JP2021193284A - 車両用電子制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スタータ入力のオン状態で、バッテリの電圧低下に伴うＥＣＵのリセットにもかかわらず、始動時と同じリセット解除時の動作をすることを回避できる車両用電子制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１２は、イグニッションスイッチ２のオフ時に不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグをオン状態に書き換える。イグニッションスイッチ２がオフ状態からオン状態に切り替わると、車載バッテリ１から給電されて通常のリセット動作の後に起動し、スタータ入力４０がオン中に第１〜第３インジェクタ４〜６による非同期噴射、同期噴射の順に燃料噴射動作を制御する。ＣＰＵ１２は、リセット動作の後において、イグニッションオフ履歴フラグを読み出して、オフ状態の場合には通常のリセット動作ではなかったと判定し、非同期噴射制御を実行しないことで、気筒内が燃料過多状態になることを防止する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両用電子制御装置に関する。

複数の気筒を備えた内燃機関を用いた車両においては、スタータ入力中から気筒判別までは始動性を向上するために非同期で全気筒噴射を行っている。そして、この後気筒判別が終わると、通常の同期噴射へ移行させる。

しかしながら、スタータ始動時の電圧低下に伴い、ＥＣＵにリセットがかかった場合、スタータ入力ＯＮの状態なので、気筒判別が完了するまでの間、不要な非同期を噴射してしまい、燃料過多でエミッション不良となってしまう不具合があった。

特開２００３−１７６７４２号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、スタータ入力のオン状態で、バッテリの電圧低下に伴うＥＣＵのリセットにもかかわらず、始動時と同じリセット解除時の動作をすることを回避できる車両用電子制御装置を提供することにある。

請求項１に記載の車両用電子制御装置は、内燃機関の燃料噴射動作を制御する車両用電子制御装置であって、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わると、車載電源から給電されて通常のリセット動作の後に起動し、スタータ入力中に内燃機関の燃料噴射動作を制御する制御回路（１２）と、前記イグニッションスイッチのオフ時に前記制御回路によりオン状態に書き込まれるイグニッションオフ履歴フラグを記憶する不揮発性メモリ（１８）とを備え、前記制御回路は、起動時の初期化処理で、前記不揮発性メモリから前記イグニッションオフ履歴フラグがオン状態でない場合に、前記通常のリセット動作ではないと判定する。

上記構成を採用することにより、制御回路は、イグニッションスイッチのオフ時に不揮発性メモリにイグニッションオフ履歴フラグをセット状態に書込みを行っている。この後、イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わると、車載電源から給電されて通常のリセット動作の後に起動し、このとき、不揮発性メモリのイグニッションオフ履歴フラグを読み出してセット状態にある場合には通常のリセット後の起動であるとして
スタータ入力中に内燃機関の燃料噴射動作を制御する。

一方、制御回路は、通常のリセット動作後の起動を実施したときに、例えば内燃機関の動作に伴う車載電源の電圧低下などで他のリセット動作が発生することがあり、この場合には、制御回路は、イグニッションスイッチのオフ動作がない状態で他のリセット動作に移行しているため、不揮発性メモリに対してイグニッションオフ履歴フラグをセット状態に書き込んでいない。

これにより、制御回路は、起動後に不揮発性メモリのイグニッションオフ履歴フラグを読み出したときにセット状態に書き込まれていないので、他のリセット動作が通常のリセット動作ではないことを判定することができる。

一実施形態を示す電気的構成図 フローチャートその１ フローチャートその２ フローチャートその３ タイミングチャート

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。
電気的構成を示す図１において、車両用電子制御装置１０は、車両電源である車載バッテリ１からイグニッションスイッチ２およびメインリレー３を介して給電される。メインリレー３は、イグニッションスイッチ２のオフ時に一定時間電源を保持するために車両用電子制御装置１０によりオン保持されるものである。

車両用電子制御装置１０は、エンジンに設けられる例えば第１〜第３インジェクタ４〜６に対して燃料噴射の制御を実施する。車両用電子制御装置１０は、電源回路１１、制御回路としてのＣＰＵ１２、バス１３、デジタル入力ポート１４、デジタル出力ポート１５、ＲＯＭ１６、揮発性ＲＡＭ１７および不揮発性メモリとしての不揮発性ＲＡＭ１８を備えている。
尚、図示はしていないが、ＣＰＵ１２、バス１３、デジタル入力ポート１４、デジタル出力ポート１５、ＲＯＭ１６、揮発性ＲＡＭ１７および不揮発性ＲＡＭ１８は、１チップのマイクロコンピュータで構成されている。

