JPS6311870A - 周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば内燃機関用電子制御燃料噴射装置にお
ける、周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置に関
する。

従来技術 例えば内燃機関用電子制御燃料噴射装置における衝撃係
数（パルス幅／周期長（周期持続時間））の測定装置と
して、２つの別個のカウンタを有するものが公知である
。第１のカウンタで周期長を求め第２のカウンタでパル
ス幅ｅ　測定するのである。引続いて演算によりこれら
の２つの測定値の商すなわち衝撃係数を求める。

この装置においては測定値の分解能を前もって入力周波
数に依存して決めなければならない。

例えば、測定するパルスの周波数が大きく変動する場合
には低周波数のために周期長測定用カウンタ、の容量を
大きくして、高周波数の際に良好な分解能を得ようとし
てオーバーフローが生ずることがないようにしなければ
ならない。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、広い周波数範囲で、必要な分解能で測
定を行うことができまたコストをできるだけ小さくした
、周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置を提供す
ることにある。

問題を解決するだめの手段 上記問題は特許請求の範囲第１項記載の特徴部分に記載
の構成により解決される。この構成においては、入力パ
ルス周波数を所定倍した周波数を有するクロックパルス
を取出して衝撃係数を、その都度の１パルスの持続時間
にわたりクロックパルスを計数して求める。

発明の効果 本発明の利点は、衝撃係数を広い周波数範囲にわたりか
つ同一の分解能で測定することができまたカウンタ及び
他のディジタル回路を、所要分解能に必要な桁数のみに
対して構成すれば良いことにある。

クロックパルスの周波数は本発明の第１実施例において
は、パルスの周期長を測定しその測定値の逆数を形成し
その逆数を、所定逓倍値に相応する定数と乗算して求め
ることができる。

本発明の第２の実施例においてはクロックパルスを取出
すために、制御可能な発振器と周波数および位相比較回
路と分周器とが設けられている。このようにして例えば
、市販のモジュール例えばＰＬＬ回路等を使用すること
ができるようになっている。

本発明の有利な一実施例においてはクロックパルスを第
１入力端に供給し入力パルスをＡＮＤデートの第２入力
端に供給しまたＡＮＤケゞ−トの出力側にカウンタが接
続されている。

本発明の他の一実施例においてはカウンタの出力側に、
入力パルスから取出されＤレジスタに第２のｏＲｒ−ト
を介して供給されるパルスによりクロック制御される前
記パルスが接続されている。例えば、このＤレジスタに
より、測定するパルスの全周期持続時間にわたり１つの
測定値を取出すことができる。

例えば電子制御噴射装置等において本発明による装置を
実施する場合には衝撃係数が０％や１ｏｏｃＩ）である
ことがある。衝撃係数が０％の場合にはパルスは発生せ
ずその代わりに“０”レベルの直流電圧が発生し衝撃係
数が１００％の場合には同様にして”１　”レベルの直
流電圧が発生する。どちらの場合にも周期長ひいてはパ
ルス周波数を求めることはできない。

それ数本発明の別の実施例では、衝撃係数が１００係で
あるかどうかの検出装置を設は衝撃係数が１００％の場
合には、前もって与えられた値の信号を送出するように
している。

このような種々の実施例が別の実施態様項に記載されて
いる。このような実施例においては、前記検出装置を１
００％の衝撃係数を検出するために用いまた衝撃係数が
０％の場合には入力信号が供給されないのでカウンタが
０のままであるようにしている７゜ 別の一実施例においてはパルス幅をパルス周波数と無関
係に求めることができまた閾値を越えると衝撃係数は１
００チとなりまたこの閾値を先行のパルスのパルス幅か
ら導出することができる。

この実施例では、周波数とパルス幅とが強く変動する場
合においても衝撃係数が１００チであるかを調べること
が、もしこれらの振動がある程度の慣性特性を呈するこ
とを前提とするならば可能である。これらの前提は、本
発明による実施例においては満たされている。

実施例 本発明においては多数の実施例が可能である。

次にそのうちの４つの実施例に基づいて本発明を図を用
いて説明する。

各図における同一部分には同一記号が・付けられている
。

第１図に示されている実施例に入力側１を介してパルス
が供給されこれらのパルスの衝撃係数が測定される。本
装置が２つの極性のいずれの極性のパルスでも処理する
ことができるように入力側１にスイッチ２と否定段が設
けられている。１を介して供給されたパルス（入力パル
ス）の周波数の所定の逓倍値に相応する周波数のクロッ
クパルスを取出すためにパルスはまず周期長Ｔの測定回
路４に供給される。これは例えば、入力パルスの１周期
接続時間（周期長）にわたり、入力／ぐルスより大幅に
高い周波数のパルスを計数して行う。１周期長測定回路
４の出力信号は引続いて演、算回路５に供給されこの演
算回路５は、逆数形成により、入力側１を介して供給さ
れたパルスの周波数を計算し７そのようにして得た値を
定数Ｃと乗算する。定数Ｃは相応のメモリ６から演算回
路５に供給される。

