(57)【要約】【課題】サンプリング周期の不規則変化を確実として、対象とする信号の脈動がサンプリング結果に与える影響をより的確に抑制する。【解決手段】基準サンプリング周期「４ｍｓ」毎に実施されるＡ／Ｄ変換起動処理にて、周期要素が順不同に配列された待ち時間テーブルから、同処理の実施毎に配列順に取得する周期要素を替えつつ、周期要素を取得し、その取得した周期要素を、同処理の終了からＡ／Ｄ変換器を起動するまでの待ち時間ＷＴに設定する。これにより、待ち時間算出テーブルの第ＸＩ番目に配列された周期要素と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素との差を、基準サンプリング周期に加算した値としてサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アナログ信号のサンプリングに際してのサンプリング周期を設定する方法であって、
複数の周期要素が順不同に配列されたテーブルを予め作成しておき、
サンプリング毎に前記テーブルから周期要素を配列順に取得して、その取得した周期要素に応じてサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定する
ことを特徴とするサンプリング周期の設定方法。
【請求項２】
前記テーブルから取得した周期要素に応じて求められる可変成分と固定値である基準サンプリング周期との和となるように前記サンプリング周期を設定する
請求項１に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項３】
前記テーブルの第ｉ番目に配列された周期要素を「ＴＢＬ［ｉ］」、サンプリング毎にインクリメントされるインデクスを「ＸＩ」としたとき、固定値である基準サンプリング周期に、前記テーブルの第ＸＩ番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ＋１］との差を加算した値となるように前記サンプリング周期を設定する
請求項１に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項４】
前記テーブルに配列される各周期要素の取り得る値の範囲を、「０」以上で、且つ前記基準サンプリング周期未満に設定する
請求項３に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項５】
前記サンプリング周期を前記基準サンプリング周期に固定した場合にそのサンプリング周期と前記アナログ信号の脈動周期とが同期する状況にあるか否かを判定し、同期する状況にあると判定されたときには、前記可変成分と前記基準サンプリング周期との和をサンプリング周期に設定し、そうでないときには、サンプリング周期を前記基準サンプリング周期に設定する
請求項２〜４のいずれか１項に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項６】
前記テーブルとして、周期要素の配列態様の異なる複数のテーブルを用意し、前記サンプリング周期の設定に用いるテーブルをサンプリングの実行状況に応じて切り替える
請求項１〜５のいずれか１項に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項７】
前記テーブルに配列される周期要素を、シミュレーション環境や適合環境による検証を通じて求めておく
請求項１〜６のいずれか１項に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項８】
当該サンプリング周期の設定方法を、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号のサンプリングに適用する
請求項１〜７のいずれか１項に記載のサンプリング周期の設定方法。
【請求項９】
アナログ信号を周期的にサンプリングしてデジタル信号に変換する信号処理装置において、
複数の周期要素が順不同に配列されたテーブルと、
サンプリング毎に前記テーブルから周期要素を配列順に取得して、その取得した周期要素に応じてサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定するサンプリング周期設定手段と、
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
前記サンプリング周期設定手段は、前記テーブルから取得した周期要素に応じて求められる可変成分と固定値である基準サンプリング周期との和となるように前記サンプリング周期の個別設定を行う
請求項９に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記テーブルの第ｉ番目に配列された周期要素を「ＴＢＬ［ｉ］」、サンプリング毎にインクリメントされるインデクスを「ＸＩ」としたとき、前記サンプリング周期設定手段は、固定値である基準サンプリング周期に、前記テーブルの第ＸＩ番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ＋１］との差を加算した値となるように前記サンプリング周期を設定する
請求項１０に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記テーブルの各周期要素の取り得る値の範囲は、「０」以上で、且つ前記基準サンプリング周期未満に設定されてなる
請求項１１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
前記サンプリング周期を前記基準サンプリング周期に固定した場合にその固定したサンプリング周期と前記アナログ信号の脈動周期とが同期する状況にあるか否かを判定する判定手段を備え、
前記サンプリング周期設定手段は、前記判定手段が前記同期する状況にあると判定したときには、前記可変成分と前記基準サンプリング周期との和となるように前記サンプリング周期をサンプリング毎に個別設定し、そうでないときには、前記サンプリング周期を前記基準サンプリング周期に一律に固定設定する
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
前記テーブルとして、周期要素の配列態様の異なる複数のテーブルを設けるとともに、
前記サンプリング周期設定手段が前記サンプリング周期の設定に用いるテーブルを、サンプリングの実行状況に応じて切り替えるテーブル切替手段を備える
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項１５】
前記アナログ信号は、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号であって、
前記テーブル切替手段は、適用される前記エンジンの気筒数に応じて前記テーブルの切り替えを行う
請求項１４に記載の信号処理装置。
【請求項１６】
