JP2001200747A - エンジン制御装置 - Google Patents
エンジン制御装置Info
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- JP2001200747A JP2001200747A JP2000009252A JP2000009252A JP2001200747A JP 2001200747 A JP2001200747 A JP 2001200747A JP 2000009252 A JP2000009252 A JP 2000009252A JP 2000009252 A JP2000009252 A JP 2000009252A JP 2001200747 A JP2001200747 A JP 2001200747A
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】処理負荷の低減及び精度向上を図り、しかも、
クランク信号の基準位置部においても適正なエンジン制
御を行うことができるエンジン制御装置を提供する。 【解決手段】クランク信号はエンジンのクランク軸の回
転に対応した所定角度間隔毎のパルス列の途中に当該パ
ルスを抜いた欠け歯部を有する。ハードクランクのエッ
ジ時間計測カウンタ１０２はクランク信号のパルス間隔
を計測する。逓倍カウンタ１０４は今回のパルス間隔を
基にして次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍クロッ
クを生成する。マイコンはクランク信号の欠け歯部の直
後に、欠け歯部において計測したパルス間隔を、抜いた
パルス分だけ短縮する。
クランク信号の基準位置部においても適正なエンジン制
御を行うことができるエンジン制御装置を提供する。 【解決手段】クランク信号はエンジンのクランク軸の回
転に対応した所定角度間隔毎のパルス列の途中に当該パ
ルスを抜いた欠け歯部を有する。ハードクランクのエッ
ジ時間計測カウンタ１０２はクランク信号のパルス間隔
を計測する。逓倍カウンタ１０４は今回のパルス間隔を
基にして次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍クロッ
クを生成する。マイコンはクランク信号の欠け歯部の直
後に、欠け歯部において計測したパルス間隔を、抜いた
パルス分だけ短縮する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジン制御装置
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジン制御装置は燃料噴射制御や点火
時期制御やアイドル回転数制御などの制御を行う装置で
あって、エンジンを最適な状態で運転させるものであ
る。つまり、クランクセンサやエンジン水温センサ等の
エンジン運転状態を検出する各種センサからの信号をＥ
ＣＵ（電子制御ユニット）に入力して最適な燃料噴射
量、噴射時期、点火時期などを制御する。
時期制御やアイドル回転数制御などの制御を行う装置で
あって、エンジンを最適な状態で運転させるものであ
る。つまり、クランクセンサやエンジン水温センサ等の
エンジン運転状態を検出する各種センサからの信号をＥ
ＣＵ（電子制御ユニット）に入力して最適な燃料噴射
量、噴射時期、点火時期などを制御する。
【０００３】点火制御や噴射制御等のエンジン回転と同
期した制御、つまり、クランク角に同期した制御は、ク
ランクエッジ（クランク信号のエッジ）からのオフセッ
ト時間が経過した時に点火パルス等の信号を発生させる
ことにより行ってきた。
期した制御、つまり、クランク角に同期した制御は、ク
ランクエッジ（クランク信号のエッジ）からのオフセッ
ト時間が経過した時に点火パルス等の信号を発生させる
ことにより行ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、角度から時間
への変換のための演算を行う必要があり、処理負荷を低
減するとともに、精度を向上したいという要求がある。
への変換のための演算を行う必要があり、処理負荷を低
減するとともに、精度を向上したいという要求がある。
【０００５】本発明はこのような背景の元になされたも
のであり、その目的は、処理負荷の低減及び精度向上を
図り、しかも、クランク信号の基準位置部においても適
正なエンジン制御を行うことができるエンジン制御装置
を提供することにある。
のであり、その目的は、処理負荷の低減及び精度向上を
図り、しかも、クランク信号の基準位置部においても適
正なエンジン制御を行うことができるエンジン制御装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、エンジンのクランク軸の回転に対応した所定角
度間隔毎のパルス列の途中にパルス間隔が不等な基準位
置部を有するクランク信号に対し、パルス間隔計測手段
によりパルス間隔が計測され、逓倍信号生成手段によ
り、パルス間隔計測手段による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号が生成
される。このように、所定の角度間隔で逓倍信号を生成
してエンジン回転と同期をとるシステムとすることで、
角度から時間への変換のための演算を不要にでき、処理
負荷の低減及び精度向上を図ることができる。
よれば、エンジンのクランク軸の回転に対応した所定角
度間隔毎のパルス列の途中にパルス間隔が不等な基準位
置部を有するクランク信号に対し、パルス間隔計測手段
によりパルス間隔が計測され、逓倍信号生成手段によ
り、パルス間隔計測手段による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号が生成
される。このように、所定の角度間隔で逓倍信号を生成
してエンジン回転と同期をとるシステムとすることで、
角度から時間への変換のための演算を不要にでき、処理
負荷の低減及び精度向上を図ることができる。