演算回路５の出力側から、入力パルスの周波数を逓倍し
た周波数のパルスが取出される。逓倍値は測定値の所要
分解能に依存して決められる。

演算回路５からパルスが６人力ＡＮＤ／７”−）７の１
つの入力側（て供給される。６人力ＡＮＤデート７の別
の１つの入力側に、パルス形成器８で処理された入力パ
ルスが供給される。

ここでまず、６人力ＡＮＤ　ｒ　−ドアの第６の入力側
は入力側１と接続されていると仮定して説明する。この
ようにすると６人力ＡＮＤ）ｆ＋−ドアば、演算回路５
により前もって与えられているクロックパルスは入力パ
ルス供給時にのみｎビットカウンタ９に供給されるよう
に制御する。

１つのパルスの後得られるカウンタの状態はクロックパ
ルスと入力パルスの結合のためにそれ故衝撃係数に相応
する。計数結果Ｖはｎビットカウンタ９から取出すこと
ができる。各人力パルスの始めにｎビットカウンタ９は
Ｏにセットされる。このためにｎビットカウンタに制御
ブロック１０から相応の信号が供給される。

第１図に示されている実施例においては制御ブロック１
０は、次に説明するような他の役割も果している。例え
ば電子制御燃料の噴射装置においては、入力側１に供給
された入力パルスの幅が、入力パルスが連続的電圧にな
る（衝撃係数１００％）程の大きさであることもまだ噴
射が完全に遮断されて衝撃係数が０になる程の大きさで
あることもある場合が生ずることがある。この場合には
周期長測定回路４と演算回路５とで入力パルス周波数を
求めることができないので相応のクロックパルスを取出
すことができない。

この動作状態の検出のために回路１１と１２とが前記制
御ブロック１０とレベル検出器１３と協働するように用
いられる。この場合にこれらの動作状態の検出はいわゆ
るタイムアウト監視の形式でダイナミックに行われる。

すなわち本発明の有利な実施列においては、入力パルス
の周波数および幅は内燃機関の慣性特性のために比較的
に緩慢にしか変化せずまたパルス幅は、衝撃係数が１０
０％に達すると突然に変化するということから出発して
いる。このためにまず回路１１でパルス幅を測定する。

回路１２でその測定値から、次のパルスに対する最も予
期される限界値が形成される。これは加算または乗算に
より行うことができる。この値を次のパルスの幅と比較
する。

次のパルスの幅がより大きい場合にはパルス幅が１００
チであることがわかる。制御ブロック１０は線１４を介
して、定数Ｃに対して設けられているｎビットカウンタ
９の入カレゾスタを作動しこのようにして計数状態が定
数Ｃの値をとる。同時に６人力ＡＮＤデート７の第６の
入力側は線１５を介して制御ブロック１０により値Ｏに
セットされるのでカウンタは値Ｃの計数状態のままであ
る。

入力パルスの衝撃係数が１００％のままである間は入力
信号は、１００係のＳ撃係数に移行する前の最後の単一
パルスから求められた限界値と連続的に比較される。こ
のようにして１００チの衝撃係数の終りの時を検出する
ことができ来 また引続いての到λ単一パルスを前述のように検査する
ことができる。

パルス幅Ｔ１が０に接近する場合にも正しい結果を得る
ためにこのような場合をレベル検出。

器１３で検出する。レベル検出器１３の出力側は制御ブ
ロック１０の入力側と接続されておりこの制御ブロック
１０により、パルスが供給されない場合には線１６を介
してｎビットカウンタ９が０にリセットされまだ計数続
行が線１５と６人力ＡＮＤデート７とを介して阻止され
る。

レベル検出器１３により更に、本装置を接続した時に所
要スタート条件を形成することができる。

第２図に示されている装置でも、いずれの極性のパルス
でも処理することができこのために入力呻２１は直接に
また別の入力１１１１１２２は反転増幅器２３とスイッ
チ２４とを介して本装置に接続されている。分周器２５
は、入力パルスから、−の１周波数で衝撃係数が５０チ
のパルスを発生する。ＩこれらのパルスはＰＬＬ回路、
２６に供給される。ＰＬＬ回路２６は制御可能な発振器
（ＶＣＯ）と周波数および位相比較器とを備えている。

