JP6388516B2 - Injection amount measuring apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、噴射量計測装置及び方法に関する。 The present invention relates to an injection amount measuring apparatus and method.
従来より、燃料噴射ポンプの噴射の効率や性能等を試験するために、燃料の噴射量を計測する技術が知られている。このような計測では、高速のサンプリングによって検出された信号に基づいて演算処理を行い、サンプリング間隔に対し負荷の高い処理を適切に処理する必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for measuring the amount of fuel injection is known in order to test the efficiency and performance of fuel injection pump injection. In such measurement, it is necessary to perform arithmetic processing based on a signal detected by high-speed sampling and appropriately perform processing with a high load with respect to the sampling interval.
例えば、特許文献1は、周期的にサンプリングされたデジタルデータを処理するために、処理負荷の大きい処理を出力タイミングに応じて単位周期ごとに複数の処理ステップ数に分散して割り当て、かつ処理負荷の高い処理専用のアキュムレータレジスタにより演算の途中結果を保持するようにしている。 For example, in Patent Document 1, in order to process periodically sampled digital data, processing with a large processing load is distributed and allocated to a plurality of processing steps for each unit period according to output timing, and processing load The intermediate processing result is held by an accumulator register dedicated to high processing.
しかしながら、信号を検出するサンプリングがさらに高速になると、サンプリング間で完了するべき演算処理が、次のサンプリングまでに完了しないで、処理が間に合わなくなる場合がある。特に、燃料の噴射量を適切に計測するためには、高速でサンプリングするための割り込みを用いて噴射に関する信号を検出し、検出した信号に関する演算処理を、次のサンプリングのための割り込みまでに完了する必要がある。 However, if the sampling for detecting the signal becomes faster, the arithmetic processing to be completed between samplings may not be completed by the next sampling, and the processing may not be in time. In particular, in order to properly measure the fuel injection amount, a signal related to injection is detected using an interrupt for sampling at high speed, and the arithmetic processing related to the detected signal is completed by the next interrupt for sampling. There is a need to.
そこで、燃料の噴射量等の計測における、信号を周期的に高速でサンプリング(例えば、サンプリング周波数が200kHz、すなわち5マイクロ秒ごとにサンプリング)する割り込みにおいて、サンプリングした信号に基づく演算処理(例えば、FIR(Finite Impulse Responce)演算や、燃料の噴射率を算出するための微分演算等)を、適切に処理できる噴射量計測装置が求められている。 Therefore, in the measurement of the fuel injection amount or the like, in the interruption in which the signal is periodically sampled at a high speed (for example, sampling frequency is 200 kHz, that is, sampling every 5 microseconds), the arithmetic processing (for example, FIR There is a need for an injection amount measuring device that can appropriately process (Finite Impulse Response) calculation and differential calculation for calculating the fuel injection rate.
本発明は、周期的に高速でサンプリングするための割り込みにおいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる噴射量計測装置及び方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an injection amount measuring apparatus and method capable of performing appropriate signal processing related to the injection amount of fuel in an interrupt for periodically sampling at high speed.
噴射量計測装置は、例えば、噴射率波形の特性傾向を解析するためのサンプリング周波数が200kHzである場合、メインルーチンで実施する処理と略同時に、5マイクロ秒ごとの割り込みでのサンプリングと割込みでの演算処理とを行う必要がある。そこで、噴射量計測装置は、メインルーチンで実施する処理と略同時に、次のような割込み処理を行う。
(A)5マイクロ秒ごとの割り込みを1つのステートとし、8つのステート(ステート1からステート8)で1サイクルとする割込み処理(演算処理として、例えば、FIR演算、微分演算)を行い、割込み処理を行っていない時間でメインルーチン処理を実施する。この割込み処理については、4つのチャンネル(例えば、チャンネル1が温度信号、チャンネル2が圧力信号、チャンネル3が排圧信号、チャンネル4が外部信号)について信号をサンプリングする場合、以下の順序で行われる。
(A−1)ステート1で、次のサイクルにおける演算のために、全チャンネル信号の電圧値(例えば、4つのチャンネルのそれぞれの電圧値)をデジタル変換した信号デジタル値が取得されると共に、前のサイクルで取得した8ステート分のチャンネル1のAD値(後述する(A−8)で換算された信号のAD値、以下同様)に対して一括でFIR演算が行われる。
(A−2)ステート2で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得されると共に、前のサイクルで取得した8ステート分のチャンネル2のAD値に対して一括でFIR演算が行われる。
(A−3)ステート3で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得されると共に、前のサイクルで取得した8ステート分のチャンネル2のAD値に対して一括で微分演算が行われる。すなわち、チャンネル2の圧力信号のAD値を用いた微分演算が行われ、噴射率が算出される。
(A−4)ステート4で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得されると共に、前のサイクルで取得した8ステート分のチャンネル3のAD値に対して一括でFIR演算が行われる。
(A−5)ステート5で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得されると共に、前のサイクルで取得した8ステート分のチャンネル4のAD値に対して一括でFIR演算が行われる。
(A−6)ステート6で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得される。
(A−7)ステート7で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得される。
