(57)【要約】【課題】センサ検出信号におけるガス濃度の検出波形が意図せずなまされることを抑制し、ひいてはガス濃度の検出を適正に実施する。【解決手段】ＥＣＵ３０は、エンジン１０の排気通路１４に設けられ該排気通路内を流れる排気中の特定成分の濃度を検出するガスセンサ２１に適用されるガスセンサの信号処理を行う。特に、ＥＣＵ３０はガスセンサの検出信号に含まれる排気脈動ノイズを減衰する。また、エンジン回転速度に基づいてフィルタ手段のフィルタ特性を可変に設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）の排気通路（１４）に設けられ該排気通路内を流れる排気中の特定成分の濃度を検出するガスセンサ（２１）に適用されるガスセンサの信号処理装置（３０）であり、
前記ガスセンサの検出信号に含まれる排気脈動ノイズを減衰するフィルタ手段と、
エンジン回転速度に基づいて前記フィルタ手段のフィルタ特性を可変に設定するフィルタ特性設定手段と、
を備えることを特徴とするガスセンサの信号処理装置。
【請求項２】
前記エンジンは、排気系を同じにし共通の前記ガスセンサによりガス濃度の検出が行われる複数の気筒を有し、燃料噴射手段（１６）から各気筒に噴射される燃料が燃焼される多気筒エンジンであり、
前記フィルタ手段は、遮断周波数よりも低い周波数を通過帯域とするローパスフィルタであり、
前記フィルタ特性設定手段は、前記複数の気筒の燃焼周波数ｆ１と、その燃焼周波数ｆ１を前記複数の気筒の気筒数ｎで除した周波数ｆ２（＝ｆ１／ｎ）との間に、前記遮断周波数を設定する請求項１に記載のガスセンサの信号処理装置。
【請求項３】
前記フィルタ特性設定手段は、前記燃焼周波数ｆ１と、前記周波数ｆ２との間において前記周波数ｆ２寄りに、前記遮断周波数を設定する請求項２に記載のガスセンサの信号処理装置。
【請求項４】
前記フィルタ特性設定手段は、エンジン回転速度に基づいてフィルタ次数を可変に設定する請求項２又は３に記載のガスセンサの信号処理装置。
【請求項５】
前記フィルタ特性設定手段は、エンジン回転速度が高回転である場合に、エンジン回転速度が低回転である場合に比べて、前記フィルタ次数を小さくする請求項４に記載のガスセンサの信号処理装置。
【請求項６】
前記フィルタ特性設定手段は、エンジン負荷に基づいてフィルタ次数を可変に設定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載のガスセンサの信号処理装置。
【請求項７】
前記フィルタ特性設定手段は、エンジン負荷が低負荷である場合に、エンジン負荷が高負荷である場合に比べて、前記フィルタ次数を小さくする請求項６に記載のガスセンサの信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気中における特定成分の濃度を検出するガスセンサに適用されるガスセンサの信号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のガスセンサは、例えばエンジンの排気通路に設けられるＡ／Ｆセンサとして実用化されており、Ａ／Ｆセンサにより検出された実空燃比を目標空燃比に一致させるべくフィードバック制御が実施される。ここで、エンジンの運転時においてはそのエンジン運転に起因して生じるノイズがＡ／Ｆセンサの検出信号に重畳し、結果として空燃比の検出精度の低下が生じることが懸念される。そこで、Ａ／Ｆセンサの検出信号を入力する制御回路部にローパスフィルタ回路を設け、そのローパスフィルタ回路によりノイズ除去を行うようにした技術が実用化されている。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、スーパーチャージャ等の過給機による過給時に排気脈動が生じると、その排気脈動がセンサ検出信号にノイズとして乗ることに着目し、過給状態である場合に、ガスセンサの検出信号をフィルタ手段によりフィルタ処理するとともに、吸気管内圧力に基づいてフィルタ態様を補正するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１―１４９２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガスセンサの検出信号に対してフィルタ処理を実施する場合、ノイズの除去に加えて、本来の検出対象であるガス濃度の検出波形までもがなまされてしまうことが懸念される。例えば、上記特許文献１に記載のものでは、センサ検出信号に重畳する排気脈動ノイズを除去する際において、ガス濃度の検出波形がなまされてしまい、結果としてガス濃度の検出精度が低下することが懸念される。この点、改善の余地があると考えられる。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、センサ検出信号におけるガス濃度の検出波形が意図せずなまされることを抑制し、ひいてはガス濃度の検出を適正に実施することができるガスセンサの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】
