JP2914580B2

JP2914580B2 - イベント駆動型車両制御用コンピュータ

Info

Publication number: JP2914580B2
Application number: JP23715390A
Authority: JP
Inventors: 明人山本; 敏巳安保; 英洋南; 勝憲押上; 淳一牧野; 伸夫栗原; 幹彦大成; 正実志田
Original assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-09-10
Filing date: 1990-09-10
Publication date: 1999-07-05
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: JPH04118704A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、車両の制御機器に用いるコンピュータに関
し、特に、運転者の操作や車両の運転状態の変化、すな
わちイベントを速やかに検出し、これに即座に応動して
演算処理を行ない、最適な制御操作を時間遅れなく実行
するコンピュータに関する。

〔従来技術〕

マイクロコンピュータを用いて車両の各種制御を行な
う装置に関しては、従来、種々のものが提案されている
（例えば、特開昭55−60639号、特開昭55−134732号、
特開昭54−58116号等、多数あり）。

車両用の制御装置においては、運転者の操作や車両の
運転状態の変化、すなわちイベントを即座に検出し、こ
れに応じて制御を即座に実行する必要がある。なお、上
記のごとき意味で“イベント”という語を使用した例と
しては、「アイイーイーイートランザクション
ズオンソフトウエアエンジニアリング（IEEE TRA
NSACTIONS ON SOFTWARE ENGINEERING,VOL.SE−6,NO.1,J
ANUARY1980,“Specifying Software Requirements for
Complex System:New Techniques and Their Applicatio
n"）」がある。

しかし、従来のマイクロコンピュータを用いた制御装
置においては、本来、上記のようなイベントに即応して
実行されなければいけない処理、すなわちイベント処理
を、定周期割込みルーチンで実行するか、もしくはバッ
クグラウンドでのプログラムの実行ループで行なわざる
を得なかった。

そのため実際のイベントの発生からイベントの検出お
よびその処理までに時間的な遅れが生じ、車両の制御特
性、例えばエンジンの排気浄化性能や燃費性能の悪化を
招き、また運転者にとって不快な応答遅れや予期せぬ反
応を引き起こす原因になっている。さらに、微妙なタイ
ミングのずれによって制御機器の動作が大きく異なるた
め、外部からの制御機器の検証を困難にし、そのうえ実
現のためにいたずらに煩雑なプログラムロジックを必要
とするため、制御プログラムを開発する際に多大の工数
を必要とし、またこのような時間的空間的に分断された
論理の流れは人間の思考特性に一致しないため、プログ
ラム作成の際にミスを生じ易く、信頼性の低下を招くお
それがある。また、そのようなプログラムは第三者によ
る判読を困難にしてメンテナンス性の悪化を招く等、多
大の悪影響を与えている。

以下、上記のごとき従来技術の問題点を実例に即して
詳細に説明する。

第８図は車両のエンジン制御における燃料噴射制御の
一例のブロック図である。

第８図に示すように、一般的なエンジン制御系におい
ては、基本噴射量演算部51によってエンジン回転数Ｎと
吸入空気量Ｑとに基づいて基本噴射量Tpを演算する。そ
して定常的には、この基本噴射量Tpに対応した燃料をエ
ンジンの回転基準信号（エンジンの１回転または２回転
毎に所定クランク角度で発生するパルス信号）に同期し
て各気筒に噴射することにより、エンジンに対する燃料
供給を制御している。

また、エンジンの加減速時には、補正量演算部52にお
いて、スロットルポジションセンサの信号またはスロッ
トル全閉スイッチ（いわゆるアイドルスイッチ）の信号
SSからエンジンの加減速を検出し、回転数Ｎ、吸入空気
量Ｑおよび冷却水温Twに対応した補正噴射量Tiを算出
し、噴射量演算部53で前記基本噴射量Tpと補正噴射量Ti
を加算または減算して燃料噴射量Teを算出し、それに応
じた燃料噴射を行なうことにより、燃料噴射量の増減補
正を行なって過渡時の燃料供給量の最適化を図ってい
る。

第９図は、上記の補正量演算部52における過渡時の補
正機能を示すブロック図である。

第９図において、まず、変化検出部54でアイドルスイ
ッチ信号SSのオン／オフの変化を検出する。この例では
アイドルスイッチがオンからオフになったとき、すなわ
ちスロットルが全閉状態から開の状態に移った時点を判
定している。これは第９図の演算が一定周期（例えば10
ms毎）で実行されるのを利用して、前回の信号SSの読み
値と今回の読み値を比較し、前回がオンで今回がオフと
いう条件を検出しようとするものである。

