JPS63231221A - エンジンの吸気量測定装置 - Google Patents
エンジンの吸気量測定装置Info
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- JPS63231221A JPS63231221A JP62064903A JP6490387A JPS63231221A JP S63231221 A JPS63231221 A JP S63231221A JP 62064903 A JP62064903 A JP 62064903A JP 6490387 A JP6490387 A JP 6490387A JP S63231221 A JPS63231221 A JP S63231221A
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- Japan
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- noise
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- low
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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- G01F1/32—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow using swirl flowmeters
- G01F1/325—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl
- G01F1/3287—Means for detecting quantities used as proxy variables for swirl circuits therefor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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〕
この発明は、カルマン渦流量センサにより吸入空気量を
測定するエンジンの吸気量測定装置に関する。
測定するエンジンの吸気量測定装置に関する。
導管内に渦発生体を設け、その下流に発生したカルマン
渦の発生周波数より流体の流量を測定する方法は従来よ
り種々のものが提案されており、たとえば、実開昭54
−41665号公報や実開昭57−160625号公報
などがある。
渦の発生周波数より流体の流量を測定する方法は従来よ
り種々のものが提案されており、たとえば、実開昭54
−41665号公報や実開昭57−160625号公報
などがある。
実開昭54−41665号公報は流路を介して送受波さ
れる超音波信号波が流体中に発生するカルマン渦により
位相変調されることを利用したものであり、また実開昭
57−160625号公報は流路内に配設され定電流加
熱されたサーミスタの抵抗値がカルマン渦に応動して変
化することを利用したものである。
れる超音波信号波が流体中に発生するカルマン渦により
位相変調されることを利用したものであり、また実開昭
57−160625号公報は流路内に配設され定電流加
熱されたサーミスタの抵抗値がカルマン渦に応動して変
化することを利用したものである。
このいずれの従来例においても、その出力はカルマン渦
に応動して変化するアナログ電気信号であるが、これを
エンジンの燃料噴射制御の吸気量センサとして使用する
場合、その用途から通常2値化され、上記カルマン渦の
発生周波数をもったカルマン渦パルス列に変換して使用
される。
に応動して変化するアナログ電気信号であるが、これを
エンジンの燃料噴射制御の吸気量センサとして使用する
場合、その用途から通常2値化され、上記カルマン渦の
発生周波数をもったカルマン渦パルス列に変換して使用
される。
このパルス列への変換は、たとえば特開昭58−701
31号公報に示されているように、通常アナログ信号を
所定の基準電圧と電圧比較器にて比較することにより行
なわれる。
31号公報に示されているように、通常アナログ信号を
所定の基準電圧と電圧比較器にて比較することにより行
なわれる。
ところで、このカルマン渦流量センサをエンジンの吸気
量センサとして使用した場合、次のような問題を生じる
。すなわち、エンジンのスロットル弁が低開度に位置す
るとき、吸気が高速にてこのスロットル弁を通過するこ
とにより、所謂「風切音ノイズ」が発生し、これが吸気
通路内のカルマン渦流量センサに影響し、その出力には
高周波ノイズが重畳した形となって現われる。
量センサとして使用した場合、次のような問題を生じる
。すなわち、エンジンのスロットル弁が低開度に位置す
