JPH03204730A - 演算装置 - 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、マイクロコンピュータによる演算装置に関し
、特にバックグラウンドジョブ（以下ＢＧＪという）に
おける処理プログラムを優先順位に応じた周期で実行で
きるように対策したものである。

〈従来の技術〉 近年、自動車用内燃機関にあってもマイクロコンピュー
タを用いた電子制御装置によって、燃料噴射量や点火時
期等の各種制御が行われてし）る（特開昭６４−７４６
０１号公報等参照）。

上記のマイクロコンピュータによる演算処理においては
、通常燃料噴射量制御をメインルーチンとして、点火時
期ＡＤＶや混合気の混合比補正係数ＫＭＲ等の設定はＢ
ＧＪ　（他の処理の空き時間を利用して実行されるジョ
ブ）で処理される。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、近年機関の制御技術の高度化と共に、各
検測り込み処理やＢＧＪの演算処理が複雑となってプロ
グラムが長大化し、ＢＧＪの実行間隔が長剣いて前記点
火時期ＡＤＶや混合比補正係数ＫＭＲ等ＢＧＪの中では
比較的短い周期での更新が要求されるデータの更新に遅
れを来たし、特に過渡運転時で要求値に対する遅れが大
きくなって、ノッキング、ヘジテーション、出力不足発
生の一因となってきた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、ＢＧＪの処理プログラムの優先順位に応じた頻度で
実行させることにより実行遅れによる影響を可及的に取
り除けるようにした演算装置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〉 このため本発明に係る演算装置は第１図に示すように、
バックグラウンドジョブで実行される処理プログラムを
要求実行周期毎に分割し、該分割された各処理プログラ
ムの要求実行周期を計測する計時手段を設けると共に、
最も要求実行周期が短い高速処理プログラムはバックグ
ラウンドジョブの実行サイクル毎に実行し、それより要
求周期の長い低・中速処理プログラムは、夫々前記計測
手段により計測される要求実行周期に達する毎に実行さ
せ、かつ、該実行前又は実行中に前記高速処理プログラ
ムの要求実行周期に達した時には、当該実行を中止又は
中断して高速処理プログラムを実行するように制御する
実行制御手段を設けて構成する。

〈作用〉 バックグラウンドジョブで実行される一連の処理プログ
ラムを、更新頻度の必要度で決まる要求実行周期（例え
ば自動車用内燃機関の制御装置の例では点火時期や混合
比補正係数の設定等は要求１行周期が短い）に応じて分
割しておく。

計測手段は、各処理プログラムの要求実行周期を計測す
る。

そして、実行制御手段により、高速処理プログラムは、
バックグラウンドジョブの実行サイクル毎に実行させ、
それ以外の低・中速処理プログラムは前記計測手段で計
測される夫々の要求実行周期に達していれば、原則とし
て高速処理プログラムに引き続き実行させるが、実行前
又はその途中で高速処理プログラムの要求実行時刻に達
すると、中止又は中断されて新たに高速処理プログラム
を実行させる。

したがって、各処理プログラムが、更新要求度に応じた
頻度で処理されることとなり、処理されたデータに基づ
く制御の過渡性能を満たせると共に、制御精度も確保す
ることができる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明を自動車用内燃機関の制御装置に適用した一実施
例の構成を示す第２図において、機関１１の吸気通路１
２には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１３
及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御す
る絞り弁１４が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に燃料供給手段としてのｔ磁式の燃料噴射弁１５
が設けられる。

燃料噴射弁１５は、本発明に係る演算装置としてのマイ
クロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１６
からの噴射パルス信号によって開弁駆動し、図示しない
燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータによ
り所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。更に、機
関１１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する
水温センサ１７が設けられると共に、排気通路１８の排
気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃
比を検出する酸素センサ１９が設けられ、更に下流側の
排気中のＣｏ、ＨＣの酸化とＮＯＸの還元を行って浄化
する排気浄化触媒としての三元触媒２０が設けられる。

