JP4532450B2 - エンジン制御用データの処理装置及びエンジン制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、例えば、1°CA毎(エンジンのクランク軸が1°回転する毎)程度の細かいタイミングでCPS信号の信号値を取り込むようにすることが考えられる。尚、「CA」とは、クランクアングルを意味している。
そして、そのような制限のあるDMA転送部を備えたマイコンによって、例えば特許文献3の技術を実現しようとした場合に、もし、DMA転送部が連続して転送可能なデータ数の上限値よりもデータ収集期間中に収集されるべきデータの総数の方が多ければ、必要な全てのデータをメモリに記憶させることができず、延いては、一定クランク角度毎のCPS信号の各値を必要な分だけ求めることができなくなってしまう。
次に、請求項4の処理装置では、請求項3の処理装置において、制御手段は、前記他のデータ転送手段を起動した際に、先に起動されて既に動作中のデータ転送手段がその時にメモリに転送したデータの識別情報を、該識別情報がデータ収集期間の開始タイミングから何番目に起動されたデータ転送手段によりメモリに転送されたデータ列に関するものであるかを特定可能に記憶するようになっている。そして、削除手段は、順次起動された各データ転送手段によりメモリに記憶された各データ列において、そのデータ列に関する前記識別情報が示すデータ以降のデータを、重複余剰データとして削除する。
一方、請求項5の処理装置では、請求項4の処理装置と比較すると、削除手段が異なっている。即ち、データ収集期間の開始タイミングからn番目(nは1以上の整数)に起動されたデータ転送手段によりメモリに転送されたデータ列をn番目のデータ列と称することにすると、削除手段は、n番目のデータ列において該n番目のデータ列に関する前記識別情報が示すデータ以降のデータと、「n+1」番目のデータ列における先頭以降のデータとを比較し、n番目のデータ列における前記識別情報が示すデータ以降のデータのうちで、「n+1」番目のデータ列における先頭以降のデータと値が一致しているデータを、重複余剰データとして削除する。
つまり、制御手段が何れかのデータ転送手段を起動してから、そのデータ転送手段が実際にメモリへのデータ転送を開始するまでには遅れ時間がある。このため、例えば「n+1」番目のデータ転送手段の起動時において、n番目に起動されて既に動作中のデータ転送手段がその時にメモリに転送したデータをDnとすると、上記遅れ時間により、「n+1」番目に起動されたデータ転送手段がDnをメモリに転送することができなかった場合、請求項4の構成では、そのDnが本当は重複余剰データではないのに削除されてしまう。これに対して、請求項5の構成によれば、こうした懸念を解消することができる。
つまり、何らかの原因で上記遅れ時間が大きくなる等して、2つのデータ転送手段が同時に動作している重複動作期間が存在しなくなると、前記一致しているデータが存在しなくなる。そして、そのような場合には、データ抜け(データの取りこぼし)が発生した可能性があるため、異常と判断するのである。よって、この構成によれば、データ抜けのあるデータ群を用いてエンジンを制御してしまうことを未然に防止することができる。
まず図1に示すように、本実施形態のECU1が制御対象とするエンジン3は、例えばシリンダ5を4つ有した4気筒のディーゼルエンジンであり、そのエンジン3の吸気経路7には、上流側から順に、ターボチャージャーのコンプレッサ9、インタークーラー11、スロットルバルブ13、及びMAPセンサ15が設けられている。尚、MAPセンサ15は、エンジン3の吸気量と吸気圧を検出するためのセンサである。
ECU1は、上記各センサからの信号に基づいて、各気筒毎に設けられたインジェクタ29やEGRバルブ23を駆動することにより、エンジン3に対する燃料噴射やEGR量を制御する。特に、気筒内圧センサ25からのCPS信号に基づいて着火時期を検出し、その検出結果をEGR制御や燃料噴射制御に用いる。また、ECU1は、図示しないアクセルペダル操作量センサからの信号等に基づいて、スロットルバルブ13の開度を調節するためのアクチュエータを駆動する。
図2に示すように、ECU1は、気筒内圧センサ25からのCPS信号が入力されるアナログのフィルタ回路31と、そのフィルタ回路31を通過したCPS信号が入力されるマイコン33とを備えている。