次に、割込み噴射量演算部55では、前回オンで今回オ
フの条件が検出された場合、すなわちスロットル弁が全
閉状態から開状態に変化した場合にのみ割込み噴射処理
を実行する。割込み噴射処理ではエンジンの回転数Ｎ、
吸入空気量Ｑおよび冷却水温Twに応じて所定の演算を行
ない、割込み噴射すべき燃料の噴射量を算出する。

次に、噴射判定部56では、噴射すべき燃料の時間換算
値と演算終了時点でのクランク角度から燃料噴射を開始
すべきタイミングを算出し、これと吸気バルブの開閉タ
イミングと通常噴射のオン／オフのタイミングとを比較
して即時噴射すべきか否かを判定する。すなわち、今回
の吸気バルブ開のタイミング中に噴射が終了できる場合
には即時噴射し、噴射が間にあわない場合には次の吸気
バルブ開のタイミングまで噴射を保留する。57は即時噴
射の処理、58は噴射保留の処理である。

次ぎに、上記の噴射タイミングについて説明する。

本来、燃料噴射は、吸気弁が開いた時点から次に吸気
弁が閉じる時点までの間に特定の気筒の特定の燃焼サイ
クルに必要な燃料の噴射を完了していなければならな
い。

ところで、通常インジェクタから噴射された燃料は、
数センチ（５〜10センチ）程度空中を飛行した後、吸気
弁に到達するが、この間の燃料の飛行速度が例えば10m/
s程度であるため、上記の距離を飛行する間に５〜10ms
の時間遅れが生じる。またインジェクタの燃料噴射量の
制御は時間パルスに換算されて行なわれるため、一定の
燃料量の噴射を完了するためには噴射時間そのものによ
る遅れが加わる。

従って、特定の気筒の特定の燃焼サイクルに間に合う
ように燃料を緊急に噴射するためには、噴射に必要な噴
射パルス時間をTint、飛行に必要な時間をTfgt、噴射弁
の応答遅れをTsとすれば、最低Tint＋Tfgt＋Ts時間だけ
吸気弁の閉じるタイミングに先立って噴射を開始しなけ
ればならない。例えばTintを5ms、Tfgtを7.5ms程度（平
均的にこの程度に設定される）、Tsを1msとすれば、燃
料噴射の機構的制約のみを考えても、最低13.5msを要す
ることになる。

これに対して、アイドル状態からスロットル開状態に
変化した時における空気のシリンダへの吸入遅れば、高
性能エンジンでは20〜30ms程度なので、前記の燃料噴射
の遅れ時間を考慮すると、本質的にタイミング上きわめ
て厳しい制約を満たさなくてはならないことが判る。

ところが従来のエンジンの制御系にあっては、アイド
ルスイッチのオンオフの判定のプログラム（例えば後記
第10図）の実行タイミングは、一定の時間間隔（以下、
演算周期と記す。例えば10ms程度の値）毎であるため、
アイドルスイッチの変化のタイミングと演算周期の関係
によっては、オン／オフ判定は、次の演算周期すなわち
最大10ms後までずれ込むことになる。

従って前記のごとき機構的制約13.5msに加えて、さら
に10msの遅れが加わった場合には、合計23.5msを要する
ことになり、しかも通常これにコンピュータの演算時間
による遅れが加わることになるので、特定の燃焼サイク
ルに間に合うように燃料供給を行なうのはほとんど不可
能となってしまう。

上記の遅れ時間10msは、エンジンの回転角度に換算す
ると、6000rpmでは360度（１回転分）、最も低回転であ
るアイドリング時の600rpmでも36度（１回転の1/10）に
相当する。したがって、例えば、前記のごときスロット
ルスイッチ信号の変化の検出が遅れて吸気弁の開のタイ
ミングを逃し、それによって燃料供給が次の燃焼サイク
ルにずれ込むという事態が生じ、そのため、燃焼に必要
な空燃比が確保できなくなり、失火や不整燃焼を起こし
てエンジンの排気浄化、燃費、運転性能に重大な悪影響
を与えるおそれがある。

また、他の条件を全く同一と仮定しても、アイドルス
イッチの変化のタイミングがわずか数マイクロ秒（アイ
ドルスイッチを読み込むインストラクションの実行時
間）異なっただけでも、オン／オフ判定が次の10ms後の
演算周期までずれ込み、制御プログラムの実行タイミン
グ、従って制御出力そのものが大幅に異なるということ
は、制御プログラムの外部からの検証にも重大な悪影響
を与えることは容易に理解されよう。

なお、ここで述べた例のように、入力信号が単純なオ
ン／オフ信号の場合には、この信号を直接に割込み信号
とし、いわゆる割込み処理として演算を実行することも
原理的には可能である。