２１は点火栓である。

また、第２図で図示しないディストリビュータには、ク
ランク角センサ２２が内蔵されており、該クランク角セ
ンサ２２から機関回転と同期して出力されるクランク単
位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準
角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎを検出する。更
に、絞り弁１４の開度を検出するスロットルセンサ２３
が設けられる。

コントロールユニット１６は、これら各種の信号を入力
し、エアフローメータ１３によって検出された吸入空気
流量Ｑと、クランク角センサ２２によって検出される機
関回転速度Ｎとにより、シリンダ吸入空Ｚ量に見合った
量の基本燃料噴射量ＴＦ（−Ｋ　−Ｑ／Ｎ）を設定し、
これを冷却水温度Ｔｗ等によって補正し、フィードバッ
ク制御中は、酸素センサ１９によって検出される空燃比
に基づく補正を施して、各気筒の燃料噴射弁１５から噴
射される燃料噴射量Ｔ１を設定し、これに見合ったパル
ス幅を持つ噴射信号を出力して燃料噴射制御を行つ。

更に、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ７とに基づい
て点火時期を設定し、当該点火時期に点火栓２１を点火
する点火制御も行っている。

そして、かかる各種制御に当たって、燃料噴射量制御等
は、メインルーチンで処理し、点火時期や混合比補正係
数の設定、その他の学習等はＢＧＪで本発明に係る演算
処理を行う。

以下に、係る演算処理のプログラムを第３図〜第５図の
フローチャートに従って説明する。

第３図は、ＢＧＪの要求実行周期毎に分割された各処理
プログラムの要求実行周期を計測するルーチンを示す。

このルーチンで使用されるタイマｔｍｒ　１、ｔｍｒ２
、ｔｍｒ　３が、計時手段に相当する。尚、このルーチ
ンは、短い周期例えば１０Ｓ毎に実行される。

ステップ（図ではＳと記す）１では、低速処理プログラ
ムの要求実行周期を計測するタイマＬｍｒ１をカウント
アツプする。

ステップ２では、中速処理プログラムの要求実行周期を
計測するタイマｔｍｒ　２をカウントアツプする。

ステップ３では、前記タイマｔｍｒｌのカウント値が低
速処理プログラムの要求実行用′＃Ｊ４１．（例えば１
ｍ１ｎ）に達したか否かを判定する。

そして、達していればステップ４へ進んでタイマｔｍｒ
　１のカウント値をＯリセットした後、ステップ５へ進
んで低速処理プログラムの要求実行周期ｔ１に達したこ
とを示すフラグＦｂｇｊＬを１にセットする。

ｔｌに達していない時又はステップ５を経た後ステップ
６へ進み、タイマｔｍｒ　２のカウント値が中速処理プ
ログラムの要求実行周期ｔｚ　　（例えば１ｓｅｃ）に
達したか否かを判定する。

そして、達していればステップ７へ進んでタイマｔｍｒ
２のカウント値をＯリセットした後、ステップ８へ進ん
で低速処理プログラムの要求実行用！’ＪＪ　ｔ　２に
達したことを示すフラグＦｂｇｊＭを１にセットする。

ｔ２に達していない時又はステップ８を経た後ステップ
９へ進み、高速処理プログラムの要求実行周期を計測す
るタイマｔｍ３をカウントアツプする。

次にＢＧＪを第４図のフローチャートに従って説明する
。

ステップ１０では、前記タイマｔｍ３をＯリセットする
。

ステップ１１では、クランク角センサ２１によって検出
される機関回転速度Ｎと別ルーチンで演算される基本燃
料噴射量Ｔ、とに基づいて基本点火時期（圧縮上死点か
らの進角１）ＡＤＶを２次元マツプテーブルから検索し
、補間演算を行って最終値を決定する。

ステップ１２では、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射ＩＴ
、とに基づいて高負荷運転時に空燃比を濃化するための
混合比補正係数ＫＭＲを２次元マツプテーブルから検索
し、補間演算を行って最終値を決定する。

