JPH0778125A - マイクロコンピュータ使用の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源電圧が低下したときでもマイクロコンピ
ュータで指定された制御対象の必要最小限度の処理を行
なうことができること。 【構成】 高周波発振を行なうクリスタル発振回路６
と、クリスタル発振回路６よりもその発振周波数が低い
ＣＲ発振回路７の出力を入力する切替回路８は、マイク
ロコンピュータ１に供給する電源電圧＋ＶDDが所定の閾
値電圧ＶTLを下回ってたとき、マイクロコンピュータ１
のクロックパルスをＣＲ発振回路７の発振周波数に切替
えると共に、マイクロコンピュータ１でデータ処理を行
なうデータ処理する内容を制限し、重要度の高い処理の
みを実行させるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
を使用した回路に使用されるもので、例えば、各種車両
に搭載されるマイクロコンピュータを用いた制御装置に
関するものであり、特に、マイクロコンピュータのクロ
ックパルス源を切替えるマイクロコンピュータ使用の制
御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のマイクロコンピュータのクロッ
クパルス源を選択するマイクロコンピュータ使用の制御
装置に関する従来技術として、特開昭５８−９０２２６
号公報に掲載の技術を挙げることができる。

【０００３】前記公報に掲載の技術は、マイクロコンピ
ュータのデータ処理速度は電源電圧に依存しないが、マ
イクロコンピュータを構成する電界効果トランジスタの
スイッチング速度が電源電圧に依存するため、電源電圧
に応じてクロックパルスの周波数を変化させ、広い電源
電圧の範囲で電源電圧に対応した高速処理を行なう技術
が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の装置の
ようにクロックパルスの周波数を切替える場合、クロッ
クパルスの周波数低下にともなって、マイクロコンピュ
ータの処理速度が低下する。したがって、クロックパル
スの周波数を低下させた状態において、通常と同一のデ
ータ処理を実行すると、データ処理に遅れが生じ制御対
象の制御性が悪化するという問題点がある。

【０００５】そこで、本発明は、電源電圧が低下したと
きでもマイクロコンピュータで指定された制御対象の必
要最小限度のデータ処理を行なうことができるマイクロ
コンピュータ使用の制御装置の提供を課題とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるマイクロ
コンピュータ使用の制御装置は、高周波発振を行なう第
１の発振手段と、前記第１の発振手段の発振周波数より
もその発振周波数が低い第２の発振手段と、前記第１の
発振手段または前記第２の発振手段の出力の何れかを前
記マイクロコンピュータのクロックパルスとすべく切替
えるクロックパルス切替手段とを具備し、マイクロコン
ピュータに供給する電圧の低下を検出する電圧検出手段
で検出された電圧が所定の閾値電圧よりも低下したと
き、第１の発振手段から前記第２の発振手段の発振周波
数に前記マイクロコンピュータのクロックパルスを切替
えると共に、マイクロコンピュータでデータ処理する内
容を制限し、重要度の高い処理のみを実行するものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明においては、高周波発振を行なう第１の
発振手段と、前記第１の発振手段の発振周波数よりもそ
の発振周波数が低い第２の発振手段の出力を入力するク
ロックパルス切替手段は、マイクロコンピュータに供給
する電圧が所定の閾値電圧を超えているとき、高周波発
振を行なう第１の発振手段の出力をマイクロコンピュー
タのクロックパルスとして入力する。したがって、マイ
クロコンピュータはそのクロックパルスが高周波である
から、その処理速度が速い通常の処理を行なう。しか
し、前記電圧検出手段で検出された電圧が所定の閾値電
圧よりも低下したとき、前記マイクロコンピュータのク
ロックパルスを前記第２の発振手段の発振周波数に切替
えると共に、優先処理手段によってマイクロコンピュー
タでデータ処理する内容を制限し、重要度の高い処理の
みを実行させる。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例におけるマイクロコ
ンピュータ使用の制御装置の全体回路構成図で、図２は
同実施例におけるマイクロコンピュータ使用の制御装置
の切替回路の回路構成図である。また、図３は同実施例
におけるマイクロコンピュータ使用の制御装置の比較回
路で行なう電圧低下検出の説明図である。