るとき、吸気が高速にてこのスロットル弁を通過するこ
とにより、所謂「風切音ノイズ」が発生し、これが吸気
通路内のカルマン渦流量センサに影響し、その出力には
高周波ノイズが重畳した形となって現われる。
このような出力信号を、たとえば上述した特開昭58−
70131号公報にて示されているような方法にて2値
化した場合、重畳された高周波ノイズをパルス化して出
力することになる。
70131号公報にて示されているような方法にて2値
化した場合、重畳された高周波ノイズをパルス化して出
力することになる。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、エンジンの吸気系より発生されるノイズの影響を
受けることなく常に真値のカルマン渦パルスを出力する
エンジンの吸気量測定装置を得ることを目的とする。
ので、エンジンの吸気系より発生されるノイズの影響を
受けることなく常に真値のカルマン渦パルスを出力する
エンジンの吸気量測定装置を得ることを目的とする。
この発明に係るエンジンの吸気量測定装置は、エンジン
の吸気通路内に配置されたカルマン渦流量センサと、こ
のカルマン渦流量センサのセンサ出力から高周波ノイズ
成分を除去する低域通過フィルタと、この低域通過フィ
ルタの出力と所定値とを比較してカルマン渦パルスを出
力する第1の2値化手段と、センサ出力と所定値とを比
較してカルマン渦パルスを出力する第2の2値化手段と
、第1、第2の2値化手段から出力されるカルマン渦パ
ルスの個数を比較してセンサ出力の高周波ノイズの有無
を判定するノイズ検出器とを設けたものである。
の吸気通路内に配置されたカルマン渦流量センサと、こ
のカルマン渦流量センサのセンサ出力から高周波ノイズ
成分を除去する低域通過フィルタと、この低域通過フィ
ルタの出力と所定値とを比較してカルマン渦パルスを出
力する第1の2値化手段と、センサ出力と所定値とを比
較してカルマン渦パルスを出力する第2の2値化手段と
、第1、第2の2値化手段から出力されるカルマン渦パ
ルスの個数を比較してセンサ出力の高周波ノイズの有無
を判定するノイズ検出器とを設けたものである。
この発明においては、カルマン渦流量センサのセンサ出
力に含まれる高周波ノイズを低域通過フィルタで除去し
て第1の2値化手段でカルマン渦パルスを出力するとと
もに、センサ出力より第2の2値化手段でカルマン渦パ
ルスを出力し、第1・第2の2値化手段から出力される
カルマン渦パルスの個数をノイズ検出器で比較してその
比較結果よりセンサ出力に高周波ノイズの有無を判別し
、その判別結果により低域通過フィルタの時定数を変化
させる。
力に含まれる高周波ノイズを低域通過フィルタで除去し
て第1の2値化手段でカルマン渦パルスを出力するとと
もに、センサ出力より第2の2値化手段でカルマン渦パ
ルスを出力し、第1・第2の2値化手段から出力される
カルマン渦パルスの個数をノイズ検出器で比較してその
比較結果よりセンサ出力に高周波ノイズの有無を判別し
、その判別結果により低域通過フィルタの時定数を変化
させる。
以下、この発明のエンジンの吸気量測定装置の実施例を
図について説明する。第1図はその一実施例の構成を示
すブロック図であり、カルマン渦流量センサとその出力
を2値化してカルマン渦パルスを得るz値化手段とを模
式的に示した図である。
図について説明する。第1図はその一実施例の構成を示
すブロック図であり、カルマン渦流量センサとその出力
を2値化してカルマン渦パルスを得るz値化手段とを模
式的に示した図である。
この第1図において、エンジンの吸気通路1内には、カ
ルマン渦流量センサ2が配置されており、その下流側に
はスロットル弁3が配置されている。
ルマン渦流量センサ2が配置されており、その下流側に
はスロットル弁3が配置されている。
また、4はカルマン渦流量センサ2のセンサ出力aを2
値化して、カルマン渦パルスbを得る2値化回路である
。
値化して、カルマン渦パルスbを得る2値化回路である
。
この2値化回路4はセンサ出力aの高周波ノイズ成分を
減衰するためのCR2段からなる低域通過フィルタ41
と、この低域通過フィルタ41の出力Cを所定のヒステ
リシス幅をもって所定の電圧と比較することによりカル
マン渦パルスbを得る2値化手段としての第1のコンパ
レータ42と、低域通過フィルタ41の入力を第1のコ
ンパレータ42と同様に所定のヒステリシス幅をもって
所定の電圧と比較することによりカルマン渦パルスdを
得る2値化手段としての第2のコンパレータ43と、第
1、第2のコンパレータ42,43より得られたカルマ
ン渦パルスbとdとの個数を互いに比較することにより
、上記ノイズ成分の有無を判定するノイズ検出器44と
からなっている。
減衰するためのCR2段からなる低域通過フィルタ41
と、この低域通過フィルタ41の出力Cを所定のヒステ