【０００７】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用・効果について記載する。
【０００８】
本発明は、エンジンの排気通路に設けられ該排気通路内を流れる排気中の特定成分の濃度を検出するガスセンサに適用されるガスセンサの信号処理装置であり、前記ガスセンサの検出信号に含まれる排気脈動ノイズを減衰するフィルタ手段と、エンジン回転速度に基づいて前記フィルタ手段のフィルタ特性を可変に設定するフィルタ特性設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
排気通路において排気脈動が生じ、その排気脈動に起因する排気脈動ノイズがガスセンサの検出信号に重畳すると、ガス濃度の検出精度に影響するが、フィルタ手段を用いることで排気脈動ノイズの減衰が可能となる。ただし、そのノイズの減衰に伴いガス濃度の検出波形がなまされ、センサ応答性が低下することが懸念される。この場合、排気脈動ノイズの周波数はエンジン回転速度に依存して変化するため、例えば低回転域では不都合は生じないが、高回転域で不都合が生じ得ることとなる。この点、フィルタ手段のフィルタ特性をエンジン回転速度に基づいて可変に設定することで、排気脈動ノイズの減衰しつつ、ガス濃度の検出波形がなまされることを抑制する。その結果、センサ応答性を確保しつつ、ガス濃度検出の適正化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジン制御システムの概略を示す構成図。
【図２】ＩＩＲフィルタによるフィルタ処理を示すブロック図。
【図３】センサ検出信号のインバランス変化波形と排気脈動ノイズを示すタイムチャート。
【図４】エンジン回転速度に対する周波数特性を示す図。
【図５】エンジン回転速度とフィルタ係数値の相関を示す図。
【図６】第１実施形態のフィルタ処理を示すフローチャート。
【図７】エンジン回転速度が小さいときと大きいときにおけるフィルタ処理前後のセンサ検出電圧ＡＦＯを示すタイムチャート。
【図８】第２実施形態のフィルタ処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、車両に搭載される多気筒火花点火式のガソリンエンジンを制御対象とするエンジン制御システムに具体化しており、電子制御ユニット（ＥＣＵ）により同エンジンの運転状態を制御するものとしている。図１は、エンジン制御システムの概略構成図である。
【００１２】
図１において、エンジン１０は直列４気筒４サイクルガソリンエンジンであり、同エンジン１０には、吸気マニホールド１１とその上流側の吸気管１２とを備えてなる吸気装置が設けられるとともに、排気マニホールド１３とその下流側の排気管１４とを備えてなる排気装置が設けられている。吸気装置により吸気通路が形成され、排気装置により排気通路が形成されている。吸気管１２にはスロットル弁１５が設けられ、エンジン１０の吸気ポートには気筒ごとに燃料噴射弁１６が設けられている。吸気マニホールド１１の集合部分（サージタンク）には、吸気管圧力を検出するための吸気圧センサ１７が設けられている。なお、エンジン１０として、ポート噴射式エンジンに代えて、筒内噴射式エンジンを採用することも可能である。
【００１３】
また、排気マニホールド１３の集合部分にはＡ／Ｆセンサ２１が設けられ、その下流側、すなわち排気管１４には三元触媒等の触媒２２が設けられている。Ａ／Ｆセンサ２１は、ジルコニア等の固体電解質よりなるセンサ素子を有し、排気のリッチ成分（ＨＣ等）及びリーン成分（Ｏ２）に応じてセンサ検出信号を生じることで、リッチ領域からリーン領域にかけて広域に空燃比（Ａ／Ｆ）を検出するものとなっている。なお、エンジン１０において吸気・排気バルブや点火装置等、他の周知構成については図示及びその説明を割愛する。
【００１４】
エンジン１０では、所定の燃焼順序（＃１→＃３→＃４→＃２）で気筒ごとに燃料噴射弁１６による燃料噴射が行われ、図示しない吸気バルブの開弁に伴い混合気が各気筒の燃焼室内に吸入される。そして、各気筒で混合気が燃焼に供された後、排気が図示しない排気バルブの開弁に伴い排気マニホールド１３に順次排出される。
