JPS6212384B2 - - Google Patents
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明はエンジンの制御方法、さらに具体的に
はマイクロコンピユーターを使用した自動車のエ
ンジン制御方法に係り、特に燃料噴射制御におけ
る吸入空気量の計量をホツトワイヤを用いて処理
するエンジン制御方法に関する。 〔従来の技術〕 最近ではエンジンの制御機能を向上させる目的
でマイクロコンピユータを使用したエンジンの総
合的制御が行われつつある。例えば、特開昭50−
90826号公報や特開昭53−40105号公報に開示され
ている。一方、自動車の車種および用途に応じて
エンジンに必要な制御機能は様々であり、それゆ
えマイクロコンピユータを使用したエンジン制御
システムではエンジン制御装置を操作するソフト
ウエアとして車種および用途に応じて汎用性あ
る、すなわち各種の制御機能の修正、変更および
追加が可能であるものがコスト面あるいは制御性
の向上といつた観点から要請される。 従来、内燃機関が吸入する空気量は、吸気マニ
フオルド圧から間接的に、あるいは直接空気流量
を検出して吸気行程中のトータル量を求める方法
がとられていた。前者は間接的方法であるため精
度が悪く、機関の機差や劣化の影響を受け、また
応答性が悪いという欠点を有しており、後者は精
度が高く（読み値±１％）、ダイナミツク・レン
ジが広い（１：50）流量センサを必要とし、コス
ト高となる欠点を有していた。流量センサとし
て、いわゆる熱線流量センサを用いると低コスト
化が可能であり、またその出力特性の非線型性は
相対誤差を均一化して広いダイナミツク・レンジ
を許容する特長があり望ましい。 しかしながらエンジン吸入空気量は、一定では
なく、第１図に示す如く脈動して流量センサから
の出力信号は吸入空気流に対し非線型関係を有
し、応答する出力信号から吸入行程の空気量を空
気流量の積算の形で求める必要があり、この積算
をするには複雑な演算処理が必要である。すなわ
ち、ホツトワイヤ出力電圧ｖは、質量流量をｑA
とすると、 と求まり、(1)式はさらに、 v2＝C1＋C2√A …………(2) となる。いま、回転数Ｎ＝０、質量流量ｑA＝０
のときのホツトワイヤ出力電圧ｖをｖ＝v0とする
と、(2)式は、 ｖ２ ０＝C1 …………(3) となる。したがつて、(2)式、(3)式より、 と、瞬時瞬時の質量流量ｑAが(5)式によつて求め
られる。したがつて、１吸気工程間の平均空気量
ＱAは、次のようになる。 また、１吸気工程当たりの燃料噴射量ＱFは、
Ｎを回転数、Ｋを定数とすると、 ＱF＝ＫＱＡ／Ｎ …………(7) したがつて、１吸気工程間の平均空気量ＱAを
求めることにより１回転当りの燃料噴射ＱFが回
転数Ｎによつて決定される訳である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、この平均空気料ＱAをマイクロコン
ピユータで取り込むには、前述の如く、吸入空気
量が脈動しており、しかも、吸入空気量に対応し
たホツトワイヤ出力電圧の値により吸入空気量を
サンブリングして前述の(5)式の如き演算すること
から、その処理に時間がかかること、また、マイ
クロコンピユータは、燃料噴射制御（以下、EGI
と称す）するだけでなく、点火進角制御（以下、
IGNと称す）、アイドル回転数制御（以下、SICと
称す）、排気環流制御（以下、EGRと称す）、O2
フイードバツク制御等の制御をもしなければなら
ない。このため、回転数Ｎが数十回転の場合は、
コンピユータは、上記各制御をすることが可能で
あるものの、回転数Ｎが上がつてくれば吸入空気
量の演算だけしかできなくなるといつた欠点を有
していた。 本発明の目的は、エンジン回転数の変動によつ
て他の制御ができなくなることなく、燃料噴射制
御を確実に行なえるエンジン制御方法を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成した本発明に係るエンジン制御
方法は、吸収通路より吸入された空気と燃料供給
手段より供給された燃料とで作られた空気−燃料
混合気を燃焼させ、燃焼させてから得られた熱ア
エネルギーを機械エネルギーに変換し、該機械エ
ネルギーで出力シヤフトを回転させ、上記燃焼に
より生じた排気ガスを排気通路より排出するエン
ジンと、上記エンジンの吸気通路内の吸入空気の
状態に応じた出力を作る空気流量センサと、該空
気流量センサの出力に基づいて上記燃料供給手段
を駆動する制御信号を作り出す演算回路とより構
成されるエンジンの制御システムを制御する方法
において、エンジン回転数領域に応じてあらかじ
め３つのモードに分けると共に、各モード毎にエ
ンジンの回転数が高い方に移るに従つて上記空気
流量センサの出力を取り込むためのセンサ出力取
込み間隔を長く設定したタイミングデータを決定
しておき、エンジン回転数が上記各モードのいず
れかにあるかに応じて前記決定したタイミングデ
ータから上記センサ出力を取込むためのタイミン
グを表わすタイミング信号を発生し、このタイミ
ング信号に応じて空気流量センサからの出力を上
記演算回路に取り込み、それら取り込んだ値から
吸入空気量を求めることを特徴とするものであ
る。 〔作用〕 エンジン回転数領域に応じて３つのモードに分
け、各モードに応じた空気流量センサ出力の取り
込みタイミングデータを決定しておく。エンジン
回転数が３つのモードのいずれに該当するかによ
つてタイミングデータを取り出し、このデータで
タイミング信号を発生させる。マイクロコンピユ
ータへ空気流量センサ出力を取り込むに当り、各
モードによつて定めたタイミングデータから得た
タイミング信号に同期させてそのタイミング信号
に相当する時間で取り込ませる。つまり、〔時間
に換算した回転数÷タイミング間隔〕の値がデー
タ取り込み間隔となることから、回転数の高いと
きにはタイミング間隔を長くし、回転数の低いと
きにはタイミング間隔を短くすることにより、回
転数の変化があつてもデータ取り込み間隔を一定
とし、これにより、回転数の変動によつてマイク
ロコンピユータが他の制御をできなくなることを
防ぎ、かつ燃料噴射制御を確実に行なうというも
のである。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第２図にはエンジン系統全体の制御装置が示さ
れている。図において、吸入空気はエアクリーナ
２、スロツトルチヤンバ４、吸気管６を通り、シ
リンダ８へ供給される。シリンダ８で燃焼したガ
スは、シリンダ８から排気管１０を通り、大気中
へ排出される。 スロツトルチヤンバ４には、燃料を噴射するた
めのインジエクタ１２が設けられており、このイ
ンジエクタ１２から噴出した燃料はスロツトルチ
ヤンバ４の空気通路内で霧化され、吸入空気と混
合して混合気を形成し、この混合気は吸気管６を
通つて、吸気弁２０の開弁により、シリンダ８の
燃焼室へ供給される。 インジエクタ１２の出口近傍には絞り弁１４，
１６が設けられている。絞り弁１４は、アクセル
ペダルと機械的に連通するように構成され、運転
者により駆動される。一方、絞り弁１６はダイヤ
フラム１８により駆動されるように配置され、空
気流量が小の領域で全閉状態となり、空気流量が
増大するにつれてダイヤフラム１８への負圧が増
大することにより絞り弁１６は開き始め、吸入抵
抗の増大を抑止する。 スロツトルチヤンバ４の絞り弁１４，１６の上
流には空気通路２２が設けられ、この空気通路２
２には熱式空気流量計を構成する電気的発熱体２
４が配設され、空気流速と発熱体の伝熱量との関
係から定まる空気流速に応じて変化する電気信号
が取り出される。発熱体２４は空気通路２２内に
設けられているので、シリンダ８のバツクフアイ
ア時に生じる高温ガスから保護されると共に、吸
入空気中のごみなどによつて汚染されることから
も保護される。この空気通路２２の出口はベンチ
ユリの最狭部近傍に開口され、その入口はベンチ
ユリの上流側に開口されている。 インジエクタ１２に供給される燃料は、燃料タ
ンク３０から、フユーエルポンプ３２、フユーエ
ルダンパ３４及びフイルタ３６を介して燃圧レギ
ユレータ３８へ供給される。一方、燃圧レギユレ
ータ３８からはインジエクタ１２へパイプ４０を
介して加圧燃料が供給され、そのインジエクタ１
２から燃料が噴射される吸気管６の圧力と上記イ
ンジエクタ１２への燃量圧の差が常に一定になる
ように、燃圧レギユレータ３８から燃料タンク３
０へリターンパイプ４２を介して燃料が戻される
ようになつてる。 吸気弁２０から吸入された混合気はピストン５