しかし、車両の制御系でイベント検出に用いられるデ
ータは、アナログ信号、およびそれをA/D変換してディ
ジタル化したデータ列、あるいは入力データ列に所定の
演算を加えた結果のデータ列など様々であり、それらの
全てについて時間的な制約は共通であるため、イベント
検出のためには、入力信号に限らずメモリ上の多数のデ
ータ（1bit〜数ワードの単位）のトランジェントを検出
する必要があり、しかもその総数はエンジン制御を例に
とると100を越えるため、これらの検出をすべて割込み
処理を用いて行なうのは、下記の理由によって実際には
不可能である。すなわち、割込み数が多くなると、割込
みの発生要因を判別するプログラムの実行時間とレジス
タの退避処理の時間が多くなり、制御プログラムの実行
効率がきわめて悪く、より高速の応答を要求されるパル
ス信号やアナログ信号の計測処理に誤差や検出遅れによ
る誤動作を引き起こす結果となってしまうためである。

第10図は、前記第９図の機能をプログラムで実行した
場合のフローチャートである。

第10図において、（ａ）から（ｅ）までが第９図の54
に、（ｆ）が55に、（ｇ）が56に、（ｈ）が57に、
（ｉ）が58に相当する。

第10図で行なっているのは、最も単純な１ビットの信
号のオン−オフの判定であるが、このためだけに（ａ）
から（ｅ）までのロジックを必要としている。しかも
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）から判るように、同一の信号の
同一の状態が前の演算周期における信号の状態によって
異なった意味を持つため、煩雑で非常に認識・理解のし
にくい流れとなっている。

このプログラムの煩雑さは、一見、当然のこととして
見逃されがちであるが、必然的にプログラム行数を増加
させるだけでなく、開発にあたる人間の認知科学的・心
理的特性と相容れない性質を持つため、ミスの発見を困
難とし、開発期間、開発コストに悪影響を及ぼし、ひい
ては製品の信頼性の低下を招きかねない等、非常に大き
な意味を持っているといわなければならない。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上説明したごとく、従来のコンピュータを用いた車
両用制御装置においては、実際のイベントの発生からイベントの検出およびその
処理までに時間的な遅れが生じ、そのため車両の制御特
性の悪化を招き、また運転者にとって不快な応答遅れや
予期せぬ反応を引き起こす原因となる。

微妙なタイミングのずれによって制御機器の動作が大
きく変わるため、外部からの制御機器の検証を困難にし
ている。

いたずらに煩雑なプログラムロジックを必要とするた
め、制御プログラムを開発する際に多大の工数を必要と
する。

プログラム論理の流れが人間の思考特性に一致しない
ため、プログラム作成の際にミスを生じやすく、信頼性
の低下を招く畏れがある。

プログラムの第三者による判読が困難になるので、メ
ンテナンス性の悪化を招く、等の種々の問題があった。

本発明は、上記のごとき従来技術の問題を解決するた
めにさなれたものであり、イベント発生時に、発生した
イベントに対応したイベント処理を迅速に実行すること
が出来、しかも、いたずらに煩雑なプログラムロジック
を必要とすることなく、制御プログラム開発の容易なイ
ベント駆動型車両制御用コンピュータを提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、特許
請求の範囲に記載するように構成している。

第１図は本発明の機能ブロック図である。

第１図において、１はイベント処理用プロセッサであ
り、各種センサからの入力信号SIに基づいて、どのイベ
ントが発生したかを検出する。

すなわち、上記イベント処理用プロセッサは、アドレ
ス上の任意のデータにおけるトランジェントの発生を検
出し、上記トランジェントの発生が所定の順序に整列し
たトランジェントの組を判別して、それが予め定められ
た複数のイベントにそれぞれ対応したトランジェントの
組のうちのいずれであるかを検出し、それを当該所定の
イベントの発生として出力するものである。

より具体的には、後記第１の実施例（請求項１に相
当）に記載のように、車両の各種運転状態や運転者の操
作状態を検出するセンサの出力信号を入力し、上記セン
サの出力信号の変化および変化の方向を検出し、現在に
おける変化の方向と過去における変化の方向との順序の
組み合わせを所定の組み合わせと比較することにより、
それが予め定められた複数のイベントの何れに相当する
かを判定する。また、後記第２の実施例（請求項２に相
当）においては、上記センサの出力信号の変化、変化の
方向および間隔を検出し、現在における変化の方向と過
去における変化の方向との順序および間隔の組み合わせ
を所定の組み合わせと比較することにより、それが予め
定められた複数のイベントの何れに相当するかを判定す
る。なお、上記間隔には時間間隔とイベントの発生回路
（例えば所定回転）に相当する間隔がある。

