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压力检测信号处理装置、发动机控制系统及程序记录介质

2021-04-02 14:16:51

压力检测信号处理装置、发动机控制系统及程序记录介质

  技术领域

  本发明涉及一种对包含压电元件的压力传感器的压力检测信号实施信号处理的压力检测信号处理装置、发动机控制系统以及其程序的记录介质。

  背景技术

  作为针对压力检测信号的信号处理电路,例如,提出了包含电荷放大器的构成,所述压力检测信号从压力传感器输出,所述压力传感器包含根据受压的强度输出电荷的压电元件而成。电荷放大器为将反馈电阻及反馈电容并联连接于运算放大器来负反馈连接运算放大器的构成。

  在包含电荷放大器的压力检测信号处理电路中,压电元件的漏电流成为压力检测信号的漂移,因此必须设置去除漂移的影响的修正电路等。

  因此,提出了在压电元件与电荷放大器之间插入直流绝缘体的电路构成(例如参照专利文献1)。所述直流绝缘体阻断直流分量并使压力检测信号通过,且包含电容器。也就是说,压电元件的漏电流作为漂移发挥作用,但也可以看作是即使比较长时间也维持稳定的大小的直流分量,因此利用电容器阻断所述直流分量。

  [现有技术文献]

  [专利文献]

  [专利文献1]日本专利特开2009-115484号公报(第2-7页,第1图)

  发明内容

  [发明所要解决的问题]

  但是,根据技术文献1所记载的构成,作为直流绝缘体的电容器的电容依赖于压电元件的阻抗的大小。因此,在压电元件的阻抗小的情况下,存在电容器的电容变大的问题。当电容器的电容变大时,存在电容器在电子基板表面所占的安装面积变大等问题。

  本发明是为了解决所述问题而成,且其目的在于提供一种压力检测信号处理装置、发动机控制系统以及其程序的记录介质,所述压力检测信号处理装置能够以简单的构成去除压电元件的漂移,而获得精度良好的压力检测信号。

  [解决问题的技术手段]

  为了达成所述目的,本发明的一实施例的压力检测信号处理装置是对包含产生与受压对应的电荷的压电元件而成的压力传感器的输出信号实施信号处理的装置,包括:

  电流电压转换部(IV转换部),将与电荷对应的电流信号转换为电压信号;以及

  数字信号处理部,利用数字信号处理对电压信号实施去除压电元件的漂移的修正。

  具体而言,所述数字信号处理部可包括:

  微分处理部,对电压信号实施微分处理;

  第一积分处理部,对实施了微分处理的信号实施积分处理;以及

  第二积分处理部,对实施了积分处理的信号实施积分处理。

  本发明的另一实施例的压力检测信号处理装置是对包含产生与受压对应的电荷的压电元件而成的压力传感器的输出信号实施信号处理的装置,包括:

  电流电压转换部(IV转换部),将与电荷对应的电流信号转换为电压信号;

  提取部,提取电压信号的特定的频带的分量;以及

  数字信号处理部,基于电压信号及作为被提取出的信号的提取信号,利用数字信号处理实施去除压电元件的漂移的修正处理。

  具体而言,数字信号处理部可包括:减法处理部,求出表示电压信号与提取信号的减法结果的减法信号;以及积分处理部,对减法信号实施积分处理。

  在所述实施例的装置中,提取部可由提取规定的低频带的分量的低通滤波器实现。另外,电流电压转换部(IV转换部)可包括通过电阻负反馈连接的运算放大器。

  而且,可提供一种发动机控制系统,包括:所述压力检测信号处理装置;以及控制部,基于来自压力检测信号处理装置的输出信号,进行发动机的控制。另外,数字信号处理部可根据发动机的转速变更低通滤波器的截止频率。

  本发明的另一实施例的记录介质,其存储有使计算机执行如下功能的程序,实现如下的信号处理功能:在对包含产生与受压对应的电荷的压电元件而成的压力传感器的输出信号实施信号处理的压力检测信号装置,