電源回路１１は、イグニッションスイッチ２がオンされると、車載バッテリ１から給電され、直流電圧ＶＤを生成してＣＰＵ１２やその他の回路に給電する。ＣＰＵ１２は、給電後に起動すると、デジタル出力ポート１５を介してメインリレー３に保持信号を出力して車載バッテリ１からの給電状態を保持する。また、電源回路１１は、車載バッテリ１の電源電圧ＶＢが低下して直流電圧ＶＤを生成できなくなる所定レベルＶｒｓ以下になるとＣＰＵ１２にリセット信号Ｒｓを出力する。

ＣＰＵ１２は、バス１３を介してデジタル入力ポート１４、デジタル出力ポート１５、ＲＯＭ１６、揮発性ＲＡＭ１７および不揮発性ＲＡＭ１８との間のデータの授受を行うとともに、第１〜第３インジェクタ４〜６にデジタル出力ポート１５を介して駆動信号を出力して駆動制御を行う。

デジタル入力ポート１４は、クランク角センサ２０、カム角センサ３０およびスタータ入力４０からデジタル信号が入力され、ＣＰＵ１２は、バス１３を介してデジタル入力ポート１４からこれらのデジタル信号を取り込む。クランク角センサ２０、カム角センサ３０は、エンジンの回転状態を検出するための信号であり、スタータ入力４０は、この入力状態によって始動時の燃料噴射制御を行うためのものである。

第１〜第３インジェクタ４〜６は、対応する気筒内に燃料噴射を行うためのもので、ＣＰＵ１２により噴射タイミングを示す信号が与えられる。この場合、ＣＰＵ１２は、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して、対応する気筒の状態が判別できていない始動初期には、クランク回転位置に同期しないですべての気筒に対して燃料噴射を行う非同期噴射を実行し、気筒の状態が判別された後は、第１〜第３インジェクタ４〜６をクランク回転位置に同期した所定順序で燃料噴射を行なわせる同期噴射を実行する。

次に、上記構成の作用について、図２から図５も参照して説明する。
ＣＰＵ１２は、イグニッションスイッチ２がオフされたときには、メインリレー３を所定時間オン状態に保持させ、イグニッションオフ後処理を実行する。このとき、ＣＰＵ１２は、イグニッションオフ後処理の終了時に、図２に示すように、ステップＳ１００で不揮発性ＲＡＭ１８にイグニッションオフ履歴フラグをオン状態とするように書込み処理を実行する。

一方、ＣＰＵ１２は、イグニッションスイッチ２がオン動作されると、電源回路１１から給電されるとともにリセット信号Ｒｓが与えられ、給電電圧が安定してリセット状態が解除されると、起動状態になる。ＣＰＵ１２は、この後、スタータ入力４０がデジタル入力ポート１４を介して入力されると、燃料噴射の制御を実行する。

このとき、ＣＰＵ１２は、通常のリセット後の燃料噴射制御では、気筒判別処理を実行し、気筒判別が完了するまでの間においては、第１〜第３インジェクタ４〜６のすべてを同時に燃料噴射を行わせる非同期噴射制御を実施し、気筒判別が完了した後には同期噴射制御を実施する。

ＣＰＵ１２は、起動時の処理では、不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションスイッチオフ履歴フラグを読み出し、オン状態かオフ状態かを認識している。そして、この後、スタータ入力４０がオンになると、ＣＰＵ１２は、図３の処理を実行する。

ＣＰＵ１２は、不揮発性ＲＡＭ１８から読み出したイグニッションオフ履歴フラグのデータがオン状態である場合には、ステップＳ２００でＹＥＳと判断してステップＳ２１０に進む。ＣＰＵ１２は、ステップ２１０でリセットが通常のリセットであったことを判定し、続くステップＳ２２０で、燃料噴射制御では非同期噴射を実施することを設定する。

これに対して、ＣＰＵ１２は、不揮発性ＲＡＭ１８から読み出したイグニッションオフ履歴フラグのデータがオフ状態である場合には、ステップＳ２００でＮＯと判断してステップＳ２３０に進む。ＣＰＵ１２は、ステップ２３０でリセットが通常のリセットでは無かったことを判定し、続くステップＳ２４０で、燃料噴射制御では非同期噴射を実施しないことを設定する。

また、ＣＰＵ１２は、図４に示すように、燃料噴射制御の実行では、気筒判別処理が終了した時点で、ステップＳ３００で同期噴射の制御動作に切り換え、この後、ステップ３１０で、不揮発性ＲＡＭ１８に対してイグニッションオフ履歴フラグをオフ状態に書き換える。