制御可能な発振器の出力電圧は分周器２７を介して周波
数および位相比較回路の入力側に供給されそこで、分周
器２５から供給されたパルスと比較される。比較結果を
表わす電圧はＲＣ素子２８．２９を介して、制御可能な
発振器の制御入力側に供給される。制御可能な発振器の
前記制御により、発振器の周波数は、ＰＬＬ回路２６に
供給されるパルスの周波数より回路２Ｔの分周比だけ大
きい値をとることができる。その比ｎは入力側３０にお
いて個々の場合の必要に応じて入力することができる。

ＡＮＤ回路３１を経てクロックパルスはカラ／り３２に
供給される。ｌ、ＡＮＤ回路３１の他方の入力側に入力
パルスを供給して、その都度の、１パルスの中に発生す
るクロックパルスのみがカウンタ３２に供給されるよう
にする。それ故カウンタ３２の計数状態は衝撃係数に対
する尺度を形成する。計数状態はＤレジスタ３３に書込
まれまたこのＤレジスタ３３は図示の実施例においては
、それぞれが１ビツトに対応する８本の線を介してカウ
ンタ３２と接続されている。

Ｄレジスタ３３はＯＲ回路、３５と単安定マルチバイブ
レータ３６を介して入力パルスによりクロック制御され
る。このようにしてクロックパルスの計数終了後に計数
状態がＤレジスタに転、送されるように、する。遅延回
路３７により遅延リセットパルスが発生されこの遅延リ
セットパルスは１カウンタ３２からＤし、ジスタ３３へ
のデ、−夕伝送の終了後にカウンタ３２を０にリセット
する。

入力パルスが供給されない時またはパルス幅が１００チ
の時には、、ＰＬＬ回路２６に供給された。信号の１周
波数は値０に達する。これは、ＰＬＬ−回路２６の周波
数および位相比較回路の出力電圧をコンパレータ３８を
用いて監視して検出することができる。このために、コ
ンパレータ３８の一方の入力側に制御可能な発振器の制
御電圧を印加しまた他方の入力端に分圧器３９゜４０を
介して比較電圧を供給する。

周波数が０になるとコンパレータ３８の出力電圧は論理
値Ｏ゛をとシそしてこの論理値０はＯＲデート４１０入
力側に供給される。衝撃係数が１００チの時にはＯＲデ
ート４１の他方の入力側にインバータ４３を介して論理
値Ｏが供給される。このようにしてＯＲゲート４１の出
力側に供給される論理値０はカウンタの反転プリセット
入力側を介してカウンタ３２を、１００チの衝撃係数に
相応する値にセットする。

更に、コンパレータ３８の出力電圧は単安定マルチバイ
ブレータ４・２に供給さ、れこの単安定マルチバイブレ
ータ４２の出力信号・はＯＲデート３５を経てＤレジス
タ３３のクロック入力側に供給される。単安定マルチバ
イブレータ４２の出力信号の後縁により計数状態（１０
０％）がＤレジスタ３３に書込まれる。

衝撃係数が０チの場合には０Ｒｒ−ト４１の下方の入力
側にインバータ４３から論理値１が供給される。このよ
うにしてＯＲデート４１の出力側からも同様に論理値１
が取出されるのでカウンタ３２はプリセット値にセット
されず、前に”リセット”により得た値Ｏを保持する。

この値Ｏは引続いて単安定マルチバイブレータ４２の出
力信号の後縁によりＤレジスタ３３に転送されるー。

Ｄレジスタ３０の出力側は本装置の出力側３４を形成し
ておりこの出力側３４から測定結果２を取出すことがで
きる。

第２図で示されている装置と同様に、第６図に示されて
いる装置で、入力パルスの周波数の逓倍の周波数を有す
るクロックパルスが取出され、パルスが計数されカウン
タの結果がＤレジスタに伝送されカウンタおよびＤレゾ
スータが制御される。衝撃係数が１００％であるかどう
かの検出はしかしながら、第６図に示されている装置で
は別の方法で行われる。このために単安定マルチバイブ
レータ５１を用いて、カウンタ５２をリセットする、幅
が一定のパルスを発生する。カウンタ５２にクロック信
号が、クロック信号入力側５３とＯＲデート５４を経て
供給される。カウンタ５２のキャリ出力側はＯＲゲート
の別の入力側と接続されているのでキャリ信号の場合に
は他の計数パルスはカウンタ５２に供給されない。カウ
ンタ５２のキャリ信号は更にインバータ５５を経てＯＲ
デート４１の入力側に供給される。カウンタ５２のキャ
リ出力側に単安定マルチバイブレータ５６が接続されて
おシこの単安定マルチバイブレータ５６の出力側はＯＲ
デート３５の入力側と接続されている。