０により圧縮され、点火プラグ５２よるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギに変換さ
れる。シリンダ８は冷却水５４により冷却され、
この冷却水の温度は水温センサ５６により計測さ
れ、この計測値はエンジン温度として利用され
る。点火プラグ５２には点火コイル５８より点火
タイミングに合わせて高電圧が供給される。 また、図示しないクランク軸にはエンジンの回
転に応じて基準クランク角毎におよび一定角度
（例えば0.5度）毎に基準角信号およびポジシヨン
信号を出すクランク角センサが設けられている。 このクランク角センサの出力、水温センサ５６
の出力５６Ａ及び発熱体２４からの電気信号はマ
イクロコンピユータなどからなる制御回路６４に
入力され、制御回路６４で演算処理され、この制
御回路６４の出力によつてインジエクタ１２及び
点火コイル５８が駆動される。 以上の構成に基づき制御されるエンジン系統に
おいて、スロツトルチヤンバ４にはスロツトルの
絞り弁１６を跨いで吸気管６に連通するバイパス
２６が設けられ、このバイパス２６には開閉制御
されるバイパスバルブ６２が設けられている。こ
のバイパスバルブ６２の駆動部には、前記制御回
路６４の制御入力が供給され、開閉制御されるよ
うになつている。 このバイパスバルブ６２は絞り弁１６を迂回し
て設けられたバイパス２６に臨ませられ、パルス
電流によつて開閉制御がなされる。このバイパス
バルブ６２は弁のリフト量によりバイパス２６の
断面積を変更するもので、このリフト量は制御回
路６４の出力によつて駆動系が駆動され制御され
る。即ち、制御回路６４においては駆動系の制御
のため開閉周期信号が発生され、駆動系はこの開
閉周期信号によつてバイパスバルブ６４のリフト
量を調節するための制御信号をバイパスバルブ６
２の駆動部に付与するものである。 第３図、第２図の点火装置の説明図であり、増
幅器６８を介してパワー・トランジスタ７２へパ
ルス電流が供給され、この電流によりトランジス
タ７２はONする。これによりバツテリ６６より
点火コイル６８へ一次コイル電流が流れる。この
パルス電流の立ち下がりでトランジスタ７４は遮
断状態となり、点火コイル５８の２次コイルに高
電圧を発生する。 この高電圧は配電器７０を介してエンジンの各
シリンダにある点火プラグ５２のそれぞれにエン
ジン回転に同期して高電圧を配電する。 第４図は排気ガス環流（以下EGRと記す）シ
ステムを説明するためのもので、負圧源８０の一
定負圧が制圧弁８４を介して制御弁８６へ加えて
いる。制圧弁８４はトランジスタ９０に加えられ
繰返しパルスのONデユーテイ比率に応じ、負圧
源の一定負圧を大気８８へ開放に対する比率を制
御し、制御弁８６への負圧の印加状態を制御す
る。従つて制御弁８６へ加えられる負圧はトラン
ジスタ９０のONデユーテイ比率で定まる。この
定圧弁８４の制御負圧により排気管１０から吸気
管６へのEGR量が制御される。 第５図は制御システムの全体構成図である。
CPU１０２とリード・オンリ・メモリ１０４
（以下ROMと記す）とランダム・アクセス・メモ
リ１０６（以下RAMと記す）と入出力回路１０
８とから構成されている。上記CPU１０２は
ROM１０４内に記憶された各種のプログラムに
より、入出力回路１０８からの入力データを演算
し、その演算結果を再び入出力回路１０８へ戻
す。これらの演算に必要な中間的な記憶はRAM
１０６を使用する。CPU１０２、ROM１０４、
ROM１０６、入出力回路１０８間の各種データ
のやり取りはデータ・バスとコントロール・バス
とアドレス・バスからなるバスライン１１０によ
つて行なわれる。 入出力回路１０８には第１のアナログ・デイジ
タル・コンバータ（以下ADC1と記す）と第２の
アナログ・デイジタル・コンバータ（以下ADC2
と記す）と角度信号処理回路１２６と１ビツト情
報を入出力する為のデイスクリート入出力回路
（以下DIOと記す）との入力手段を持つ。 ADC1にはバツテリ電圧検出センサ１３２（以
下VBSと記す）と冷却水温センサ５６（以下
TWSと記す）と大気温センサ１１２（以下TAS
と記す）と調整電圧発生器１１４（以下VRSと
記す）とスロツトル角センサ１１６（以下θ
THSと記す）とλセンサ１１８（以下λＳと記
す）との出力がマルチ・プレクサ１２０（以下
MPXと記す）に加えられ、MPX１２０によりこ
の内の１つを選択してアナログ・デイジタル・変
換回路１２２（以下ADCと記す）へ入力する。
ADC１２２の出力であるデイジタル値はレジス
タ１２４（以下REGと記す）に保持される。 また流量センサ２４（以下AFSと記す）は
ADC2へ入力され、アナログ・デイジタル・変換
回路１２８（以下ADCと記す）を介してデイジ
タル変換されレジスタ１３０（以下REGと記
す）へセツトされる。 角度センサ１４６（以下ANGSと記す）からは
基準クランク角例えば180度クランク角を示す信
号（以下REFと記す）と微少角例えば１度クラ
ンク角を示す信号（以下POSと記す）とが出力さ
れ、角度信号処理回路１２６へ加えられ、ここで
波形整形される。 DIOにはアイドル・スイツチ１４８（以下
IDLE−SWと記す）とトツプ・ギヤ・スイツチ
１５０（以下TOP−SWと記す）とスタータ・ス
イツチ１５２（以下START−SWと記す）とが
入力される。 次にCPUの演算結果に基づくパルス出力回路
および制御対象について説明する。インジエクタ
制御回路（INJCと記す）は演算結果のデイジタ
ル値をパルス出力に変換する回路である。従つて
燃料噴射量に相当したパルス幅を有するパルスが
INJC１３４で作られ、ANDゲート１３６を介し
てインジエクタ１２へ印加される。 点火パルス発生回路１３８（以下IGNCと記
す）は点火時期をセツトするレジスタ（ADVと
記す）と点火コイルの１次電流通電開始時間をセ
ツトするレジスタ（DWLと記す）とを有し、
CPUよりこれらデータがセツトされる。セツト
されたデータに基づいてパルスを発生し、第２図
に詳述した増幅器６８へANDゲート１４０を介
してこのパルスを加える。 バイパスバルブ６２の開弁率は制御回路（以下
ISCCと記す）１４２からANDゲート１４４を介
して加えられるパルスによつて制御される。
ISCC１４２はパルス幅をセツトするレジスタ
ISCDと繰返しパルス周期をセツトするレジスタ
ISCPとを持つている。 第３図に示したEGR制御弁８６を制御するト
ランジスタ９０を制御するEGR量制御パルス発
生回路１８０（以下EGRCと記す）にはパルスの
デユーテイを表わす値をセツトするレジスタ
EGRDとパルスの繰返し周期を表わす値をセツト
するレジスタEGRPとを有している。このEGRC
の出力パルスはANDゲート１５６を介してトラ
ンジスタ９０に加えられる。 また１ビツトの入出力信号は回路DIOにより制
御される。入力信号としてはIDLE−SW信号、
TOP−SW信号、START−SW信号がある。また
出力信号としては燃料ポンプを駆動するためのパ
ルス出力信号がある。このDIOは端子を入力端子
として使用するか、出力端子として使用するかを
決定するためのレジスタDDRと、出力データを
ラツチするためのレジスタDOUTとが設けられ
ている。 レジスタ１６０は入出力回路１０８内部の色々
な状態を指令する命令を保持するレジスタ（以下
MODと記す）であり、例えばこのレジスタに命
令をセツトすることにより、ANDゲート１３
６，１４０，１４４，１５６を総てターンオンさ
せたり、ターンオフさせたりする。このように
MODレジスタ１６０に命令をセツトすることに
より、INJCやIGNC、ISCCの出力の停止や起動
を制御できる。 第６図は第５図の制御回路のプログラムシステ
ムの基本構成を示す図である。 図においてイニシヤル処理プログラム２０２、
割込処理プログラム２０６、マクロ処理プログラ
ム２２８およびタスクデイスパツチヤ２０８はタ
スク群を管理するための管理プログラムである。
イニシヤル処理プログラム２０２はマイクロコン
ピユータを作動させるための前処理を行なうため
のプログラムであり例えば、RAM１０６の記憶
内容をクリアしたり入出力インターフエイス回路
１０８のレジスタ類の初期値を設定したり、さら
にはエンジン制御を行なうのに必要な前処理を行
なうための入力情報例えば冷却水温ＴW、バツテ
リ電圧等のデータを取込むための処理を行なう。
また、割込処理プログラム２０６は各種の割込を
受け付け、その割込要因を分析し、タスク群２１
０ないし２２６の内の必要なタスクを起動させる
ための起動要求をタスクデイスパツチヤ２０８に
