JPH03180715A - 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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- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、さらに詳細には一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。
に関し、さらに詳細には一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ツプ値制御
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。
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ツプ値制御
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−ＯＳ３
２２３３２８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−Ｏ８３２２３３２８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。
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−ＯＳ３
２２３３２８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−Ｏ８３２２３３２８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。
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。
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。
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の詳細な説明す
る。
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Ｕ ｉｓｔ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Ｕ ｉｓｔが入力される。フィルタ制御
装置において信号Ｕ ｉｓｔ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ＩＯに入
力され、その帯域中心をセンサ出力信号Ｕ ｉｓｔに従
って変化させる。
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Ｕ ｉｓｔ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Ｕ ｉｓｔが入力される。フィルタ制御
装置において信号Ｕ ｉｓｔ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ＩＯに入
力され、その帯域中心をセンサ出力信号Ｕ ｉｓｔに従
って変化させる。
センサからの上述の出力信号Ｕ ｉｓｔ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
。
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
。
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Ｕ ｍｅｓｓ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Ｕ ｍｅｓｓ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、例えばタコジェネレータあるいは出力信号がＵ
ｉｓｔ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。
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、例えばタコジェネレータあるいは出力信号がＵ
ｉｓｔ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。
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。
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。例えばタコジェネレ
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Ｕ ｉｓｔが形成され
、この出力電圧Ｕ ｉｓｔが帯域消去フィルタｌＯ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。例えばタコジェネレ
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Ｕ ｉｓｔが形成され
、この出力電圧Ｕ ｉｓｔが帯域消去フィルタｌＯ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。
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Ｇいようにすることも
できる。その場合は分当り約７００回転士分当り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。
には、フィルタの適応制御を行わＧいようにすることも
できる。その場合は分当り約７００回転士分当り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。
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（１）で終端値ｌ
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−３
ｃｈｅｎｋ、 Ｈａｌｐｌｅｉｔｅｒｓｃｈａｌｔｕｎ
ｇｓｔｅｃｈｎｉｋ第３版、１９７６、第１４〜第１５
頁」にローパスフィルタの「ボード図（Ｂｏｄｅ−Ｄｉ
ａｇｒａｍｍ ） Ｊないし「矩形波特性（Ｒｅｃｈｔ
ｅｃｋｖｅｒｈａｌｔｅｎ ） Ｊと１して記載されて
いる。
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（１）で終端値ｌ
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−３
ｃｈｅｎｋ、 Ｈａｌｐｌｅｉｔｅｒｓｃｈａｌｔｕｎ
ｇｓｔｅｃｈｎｉｋ第３版、１９７６、第１４〜第１５
頁」にローパスフィルタの「ボード図（Ｂｏｄｅ−Ｄｉ
ａｇｒａｍｍ ） Ｊないし「矩形波特性（Ｒｅｃｈｔ
ｅｃｋｖｅｒｈａｌｔｅｎ ） Ｊと１して記載されて
いる。
第２図と第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。
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、帯域情夫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
て位相ずれが減少する。
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、帯域情夫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ェアで
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。
ることができる。その場合にアナログのハードウェアで
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。
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
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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
ントホィ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。 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 |
|---|---|---|---|
| DE3939114.0 | 1989-11-25 | ||
| DE3939114A DE3939114A1 (de) | 1989-11-25 | 1989-11-25 | Einrichtung zur erfassung einer periodisch schwankenden groesse einer brennkraftmaschine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03180715A true JPH03180715A (ja) | 1991-08-06 |
| JP2942618B2 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) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005331496A (ja) * | 2003-09-11 | 2005-12-02 | Nsk Ltd | 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 |
| JP2010261846A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Denso Corp | ガスセンサの信号処理装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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