(A−8)ステート8で、次のサイクルにおける演算のための全チャンネル信号デジタル値が取得されると共に、ステート1から8で取得された8ステート分の信号デジタル値のAD値換算変換(取得した信号デジタル値から実際の信号値としてのデジタル値へ換算変換する処理、換算変換した値を信号のAD値と言う。)が行われる。
なお、演算結果の出力は1ステートごとにそれぞれ行われる。
(B)割り込み処理での処理とメイン処理での処理との両方の処理を合わせて、噴射量に関する信号処理を行う。すなわち、割り込み処理で行わなくてもよい処理、例えば、噴射率切り出し、MeasureEnable状態判断結果の取得等は各ステートで割込み処理を行っていないときにメイン処理で行う。
For example, when the sampling frequency for analyzing the characteristic tendency of the injection rate waveform is 200 kHz, the injection amount measuring apparatus performs sampling and interruption at interruption every 5 microseconds almost simultaneously with the processing executed in the main routine. It is necessary to perform arithmetic processing. Therefore, the injection amount measuring apparatus performs the following interrupt process substantially simultaneously with the process performed in the main routine.
(A) Interrupt processing (for example, FIR calculation, differential calculation) is performed by setting interrupts every 5 microseconds as one state and eight cycles (state 1 to state 8) as one cycle, and interrupt processing The main routine process is performed during the time when the process is not performed. This interrupt processing is performed in the following order when sampling signals for four channels (for example, channel 1 is a temperature signal, channel 2 is a pressure signal, channel 3 is an exhaust signal, and channel 4 is an external signal). .
(A-1) In state 1, a signal digital value obtained by digitally converting the voltage values of all channel signals (for example, the voltage values of the four channels) is obtained for calculation in the next cycle. The FIR calculation is collectively performed on the AD values of channel 1 for the eight states acquired in the cycle (AD values of signals converted in (A-8) described later, the same applies hereinafter).
(A-2) All channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired in state 2, and FIR calculation is collectively performed on the AD values of channel 2 for eight states acquired in the previous cycle. Is done.
(A-3) In state 3, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired, and differential calculation is collectively performed on the AD value of channel 2 for eight states acquired in the previous cycle. Is done. That is, the differential operation using the AD value of the pressure signal of the channel 2 is performed, and the injection rate is calculated.
(A-4) In state 4, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired, and FIR calculation is collectively performed on the channel 3 AD values for eight states acquired in the previous cycle. Is done.
(A-5) In state 5, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired, and FIR calculation is collectively performed on the AD values of channel 4 for eight states acquired in the previous cycle. Is done.
(A-6) In state 6, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired.
(A-7) In state 7, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired.
(A-8) In state 8, all channel signal digital values for calculation in the next cycle are acquired, and AD digital value conversion conversion (acquisition of signal digital values for eight states acquired in states 1 to 8) A process of converting the converted signal digital value into a digital value as an actual signal value, and the converted value is called an AD value of the signal).
The calculation result is output for each state.
(B) The signal processing related to the injection amount is performed by combining both the processing in the interrupt processing and the processing in the main processing. That is, processing that does not need to be performed in interrupt processing, for example, injection rate cutout, acquisition of a measurement enable state determination result, and the like are performed in the main processing when interrupt processing is not performed in each state.
具体的には、以下のような解決手段を提供する。
(1) 燃料の噴射量を計測する噴射量計測装置であって、所定の時間ごとに割り込みを発生させる割込制御手段と、前記割込制御手段により発生する割り込みごとを1つのステートとし、前記ステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数の前記ステートの処理を合わせた処理によって1つのサイクルの信号処理とする割込処理手段と、前記割込処理手段による前記信号処理に基づいて、前記噴射量を計測するための処理をするメイン処理手段と、を備える噴射量計測装置。
Specifically, the following solutions are provided.