出す。割込要因には後述するごとく電源電圧、冷
却水温度等の入力情報をAD変換終了後に発生す
るAD変換割込（ADC）、エンジン回転に同期し
て発生するイニシヤル割込（INTL）、又設定さ
れた一定時間毎に、例えば10ｍｓ毎に発生するイ
ンターバル割込（INTV）、更にはエンジンのス
トツプ状態を検出し、発生するエンスト割込
（ENST）等がある。 タスク群２１０乃至２２６の各タスクには優先
順位を表わすタスク番号が割合てられており、各
タスクはタスクレベル０乃至２の何れかのタスク
レベルに属する。即ち、タスク０乃至タスク２は
タスクレベル０に、タスク３乃至タスク５はタス
クレベル１に、更にタスク６乃至タスク８はタス
クレベル２に各々属する。 タスクデイスパツチヤ２０８は前記各種割込の
起動要求を受けこれらの起動要求に対応する各種
タスクに付けられた優先順位に基づきCPUの占
有時間を割り当てる。 ここでタスクデイスパツチヤ２０８によるタス
クの優先制御は下記の方法に拠る。(1)優先度の低
いタスクを中断し、優先度の高いタスクへの実行
権の移行はタスクレベル間のみで行なう。なおこ
こではレベル０が最も優先度が高いものとする。
(2)同じタスクレベル内で、現在実行中又は中断中
のタスクがある場合は、該タスクが最も優先度が
高く該タスクが終了するまで他のタスクは動作で
きない。(3)同じタスクレベル内で複数のタスクに
起動要求がある場合には、タスク番号が小さい程
優先度が高いものとする。タスクデイスパツチヤ
２０８の処理内容は後述するが本発明では上記優
先制御を行なうためにタスク単位にRAMにソフ
トタイマを設け、又タスクレベル単位にタスクを
管理する制御ブロツクをRAM中に設定するよう
に構成している。そして上記各タスクの実行終了
毎にそのタスクの実行終了報告をマクロ処理プロ
グラム２２８によりタスクデイスパツチヤ２０８
に行なうようにしている。 次にタスクデイスパツチヤ２０８の処理内容に
ついて第７図乃至第１３図に基づき説明する。第
７図はタスクデイスパツチヤ２０８の管理する
RAMに設けられたタスク制御ブロツクが設けら
れている。このタスク制御ブロツクがタスクレベ
ルの数だけ設けられており本実施例ではタスクレ
ベル０乃至２の３つ設けられている。各制御ブロ
ツクには各々８ビツトが割り当てられ、その内０
乃至２ビツト目Q0〜Q2までが起動要求タスク表
示を行なう起動ビツトであり、７ビツト目Ｒが同
一タスクレベル中の何れかのタスクが現在実行中
であるか又は中断中であるかを示す実行ビツトを
表わす。そして前記起動ビツトQ0乃至Q2はそれ
ぞれ各タスクレベル中で実行優先度の高い順に配
列されており、例えば第６図中でタスク４に該当
する起動ビツトはタスクレベル１のQ0である。
ここでタスクの起動要求があつた場合には起動ビ
ツトの何れかにフラグが立てられ、一方タスクデ
イスパツチヤ２０８は出された起動要求を高いレ
ベルのタスクに該当する起動ビツトより順に検索
し、出された起動要求に該当するフラグをリセツ
トすると共に実行ビツトにフラグ１を立て、該当
タスクを起動させるための処理を行なう。 第８図はタスクデイスパツチヤ２０８の管理す
るRAM１０６に設けられたスタートアドレステ
ーブルである。スタートアドレスSA０乃至SA８
は第６図に示したタスク群２１０乃至２２６の各
タスク０乃至８に該当するスタートアドレスを示
す。各スタートアドレス情報には16ビツトが割合
てられ、これらのスタートアドレス情報は後述す
る如くタスクデイスパツチヤ２０８により起動要
求のあつた該当タスクを起動するのに使用され
る。 次に第９図乃至第１０図にタスクデイスパツチ
ヤの処理フローを示す。第８図に於いてステツプ
３００でタスクデイスパツチヤの処理が開始され
るとステツプ３０２でタスクレベルｌに属するタ
スクが実行中断中か否かが判断される。即ち、実
行ビツトに１が立つていたらマクロ処理プログラ
ム２２８により未だタスク終了報告がタスクデイ
スパツチヤ２０８に出されていない状態であり、
実行中だつたタスクがより優先レベルが高い割込
みが生じたために中断させられている状態を示
す。従つて、実行ビツトにフラグ１が立つていた
らステツプ３１４にジヤンプし、中断タスクを再
開する。 一方、実行ビツトにフラグ１が立つていない即
ち実行表示フラグがリセツトされている場合には
ステツプ３０４に移行し、レベルｌに起動待ちタ
スクがあるか否かが判断される。即ち、レベルｌ
の起動ビツトを対応するタスクの実行優先度の高
い順、即ちQ0，Q1，Q2の順に検索する。タスク
レベルｌに属する起動ビツトにフラグ１が立つて
いない場合はステツプ３０６に移行し、タスクレ
ベルの更新が行なわれる。即ちタスクレベルｌは
＋１インクリメントされｌ＋１とする。ステツプ
３０６でタスクレベルの更新が行なわれるとステ
ツプ３０８に移行しタスクレベルの全レベルがチ
エツクされたか否かが判断される。全レベルのチ
エツクが行なわれていない、即ちｌ＝２でない場
合にはステツプ３０２に戻り同様に上記手順で処
理が行なわれる。ステツプ３０８でタスクレベル
の全レベルがチエツクされている場合にはステツ
プ３１０に移行し、割込み解除が行なわれる。即
ち、ステツプ３０２乃至ステツプ３０８までの処
理期間中は割込みを禁止しているのでこのステツ
プで割込み解除が為される。そして次のステツプ
３１２で次の割込みを持つ。 次に前記ステツプ３０４でタスクレベルｌに起
動待ちタスクがある場合、即ちタスクレベルｌに
属する起動ビツトにフラグ１が立つている場合に
はステツプ４００に移行する。ステツプ５００及
び５０２のループでタスクレベルｌのどの起動ビ
ツトにフラグ１が立つているか対応する優先実行
度の高いレベルの順に即ちQ0，Q1，Q2の順で検
索する。該当する起動ビツトを割出したらステツ
プ４０４に移行し、ステツプ４０４ではそのフラ
グの立つている起動ビツトをリセツトし、その該
当タスクレベルのｌの実行ビツト（以下Ｒビツ
ト）にフラグ１を立てる。更にステツプ４０６で
は起動タスク番号の割出しを行ないステツプ４０
８で第８図に示したRAMに設けられたスタート
アドレステーブルにより該当する起動タスクのス
タートアドレス情報を取出す。 次にステツプ４１０では該当起動タスクを実行
するか否かの判断が行なわれる。ここでは取出し
たスタートアドレス情報が特定の値例えば０であ
れば該当タスクの実行は行なわなくてよいと判断
される。こほ判断ステツプはエンジン制御を行な
う前記タスク群の内各車種により選択的に特定の
タスクのみの機能を持たせるのに必要なものであ
る。ステツプ４１０で該当タスクの実行が停止で
あると判断された場合にはステツプ４１４に移行
し、該当タスクレベルｌのＲビツトをリセツトす
る。そして更にステツプ３０２に戻りタスクレベ
ルｌは中断中であるか否かが判断される。これは
同一タスクレベルｌ中に複数の起動ビツトにフラ
グが立つている場合があり得るのでステツプ４１
４でＲビツトをリセツトした後ステツプ３０２に
移行するように構成されている。 一方ステツプ４１０で該当タスクの実行が停止
でない場合即ち実行する場合にはステツプ４１２
へ移行し該当タスクへジヤンプし、タスクの実行
が行なわれる。 次に第１１図はマクロ処理プログラム２２８の
処理フローを示す図である。このプログラムは終
了タスクを見つけるためのステツプ５６２と５６
４から成る。このステツプ５６２と５６４で先ず
タスクレベルの０より検索し終了したタスクレベ
ルを見つける。これによりステツプ５６８へ進み
ここで終了したタスクのタスク制御ブロツクの７
ビツト目の実行（RUN）フラグをリセツトす
る。これによりそのタスクの実行が完全に終わつ
た事になる。そして再びタスクデイスパツチヤ２
０８に戻り次の実行タスクが決定される。 次にタスクデイスパツチヤ２０８によりタスク
優先制御が行なわれる場合のタスクの実行と中断
の様子を第１２図に基づき説明する。ここで起動
要求Ｎnoに於けるｍはタスクレベルを表わし、ｎ
はタスクレベルｍ中に於ける優先度の順位を表わ
すものとする。今CPUは管理プログラムOSを実
行していたとすると、この管理プログラムOSの
実行中に起動要求N21が発生した場合には時刻T1
で起動要求N21に該当するタスク、即ちタスク６
の実行が開始される。ここでタスク６の実行中に
時刻T2でより実行優先度の高いタスクの起動要
求N01が生じた場合には管理プログラムOSに実行
が移り既に述べた所定の処理を行なつた後に時刻
T3で起動要求N01に該当するタスク、即ちタスク
０の実行が開始される。このタスク０の実行中に
更に時刻T4で起動要求N11が入つた場合には一
