JP2000199450A - エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの高回転時に処理内容を減らすこと
なく制御精度の低下を防止することのできるエンジン制
御装置を提供する。 【解決手段】 エンジン制御装置は、時系列の３０°Ｃ
Ａ所要時間（３０°ＣＡ毎の回転所要時間）からエンジ
ンの回転変化量Δを算出してエンジンの失火の有無を判
定する、といった失火検出処理のうち、３０゜ＣＡ所要
時間を取得してＲＡＭに順次記憶する処理だけを、最高
優先度の３０°ＣＡ毎回転割込ルーチンで実行し、それ
以外の処理であって、ＲＡＭから３０°ＣＡ所要時間を
読み出し回転変化量Δを求めて失火の有無を判定する処
理（Ｓ２００〜Ｓ２８０）は、一定時間毎の時間割込ル
ーチン（時間同期タスクＢ）でまとめて実行する。よっ
て、失火検出の処理内容を減らさずに回転割込ルーチン
を短縮でき、時間同期タスクＢより高い優先度の時間割
込ルーチンが受け持つ制御処理を素早く実行できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車に搭載され
た内燃機関型エンジンの制御を行うエンジン制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のエンジン制御装置で
実行される制御プログラムは、エンジンの所定回転角度
毎（詳しくは、エンジンのクランク軸が所定角度回転す
る毎であり、一般には３０°ＣＡ毎）に起動される回転
割込ルーチンと、予め定められた一定時間毎に夫々起動
される複数の時間割込ルーチンと、上記各割込ルーチン
が実行状態でない空き時間に実行されるベースルーチン
とから構成されている。

【０００３】そして、上記各割込ルーチンの優先度（優
先順位）としては、回転割込ルーチンが最も高く、ま
た、その回転割込ルーチンよりも優先度が低い複数の各
時間割込ルーチンは、起動間隔（起動される時間間隔）
が短いものほど、優先度が高くなるように設定されてい
る。

【０００４】ここで、このような割込ルーチンの優先度
について、図８を用い具体的に説明する。尚、図８にお
いて、ＮＥ同期タスクは、３０°ＣＡ毎に起動される最
高優先度の回転割込ルーチンであり、時間同期タスク１
は、４ｍｓ毎に起動される時間割込ルーチンであり、時
間同期タスク２は、１６ｍｓ毎に起動されると共に、上
記時間同期タスク１よりも優先度が低い時間割込ルーチ
ンである。そして、図８（Ａ）は、エンジン回転数が２
０００ｒｐｍの場合における上記各タスクの処理状況を
表し、図８（Ｂ）は、エンジン回転数が６０００ｒｐｍ
の場合における上記各タスクの処理状況を表している。
また、図８においては、｛｝内に記載されているよう
に、各タスクが実際に実行されている実行状態の期間
を、網状のハッチングが付された長方形で表しており、
各タスクがそれよりも優先度の高いタスクの実行によっ
て実行待ち状態になっている期間を、ハッチングが付さ
れていない長方形で表している。

【０００５】図８（Ａ）に示すように、時刻ｔ１で時間
同期タスク１の実行が開始され、時刻ｔ２で時間同期タ
スク１よりも優先度の高いＮＥ同期タスクが起動される
と、実行中であった時間同期タスク１が中断されて、Ｎ
Ｅ同期タスクの実行が開始される。そして、時刻ｔ３で
ＮＥ同期タスクの実行が終了すると、それまで中断され
ていた時間同期タスク１の実行が再開されることとな
る。

【０００６】そして、このような関係は、時間同期タス
ク１と、それよりも優先度の低い時間同期タスク２とに
ついても同様である。つまり、時間同期タスク２は、そ
れよりも優先度の高いＮＥ同期タスクと時間同期タスク
１とが実行されていない時に、実行されることとなる。

【０００７】一方、従来より、この種のエンジン制御装
置では、例えば特開平５−３３７１７号公報に開示され
ているように、回転割込ルーチン（ＮＥ同期タスク）が
３０°ＣＡ毎に起動されるものとすると、その回転割込
ルーチンにより、エンジンの３０°ＣＡ毎の回転速度を
示す回転情報として３０°ＣＡ毎の回転所要時間（クラ
ンク軸が３０°回転するのに要した時間）を取得すると
共に、過去に取得した回転所要時間と今回取得した回転
所要時間とからなる複数且つ時系列の回転所要時間か
ら、エンジンの回転速度の変化量（回転数変化量）を算
出して、その変化量に基づきエンジンに失火が生じてい
るか否かの判定を行う、といった失火検出処理を実行す
るようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のエ
ンジン制御装置においては、近年のエンジン性能の向上
に伴って、エンジンがより高回転で運転される場合でも
精密な制御が可能なことが要求されている。しかし、前
述した従来の技術背景から、その要求を満たすには限界
があった。

【０００９】以下、この問題について、図８を用い具体
的に説明する。まず、エンジンが高回転の場合には、最
高優先度のＮＥ同期タスク（回転割込ルーチン）が頻繁
に起動されることとなる。例えば、図８の例では、エン
ジン回転数が２０００ｒｐｍの場合に、ＮＥ同期タスク
の起動間隔が約２．４ｍｓとなるのに対して、エンジン
回転数が６０００ｒｐｍの場合には、ＮＥ同期タスクが
約０．８ｍｓ毎に起動されることとなる。

【００１０】そして、ＮＥ同期タスクが頻繁に起動され
ると、図８（Ａ）と図８（Ｂ）との比較からも分かるよ
うに、時間同期タスク１は頻繁に実行を中断される。ま
た、時間同期タスク１よりも優先度の低い時間同期タス
ク２は、ＮＥ同期タスク及び時間同期タスク１によって
中断されることとなる。