  对从与电荷对应的电流信号由电流电压转换部(IV转换部)转换的电压信号实施去除压电元件的漂移的修正处理。

  具体而言,信号处理功能可包括:微分处理功能,对电压信号实施微分处理;第一积分功能,对实施了微分处理的信号实施积分处理;以及第二积分功能,对实施了积分处理的信号实施积分处理。

  本发明的另一实施例的记录介质,其存储有使计算机执行如下功能的程序,实现如下的信号处理功能:在对包含产生与受压对应的电荷的压电元件而成的压力传感器的输出信号,实施信号处理的压力检测信号装置,

  基于从与电荷对应的电流信号由电流电压转换部(IV转换部)转换的电压信号、及提取了所述电压信号的特定的频率分量的提取信号,

  实施去除压电元件的漂移的修正处理。

  所述另一程序的信号处理功能可包括:减法处理功能,求出表示电压信号与提取信号的减法结果的减法信号;以及积分功能,对减法信号实施积分处理。

  [发明的效果]

  根据本发明,可获得如下的效果:可以以简单的构成提供一种压力检测信号处理装置、发动机控制系统以及其程序的记录介质,所述压力检测信号处理装置可以以简单的构成去除压电元件的漂移,而获得精度良好的压力检测。

  附图说明

  图1是发动机控制系统300的示意性构成图。

  图2是ECU 100的功能构成图。

  图3是第一实施方式的压力检测信号处理装置200的构成图。

  图4是表示压力传感器30的构成的示意性说明图。

  图5是电流电压转换部(IV转换部)210的构成例。

  图6是低通滤波器250的构成例。

  图7(a)、图7(b)是现有例及IV转换部210的输出的说明图。

  图8的(a)~(d)是压力检测信号处理装置200的动作的说明图。

  图9是第二实施方式的压力检测信号处理装置201的构成图。

  图10的(a)~(d)是压力检测信号处理装置201的动作的说明图。

  [符号的说明]

  1:发动机

  15:燃烧室

  30:压力传感器

  32:隔膜

  35:压电元件

  36、37:电极

  100:ECU

  200:压力检测信号处理装置

  201:压力检测信号处理装置

  210:电流电压转换部(IV转换部)

  212:运算放大器

  213:电阻

  220:数字信号处理部

  222:微分处理部

  224:积分处理部

  226:积分处理部

  240:数字信号处理部

  241:AD转换部

  242:减法处理部

  244:积分处理部

  250:低通滤波器

  251:电阻

  252:电容器

  300:发动机控制系统

  具体实施方式

  以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下说明的本发明的实施方式为一例,本发明不限定于以下的实施方式,能够对以下的实施方式进行各种变形、变更。

  (发动机控制系统300的概要)

  图1是包含发动机1以及电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)100的发动机控制系统300的示意性构成图。发动机控制系统300利用由压力检测信号处理装置200实施了信号处理的压力检测信号来进行发动机控制。压力检测信号是来自压力传感器30的输出信号。此外,在图1中,为了便于理解,省略火花塞的图示。

  发动机1具有气缸2及活塞3,所述活塞3在气缸2的内部能够在上下方向上滑动地嵌合。连杆(connecting rod)4的一端侧连接于活塞3,并且连杆4的另一端侧连结于曲柄轴(crank shaft)5。在曲柄轴5的未图示的变速器侧的端部能够旋转地连结有飞轮(flywheel)7。在飞轮7的外周的规定角度区域,形成有包含磁性体的突起即磁阻转子(reluctor)20。

  在磁阻转子20接近时,与曲柄轴5相向配置的电磁拾取器22输出正电压的脉冲,并且在磁阻转子20远离时,输出负电压的脉冲。当通过公知的脉冲整形电路,基于正与负两极的脉冲信号,对脉冲进行整形以输出一个矩形脉冲时,飞轮7每旋转一次就输出一个矩形脉冲。

