(57)【要約】【課題】  燃費情報の演算に用いる燃料噴射量情報に含まれるノイズを十分に抑制できると同時に、信号安定化処理にかかる応答遅れを低減して、応答性良く安定した燃費情報を演算できるようにした、車両の燃費演算装置を提供する。【解決手段】  車両に搭載された内燃機関への燃料噴射量情報に基づいて予め設定された演算周期毎に燃費を算出する燃費演算装置において、燃料噴射量情報を移動平均処理する移動平均手段１０２と、移動平均手段の出力を低域通過フィルタ処理するフィルタ手段１０３とをそなえる。【選択図】        図１
2007101315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関への燃料噴射量情報に基づいて予め設定された演算周期毎に燃費を算出する燃費演算装置において、
前記燃料噴射量情報を移動平均処理する移動平均手段と、
該移動平均手段の出力を低域通過フィルタ処理するフィルタ手段と、
をそなえたことを特徴とする、車両の燃費演算装置。
【請求項２】
該移動平均手段は、１演算周期毎に、
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の燃費演算装置。
【請求項３】
該フィルタ手段は、１演算周期毎に該移動平均手段の出力を低域通過フィルタ処理するものであって、
演算周期ｎにおいて該フィルタ手段から出力される出力値Ｆ（ｎ）と、演算周期ｎにおいて該フィルタ手段に入力される入力値Ｌ（ｎ）と、１演算周期前の演算周期（ｎ−１）において該フィルタ手段から出力される出力値Ｆ（ｎ−１）とは、
Ｆ（ｎ）＝ａＬ（ｎ）＋ｂＦ（ｎ−１）
ただし、ａ＋ｂ＝１，ａ＞０，ｂ＞０
の関係を満たす
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の燃費演算装置。
【請求項４】
前記演算周期の周期は１０〜４０ミリ秒であり、該所定周期数ｒは２５〜１００である
ことを特徴とする、請求項２又は３に記載の車両の燃費演算装置。
【請求項５】
前記内燃機関はディーゼルエンジンである
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の燃費演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関への燃料噴射量情報に基づいて予め設定された演算周期毎に燃費を演算する車両の燃費演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、大型トラック等のように、良好な燃料消費率で走行することが要求される車両では、短時間（例えば、数秒程度）毎に単位燃料消費量あたりの走行距離、あるいは、単位走行距離あたりの燃料消費量等の燃費情報をリアルタイムで演算し、表示する技術が提案及び実用化されている（例えば特許文献１参照）。
このように、短い期間毎の車両の燃費情報をリアルタイムに表示すれば、運転者は、表示された燃費情報を参照して、良好な燃費で走行するために最適な走行速度を予測して、走行速度を調整することが可能となり、車両を走行させる際の燃費向上に非常に有効である。
【０００３】
また、近年、コモンレール技術の実用化に伴い、大型トラック等に多く用いられるディーゼルエンジン搭載車両においても燃料噴射量の電子制御化が可能になった結果、燃料噴射単位での燃料噴射量を極めて正確に把握することができるようになっている。
このような燃費情報の演算は、エンジンの電子制御装置（ＥＣＵ）の燃料噴射量設定部で設定される燃料噴射量情報に基づいて行われる。
【特許文献１】特開２００２−１６６７４９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、燃料噴射量情報（燃料噴射量信号）には、微小な変動（即ち、ノイズ）が多く含まれる（図５参照）。特に、ディーゼルエンジンは一般に、ガソリンエンジンと比較して燃料噴射量の増減が大きいため、燃料噴射量情報には多くのノイズが含まれる。