【０００７】また、パルス間隔補正手段により、クラン
ク信号の基準位置部の直後に、基準位置部においてパル
ス間隔計測手段により計測したパルス間隔が補正され
る。よって、クランク信号の基準位置部においてもパル
ス間隔を基にした逓倍信号の誤出力を防止して適正なエ
ンジン制御を行うことができる。
ク信号の基準位置部の直後に、基準位置部においてパル
ス間隔計測手段により計測したパルス間隔が補正され
る。よって、クランク信号の基準位置部においてもパル
ス間隔を基にした逓倍信号の誤出力を防止して適正なエ
ンジン制御を行うことができる。
【０００８】請求項２に記載の発明によれば、エンジン
のクランク軸の回転に対応した所定角度間隔毎のパルス
列の途中にパルス間隔が不等な基準位置部を有するクラ
ンク信号に対し、パルス間隔計測手段によりパルス間隔
が計測され、逓倍信号生成手段により、パルス間隔計測
手段による今回のパルス間隔を基にして次のパルスまで
に整数倍の周波数の逓倍信号が生成される。このよう
に、所定の角度間隔で逓倍信号を生成してエンジン回転
と同期をとるシステムとすることで、角度から時間への
変換のための演算を不要にでき、処理負荷の低減及び精
度向上を図ることができる。
のクランク軸の回転に対応した所定角度間隔毎のパルス
列の途中にパルス間隔が不等な基準位置部を有するクラ
ンク信号に対し、パルス間隔計測手段によりパルス間隔
が計測され、逓倍信号生成手段により、パルス間隔計測
手段による今回のパルス間隔を基にして次のパルスまで
に整数倍の周波数の逓倍信号が生成される。このよう
に、所定の角度間隔で逓倍信号を生成してエンジン回転
と同期をとるシステムとすることで、角度から時間への
変換のための演算を不要にでき、処理負荷の低減及び精
度向上を図ることができる。
【０００９】また、禁止手段により、クランク信号の基
準位置部の手前で、基準位置部でのパルス間隔計測手段
によるパルス間隔の計測が禁止される。よって、クラン
ク信号の基準位置部においてもパルス間隔を基にした逓
倍信号の誤出力を防止して適正なエンジン制御を行うこ
とができる。
準位置部の手前で、基準位置部でのパルス間隔計測手段
によるパルス間隔の計測が禁止される。よって、クラン
ク信号の基準位置部においてもパルス間隔を基にした逓
倍信号の誤出力を防止して適正なエンジン制御を行うこ
とができる。
【００１０】さらに、解除手段によって、禁止手段によ
りパルス間隔の計測の禁止を行った後において、クラン
ク信号の基準位置部の直後に、パルス間隔の計測禁止の
解除が行われる。また、パルス間隔補正手段により、予
期しない場所で、クランク信号のパルス列の途中にパル
ス間隔の不等を検出すると、パルス間隔計測手段により
計測したパルス間隔が補正される。よって、基準位置の
判定ミス等による予期せぬ所でパルス間隔の不等が発生
したと判定した時においては、パルス間隔の計測が許可
の状態でパルス間隔の不等が発生するためパルス間隔の
不等時の通常とは異なる値（パルス間隔）が測定される
が、パルス間隔の補正を行なうことができる。
りパルス間隔の計測の禁止を行った後において、クラン
ク信号の基準位置部の直後に、パルス間隔の計測禁止の
解除が行われる。また、パルス間隔補正手段により、予
期しない場所で、クランク信号のパルス列の途中にパル
ス間隔の不等を検出すると、パルス間隔計測手段により
計測したパルス間隔が補正される。よって、基準位置の
判定ミス等による予期せぬ所でパルス間隔の不等が発生
したと判定した時においては、パルス間隔の計測が許可
の状態でパルス間隔の不等が発生するためパルス間隔の
不等時の通常とは異なる値（パルス間隔）が測定される
が、パルス間隔の補正を行なうことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、この
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。
発明を具体化した第１の実施の形態を図面に従って説明
する。
【００１２】本実施の形態においては自動車用多気筒ガ
ソリンエンジンの制御装置に具体化している。図１に
は、本実施形態におけるエンジン制御ＥＣＵ１の構成を
示す。エンジン制御ＥＣＵ１はマイクロコンピュータ
（以下、マイコンという）１０と電源回路２０と入出力
回路３０とＥＥＰＲＯＭ４０を備えている。電源回路２
０はバッテリ２から電力の供給を受けて所定の電圧をＥ
ＣＵ１内の各機器に供給する。マイコン１０はＣＰＵ１
１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１３とＡ／Ｄ変換器１４と入出
力インターフェイス１５とタイマモジュール１６を備え
ており、これらの各部材間はデータバスにて相互にデー
タのやり取りが行われる。また、入出力インターフェイ
ス１５にはＥＥＰＲＯＭ４０が接続され、入出力インタ
ーフェイス１５を介してＥＥＰＲＯＭ４０とデータのや
り取りが行われる。入出力回路３０はセンサおよびスイ
ッチ等からの信号を入力するとともに、インジェクタ
（燃料噴射弁）や点火装置に対し駆動信号を出力する。
さらに、入出力回路３０には通信ライン３が接続され、
入出力回路３０を介して他のＥＣＵとデータのやり取り
が行われる。マイコン１０のＣＰＵ１１はセンサ・スイ
ッチ等からの信号（データ）及び通信ライン３からのデ
ータを入出力回路３０と入出力インターフェイス１５を
介して取り込むとともに、これらデータを基にして各種
の演算を行い、入出力インターフェイス１５と入出力回
路３０を介してインジェクタ等を駆動制御する。
ソリンエンジンの制御装置に具体化している。図１に
は、本実施形態におけるエンジン制御ＥＣＵ１の構成を
示す。エンジン制御ＥＣＵ１はマイクロコンピュータ
（以下、マイコンという）１０と電源回路２０と入出力
回路３０とＥＥＰＲＯＭ４０を備えている。電源回路２
０はバッテリ２から電力の供給を受けて所定の電圧をＥ
ＣＵ１内の各機器に供給する。マイコン１０はＣＰＵ１
１とＲＯＭ１２とＲＡＭ１３とＡ／Ｄ変換器１４と入出
