JPH07127518A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の制御に用いるデータやプログラム
の変更を容易にした内燃機関用制御装置を提供する。 【構成】ＣＰＵ１２ａから点火制御部１４、噴射制御部
１３及び排気バルブ制御部１５にそれぞれ信号Ｖi ，Ｖ
j 及びＶθを与えて、点火時期、燃料の噴射時期、及び
排気バルブ５の開度を制御する。制御に用いるデータ及
びプログラムをマイクロコンピュータ１２に設けたＥＥ
ＰＲＯＭ１２ｅに記憶させ、ＥＥＰＲＯＭ１２ｅにデー
タ及びプログラムを書き込むための通信用プログラムを
マイクロコンピュータのＲＯＭ１２ｂに記憶させる。内
燃機関用制御装置２に外部端末装置２２が接続されたこ
とが検出されたときに、内燃機関の制御動作を停止させ
て、ＥＥＰＲＯＭにデータ及びプログラムを書込むモー
ドに自動的に切り換える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の所定の制御
対象をマイクロコンピュータを用いて制御する内燃機関
用制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年内燃機関においては、排気ガスの成
分、燃費、騒音、出力等、所定の条件を満たすことが要
求される項目が多くなっており、各種の制御条件に応じ
て制御することが必要な制御対象が多くなっている。例
えば点火装置を用いた内燃機関においては、機関の点火
時期を回転数やスロットルバルブの開度（スロットル開
度）等に応じて制御することが必要とされる。またイン
ジェクタを用いて燃料を供給する内燃機関においては、
スロットル開度、機関の回転数、加速度、吸気温度、大
気圧等に応じて燃料の噴射時期や噴射時間を制御するこ
とが必要とされる。更に機関の排気タイミングを制御す
るバルブが設けられている場合には、該バルブの開度を
回転数やスロットル開度に応じて制御することが必要と
される。また吸気タイミングを制御するように回転数や
スロットル開度に応じて吸気バルブを制御することが必
要とされる場合もある。

【０００３】最近これらの制御対象を制御するためにマ
イクロコンピュータを用いることが多くなっている。マ
イクロコンピュータを用いて所定の制御対象を制御する
内燃機関用制御装置では、内燃機関の所定の制御対象の
制御特性を与えるデータを記憶した制御データ記憶手段
と、該制御データ記憶手段に記憶されたデータを用いて
所定の制御特性を得るように制御対象を制御するための
プログラムを記憶した制御プログラム記憶手段とをマイ
クロコンピュータにより実現し、制御プログラム記憶手
段に記憶されたプログラムをマイクロコンピュータによ
り実行して制御対象を制御する。

【０００４】図６はマイクロコンピュータを用いた従来
の内燃機関用点火装置のハードウェアの構成を示したも
ので、同図において１は２サイクル内燃機関、２は内燃
機関用制御装置で、この例では、内燃機関用制御装置２
が、内燃機関１の点火時期、燃料噴射時期、及び排気バ
ルブの開度を、機関の回転数、スロットル開度及び変速
機のギアポジションに対して制御する。

【０００５】内燃機関１は、吸気マニホールド１Ａと排
気マニホールド１Ｂとを有し、吸気マニホールド１Ａに
はスロットルバルブ３が取り付けられ、スロットルバル
ブ３よりも下流側の位置にインジェクタ４が取り付けら
れている。また内燃機関の排気ポートには、排気のタイ
ミングを調整するための排気バルブ５が取り付けられ、
内燃機関のシリンダ１Ｃには点火プラグ６が取り付けら
れている。

【０００６】内燃機関１の出力軸１Ｄには、フライホイ
ール磁石発電機７の回転子が取り付けられ、この回転子
のヨークを構成するフライホイール７ａの外周部にリラ
クタ７a1が形成されている。内燃機関のケース等に設け
られた取り付け部にパルサ（信号発電子）８が取り付け
られ、該パルサ８の磁極部がリラクタ７a1に対向させら
れている。パルサ８はリラクタ７a1に対向する磁極部を
先端に有する鉄心と該鉄心に巻回された信号コイルと該
鉄心に磁束を流す永久磁石とを備えた周知のもので、リ
ラクタ７a1がパルサ８の磁極部に対向する際及び該対向
を終える際にそれぞれパルサ８から極性が異なるパルス
状の信号が出力される。パルサ８の出力信号は内燃機関
の回転角度や回転速度等の回転情報を得るために用いら
れる。パルサ８の出力信号は内燃機関用制御装置２のパ
ルサ信号入力部９に入力されている。

【０００７】スロットルバルブ３にはポテンショメータ
等からなるスロットルセンサが取り付けられていて、該
スロットルセンサから得られるスロットル開度信号が内
燃機関用制御装置２のスロットル開度信号入力部１０に
入力されている。

【０００８】また内燃機関１の出力軸に取り付けられた
変速機の操作レバー等にギアポジションセンサが取り付
けられていて、該ギアポジションセンサから得られるギ
アポジション信号が、内燃機関用制御装置２のギアポジ
ション信号入力部１１に入力されている。

【０００９】内燃機関用制御装置２は、ＣＰＵ１２ａ、
ＲＯＭ１２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ、及びタイマ１２ｄ等を有
するマイクロコンピュータ１２と、噴射時期制御部１３
と、点火制御部１４と、排気バルブ制御部１５とを備え
ている。

【００１０】パルサ信号入力部９、スロットル開度信号
入力部１０、及びギアポジション信号入力部１１はそれ
ぞれ、パルサ信号、スロットル開度信号及びギアポジシ
ョン信号をマイクロコンピュータにより認識し得る形に
変換してＣＰＵの入力ポートＡ1 〜Ａ3 に入力する。