このため、燃料噴射量信号をＥＣＵがそのまま燃費情報の演算に用いるとノイズ等の影響によって算出される燃費情報にばらつき生じ、不安定になるので、このノイズの影響を抑制するため、ＥＣＵでは所定のフィルタ係数で燃料噴射量信号にフィルタ処理を行うことによって信号を安定化させた上で燃費情報を演算している。
【０００５】
このフィルタ処理には、一次再帰型の低域通過フィルタ（ＬＰＦ）が用いられ、ＬＰＦでは、所定の演算周期（例えば２０ミリ秒）毎に所定のフィルタ係数に基づいてフィルタ演算が行われる。
また、ＬＰＦでは、（ａ＋ｂ＝１，ａ＞０，ｂ＞０）を満たすフィルタ係数ａ，ｂを設定し、入力された信号（フィルタ前信号）Ｌ０（ｎ）と１演算周期前にＬＰＦが算出したフィルタ後信号Ｆ０（ｎ−１）とにフィルタ係数ａ，ｂをそれぞれ乗算したものを加算することによってフィルタ後信号Ｆ０（ｎ）を算出するようになっている［即ち、Ｆ０（ｎ）＝ａＬ０（ｎ）＋ｂＦ０（ｎ−１）］。
【０００６】
これにより、フィルタ前信号に含まれるノイズ（微小変化）分は、ＬＰＦによるフィルタ処理によってカット又は抑制されてフィルタ後信号は滑らかな変動特性となる。
なお、ＬＰＦによってフィルタ処理されたフィルタ後信号はそれ以前の各周期におけるフィルタ前信号の影響を累積的に受けることになるが、この影響は、その時点に近いフィルタ前信号ほど大きく、その時点から遠いフィルタ前信号ほど小さくなる。
【０００７】
このとき、１演算周期前のフィルタ後信号Ｆ０（ｎ−１）を乗算するフィルタ係数ｂの値を大きく［入力信号Ｌ０（ｎ）を乗算するフィルタ係数ａの値を小さく］する（フィルタを重くするともいう）ほど、算出されるフィルタ後信号は当該演算周期における入力信号Ｌ０（ｎ）内のノイズがより強く抑制されるので、振幅の大きなノイズでも十分に抑制することができる。
【０００８】
しかし、このようにフィルタ係数ａの値を小さくすると最新の入力信号Ｌ０（ｎ）が軽視されることになるので、例えば、図５に示すようにフィルタ前信号Ｌ０（ｎ）が大きく変化した場合、フィルタ後信号の値にフィルタ前信号の変動が反映されるまでの応答遅れΔＴが大きくなってしまう。
反対に、フィルタ係数ａの値を大きく（フィルタ係数ｂの値を小さく）設定する（フィルタを軽くするともいう）と応答遅れΔＴを小さくすることができるが、ノイズの振幅が大きい場合にはノイズを十分に抑制することができず、ＥＣＵによる燃費情報演算が不安定になってしまう。
【０００９】
したがって、燃料噴射量信号をフィルタ処理してノイズを抑制する場合には、フィルタ係数ａ，ｂの値はできる限り、燃料噴射量情報の変化に対して応答遅れを許容範囲内に抑えながらも、ノイズを一定レベル以上抑制することができる値に設定することが望ましい。
しかしながら、従来の技術によれば、燃料噴射量情報に振幅の大きいノイズが含まれるため、このノイズを除くように信号安定化処理を行うと安定化処理後の燃料噴射量情報の応答遅れが大きくなり、ノイズの抑制と応答遅れの回避とを同時に実現することが困難であった。そして、信号安定化後の燃料噴射量の応答遅れが大きくなると、例えば、燃費情報の表示に遅れが生じてしまうことになり、実際には良好な燃費状態でないにも関らず、運転者が良好な運転状態であると誤判断して、実際には良好でない燃費での走行を行ってしまうことが考えられ、かえって燃費を悪化させることも起こりうる。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、燃費情報の演算に用いる燃料噴射量情報に含まれるノイズを十分に抑制できると同時に、信号安定化処理にかかる応答遅れを低減して、応答性良く安定した燃費情報を演算できるようにした、車両の燃費演算装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するために、請求項１記載の本発明の車両の燃料演算装置は、車両に搭載された内燃機関への燃料噴射量情報に基づいて予め設定された演算周期毎に燃費を算出する燃費演算装置において、前記燃料噴射量情報を移動平均処理する移動平均手段と、該移動