JP2023079051A - エンジン制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クランク信号に代えてカム信号に基づいてエンジン制御を実行する擬似タイミングを生成するタイミング生成部を2重化することなく、タイミング生成部が異常であると安価に判定できる技術を提供する。【解決手段】エンジン制御装置10は、実擬似タイミング生成部54、56と、理論擬似タイミング生成部72と、異常判定部72とを備える。実擬似タイミング生成部は、今回と前回とのカム信号の間隔を逓倍数で除算して生成した周期のアングルクロックのカウント数に基づいて、エンジン制御が実行される実擬似タイミングを生成する。理論擬似タイミング生成部は、実擬似タイミング生成部が生成すると推定される実擬似タイミングの理論擬似タイミングを、今回と前回とのカム信号の間隔に基づいて生成する。異常判定部は、実擬似タイミングと理論擬似タイミングとの差が所定値以上の場合、実擬似タイミング生成部を異常と判定する。【選択図】図1
Description
本開示は、クランク信号に代えてカム信号に基づいてエンジン制御を行う技術に関する。
車両のエンジン制御装置は、クランク軸の回転に応じて所定の角度間隔で発生するパルス列であるクランク信号が正常の場合、クランク信号のパルス間隔を所定の逓倍数で除算した周期のアングルクロックを生成する。そして、エンジン制御装置は、アングルクロックのカウント数が示すクランク軸の所定の回転角度位置においてエンジン制御を行う。
これに対し、クランク信号が異常の場合、クランク信号に代えてカム信号に基づいてエンジン制御を行う技術が知られている。カム信号に基づいてエンジン制御が行われる場合、例えば、通常のエンジン制御ではなく、車両を退避走行させるためのフェイルセーフ用のエンジン制御が行われる。
下記の特許文献1に記載された技術では、クランク信号に異常が発生すると、クランク信号に代えてカム信号の周期を逓倍数で除算してアングルクロックを生成する。そして、アングルクロックのカウント数に基づいて生成された擬似タイミングにしたがって、エンジン制御が行われる。
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、タイミング生成部に異常が発生すると、異常なタイミング生成部が生成する擬似タイミングに基づいてエンジン制御が実行されるという課題が見出された。
擬似タイミングを生成するタイミング生成部が異常であると判定できれば、エンジン制御を中止して車両を停止させる等の適切な処理を実行できる。例えば、タイミング生成部を2重化し、2個のタイミング生成部が出力するアングルクロックのカウント数を比較すれば、アングルクロックを生成するタイミング生成部のどちらかが異常であると判定できる。しかしながら、異常判定のために、アングルクロックを生成するタイミング生成部を2重化するとコストが増加する。
本開示の1つの局面は、クランク信号に代えてカム信号に基づいてエンジン制御を実行する擬似タイミングを生成するタイミング生成部を2重化することなく、タイミング生成部が異常であると安価に判定できる技術を提供することにある。
本開示の1つの態様によるエンジン制御装置は、実擬似タイミング生成部(54、56)と、理論擬似タイミング生成部(72、S400~S410、S434)と、異常判定部(72、S420~S432、S440、S470)とを備える。
実擬似タイミング生成部は、エンジンのクランク軸の回転に応じて所定のクランク角度間隔で発生するクランク信号が異常の場合、カム軸の回転に応じて所定のカム角度間隔で発生するカム信号に基づき、今回のカム信号が検出されると、今回のカム信号と前回のカム信号との間隔を、予め設定された逓倍数で除算した周期のアングルクロックを生成し、アングルクロックのカウント数に基づいて、今回のカム信号と次回のカム信号との間で実行されるエンジン制御の実擬似タイミングを生成する。
理論擬似タイミング生成部は、カム信号が検出されると実行されるカム割込処理において、実擬似タイミング生成部がアングルクロックのカウント数に基づいて生成すると推定される実擬似タイミングの理論擬似タイミングを、今回のカム信号と前回のカム信号との間隔に基づいて生成する。
異常判定部は、実擬似タイミング生成部が生成する実擬似タイミングで起動される擬似割込処理において、実擬似タイミングと理論擬似タイミング生成部が生成する理論擬似タイミングとの差が所定値以上の場合、実擬似タイミング生成部を異常と判定する。
このような構成によれば、実擬似タイミング生成部が生成する実擬似タイミングと、理論擬似タイミング生成部が生成する理論擬似タイミングとの差に基づいて、実擬似タイミング生成部の異常を判定できる。これにより、アングルクロックを生成する実擬似タイミング生成部を2重化することなく、安価に実擬似タイミング生成部の異常を判定できる。
以下、図を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図1に示すマイクロコンピュータ10は、車載のECUに使用されており、インジェクタの噴射制御、燃料の点火制御等のエンジン制御を行う。ECUはElectronic Control Unitの略である。マイクロコンピュータ10は、フリーランカウンタ20と、タイマ22、24と、タイマ回路30と、割込選択部60と、エンジン制御部70と、を備えている。
[1.第1実施形態]