リシス幅をもって所定の電圧と比較することによりカル
マン渦パルスbを得る2値化手段としての第1のコンパ
レータ42と、低域通過フィルタ41の入力を第1のコ
ンパレータ42と同様に所定のヒステリシス幅をもって
所定の電圧と比較することによりカルマン渦パルスdを
得る2値化手段としての第2のコンパレータ43と、第
1、第2のコンパレータ42,43より得られたカルマ
ン渦パルスbとdとの個数を互いに比較することにより
、上記ノイズ成分の有無を判定するノイズ検出器44と
からなっている。
すなわち、カルマン渦流量センサ2のセンサ出力aは第
2のフィルタ43の(ハ)入力端に加えられるようにな
っており、第2のコンパレータ43の(ト)入力端は抵
抗R1とR2との接続点に接続され、所定の基準電圧が
印加されるようになっている。
2のフィルタ43の(ハ)入力端に加えられるようにな
っており、第2のコンパレータ43の(ト)入力端は抵
抗R1とR2との接続点に接続され、所定の基準電圧が
印加されるようになっている。
抵抗R1とR2は電源とアース間に接続されていろ。第
2のコンパレータ43の出力端と(ト)入力端間には、
抵抗R3が接続されている。
2のコンパレータ43の出力端と(ト)入力端間には、
抵抗R3が接続されている。
また、上記センサ出力aは低域通過フィルタ41に入力
されるようになっており、この低域通過フィルタ41は
抵抗R4とコンデンサC1、可変抵抗R5とコンデンサ
C2とによるCR2段フィルタで構成されている。
されるようになっており、この低域通過フィルタ41は
抵抗R4とコンデンサC1、可変抵抗R5とコンデンサ
C2とによるCR2段フィルタで構成されている。
低域通過フィルタ41の出力Cは第1のコンパレータ4
2の(へ)入力端に加えろようになっている。
2の(へ)入力端に加えろようになっている。
第1のコンパレータ42の(ト)入力端(よ抵抗R6と
R7どの接続点に接続され、所定の基準電圧が印加され
るようになっている。この第2のコンパレータ43の(
ホ)入力端と出力端間には、抵抗R8が接続されている
。
R7どの接続点に接続され、所定の基準電圧が印加され
るようになっている。この第2のコンパレータ43の(
ホ)入力端と出力端間には、抵抗R8が接続されている
。
第1のコンパレータ42の出力すと第2のコンパレータ
4°3の出力dとはノイズ検出器44の入力端に導入さ
れるようになっている。ノイズ検出器44の出力により
、低域通過フィルタ41の可変抵抗R5を可変して2段
目のCRフィルタの時定数を可変するようになっている
。
4°3の出力dとはノイズ検出器44の入力端に導入さ
れるようになっている。ノイズ検出器44の出力により
、低域通過フィルタ41の可変抵抗R5を可変して2段
目のCRフィルタの時定数を可変するようになっている
。
なお、以上の説明では、説明を容易にするために2値化
回路4をアナログ回路的に表現しているが、これをたと
えばマイクロプロセンサなどを使ってディジタル処理し
ても、この第1回と相当の構成、機能が実現できる。
回路4をアナログ回路的に表現しているが、これをたと
えばマイクロプロセンサなどを使ってディジタル処理し
ても、この第1回と相当の構成、機能が実現できる。
次に動作について説明する。第2図は低域通過フィルタ
41の入力周波数fと減衰率G (Gは出力振幅を入力
振幅で除した値)との関係を示したフィルタ特性図であ
って、同図に示すように低域通過フィルタ41の減衰率
Gの周波数特性は前記ノイズ検出器44によるノイズ有
無の判定結果に応じ2通りに切り替えられる。
41の入力周波数fと減衰率G (Gは出力振幅を入力
振幅で除した値)との関係を示したフィルタ特性図であ
って、同図に示すように低域通過フィルタ41の減衰率
Gの周波数特性は前記ノイズ検出器44によるノイズ有
無の判定結果に応じ2通りに切り替えられる。
すなわち、低域通過フィルタ41の減衰率Gばノイズ検
出器44によりノイズ無しと判定されている間は、第2
図中L1にて示される周波数特性に設定されており、こ
のノイズ検出器44によりノイズ有りと判定されると高
周波ノイズ成分を十分減衰すべく同図中L2にて示され
る周波数特性に切り替丸ら・れる。
出器44によりノイズ無しと判定されている間は、第2
図中L1にて示される周波数特性に設定されており、こ
のノイズ検出器44によりノイズ有りと判定されると高
周波ノイズ成分を十分減衰すべく同図中L2にて示され
る周波数特性に切り替丸ら・れる。
以下、ノイズ検出器44の動作について説明する。エン
ジンの吸気通路1内に配設されたカルマン渦流量センサ
2はこのエンジンの吸気通路1内を通過する空気の流量
に比例した周波数をもつアナログ電気信号のセンサ出力
aを出力する。
ジンの吸気通路1内に配設されたカルマン渦流量センサ
2はこのエンジンの吸気通路1内を通過する空気の流量