平均手段の出力を低域通過フィルタ処理するフィルタ手段と、をそなえたことを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２記載の本発明の車両の燃料演算装置は、請求項１のものにおいて、該移動平均手段は、１演算周期毎に、前回までに入力された連続するｒ−１回の演算周期分の前記燃料噴射量情報及び今回の演算周期での前記燃料噴射情報に基づいて該移動平均処理を行うことを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明の車両の燃料演算装置は、請求項１又は２のものにおいて、該フィルタ手段は、１演算周期毎に該移動平均手段の出力を低域通過フィルタ処理するものであって、演算周期ｎにおいて該フィルタ手段から出力される出力値Ｆ（ｎ）と、演算周期ｎにおいて該フィルタ手段に入力される入力値Ｌ（ｎ）と、１演算周期前の演算周期（ｎ−１）において該フィルタ手段から出力される出力値Ｆ（ｎ−１）とは、Ｆ（ｎ）＝ａＬ（ｎ）＋ｂＦ（ｎ−１）、ただし、ａ＋ｂ＝１，ａ＞０，ｂ＞０の関係を満たすことを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４記載の本発明の車両の燃料演算装置は、請求項２又は３のものにおいて、前記演算周期の周期は１０〜４０ミリ秒であり、該所定周期数ｒは２５〜１００であることを特徴としている。
また、請求項５記載の本発明の車両の燃料演算装置は、請求項１〜４のものにおいて、前記内燃機関はディーゼルエンジンであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の本発明の燃費演算装置によれば、移動平均手段によって燃料噴射量情報を移動平均して、燃料噴射量情報に含まれるノイズを低減するので、移動平均手段の出力をフィルタ手段によって低域通過フィルタ処理する際に、応答性を重視してフィルタ係数を設定することができ、燃料噴射量情報に含まれるノイズを確実に抑制しながらも良好な応答性を得ることができる。
また、請求項２記載の本発明の燃費演算装置によれば、請求項１の効果に加え、移動平均手段は、１演算周期毎に、前回までに入力された連続するｒ−１回の演算周期分の燃料噴射量情報と今回の演算周期での燃料噴射量情報との合計ｒ回の演算周期分の燃料噴射量情報の平均値を出力するので、燃料噴射量情報に含まれるノイズを低減することができる。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明の燃費演算装置によれば、請求項１又は２の効果に加え、フィルタ係数ａ，ｂを適切に設定することで、燃料噴射量情報に含まれる燃料噴射量情報に含まれるノイズを確実に抑制しながらも良好な応答性を得ることができる。
また、請求項４記載の本発明の燃費演算装置によれば、請求項１〜３の効果に加え、演算周期の周期を１０〜４０ミリ秒に設定し、所定周期数ｒを２５〜１００に設定することで燃料噴射量情報に含まれる燃料噴射量情報に含まれるノイズを確実に抑制しながらも良好な応答性を得ることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の本発明の燃費演算装置によれば、請求項１〜４の効果に加え、燃料噴射量の変化が大きい一方で、特に良好な燃費性能が要求されるディーゼルエンジンにおいて応答性良く、且つ、安定した燃費演算を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図１〜図３は本発明の一実施形態に係る、車両の燃費演算装置を説明するためのものであって、図１は、燃費演算装置の全体構成を示すブロック図、図２は、燃料噴射量情報の安定化処理にかかる演算回路を模式的に示す回路図、図３は本実施形態における燃料噴射量信号とこれを信号安定化処理した信号との経時変化の一例を示すグラフである。
【００１８】
本実施形態は、本発明の燃費演算装置を、車両の運転状態に合わせて最適な燃料噴射量を電子制御するディーゼルエンジン搭載車両に適用したものである。
