JPH055456A - 車載制御用コンピユータの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両制御用のコンピュータのベースルーチン
の周回時間が遅延しないようにする。 【構成】 ベースルーチンの周回時間Ｔを検出し、周回
時間Ｔに応じてレベルｎを設定する。周回時間が遅くな
ってきた場合には、コンピュータの制御仕様を演算時間
が短いものに変更する。例えば、周回時間Ｔが普通の場
合であればレベルｎ＝１が設定され、水温と回転数とに
基づいた制御（Ｓ２１０）が行なわれる。周回時間Ｔが
遅くなってレベルｎ＝２が設定されれば、水温に基づい
た制御（Ｓ２２０）が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載され、車両各
部の制御を行なう車載制御用コンピュータの制御装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車載制御用コンピュータの制御装
置としては、例えば特開平１−２７３８５７号公報に開
示されているように、制御ルーチンの周回周期をエンジ
ン回転数に応じて変更する技術がある。

【０００３】この技術は、エンジン回転数が低い間は、
燃料供給量や点火進角値等を所定周期毎に算出し、エン
ジン回転数が高くなると、算出周期をエンジン回転に同
期したものとして、燃料供給量や点火進角値の設定をリ
アルタイムで行なえるようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
車載制御用コンピュータの制御装置は、排ガス規制、燃
費向上、高出力化し、高機能化による複雑、かつ膨大な
制御仕様を含むほど制御ルーチンの周回速度が低速化
し、演算値の算出時間が遅延化する傾向があった。

【０００５】このため、高回転時またはその他の理由に
より割込ルーチンが頻繁に起動さるようになると、制御
ルーチンの演算完了時期が遅延して、制御の時間的遅れ
や機能の低下が発生する問題があった。さらに、例えば
エンジンの冷却水温が所定値以下であると判断された際
に暖機運転するための演算処理を追加しなければならな
いときなど、エンジン回転数に関係なく或る実行条件が
成立することにより制御ルーチン自身の処理が増加した
場合には上述の方法を用いて効果的に制御ルーチンの演
算周期を変更することができなかった。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点を解決するた
めになされたものであり、制御ルーチンの周回周期を検
出して各制御仕様を変更することにより、制御ルーチン
が確実に所定周期で周回することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明の車載制御用コンピュータの制御
装置は、図１に例示するように車両制御の演算処理を行
う制御ルーチンが周回されて実行される車載制御用コン
ピュータの制御装置において、上記車載制御用コンピュ
ータを所定の制御仕様で動作させる制御仕様設定手段
と、上記制御ルーチンの周回周期を検出する周回周期検
出手段と、上記検出した周回周期に基づいて上記制御仕
様設定手段が設定する所定の制御仕様を変更する制御仕
様変更手段とを備えることを要旨とする。

【０００８】

【作用】本発明の車載制御用コンピュータの制御装置
は、制御仕様設定手段が車載制御用コンピュータを所定
の制御仕様で動作させるとともに、周回周期検出手段が
車載制御用コンピュータの制御ルーチンの周回周期を検
出する。また、制御仕様変更手段がこの検出した周回周
期に基づいて制御仕様設定手段の設定する所定の制御仕
様を変更する。

【０００９】これにより、制御ルーチンの周回周期の遅
延化が現れて来た現象を捉えて、車載制御用コンピュー
タにおける制御ルーチンや他の演算処理ルーチンの制御
仕様を例えば短時間に演算処理が完了するものに変更す
ることができる。したがって、制御ルーチンの一部分を
省略することなく制御ルーチンの周回周期が短縮され
る。

【００１０】また、実際の制御ルーチンの周回周期を検
出して周回周期を短縮すべく制御仕様を変更することに
より、確実に所定の周回周期に設定される。

【００１１】

【実施例】次に本発明の一実施例を説明する。図２は本
実施例の車両のエンジン１の周囲構成図である。エンジ
ン１は、吸気側にインテークマニホールド２と、吸気管
本体３と、エアクリーナ４と、インジェクタ５と、スロ
ットル弁６と、スロットル開度センサ７と、圧力センサ
８とを備えている。又、エンジン１は、冷却水温センサ
９と、エキゾーストマニホールド１０と、空燃比センサ
１１と、三元触媒コンバータ１２と、イグニッションコ
イル１３と、イグナイタ１４とを備えている。

