性
材の質量が存在するため、エンジンブロツク上を
電流が流れる時にさえこれらの端子間には著しい
電圧降下は生じない。
ここでエンジンを始動させるものとすると、ソ
レノイドスイツチ装置18が自動車内の、図示さ
れていないイグニツシヨンスイツチによつて駆動
され、端子54と56とが接続される。このこと
により、電流Isがバツテリの正極端子24からリ
ード線52、ソレノイドスイツチ装置18、およ
びリード線58を通つてスタータ16へ流れる。
それによつてスタータが駆動され、エンジンの始
動を行う。この条件において、バツテリの負極端
子26への帰環電流は接地導体28を通つて端子
30からバツテリの端子26への方向に流れる。
このエンジンの始動動作の間、接地導体28を流
れる電流は40アンペア以上になり、端子30と2
6の間に著しい電圧降下が生じる。この大きな電
流にもかかわらずエンジンとかマニホールドの大
きな質量を有する導電性材料のために端子30と
38はほぼ同じ電位であるから、接地導体28の
両端における電圧降下は図示されている端子40
と44の間に生じる電位差Vgにきわめて近い。
この条件における電圧Vgはバツテリ20の負極
端子26に関して正である。
レノイドスイツチ装置18が自動車内の、図示さ
れていないイグニツシヨンスイツチによつて駆動
され、端子54と56とが接続される。このこと
により、電流Isがバツテリの正極端子24からリ
ード線52、ソレノイドスイツチ装置18、およ
びリード線58を通つてスタータ16へ流れる。
それによつてスタータが駆動され、エンジンの始
動を行う。この条件において、バツテリの負極端
子26への帰環電流は接地導体28を通つて端子
30からバツテリの端子26への方向に流れる。
このエンジンの始動動作の間、接地導体28を流
れる電流は40アンペア以上になり、端子30と2
6の間に著しい電圧降下が生じる。この大きな電
流にもかかわらずエンジンとかマニホールドの大
きな質量を有する導電性材料のために端子30と
38はほぼ同じ電位であるから、接地導体28の
両端における電圧降下は図示されている端子40
と44の間に生じる電位差Vgにきわめて近い。
この条件における電圧Vgはバツテリ20の負極
端子26に関して正である。
自動車のエンジンが動きだしたあとは、ソレノ
イドスイツチ装置18は作動を停止して、その端
子54と56の間の路は開放となる。エンジンの
クランク軸の回転によりオルタネータ14が駆動
され、リード線50を経てバツテリの正極端子へ
流れるDC充電電流Icを生じる整流された出力電
圧を発生する。オルタネータ14はエンジンブロ
ツクに電気的に接続され、バツテリ充電電流のオ
ルタネータへの帰路は接地導体28であるが、電
流の方向はバツテリ20の負極端子26からエン
ジンブロツク端子30である。その結果、このよ
うな条件における電圧Vgは、電源基準端子26
の電位に関して負となる。接地導体28による電
圧降下は、すでに述べたセンサ34の第1および
第2端子である端子33と38の間に生じるセン
サ信号電圧出力に関して実に大きなものとなる。
もし電子制御装置22がセンサ信号に応答するの
であれば、接地導体28を流れる変動する性質の
電流によつて生じる電位の変動に対する補償がな
されることが望ましい。
イドスイツチ装置18は作動を停止して、その端
子54と56の間の路は開放となる。エンジンの
クランク軸の回転によりオルタネータ14が駆動
され、リード線50を経てバツテリの正極端子へ
流れるDC充電電流Icを生じる整流された出力電
圧を発生する。オルタネータ14はエンジンブロ
ツクに電気的に接続され、バツテリ充電電流のオ
ルタネータへの帰路は接地導体28であるが、電
流の方向はバツテリ20の負極端子26からエン
ジンブロツク端子30である。その結果、このよ
うな条件における電圧Vgは、電源基準端子26
の電位に関して負となる。接地導体28による電
圧降下は、すでに述べたセンサ34の第1および
第2端子である端子33と38の間に生じるセン
サ信号電圧出力に関して実に大きなものとなる。
もし電子制御装置22がセンサ信号に応答するの
であれば、接地導体28を流れる変動する性質の
電流によつて生じる電位の変動に対する補償がな
されることが望ましい。
スタータ16は電動機でありバツテリ20から
電流の供給を受けて回転し、オルタネータ(交流
発電機)14は発電機であるのでエンジン12に
より駆動されて発電し、発生した電流をバツテリ
20に供給する。従つて、両者の場合、電流の方
向が逆であり、これらの電流が接地導体28に流
れて生じる電圧降下Vgの方向も逆となり、+及び
−となる。(但し、電流の大きさは同じとは限ら
ないので、一方がVgであれば他方はVg′の大き
さとなる。) センサの信号電圧(端子33と38の間)自体
は極めて小さなもので、例えば、混合気がリツチ
のときは800〜900ミリボルト、リーンのときは
100ミリボルトである。これに対して、接地導体
28による電圧降下は800ミリボルトであるので、
センサの信号出力電圧に対して、大きいものであ
る。
電流の供給を受けて回転し、オルタネータ(交流
発電機)14は発電機であるのでエンジン12に
より駆動されて発電し、発生した電流をバツテリ