旦、管理プログラムOSに実行が移り所定の処理
が行なわれた後再び時刻T5で中断されていたタ
スク０の実行が再開される。そしてタスク０の実
行が時刻T0で終了すると再び管理プログラムOS
に実行が移りここでマクロ処理プログラム２２８
によりタスクデイスパツチヤ２０８へタスク０の
実行終了報告がなされ時刻T7で再び起動待ちに
なつていた起動要求N11に該当するタスク３の実
行が開始される。このタスク３の実行中時刻T3
で同じタスクレベル１のより優先度の低い起動要
求N12が入つた場合にはタスク３の実行は一旦中
断され実行は管理プログラムOSに移り所定の処
理が為された後、時刻T9でタスク３の実行が再
開される。そして時刻T10でタスク３の実行が終
了するとCPUの実行は管理プログラムOSに移り
前記マクロ処理プログラム２２８によりタスクデ
イスパツチヤ２０８へタスク３の実行終了報告が
為され、次いで時刻T11でより優先レベルの低い
起動要求N12に該当するタスク４の実行が開始さ
れ、時刻T12でタスク４の実行が終了すると実行
は管理プログラムOSに移り所定の処理が為され
た後、今まで中断されていた起動要求N21に該当
するタスク６の実行が時刻T13から再開される。 以上の様にしてタスクの優先制御が行なわれ
る。 タスクの優先制御に於ける状態遷移を第１３図
に示す。Idle状態は起動待ちの状態であり、タス
クにまだ起動要求が出されていない。次に起動要
求が出されるとタスク制御ブロツクの起動ビツト
にフラグが立ち、起動が必要ということが表示さ
れる。Idle状態からQueue状態へ移動する時間は
各タスクのレベルにより定まつている。更に
Queue状態になつても実行され順序は優先度によ
り定まる。そのタスクが実行状態に入るのは管理
プログラムOSの内のタスクデイスパツチヤ２０
８でタスク制御ブロツクの起動ビツトのフラグが
リセツトされ、Ｒビツト（７ビツト目）にフラグ
が立つてからである。これによりタスクの実行が
始められる。この状態でRUN状態である。そし
て実行が終るとタスク制御ブロツクのＲビツトの
フラグがクリアされ、終了報告を終了する。これ
によりRUN状態は終り、再びIdle状態となり次の
起動要求が出るのを待つ。しかし、タスクの実行
中即ちRUN中に割込みIRQが発生すると、その
タスクは実行を中断しなければならない。このた
めCPUの内容が待避され、実行が中断する。こ
の状態がReady状態である。次にこのタスクが再
び実行される状態になると待避エリアより、待避
していた内容を再びCPUへ戻し、実行が再開さ
れる。つまりReady状態から再びRUN状態へ戻
る。この様に各レベルプログラムは第１２図の４
つの状態を繰り返す。第１２図は代表的な流れで
あるがReady状態でタスク制御ブロツクの起動ビ
ツトにフラグが立つ可能性がある。これは例えば
起動中断中にそのタスクの次の起動要求タイミン
グになつてしまつた場合である。この時にはＲビ
ツトのフラグが優先されて先ず、中断中のタスク
を終了させる。これによりＲビツトのフラグが消
え、起動ビツトのフラグによりIdle状態を通らず
Queue状態となる。 この様にタスク０〜８は各々第１３図の何れか
の状態にある。 次に第１４図は第６図のプログラムシステムの
具体的実施例を示している。図に於いて管理プロ
グラムOSはイニシヤル処理プログラム２０２、
割込み処理プログラム２０６、タスクデイスパツ
チヤ２０８及びマクロ処理プログラム２２８より
成る。 割込み処理プログラム２０６には各種の割込み
処理プログラムがあり、イニシヤル割込み処理
（以下INTL割込み処理という）６０２はエンジ
ン回転に同期して発生するイニシヤル割込み信号
によつて、エンジン１回転当たりエンジン気筒数
の半分、即ち４気筒なら２回イニシヤル割込みが
発生する。このイニシヤル割込みによつてEGIタ
スク６１２で計算した燃料の噴射時間を入出力イ
ンターフエス回路１０８のEGIレジスタに設定す
る。AD変換割込み処理６０４は２種類あり１つ
はAD変換器１割込み（以下ADC1と略す）及び
AD変換器２割込み（以下ADC2と略す）であ
る。AD変換器１は８ビツトの精度を有し、電源
電圧、冷却水温度、吸気温度及び使用調整などの
入力に用いられ、マルチプレクサー１２０に対す
る入力ポイントの指定を行なうと同時に変換を開
始し、変換終了後にADC1割込みを発生する。な
お本割込みはクランキング前にのみ使用する。又
AD変換器１２８は空気流量の入力に用いられ変
換終了後にADC2割込みを発生する。なお、本割
込みもクランキング前にのみ使用する。 次にインターバル割込み処理プログラム（以下
INTV割込み処理プログラムと示す。）６０６で
はINTV割込み信号はINTVレジスタに設定した
時間例えば10ｍｓ毎に発生し、一定周期で起動す
べきタスクの時間監視用基本信号として用いられ
る。本割込み信号によつて、ソフトタイマの更新
を行ない、規定周期に達したマスクを起動する。
更にエンスト割込み処理プログラム（以下ENST
割込み処理プログラムと記す。）６０８ではエン
ジンのストツプ状態を検出するもので、INTL割
込み信号を検出すると、計数を開始し所定時間例
えば１秒以内に次にINTL割込み信号を検出でき
なかつた時、ENST割込みが発生する。そして
ENST割込みが３回、例えば３秒経過しても
INTL割込み信号が検出できなかつた場合にエン
ストが起つたものと判断し点火コイルへの通電及
び燃料ポンプの停止を行なう。これらの処理の後
スタータスイツチ１５２がオンするまで待機す
る。上記割込み要因に対する処理概要を表１に示
す。
はマイクロコンピユーターを使用した自動車のエ
ンジン制御方法に係り、特に燃料噴射制御におけ
る吸入空気量の計量をホツトワイヤを用いて処理
するエンジン制御方法に関する。 〔従来の技術〕 最近ではエンジンの制御機能を向上させる目的
でマイクロコンピユータを使用したエンジンの総
合的制御が行われつつある。例えば、特開昭50−
90826号公報や特開昭53−40105号公報に開示され
ている。一方、自動車の車種および用途に応じて
エンジンに必要な制御機能は様々であり、それゆ
えマイクロコンピユータを使用したエンジン制御
システムではエンジン制御装置を操作するソフト
ウエアとして車種および用途に応じて汎用性あ
る、すなわち各種の制御機能の修正、変更および
追加が可能であるものがコスト面あるいは制御性
の向上といつた観点から要請される。 従来、内燃機関が吸入する空気量は、吸気マニ
フオルド圧から間接的に、あるいは直接空気流量
を検出して吸気行程中のトータル量を求める方法
がとられていた。前者は間接的方法であるため精
度が悪く、機関の機差や劣化の影響を受け、また
応答性が悪いという欠点を有しており、後者は精
度が高く（読み値±１％）、ダイナミツク・レン
ジが広い（１：50）流量センサを必要とし、コス
ト高となる欠点を有していた。流量センサとし
て、いわゆる熱線流量センサを用いると低コスト
化が可能であり、またその出力特性の非線型性は
相対誤差を均一化して広いダイナミツク・レンジ
を許容する特長があり望ましい。 しかしながらエンジン吸入空気量は、一定では
なく、第１図に示す如く脈動して流量センサから
の出力信号は吸入空気流に対し非線型関係を有
し、応答する出力信号から吸入行程の空気量を空
気流量の積算の形で求める必要があり、この積算
をするには複雑な演算処理が必要である。すなわ
ち、ホツトワイヤ出力電圧ｖは、質量流量をｑA
とすると、 と求まり、(1)式はさらに、 v2＝C1＋C2√A …………(2) となる。いま、回転数Ｎ＝０、質量流量ｑA＝０
のときのホツトワイヤ出力電圧ｖをｖ＝v0とする
と、(2)式は、 ｖ２ ０＝C1 …………(3) となる。したがつて、(2)式、(3)式より、 と、瞬時瞬時の質量流量ｑAが(5)式によつて求め
られる。したがつて、１吸気工程間の平均空気量
ＱAは、次のようになる。 また、１吸気工程当たりの燃料噴射量ＱFは、
Ｎを回転数、Ｋを定数とすると、 ＱF＝ＫＱＡ／Ｎ …………(7) したがつて、１吸気工程間の平均空気量ＱAを
求めることにより１回転当りの燃料噴射ＱFが回
転数Ｎによつて決定される訳である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、この平均空気料ＱAをマイクロコン
ピユータで取り込むには、前述の如く、吸入空気
量が脈動しており、しかも、吸入空気量に対応し
たホツトワイヤ出力電圧の値により吸入空気量を
サンブリングして前述の(5)式の如き演算すること
から、その処理に時間がかかること、また、マイ