力インターフェイス１５とタイマモジュール１６を備え
ており、これらの各部材間はデータバスにて相互にデー
タのやり取りが行われる。また、入出力インターフェイ
ス１５にはＥＥＰＲＯＭ４０が接続され、入出力インタ
ーフェイス１５を介してＥＥＰＲＯＭ４０とデータのや
り取りが行われる。入出力回路３０はセンサおよびスイ
ッチ等からの信号を入力するとともに、インジェクタ
（燃料噴射弁）や点火装置に対し駆動信号を出力する。
さらに、入出力回路３０には通信ライン３が接続され、
入出力回路３０を介して他のＥＣＵとデータのやり取り
が行われる。マイコン１０のＣＰＵ１１はセンサ・スイ
ッチ等からの信号（データ）及び通信ライン３からのデ
ータを入出力回路３０と入出力インターフェイス１５を
介して取り込むとともに、これらデータを基にして各種
の演算を行い、入出力インターフェイス１５と入出力回
路３０を介してインジェクタ等を駆動制御する。
【００１３】ここで、エンジン制御ＥＣＵ１が取り込む
信号に、クランクセンサからのクランク信号がある。図
２には、エンジン１サイクル（７２０°ＣＡ）分のクラ
ンク信号を示す。このクランク信号は、エンジンのクラ
ンク軸の回転に対応した所定角度間隔毎のパルス列より
なり、このパルス列の途中にパルスを抜いた欠け歯部
（基準位置部）を有する。つまり、所定角度間隔毎のパ
ルス列の途中にパルス間隔が不等な基準位置部を有す
る。本実施形態でのクランク信号は６０パルス毎に２パ
ルス抜ける欠け歯の構成となっており、この欠け歯部が
７２０°ＣＡで二箇所現れる（欠け歯部を３６０°ＣＡ
毎に有する）。このクランク信号が図１のタイマモジュ
ール１６のハードクランク１００に入力され、この信号
を基にＣＰＵ１１にてクランクカウンタが作られる。詳
しくは、図２に示すように、クランクカウンタは、クラ
ンク信号のパルス入力時にカウントアップし、エンジン
１サイクル分の１２０になるタイミングで０クリアされ
る。欠け歯で抜ける分のカウントは、欠け歯後のクラン
クパルス入力時に補正される。
信号に、クランクセンサからのクランク信号がある。図
２には、エンジン１サイクル（７２０°ＣＡ）分のクラ
ンク信号を示す。このクランク信号は、エンジンのクラ
ンク軸の回転に対応した所定角度間隔毎のパルス列より
なり、このパルス列の途中にパルスを抜いた欠け歯部
（基準位置部）を有する。つまり、所定角度間隔毎のパ
ルス列の途中にパルス間隔が不等な基準位置部を有す
る。本実施形態でのクランク信号は６０パルス毎に２パ
ルス抜ける欠け歯の構成となっており、この欠け歯部が
７２０°ＣＡで二箇所現れる（欠け歯部を３６０°ＣＡ
毎に有する）。このクランク信号が図１のタイマモジュ
ール１６のハードクランク１００に入力され、この信号
を基にＣＰＵ１１にてクランクカウンタが作られる。詳
しくは、図２に示すように、クランクカウンタは、クラ
ンク信号のパルス入力時にカウントアップし、エンジン
１サイクル分の１２０になるタイミングで０クリアされ
る。欠け歯で抜ける分のカウントは、欠け歯後のクラン
クパルス入力時に補正される。
【００１４】一方、図１のタイマモジュール１６に備え
られたハードクランク１００は、クランク信号をハード
的に処理する機能部である。このハードクランク１００
により、図２のクランク信号の処理（欠け歯判定やクラ
ンクエッジ間時間を分割した角度信号の生成）をハード
的に行うことができるようになっている。
られたハードクランク１００は、クランク信号をハード
的に処理する機能部である。このハードクランク１００
により、図２のクランク信号の処理（欠け歯判定やクラ
ンクエッジ間時間を分割した角度信号の生成）をハード
的に行うことができるようになっている。
【００１５】図３には、ハードクランク１００の構成を
示す。図３において、分周回路１０１とエッジ時間計測
カウンタ１０２とエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓倍
カウンタ１０４とガード用カウンタ１０５と欠け歯判定
カウンタ１０６と基準カウンタ１０７と角度カウンタ１
０８を備えている。プリスケーラからの信号Ｐφは分周
回路１０１を介してエッジ時間計測カウンタ１０２と逓
倍カウンタ１０４に送られる。また、信号Ｐφは角度カ
ウンタ１０８に送られる。さらに、クランク信号がエッ
ジ時間計測カウンタ１０２とガード用カウンタ１０５と
欠け歯判定カウンタ１０６に送られる。
示す。図３において、分周回路１０１とエッジ時間計測
カウンタ１０２とエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓倍
カウンタ１０４とガード用カウンタ１０５と欠け歯判定
カウンタ１０６と基準カウンタ１０７と角度カウンタ１
０８を備えている。プリスケーラからの信号Ｐφは分周
回路１０１を介してエッジ時間計測カウンタ１０２と逓
倍カウンタ１０４に送られる。また、信号Ｐφは角度カ
ウンタ１０８に送られる。さらに、クランク信号がエッ
ジ時間計測カウンタ１０２とガード用カウンタ１０５と
欠け歯判定カウンタ１０６に送られる。
【００１６】図４には、角度信号発生（欠け歯のない場
合）のタイムチャートを示す。図４には、入力するクラ
ンク信号、エッジ時間計測カウンタ１０２のカウント
値、エッジ時間記憶レジスタ１０３の記憶値、逓倍カウ
ンタ１０４のカウント値、逓倍カウンタ１０４の出力信
号（逓倍クロック）、ガード用カウンタ１０５の値のｎ
倍値、基準カウンタ１０７のカウント値、角度カウンタ
１０８のカウント値、欠け歯判定カウンタ１０６のカウ
ント値を示す。
合）のタイムチャートを示す。図４には、入力するクラ
ンク信号、エッジ時間計測カウンタ１０２のカウント
値、エッジ時間記憶レジスタ１０３の記憶値、逓倍カウ
ンタ１０４のカウント値、逓倍カウンタ１０４の出力信
号（逓倍クロック）、ガード用カウンタ１０５の値のｎ
倍値、基準カウンタ１０７のカウント値、角度カウンタ
１０８のカウント値、欠け歯判定カウンタ１０６のカウ
ント値を示す。
【００１７】図３のエッジ時間計測カウンタ１０２は、