ステップ１３では、冷却水温度Ｔｗと、機関回転速度Ｎ
とから夫々１次元マツプテーブルから検索した補正係数
を乗算して始動増量補正係数ＫＡＳを設定する。

ステップ１４では、過渡運転時に空燃比の変動を抑制す
るための空燃比学習補正係数α、を更新学習する。具体
的には、酸素センサ１９によって検出される空燃比に応
じて比例積分制御により演算されるフィードバック補正
係数αの平均値と基準値との偏差Δαと、前回の学習補
正係数α、とを適当な重み付けで加重平均して求める。

以上ステップ１１〜ステツプ１４までは、過渡運転性能
を確保すべく比較的短時間での更新が要求・されるため
、要求実行周期の最も短い高速処理プログラムとして、
ＢＧＪの実行サイクル毎に実行される。

ステップ１５では、タイマｔｍ３カウント値が高速処理
プログラムの要求実行周期ｔ、に対応する値に達してい
るか否かを判定する。

そして、達していればステップ１０に戻って高速処理プ
ログラムの新たなサイクルを実行する。

達していない時は、ステップ１６以降へ進む。ステップ
１６．１７では、夫々フラグＦｂｇｊＭ、　フラグＦｂ
ｇｊＬの値を見て中速処理プログラム及び低速処理プロ
グラムの要求実行周期に達しているか否かを判定する。

フラグＦｂｇｊＭ、　フラグＦｂｇｊＬの値が共にＯで
ある要求実行周期に達していない時には、ステップＩＯ
に戻って高速処理プログラムを実行する。

ステップ１６でフラグＦｂｇｊＭ＝ｌであり、中速処理
プログラムの要求実行周期に達していると判定されたと
きにはステップ１８へ進み、フラグＦｂｇｊＭをＯリセ
ットする。

次いでステップ１９へ進み、フラグＦ３の値を読む。こ
のフラグＦ３は後述するように中速処理プログラムの２
つの処理の一方を実行した後、高速処理プログラムの要
求実行周期に達していれば他方の処理の実行を中止する
ため、その場合は次回の中速処理プログラムの実行の際
は前記他方の処理の方から実行するようにして実行頻度
を均等化するため設けられる。

そして、フラグＦ３が０である場合はステップ２０へ進
んで、バッテリ電圧値に基づいて電圧補正分子、を設定
する。これは、バッテリ電圧変動による燃料噴射弁１５
の燃料流量変動による噴射流量変化を補正するためのも
のである。

次いで、ステップ２１では、再度タイマｔｍ３のカウン
ト値により高速処理プログラムの要求実行周期に達して
いるか否かを判定する。

そして、達している時には、後述する水温増量補正係数
ＫＴＷの設定を行うことなく、ステップ２２へ進んで、
フラグＦ３を１にセットした後、ステップ１０に戻って
高速処理プログラムを実行する。

達していない場合は、ステップ２３へ進み、水温センサ
１７によって検出された冷却水温度Ｔｗに応じて１次元
マツプテーブルから前記水温増量補正係数ＫＴＷを求め
た後、ステップ１０へ戻って高速処理プログラムを実行
する。

また、ステップ１９でフラグ３の値が１と判定されたと
きには、ステップ２４〜２７において前述したようにス
テップ２０〜２３までの機能を水温増量補正係数ＫＴＷ
と電圧補正分子、との順序を変えて行う。

また、ステップ１７でフラグＦｂｇｊＬ−１であり、低
速処理プログラムの要求実行周期に達していると判定さ
れた時には、ステップ２８へ進んでフラグＦｂｇｊＬを
Ｏリセットする。

次いで、ステップ２９へ進み、フラグＦｌｐ値を読む。

このフラグＦ４は、フラグＦ３における機能と同様、低
速処理プログラムの後述する複数の処理の開始を、サイ
クル毎にずらして行わせることにより、これらの処理の
実行頻度を均等化するためのものである。

ステップ２９でフラグＦ４が０と判定されたときには、
ステップ３０へ進み、部品劣化予測処理を行う。これは
、部品毎に性能低下レベルを運転条件に応じて数値化し
て記憶し、該レベルの変化割合に基づいて、その部品が
性能低下の限界レベルに達するまでの車両走行距離又は
時間を予測する等の処理である（詳細には、特願平１−
２６２２５１号に記載の内容参照）。