【００１１】図示の例において、マイクロコンピュータ
１２は、センサから与えられる情報に基づいて、各スロ
ットル開度、回転数及びギアポジションにおける燃料噴
射時期と点火時期とを演算し、パルサ信号により基準回
転角度位置が計測されたときにタイマをセットして演算
された噴射時期及び点火時期の計測を開始させる。タイ
マが噴射時期及び点火時期をそれぞれ計測したときに燃
料の噴射時期と噴射時間とを定める噴射指令信号Ｖj 及
び点火時期を定める点火信号Ｖi をそれぞれ出力ポート
Ｂ1 及びＢ2 から出力する。マイクロコンピュータはま
た各回転数、スロットル開度及びギアポジションにおけ
る排気バルブの開度を演算して、その開度を与えるバル
ブ開度信号Ｖθを出力ポートＢ3 に出力する。

【００１２】噴射制御部１３はインジェクタの駆動電流
をオンオフするスイッチ回路からなっていて、マイクロ
コンピュータ１２の出力ポートＢ1 から噴射指令信号Ｖ
j が与えられたときにオン状態になってインジェクタ４
に駆動電流を与える。インジェクタ４は、駆動電流が所
定の値に達したときにそのバルブを開いて図示しない燃
料ポンプから与えられている燃料を吸気マニホールド１
Ａ内に噴射する。インジェクタ４は、駆動電流が与えら
れている間（噴射指令信号が与えられている間）燃料を
噴射し続ける。燃料ポンプからインジェクタに与えられ
る燃料の圧力は一定に制御されているため、燃料の噴射
量は噴射指令信号の信号幅（時間）により定まる。

【００１３】点火制御部１４は、点火信号が与えられた
ときに点火用の高電圧を発生する点火回路を備えてい
て、マイクロコンピュータ１２の出力ポートＢ2 から点
火信号が与えられたときに、点火プラグ６に点火用の高
電圧を印加する。点火プラグ６は点火用の高電圧が印加
されたときに火花を発生して機関を点火する。

【００１４】排気バルブ制御部１５は、マイクロコンピ
ュータ１２の出力ポートＢ3 から与えられるバルブ開度
信号に応じて排気バルブ５に取り付けられた図示しない
アクチュエータに駆動電流を与えて、排気バルブ５を演
算された開度まで変位させる。

【００１５】マイクロコンピュータ１２は、各種のセン
サから与えられる信号に基づいて、機関の回転数、燃料
の噴射時期、点火時期、排気バルブの開度等をマップや
所定の計算式を用いて演算して、噴射指令信号や点火信
号を発生する。従来の内燃機関用制御装置においては、
これらの演算を行わせるための制御データ（マップを定
めるためのデータや演算の際に用いる定数等のデータ）
と、制御プログラムとがマイクロコンピュータのＲＯＭ
に記憶され、逐次入力されるデータや逐次演算されるデ
ータがＲＡＭに記憶されていた。

【００１６】図７は従来の内燃機関用制御装置における
メモリの割り付けを示すメモリマップで、ＲＯＭには、
制御データ及び制御プログラムと、パルサが所定の信号
を発生したときに実行される割り込みルーチン（回転数
の演算や、点火時期の計測、噴射時期の計測等）や各種
センサの出力をサンプリングするサンプリング時期が到
来する毎（例えば１msec毎）に実行されるサンプル値読
み込みのための割り込みルーチン等の各割り込みルーチ
ンの先頭番地を与える割り込みベクタテーブルとが記憶
されている。

【００１７】なお図７において「００００Ｈ」及び「０
ＦＦＦＦＨ」はそれぞれメモリの先頭アドレス及び最終
アドレスを４桁の１６進数で示しており、それぞれのア
ドレスの末尾のＨは１６進表示であることを意味してい
る。１６進表示された「００００Ｈ」及び「０ＦＦＦＦ
Ｈ」をそれぞれ１０進数で表すと「０」及び「６５，５
３５」となる。またこの種の制御に用いられるマイクロ
コンピュータの１メモリセルの容量は通常８ビット（＝
１バイト）である。

【００１８】図５は従来の内燃機関用点火装置における
メインルーチンを概略的に示したもので、このメインル
ーチンは電源が投入されたときに開始される。マイクロ
コンピュータの電源が投入されると、ＣＰＵは先ず割り
込みベクタテーブルの００００Ｈ番地の内容を見にい
く。００００Ｈ番地にはメインルーチンの先頭番地が書
かれているため、次いでその先頭番地に飛び、メインル
ーチンが開始される。メインルーチンが開始されると、
先ず各部のイニシャライズ（初期化）が行われ、割り込
みが許可された後、点火時期、スロットル開度、燃料噴
射時期、噴射時間、排気バルブ開度等の演算が行われ
る。またパルサが所定の信号を発生する毎に図示しない
割り込みルーチンにより点火時期計測用タイマ及び噴射
時期計測用タイマがセットされて点火時期の計測及び噴
射時期の計測が行われる。点火時期計測用タイマ及び噴
射時期計測用タイマがそれぞれセットされた時間を計測
したときに、図示しない割り込みルーチンが実行されて
点火信号及び噴射指令信号が発生させられる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】従来の内燃機関用制御
装置では、制御データと制御プログラムとを書替えが不
能なＲＯＭに書込んでいたため、通常仕様の機関をレー
ス仕様に変更する際やモデルチェンジ等の際に制御特性
を変更する必要が生じた場合には、ＲＯＭを交換する必
要があった。ところが従来の点火装置では、ＲＯＭを基
板に半田付けして、耐候性を持たせるために制御装置の
ユニットを樹脂モールド等により密封していたため、Ｒ
ＯＭを交換することができなかった。そのため、制御特
性の変更に対応するためにはユニット全体を交換する必
要があり、不経済であった。

【００２０】ＲＯＭの交換を可能にするために、ＲＯＭ
を抜き差し自在に取付けるソケットを基板に取付けて、
該ソケットにＲＯＭを差し込んで取り付けることが考え
られる。しかしこのようにした場合には、ＲＯＭと基板
との接続を確実に行うことができず、機関の振動により
ＲＯＭと基板との接続が不完全になって動作不能になる
ことがあるため、信頼性が高い制御装置を得ることがで
きない。またＲＯＭをソケットを介して取り付けるよう
にした場合には、ユニットを樹脂でモールドすることが
できないため、装置に耐候性を持たせることができな
い。