カウンタ５２は、２１に供給された入力信号の各周期Ｔ
の始めに０にセットされ、引続いて、入力パルスの周波
数より大幅に高い周波数のクロックパルスを計数する。

カウンタ５２の容量の゛選択は、入力パルスの１クロッ
ク周期Ｔ以内に伝送が行われることがないように行われ
る。

パルス幅Ｔ１・が１００チに達しない限りカウンタ５２
は各クロック周期Ｔの始めに０にリセットされる。しか
しながら衝撃係数が１００％に達するとカウンタはリセ
ットされず、そして、クロック入力側５３に供給された
クロック信号の、所定数のパルスの到来孝にカウンタ５
２のキャリ出力側から論理、値１が取出される。カウン
タ５２のキャリ出力側はＯＲデート５４を介して帰還接
続されるのでカウンタ５２は停止され、キャリ信号は出
力側に、入力側２１がら単安定マルチバイブレータ５１
を介して再びリセット信号が到来するまで留まっている
。

衝撃係数が１００％であるという情報の引続いての処理
は、ｌＸ２図に示されている装置におけるのと同様に行
われるので単安定マルチバイブレータ５６とインバ、−
夕５５．とがら取出された信号の処理に関する説明は省
略する。

第３図に示されている装置においては、衝撃係数がｉｏ
、ｏｓであるかどうかを検出するためにパルス幅を一定
にするのに対して、第４図に示されている装置において
は適応形検出法が実施されている。例えば電子燃料噴射
装置に本発明による装置を設ける場合には、（機関回転
数に相応する）周波数および（個々の噴射持続時間に相
応する）パルス幅は急激に変化を行わないということか
ら出発することができる。それにもかかわらずパルス幅
が急激に変化した場合には衝撃係数が１００％に移行し
たと考えてよい。

この適応形すなわちスライｒ形検出を実施するために入
力パルスは、第４図に示されている装置においては周期
長測定回路６１に供給され−る。これは、公知の方法で
１周期持続時間（周期長）の間のパルスを計数して行わ
れその際に　１計数パルスの周波数は入カバ化スの周波
数よシ大幅に高い。

演算論理ユニット６２で、測定された周期長Ｔは、６３
に記憶されている定数と乗算されるかまたは周期長Ｔに
この定数が加算される。入力側６４と６５とにそれぞれ
に対応する、乗算か加算かを選択する信号が供給される
。入力側６６を経て、それぞれの選択に整合された定数
が入力される。

演算論理ユニット６２の出力側から引続いて、衝撃係数
が１００％に達することなしに可能である最大値Ｔ’ｍ
ａｘが取出される。この値Ｔｍａｘは６７で周期長Ｔだ
け遅延されコンパレータ６８で次の周期の周期長と比較
される。周期長Ｔ（１）が、前の周期から検出された最
大周期長Ｔｍａｘ（ｏ）よシ大きい場合には比較回路６
８から論理値Ｏが単安定マルチバイブレータ４２と０１
１％デート４１とに接続されておりこのようにして、第
２図の説明のところで述べた機能が作動される。

