JP2008169728A - エンジン制御用センサ信号の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン制御用センサ信号をフィルタリングするアナログフィルタ回路による位相遅れを補償する。
【解決手段】気筒内圧センサからのCPS信号に対してフィルタ処理を行うエンジン制御装置1では、CPS信号がアナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)33に入力され、そのフィルタ回路33の出力をA/D変換器41により一定時間毎にA/D変換したデータがデジタルフィルタ43に入力され、CPS信号の値を収集すべき収集期間において、そのフィルタ43の出力が順次RAM47に記憶される。そして、RAM47内の収集期間分のデータが、最後から最初のものへの逆順に、フィルタ43と同一の位相遅れ補償用デジタルフィルタ51に入力され、更にそのフィルタ51の出力が、フィルタ回路33と同じ特性を有した位相遅れ補償用デジタルフィルタ53に入力され、そのフィルタ53の出力が、CPS信号のフィルタ処理後のデータとなる。
【選択図】図2
【解決手段】気筒内圧センサからのCPS信号に対してフィルタ処理を行うエンジン制御装置1では、CPS信号がアナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)33に入力され、そのフィルタ回路33の出力をA/D変換器41により一定時間毎にA/D変換したデータがデジタルフィルタ43に入力され、CPS信号の値を収集すべき収集期間において、そのフィルタ43の出力が順次RAM47に記憶される。そして、RAM47内の収集期間分のデータが、最後から最初のものへの逆順に、フィルタ43と同一の位相遅れ補償用デジタルフィルタ51に入力され、更にそのフィルタ51の出力が、フィルタ回路33と同じ特性を有した位相遅れ補償用デジタルフィルタ53に入力され、そのフィルタ53の出力が、CPS信号のフィルタ処理後のデータとなる。
【選択図】図2
Description
本発明は、エンジン制御用センサ信号に対してフィルタ処理を行う技術に関する。
従来より、車両のエンジン制御の分野においては、エンジン側に気筒(シリンダ)内の圧力を検出するための気筒内圧センサ(Cylinder Pressure Sensor:燃焼室圧センサとも呼ばれる)を設け、そのセンサからの信号に基づき点火時期や空燃比を制御することが知られている(例えば、特許文献1参照)。
また例えば、ディーゼルエンジンにおいては、気筒内圧センサからの信号(以下、CPS信号ともいう)に基づき着火時期(燃焼時期)や燃焼状態を予測して、燃料の噴射時期や噴射量をフィードバック制御することにより、高出力、低エミッションのエンジンが実現可能になると考えられている。更に、CPS信号は、失火検出やノック検出など、色々な状態検出のために用いることができる。
ところで、CPS信号をエンジンの制御に用いる場合には、ノイズ除去のためのフィルタが必要になる。特に、CPS信号には、センサの特性上、共振ノイズなどにより、使用周波数帯に近い周波数帯にノイズが乗るため、そのノイズの影響を抑えるためにある程度高次のフィルタが必要となる。
ここで、CPS信号からノイズを除去するための手法としては、ノイズ除去用のフィルタとして、アナログフィルタ回路のみを用いる第1の手法と、デジタルフィルタを用いる第2の手法とが考えられるが、第2の手法においても、アナログフィルタ回路は必要となる。デジタルフィルタを用いる場合、アナログ信号の段階(即ち、A/D変換器によるサンプリング前の段階)でエリアシングノイズ(折り返し雑音)防止のための前処理が必要となり、その前処理のためのアナログフィルタであるアンチエリアシングフィルタが必要となるからである。
また、第2の手法によれば、第1の手法よりもアナログフィルタ回路の次数を低く設定することができ、回路構成の小型化と低コスト化とを達成するのに有利である。つまり、デジタルフィルタの次数を出来る限り高く設定し、その分、アナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)の次数を低く設定することができるからである。しかし、それにも限界があり、やはりある程度高次(例えば2次程度)のアナログフィルタは必要となる。
特開平9−273437号公報
ところで、フィルタでは、高次になるほど、入力信号に対する出力信号の位相遅れが大きくなるが、前述のようにCPS信号は着火時期を検出するのに使用されるため、そのCPS信号に対してフィルタ処理を行う場合のフィルタによる位相遅れは小さいことが好ましい。
しかし、アナログフィルタ回路による位相遅れを補償する好適な方法がなかった。