【００１２】上述したエンジン１の各部には、制御装置
１５が接続されている。制御装置１５には、クランキン
グスイッチ１６が接続されている。図３は制御装置１５
の内部構成図である。制御装置１５は、マイクロコンピ
ュータ２０と、第１入力インタフェース回路２１と、第
２入力インタフェース回路２２と、第３入力インタフェ
ース回路２３と、出力インタフェース回路２４と、第１
電源回路２５と、第２電源回路２６とを備えている。

【００１３】マイクロコンピュータ２０は、ＣＰＵ３０
と、カウンタ３１と、タイマ３２と、Ａ／Ｄ変換器３３
と、入力ポート３４と、不揮発性のＲＡＭ３５と、ＲＯ
Ｍ３６と、出力ポート３７と、コモンバス３８とを備え
ている。Ａ／Ｄ変換器３３は、第２入力インタフェース
回路２２に接続されている。入力ポート３４は、第１，
第３入力インタフェース回路２１，２３に接続されてい
る。不揮発性のＲＡＭ３５は、第２電源回路２６によっ
てバックアップされている。マイクロコンピュータ２０
は、第１電源回路２５から供給された電力によって作動
する。出力ポート３７は、出力インタフェース回路２４
に接続されている。

【００１４】第１入力インタフェース回路２１は、イグ
ニッションコイル１３とイグナイタ１４との接続点に接
続され、エンジン回転数を検出する点火信号を入力す
る。第２入力インタフェース回路２２は、スロットル開
度センサ７と、圧力センサ８と、冷却水温センサ９と、
空燃比センサ１１と、キースイッチ４１を介したバッテ
リ４２とに接続されている。

【００１５】第３入力インタフェース回路２３は、クラ
ンキングスイッチ１６に接続されている。出力インタフ
ェース回路２４は、インジェクタ５に接続されている。
制御装置１５は、エンジン１の各状態を検出して得た各
種パラメータやバッテリ電圧Ｖを入力し、これらのパラ
メータ等に基づいて各種の判定及び演算を行い、大気圧
を表わす大気圧検出値の読込みや燃料噴射量等を算出し
て、それに応じた制御を行う。

【００１６】次に、制御装置１５のマイクロコンピュー
タ２０によって実行される処理を説明する。図４はベー
スルーチンのフローチャート、図５は周回速度計算，レ
ベルｎを決定ルーチンのフローチャート、図６はモジュ
ール１ルーチンのフローチャートである。

【００１７】図４のベースルーチンは、ＣＰＵ３０によ
って実行されるものである。ベースルーチンが起動され
ると、まず周回速度計算，周回速度よりレベルｎを決定
する処理が実行され（ステップ１０，以後単にＳ１０と
記す）、続いて順にモジュール１の処理（Ｓ２０）、モ
ジュール２の処理（Ｓ３０）、モジュールｍの処理（Ｓ
４０）が実行される。モジュールｍの処理（Ｓ４０）の
実行後、処理は先頭に戻り、再びＳ１０の処理が実行さ
れる。つまり、ベースルーチンは、Ｓ１０〜Ｓ４０の処
理を周回して実行する。なお、ここでは図示しないが、
所定の割込処理がその割込レベルに応じて、ベースルー
チンに割込処理される。

【００１８】ベースルーチンにおける周回速度計算，周
回速度よりレベルｎを決定する処理（Ｓ１０）は、図５
に示すように実行される。まず、今回のタイマ３２の値
である今回の時間ＴＩＭＥから前回のタイマ３２の値で
ある前回の時間ＴＩＭＥＯを差し引いて（ＴＩＭＥ−Ｔ
ＩＭＥＯ）、前回のベースルーチンの周回時間Ｔを算出
する（Ｓ１００）。次いで、次回のために、今回の時間
ＴＩＭＥを前回の時間ＴＩＭＥＯに記憶する処理を行な
う（Ｓ１１０）。