クロコンピユータは、燃料噴射制御（以下、EGI
と称す）するだけでなく、点火進角制御（以下、
IGNと称す）、アイドル回転数制御（以下、SICと
称す）、排気環流制御（以下、EGRと称す）、O2
フイードバツク制御等の制御をもしなければなら
ない。このため、回転数Ｎが数十回転の場合は、
コンピユータは、上記各制御をすることが可能で
あるものの、回転数Ｎが上がつてくれば吸入空気
量の演算だけしかできなくなるといつた欠点を有
していた。 本発明の目的は、エンジン回転数の変動によつ
て他の制御ができなくなることなく、燃料噴射制
御を確実に行なえるエンジン制御方法を提供する
ことにある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成した本発明に係るエンジン制御
方法は、吸収通路より吸入された空気と燃料供給
手段より供給された燃料とで作られた空気−燃料
混合気を燃焼させ、燃焼させてから得られた熱ア
エネルギーを機械エネルギーに変換し、該機械エ
ネルギーで出力シヤフトを回転させ、上記燃焼に
より生じた排気ガスを排気通路より排出するエン
ジンと、上記エンジンの吸気通路内の吸入空気の
状態に応じた出力を作る空気流量センサと、該空
気流量センサの出力に基づいて上記燃料供給手段
を駆動する制御信号を作り出す演算回路とより構
成されるエンジンの制御システムを制御する方法
において、エンジン回転数領域に応じてあらかじ
め３つのモードに分けると共に、各モード毎にエ
ンジンの回転数が高い方に移るに従つて上記空気
流量センサの出力を取り込むためのセンサ出力取
込み間隔を長く設定したタイミングデータを決定
しておき、エンジン回転数が上記各モードのいず
れかにあるかに応じて前記決定したタイミングデ
ータから上記センサ出力を取込むためのタイミン
グを表わすタイミング信号を発生し、このタイミ
ング信号に応じて空気流量センサからの出力を上
記演算回路に取り込み、それら取り込んだ値から
吸入空気量を求めることを特徴とするものであ
る。 〔作用〕 エンジン回転数領域に応じて３つのモードに分
け、各モードに応じた空気流量センサ出力の取り
込みタイミングデータを決定しておく。エンジン
回転数が３つのモードのいずれに該当するかによ
つてタイミングデータを取り出し、このデータで
タイミング信号を発生させる。マイクロコンピユ
ータへ空気流量センサ出力を取り込むに当り、各
モードによつて定めたタイミングデータから得た
タイミング信号に同期させてそのタイミング信号
に相当する時間で取り込ませる。つまり、〔時間
に換算した回転数÷タイミング間隔〕の値がデー
タ取り込み間隔となることから、回転数の高いと
きにはタイミング間隔を長くし、回転数の低いと
きにはタイミング間隔を短くすることにより、回
転数の変化があつてもデータ取り込み間隔を一定
とし、これにより、回転数の変動によつてマイク
ロコンピユータが他の制御をできなくなることを
防ぎ、かつ燃料噴射制御を確実に行なうというも
のである。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 第２図にはエンジン系統全体の制御装置が示さ
れている。図において、吸入空気はエアクリーナ
２、スロツトルチヤンバ４、吸気管６を通り、シ
リンダ８へ供給される。シリンダ８で燃焼したガ
スは、シリンダ８から排気管１０を通り、大気中
へ排出される。 スロツトルチヤンバ４には、燃料を噴射するた
めのインジエクタ１２が設けられており、このイ
ンジエクタ１２から噴出した燃料はスロツトルチ
ヤンバ４の空気通路内で霧化され、吸入空気と混
合して混合気を形成し、この混合気は吸気管６を
通つて、吸気弁２０の開弁により、シリンダ８の
燃焼室へ供給される。 インジエクタ１２の出口近傍には絞り弁１４，
１６が設けられている。絞り弁１４は、アクセル
ペダルと機械的に連通するように構成され、運転
者により駆動される。一方、絞り弁１６はダイヤ
フラム１８により駆動されるように配置され、空
気流量が小の領域で全閉状態となり、空気流量が
増大するにつれてダイヤフラム１８への負圧が増
大することにより絞り弁１６は開き始め、吸入抵
抗の増大を抑止する。 スロツトルチヤンバ４の絞り弁１４，１６の上
流には空気通路２２が設けられ、この空気通路２
２には熱式空気流量計を構成する電気的発熱体２
４が配設され、空気流速と発熱体の伝熱量との関
係から定まる空気流速に応じて変化する電気信号
が取り出される。発熱体２４は空気通路２２内に
設けられているので、シリンダ８のバツクフアイ
ア時に生じる高温ガスから保護されると共に、吸
入空気中のごみなどによつて汚染されることから
も保護される。この空気通路２２の出口はベンチ
ユリの最狭部近傍に開口され、その入口はベンチ
ユリの上流側に開口されている。 インジエクタ１２に供給される燃料は、燃料タ
ンク３０から、フユーエルポンプ３２、フユーエ
ルダンパ３４及びフイルタ３６を介して燃圧レギ
ユレータ３８へ供給される。一方、燃圧レギユレ
ータ３８からはインジエクタ１２へパイプ４０を
介して加圧燃料が供給され、そのインジエクタ１
２から燃料が噴射される吸気管６の圧力と上記イ
ンジエクタ１２への燃量圧の差が常に一定になる
ように、燃圧レギユレータ３８から燃料タンク３
０へリターンパイプ４２を介して燃料が戻される
ようになつてる。 吸気弁２０から吸入された混合気はピストン５
０により圧縮され、点火プラグ５２よるスパーク
により燃焼し、この燃焼は運動エネルギに変換さ
れる。シリンダ８は冷却水５４により冷却され、
この冷却水の温度は水温センサ５６により計測さ
れ、この計測値はエンジン温度として利用され
る。点火プラグ５２には点火コイル５８より点火
タイミングに合わせて高電圧が供給される。 また、図示しないクランク軸にはエンジンの回
転に応じて基準クランク角毎におよび一定角度
（例えば0.5度）毎に基準角信号およびポジシヨン
信号を出すクランク角センサが設けられている。 このクランク角センサの出力、水温センサ５６
の出力５６Ａ及び発熱体２４からの電気信号はマ
イクロコンピユータなどからなる制御回路６４に
入力され、制御回路６４で演算処理され、この制
御回路６４の出力によつてインジエクタ１２及び
点火コイル５８が駆動される。 以上の構成に基づき制御されるエンジン系統に
おいて、スロツトルチヤンバ４にはスロツトルの
絞り弁１６を跨いで吸気管６に連通するバイパス
２６が設けられ、このバイパス２６には開閉制御
されるバイパスバルブ６２が設けられている。こ
のバイパスバルブ６２の駆動部には、前記制御回
路６４の制御入力が供給され、開閉制御されるよ
うになつている。 このバイパスバルブ６２は絞り弁１６を迂回し
て設けられたバイパス２６に臨ませられ、パルス
電流によつて開閉制御がなされる。このバイパス
バルブ６２は弁のリフト量によりバイパス２６の
断面積を変更するもので、このリフト量は制御回
路６４の出力によつて駆動系が駆動され制御され
る。即ち、制御回路６４においては駆動系の制御
のため開閉周期信号が発生され、駆動系はこの開
閉周期信号によつてバイパスバルブ６４のリフト
量を調節するための制御信号をバイパスバルブ６
２の駆動部に付与するものである。 第３図、第２図の点火装置の説明図であり、増
幅器６８を介してパワー・トランジスタ７２へパ
ルス電流が供給され、この電流によりトランジス
タ７２はONする。これによりバツテリ６６より
点火コイル６８へ一次コイル電流が流れる。この
パルス電流の立ち下がりでトランジスタ７４は遮
断状態となり、点火コイル５８の２次コイルに高
電圧を発生する。 この高電圧は配電器７０を介してエンジンの各
シリンダにある点火プラグ５２のそれぞれにエン
ジン回転に同期して高電圧を配電する。 第４図は排気ガス環流（以下EGRと記す）シ
ステムを説明するためのもので、負圧源８０の一
定負圧が制圧弁８４を介して制御弁８６へ加えて
いる。制圧弁８４はトランジスタ９０に加えられ
繰返しパルスのONデユーテイ比率に応じ、負圧
源の一定負圧を大気８８へ開放に対する比率を制
御し、制御弁８６への負圧の印加状態を制御す
る。従つて制御弁８６へ加えられる負圧はトラン
ジスタ９０のONデユーテイ比率で定まる。この
定圧弁８４の制御負圧により排気管１０から吸気
管６へのEGR量が制御される。 第５図は制御システムの全体構成図である。
CPU１０２とリード・オンリ・メモリ１０４
（以下ROMと記す）とランダム・アクセス・メモ
リ１０６（以下RAMと記す）と入出力回路１０
８とから構成されている。上記CPU１０２は
ROM１０４内に記憶された各種のプログラムに