これにより、ＣＰＵ１２は、イグニッションスイッチ２がオフ状態からオン状態に切り替わった後における通常のリセット後の燃料噴射制御では、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して、気筒判別処理を実行している期間中はすべてを同時に噴射させる非同期噴射を実施し、気筒判別処理が完了すると所定順序で順次燃料噴射させる同期噴射を実施する。

また、通常のリセットではなく、例えばエンジン始動による車載バッテリ１の電圧低下で電源回路１１からリセット信号Ｒｓが出力される他のリセットでは、ＣＰＵ１２は、気筒判別処理が完了するまでの間に非同期噴射の制御は実施せず、気筒判別処理が完了すると同期噴射を実施する。これにより、繰り返し非同期噴射を実施することを回避できるので、気筒内が燃料過多状態となりエミッション不良となるのを防止することができるようになる。

次に、図５に示すタイミングチャートにしたがって、上記した動作の流れの例について説明する。
図５では、最上段から順にイグニッションスイッチ２の状態、イグニッションオフ後処理の実施期間、メインリレー３の動作状態、リセット信号Ｒｓの出力状態、初期化処理の実施期間、イグニッションオフ履歴フラグの状態、スタータ入力のオンオフの変化状態、気筒判別の完了状態を示し、下段に第１〜第３インジェクタ４〜６の噴射タイミングを示している。

図５中、時刻ｔ０〜ｔ１の期間は、イグニッションスイッチ２がオフされるまでの期間を示している。この期間は、メインリレー３はオン状態、リセット信号Ｒｓはオフ、イグニッションオフ履歴フラグもオフ状態、スタータ入力４０もオフ状態であり、気筒判別処理が完了している期間である。この期間中においては、ＣＰＵ１２は、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して同期噴射制御を実施しており、所定順序で順次噴射指示をして燃料噴射を実行している。

時刻ｔ１でイグニッションスイッチ２がオフされると、ＣＰＵ１２は、イグニッションオフ後処理を実施し、電源オフ時の所定の処理を実行する。このとき、ＣＰＵ１２は、イグニッションオフ後処理の終了時に、前述したように、図２に示すステップＳ１００の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ１２は、不揮発性ＲＡＭ１８にイグニッションオフ履歴フラグをオン状態とするように書込み処理を行い、この後、メインリレー３をオフ駆動して処理を終了する。

この後、時刻ｔ３でイグニッションスイッチ２がオンされた場合には、車両用電子制御装置１０は車載バッテリ１からイグニッションスイッチ２を介して電源電圧ＶＢが給電される。これにより、電源回路１１は、直流電圧ＶＤを生成してＣＰＵ１２に給電する。給電開始時点では電源回路１１からリセット信号ＲｓがＣＰＵ１２に与えられ、ＣＰＵ１２は、通常のリセット動作が解除されると、初期化処理を実行し、時刻ｔ４でスタンバイ状態となる。

この初期化処理では、ＣＰＵ１２は、前述のように、不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグの状態を読み出して内部に記憶する。このときのイグニッションオフ履歴フラグの状態は、オン状態である。この後、時刻ｔ５でスタータ入力４０がオンになると、セルモータを駆動してエンジンを回転駆動する。この状態で、ＣＰＵ１２は、前述の図４に示すスタータオン時の処理を実行する。

このとき、ＣＰＵ１２は、前述した図４に示すスタータ入力時の処理を実行する。先に読み出した不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグの状態は、オン状態であったから、ステップＳ２００でＹＥＳとなり、通常のリセット状態であったことを判定し、非同期噴射の制御を実施することを設定する。

次に、ＣＰＵ１２は、気筒判別の処理を実施し、気筒判別が完了する時刻ｔ６までの期間中、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して、イグニッションオフ履歴フラグがオン状態であったことから、すべてを同時に駆動して非同期噴射の制御を実施する。

この後、時刻ｔ６で気筒判別が完了すると、ＣＰＵ１２は、前述のように、図４に示した気筒判別完了後の処理を実行して同期噴射制御に移行するとともに、不揮発性ＲＡＭ１８に対してイグニッションオフ履歴フラグをオフ状態に書き換える処理を実行する。そして、ＣＰＵ１２は、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して同期噴射の制御を実施する。同期噴射制御では、ＣＰＵ１２は、クランク回転位置に対応して例えば第１インジェクタ４、第３インジェクタ６、第２インジェクタ５の順に燃料噴射の制御を行う。