[1-1.構成]
図1に示すマイクロコンピュータ10は、車載のECUに使用されており、インジェクタの噴射制御、燃料の点火制御等のエンジン制御を行う。ECUはElectronic Control Unitの略である。マイクロコンピュータ10は、フリーランカウンタ20と、タイマ22、24と、タイマ回路30と、割込選択部60と、エンジン制御部70と、を備えている。
フリーランカウンタ20は、一定周期のクロック信号をカウントして時間を計測するカウンタである。フリーランカウンタ20のカウント数は、オーバーフローすると0に戻る。
タイマ22、24は2重系を構成しており、それぞれにクランク軸の回転に応じて所定の角度間隔で発生するパルス列であるクランク信号が入力される。エンジン制御部70でタイマ22、24の出力が比較されて不一致の場合、タイマ22、24のいずれかが異常であると判定される。この場合、クランク信号に代えて、カム信号に基づいてエンジン制御が実行される。
タイマ22、24は2重系を構成しており、それぞれにクランク軸の回転に応じて所定の角度間隔で発生するパルス列であるクランク信号が入力される。エンジン制御部70でタイマ22、24の出力が比較されて不一致の場合、タイマ22、24のいずれかが異常であると判定される。この場合、クランク信号に代えて、カム信号に基づいてエンジン制御が実行される。
タイマ22、24は、フリーランカウンタ20のカウント数に基づいて、クランク信号のパルスエッジ間の周期であるクランク信号間隔と、クランク信号のパルスエッジが発生するときのクランクタイミングと、を計測してエンジン制御部70に出力する。本実施形態では、クランク信号の周期を表すクランク角度間隔は10°CAである。CAは、Crank Angleの略である。
タイマ回路30は、タイマ40、50と、入力切換部52と、アングルクロック生成回路54と、角度タイマ56と、を備えている。
タイマ40、50は2重系を構成している。後述するエンジン制御部70でタイマ40、50の出力が比較されて不一致の場合、タイマ40、50のいずれかが異常であると判定される。この場合、エンジンを停止し、車両を停止させるなどの適切なフェイルセーフ処理が実行される。
タイマ40、50は2重系を構成している。後述するエンジン制御部70でタイマ40、50の出力が比較されて不一致の場合、タイマ40、50のいずれかが異常であると判定される。この場合、エンジンを停止し、車両を停止させるなどの適切なフェイルセーフ処理が実行される。
タイマ40、50には、カム軸の回転に応じて所定の角度間隔で発生するカム信号が入力される。本実施形態では、カム信号の周期を表すカム角度間隔は180°CAである。タイマ40、50は、カム信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジの発生タイミングであるカムタイミングと、カム信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのカウント数であるカムカウント数とをエンジン制御部70に出力する。
タイマ40とタイマ50との構成は実質的に同一であるから、タイマ40を例にしてその構成を説明する。以下、カム信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジをカムエッジとも言う。
図2に示すように、タイマ40は、エッジ検出部42と、キャプチャレジスタ44と、インクリメント部46と、エッジカウンタ48と、を備えている。
エッジ検出部42は、カムエッジを検出する。エッジ検出部42は、カムエッジの検出信号をカム割込要求として割込選択部60に出力する。キャプチャレジスタ44は、エッジ検出部42がカムエッジの検出信号を出力すると、そのときのフリーランカウンタ20のカウント数をカムタイミングとして出力する。
エッジ検出部42は、カムエッジを検出する。エッジ検出部42は、カムエッジの検出信号をカム割込要求として割込選択部60に出力する。キャプチャレジスタ44は、エッジ検出部42がカムエッジの検出信号を出力すると、そのときのフリーランカウンタ20のカウント数をカムタイミングとして出力する。
インクリメント部46は、エッジ検出部42がカムエッジの検出信号を出力すると、エッジカウンタ48の値を+1してエッジカウンタ48に設定する。エッジカウンタ48は、カムエッジのカウント数をカムカウント数として出力する。
図1に示すように、入力切換部52は、タイマ22からクランクタイミングを入力し、タイマ40からカムタイミングを入力する。入力切換部52は、クランク信号が正常時にはクランクタイミングを選択してアングルクロック生成回路54に出力し、クランク信号が異常時にはカムタイミングを選択してアングルクロック生成回路54に出力する。
アングルクロック生成回路54は、入力切換部52からクランクタイミングが出力される場合は、クランク信号に応じた逓倍数で今回のクランクタイミングと前回のクランクタイミングとの時間間隔を除算した周期のアングルクロックを生成する。また、アングルクロック生成回路54は、入力切換部52からカムタイミングが出力される場合は、カムタイミングに応じた逓倍数で今回のカムタイミングと前回のカムタイミングとの時間間隔を除算した周期のアングルクロックを生成する。
したがって、エンジン回転数が上昇するとアングルクロックの周期は短くなり、エンジン回転数が低下するとアングルクロックの周期は長くなる。