前記アナログ信号は、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号であって、
前記テーブル切替手段は、前記エンジンの回転速度域に応じて前記テーブルの切り替えを行う
請求項１４に記載の信号処理装置。
【請求項１７】
当該信号処理装置は、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号のアナログ／デジタル変換に用いられる
請求項９〜１４のいずれか一項に記載の信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アナログ信号をデジタル信号に変換する際に行われるサンプリングのサンプリング周期の設定方法および該設定方法を採用した信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、その運転状況を検出するための数多くのセンサが設置されている。殆どのセンサは、その検出結果をアナログ信号として出力している。アナログ信号として出力されたセンサ信号は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器を通じてデジタル信号に変換した上で、車両の各種制御を司るマイクロコンピュータでの処理に供される。センサ信号のＡ／Ｄ変換は、一定の周期でセンサ信号の電圧や電流をサンプリングすることで行われる。なお多くの場合、センサ信号には周囲の電磁波などの影響による高周波のランダムノイズ（ホワイトノイズ）が重畳されているため、ハードウェアフィルタ（ＣＲフィルタ等）やソフトウェアフィルタによってセンサ信号のノイズ成分の除去を上記Ａ／Ｄ変換に先立って行うようにしている。
【０００３】
一方、エンジンの吸入空気量（吸気流量）を検出するエアフローメータなどでは、そのセンサ信号のレベル（出力電圧、出力電流など）が脈動することがある。例えばエアフローメータの場合、エンジンでの吸気が間欠的に行われ、吸気通路内での空気の流量が一定周期で増減することから、そのセンサ信号のレベル（電圧値、電流値など）はエンジンの回転速度に応じた周期で脈動する。そしてそうした脈動に上記Ａ／Ｄ変換におけるサンプリングのタイミングが同期して、検出精度が悪化してしまうことがある。すなわち、センサ信号のサンプリング周期がその脈動周期と一致したり、その整数倍となったりすると、脈動周期における同じ位相ばかりでセンサ信号のレベルがサンプリングされてしまうことになる。例えば「１８０°ＣＡ」間隔で吸気の行なわれる４気筒エンジンにおいて「４ミリ秒」の周期でエアフローメータのセンサ信号のサンプリングを行なう場合、エンジン回転速度が「７２００ｒｐｍ」付近となると、吸気脈動の周期とエアフローメータのセンサ信号のサンプリング周期とが一致してしまうようになる。そうした場合、センサ信号の脈動の山部分ばかり、或いは谷部分ばかりがサンプリングされてしまい、吸気通路内の平均的な吸気流量から吸入空気量の検出結果がずれてしまい、空燃比制御やドライバビリティに好ましくない影響を与えてしまう。
【０００４】
こうした脈動の影響への対策としては、フィルタの時定数を大きくして、センサ信号の脈動をＡ／Ｄ変換前に予め低減するようにしたり、サンプリング周期を短縮して、サンプリング周期が脈動周期に同期するエンジン回転速度を高くしたり、することが考えられる。ただし、フィルタの時定数を増大すれば、吸入空気量の急峻な変化を検出することができなくなってしまう。またサンプリング周期の短縮は、信号取り込みに係るマイクロコンピュータの処理負荷を増加させてしまうことになる。
【０００５】
また特許文献１には、脈動周期の変化に併せて、脈動の影響が打ち消されるようにサンプリング周期を動的に変化させるという対策が提案されている。具体的には、エンジン回転速度から吸気脈動の周期を求めるとともに、サンプリングされるセンサ信号の脈動周期の位相がサンプリング毎に半位相ずれるようにサンプリング周期を設定するようにしている。そのためには、サンプリング周期を脈動周期の「１／２」倍とすれば良いが、その場合、エンジンの高回転速度領域ではサンプリングの時間間隔が短かくなり過ぎてしまい、マイクロコンピュータの信号取り込みに係る処理負荷が過大となってしまう。そこで、エンジン回転速度の増加とともにサンプリング周期を、脈動周期の「１／２」倍，「３／２」倍，「５／２」倍，…と相対的に長くしていくようにしている。こうしたサンプリング周期の設定によれば、サンプリングされるセンサ信号の脈動周期の位相がサンプリング毎に半位相ずれて、脈動の山部分と谷部分とが交互にサンプリングされるため、検出結果に及ぼす脈動の影響を打ち消すことができる。しかしながら、サンプリング周期の設定方法には、エンジン回転速度に応じてサンプリング周期が大きく変化し過ぎてしまうという問題がある。
【０００６】
また特許文献２には、エアフローメータのセンサ信号の処理用に、マイクロコンピュータの最も離れた２つのＡ／Ｄ変換チャンネルを割り当て、マイクロコンピュータの１度の信号取り込み処理毎に、時間差を設けて２回のサンプリングを行うことが記載されている。こうした場合にも、脈動の山部分ばかり、あるいは谷部分ばかりがサンプリングされないようにすることができる。しかもこの場合には、信号の取り込みに係る１度の処理で２回のサンプリングが行なわれるため、単純にサンプリング周期を短縮した場合に比べ、処理負荷の増加を小さく留めることができる。しかしながら、エアフローメータのセンサ信号の取り込みに２つのＡ／Ｄ変換チャンネルを割り当てることは、Ａ／Ｄ変換チャネルの数に余裕がある場合にしか採用できない。また近年には、Ａ／Ｄ変換器の性能向上により、１チャンネル当たりのＡ／Ｄ変換の所要時間が「１０マイクロ秒」程度に短縮されており、最も離れた２つのＡ／Ｄ変換チャンネルを割り当てても、サンプリングの時間差を十分に確保することが困難となってもいる。
【０００７】
そこで従来、特許文献３に見られるように、サンプリング周期を不規則に変化させることで、脈動の影響を抑える技術が提案されている。同文献では、センサ信号のサンプリング値の下位数ビットの値や、サンプリング周期を計測する計数器（フリーランカウンタ）の下位数ビットの値を、疑似乱数として用いるようにしている。そしてそうした値から求められた疑似乱数に定数を乗算して得られた不規則分周期と、定数である固定分周期との和を上記サンプリング周期として設定することで、その不規則変化を実現している。
【特許文献１】特開昭６３−９７８５６号公報
【特許文献２】特開平２−２４１９４８号公報
【特許文献３】特開２０００−２９７６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした文献３に記載の技術が、その意図の通りにサンプリング周期を不規則に変化させられるものであれば、周期的な脈動へのサンプリング周期の同期を回避させることが確かに可能である。しかしながら、同文献３に記載の方法では、サンプリング周期を不規則変化させるために用いられる乱数の発生方法に問題があり、必ずしも意図したようにサンプリング周期を不規則変化させることができないことがある。