【００２１】本発明の目的は、マイクロコンピュータの
ＲＯＭを交換することなく、制御特性の変更に対応する
ことができるようにした内燃機関用制御装置を提供する
ことにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の所
定の制御対象の制御特性を与えるデータを記憶した制御
データ記憶手段と、制御データ記憶手段に記憶されたデ
ータを用いて所定の制御特性を得るように制御対象を制
御する機関制御手段を実現するための制御プログラムを
記憶した制御プログラム記憶手段とを備え、制御プログ
ラム記憶手段に記憶されたプログラムをマイクロコンピ
ュータにより実行して制御対象を制御する内燃機関用制
御装置に係わるものである。

【００２３】本発明においては、制御データ記憶手段及
び制御プログラム記憶手段が、内容の書替えが可能な不
揮発性メモリからなっている。またマイクロコンピュー
タに外部端末装置を接続するためのコネクタが設けられ
るとともに、該コネクタに外部端末装置が接続されてい
るか否かを検出する外部端末検出手段が設けられる。外
部端末装置とマイクロコンピュータとの間で通信を行わ
せて不揮発性メモリの記憶内容の書替えを行わせるため
の通信用プログラムと、外部端末装置とマイクロコンピ
ュータとの間で通信を行わせる通信モードまたは制御プ
ログラムに従って制御対象の制御を行わせる制御モード
のいずれかを選択して実行させる動作モード選択制御手
段を実現するための動作モード選択制御用プログラムと
がマイクロコンピュータのＲＯＭに記憶されている。

【００２４】本発明においては、上記動作モード選択制
御手段が、動作モード切換手段と、通信モード切換手段
と、制御モード復帰制御手段とを備えている。

【００２５】動作モード切換手段は、外部端末検出手段
により外部端末装置が接続されていることが検出された
ときに制御対象の制御を禁止して通信モードを選択し、
外部端末検出手段により外部端末装置が外されているこ
とが検出されているときに制御対象の制御を行わせる制
御モードを選択して制御対象の制御を実行させるように
動作モードを切り換える。

【００２６】通信モード切換手段は、上記動作モード切
換手段により通信モードが選択されているときに、外部
端末装置からの指令に応じて外部端末装置から制御デー
タ記憶手段に制御データを送信して制御データ記憶手段
の記憶内容の書替えを行わせる制御データ書替通信モー
ド、または外部端末装置から制御プログラム記憶手段に
プログラムを送信して該制御プログラム記憶手段の記憶
内容の書替えを行わせる制御プログラム書替通信モード
を選択して選択されたモードで通信と不揮発性メモリの
記憶内容の書替えとを行わせる。

【００２７】制御モード復帰制御手段は、動作モード切
換手段により通信モードが選択されている状態で、外部
端末装置が外されたことが検出されたときに不揮発性メ
モリへの制御データ及び制御プログラムの読み込みが完
了しているか否かを確認して制御データ及び制御プログ
ラムの読み込みが完了しているときには制御モードへ復
帰し、制御データ及び制御プログラムの少なくとも一方
の読み込みが完了していないときには制御モードへの復
帰を禁止する。

【００２８】前記機関制御手段には、制御モードが行わ
れている状態で外部端末装置が接続されたことが検出さ
れたときに各制御対象の制御動作を禁止して前記通信モ
ードに移行する通信モード移行手段を設けておくのが好
ましい。

【００２９】また上記通信モード切換手段は、動作モー
ド切換手段により通信モードが選択されているときに、
制御データ書替通信モード及び制御プログラム書替通信
モードに加えて、更に不揮発性メモリの記憶内容を外部
端末装置に送信するモニタ通信モードを選択し得るよう
に構成するのが好ましい。

【００３０】

【作用】上記のように、内容の書替えが可能な不揮発性
メモリを設けて、制御データ記憶手段及び制御プログラ
ム記憶手段を上記不揮発性メモリにより構成するととも
に、該不発性メモリの内容を書替えるための通信プログ
ラムをマイクロコンピュータ内に設けられたＲＯＭに記
憶させておくと、ＲＯＭを交換することなく制御プログ
ラム及び（または）制御データを書替えることができる
ため、制御特性の変更に容易に対応することができる。
またＲＯＭを交換する必要がないため、制御装置を構成
するユニットを樹脂モールド等により密封して装置に対
候性を持たせることができる。

【００３１】特に本発明においては、制御装置に外部端
末装置が接続されたことを検出する外部端末検出手段を
設けて、該検出手段により外部端末装置が接続されてい
ることが検出されたときに制御対象の制御を禁止して通
信モードを選択し、外部端末検出手段により外部端末装
置が外されていることが検出されているときに制御対象
の制御を行わせる制御モードを選択して制御対象の制御
を実行させるように動作モードを切り換える動作モード
切換手段を設けたため、制御装置に外部端末装置を接続
するだけで、不揮発性メモリへの書替えを行う通信モー
ドに切り換えることができ、また、制御装置から外部端
末装置を切り離すだけで制御動作を行わせる制御モード
に切り換えることができるため、制御データや制御プロ
グラムの書替えを行う際の操作を簡単にすることができ
る。

【００３２】更に上記のように、外部端末装置が外され
たことが検出されたときに不揮発性メモリへの制御デー
タ及び制御プログラムの読み込みが完了しているか否か
を確認して制御データ及び制御プログラムの読み込みが
完了しいるときには制御モードへ復帰し、制御データ及
び制御プログラムの少なくとも一方の読み込みが完了し
ていないときには制御モードへの復帰を禁止するように
すると、制御データ及び制御プログラムの読み込みが不
完全な状態で、不適正な制御動作が行われるのを防ぐこ
とができ、安全性を高めることができる。

【００３３】また、制御モードが行われている状態で外
部端末装置が接続されたことが検出されたときに各制御
対象の制御動作を禁止して通信モードに移行する通信モ
ード移行手段を機関制御手段に設けておくと、内燃機関
の制御動作が行われている状態でも、外部端末装置を接
続するだけで機関を停止させて通信モードに移行させる
ことができる。従って例えばレースの途中で制御特性を
変更する必要が生じた場合に、制御データ記憶手段及び
制御プログラム記憶手段の内容を短時間で書替えること
ができ、制御特性の変更に迅速に対処することができ
る。