例えば、アングルクロック生成回路54は、入力切換部52の出力がクランクタイミングの場合、クランクタイミングの時間間隔を10で除算した1°CAに対応する周期のアングルクロックを生成する。アングルクロック生成回路54は、入力切換部52の出力がカムタイミングの場合、カムタイミングの時間間隔を180で除算した1°CAに対応する周期のアングルクロックを生成する。
例えば、アングルクロック生成回路54は、入力切換部52の出力がクランクタイミングの場合、クランクタイミングの時間間隔を10で除算した1°CAに対応する周期のアングルクロックを生成する。アングルクロック生成回路54は、入力切換部52の出力がカムタイミングの場合、カムタイミングの時間間隔を180で除算した1°CAに対応する周期のアングルクロックを生成する。
そして、アングルクロック生成回路54の角度カウンタは、アングルクロックのクロック数をカウントし、カウント数を出力する。
角度タイマ56は、アングルクロック生成回路54から出力される角度カウンタのカウント数と、30°CAに対応する角度カウンタのカウント数である比較値とを比較する。角度タイマ56は、角度カウンタのカウント数と比較値とが一致すると、30°CA毎に一致信号を擬似割込要求として割込選択部60に出力する。
角度タイマ56は、アングルクロック生成回路54から出力される角度カウンタのカウント数と、30°CAに対応する角度カウンタのカウント数である比較値とを比較する。角度タイマ56は、角度カウンタのカウント数と比較値とが一致すると、30°CA毎に一致信号を擬似割込要求として割込選択部60に出力する。
また、角度タイマ56は、角度カウンタのカウント数と比較値とが一致すると、そのときのフリーランカウンタ20の値を、後述する擬似イベントが30°CA毎に実行される実擬似タイミングとしてエンジン制御部70に出力する。これにより、今回のカム信号と次回のカム信号との間で実行されるエンジン制御の実擬似タイミングが生成される。
角度カウンタのカウント数と比較される比較値は、割込制御部72により、レジスタ等に設定される。
割込選択部60は、タイマ40から出力される180°CA毎のカム割込要求と、角度タイマ56から出力される30°CAの擬似割込要求と、図示しない他のマイクロコンピュータから出力される割込要求とから、割込要求を早いものから順番に受け付ける。割込選択部60は、受け付けた割込要求をエンジン制御部70に出力する。
割込選択部60は、タイマ40から出力される180°CA毎のカム割込要求と、角度タイマ56から出力される30°CAの擬似割込要求と、図示しない他のマイクロコンピュータから出力される割込要求とから、割込要求を早いものから順番に受け付ける。割込選択部60は、受け付けた割込要求をエンジン制御部70に出力する。
エンジン制御部70は、CPUと、RAM、ROM等の半導体メモリと、を中心に構成されている。エンジン制御部70は、CPUが半導体メモリに格納されているプログラムを実行することで実現される機能の構成として、割込制御部72と、インジェクタ制御部74と、点火制御部76と、などを備えている。
割込制御部72は、割込選択部60から180°CA毎にカム割込要求が出力されると、後述するカム割込処理を実行する。割込制御部72は、割込選択部60から30°CA毎に擬似割込要求が出力されると、擬似イベントとして、後述する擬似割込処理を実行する。
インジェクタ制御部74は、割込選択部60から擬似割込要求が出力されると、30°CA毎に実行される擬似イベントとしてインジェクタの噴射制御を実行する。点火制御部76は、割込選択部60から擬似割込要求が出力されると、30°CA毎に実行される擬似イベントとして燃料の点火制御を実行する。
インジェクタ制御部74と点火制御部76とは、クランク信号の正常時には、クランク信号に基づいて生成される30°CA毎の擬似割込要求により、通常のエンジン制御を実行する。
インジェクタ制御部74と点火制御部76とは、クランク信号の異常時には、カム信号に基づいて生成される30°CA毎の擬似割込要求により、エンジン制御として、車両を安全な場所に退避させる退避走行処理を実行する。
割込制御部72は、クランク信号の異常時に、カム割込処理で算出される180°CAに対応する時間間隔であるカム信号間隔に基づいて、30°CA毎に実行される前述した擬似イベントの理論タイミングを算出する。
[1-2.処理]
(1)カム割込処理
マイクロコンピュータ10が実行するカム割込処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。図3に示すカム割込処理は、割込選択部60がカム割込要求を出力すると、カム軸の回転に応じて180°CA毎に実行される。
(1)カム割込処理
マイクロコンピュータ10が実行するカム割込処理について、図3のフローチャートを用いて説明する。図3に示すカム割込処理は、割込選択部60がカム割込要求を出力すると、カム軸の回転に応じて180°CA毎に実行される。
S400において割込制御部72は、タイマ40、50が出力するカムタイミングが一致している場合、タイマ40から今回のカムタイミングを取得する。
S402において割込制御部72は、次式(1)から今回のカムタイミングと前回のカムタイミングとの間隔であるカム信号の時間間隔を算出する。
S402において割込制御部72は、次式(1)から今回のカムタイミングと前回のカムタイミングとの間隔であるカム信号の時間間隔を算出する。
