JPH02112650A - エンジンの電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、入／Ｊデータの取込みおよび制御データの出
力と３ｉｉ綽処理とを時分割処理するエンジンの電子ａ
１１制御装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとづる課題］近年、エ
レクトロニクスの技術が自動中などの車輌に導入され、
各種制御、１なわち、エンジン及びトランスミッション
などのパワートレイン制御、ザスペンション、ブレーキ
、及びカーエアコンなどの車輌制御が電子制御化された
。この自動中の電子＆ＩＩ　Ｉｌｌ化は、例えば、マイ
クロ」ンピ」りなどによってなされ、エンジンにおいて
は、このマイクロコンピュータによる電子制御化によっ
て、排気エミッシヨンの改善、燃費向上などが達成され
た。

上記マイクロコンビ１−夕によるエンジンの電子制御は
、例えば、特開昭６０−９３１５０号公報などに開示さ
れているように、通常、第７図に示す如く、マイクロプ
ロセッリ（ＣＰｔＪ）５０に、読み出し専用メモリ（Ｒ
ＯＭ）５１　、読み書き両用メモリ（ＲＡＭ）５２、入
力インターフ１イス５３、及び出力インターフＩイス５
４などをパスライン５５を介（）で接続し構成されるマ
イク［］コンピュータ５６によって実現されている。

上記マイク「１コンピユータ５６の入力インタフェイス
５３には、−［ンジンの運転状態を検出する各種センサ
類５７が波形整形回路などを介して接続され、また、上
記出力インターフェイス５４には、駆動回路５８を介し
て、点火コイル、インジェクタなどのアクチュエータ類
５９が接続される。上記ＣＰＵ５０は上記ＲＯＭ５１に
記憶されたｉｌｌ　ｍｌプログラムに従ってエンジンの
状態を示Ｊ各種センサ類５７からの各種入力データを上
記入力インターフＩイス５３を介して所定のタイミング
で取込み、−け、上記ＲＡＭ５２に格納する。

上記ＲＡＭ５２に格納された各種入力データは、所定の
タイミングで上記ＣＰＵ５０によって読み出され、この
各種データに基づき燃料噴！ｌ）ｌ！１１、点火時期な
どが演算されて上記出力インターフ１イス５４を介して
上記駆動回路５８に出力される。

その結果、インジェクタ、点火コイルなどのアク′１−
］］〜タ類５９が駆動されて空燃比及び点火時期の制御
が行われる。

ところで、一般に、燃料噴射量あるい【、Ｌ点火時期の
締出はエンジンの回転に同期して行われるが、上記ＣＰ
　Ｕ　５０では−・度に各種処理を行えないため、例え
ば、まず、上記各種センサ類５７からの最新の入力デー
タを読込み、この入力データに基づいて燃料噴射量の基
本量を定時間毎に演算Ｊる。

次に、所定クランク角毎に点火時期を算出し、さらに、
上記燃料噴射量あるいは点火時期の補正量を計口し、最
終的な燃料噴射量、点火時期などを上記出力インターフ
ェイス５４を介して上記駆動回路５８へ出力する。この
手順がエンジン回転に同期して繰り返される。

しかしながら、上記センサ類５７からの入力ブタあるい
は上記ＲＡＭ５２に格納された制りロデタは、通常、所
定のタイミングで一旦上記ＣＰＵ５０のレジスタに取込
まれ、その後、上記ＣＰＵ５０から上記ＲＡＭ５２ある
いは上記アクチュエータ類５９へ出力される。すなわら
、上記センサ類５７あるいは上記アクチュエータ類５９
などの外部機器と上記ＲＡＭ５２とは、上記ＣＰＵ５０
を介してデータの入出力を行う。例えば、上記センサ類
５７からの入力データを上記ＲＡ　Ｍ　５２へ格納する
場合、上記ＣＰＵ５０の動作は、入力データを取込む命
令を読むフェッチサイクルからレジスタに上記入ツノデ
ータを取込む実行サイクルを経て、次にデータを出力す
る命令を読むフェッチサイクルへと続き、最後に上記レ
ジスタに取込んだ入力データを上記ＲＡＭ５２の所定ア
ドレスへ出力号る実行量ナイクルへと至る。このため、
上記ＲＡＭ５２へ上記センサ類５７からの入力データが
格納されるまぐに、多くのマシン９イクルを要し、入出
力データの吊あるい１．１人出力頻麿が多くなると、こ
の人出ツノ処理に費やされる時ｕ１１が無視できなくな
る。