クランク信号を入力してクランクエッジ間の時間（パル
ス間隔）を計測する。詳しくは、パルス間隔計測手段と
してのエッジ時間計測カウンタ１０２は、図４のように
時間同期でカウントアップするカウンタであって、クラ
ンクエッジ間（クランク信号の立ち下がりエッジ間）の
時間を計測する。計測した値は１／ｎ倍に逓倍され、エ
ッジ時間記憶レジスタ１０３に転送（リロード）される
とともに、このデータは同時に逓倍カウンタ１０４にも
リロードされる。逓倍値（ｎ値）として、例えば「３
２」を挙げることができる。
クランク信号を入力してクランクエッジ間の時間（パル
ス間隔）を計測する。詳しくは、パルス間隔計測手段と
してのエッジ時間計測カウンタ１０２は、図４のように
時間同期でカウントアップするカウンタであって、クラ
ンクエッジ間（クランク信号の立ち下がりエッジ間）の
時間を計測する。計測した値は１／ｎ倍に逓倍され、エ
ッジ時間記憶レジスタ１０３に転送（リロード）される
とともに、このデータは同時に逓倍カウンタ１０４にも
リロードされる。逓倍値（ｎ値）として、例えば「３
２」を挙げることができる。
【００１８】図３の逓倍カウンタ１０４は、エッジ時間
計測カウンタ１０２により計測されたクランクエッジ間
時間を使って、クランクエッジ時間を１／ｎした逓倍ク
ロックを生成する。詳しくは、逓倍カウンタ１０４は、
図４のように時間同期でダウンカウントされ、「０」に
なると逓倍クロックを発生するとともにエッジ時間記憶
レジスタ１０３の値がリロードされる。このように、逓
倍信号生成手段としての逓倍カウンタ１０４は、エッジ
時間計測カウンタ１０２による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号（逓倍
クロック）を生成する。
計測カウンタ１０２により計測されたクランクエッジ間
時間を使って、クランクエッジ時間を１／ｎした逓倍ク
ロックを生成する。詳しくは、逓倍カウンタ１０４は、
図４のように時間同期でダウンカウントされ、「０」に
なると逓倍クロックを発生するとともにエッジ時間記憶
レジスタ１０３の値がリロードされる。このように、逓
倍信号生成手段としての逓倍カウンタ１０４は、エッジ
時間計測カウンタ１０２による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号（逓倍
クロック）を生成する。
【００１９】図３の基準カウンタ１０７は、図４に示す
ように、逓倍クロックによりカウントアップ動作する。
図３の角度カウンタ１０８は時間同期クロックによりカ
ウントアップする（内部クロックでカウント動作す
る）。ガード用カウンタ１０５は、クランク信号を入力
してクランク信号の立ち下がりエッジによりカウントア
ップするカウンタであって、クランクエッジ入力時に同
時にカウントアップ前の値のｎ倍（逓倍）の値を基準カ
ウンタ１０７に転送する。
ように、逓倍クロックによりカウントアップ動作する。
図３の角度カウンタ１０８は時間同期クロックによりカ
ウントアップする（内部クロックでカウント動作す
る）。ガード用カウンタ１０５は、クランク信号を入力
してクランク信号の立ち下がりエッジによりカウントア
ップするカウンタであって、クランクエッジ入力時に同
時にカウントアップ前の値のｎ倍（逓倍）の値を基準カ
ウンタ１０７に転送する。
【００２０】ここで、図４のように、基準カウンタ１０
７のカウント値は、クランクエッジ入力時にガード用カ
ウンタ１０５から転送された値（カウント値のｎ倍値）
を上回ることはできない。また、角度カウンタ１０８
は、基準カウンタ１０７のカウント値より小さい時のみ
カウントアップする。この角度カウンタ１０８のカウン
トアップに同期して角度信号が生成される。このよう
に、３つのカウンタ１０５，１０７，１０８により角度
信号が生成される。
７のカウント値は、クランクエッジ入力時にガード用カ
ウンタ１０５から転送された値（カウント値のｎ倍値）
を上回ることはできない。また、角度カウンタ１０８
は、基準カウンタ１０７のカウント値より小さい時のみ
カウントアップする。この角度カウンタ１０８のカウン
トアップに同期して角度信号が生成される。このよう
に、３つのカウンタ１０５，１０７，１０８により角度
信号が生成される。
【００２１】本実施形態では、内部クロック（プリスケ
ーラからの信号Ｐφ）を２０ＭＨｚとしており、角度カ
ウンタ１０８は他のカウンタと比べ高速で動作可能であ
る。図４において、減速時には、基準カウンタ１０７と
角度カウンタ１０８のカウント動作として、クランクエ
ッジの入力より先に基準カウンタ１０７の値がガード用
カウンタ１０５の値のｎ倍値に達してしまうため、角度
カウンタ１０８のカウントアップが禁止される。その結
果、減速時には角度カウンタ１０８のカウント動作が停
止して、一定値以上の角度信号の発生を防止する。ま
た、加速時には、基準カウンタ１０７がガード用カウン
タ１０５の値のｎ倍値に追いつく前にクランクエッジの
入力によりガード用カウンタ１０５の値のｎ倍値が基準
カウンタ１０７に転送され、角度カウンタ１０８は基準
カウンタ１０７に追いつくまでカウントアップし続け
る。その結果、加速時にはクランクエッジ入力後に角度
カウンタ１０８がカウントアップして、足りない分の角
度信号を生成する。
ーラからの信号Ｐφ）を２０ＭＨｚとしており、角度カ
ウンタ１０８は他のカウンタと比べ高速で動作可能であ
る。図４において、減速時には、基準カウンタ１０７と
角度カウンタ１０８のカウント動作として、クランクエ
ッジの入力より先に基準カウンタ１０７の値がガード用
カウンタ１０５の値のｎ倍値に達してしまうため、角度
カウンタ１０８のカウントアップが禁止される。その結
果、減速時には角度カウンタ１０８のカウント動作が停
止して、一定値以上の角度信号の発生を防止する。ま
た、加速時には、基準カウンタ１０７がガード用カウン
タ１０５の値のｎ倍値に追いつく前にクランクエッジの
入力によりガード用カウンタ１０５の値のｎ倍値が基準