カム信号の時間間隔=今回のカムタイミング-前回のカムタイミング ・・・(1)
割込制御部72は、カムタイミングをフリーランカウンタ20のカウント数として取得するので、式(1)で算出されるカム信号の時間間隔は、フリーランカウンタ20のカウント数の差として算出される。
割込制御部72は、カムタイミングをフリーランカウンタ20のカウント数として取得するので、式(1)で算出されるカム信号の時間間隔は、フリーランカウンタ20のカウント数の差として算出される。
S404において割込制御部72は、次式(2)から1°CA時間を算出する。本実施形態では、式(2)のカム信号の角度間隔は180°CAである。
1°CA時間=カム信号の時間間隔/カム信号の角度間隔・・・(2)
S404で算出された1°CA時間は、アングルクロック生成回路54が正常であれば、今回のカムエッジによりアングルクロック生成回路54が生成するアングルクロックの周期と一致する。
1°CA時間=カム信号の時間間隔/カム信号の角度間隔・・・(2)
S404で算出された1°CA時間は、アングルクロック生成回路54が正常であれば、今回のカムエッジによりアングルクロック生成回路54が生成するアングルクロックの周期と一致する。
S406において割込制御部72は、次式(3)から今回検出されたカムエッジのカムタイミングの次に実行される擬似30°CAの理論擬似タイミングを算出する。式(3)で算出される理論擬似タイミングは、角度タイマ56がアングルクロックのカウント数に基づいて生成すると推定される実擬似タイミングの理論タイミングである。
理論擬似タイミング=今回のカムタイミング+1°CA時間×擬似30°CAまでのオフセット角度 ・・・(3)
式(3)において擬似30°CAまでのオフセット角度とは、次に実行される擬似イベントのCAと、今回のカムエッジのCAとの角度差である。
式(3)において擬似30°CAまでのオフセット角度とは、次に実行される擬似イベントのCAと、今回のカムエッジのCAとの角度差である。
S408において割込制御部72は、角度タイマ56において角度カウンタのカウント数と比較される比較値を、S406で算出した理論擬似タイミングに対応する値に設定する。これにより、角度カウンタのカウント数が比較値と一致すると、今回のカムエッジの次の擬似イベントの擬似割込要求が角度タイマ56から出力される。
S410において割込制御部72は、今回のカムタイミングを前回のカムタイミングとして設定する。
(2)擬似割込処理
マイクロコンピュータ10が30°CA毎に実行する擬似割込処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。図4に示す擬似割込処理は、割込選択部60から擬似割込要求が出力されると実行される。
(2)擬似割込処理
マイクロコンピュータ10が30°CA毎に実行する擬似割込処理について、図4のフローチャートを用いて説明する。図4に示す擬似割込処理は、割込選択部60から擬似割込要求が出力されると実行される。
S420において割込制御部72は、角度タイマ56から実擬似タイミングを取得する。アングルクロック生成回路54および角度タイマ56を備えるタイマ回路30が正常であれば、理論擬似タイミングと実擬似タイミングとの差は所定値以下になる。
S422において割込制御部72は、理論擬似タイミングと実擬似タイミングとの差を判定する所定値を次式(4)から算出する。所定値は、所定角度を所定時間に換算した値である。
所定値=所定角度×1°CA時間 ・・・(4)
ここで、図5に示すように、タイマ回路30の異常としてアングルクロック生成回路54が異常になり、アングルクロック生成回路54の角度カウンタのカウント速度が上昇すると、実擬似タイミングが理論擬似タイミングからずれてタイミング差が生じる。実擬似タイミングが理論擬似タイミングからずれると、インジェクタ制御や点火制御等のエンジン制御を適切なタイミングで実行できない。
ここで、図5に示すように、タイマ回路30の異常としてアングルクロック生成回路54が異常になり、アングルクロック生成回路54の角度カウンタのカウント速度が上昇すると、実擬似タイミングが理論擬似タイミングからずれてタイミング差が生じる。実擬似タイミングが理論擬似タイミングからずれると、インジェクタ制御や点火制御等のエンジン制御を適切なタイミングで実行できない。
尚、タイマ回路30の異常として角度タイマ56が異常になることもある。この場合にも、角度タイマ56から出力される実擬似タイミングが理論擬似タイミングからずれることがある。
S424において割込制御部72は、理論擬似タイミングと実擬似タイミングとの差が所定値以上であるか否かを判定する。S424で実擬似タイミングと比較される理論擬似タイミングは、図3のS406または図4のS434で設定された値である。S424の判定がYesであれば、割込制御部72は、処理をS428に移行する。
S424の判定がNoであれば、S426において割込制御部72は、タイマ回路30は正常であると判断し、異常カウンタをクリアして処理をS434に移行する。
S428において割込制御部72は、タイマ回路30の仮異常の回数をカウントする異常カウンタをインクリメントする。S430において割込制御部72は、異常カウンタの値が所定回数以上であるか否かを判定する。
S428において割込制御部72は、タイマ回路30の仮異常の回数をカウントする異常カウンタをインクリメントする。S430において割込制御部72は、異常カウンタの値が所定回数以上であるか否かを判定する。
