(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行用のエンジン（１）に吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサ（６）のハウジング（８）に設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイール（７）のブレード（１０）の接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサ（１２）と、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路（１３）と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタ（２１）と、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタ（２３）と、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部（２８）と、
を備え、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が高い側の上限を上限回転数（Ｍ１、Ｈ１）とし、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が低い側の下限を下限回転数（Ｍ２、Ｈ２）とし、
前記上限回転数における前記ターボチャージャの回転数に応じた周波数の２倍の周波数を上限周波数とし、
前記下限回転数における前記ブレード検出センサの出力周波数を下限周波数とした場合、
前記所定のカットオフ周波数は、前記上限周波数と前記下限周波数の間に設定されることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２】
車両走行用のエンジンに吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサのハウジングに設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイールのブレードの接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサと、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタと、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタと、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部と、
を備え、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転数検出装置において、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、不揮発性メモリ（２９）を備えるものであり、
前記ブレードの枚数とカットオフ周波数の関係は、前記不揮発性メモリに記憶させていることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項５】
車両走行用のエンジンに吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサのハウジングに設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイールのブレードの接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサと、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタと、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタと、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部と、
を備え、
前記センサ回路は、前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタによって低周波数成分をカットする補助ハイパスフィルタ（２２）を備え、
この補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数より低い周波数に設定されるものであり、
前記制御部は、前記ターボチャージャの回転数が高まると前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高め、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、前記ターボチャージャの回転数に対応して低速域、中速域、高速域の３段階に切り替えるとともに、
前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を前記中速域と前記高速域で切り替える際に、前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数の切り替えを同時に行うことを特徴とする回転数検出装置。
【請求項７】
車両走行用のエンジンに吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサのハウジングに設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイールのブレードの接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサと、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタと、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタと、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際、前記ハイパスフィルタの初段の遅延器（Ｚ-1）に前記ハイパスフィルタへ入力される信号の平均電圧値を一時的に入れるとともに、前記ハイパスフィルタの演算結果を一時的にゼロにすることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際、前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に前記ハイパスフィルタへ入力される信号の平均電圧値を一時的に入れるとともに、前記ハイパスフィルタの演算結果を一時的にゼロにすることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、前記ハイパスフィルタに入力される信号の平均電圧値を求める平均電圧検出部（３２）を備え、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際に、前記平均電圧検出部で求めた平均電圧値を前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に入れることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１０】
請求項７または請求項８に記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、前記ブレード検出センサの信号を増幅するオペアンプ（３０）と、このオペアンプの基準電圧（Ｅ１）を出力する基準電源（３０ａ）とを備え、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際に、前記基準電源の出力する基準電圧を前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に入れることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１１】