ADC・DMAモジュール37には、フィルタ回路31を通過したCPS信号を一定時間毎にA/D変換するA/D変換器(ADC)39と、メモリ41と、A/D変換器39から出力される一定時間毎のデータ(A/D変換値)がそれぞれ入力されて、その時系列のデータに対してディジタルフィルタ処理を行う複数(この例では2つ)のフィルタ部50,51と、フィルタ部50,51のそれぞれに対応して設けられ、自己に対応するフィルタ部50,51から出力される一定時間毎のデータ(フィルタ後のA/D変換値)をメモリ41に順次DMA転送するDMA転送部60,61とが設けられている。
図3に示すように、本実施形態では、BTDC40°CAからATDC40°CAまでの80°CA分の期間におけるCPS信号のディジタルフィルタ結果に基づいて着火時期を検出するが、その80°CA分の期間におけるディジタルフィルタ結果を安定させるために、その期間の前後10°CA分のデータも収集するようにしている。尚、後ろ側も10°CA分だけ多く収集するのは、例えば位相遅れ補償のため0次遅れフィルタを用いる場合に備えてである。このため、本実施形態では、BTDC50°CAからATDC50°CAまでの100°CA分の期間が、CPS信号のA/D変換値を収集すべきデータ収集期間となっている。
具体的に説明すると、DMAチャンネル(chA0,chA1)のそれぞれには、起動してからメモリ41に転送したデータの数をカウントするカウンタ(以下、DMAカウンタという)が設けられている。そして、例えばchA0の方を例に挙げると、そのchA0のDMAカウンタは、chA0が起動して1つ目のデータが転送されると、値が初期値の0となり、以後は、データが1つ転送される毎に、値が1つずつカウントアップされる。そして、そのDMAカウンタの値(以下、DMAカウンタ値という)が254になると(即ち、転送したデータ数が255になると)、chA0のデータ転送動作が自動的に停止するようになっている(図10参照)。
次にS120にて、DMAアドレスを設定する。尚、DMAチャンネル(chA0,chA1)は、メモリ41のアドレスのうち、CPU35によって設定されたDMAアドレスから順にデータを転送するようになっており、このS120では、後のS140で起動するchA0についてのDMAアドレスを設定する。また、ここで設定するDMAアドレスは、メモリ41におけるCPSデータ領域の先頭アドレスである。
尚、DMA切替タイマは、今回起動したDMAチャンネルとは別のDMAチャンネルを起動するまでの時間を計時するタイマであり、そのDMA切替タイマにセットされたタイマ時間が経過すると、タイマ割り込み処理としての図5の、のりしろ処理が起動される。
図5に示すように、のりしろ処理の実行が開始されると、まずS210にて、現在動作中のDMAチャンネルとは別のDMAチャンネルを起動すると共に、その今回起動するDMAチャンネルについてのDMAアドレスを設定する。具体的には、メモリ41におけるCPSデータ領域のアドレスのうち、現在動作中のDMAチャンネルが255個目のデータを転送する予定のアドレスの次のアドレスを、DMAアドレスとして設定する。
尚、カウンタ値配列[]における[]内には、図8(B)に示すように、データ収集期間の開始時から当該のりしろ処理が最初に実行された場合には“0”が代入され、当該のりしろ処理が2回目に実行された場合には“1”が代入されるといった具合に、当該のりしろ処理が実行される毎に0から1ずつ増加する数字が代入される。このため、カウンタ値配列[]における[]内の数字により、そのカウンタ値配列[]に代入されたDMAカウンタ値がデータ収集期間において何番目に起動されたDMAチャンネルによりメモリ41に転送されたデータ列に関するものであるかを特定することができる。そして、例えば、カウンタ値配列[0]に代入された値は、最初に起動されたchA0によって転送されたデータ列(1番目のデータ列)において、「その値+1」番目のデータを示すこととなり、また例えば、カウンタ値配列[1]に代入された値は、2番目に起動されたchA1によって転送されたデータ列(2番目のデータ列)において、「その値+1」番目のデータを示すこととなる。そして、こうしたS220の処理は、各DMAチャンネルによってメモリ41に転送されたデータ列の各々において、重複余剰データがどこから始まるのかを記憶するために行っている。
そして、続くS240にて、DMA切替回数をインクリメント(+1)し、その後、当該のりしろ処理を終了する。