異常カウンタは、S424の判定がNoの場合、クリアされる。したがって、異常カウンタの値が所定回数以上になるのは、S424の判定が所定回数以上、連続してYesになるとき、つまり、タイマ回路30が所定回数以上、仮異常であると連続して判定されるときである。
S430の判定がNoであれば、処理はS434に移行する。
S430の判定がYesであれば、S432において割込制御部72は、タイマ回路30は本異常であると判定し、本処理を終了する。これにより、S434、S436が実行されず、次の擬似イベントが起動される理論擬似タイミングが設定されないので、インジェクタ制御および点火制御等の車両を走行させるエンジン制御と、本処理とは実行されない。その結果、車両は停止する。
S430の判定がYesであれば、S432において割込制御部72は、タイマ回路30は本異常であると判定し、本処理を終了する。これにより、S434、S436が実行されず、次の擬似イベントが起動される理論擬似タイミングが設定されないので、インジェクタ制御および点火制御等の車両を走行させるエンジン制御と、本処理とは実行されない。その結果、車両は停止する。
S434において割込制御部72は、次式(5)から次の理論擬似タイミングを算出する。式(5)で使用される1°CA時間は、図3のS404で算出された値である。式(5)で算出される理論擬似タイミングは、角度タイマ56がアングルクロックのカウント数に基づいて生成すると推定される実擬似タイミングの理論値である。
理論擬似タイミング=今回の理論擬似タイミング+1°CA時間×30°CA
・・・(5)
S436において割込制御部72は、S434で算出した理論擬似タイミングに対応する角度カウンタのカウント数を、比較値として角度タイマ56に設定する。これにより、S434で算出した理論擬似タイミングで次の擬似イベントが起動される。S436の処理後に、本処理は終了する。
・・・(5)
S436において割込制御部72は、S434で算出した理論擬似タイミングに対応する角度カウンタのカウント数を、比較値として角度タイマ56に設定する。これにより、S434で算出した理論擬似タイミングで次の擬似イベントが起動される。S436の処理後に、本処理は終了する。
以上説明した第1実施形態において、マイクロコンピュータ10がエンジン制御装置に対応し、タイマ40、50がカムタイミング検出部に対応し、アングルクロック生成回路54および角度タイマ56が実擬似タイミング生成部に対応し、割込制御部72が理論擬似タイミング生成部および異常判定部に対応する。
[1-3.効果]
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1a)アングルクロック生成回路54および角度タイマ56を備えるタイマ回路30が異常になったことを、マイクロコンピュータ10を2重化して2個のタイマ回路30の出力を比較することなく、1個のマイクロコンピュータ10で判定できる。これにより、タイマ回路30の異常を安価に判定できる。
以上説明した第1実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1a)アングルクロック生成回路54および角度タイマ56を備えるタイマ回路30が異常になったことを、マイクロコンピュータ10を2重化して2個のタイマ回路30の出力を比較することなく、1個のマイクロコンピュータ10で判定できる。これにより、タイマ回路30の異常を安価に判定できる。
(1b)タイマ回路30が異常であると判定されると、次の擬似イベントが起動されないので、車両の異常走行を抑制し、車両を停止させることができる。
(1c)タイマ回路30が所定回数連続して仮異常であると判定されると、タイマ回路30は本異常であると判定されるので、一時的な異常により、タイマ回路30が異常であると誤判定されることを抑制できる。
(1c)タイマ回路30が所定回数連続して仮異常であると判定されると、タイマ回路30は本異常であると判定されるので、一時的な異常により、タイマ回路30が異常であると誤判定されることを抑制できる。
[2.第2実施形態]
[2-1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[2-1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
前述した第1実施形態では、理論擬似タイミングと実擬似タイミングとの差に基づいて、タイマ回路30が異常であるか否かを判定した。これに対し、第2実施形態では、さらに、エンジン回転数が変化することを考慮して、タイマ回路30が異常であるか否かを判定する点で、第1実施形態と相違する。
[2-2.処理]
マイクロコンピュータ10が30°CA毎に実行する第2実施形態の擬似割込処理について、図6のフローチャートと図7のタイムチャートとを用いて説明する。図6に示す擬似割込処理は、擬似イベントが起動される毎に実行される。
マイクロコンピュータ10が30°CA毎に実行する第2実施形態の擬似割込処理について、図6のフローチャートと図7のタイムチャートとを用いて説明する。図6に示す擬似割込処理は、擬似イベントが起動される毎に実行される。
尚、第1実施形態の図3のカム割込処理は第2実施形態でも実行される。また、第1実施形態の図4の擬似割込処理は、図6の擬似割込処理における判定結果に応じて実行される。