請求項５ないし請求項１０の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が高い側の上限を上限回転数とし、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が低い側の下限を下限回転数とし、
前記上限回転数における前記ターボチャージャの回転数に応じた周波数の２倍の周波数を上限周波数とし、
前記下限回転数における前記ブレード検出センサの出力周波数を下限周波数とした場合、
前記所定のカットオフ周波数は、前記上限周波数と前記下限周波数の間に設定されることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１２】
請求項５ないし請求項１０の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の回転数検出装置において、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、不揮発性メモリを備えるものであり、
前記ブレードの枚数とカットオフ周波数の関係は、前記不揮発性メモリに記憶させていることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１５】
車両走行用のエンジンに吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサのハウジングに設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイールのブレードの接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサと、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタと、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタと、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部と、
を備え、
前記センサ回路に電力供給が開始された際に、前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、最も高いカットオフ周波数に設定することを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１６】
車両走行用のエンジンに吸気を加圧して供給するターボチャージャの吸気コンプレッサのハウジングに設けられ、このハウジング内で回転するコンプレッサホイールのブレードの接近と離間によって出力電圧が上下に変動するブレード検出センサと、
前記ブレード検出センサの出力をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路と、
を備える回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタまたはデジタルフィルタによって高周波数成分をカットするローパスフィルタと、
前記ブレード検出センサの出力信号のうち、デジタルフィルタによって低周波数成分をカットするハイパスフィルタと、
前記ターボチャージャの回転数が上がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を上げ、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げる制御部と、
を備え、
前記センサ回路は、
前記ハイパスフィルタの出力信号をハイ信号とロー信号に２値化する２値化部（２７）と、
前記ハイパスフィルタがカットオフ周波数を切り替える前に前記２値化部が出力するハイロー信号の時間幅を記憶するとともに、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数が切り替えられた後に、切り替え前に記憶した時間幅のハイロー信号を繰り返し継続して出力する記憶値出力部（３６）と、
前記ハイパスフィルタがカットオフ周波数を切り替えた後に、前記２値化部の出力信号と前記記憶値出力部の出力信号を比較し、前記２値化部が出力するハイロー信号と、前記記憶値出力部が出力するハイロー信号との重なりが所定割合に達すると、前記センサ回路の出力信号を前記記憶値出力部の出力から前記２値化部の出力に切り替える比較補正部（３７）と、
を備えることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、
前記ハイパスフィルタの出力信号をハイ信号とロー信号に２値化する２値化部と、
前記ハイパスフィルタがカットオフ周波数を切り替える前に前記２値化部が出力するハイロー信号の時間幅を記憶するとともに、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数が切り替えられた後に、切り替え前に記憶した時間幅のハイロー信号を繰り返し継続して出力する記憶値出力部と、
前記ハイパスフィルタがカットオフ周波数を切り替えた後に、前記２値化部の出力信号と前記記憶値出力部の出力信号を比較し、前記２値化部が出力するハイロー信号と、前記記憶値出力部が出力するハイロー信号との重なりが所定割合に達すると、前記センサ回路の出力信号を前記記憶値出力部の出力から前記２値化部の出力に切り替える比較補正部と、
を備えることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７に記載の回転数検出装置において、
前記記憶値出力部が記憶するハイロー信号の時間幅は、前記コンプレッサホイールの１回転分または数回転分の平均値であることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項１９】
請求項１５ないし請求項１８の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が高い側の上限を上限回転数とし、
前記ターボチャージャの回転数に対する所定のカットオフ周波数の適用範囲のうち、前記ターボチャージャの回転数が低い側の下限を下限回転数とし、
前記上限回転数における前記ターボチャージャの回転数に応じた周波数の２倍の周波数を上限周波数とし、
前記下限回転数における前記ブレード検出センサの出力周波数を下限周波数とした場合、
前記所定のカットオフ周波数は、前記上限周波数と前記下限周波数の間に設定されることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２０】
請求項１５ないし請求項１８の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の回転数検出装置において、
前記制御部には、外部からインプットされる前記ブレードの枚数が多くなるに従って、ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２２】
請求項２０または請求項２１に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、不揮発性メモリを備えるものであり、
前記ブレードの枚数とカットオフ周波数の関係は、前記不揮発性メモリに記憶させていることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２３】
請求項１５ないし請求項２２の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、前記ブレード検出センサの出力信号のうち、アナログフィルタによって低周波数成分をカットする補助ハイパスフィルタを備え、
この補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数より低い周波数に設定されるものであり、