カウンタ１０７に転送され、角度カウンタ１０８は基準
カウンタ１０７に追いつくまでカウントアップし続け
る。その結果、加速時にはクランクエッジ入力後に角度
カウンタ１０８がカウントアップして、足りない分の角
度信号を生成する。
【００２２】このように生成した角度信号をハードクラ
ンク１００内の図示しないカウンタに入力してコンペア
レジスタを用いて点火・噴射制御がクランク角同期にて
行われる。即ち、所定の角度間隔で逓倍信号を生成して
エンジン回転と同期をとるシステムとすることで、角度
から時間への変換のための演算を不要にでき、処理負荷
の低減及び精度向上（ｎ＝３２ならばＬＳＢ＝０．１８
７５°ＣＡ）を図ることができる。
ンク１００内の図示しないカウンタに入力してコンペア
レジスタを用いて点火・噴射制御がクランク角同期にて
行われる。即ち、所定の角度間隔で逓倍信号を生成して
エンジン回転と同期をとるシステムとすることで、角度
から時間への変換のための演算を不要にでき、処理負荷
の低減及び精度向上（ｎ＝３２ならばＬＳＢ＝０．１８
７５°ＣＡ）を図ることができる。
【００２３】図３の欠け歯判定カウンタ１０６は逓倍ク
ロックによりカウントアップし、クランクエッジ入力で
０クリアされる。そのため、図５に示すように、欠け歯
でクランクエッジの入力が一定時間以上ない時は欠け歯
判定値に到達し、欠け歯割り込み信号を発生する。詳し
くは、欠け歯判定カウンタ１０６はそのカウント値と欠
け歯判定値を比較してカウント値が欠け歯判定値と等し
くなった後のクランクエッジで欠け歯割り込み信号を発
生する。
ロックによりカウントアップし、クランクエッジ入力で
０クリアされる。そのため、図５に示すように、欠け歯
でクランクエッジの入力が一定時間以上ない時は欠け歯
判定値に到達し、欠け歯割り込み信号を発生する。詳し
くは、欠け歯判定カウンタ１０６はそのカウント値と欠
け歯判定値を比較してカウント値が欠け歯判定値と等し
くなった後のクランクエッジで欠け歯割り込み信号を発
生する。
【００２４】なお、欠け歯割り込み信号は欠け歯判定カ
ウンタ１０６のカウント値が欠け歯判定値に達した時に
発生させてもよい。また、本実施形態では欠け歯判定値
を前回のクランクエッジ時間の２．５倍としている。
ウンタ１０６のカウント値が欠け歯判定値に達した時に
発生させてもよい。また、本実施形態では欠け歯判定値
を前回のクランクエッジ時間の２．５倍としている。
【００２５】次に、このように構成したエンジン制御Ｅ
ＣＵ（エンジン制御装置）の作用について説明する。図
５は、欠け歯時の補正方法を表わすタイムチャートであ
る。
ＣＵ（エンジン制御装置）の作用について説明する。図
５は、欠け歯時の補正方法を表わすタイムチャートであ
る。
【００２６】欠け歯時においてクランクエッジの入力が
一定時間以上ないと、図３の欠け歯判定カウンタ１０６
のカウント値が欠け歯判定値に達し、欠け歯割り込み信
号を発生する。
一定時間以上ないと、図３の欠け歯判定カウンタ１０６
のカウント値が欠け歯判定値に達し、欠け歯割り込み信
号を発生する。
【００２７】ここで、本実施形態では欠け歯時にはパル
スが２発抜けるため欠け歯時のエッジ時間は通常時の３
倍になる。つまり、図３のエッジ時間記憶レジスタ１０
３と逓倍カウンタ１０４には通常の３倍の値がリロード
されるため逓倍クロックの発生間隔も３倍大きくなり、
このままでは角度信号を正しく生成することができな
い。つまり、欠け歯のあるクランク信号を使ったシステ
ムにおいては、欠け歯でのエッジ間隔が欠け歯以外のエ
ッジ間隔より長いため、クランクエッジ間の時間をｎ分
割した値をそのまま使うと、欠け歯部の角度信号の間隔
は欠け歯以外の所の角度信号より長くなってしまい、そ
れによって点火・噴射制御が正しく行えない。
スが２発抜けるため欠け歯時のエッジ時間は通常時の３
倍になる。つまり、図３のエッジ時間記憶レジスタ１０
３と逓倍カウンタ１０４には通常の３倍の値がリロード
されるため逓倍クロックの発生間隔も３倍大きくなり、
このままでは角度信号を正しく生成することができな
い。つまり、欠け歯のあるクランク信号を使ったシステ
ムにおいては、欠け歯でのエッジ間隔が欠け歯以外のエ
ッジ間隔より長いため、クランクエッジ間の時間をｎ分
割した値をそのまま使うと、欠け歯部の角度信号の間隔
は欠け歯以外の所の角度信号より長くなってしまい、そ
れによって点火・噴射制御が正しく行えない。
【００２８】そのための補正方法について、図６のフロ
ーチャートで詳細を説明する。図６の処理はクランク信
号の立ち下がりエッジ毎に起動するものである。ＣＰＵ
１１は図６のステップ６０１で、クランクカウンタの値
（図２参照）から欠け歯前のクランクエッジ割り込みで
あるか否か判定する（クランクカウンタ＝５６または１
１６）。そして、欠け歯前のクランクエッジ割り込みの
時には、ＣＰＵ１１はステップ６０２で、欠け歯時には
クランクエッジの間隔が通常時の３倍になるため、予め
ガード用カウンタ１０５のカウント値も通常の３倍にな
るよう補正を行う。つまり、ガード用カウンタ１０５の
カウント値として、エッジ入力により、欠け歯で抜ける
２発分の値をソフト制御により加算する。これを、図５
においてｔ１のタイミングで示し、ＣＰＵ１１にてガー
ド用カウンタ１０５のカウント値を欠け歯分だけ補正す
る。
ーチャートで詳細を説明する。図６の処理はクランク信
号の立ち下がりエッジ毎に起動するものである。ＣＰＵ
１１は図６のステップ６０１で、クランクカウンタの値
（図２参照）から欠け歯前のクランクエッジ割り込みで
あるか否か判定する（クランクカウンタ＝５６または１
１６）。そして、欠け歯前のクランクエッジ割り込みの
時には、ＣＰＵ１１はステップ６０２で、欠け歯時には
クランクエッジの間隔が通常時の３倍になるため、予め
ガード用カウンタ１０５のカウント値も通常の３倍にな
るよう補正を行う。つまり、ガード用カウンタ１０５の
カウント値として、エッジ入力により、欠け歯で抜ける
２発分の値をソフト制御により加算する。これを、図５