カム信号に基づいてエンジン制御が実行される退避走行中にエンジン回転数が上昇すると、図7に示すように、角度カウンタのカウント速度が上昇する。退避走行中にエンジン回転数が上昇して角度カウンタのカウント速度が上昇することは、正常な状態である。
しかし、図6の擬似割込処理を実行せずに第1実施形態の図4の擬似割込処理を実行すると、エンジン回転数が上昇する場合、図4のS424の判定により、タイマ回路30が異常と判定される恐れがある。
エンジン回転数が上昇しても、今回のカムタイミングと前回のカムタイミングとの間隔に基づいて設定された理論擬似タイミングに基づいて図4のS424の判定が実行されれば、S424の判定はNoになる。つまり、タイマ回路30は異常と判定されない。
しかし、今回のカムタイミングと前回のカムタイミングとの間隔に基づいてタイマ回路30で生成された実擬似タイミングにより起動される擬似割込処理が、今回のカムエッジにより実行されるカム割込処理よりも先に実行されることがある。これは、例えば、今回のカムエッジが発生したときに、他の割込処理のためにカム割込がマスクされ、カム割込処理が待ち合わせられるときに発生する。
この場合、図7に示すように、前回のカムエッジと今回のカムエッジとの間でエンジン回転数が上昇すると、タイマ回路30が生成する実擬似タイミングの実行間隔は、前々回のカムエッジと前回のカムエッジとの間隔により生成した実行間隔よりも早くなる。
一方、今回のカムエッジによりカム割込処理が擬似割込処理よりも先に実行されないと、理論擬似タイミングは、前々回のカムエッジと前回のカムエッジとの間隔に基づいて生成された理論擬似タイミングのままである。この場合、図4のS424の判定がYesになり、タイマ回路30は異常であると判定される恐れがある。
そこで、S440において割込制御部72は、タイマ40、50から取得する最新のカムタイミングと、今回のカムタイミングとが一致するか否かを判定する。今回のカムタイミングは、図3のカム割込処理においてS400で取得される。
S440の判定がYesである場合、今回のカムエッジが検出されたときにカム割込処理が実行され、今回のカムタイミングが最新の値に更新されたことを表している。この場合、割込制御部72は、第1実施形態で説明した図4の擬似割込処理を実行する。
S440の判定がNoである場合、今回のカムエッジが検出されたときにカム割込処理が実行されておらず、今回のカムタイミングが最新の値に更新されていないことを表している。この場合、割込制御部72は、図4の擬似割込処理を実行せず、本処理を終了する。
そして、待ち合わせられていたカム割込処理が実行され、最新のカムタイミングと今回のカムタイミングとが一致するまで、図4の擬似割込処理は実行されない。つまり、図4のS424の異常判定処理は実行されない。
待ち合わせられていたカム割込処理が実行されると、エンジン回転数の上昇に応じて設定された前回のカムエッジと今回のカムエッジとの間隔から生成される理論擬似タイミングにより、図4のS424の判定が実行される。この場合、S424の判定はNoになる。
[2-3.効果]
以上説明した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)~(1c)に加え、以下の効果を得ることができる。
以上説明した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)~(1c)に加え、以下の効果を得ることができる。
(2a)エンジン回転数が上昇し、前回のカムエッジと今回のカムエッジとの間隔から生成された実擬似タイミングにより実行される擬似割込処理が、今回のカムエッジにより起動されるカム割込処理より先に実行されても、異常と判定することを抑制できる。
[3.第3実施形態]
[3-1.第2実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[3-1.第2実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
前述した第2実施形態では、割込制御部72は、タイマ40、50から取得する最新のカムタイミングと、今回のカムタイミングとが一致するか否かに基づいて、図4の擬似割込処理を実行するか否かを判定した。
これに対し、第3実施形態では、割込制御部72は、タイマ40、50から取得する最新のカムカウント数と、今回のカムカウント数とが一致するか否かに基づいて、図4の擬似割込処理を実行するか否かを判定する点で、第2実施形態と相違する。
[3-2.処理]
(1)カム割込処理
マイクロコンピュータ10が実行する図8に示すカム割込処理において、S450、S454~S462は、図3のS400~S410の処理と実質的に同一であるから説明を書略する。
図8に示すカム割込処理は、割込選択部60がカム割込要求を出力すると、カム軸の回転に応じて180°CA毎に実行される。
(1)カム割込処理
マイクロコンピュータ10が実行する図8に示すカム割込処理において、S450、S454~S462は、図3のS400~S410の処理と実質的に同一であるから説明を書略する。
図8に示すカム割込処理は、割込選択部60がカム割込要求を出力すると、カム軸の回転に応じて180°CA毎に実行される。
S452において割込制御部72は、タイマ40、50が出力するカムカウント数が一致している場合、タイマ40から今回のカムエッジのカムカウント数を取得する。