【０００９】
まず、センサ信号のサンプリング値の下位ビットの値を乱数として用いる場合を考える。センサの検出量が殆ど変化していなくとも、サンプリング周期が不規則変化すれば、サンプリングが行われる脈動周期の位相が不定となるため、センサ信号のサンプリング値の下位ビットの値に不規則性が表れる。よってそうした場合には、その下位ビットの値を乱数として、サンプリング周期を不規則変化させることが可能である。ところが、ある時点において偶々、脈動周期と一致するサンプリング周期が設定されたとする。このときのサンプリングが行われる脈動周期の位相は、前回のサンプリング時と同じとなる。したがって、このときのセンサ信号のサンプリング値は、前回のサンプリング時と殆ど違いがない可能性がある。そしてその結果、サンプリング周期がほぼ一定に固定されてしまう虞がある。一方、フリーカウンタの下位ビットの値を用いた場合にも、同様のことが生じ得る。すなわち、閉じた系での偶然性を乱数として用いた場合、サンプリング周期と乱数の元になる状態量との間にフィードバック関係が生じてしまい、規則性のあるサンプリング周期の設定がなされてしまう可能性は否定できないものとなる。
【００１０】
なお、近年には、エンジンの各種制御パラメータの適合を、実機を用いず、シミュレーション環境下で行うようにしている。シミュレーション環境での適合は、吸入空気量等の入力パラメータを、一定値、或いは比較的簡易な関数を用いて人為的に生成した計算値とした状態で行われることが多く、上記設定方法を用いた場合、サンプリング周期が規則性を持ってしまう可能性がより高くなる。そしてそうした不適切なセンサ信号の取り込み動作の元で適合が行われてしまい、不適切な適合がなされてしまう虞がある。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、サンプリング周期の不規則変化を確実として、対象とする信号の脈動がサンプリング結果に与える影響をより的確に抑制することのできるサンプリング周期の設定方法及び信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明では、アナログ信号のサンプリングに際してのサンプリング周期を設定するためのサンプリング周期の設定方法において、複数の周期要素が順不同に配列されたテーブルを予め作成しておき、サンプリング毎にテーブルから周期要素を配列順に取得して、その取得した周期要素に応じてサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定することとしている。
【００１３】
なお、ここでの周期要素とは、サンプリング周期の設定に際して、その算出に用いる可変値のことを言う。すなわち、サンプリング周期は、その周期要素を用いた加算、減算、乗算、除算などの演算を通じて求められる。もちろん、周期要素そのものを直接、サンプリング周期に設定するようにすることもできる。
【００１４】
さて、上記方法では、テーブルの順不同に配列された周期要素に従ってサンプリング周期がサンプリング毎に個別設定されることから、サンプリング周期を不規則変化させ、サンプリング対象のアナログ信号の脈動周期がサンプリング結果に悪影響を与えないようにすることができる。このときのサンプリング周期の不規則変化のパターンは、テーブルにおける周期要素の配列により一義的に決定されるため、サンプリング周期には、人為的にプログラムされた不規則性が付与されるようになる。そのため、センサ信号のサンプリング値やフリーランカウンタの下位ビットの値を用いる場合などのように、サンプリング周期への不規則性の付与に偶然性を持った要素が介入する余地はなく、状況次第で不規則性が損なわれてしまうといった事態は生じ得ないようになる。すなわち、わざわざ検証するまでもなく、サンプリング周期が実際に不規則変化することを確実に保証することができる。また実際の使用状況下であれ、入力パラメータの推移パターンを単純化したシミュレーション環境下であれ、サンプリング周期を常に一定のパターンで不規則変化させることができ、シミュレーションの結果に高い信頼性を持たせることができるようにもなる。
【００１５】
しかも、こうしたサンプリング周期の設定は、全てソフトウェア上で行うことができるため、専用の乱数発生器を設ける場合に比して安価に実現することができる。ちなみに、乱数発生器の生成した乱数を用いてサンプリング周期を不規則変化させた場合、実際にサンプリング周期がどの様なパターンで変化するかは全く予測し得ないが、本発明の方法では、完全に予測することが可能である。このことは、実際にサンプリングが適切に行われるかどうかを事前検証する場面や、問題が発生した場合に解析を行う場面などで有利となる。すなわち、その都度生成される乱数を用いてサンプリング周期を不規則変化させた場合、サンプリング動作の再現は極めて難しいが、本発明の方法では、容易に、サンプリング動作を忠実に再現することができる。
【００１６】
こうした請求項１のサンプリング周期の設定方法において、請求項２では、テーブルから取得した周期要素に応じて求められた可変成分と、固定値である基準サンプリング周期との和となるようにサンプリング周期を設定している。基準値を中心に一定の範囲内でサンプリング周期を変化させたい場合などには、こうした態様でサンプリング周期を設定することとすれば、テーブルに配列する周期要素などの数値設定が容易となる。
【００１７】
更に請求項３では、こうした請求項２に記載のサンプリング周期の設定方法において、テーブルの第ｉ番目に配列された周期要素を「ＴＢＬ［ｉ］」、サンプリング毎にインクリメントされるインデクスを「ＸＩ」としたとき、固定値である基準サンプリング周期に、前記テーブルの第ＸＩ番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ＋１］との差を加算した値となるように前記サンプリング周期を設定することとしている。こうした場合、サンプリング周期の平均値（期待値）は、基準サンプリング周期に一致するようになる。そして更に請求項４によるように、テーブルに配列される各周期要素の取り得る値の範囲を「０」以上、且つ基準サンプリング周期未満に設定すれば、所望とする期間（ウィンドウ）毎に一度ずつのサンプリングが確実に実施されるようになる。
【００１８】
上記のようにサンプリング周期を不規則変化させれば、サンプリング対象となるアナログ信号の脈動周期とサンプリング周期との同期がサンプリング結果に与える影響を好適に回避することが可能となる。もっとも、そうした同期がそもそも生じる可能性の無い状況では、敢えてサンプリング周期を不規則変化させる必要は無い。そこで、請求項５に記載の方法のように、こうした請求項２〜４のサンプリング周期の設定方法において、サンプリング周期を基準サンプリング周期に固定した場合にそのサンプリング周期とアナログ信号の脈動周期とが同期する状況にあるか否かを判定し、同期する状況にあると判定されたときには、上記可変成分と基準サンプリング周期との和をサンプリング周期に設定し、そうでないときには、サンプリング周期を基準サンプリング周期に設定するようにしても、上記同期がサンプリング結果に与える影響の回避は可能である。