より、入出力回路１０８からの入力データを演算
し、その演算結果を再び入出力回路１０８へ戻
す。これらの演算に必要な中間的な記憶はRAM
１０６を使用する。CPU１０２、ROM１０４、
ROM１０６、入出力回路１０８間の各種データ
のやり取りはデータ・バスとコントロール・バス
とアドレス・バスからなるバスライン１１０によ
つて行なわれる。 入出力回路１０８には第１のアナログ・デイジ
タル・コンバータ（以下ADC1と記す）と第２の
アナログ・デイジタル・コンバータ（以下ADC2
と記す）と角度信号処理回路１２６と１ビツト情
報を入出力する為のデイスクリート入出力回路
（以下DIOと記す）との入力手段を持つ。 ADC1にはバツテリ電圧検出センサ１３２（以
下VBSと記す）と冷却水温センサ５６（以下
TWSと記す）と大気温センサ１１２（以下TAS
と記す）と調整電圧発生器１１４（以下VRSと
記す）とスロツトル角センサ１１６（以下θ
THSと記す）とλセンサ１１８（以下λＳと記
す）との出力がマルチ・プレクサ１２０（以下
MPXと記す）に加えられ、MPX１２０によりこ
の内の１つを選択してアナログ・デイジタル・変
換回路１２２（以下ADCと記す）へ入力する。
ADC１２２の出力であるデイジタル値はレジス
タ１２４（以下REGと記す）に保持される。 また流量センサ２４（以下AFSと記す）は
ADC2へ入力され、アナログ・デイジタル・変換
回路１２８（以下ADCと記す）を介してデイジ
タル変換されレジスタ１３０（以下REGと記
す）へセツトされる。 角度センサ１４６（以下ANGSと記す）からは
基準クランク角例えば180度クランク角を示す信
号（以下REFと記す）と微少角例えば１度クラ
ンク角を示す信号（以下POSと記す）とが出力さ
れ、角度信号処理回路１２６へ加えられ、ここで
波形整形される。 DIOにはアイドル・スイツチ１４８（以下
IDLE−SWと記す）とトツプ・ギヤ・スイツチ
１５０（以下TOP−SWと記す）とスタータ・ス
イツチ１５２（以下START−SWと記す）とが
入力される。 次にCPUの演算結果に基づくパルス出力回路
および制御対象について説明する。インジエクタ
制御回路（INJCと記す）は演算結果のデイジタ
ル値をパルス出力に変換する回路である。従つて
燃料噴射量に相当したパルス幅を有するパルスが
INJC１３４で作られ、ANDゲート１３６を介し
てインジエクタ１２へ印加される。 点火パルス発生回路１３８（以下IGNCと記
す）は点火時期をセツトするレジスタ（ADVと
記す）と点火コイルの１次電流通電開始時間をセ
ツトするレジスタ（DWLと記す）とを有し、
CPUよりこれらデータがセツトされる。セツト
されたデータに基づいてパルスを発生し、第２図
に詳述した増幅器６８へANDゲート１４０を介
してこのパルスを加える。 バイパスバルブ６２の開弁率は制御回路（以下
ISCCと記す）１４２からANDゲート１４４を介
して加えられるパルスによつて制御される。
ISCC１４２はパルス幅をセツトするレジスタ
ISCDと繰返しパルス周期をセツトするレジスタ
ISCPとを持つている。 第３図に示したEGR制御弁８６を制御するト
ランジスタ９０を制御するEGR量制御パルス発
生回路１８０（以下EGRCと記す）にはパルスの
デユーテイを表わす値をセツトするレジスタ
EGRDとパルスの繰返し周期を表わす値をセツト
するレジスタEGRPとを有している。このEGRC
の出力パルスはANDゲート１５６を介してトラ
ンジスタ９０に加えられる。 また１ビツトの入出力信号は回路DIOにより制
御される。入力信号としてはIDLE−SW信号、
TOP−SW信号、START−SW信号がある。また
出力信号としては燃料ポンプを駆動するためのパ
ルス出力信号がある。このDIOは端子を入力端子
として使用するか、出力端子として使用するかを
決定するためのレジスタDDRと、出力データを
ラツチするためのレジスタDOUTとが設けられ
ている。 レジスタ１６０は入出力回路１０８内部の色々
な状態を指令する命令を保持するレジスタ（以下
MODと記す）であり、例えばこのレジスタに命
令をセツトすることにより、ANDゲート１３
６，１４０，１４４，１５６を総てターンオンさ
せたり、ターンオフさせたりする。このように
MODレジスタ１６０に命令をセツトすることに
より、INJCやIGNC、ISCCの出力の停止や起動
を制御できる。 第６図は第５図の制御回路のプログラムシステ
ムの基本構成を示す図である。 図においてイニシヤル処理プログラム２０２、
割込処理プログラム２０６、マクロ処理プログラ
ム２２８およびタスクデイスパツチヤ２０８はタ
スク群を管理するための管理プログラムである。
イニシヤル処理プログラム２０２はマイクロコン
ピユータを作動させるための前処理を行なうため
のプログラムであり例えば、RAM１０６の記憶
内容をクリアしたり入出力インターフエイス回路
１０８のレジスタ類の初期値を設定したり、さら
にはエンジン制御を行なうのに必要な前処理を行
なうための入力情報例えば冷却水温ＴW、バツテ
リ電圧等のデータを取込むための処理を行なう。
また、割込処理プログラム２０６は各種の割込を
受け付け、その割込要因を分析し、タスク群２１
０ないし２２６の内の必要なタスクを起動させる
ための起動要求をタスクデイスパツチヤ２０８に
出す。割込要因には後述するごとく電源電圧、冷
却水温度等の入力情報をAD変換終了後に発生す
るAD変換割込（ADC）、エンジン回転に同期し
て発生するイニシヤル割込（INTL）、又設定さ
れた一定時間毎に、例えば10ｍｓ毎に発生するイ
ンターバル割込（INTV）、更にはエンジンのス
トツプ状態を検出し、発生するエンスト割込
（ENST）等がある。 タスク群２１０乃至２２６の各タスクには優先
順位を表わすタスク番号が割合てられており、各
タスクはタスクレベル０乃至２の何れかのタスク
レベルに属する。即ち、タスク０乃至タスク２は
タスクレベル０に、タスク３乃至タスク５はタス
クレベル１に、更にタスク６乃至タスク８はタス
クレベル２に各々属する。 タスクデイスパツチヤ２０８は前記各種割込の
起動要求を受けこれらの起動要求に対応する各種
タスクに付けられた優先順位に基づきCPUの占
有時間を割り当てる。 ここでタスクデイスパツチヤ２０８によるタス
クの優先制御は下記の方法に拠る。(1)優先度の低
いタスクを中断し、優先度の高いタスクへの実行
権の移行はタスクレベル間のみで行なう。なおこ
こではレベル０が最も優先度が高いものとする。
(2)同じタスクレベル内で、現在実行中又は中断中
のタスクがある場合は、該タスクが最も優先度が
高く該タスクが終了するまで他のタスクは動作で
きない。(3)同じタスクレベル内で複数のタスクに
起動要求がある場合には、タスク番号が小さい程
優先度が高いものとする。タスクデイスパツチヤ
２０８の処理内容は後述するが本発明では上記優
先制御を行なうためにタスク単位にRAMにソフ
トタイマを設け、又タスクレベル単位にタスクを
管理する制御ブロツクをRAM中に設定するよう
に構成している。そして上記各タスクの実行終了
毎にそのタスクの実行終了報告をマクロ処理プロ
グラム２２８によりタスクデイスパツチヤ２０８
に行なうようにしている。 次にタスクデイスパツチヤ２０８の処理内容に
ついて第７図乃至第１３図に基づき説明する。第
７図はタスクデイスパツチヤ２０８の管理する
RAMに設けられたタスク制御ブロツクが設けら
れている。このタスク制御ブロツクがタスクレベ
ルの数だけ設けられており本実施例ではタスクレ
ベル０乃至２の３つ設けられている。各制御ブロ
ツクには各々８ビツトが割り当てられ、その内０
乃至２ビツト目Q0〜Q2までが起動要求タスク表
示を行なう起動ビツトであり、７ビツト目Ｒが同
一タスクレベル中の何れかのタスクが現在実行中
であるか又は中断中であるかを示す実行ビツトを
表わす。そして前記起動ビツトQ0乃至Q2はそれ
ぞれ各タスクレベル中で実行優先度の高い順に配
列されており、例えば第６図中でタスク４に該当
する起動ビツトはタスクレベル１のQ0である。
ここでタスクの起動要求があつた場合には起動ビ
ツトの何れかにフラグが立てられ、一方タスクデ
イスパツチヤ２０８は出された起動要求を高いレ
ベルのタスクに該当する起動ビツトより順に検索
し、出された起動要求に該当するフラグをリセツ
トすると共に実行ビツトにフラグ１を立て、該当
タスクを起動させるための処理を行なう。 第８図はタスクデイスパツチヤ２０８の管理す
るRAM１０６に設けられたスタートアドレステ
ーブルである。スタートアドレスSA０乃至SA８