(1) An injection amount measuring device for measuring an injection amount of fuel, wherein an interrupt control means for generating an interrupt at every predetermined time, and each interrupt generated by the interrupt control means is set as one state, An interrupt processing unit that performs different processing for each state and performs signal processing of one cycle by combining a plurality of processing of the states, and the injection amount based on the signal processing by the interrupt processing unit And a main processing means for performing processing for measuring the injection amount.
(1)の構成によれば、(1)に係る噴射量計測装置は、所定の時間ごとに割り込みを発生させ、発生させた割り込みごとを1つのステートとし、そのステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数のステートの処理を合わせた処理を1つのサイクルの信号処理とし、その信号処理に基づいて、燃料の噴射量を計測するための処理をする。 According to the configuration of (1), the injection amount measuring device according to (1) generates an interrupt at every predetermined time, sets each generated interrupt as one state, and performs different processing for each state. A process combining a plurality of states is set as a signal process of one cycle, and a process for measuring the fuel injection amount is performed based on the signal process.
すなわち、(1)に係る噴射量計測装置は、割り込みごとにそれぞれ異なる処理をするステートとしているので、信号をサンプリングするための割り込みが、例えば、5マイクロ秒ごとの高速の割り込みであっても、サンプリングした信号に関する演算処理をステートごとにそれぞれ演算し、次の割り込みまでにそれぞれの演算を完結させることができる。そして、(1)に係る噴射量計測装置は、割り込みごとに完結させた処理を合わせた信号処理によって噴射量を計測するための処理を行う。
したがって、(1)に係る噴射量計測装置は、高速でサンプリングするための割り込みにおいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。
That is, since the injection amount measuring device according to (1) is in a state in which different processing is performed for each interrupt, even if the interrupt for sampling the signal is, for example, a high-speed interrupt every 5 microseconds, Arithmetic processing related to the sampled signal can be calculated for each state, and each calculation can be completed by the next interrupt. And the injection quantity measuring device which concerns on (1) performs the process for measuring injection quantity by the signal processing which united the process completed for every interruption.
Therefore, the injection amount measuring apparatus according to (1) can perform appropriate signal processing relating to the fuel injection amount in the interrupt for sampling at high speed.
(2) 前記ステートの処理は、全チャンネル信号を入力する処理と、チャンネルごとのFIR演算を行う処理と、燃料の噴射率を算出するための微分演算を行う処理とを含み、前記ステートごとに異なる、(1)に記載の噴射量計測装置。 (2) The process of the state includes a process of inputting all channel signals, a process of performing FIR calculation for each channel, and a process of performing differential operation for calculating the fuel injection rate. Different injection quantity measuring device according to (1).
したがって、(2)に係る噴射量計測装置は、ステートごとに、全チャンネル信号を入力する処理と、FIR演算処理と、微分演算処理とを含む処理が異なるので、信号をサンプリングするための割り込みが、例えば、5マイクロ秒ごとの高速の割り込みであっても、サンプリングした信号に関する演算処理を、次の割り込みまでにそれぞれ完結させることができ、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。 Therefore, the injection amount measuring apparatus according to (2) differs in processing including input of all channel signals, FIR calculation processing, and differentiation calculation processing for each state, so that an interrupt for sampling the signal is generated. For example, even for high-speed interruptions every 5 microseconds, the arithmetic processing relating to the sampled signal can be completed by the next interruption, and appropriate signal processing relating to the fuel injection amount can be performed. .
(3) 前記割込制御手段は、インジェクタドライブ信号の開始から、噴射率波形の立ち上がり開始までの噴射開始遅れ時間と、前記インジェクタドライブ信号の終了から、前記噴射率波形の立ち下がり終了までの噴射終了遅れ時間とを高精度に算出できる、前記所定の時間ごとに割り込みを発生させる、(1)又は(2)に記載の噴射量計測装置。 (3) The interrupt control means includes an injection start delay time from the start of the injector drive signal to the start of the rise of the injection rate waveform, and an injection from the end of the injector drive signal to the end of the fall of the injection rate waveform. The injection amount measuring device according to (1) or (2), wherein an interruption can be generated at each predetermined time, with which the end delay time can be calculated with high accuracy.