また、２は制御演算用プロセッサであり、通常は所定
のプログラムに従って制御演算を行ない、その結果とし
て得られた制御用の出力信号SOを出力する。また、イベ
ント発生時にはイベント処理用プロセッサ１の検出結果
に基づいて、その発生したイベントに対応した制御プロ
グラムの演算を実行し、その結果として得られたイベン
ト発生時の出力信号を出力する。

また、破線で示した制御手順管理手段３は、請求項３
に対応するものであり、イベント処理用プロセッサ１の
判別結果、すなわちイベントの発生とその種類とを受け
て制御演算用プロセッサ２の複数のプログラムの実行管
理を行なう。この場合、制御演算用プロセッサ２は、上
記制御手順管理手段３で指定された制御プログラムの演
算を実行する。

なお、上記制御手順管理手段３は、専用のハードウエ
アとして構成することも出来るが、イベント処理用プロ
セッサまたは制御演算用プロセッサ内のプログラム上の
構成として構成することも出来る。

〔作用〕

上記のように、本発明においては、演算処理を実行す
る制御演算用プロセッサの他に、イベント処理専用のイ
ベント処理用プロセッサを備え、イベントの発生を制御
演算用プロセッサにおける演算周期とは独立に検出する
ように構成している。

すなわち、イベント処理用プロセッサは、アドレス上
の任意のデータにトランジェント（遷移）が発生した場
合に、該トランジェントの発生が所定の順序に整列した
トランジェントの組を検出し、そのトランジェントの組
が予め定められたどのイベントに対応したものであるか
を判別して、それを当該所定のイベントの発生として出
力するものである。

上記のように構成したことにより、従来のように制御
演算用プロセッサで演算周期に従ってイベントの検出を
行なう必要がなくなるので、イベントの検出を高速で行
なうことが出来、かつ、膨大な割込みの発生によって他
の演算に支障を来すおそれもない。また、イベント検出
用のプログラムも前記第10図の例のような煩雑で認識・
理解のしにくいものは不必要になるので、プログラムの
開発やメンテナンスも容易になる。

また、イベント処理用プロセッサの判別結果、すなわ
ちイベントの発生とその種類とを受けて制御演算用プロ
セッサの複数のプログラムの実行管理を行なう制御手順
管理手段を備えることにより、イベントの種類に対応し
た制御演算を確実に実行させることが出来る。

〔発明の実施例〕

第２図は、本発明の一実施例のブロック図である。

第２図において、11はイベント処理用プロセッサ、12
は制御演算用プロセッサである。また、RAM13およびROM
14はそれぞれイベント処理用プロセッサ11専用のメモ
リ、RAM15およびROM16はそれぞれ制御演算用プロセッサ
12専用のメモリである。また、RAM17はイベント処理用
プロセッサ11と制御演算用プロセッサ12との共用のメモ
リであり、両プロセッサから同じ情報を読み書きできる
ものである。

また、SI₁〜SI_nは各種センサからの入力信号であり、
例えばエンジンの吸入空気量信号、回転速度信号、冷却
水温信号、スロットル開度信号、アイドルスイッチ信
号、空燃比信号等である。また、SO₁〜SO_mは各種アクチ
ュエータへの出力信号であり、例えば燃料噴射信号、ブ
レーキ制御信号、電子制御変速機への変速信号等であ
る。

また、入出力装置18は、上記の各種入力信号SI₁〜SI_n
を入力（必要がある場合はA/D変換後に入力）し、か
つ、演算結果の各種出力信号SO₁〜SO_mを出力する。

また、上記の各種構成要素間の信号の授受は、メイン
バス19を介して行なわれる。

次ぎに、第３図（Ａ）は、上記のイベント処理用プロ
セッサ11における演算内容の一実施例をブロックで示し
た図であり、第３図（Ｂ）はイベント管理プログラムの
一例図である。

以下、第３図に基づいてイベント処理用プロセッサの
動作を説明する。

第３図において、５はデジタル比較手段であり、メモ
リ（RAM17）上の任意のビット数の所定のデータ（ビッ
ト、ワード等の単位）を比較する。このデジタル比較手
段５は、所定のアドレスのメモリに対する書き込みが行
なわれたことを検出するアドレス一致検出手段５−１
と、イベント管理プログラム９中の所定値とメモリ上の
データとを比較し、その結果を状態コードとして出力す
る比較手段５−２から構成される。

また、６はトランジェント検出手段であり、デジタル
比較手段５の出力、メモリ上の所定のビット、もしくは
入力信号の状態を入力して過去の状態と比較し、データ
の状態変化の方向（オン→オフ、オフ→オン、両方向
等）を検出し、トランジェント発生信号として出力す
る。