【００１９】
一方、状況によって脈動のパターンが変わるのであれば、その影響の抑制に最適なサンプリング周期の不規則変化のパターンも変わってくる。その点、請求項６に記載の発明では、上記請求項１〜５のいずれか１項に記載のサンプリング周期の設定方法において、サンプリング周期の設定に用いるテーブルとして、周期要素の配列態様の異なる複数のテーブルを用意し、前記サンプリング周期の設定に用いるテーブルをサンプリングの実行状況に応じて切り替えるようにしている。そのため、状況に応じた脈動パターンの変化に合わせて、サンプリング周期の不規則変化のパターンを変化させることができるようになる。例えば、吸入空気量検出用センサや吸気圧検出用センサのセンサ出力をサンプリングする場合、それらのセンサ出力は吸気脈動に併せて脈動するようになる。吸気脈動の周期は、エンジンの気筒数によって、或いはエンジン回転速度によって変化することから、それらセンサ出力の脈動パターンは、エンジンの気筒数やエンジン回転速度に応じて変化することになる。そこで吸入空気量検出用センサや吸気圧検出用センサのセンサ出力をサンプリング対象とする場合には、エンジンの気筒数又はエンジン回転速度域、或いはそれらの双方に応じて上記テーブルの切り替えを行うことで、センサ出力の脈動パターンの変化に合わせてサンプリング周期の不規則変化のパターンを好適に変化させることができるようになる。
【００２０】
こうしたサンプリング周期の設定方法で用いるテーブルに配列される周期は、請求項７に記載のように、シミュレーション環境や適合環境による検証を通じて求めておくようにすると良い。
【００２１】
なお、以上のサンプリング周期の設定方法は、請求項８に記載のように、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号のサンプリングに適用することができる。勿論、それ以外にも、サンプリング対象のアナログ信号に脈動が重畳されてしまい、その脈動とサンプリングの周期が同期した場合にサンプリング結果に悪影響が生じる虞のある、任意のアナログ信号のサンプリングについて、本発明のサンプリング周期の設定方法は同様に適用可能である。
【００２２】
一方、上記課題を解決するため、請求項９に記載の発明では、アナログ信号を周期的にサンプリングしてデジタル信号に変換する信号処理装置において、複数の周期要素が順不同に配列されたテーブルと、サンプリング毎に前記テーブルから周期要素を配列順に取得して、その取得した周期に応じてサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定するサンプリング周期設定手段と、を備えることとした。
【００２３】
上記構成では、テーブルの順不同に配列された周期要素に従ってサンプリング周期が設定されるため、サンプリング周期が不規則変化されるようになる。このときのサンプリング周期の不規則変化のパターンは、テーブルの周期要素の配列により一義的に決定されるもの、すなわち人為的にプログラムされたものとなり、わざわざ検証するまでもなく、サンプリング周期が実際に不規則変化することを確実に保証することができる。加えて、専用の乱数発生器を設ける場合よりも安価に、サンプリング周期の不規則化を実現することができる、サンプリング動作の忠実な再現が可能である、といった優れた特徴を有してもいる。
【００２４】
こうした信号処理装置のサンプリング周期設定手段は、請求項１０に記載のようにテーブルから取得した周期要素に応じて求められる可変成分と固定値である基準サンプリング周期との和となるようにサンプリング周期の個別設定を行うように構成することもできる。こうした場合、基準値を中心に一定の範囲内でサンプリング周期を変化させたい場合などにおいて、テーブルに配列する周期要素などの数値設定をより容易に行うことができる。
【００２５】
また請求項９に記載の信号処理装置のサンプリング周期設定手段を、請求項１１に記載のように、テーブルの第ｉ番目に配列された周期要素を「ＴＢＬ［ｉ］」、サンプリング毎にインクリメントされるインデクスを「ＸＩ」としたとき、固定値である基準サンプリング周期に、テーブルの第ＸＩ番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ＋１］との差を加算した値となるようにサンプリング周期を設定するものとすれば、不規則変化されるサンプリング周期の平均値（期待値）が基準サンプリング周期と一致されるようになる。そして更に請求項１２によるように、テーブルの各周期要素の取り得る値の範囲を「０」以上で、且つ基準サンプリング周期未満に設定すれば、ウィンドウ内に一度ずつのサンプリングを確実に行わせることができるようになる。
【００２６】
なお、上述したように、サンプリング対象となるアナログ信号の脈動周期とサンプリング周期との同期がそもそも生じる可能性の無い状況では、敢えてサンプリング周期を不規則変化させる必要は無いため、請求項１３によるように、サンプリング周期を基準サンプリング周期に固定した場合にその固定したサンプリング周期とアナログ信号の脈動周期とが同期する状況にあるか否かを判定する判定手段を備え、サンプリング周期設定手段が、その判定手段が「同期する状況にある」と判定したときには、上記可変成分と上記基準サンプリング周期との和となるようにサンプリング周期をサンプリング毎に個別設定し、そうでないときには、サンプリング周期を前記基準サンプリング周期に一律に固定設定することとしても良い。
【００２７】
また、請求項１４に記載の発明では、請求項１０〜１３の信号処理装置でのサンプリング周期の設定に用いられるテーブルとして、周期要素の配列態様の異なる複数のテーブルを設けるとともに、上記サンプリング周期設定手段がサンプリング周期の設定に用いるテーブルを、サンプリングの実行状況に応じて切り替えるテーブル切替手段を備えることとしている。こうした場合、サンプリングの状況に応じた脈動パターンの変化に合わせて、サンプリング周期の不規則変化のパターンを変化させることができるようになる。例えば、サンプリング対象のアナログ信号を、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号とした場合、エンジンの各気筒における間欠的な空気の吸入に起因した吸気の脈動の影響で、そうしたセンサ信号に脈動が重畳されることなり、その脈動のパターン（周期）は、エンジンの気筒数や回転速度によって変化するようになる。そこで請求項１５によるように、テーブル切替手段が、適用されるエンジンの気筒数に応じてテーブルの切り替えを行うこととしたり、請求項１６によるように、テーブル切替手段が、エンジンの回転速度域に応じてテーブルの切り替えを行うこととすれば、吸入空気量検出用センサのセンサ信号の脈動パターンの変化に合わせた、サンプリング周期の不規則変化のパターンの変更を行うことができるようになる。