したがって、(3)に係る噴射量計測装置は、噴射開始遅れ時間及び噴射終了遅れ時間を高精度に算出するために高速でサンプリングするための割り込み(例えば、5マイクロ秒ごと)を発生させ、発生させた高速のサンプリングにおいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。 Therefore, the injection amount measuring apparatus according to (3) generates and generates an interrupt (for example, every 5 microseconds) for sampling at high speed in order to calculate the injection start delay time and the injection end delay time with high accuracy. In the performed high-speed sampling, it is possible to perform appropriate signal processing relating to the fuel injection amount.
(4) (1)に記載の噴射量計測装置が実行する方法であって、前記割込処理手段が、前記割込制御手段により発生する割り込みごとを1つのステートとし、前記ステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数の前記ステートの処理を合わせた処理によって1つのサイクルの信号処理とする割込処理ステップと、前記メイン処理手段が、前記割込処理ステップによる前記信号処理に基づいて、前記噴射量を計測するための処理をするメイン処理ステップと、を備える方法。 (4) A method executed by the injection amount measuring apparatus according to (1), wherein the interrupt processing unit sets each interrupt generated by the interrupt control unit as one state, and is different for each state. An interrupt processing step of performing processing and combining the processing of the plurality of states into one cycle of signal processing, and the main processing means, based on the signal processing by the interrupt processing step, the injection A main processing step for performing a process for measuring an amount.
したがって、(4)に係る方法は、高速でサンプリングするための割り込みにおいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。 Therefore, the method according to (4) can perform appropriate signal processing relating to the fuel injection amount in the interruption for sampling at high speed.
本発明によれば、高速でサンプリングするための割り込みにおいて、燃料の噴射量計測に関する適切な信号処理をすることができる。
本発明は、信号を入力する処理とFIR演算と微分演算とを含む処理が、割り込みごとに異なるので、信号をサンプリングするための割り込みが、例えば、5マイクロ秒ごとの高速の割り込みであっても、サンプリングした信号に関する演算処理を、次の割り込みまでにそれぞれ完結させることができる。その結果、本発明は、完結させた演算処理に基づいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the interruption for sampling at high speed, the appropriate signal processing regarding fuel injection amount measurement can be performed.
In the present invention, the process of inputting a signal, the process including the FIR operation and the differential operation are different for each interrupt. Therefore, even if the interrupt for sampling the signal is a high-speed interrupt every 5 microseconds, for example. The arithmetic processing relating to the sampled signal can be completed by the next interrupt. As a result, the present invention can perform appropriate signal processing relating to the fuel injection amount based on the completed arithmetic processing.
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る噴射量計測装置10の構成を示すブロック図である。噴射量計測装置10は、割込制御手段11と、割込処理手段12と、メイン処理手段21とを備える。各手段ごとに、説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an injection
割込制御手段11は、所定の時間ごとに割り込みを発生させる。具体的には、割込制御手段11は、インジェクタドライブ信号の開始から、噴射率波形の立ち上がり開始までの噴射開始遅れ時間と、インジェクタドライブ信号の終了から、噴射率波形の立ち下がり終了までの噴射終了遅れ時間とを高精度で算出できる、所定の時間ごとに割り込みを発生させる。より具体的には、割込制御手段11は、噴射量計測装置10のCPUを動作させるクロックに基づく定期的な割り込み(例えば、噴射開始遅れ時間及び噴射終了遅れ時間や、燃料の噴射率を精度良く算出するために必要な5マイクロ秒ごとの割り込み)を発生させ、割り込みに対応する割り込み処理を起動させる。
The interrupt control means 11 generates an interrupt every predetermined time. Specifically, the interrupt control means 11 performs the injection start delay time from the start of the injector drive signal to the start of the rise of the injection rate waveform, and the injection from the end of the injector drive signal to the end of the fall of the injection rate waveform. An interruption is generated at predetermined time intervals that can calculate the end delay time with high accuracy. More specifically, the interrupt control means 11 accurately determines a periodic interruption (for example, an injection start delay time and an injection end delay time, or a fuel injection rate) based on a clock for operating the CPU of the injection
割込処理手段12は、割込制御手段11により発生する割り込みごとを1つのステートとし、そのステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数のステートの処理を合わせた処理によって1つのサイクルの信号処理とする。ステートの処理は、信号を入力する処理と、チャンネルごとのFIR演算を行う処理と、燃料の噴射率を算出するための微分演算を行う処理とを含み、ステートごとに実施する処理は、異なる。割込処理手段12は、各ステートで実施する処理によって1つのサイクルの信号処理を実施する。
The interrupt
メイン処理手段21は、割込み処理を行っていないときに、割込処理手段12により得られた信号に基づいて、噴射量を計測するための処理をする。具体的には、メイン処理手段21は、噴射率波形の立ち上がりや立ち下がりを検出し、燃料の噴射量の算出や、噴射開始遅れ時間や、噴射終了遅れ時間の算出を行う。 The main processing means 21 performs processing for measuring the injection amount based on the signal obtained by the interrupt processing means 12 when interrupt processing is not performed. Specifically, the main processing means 21 detects the rise and fall of the injection rate waveform, calculates the fuel injection amount, and calculates the injection start delay time and the injection end delay time.