次に図9(A)は、マイコン33のCPU35が実行するのりしろ削除処理を表すフローチャートであり、図9(B)は、のりしろ削除処理内で実行されるのりしろ部分判定処理を表すフローチャートである。尚、のりしろ削除処理は、ATDC50°CAのタイミングが過ぎた後に、割り込み処理ではないベース処理として実行される。
S530では、データ配列[j]にデータ配列[i]の値をコピーし、その後、iとjをそれぞれデクリメント(−1)する。
一方、上記S540にて、「i<255×N」であると判定した場合には、S550に進み、「N>0」であるか否かを判定する。そして、「N>0」ならば、S560に進んで、図9(B)に示すのりしろ部分判定処理を実行し、そののりしろ部分判定処理が終了したならば、S570にて、Nをデクリメントする。そして、その後、S520に戻る。
尚、ここでは、例えば図10に示すように、DMAチャンネルの切り替えが2回行われて(即ち、DMA切替回数=2で)、メモリ41のCPSデータ領域に1番目から3番目までのデータ列が記憶されると共に、図5のS220と図7のS420により、DMAカウンタ値として、1番目のデータ列に関するカウンタ値配列[0]に251が、2番目のデータ列に関するカウンタ値配列[1]に252が、3番目のデータ列に関するカウンタ値配列[2]に136が、それぞれ代入された場合を例に挙げて説明する。
そして、次のS770にて、角度同期配列[k]に、データ配列[M+int(datapos)]の値をコピーする。尚、int(datapos)は、dataposの値を整数化した値という意味であり、本実施形態では、そのdataposの値から小数点以下を切り捨てた整数部の値である。
すると2回目のS730では、A/D変換器39の起動時刻(adtime)からBTDC30°CAの時刻(netime[1])までの時間(netime[1]−adtime)をAD周期で割ることにより、dataposの値が算出され、また、2回目のS740,S750では、BTDC30°CAからBTDC20°CAまでの時間(netime[2]−netime[1])を10で割ることにより、1catimeの値が算出され、更に、その1catimeをAD周期で割ることにより、ratioposの値が算出される。
そして、S730〜S810の処理が8回繰り返されることで、BTDC40°CAからATDC40°CA直前までの1°CA毎のタイミングでのデータ配列が、角度同期配列[0]〜[79]にコピーされることとなる。
一方、マイコン33の構成としては、フィルタ部50,51が別々ではなく、1つのフィルタ部から複数の各DMAチャンネルにデータが入力される構成でも良い。また、フィルタ部50,51が無い構成でも良い。
Claims (8)
- 車両のエンジンを制御するために用いられる一定時間毎のエンジン制御用データを順次出力するデータ出力手段と、
前記データ出力手段からのデータを記憶するためのメモリと、
前記データ出力手段からのデータを前記メモリに順次転送して記憶させる機能を有すると共に、互いに並行して動作可能であり、更に、起動してから連続して転送可能なデータの数に上限値が定められた複数のデータ転送手段と、
前記データを収集すべき期間(以下、データ収集期間という)において、前記複数のデータ転送手段の全てがデータ転送動作をしていない期間が生じないように、前記複数のデータ転送手段を順次起動することにより、前記データ出力手段からのデータを前記メモリに記憶させる制御手段と、
を備えていることを特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項1に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記制御手段は、前記データ収集期間の開始タイミングが到来すると、前記複数のデータ転送手段のうちの何れかを起動し、その後、前記データ収集期間が終了するまでは、動作中のデータ転送手段が前記メモリに転送したデータの数が前記上限値に達する前に、他のデータ転送手段を起動することにより、前記複数のデータ転送手段のうちの1つが動作している単独動作期間と2つが同時に動作している重複動作期間とが生じるようにすると共に、順次起動した各データ転送手段により転送される各データ列が前記メモリの異なる記憶領域に記憶されるように、前記複数のデータ転送手段を制御すること、
を特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項2に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記データ収集期間が終了した後、前記メモリに記憶されているデータの中から、前記重複動作期間中に2つのデータ転送手段によって転送された互いに同じデータの一方を重複余剰データとして探し出し、その重複余剰データを削除する削除手段を備えていること、