寸なわら、エンジンの畠回転運転時など処理時間に余裕
のない場合、上記ＣＰＵ５０は、上記各秤ヒンサ類５７
及びアクチュエ−タ類５９の入出力処理によるＡ−バー
ヘッドが増加し、本来の燃料噴（ト）品、点火時期など
の演０処理が間に合わなくなる恐れがあり、上記ＣＰＬ
Ｊ５０の４荀が増大して空燃比制御あるいは点火時１９
１制御に支障をきたすという問題があった。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、信号の入
出力処理と演算処理とを分散し時分割処理して負荷を軽
減し、常に的確な制御を行うことのできるエンジンの電
子制御装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によるエ
ンジンの電子制御装置は、エンジン状態を制御する制御
手段に、記憶手段に格納された人力データを読み出して
各種制御データを油筒し、この各種制御データを上記記
憶手段に格納する演算処理手段と、上記記憶手段および
入出力手段に対し、上記演算処理手段を介さずに、上記
演ね処理手段と時分割してデータ転送を処理りるデータ
転送処理手段とが設けられているものである。上記構成
により、上記演算処理手段は、上記記憶手段から入ツノ
データを読み出しで演算処理し、各種υ制御データを上
記記憶手段に格納づる一方、上記データ転送処理手段は
、上記記憶手段および上記入出力手段のデータ転送を、
上記記憶手段に対りる上記演算処理手段のデータの読み
出し、格納のタイミングと競合しないタイミングで、上
記演算処理手段を介さずに時分割して処理する。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図〜第５図は本発明の第１実流例を示し、第１図は
ｔｌｌ制御手段の機能ブロック図、第２図はエンジン制
御系の概略図、第３図及び第４図は演算処理手段の！ｂ
ｌｌ　Ｉｉ手順を示すフローチャート、第５図はデータ
転送手順を示すフローチャートである。

（構　成） 図中の符号１はエンジン本体で、図においＣは水平対向
４気筒型エンジンを示す。また、このエンジン本体１の
シリンダヘッド２に形成された吸気ボート２ａ、排気ボ
ート２ｂにイン１−クマニ小ルド３．１キシ−ストマニ
ホルド４が各々連設されており、さらに、上記シリンダ
ヘッド２には、その発火部を燃焼室１ａに露呈する点火
プラグ５が装着されている。

また、上記インテークマニホルド３の上流側にエアチャ
ンバ６を介してスロットルチャンバ７が連通され、この
スロットルチャンバ７の上流側が吸入管８を介してエア
クリーナ９に連通されている。

さらに、」上記吸入管８の上記Ｊアクリープ９の心下流
に吸入空気量センサ（図においては、ホットワイヤ式エ
アフローメータ）１０が介装され、また、上記スロット
ルチャンバ７に設けられたスロットルバルブ７ａにスロ
ットルポジションセンサ１１およびアイドルスイッチ１
１ａが連設されている。

また、上記インテークマニホルド３の各気筒の燃焼室１
ａに連通ずる各吸入ボート２ａの直上流側に、インジェ
クタ１２が配設されている。さらに、このインテークマ
ニホルド３に形成されたと）加水通路（図示せず）に冷
却水温センサ１３が臨まされている。

また、上記エンジン本体１のクランクシレフト１ｂにク
ランクロータ１４が固設されており、このクランクロー
タ１４の外周にクランク角ピン（す１５が対設されてい
る。

さらに、上記エキゾーストマニホルド４に連通する排気
管１６に０２センサ１７が臨まされている。なお、符号
１８は触媒コンバータである。

（制御手段の回路格成） 一方、符号１９は制御手段で、マイクロブロセッ４ノ（
ＣＰＵ）２０．読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）２１．読
み古き両用メモリ（ＲＡＭ）２２、データ転送コントロ
ーラ（ＤＭＡＣ）２３、Ｊ３よび、入出力（Ｉｌｏ）イ
ンターフ１イス２４がパスライン２５を介して互いに接
続されており、このＩ１０インターフェイス２４の入力
ボートに上記各センサ、スイッチ類１０，１１．１１ａ
、１３゜１５．１７が接続され、また、このＩ１０イン
ターフＩイス２４の出力ボートには、駆動回路２６を介
して上記インジェクタ１２および点火コイル２７が接続
されている。上記点火コイル２７の２次側には、ディス
トリビュータ２８を介して点火プラグ５が接続されてい
る。