【００１９】次に、周回時間Ｔが目標周回時間ＴＢより
小さいか否かを判断し（Ｓ１２０）、「Ｔ＜ＴＢ」であ
ればレベルｎに「１」を代入する（Ｓ１３０）。レベル
ｎに値を代入することによって、前回のベースルーチン
の周回時間Ｔのレベルｎを決定した後は、本周回速度計
算，レベルｎを決定ルーチンを一旦終了する。

【００２０】一方、周回時間Ｔが目標周回時間ＴＢ以上
であれば（Ｓ１２０）、次に周回時間Ｔが目標周回時間
ＴＢを１．５倍した値より小さいか否かを判断し（Ｓ１
４０）、「Ｔ＜ＴＢ×１．５」であればレベルｎに
「２」を代入する（Ｓ１５０）。つまり、周回時間Ｔが
目標周回時間ＴＢ以上で、かつ目標周回時間ＴＢの１．
５倍より小さい範囲であれば、レベルｎが「２」である
と決定される。

【００２１】又、周回時間Ｔが目標周回時間ＴＢの１．
５倍以上である場合には（Ｓ１４０）、次に周回時間Ｔ
が目標周回時間ＴＢを２倍した値より小さいか否かを判
断しする（Ｓ１６０）。「Ｔ＜ＴＢ×２」であれば、レ
ベルｎに「３」を代入し（Ｓ１７０）、「Ｔ≧ＴＢ×
２」であればレベルｎに「４」を代入する（Ｓ１８
０）。

【００２２】以上に説明した周回速度計算，レベルｎを
決定ルーチンにより、周回時間Ｔの大きさに応じたレベ
ルｎの値が決定される。図５のＳ１００〜Ｓ１８０のル
ーチンが一旦終了すると、処理は図４に示すベースルー
チンのモジュール１の処理（Ｓ２０）に移行する。モジ
ュール１の処理は、図６に示すように、レベルｎの値に
応じた制御仕様の演算処理が実行される。つまり、まず
レベルｎによる場合分けを行なう（Ｓ２００）。次い
で、場合分けされた行先の演算処理を実行する（Ｓ２１
０〜Ｓ２４０）。

【００２３】レベルｎによる場合分けにより、レベルｎ
が「１」であると判断された場合には、水温と回転数と
に基づいて制御Ａを実行する（Ｓ２１０）。制御Ａの具
体例については後述する。一方、レベルｎが「２」であ
ると判断された場合には、水温に基づいて制御Ａを実行
し（Ｓ２２０）、レベルｎが「３」の場合には定数に基
づいて制御Ａを実行する（Ｓ２３０）。又、レベルｎが
「４」の場合には、制御Ａを実行することなく本ルーチ
ンを一旦終了する（Ｓ２４０）。

【００２４】モジュール１の一旦終了後は、順にモジュ
ール２（Ｓ３０）からモジュールｍ（Ｓ４０）まで実行
される。モジュール２（Ｓ３０）〜モジュールｍ（Ｓ４
０）は、モジュール１と同様にレベルｎの値に応じて制
御仕様を変更するものであってもよく、あるいは制御仕
様を変更することのないものであってもよい。

【００２５】図７は各エンジン回転数に対するレベルｎ
の発生割合と、各エンジン回転数におけるベースルーチ
ンの平均周回時間を示すグラフ、図８は動作状態の一例
を示すグラフである。図７に示すグラフは、ベースルー
チンの周回時間に最も大きな影響を与えるエンジン回転
数が1000rpm 、3000rpm 、5000rpm におけるデータを示
す。ここでは、1000rpm は、回転同期の割込の頻度が小
さく従来例であってもベースルーチンの周回時間に遅れ
が発生することがない場合であるとし、5000rpm は回転
同期の割込の頻度が極めて大きく従来例ではベースルー
チンの周回時間の遅れが大きくなり過ぎて、一部の制御
モジュールの制御遅れが問題になる場合であるとする。
ベースルーチンの平均周回時間は、本実施例の未使用時
では、1000rpm のときを「１」としたグラフに示すよう
に、5000rpm時には、３．５倍程に増大するものとす
る。