尚、デジタルフィルタにおいては、そのデジタルフィルタと同一のデジタルフィルタを位相遅れ補償用として用意し、デジタルフィルタの出力を、最後のものから最初のものへの逆順に、位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力させ、その位相遅れ補償用デジタルフィルタから位相遅れの無いフィルタ結果を得る、といったゼロ位相フィルタの構成が知られている。
尚、デジタルフィルタにおいては、そのデジタルフィルタと同一のデジタルフィルタを位相遅れ補償用として用意し、デジタルフィルタの出力を、最後のものから最初のものへの逆順に、位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力させ、その位相遅れ補償用デジタルフィルタから位相遅れの無いフィルタ結果を得る、といったゼロ位相フィルタの構成が知られている。
そこで、本発明は、エンジン制御用センサ信号をフィルタリングするアナログフィルタ回路による位相遅れを補償可能な処理装置の提供を目的としている。
請求項1の処理装置は、車両のエンジンを制御するために用いられるセンサ信号に対してフィルタ処理を行うものであり、センサ信号が入力されるアナログフィルタ回路と、そのアナログフィルタ回路の出力を一定時間毎にA/D変換する(即ち、サンプリングする)A/D変換手段と、メモリとを備えている。そして、メモリには、センサ信号の値を収集すべき期間(以下、収集期間という)において、A/D変換手段によりA/D変換された一定時間毎のデータ(サンプリングデータ)が順次記憶される。
更に、請求項1の処理装置には、前記アナログフィルタ回路と同じ特性を有したデジタルフィルタである位相遅れ補償用デジタルフィルタが備えられている。
そして、この処理装置では、メモリに記憶された収集期間分のデータを、最後のものから最初のものへの逆順に位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力し、その位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力するようになっている。
そして、この処理装置では、メモリに記憶された収集期間分のデータを、最後のものから最初のものへの逆順に位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力し、その位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力するようになっている。
このような請求項1の処理装置によれば、位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力は、センサ信号に対して位相遅れの無いフィルタ処理後の信号を示すものとなり、アナログフィルタ回路による位相遅れを補償することができる。しかも、デジタルフィルタによって位相遅れ補償を行うため、小型化も達成することができる。
次に、請求項2の処理装置も、車両のエンジンを制御するために用いられるセンサ信号に対してフィルタ処理を行うものである。
このため、請求項2の処理装置は、センサ信号が入力されるアンチエリアシングフィルタとしてのアナログフィルタ回路と、そのアナログフィルタ回路の出力を一定時間毎にA/D変換する(即ち、サンプリングする)A/D変換手段と、そのA/D変換手段によりA/D変換された一定時間毎のデータ(サンプリングデータ)が入力されるデジタルフィルタと、メモリとを備えている。そして、メモリには、センサ信号の値を収集すべき期間(収集期間)において、デジタルフィルタから出力される一定時間毎のデータ(即ち、フィルタ処理後のデータ)が順次記憶される。
このため、請求項2の処理装置は、センサ信号が入力されるアンチエリアシングフィルタとしてのアナログフィルタ回路と、そのアナログフィルタ回路の出力を一定時間毎にA/D変換する(即ち、サンプリングする)A/D変換手段と、そのA/D変換手段によりA/D変換された一定時間毎のデータ(サンプリングデータ)が入力されるデジタルフィルタと、メモリとを備えている。そして、メモリには、センサ信号の値を収集すべき期間(収集期間)において、デジタルフィルタから出力される一定時間毎のデータ(即ち、フィルタ処理後のデータ)が順次記憶される。
更に、請求項2の処理装置には、前記デジタルフィルタと同一のデジタルフィルタである第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタと、前記アナログフィルタ回路と同じ特性を有したデジタルフィルタである第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタとが備えられている。
そして、この処理装置では、メモリに記憶された収集期間分のデータを、最後のものから最初のものへの逆順に、第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタと第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタとのうちの一方に入力し、更に、その一方の位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、他方の位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力して、その他方の位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力するようになっている。