【００１５】
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３１を主体として構成されており、ＲＯＭ内に格納されている各種の制御プログラムを実行することでエンジン１０の運転に関して各種の制御を実行する。詳しくは、上述した吸気圧センサ１７及びＡ／Ｆセンサ２１や、それ以外にも、エンジン回転速度を検出するためのＮｅセンサ２３からセンサ検出信号がＥＣＵ３０に逐次入力され、そして、マイコン３１は、吸気圧、空燃比、エンジン回転速度、都度のエンジン運転状態を表す各種パラメータに基づいて、燃料噴射弁１６による燃料噴射量制御や点火装置による点火時期制御等を実施する。
【００１６】
ＥＣＵ３０には、センサ制御回路３２が設けられている。センサ制御回路３２は電流計測部及びハードフィルタ部３４を備えている。電流計測部は、Ａ／Ｆセンサ２１のセンサ検出信号を計測し、所定の増幅率で増幅する。ハードフィルタ部３４は、Ａ／Ｆセンサ２１のセンサ検出信号に対し、固定値である遮断周波数ｆｈ以下の信号成分を減衰する。この処理後の信号（以下、センサ検出電圧ＡＦＯ）は、マイコン３１に出力される。
【００１７】
マイコン３１は、センサ制御回路３２から出力されたセンサ検出電圧ＡＦＯを入力する入力部としてＡＤ変換部を備えており、このＡＤ変換部ではセンサ検出電圧ＡＦＯが所定のサンプリング周期（本実施形態では、２ｍｓｅｃ周期）でＡＤ変換される。また、マイコン３１はソフトフィルタ部３３を備えている。ソフトフィルタ部３３は、図２に示すように、ＩＩＲフィルタを備え、ＩＩＲフィルタのフィルタ係数（ａ０、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２）に基づいて、遮断周波数ｆｓが決まる。これにより、センサ制御回路３２から出力された信号に含まれる所定の遮断周波数ｆｓ以上の信号成分が減衰される。また、ＩＩＲフィルタのフィルタ次数Ｎは３となっている。
【００１８】
さて、燃料噴射量制御について具体的には、マイコン３１は、Ａ／Ｆセンサ２１の出力値により演算した実空燃比が目標空燃比に一致するよう空燃比フィードバック制御を実施する。エンジン１０では、複数の気筒のうちいずれか１つで、経時変化等により燃料噴射量が過少又は過多になる気筒間ばらつき（以下、インバランスという）が生じると、その気筒だけ排気がリーン側又はリッチ側にずれ、それに起因して該当気筒だけセンサ波形が相違したインバランス変化波形が生じる。
【００１９】
例えば、図３では、４気筒のうち１気筒のみの空燃比がリッチとなるような燃料噴射が行われる場合を示しており、空燃比がリッチであった気筒から排気されたことによりインバランス変化波形が生じている。すなわち、Ａ／Ｆセンサ２１は、エンジン１０の４気筒分の排気を所定順序で時系列に検出するものであり、ストイキフィードバック制御が実施されている状況下で、１つの気筒（図では＃１）の空燃比がリッチになっていると、７２０°ＣＡに１回の周期でインバランスによる空燃比変動が生じることとなる。このため、Ａ／Ｆセンサ２１の検出結果から空燃比のインバランスを判定し、そのインバランスを考慮して、各気筒の空燃比フィードバック制御を実施することが望ましい。
【００２０】
ところで、エンジン１０では各気筒の燃焼に合わせて排気バルブが開弁されて排気が排気通路に排出され、各気筒での排気バルブが開弁する都度、排気圧力が上昇する。そのため、全気筒を通じて見ると、図３に示すように、全気筒の燃焼周期（排気周期でもある）に合わせて排気脈動が生じる。このとき、排気脈動により排気管１４内の単位体積あたりの分子数が変動し、それに起因してセンサ検出電圧ＡＦＯに排気脈動ノイズが重畳する。このため、空燃比のインバランスを考慮したフィードバック制御が適正に実施されないおそれがある。
【００２１】
また、エンジン回転速度は都度変化し、排気脈動ノイズの周波数である排気脈動ノイズ周波数及びインバランス変化波形の周波数であるインバランス周波数はエンジン回転速度に対し比例変化する。
【００２２】
そこで、遮断周波数ｆｓをエンジン回転速度に基づいて可変に設定する。特に、エンジン１０の全回転域において、遮断周波数ｆｓは、排気脈動ノイズ周波数に相当する燃焼周波数ｆ１と、その燃焼周波数ｆ１を気筒数４で除した周波数ｆ２（＝ｆ１／４）との間の値をとるようにフィルタ係数（ａ０、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２）を設定する。具体的には、フィルタ係数（ａ０、ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２）をエンジン回転速度の関数とし、図５の関係を用いてフィルタ係数を算出する。これにより、エンジン１０の全回転域においてＩＩＲフィルタの遮断周波数ｆｓが燃焼周波数ｆ１と周波数ｆ２との間で一義的に決まり、エンジン１０の全回転域において排気脈動ノイズが減衰される。