を特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項3に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記制御手段は、前記他のデータ転送手段を起動した際に、先に起動されて既に動作中のデータ転送手段がその時に前記メモリに転送したデータの識別情報を、該識別情報が前記データ収集期間の開始タイミングから何番目に起動されたデータ転送手段により前記メモリに転送されたデータ列に関するものであるかを特定可能に記憶するようになっており、
前記削除手段は、順次起動された各データ転送手段により前記メモリに記憶された各データ列において、そのデータ列に関する前記識別情報が示すデータ以降のデータを、前記重複余剰データとして削除すること、
を特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項3に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記制御手段は、前記他のデータ転送手段を起動した際に、先に起動されて既に動作中のデータ転送手段がその時に前記メモリに転送したデータの識別情報を、該識別情報が前記データ収集期間の開始タイミングから何番目に起動されたデータ転送手段により前記メモリに転送されたデータ列に関するものであるかを特定可能に記憶するようになっており、
前記データ収集期間の開始タイミングからn番目(nは1以上の整数)に起動されたデータ転送手段により前記メモリに転送されたデータ列をn番目のデータ列と称することにすると、
前記削除手段は、n番目のデータ列において該n番目のデータ列に関する前記識別情報が示すデータ以降のデータと、「n+1」番目のデータ列における先頭以降のデータとを比較し、前記n番目のデータ列における前記識別情報が示すデータ以降のデータのうちで、前記「n+1」番目のデータ列における先頭以降のデータと値が一致しているデータを、前記重複余剰データとして削除すること、
を特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項5に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記削除手段は、前記一致しているデータがなければ、異常と判断すること、
を特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項3ないし請求項6の何れか1項に記載のエンジン制御用データの処理装置において、
前記データ出力手段は、前記一定時間毎のエンジン制御用データとして、前記エンジンの気筒内圧力を検出する気筒内圧センサからの信号を前記一定時間毎にA/D変換したデータ、又は、そのA/D変換したデータに対してディジタルフィルタ処理を行った後のデータを出力するようになっており、
前記一定時間は、前記エンジンのクランク軸が所定角度回転する毎にパルスエッジが発生する回転信号に前記所定角度毎のパルスエッジ(以下、特定エッジという)が発生してから該特定エッジが次に発生するまでの1パルス間隔時間の最小値よりも短い時間に設定されており、
前記データ収集期間において、前記回転信号に前記特定エッジが発生する毎に、その時の時刻を、該時刻がどのクランク角度での時刻であるかを識別可能に順次記憶していくエッジ発生時刻記憶処理手段と、
前記データ収集期間において、前記データ出力手段からデータが最初に出力された時刻を記憶する開始時刻記憶処理手段と、
前記エッジ発生時刻記憶処理手段により記憶された前記特定エッジ発生時の各時刻と、前記開始時刻記憶処理手段により記憶された時刻と、前記一定時間と、前記削除手段によって前記重複余剰データが削除された後の前記メモリ内のエンジン制御用データとから、前記クランク軸が前記所定角度よりも小さい一定角度回転したとき毎のエンジン制御用データを求める演算処理手段と、
を備えていることを特徴とするエンジン制御用データの処理装置。 - 請求項1ないし請求項7の何れか1項に記載のエンジン制御用データの処理装置を備えたエンジン制御装置。
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