【００２８】
なお、上記請求項９〜１４に記載の信号処理装置は、請求項１７に記載のように、エンジンの吸入空気量検出用センサのセンサ信号のアナログ／デジタル変換に用いる信号処理装置に適用することができる。勿論、それ以外の信号のＡ／Ｄ変換に用いられる信号処理装置であっても、同様に適用することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明にかかるサンプリング周期の設定方法および同設定方法を採用した信号処理装置を具体化した一実施の形態について、図１〜図９を参照しながら説明する。本実施の形態は、車載制御装置における吸入空気量検出用センサのセンサ信号のＡ／Ｄ変換を行う信号処理装置、及びそのＡ／Ｄ変換に際しての同センサ信号のサンプリングの方法に本発明を適用したものとなっている。
【００３０】
まず、本実施の形態の適用される車両制御装置の概要について説明する。この車両制御装置には、複数のセンサおよび複数のアクチュエータが接続されている。車両制御装置は、それらセンサから入力されるセンサ信号に基づいてアクチュエータに対する制御信号を生成するとともに、この生成した制御信号をアクチュエータへと出力することにより、燃料噴射量の調節やエンジンへの吸入空気量の調節などの制御を行う。
【００３１】
図１に示すように、この車両制御装置１には、センサとして、熱線式のエアフローメータであるＶＧセンサ１０、燃料温センサ１１、水温センサ１２、吸気温センサ１３、酸素センサ１４、回転角センサ１５、ベーパ流量センサ１６、およびアイドルスイッチ１７などが接続されている。また、車両制御装置１には、アクチュエータとして、イグナイタ２０、燃料噴射弁２１、アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）２２、パージコントロールバルブ２３、および排気ガス再循環バルブ（ＥＧＲＶ）２４などが接続されている。
【００３２】
なお上記ＶＧセンサ１０は、エンジンの吸入空気量検出用のセンサであって、吸気通路内に配置された熱線と、その熱線と吸気通路内の空気との温度差を一定に保つための閉ループ回路とを備えて構成されている。吸気通路内の空気の流量、すなわち吸入空気量が増減すれば、熱線が空気により奪われる熱量も同様に増減して、ひいては熱線の加熱に要する電流も増減することになる。ＶＧセンサ１０は、こうした加熱のために熱線に流される電流に線形化や温度補償のための処理を施したものをセンサ信号として車両制御装置１に出力している。
【００３３】
一方、車両制御装置１は、その主要部としてマイクロコンピュータ３０を備えている。このマイクロコンピュータ３０は、中央処理装置（ＭＰＵ）３１、各種処理プログラムやデータを格納したＲＯＭ３２、作業領域として使用されるＲＡＭ３３、エンジン停止後もデータを保持するバックアップＲＡＭ３４、入出力ポート３５、入力ポート３６、および出力ポート３７〜４１を備えるとともに、これらがバスラインＢＬに接続された構成となっている。
【００３４】
また、車両制御装置１は、バッファ５０〜５３、およびこれらバッファ５０〜５３が接続されるとともに上記入出力ポート３５と相互に接続されたＡ／Ｄ変換器５４を備えている。Ａ／Ｄ変換器５４は、アナログ信号として入力される上記各センサのセンサ信号をデジタル信号に変換する信号処理装置となっている。具体的にはＡ／Ｄ変換器５４は、入出力ポート３５から入力される変換開始信号に基づき、バッファ５０〜５３に一時的に蓄積されているセンサ信号を取り込んでデジタル信号に変換するとともに、そのデジタル信号を同入出力ポート３５へと出力する。より詳しくは、このＡ／Ｄ変換器５４は、上記変換開始信号にて示される時間（遅延時間）が経過した後、上記センサ信号をデジタル信号に変換する。なお、この車両制御装置１では、上述の複数のセンサのうち、ＶＧセンサ１０、燃料温センサ１１、水温センサ１２、および吸気温センサ１３が、上記バッファ５０〜５３にそれぞれ接続されている。
【００３５】
さらに、車両制御装置１は、バッファ５５と、該バッファ５５に接続されるとともに上記入力ポート３６に接続されたコンパレータ５６と、入力ポート３６に接続された波形整形回路５７を備えている。コンパレータ５６および波形整形回路５７は、入力されたセンサ信号の波形を整形した後、その波形整形後の信号を入力ポート３６に出力する。上述の複数のセンサのうち、酸素センサ１４は上記バッファ５５に接続されており、回転角センサ１５およびベーパ流量センサ１６は、波形整形回路５７にそれぞれ接続されている。なお、上記アイドルスイッチ１７もバッファ等を介して上記入力ポート３６に接続されており、そのオン・オフ信号がバスラインＢＬに送出されるようになっている。
【００３６】
また、車両制御装置１は、上記出力ポート３７〜４１にそれぞれ接続された駆動回路６０〜６４を備えている。上述のイグナイタ２０、燃料噴射弁２１、ＩＳＣＶ２２、パージコントロールバルブ２３、およびＥＧＲＶ２４は、これら駆動回路６０〜６４にそれぞれ接続されている。そして車両制御装置１では、出力ポート３７、３８、３９、４０から出力された指令信号がそれぞれ駆動回路６０、６１、６２、６３，６４を介して、イグナイタ２０、燃料噴射弁２１、ＩＳＣＶ２２、ＥＧＲＶ２４へと供給されるようになっている。
【００３７】
こうした構成のもと、車両制御装置１は、センサ１０〜１７から入力される各センサ信号に基づいてイグナイタ２０等のアクチュエータへの制御信号を生成するとともに、この制御信号を駆動回路６０〜６４に出力することにより上記イグナイタ２０等のアクチュエータを駆動する。
【００３８】
ところで、これら駆動回路６０〜６４に入力される制御信号は、Ａ／Ｄ変換器５４から出力されるデジタル信号を基にマイクロコンピュータ３０によって生成されている。この制御信号の生成にあたって、マイクロコンピュータ３０は、上述の変換開始信号をＡ／Ｄ変換器５４に対して出力する。ここで、ＶＧセンサ１０のセンサ信号から上記制御信号の生成の際に用いられる瞬時流量平均値を算出するまでのマイクロコンピュータ３０による一連の処理を例にとり、マイクロコンピュータ３０によるアナログ・デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）の態様について詳細に説明する。なおここでは、図２に示すように、ＶＧセンサ１０からは、「４ｍｓ」の周期で脈動するセンサ信号が出力されているものとする。
【００３９】
マイクロコンピュータ３０は、後述のＡ／Ｄ変換起動処理を「４ｍｓ」の実行周期（基準タイミング値ＣＰ）毎に実行することによってＡ／Ｄ変換器５４を起動させ、アナログ信号であるセンサ信号をデジタル信号へと変換する。このＡ／Ｄ変換起動処理の実行にあたって、マイクロコンピュータ３０では、ＲＯＭ３２に記憶されている待ち時間算出テーブルＴＢＬが参照される。本実施の形態にかかる車両制御装置１では、こうしたマイクロコンピュータ３０による待ち時間算出テーブルＴＢＬの参照を通じて、上述のように、Ａ／Ｄ変換起動処理の実行周期とセンサ信号の脈動周期とが同一であっても、センサ信号を好適にサンプリングすることができるようになっている。まず、この待ち時間算出テーブルＴＢＬの内容について図３および図４を参照しつつ説明する。