図１に示すように、本実施形態における燃費演算装置は、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるＥＣＵ（電子制御装置）１、車速センサ２、表示装置（表示手段）３を備えており、ＥＣＵ１の入力側には、車速センサ２が接続され、ＥＣＵ１の出力側には、表示装置３が接続されている。
車速センサ２は、１演算周期（ここでは、１演算周期の時間を２０ミリ秒とする）毎に車両の走行速度情報［車速信号Ｖ（ｎ）］をＥＣＵ１に入力するようになっている。なお、以下に説明する全ての値の入力及び演算はこの演算周期毎に行われる。
【００１９】
表示手段３は、ＥＣＵ１から出力された燃費情報を運転者に視認できるように表示するように構成されている。
ＥＣＵ１は、機能要素として、燃料噴射量設定部１０１，移動平均演算部（移動平均手段）１０２，燃料噴射量ＬＰＦ（フィルタ手段）１０３，燃費演算部１０４，上限値リミッタ１０５，燃費情報ＬＰＦ１０６を備えている。
【００２０】
燃料噴射量設定部１０１は、車両の運転状態に基づいて最適な燃料噴射量を設定し、図示しない燃料噴射弁に燃料噴射指令信号を送出する。また、燃料噴射量設定部１０１は、設定した燃料噴射量に基づいて、燃料噴射量情報としての燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）を移動平均演算部１０２に出力するようになっている。
なお、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）は、単位時間（ここでは１時間）あたりの燃料噴射量［単位：Ｌ／ｈ］である。また、燃料噴射量設定部１０１は、ＥＣＵ１とは別体のＥＣＵに設け、ＥＣＵ１はその情報（燃料噴射量情報）を受け取るように構成することもできる。
移動平均演算部１０２は、入力された燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）を移動平均処理して、移動平均後信号Ｌ（ｎ）を算出し、燃料噴射量ＬＰＦ１０３に出力する。燃料噴射量ＬＰＦ１０３には、予め所定のフィルタ係数ａ，ｂ（ただし、ａ＞０，ｂ＞０，ａ＋ｂ＝１）が設定され、入力された移動平均後信号Ｌ（ｎ）をフィルタ処理して、フィルタ後信号Ｆ（ｎ）を算出し、燃費演算部１０４に入力するようになっている。本実施形態では移動平均演算部１０２及び燃料噴射量ＬＰＦ１０３において、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズを確実に抑制しながらも、ノイズ抑制にかかる応答遅れが十分に小さくなるように信号安定化処理が行われる。この移動平均演算部１０２及び燃料噴射量ＬＰＦ１０３においての信号安定化処理の詳細については後述する。
【００２１】
燃費演算部１０４には、フィルタ後信号Ｆ（ｎ）とともに、車速センサ２から車速信号Ｖ（ｎ）が入力されるようになっており、燃費演算部１０４では、車速信号Ｖ（ｎ）［ｋｍ／ｈ］をフィルタ後信号Ｆ（ｎ）［Ｌ／ｈ］で除算して、燃料１リットルあたりの走行距離として示される燃費情報信号Ｐ（ｎ）［ｋｍ／Ｌ］を算出する［即ち、Ｐ（ｎ）＝Ｖ（ｎ）／Ｆ（ｎ）］。
上限値リミッタ１０５では、入力された燃費情報信号Ｐ（ｎ）と予め設定された所定の上限値Ｍとの大小関係が比較され、入力された燃費情報信号Ｐ（ｎ）が上限値Ｍよりも大きい場合［即ち、Ｐ（ｎ）＞Ｍの場合］には、燃費情報信号Ｐ（ｎ）の値をこの上限値Ｍとする。こうして上限値リミッタ１０５では、燃費情報信号Ｐ（ｎ）の上限値を上限値Ｍ以下に制限するようになっている。
【００２２】
この理由について説明すると、当該演算周期に相当する期間においての燃料噴射量が、０あるいは０に近い場合等では、算出される燃費情報信号Ｐ（ｎ）が異常に大きな値となってしまう。このような異常値を燃費情報に含めると燃費情報の正確性が損なわれるため、これを避けるために本実施形態では、上限値リミッタ１０５を設け、燃費情報信号Ｐ（ｎ）が異常値となった場合には、燃費情報信号Ｐ（ｎ）が所定の上限値Ｍ以上にならないように制限しているのである。