は第６図に示したタスク群２１０乃至２２６の各
タスク０乃至８に該当するスタートアドレスを示
す。各スタートアドレス情報には16ビツトが割合
てられ、これらのスタートアドレス情報は後述す
る如くタスクデイスパツチヤ２０８により起動要
求のあつた該当タスクを起動するのに使用され
る。 次に第９図乃至第１０図にタスクデイスパツチ
ヤの処理フローを示す。第８図に於いてステツプ
３００でタスクデイスパツチヤの処理が開始され
るとステツプ３０２でタスクレベルｌに属するタ
スクが実行中断中か否かが判断される。即ち、実
行ビツトに１が立つていたらマクロ処理プログラ
ム２２８により未だタスク終了報告がタスクデイ
スパツチヤ２０８に出されていない状態であり、
実行中だつたタスクがより優先レベルが高い割込
みが生じたために中断させられている状態を示
す。従つて、実行ビツトにフラグ１が立つていた
らステツプ３１４にジヤンプし、中断タスクを再
開する。 一方、実行ビツトにフラグ１が立つていない即
ち実行表示フラグがリセツトされている場合には
ステツプ３０４に移行し、レベルｌに起動待ちタ
スクがあるか否かが判断される。即ち、レベルｌ
の起動ビツトを対応するタスクの実行優先度の高
い順、即ちQ0，Q1，Q2の順に検索する。タスク
レベルｌに属する起動ビツトにフラグ１が立つて
いない場合はステツプ３０６に移行し、タスクレ
ベルの更新が行なわれる。即ちタスクレベルｌは
＋１インクリメントされｌ＋１とする。ステツプ
３０６でタスクレベルの更新が行なわれるとステ
ツプ３０８に移行しタスクレベルの全レベルがチ
エツクされたか否かが判断される。全レベルのチ
エツクが行なわれていない、即ちｌ＝２でない場
合にはステツプ３０２に戻り同様に上記手順で処
理が行なわれる。ステツプ３０８でタスクレベル
の全レベルがチエツクされている場合にはステツ
プ３１０に移行し、割込み解除が行なわれる。即
ち、ステツプ３０２乃至ステツプ３０８までの処
理期間中は割込みを禁止しているのでこのステツ
プで割込み解除が為される。そして次のステツプ
３１２で次の割込みを持つ。 次に前記ステツプ３０４でタスクレベルｌに起
動待ちタスクがある場合、即ちタスクレベルｌに
属する起動ビツトにフラグ１が立つている場合に
はステツプ４００に移行する。ステツプ５００及
び５０２のループでタスクレベルｌのどの起動ビ
ツトにフラグ１が立つているか対応する優先実行
度の高いレベルの順に即ちQ0，Q1，Q2の順で検
索する。該当する起動ビツトを割出したらステツ
プ４０４に移行し、ステツプ４０４ではそのフラ
グの立つている起動ビツトをリセツトし、その該
当タスクレベルのｌの実行ビツト（以下Ｒビツ
ト）にフラグ１を立てる。更にステツプ４０６で
は起動タスク番号の割出しを行ないステツプ４０
８で第８図に示したRAMに設けられたスタート
アドレステーブルにより該当する起動タスクのス
タートアドレス情報を取出す。 次にステツプ４１０では該当起動タスクを実行
するか否かの判断が行なわれる。ここでは取出し
たスタートアドレス情報が特定の値例えば０であ
れば該当タスクの実行は行なわなくてよいと判断
される。こほ判断ステツプはエンジン制御を行な
う前記タスク群の内各車種により選択的に特定の
タスクのみの機能を持たせるのに必要なものであ
る。ステツプ４１０で該当タスクの実行が停止で
あると判断された場合にはステツプ４１４に移行
し、該当タスクレベルｌのＲビツトをリセツトす
る。そして更にステツプ３０２に戻りタスクレベ
ルｌは中断中であるか否かが判断される。これは
同一タスクレベルｌ中に複数の起動ビツトにフラ
グが立つている場合があり得るのでステツプ４１
４でＲビツトをリセツトした後ステツプ３０２に
移行するように構成されている。 一方ステツプ４１０で該当タスクの実行が停止
でない場合即ち実行する場合にはステツプ４１２
へ移行し該当タスクへジヤンプし、タスクの実行
が行なわれる。 次に第１１図はマクロ処理プログラム２２８の
処理フローを示す図である。このプログラムは終
了タスクを見つけるためのステツプ５６２と５６
４から成る。このステツプ５６２と５６４で先ず
タスクレベルの０より検索し終了したタスクレベ
ルを見つける。これによりステツプ５６８へ進み
ここで終了したタスクのタスク制御ブロツクの７
ビツト目の実行（RUN）フラグをリセツトす
る。これによりそのタスクの実行が完全に終わつ
た事になる。そして再びタスクデイスパツチヤ２
０８に戻り次の実行タスクが決定される。 次にタスクデイスパツチヤ２０８によりタスク
優先制御が行なわれる場合のタスクの実行と中断
の様子を第１２図に基づき説明する。ここで起動
要求Ｎnoに於けるｍはタスクレベルを表わし、ｎ
はタスクレベルｍ中に於ける優先度の順位を表わ
すものとする。今CPUは管理プログラムOSを実
行していたとすると、この管理プログラムOSの
実行中に起動要求N21が発生した場合には時刻T1
で起動要求N21に該当するタスク、即ちタスク６
の実行が開始される。ここでタスク６の実行中に
時刻T2でより実行優先度の高いタスクの起動要
求N01が生じた場合には管理プログラムOSに実行
が移り既に述べた所定の処理を行なつた後に時刻
T3で起動要求N01に該当するタスク、即ちタスク
０の実行が開始される。このタスク０の実行中に
更に時刻T4で起動要求N11が入つた場合には一
旦、管理プログラムOSに実行が移り所定の処理
が行なわれた後再び時刻T5で中断されていたタ
スク０の実行が再開される。そしてタスク０の実
行が時刻T0で終了すると再び管理プログラムOS
に実行が移りここでマクロ処理プログラム２２８
によりタスクデイスパツチヤ２０８へタスク０の
実行終了報告がなされ時刻T7で再び起動待ちに
なつていた起動要求N11に該当するタスク３の実
行が開始される。このタスク３の実行中時刻T3
で同じタスクレベル１のより優先度の低い起動要
求N12が入つた場合にはタスク３の実行は一旦中
断され実行は管理プログラムOSに移り所定の処
理が為された後、時刻T9でタスク３の実行が再
開される。そして時刻T10でタスク３の実行が終
了するとCPUの実行は管理プログラムOSに移り
前記マクロ処理プログラム２２８によりタスクデ
イスパツチヤ２０８へタスク３の実行終了報告が
為され、次いで時刻T11でより優先レベルの低い
起動要求N12に該当するタスク４の実行が開始さ
れ、時刻T12でタスク４の実行が終了すると実行
は管理プログラムOSに移り所定の処理が為され
た後、今まで中断されていた起動要求N21に該当
するタスク６の実行が時刻T13から再開される。 以上の様にしてタスクの優先制御が行なわれ
る。 タスクの優先制御に於ける状態遷移を第１３図
に示す。Idle状態は起動待ちの状態であり、タス
クにまだ起動要求が出されていない。次に起動要
求が出されるとタスク制御ブロツクの起動ビツト
にフラグが立ち、起動が必要ということが表示さ
れる。Idle状態からQueue状態へ移動する時間は
各タスクのレベルにより定まつている。更に
Queue状態になつても実行され順序は優先度によ
り定まる。そのタスクが実行状態に入るのは管理
プログラムOSの内のタスクデイスパツチヤ２０
８でタスク制御ブロツクの起動ビツトのフラグが
リセツトされ、Ｒビツト（７ビツト目）にフラグ
が立つてからである。これによりタスクの実行が
始められる。この状態でRUN状態である。そし
て実行が終るとタスク制御ブロツクのＲビツトの
フラグがクリアされ、終了報告を終了する。これ
によりRUN状態は終り、再びIdle状態となり次の
起動要求が出るのを待つ。しかし、タスクの実行
中即ちRUN中に割込みIRQが発生すると、その
タスクは実行を中断しなければならない。このた
めCPUの内容が待避され、実行が中断する。こ
の状態がReady状態である。次にこのタスクが再
び実行される状態になると待避エリアより、待避
していた内容を再びCPUへ戻し、実行が再開さ
れる。つまりReady状態から再びRUN状態へ戻
る。この様に各レベルプログラムは第１２図の４
つの状態を繰り返す。第１２図は代表的な流れで
あるがReady状態でタスク制御ブロツクの起動ビ
ツトにフラグが立つ可能性がある。これは例えば
起動中断中にそのタスクの次の起動要求タイミン
グになつてしまつた場合である。この時にはＲビ
ツトのフラグが優先されて先ず、中断中のタスク
を終了させる。これによりＲビツトのフラグが消
え、起動ビツトのフラグによりIdle状態を通らず
Queue状態となる。 この様にタスク０〜８は各々第１３図の何れか
の状態にある。 次に第１４図は第６図のプログラムシステムの