  因此,在“吸气→压缩→燃烧→排气”的一个循环中,曲柄轴5旋转720°,因此从电磁拾取器22在一个循环中输出两个脉冲的矩形信号(发动机旋转信号)。如此,电磁拾取器22成为检测曲柄轴5的旋转角度的曲柄角传感器。

  结果,可以基于来自电磁拾取器22的发动机旋转信号求出发动机1的转速。另外,可以将飞轮7的外周上的磁阻转子20的形成位置设为适当的角度区域,并将基于来自电磁拾取器22的发动机旋转信号,对火花塞赋予点火控制信号而进行燃料点火的时机设为所期望的时机。所期望的时机是对应于上止点(Top Dead Center,TDC)、比上止点提前角(Before Top Dead Center,BTDC)侧、或滞后角(After Top Dead Center,ATDC)侧的时机。

  另外,在气缸2的上部的气缸盖(cylinder head)连接有吸气管8及排气管9。吸气管8的内部成为用于从外部将新鲜空气引入燃烧室15内的吸气通道。另外,在吸气通道从上游侧起配置有用于去除新鲜空气的灰尘等的空气清洁器(air cleaner)6、用于调整新鲜空气的吸入量的节流阀24、用于进行燃料喷射的喷射器(ejector)40等。而且,将新鲜空气引入燃烧室15内的时机由利用未图示的弹簧向闭阀方向施力的吸气阀12的开阀与闭阀动作来控制。

  而且,压力传感器30检测燃烧室15的压力即燃烧压力,并输出表示检测到的燃烧压力的压力检测信号。压力传感器30以其前端面向燃烧室内的姿势配置于气缸盖的顶部。此外,压力传感器30的搭载位置不限于图1所示的位置。同样地,未图示的火花塞也以其前端面向燃烧室内的姿势配置于气缸盖的适当位置。可以设为将压力传感器30一体地设置于火花塞的内部的结构,也可以将压力传感器30与火花塞分开。

  另一方面,排气管9的内部成为用于排出来自燃烧室15的排气的排气通道。而且,排气从燃烧室15内的排出的时机由利用未图示的弹簧向闭阀方向施力的排气阀10的开阀与闭阀动作来控制。

  对控制发动机1的动作的ECU 100输入来自电磁拾取器22以及压力传感器30等的信号。从电磁拾取器22输入对应于发动机旋转的矩形脉冲信号。从压力传感器30输入压力检测信号。另一方面,ECU 100控制喷射器40的燃料喷射,并且控制火花塞的点火。

  而且,来自压力传感器30的压力检测信号由压力检测信号处理装置200实施信号处理。ECU 100基于发动机旋转信号以及由压力检测信号处理装置200实施了信号处理的压力检测信号,进行利用喷射器40的燃料喷射控制(喷射量、喷射时期)及利用火花塞的点火时期控制。

  在气缸2内的活塞3的上下方向的往复运动被转换为曲柄轴5的旋转运动。曲柄轴5的旋转运动经由变速器传递到驱动轮,通过重复“吸气→压缩→燃烧→排气”的行程,使车辆(两轮、四轮)前进。

  此外,图1是发动机1以及控制发动机1的ECU 100的构成例,例如,除了发动机旋转信号以及压力检测信号以外,ECU 100也可以还参照发动机1的吸气温度、冷却水温度、排气中的氧浓度、节气门开度等来进行发动机1的控制。

  (ECU 100的功能构成)

  图2是表示ECU 100的功能的功能构成图。ECU 100包含:存储部130、发动机控制部150、及压力检测信号处理装置200。存储部130具有:程序132、非易失性存储区136、以及工作区138。工作区138是用于在运算过程中暂时存储各种参数的暂时存储区域,非易失性存储区136是用于非易失性地存储运算中利用的各种参数的存储区域。

  发动机控制部150基于从压力检测信号处理装置200输出的压力检测信号等求出燃料喷射量,并控制求出的燃料喷射量对应的燃料喷射信号,在基于与求出的燃料喷射量对应的燃料喷射信号及来自电磁拾取器22的发动机旋转信号的时机控制喷射器40。由此,喷射器40以与来自发动机控制部150的控制对应的燃料喷射量喷射燃料。