【００１１】また、この種のエンジン制御装置では、時
間割込ルーチン（時間同期タスク）のうちで起動間隔が
短く高優先度のものほど、エンジンに対する制御精度を
大きく左右する演算処理（例えば燃料噴射や点火に関わ
る処理）を受け持つように構成される。つまり、制御精
度を左右する演算処理を、より早く且つより高頻度に実
行するためである。

【００１２】このため、従来のエンジン制御装置では、
エンジンが高回転になって回転割込ルーチン（ＮＥ同期
タスク）が頻繁に起動されるようになると、時間割込ル
ーチンのうちでも特にエンジンの制御精度により大きく
影響する高優先度の時間割込ルーチンの起動時刻が遅れ
る（即ち、処理の起動タイミングになっても上位の割込
ルーチンの処理が終了していないために起動が待たされ
てしまう）可能性が高くなることから、エンジンに対す
る制御精度が低下してしまう可能性が生じる。そして、
この問題は、回転割込ルーチンの実行時間が長いほど、
顕著になる。

【００１３】尚、エンジンの高回転時に回転割込ルーチ
ンの処理内容を減少させるような変更手段を設けること
も考えられるが、前述した失火検出処理のように、回転
割込ルーチンで順次取得可能なエンジンの所定回転角度
毎の回転速度を示す複数且つ時系列の回転情報を用いて
所定の判定を行う判定用演算処理では、エンジンの回転
数に拘わらず、高回転時でも低回転時と同じ判定精度が
要求されるため、上記の如き変更手段を設けることはで
きない。

【００１４】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
のであり、エンジンの高回転時に処理内容を減らすこと
なく制御精度の低下を防止することのできるエンジン制
御装置を提供することを目的としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段、及び発明の効果】上記目
的を達成するためになされた請求項１に記載の本発明の
エンジン制御装置は、エンジンの回転に応じて所定の回
転角度毎に起動される回転割込ルーチンと、予め定めら
れた一定時間毎に夫々起動されると共に、各々の優先度
が前記回転割込ルーチンよりも低く設定された複数の時
間割込ルーチンとを備えている。そして、前記各割込ル
ーチンにより、エンジンを制御するための処理を実行す
ると共に、その処理の一つとして、エンジンの所定回転
角度毎の回転速度を示す回転情報を順次取得し、その取
得した複数且つ時系列の回転情報を用いて所定の判定を
行う判定用演算処理を実行する。

【００１６】ここで特に、本発明のエンジン制御装置に
おいては、前記判定用演算処理が、エンジンの所定回転
角度毎に前記回転情報を取得して記憶手段に順次記憶す
る第１の処理と、その第１の処理によって前記記憶手段
に記憶された回転情報を読み出し、その読み出した回転
情報を用いて前記所定の判定を行う第２の処理とに分け
られており、更に、前記第１の処理が、回転割込ルーチ
ンによって実行され、前記第２の処理が、複数の時間割
込ルーチンのうちで特定の時間割込ルーチンよりも優先
度が低い時間割込ルーチンによって実行される。

【００１７】つまり、本発明のエンジン制御装置では、
前記判定用演算処理を実現するための処理のうち、エン
ジンの所定回転角度毎の回転情報を取得して記憶手段に
順次記憶する処理（第１の処理）だけを、回転割込ルー
チンにより実行し、それ以外の処理であって、前記記憶
手段に記憶された回転情報を読み出し、その読み出した
複数且つ時系列の回転情報を用いて所定の判定を行う処
理（第２の処理）は、特定の時間割込ルーチンよりも優
先度が低い時間割込ルーチンによって実行するようにし
ている。

【００１８】このため、本発明のエンジン制御装置によ
れば、前記判定用演算処理を回転割込ルーチンだけで行
う従来装置と比較して、判定用演算処理の処理内容（換
言すれば、機能内容）を全く減らすことなく、回転割込
ルーチンの実行時間を非常に短くすることができる。こ
の結果、エンジンが高回転で運転されて回転割込ルーチ
ンが頻繁に起動される状況でも、前記第２の処理を実行
する時間割込ルーチンより優先度の高い時間割込ルーチ
ン（以下、上位の時間割込ルーチンという）の実行待ち
時間を短く抑えることができ、その上位の時間割込ルー
チンが受け持つエンジン制御用の処理を常に素早く実行
することができるようになる。よって、本発明のエンジ
ン制御装置によれば、エンジンの高回転時に処理内容を
減らすことなく制御精度の低下を防止することができ
る。

【００１９】ところで、前記第２の処理では、第１の処
理によって記憶手段に記憶された回転情報を、最新のも
のから予め定められた個数だけ読み出して、所定の判定
に用いるようにすることができる。そして、記憶手段か
ら読み出す回転情報の個数としては、第２の処理を実行
する時間割込ルーチンの起動間隔（起動周期）内におい
て回転割込ルーチンが起動される回数とすれば良い。

【００２０】但し、個数を固定値とした場合には、前回
の第２の処理で判定に用いられた回転情報が、次の第２
の処理で再び読み出されて判定に用いられることがあ
り、回転情報の連続性が失われてしまう。そこで、請求
項２に記載のように、前記第２の処理では、当該第２の
処理の前回の実行時に記憶手段から読み出した回転情報
よりも後で前記第１の処理により記憶手段に記憶された
回転情報を読み出すようにすれば、第２の処理では、常
に新しい複数且つ時系列の回転情報を用いて所定の判定
を行うことができ、また、エンジン回転数が低い時に
は、読み出すべき回転情報の数が減少して第２の処理の
実行時間が短くなるため、非常に効率的である。