【００３４】また上記のように、動作モード切換手段に
より通信モードが選択されているときに、制御データ書
替通信モード及び制御プログラム書替通信モードに加え
て、更に不揮発性メモリの記憶内容を外部端末装置に送
信するモニタ通信モードを選択し得るように通信モード
切換手段を構成すると、外部端末装置により制御データ
等の内容を確認することができるため、制御装置の設計
や、制御特性の調整等を容易にすることができる。

【００３５】

【実施例】図１は本発明の実施例のハードウェアの構成
を示したもので、同図において１は２サイクル内燃機
関、２は内燃機関用制御装置である。本実施例では、前
述の従来例と同様に、内燃機関用制御装置２が、内燃機
関１の点火時期、燃料噴射時期及び排気バルブの開度
を、機関の回転数、スロットル開度及び変速機のギアポ
ジションとに対して制御するものとする。

【００３６】内燃機関１は、図６に示したものと同様の
もので、吸気マニホールド１Ａにスロットルバルブ３が
取り付けられ、スロットルバルブ３よりも下流側の位置
にインジェクタ４が取り付けられている。内燃機関の排
気ポートには、排気のタイミングを調整するための排気
バルブ５が取り付けられ、内燃機関のシリンダ１Ｃには
点火プラグ６が取り付けられている。

【００３７】内燃機関１の出力軸１Ｄに取り付けられた
磁石発電機７の回転子ヨークを構成するフライホイール
７ａの外周部にリラクタ７a1が形成され、このリラクタ
にパルサ（信号発電子）８の磁極部が対向させられてい
る。リラクタ７a1がパルサ８の磁極部に対向する際及び
該対向を終える際にそれぞれパルサ８から発生する出力
信号は、内燃機関の回転角度や回転速度等の回転情報を
得るための信号として、内燃機関用制御装置２のパルサ
信号入力部９に入力されている。

【００３８】スロットルバルブ３にはポテンショメータ
等からなるスロットルセンサが取り付けられ、該センサ
から得られるスロットル開度信号が内燃機関用制御装置
２のスロットル開度信号入力部１０に入力されている。

【００３９】内燃機関１の出力軸と負荷との間に取り付
けられた変速機のギアポジションを検出するギアポジシ
ョンセンサが取り付けられていて、該ギアポジションセ
ンサから得られるギアポジション信号が、内燃機関用制
御装置２のギアポジション信号入力部１１に入力されて
いる。

【００４０】更に機関の吸気温度を検出する温度セン
サ、冷却水温度を検出する温度センサ、大気圧を検出す
る気圧センサ等が設けられる場合もあるが、その場合に
は各センサに対して入力部（インターフェース）が設け
られる。

【００４１】内燃機関用制御装置２は、ＣＰＵ１２ａ、
ＲＯＭ１２ｂ、ＲＡＭ１２ｃ、タイマ１２ｄ、及び書替
えが可能な不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）１２ｅを有
するマイクロコンピュータ１２と、噴射時期制御部１３
と、点火制御部１４と、排気バルブ制御部１５とを備え
ている。

【００４２】ＣＰＵ１２ａは入出力ポートＡ1 〜Ａ5 を
有していて、入出力ポートＡ1 ，Ａ2 及びＡ3 にはそれ
ぞれパルサ信号入力部９、スロットル開度信号入力部１
０及びギアポジション信号入力部１１の出力信号が入力
されている。また入出力ポートＡ4 にはシリアルインタ
フェース２０が接続され、シリアルインタフェース２０
の信号入力線２０ａ，信号出力線２０ｂ及び接地線２０
ｃはそれぞれコネクタ２１を介してパーソナルコンピュ
ータからなる外部端末装置２２につながる通信線の信号
出力線２２ａ，信号入力線２２ｂ及び接地線２２ｃに接
続されている。コネクタ２１は、シリアルインタフェー
ス側の信号入力線２０ａ、信号出力線２０ｂ及び接地線
２０ｃにそれぞれ接続された接点２１a1，２１b1及び２
１c1と検出接点２１d1とを備えた第１のコネクタ２１Ａ
と、外部端末装置２２側の信号出力線２２ａ，信号入力
線２２ｂ及び接地線２２ｃにそれぞれ接続された接点２
１a2，２１b2及び２１c2と検出接点２１d2とを備えた第
２のコネクタ２１Ｂとを備えていて、第１のコネクタ２
１Ａに第２のコネクタ２１Ｂを接続した際に接点２１a
1，２１b1，２１c1及び２１d1にそれぞれ接点２１a2，
２１b2，２１c2及び２１d2が接続されるようになってい
る。検出用接点２１d1はＣＰＵの入出力ポートＡ5 に接
続されるとともに抵抗Ｒを通して図示しない電源に接続
されている。また検出用接点２１d2は外部端末装置２２
側の接地線２２ｃに接続されている。

【００４３】本実施例において、コネクタ２１の検出接
点２１d1及び２１d2は、制御装置２に外部端末装置２２
が接続されているか否かを検出するために設けられてい
る。第１のコネクタ２１Ａに第２のコネクタ２１Ｂが接
続されていない状態では、検出接点２１d1が非接地状態
であるため、ＣＰＵの入力ポートＡ5 の電位は高レベル
の状態にある。第１及び第２のコネクタ２１Ａ及び２１
Ｂが接続されると検出接点２１d1が検出接点２１d2を通
して接地されるため、入力ポートＡ5 の電位が零にな
る。この実施例では、入力ポートＡ5 の電位が高レベル
の状態にあるときに外部端末装置２２が接続されていな
いと判定し、入力ポートＡ5 の電位が零になったときに
外部端末装置２２が接続されていると判定する。本実施
例では、コネクタ２１Ａ，２１Ｂの接点２１d1及び２１
d2と抵抗Ｒとにより外部端末検出手段が構成されてい
る。