【００２３】
ところで、上述の移動平均演算部１０２及び燃料噴射量ＬＰＦ１０３において、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズは十分に抑制されるが、一方で、車速センサ２から燃費演算部１０４に入力される車速信号Ｖ（ｎ）にも、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）と比較して程度は大きくないものの、ある程度の振幅のノイズが含まれている。このため、このノイズに起因して、燃費演算部１０４で算出される燃費情報信号Ｐ（ｎ）にもばらつきが生じ、燃費情報が安定しないことが起こりうる。
【００２４】
このため本実施形態では、上限値リミッタ１０５から出力された燃費情報信号Ｐ（ｎ）は燃費情報ＬＰＦ１０６において最終的なフィルタ処理が行われ、フィルタ処理されたフィルタ後燃費情報信号Ｑ（ｎ）が、表示手段３に入力されて運転者に対して表示されるようになっている。
燃費情報ＬＰＦ１０６は、燃料噴射量ＬＰＦ１０３と同じ形式の低域通過フィルタであり、予めフィルタ係数ａ１，ｂ１（ただし、ａ１＞０，ｂ１＞０，ａ１＋ｂ１＝１）が設定されている。ただし、燃費情報信号Ｐ（ｎ）に含まれるノイズの振幅は、それほど大きいものではないので、フィルタ係数ａ１，ｂ１は燃費情報信号Ｐ（ｎ）に含まれるノイズを十分に抑制しながらも、特に、応答性を損なわない程度の値に設定される。なお、燃費情報信号Ｐ（ｎ）に大きなばらつきが見られない場合には、燃費情報ＬＰＦ１０６は省略してもよい。
【００２５】
次に、図２を参照して移動平均演算部１０２と燃料噴射量ＬＰＦ１０３における信号安定化処理について説明する。ここでは、最新の演算周期を演算周期ｎとし、例えば、演算周期ｎにおける燃料噴射量信号をＸ（ｎ）、１周期前の演算周期（ｎ−１）における燃料噴射量信号をＸ（ｎ−１）と表記して説明する。
図２に示すように、移動平均演算部１０２は、予め設定される所定数である（ｒ−１）個の遅延回路１２０．１〜１２０．ｒ−１と（ｒ−１）個の加算回路１２１．１〜１２１．ｒ−１と増幅器１２２とを備えている。
【００２６】
各遅延回路１２０．１〜１２０．ｒ−１はそれぞれ直列につながれており、それぞれ、入力された信号を１演算周期遅延させて出力するように構成されている。これにより、各遅延回路１２０．１〜１２０．ｒ−１からは、１演算周期前の演算周期（ｎ−１）から（ｒ−１）演算周期前の演算周期（ｎ−ｒ＋１）までの燃料噴射量信号がそれぞれ出力されるようになっている。そして、各遅延回路１２０．１〜１２０．ｒ−１から出力された燃料噴射量信号は、それぞれ、各加算回路１２１．１〜１２１．ｒ−１に入力されるようになっている。また、各加算回路１２１．１〜１２１．ｒ−１は、入力された複数の信号を加算して出力するように構成されている。
【００２７】
これにより、加算回路１２１．１では、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）と１演算周期前の燃料噴射量信号Ｘ（ｎ−１）とが加算され、加算回路１２１．２では、これに加えてさらに２演算周期前の燃料噴射量信号Ｘ（ｎ−２）が加算される。このように、加算回路１２１．１〜１２１．ｒ−１では、次々に１演算周期ずつ前の燃料噴射量信号が積算され、加算回路１２１．ｒ−１では、演算周期ｎを含め、連続するｒ回の演算周期において移動平均演算部１０２に入力された燃料噴射量信号Ｘ（ｎ），Ｘ（ｎ−１），Ｘ（ｎ−２），・・・Ｘ（ｎ−ｒ＋１）が全て積算され、増幅器１２２に送出されることになる。
【００２８】
増幅器１２２には、入力された値を加算された燃料噴射量信号の個数（即ち、ｒ）で除した値のゲインが設定されており、移動平均後信号Ｌ（ｎ）として燃料噴射量ＬＰＦ１０３に出力するようになっている。