【００２１】次に、請求項３に記載のエンジン制御装置
では、請求項１，２に記載のエンジン制御装置におい
て、前記第１の処理では、前記回転情報を、エンジンの
回転角度位置（詳しくは、エンジンのクランク軸の回転
角度位置）を示す角度情報と対応させて前記記憶手段に
順次記憶するようにしている。

【００２２】そして、このような請求項３に記載のエン
ジン制御装置によれば、記憶手段には、前記回転情報と
前記角度情報とが対応して記憶されることとなるため、
第２の処理にて、エンジンの所定回転角度毎の回転速度
と回転角度位置とを考慮した所定の判定を行うことがで
き、非常に有利である。

【００２３】一方、前記判定用演算処理（特に第２の処
理）が、所定の判定を行うために、回転情報以外の他の
情報（例えば、エンジンの冷却水温や吸気管圧力など）
も用いるものであれば、そのような他の情報も、回転情
報と共に回転割込ルーチンによって記憶手段に順次記憶
させるようにすることが考えられる。

【００２４】しかし、一般に、回転情報以外の他の情報
は、回転情報ほど高いリアルタイム性が要求されないた
め、このような場合には、請求項４に記載のように、前
記他の情報は、複数の時間割込ルーチンのうちで前記第
２の処理を実行する時間割込ルーチンよりも優先度が低
い時間割込ルーチンにより、第２の記憶手段に更新記憶
するようにし、更に、第２の処理では、前記第２の記憶
手段から前記他の情報を読み出して、その情報を前記所
定の判定に用いるようにすれば良い。

【００２５】そして、このような請求項４に記載のエン
ジン制御装置によれば、回転情報及び他の情報を記憶す
るためのメモリ資源（記憶手段及び第２の記憶手段）を
最小限にしつつ、請求項１〜３に記載のエンジン制御装
置と同じ効果を得ることができる。

【００２６】ところで、回転情報としては、請求項５に
記載のように、回転割込ルーチンが前回起動されてから
今回起動されるまでの所要時間、或いは、回転割込ルー
チンが起動された時刻とすることができる。つまり、回
転割込ルーチンが起動された各時刻の差を求めれば、そ
の差は、回転割込ルーチンが前回起動されてから今回起
動されるまでの所要時間となり、その所要時間は、エン
ジンの所定回転角度毎の回転速度を示すこととなるため
である。

【００２７】また、前記判定用演算処理としては、請求
項６に記載のように、前記所定の判定として、複数且つ
時系列の回転情報からエンジンの回転速度の変化量を算
出すると共に、その変化量に基づきエンジンに失火が生
じているか否かの判定を行う失火検出処理とすることが
できる。

【００２８】そして、判定用演算処理として上記失火検
出処理を行う請求項６に記載のエンジン制御装置によれ
ば、エンジンに失火が生じているか否かの判定をエンジ
ン回転数に拘わらず精度良く行うことと、エンジンの高
回転時における制御精度の低下を防止することとを、高
い次元で両立させることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図面を用いて説明する。まず図１は、車両（自動
車）に搭載された内燃機関型エンジンの制御を行う、実
施形態のエンジン制御装置（以下、ＥＣＵという）２の
構成を表すブロック図である。

【００３０】図１に示すように、ＥＣＵ２は、エンジン
のクランク軸が所定角度回転する毎（本実施形態では３
０°ＣＡ毎）にパルス状の信号を出力する回転角センサ
４、エンジンの特定の気筒のピストンが所定位置（例え
ば上死点：ＴＤＣ）に来た時毎にパルス状の信号を出力
する基準位置センサ６、エンジンの冷却水の温度（以
下、エンジン水温という）を検出する水温センサ８、及
び、エンジンへ吸入空気を導く吸気管内の圧力（以下、
吸気管圧力という）を検出する吸気管圧力センサ１０
等、エンジンの運転状態を検出する様々なセンサからの
信号を入力して波形整形やＡ／Ｄ変換を行う入力回路１
２と、入力回路１２からのセンサ信号に基づき、エンジ
ンを制御するための様々な処理を行うマイクロコンピュ
ータ（以下、マイコンという）１４と、マイコン１４か
らの制御信号に応じて、エンジンに取付けられたインジ
ェクタ（燃料噴射装置）１６及びイグナイタ（点火装
置）１８等のアクチュエータや車室内に設けられた警告
ランプ（ウォーニングランプ）２０等を駆動する出力回
路２２と、を備えている。

【００３１】そして、マイコン１４には、プログラムを
実行する周知のＣＰＵ（中央演算処理装置）２４と、Ｃ
ＰＵ２４によって実行されるプログラムやそのプログラ
ムの実行時に参照される制御データを記憶する不揮発性
のＲＯＭ２６と、ＣＰＵ２４による演算結果等を一時的
に記憶するための揮発性のＲＡＭ２８と、入力回路１２
及び出力回路２２との間で信号をやり取りするためのＩ
／Ｏ３０と、各種レジスタやフリーランカウンタ等（図
示省略）とが備えられている。

【００３２】次に、上記のように構成されたＥＣＵ２の
マイコン１４で実行される処理について説明する。ま
ず、マイコン１４で実行されるエンジン制御用の制御プ
ログラムは、回転角センサ４からの信号に同期して、エ
ンジンのクランク軸が３０゜回転する毎に起動される３
０゜ＣＡ毎の回転割込ルーチン（以下、ＮＥ同期タスク
という）と、予め定められた一定時間毎に夫々起動され
ると共に、各々の優先度がＮＥ同期タスクよりも低く設
定された複数の時間割込ルーチン（以下、時間同期タス
クという）と、上記ＮＥ同期タスク及び各時間同期タス
クが実行状態でない空き時間に実行されるベースルーチ
ンとから構成されている。