【００４４】図４は本実施例におけるマイクロコンピュ
ータのメモリマップを示したものである。なお同図にお
いて００００Ｈ及び０ＦＦＦＦＨはそれぞれメモリの先
頭番地及び最終番地を１６進数で示したものであるが、
その他の符号ＰＲＯＧＳＴ，ＰＲＯＧ００〜ＰＲＯＧ０
３，ＰＲＯＧＮＵ及びＰＲＯＧＮＶは所定の領域の先頭
番地を示す単なる符号である。

【００４５】この例では、００００Ｈ番地からＰＲＯＧ
００−１番地までがＲＯＭの領域で、この領域の内、Ｐ
ＲＯＧＳＴ番地からＰＲＯＧ００−１番地までの領域
は、外部端末装置とマイクロコンピュータ１２との間の
通信を行わせるための通信用プログラムと、内燃機関の
制御動作を行わせる「制御モード」及びマイクロコンピ
ュータと外部端末装置との間の通信を行わせる「通信モ
ード」のいずれを行わせるかの選択と動作モードの切換
えとを行わせるための動作モード選択制御用プログラム
とに割り付けられ、００００Ｈ番地からＰＲＯＧＳＴ−
１番地までの領域は、通信用プログラム及び動作モード
選択制御用プログラムにおける割り込みルーチンの先頭
番地を与える割り込みベクタテーブルＡに割り付けられ
ている。

【００４６】またＰＲＯＧ００番地からＰＲＯＧ０３−
１番地までの領域はＥＥＰＲＯＭ（書替えが可能な不揮
発性メモリ）の領域で、この領域の内、ＰＲＯＧ０１番
地からＰＲＯＧＮＵ番地までの領域は内燃機関の制御動
作を行わせるための制御プログラムに割り付けられ、こ
の領域の最終番地であるＰＲＯＧＮＵ番地には、制御プ
ログラムの読み込みが完了したときに予め定められた１
バイトのデータが格納されるようになっている。すなわ
ち、このＰＲＯＧＮＵ番地に所定のデータが格納されて
いるか否かを見ることにより、制御プログラムの読み込
みが確実に行われたか否かを確認できるようになってい
る。図４に示した例では、制御プログラムの読み込みが
開始される際にＰＲＯＧＮＵ番地の内容が０にされ、全
ての制御プログラムの読み込みが完了したときにＰＲＯ
ＧＮＵ番地に１６進数「３１Ｈ」が読み込まれるように
なっている。

【００４７】ＥＥＰＲＯＭ領域のＰＲＯＧ０２番地から
ＰＲＯＧＮＶ番地までの領域は、回転数、点火時期、燃
料噴射時期、排気バルブ等を演算する際に用いるマップ
や定数等の制御データに割り付けられている。ＰＲＯＧ
ＮＶ番地には、制御データの読み込みが完了したときに
予め定められた１バイトのデータが格納されるようにな
っており、ＰＲＯＧＮＶ番地に所定のデータが格納され
ているか否かを見ることにより、制御データの読み込み
が確実に行われたか否かを確認できるようになってい
る。図４の例では、制御データの読み込みが開始される
際にＰＲＯＧＮＶ番地の内容が０にされ、全ての制御デ
ータの読み込みが完了したときにＰＲＯＧＮＶ番地に１
６進数「３２Ｈ」が読み込まれるようになっている。

【００４８】またＰＲＯＧ００番地からＰＲＯＧ０１−
１番地までの領域は、制御プログラムにおける割り込み
ルーチンの先頭番地を与える割り込みベクタテーブルＢ
に割り付けられている。

【００４９】ＰＲＯＧ０３番地から０ＦＦＦＦＨの領域
はＲＡＭの領域で、この領域は、センサから逐次入力さ
れるデータや逐次演算されるデータを格納するレジスタ
等に割り付けられている。

【００５０】本実施例では、ＲＡＭ内に設けたフラグの
設定により、割り込みが発生した場合に、ＲＯＭの００
００Ｈ〜ＰＲＯＧＳＴに飛ぶか、ＥＥＰＲＯＭのＰＲＯ
Ｇ００〜ＰＲＯＧ０１に飛ぶかを判定し得る機能を持っ
たＣＰＵが用いられている。例えばＲＡＭ内に設けたフ
ラグが「０」の時には、割り込みが発生したときに割り
込みベクタテーブルをＡとし、フラグが「１］の時には
割り込みベクタテーブルをＢとすることができるよう
になっている。

【００５１】ＥＥＰＲＯＭのＰＲＯＧＳＴ〜ＰＲＯＧ０
０に格納される動作モード選択制御用プログラムのメイ
ンルーチンＭＡＩＮ１のアルゴリズムを示すフローチャ
ートの一例を図２に示し、ＰＲＯＧ０１〜ＰＲＯＧＮＶ
−１に格納される制御プログラムのメインルーチンＭＡ
ＩＮ２を図３に示した。以下これらのフローチャートに
従う場合の動作を説明する。

【００５２】制御装置の電源が投入されると、ＣＰＵは
割り込みベクタテーブルＡの００００Ｈ番地の内容を見
に行く。０００Ｈ番地にはＰＲＯＧＳＴ〜ＰＲＯＧ００
に格納された動作モード選択制御用プログラムのメイン
ルーチン１の先頭番地が書き込まれており、ＣＰＵはこ
のメインルーチン１を実行する。メインルーチン１のア
ルゴリズムは図２のフローチャートに示されている通り
である。このメインルーチン１では、先ず各部のイニシ
ャライズを行い、次いで外部端末装置２２から通信指令
が受信されているか否かを確認する。通信指令が受信さ
れていないときには、次いで外部端末装置が接続されて
いるか否かを確認する。

【００５３】ここで外部端末装置２２が通信線とコネク
タ２１Ａ及び２１Ｂとを介してマイクロコンピュータに
１２に接続されているとすると、ＣＰＵの入力ポートＡ
5 の電位が零になっているため、ＣＰＵは外部端末装置
が接続されていることを検出している。そのため、通信
指令の受信を確認する過程と外部端末の接続を確認する
過程とが繰り返され、外部端末装置が接続されている
間、通信指令の受信を待機する状態（通信モード）とな
る。