図2は、本発明の一実施形態に係る噴射量計測装置10における割込み処理の例を示す図である。図2の表は、縦に、割込みに対応するステートを表わし、横に、ステートごとの各処理内容を表わしている。そして、図2の表は、ステート1から8を1つのサイクルとし、サイクルが1からnまで繰り返されることを表わしている。
図2の表の例では、1つのステートで、最大で処理1〜6の割込み処理が実施される。
処理1は、定期的に全チャンネルの信号をサンプリングし、デジタル入力するための信号デジタル値を取得する処理である。この処理は、サンプリングした信号のADコンバータの出力値である信号デジタル値を取得する処理である。
処理2は、定期的にアナログ出力をするためのDA値出力処理である。この処理は、例えば、他のアプリケーションのために、チャンネル1から4の演算結果のアナログ値を出力する処理である。
処理3は、定期的に、入力したデジタル値を入力順に出力するためのFIFO(First In First Out)処理である。この処理は、例えば、他のアプリケーションのために、微分演算処理の結果を取得順に出力する処理である。
処理4は、MeasureEnable判断処理である。この処理は、メイン処理での処理をするか否かを判断する処理である。
処理5は、AnglePulse状態取得処理である。この処理は、メイン処理で使用する値を取得する処理である。
処理6は、FIR演算、微分演算、又はAD値換算変換を行う処理である。すなわち、ステート1では、チャンネル1のFIR演算が行われ、ステート2では、チャンネル2のFIR演算が行われ、ステート3では、チャンネル2の微分演算が行われ、ステート4では、チャンネル3のFIR演算が行われ、ステート5では、チャンネル4のFIR演算が行われ、ステート8では、AD値換算変換(取得した信号デジタル値から実際の信号値としてのデジタル値へ換算変換する処理)が行われる。
図2の表の例は、サイクル1では、このサイクル前にサンプルしたデータがないので、ステート1からステート5までの処理6でFIR演算処理や微分演算処理が行われないことを、表わしている。また、図2の表の例は、サイクル1では、サイクル2のために、ステート1からステート8までの処理1で信号デジタル値取得処理が行われ、ステート8の処理6でAD値換算変換処理が行われることを、表わしている。
さらに、図2の表の例は、サイクル2以降では、前のサイクルで取得したAD値に基づいてステート1からステート5までの処理6でFIR演算処理や微分演算処理が行われ、次のサイクルのために、ステート1からステート8までの処理1で信号デジタル値取得処理が行われ、ステート8の処理6でAD値換算変換処理が行われることを、表わしている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of interrupt processing in the injection
In the example of the table of FIG. 2, interrupt processing of processing 1 to 6 is executed at maximum in one state.
The process 1 is a process for periodically sampling the signals of all channels and acquiring a signal digital value for digital input. This process is a process of acquiring a signal digital value that is an output value of the AD converter of the sampled signal.
Process 2 is a DA value output process for periodically performing analog output. This process is, for example, a process of outputting an analog value of a calculation result of channels 1 to 4 for another application.
Process 3 is a FIFO (First In First Out) process for outputting input digital values in the order of input periodically. This process is, for example, a process of outputting the result of the differential calculation process in the order of acquisition for another application.
Process 4 is a measurement enable determination process. This process is a process for determining whether or not to perform the process in the main process.
Process 5 is an Angle Pulse state acquisition process. This process is a process for acquiring a value used in the main process.
Process 6 is a process for performing FIR calculation, differential calculation, or AD value conversion. That is, in state 1, channel 1 FIR operation is performed, in state 2, channel 2 FIR operation is performed, in state 3, channel 2 differential operation is performed, and in state 4, channel 3 FIR operation is performed. In state 5, channel 4 FIR calculation is performed, and in state 8, AD value conversion conversion (processing for converting the acquired signal digital value into a digital value as an actual signal value) is performed.