上記ＲＯＭ２１には制御プログラムなどの固定データが
記憶されており、また、上記ＲＡＭ２２には、上記各セ
ンサ、スイッチ類１０．１１．１１ａ、１３．１５．１
７からの入力データおよび上記ＣＰ　ｔＪ　２０で演算
処理した後の各種−リフ１１デタが格納さ゛れている。

上記ＣＰＵ２０では上記ＲＯＭ２１に２璋されている制
御プログラムに従い、上記ＲＡＭ２２に記憶されている
各種データに基づき燃料噴射ｂ′ｔおよび点火時期を演
ｎｖる。

一方、上記ＤＭＡＣ２３番よ、上記各レンＩＪ、スイッ
チ類１０，１１．１１ａ、１３．１５．１７から上記Ｒ
ＡＭ２２への入ツノデータの転送、あるいは、上記ＲＡ
Ｍ２２から上記インジェクタ１２および点火コイル２７
への演算処理した後の各秤制陣データの転送を制御して
、上記ＣＰＵ２０を介装ることなくデータの転送が行わ
れるようにりる。

（制御手段の機能構成） ト記ａｉｌ制御１段１９は、第１図に示りように、ラー
タ転送処理手段３０、記憶手段３１、演締処理手段３２
、駆動回路２６から構成されている。

上記データ転送処理手段３０は、具体的には、第２図に
示すＤＭＡＣ２３およびＩ１０インターフェイス２４に
よって実現されるもので、吸入空気ｍｔ−ンサ１０、ス
ロットルポジションセンサ１１、アイドルスイップー１
１ａ１冷却水温センサ１３、クランク角セン４）　１５
、および、０２センサ１７などの各センサ、スイッチ類
からなるエンジン状態検出手段３３からの入力データの
上記記憶１段３１への格納、および、上記記憶手段３１
に格納されている各種制御データの、インジェクタ１２
、点火二コイル２７などの各アクチコ］ユータ類からな
る動作手段３４への出力を制御する。寸なわら、上記エ
ンジン状態検出手段３３および動作手段３４からなる入
出力手段と上記記憶手段３１との間ぐ、上記演綽処理手
段３２を介さずにデータの転送が直接行われるよう制御
づる。尚、上記記憶手段３１は、具体的には上記ＲＡＭ
２２によって構成される。

Ｆ配油ｎ処理１段３２は、具体的には、例えば、第２図
に示すＣＰＬＪ２０によって実現されるもので、上記記
憶手段３１へ格納された上記エンジン状態検出手段３３
からの入力データを読み出して、この人ノＪデータから
各種制御データを演算し、上記記憶手段３１に格納する
。

従って、上記エンジン状態検出手段３３および上記動作
手段３４からなる入出力手段と上記記憶手段３１との間
に上記ＣＰＵ２０を介さないため、上述したように、従
来、上記ＣＰＵ２０において多数のマシンサイクルを費
やしていた入出力９ＪＸＩＩＩ！が、上記データ転送処
理手段３０によって短縮され、データの高速転送が可能
となる。

（動　作） 上記構成による制御手段１９の制御手順について、第３
図〜第５図の７０−ブ−１？−トに従って説明Ｊる。

（演幹処理手順） 演紳処理手段３２では、第３図に示づフローチＰ−１・
に従って、まず、ステップ５１００でシスーｉムのイニ
シャライズをし、次にステップ５１０１へ進んで、ＣＰ
ｔＪ２０がＤＭＡＣ２３（７）レジスタニＲＡＭ２２あ
るいはＥ１０インターフェイス２４のブタ転送開始アド
レス、転送されるデータのバイト数、転送方向などをよ
込む。以後、データ転送要求（ＤＭＡ要求）があれば、
上記ＣＰＵ２０は、その時の実行サイクル終了後、第４
図に示す手順に従って動作する。

ステップ５１０２では、上記ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２２
の所定アドレスに格納されているエンジン状態検出手段
３３の入力データを、Ｉ１０インターフＩイス２４Ｊ３
よびパスライン２５を介して読込み、ステップ５１０３
へ進む。

ステップ３１０３に’は、読込んだ入力データに基づき
、例えば、燃料噴ｔＡ闇などの制御データを演免じ、ス
テップ５１０４へ進む。

ステップ５１０４へ進むと、上記ステップ５１０３ぐ演
算処理された制御データを上記ＲＡＭ２２の別のアドレ
スに格納し、ステップ５１０２へ戻って、上述の手順を
繰返し、再び、次のａｉ制御データ、例えば、点火時期
などの制御データの演算を開始りる。