このように、移動平均演算部１０２では、１演算周期毎に、前回までに入力された連続するｒ−１回の演算周期分の燃料噴射量信号及び今回の演算周期ｎでの燃料噴射量信号の合計ｒ個の燃料噴射量信号の平均値を移動平均後信号として算出し、燃料噴射量ＬＰＦ１０３に出力するようになっている。
【００２９】
つまり、演算周期ｎにおいて移動平均演算部１０２は、
Ｌ（ｎ）＝［Ｘ（ｎ）＋Ｘ（ｎ−１）＋・・・＋Ｘ（ｎ−ｒ＋１）］／ｒ
を移動平均後信号Ｌ（ｎ）として出力し、次の演算周期（ｎ＋１）において移動平均演算部１０２は、
Ｌ（ｎ＋１）＝［Ｘ（ｎ＋１）＋Ｘ（ｎ）＋・・・＋Ｘ（ｎ−ｒ＋２）］／ｒ
を移動平均後信号Ｌ（ｎ＋１）として出力するようになっている。
【００３０】
なお、本実施形態では、上述のｒの値を５０に設定し、移動平均演算部１０２では、１演算周期毎に、直近の５０演算周期分の燃料噴射量の平均値を算出するように設定している。
このように、各演算周期毎にばらつき（即ち、ノイズ）を持つ信号に移動平均処理を行うことにより、少ない演算周期数程度の短い変動が均されてノイズの振幅が低減される。したがって、移動平均後信号Ｌ（ｎ）に含まれるノイズは燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズと比較して振幅が小さくなる。
【００３１】
この移動平均処理にかかる応答遅れは予め設定される所定周期数ｒに応じて異なるが、所定周期数ｒの値は移動平均後信号の応答遅れが小さくなるように設定される。また、概して、移動平均処理にかかる応答遅れは、後述する燃料噴射量ＬＰＦ１０３のような再帰型一次低域通過フィルタでの応答遅れと比較すると大幅に小さく、燃料噴射量信号に対する移動平均後信号の応答遅れは小さい。
【００３２】
次に、燃料噴射量ＬＰＦ１０３について説明する。燃料噴射量ＬＰＦ１０３は、第１増幅器１３１，第２増幅器１３２，遅延素子１３３，加算回路１３４を備えている。
第１増幅器１３１及び第２増幅器１３２にはそれぞれ、所定のフィルタ係数ａ，ｂ（ただし、ａ＋ｂ＝１，ａ＞０，ｂ＞０）に相当するゲインａ，ｂが設定されており、第１増幅器１３１及び第２増幅器１３２は入力された信号にそれぞれゲインａ，ｂを乗じて出力するようになっている。
遅延回路１３３は上述の遅延回路１２０．１〜１２０．ｒ−１と同様に、入力された信号を１演算周期遅延させて出力するように構成されており、加算回路１３４は上述の加算回路１２１．１〜１２１．ｒ−１と同様に、入力された複数（ここでは２つ）の信号を加算して出力するように構成されている。
【００３３】
したがって、演算周期ｎにおいて燃料噴射量ＬＰＦ１０３に入力された移動平均後信号Ｌ（ｎ）は、第１増幅器１３１に入力され、ゲインａを乗算された信号ａＬ（ｎ）として加算回路１３４に送出される。また、第２増幅器１３２には、遅延回路１３３から１演算周期前のフィルタ後信号Ｆ（ｎ−１）が入力され、ゲインｂを乗算された信号ｂＦ（ｎ−１）として加算回路１３４に送出される。
【００３４】
加算回路１３４では、第１増幅器１３１及び第２増幅器１３２からそれぞれ入力された信号ａＬ（ｎ）及びｂＦ（ｎ−１）を加算し、
フィルタ後信号Ｆ（ｎ）＝ａＦ（ｎ−１）＋ｂＬ（ｎ）
を出力するようになっている。
【００３５】
なお、このフィルタ係数ａ，ｂは移動平均後信号Ｌ（ｎ）に含まれる微小変化（ノイズ）を十分に抑制できるように予め設定された値である。この場合、フィルタ係数ａを大きくしてフィルタを重くするほど振幅の大きいノイズを十分に抑制できるようになる反面、入力される信号の変化に対する応答遅れが大きくなるので、フィルタ係数ａ，ｂの値はノイズを確実に抑制できると同時に、移動平均後信号Ｌ（ｎ）の変化に対する応答遅れが大きくならない程度の値に設定するのが好ましいが、本実施形態では、移動平均演算部１０２において既に燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズの振幅は低減されており、移動平均後信号Ｌ（ｎ）には、振幅が大きいノイズはほとんど含まれていないので、フィルタ係数ａ，ｂの値は、応答遅れが小さくなるような値に設定することができる。