【０００９】図において、エンジン制御装置ＥＣＵを構
成するマイクロコンピュータ１は自動車の点火制御及び
噴射制御、アイドル回転数制御、排気ガス制御等のエン
ジン制御を行なうもので、その入力インターフェース２
には、エンジン制御に必要な条件をパルス信号を含むオ
ン・オフ信号を検出する検出器出力、例えば、アイドル
スイッチ、スタータスイッチ、車速センサの出力等が入
力されている。また、その出力インターフェース３に
は、エンジン制御に必要な条件を出力する図示しない点
火プラグ、インジェクタ、バルブ等が接続されている。
また、クリスタル異常表示を行なう表示手段も接続され
ている。定電圧回路４は公知の車両用のダイナモ出力及
びバッテリ出力をマイクロコンピュータ１に適した安定
化した定電圧電源とする回路である。Ａ／Ｄ変換回路５
は公知のアナログ入力をディジタル出力に変換する回路
である。

【００１０】本実施例のクロックパルス切替手段として
の切替回路８は、電源電圧＋ＶDDが所定の閾値電圧ＶTL
よりも低下したとき、または、後述する発振異常検出手
段でクリスタル発振回路６の異常が検出されたとき、前
記マイクロコンピュータ１のクロックパルスをＣＲ発振
回路７の発振周波数に切替える回路で、具体的には、図
２に示す回路で構成されている。

【００１１】図２において、比較回路１１は定電圧回路
４の電源側の電圧（電源電圧＋ＶDD）と定電圧側の電圧
を入力し、その電源側の電圧と定電圧側の電圧差が僅少
になり、図３に示すように、所定の低電圧閾値ＶTLを下
回ったとき、その出力を“Ｈ”とし、所定の低電圧閾値
ＶTLを下回った後、所定の高電圧閾値ＶTHを上回るまで
その出力の“Ｈ”を維持し、所定の高電圧閾値ＶTHを上
回ったときその出力を“Ｌ”とするものである。即ち、
比較回路１１の閾値にはヒステリシスを持たせており、
後述するゲート回路１２による発振回路の切替えにチャ
タリングが発生しないようにしている。

【００１２】また、比較回路１１の出力はマイクロコン
ピュータ１にも入力されている。

【００１３】このゲート回路１２は、通常の状態、即
ち、電源側の電圧が定電圧側の電圧を低電圧閾値ＶTLを
下回っておらず比較回路１１の出力が“Ｌ”のとき、ク
リスタル発振回路６側の発振出力をマイクロコンピュー
タ１のクロックパルスとし、比較回路１１の出力が
“Ｈ”のとき、ＣＲ発振回路７側に切替え、その発振出
力をマイクロコンピュータ１のクロックパルスとするも
のであり、また、後述するようにクリスタル発振回路異
常信号によっても切替えを行なうものである。このた
め、比較回路１１及び比較回路１４の出力は、オアゲー
ト１６を介してゲート回路１２の切替え信号となってい
る。

【００１４】Ｆ−Ｖ変換回路１３にはクリスタル発振回
路６が接続され、クリスタルの発振周波数をその発振周
波数に比例した電圧に変換する。比較回路１４はＦ−Ｖ
変換回路１３が接続され、この入力電圧がクリスタルの
許容周波数に対応した所定の電圧範囲外のときクリスタ
ル発振回路異常信号をマイクロコンピュータ１及びオア
ゲート１６に出力するものであり、所定の閾値電圧を有
するもの、或いはシュミット回路の使用も可能である。

【００１５】このように構成された本実施例のマイクロ
コンピュータ使用の制御装置の動作を説明する。

【００１６】図４は本発明の一実施例におけるマイクロ
コンピュータ使用の制御装置のプログラム制御を行なう
フローチャートで、図５は図４のプログラムで使用する
スタータスイッチ及びアイドルスイッチと噴射量及び点
火時期を示すマップである。なお、図４に示すプログラ
ム制御はエンジン制御のメインプログラムの実行中に処
理されるものである。