【００３３】そして、複数の時間同期タスクとしては、
エンジンの燃料噴射量や点火時期等、エンジンに対する
制御精度を大きく左右する制御項目を決定するための演
算処理を行う４ｍｓ毎の時間同期タスクＡと、ＮＥ同期
タスクと連携してエンジンに失火が生じているか否かを
判定する失火検出用の処理を行う８ｍｓ毎の時間同期タ
スクＢと、入力回路１２からのセンサ信号に基づいてエ
ンジン水温や吸気管圧力等のエンジンの運転状態を検出
する処理を行う１６ｍｓ毎の時間同期タスクＣと、時間
同期タスクＢによる判定結果に応じてフェイルセーフ処
理を行う６５ｍｓ毎の時間同期タスクＤと、それら各時
間同期タスクの起動間隔を計時するカウンタの役割を担
う例えば１ｍｓ毎の時間同期タスクとが、少なくとも設
けられている。また、これらの各時間同期タスクは、起
動間隔が短いものほど、優先度が高く設定されている。

【００３４】次に、図２に示すように、ＮＥ同期タスク
では、最初のステップ（以下、単に「Ｓ」と記す）１０
０にて、当該ＮＥ同期タスクが前回起動された割込発生
時刻と今回起動された割込発生時刻との差から、エンジ
ンのクランク軸が３０゜回転するのに要した時間（以
下、３０゜ＣＡ所要時間という）を算出する。尚、割込
発生時刻は、マイコン１４内のフリーランカウンタの値
から取得される。

【００３５】そして、続くＳ１１０にて、エンジンの回
転角度位置（詳しくは、クランク軸の現在の回転角度位
置）を示すクランクカウンタCCRNK の値を更新する。
尚、クランクカウンタCCRNK は、エンジンの１サイクル
毎（７２０゜ＣＡ毎＝エンジン２回転毎）に０から２３
までを繰り返すカウンタである。そして、上記Ｓ１１０
では、クランクカウンタCCRNK の値を、基本的には１イ
ンクリメントするが、基準位置センサ６から信号が出力
された直後であれば（つまり、特定の気筒のＴＤＣタイ
ミングであれば）０に戻す。このため、クランクカウン
タCCRNKの値は、３０゜ＣＡ毎に１ずつカウントアップ
されると共に、２３を越えると０に戻ることとなり、延
いては、特定気筒のＴＤＣタイミングからのクランク軸
の回転角度位置を示すこととなる。

【００３６】そして、ＮＥ同期タスクでは、続くＳ１２
０にて、上記Ｓ１００で今回算出した３０゜ＣＡ所要時
間を、ＲＡＭ２８内に図３の如く設定されたリングバッ
ファ２８ａの１つのデータ格納領域に記憶し（書き込
み）、その後、当該ＮＥ同期タスクを終了する。

【００３７】ここで、より詳しく説明すると、リングバ
ッファ２８ａは、図３に示すように、０番から２３番ま
での２４個のデータ格納領域を有している。つまり、Ｎ
Ｅ同期タスクは３０゜ＣＡ毎に実行されるため、リング
バッファ２８ａは、エンジンの１サイクル（７２０゜Ｃ
Ａ）分の３０゜ＣＡ所要時間を順次時系列に格納できる
ようになっている。そして、Ｓ１２０では、Ｓ１１０で
更新したクランクカウンタCCRNK の値を、書込用インデ
ックスＷ-INDEXとして設定すると共に、リングバッファ
２８ａの０番から２３番までのデータ格納領域のうち
で、その書込用インデックスＷ-INDEXの値が示す番号の
データ格納領域に、Ｓ１００で今回算出した３０゜ＣＡ
所要時間を記憶する。

【００３８】尚、上述のように、書込用インデックスＷ
-INDEXはＮＥ同期タスクが起動される毎に更新され（Ｓ
１１０及びＳ１２０）、また、後述するように、８ｍｓ
毎に起動される時間同期タスクＢでは、上記リングバッ
ファ２８ａの各データ格納領域のうちで読出用インデッ
クスＲ-INDEXが示す番号のデータ格納領域から３０゜Ｃ
Ａ所要時間を読み出すが、書込用インデックスＷ-INDEX
の値が読出用インデックスＲ-INDEXの値を追い越すこと
は無いようになっている。換言すれば、書込用インデッ
クスＷ-INDEXの値が示すリングバッファ２８ａのデータ
格納領域は、常に、後述する時間同期タスクＢで既にデ
ータが読み出された「空き領域」となっている。つま
り、ＮＥ同期タスクでの３０゜ＣＡ所要時間のデータ書
き込み時に、時間同期タスクＢで未だ読み出されていな
いデータを上書きしてしまうことが無いような頻度で、
時間同期タスクＢがリングバッファ２８ａからＮＥ同期
タスクによって記憶された３０゜ＣＡ所要時間を読み出
すように設定されている。

【００３９】次に、図４に示すように、８ｍｓ毎に起動
される時間同期タスクＢでは、まずＳ２００にて、リン
グバッファ２８ａの各データ格納領域のうち、後述のＳ
２７０で更新される読出用インデックスＲ-INDEXが示す
番号のデータ格納領域から、ＮＥ同期タスクにより記憶
された３０゜ＣＡ所要時間を読み出す。尚、当該時間同
期タスクＢが起動されてからＳ２００の処理が最初に行
われた時に読み出される３０゜ＣＡ所要時間（即ち、読
出用インデックスＲ-INDEXが示す番号のデータ格納領域
に記憶されている３０゜ＣＡ所要時間）は、ＮＥ同期タ
スクによってリングバッファ２８ａに順次記憶されてい
る時系列の３０゜ＣＡ所要時間のうち、一番古いタイミ
ングで書き込まれた３０゜ＣＡ所要時間である。