また、７はイベント判定手段であり、トランジェント
の発生順序が予め定められた何のイベントに対応するも
のであるかを判別して、最終的にイベント検出信号とし
て出力するものである。

なお、このイベント処理用プロセッサは、内部的に直
列に接続され、さらに複雑なイベント発生シーケンスを
検出する構成とすることも可能である。

また、８はイベント管理手段であり、上記５〜７の連
携動作をイベント管理プログラム９によって制御する。

また、イベント管理プログラム９は、例えば第３図
（Ｂ）に示すごときものである。この例は、アイドルス
イッチがオンからオフになった場合に“加速イベント”
であることを判別する場合を例示している。

次に、上記の加速イベントを例として作用を説明す
る。

まず、運転者のアクセル操作は、スロットル全閉を示
すスイッチ信号（アイドルスイッチ）のオン／オフとし
てメモリに書き込まれる。なお、第３図では図示してい
ないが、前記第２図の入出力装置18が入力レジスタのデ
ータを入力レジスタが割り付けられたメモリへ転送す
る。この結果、メモリに対する書き込み操作が行なわ
れ、アイドルスイッチのアドレスにWR信号が発生する。

この信号を受けて、アドレス一致検出手段５−１はイ
ベント管理プログラム９で指定されたアドレスと一致す
るものがあるか否かを検出する。そして一致が検出され
た場合は、通常はイベント管理プログラム中の比較デー
タとメモリ上の一致が検出されたアドレスのデータとを
比較手段５−２で比較するが、この例の場合はビットデ
ータであるため、比較手段５−２は用いられず、直ちに
トランジェント検出手段６に入力される。

比較データが通常のデータであれば、アドレスの一致
を検出した組の比較値とメモリ上の書き込みが行なわれ
たアドレスのデータとを比較手段５−２によって比較
し、この比較結果が２値の出力としてトランジェント検
出手段６に入力される。

トランジェント検出手段６は、予め指定されたオン−
オフの変化（全閉状態からアクセルが踏まれたトランジ
ェント、すなわちこの場合は即イベント）を検出し、そ
のイベントに対応した所定の出力、すなわち、この場合
は加速イベント検出用信号（accel−event）を発生す
る。同時に順序比較のため、この時のアイドルスイッチ
の状態がイベント処理用プロセッサの持つメモリ（定義
されたイベント毎に確保される）に保存される。

なお、この例の場合は、単一のトランジェントがその
ままイベントとして定義されているので、イベント判定
手段７の動作はない。

上記のようにして、イベントの発生が検出された場合
には、第１図の制御手順管理手段３内の実行予約手段
（図示せず）が、この加速イベントに対して予め定めら
れている割込み噴射量演算処理（以下、制御プロセスＡ
と記す）の起動要求をセットする。ついで制御手順管理
手段３内の実行優先順位管理手段（図示せず）が制御プ
ロセスの優先順位を比較し、現在実行中の処理（以後、
制御プロセスＢと記す）よりも制御プロセスＡの実行優
先順位が高ければ、制御演算用プロセッサ２にに割込み
を発生させ、制御プロセスＢを中断して制御プロセスＡ
の実行を開始する。制御プロセスＢの優先順位がＡと等
しいか大きい場合は何ら操作は行なわれないが、起動の
要求は保持されたままであり、制御プロセスＢの実行が
終了した後、確実に制御プロセスＡの実行が行なわれ
る。なお、ここで行なわれる実行優先順位管理は、一般
的なオペレーティングシステムで行なわれるものと同一
であるので、詳細な説明は省略する。通常、車両の制御
系では、イベント同期実行、定周期実行、その他（バッ
クグラウンド等）の順で優先順位が高く、イベント同期
実行プロセス間では先着順が原則となるため、いたずら
に制御演算用プロセッサ２の実行を中断することなし
に、制御プログラムの実行が可能となる。

この例の場合は、制御プロセスＡでは、第４図に示す
フローチャートで割込み噴射処理を実行する。すなわ
ち、割込み噴射処理では、エンジンの回転数Ｎ、吸入空
気量Ｑ、冷却水温Twから所定の演算を行ない、割込み噴
射すべき燃料の噴射量を算出する。その後の処理は従来
と同様である。

この例で判るように、イベントの検出をイベント処理
用プロセッサを用いて独立して事前に行なうことによ
り、制御プログラムの論理の流れは、前記第10図に比較
して非常に単純で理解しやすいものになっている。

なお、上記の例では、簡単のためオン−オフの入力信
号の場合におけるイベント検出について説明したが、一
般に運転者の操作もしくは車両の運転状態（例えばエン
ジンの状態）の変化、すなわちイベントは、アナログ信
号もしくはディジタルのデータ列の変化として検出する
必要があるが、これは前記のようにメモリ上のデータを
ディジタル比較手段５で所定値と比較することにより、
容易に達成される。