【００２６】図７に示すように、本実施例によれば、エ
ンジン回転数が1000rpm である場合には、レベルｎは
「１」のみとなる。したがって、各モジュールでは、精
度の高い制御を行なう制御仕様のみが実行される。一
方、エンジン回転数が3000rpm まで増加すると、割込頻
度の増加によって、レベルｎに「２」が現われるように
なる。ここでレベルｎに「２」が現われると、各モジュ
ールでは、やや簡素化された制御仕様による制御が行な
われる。これにより、ベースルーチンの周回時間Ｔが短
縮され、その結果レベルｎが「１」になる。

【００２７】上述したように、エンジン回転数が3000rp
m まで上昇すると、レベルｎは１〜２の間を交互にとる
ようになり、ベースルーチンの周回時間Ｔは、目標周回
時間ＴＢを大きく上回ることがないようにされる。エン
ジン回転数が5000rpm に達すると、レベルｎが「２」の
制御仕様になっていてもベースルーチンの周回時間が目
標周回時間ＴＢを大きく離れるようになり、レベルｎ＝
３が大きな頻度で現われるようになる。又、僅かな頻度
ではあるがレベルｎ＝４が現われることもある。

【００２８】したがって、5000rpm の場合には、大きく
簡素化されたレベルｎ＝３、４の制御仕様によって制御
が行なわれることが多くなり、ベースルーチンの周回時
間Ｔが目標周回時間ＴＢの２倍以内程度におさえられ
る。図７に基づいて説明したように、本実施例を使用し
た場合におけるベースルーチンの平均周回時間は、短く
おさえられ、エンジン回転数が増加しても、僅かに増加
するだけである。

【００２９】例えば、図８に示すように、周回時間Ｔと
相関関係を有してレベルｎの値が推移し、周回時間Ｔが
目標周回時間ＴＢの２倍程度におさえられる。次に、本
実施例によって、制御仕様を変更するのに適する制御対
象を説明する。本実施例は、レベルｎによりｎが大きく
なるに従って制御を簡素化することに意味がある。従っ
てどの仕様をどのような方法で簡素化するかが重要であ
る。これは各仕様毎で慎重に検討が必要である。例え
ば、エンジン回転数の増加によるベースルーチンの周回
時間増加の場合、低回転よりも高回転時に必要な処理は
簡素化することは意味がない。簡素化できるものは例え
ば以下のものである。 （１）低回転において重要な制御。 （２）高回転においては、精度を落とすことができる制
御。 （３）水温によるマップ等過渡的に大きく値の変わらな
い制御。

【００３０】このような条件に合致する具体例として
は、次に示す壁面付着補正がある。燃料噴射制御では、
壁面付着による過渡時の空燃比の乱れを補正するための
壁面付着補正を行っている。この制御は特に実用域であ
る低回転（レベルｎ＝１相当）において重要である。ま
た、この制御は非常に複雑であり、かつ高精度（２byte
演算）で計算しているため長いタスクを必要とする。そ
のため、低回転では通常のタスクを行うが、高回転とな
りベースルーチンの周回時間が長くなった時（レベルｎ
＝２相当）、すべて低精度（１byte）演算を行う。これ
により、タスクの時間は約１／２とすることができる。
また、この制御の目的から（実用域での空燃比の乱れを
補正）高回転の低精度については何ら問題を生じない。
さらに高回転域（レベルｎ＝３相当）（フューエルカッ
ト直前）においては、空燃比よりもタスク増大でベース
ルーチンの周回時間が設計での周回時間を越えないこと
を優先するため、定数とする（この場合補正値＝０）。
このように、本実施例は高精度計算から低精度計算への
切換のように、タスクの省略で行なうものでなく、計算
方法の変更（制御仕様の変更）を必要とする制御処理に
有用である。