【００４０】
図３に示すように、待ち時間算出テーブルＴＢＬは、例えば１次元の配列からなり、待ち時間ＷＴとして「Ｔａｄ_0」〜「Ｔａｄ_11 」の１２個の周期要素が順不同に配列されている。この待ち時間ＷＴは、シミュレーション環境や適合環境による検証を通じて求められる。本実施の形態において、これらＴａｄ_0〜Ｔａｄ_11 は、図４に示すように、各Ｔａｄ_0〜Ｔａｄ_11 の隣り合うもの同士の差分がＡ／Ｄ変換起動処理の実行周期の「４ｍｓ」を１２等分した値となるように求められた時間である。すなわち、Ｔａｄ_0〜Ｔａｄ_11 はそれぞれ順に、０、0.333 、0.667 、1.000 、1.333 、1.667 、2.000 、2.333 、2.667 、3.000 、3.333 、3.667 ［ｍｓ］となっている。後述するように、これら待ち時間算出テーブルＴＢＬの各周期要素Ｔａｄ_0〜Ｔａｄ_11 は、サンプリング周期Ｔｓ_nの算出に供される。そして、待ち時間算出テーブルＴＢＬにおいてこれら各周期要素Ｔａｄ_0〜Ｔａｄ_11 は、それらを用いて算出されるサンプリング周期Ｔｓ_nを不規則に変化させべく、図３に示すように順不同に配列されている。なお、ここでは、この待ち時間算出テーブルＴＢＬの第ＩＸ番目に配列された周期要素をＴＢＬ［ＩＸ］と記載する。なお「ＩＸ」は、こうした待ち時間算出テーブルＴＢＬから周期要素を取得する際のインデクスとして用いられ、その値は「０」〜「１１」までの自然数のいずれかを取る。
【００４１】
ここで、上記Ａ／Ｄ変換起動処理の処理手順を図５にフローチャートとして示し、このフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、ステップＳ１０において、マイクロコンピュータ３０では、インデックスＩＸの値がインクリメント、すなわちその値に「１」が加算される。ただし、インデックスＩＸの値が「１１」よりも大きくなったときには（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、その値は「０」にリセットされる。すなわち、マイクロコンピュータ３０では、当該Ａ／Ｄ変換起動処理が実行される都度、インデックスＩＸの値が「０」〜「１１」の範囲内で、順次ラウンドロビンにインクリメントされるようになっている。
【００４２】
さて、続くステップＳ１３において、マイクロコンピュータ３０では、インデックスＩＸの値に基づき、上述の待ち時間算出テーブルＴＢＬの第ＩＸ番目の周期要素（可変値ＴＢＬ［ＩＸ］）を待ち時間ＷＴとして取得する。そして、ステップＳ１４において、マイクロコンピュータ３０では、待ち時間ＷＴの値が「０」か否かが判断される。このステップＳ１４において、待ち時間ＷＴの値が「０」であると判断された場合、マイクロコンピュータ３０では、ステップＳ１５において、待ち時間なしでセンサ信号のＡ／Ｄ変換が実行されるべく、遅延時間が「０」である旨の上記変換開始信号がＡ／Ｄ変換器５４に出力される。その後、当該処理は一旦終了される。
【００４３】
一方、上記ステップＳ１４において、待ち時間ＷＴの値が「０」以外の値であると判断された場合、マイクロコンピュータ３０では、ステップＳ１６において、待ち時間ＷＴを遅延時間とした上記変換開始信号がＡ／Ｄ変換器５４に出力される。その後、当該処理は一旦終了される。これにより、Ａ／Ｄ変換器５４では、マイクロコンピュータ３０による変換開始信号の出力から待ち時間ＷＴで示される時間が経過した後、センサ信号のＡ／Ｄ変換が実行されることとなる。
【００４４】
こうして設定される待ち時間ＷＴに応じて実行されるセンサ信号の第（ｎ−１）回目のＡ／Ｄ変換から第ｎ回目のＡ／Ｄ変換までの間隔、すなわちセンサ信号のサンプリング周期Ｔｓ_nは、下式にて表される通りとなる。ちなみに、第ｎ回目のサンプリング周期Ｔｓ_ｎの設定時におけるインデクスＩＸの値は、サンプリング周期の設定回数ｎを、待ち時間算出テーブルＴＢＬの周期要素の総数「１２」で除算したときの剰余から「１」を減算した値となる。
【００４５】
[数１]
Ｔｓ_n＝（４［ｍｓ］−ＴＢＬ［ＩＸ］）＋ＴＢＬ［ＩＸ＋１］    …（１）
図６は、「４ｍｓ」周期で脈動するセンサ信号とともに、Ａ／Ｄ変換器５４による同センサ信号のＡ／Ｄ変換のタイミングを四角記号を用いて併せ示したものである。上述のように、待ち時間算出テーブルＴＢＬに格納されたＴａｄ_0〜Ｔａｄ_11 の各値は、上記関係式にて示されるサンプリング周期Ｔｓ_nが不規則な並びとなるように並び替えられている。このため、上記関係式にて示されるサンプリング周期Ｔｓ_nは、規則的な順番とはならず、不規則性を有することとなる。
【００４６】
ちなみに、同図６に丸記号にて示すように、従来のようにサンプリング周期が「４ｍｓ」固定の場合、Ａ／Ｄ変換器５４では、センサ信号の脈動とサンプリング周期とが同期したときには、例えばセンサ信号における脈動の山部分のみがサンプリングされてしまう。ちなみに、脈動周期が「４ｍｓ」となるエンジン回転速度は、気筒数によって変化する。例えば４気筒エンジンでは「７４２４ｒｐｍ」、６気筒エンジンでは「４８８３ｒｐｍ」、８気筒エンジンでは「３６６２ｒｐｍ」となる（いずれも４サイクルエンジンの場合。２サイクルエンジンでは、各々の数値は半分となる）。
【００４７】
さて、上記Ａ／Ｄ変換起動処理を通じてのＡ／Ｄ変換が完了すると、マイクロコンピュータ３０では、Ａ／Ｄ変換の完了を示す割り込みが発生する。こうした割り込みが発生すると、マイクロコンピュータ３０では、次に示すＡ／Ｄ変換完了処理が実行される。次に、このＡ／Ｄ変換完了処理について、図７に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４８】
図７に示すように、ステップＳ２０において、マイクロコンピュータ３０では、Ａ／Ｄ変換器５４から入力されたデジタル信号が取り込まれる。そして、マイクロコンピュータ３０では、ステップＳ２１において上記デジタル信号から瞬時吸気流量が求められた後、続くステップＳ２２において、同瞬時吸気流量が循環配列（リングバッファ）に格納される。その後、当該処理は一旦終了される。
【００４９】
さらに、マイクロコンピュータ３０では、瞬時吸気流量の平均値が算出される。次に、この際に実行される瞬時流量平均値算出処理を図８にフローチャートとして示し、このフローチャートを参照しつつ、瞬時流量平均値算出処理にかかる処理手順を以下に列記する。
【００５０】
