JPS63191915A - センサ信号の所定トリガ点を定める装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明はセンサ信号の所定トリガ点を定める装置に係り
、さらに詳しくは時間的に反復されるノイズのある電気
センサ信号のトリガ点を定める装置に関するものである
。

［従来の技術］ この種の装置はたとえば、センサ信号から導き出される
トリガ点を用いて他の装置を同期駆動するのに用いられ
る。この場合にセンサ信号を形成する物理的プロセスと
前記他の装置とを同期させなければならない。センサ信
号はセンサが監視する物理的プロセスの内的な変動によ
って、あるいは外的な影響によって大きく乱される場合
があるので、所定のトリガ点を定めることは困難である
。

ドイツ特許公報第３１２７２８４号には、電気信号のト
リガ点を定める装置が記載されている。同装置では処理
すべき測定信号の乱れ（ノイズ）を乱れとして識別して
、センサ信号に非常に大きな乱れがある場合には一義的
なトリガ点を定めるようにしている。そのためにはセン
サ信号を種々のしきい値レベルを有する多数の比較装置
へ入力しなければならない。

簡単に説明すると、上記の装置は次のように作動する。

すなわち、センサ信号が第１の比較器のしきい値を上回
ると、第１のしきい値を上回ったときから、第１のしき
い値より大きい比較器の第２のしきい値を上回るまでの
時間長さを求めるカウンタがスタートする。センサ信号
が第２のしきい値も上回る場合には、トリガ点は第１の
しきい値を上回わった時点によって正確に求められる。

第２のしきい値を上回った場合には、カウンタで検出さ
れた時間長さを用いて）・リガ点が定められる。言い換
えると、トリガ点は遡って求められ、第２のしきい値に
応答するとトリガ点を定めるのに必要な信号の取込みは
終了し、カウンタから取り出すことのできる情報を介し
てトリガ点が定められる。

［発明が解決しようとする課題］ 以上のような公知の装置では、トリガ点をリアルタイム
で決定することができないという欠点があり、多くの使
用目的に関してはこのリアルタイムでの決定が望ましく
、あるいは必要である。

［課題を解決するための手段コ 上記の課題を解決するために本発明においてはセンサ信
号が第２のしきい値を上回った時にトリガ点が定められ
、センサ信号が第２のしきい値を上回った後に、第２の
しきい値より大きい第３のしきい値を上回ることなく第
１のしきい値を下回ったときに、第２のしきい値が引き
上げられる構成が採用されている。

［作　用コ 以上のような構成によって、センサ信号のノイズが非常
に大きい場合でもトリガ点をリアルタイムで決定するこ
とができるので、電気センサ信号の繰り返しで表される
反復物理的プロセスと他のプロセスとの同期をとること
が可能となる。

センサ信号は必要に応じて増幅される。センサ信号はし
きい値として異なる信号レベルを有する多数の比較器に
人力されて処理が行なわれる。

Ｋ番目のトリガ点を定めるしきい値の大きさは、（Ｋ−
１）番目の信号の最大と最小のピーク値の差（振幅の差
）に従って求められる。したがってしきい値は相対的な
しきい値である。誤ったトリガは、２つのトリガ点の間
の時間長さ（Ｔ）より短い期間（例えば０．９５Ｔ　）
の間第２のしきい値と比較する比較器の出力信号を抑圧
することによって防止される。抑圧されていない時間帯
にノイズが生じた場合には、隣接し合う２つのしきい値
を用いてその乱れを検出する。本発明装置によれば、同
期をとるのにセンサ信号以外に他の情報を必要としない
。