においてｔ１のタイミングで示し、ＣＰＵ１１にてガー
ド用カウンタ１０５のカウント値を欠け歯分だけ補正す
る。
【００２９】欠け歯前のエッジ割り込みでない時には、
ＣＰＵ１１は図６のステップ６０３に移行して、欠け歯
後のエッジ割り込みか否か判定する（クランクカウンタ
＝５９または１１９）。そして、欠け歯後のエッジ割り
込みの時には、欠け歯ではクランクエッジの間隔が通常
の３倍になりその値がリロードされるため（図５のｔ２
のタイミング）、ＣＰＵ１１はステップ６０４，６０５
で、エッジ時間を１／３倍した値を図３のエッジ時間記
憶レジスタ１０３と逓倍カウンタ１０４にセットする。
これにより、逓倍クロックの発生間隔が欠け歯後も欠け
歯以外の時と同じように発生させることができ、それ
故、角度信号が正しく生成でき、点火・噴射の制御を正
確に行なうことができる。
ＣＰＵ１１は図６のステップ６０３に移行して、欠け歯
後のエッジ割り込みか否か判定する（クランクカウンタ
＝５９または１１９）。そして、欠け歯後のエッジ割り
込みの時には、欠け歯ではクランクエッジの間隔が通常
の３倍になりその値がリロードされるため（図５のｔ２
のタイミング）、ＣＰＵ１１はステップ６０４，６０５
で、エッジ時間を１／３倍した値を図３のエッジ時間記
憶レジスタ１０３と逓倍カウンタ１０４にセットする。
これにより、逓倍クロックの発生間隔が欠け歯後も欠け
歯以外の時と同じように発生させることができ、それ
故、角度信号が正しく生成でき、点火・噴射の制御を正
確に行なうことができる。
【００３０】なお、本実施形態ではクランクカウンタを
用いた欠け歯後のエッジ割り込みにてエッジ時間の補正
を行なうようにしたが、欠け歯判定カウンタ１０６によ
る欠け歯割り込み信号にて補正を行ってもよい。その場
合、欠け歯割り込み信号の発生タイミングを欠け歯後の
エッジ入力時（立ち下がりエッジ入力時）とする。
用いた欠け歯後のエッジ割り込みにてエッジ時間の補正
を行なうようにしたが、欠け歯判定カウンタ１０６によ
る欠け歯割り込み信号にて補正を行ってもよい。その場
合、欠け歯割り込み信号の発生タイミングを欠け歯後の
エッジ入力時（立ち下がりエッジ入力時）とする。
【００３１】このように、本実施の形態は下記の特徴を
有する。（イ）パルス間隔補正手段としてのＣＰＵ１１
は、図６のステップ６０３〜６０５を実行してクランク
信号の欠け歯部（基準位置部）の直後に、欠け歯部にお
いてエッジ時間計測カウンタ１０２により計測したパル
ス間隔を、抜いたパルス分だけ短縮した値（補正した
値）をエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓倍カウンタ１
０４にセットするようにした。よって、欠け歯部におい
てもパルス間隔を基にした逓倍信号（逓倍クロック）の
誤出力を防止して適正なエンジン制御を行うことができ
ることとなる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
有する。（イ）パルス間隔補正手段としてのＣＰＵ１１
は、図６のステップ６０３〜６０５を実行してクランク
信号の欠け歯部（基準位置部）の直後に、欠け歯部にお
いてエッジ時間計測カウンタ１０２により計測したパル
ス間隔を、抜いたパルス分だけ短縮した値（補正した
値）をエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓倍カウンタ１
０４にセットするようにした。よって、欠け歯部におい
てもパルス間隔を基にした逓倍信号（逓倍クロック）の
誤出力を防止して適正なエンジン制御を行うことができ
ることとなる。 （第２の実施の形態）次に、第２の実施の形態を、第１
の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００３２】図７は、本実施形態における欠け歯時補正
の方法を表わすタイムチャートである。本実施形態の方
法では、欠け歯前のクランクエッジ割り込みにて次のク
ランクエッジ入力でのエッジ時間のエッジ時間記憶レジ
スタ１０３と逓倍カウンタ１０４へのリロードを禁止す
る。つまり、欠け歯時のエッジ時間を使わないことによ
り欠け歯後の角度信号のズレ（過少化）を発生させない
ようにする。図７においてはｔ１０のタイミングではリ
ロード禁止となっているため転送は行われない。
の方法を表わすタイムチャートである。本実施形態の方
法では、欠け歯前のクランクエッジ割り込みにて次のク
ランクエッジ入力でのエッジ時間のエッジ時間記憶レジ
スタ１０３と逓倍カウンタ１０４へのリロードを禁止す
る。つまり、欠け歯時のエッジ時間を使わないことによ
り欠け歯後の角度信号のズレ（過少化）を発生させない
ようにする。図７においてはｔ１０のタイミングではリ
ロード禁止となっているため転送は行われない。
【００３３】図８は、欠け歯前のクランクエッジでの処
理のフローチャートである。ＣＰＵ１１はステップ８０
１でクランクカウンタの値（図２参照）から欠け歯前の
割り込みであるか否か判定する（クランクカウンタ＝５
６または１１６）。そして、欠け歯前のクランクエッジ
割り込みの場合、ＣＰＵ１１はステップ８０２で、欠け
歯前のクランクエッジ時にはクランクエッジの間隔が通
常時の３倍になるため、予めガード用カウンタ１０５の
カウント値も通常の３倍になるよう補正する（図６のス
テップ６０２と同様の処理）。
理のフローチャートである。ＣＰＵ１１はステップ８０
１でクランクカウンタの値（図２参照）から欠け歯前の
割り込みであるか否か判定する（クランクカウンタ＝５
６または１１６）。そして、欠け歯前のクランクエッジ
割り込みの場合、ＣＰＵ１１はステップ８０２で、欠け
歯前のクランクエッジ時にはクランクエッジの間隔が通
常時の３倍になるため、予めガード用カウンタ１０５の
カウント値も通常の３倍になるよう補正する（図６のス
テップ６０２と同様の処理）。
【００３４】ステップ８０２の処理を行った後、ＣＰＵ
１１はステップ８０３で、クランクエッジ入力によるエ
ッジ時間記憶レジスタ１０３および逓倍カウンタ１０４