20に供給する。従つて、両者の場合、電流の方
向が逆であり、これらの電流が接地導体28に流
れて生じる電圧降下Vgの方向も逆となり、+及び
−となる。(但し、電流の大きさは同じとは限ら
ないので、一方がVgであれば他方はVg′の大き
さとなる。) センサの信号電圧(端子33と38の間)自体
は極めて小さなもので、例えば、混合気がリツチ
のときは800〜900ミリボルト、リーンのときは
100ミリボルトである。これに対して、接地導体
28による電圧降下は800ミリボルトであるので、
センサの信号出力電圧に対して、大きいものであ
る。
本発明による補償されたセンサ信号電圧を発生
するための装置において、補償された信号電圧は
端子33と38の間に生じるセンサ信号電圧に等
しいかあるいは比例している。そして電子制御装
置22内の回路に対する電源基準端子でもある電
源基準端子26の電位を基準としている。したが
つて補償される信号は、接地導体28を流れる、
変動する振幅と方向を有する電流の結果接地導体
28の両端に生じる変動する電位差に対して補償
される。
するための装置において、補償された信号電圧は
端子33と38の間に生じるセンサ信号電圧に等
しいかあるいは比例している。そして電子制御装
置22内の回路に対する電源基準端子でもある電
源基準端子26の電位を基準としている。したが
つて補償される信号は、接地導体28を流れる、
変動する振幅と方向を有する電流の結果接地導体
28の両端に生じる変動する電位差に対して補償
される。
本来であれば接地導体28に現われる変動した
電位により基準電位が変動し、センサ信号電圧も
接地導体28の両端に生じるこの変動電圧Vgの
影響を受けたものとなる筈であるが、本発明で
は、センサ信号電圧Vsに等しいか比例した電圧
GVsが得られ、Vgの要素は全く含んでいない。
即ち、Vgの影響を補償又は補正したことになる。
電位により基準電位が変動し、センサ信号電圧も
接地導体28の両端に生じるこの変動電圧Vgの
影響を受けたものとなる筈であるが、本発明で
は、センサ信号電圧Vsに等しいか比例した電圧
GVsが得られ、Vgの要素は全く含んでいない。
即ち、Vgの影響を補償又は補正したことになる。
第2図には、電子制御装置22のより詳細な構
造、特に前述した補償されたセンサ信号電圧の発
生に使用するのに適した部分の回路が示されてい
る。
造、特に前述した補償されたセンサ信号電圧の発
生に使用するのに適した部分の回路が示されてい
る。
制御装置22の回路は端子24と26から電気
エネルギが供給される。後者の端子は電源基準端
子である。電子制御装置22は内部電源60を含
む。同電源は電源基準端子44の電位を基準と
し、装置内の種々の電子回路に対して調整された
DC供給電圧を発生する。調整された供給電圧は
リード線62と44の間に生じる。リード線68
と72は、リード線62上の調整された電圧をそ
れぞれ差動増幅器64と66に接続する。しかし
ながら、これらの増幅器に対する負の供給リード
線は、リード線70と74によつて、エンジンの
排気マニホールド上の端子38に接続されている
リード線40に接続されている。両増幅器の負入
力端子への供給リード線70と74が、電源基準
電位リード線44ではなくリード線40と端子3
8へ接続されていることにより、本発明の補償回
路が、正にも負にもなる電圧Vgに応答すること
ができる。
エネルギが供給される。後者の端子は電源基準端
子である。電子制御装置22は内部電源60を含
む。同電源は電源基準端子44の電位を基準と
し、装置内の種々の電子回路に対して調整された
DC供給電圧を発生する。調整された供給電圧は
リード線62と44の間に生じる。リード線68
と72は、リード線62上の調整された電圧をそ
れぞれ差動増幅器64と66に接続する。しかし
ながら、これらの増幅器に対する負の供給リード
線は、リード線70と74によつて、エンジンの
排気マニホールド上の端子38に接続されている
リード線40に接続されている。両増幅器の負入
力端子への供給リード線70と74が、電源基準
電位リード線44ではなくリード線40と端子3
8へ接続されていることにより、本発明の補償回
路が、正にも負にもなる電圧Vgに応答すること
ができる。
EGOセンサによつて発生された電圧はVsと名
付けられ、第1端子33と第2端子38の間の電
位差である。この電圧と電圧Vgとを加えたもの
が入力抵抗63を介して増幅器64の正入力端子
に送られる、電源電位リード線44に関する全電
圧であつて、この増幅器は電圧ホロワとして接続
されている。増幅器64の出力端子76はリード
線78によつてその負の入力端子に接続されてお
り、電圧ホロワの特性を持つことになる。電圧ホ
ロワは電子制御モジユール内の回路に対して高入
力インピーダンス回路として作用し、EGOセン
サ34に対する負荷を最小にしている。
付けられ、第1端子33と第2端子38の間の電
位差である。この電圧と電圧Vgとを加えたもの
が入力抵抗63を介して増幅器64の正入力端子
に送られる、電源電位リード線44に関する全電
圧であつて、この増幅器は電圧ホロワとして接続
されている。増幅器64の出力端子76はリード