The example in the table of FIG. 2 indicates that in cycle 1, since there is no data sampled before this cycle, FIR calculation processing and differentiation calculation processing are not performed in processing 6 from state 1 to state 5. . Further, in the example of the table of FIG. 2, in cycle 1, for cycle 2, signal digital value acquisition processing is performed in processing 1 from state 1 to state 8, and AD value conversion conversion processing is performed in processing 6 in state 8. Represents that this is done.
Furthermore, in the example of the table of FIG. 2, in cycle 2 and subsequent cycles, FIR calculation processing and differential calculation processing are performed in processing 6 from state 1 to state 5 based on the AD value acquired in the previous cycle, and the next cycle For this reason, the signal digital value acquisition process is performed in the process 1 from the state 1 to the state 8, and the AD value conversion process is performed in the process 6 of the state 8.
図3は、本発明の一実施形態に係る噴射量計測装置10により検出する信号の例を示す図である。図3の例は、インジェクタを駆動するための信号の開始(噴射開始指令)から終了(噴射終了指令)までを示すインジェクタドライブ信号100と、インジェクタの駆動に応じて噴射される燃料の噴射率を示す噴射率波形200との例である。
噴射量計測装置10は、インジェクタドライブ信号と噴射率とを演算するための信号を高速(例えば、5マイクロ秒ごとの割り込み)でサンプリングし、割り込み周期(5マイクロ秒ごとの割り込みを1つのステートとし、8つのステートで1サイクルとする周期)の間で演算処理(FIR演算、微分演算)を行うことにより、噴射率波形200を高精度に復元し、噴射率波形200の立ち上がり開始点及び立ち下がり終了点を高精度に検出することができる。
したがって、噴射量計測装置10は、インジェクタドライブ信号100の開始から、噴射率波形200の立ち上がり開始までの噴射開始遅れ時間SDT201(300マイクロ秒〜500マイクロ秒)と、インジェクタドライブ信号100の終了から、噴射率波形200の立ち下がり終了までの噴射終了遅れ時間EDT202とを高精度に算出し、算出する時間の時間分解能を向上させることができる。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a signal detected by the injection
The injection
Therefore, the injection
図4は、本発明の一実施形態に係る噴射量計測装置10における割り込み処理のフローチャートである。噴射量計測装置10は、コンピュータ及びその周辺装置(特に、信号のAD値を取得するためのADコンバータや、デジタル値をアナログ値に変換するためのDAコンバータ、信号のAD値を記憶する記憶装置等)を備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成され、以下の処理は、制御部(例えば、CPU)が所定のソフトウェアに従い実行する処理である。噴射量計測装置10における割り込み処理は、リアルタイム制御を行うOSの下で、割込制御手段11によって定期的(例えば、5マイクロ秒ごと)に発生する割り込みによって起動される。なお、本フローチャートは、ステート変数の初期値(例えば、噴射量計測装置10の電源を入れたときの値が1)が設定された後の処理を示す。
FIG. 4 is a flowchart of interrupt processing in the injection
ステップS101において、CPU(割込処理手段12)は、ステートによって各処理に処理を移す。より具体的には、CPUは、ステート変数の値をステート数(例えば、8)で除算したときの剰余が1(ステート1)の場合に、CPUは、処理をステップS102に移し、剰余が2(ステート2)の場合に、CPUは、処理をステップS103に移し、剰余が3(ステート3)の場合に、CPUは、処理をステップS104に移し、剰余が4(ステート4)の場合に、CPUは、処理をステップS105に移し、剰余が5(ステート5)の場合に、CPUは、処理をステップS106に移し、剰余が6(ステート6)の場合に、CPUは、処理をステップS107に移し、剰余が7(ステート7)の場合に、CPUは、処理をステップS108に移し、剰余が0(ステート8)の場合に、CPUは、処理をステップS109に移す。 In step S101, the CPU (interrupt processing means 12) shifts the process to each process depending on the state. More specifically, when the remainder when the value of the state variable is divided by the number of states (for example, 8) is 1 (state 1), the CPU moves the process to step S102, and the remainder is 2 In the case of (State 2), the CPU moves the process to Step S103, and when the remainder is 3 (State 3), the CPU moves the process to Step S104, and when the remainder is 4 (State 4), The CPU moves the process to step S105. If the remainder is 5 (state 5), the CPU moves the process to step S106. If the remainder is 6 (state 6), the CPU moves the process to step S107. If the remainder is 7 (state 7), the CPU moves the process to step S108. If the remainder is 0 (state 8), the CPU moves the process to step S109.