［実施例］ 図面に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する。

以下で説明する実施例は、分配型噴射ポンプの燃料供給
開始の検出に関するものである。

第１図において符号１０で示すものは圧電抵抗センサで
あってその出力信号は増幅器１１に供給される。増幅器
１１の出力信号は、増幅されたセンサ信号の正のピーク
値と負のピーク値を格納するピーク値メモリ１２に印加
される。リード線１１０には増幅されたセンサ信号が供
給されており、たとえばオシロスコープを用いて観察す
るのに用いられる。この増幅されたセンサ信号はさらに
リード線１１１を介して後述の各しきい値と比較する多
数の比較器からなるしきい値検出器１３へ印加され、こ
のしきい値検出器には同時にリード線１２０と１２１を
介してピーク値メモリ１２に格納されたピーク値が印加
される。しきい値検出器１３の出力端子はリード線１３
０を介してパルス形成装置１６と接続されており、この
パルス形成装置にはリード線１６１を介して抑圧信号が
供給される。しきい値検出器１３の出力端子はリード線
１３１を介してトリガパルス監視装置１５と接続されて
おり、このトリガパルス監視装置はしきい値調節装置１
４を動作させるとともに、信号線１５０を介して信号抑
圧装置１７の抑圧を停止させることができる。信号抑圧
装置１７はリード線１６１を介してパルス形成装置１６
と接続されており、さらにこの信号抑圧装置には信号１
６０が供給される。しきい値調節装置１４はしきい値検
出器１３のしきい値を調節する。パルス形成装置の出力
端子からは、本来の燃料供給開始信号１６０とエンジン
テスタに適合した信号１７０を取り出すことができる。

次に、第１図に示す装置の機能を第２図と第３図に示す
パルス図を用いて説明する。第２ａ図において、符号２
０で示すものはセンサ１０の増幅前あるいは後のセンサ
信号である。このセンサ信号は、センサ信号の負及び正
のピーク値を格納するピーク値メモリ１２に供給される
。しきい値検出器１３においては、格納されているピー
ク値に従って相対的なしきい値２１０〜２１４の絶対値
が決定される。第２ａ図においては符号２１０で示すも
のは信号振幅の０％に対応するしきい値であって、符号
２１４で示すものは信号振幅の１００％に対応するしき
い値である。第１、第２及び第３のしきい値がそれぞれ
符号２１１．２１２．２１３で示されている。センサ信
号２０がしきい値２１２を超えるごとに所定のトリガ点
が定められる。所定のトリガ点は、例えば符号２１５．
２１６．２１７で示す点に存在する。符号２０１で示す
ものは燃料充填パルスであって、符号２０２で示すもの
は減量パルスである。こうしたノイズを抑圧する適当な
手段を講じないと、燃料充填パルス２０１も減量パルス
２０２も誤フたトリガ点を形成してしまうことになる。

第２ｂ図には、トリガ点２１５から２１６までの時間内
でこの期間内に入って来るトリガ点が抑圧される期間が
２２０で図示されている。ノイズパルスを抑圧しようと
する時間長さがリード線１６１を介してパルス形成装置
１６へ送られる。パルス形成装置１６の出力端子からは
符号２３０で示される燃料供給開始パルスが取り出され
る。燃料充填パルスや減量パルス（２０２，２０１）等
のノイズはそれに対する比較信号が抑圧さ、れているの
で、誤ってトリガさせることなく、誤った燃料供給開始
パルスを発生させることはない。パルス形成装置１６の
出力信号は出力端子１６０から燃料供給開始パルスとし
て取り出され、出力端子１７０からはエンジンテスト用
の信号として取り出される。