【００４０】そして、続くＳ２１０にて、エンジンの回
転速度の変化量を表す回転変化量Δを、例えば下記の式
１及び式２により算出する。

【００４１】

【数１】Δ＝ＤＴ(i) −ＤＴ(i-3) …式１

【００４２】

【数２】ＤＴ(i) ＝Ｔ30(i) −Ｔ30(i-2) …式２ 尚、Ｔ30(i) は、今回のＳ２００で読み出した３０゜Ｃ
Ａ所要時間であり、Ｔ30(i-2) は、前々回（２回前）の
Ｓ２００で読み出した３０゜ＣＡ所要時間である。そし
て、ＤＴ(i-3) は、３回前の当該Ｓ２１０で求めたＤＴ
(i) である。つまり、ＤＴ(i-3) は、３回前のＳ２００
で読み出した３０゜ＣＡ所要時間Ｔ30(i-3) から、５回
前のＳ２００で読み出した３０゜ＣＡ所要時間Ｔ30(i-
5) を引いた値（＝Ｔ30(i-3) −Ｔ30(i-5) ）である。

【００４３】次に、Ｓ２２０にて、上記Ｓ２００で今回
読み出した３０゜ＣＡ所要時間が、何れかの気筒のＴＤ
Ｃのタイミングのデータであるか否かを判定する。この
判定方法としては、例えば６気筒エンジンの場合、現在
の読出用インデックスＲ-INDEXの値を４で割った余りが
０であれば、ＴＤＣタイミングのデータであると判定す
る。

【００４４】そして、Ｓ２００で今回読み出した３０゜
ＣＡ所要時間がＴＤＣタイミングのデータでなければ
（Ｓ２２０：ＮＯ）、そのままＳ２７０へ移行するが、
ＴＤＣタイミングのデータであれば（Ｓ２２０：ＹＥ
Ｓ）、Ｓ２３０に進み、失火検出の前提条件として、エ
ンジン水温が所定温度以上であるか否かを判定する。

【００４５】ここで、このＳ２３０の判定処理で用いら
れるエンジン水温は、１６ｍｓ毎の時間同期タスクＣに
よって、ＲＡＭ２８内のリングバッファ２８ａ以外の所
定の記憶領域（以下、制御データ記憶領域という）に更
新記憶されたデータである。即ち、図５に示すように、
１６ｍｓ毎の時間同期タスクＣでは、まずＳ３００に
て、入力回路１２からの各種センサ信号に基づき、エン
ジン水温，エンジン回転数，及び吸入負荷率等、エンジ
ンを制御する上で必要な情報を検出或いは算出すると共
に、それらの情報を制御データとしてＲＡＭ２８の上記
制御データ記憶領域に更新記憶する。尚、吸入負荷率
は、吸気管圧力センサ１０からの信号によって検出され
る吸気管圧力に基づき算出される。そして、そのＳ３０
０に続く図示しないステップで他の処理を行った後、当
該時間同期タスクＣを終了する。

【００４６】このため、時間同期タスクＢのＳ２３０で
は、ＲＡＭ２８の上記制御データ記憶領域からエンジン
水温を読み出して、そのエンジン水温が所定温度以上で
あるか否かを判定するのである。そして、エンジン水温
が所定温度以上でなければ（Ｓ２３０：ＮＯ）、そのま
まＳ２７０へ移行するが、エンジン水温が所定温度以上
であれば（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、Ｓ２４０に進んで、Ｒ
ＡＭ２８の上記制御データ記憶領域から、エンジン回転
数と吸入負荷率とを読み出し、その両者から、失火の有
無を判定するために用いる判定値ＲＥＦを算出する。

【００４７】次に、Ｓ２５０にて、上記Ｓ２１０で算出
した回転変化量Δが上記Ｓ２４０で算出した判定値ＲＥ
Ｆ以上であるか否かを判定する。そして、回転変化量Δ
が判定値ＲＥＦ以上でなければ（Ｓ２５０：ＮＯ）、そ
のままＳ２７０へ移行するが、回転変化量Δが判定値Ｒ
ＥＦ以上であれば（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、エンジンに失
火が生じていると判定して、Ｓ２６０に進み、ＲＡＭ２
８内のリングバッファ２８ａ及び制御データ記憶領域以
外の記憶領域に記憶している失火検出回数を１回増加さ
せ、その後、Ｓ２７０へ移行する。

【００４８】Ｓ２７０では、上記Ｓ２００でリングバッ
ファ２８ａから３０゜ＣＡ所要時間を読み出すための読
出用インデックスＲ-INDEXを、以下の手順で更新する。
即ち、Ｓ２７０では、読出用インデックスＲ-INDEXの値
を、基本的には１インクリメントするが、１インクリメ
ントした値が２３を越えたならば０に戻す。このため、
読出用インデックスＲ-INDEXの値は、１ずつカウントア
ップされると共に、２３を越えると０に戻ることとな
る。

【００４９】そして、このＳ２７０の処理で読出用イン
デックスＲ-INDEXの値が更新されることにより、リング
バッファ２８ａに記憶されている時系列の３０゜ＣＡ所
要時間のうちで一番古い３０゜ＣＡ所要時間は、更新後
の読出用インデックスＲ-INDEXが示す番号のデータ格納
領域に記憶されている３０゜ＣＡ所要時間となり、更新
前の読出用インデックスＲ-INDEXが示していた番号のデ
ータ格納領域は、有効なデータが記憶されていない「空
き領域」となる。