線78によつてその負の入力端子に接続されてお
り、電圧ホロワの特性を持つことになる。電圧ホ
ロワは電子制御モジユール内の回路に対して高入
力インピーダンス回路として作用し、EGOセン
サ34に対する負荷を最小にしている。
端子76に生じる電圧VsとVgを加えたもの
は、この端子と電源電位基準リード線44との間
に接続された分圧器に送られる。この分圧器は抵
抗80と82を含む。抵抗間の接続点84は差動
増幅器66の正端子に接続されている。リード線
40に生じる電圧Vgは入力抵抗98を介して、
差動増幅器66の負入力に接続されている端子9
6に送られる。差動増幅器66の出力端子90
は、フイルタキヤパシタすなわち高周波ロールオ
フキヤパシタ94と並列に接続された抵抗92を
含む負フイードバツク要素によつてその負入力に
接続されている。抵抗92と98は差動増幅器6
6の利得を決定し、したがつて端子90に生じる
出力電圧Voはセンサ電圧信号Vsの、差動増幅器
66の利得G倍に等しい。出力電圧Voは、電子
制御装置22内の、特別には図示されていない回
路で用いられる。
は、この端子と電源電位基準リード線44との間
に接続された分圧器に送られる。この分圧器は抵
抗80と82を含む。抵抗間の接続点84は差動
増幅器66の正端子に接続されている。リード線
40に生じる電圧Vgは入力抵抗98を介して、
差動増幅器66の負入力に接続されている端子9
6に送られる。差動増幅器66の出力端子90
は、フイルタキヤパシタすなわち高周波ロールオ
フキヤパシタ94と並列に接続された抵抗92を
含む負フイードバツク要素によつてその負入力に
接続されている。抵抗92と98は差動増幅器6
6の利得を決定し、したがつて端子90に生じる
出力電圧Voはセンサ電圧信号Vsの、差動増幅器
66の利得G倍に等しい。出力電圧Voは、電子
制御装置22内の、特別には図示されていない回
路で用いられる。
増幅器64の出力端子は抵抗80,82を介し
て電源基準リード線44に接続されており、従つ
て、増幅器64の正入力端子にはVs+Vgが入力
抵抗63を介して印加される。
て電源基準リード線44に接続されており、従つ
て、増幅器64の正入力端子にはVs+Vgが入力
抵抗63を介して印加される。
増幅器66は、周知の差動増幅器(入力抵抗、
出力抵抗、帰還抵抗等を含む)であり、差動増幅
器は、直流増幅器の1種で、2つの入力信号の差
に比例した出力を生ずる回路である。従つて、差
動増幅器66の2つの入力電圧、即ち、端子76
における入力電圧(Vs+Vg)と、入力抵抗98
の入力端における入力電圧Vgとの差Vs+Vg−
Vg=Vsに比例した出力Vo=GVsを生じ、この
場合の比例定数が利得Gに相当する。
出力抵抗、帰還抵抗等を含む)であり、差動増幅
器は、直流増幅器の1種で、2つの入力信号の差
に比例した出力を生ずる回路である。従つて、差
動増幅器66の2つの入力電圧、即ち、端子76
における入力電圧(Vs+Vg)と、入力抵抗98
の入力端における入力電圧Vgとの差Vs+Vg−
Vg=Vsに比例した出力Vo=GVsを生じ、この
場合の比例定数が利得Gに相当する。
抵抗98の値に対する抵抗92の値の比は全回
路の利得Gを決定する。抵抗80と82からなる
分圧器は、より高利得の差動増幅器66に対して
負入力よりもむしろ正入力の補償を行う。出力信
号におけるVgによる影響を消去し、Voが厳密に
Vsの関数(Vo=G・Vs)となるために補償回路
の設計では、抵抗80と82が R82/R80+R82=G/G+1 となるような抵抗値R80とR82とを持たねばなら
ない。
路の利得Gを決定する。抵抗80と82からなる
分圧器は、より高利得の差動増幅器66に対して
負入力よりもむしろ正入力の補償を行う。出力信
号におけるVgによる影響を消去し、Voが厳密に
Vsの関数(Vo=G・Vs)となるために補償回路
の設計では、抵抗80と82が R82/R80+R82=G/G+1 となるような抵抗値R80とR82とを持たねばなら
ない。
第2図のような周知の差動増幅器回路において
は、各部の抵抗を調整することにより、2つの入
力電圧の差と出力電圧の関係は、抵抗80
(R80)と抵抗82(R82)の関係として、次のよ
うに表わされることは周知である。
は、各部の抵抗を調整することにより、2つの入
力電圧の差と出力電圧の関係は、抵抗80
(R80)と抵抗82(R82)の関係として、次のよ
うに表わされることは周知である。
R82/R80(Vs+Vg−Vg)=Vo
R82/R80Vs=Vo
従つて、この比例定数R82/R80が利得Gになるよ
うに調整することによりR82/R80=Gとなる。
従つて、R82=G・R80となり
式の左辺
R82/R80+R82=G・R80/R80+G・R80=R80G/R80(H
G) =G/1+G となる。
G) =G/1+G となる。
出力Voは、センサ信号電圧Vsのみの関数であ
り、接地導体28(導電装置)に生じる変動電圧
Vgの影響が除外されており、電子制御装置22
は、正しいセンサ信号電圧Vsに応答することが
できる。本発明の電気装置を自動車のエンジン電
子制御装置に用いると、エンジン制御装置では、
例えば、EGOセンサの信号を動作のパラメータ