【００５４】通信指令は、マイクロコンピュータ１２と
外部端末装置２２との間でいかなる通信を行うかを指令
するもので、外部端末装置２２の所定のキーを押すこと
により与えられる。本実施例では、通信指令が１バイト
の数値（指令値）からなっていて、外部端末装置２２か
ら制御装置２のマイクロコンピュータに制御テータを送
信することを指令する際、マイクロコンピュータから外
部端末装置２２に制御データを送信することを指令する
際、及び外部端末装置２２からマイクロコンピュータに
制御プログラムを送信することを指令する際にそれぞ
れ、指令値を０，１及び２とするようになっている。

【００５５】通信指令を待機している状態で、指令値が
「０」となると、制御データ書替通信モードとなって、
外部端末装置２２により１６進数に変換された制御デー
タがシリアル通信によりＣＰＵ１２ａに送信される。こ
のモードではＣＰＵがＰＲＯＧＮＶ番地の内容を０にし
た後、受信した制御データを所定のプログラムに従って
ＥＥＰＲＯＭのＰＲＯＧ０２番地ないしＰＲＯＧＮＶ−
１番地の領域に格納して制御データを読み込む（または
書替える）。全ての制御データの読み込みが完了したと
きにＰＲＯＧＮＶ番地に３２Ｈの数値が書き込まれる。

【００５６】また指令値が「１」のときには、モニタ通
信モードとなって、マイクロコンピュータ１２ａ側から
ＥＥＰＲＯＭに記憶された制御データが外部端末装置２
２に送信され、外部端末装置により内燃機関の制御に用
いられる制御データがモニタされる。

【００５７】指令値が「２」のときには、制御プログラ
ム書替通信モードとなって、外部端末装置２２により機
械語にアセンブラされた制御プログラムが、シリアル通
信によりＣＰＵ１２ａに送信される。このモードではＣ
ＰＵが先ずＰＲＯＧＮＵの内容を零とし、制御プログラ
ムをＰＲＯＧ００番地からＰＲＯＧＮＵ−１番地までの
領域に格納する。また必要な場合には、割り込みベクタ
テーブルＢの書替えも行う。全ての制御プログラムの読
み込みが完了したときにＰＲＯＧＮＵに「３１Ｈ」を書
き込む。

【００５８】制御データ及び制御プログラムの読み込み
が完了した後、コネクタ２１Ｂをコネクタ２１Ａから外
して外部端末装置をマイクロコンピュータから切り離す
と、ＣＰＵの入力ポートＡ5 の電位が高レベルになるた
め、外部端末装置が切り離されたことが検出される。外
部端末装置が切り離されたことが検出されると、次いで
ＰＲＯＧＮＵ番地の内容及びＰＲＯＧＮＶ番地の内容が
確認され、これらのアドレスに「３１Ｈ」及び「３２
Ｈ」の数値が格納されていないとき（制御プロクラムの
読み込み及び制御データの読み込みが完了していないと
き）には、通信を待機する状態に戻って内燃機関の制御
を行う制御モードへの移行を禁止する。

【００５９】ＰＲＯＧＮＵ番地及びＰＲＯＧＮＶ番地に
それぞれ「３１Ｈ」及び「３２Ｈ」が格納されている場
合には、全ての割り込みを禁止し、ＲＡＭ内のフラグを
「１」として割り込みベクタテーブルをＢに変更した
後、ＰＲＯＧ０１番地へジャンプする。ＰＲＯＧ０１番
地以降には図３のフローチャートで示されるような制御
プログラムのメインルーチンＭＡＩＮ２が格納されてい
る。

【００６０】このメインルーチンＭＡＩＮ２では、各部
のイニシャライズを行った後、ＣＰＵの入力ポートＡ5
の電位から外部端末装置の接続の有無を確認する。その
結果外部端末装置が接続されていないことが確認された
場合に、点火時期、燃料噴射時期及び噴射時間、排気バ
ルブの開度等を制御する制御モードに移行する。

【００６１】この制御モードでは、マイクロコンピュー
タ１２が、スロットルセンサ、パルサ及びギアポジショ
ンセンサから与えられる情報に基づいて、各スロットル
開度、回転数（パルサの出力信号の発生周期から演算す
る）及びギアポジションにおける燃料噴射時期と点火時
期とを演算し、パルサ信号により基準回転角度位置が計
測されたときにタイマをセットして演算された噴射時期
及び点火時期の計測を開始させる。タイマが噴射時期及
び点火時期をそれぞれ計測したときに燃料の噴射時期と
噴射時間とを定める噴射指令信号Ｖj 及び点火時期を定
める点火信号Ｖi をそれぞれ出力ポートＢ1 及びＢ2 か
ら出力する。

【００６２】マイクロコンピュータはまた各回転数、ス
ロットル開度及びギアポジションにおける排気バルブの
開度を演算して、その開度を与えるバルブ開度信号Ｖθ
を出力ポートＢ3 に出力する。

【００６３】噴射制御部１３はマイクロコンピュータ１
２の出力ポートＢ1 から噴射指令信号Ｖj が与えられた
ときにインジェクタ４に駆動電流を与える。インジェク
タ４は、駆動電流が所定の値に達したときにそのバルブ
を開いて図示しない燃料ポンプから与えられている燃料
を吸気マニホールド１Ａ内に噴射する。

【００６４】点火制御部１４は、点火信号Ｖi が与えら
れたときに点火用の高電圧を発生する点火回路を備えて
いて、点火信号Ｖi が与えられたときに、点火プラグ６
に点火用の高電圧を印加して点火動作を行わせる。