このように、本発明では、移動平均演算部１０２において、移動平均処理を行った後に燃料噴射量ＬＰＦ１０３においてフィルタ処理を行うことで、応答性良く、且つ、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズを確実に抑制することができるようになっている。
【００３６】
本発明の一実施形態に係る、車両の燃費演算装置はこのように構成されているので、特に、移動平均演算部１０２において、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に含まれるノイズの振幅を低減する。これによって、ノイズの振幅が低減された移動平均後信号Ｌ（ｎ）を燃料噴射量ＬＰＦ１０３においてフィルタ処理する際には、燃料噴射量ＬＰＦ１０３の第１増幅器１３１に設定されるフィルタ係数ａの値を大きく（ｂの値を小さく）設定してフィルタを軽くしても、移動平均後信号Ｌ（ｎ）に含まれるノイズを十分に抑制することができる。また、フィルタ係数ａの値が大きく設定されることにより、フィルタ後信号Ｆ（ｎ）は、最新の移動平均後信号Ｌ（ｎ）の影響を大きく受けることになり、入力される移動平均後信号Ｌ（ｎ）の変化に対する応答性を向上させることができる。これによって、図３に示すように、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に対するフィルタ後信号Ｆ（ｎ）の応答遅れΔＴを低減することができる。
【００３７】
なお、上述のように本実施形態では、最初に燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）を移動平均処理した後に、比較的軽いフィルタ係数でフィルタ処理を行うことで、ノイズの抑制と良好な応答性とを両立させることができる。しかしながら、最初に燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）にフィルタ処理を行った後、移動平均処理を行って得た信号安定化後信号Ｆ’（ｎ）は、図４に示すように良好な応答性を確保することができないことを本願発明者は確認した。
【００３８】
この理由については、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）に信号安定化処理を行う場合の特性として、移動平均処理では、振幅が大きいノイズに対して、応答性良く、ノイズの振幅を低減させる効果が得られるが、振幅が小さいノイズに対して移動平均処理を行う場合にはノイズの振幅抑制効果が小さくなる。
このため、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）を信号安定化処理する際に、最初に低域通過フィルタ処理を行って、その後、移動平均処理を行う場合には十分にノイズを抑制するためには、上述の燃料噴射量ＬＰＦ１０３のフィルタ係数ｂを大きくする（フィルタを重くする）か、上述の移動平均演算部１０２における所定周期数ｒの値を大きくする必要があり、この結果、図４に示すように大きな応答遅れΔＴが生じてしまうことになる。
【００３９】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態においては、本発明の燃費演算装置をディーゼルエンジン搭載車両に適用しているが、搭載する内燃機関はディーゼルエンジンに限らずガソリンエンジンでも同様に適用することができる。また、実施形態では、本発明の燃費演算装置の演算結果を表示して良好な燃費での走行を運転者に啓発するようにしているが、燃費演算装置の演算結果の用途はこのような燃費情報の表示装置に限定するものではなく、何にでも適用することができる。
【００４０】
また、上述の実施形態においては、算出した燃費情報信号Ｐ（ｎ）をフィルタ処理してノイズを抑制しているが、本発明において燃料噴射量情報を移動平均処理してノイズを低減した信号を低域通過フィルタでフィルタ処理することで、燃料噴射量情報に含まれるノイズが十分に抑制されるので、燃費情報信号Ｐ（ｎ）に含まれるノイズも抑制されることになる。