１．点火間隔時間をＡ／Ｄ変換起動処理の実行周期（基準タイミング）「４ｍｓ」にて除算することにより、積算個数を求める（図７：ステップＳ３０）。ここで、点火間隔時間とは、気筒間における点火の時間間隔を指すものである。例えば、４気筒では、１８０ＣＡに相当する時間が点火間隔時間となり、６気筒では、１２０ＣＡに相当する時間が点火間隔時間となる。また、８気筒では、９０ＣＡに相当する時間が点火間隔時間となる。すなわち、上記積算個数は、点火間隔時間内のサンプリング回数に相当し、エンジンの回転数により変動することになる。
【００５１】
２．上記循環配列に格納された瞬時吸気流量のうち、最新データから上記積算個数分の値について総和を求める（図７：ステップＳ３１）。
３．上記積算値を上記積算個数にて除算することにより、瞬時吸気流量の平均値を算出する（図７：ステップＳ３２）。
【００５２】
このように、ＶＧセンサ１０のセンサ信号がＡ／Ｄ変換されることにより生成されたデジタル信号は、上記瞬時流量平均値算出処理の実行を通じて平均化される。このため、上述のようにサンプリング周期が不規則であっても、エンジン制御における燃料噴射角度や燃料噴射量の算出にあたって不都合が生じることはない。
【００５３】
次に、本実施の形態にかかる車両制御装置１によってＶＧセンサ１０のセンサ信号がサンプリングされる際のサンプリング周期について、図９に一具体例を示し、この具体例にしたがって詳細に説明する。
【００５４】
上述した図３の待ち時間算出テーブルＴＢＬに示されるよう、インデックスＩＸが「０」のときに同待ち時間算出テーブルＴＢＬから取得される待ち時間ＷＴは、Ｔａｄ_4（＝1.333 ［ｍｓ］）となる。またインデックスＩＸが「１」のときに待ち時間算出テーブルＴＢＬから取得される待ち時間ＷＴは、Ｔａｄ_0（＝０［ｍｓ］）となる。同様にインデックスＩＸが「２」のときの待ち時間ＷＴはＴａｄ_8（2.667 ［ｍｓ］）となり、インデックスＩＸが「３」のときの待ち時間ＷＴはＴａｄ_2（0.667 ［ｍｓ］）となる。
【００５５】
そのため、第１回目のＡ／Ｄ変換から第２回目のＡ／Ｄ変換までのサンプリング周期Ｔｓ_0は、2.667 （＝４−1.333 ＋０）［ｍｓ］となる。また第２回目のＡ／Ｄ変換から第３回目のＡ／Ｄ変換までのサンプリング周期Ｔｓ_1は、6.667 （＝４−０＋2.667 ）［ｍｓ］となり、第３回目のＡ／Ｄ変換から第４回目のＡ／Ｄ変換までのサンプリング周期Ｔｓ_2は、2.000 （＝４−2.667 ＋0.667 ）［ｍｓ］となる。このようにサンプリング周期Ｔｓ_nは、サンプリング毎に不規則に変化されるようになる。
【００５６】
なお、こうした本実施形態では、車両制御装置がその機能の一部として信号処理装置としての機能を担っている。また本実施形態では、基準サンプリング周期毎に実施されるＡ／Ｄ変換起動処理において、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理にて待ち時間ＷＴを求めてその待ち時間ＷＴ後にＡ／Ｄ変換器を起動する結果として、上記サンプリング周期設定手段によるサンプリング周期の設定が行われるようになっている。
【００５７】
以上説明した本実施の形態のサンプリング周期の設定方法、及び信号処理装置によれば、以下のような効果を得ることができるようになる。
（１）サンプリング周期に人為的にプログラムされた不規則性が付与されるため、サンプリング周期への不規則性の付与に偶然性を持った要素が介在する余地はなく、わざわざ検証せずとも、サンプリング周期が実際に不規則変化することを確実に保証することができる。そのため、サンプリング周期の不規則変化を確実として、対象とする信号の脈動がサンプリング結果に与える影響をより的確に抑制することができる。
【００５８】
（２）不規則変化するサンプリング周期の設定をすべてソフトウェア上のみで行うことができるため、乱数発生器などのハードウェアを用いて行う場合に比して、サンプリング周期の不規則変化を安価に実現することができる。
【００５９】
（３）サンプリング動作の忠実な再現が容易に行えるため、サンプリング動作の事前検証や問題発生時の解析が容易となる。
（４）置かれた状況に拘わりなく、待ち時間算出テーブルＴＢＬの周期要素の配列のみによって不規則変化のパターンが決定されるため、周囲の状況を単純化したシミュレーション環境下であれ、実際の使用状況下であれ、常に一定のパターンでサンプリング周期を不規則変化させることができる。そのため、信頼性の高いシミュレーション結果を得ることができる。
【００６０】
（５）待ち時間算出テーブルＴＢＬの周期要素に応じて設定される可変成分と、固定値である固定成分（基準サンプリング周期）との和としてサンプリング周期を設定するようにしている。またサンプリング毎にインクリメントされるインデクスＸＩを用い、待ち時間算出テーブルＴＢＬの第ＸＩ番目、及び第（ＸＩ＋１）番目の周期要素を取得して、それらの差を上記可変成分としている。そのため、不規則変化するサンプリング周期の平均値（期待値）を基準サンプリング周期と一致されることができ、また所望とする期間（ウインドウ）内に１度ずつのサンプリングを確実に行うことができるようにもなる。更に、そうした態様でサンプリング周期を不規則変化させるための、待ち時間算出テーブルＴＢＬの各周期要素の数値設定が容易にもなる。
【００６１】
（その他の実施の形態）
上述のようにサンプリング周期を不規則変化させれば、サンプリング対象のアナログ信号の脈動周期とサンプリング周期とが同期することを回避することができる。もっとも、そうした同期が特定の状況下でのみ発生する可能性があることが予め解っているのであれば、同期の生じる可能性のある状況でのみ、サンプリング周期を不規則変化させるだけでも、上記同期の発生を回避することができる。そこで、サンプリング周期を基準サンプリング周期に固定したとして、そのときのサンプリング周期がセンサ信号の脈動周期と同期する状況にあるか否かを判定し、同期する状況にあると判定されたときにのみ、サンプリング周期を不規則変化させ、そうでないときには、基準サンプリング周期に一律固定するようにすると良い。上記実施形態の場合、ＶＧセンサ１０のセンサ信号の脈動周期が基準サンプリング周期（４ｍｓ）と同期するエンジン回転速度は予め解っているため、そうした回転速度付近でのみ、サンプリング周期の不規則変化を実施させるようにすると良い。
【００６２】
一方、センサ信号の脈動の発生態様が状況により変化するとしたなら、上述したようなセンサ信号の脈動がサンプリング結果に与える悪影響を適正に抑制可能なサンプリング周期の不規則変化のパターンも変わってくる。すなわち、状況により、脈動のパターン（周期）が変われば、サンプリング周期の不規則変化のパターンも変えることが望ましい。ところが、上記実施形態では、サンプリング周期の不規則変化のパターンは、待ち時間算出テーブルＴＢＬの各周期要素の配列によって一律に決まってしまう。そこで、周期要素の配列の異なる複数の待ち時間算出テーブルＴＢＬを設け、サンプリング周期の設定に用いるテーブルを状況に応じて切り替えるようにすれば、脈動パターンの変化に合わせてサンプリング周期の不規則変化のパターンを変化させることが可能となる。
【００６３】