【図面の簡単な説明】

第１図は演算によって周期長を測定する本発明の第１実
施例のブロック回路図を示し、第２図は入力パルスが加
わっているかどうかを検出するためＰＬＬ回路の制御電
圧を使用するＰＬＬ回路を有する本発明の第２実施例の
ブロック回路図を示し、第３図はＰＬＬ回路を有し、１
００％の衝撃係数をカウンタを用いて検出する本発明の
第６実施例のブロック回路図を示し、第４図は１００％
の衝撃係数を適応形に検出するようにした第４実施例の
ブロック回路図を示す。 ３・・・否定段、４・・・周期長測定回路、５・・・演
算回路、６・・・メモリ、７・・・６人力ＡＮＤデート
、８・・・パルス形成器、９・・・ｎビットカウンタ、
１０・・・制御ブロック、１１・・・パルス幅ｉ！’ｌ
ｌｌ定器、１２・・・タイムアウト監視装置、１３・・
・レベル検出器、２３・・・反転増幅器、２５・・・分
周期、２６・・・ＰＬＬ回路、２７・・・分周期、３２
・・・カウンタ、３３・・・Ｄレジスタ、３６・・・単
安定マルチバイブレータ、３７・・・遅延回路、３８・
・・コンパレータ、３９゜４０・・・分圧器、４２・・
・単安定マルチバイブレータ、５１・・・単安定マルチ
バイブレータ、５２・・・カウンタ、５６・・・単安定
マルチバイブレータ、６１・・・周期長測定回路、６２
・・・演算論理ユニット、６３・・・メモリ、６７・・
・遅延回路、６８・・・コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置におい
   て、パルス（入力パルス）の周波数の所定倍の周波数に
   相当するクロックパルスを取出しまた衝撃係数を、その
   都度の１パルスの間の前記クロックパルスを計数して求
   めることを特徴とする、周波数が変化するパルスの衝撃
   係数測定装置。 ２、パルス幅を測定しその測定値の逆数を形成し所定の
   逓倍値に相応する定数と乗算するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測
   定装置。 ３、クロックパルスを取出すために、制御可能な発振器
   と周波数および位相比較回路と分周器とを設けた特許請
   求の範囲第１項記載の周波数が変化するパルスの衝撃係
   数測定装置。 ４、クロックパルスをＡＮＤゲート（７、３１）の第１
   の入力側にまた入力パルスを第２の入力側に供給しまた
   ＡＮＤゲート（７、３１）の出力側にカウンタ（９、３
   ２）を接続するようにした特許請求の範囲第２項または
   第３項記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装
   置。 ５、カウンタ（９、３２）を、入力パルスを遅延して取
   出したパルスによりリセットすることができるようにし
   た特許請求の範囲第４項記載の周波数が変化するパルス
   の衝撃係数測定装置。 ６、カウンタを、第１のＯＲゲート（４１）を経て供給
   された信号により所定値にセットすることができるよう
   にした特許請求の範囲第５項記載の周波数が変化するパ
   ルスの衝撃係数測定装置。 ７、カウンタ（３２）の出力側にＤレジスタ（３３）を
   接続し前記Ｄレジスタ（３３）を、入力パルスから取出
   され前記Ｄレジスタ（３３）に第２のＯＲデート（３５
   ）を経て供給されるパルスによりクロック制御するよう
   にした特許請求の範囲第４項ないし第６項のいずれか１
   項記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置。 ８、衝撃係数が１００％であるかどうかの検出装置を設
   けまた衝撃係数が１００％の場合には、前もつて与えら
   れている値を出力するようにした特許請求の範囲第１項
   記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置。 ９、衝撃係数が１００％であるかどうかの検出装置を第
   １のＯＲゲート（４１）の入力側と接続しまた単安定マ
   ルチバイブレータを介して第２のＯＲゲート（３５）の
   入力側と接続するようにした特許請求の範囲第７項また
   は第８項記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定
   装置。 １０、衝撃係数が１００％であるかどうかの検出装置が
   コンパレータ（３８）を備え前記コンパレータ（３８）
   の一方の入力側に周波数および位相比較回路（２６）の
   出力電圧を供給し他方の入力側に比較電圧を供給するよ
   うにした特許請求の範囲第８項記載の周波数が変化する
   パルスの衝撃係数測定装置。 １１、衝撃係数が１００％であるかどうかの検出装置が
   、入力パルスによりリセットすることができるキャリ出
   力側を有するカウンタ（５２）を備えておりまた前記カ
   ウンタ（５２）のクロック入力側をＯＲゲート（５４）
   の入力側と接続しまた前記ＯＲゲートの一方の入力側に
   計数パルスを供給しまた前記ＯＲゲート （５４）の他方の入力側をキャリ出力側と接続する特許
   請求の範囲第８項記載の周波数が変化するパルスの衝撃
   係数測定装置。 １２、パルス幅をパルス周波数と無関係に求めまた前記
   パルス幅が限界値を越えた場合には衝撃係数が１００％
   になる特許請求の範囲第８項記載の周波数が変化するパ
   ルスの衝撃係数測定装置。 １３、限界値を、前のパルスのパルス幅から導出するよ
   うにした特許請求の範囲第１２項記載の周波数が変化す
   るパルスの衝撃係数測定装置。 １４、限界値の導出を、前もつて与えられている値の加
   算／減算により行うようにした特許請求の範囲第１３項
   記載の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置。 １５、限界値の導出を、前もつて与えられている値との
   乗算により行うようにした特許請求の範囲第１３項記載
   の周波数が変化するパルスの衝撃係数測定装置。