【００５０】次に、続くＳ２８０にて、上記Ｓ２００〜
Ｓ２７０の処理が所定回数行われたか否かを判定する。
そして、未だ所定回数だけ行われていなければ（Ｓ２８
０：ＮＯ）、Ｓ２００へ戻るが、所定回数行われたと判
定した場合には（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、当該時間同期タ
スクＢを終了する。

【００５１】ここで、Ｓ２８０では、Ｓ２７０の処理で
更新された読出用インデックスＲ-INDEXの値が、前述し
たＮＥ同期タスクのＳ１２０で更新される書込用インデ
ックスＷ-INDEXの値に追いついた（等しくなった）場合
に、Ｓ２００〜Ｓ２７０の処理が所定回数行われたと肯
定判定する。

【００５２】このため、Ｓ２００〜Ｓ２７０の処理は、
リングバッファ２８ａに記憶されている時系列の３０゜
ＣＡ所要時間の中で、未だ読み出されて処理されていな
いものが無くなるまで、繰り返し実行されることとな
る。つまり、本実施形態のＥＣＵ２における各タスクの
処理状況を表す図７に示すように、時間同期タスクＢで
は、当該時間同期タスクＢの前回の実行時にリングバッ
ファ２８ａから最後に読み出した３０゜ＣＡ所要時間よ
りも後でＮＥ同期タスクによりリングバッファ２８ａに
記憶された３０゜ＣＡ所要時間（図７にて「○」印が付
されたＮＥ同期タスクから「◎」印が付されたＮＥ同期
タスクまでの各ＮＥ同期タスクでリングバッファ２８ａ
に記憶された３０°ＣＡ所要時間）を全て順番に読み出
し、その読み出した３０゜ＣＡ所要時間を、失火検出用
の判定に用いている。尚、図７は、エンジン回転数が６
０００ｒｐｍの場合の各タスクの処理状況を表してい
る。

【００５３】一方、図６に示すように、６５ｍｓ毎に起
動される時間同期タスクＤでは、まずＳ４００にて、時
間同期タスクＢのＳ２６０によりＲＡＭ２８に累積記憶
されている失火検出回数を読み出して、失火レベルの判
定を行う。尚、この失火レベルの判定では、例えば、失
火検出回数が予め定められた設定値よりも大きい場合
に、外部への報知が必要であると判定する。

【００５４】そして、上記Ｓ４００の失火レベル判定に
て、報知が必要ではないと判定した場合には（Ｓ４０
０：ＮＯ）、そのまま当該時間同期タスクＤを終了する
が、報知が必要であると判定した場合には（Ｓ４００：
ＹＥＳ）、Ｓ４１０に進んで、警告ランプ２０を点灯さ
せると共に、エンジンに失火が発生していることを示す
ＲＡＭ２８内の故障診断用フラグをセットする、といっ
たフェイルセーフ処理を行った後、当該時間同期タスク
Ｄを終了する。

【００５５】尚、本実施形態のＥＣＵ２では、ＮＥ同期
タスクと８ｍｓ毎の時間同期タスクＢとで行われる失火
検出処理が、判定用演算処理に相当しており、そのうち
で、ＮＥ同期タスクで実行されるＳ１００〜Ｓ１２０の
処理が、第１の処理に相当し、時間同期タスクＢで繰り
返し実行されるＳ２００〜Ｓ２８０の処理が、第２の処
理に相当している。また、時間同期タスクＢよりも優先
度の高い４ｍｓ毎の時間同期タスクＡが、特定の時間割
込ルーチンに相当している。

【００５６】そして、ＮＥ同期タスクが前回起動されて
から今回起動されるまでの所要時間として算出される３
０゜ＣＡ所要時間が、回転情報に相当し、ＲＡＭ２８内
に設定されたリングバッファ２８ａが、記憶手段に相当
している。また、リングバッファ２８ａの各データ格納
領域の番号（０〜２３）が、角度情報に相当し、時間同
期タスクＢで失火の有無の判定に用いられる３０゜ＣＡ
所要時間以外のエンジン水温，エンジン回転数，及び吸
入負荷率が、他の情報に相当し、ＲＡＭ２８内に設定さ
れた制御データ記憶領域が、第２の記憶手段に相当して
いる。

【００５７】以上のように、本実施形態のＥＣＵ２にお
いては、失火検出処理が、３０゜ＣＡ所要時間を取得し
てリングバッファ２８ａに順次記憶する第１の処理（Ｓ
１００〜Ｓ１２０）と、その第１の処理によりリングバ
ッファ２８ａに記憶された新しい３０゜ＣＡ所要時間を
１つずつ読み出して失火の有無を判定するという処理を
繰り返す第２の処理（Ｓ２００〜Ｓ２８０）とに分けら
れており、更に、上記第１の処理（Ｓ１００〜Ｓ１２
０）が、ＮＥ同期タスクによって実行され、上記第２の
処理（Ｓ２００〜Ｓ２８０）が、８ｍｓ毎の時間同期タ
スクＢによって実行されるようにしている。

【００５８】つまり、失火検出処理を実現するための処
理のうち、３０゜ＣＡ所要時間を取得してリングバッフ
ァ２８ａに順次記憶する処理だけを、ＮＥ同期タスクで
逐次実行し、それ以外の処理は、エンジンの制御精度を
大きく左右する演算処理を行う４ｍｓ毎の時間同期タス
クＡよりも優先度が低い８ｍｓ毎の時間同期タスクＢに
て、まとめて実行するようにしている。

【００５９】このため、図７と、失火検出処理をＮＥ同
期タスクだけで全て行う従来のエンジン制御装置での各
タスクの処理状況を表す図８（Ｂ）との比較からも分か
るように、本実施形態のＥＣＵ２によれば、失火検出の
ための処理内容を全く減らすことなく、ＮＥ同期タスク
の実行時間を非常に短くすることができる。