を示す信号としてエンジンの気筒に供給される混
合気の空燃比を制御しており、EGOセンサの信
号が正確でなければ、正確な空燃比の制御は不可
能となる。
り、接地導体28(導電装置)に生じる変動電圧
Vgの影響が除外されており、電子制御装置22
は、正しいセンサ信号電圧Vsに応答することが
できる。本発明の電気装置を自動車のエンジン電
子制御装置に用いると、エンジン制御装置では、
例えば、EGOセンサの信号を動作のパラメータ
を示す信号としてエンジンの気筒に供給される混
合気の空燃比を制御しており、EGOセンサの信
号が正確でなければ、正確な空燃比の制御は不可
能となる。
(発明の効果)
上述したことから、本発明の電気装置は電気装
置内のセンサによつて発生された電圧Vsに等し
いかまたは比例している補償されたセンサ信号電
圧Voを発生し、かつVsに比例している信号Vo
は、センサ電圧Vsが基準とする端子38の電位
ではなくて電源基準端子26の電位を基準とする
において本発明の電気装置は改良されていること
がわかる。したがつて、本発明による改良によつ
て電子制御装置22内の電子回路は電気装置内の
センサによつて発生された信号に応答し、同時に
装置内において電気装置の電気エネルギ源とセン
サの場所とを接続する導電装置を流れる変動する
特性を持つ電流によつてセンサの場所において生
じる電位の変動に対する補償が行われる。
置内のセンサによつて発生された電圧Vsに等し
いかまたは比例している補償されたセンサ信号電
圧Voを発生し、かつVsに比例している信号Vo
は、センサ電圧Vsが基準とする端子38の電位
ではなくて電源基準端子26の電位を基準とする
において本発明の電気装置は改良されていること
がわかる。したがつて、本発明による改良によつ
て電子制御装置22内の電子回路は電気装置内の
センサによつて発生された信号に応答し、同時に
装置内において電気装置の電気エネルギ源とセン
サの場所とを接続する導電装置を流れる変動する
特性を持つ電流によつてセンサの場所において生
じる電位の変動に対する補償が行われる。
従つて、電子制御装置22内の他の電子回路
(図示なし)が、上述の電位の変動に対して補償
されたセンサ信号電圧(Vs又はVo)をエンジン
の動作を表わすパラメータとして使用して、エン
ジンの動作の制御を行う場合は、正確な制御が得
られる。
(図示なし)が、上述の電位の変動に対して補償
されたセンサ信号電圧(Vs又はVo)をエンジン
の動作を表わすパラメータとして使用して、エン
ジンの動作の制御を行う場合は、正確な制御が得
られる。
第1図は、本発明に従つた改良された電気装置
の概略電気配線図、第2図は第1図の電気装置の
概略電気配線図で第1図でブロツクの形で示され
た電子制御装置に好適に含まれる詳細な回路図を
含む。 10……電気装置、20……電気源、34……
センサ(センサ信号電圧発生装置)、22……電
子制御装置、28……接地導体(導電装置)、1
4,16……変動特性電流発生装置、66……差
動増幅器、80と82……分圧器、64……電圧
ホロワ。
の概略電気配線図、第2図は第1図の電気装置の
概略電気配線図で第1図でブロツクの形で示され
た電子制御装置に好適に含まれる詳細な回路図を
含む。 10……電気装置、20……電気源、34……
センサ(センサ信号電圧発生装置)、22……電
子制御装置、28……接地導体(導電装置)、1
4,16……変動特性電流発生装置、66……差
動増幅器、80と82……分圧器、64……電圧
ホロワ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 電気装置用センサ信号補償装置であつて、 (イ) 一方の端子が電源基準端子26となる2つの
端子をもつ電気装置用の直流電源20と、 (ロ) 第1の端子33及び第2の端子38をもち、
センサ信号電圧Vsを発生するセンサ34と、 (ハ) 上記センサ34の第2の端子38と上記電源
基準端子26に接続され、電気装置に含まれる
機器の運転に伴い変動した電流が流れ両端間に
変動電圧Vgが生じる接続導体28と、 (ニ) 上記直流電源20の2つの端子及び上記セン
サの第1及び第2の端子に接続され、補償され
たセンサ信号電圧を発生する制御回路22とか
らなり、 上記制御回路22は、 第1と第2の入力端子をもつ差動増幅器66
を含み、上記第1の入力端子には上記センサの
第1の端子33と上記直流電源20の基準端子
26との間の電位差に比例した電圧(Vs+
Vg)が供給され、また上記第2の入力端子に
は上記センサの第2の端子38と上記電源基準
端子26との間の電位差Vgに比例した電圧が
供給され、上記差動増幅器66の出力端子には
上記センサのセンサ信号電圧Vsに比例し、か
つ上記直流電源基準端子26の電位を基準とし
た補償されたセンサ信号電圧が発生する、 電気装置用センサ信号補償装置。 2 特許請求の範囲第1項の装置であつて、上記
制御回路22の上記差動増幅器66の第1の入力
端子に供給される上記センサの第1の端子と上記
直流電源の基準端子26との間の電位差に比例し
た電圧(Vs+Vg)は、上記センサの第1の端子
33と上記直流電源の基準端子26間に接続され
た分圧器80,82を介して供給される電気装置