以上の説明は、誤ったトリガの少ない定常駆動における
装置の機能を示したものである。これに対して第２ｄ図
には、誤フたトリガを発生させるノイズを含んだセンサ
信号が図示されている。第２ｂ図において第１ａ図と同
じ参照番号は第１ａ図と同じものを示している。誤フた
トリガを発生させる場合には、センサ信号はまず符号２
４０で示す点において第２のしきい値を上回るが、第３
のしきい値２１３に達することなく符号２４１で示す点
において第１のしきい値を下回る。点２４１でしきい値
２１１を下回ることにより、第１図に示すトリガパルス
監視装置１５によってこのセンサ信号がノイズであると
識別される。トリガパルス監視装置によってしきい値調
節装置１４が動作するので、しきい値２１１と２１２が
引き上げられて、同時に抑圧が停止される。この種のノ
イズ信号に続いて、しきい値２１２あるいは引き上げら
れたしきい値２４２を上回フた後にしきい値２１３を上
回るパルスが表れた場合には、まず抑圧機能が動作し、
続いてしきい値２４２が徐々に低下される。装置の始動
時には、パワーオンリセット信号によってすでに誤った
トリガのところで述べたのと同じ同期化プロセスが導入
される。種々のしきい値に関する代表的な値は、しきい
値（２１１）については最大振幅の７％、しきい値（２
１２）については最大振幅の１０％、しきい値（２１３
）に関しては最大振幅の５５％、しぎい値２１１と２１
２の引き上げ量は最大振幅に合わせられ、たとえばそれ
ぞれ約４０％引き上げられる。

第３ａ図に示すセンサ信号の場合には、最大振幅がかな
り大きく変動している。その結果、符号３１０で示すパ
ルスの後ではしきい値の絶対レベルが低下し、符号３１
１のパルスの後に再び引き上げられて、符号３１２で示
すパルスの後で再び引き下げられている。図を見やすく
するために、絶対しきい値の引き下げと引き上げはしき
い値２１３と２１４についてのみ示されている。もちろ
んしきい値２１０〜２１２も最大振幅に合わせて上下さ
れる。

第３ｂ図は信号抑圧機能を説明するものである。

符号３２０で示すものは第１のカウンタΦ計数状態であ
って、符号３２１で示すものは第２のカウンタの計数状
態である。両カウンタは交互にカウントアツプしかつカ
ウントダウンし、トリガ点ごとにカウンタのカウント方
向が変化する。カウントアツプによフて２つのトリガ点
の間の時間長さＴが検出され、この時間長さＴは成るト
リガ点１、に達したときのアップカウンタの計数状態に
相当する。カウントダウンの場合には、Ｔ＝ｔＫ−ｔＫ
−１の式に基づいてトリガ点が出現した場合、これを抑
圧しなければならない期間が定められる。この期間はＴ
よりも短く、例えば０．９５Ｔに選ばれる。第３ｃ図に
おいては抑圧信号が符号２２０で示されており、（第２
ｂ図参照）、同図から抑圧信号とカウンタをカウントダ
ウンに用いる時間の長さとの関係が理解される。第１図
に示す装置が主に燃料供給信号のみを出力することがで
きる領域が、符号３４で示されている。

なお、付言しておくと、トリガ点の決定後にアップカウ
ンタの計数値からその計数値よりも小さな値までカウン
トダウンが行なわれることによってＴ（３３０）よりも
短い期間（３３１）が求められる。また、第２のしきい
値が引き上げられた場合にはカウンタがリセットされる
。カウンタの計数は、可変周波数の発振器からのクロッ
クカウンタに人力することによって行なわれる。

また、センサにより検出される信号は圧力信号であり、
あるいは点火開始信号である。

さらに、センサは圧電抵抗センサだけでなく圧電センサ
、あるいはイオン電流センサを用いることも可能である
。

本装置はアナログ式に形成することができるが、またマ
イクロコンピュータに格納されるプログラムの構成部分
としてもよい。この装置をどのような方法で実現するか
ということは、当業者の設計事項である。したがりて回
路技術に係る詳細を述べるのは省略する。

［発明の効果コ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、セン
サ信号のノイズが非常に大きい場合でもトリガ点をリア
ルタイムで決定することができるので、電気センサ信号
の繰り返しによって表される反復物理的プロセスと他の
プロセスとの同期をとることが可能となるという利点が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置のブロック回路図、第２図（ａ）〜
（Ｃ）及び第２ｄ図は第１図に示す装置の原理を説明す
る線図、第３図（ａ）〜（Ｃ）は信号抑圧により障害を
除去する方法を説明する線図である。 １０・・・圧電抵抗センサ　　１１・・・増幅器１３・
・・しきい値検出器 １４・・・しきい値調節装置 １５・・・トリガパルス監視装置 １６・・・パルス形成装置 １７・・・信号抑圧装置