ステップS102において、CPU(割込処理手段12、ステート1)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、DA値出力と、FIFO出力と、MeasureEnable判断処理と、AnglePulse状態取得処理とを行う。そして、CPUは、前のサイクルのステート1からステート8で記憶させたAD値の内、一括でチャンネル1のFIR演算を行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S102, the CPU (interrupt processing means 12, state 1) acquires and stores the signal digital values of channels 1 to 4, DA value output, FIFO output, Measurement Enable determination processing, and Angle Pulse state acquisition. Process. Then, the CPU performs the FIR calculation for channel 1 in a batch among the AD values stored in state 1 to state 8 of the previous cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS103において、CPU(割込処理手段12、ステート2)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。そして、CPUは、前のサイクルのステート1からステート8で記憶させたAD値の内、一括でチャンネル2のFIR演算を行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S103, the CPU (interrupt processing means 12, state 2) acquires the signal digital values of channels 1 to 4, stores them, and performs the same DA value output as in state 1 to the AnglePulse state acquisition process. Then, the CPU performs the FIR calculation of the channel 2 in a lump among the AD values stored in the state 1 to the state 8 of the previous cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS104において、CPU(割込処理手段12、ステート3)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。そして、CPUは、前のサイクルのステート1からステート8で記憶させたAD値の内、一括でチャンネル2の微分演算を行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S104, the CPU (interrupt processing means 12, state 3) acquires the signal digital values of channels 1 to 4, stores them, and performs the same DA value output as in state 1 to the AnglePulse state acquisition process. Then, the CPU performs the differential operation of channel 2 in a lump among the AD values stored in state 1 to state 8 of the previous cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS105において、CPU(割込処理手段12、ステート4)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。そして、CPUは、前のサイクルのステート1からステート8で記憶させたAD値の内、一括でチャンネル3のFIR演算を行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S105, the CPU (interrupt processing means 12, state 4) acquires and stores the signal digital values of channels 1 to 4, and performs from the DA value output similar to state 1 to the Angle Pulse state acquisition process. Then, the CPU performs the FIR calculation of the channel 3 in a batch among the AD values stored in the state 1 to the state 8 of the previous cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS106において、CPU(割込処理手段12、ステート5)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。そして、CPUは、前のサイクルのステート1からステート8で記憶させたAD値の内、一括でチャンネル4のFIR演算を行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S106, the CPU (interrupt processing means 12, state 5) acquires the signal digital values of channels 1 to 4, stores them, and performs the same DA value output as in state 1 to the Angle Pulse state acquisition process. Then, the CPU collectively performs the FIR calculation of the channel 4 among the AD values stored in the state 1 to the state 8 of the previous cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS107において、CPU(割込処理手段12、ステート6)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S107, the CPU (interrupt processing means 12, state 6) acquires and stores the signal digital values of channels 1 to 4, and performs from the DA value output similar to state 1 to the AnglePulse state acquisition process. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS108において、CPU(割込処理手段12、ステート7)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S108, the CPU (interrupt processing means 12, state 7) acquires and stores the signal digital values of channels 1 to 4, and performs from the DA value output similar to state 1 to the AnglePulse state acquisition process. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS109において、CPU(割込処理手段12、ステート8)は、チャンネル1から4の信号デジタル値の取得を行い、記憶させ、ステート1と同様のDA値出力からAnglePulse状態取得処理までを行う。そして、CPUは、ステート1から8において記憶させた信号デジタル値を換算変換処理し、換算変換したAD値を次のサイクルのために記憶させる。その後、CPUはステップS110に処理を移す。 In step S109, the CPU (interrupt processing means 12, state 8) acquires and stores the signal digital values of channels 1 to 4, and performs from the DA value output similar to state 1 to the AnglePulse state acquisition process. Then, the CPU performs conversion conversion processing on the signal digital value stored in states 1 to 8, and stores the converted AD value for the next cycle. Thereafter, the CPU moves the process to step S110.
ステップS110において、CPU(割込処理手段12)は、ステート変数に1を加算する。その後、CPUは処理を終了する。 In step S110, the CPU (interrupt processing means 12) adds 1 to the state variable. Thereafter, the CPU ends the process.