【００６０】この結果、図７に示すように、エンジンが
高回転で運転されてＮＥ同期タスクが頻繁に起動される
状況でも、時間同期タスクＢより優先度の高い時間同期
タスクＡの実行待ち時間（実行開始の待ち時間）を短く
抑えることができ、その時間同期タスクＡが受け持つエ
ンジン制御用の演算処理を常に素早く実行することがで
きる。

【００６１】より具体的に説明すると、まず、一般に失
火検出処理では、図４のフローチャートからも分かるよ
うに、ＴＤＣタイミング毎に失火の有無の判定を行うた
め、失火検出処理をＮＥ同期タスクだけで全て行う従来
のエンジン制御装置では、ＮＥ同期タスクの所要処理時
間が、ＴＤＣタイミングとそれ以外とで大きく異なり、
ＴＤＣタイミングの方が長くなる（図８参照）。

【００６２】このため、従来のエンジン制御装置では、
図８（Ｂ）に例示しているように、ＮＥ同期タスクが頻
繁に起動される状況（エンジン高回転時）において、Ｔ
ＤＣタイミングでは、次回のＮＥ同期タスクの起動タイ
ミングまでの時間のほとんどをＮＥ同期タスクの処理が
占有してしまう場合がある。そして、その時、時間同期
タスク１は、待ち状態になるため、図８（Ｂ）の矢印で
示しているように、起動されるべきタイミングが到来し
ているにもかかわらず、大幅に処理の開始時刻が遅れる
こととなる。

【００６３】よって、このような状況では、時間同期タ
スク１の実際の起動周期に大きなバラツキが発生し、前
回起動した時刻に算出した情報と今回算出した情報との
差分を制御に用いる場合などには、その差分値の誤差が
大きくなり、制御性に悪影響を与えることとなる。

【００６４】また、次回のＮＥ同期タスクの起動タイミ
ングまでにＮＥ同期タスクの処理が終了しなかった場合
には、次回のＮＥ同期タスクの起動が待たされることと
なり、３０°ＣＡ所要時間を正確に算出することが困難
となって、失火検出を正確に行うことができなくなると
いう問題も生じる。

【００６５】これに対して、本実施形態のＥＣＵ２で
は、ＮＥ同期タスクに実行時間を大きく占有されること
がなくなるため、時間同期タスクＡ（図８の時間同期タ
スク１に相当）の実際の起動周期に大きなバラツキが生
じず、また、次回のＮＥ同期タスクの起動タイミングま
でにＮＥ同期タスクの処理が終了しなくなるような状況
は、より高回転側まで発生しないようになるため、失火
検出を正確に行うことが可能なエンジン回転数限界を上
げることも可能となる。

【００６６】よって、本実施形態のＥＣＵ２によれば、
エンジンの高回転時に処理内容を減らすことなく制御精
度の低下を防止でき、エンジンに失火が生じているか否
かの判定をエンジン回転数に拘わらず精度良く行うこと
と、エンジンの高回転時における制御精度の低下を防止
することとを、高い次元で両立させることができる。

【００６７】また、前述したように、本実施形態の時間
同期タスクＢでは、当該時間同期タスクＢの前回の実行
時にリングバッファ２８ａから読み出した３０゜ＣＡ所
要時間よりも後でＮＥ同期タスクによりリングバッファ
２８ａに記憶された新しい３０゜ＣＡ所要時間だけを順
番に読み出すようにしているため、常に新しい複数且つ
時系列の３０゜ＣＡ所要時間を用いて失火の有無の判定
を行うことができ、しかも、エンジン回転数が低い時に
は、読み出すべき３０゜ＣＡ所要時間の数が減少して時
間同期タスクＢの実行時間が短くなるため、非常に効率
的である。

【００６８】また更に、本実施形態のＮＥ同期タスクで
は、算出した３０゜ＣＡ所要時間を、その時のクランク
カウンタCCRNKの値に応じた番号のデータ格納領域に記
憶させるようにしているため、時間同期タスクＢのＳ２
２０にて、リングバッファ２８ａから読み出した３０゜
ＣＡ所要時間がＴＤＣタイミングの３０゜ＣＡ所要時間
か否かを簡単且つ確実に判定することができ、非常に有
利である。

【００６９】一方、本実施形態のＥＣＵ２では、失火の
有無を判定するために必要な情報のうち、３０゜ＣＡ所
要時間以外のエンジン水温や吸入負荷率等の他の情報
は、３０゜ＣＡ所要時間ほど高いリアルタイム性が要求
されないという点に着目して、それらの他の情報は、時
間同期タスクＢよりも優先度が低い１６ｍｓ毎の時間同
期タスクＣによってＲＡＭ２８ａの制御データ記憶領域
に更新記憶するようにしている。そして、時間同期タス
クＢでは、上記制御データ記憶領域から３０゜ＣＡ所要
時間以外の他の情報を読み出して、失火の有無の判定に
用いるようにしている。

【００７０】このため、３０゜ＣＡ所要時間及び他の情
報を記憶するためのメモリ資源を最小限にすることがで
きる。つまり、３０゜ＣＡ所要時間以外のエンジン水温
や吸入負荷率なども、３０゜ＣＡ所要時間と同様に、Ｎ
Ｅ同期タスクによってＲＡＭ２８の所定領域へ時系列的
に順次記憶させるようにすることも考えられるが、この
ようにすると、非常に多くの記憶領域が必要となってし
まうからである。