この状態において、例えば、時刻ｔ７で、電源電圧ＶＢが低下するなどのなんらかの原因で電源回路１１からリセット信号Ｒｓが入力されてリセット状態が発生すると、ＣＰＵ１２はリセットされる。このとき、ＣＰＵ１２は、イグニッションスイッチ２のオフ動作に伴うイグニッションオフ後処理を実行しないので、不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグをオン状態に書き換えていない。

この後、ＣＰＵ１２は、時刻ｔ８でリセットが解除されると、再度初期化処理を実行しスタンバイ状態となる。この初期化処理で、ＣＰＵ１２は、不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグの状態を読み出すと、イグニッションオフ履歴フラグの状態は、オフ状態である。

また、この状態で、スタータ入力４０はオン状態が継続しているので、ＣＰＵ１２は、前述した図４に示すスタータ入力時の処理を実行する。先に読み出した不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグの状態は、オフ状態であったから、ステップＳ２００でＮＯとなり、電圧低下などに起因した他のリセットのため、通常のリセット状態では無かったことを判定し、非同期噴射の制御を実施しないことを設定する。次に、ＣＰＵ１２は、気筒判別の処理を実施し、気筒判別が完了する時刻ｔ１０までの期間中、非同期噴射の制御は行わず待機状態となる。

この後、時刻ｔ１０で気筒判別が完了すると、ＣＰＵ１２は、前述のように、図４に示した気筒判別完了後の処理を実行して同期噴射制御に移行する。不揮発性ＲＡＭ１８のイグニッションオフ履歴フラグはオフ状態であったので書き換えることなくそのままの状態とする。そして、ＣＰＵ１２は、第１〜第３インジェクタ４〜６に対して同期噴射の制御を実施する。

このような本実施形態によれば、イグニッションスイッチ２のオフ時に、ＣＰＵ１２により、不揮発性ＲＡＭ１８にイグニッションオフ履歴フラグをオン状態に書き換える処理を実施し、イグニッションスイッチ２のオン時に、ＣＰＵ１２により、イグニッションオフ履歴フラグがオン状態であるときに通常のリセット後の動作として気筒判別が完了するまでの間非同期噴射制御を実施するようにした。

これにより、ＣＰＵ１２は、エンジン始動後などで電源電圧ＶＢの低下に伴う別のリセット動作では、イグニッションオフ履歴フラグがオフ状態になっていることから、通常のリセット状態では無いと判定し、非同期噴射制御を実施しないようにすることができる。この結果、気筒内が燃料過多状態となりエミッション不良となるのを防止することができるようになる。

また、上記実施形態によれば、気筒判別が完了した時点で、イグニッションオフ履歴フラグをオフ状態に書き換えるので、通常のリセットがでは無かったときには、確実にイグニッションスイッチ２のオフ後のリセットか否かを判定することができる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

不揮発性メモリは、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであれば不揮発性ＲＡＭ１８以外のものを用いることもできる。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１は車載バッテリ（車両電源）、２はイグニッションスイッチ、３はメインリレー、４〜６は第１〜第３インジェクタ、１０は車両用電子制御装置、１１は電源回路、１２はＣＰＵ、１８は不揮発性ＲＡＭ（不揮発性メモリ）、２０はクランク角センサ、３０はカム角センサ、４０はスタータ入力である。

Claims (3)

1. 内燃機関の燃料噴射動作を制御する車両用電子制御装置であって、
   イグニッションスイッチがオフ状態からオン状態に切り替わると、車載電源から給電されて通常のリセット動作の後に起動し、スタータ入力中に内燃機関の燃料噴射動作を制御する制御回路（１２）と、
   前記イグニッションスイッチのオフ時に前記制御回路によりオン状態に書き込まれるイグニッションオフ履歴フラグを記憶する不揮発性メモリ（１８）とを備え、
   前記制御回路は、起動時の初期化処理で、前記不揮発性メモリから前記イグニッションオフ履歴フラグがオン状態でない場合に、前記通常のリセット動作では無かったことを判定する車両用電子制御装置。
2. 前記制御回路は、前記通常のリセット動作後には、前記スタータ入力時から気筒判別完了までの期間中は非同期噴射制御を実施し、気筒判別完了後は同期噴射制御を実施し、前記通常のリセット動作では無かった場合には、前記スタータ入力時から気筒判別完了までの期間中は非同期噴射制御を実施しないように制御する請求項１に記載の車両用電子制御装置。
3. 前記制御回路は、気筒判別完了後に前記不揮発性メモリの前記イグニッション履歴フラグをオフ状態に書き換える請求項２に記載の車両用電子制御装置。

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