へのリロードを禁止する。つまり、欠け歯ではクランク
エッジの間隔が通常時の３倍になるため、欠け歯でのエ
ッジ時間を使用しないようにリロード禁止モードにす
る。これを、図７においてｔ１１のタイミングで示し、
許可モードから禁止モードにする。
１１はステップ８０３で、クランクエッジ入力によるエ
ッジ時間記憶レジスタ１０３および逓倍カウンタ１０４
へのリロードを禁止する。つまり、欠け歯ではクランク
エッジの間隔が通常時の３倍になるため、欠け歯でのエ
ッジ時間を使用しないようにリロード禁止モードにす
る。これを、図７においてｔ１１のタイミングで示し、
許可モードから禁止モードにする。
【００３５】なお、ステップ８０１において欠け歯前の
割り込みでない場合は何も処理をせず終了する。図９に
は、欠け歯割り込みでの処理のフローチャートを示す。
この処理は、図７に示すように、欠け歯判定カウンタ１
０６により欠け歯検出後のエッジ入力時の欠け歯割り込
み信号により起動する。
割り込みでない場合は何も処理をせず終了する。図９に
は、欠け歯割り込みでの処理のフローチャートを示す。
この処理は、図７に示すように、欠け歯判定カウンタ１
０６により欠け歯検出後のエッジ入力時の欠け歯割り込
み信号により起動する。
【００３６】ＣＰＵ１１はステップ９０１でリロードが
禁止状態になっているか否か判定し、禁止状態になって
いる時は、ステップ９０２でリロードを再度許可にして
処理を終了する。これを、図７においてｔ１２のタイミ
ングで示し、禁止モードから許可モードにする。
禁止状態になっているか否か判定し、禁止状態になって
いる時は、ステップ９０２でリロードを再度許可にして
処理を終了する。これを、図７においてｔ１２のタイミ
ングで示し、禁止モードから許可モードにする。
【００３７】一方、欠け歯判定ミス等による予期せぬ所
で欠け歯が発生したと判定した時（異常時）は、リロー
ドが許可の状態で欠け歯が発生するため欠け歯時の通常
より３倍大きい値がエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓
倍カウンタ１０４にリロードされている。そのため、ス
テップ９０１でリロードが禁止状態になっていないと、
ＣＰＵ１１はステップ９０３，９０４に移行して、エッ
ジ時間を１／３倍した値をエッジ時間記憶レジスタ１０
３と逓倍カウンタ１０４にセットする。これにより、第
１の実施形態（図５の方法）と同じように、角度信号の
補正が可能となる。つまり、ハードクランク１００が欠
け歯判定をミスした時など思わぬ所で欠け歯が発生した
時の補正を行うことができる。
で欠け歯が発生したと判定した時（異常時）は、リロー
ドが許可の状態で欠け歯が発生するため欠け歯時の通常
より３倍大きい値がエッジ時間記憶レジスタ１０３と逓
倍カウンタ１０４にリロードされている。そのため、ス
テップ９０１でリロードが禁止状態になっていないと、
ＣＰＵ１１はステップ９０３，９０４に移行して、エッ
ジ時間を１／３倍した値をエッジ時間記憶レジスタ１０
３と逓倍カウンタ１０４にセットする。これにより、第
１の実施形態（図５の方法）と同じように、角度信号の
補正が可能となる。つまり、ハードクランク１００が欠
け歯判定をミスした時など思わぬ所で欠け歯が発生した
時の補正を行うことができる。
【００３８】このように、本実施の形態は下記の特徴を
有する。 （イ）禁止手段としてのＣＰＵ１１は、図８のステップ
８０１，８０３を実行してクランク信号の欠け歯部（基
準位置部）の手前で、当該欠け歯部でのエッジ時間計測
カウンタ１０２によるパルス間隔の計測を禁止するよう
にした。よって、欠け歯部においてもパルス間隔を基に
した逓倍信号の誤出力を防止して適正なエンジン制御を
行うことができる。また、解除手段及びパルス間隔補正
手段としてのＣＰＵ１１は、図９のステップ９０１，９
０２を実行してパルス間隔の計測の禁止を行った後にお
いて、クランク信号の欠け歯部の直後に、パルス間隔の
計測の禁止解除を行うとともに、図９のステップ９０
１，９０３，９０４を実行して予期しない場所で、クラ
ンク信号のパルス列の途中にパルス抜け（即ち、パルス
間隔の不等）を検出すると、エッジ時間計測カウンタ１
０２により計測したパルス間隔を、抜けたパルス分だけ
短縮して補正するようにした。よって、欠け歯判定ミス
等による予期せぬ所で欠け歯が発生したと判定した時に
おいては、パルス間隔の計測が許可の状態で欠け歯が発
生するため欠け歯時の通常より大きい値（パルス間隔）
が測定されるが、パルス間隔を短縮した値にすることに
より、補正を行なうことができる。
有する。 （イ）禁止手段としてのＣＰＵ１１は、図８のステップ
８０１，８０３を実行してクランク信号の欠け歯部（基
準位置部）の手前で、当該欠け歯部でのエッジ時間計測
カウンタ１０２によるパルス間隔の計測を禁止するよう
にした。よって、欠け歯部においてもパルス間隔を基に
した逓倍信号の誤出力を防止して適正なエンジン制御を
行うことができる。また、解除手段及びパルス間隔補正
手段としてのＣＰＵ１１は、図９のステップ９０１，９
０２を実行してパルス間隔の計測の禁止を行った後にお
いて、クランク信号の欠け歯部の直後に、パルス間隔の
計測の禁止解除を行うとともに、図９のステップ９０
１，９０３，９０４を実行して予期しない場所で、クラ
ンク信号のパルス列の途中にパルス抜け（即ち、パルス
間隔の不等）を検出すると、エッジ時間計測カウンタ１
０２により計測したパルス間隔を、抜けたパルス分だけ
短縮して補正するようにした。よって、欠け歯判定ミス
等による予期せぬ所で欠け歯が発生したと判定した時に
おいては、パルス間隔の計測が許可の状態で欠け歯が発
生するため欠け歯時の通常より大きい値（パルス間隔）
が測定されるが、パルス間隔を短縮した値にすることに
より、補正を行なうことができる。
【００３９】なお、これまでの説明ではクランク信号の
基準位置部は、パルス列の途中においてパルスを抜いた
欠け歯部であったが、これに限ることなく、他の構造
（パルス列の途中にパルスを挿入する等の構造）にて所