前記制御部は、前記ターボチャージャの回転数が高まると前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数を高め、前記ターボチャージャの回転数が下がると前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数を下げることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を、前記ターボチャージャの回転数に対応して低速域、中速域、高速域の３段階に切り替えるとともに、
前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を前記中速域と前記高速域で切り替える際に、前記補助ハイパスフィルタのカットオフ周波数の切り替えを同時に行うことを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２５】
請求項１５ないし請求項２２の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際、前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に前記ハイパスフィルタへ入力される信号の平均電圧値を一時的に入れるとともに、前記ハイパスフィルタの演算結果を一時的にゼロにすることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２６】
請求項２３または請求項２４に記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際、前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に前記ハイパスフィルタへ入力される信号の平均電圧値を一時的に入れるとともに、前記ハイパスフィルタの演算結果を一時的にゼロにすることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２７】
請求項２５または請求項２６に記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、前記ハイパスフィルタに入力される信号の平均電圧値を求める平均電圧検出部を備え、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際に、前記平均電圧検出部で求めた平均電圧値を前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に入れることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２８】
請求項２５または請求項２６に記載の回転数検出装置において、
前記センサ回路は、前記ブレード検出センサの信号を増幅するオペアンプと、このオペアンプの基準電圧を出力する基準電源とを備え、
前記制御部は、前記ハイパスフィルタのカットオフ周波数を切り替える際に、前記基準電源の出力する基準電圧を前記ハイパスフィルタの初段の遅延器に入れることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項２９】
請求項１ないし請求項２８の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記制御部は、前記ターボチャージャの回転数に対する前記カットオフ周波数の切替タイミングにヒステリシスを設けることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項３０】
請求項１ないし請求項２８の内のいずれか１つに記載の回転数検出装置において、
前記ブレード検出センサと前記コンプレッサホイールの間には、前記ハウジングによる壁（４０）が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【請求項３１】
請求項２９に記載の回転数検出装置において、
前記ブレード検出センサと前記コンプレッサホイールの間には、前記ハウジングによる壁が設けられることを特徴とする回転数検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行用エンジンに搭載されるターボチャージャの回転数を検出する回転数検出装置に関するものであり、特にコンプレッサホイールに設けられたブレードの回転状態を検出する技術に関する。
なお、以下では、ハイパスフィルタをＨＰＦとし、ローパスフィルタをＬＰＦとして説明する。
【背景技術】
【０００２】
コンプレッサホイールに設けられたブレードの回転状態を検出する技術として特許文献１に開示される回転数検出装置が知られている。
特許文献１の回転数検出装置には、ブレード検出センサを用いてブレードの回転状態を検出する技術が開示されている。ブレード検出センサは、吸気コンプレッサに取り付けられるものであり、コンプレッサホイールのブレードの接近と離間の繰り返しによって出力電圧が上下に変動する。なお、以下では、ブレード検出センサの出力信号のうち、ブレードの接近と離間による周波数をブレード周波数として説明する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２３４５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（問題点１）
各ブレードがブレード検出センサに最も近づく最接近距離は、軸ずれの影響により一定でなく変動する可能性がある。
ここで軸ずれを説明する。ターボチャージャは、タービンホイールの回転をコンプレッサホイールに伝えるシャフトを備える。このシャフトは、オイルによってシャフトをハウジングから離間させた軸受等により高速回転自在に支持される。このため、ハウジングに対してシャフトがぶれて回転する可能性がある。シャフトがぶれて回転する状態が軸ずれである。
【０００５】
このように、軸ずれの影響によって最接近距離が変動すると、その影響によりブレード検出センサの出力電圧の増減幅が大きくなる。そして、その出力電圧の増減幅が閾値を超えると、周期測定に誤差が発生して、回転数の検出誤差が生じてしまう。
【０００６】
（問題点２）
回転数検出装置は、低周波ノイズを受ける可能性がある。
具体的な一例として、寒冷地などでは、路面を温めるロードヒータが道路に設置されている。ロードヒータは、一般的に商用電源である５０Ｈｚか６０Ｈｚの低周波で作動する。このため、ロードヒータが設けられた道路上を車両が走行すると、ロードヒータから低周波の磁気影響を受ける。このように回転数検出装置は、低周波ノイズを受ける可能性があり、低周波ノイズによって回転数の検出誤差が生じる懸念がある。
【０００７】
（発明の目的）
本発明の目的は、検出誤差を生じさせることなくターボチャージャの回転数を検出できる回転数検出装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ＬＰＦによってブレード検出センサの出力信号のうちの高周波数成分をカットする。このため、点火ノイズ等の高周波ノイズによって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
本発明は、ＨＰＦによってブレード検出センサの出力信号のうちの低周波数成分をカットする。このため、ロードヒータ等を起因とする低周波ノイズによって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
【０００９】
軸ずれの影響によって増減する周波数を軸振動周波数として場合、ブレード検出センサの出力電圧に含まれる軸振動周波数は、ブレード検出周波数より低い。
本発明は、ターボチャージャの回転数に応じてＨＰＦのカットオフ周波数を変更する。これにより、ブレード検出センサの出力電圧から回転数の増減により変化する軸振動周波数をカットすることができる。これにより、軸ずれの影響によって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】回転数検出装置の概略構成図である。
【図２】センサ回路の説明図である。
【図３】カットオフ周波数の切替え説明図である。
【図４】サブＨＰＦの入力信号と出力信号の波形図である。
【図５】サブＨＰＦとＨＰＦの出力波形図である。