【００２３】
さらに、図４に示すように、エンジン１０の全回転域において、遮断周波数ｆｓが燃焼周波数ｆ１と周波数ｆ２との間において、周波数ｆ２寄りの値（本実施形態ではｆｓ＝１．５×ｆ２）となるように、ＩＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する。これにより、遮断周波数ｆｓが燃焼周波数ｆ１寄りにある場合に比べて、より低周波側の信号成分が減衰される。
【００２４】
図４に示すように、エンジン１０の低回転域での燃焼周波数ｆ１と、高回転域での周波数ｆ２とは値が重複している。このため、ハードフィルタ部３４の遮断周波数ｆｈが、低回転域での排気脈動ノイズを減衰させるような固定値に設定されると、高回転域におけるインバランス変化波形がなまされ、インバランス変化波形を適正に検出されないおそれがある。そこで、ハードフィルタ部３４の遮断周波数ｆｈはエンジン１０の全回転域における周波数ｆ２以上となる固定値としている。
【００２５】
図６は、センサ検出電圧ＡＦＯについての信号処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、ＥＣＵ３０内のマイコン３１により所定の時間周期（本実施形態では、２ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
【００２６】
図６において、ステップＳ１１では、Ａ／Ｆセンサ２１が活性完了状態にあるか否かを判定する。未活性であれば本処理を終了し、活性完了であればステップＳ１２に進む。そして、ステップＳ１２でエンジン回転速度を入力した後、ステップＳ１３に進む。
【００２７】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で入力したエンジン回転速度に基づいてソフトフィルタ部３３におけるＩＩＲフィルタのフィルタ係数を設定し、遮断周波数ｆｓが定まった後、ステップＳ１４に進む。
【００２８】
ステップＳ１４では、センサ検出電圧ＡＦＯを入力し、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、センサ検出電圧ＡＦＯに対し、ＩＩＲフィルタによりフィルタ処理を実施し、この一連の処理を終了する。
【００２９】
図７には、インバランスが生じている場合におけるセンサ検出電圧ＡＦＯのフィルタ処理前後の波形を示し、（ａ）は低回転時の信号波形、（ｂ）は高回転時の信号波形を示している。
【００３０】
フィルタ処理前は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、７２０°ＣＡ周期（排気脈動ノイズの４周期分）でセンサ検出電圧ＡＦＯが大きく変動し、１８０°ＣＡ周期（排気脈動ノイズの１周期分）でセンサ検出電圧ＡＦＯが小さく変動している。これは、エンジン１０の４気筒のうちいずれか１気筒で空燃比ずれが生じ、エンジン１０の４気筒で排気が生じているためである。なお、排気脈動よりも空燃比のインバランスの方が、センサ検出電圧ＡＦＯの変動に対して大きく影響するため、７２０°ＣＡ周期のセンサ検出電圧ＡＦＯの変動の方が大きくなっている。また、エンジン回転速度が小さい場合と大きい場合とでは、エンジン回転速度が大きい場合の方が、エンジン１０の燃焼周期が短いため、排気脈動ノイズ及びインバランス変化波形の周期が短くなっている。
【００３１】
フィルタ処理後は、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、エンジン回転速度の大小によらず、排気脈動ノイズが適正に減衰されつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制されている。つまり、ソフトフィルタ部３３においてエンジン回転速度に基づいて遮断周波数ｆｓが変化されることにより、エンジン１０の全回転域において排気脈動ノイズが減衰されている。
【００３２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００３３】