【００６５】排気バルブ制御部１５は、マイクロコンピ
ュータ１２の出力ポートＢ3 から与えられるバルブ開度
信号に応じて排気バルブ５に取り付けられた図示しない
アクチュエータに駆動電流を与えて排気バルブ５を演算
された開度まで変位させる。図３のメインルーチンにお
いて、外部端末装置が接続されていることが検出されて
いる場合は、点火プラグ６に高電圧を供給する点火回
路、排気バルブ５を駆動するアクチュエータ、インジェ
クタ４に駆動電流を与えるスイッチ回路等の駆動を停止
して、各制御対象の動作を停止する。その後全ての割り
込みを禁止し、ＲＡＭに設けられたフラグを「０」にし
て割り込みベクタテーブルをＡに変更した後、ＰＲＯＧ
ＳＴへジャンプして図２のメインルーチンに移行する。
従って、内燃機関の制御が行われている状態でも、コネ
クタ２１Ａにコネクタ２１Ｂが接続されると機関が停止
して通信モードに移行し、ＥＥＰＲＯＭの内容の書替え
が可能になる。

【００６６】上記の実施例では、ＥＥＰＲＯＭにより制
御プログラム記憶手段及び制御データ記憶手段が構成さ
れている。

【００６７】また図２のフローチャートにおいて、外部
端末装置の接続の有無を確認して外部端末装置が接続さ
れていることが確認されたときに通信モードに移行し、
外部端末装置が切り離されていることが確認されたとき
に制御モードに移行する過程により、動作モード切り換
え手段が実現される。

【００６８】更に図２のフローチャートにおいて、通信
指令の指令値に応じて、外部端末装置２２から制御装置
２への制御データの送信を行う制御データ書替通信モー
ド、制御装置２から外部端末装置２２への制御データの
送信を行うモニタ通信モード、または外部端末装置２２
から制御装置２への制御プログラムの送信を行う制御プ
ログラム書替通信モードのいずれかの通信モードを選択
する過程により、通信モード切換手段が実現される。

【００６９】また図２のフローチャートにおいて、ＰＲ
ＯＧＮＵ及びＰＲＯＧＮＶの内容を見ることによりＥＥ
ＰＲＯＭへの制御データ及び制御プログラムの読み込み
が完了したか否かを確認して、読み込みが完了していな
いときには制御モードへの移行を禁止し、読み込みが完
了しているときに制御モードに移行させる過程により、
制御モード復帰制御手段が実現される。

【００７０】上記の実施例では、通信モード切換手段
が、制御データ書替通信モードと、モニタ通信モード
と、制御プログラム書替通信モードとを選択し得るよう
に構成されているが、制御データ書替通信モード及び制
御プログラム書替通信モードのみを選択するように構成
してもよい。

【００７１】上記の実施例では、モニタ通信モードにお
いて、ＥＥＰＲＯＭ内の制御データのみを外部端末装置
２２に送信するようにしたが、更に通信指令の指令値を
増やして、例えば指令値が「３」のときに、ＥＥＰＲＯ
Ｍ内の制御プログラムを外部端末装置２２に送信するモ
ニタ通信モードを追加してもよい。

【００７２】上記の実施例では、図３のフローチャート
において、外部端末装置の接続を確認して外部端末装置
が接続されているときに各制御対象の制御動作を禁止し
て通信モードに移行する過程により通信モード移行手段
が実現される。

【００７３】上記の実施例ではスロットル開度、回転数
及び変速機のギアポジションに応じて点火時期、燃料噴
射時期、及び排気バルブの開度を制御しているが、吸気
温度、大気圧等の他の条件を更に加える場合もあり、制
御対象毎に制御条件を異ならせる場合もある。例えば、
点火時期を回転数に応じて制御し、燃料噴射時期をスロ
ットル開度、吸気温度及び大気圧に応じて制御する場合
もある。

【００７４】上記の実施例では、シリアルインタフェー
ス２０が、マイクロコンピュータ１２に外付けされてい
るが、シリアルインタフェースを内蔵したマイクロコン
ピュータを用いることもできる。またＥＥＰＲＯＭ１２
ｅをマイクロコンピュータに外付けすることもできる。

【００７５】上記の実施例では、コネクタ２１Ａ及び２
１Ｂの１つの接点を検出接点として利用して外部端末検
出手段を構成したが、外部端末装置の接続の有無を検出
するためのスイッチを別個に設けて、コネクタ２１Ａと
２１Ｂとを接続した際に、コネクタの一部により該スイ
ッチが動作させられて自動的にオンまたはオフするよう
に構成することにより、外部端末装置の接続の有無を検
出するようにしてもよい。

【００７６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、制御デ
ータ記憶手段及び制御プログラム記憶手段を内容の書替
えが可能な不揮発性メモリにより構成するとともに、該
不発性メモリの内容を書替えるための通信プログラムを
マイクロコンピュータ内に設けられたＲＯＭに記憶させ
るようにしたので、ＲＯＭを交換することなく制御プロ
グラム及び（または）制御データを書替えることがで
き、制御特性の変更に容易に対応することができる。

【００７７】特に本発明においては、制御装置に外部端
末装置が接続されたことを検出する外部端末検出手段を
設けて、該検出手段により外部端末装置が接続されてい
ることが検出されたときに制御対象の制御を禁止して通
信モードを選択し、外部端末検出手段により外部端末装
置が外されていることが検出されているときに制御対象
の制御を行わせる制御モードを選択して制御対象の制御
を実行させる動作モード切換手段を設けたため、制御装
置に外部端末装置を接続するだけで、不揮発性メモリへ
の書替えを行う通信モードに切り換えることができ、ま
た、制御装置から外部端末装置を切り離すだけで制御動
作を行わせる制御モードに切り換えることができる。従
って制御装置に制御データや制御プログラムを読み込む
際の操作を簡単にすることができ、機関の仕様の変更を
容易に行わせることができる。

【００７８】更に本発明によれば、外部端末装置が外さ
れたことが検出されたときに不揮発性メモリへの制御デ
ータ及び制御プログラムの読み込みが完了しているか否
かを確認して制御データ及び制御プログラムの読み込み
が完了しているときには制御モードへ復帰し、制御デー
タ及び制御プログラムの少なくとも一方の読み込みが完
了していないときには制御モードへの復帰を禁止するよ
うにしたので、制御データ及び制御プログラムの読み込
みが不完全な状態で不適正な制御動作が行われるのを防
ぐことができ、安全性を高めることができる。