【図６】ＩＩＲフィルタの概略図である。
【図７】（ａ）カットオフ周波数の切替時に過去データをリセットしない場合におけるＨＰＦの出力波形図、（ｂ）カットオフ周波数の切替時に過去データをリセットした場合におけるＨＰＦの出力波形図である。
【図８】センサ回路の説明図である。
【図９】ＨＰＦの出力信号の波形図である。
【図１０】センサ回路の説明図である。
【図１１】センサ回路の説明図である。
【図１２】センサ回路の説明図である。
【図１３】（ａ）カットオフ周波数の切替え前後におけるＨＰＦの出力波形の２値化波形と、信号継続部から出力される２値化波形と、補正された２値化波形とを示す波形図、（ｂ）２値化部が出力する２値化波形と、信号継続部から出力される２値化波形との重なりが所定割合に達した時の波形図である。
【図１４】回転数検出装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下では、図面に基づいて発明を実施するための形態を説明する。なお、以下で開示する実施形態は、一例を開示するものであって、本発明が実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
［実施形態１］
図１〜図１３に基づいて実施形態１を説明する。
自動車に搭載される走行用のエンジン１は、燃料の燃焼を行って回転出力を発生する内燃機関である。
エンジン１の型式等は限定するものではないが、図１では理解補助の一例として火花点火により混合気の着火を行う火花点火機関を示す。即ち、この実施形態のエンジン１は、火花点火を行うためのスパークプラグ２と、このスパークプラグ２に高電圧を生じさせる点火コイル３とを搭載する。
図１中では、点火コイル３の２次コイルのみを開示する。なお、２次コイルのプラス端子は、スパークプラグ２の中心電極に接続される。また、２次コイルのアース端子は、車両ボディに接続される。
【００１３】
エンジン１の運転状態は、ＥＣＵ４によりコントロールされる。ＥＣＵ４は、コンピュータを搭載したエンジン制御ユニットである。
このＥＣＵ４は、車載バッテリ５から電力供給を受ける。ＥＣＵ４の内部には、バッテリ電圧をコンピュータの作動電圧等に変換する安定化電源が設けられる。
【００１４】
エンジン１は、吸気を加圧するターボチャージャを搭載する。
このターボチャージャの基本構造は周知なものであり、エンジン１の排気ガスによって駆動される排気タービンと、この排気タービンにより駆動されてエンジン１に吸い込まれる吸気を加圧する吸気コンプレッサ６とを備える。
【００１５】
排気タービンは、エンジン１の排気ガスによって回転駆動されるタービンホイールと、このタービンホイールを収容する渦巻形状のタービンハウジングとを備えて構成される。
吸気コンプレッサ６は、タービンホイールの回転力により駆動されて吸気を加圧するコンプレッサホイール７と、このコンプレッサホイール７を収容する渦巻形状のコンプレッサハウジング８とを備える。
タービンホイールとコンプレッサホイール７は、シャフトを介して結合される。このシャフトは、タービンハウジングとコンプレッサハウジング８の間に配置されるセンターハウジングによって高速回転自在に支持される。
【００１６】
コンプレッサホイール７の基本構造は周知なものであり、回転自在に支持されるハブ９と、このハブ９の外周面に一体に設けられる複数のブレード１０とを備える。
ハブ９は、略円錐形状を呈するものであり、シャフトの端部に結合され。
複数のブレード１０は、ハブ９の外周面から外径方向へ向かって伸びる湾曲した薄板形状を呈する。理解補助の目的で一例を開示すると、複数のブレード１０は、羽面積の異なる大小２種類よりなり、大きな羽面積の大ブレードと、小さな羽面積の小ブレードとが、回転方向へ交互に略等間隔で配置される。
【００１７】
（特徴技術１）
吸気コンプレッサ６には、ターボチャージャの回転数を検出する回転数検出装置１１が組み付けられる。
ＥＣＵ４は、回転数検出装置１１の出力信号から求めたターボチャージャの回転数に基づいてエンジン１の吸入空気量等を求める。
【００１８】
回転数検出装置１１は、各ブレード１０に接触することなく回転するブレード１０の先端の通過を検出するブレード検出センサ１２と、このブレード検出センサ１２の出力信号をハイ信号とロー信号に２値化して出力するセンサ回路１３とを一体に設けたものである。
【００１９】
回転数検出装置１１は、ＥＣＵ４にリード線等を介して接続される。なお、回転数検出装置１１とＥＣＵ４を接続するリード線は、ＥＣＵ４内の安定化電源からセンサ回路１３へ作動電圧を付与する電源リードＡと、センサ回路１３の出力信号をＥＣＵ４に付与する信号リードＢと、ＥＣＵ４内の安定化電源のグランドに接地されるアースリードＣを備える。
【００２０】
（ブレード検出センサ１２の説明）
ブレード検出センサ１２は、柱形状を呈するプローブ１４の先端に設けられる。そして、回転数検出装置１１をコンプレッサハウジング８に組付けることで、ブレード検出センサ１２が、ブレード１０の接近と離間を検出可能な位置に配置される。
ブレード検出センサ１２は、ブレード１０の接近と離間によって出力電圧が上下に変動する非接触センサである。
【００２１】
この実施形態では、ブレード検出センサ１２の一例として周知構造の渦電流センサを採用する。図２中では、渦電流センサのピックアップコイルのみを開示する。なお、ブレード検出センサ１２は、渦電流センサに限定するものではなく、他の非接触センサを用いても良い。
【００２２】
この実施形態１は、プローブ１４の先端がコンプレッサハウジング８の内部空間に直接露出する。即ち、プローブ１４の先端に設けられるブレード検出センサ１４は、空間ギャップを介してコンプレッサホイール７に対向配置される。そして、ブレード検出センサ１２の先をブレード１０の縁が接近と離間を繰り返す毎に出力電圧が上下に変動する。
具体的には、コンプレッサホイール７が１回転する毎に、ブレード検出センサ１２の出力電圧がブレード１０の枚数に応じて上下に変動する。即ち、コンプレッサホイール７が回転すると、ブレード検出センサ１２は、ターボチャージャの回転数に応じたブレード検出周波数を出力する。
【００２３】
（センサ回路１３の説明）
センサ回路１３は、図２に示すように、アナログフィルタによるＬＰＦ２１と、アナログフィルタによる補助ＨＰＦ２２と、デジタルフィルタによるＨＰＦ２３とを組み合わせて構成される。
なお、図２中の符合Ａ１は電源ラインであり、上述した電源リードＡとコネクタ２４を介して電気的に接続される。
図２中の符合Ｂ１は信号ラインであり、上述した信号リードＢとコネクタ２４を介して電気的に接続される。
図２中の符合Ｃ１はアースラインであり、上述したアースリードＣとコネクタ２４を介して電気的に接続される。
【００２４】
（ＬＰＦ２１の説明）
ＬＰＦ２１は、図２に示すように、コンデンサと抵抗体を組み合わせた所謂ＣＲフィルタであり、フィルタ特性の傾き設定を行う次数等は限定するものではない。なお、ＬＰＦ２１の後段に設けられる符合２５は、信号増幅用のオペアンプである。
【００２５】
ＬＰＦ２１は、高周波成分をカットするものであり、カットオフ周波数は除去したい高周波ノイズに応じて適宜設定される。理解補助の目的で具体的な一例を開示すると、ＬＰＦ２１のカットオフ周波数は１５ｋＨｚ程に設定される。
【００２６】
この実施形態１では、理解を容易にする目的で、ＬＰＦ２１のカットオフ周波数を、後述するＨＰＦ２３のカットオフ周波数より高い周波数に設定しているが、限定するものではない。
具体的には、ＬＰＦ２１のカットオフ周波数を、後述するＨＰＦ２３のカットオフ周波数より低い周波数（例えば、５ｋＨｚ等）に設定しても良い。即ち、ＬＰＦ２１のカット領域とＨＰＦ２３のカット領域を意図的にオーバーラップさせて、フィルタを通過する周波数範囲を狭く設けても良い。即ち、回転数を検出するのに必要な周波数成分のみを残し、他の周波数成分を極力カットするように設けても良い。
【００２７】
なお、この実施形態１では、ＬＰＦ２１をアナログフィルタで設ける例を示すが、限定するものではなく、ＬＰＦ２１をデジタルフィルタで設けても良い。