定角度間隔毎のパルス列の途中においてパルス間隔が不
等な基準位置部を構成してもよい。
基準位置部は、パルス列の途中においてパルスを抜いた
欠け歯部であったが、これに限ることなく、他の構造
（パルス列の途中にパルスを挿入する等の構造）にて所
定角度間隔毎のパルス列の途中においてパルス間隔が不
等な基準位置部を構成してもよい。
【図１】 実施の形態におけるエンジン制御ＥＣＵの構
成図。
成図。
【図２】 エンジン１サイクル分（７２０°ＣＡ）のク
ランク信号とクランクカウンタのカウント値を示すタイ
ムチャート。
ランク信号とクランクカウンタのカウント値を示すタイ
ムチャート。
【図３】 ハードクランクの構成図。
【図４】 ハードクランクによる角度信号の生成を説明
するためのタイムチャート。
するためのタイムチャート。
【図５】 第１の実施形態における欠け歯時の角度信号
の補正を説明するためのタイムチャート。
の補正を説明するためのタイムチャート。
【図６】 欠け歯時の角度信号の補正を説明するための
フローチャート。
フローチャート。
【図７】 第２の実施形態における欠け歯時の角度信号
の補正を説明するためのタイムチャート。
の補正を説明するためのタイムチャート。
【図８】 欠け歯時の角度信号の補正を説明するための
フローチャート。
フローチャート。
【図９】 欠け歯時の角度信号の補正を説明するための
フローチャート。
フローチャート。
１…エンジン制御ＥＣＵ、１０…マイコン、１１…ＣＰ
Ｕ、１６…タイマモジュール、１００…ハードクラン
ク、１０２…エッジ時間計測カウンタ、１０４…逓倍カ
ウンタ、１０６…欠け歯判定カウンタ。
Ｕ、１６…タイマモジュール、１００…ハードクラン
ク、１０２…エッジ時間計測カウンタ、１０４…逓倍カ
ウンタ、１０６…欠け歯判定カウンタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F063 AA35 BA07 CA40 CB20 CC10 DA06 EA03 LA15 LA19 LA29 LA30 3G084 BA15 DA04 EA05 EA07 EB03 EC02 EC05 FA33 FA39
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンのクランク軸の回転に対応した
所定角度間隔毎のパルス列の途中にパルス間隔が不等な
基準位置部を有するクランク信号を入力してパルス間隔
を計測するパルス間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号を生成
する逓倍信号生成手段と、 前記クランク信号の基準位置部の直後に、当該基準位置
部において前記パルス間隔計測手段により計測したパル
ス間隔を補正するパルス間隔補正手段と、を備えたこと
を特徴とするエンジン制御装置。 - 【請求項２】 エンジンのクランク軸の回転に対応した
所定角度間隔毎のパルス列の途中にパルス間隔が不等な
基準位置部を有するクランク信号を入力してパルス間隔
を計測するパルス間隔計測手段と、 前記パルス間隔計測手段による今回のパルス間隔を基に
して次のパルスまでに整数倍の周波数の逓倍信号を生成
する逓倍信号生成手段と、 前記クランク信号の基準位置部の手前で、当該基準位置
部での前記パルス間隔計測手段によるパルス間隔の計測
を禁止する禁止手段と、 前記禁止手段によりパルス間隔の計測の禁止を行った後
において、クランク信号の基準位置部の直後に、パルス
間隔の計測禁止の解除を行う解除手段と、 予期しない場所で、クランク信号のパルス列の途中にパ
ルス間隔の不等を検出すると、前記パルス間隔計測手段
により計測したパルス間隔を補正するパルス間隔補正手
段と、を備えたことを特徴とするエンジン制御装置。 - 【請求項３】 前記クランク信号の基準位置部は、パル
ス列の途中に当該パルスを抜いた欠け歯部であり、前記
パルス間隔補正手段における、計測したパルス間隔の補
正は、計測したパルス間隔を短縮することである請求項
１または２に記載のエンジン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009252A JP3539327B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | エンジン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009252A JP3539327B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | エンジン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001200747A true JP2001200747A (ja) | 2001-07-27 |
| JP3539327B2 JP3539327B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=18537426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000009252A Expired - Fee Related JP3539327B2 (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | エンジン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
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- 2000-01-18 JP JP2000009252A patent/JP3539327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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