本実施形態によれば、噴射量計測装置10は、所定の時間(例えば、サンプリング周波数が200kHz、すなわちサンプリング周期5マイクロ秒)ごとに割り込みを発生させ、発生させた割り込みごとを1つのステートとし、そのステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数のステートの処理を合わせた処理を1つのサイクルの信号処理とし、その信号処理に基づいて、噴射量を計測するための処理をする。ステートの処理は、信号を入力する処理と、チャンネルごとのFIR演算を行う処理と、燃料の噴射率を算出するための微分演算を行う処理とを含み、ステートごとに実行内容が異なる。
よって、噴射量計測装置10は、信号をサンプリングするための割り込みが、例えば、5マイクロ秒ごとの高速の割り込みであっても、サンプリングした信号に関する演算処理を、次の割り込みまでにそれぞれ完結させることができる。
したがって、噴射量計測装置10は、時間分解能を向上させるために必要な5マイクロ秒ごとの割り込みを発生させ、噴射開始遅れ時間(SDT)と、噴射終了遅れ時間(EDT)も高精度に算出することが可能である。
したがって、噴射量計測装置10は、高速でサンプリングするための割り込みにおいて、燃料の噴射量に関する適切な信号処理をすることができる。
According to the present embodiment, the injection
Therefore, the injection
Therefore, the injection
Therefore, the injection
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
なお、本実施形態では、FIR演算や微分演算に使用する演算ライブラリによる規定から8ステートを1サイクルとする例を示したが、これに限られない。割り込み間隔と演算の処理時間との関係から適切な信号処理ができるように複数のステートを1サイクルとしてよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restricted to embodiment mentioned above. The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
In the present embodiment, an example in which eight states are defined as one cycle according to the definition by the calculation library used for FIR calculation and differentiation calculation is not limited to this. The plurality of states may be one cycle so that appropriate signal processing can be performed from the relationship between the interrupt interval and the processing time of the calculation.
10 噴射量計測装置
11 割込制御手段
12 割込処理手段
21 メイン処理手段
DESCRIPTION OF
Claims (3)
所定の時間ごとに割り込みを発生させる割込制御手段と、
前記割込制御手段により発生する割り込みごとを1つのステートとし、前記ステートの処理は、信号を入力する処理と、チャンネルごとのFIR演算を行う処理と、燃料の噴射率を算出するための微分演算を行う処理とを含み、前記ステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数の前記ステートの処理を合わせた処理によって1つのサイクルの信号処理とする割込処理手段と、
前記割込処理手段による前記信号処理に基づく結果から、前記噴射量を計測するための処理をするメイン処理手段と、
を備える噴射量計測装置。 An injection amount measuring device for measuring an injection amount of fuel,
Interrupt control means for generating an interrupt every predetermined time;
Each interrupt generated by the interrupt control means is set to one state, and processing of the state includes processing for inputting a signal, processing for performing FIR calculation for each channel, and differential calculation for calculating the fuel injection rate. and a process of performing, performs different processing for each of the state, and an interrupt processing means for signal processing of one cycle by treatment combined processing of a plurality of said states,
From the result based on the signal processing by the interrupt processing means, main processing means for performing processing for measuring the injection amount;
An injection amount measuring device comprising:
前記割込処理手段が、前記割込制御手段により発生する割り込みごとを1つのステートとし、前記ステートの処理は、信号を入力する処理と、チャンネルごとのFIR演算を行う処理と、燃料の噴射率を算出するための微分演算を行う処理とを含み、前記ステートごとにそれぞれ異なる処理を行い、複数の前記ステートの処理を合わせた処理によって1つのサイクルの信号処理とする割込処理ステップと、
前記メイン処理手段が、前記割込処理ステップによる前記信号処理に基づく結果から、前記噴射量を計測するための処理をするメイン処理ステップと、
を備える方法。 A method executed by the injection amount measuring apparatus according to claim 1,
The interrupt processing unit sets each interrupt generated by the interrupt control unit as one state, and the processing of the state includes processing for inputting a signal, processing for performing FIR calculation for each channel, and fuel injection rate. An interrupt processing step for performing a different operation for each state, and performing signal processing of one cycle by processing a plurality of the states,
A main processing step in which the main processing means performs a process for measuring the injection amount from a result based on the signal processing in the interrupt processing step;
A method comprising:
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