  发动机控制部150基于来自电磁拾取器22的发动机旋转信号判断点火时期,并控制火花塞。另外,除了来自电磁拾取器22的发动机旋转信号之外,发动机控制部150也可以还基于来自压力检测信号处理装置200的压力检测信号来控制点火时期。

  图2所示的ECU 100的功能构成不过是一例。ECU 100可采用除此以外的功能构成。利用从压力检测信号处理装置200输出的信号处理后的压力检测信号,不仅能够执行燃料喷射控制、点火时期控制,还可以执行爆震侦测、失火侦测、燃烧速度运算等各种参数的检测、控制等。

  (第一实施方式的压力检测信号处理装置200)

  (构成)

  图3是本发明第一实施方式的压力检测信号处理装置200的构成图。压力检测信号处理装置200具有电流电压转换部(IV转换部)210及数字信号处理部220。另外,数字信号处理部220具有:数字模拟(analog to digital,AD)转换部205、微分处理部222、积分处理部224、及积分处理部226。

  图4是压力传感器30的示意性构成图。在压力传感器30的筒状的壳体31内置有接收压力P的隔膜32、由一对电极36、37夹持的压电元件35等。其中一个电极36连接经接地的引线,并且另一个电极37连接有用于将所述压力传感器30的压力检测信号Ps传输给下一级的引线。压电元件35产生与受压强度对应的电荷并输出。压电元件35例如是氧化锌(ZnO)等电介质材料。

  当隔膜32根据受压强度对压电元件35赋予压力时,压电元件35产生与所赋予的压力对应的电荷,并将其输出到下一级IV转换部210。如此,与压力P对应的电流变为压力检测信号Ps并传递到IV转换部210。

  图5是IV转换部210的构成图。IV转换部210包含运算放大器212,所述运算放大器212的非反相端子接地,并且其反相端子及其输出端子通过电阻值R1的电阻213连接。也就是说,通过电阻213将运算放大器212负反馈连接,运算放大器212假想接地。

  运算放大器212的输入阻抗理想的是无限大,因此输入到运算放大器212的电流流过电阻213。如此,IV转换部210将根据来自压电元件35的电荷而产生的电流转换(IV转换)为电压。具体而言,电压的绝对值“Va”成为“Va=I·R1”。

  另外,图3所示的AD转换部205将从IV转换部210输出的模拟电压信号转换为数字信号。微分处理部222对由AD转换部205进行了模拟数字转换的数字信号实施微分处理。微分处理部222所进行的微分处理对应于依次求出输入到所述微分处理部222的信号的斜率。

  当将利用AD转换部205的数字信号的采样周期设为“T”,将时间经过“T、2·T、3·T、……、(n-1)·T、n·T”的信号设为“y(1)、y(2)、y(3)、……、y(n-1)、y(n)”时,微分处理通过求出“y(2)-y(1)、y(3)-y(2)、……、y(n)-y(n-1)”来实现。即,微分处理部222所实施的微分处理对应于依次求出数字信号的差分。

  积分处理部224对由微分处理部222实施了微分处理的信号实施积分处理。积分处理部224所进行的积分处理在作为采样周期的时间宽度中,依次求出输入到积分处理部224的信号与0V线所呈的部分的面积,并进行加法运算。同样地,积分处理部226也对由积分处理部224实施了积分处理的信号进一步实施积分处理。积分处理部226所进行的积分处理在作为采样周期的时间宽度中,依次求出输入到积分处理部226的信号与0V线所呈的部分的面积,并进行加法运算。

  当将采样周期设为“T”,将时间经过“T、2·T、3·T、……、(n-1)·T、n·T”的信号设为“y(1)、y(2)、y(3)、……、y(n-1)、y(n)”时,积分处理通过求出“y(1)·T、y(1)·T+y(2)·T、y(1)·T+y(2)·T+y(3)·T、……、y(1)·T+y(2)·T+y(3)·T+……+y(n)·T”来实现。即,积分处理部224、积分处理部226所实施的积分处理对应于依次求出数字信号的总和。