ここで、上記ステップ５１０１以降、上記ＣＰＵ　２０
に対して上記ＤＭＡＣ２３からＤＭＡ要求がなされると
、上記ＣＰＬＩ２０は第４図に示す手順に制御を移行し
、ステップ５１１０で、その時の実行り一イクル終了後
、直らに上記パスライン２５を解放しＵＤＭ八許へ信号
を出力覆る。

次に、ステップ５１１１へ進むと、上記ＣＰＵ２０はそ
の動作を停止し、ステップ５１１２でＤＭＡ終了信号が
入力されるまで待機する。

ステップ５１１２ぐＤＭＡ終了信号が人力されると、第
４図に示すルーチンを抜けて、ＤＭＡ要求信号が入力さ
れた時点Ｃの実行サイクルの次のサイクルから再び動作
を開始する。

（データ転送手順） 次に、入出力手段３３．３４と記憶手段３１とのデータ
転送手順を、第５図のフローチ↑・−トに従って説明す
る。

ステップ５２００では、インジェクタ１２、点火コイル
２７などの動作手段３４への制御データの出力のタイミ
ングを判定し、上記制御データの所定の出力タイミング
になるとステップ５２０２進み、出力時期でない場合、
ステップ５２０１へ進む。

ステップ５２０１では、各センサ、スイッチ類からなる
エンジン状態検出手段３３からの入り信号が１７０イン
ターフエイス２４に入力され、ＤＭＡＣ２３へＤＭＡ開
始のトリが一信号が入力されると、ステップ５２０２へ
准み、入力信号がない場合、ステップ５２００へ戻つＣ
１制御データの出力あるいはゲタの入力を持つ。

−ｈ、ステップ５２０２では、１又ΔＭ２２からの上記
動作子８２３４へのａｌす御データの出力開始あるいは
上記エンジン状態検出手段３３の入力データの上記ＲＡ
Ｍ２２への格納開始、すなわちデータ転送の開始を知ら
せるＤＭＡ要求信号を、ＤＭＡＣ２３からＣＰＵ２０へ
出力してステップ５２０３へ進む。

ステップ３２０３′Ｃ−は、１：記ステップ５２０２で
出力したＤＭＡ要求信号に上記ＣＰＵ２０が応答して、
上記ＣＰ　ｊＪ　２０によって専有されていたパスライ
ン２５を解ＩＩｌするＤＭＡ許可信号が出力されると、
この信号を受けて、上記ＤＭＡＣ２３は予め設定された
アドレスからのＤＭＡ開始信号を上記！１０インターフ
ェイス２４に出力する。すると、ステップ８２０４で上
記エンジン状態検出手段３３がら上記ＲＡＭ２２へのデ
ータ、あるいは上記ＲＡＭ２２から上記動作手段３４へ
の制御データなど所定のバイト数のデータが、上記ＣＰ
Ｕ２０を介さずに上装置１０インターフェイス２４およ
びパスライン２５を通して直接転送される。

そして、ステップ８２０５でデータ転送が終了すると、
上記ＣＰＵ２０へ上記ＤＭＡＣ２３からＤＭＡ終了信号
を出力して、上記パスライン２５を解放して、再び、ス
テップ５２００へ戻る。

すなわち、エンジン状態検出手段３３および動作手段３
４かうなる入出力手段と記憶手段３１との間のｆ−全転
送が、データ転送処理手段３０によって時分割され、演
紳処理手段３２の停止中に行われるため、演算処理に対
りるオーバーヘッドが軽減される。

（第２実施例） 第６図は本発明の第２実施例を示し、第６図はデータ転
送手順を示ずフローチャートである。尚、第１実施例と
同一のステップについては、同一の符号を付して説明を
省略する。

この第２実施例においては、ＣＰＵ２０がＤＭＡ要求信
号を受けると、第１実施例の第４図に示Ｊフローチャー
トのステップ５１１１で停止することなく、上記ＣＰＵ
２０の動作サイクルにおけるパスライン２５を使用しな
いサイクル、すなわち、命令解読サイクルなどのＲＯＭ
２１あるいはＲＡＭ２２をアクセスしないサイクル毎に
、ＤＭＡ許可信号を出力する。その他の上記ＣＰＬＪ２
０の動作は第１実施例と同様であり、その説明を省略Ｊ
−る。