このような請求項2の処理装置によれば、上記他方の位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力は、センサ信号に対して位相遅れの無いフィルタ処理後の信号を示すものとなる。なぜなら、デジタルフィルタによる位相遅れが第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタにより補償されるだけでなく、更に、アナログフィルタ回路による位相遅れも第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタにより補償されるからである。しかも、アナログフィルタ回路による位相遅れをデジタルフィルタによって補償するため、小型化も達成することができる。また更に、請求項2の処理装置によれば、デジタルフィルタの次数を出来る限り高く設定し、その分、アナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)の次数を低く設定することができるため、回路構成の小型化と低コスト化とを達成するのに有利である。
ところで、請求項1,2の処理装置において、処理対象のセンサ信号としては、特に、エンジンの気筒内圧力を検出する気筒内圧センサからの信号(CPS信号)とするのが良い。既述したように、CPS信号からノイズを除去するためにはある程度高次のフィルタが必要となり、そのフィルタによる位相遅れが大きくなり易くなるが、CPS信号は概して着火時期を検出するのに使用されるため、フィルタによる位相遅れを確実に抑制することが望まれるからである。
本発明が適用された実施形態のエンジン制御装置(以下、ECUという)について説明する。
まず図1に示すように、本実施形態のECU1が制御対象とするエンジン3は、例えばシリンダ5を4つ有した4気筒のディーゼルエンジンであり、そのエンジン3の吸気経路7には、上流側から順に、ターボチャージャーのコンプレッサ9、インタークーラー11、スロットルバルブ13、及びMAPセンサ15が設けられている。尚、MAPセンサ15は、エンジン3の吸気量と吸気圧を検出するためのセンサである。
まず図1に示すように、本実施形態のECU1が制御対象とするエンジン3は、例えばシリンダ5を4つ有した4気筒のディーゼルエンジンであり、そのエンジン3の吸気経路7には、上流側から順に、ターボチャージャーのコンプレッサ9、インタークーラー11、スロットルバルブ13、及びMAPセンサ15が設けられている。尚、MAPセンサ15は、エンジン3の吸気量と吸気圧を検出するためのセンサである。
また、エンジン3の吸気経路7と排気経路17との間には、EGR(EXHAUST GAS RECIRCULATION)用の配管19が設けられており、その配管19には、EGRクーラー21と、EGR量を制御するためのEGRバルブ23が設けられている。
更に、エンジン3には、気筒内圧センサ25とクランクセンサ27が設けられている。尚、気筒内圧センサ25は各気筒毎に設けられるが、ここでは1つの気筒についてのみ図示して説明する。また、クランクセンサ27は、外周に歯が形成されたシグナルロータと電磁ピックアップや磁気検知素子等を備えた周知のものであり、そのクランクセンサ27からクランク軸の回転に応じて出力される回転信号(以下、NE信号という)は、エンジンのクランク軸が所定角度(本実施形態では10°)回転する毎に有効エッジとしての立ち上がりエッジが発生する信号である(図6参照)。
そして、上記MAPセンサ15、気筒内圧センサ25、及びクランクセンサ27からの各信号は、ECU1に入力される。
ECU1は、上記各センサからの信号に基づいて、各気筒毎に設けられたインジェクタ29やEGRバルブ23を駆動することにより、エンジン3に対する燃料噴射やEGR量を制御する。特に、気筒内圧センサ25からのCPS信号に基づいて着火時期を検出し、その検出結果をEGR制御や燃料噴射制御に用いる。また、ECU1は、図示しないアクセルペダル操作量センサからの信号等に基づいて、スロットルバルブ13の開度を調節するためのアクチュエータを駆動する。
ECU1は、上記各センサからの信号に基づいて、各気筒毎に設けられたインジェクタ29やEGRバルブ23を駆動することにより、エンジン3に対する燃料噴射やEGR量を制御する。特に、気筒内圧センサ25からのCPS信号に基づいて着火時期を検出し、その検出結果をEGR制御や燃料噴射制御に用いる。また、ECU1は、図示しないアクセルペダル操作量センサからの信号等に基づいて、スロットルバルブ13の開度を調節するためのアクチュエータを駆動する。