  如此,数字信号处理部220例如能够通过现场可编程门阵列(Field ProgrammableGate Array,FPGA)等可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)实现。另外,ECU100所具有的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)(未图示)通过执行存储部130中所记录的程序132,也能够作为微分处理部222、积分处理部224、积分处理部226发挥功能。

  (第一实施方式的动作)

  图7(a)是现有例的电荷放大器的输出信号,图7(b)是IV转换部210的输出信号。如图7(a)所示,电荷放大器的输出信号中包含漂移分量。漂移是输出信号随着时间经过而逐渐偏离。由于漂移的影响,现有例的电荷放大器的输出信号随着时间经过其基线逐渐偏离。此外,因压电元件35的热变动、预压、热电功能等的影响而产生漏电流,所述漏电流表现为漂移。

  另一方面,如图7(b)所示,IV转换部210的输出信号成为以基线为中心的交流性变动。在图7(b)的示例中,输出信号的基线电压成为对IV转换部210的基准电压加上漂移分量的电压而得的电压。再者,此处,对如下的示例进行表示:为了避免输出信号在0V饱和而将IV转换部210的基准电压设为2.5(V)。

  接下来,参照图8的(a)~(d)对数字信号处理部220的动作进行说明。首先,与图7(b)同样地,图8的(a)所示的信号是IV转换部210的输出信号(图3的符号“a”的位置的信号)。

  接着,当微分处理部222对图8的(a)所示的信号实施微分处理后,成为图8的(b)所示的信号(图3的符号“b”的位置的信号)。通过利用微分处理部222进行的微分,可以去除包含漂移分量的自0(V)的偏移。也就是说,通过对压力检测信号实施微分处理,所述压力检测信号中的没有斜率的部分移位到0(V),因此可以获得将基线移位到0(V)的压力检测信号。

  接着,如图8的(c)所示的信号那样,通过积分处理部224对由微分处理部222实施了微分处理的信号实施积分处理,可以求出如图8的(a)所示那样的向微分处理部222输入前的压力检测信号的交流变动量(图3的符号“c”的位置的信号)。

  而且,如图8的(d)所示,通过积分处理部226对由积分处理部224实施了积分处理的信号进一步实施积分处理,可以成为能够进行由ECU 100等进行的后处理的信号(图3的符号“d”的位置的信号)。也就是说,通过对以基线为中心变动的积分信号进一步实施积分处理,成为使信号振幅放大的正信号。

  此外,利用积分处理部226进行的积分处理未必必需,也可以不设置积分处理部226,而设置对来自微分处理部222的微分信号进行一次积分的积分处理部224。但是,为了提高发动机控制部150中的压力检测信号的处理精度,优选设置积分处理部226。通过如此获得积分值,能够不受峰值左右,进行基于实质性的压力的处理。此处,基于实质性的压力的处理例如防止将峰值暂时性地高但实质上压力低的情况错误识别为压力高等。

  在以上说明的第一实施方式的压力检测信号处理装置200中,IV转换部210将与根据受压而由压电元件35产生的电荷对应的电流信号转换为电压信号。接着,数字信号处理部220对IV转换后的电压信号实施去除因压电元件35的漏电流引起的漂移的修正。

  尤其,通过微分处理部222对IV转换后的电压信号实施微分处理,另外,积分处理部224对实施了微分处理的信号实施积分处理,能够去除因漏电流引起的漂移,并且能够获得将基线维持为一定的高精度的压力检测信号。

  另外,通过实施利用积分处理部226进行的积分处理,能够实现ECU 100等中的高精度的处理,因此能够基于来自压力检测信号处理装置200的输出信号,高精度地进行发动机的控制。