【００１７】ステップＳ１で比較回路１１の出力をみ
て、電源側の電圧と定電圧側の電圧差が、所定の低電圧
閾値ＶTLを下回ってその出力が“Ｈ”であるか判定し、
所定の低電圧閾値ＶTHを下回った後、所定の高電圧閾値
ＶTHを上回るまでの“Ｈ”が出力されているとき、ステ
ップＳ２でイグニッションスイッチのスタータスイッチ
及びアイドルスイッチのオン・オフで一義的に決定され
る図５に示すマップから噴射量及び点火時期を選択し、
ステップＳ１３でその噴射量及び点火時期の制御を行な
い、このルーチンを脱する。即ち、電源側の電圧と定電
圧側の電圧の差が所定の低電圧閾値ＶTLを下回ったとき
には、Ａ／Ｄ変換回路５の基準電圧も信頼できない値と
なっている可能性があることから、スタータスイッチ及
びアイドルスイッチによって自動車の状態を検出し、ス
タータスイッチ及びアイドルスイッチに対応した噴射量
及び点火時期を図５に示すマップから選択した所定の値
とする。

【００１８】また、ステップＳ１で比較回路１１の出力
をみて、電源側の電圧と定電圧側の電圧差が、所定の低
電圧閾値ＶTLを下回ってその出力が“Ｈ”となっていな
いとき、ステップＳ３でクリスタル発振回路６の発振周
波数が許容周波数内であるか否かを比較回路１４の出力
により検出する。ここで、発振周波数が許容周波数内で
ない、即ち、クリスタル異常フラグが“Ｈ”のとき、Ａ
／Ｄ変換回路５の基準電圧は信頼できる値であるが、マ
イクロコンピュータ１を制御するクロックパルスはＣＲ
発振回路７に切替られているため、クロックパルスの周
波数が低くなり、その処理速度が低下し、通常のデータ
処理を行なうには長時間を要することになり、好ましい
制御ができなくなることから、格別重要性の高い情報の
処理を行なうべくステップＳ４でＡ／Ｄ変換回路５の出
力を入力する。具体的には、吸入空気量を検出するエア
フロメータ、エンジン水温を検出する水温センサ、電源
電圧＋ＶDDはＡ／Ｄ変換回路５を介して入力し、それを
用いてステップＳ５で噴射量及び点火時期を計算し、ス
テップＳ６でクリスタル発振回路６に異常があることを
明示すべくクリスタル異常を表示し、そして、ステップ
Ｓ１３でその噴射量及び点火時期の制御を行ない、この
ルーチンを脱する。

【００１９】そして、ステップＳ３でクリスタル異常フ
ラグが“Ｌ”と判定したときはステップＳ７に進む。ス
テップＳ７で通常の噴射量及び点火時期の制御に使用さ
れる吸入空気量を検出するエアフロメータ、エンジン水
温を検出する水温センサ、電源電圧＋ＶDD、吸気温セン
サ、スロットルポジションセンサ、サブスロットルポジ
ションセンサ、バキュームセンサ、Ｏ₂ センサ、エンジ
ンの油温センサ等のアナログ信号及び車速等のディジタ
ル（パルス）信号を読込み、それによって、ステップＳ
８で噴射量及び点火時期を計算し、ステップＳ９で空燃
比のフィードバック制御処理を行ない、ステップＳ１０
で各種補正を行なう。そして、ステップＳ１１でアイド
ルスピードコントロール処理を行ない、ステップＳ１２
で噴射ポンプ等の電磁バルブの制御及びその他の制御を
行ない、ステップＳ１３でその噴射量及び点火時期の制
御を行ない、このルーチンを脱する。

【００２０】即ち、ステップＳ１で正常な電源電圧＋Ｖ
DDが得られており、また、ステップＳ３でクリスタル異
常フラグが“Ｌ”と判定したとき、通常の公知のエンジ
ン制御を行なうものである。