【００３１】以上述べたように制御仕様を変更すること
により次に示すような優れた効果を奏する。すなわち、
一般に重要度の高い演算処理は割り込み処理により実行
されるが、割り込み処理するほど重要度の高いものでは
ないが決して重要度の低いものではない演算処理Ａは、
ベースルーチン内で所定時間（例えば１６ｍｓ）毎にセ
ットされるフラグを調べてセットされているなら実行さ
れ、一方セットされていないなら実行されない。つま
り、この演算処理Ａがコールされたときにフラグがセッ
トさていなければそのまま次の処理に進んでしまう。

【００３２】したがって、例えばコールされた際にはフ
ラグがセットされていなかったが、その後にフラグがセ
ットされた場合には、演算処理Ａは次回のベースルーチ
ン実行時に行われるようになり、ベースルーチンの周回
時間が一定でなく徐々に長くなると所定時間毎に演算処
理Ａを行うことできなくなる。なお、ベースルーチン内
で複数回演算処理Ａをコールさせることは周回時間がさ
らに長くなる原因となるために一般に行わない。

【００３３】そこで、上述した本発明の方法を採用する
ことによりベースルーチンは確実に所定時間で周回さ
れ、所定時間毎に確実に演算処理Ａを行うことができ
る。なお、本発明は上記実施例に限定されるものでな
く、本発明の要旨を変更しない範囲で種々な態様の実施
が可能である。例えば、実施例ではレベルｎを単に周回
時間から決定したがこれに代えて、今回と前回との周回
時間の差を求め、この周回時間の差と周回時間とからレ
ベルｎを決定してもよい。つまり、周回時間の増減率を
加味したレベルｎの決定方法、例えば増加率が大きいほ
どレベルｎを大きく増加させるレベルｎの決定方法を用
いてもよい。これにより、さらに希望とする周回時間に
近い時間を維持することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明の車載制御用コンピュータの制御
装置は、制御ルーチンの周回周期に基づいて、車載制御
用コンピュータの制御仕様を変更することができる。こ
れにより、制御ルーチンの周回周期の遅延にともなって
演算時間を短縮させる制御仕様を選択して、制御ルーチ
ンの周回時間を希望時間内にすることができる。

【００３５】この結果、制御ルーチンが制御に不具合の
発生するほど遅延することが防止されるとともに、その
時の周回時間に対応した制御仕様で制御が確実に実行さ
れることから、制御の信頼性を向上させた上で、制御の
精度が保持されるという極めて優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車載制御用コンピュータの制御装置の
基本的構成の一例を示す構成図である。

【図２】実施例のエンジン１の周囲の構成図である。

【図３】制御装置１５の構成図である。

【図４】ベースルーチンのフローチャートである。

【図５】周回速度計算，レベルｎを決定ルーチンのフロ
ーチャートである。

【図６】モジュール１ルーチンのフローチャートであ
る。

【図７】エンジン回転数に対するレベルｎの割合、およ
びベースルーチンの平均周回時間のグラフである。

【図８】ベースルーチンの周回時間とレベルｎとの時間
変化特性のグラフである。

【符号の説明】

１…エンジン １５…制御装置 ２０…マイクロコンピュータ ３２…タイマ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 車両制御の演算処理を行う制御ルーチン
   が周回されて実行される車載制御用コンピュータの制御
   装置において、上記車載制御用コンピュータを所定の制
   御仕様で動作させる制御仕様設定手段と、上記制御ルー
   チンの周回周期を検出する周回周期検出手段と、上記検
   出した周回周期に基づいて上記制御仕様設定手段が設定
   する所定の制御仕様を変更する制御仕様変更手段とを備
   えることを特徴とする車載制御用コンピュータの制御装
   置。