  如以上所说明那样,根据第一实施方式的压力检测信号处理装置200,可以获得以简单的构成去除了压电元件的漂移的精度良好的压力检测信号。

  (第二实施方式的压力检测信号处理装置201)

  (构成)

  图9是第二实施方式的压力检测信号处理装置201的构成图。压力检测信号处理装置201具有:IV转换部210、低通滤波器250(提取部)、及数字信号处理部240。数字信号处理部240具有:AD转换部241、减法处理部242、及积分处理部244。

  IV转换部210将根据对应于受压强度而从压电元件35输出的电荷产生的电流转换为电压。具体的构成与之前参照图5说明的构成相同。

  低通滤波器250提取来自IV转换部210的输出信号的低频分量,并输出到数字信号处理器240。图6表示低通滤波器250的构成例。低通滤波器250是一种积分电路,构成为从将电阻值R的电阻251与电容C的电容器252串联连接的电路的电容器252的两端取出输出。

  若将低通滤波器250的输入、输出分别设为“Vin”、“Vout”,则成为“Vout/Vin=1/(1+sRC)、s=jω(j为虚数单位)”,因此“截止频率(fc)”成为“fc=1/(2πRC)”。因此,通过调整R、C的元件值可以调整截止频率。

  AD转换部241被输入IV转换部210的输出信号及通过低通滤波器250对所述输出信号提取了低频分量的提取信号。AD转换部241将各自的模拟信号转换为数字信号。另外,减法处理部242对两者的数字信号实施减法处理。具体而言,减法处理部242从IV转换部210的输出数字信号减去低通滤波器250的输出数字信号,输出相当于减法结果的减法信号。

  积分处理部244对减法处理部242所输出的减法信号实施积分处理。积分处理部244所进行的积分处理在作为采样周期的时间宽度中,依次求出输入到积分处理部244的信号与0V线所呈的部分的面积,并进行加法运算。

  当将利用AD转换部241的采样周期设为“T”,将时间经过“T、2·T、3·T、……、(n-1)·T、n·T”的信号设为“y(1)、y(2)、y(3)、……、y(n-1)、y(n)”时,积分处理通过求出“y(1)·T、y(1)·T+y(2)·T、y(1)·T+y(2)·T+y(3)·T、……、y(1)·T+y(2)·T+y(3)·T+……+y(n)·T”实现。即,积分处理部244所实施的积分处理对应于依次求出数字信号的总和。

  如此,与第一实施方式同样地,数字信号处理部240能够利用FPGA等PLD实现。另外,ECU 100所具有的CPU(未图示)通过执行存储部130中所记录的程序132,也能够作为减法处理部242、积分处理部244发挥功能。

  另外,在图9所示的构成例中,虽然采用了模拟型的低通滤波器250,但也能够采用数字低通滤波器来作为低通滤波器250。数字低通滤波器例如可以包含移动平均滤波器。当将采样周期设为“T”,将时间经过“T、2·T、3·T、……、(n-1)·T、n·T”的信号设为“y(1)、y(2)、y(3)、……、y(n-2)、y(n-1)、y(n)”时,移动平均滤波器通过求出“(y(1)+y(2)+y(3))/3、……,(y(n-2)+y(n-1)+y(n))/3)”实现。

  也就是说,移动平均滤波器依次求出包含要关注的数字信号的前后n个(n为3以上的整数)的数字信号的平均值。当将n的值设为大的值时,可以降低截止频率。例如,通过使移动平均滤波器的n的值根据发动机转速线性地变化,能够与峰值无关地实现稳定的信号处理。

  更具体而言,作为一例,发动机转速及n可以设定为成比例。另外,在由移动平均滤波器构成低通滤波器250的情况下,也可以将低通滤波器250设置于数字信号处理部240内。另外,可以设为如下的构成:发动机转速是根据压力检测信号处理装置200实施了信号处理的压力检测信号所表示的燃烧压力来求出。另外,也可设为如下的构成:发动机转速是通过将发动机控制部150所获取的发动机转速信号输入到压力检测信号处理装置200,而从发动机控制部150获取。