【００２１】このように、本実施例のマイクロコンピュ
ータ使用の制御装置は、マイクロコンピュータ１に供給
する電源電圧＋ＶDDの低下を検出する比較回路１１から
なる電圧検出手段と、高周波発振を行ない、その出力を
マイクロコンピュータ１のクロックパルスとして出力す
るクリスタル発振回路６からなる第１の発振手段と、ク
リスタル発振回路６の発振周波数よりもその発振周波数
が低いＣＲ発振回路７からなる第２の発振手段と、前記
第１の発振手段の異常を検出するＦ−Ｖ変換回路１３及
び比較回路１１からなる発振異常検出手段と、前記比較
回路１１からなる電圧検出手段で検出された電源電圧＋
ＶDDが所定の閾値電圧ＶTLよりも低下したとき、または
前記発振異常検出手段で第１の発振手段の異常が検出さ
れたとき、第１の発振手段から前記第２の発振手段の発
振周波数に前記マイクロコンピュータ１のクロックパル
スを切替える切替回路８からなるクロックパルス切替手
段と、切替回路８からなるクロックパルス切替手段で第
２の発振手段が選択されたとき、マイクロコンピュータ
１で処理する内容を制限し、ステップＳ２またはステッ
プＳ４乃至ステップＳ６からなる重要度の高い処理のみ
を実行する優先処理手段とを具備するものである。

【００２２】したがって、高周波発振を行なうクリスタ
ル発振回路６と、前記クリスタル発振回路６の発振周波
数よりもその発振周波数が低いＣＲ発振回路７の出力を
入力する切替回路８は、マイクロコンピュータ１に供給
する電源電圧＋ＶDDが所定の閾値電圧ＶTLを下回ってい
ないとき、高周波発振を行なうクリスタル発振回路６か
らなる第１の発振手段の出力をマイクロコンピュータ１
のクロックパルスとして入力し、通常の処理を行なう。
しかし、比較回路１１からなる電圧検出手段で検出され
た電源電圧＋ＶDDが所定の閾値電圧ＶTLよりも低下した
とき、または、発振異常検出手段で前記クリスタル発振
回路６からなる第１の発振手段の異常が検出されたと
き、前記マイクロコンピュータ１のクロックパルスをＣ
Ｒ発振回路７からなる第２の発振手段の発振周波数に切
替えると共に、優先処理手段によってマイクロコンピュ
ータ１でデータ処理を行なうクリスタル発振回路６から
なるデータ処理する内容を制限し、重要度の高い処理の
みを実行させるものである。本実施例のマイクロコンピ
ュータ使用の制御装置は、回路構成が簡単で、電力消費
が少なく、電源電圧＋ＶDDが低下したときでも、また
は、クリスタル発振回路６の異常検出が行なわれたとき
でも、マイクロコンピュータ１の能力応じて用途に応じ
たデータ処理を実行することができ、マイクロコンピュ
ータ１に指定された制御対象の必要最小限度の処理を行
なうことができる。

【００２３】ところで、上記実施例の電圧検出手段は、
マイクロコンピュータ１に供給する電源電圧＋ＶDDの低
下を検出する比較回路１１からなるものであるが、本発
明を実施する場合には、マイクロコンピュータ１に供給
する定電圧回路４を介した後の電源電圧の検出とするこ
ともできる。また、その回路構成も所定の定電圧源との
比較により、電源の低下を検出することもできる。しか
し、電源電圧の低下を検出するものであることからすれ
ば、特定の定電圧源を持つよりも、或いは標準電圧を得
る電池を持つよりも、上記実施例は廉価に構成できる。

【００２４】また、上記実施例の第１の発振手段と第２
の発振手段は、クリスタル発振回路６とクリスタル発振
回路６の発振周波数よりもその発振周波数が低いＣＲ発
振回路７からなるものであるが、本発明を実施する場合
には、クリスタル発振回路６とＣＲ発振回路７を他の発
振回路とすることができる。しかし、ＣＲ発振回路の方
が信頼性が高いため上記実施例の第２の発振手段として
ＣＲ発振回路を使用した方がその信頼性が向上する。