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）　時間長さを検出するカウンタと、センサ信号と
   所定の可変のしきい値と比較してトリガ点を定める信号
   を出力する比較手段とを備え、時間的に反復されるノイ
   ズのある電気センサ信号の所定トリガ点を定める装置に
   おいて、 センサ信号が第２のしきい値を上回った時にトリガ点が
   定められ、 センサ信号が第２のしきい値を上回った後に、第２のし
   きい値より大きい第３のしきい値を上回ることなく第１
   のしきい値を下回ったときに、第２のしきい値が引き上
   げられる ことを特徴とするセンサ信号の所定トリガ点を定める装
   置。
2. （２）　第２のしきい値との比較によって得られる比較
   手段の出力信号が、トリガ点（ｔ＿Ｋ）の決定後にＴ＝
   ｔ＿Ｋ−ｔ＿Ｋ＿−＿１の式により求められる時間長さ
   より短い期間抑圧されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。
3. （３）　２つのトリガ点の間の時間長さ（Ｔ）がアップ
   カウンタにより求められる特許請求の範囲第１項あるい
   は第２項に記載の装置。
4. （４）　前記時間長さ（Ｔ）より短い期間がダウンカウ
   ンタにより求められる特許請求の範囲第１項あるいは第
   ２項に記載の装置。
5. （５）　トリガ点ごとにカウンタのカウント方向が変化
   する特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
   項に記載の装置。
6. （６）　トリガ点の決定後にアップカウンタの達した計
   数値からその計数値よりも少ない値までカウントダウン
   が行なわれる特許請求の範囲第１項から第５項までのい
   ずれか１項に記載の装置。
7. （７）　第２のしきい値が引き上げられた場合には第２
   のしきい値との比較によって得られる比較手段の出力信
   号は抑圧されない特許請求の範囲第１項あるいは第２項
   に記載の装置。
8. （８）　第２のしきい値が引き上げられた場合にはカウ
   ンタがリセットされる特許請求の範囲第７項に記載の装
   置。
9. （９）　可変周波数の発振器からのクロックがカウンタ
   に入力される特許請求の範囲第１項から第８項までのい
   ずれか１項に記載の装置。
10. （１０）　電気センサ信号の正のピーク値と負のピーク
    値が格納される特許請求の範囲第１項に記載の装置。
11. （１１）　Ｋ番目のトリガ点を定めるしきい値が、Ｋ−
    １番目のセンサ信号の最小値と最大値から形成される振
    幅に従って変えられる特許請求の範囲第１０項に記載の
    装置。
12. （１２）　第２のしきい値が好ましくは振幅の１０％、
    第１のしきい値が好ましくは７％、第３のしきい値が好
    ましくは５５％に設定される特許請求の範囲第１項から
    第１１項までのいずれか１項に記載の装置。
13. （１３）　第１と第２のしきい値が約４０％引き上げら
    れる特許請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか
    １項に記載の装置。
14. （１４）　センサにより検出される信号が圧力信号であ
    る特許請求の範囲第１項から第１３項までのいずれか１
    項に記載の装置。
15. （１５）　センサが圧電抵抗センサである特許請求の範
    囲第１４項に記載の装置。
16. （１６）　センサが圧電センサである特許請求の範囲第
    １４項に記載の装置。
17. （１７）　トリガ点によって燃料ポンプの燃料供給開始
    が行なわれる特許請求の範囲第１項から第１４項までの
    いずれか１項に記載の装置。
18. （１８）検出される信号が点火開始信号である特許請求
    の範囲第１項から第１３項までのいずれか１項に記載の
    装置。
19. （１９）　センサがイオン電流センサである特許請求の
    範囲第１８項に記載の装置。