用センサ信号補償装置。 3 特許請求の範囲第2項の装置であつて、上記
差動増幅器66の第1の入力端子に供給される上
記センサの第1の端子33と上記直流電源基準端
子26との間の電位差に比例した電圧(Vs+
Vg)は、上記センサの第1の端子33から上記
分圧器80,82への接続を高入力インピーダン
ス接続を行う電圧フオロワ回路64を介して供給
される電気装置用センサ信号補償装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/940,421 US4177770A (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | Compensation of sensor voltage for reference potential variation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5537690A JPS5537690A (en) | 1980-03-15 |
JPH0137761B2 true JPH0137761B2 (ja) | 1989-08-09 |
Family
ID=25474806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10669879A Granted JPS5537690A (en) | 1978-09-07 | 1979-08-23 | Improved electiric device |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4177770A (ja) |
JP (1) | JPS5537690A (ja) |
AU (1) | AU524775B2 (ja) |
CA (1) | CA1129003A (ja) |
DE (1) | DE2933120C2 (ja) |
GB (1) | GB2030711B (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4177770A (en) * | 1978-09-07 | 1979-12-11 | Ford Motor Company | Compensation of sensor voltage for reference potential variation |
DE3247920A1 (de) * | 1982-12-24 | 1984-06-28 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Verfahren und schaltung zur messung der sauerstoffkonzentration in gasgemischen |
JPS59170723A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | 空燃比センサ |
JPS60233341A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の空燃比制御方法 |
DE4036941A1 (de) * | 1990-11-20 | 1992-05-21 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur quasi potentialfreien erfassung von signalen in kraftfahrzeugen |
IT1245011B (it) * | 1991-01-29 | 1994-09-13 | Weber Srl | Sistema di comando di un dispositivo di regolazione del titolo di una miscela di carburante per un motore a combustione interna |
DE4341390A1 (de) * | 1993-12-04 | 1995-06-08 | Bosch Gmbh Robert | Schaltung zur Aufbereitung des Signals eines Meßfühlers |
US5866797A (en) * | 1996-12-31 | 1999-02-02 | Stmicroelectronics, Inc. | Liquid level gauge interface system having dynamic offset |
US5887479A (en) * | 1996-12-31 | 1999-03-30 | Stmicroelectronics, Inc. | Liquid-level gauge driver circuit |