【００４１】
したがって、燃費情報信号Ｐ（ｎ）に含まれるノイズが十分に小さい場合には燃費情報ＬＰＦ１０６は省略して実施することも可能である。一方、車速情報に大きなノイズが含まれる場合などでは、燃費情報信号Ｐ（ｎ）に含まれるノイズが大きくなることも考えられる。このような場合には、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）と同様に、最初に燃費情報信号Ｐ（ｎ）を移動平均処理した後、燃費情報ＬＰＦ１０６でフィルタ処理するようにしても良い。このようにすれば、実施形態における燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）の信号安定化処理と同様に、燃費情報信号Ｐ（ｎ）についても、ノイズの確実な抑制と良好な応答性の確保とを両立させることができる。
【００４２】
また、上述の実施形態においては、演算周期の時間が２０ミリ秒であり、最も好適であるが１演算周期の時間はこれに限定するものではない。
ただし、演算周期を４０ミリ秒程度よりも長く設定すると演算及び制御の頻度が低減するのでＣＰＵ等にかかる負荷は低減するが、燃料噴射量信号Ｘ（ｎ）や車速信号Ｖ（ｎ）等の精度（データ密度）が低下し、算出される燃費情報の正確性が損なわれる。
【００４３】
また、演算周期を１０ミリ秒程度よりも短く設定すると、算出される燃費情報の正確性は向上するが、それよりも、時間当たりの演算及び制御の頻度が過多となり、ＣＰＵにかかる負荷が大きくなりすぎる。
このため、演算処理にかかる負荷を抑えながら、燃料噴射量信号に対する応答遅れの増大及び制御上の精度の悪化が生じないように、演算周期の長さは略１０〜４０ミリ秒の範囲に設定するのが好ましい。
【００４４】
また、実施形態において、移動平均演算部１０２において設定される所定周期数ｒの値についても５０に限定するものではない。
ただし、所定周期数ｒの値が大きすぎると、燃料噴射量信号に対する移動平均後信号の応答遅れが大きくなってしまう。
また、所定周期数ｒの値が小さすぎると燃料噴射量信号に含まれるノイズの振幅を十分に低減することができない。このため、所定周期数ｒの値は、２５〜１００の範囲に設定するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係る、燃費演算装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、燃料噴射量情報の安定化処理にかかる演算回路を模式的に示す回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る、燃料噴射量信号とこれをフィルタ処理したフィルタ後信号との経時変化の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る、移動平均処理と低域通過フィルタ処理の処理順番を逆にしたときの燃料噴射量信号と信号安定化後信号との経時変化の一例を示すグラフである。
【図５】一般的な燃費演算装置に用いられる燃料噴射量信号に関する、フィルタ前の入力信号及びフィルタ後の信号の経時変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＥＣＵ
２  車速センサ
３  表示装置
１０１  燃料噴射量設定部
１０２  移動平均演算部（移動平均手段）
１０３  燃料噴射量ＬＰＦ（フィルタ手段）
１０４  燃費演算部
１０５  上限値リミッタ
１０６  燃費情報ＬＰＦ
１２０．１〜１２０．ｒ−１，１３３  遅延回路
１２１．１〜１２１．ｒ−１，１３４  加算回路
１２２  増幅器
１３１  第１増幅器
１３２  第２増幅器
【図１】
2007101315.tif 000003
【図２】
2007101315.tif 000004
【図３】
2007101315.tif 000005
【図４】
2007101315.tif 000006
【図５】
2007101315.tif 000007