例えば、運転者のアクセル操作がオンオフ信号ではな
く、スロットルセンサによるアナログ信号として与えら
れる場合は、スロットルセンサの電圧値が変化し、これ
をA/D変換したデータ値がメモリに転送される。この結
果、メモリ上にデータ値が書き込まれることになるが、
このメモリ上のデータがディジタル比較手段５によって
所定値と比較され、内部的にディジタルの２値化された
状態コードに変換されることにより、オンオフ入力信号
の場合と同様に扱うことができる。

また、車両の運転状態の変化の例としては、例えばエ
ンジン水温が変化した場合には、水温センサの電圧値が
変化し、これをA/D変換したメモリ上のデータ値が変化
し、以下同様にこのメモリ上のデータがディジタル比較
手段５によって所定値と比較され、内部的にディジタル
の状態コードに変換された後、トランジェント検出手段
６によって大→小、小→大、両方向の指定に沿って状態
の遷移を検出し、トランジェント検出信号を発生すれば
良いことも容易に理解されよう。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

ここでは簡単のため、入力信号のオン／オフ時間、例
えば、スロットル全閉信号のオン時間すなわちアクセル
を離している時間を計測し、そのオン時間が所定時間以
上継続した後にオフになった場合に加速イベントである
と判定して割込み噴射量演算処理を実行する例を示す。
この例はきわめて簡単な処理であるが、車両の制御系で
多用される典型的な例であり、大多数の制御アルゴリズ
ムがこの型に属する。

まず、従来において上記のごときイベント処理を行な
う場合に用いたフローチャートを第11図に示す。

第11図においては、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｅ）
の手順を経て、スロットル全閉信号がOFFからONへ変化
したことを検出した場合には、（ｗ）でON時刻の保存を
行なう。なお、この検出時点までに既に演算周期分の遅
れを生じることになる。

次に、アクセルが踏まれてスロットル全閉信号がONか
らOFFに変化したことを、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）の手順を経て検出し、（ｚ）でOFF時刻の保存を
行ない、続いて（ｙ）でON時間、すなわちONになってか
らOFFになるまでの時間間隔の算出を行なう。次に、
（ｘ）でON時間を所定値と比較し、所定値よりも長けれ
ば加速イベントが発生したものと判断する。すなわちス
ロットル全閉の状態が所定時間以上継続した後に開状態
に変化した場合にのみ加速イベントが発生したものと判
別し、（ｖ）の割込み噴射量演算処理を行なう。なお、
割込み噴射量演算処理の内部は前記第10図の場合と同様
である。

上記の例から判るように、従来の構成では、イベント
の検出に煩雑なプログラムロジックが必要であった。

次に、第５図（Ａ）は、本発明において上記の演算を
行なう場合におけるイベント処理用プロセッサ11の機能
を示すブロック図であり、第５図（Ｂ）はイベント管理
プログラムの一例図である。

第５図において、アドレス一致検出手段５−１と比較
手段５−２から構成されるデジタル比較手段５、トラン
ジェント検出手段６およびイベント判定手段７は、前記
第３図と同様である。

また、21はイベントタイマ手段であり、トランジェン
ト発生信号もしくはイベント検出信号に連動してその発
生時刻を記憶するタイマである。

また、22は時間演算手段であり、イベントタイマ手段
21によって保存された時刻およびメモリ上のデータに対
して算術演算、論理演算を行ない、時間間隔を計算し、
それが所定値より大きい場合にイベント発生信号を送出
する。

また、23はイベント管理手段であり、上記５、６、
７、21、22のユニットの連携動作をイベント管理プログ
ラム24に基づいて制御する。

また、第５図（Ｂ）はイベント管理プログラムの例で
あり、スロットル全閉信号のオン時間が所定時間以上継
続した後にオフになった場合に加速イベントであると判
定するものを示す。

次に作用を説明する。

まず、前記第３図の実施例と同様に、運転者のスロッ
トル操作は、スロットル全閉を示すスイッチ信号（アイ
ドルスイッチ）のオン／オフがメモリを通じて入力さ
れ、デジタル比較手段５を経てトランジェント検出手段
６が予め指定されたオフ→オンの変化を検出してトラン
ジェント検出信号を発生する。次に、イベント管理プロ
グラム24の指定にしたがってトランジェント検出手段６
の出力を受け、イベントタイマ手段21がこの時刻を保存
する。同時にイベント処理用プロセッサ内のメモリにイ
ベント判定手段７によってこの時のアイドルスイッチの
状態を示すメモリのビットが保存される。