  (第二实施方式的动作)

  接下来,参照图10的(a)~(d),对第二实施方式的数字信号处理部240的动作进行说明。图10的(a)是IV转换部210的输出信号(图9的符号“a”的位置的信号)。也就是说,图10的(a)所示的信号对应于图8的(a)所示的信号。

  接着,当通过低通滤波器250对图10的(a)所示的信号进行低频带的信号提取后,成为图10的(b)所示的信号(图9的符号“b”的位置的信号)。低通滤波器250在IV转换部210的输出信号中提取漂移分量。更具体而言,低通滤波器250在输出信号中提取比较平缓地变化的信号分量作为包含漂移分量的自0V的偏移分量。

  接着,当减法处理部242从IV转换部210的输出信号减去由低通滤波器250提取的提取信号后,成为图10的(c)所示的信号(图9的符号“c”的位置的信号)。由此,可以去除IV转换部210的输出信号中混在的,包含漂移分量的自0V的偏移分量(消除漂移)。结果,图10的(c)所示的信号对应于图8的(c)所示的信号。

  而且,如图10的(d)所示,通过积分处理部244对减法处理部242所输出的减法信号实施积分处理,可以成为能够由ECU 100等进行后处理的信号(图9的符号“d”的位置处的信号)。也就是说,通过对以基线为中心变动的信号实施积分处理,成为使信号振幅放大的正信号。结果,图10的(d)所示的信号对应于图8的(d)所示的信号。

  在以上说明的第二实施方式的压力检测信号处理装置201中,IV转换部210将与根据受压由压电元件35产生的电荷对应的电流信号IV转换为电压信号,另外,低通滤波器250提取包含漂移分量的偏移分量作为经IV转换的电压信号的低频带的分量。而且,图9所示的数字信号处理部240基于经IV转换的电压信号及包含被提取出的漂移分量的提取信号,利用数字信号处理实施去除因压电元件35的漏电流引起的漂移的修正处理。

  尤其,减法处理部242求出表示电压信号与提取信号的减法结果的减法信号,积分处理部244对减法信号实施积分处理,因此能够去除漂移并且获得基线维持为一定的高精度压力检测信号。因此,在第二实施方式的压力检测信号处理装置201中,也能够实现ECU100等中的高精度的处理,因此能够基于信号处理后的压力检测信号,高精度地进行发动机的控制。

  另外,在发动机燃烧中发生“失火”的情况下,失火后的燃烧压力高,因此例如,也能够将图3的微分处理部222的输出信号用于失火检测。例如,通过根据失火检测控制燃料喷射时机等能够进行失火抑制控制等。

  如以上所说明那样,根据第二实施方式的压力检测信号处理装置201,也可以获得以简单的构成去除了压电元件的漂移的精度良好的压力检测信号。

  进而,在以上的说明中,尤其表示了对于表示发动机1的燃烧室内的压力的压力检测信号的信号处理例,但本发明不仅能够应用于气体也能够应用于流体等其他受压介质的压力检测信号。另外,设为如下的构成:在图1所示的发动机控制系统300中,在ECU 100内设置压力检测信号处理装置200,但也可以设为如下的系统构成:将ECU 100与压力检测信号处理装置200分开设置,将信号处理后的压力检测信号输入到ECU 100。

  另外,当CPU、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)等处理器执行程序时,信号处理功能、微分处理功能、第一积分功能、第二积分功能、减法功能、积分功能等由计算机实现。另外,本发明还能够提供记录程序的非暂时性的记录介质。作为记录程序的非暂时性的记录介质,列举:只读存储器(Read Only Memory,ROM)等半导体元件、光盘(Compact Disc,CD)、数字视频光盘(Digital Video Disc,DVD)等光学元件、磁盘等磁性元件。作为记录介质,只要能够通过利用读取构件读取存储在记录介质的程序,在计算机上执行即可,其种类等不受限制。

《压力检测信号处理装置、发动机控制系统及程序记录介质.doc》
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