次に、ECU1の内部構成のうち、CPS信号からノイズを除去するためのフィルタ処理に関する部分について説明する。
図2に示すように、ECU1は、気筒内圧センサ25からのCPS信号をECU1内に取り込むための入力回路31と、その入力回路31により取り込まれたCPS信号が入力されるアナログフィルタ回路33と、そのアナログフィルタ回路33の出力(即ち、アナログフィルタ回路33を通過したCPS信号)が入力されるマイコン35とを備えている。尚、CPS信号には共振ノイズが重畳し易いため、本実施形態では、マイコン35にてCPS信号の一定時間毎のA/D変換(即ち、サンプリング)及び各A/D変換値に対するデジタルフィルタ処理を行うようになっている。このため、アナログフィルタ回路33は、アンチエリアシングフィルタである。
図2に示すように、ECU1は、気筒内圧センサ25からのCPS信号をECU1内に取り込むための入力回路31と、その入力回路31により取り込まれたCPS信号が入力されるアナログフィルタ回路33と、そのアナログフィルタ回路33の出力(即ち、アナログフィルタ回路33を通過したCPS信号)が入力されるマイコン35とを備えている。尚、CPS信号には共振ノイズが重畳し易いため、本実施形態では、マイコン35にてCPS信号の一定時間毎のA/D変換(即ち、サンプリング)及び各A/D変換値に対するデジタルフィルタ処理を行うようになっている。このため、アナログフィルタ回路33は、アンチエリアシングフィルタである。
そして、マイコン35は、CPU39と、そのCPU39によるソフトウェア処理と並行して動作可能なハードウェアブロックであるADC・DMAモジュール37とを備えている。
ADC・DMAモジュール37には、アナログフィルタ回路33の出力を一定時間毎にA/D変換するA/D変換器(ADC)41と、A/D変換器41によりA/D変換された一定時間毎のデータ(A/D変換値)が入力されて、その時系列のデータに対してデジタルフィルタ処理を行うデジタルフィルタ43と、RAM47と、デジタルフィルタ43から出力される一定時間毎のデータ(フィルタ処理後のA/D変換値)をRAM47に順次DMA転送するDMA転送部45とが設けられている。
そして、CPU39は、デジタルフィルタ43と同一のデジタルフィルタである位相遅れ補償用デジタルフィルタ51と、アナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)33と同じ特性を有したデジタルフィルタである位相遅れ補償用デジタルフィルタ53とを備えている。尚、その2つの位相遅れ補償用デジタルフィルタ51,53は、実際には、ソフトウェアによるデジタルフィルタであり、その各デジタルフィルタ51,53用のプログラムをCPU39が実行することで実現されるものである。つまり、CPU39は、デジタルフィルタ51の処理と、デジタルフィルタ53の処理とを実行するようになっている。
また、図示は省略しているが、マイコン35には、CPU39が実行するプログラムが記憶されたROMや、プログラムの実行時に作業領域として用いられるRAM等も備えられている。
次に、アナログフィルタ回路33について説明する。
図3に示すように、本実施形態のアナログフィルタ回路33は、抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2及びオペアンプOP1からなる一般的な正帰還型2次ローパスフィルタである。尚、図3における抵抗R0は、気筒内圧センサ25の端子のうち、グランドラインに接続されない方のプラス側端子に気筒内圧に応じたCPS信号を発生させるための抵抗である。
図3に示すように、本実施形態のアナログフィルタ回路33は、抵抗R1,R2,R3、コンデンサC1,C2及びオペアンプOP1からなる一般的な正帰還型2次ローパスフィルタである。尚、図3における抵抗R0は、気筒内圧センサ25の端子のうち、グランドラインに接続されない方のプラス側端子に気筒内圧に応じたCPS信号を発生させるための抵抗である。
そして、このアナログフィルタ回路33では、抵抗R1の抵抗R2側とは反対側の端部にCPS信号が入力され、オペアンプOP1の出力端子からフィルタ後の信号が出力される。
次に、アナログフィルタ回路33に対応する位相遅れ補償用デジタルフィルタ53について説明する。
位相遅れ補償用デジタルフィルタ53は、アナログフィルタ回路33を離散化することにより、そのアナログフィルタ回路33と伝達関数が同じになるようにしたデジタルフィルタであり、以下の手順で設計されている。尚、以下の各式において、R1は、抵抗R1の抵抗値であり、R2は、抵抗R2の抵抗値であり、C1は、コンデンサC1の静電容量であり、C2は、コンデンサC2の静電容量であり、Tは、CPS信号のA/D変換器41によるサンプリング間隔である。