US6018201A (en) * | 1998-03-02 | 2000-01-25 | Ford Global Technologies, Inc. | Electrical distribution system for a motor vehicle |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3607701A (en) * | 1968-01-05 | 1971-09-21 | Bailey Meters Controls Ltd | Electrochemical analyzer for measuring the oxygen content of hot gases |
DE2341422A1 (de) * | 1973-08-16 | 1975-02-27 | Bosch Gmbh Robert | Messgeraet |
JPS5228934B2 (ja) * | 1974-11-01 | 1977-07-29 | ||
GB1511467A (en) * | 1975-04-22 | 1978-05-17 | Nissan Motor | Closed-loop mixture control system for internal combustion engine using errorcorrected exhaust gas sensors |
JPS51136035A (en) * | 1975-05-20 | 1976-11-25 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel mixture rate control device |
GB1538497A (en) * | 1975-09-30 | 1979-01-17 | Nissan Motor | Compensation for inherent fluctuation in output level of exhaust sensor in air-fuel ratio control system for internal combustion engine |
JPS5281436A (en) * | 1975-12-27 | 1977-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Air fuel ratio controller |
DE2623113C2 (de) * | 1976-05-22 | 1985-09-19 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur Bestimmung der Dauer von Kraftstoffeinspritzimpulsen |
DE2649272C2 (de) * | 1976-05-22 | 1986-04-03 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Regelverfahren und Gemischverhältnisregeleinrichtung zur Bestimmung der Verhältnisanteile eines einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches |
US4177770A (en) * | 1978-09-07 | 1979-12-11 | Ford Motor Company | Compensation of sensor voltage for reference potential variation |
-
1978
- 1978-09-07 US US05/940,421 patent/US4177770A/en not_active Expired - Lifetime
-
1979
- 1979-07-13 CA CA331,789A patent/CA1129003A/en not_active Expired
- 1979-08-16 DE DE2933120A patent/DE2933120C2/de not_active Expired
- 1979-08-23 JP JP10669879A patent/JPS5537690A/ja active Granted
- 1979-08-30 GB GB7930129A patent/GB2030711B/en not_active Expired
- 1979-09-06 AU AU50633/79A patent/AU524775B2/en not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU5063379A (en) | 1980-03-13 |
US4177770A (en) | 1979-12-11 |
JPS5537690A (en) | 1980-03-15 |
DE2933120A1 (de) | 1980-03-20 |
DE2933120C2 (de) | 1986-03-06 |
AU524775B2 (en) | 1982-09-30 |
GB2030711A (en) | 1980-04-10 |
CA1129003A (en) | 1982-08-03 |
GB2030711B (en) | 1982-11-03 |
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