例えば、ＶＧセンサ１０のセンサ信号の脈動周期と基準サンプリング周期との同期は、複数の回転速度域で発生することがある。ＶＧセンサ１０のセンサ信号の脈動周期は、エンジン回転速度に反比例するため、そうした複数の回転速度域のそれぞれでセンサ信号の脈動周期は異なることになる。そのため、ある特定のサンプリング周期の不規則変化のパターンが、そうした同期の発生する回転速度域のいずれかにおいて、脈動の悪影響を効果的に抑制し得るものであったとしても、他の回転速度域でも同様に機能することは必ずしも保証できるとは限らない。そこで、同期の発生する回転速度域のそれぞれについて、有効なパターンでサンプリング周期が不規則変化するように設定された複数の待ち時間算出テーブルを個別に設けるようにする。そして各々の回転速度域でのサンプリング周期の設定に用いるテーブルを切り替えるようにすれば、同期の発生する回転速度域のいずれにおいても、脈動の悪影響を効果的に抑制することができるようになる。より具体的には、図５のＡ／Ｄ変換起動処理におけるステップＳ１３の処理の前に、エンジン回転速度を取得し、その取得したエンジン回転速度に応じてステップＳ１３での待ち時間ＷＴの算出に用いる待ち時間テーブルを選択する処理を追加する。この場合、ここで追加した処理が上記テーブル切替手段の処理に相当するものとなる。
【００６４】
一方、上述したようにＶＧセンサ１０のセンサ信号の脈動周期と基準サンプリング周期とが同期するエンジン回転速度はエンジンの気筒数によって異なっている。このことから明らかなように脈動の発生状況は、適用されるエンジンの気筒数によっても変化する。そこで、エンジンの気筒数別に、周期要素の配列態様の異なる待ち時間算出テーブルＴＢＬを設け、適用されるエンジンの気筒数に応じて、サンプリング周期の設定に用いるテーブルを切り替えるようにすれば、気筒数の異なるエンジンに共通して適用可能な汎用性を信号処理装置に持たせることができる。
【００６５】
この発明にかかるサンプリング周期の設定方法および同設定方法を採用する電子処理装置は上記実施の形態に限定されるものではなく、更に例えば次のような形態として実施することもできる。
【００６６】
・ＶＧセンサ１０の数は任意であり、複数のＶＧセンサを用意しておき、これらＶＧセンサをＡ／Ｄ変換器５４においてサンプリング周期Ｔｓ_nで一度にＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。このようにすれば、ＲＯＭ３２の記憶領域の低減やマイクロコンピュータの処理負荷の軽減を通じて車両制御装置１の省リソース化を図ることができる。
【００６７】
・上記実施の形態において、マイクロコンピュータ３０では、待ち時間算出テーブルＴＢＬから求められた待ち時間ＷＴが経過した後にＡ／Ｄ変換を実行すべく、Ａ／Ｄ変換器５４に対して変換開始信号を出力していた。このように待ち時間ＷＴが経過した後にＡ／Ｄ変換を実行するための方法は、上述の待ち時間算出テーブルＴＢＬを用いた方法に限定されない。例えば、待ち時間ＷＴの値をプログラムに埋め込んでおき、マイクロコンピュータ３０では、Ａ／Ｄ変換起動処理を実行する都度、条件分岐により、待ち時間ＷＴの経過後にＡ／Ｄ変換を行うべく、上記変換開始信号を出力するようにしてもよい。すなわち、この場合にも、待ち時間算出テーブルＴＢＬは、独立したかたちでは存在しておらず、マイクロコンピュータ３０の処理プログラム中に埋め込まれているだけであり、実質的には上記実施形態と同じものである。
【００６８】
・上記実施形態では、待ち時間算出テーブルＴＢＬの第ＸＩ番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］と第（ＸＩ＋１）番目に配列された周期要素ＴＢＬ［ＸＩ］との差を、基準サンプリング周期に加算した値がサンプリング周期となるようにその設定が行われるものとなっている。もっとも、サンプリング周期の平均値（期待値）を、特定の値（基準サンプリング周期）に合わせ込む必要が無い場合などには、待ち時間算出テーブルから取得した周期要素を用いたサンプリング周期の設定を、別の演算態様で行うようにしても良い。要は、周期要素が順不同に配列されたテーブルからサンプリング毎にその配列順に取得した周期要素を用いた演算を通じてサンプリング周期を求めるようにすれば、偶然性を持った要素の介在の余地のない、人為的にプログラムされた不規則性をサンプリング周期に付与することが可能である。例えば、テーブルから取得した周期要素を係数として、固定値に乗算したものをサンプリング周期として設定したり、取得した周期要素そのものをサンプリング周期に設定したりすることもできる。
【００６９】
・本発明は、車載制御装置においてＶＧセンサのＡ／Ｄ変換を行う信号処理装置、及びそのＡ／Ｄ変換に係るサンプリングについてのサンプリング周期の設定方法にその適用が限定されるものでなく、脈動周期が変動するようなアナログ信号のＡ／Ｄ変換を行う装置全般、或いはそうしたアナログ信号のサンプリング時のサンプリング周期の設定全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施の形態についてその適用される車両制御装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】ＶＧセンサのセンサ出力の一例を示すグラフ。
【図３】同実施の形態において、車両制御装置のＲＯＭに記憶された待ち時間算出テーブルの一例を示す図。
【図４】同待ち時間算出テーブルに配列された周期要素を待ち時間としたときにその各値をマイクロコンピュータの実行時間との対比の下に示す図。
【図５】同実施の形態の採用するＡ／Ｄ変換起動処理のフローチャート。
【図６】センサ信号の推移とともにマイクロコンピュータによるサンプリングタイミングを併せ示すグラフ。
【図７】同実施の形態の採用するＡ／Ｄ変換完了処理のフローチャート。
【図８】同実施の形態の適用された車両制御装置での瞬時流量平均値算出処理のフローチャート。
【図９】センサ信号の推移とともにマイクロコンピュータによるサンプリングタイミングを併せ示すグラフ。
【符号の説明】
【００７１】
１…車両制御装置、１０…熱線式エアフローメータ（ＶＧセンサ）、１１…燃料温センサ、１２…水温センサ、１３…吸気温センサ、１４…酸素センサ、１５…回転角センサ、１６…ベーパ流量センサ、１７…アイドルスイッチ、２０…イグナイタ、２１…燃料噴射弁、２２…アイドルスピードコントロールバルブ、２３…パージコントロールバルブ、２４…排気ガス再循環バルブ、３０…マイクロコンピュータ、３１…中央処理装置、３２…ＲＯＭ、３３…ＲＡＭ、３４…バックアップＲＡＭ、３５…入出力ポート、３６…入力ポート、３７〜４１…出力ポート、５０〜５３，５５…バッファ、５４…Ａ／Ｄ変換器、５６…コンパレータ、５７…波形整形回路、６０〜６４…駆動回路。
【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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