位相遅れ補償用デジタルフィルタ53は、アナログフィルタ回路33を離散化することにより、そのアナログフィルタ回路33と伝達関数が同じになるようにしたデジタルフィルタであり、以下の手順で設計されている。尚、以下の各式において、R1は、抵抗R1の抵抗値であり、R2は、抵抗R2の抵抗値であり、C1は、コンデンサC1の静電容量であり、C2は、コンデンサC2の静電容量であり、Tは、CPS信号のA/D変換器41によるサンプリング間隔である。
まず、アナログフィルタ回路33の図3における各部の電圧Vin,Vk,Vout及び電流I0,I1,I2の各々については、下記の式1〜式5が成立する。尚、式1〜式5において、Vin,Vk,Vout,I0,I1,I2に付加されている(t)は、その電圧又は電流が時間領域のものであることを示している。
そして、式1〜式5をラプラス変換(s変換)すると、下記の式6〜式10となる。尚、式6〜式10において、Vin,Vk,Vout,I0,I1,I2に付加されている(s)は、その電圧又は電流がs領域のものであることを示している。
そして、式6〜式10から、アナログフィルタ回路33のs領域の伝達関数F(s)は、下記の式11となる。
次に、式11の伝達関数F(s)を、下記式12に示す双一次変換の関係式によって離散化すると、アナログフィルタ回路33のz領域の伝達関数F(z)は、下記の式13となる。
尚、以上の式変形の遷移を図で表すと、図4のようになる。また、式13におけるa1〜a3,b1〜b3は、下記の式14〜式19で表され、その式14〜式19におけるA,Bは、下記の式20,式21で表される。
そして、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53は、それの伝達関数F(z)が式13の伝達関数F(z)となるように、図5の如く、係数がa1の乗算部61と、係数がa2の乗算部62と、係数がa3の乗算部63と、係数がb1の乗算部64と、係数がb2の乗算部65と、係数がb3の乗算部66と、2つの遅延演算部67,68と、4つの加算部69〜72とから構成される。
このように、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の係数は、時間領域で記述された微分方程式の関数をs変換して伝達関数F(s)を求め、その伝達関数F(s)をz変換することで、アナログフィルタ回路33を構成する各素子の定数から算出することができるのである。
次に、マイコン35で実施される処理の内容について説明する。尚、以下の説明において、TDCとは、気筒の圧縮行程上死点のことであり、CAとは、クランクアングルを意味している。そして、例えば、「BTDC50°CA」とは、TDCより50°CA前のことであり、「ATDC50°CA」とは、TDCより50°CA後のことである。
まず、図6に示すように、本実施形態では、BTDC40°CAからATDC40°CAまでの80°CA分の期間におけるCPS信号のフィルタ結果に基づいて着火時期を検出するが、その80°CA分の期間におけるフィルタ結果を安定させるために、その期間の前後10°CA分のデータも収集するようにしている。尚、後ろ側も10°CA分だけ多く収集するのは、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51,53による位相遅れ補償を行うためである。
このため、本実施形態では、BTDC50°CAからATDC50°CAまでの100°CA分の期間が、CPS信号の値を収集すべき収集期間となっている。
そこで、マイコン35のCPU39は、図6に示すように、NE信号が立ち上がる毎に起動されるNE割り込み処理のうち、BTDC50°CAのタイミングで起動されるNE割り込み処理により、A/D変換器41とデジタルフィルタ43を起動すると共に、DMA転送部45を起動する。そして、CPU39は、収集期間の終了タイミング(ATDC50°CAのタイミング)が到来すると、そのタイミングで起動されるNE割り込みの処理により、A/D変換器41、デジタルフィルタ43、及びDMA転送部45の各動作を停止させる。
そこで、マイコン35のCPU39は、図6に示すように、NE信号が立ち上がる毎に起動されるNE割り込み処理のうち、BTDC50°CAのタイミングで起動されるNE割り込み処理により、A/D変換器41とデジタルフィルタ43を起動すると共に、DMA転送部45を起動する。そして、CPU39は、収集期間の終了タイミング(ATDC50°CAのタイミング)が到来すると、そのタイミングで起動されるNE割り込みの処理により、A/D変換器41、デジタルフィルタ43、及びDMA転送部45の各動作を停止させる。
このため、BTDC50°CAからATDC50°CAまでの収集期間においては、アナログフィルタ回路33を通過したCPS信号がA/D変換器41によりサンプリングされると共に、そのサンプリングデータがデジタルフィルタ43に入力され、更に、そのデジタルフィルタ43から出力されるフィルタ処理後のデータが、DMA転送部45によってRAM47に順次記憶されることとなる。