また、この実施形態１では、ＬＰＦ２１のカットオフ周波数を固定する例を示すが、ターボチャージャの回転数の変化に応じてカットオフ周波数を変更しても良い。具体的には、ターボチャージャの回転数が上がるとＬＰＦ２１のカットオフ周波数を上げ、逆にターボチャージャの回転数が下がるとＬＰＦ２１のカットオフ周波数を下げるように設けても良い。このように、ＬＰＦ２１のカットオフ周波数を変更する場合は、ターボチャージャの回転数に応じてＬＰＦ２１のカットオフ周波数を複数段に切り替えても良いし、ターボチャージャの回転数に応じてＬＰＦ２１のカットオフ周波数を連続的に変化させても良い。
【００２８】
（ＨＰＦ２３の説明）
ＨＰＦ２３は、低周波数成分をカットする。
また、センサ回路１３には、Ａ／Ｄコンバータ２６、２値化部２７、制御部２８が設けられる。
Ａ／Ｄコンバータ２６は、電圧の増減信号をデジタル化してＨＰＦ２３に付与する変換手段である。
２値化部２７は、ＨＰＦ２３の出力信号をハイ信号とロー信号に２値化して出力する変換手段である。
【００２９】
ＨＰＦ２３は、４次のＩＩＲフィルタによって設けられる。もちろん、ＨＰＦ２３の次数は一例であり、４次とは異なる次数に設けても良いことは言うまでもない。
ＩＩＲフィルタは、周知の無限インパルス応答フィルタであり、フィードバックおよびフィードフォワードの各フィルタ定数の変更を行うことでカットオフ周波数の切り替えが成される。
【００３０】
ＨＰＦ２３は、制御部２８によってカットオフ周波数の切り替えが実行される。
制御部２８は、記憶装置を含むデジタルシグナルプロセッサであり、ターボチャージャの回転数に応じてＨＰＦ２３のカットオフ周波数の切り替えを行う。
【００３１】
具体的に、制御部２８は、ターボチャージャの回転数が上がるとＨＰＦ２３のカットオフ周波数を上げ、ターボチャージャの回転数が下がるとＨＰＦ２３のカットオフ周波数を下げるように設けられている。
なお、ターボチャージャの回転数は、ブレード検出センサ１２の出力周波数に比例する。そこで、制御部２８は、ターボチャージャの回転数をブレード検出センサ１２の出力周波数から求める。
【００３２】
制御部２８によるＨＰＦ２３の切替制御例を説明する。
この実施形態の制御部２８は、ターボチャージャの回転数に応じてＨＰＦ２３のカットオフ周波数を３段階に切り替える。
【００３３】
具体的に、制御部２８は、コンプレッサホイール７の低速回転時にＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、所定の周波数（以下、低ｆｃと称する）に設定する。
また、制御部２８は、コンプレッサホイール７の中速回転時にＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、所定の周波数（以下、中ｆｃと称する）に設定する。
さらに、制御部２８は、コンプレッサホイール７の高速回転時にＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、所定の周波数（以下、高ｆｃと称する）に設定する。
【００３４】
低ｆｃ、中ｆｃ、高ｆｃの具体的な数値は限定するものではないが、理解補助の目的で具体的な一例を開示する。この実施形態では、低ｆｃを０．９ｋＨｚに設定し、中ｆｃを６．９３ｋＨｚに設定し、高ｆｃを１１．８３ｋＨｚに設定している。
【００３５】
ターボチャージャの回転数に対するカットオフ周波数の切り替えタイミングは、ハンチングを防ぐ目的でヒステリシスが設けられる。
具体的な一例を図３に基づいて説明する。
【００３６】
ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が低ｆｃに設定された状態からターボチャージャの回転数が上昇して１１万回転／分に達すると、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を低ｆｃから中ｆｃに切り替える。
逆に、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が中ｆｃに設定された状態からコンプレッサの回転数が下降して９万回転／分に低下すると、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を中ｆｃから低ｆｃに切り替える。
【００３７】
同様に、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が中ｆｃに設定された状態からターボチャージャの回転数が上昇して１６万回転／分に達すると、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を中ｆｃから高ｆｃに切り替える。
逆に、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が高ｆｃに設定された状態からコンプレッサの回転数が下降して１５万回転／分に低下すると、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を高ｆｃから中ｆｃに切り替える。
【００３８】
（効果１）
回転数検出装置１１は、ＬＰＦ２１によって高周波数成分をカットする。このため、点火ノイズ等の高周波ノイズによって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
【００３９】
一方、回転数検出装置１１は、ＨＰＦ２３によって低周波数成分をカットする。このため、ロードヒータ等を起因とする低周波ノイズによって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
【００４０】
ブレード検出センサ１２の出力電圧に含まれる軸振動周波数は、ブレード検出周波数より低い。具体的な一例として、ブレード１０の枚数をｎ枚とした場合、軸振動周波数はブレード検出周波数／ｎの関係になる。
この実施形態１の回転数検出装置１１は、上述したように、ターボチャージャの回転数に応じてＨＰＦ２３のカットオフ周波数を変更する。これにより、回転数に応じて変化するブレード検出周波数をカットすることなく、軸振動周波数をＨＰＦ２３によってカットすることができる。これにより、軸ずれの影響による出力電圧の増減変動を抑えることができ、軸ずれの影響によって検出誤差が生じる不具合を回避できる。
【００４１】
（特徴技術２）
制御部２８は、ターボチャージャの回転数に応じてＨＰＦ２３のカットオフ周波数を２段階以上で切り替えるものであり、この実施形態では上述したように、ＨＰＦ２３のカットＯＦＦ周波数を３段階に切り替えるものである。
【００４２】
（効果２）
上述したように、制御部２８がＨＰＦ２３のフィルタ定数を切り替えることでＨＰＦ２３のカットオフ周波数の切り替えがなされる。このため、高次（この実施形態では４次）のデジタルフィルタを採用するものであるが、フィルタ定数の切り替えだけで瞬時にカットオフ周波数を切り替えを実施できる。
【００４３】
（特徴技術３）
ＨＰＦ２３で切り替えられる複数のカットオフ周波数のうち、最も低い周波数である低ｆｃは、エンジン１のアイドリング時におけるターボチャージャの回転数を検出できるように設定される。
具体的には、上述したように低ｆｃが０．９ｋＨｚに設定される。
【００４４】
（効果３）
アイドリング時におけるターボチャージャの回転数の検出が最も難しい。
そこで、低ｆｃを上記のように設けることで、アイドリング時にブレード検出センサ１２の出力波形が増減するスプリッターの影響を軽減することができる。
【００４５】
具体的には、ブレード検出センサ１２の先を大ブレードと小ブレードが交互に通過することで、ＨＰＦ２３には高い波高と低い波高が繰り返して入力されるが、ＨＰＦ２３を通過させることでブレード検出周波数の波高を揃えることができる。
【００４６】
これにより、アイドリング時におけるターボチャージャの回転数の検出精度を高めることができる。即ち、アイドリング時におけるターボチャージャの回転数を、回転数検出装置１１によって正確に検出することができる。その結果、ＥＣＵ４は、回転数検出装置１１が出力するブレード検出周波数に基づいて、エンジン１に供給される吸気量を高い精度で検出することができる。
【００４７】
（特徴技術４）