に比例した周波数をもつアナログ電気信号のセンサ出力
aを出力する。
この出力波形は通常すなわち、高周波ノイズが重畳され
ていなし)ときは第3図人に示すよう、はぼ正弦波の形
をしており、高周波ノイズが重畳しているときはたとえ
ば第4図人のような形をしている。
ていなし)ときは第3図人に示すよう、はぼ正弦波の形
をしており、高周波ノイズが重畳しているときはたとえ
ば第4図人のような形をしている。
次に、とのセンサ出力aを低域通過フィルタ41に通ず
と、その出力波形Cはそれぞれ第3図B)および第4図
B)巾に示すような波形となる。
と、その出力波形Cはそれぞれ第3図B)および第4図
B)巾に示すような波形となる。
第4図(B)の低域通過フィルタ41の出力波形Cはノ
イズ検出器44によりノイズ到来の判定が未t!行なわ
れていない状態を示すものである。したがって、低域通
過フィルタ41の減衰率Gは第2図中の周波数特性L1
に設定されており、高周波ノイズの除去は十分ではない
。
イズ検出器44によりノイズ到来の判定が未t!行なわ
れていない状態を示すものである。したがって、低域通
過フィルタ41の減衰率Gは第2図中の周波数特性L1
に設定されており、高周波ノイズの除去は十分ではない
。
次に低域通過フィルタ41の入力および出力をそれぞれ
第1のコンパレーク42および第2のコンパレータにて
2値化すると、それぞれ第3図(q、第3図Q))およ
び第4図(q1第4図p)にて示されるカルマン渦パル
スb、dがFl+tする。
第1のコンパレーク42および第2のコンパレータにて
2値化すると、それぞれ第3図(q、第3図Q))およ
び第4図(q1第4図p)にて示されるカルマン渦パル
スb、dがFl+tする。
第3図(C)、第3図(D)は高周波ノイズが重畳して
いない場合を示したものであるから、低域通過フィルタ
41の入力波形a(第3図(5))と出力波形C(第3
図fB))は相似の形をしているので、各々2値化して
得られたカルマン渦パルスbおよびdは第3図(C1、
第3図p)のように同一波形となっている。
いない場合を示したものであるから、低域通過フィルタ
41の入力波形a(第3図(5))と出力波形C(第3
図fB))は相似の形をしているので、各々2値化して
得られたカルマン渦パルスbおよびdは第3図(C1、
第3図p)のように同一波形となっている。
それに対し、第4図は高周波ノイズが重畳している場合
を示したものであるから、それを2値化して得られたカ
ルマン渦パルスdには、第4図(至)のように多くのノ
イズパルスが含まれている。
を示したものであるから、それを2値化して得られたカ
ルマン渦パルスdには、第4図(至)のように多くのノ
イズパルスが含まれている。
また、低域通過フィルタ41を通した後の出力Cも上述
したように、高周波ノイズの除去が十分て;よないので
、それを2値化して得られたカルマン渦パルスbにも第
4図(C1のように多少のノイズパルスが含まれている
。
したように、高周波ノイズの除去が十分て;よないので
、それを2値化して得られたカルマン渦パルスbにも第
4図(C1のように多少のノイズパルスが含まれている
。
ただし、この低域通過フィルタ41によりノメズは一定
程度は減衰されているので、この第2のコンパレータ4
3で得られるカルマン渦パルスbに含まれるノイズパル
スの個数はカルマン渦パルスdに含まれるノイズパルス
の個数に比べれば十分少ない。
程度は減衰されているので、この第2のコンパレータ4
3で得られるカルマン渦パルスbに含まれるノイズパル
スの個数はカルマン渦パルスdに含まれるノイズパルス
の個数に比べれば十分少ない。
ノイズ検出器44はこの高周波ノイズ到来時のパルス個
数の差を検出することにより、ノイズ有無の判定を行な
うものであって、その動作は次のようになっている。
数の差を検出することにより、ノイズ有無の判定を行な
うものであって、その動作は次のようになっている。
まず、第1のコンパレータ42で得られろカルマン渦パ
ルスbの1周期間の第2のコンパレータ43で得られる
カルマン渦パルスdの個数Nをカウントする。この個数
Nはノイズが到来していない間は前述したように、カル
マン渦パルスbとdとが同一波形となっているので、N
=1となっている。
ルスbの1周期間の第2のコンパレータ43で得られる
カルマン渦パルスdの個数Nをカウントする。この個数
Nはノイズが到来していない間は前述したように、カル
マン渦パルスbとdとが同一波形となっているので、N
=1となっている。
次に、高周波ノイズが到来すると、前述したようにカル
マン渦パルスdの個数はカルマン渦パルスbの個数に比
べて多くなるので、この個数Nが2息上になる乙とが確
実にある。したがって、たとえばN22が一旦成立する
と、ノイズ検出器44はノイズ判定フラッグをセットす
る。
マン渦パルスdの個数はカルマン渦パルスbの個数に比