S464においてマイクロコンピュータ10は、今回のカムカウント数を前回のカムカウント数として設定し、本処理を終了する。
S464においてマイクロコンピュータ10は、今回のカムカウント数を前回のカムカウント数として設定し、本処理を終了する。
(2)擬似割込処理
図9のS470において割込制御部72は、タイマ40、50から取得する最新のカムカウント数と、今回のカムカムカウント数とが一致するか否かを判定する。今回のカムカウント数は、図8のカム割込処理においてS452で取得される。
図9のS470において割込制御部72は、タイマ40、50から取得する最新のカムカウント数と、今回のカムカムカウント数とが一致するか否かを判定する。今回のカムカウント数は、図8のカム割込処理においてS452で取得される。
S470の判定がYesである場合、今回のカムエッジが検出されたときにカム割込処理が実行され、今回のカムタイミングと今回のカムカウント数とが最新の値に更新されたことを表している。この場合、割込制御部72は、第1実施形態で説明した図4の擬似割込処理を実行する。
S470の判定がNoである場合、図10に示すように、今回のカムエッジが検出されたときに他の割込処理のためにカム割込処理の実行が待ち合わせられ、今回のカムタイミングと今回のカムカウント数とが最新の値に更新されていないことを表している。この場合、割込制御部72は、図4の擬似割込処理を実行せず、本処理を終了する。
そして、待ち合わせられていたカム割込処理が実行され、最新のカムカウント数と今回のカムカウント数とが一致するまで、図4の擬似割込処理は実行されない。つまり、図4のS424の異常判定処理は実行されない。
待ち合わせられていたカム割込処理が実行されると、エンジン回転数の上昇に応じて設定された前回のカムエッジと今回のカムエッジとの間隔から生成される理論擬似タイミングにより、図4のS424の判定が実行される。この場合、S424の判定はNoになる。
以上説明した第3実施形態において、タイマ40、50がカムカウント計測部に対応する。
[3-3.効果]
以上説明した第3実施形態によれば、前述した第2実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
[3-3.効果]
以上説明した第3実施形態によれば、前述した第2実施形態の効果と同様の効果を得ることができる。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(4a)前述した実施形態では、クランク信号の角度間隔を10°CAとし、カム信号の角度間隔を180°CAとしたが、これに限定されるものではない。また、クランク信号の角度間隔である10°CAを10で除算し、カム信号の角度間隔である180°CAを180で除算し、それぞれ1°CAを周期とするアングロクロックを生成したが、これに限るものではない。アングルクロックの角度間隔は、要求性能に応じて適宜設定される。
(4b)本開示に記載のマイクロコンピュータ10およびその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載のマイクロコンピュータ10およびその手法は、1つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載のマイクロコンピュータ10およびその手法は、1つまたは複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサおよびメモリと1つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された1つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されてもよい。マイクロコンピュータ10に含まれる各部の機能を実現する手法には、必ずしもソフトウェアが含まれている必要はなく、その全部の機能が、1つあるいは複数のハードウェアを用いて実現されてもよい。
(4c)前述した実施形態における1つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、1つの構成要素が有する1つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、1つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される1つの機能を、1つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、前述した実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、前述した実施形態の構成の少なくとも一部を、他の前述した実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。
(4d)前述したマイクロコンピュータ10がその機能を実現するエンジン制御装置の他、当該エンジン制御装置を構成要素とするシステム、当該エンジン制御装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、エンジン制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