ＩＩＲフィルタで構成されるソフトフィルタ部３３の遮断周波数ｆｓをエンジン回転速度に基づいて可変に設定する構成とした。このため、ソフトフィルタ部３３で排気脈動ノイズがエンジン１０の全回転域において適正に減衰されるとともに、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。その結果、センサ応答性を確保しつつ、空燃比検出の適正化を図ることができる。
【００３４】
燃焼周波数ｆ１と、燃焼周波数ｆ１を全気筒数４で除した周波数ｆ２との間に、遮断周波数ｆｓを設定する構成にした。かかる構成によれば、４気筒のうちいずれか１つの気筒で排気成分が相違し、それに起因して該当気筒だけセンサ波形が相違したインバランス変化波形が生じる場合において、そのインバランス変化波形に重畳する排気脈動ノイズを減衰しつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。これにより、インバランスの判定を適正に実施できる。
【００３５】
燃焼周波数ｆ１と、周波数ｆ２との間において周波数ｆ２寄りに、遮断周波数ｆｓを設定する構成とした。かかる構成によれば、遮断周波数ｆｓが、燃焼周波数ｆ１寄りにある場合と比べて、減衰帯域は広く、通過帯域は狭いため、通過帯域のインバランス変化波形のみが適切に抽出される。これにより、インバランスの判定を適正に実施できる。
【００３６】
（第２実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。この実施形態では、エンジン負荷に基づいてフィルタ次数Ｎを変更する点で第１実施形態と異なる。
【００３７】
マイコン３１は、エンジン負荷に基づいて、ソフトフィルタ部３３のフィルタ次数Ｎを可変に設定する。具体的には、エンジン負荷が高負荷である場合は、排気圧力が大きいため、排気脈動ノイズはインバランス変化波形の検出精度に大きく影響しやすいため、フィルタ次数Ｎを大きくすることにより、排気脈動ノイズの減衰が優先される。一方、エンジン負荷が低負荷である場合は、排気圧力が小さいため、排気脈動ノイズはインバランス変化波形の検出精度に影響しにくいため、フィルタ次数Ｎを小さくすることにより、インバランス変化波形がなまされることを抑制することが優先される。特に、低回転域では排気脈動周波数とインバランス周波数との差は小さいため、フィルタ次数Ｎが可変に設定されていることにより、不用意にインバランス波形がなまされてしまうことを抑制でき、センサ応答性を確保できる。
【００３８】
そこで、本実施形態では、マイコン３１は、エンジン負荷として吸気圧センサ１７から出力される吸気圧に基づいて、フィルタ次数Ｎを可変に設定する。具体的には、吸気圧が小さい場合に、フィルタ次数Ｎを小さくする。これにより、エンジン負荷に応じてインバランス変化波形がなまされることを抑制する。
【００３９】
図８は、センサ検出電圧ＡＦＯについての信号処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、ＥＣＵ３０内のマイコン３１により所定の時間周期（本実施形態では、２ｍｓｅｃ周期）で繰り返し実行される。
【００４０】
図８において、ステップＳ２１では、Ａ／Ｆセンサ２１が活性完了状態にあるか否かを判定する。未活性であれば本処理を終了し、活性完了であればステップＳ２２に進む。
【００４１】
ステップＳ２２では、吸気圧センサ１７により検出された吸気圧を入力する。そして、吸気圧を入力した後、ステップＳ２３では、ステップＳ２２で入力した吸気圧に基づいてフィルタ次数Ｎを設定する。ここでは、フィルタ次数Ｎを０〜３の範囲で設定することとしており、例えばアイドル運転時にはＮ＝０とし、エンジン負荷が大きくなるほど、フィルタ次数Ｎを大きくする。ただし、フィルタ次数Ｎを１〜３の範囲で実施する構成であってもよい。フィルタ次数Ｎが設定された後、ステップＳ２４に進む。
【００４２】
ステップＳ２４では、ステップＳ２３で設定したフィルタ次数Ｎが０でないか否かを判定する。ステップＳ２４で否定された場合は、この処理を一旦終了する。ステップＳ２４で肯定された場合は、ステップＳ２５に移る。
【００４３】
以降、ステップＳ２５〜ステップＳ２８は上述した図６のステップＳ１２〜ステップＳ１５と同様の処理であり、これらの各処理に基づいて、フィルタ係数が設定されたＩＩＲフィルタにより、フィルタ処理が実施され、この一連の処理を終了する。
【００４４】
このように本実施形態では、エンジン回転速度に基づいてフィルタ係数を可変に設定するとともに、吸気圧に基づいてフィルタ次数Ｎを可変に設定する構成とした。
このため、排気脈動ノイズの周波数の変化と排気脈動の大きさの変化に応じたフィルタ処理が実施され、排気脈動ノイズを減衰しつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。その結果、センサ応答性を確保しつつ、空燃比検出の適正化を図ることができる。