（データ転送手順） 第１実施例同様、ステップ５２００あるいはステップ５
２０１を経Ｃ１第６図のステップ８２０６へ進むと、Ｄ
ＭＡＣ２３にて、上記ＣＰＵ２０から動作サイクル毎に
出力されるＤＭＡ許可信号が受信されたか否かが判定さ
れ、上記ＤＭＡ訂可（ハ号を受信した場合、ステップ５
２０７八道み、一方、上記ＣＰＬＩ２０からのＤＭＡ許
可信号が受信されていない場合は、上記ＣＰＵ２０がパ
スライン２５を専有しでいるため、ステップ５２０６へ
戻って上記ＤＭＡ許可信号を持つ。

上記Ｄ　Ｍ　Ａ　ｉｉ’ｌ可信号を受信した場合、ステ
ップ３２０７では、１度に上記パスライン２５上に転送
できるデータ、例えば１バイトのデータを転送し、ステ
ップ８２０８へ進む。

ステップ８２０８では、予め設定された所定のバイト数
のデータの転送が終了したかを調べ、転送が完了してい
ない時は、再び上記ステップ８２０６へ戻っ【、上記Ｃ
ＰＵ２０からのＤＭＡ許可信号を持ち、一方、転送が完
了し１＝時は、ステップ５２０９へ進む。

ステップ５２０９では、ＤＭＡ終了信号を上記ＣＰ（〕
２０へ出力し、再び上記ステップ５２００へ戻って上述
した手順を繰返づ゛。

づなわら、上述の第１実施例においては、ＤＭＡ要−求
があると、上記ＣＰＵ２０が停止し、所定のバイト数の
データを一瓜に転送する、いわゆるバーストモードでの
転送が行われるのに対し、第２実施例においては、上記
ＤＭＡＣ２３によって、上記ＣＰＵ２０が上記パスライ
ン２５を使用しない動作サイクル毎にＤＭＡ許可信号を
出ノｊする、いわゆるサイクルスヂールモードで時分割
され、例えば、１バイトずつのデータ転送が、所定のバ
イト数に達Ｊるまで繰り返される。この２つのモトでの
ＤＭＡは、入力あるいは出力のデータのバイト数、デー
タ間隔、および、上記ＣＰＵ２０が実行中の処理などに
よって、適宜選択される。

尚、本実施例に４３いてはＲＡＭ２２と入出力手段３３
．３４との間のデータ転送について説明したが、例えば
、ＲＯＭ２１からＲＡＭ２２へのゲタ転送、さらにはＲ
ＡＭ２２以外のＲＡＭへのデータ転送など、メモリ間の
データ転送にも本発明が適用でさることは言うまでもな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、エンジン状態を制
御する制御手段に、記憶手段に格納された入力データを
読み出して各種制御データを演算し、この各秒制御デー
タを上記記憶手段に格納づる演算処理手段と、上記記憶
手段および入出力手段に対し、上記演算処理手段を介さ
ずに、上記演算処理手段と時分割してデータ転送を処理
づるブタ転送処理手段とが設けられているため、信号の
人出ツノ９８理と演算処理とが分散され、上記入出力手
段と上記記憶手段との間で上記入力データあるいは上記
制御データが畠速に転送できる。従って、上記制御手段
の負荷が軽減されて入出力処理ａ３よび制御２１１デー
タの演Ｑ処理が常に適確に行え、エンジンの状態を最適
に保つことができる。その結果、エンジン出力性能の向
上、排気エミッシュＩンの改善、燃費向上を図ることが
できるなど殴れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図へ・第５図は本発明の第１実施例を示し、第１図
は制御手段の機能ブロック図、第２図はエンジン制御系
の概略図、第３図及び第４図は演算処理手段の制御手順
を示すフローチャート、第５図はデータ転送手順を示す
フローチャート、第６図は本発明の第２実施例を示し、
データ転送手順を示ずフローチャート、第７図は従来例
を示づ回路ブロック図ぐある。 １９・・・制御手段、　３０・・・データ転送処理手段
、３１・・・記憶手段、　３２・・・演算処理手段、３
３．３４・・・入出力手段。 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジン状態を制御する制御手段に、 記憶手段に格納された入力データを読み出して各種制御
   データを演算し、この各種制御データを上記記憶手段に
   格納する演算処理手段と、 上記記憶手段および入出力手段に対し、上記演算処理手
   段を介さずに、上記演算処理手段と時分割してデータ転
   送を処理するデータ転送処理手段とが設けられているこ
   とを特徴とするエンジンの電子制御装置。