イベント判定手段７はトランジェント検出手段６の出
力を受け、プログラムに指定された発生順序を判定し、
所定の順序規則にしたがったものをイベントとして検出
し、イベント管理プログラム24の演算の項に指定された
プログラムを実行する。

すなわち、この場合のようにパルス信号のオン時間を
計測するには、第６図に示すような順序規則に従い、ま
ず信号の立上り、すなわちオフ→オンのトランジェント
が検出され、この時の時刻および信号レベル（この場合
は“1"）が保存される。

次に、信号の立下り、すなわちオン→オフのトランジ
ェントが検出された場合には、前回の信号レベルをシフ
トした後、同様にこの時の時刻と信号レベル（この場合
は“0"）を保存する。

次に、上記の保存された値の順序、すなわち、この場
合には“1"“0"の順序が、予め定められた順序と一致し
ているか否かを検出し、一致を検出したときには、プロ
グラムの演算の項目の指定に従って、時間演算手段22が
時刻の減算を実行し、時間間隔を算出する。すなわち、
立上り→立ち下りの順序でトランジェントが発生したと
きにのみ“アクセルが放された後に踏み込まれた”とい
う複合したトランジェントと判定され、時間間隔の算出
が行なわれる。更にこのプログラムの例の場合には、こ
の時間間隔が所定値と比較され、所定値以上であった場
合にのみ“アクセルが放されてから十分時間が経過して
から踏まれた”という“加速イベント”発生の最終判定
結果が出力される。

これら一連の動作は、イベント処理用プロセッサで行
なわれ、制御演算用プロセッサにおける他の制御演算の
プロセスとは独立して並列に、かつイベントの発生に従
って実行されるため、原理的に検出に伴う遅れや不確定
要素の影響を受けることはない。

上記のようにして加速イベントの発生が検出された後
は、第７図に示すような割込み噴射演算処理が行なわれ
る。なお、第７図の処理は、加速イベント検出の内容以
外は前記第４図と同様である。

この例で判るように、イベントの検出と演算に必要な
データ（この場合は時間間隔の算出）が事前に独立して
完了し、“加速イベント”としての最終判定結果が通知
されるため、“加速イベント”等のイベントの定義の変
更による制御演算用プロセッサ側の制御プログラム（従
って制御演算プロセス）の変更は皆無である。したがっ
てイベント管理プログラムの内容によって、検出すべき
イベントの種類や内容を自由に変更することが出来、ま
たいたずらに制御演算プロセスの実行を中断することな
く制御演算用プロセッサ側のプログラムの実行管理をき
わめて自由かつ容易に行なうことが出来る。

また、上記の例では、簡単のためイベント発生の時間
間隔のみを計測する例を示したが、車両の制御において
は、例えば或るイベントの発生から何回転経過したか
（回転というイベントが何回発生したか）を判断する場
合のように、イベントの発生回数そのものを計測判断す
る必要のある場合がある。このような例では定時間クロ
ックではなしにイベント検出出力を計測クロックとする
ことにより、前記の例と同様の手法によって実現するこ
とが出来る。

また、イベント管理プログラムの指定により、異なっ
たトランジェント又はイベントをプログラム上で扱うこ
とにより、更に複合したイベントを処理することもでき
る。

〔発明の効果〕

以上述べてきたように、本発明においては、制御演算
用プロセッサとは独立にイベント処理用プロセッサを設
け、制御演算処理の動作サイクルとは独立して並列にイ
ベントの発生を検査し、かつ、イベント発生時に遅れな
く制御プログラムを実行して必要な制御演算処理と制御
動作を行なうように構成したことにより、車両の制御機
器で必要な運転者の操作や車両の運転状態の変化を即座
に検出し、遅れなく制御操作を実施することが可能とな
る。そのため車両の制御特性の劣化、例えばエンジンの
排気浄化、燃費の悪化や運転者にとって不快な応答遅れ
や予期せぬ反応を引き起こす原因を取り除けるのみなら
ず、実現のためにいたずらに煩雑なプログラムロジック
を必要とすることもなくなり、制御プログラムを開発す
る際に必要な多大の工数を削減することが出来る。また
従来のような時間的空間的に分断された人間の思考特性
に一致しない論理を排除して連続した論理の流れにでき
るので、ミスの発生を事前に予防することが可能とな
り、信頼性の向上を図ることが出来、さらに第三者によ
る判読を容易にしてメンテナンス性の向上を図ることが
出来る。また、微少なタイミングのずれによって制御機
器の動作が大きく異なる現象も排除できるため、外部か
らの制御機器の検証が行ない易くなる。等多くの優れた
効果が得られる。