前記処理終了後、ステップ３１へ進み、タイマｔｍ３の
カウント値により高速処理プログラムの要求実行周期ｔ
３に達しているか否かを判定する。

達していればステップ３２へ進み、フラグＦ４を１にセ
ットした後、高速処理プログラムの実行に戻る。

達していない時には、ステップ３３へ進み、環境認識処
理を行う。これは、車両の登板、降板走行時や、高度走
行時或いは積載重量の変化等の走行環境の相違を認識し
て、前記空燃比の学習補正係数α、を補正する等の処理
である。

前記処理終了後、ステップ３４へ進み、タイマｔｍ３の
カウント値をも、と比較し、ｔ３に達していれば、ステ
ップ３５へ進んでフラグＦ４を２にセットした後、高速
処理プログラムの実行に戻り、達していない時には、ス
テップ３６へ進む。

ステップ３６では、部品劣化診断補正処理を行う。

この処理は、前記学習補正係数α、による空燃比の学習
の他、気筒別の燃料供給特性のバラツキを補正するため
の気筒別補正値の学習、吸入空気流量の検出値や、基本
燃料噴射量を夫々補正する第１補正値、第２補正値の設
定を行う一方、これらの補正量が夫々の許容レベルを超
えた時に、系統部品別に異常を診断して表示させる等の
処理である（詳細には、特願平１−２６２２５１号に記
載の内容参照）。

前記処理終了後、ステップ３７へ進み、タイマＬｍ３の
カウント値をも、と比較し、ｔ、に達していれば、ステ
ップ３８へ進んでフラグＦ４をＯにセットした後、高速
処理プログラムの実行に戻り、達していない時には、ス
テップ３０へ戻る。

ここで、前記第３図のステップ５．８及び第４図のステ
ップ１６．１７．２１．２５．３１．３４．３７の機能
が実行制御手段に相当する。

このようにすれば、高速処理プログラムはＢＧＪの実行
サイクル毎に実行され、中速処理プログラム及び低速処
理プログラムは原則として夫々の要求実行周期に達する
毎に実行されるので、更新の要求度に応じた頻度で各処
理が実行され、処理されたデータに基づく制御の精度を
高めることができる。

また、中速処理プログラム及び低速処理プログラムの実
行前又は実行中に高速処理プログラムの要求実行周期に
達した場合には、残りの処理を中断して高速処理プログ
ラムの実行に戻すことができ、高速処理プログラムを優
先した実行制御が行われるので、処理されたデータに基
づく制御の過渡性能を十分良好に維持できる。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によれば、ＢＧＪで実行され
る処理を優先度に応じた頻度で実行し、特に更新要求度
の高い処理は、要求周期以内には他の処理の実行を中断
させて確実に実行させる構成としたため、該ＢＧＪで処
理されたデータに基づく制御に対して、高い制御精度が
得られ且つ過渡制御性能を可及的に良好に維持できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例のシステム構成を示す図、第３図及び
第４図は同上実施例の制御に使用される各種ルーチンの
フローチャートである。 １５・・・燃料噴射弁　　１６・・・コントロールユニ
ット１９・・・酸素センサ　　２１・・・点火栓第１図 第２因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　バックグラウンドジョブで実行される処理プログラム
   を要求実行周期毎に分割し、該分割された各処理プログ
   ラムの要求実行周期を計測する計時手段を設けると共に
   、最も要求実行周期が短い高速処理プログラムはバック
   グラウンドジョブの実行サイクル毎に実行し、それより
   要求実行周期の長い低・中速処理プログラムは、夫々前
   記計測手段により計測される要求実行周期に達する毎に
   実行させ、かつ、該実行前又は実行中に前記高速処理プ
   ログラムの要求実行周期に達した時には、当該実行を中
   止又は中断して高速処理プログラムを実行するように制
   御する実行制御手段を設けたことを特徴とする演算装置
   。