ＨＰＦ２３で切り替えられる複数のカットオフ周波数の全てまたは一部は、次に述べる周波数の設定技術を用いて設定される。具体的にこの実施形態１では、上述した中ｆｃと高ｆｃが、以下の周波数の設定技術により設定される。
【００４８】
中ｆｃは所定のカットオフ周波数の一例に相当する。
ターボチャージャの回転数に対する中ｆｃの適用範囲のうち、ターボチャージャの回転数が高い側の上限を、中ｆｃ上限回転数Ｍ１とする。即ち、この実施形態では、中ｆｃ上限回転数Ｍ１の一例が１６万回転／分である。
【００４９】
ターボチャージャの回転数に対する中ｆｃの適用範囲のうち、ターボチャージャの回転数が低い側の下限を、中ｆｃ下限回転数Ｍ２とする。即ち、この実施形態では、中ｆｃ下限回転数Ｍ２の一例が９万回転／分である。
【００５０】
中ｆｃ上限回転数Ｍ１におけるターボチャージャの回転数に応じた周波数（図３中のラインＬ１参照）の２倍の周波数（図３中のラインＬ２参照）を、中ｆｃ上限周波数とする。具体的にこの実施形態では、中ｆｃ上限周波数の一例は約５ｋＨｚである。
中ｆｃ下限回転数Ｍ２におけるブレード検出センサ１２の出力周波数（図３中のラインＬ３参照）を、中ｆｃ下限周波数とする。具体的にこの実施形態では、中ｆｃ下限周波数の一例は約１２ｋＨｚである。
そして、中ｆｃは、中ｆｃ上限周波数と中ｆｃ下限周波数の間に設定される。具体的には、上述したように、中ｆｃが６．９３ｋＨｚに設定される。
【００５１】
高ｆｃも所定のカットオフ周波数の一例に相当する。
ターボチャージャの回転数に対する高ｆｃの適用範囲のうち、ターボチャージャの回転数が高い側の上限を、高ｆｃ上限回転数Ｈ１とする。即ち、この実施形態では、高ｆｃ上限回転数Ｈ１の一例が３０万回転／分である。
【００５２】
ターボチャージャの回転数に対する高ｆｃの適用範囲のうち、ターボチャージャの回転数が低い側の下限を、高ｆｃ下限回転数Ｈ２とする。即ち、この実施形態では、高ｆｃ下限回転数Ｈ２の一例が１５万回転／分である。
【００５３】
高ｆｃ上限回転数Ｈ１におけるターボチャージャの回転数に応じた周波数の２倍の周波数を、高ｆｃ上限周波数とする。具体的にこの実施形態では、高ｆｃ上限周波数の一例は約１０ｋＨｚである。
高ｆｃ下限回転数Ｈ２におけるブレード検出センサ１２の出力周波数を、高ｆｃ下限周波数とする。具体的にこの実施形態では、高ｆｃ下限周波数の一例は約１８ｋＨｚである。
そして、高ｆｃは、高ｆｃ上限周波数と高ｆｃ下限周波数の間に設定される。具体的には、上述したように、高ｆｃが１１．８３ｋＨｚに設定される。
【００５４】
（効果４）
ターボチャージャの回転数に応じた周波数の２倍の周波数より高い周波数にカットオフ周波数を設定することで、４次のＨＰＦ２３を用いる場合、軸ずれによって出力電圧が増減する影響を１／１０に抑えることができる。
もちろん、カットオフ周波数は、ブレード検出センサ１２の出力周波数より低い値に設定されるため、回転数を検出するのに必要な周波数成分の減衰を招かない。
【００５５】
（特徴技術５）
制御部２８には、制御装置２８の外部からインプットされるブレード１０の枚数が多くなるに従って、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を高める翼数対応機能が設けられる。
ここで、制御部２８の記憶装置には、書き換え可能なＲＯＭである不揮発性メモリ２９が搭載される。なお、不揮発性メモリ２９の具体的な一例はＥＥＰＲＯＭである。
【００５６】
不揮発性メモリ２９には、ブレード１０の枚数に対する低ｆｃ、中ｆｃ、高ｆｃの関係がマップや演算式によって予め記憶される。
そして、車両出荷前の初期設定時に、初期設定用のツール等を用いて制御部２８へブレード１０の枚数の指示を与える。すると、制御部２８に設けた翼数対応機能によってブレード１０の枚数に応じた低ｆｃ、中ｆｃ、高ｆｃを決定する。
【００５７】
（効果５）
このように設けることで、ブレード１０の枚数に対応した回転数検出装置１１の開発費用を抑えることができる。具体的には、制御部２８を含むＩＣパッケージの開発費用を抑えることができる。
【００５８】
（特徴技術６）
この実施形態の回転数検出装置１１は、上述したように、ＨＰＦ２３としてＩＩＲフィルタを用いる。
【００５９】
（効果６）
ＩＩＲフィルタとは異なるデジタルフィルタとしてＦＩＲフィルタ（所謂、有限インパルス応答フィルタ）が知られているが、ＩＩＲフィルタの方が動作速度が速いメリットがある。また、ＩＩＲフィルタは、ＦＩＲフィルタに比較して使用メモリが少ないため、メモリスペースを少なくできるメリットがある。
【００６０】
（特徴技術７）
センサ回路１３のアースラインＣ１は、エンジン１および車両ボディに対して絶縁される。具体的に、アースラインＣ１は、エンジン１および車両ボディに対して電気的に浮かされる。
【００６１】
（効果７）
このように設けることで、アースラインＣ１の電位が、車両ボディの電気的な影響等によって揺れない。このため、電源ラインＡ１や信号ラインＢ１にノイズが乗るのを抑えることができる。
【００６２】
（特徴技術８）
センサ回路１３には、アナログフィルタによる補助ＨＰＦ２２が設けられる。この補助ＨＰＦ２２は、上述したＨＰＦ２３により低い周波数成分をカットする。即ち、補助ＨＰＦ２２のカットオフ周波数は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数より低い周波数に設定される。
具体的に、補助ＨＰＦ２２は、コンデンサと抵抗体を組み合わせた所謂ＣＲフィルタであり、フィルタ特性の傾き設定を行う次数等は限定するものではない。なお、補助ＨＰＦ２２の後段に設けられる符合３０は信号増幅用のオペアンプである。また、図２の符合３０ａは、オペアンプ３０の基準電圧Ｅ１（例えば、２．０Ｖ等）を出力する基準電源である。
【００６３】
（効果８）
この特徴技術８を採用しない場合、軸ずれの影響等により、図４の信号Ｓ１に示すように、Ａ／Ｄコンバータ２６に入力される前の信号は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数よりもさらに低い周波数によって上下に揺らぐ場合がある。
これに対し、この特徴技術８を採用して補助ＨＰＦ２２を用いる場合は、図４の信号Ｓ２に示すように、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数より低い周波数による揺らぎを抑えることができる。
【００６４】
これにより、Ａ／Ｄコンバータ２６の負荷を抑えることができる。あるいは、Ａ／Ｄコンバータ２６に入力する信号のゲインを下げてＡ／Ｄコンバータ２６の分解能を上げる必要がないため、Ａ／Ｄコンバータ２６が出力信号にノイズが乗る懸念を無くすことができる。
【００６５】
（特徴技術９）
制御部２８は、ターボチャージャの回転数が上がると補助ＨＰＦ２２のカットオフ周波数を上げ、ターボチャージャの回転数が下がると補助ＨＰＦ２２のカットオフ周波数を下げるように設けられている。
具体的に、補助ＨＰＦ２２には、補助ＨＰＦ２２における時定数の切り替えを行う切替スイッチ３１が設けられている。この切替スイッチ３１は、補助ＨＰＦ２２の抵抗値の切り替えを行うものであり、制御部２８によりＯＮ−ＯＦＦ制御される。
【００６６】
ここで、切替スイッチ３１がＯＦＦされて時定数が大きい時におけるサブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、サブ低ｆｃとする。
また、切替スイッチ３１がＯＦＦされて時定数が小さい時におけるサブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、サブ高ｆｃとする。
サブ低ｆｃ、サブ高ｆｃの具体的な数値は限定するものではないが、理解補助の目的で具体的な一例を開示する。この実施形態では、サブ低ｆｃを１５９Ｈｚに設定し、サブ高ｆｃを１．５９ｋＨｚに設定している。
【００６７】
制御部２８は、上述したように、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、ターボチャージャの回転数に対応して低速域、中速域、高速域の３段階に切り替える。