【００４５】
（他実施形態）
上記の実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００４６】
・第１実施形態では、遮断周波数ｆｓが周波数ｆ２寄りの値となるように、ＩＩＲフィルタのフィルタ係数を設定したが、これを、燃焼周波数ｆ１寄りの値となるように、ＩＩＲフィルタのフィルタ係数を設定する構成としてもよい。これは、実際のフィルタ処理においては、遮断周波数ｆｓ近傍において、これよりも低周波の信号成分も減衰されることを鑑みたものである。これにより、遮断周波数ｆｓが周波数ｆ２寄りの値の場合と比べ、インバランス変化波形がなまされることを抑制でき、センサ応答性を確保できる。
【００４７】
・第１実施形態では、エンジン回転速度が大きいほど、遮断周波数ｆｓを大きくする構成としたが、これに加えて、エンジン回転速度が大きいほど、フィルタ次数Ｎを小さくする構成とする。図４に示すように、エンジン回転速度が大きいほど、排気脈動ノイズ周波数とインバランス周波数との差は大きくなり、高回転域では排気脈動ノイズがインバランス変化波形の検出精度に影響しにくい。このため、フィルタ次数Ｎを小さくすることにより、インバランス変化波形がなまされることを抑制することが優先される。一方、エンジン回転速度が小さいほど、排気脈動ノイズ周波数とインバランス周波数との差は小さくなり、低回転域では排気脈動ノイズがインバランス変化波形の検出精度に影響しやすい。このため、フィルタ次数Ｎを大きくすることにより、排気脈動ノイズの減衰が優先される。これにより、排気脈動ノイズを減衰しつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。その結果、センサ応答性を確保しつつ、空燃比検出の適正化を図ることができる。
【００４８】
・第２実施形態では、エンジン負荷が小さいほど、フィルタ次数Ｎが小さくなる構成としたが、これを、エンジン負荷が大きい場合であっても、エンジン回転速度が大きい場合には、フィルタ次数Ｎを小さくする。これはエンジン回転速度が大きいほど、排気脈動周波数の検出精度に影響を及ぼしにくいことを鑑みたものである。このため、エンジン回転速度が大きい場合はフィルタ次数Ｎを小さくすることにより、排気脈動ノイズを減衰しつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。その結果、センサ応答性を確保しつつ、空燃比検出の適正化を図ることができる。
【００４９】
・ソフトフィルタ部３３はＩＩＲフィルタを有する構成としたが、これに代えて、ＦＩＲフィルタ等の他のデジタルフィルタを有する構成であってもよい。このような構成であっても、フィルタ係数やフィルタ次数Ｎを可変に設定することで、フィルタ特性を変化させることができる。これにより、排気脈動ノイズを適正に減衰しつつ、インバランス変化波形がなまされることを抑制する。
【００５０】
・サンプリング周期は所定の時間周期（２ｍｓｅｃ周期）としたが、これに代えて、サンプリング周期は所定のクランク角周期に同期してもよい。かかる構成によれば、クランク角周期の変化に応じて、サンプリング周期が変化する。
【００５１】
・ソフトフィルタ部３３においてサンプリング周期とフィルタ処理の実行周期を各々異なる周期で設定することも可能である。例えば、サンプリング周期を２ｍｓｅｃとし、フィルタ処理の実行周期を１０ｍｓｅｃとすることで、サンプリング周期に対して間欠的にフィルタ処理を実行する構成でもよい。これにより、フィルタ処理に対するＥＣＵ３０の演算負荷を抑制することができる。
【００５２】
・上記実施形態では、Ａ／Ｆセンサ２１は、直列４気筒エンジンに適用され、排気マニホールド１３の集合部にＡ／Ｆセンサ２１が設けられる構成としたが、これ以外にも、排気系を同じにし共通のガスセンサにより空燃比の検出が行われる複数の気筒を有するエンジンへの適用が可能である。例えば、Ｖ型エンジンのように複数のバンクを有するエンジンであって、各バンクにＡ／Ｆセンサ２１が設けられる構成であってもよい。
【符号の説明】
【００５３】
１０…エンジン、１４…排気管（排気通路）、２１…Ａ／Ｆセンサ（ガスセンサ）、３０…ＥＣＵ（フィルタ手段、フィルタ特性設定手段）。
【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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