べて多くなるので、この個数Nが2息上になる乙とが確
実にある。したがって、たとえばN22が一旦成立する
と、ノイズ検出器44はノイズ判定フラッグをセットす
る。
次に、再度ノイズが無い状態に戻ると、個数NはN=1
となるので、ノイズ検出器44はこのN=1の状態がた
とえばカルマン渦パルスbの6個間持続すると、前記判
定フラッグをリセットする。
となるので、ノイズ検出器44はこのN=1の状態がた
とえばカルマン渦パルスbの6個間持続すると、前記判
定フラッグをリセットする。
以上よりこのノイズ判定フラッグはセンサ出力aにノイ
ズが重畳されるとセットされ、ノイズがなくなるとリセ
ットされる。そしてこのフラッグがセットされている間
、前記低域通過フィルタ41の減衰率Gは前記第2図の
周波数特性L2に設定され、その結果、高周波ノイズは
十分減衰され、カルマン渦パルスbからノイズパルスは
完全に除去される。
ズが重畳されるとセットされ、ノイズがなくなるとリセ
ットされる。そしてこのフラッグがセットされている間
、前記低域通過フィルタ41の減衰率Gは前記第2図の
周波数特性L2に設定され、その結果、高周波ノイズは
十分減衰され、カルマン渦パルスbからノイズパルスは
完全に除去される。
なお、以上の説明よりノイズが到来してから、このノイ
ズ判定フラッグがセットされるまでの間、カルマン渦パ
ルスbに多少のノイズパルスが含まれる可能性があるが
、それは短時間であや、またそのノイズパルスの個数は
少ないので、エンジンの吸気量測定の目的から実使用上
問題は無い。
ズ判定フラッグがセットされるまでの間、カルマン渦パ
ルスbに多少のノイズパルスが含まれる可能性があるが
、それは短時間であや、またそのノイズパルスの個数は
少ないので、エンジンの吸気量測定の目的から実使用上
問題は無い。
この発明は以上説明したとおり、カルマン渦−流量セン
サのセンサ出力を低域通過フィルタを通して第1の2値
化手段でカルマン渦パルスを出力するとともに、センサ
出力を第2の2値化手段でカルマン渦パルスを出力し、
両カルマン渦パルスをノイズ検出器でカウントして、セ
ンサ出力に含まれる高周波ノイズ成分の有無を判定し、
それに応じてノイズ除去用の低域通過フィルタの定数を
切り替えるようにしたので、ノイズパルスを含まない常
に真値のカルマン渦パルスが出力される。
サのセンサ出力を低域通過フィルタを通して第1の2値
化手段でカルマン渦パルスを出力するとともに、センサ
出力を第2の2値化手段でカルマン渦パルスを出力し、
両カルマン渦パルスをノイズ検出器でカウントして、セ
ンサ出力に含まれる高周波ノイズ成分の有無を判定し、
それに応じてノイズ除去用の低域通過フィルタの定数を
切り替えるようにしたので、ノイズパルスを含まない常
に真値のカルマン渦パルスが出力される。
第1図はこの発明のエンジンの吸気量測定装置の一実施
例の構成を示すブロック図、第2図は同上実施例におけ
る低域通過フィルタの周波数特性図、第3図および第4
図はそれぞれ同上実施例の各部の波形を示すタイミング
チャートである。 1・・・エンジンの吸気通路、2・・・カルマン渦流量
センサ、3・・スロットル弁、4・・・2値化回路、4
1・・低域通過フィルタ、42・・・第1のフンパレー
タ、43・・・第2のコンパレータ、44・・・ノイズ
検出器。
例の構成を示すブロック図、第2図は同上実施例におけ
る低域通過フィルタの周波数特性図、第3図および第4
図はそれぞれ同上実施例の各部の波形を示すタイミング
チャートである。 1・・・エンジンの吸気通路、2・・・カルマン渦流量
センサ、3・・スロットル弁、4・・・2値化回路、4
1・・低域通過フィルタ、42・・・第1のフンパレー
タ、43・・・第2のコンパレータ、44・・・ノイズ
検出器。
Claims (1)
- エンジンの吸気通路内に配設されたカルマン渦流量セン
サと、このカルマン渦流量センサのセンサ出力の高周波
ノイズ成分を除去するための低域通過フィルタと、この
低域通過フィルタの入力を2値化してカルマン渦パルス
を得る第1の2値化手段と、上記センサ出力を2値化し
てカルマン渦パルスを得る第2の2値化手段と、この第
1および第2の2値化手段の出力パルスの個数を互いに
比較することにより上記センサ出力の高周波ノイズの有
無を判定しかっこの判定結果に応じて上記低域通過フィ
ルタの時定数を変化させるノイズ検出器とを備えてなる
ことを特徴とするエンジンの吸気量測定装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62064903A JPS63231221A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | エンジンの吸気量測定装置 |
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