即ち、ターボチャージャの回転数に対応して、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を低ｆｃ、中ｆｃ、高ｆｃの３段階に切り替えるものである。
【００６８】
一方、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を中速域と高速域で切り替える際に、上述した切替スイッチ３１のＯＮ−ＯＦＦ切替を行って、補助ＨＰＦ２２のカットオフ周波数の切り替えを同時に行うように設けられている。
即ち、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を中ｆｃと高ｆｃで切り替える際に、サブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を低ｆｃと高ｆｃで切り替える。
【００６９】
ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替えるタイミングと、サブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替えるタイミングとの関係を、以下の表１に示す。
【表１】
0006398940.tif 000002
【００７０】
（効果９）
上述したように、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、サブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替えることにより、切り替え前後におけるブレード検出周波数の波高変化を抑えることができる。
【００７１】
このことを具体的に説明する。図５の信号Ｓ３に示すように、カットオフ周波数の切替タイミングＴの前と後で、ブレード検出周波数の波高が大きく変化する。なお、図５中の信号Ｓ３は、サブ高ｆｃからサブ低ｆｃに切り替えた際の電圧波形を示す。
【００７２】
そこで、サブＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替えることで、図５の信号Ｓ４に示すように、ブレード検出周波数の波高変化を抑えることができる。
【００７３】
（特徴技術１０）
制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、ＨＰＦ２３を一時的にリセットする。具体的に制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際、ＨＰＦ２３において信号入力を行う初段の遅延器Ｚ-1にＨＰＦ２３へ入力される信号の平均電圧値（例えば、２Ｖ）を一時的に入れるとともに、ＨＰＦ２３の演算結果を一時的に０（ゼロ）Ｖにする。
【００７４】
上記の具体例を、図６に基づいて説明する。
図６に示すＨＰＦ２３は、２次のＩＩＲフィルタを２段重ねて４次のＩＩＲフィルタを構成したものである。なお、図中の符合ａ０、ａ１、ａ２、−ｂ１、−ｂ２は、フィルタ定数が設定される乗算器である。
制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、ＨＰＦ２３における過去データをリセットする。この時、１段目（図示左側）のＩＩＲフィルタのフィーフォフォワードの遅延器Ｚ-1に平均電圧値を一時的に代入し、他の遅延器Ｚ-1を０Ｖにする。
【００７５】
（効果１０）
ＩＩＲフィルタを採用するＨＰＦ２３は、過去データを繰り返し用いて演算を行う。このため、この特徴技術１０を採用することなく、単にカットオフ周波数を切り替えると、図７（ａ）の信号Ｓ５に示すように、カットオフ周波数の切替直後に、ブレード検出周波数の電圧がブレード１０の検出周期より長い周期で上下に揺らいでしまう。
【００７６】
これに対し、上述した特徴技術１０を採用することにより、図７（ｂ）の信号Ｓ６に示すように、カットオフ周波数の切替直後に、電圧が揺らぐ不具合を回避できる。
なお、図７（ａ）と図７（ｂ）は、時間軸の表示スケールが異なるものであり、ターボチャージャの回転数を一定（具体的には９万回転／分）に保った時の波形図である。
【００７７】
（特徴技術１１）
センサ回路１３には、図８に示すように、ＨＰＦ２３に入力される信号の平均電圧値を求める平均電圧検出部３２が設けられる。
この平均電圧検出部３２は、Ａ／Ｄコンバータ２６に入力される信号の平均電圧値を読み取るものであり、コンデンサを用いた平滑フィルタ３３と、平滑フィルタ３３で平滑された電圧値を読み取る第２Ａ／Ｄコンバータ３４とを用いて構成される。
そして、制御部２８は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、平均電圧検出部３２で求めた平均電圧値を、ＨＰＦ２３の初段の遅延器Ｚ-1に入れるように設けられている。
【００７８】
（効果１１）
この特徴技術１１を採用せず、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、予め設定した平均電圧値をＨＰＦ２３の初段の遅延器Ｚ-1に入れることが考えられる。
この場合、代入した平均電圧値が、実際の平均電圧値と異なる場合が考えられる。すると、図９（ａ）の信号Ｓ７に示すように、カットオフ周波数の切替時にＨＰＦ２３の出力信号の電圧がずれて乱れる懸念がある。
【００７９】
これに対し、上述した特徴技術１１を採用することにより、平均電圧検出部３２によって正確な平均電圧値を求めることができる。このため、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、正確な平均電圧値をＨＰＦ２３の初段の遅延器Ｚ-1に入れることができる。これによって、図９（ｂ）の信号Ｓ８に示すように、カットオフ周波数の切替時における電圧のずれを抑えることができる。
【００８０】
なお、図９（ａ）と図９（ｂ）は、時間軸の表示スケールが異なるものであり、ターボチャージャの回転数を一定（具体的には９万回転／分）に保った時の波形図である。
具体的に、図９（ａ）は、実際の平均電圧値が２．０Ｖである場合に、平均電圧値として少しずれた２．１Ｖを代入した時の波形図である。
また、図９（ｂ）は、実際の平均電圧値が２．０Ｖである場合に、平均電圧値として正しい２．０Ｖを代入した時の波形図である。
【００８１】
（特徴技術１２）
この特徴技術１２は、上述した特徴技術１１の変形例である。
センサ回路１３は、図１０に示すように、ブレード検出センサ１２の信号を増幅するオペアンプ３０および基準電源３０ａを備える。そして、ブレード検出センサ１２の信号とオペアンプ３０の基準電圧Ｅ１がカップリングコンデンサ３３ａと抵抗体３３ｂを用いて交流結合されるとともに、基準電圧Ｅ１がＡ／Ｄコンバータ２６に読み込まれる。
オペアンプ３０の出力信号は、基準電圧Ｅ１によってバイアスされるため、基準電圧Ｅ１を正確な平均電圧値として扱うことができる。そこで、基準電圧Ｅ１を第２Ａ／Ｄコンバータ３４に入力し、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、Ａ／Ｄコンバータ２６で読み込んだ基準電圧Ｅ１をＨＰＦ２３の初段の遅延器Ｚ-1に入れるように設けられる。
【００８２】
（効果１２）
このように、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替える際に、基準電圧Ｅ１をＨＰＦ２３の初段の遅延器Ｚ-1に入れてＨＰＦ２３をリセットすることで、オペアンプ３０の影響や、基準電圧Ｅ１のバラツキの影響を無くすことができる。このため、カットオフ周波数の切替時にＨＰＦ２３の出力信号の電圧がずれる不具合を回避できる。
【００８３】
（特徴技術１３）
センサ回路１３には、図１１に示すように、ブレード検出センサ１２の出力をショートさせるショート実行部３５が設けられる。
具体的なショート実行部３５は、オペアンプ３０の入力をショートさせる短絡スイッチであり、制御部２８によってＯＮ−ＯＦＦ操作される。
【００８４】
制御部２８は、イグニッションスイッチがＯＮされた直後に、短絡スイッチを一時的にＯＮしてセンサ回路１３の回路誤差を計測する。