そして、収集期間が終了すると、マイコン35では、図7に示すように、RAM47に記憶された収集期間分のデータが、最後のものから最初のものへの逆順に、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51へ入力される。つまり、CPU39が、RAM47内に記憶されたデータを、最後のものから最初のものへの逆順に読み出すと共に、その読み出した各データに対して、デジタルフィルタ43と同じ位相遅れ補償用デジタルフィルタ51の処理を行う。
更に、マイコン35では、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51の出力が、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53に入力される。つまり、CPU39が、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51の各処理結果に対して、図5に示した位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の処理を行う。
そして、CPU39は、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の出力(位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の処理結果)を、センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力する。
尚、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の出力は、デジタルフィルタ43の出力に対して時間的並びが逆になるため、CPU39又は他のCPUは、その位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の出力の並びを反対にしたデータ列に基づいて着火時期を検出する。
以上のようなECU1によれば、デジタルフィルタ43による位相遅れが位相遅れ補償用デジタルフィルタ51により補償されるだけでなく、更に、アナログフィルタ回路33による位相遅れも位相遅れ補償用デジタルフィルタ53により補償される。このため、エンジンの制御(着火時期の検出)に用いられる位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の出力は、図8に例示するように、入力信号としてのCPS信号に対して位相遅れの無いフィルタ処理後の信号を示すものとなる。よって、着火時期を、フィルタ33,43による位相遅れに影響されることなく的確に検出することができるようになる。尚、図8は、1Hzの正弦波に20Hzのノイズを重畳させた信号を、図2の構成におけるアナログフィルタ回路33の入力信号として、デジタルフィルタ43の出力(遅れ補償なし)と、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の出力(遅れ補償あり)とを、シミュレーションした結果を表すグラフであり、横軸が時間で縦軸が信号値である。
しかも、アナログフィルタ回路33による位相遅れをデジタルフィルタ53によって補償するため、小型化も達成することができる。
また更に、デジタルフィルタ43の次数を出来る限り高く設定し、その分、アナログフィルタ回路33の次数を低く設定することができるため、回路構成の小型化と低コスト化とを達成するのに一層有利である。
また更に、デジタルフィルタ43の次数を出来る限り高く設定し、その分、アナログフィルタ回路33の次数を低く設定することができるため、回路構成の小型化と低コスト化とを達成するのに一層有利である。
尚、本実施形態においては、A/D変換器41がA/D変換手段に相当し、RAM47がメモリに相当し、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51が第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタに相当し、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53が第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタに相当している。
一方、上記実施形態において、デジタルフィルタ43と位相遅れ補償用デジタルフィルタ51とを削除することも可能である。つまり、回路構成は複雑になるものの、アナログフィルタ回路33の次数を必要なだけ高く設定して、そのアナログフィルタ回路33のみによりCPS信号からノイズを除去するように構成しても良い。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