10:マイクロコンピュータ(エンジン制御装置)、40、50:タイマ(カムタイミング検出部、カムカウント計測部)、54:アングルクロック生成回路(実擬似タイミング生成部)、56:角度タイマ(実擬似タイミング生成部)、72:割込制御部(理論擬似タイミング生成部、異常判定部)
Claims (5)
- エンジンのクランク軸の回転に応じて所定のクランク角度間隔で発生するクランク信号が異常の場合、カム軸の回転に応じて所定のカム角度間隔で発生するカム信号に基づき、今回の前記カム信号が検出されると、今回の前記カム信号と前回の前記カム信号との間隔を、予め設定された逓倍数で除算した周期のアングルクロックを生成し、前記アングルクロックのカウント数に基づいて、今回の前記カム信号と次回の前記カム信号との間で実行されるエンジン制御の実擬似タイミングを生成するように構成された実擬似タイミング生成部(54、56)と、
前記カム信号が検出されると実行されるカム割込処理において、前記実擬似タイミング生成部が前記アングルクロックのカウント数に基づいて生成すると推定される前記実擬似タイミングの理論擬似タイミングを、今回の前記カム信号と前回の前記カム信号との間隔に基づいて生成するように構成された理論擬似タイミング生成部(72、S400~S410、S434)と、
前記実擬似タイミング生成部が生成する前記実擬似タイミングで起動される擬似割込処理において、前記実擬似タイミングと前記理論擬似タイミング生成部が生成する前記理論擬似タイミングとの差が所定値以上の場合、前記実擬似タイミング生成部を異常と判定するように構成された異常判定部(72、S420~S432、S440、S470)と、
を備えるエンジン制御装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御装置であって、
前記異常判定部(S440、S470)は、今回の前記カム信号が検出されて前記実擬似タイミング生成部により生成される前記実擬似タイミングで起動される前記擬似割込処理が、今回の前記カム信号が検出されて実行される前記カム割込処理よりも先に実行されると、前記実擬似タイミング生成部を異常と判定しないように構成されている、
エンジン制御装置。 - 請求項2に記載のエンジン制御装置であって、
前記カム信号が発生するカムタイミングを検出するように構成されたカムタイミング検出部(40、50)をさらに備え、
前記理論擬似タイミング生成部(S400)は、前記カム割込処理において、前記カムタイミング検出部が今回検出した前記カムタイミングを、今回の前記カムタイミングとして設定するように構成されており、
前記異常判定部(S440)は、前記擬似割込処理において、前記カムタイミング検出部が検出した最新の前記カムタイミングと、前記理論擬似タイミング生成部が前記カム割込処理で設定した今回の前記カムタイミングとが一致しない場合、前記実擬似タイミング生成部を異常と判定しないように構成されている、
エンジン制御装置。 - 請求項2に記載のエンジン制御装置であって、
前記カム信号が発生する毎に前記カム信号のカムカウント数を計測するように構成されたカムカウント計測部(40、50)をさらに備え、
前記理論擬似タイミング生成部(S452)は、前記カム割込処理において、前記カムカウント計測部が今回計測した前記カムカウント数を、今回の前記カムカウント数として設定するように構成されており、
前記異常判定部(S470)は、前記擬似割込処理において、前記カムカウント計測部が計測した最新の前記カムカウント数と、前記理論擬似タイミング生成部が前記カム割込処理で設定した今回の前記カムカウント数とが一致しない場合、前記実擬似タイミング生成部を異常と判定しないように構成されている、
エンジン制御装置。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のエンジン制御装置であって、
前記異常判定部(S430、S432)は、連続して所定回数、前記実擬似タイミング生成部を仮異常と判定すると、前記実擬似タイミング生成部を異常と判定するように構成されている、
エンジン制御装置。
Priority Applications (2)
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JP2021192456A JP2023079051A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | エンジン制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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JP2021192456A JP2023079051A (ja) | 2021-11-26 | 2021-11-26 | エンジン制御装置 |
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2021
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2022
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DE102022130120A1 (de) | 2023-06-01 |
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