【００７１】以上、本発明の一実施形態について説明し
たが、本発明は、前述した実施形態に限定されるもので
はなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態のＥＣＵ２では、ＮＥ同期タスク
でＲＡＭ２８のリングバッファ２８ａに記憶する回転情
報を、３０゜ＣＡ所要時間としたが、回転情報として
は、ＮＥ同期タスクが起動された時刻とすることもでき
る。つまり、ＮＥ同期タスクでは、当該ＮＥ同期タスク
が起動された割込発生時刻を、リングバッファ２８ａに
順次記憶していくようにしても良い。

【００７２】そして、この場合には、時間同期タスクＢ
にて、リングバッファ２８ａからＮＥ同期タスクの割込
発生時刻を順番に読み出すと共に、連続する２つの割込
発生時刻の差から３０゜ＣＡ所要時間を算出すれば良
い。また、上記実施形態のＥＣＵ２では、判定用演算処
理として失火検出処理を行うものであったが、エンジン
の所定回転角度毎の回転情報を順次取得して、その複数
且つ時系列の回転情報を用い所定の判定を行う他の処理
についても、上記実施形態の失火検出処理と同様に、Ｎ
Ｅ同期タスクと時間同期タスクとに分散させて実行させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のエンジン制御装置の構成を表すブ
ロック図である。

【図２】 実施形態のエンジン制御装置で３０°ＣＡ毎
に起動されるＮＥ同期タスク（３０°ＣＡ毎の回転割込
ルーチン）を表すフローチャートである。

【図３】 リングバッファを説明する説明図である。

【図４】 実施形態のエンジン制御装置で８ｍｓ毎に起
動される時間同期タスク（８ｍｓ毎の時間割込ルーチ
ン）を表すフローチャートである。

【図５】 実施形態のエンジン制御装置で１６ｍｓ毎に
起動される時間同期タスク（１６ｍｓ毎の時間割込ルー
チン）を表すフローチャートである。

【図６】 実施形態のエンジン制御装置で６５ｍｓ毎に
起動される時間同期タスク（６５ｍｓ毎の時間割込ルー
チン）を表すフローチャートである。

【図７】 実施形態のエンジン制御装置の効果を説明す
るタイムチャートである。

【図８】 従来の技術及び問題を説明するタイムチャー
トである。

【符号の説明】

２…エンジン制御装置（ＥＣＵ） ４…回転角センサ ６…基準位置センサ ８…水温センサ １０…吸気
管圧力センサ １２…入力回路 １４…マイクロコンピュータ（マイ
コン） １６…インジェクタ １８…イグナイタ ２０…警
告ランプ ２２…出力回路 ２４…ＣＰＵ ２６…ＲＯＭ
２８…ＲＡＭ ２８ａ…リングバッファ ３０…Ｉ／Ｏ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転に応じて所定の回転角度
   毎に起動される回転割込ルーチンと、 予め定められた一定時間毎に夫々起動されると共に、各
   々の優先度が前記回転割込ルーチンよりも低く設定され
   た複数の時間割込ルーチンとを備え、 前記各割込ルーチンにより、前記エンジンを制御するた
   めの処理を実行すると共に、その処理の一つとして、前
   記エンジンの所定回転角度毎の回転速度を示す回転情報
   を順次取得し、その取得した複数且つ時系列の回転情報
   を用いて所定の判定を行う判定用演算処理を実行するエ
   ンジン制御装置において、 前記判定用演算処理は、前記エンジンの所定回転角度毎
   に前記回転情報を取得して記憶手段に順次記憶する第１
   の処理と、該第１の処理により前記記憶手段に記憶され
   た回転情報を読み出し、その読み出した回転情報を用い
   て前記所定の判定を行う第２の処理とに分けられてお
   り、 更に、前記第１の処理を、前記回転割込ルーチンにより
   実行し、前記第２の処理を、前記複数の時間割込ルーチ
   ンのうちで特定の時間割込ルーチンよりも優先度が低い
   時間割込ルーチンにより実行するように構成されている
   こと、を特徴とするエンジン制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のエンジン制御装置にお
   いて、 前記第２の処理では、当該第２の処理の前回の実行時に
   前記記憶手段から読み出した回転情報よりも後で前記第
   １の処理により前記記憶手段に記憶された回転情報を読
   み出すこと、 を特徴とするエンジン制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のエンジン
   制御装置において、 前記第１の処理では、前記回転情報を、前記エンジンの
   回転角度位置を示す角度情報と対応させて前記記憶手段
   に順次記憶すること、 を特徴とするエンジン制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３の何れかに記載
   のエンジン制御装置において、 前記判定用演算処理は、前記所定の判定を行うために、
   前記回転情報以外の他の情報も用いるものであると共
   に、 前記他の情報は、前記複数の時間割込ルーチンのうちで
   前記第２の処理を実行する時間割込ルーチンよりも優先
   度が低い時間割込ルーチンにより、第２の記憶手段に更
   新記憶され、 前記第２の処理では、前記第２の記憶手段から前記他の
   情報を読み出して、その情報を前記所定の判定に用いる
   こと、 を特徴とするエンジン制御装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の何れかに記載
   のエンジン制御装置において、 前記回転情報は、前記回転割込ルーチンが前回起動され
   てから今回起動されるまでの所要時間、或いは、前記回
   転割込ルーチンが起動された時刻であること、を特徴と
   するエンジン制御装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５の何れかに記載
   のエンジン制御装置において、 前記判定用演算処理は、前記所定の判定として、複数且
   つ時系列の前記回転情報から前記エンジンの回転速度の
   変化量を算出すると共に、その変化量に基づき前記エン
   ジンに失火が生じているか否かの判定を行う失火検出処
   理であること、 を特徴とするエンジン制御装置。