また、イベントの検出と演算に必要なデータ（時間間
隔の算出やイベント数の計測）が事前に独立して完了
し、かつ、イベントとしての最終判定結果が制御演算用
プロセッサに通知されるため、イベントの定義の変更に
よる制御演算用プロセッサ側の制御プログラム（従って
制御演算プロセス）の変更は皆無にすることが出来るの
で、イベントの種類や内容を変更する場合に、プログラ
ム開発、仕様管理、プログラムの保守に費やす膨大な工
数を大幅に削減できるという効果が得られる。

さらに、いたずらに制御演算プロセスの実行を中断す
ることなく制御演算用プロセッサ側のプログラムの実行
が可能となるため、制御演算用プロセッサのもつ本来の
論理的・数値的演算能力を充分に発揮させることが出来
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、第２図は本発明の一
実施例のブロック図、第３図は第２図の実施例における
イベント処理用プロセッサの機能を示すブロック図およ
びイベント管理プログラムの一例図、第４図は第３図の
実施例における処理手順を示すフローチャート、第５図
は第２図の実施例におけるイベント処理用プロセッサの
機能を示す他のブロック図およびイベント管理プログラ
ムの他の一例図、第６図は第５図の実施例における時間
計測手順を示すフローチャート、第７図は第５図の実施
例における処理手順を示すフローチャート、第８図は従
来のエンジン制御を示すブロック図、第９図は第８図内
の一部の内容の詳細を示すブロック図、第10図は従来の
イベント処理の一例を示すフローチャート、第11図は従
来のイベント処理の他の例を示すフローチャートであ
る。〈符号の説明〉１……イベント処理用プロセッサ２……制御手順管理手段３……制御演算用プロセッサ５……デジタル比較手段５−１……アドレス一致検出手段５−２……比較手段６……トランジェント検出手段７……イベント判定手段８……イベント管理手段９……イベント管理プログラム 11……イベント処理用プロセッサ 12……制御演算用プロセッサ 13、15、17……RAM、14、16……ROM 18……入出力装置、19……メインバス 21……イベントタイマ手段、22……時間演算手段 23……イベント管理手段 24……イベント管理プログラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者南英洋神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者押上勝憲神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者牧野淳一茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者栗原伸夫茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大成幹彦神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者志田正実茨城県勝田市大字高場2520番地株式会社日立製作所佐和工場内 (56)参考文献特開昭63−251805（ＪＰ，Ａ) 特開平２−79102（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−120940（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−217004（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05B 15/02 F02D 45/00 374

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】運転者の操作や車両の運転状態の変化、す
なわちイベントを検出するイベント処理用プロセッサと
制御演算用プロセッサとを有し、上記イベント処理用プロセッサは、車両の各種運転状態
や運転者の操作状態を検出するセンサの出力信号を入力
し、上記センサの出力信号の変化および変化の方向を検
出し、現在における変化の方向と過去における変化の方
向との順序の組み合わせを所定の組み合わせと比較する
ことにより、それが予め定められた複数のイベントの何
れに相当するかを判定し、その結果を上記制御演算用プ
ロセッサへ送り、上記制御演算用プロセッサは、車両の各種運転状態や運
転者の操作状態を検出するセンサの出力信号を入力し、
該信号に基づいて車両の制御に必要な各種演算を行な
い、かつ、上記イベント処理プロセッサの判定結果に基
づいて該当する制御を行なうことを特徴とするイベント
駆動型車両制御用コンピュータ。
【請求項２】運転者の操作や車両の運転状態の変化、す
なわちイベントを検出するイベント処理用プロセッサと
制御演算用プロセッサとを有し、上記イベント処理用プロセッサは、車両の各種運転状態
や運転者の操作状態を検出するセンサの出力信号を入力
し、上記センサの出力信号の変化、変化の方向および間
隔を検出し、現在における変化の方向と過去における変
化の方向との順序および間隔の組み合わせを所定の組み
合わせと比較することにより、それが予め定められた複
数のイベントの何れに相当するかを判定し、その結果を
上記制御演算用プロセッサへ送り、上記制御演算用プロセッサは、車両の各種運転状態や運
転者の操作状態を検出するセンサの出力信号を入力し、
該信号に基づいて車両の制御に必要な各種演算を行な
い、かつ、上記イベント処理プロセッサの判定結果に基
づいて該当する制御を行なうことを特徴とするイベント
駆動型車両制御用コンピュータ。
【請求項３】上記イベント処理用プロッサの判定結果を
受けて上記制御演算用プロセッサの複数のプログラムの
実行管理を行なう制御手順管理手段を設けたことを特徴
とする請求項１または請求項２に記載のイベント駆動型
車両制御用コンピュータ。