そして、制御部２８は、その計測結果に基づいてセンサ回路１３の診断を行う。具体的な一例として、制御部２８は、ショートスイッチを一時的にＯＮしてせンサ回路の誤差を検出する。そして、制御部２８は、センサ回路１３の誤差を検出した場合に、誤差を補正するように設けられている。
【００８５】
（効果１３）
センサ回路１３にショート実行部３５を設けたことにより、センサ回路１３の診断や誤差補正を行うことができる。
【００８６】
（特徴技術１４）
ここで、コンプレッサホイール７が高速回転する状態で、センサ回路１３への電力供給が瞬断されるという万が一の事態を想定する。
この対策として、制御部２８は、センサ回路１３への電力供給が開始された際（具体的には、イグニッションスイッチがＯＮされた直後等）に、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、最も高いカットオフ周波数に設定する。具体的にこの実施形態では、センサ回路１３への電力供給が開始された際に、低ｆｃ、中ｆｃ、高ｆｃのうちで、最も高いカットオフ周波数である高ｆｃに設定される。その後、制御部２８は、上述した特徴技術１の機能により、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を、ターボチャージャの回転数に応じたカットオフ周波数に切り替える。
【００８７】
（効果１４）
この特徴技術１３を採用することにより、コンプレッサホイール７の高速回転時に、センサ回路１３への電力供給が瞬断された場合であっても、ＨＰＦ２３が誤ったカットオフ周波数に設定されない。これにより、回転数検出装置１１の信頼性を高めることができる。
【００８８】
（特徴技術１５）
センサ回路１３は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数を切り替えた前後でハイロー信号が乱れるのを防ぐ手段として、図１２に示すように、上述した２値化部２７の信号出力側に、記憶値出力部３６と比較補正部３７を設けている。
【００８９】
記憶値出力部３６は、ＨＰＦ２３がカットオフ周波数を切り替える前に、２値化部２７が出力するハイロー信号の時間幅（即ち、１波長の周期）を記憶する。
また、記憶値出力部３６は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられた後に、切り替え前に記憶しておいた時間幅のハイロー信号を繰り返して継続出力する。
【００９０】
なお、図１３の信号Ｓ９は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられる前後における２値化部２７の出力波形を示す。
図１３の信号Ｓ１０は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられる前後における記憶値出力部３６の出力波形を示す。
図１３の信号Ｓ１１は、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられる前後における比較補正部３７の出力波形を示す。
【００９１】
比較補正部３７は、ＨＰＦ２３がカットオフ周波数を切り替えた後に、２値化部２７の出力信号と記憶値出力部３６の出力信号を比較する。
そして、比較補正部３７は、２値化部２７が出力するハイロー信号と、記憶値出力部３６が出力するハイロー信号との時間的な重なりが所定割合（例えば、５０％）に達するまでは、記憶値出力部３６の出力信号を出力する。即ち、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられた後で、且つ上記所定割合に達するまでの期間は、センサ回路１３の出力信号として、記憶値出力部３６の出力信号を出力する。
なお、上記所定割合に達する直前の波形例を、図１３（ｂ）の第１波形（即ち、図中の左の波形）に示す。
【００９２】
また、比較補正部３７は、２値化部２７が出力するハイロー信号と、記憶値出力部３６が出力するハイロー信号との時間的な重なりが所定割合に達すると、２化値部の出力信号を出力する。即ち、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられた後で、且つ上記所定割合に達した後は、センサ回路１３の出力信号として、２値化部２７の出力信号を出力する。
なお、上記所定割合に達する直後の波形例を、図１３（ｂ）の第２波形（即ち、図中の右の波形）に示す。
【００９３】
（効果１５）
このように設けることにより、ＨＰＦ２３のカットオフ周波数が切り替えられた直後に、センサ回路１３の出力信号に波形の歯抜けや、チャタリングが生じる不具合を回避できる。即ち、ＨＰＦ２３がカットオフ周波数の切替時に、ハイロー信号が乱れる不具合を回避できる。
【００９４】
（特徴技術１６）
記憶値出力部３６は、２値化部２７で２値化されたハイロー信号の時間幅の最新値を常に記憶するように設けられている。具体的には、ハイロー信号の時間幅の平均値（即ち、平均周期）を常に更新するように設けられている。平均値を求める際にサンプル波形が少ないと誤差が大きくなる。逆に、サンプル波形を多くすると、コンプレッサホイール７の回転変化に対応できなくなる。
そこで、記憶値出力部３６が記憶するハイロー信号の時間幅は、コンプレッサホイール７の１回転分または数回転分の平均値を用いる。
【００９５】
（効果１６）
コンプレッサホイール７の１回転分または数回転分の波形からハイロー信号の時間幅の平均値を求めるため、切替タイミングＴにおけるハイロー信号の時間幅の精度を高めることができる。
【００９６】
［実施形態２］
図１４に基づいて実施形態２を説明する。なお、以下において上記実施形態１と同一符合は同一機能物を示す。また、以下では、実施形態１に対する変更箇所のみを開示するものであり、以下の実施形態において説明していない箇所については先行して説明した形態を採用するものである。
【００９７】
この実施形態２は、ブレード検出センサ１２とコンプレッサホイール７の間に壁４０を設けたものである。
この壁４０は、コンプレッサハウジング８の一部により設けられる。
【００９８】
具体的に、プローブ１４を挿し入れるためにコンプレッサハウジング８に設けられる挿入穴の底は、コンプレッサハウジング８の内部に達しないように穿設される。そして、挿入穴の底とコンプレッサハウジング８の内面との間に、コンプレッサハウジング８の一部による壁４０が設けられるものである。
【００９９】
壁４０は、ブレード検出センサ１２の出力信号の高周波数成分を減衰させる。具体的に、壁４０を厚くするほど高周波数成分の減衰効果が大きくなり、逆に壁４０を薄くするほど高周波数成分の減衰効果が小さくなる。そこで、適切な減衰効果を得るために、壁４０の厚さが設定される。
【０１００】
（実施形態２の効果）
実施形態２の回転数検出装置１１は、壁４０によって高周波数成分がカットされる。このため、軸ずれの影響がより顕著に現れることになり、上述した実施形態１の効果がより発揮される。
また、壁４０によってブレード検出センサ１２の温度上昇を抑えることができる。このため、ブレード検出センサ１２の長期信頼性を高めることができ、結果的に回転数検出装置１１の信頼性を高めることができる。
なお、実施形態２の回転数検出装置１１における他の作用効果は、上述した実施形態１の回転数検出装置１１と同様であり、説明は割愛する。
【符号の説明】
【０１０１】
１・・エンジン                        ６・・吸気コンプレッサ
７・・コンプレッサホイール            ８・・コンプレッサハウジング
１０・・ブレード                      １２・・ブレード検出センサ
１３・・センサ回路                    ２１・・ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
２３・・ＨＰＦ（ハイパスフィルタ）    ２８・・制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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