【００７９】また請求項２に記載した発明によれば、制
御モードが行われている状態で外部端末装置が接続され
たことが検出されたときに各制御対象の制御動作を禁止
して通信モードに移行する通信モード移行手段を機関制
御手段に設けたので、内燃機関の制御動作が行われてい
る状態でも、外部端末装置を接続するだけで機関を停止
させて通信モードに移行させることができる。従ってレ
ースの途中等に制御特性を変更する必要が生じた場合
に、制御データ記憶手段及び制御プログラム記憶手段の
内容を書替える作業を短時間で行わせて、制御特性の変
更に迅速に対処することができる。

【００８０】更に請求項３に記載した発明によれば、動
作モード切換手段により通信モードが選択されていると
きに、制御データ書替通信モード及び制御プログラム書
替通信モードに加えて、更に不揮発性メモリの記憶内容
を外部端末装置に送信するモニタ通信モードを選択し得
るようにしたので、外部端末装置による制御データ等の
内容の確認を可能にして、制御装置の設計や、制御特性
の調整等を容易にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のハードウェアの構成を示した
ブロック図である。

【図２】本発明の実施例において、動作モード選択制御
手段を実現するためのプログラムのメインルーチンのア
ルゴリズムを示したフローチャートである。

【図３】本発明の実施例において制御プログラムのメイ
ンルーチンのアルゴリズムを示したフローチャートであ
る。

【図４】本発明の実施例におけるメモリの割り付けを示
したメモリマップである。

【図５】従来の内燃機関用制御装置における制御プログ
ラムのメインルーチンを示したフローチャートである。

【図６】従来の内燃機関用制御装置のハードウェアの構
成を示したブロック図である。

【図７】従来の内燃機関用制御装置におけるメモリの割
り付けを示したメモリマップである。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ 内燃機関用制御装置 ３ スロットルバルブ ４ インジェクタ ５ 排気バルブ ６ 点火プラグ ８ パルサ ９ パルサ信号入力部 １０ スロットル開度信号入力部 １１ ギアポジション信号入力部 １２ マイクロコンピュータ １２ａ ＣＰＵ １２ｂ ＲＯＭ １２ｃ ＲＡＭ １２ｄ タイマ １２ｅ ＥＥＰＲＯＭ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の所定の制御対象の制御特性を
   与えるデータを記憶した制御データ記憶手段と、前記制
   御データ記憶手段に記憶されたデータを用いて所定の制
   御特性を得るように前記制御対象を制御する機関制御手
   段を実現するための制御プログラムを記憶した制御プロ
   グラム記憶手段とを備え、前記制御プログラム記憶手段
   に記憶されたプログラムをマイクロコンピュータにより
   実行して前記制御対象を制御する内燃機関用制御装置に
   おいて、 前記制御データ記憶手段及び制御プログラム記憶手段は
   内容の書替えが可能な不揮発性メモリからなり、 前記マイクロコンピュータに外部端末装置を接続するた
   めのコネクタが設けられるとともに、該コネクタに外部
   端末装置が接続されているか否かを検出する外部端末検
   出手段が設けられ、 前記外部端末装置と前記マイクロコンピュータとの間で
   通信を行わせて前記不揮発性メモリの記憶内容の書替え
   を行わせるための通信用プログラムと、前記外部端末装
   置とマイクロコンピュータとの間で通信を行わせる通信
   モードまたは前記制御プログラムに従って前記制御対象
   の制御を行わせる制御モードのいずれかを選択して実行
   させる動作モード選択制御手段を実現するための動作モ
   ード選択制御用プログラムとが前記マイクロコンピュー
   タのＲＯＭに記憶され、 前記動作モード選択制御手段は、 前記外部端末検出手段により外部端末装置が接続されて
   いることが検出されたときに前記制御対象の制御を禁止
   して前記通信モードを選択し、前記外部端末検出手段に
   より外部端末装置が外されていることが検出されている
   ときに前記制御対象の制御を行わせる制御モードを選択
   して制御対象の制御を実行させるように動作モードを切
   り換える動作モード切換手段と、 前記動作モード切換手段により通信モードが選択されて
   いるときに、前記外部端末装置からの指令に応じて前記
   外部端末装置から前記制御データ記憶手段に制御データ
   を送信して前記制御データ記憶手段の記憶内容の書替え
   を行わせる制御データ書替通信モード、または前記外部
   端末装置から前記制御プログラム記憶手段にプログラム
   を送信して該制御プログラム記憶手段の記憶内容の書替
   えを行わせる制御プログラム書替通信モードを選択して
   選択されたモードで通信と不揮発性メモリの記憶内容の
   書替えとを行わせる通信モード切換手段と、 前記動作モード切換手段により通信モードが選択されて
   いる状態で、外部端末装置が外されたことが検出された
   ときに前記不揮発性メモリへの制御データ及び制御プロ
   グラムの読み込みが完了しているか否かを確認して制御
   データ及び制御プログラムの読み込みが完了しいるとき
   には前記制御モードへ復帰し、制御データ及び制御プロ
   グラムの少なくとも一方の読み込みが完了してないとき
   には前記制御モードへの復帰を禁止する制御モード復帰
   制御手段とを具備していることを特徴とする内燃機関用
   制御装置。
2. 【請求項２】 前記機関制御手段は、前記制御モードが
   行われている状態で外部端末装置が接続されたことが検
   出されたときに各制御対象の制御動作を禁止して前記通
   信モードに移行する通信モード移行手段を備えているこ
   とを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
3. 【請求項３】 前記通信モード切換手段は、前記動作モ
   ード切換手段により通信モードが選択されているとき
   に、前記制御データ書替通信モード及び制御プログラム
   書替通信モードに加えて、更に前記不揮発性メモリの記
   憶内容を前記外部端末装置に送信するモニタ通信モード
   を選択し得るように構成されている請求項１または２の
   いずれかに記載の内燃機関用制御装置。