例えば、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51と位相遅れ補償用デジタルフィルタ53との処理順序は、図2,図7に示したものとは逆でもよい。つまり、位相遅れ補償用デジタルフィルタ53の処理の方を先に行うようにしても良い。
また、位相遅れ補償用デジタルフィルタ51,53は、ソフトウェアに限らず、ハードウェアによって実現しても良い。
同様に、デジタルフィルタ43は、ハードウェアに限らず、ソフトウェアによって実現しても良い。
同様に、デジタルフィルタ43は、ハードウェアに限らず、ソフトウェアによって実現しても良い。
また、A/D変換器41によるA/D変換データ(サンプリングデータ)は、ソフトウェアによってRAM47に格納するように構成しても良い。
一方、アナログフィルタ回路33(アンチエリアシングフィルタ)の次数は、2次に限らず、それより高次であっても良い。
一方、アナログフィルタ回路33(アンチエリアシングフィルタ)の次数は、2次に限らず、それより高次であっても良い。
また、フィルタ処理対象のセンサ信号としては、CPS信号以外でも良い。
1…ECU(エンジン制御装置)、3…エンジン、5…シリンダ、7…吸気経路、9…コンプレッサ、11…インタークーラー、13…スロットルバルブ、15…MAPセンサ、17…排気経路、19…配管、21…EGRクーラー、23…EGRバルブ、25…気筒内圧センサ、27…クランクセンサ、29…インジェクタ、31…入力回路、33…アナログフィルタ回路(アンチエリアシングフィルタ)、35…マイコン、37…ADC・DMAモジュール、39…CPU、41…A/D変換器、43…デジタルフィルタ、45…DMA転送部、47…RAM、51,53…位相遅れ補償用デジタルフィルタ
Claims (3)
- 車両のエンジンを制御するために用いられるセンサ信号に対してフィルタ処理を行う処理装置であって、
前記センサ信号が入力されるアナログフィルタ回路と、
前記アナログフィルタ回路の出力を一定時間毎にA/D変換するA/D変換手段と、
前記センサ信号の値を収集すべき期間(以下、収集期間という)において、前記A/D変換手段によりA/D変換された一定時間毎のデータが順次記憶されるメモリと、
前記アナログフィルタ回路と同じ特性を有したデジタルフィルタである位相遅れ補償用デジタルフィルタとを備え、
前記メモリに記憶された前記収集期間分のデータを、最後のものから最初のものへの逆順に前記位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力し、その位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、前記センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御用センサ信号の処理装置。 - 車両のエンジンを制御するために用いられるセンサ信号に対してフィルタ処理を行う処理装置であって、
前記センサ信号が入力されるアンチエリアシングフィルタとしてのアナログフィルタ回路と、
前記アナログフィルタ回路の出力を一定時間毎にA/D変換するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段によりA/D変換された一定時間毎のデータが入力されるデジタルフィルタと、
前記センサ信号の値を収集すべき期間(以下、収集期間という)において、前記デジタルフィルタから出力される一定時間毎のデータが順次記憶されるメモリと、
前記デジタルフィルタと同一のデジタルフィルタである第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタと、
前記アナログフィルタ回路と同じ特性を有したデジタルフィルタである第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタとを備え、
前記メモリに記憶された前記収集期間分のデータを、最後のものから最初のものへの逆順に、前記第1の位相遅れ補償用デジタルフィルタと前記第2の位相遅れ補償用デジタルフィルタとのうちの一方に入力し、更に、その一方の位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、他方の位相遅れ補償用デジタルフィルタに入力して、その他方の位相遅れ補償用デジタルフィルタの出力を、前記センサ信号に対してフィルタ処理を行った後のデータとして出力するように構成されていること、
を特徴とするエンジン制御用センサ信号の処理装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のエンジン制御用センサ信号の処理装置において、
前記センサ信号は、前記エンジンの気筒内圧力を検出する気筒内圧センサからの信号であること、
を特徴とするエンジン制御用センサ信号の処理装置。
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