【００２５】そして、上記実施例の発振異常検出手段
は、Ｆ−Ｖ変換回路１３で所定の閾値電圧と比較するも
のであるが、所定のカウンタで計数するもの等の発振の
異常検出手段とすることができる。

【００２６】更に、上記実施例のクロックパルス切替手
段は、第１の発振手段から第２の発振手段の発振周波数
に前記マイクロコンピュータ１のクロックパルスを切替
える切替回路８からなるものであるが、本発明を実施す
る場合には、第１の発振手段と第２の発振手段との出力
をマイクロコンピュータ１のクロックパルスに択一的に
切替えが可能であればよい。

【００２７】更にまた、上記実施例の優先処理手段は、
切替回路８からなるクロックパルス切替手段で第２の発
振手段が選択されたとき、マイクロコンピュータ１で処
理する内容を制限し、ステップＳ２またはステップＳ４
乃至ステップＳ６からなる重要度の高い処理のみを実行
するものであるが、本発明を実施する場合には、通常状
態で行なう所定の用途に使用される制御のデータ処理の
規模を縮小して行なうものであればよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明のマイクロコンピ
ュータ使用の制御装置においては、高周波発振を行なう
第１の発振手段と発振周波数が低い第２の発振手段の出
力の何れかを前記マイクロコンピュータのクロックパル
スとすべく切替えるクロックパルス切替手段を、マイク
ロコンピュータに供給する電源電圧が所定の閾値電圧よ
りも低下したとき、第１の発振手段から前記第２の発振
手段の発振周波数に前記マイクロコンピュータのクロッ
クパルスを切替えると共に、マイクロコンピュータでデ
ータ処理する内容を制限し、重要度の高いデータ処理の
みを実行するものである。したがって、電源電圧が低下
したときには、マイクロコンピュータの能力に応じて用
途に応じたデータ処理を実行することができ、マイクロ
コンピュータに指定された制御対象の必要最小限度の処
理を行なうことができ、クロックパルス源及びマイクロ
コンピュータの信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例におけるマイクロコン
ピュータ使用の制御装置の全体回路構成図である。

【図２】図２は本発明の一実施例におけるマイクロコン
ピュータ使用の制御装置の切替回路の回路構成図であ
る。

【図３】図３は本発明の一実施例におけるマイクロコン
ピュータ使用の制御装置の比較回路で行なう電圧低下検
出の説明図である。

【図４】図４は本発明の一実施例におけるマイクロコン
ピュータ使用の制御装置のプログラム制御を行なうフロ
ーチャートである。

【図５】図５は図４のプログラムで使用するスタータス
イッチ及びアイドルスイッチと噴射量及び点火時期を示
すマップである。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ４ 定電圧回路 ５ Ａ／Ｄ変換回路 ６ クリスタル発振回路 ７ ＣＲ発振回路 ８ 切替回路 １１，１４ 比較回路 １３ Ｆ−Ｖ変換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロコンピュータに供給する電圧の
   低下を検出する電圧検出手段と、 高周波発振を行ない、その出力を前記マイクロコンピュ
   ータのクロックパルスとして出力する第１の発振手段
   と、 前記第１の発振手段の発振周波数よりもその発振周波数
   が低い第２の発振手段と、 前記電圧検出手段で検出された電圧が所定の閾値電圧よ
   りも低下したとき、第１の発振手段から前記第２の発振
   手段の発振周波数に前記マイクロコンピュータのクロッ
   クパルスを切替えるクロックパルス切替手段と、 前記クロックパルス切替手段で前記第２の発振手段が選
   択されたとき、マイクロコンピュータでデータ処理する
   内容を制限し、重要度の高いデータ処理のみを実行する
   優先処理手段とを具備することを特徴とするマイクロコ
   ンピュータ使用の制御装置。