具体的実施例を示している。図に於いて管理プロ
グラムOSはイニシヤル処理プログラム２０２、
割込み処理プログラム２０６、タスクデイスパツ
チヤ２０８及びマクロ処理プログラム２２８より
成る。 割込み処理プログラム２０６には各種の割込み
処理プログラムがあり、イニシヤル割込み処理
（以下INTL割込み処理という）６０２はエンジ
ン回転に同期して発生するイニシヤル割込み信号
によつて、エンジン１回転当たりエンジン気筒数
の半分、即ち４気筒なら２回イニシヤル割込みが
発生する。このイニシヤル割込みによつてEGIタ
スク６１２で計算した燃料の噴射時間を入出力イ
ンターフエス回路１０８のEGIレジスタに設定す
る。AD変換割込み処理６０４は２種類あり１つ
はAD変換器１割込み（以下ADC1と略す）及び
AD変換器２割込み（以下ADC2と略す）であ
る。AD変換器１は８ビツトの精度を有し、電源
電圧、冷却水温度、吸気温度及び使用調整などの
入力に用いられ、マルチプレクサー１２０に対す
る入力ポイントの指定を行なうと同時に変換を開
始し、変換終了後にADC1割込みを発生する。な
お本割込みはクランキング前にのみ使用する。又
AD変換器１２８は空気流量の入力に用いられ変
換終了後にADC2割込みを発生する。なお、本割
込みもクランキング前にのみ使用する。 次にインターバル割込み処理プログラム（以下
INTV割込み処理プログラムと示す。）６０６で
はINTV割込み信号はINTVレジスタに設定した
時間例えば10ｍｓ毎に発生し、一定周期で起動す
べきタスクの時間監視用基本信号として用いられ
る。本割込み信号によつて、ソフトタイマの更新
を行ない、規定周期に達したマスクを起動する。
更にエンスト割込み処理プログラム（以下ENST
割込み処理プログラムと記す。）６０８ではエン
ジンのストツプ状態を検出するもので、INTL割
込み信号を検出すると、計数を開始し所定時間例
えば１秒以内に次にINTL割込み信号を検出でき
なかつた時、ENST割込みが発生する。そして
ENST割込みが３回、例えば３秒経過しても
INTL割込み信号が検出できなかつた場合にエン
ストが起つたものと判断し点火コイルへの通電及
び燃料ポンプの停止を行なう。これらの処理の後
スタータスイツチ１５２がオンするまで待機す
る。上記割込み要因に対する処理概要を表１に示
す。
【表】
イニシヤル処理プログラム２０２及びマクロ処
理プログラム２２８については前述の通りの処理
を行なう。 上記各種の割込みにより起動されるタスク群は
次の通りである。タスクレベル０に属するタスク
としては空気量信号処理タスク（以下ASタスク
と記す）、燃料噴射制御タスク（以下EGIタスク
と記す）及び始動モニタタスク（MONITタスク
と言う）がある。又タスクレベル１に属するタス
クとしてはAD1入力タスク（以上ADIN1タスク
と記す）、時間係数処理タスク（以下AFSIAタス
ク）がある。更にタスクレベル２に属するタスク
としてはアイドル回転制御タスク（以下ISCタス
クと記す）、補正計算タスク（以下HOSEIタスク
と記す）及び始動前処理タスク（以下ISTRTタ
スクと記す）がある。 上記各タスクレベルの割り当てとタスクの機能
を表２に示す。
理プログラム２２８については前述の通りの処理
を行なう。 上記各種の割込みにより起動されるタスク群は
次の通りである。タスクレベル０に属するタスク
としては空気量信号処理タスク（以下ASタスク
と記す）、燃料噴射制御タスク（以下EGIタスク
と記す）及び始動モニタタスク（MONITタスク
と言う）がある。又タスクレベル１に属するタス
クとしてはAD1入力タスク（以上ADIN1タスク
と記す）、時間係数処理タスク（以下AFSIAタス
ク）がある。更にタスクレベル２に属するタスク
としてはアイドル回転制御タスク（以下ISCタス
クと記す）、補正計算タスク（以下HOSEIタスク
と記す）及び始動前処理タスク（以下ISTRTタ
スクと記す）がある。 上記各タスクレベルの割り当てとタスクの機能
を表２に示す。
【表】
以上述べたように本発明によれば、エンジン回
転数の変動があつても、３つのモードに分けてタ
イミング信号を発生させ、これにより空気流量を
同じ数のサンプリングで取り込みをするため、演
算回路の処理負担の時間が変動することがない。
したがつて、本発明によれば、回転数の変動によ
つて他の制御が出来なくなることがなく、燃料噴
射制御を確実に行なうことができる。
転数の変動があつても、３つのモードに分けてタ
イミング信号を発生させ、これにより空気流量を
同じ数のサンプリングで取り込みをするため、演
算回路の処理負担の時間が変動することがない。
したがつて、本発明によれば、回転数の変動によ
つて他の制御が出来なくなることがなく、燃料噴
射制御を確実に行なうことができる。
第１図はクランク軸回転角度に対するホツトワ
イヤ出力電圧ｖの出力特性図、第２図はエンジン
系統全体の制御装置を示す構成図、第３図は第２
図の点火装置の説明図、第４図は排気ガス環流シ
ステムを説明するための構成図、第５図はエンジ
ン制御システムの全体構成図、第６図は本発明に
係わるエンジン制御方法のプログラムシステムの
基本的構成を示す図、第７図はタスクデイスパツ
チヤの管理するRAMに設けられたタスク制御ブ
ロツクのテーブルを示す図、第８図は各種割込み
により起動されるタスク群のスタートアドレステ
ーブルを示す図、第９図及び第１０図はタスクデ
イスパツチヤの処理フローを示す図、第１１図は
マクロ処理プログラムの処理フローを示す図、第
１２図はタスク優先制御の一例を示す図、第１３
図は上記タスク優先制御に於けるタスクの状態遷
移を示す図、第１４図は第６図に於ける具体的フ
ローを示す図、第１５図は本発明の一実施例を示
すホツトワイヤ出力電圧取込タイミングを示す
図、第１６図はホツトワイヤ流量センサの信号取
込みのINTL割込処理フローチヤート、第１７図
は空気量信号処理タスクのフローチヤート、第１
８図はRAMに設けられたソフトタイマテーブル
を示す図、第１９図はINTV割込み処理プログラ
ムの処理フローを示す図、第２０図はエンジンの
運転状態に応じて各種タスクの起動停止が行なわ
れる様子を示したタイミングチヤート、第２１図
は割込みIRQの発生回路である。 １０２……CPU、１０４……ROM、１０６…
…RAM、６０２……INTL割込処理、６１０……
空気量信号処理。
イヤ出力電圧ｖの出力特性図、第２図はエンジン
系統全体の制御装置を示す構成図、第３図は第２
図の点火装置の説明図、第４図は排気ガス環流シ
ステムを説明するための構成図、第５図はエンジ
ン制御システムの全体構成図、第６図は本発明に
係わるエンジン制御方法のプログラムシステムの
基本的構成を示す図、第７図はタスクデイスパツ
チヤの管理するRAMに設けられたタスク制御ブ
ロツクのテーブルを示す図、第８図は各種割込み
により起動されるタスク群のスタートアドレステ
ーブルを示す図、第９図及び第１０図はタスクデ
イスパツチヤの処理フローを示す図、第１１図は
マクロ処理プログラムの処理フローを示す図、第
１２図はタスク優先制御の一例を示す図、第１３
図は上記タスク優先制御に於けるタスクの状態遷
移を示す図、第１４図は第６図に於ける具体的フ
ローを示す図、第１５図は本発明の一実施例を示
すホツトワイヤ出力電圧取込タイミングを示す
図、第１６図はホツトワイヤ流量センサの信号取
込みのINTL割込処理フローチヤート、第１７図
は空気量信号処理タスクのフローチヤート、第１
８図はRAMに設けられたソフトタイマテーブル
を示す図、第１９図はINTV割込み処理プログラ
ムの処理フローを示す図、第２０図はエンジンの
運転状態に応じて各種タスクの起動停止が行なわ
れる様子を示したタイミングチヤート、第２１図
は割込みIRQの発生回路である。 １０２……CPU、１０４……ROM、１０６…
…RAM、６０２……INTL割込処理、６１０……
空気量信号処理。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吸収通路より吸入された空気と燃料供給手段
より供給された燃料とで作られた空気−燃料混合
気を燃焼させ、燃焼させて得られた熱エネルギを
機械エネルギに変換し、該機械エネルギで出力シ
ヤフトを回転させ、上記燃焼により生じた排気ガ
スを排気通路より排出するエンジンと、上記エン
ジンの吸気通路内の吸入空気の状態に応じた出力
を作る空気流量センサと、該空気流量センサの出
力に基づいて上記燃料供給手段を駆動する制御信
号を作り出す演算回路とより構成されるエンジン
の制御システムを制御する方法において、 エンジン回転数領域に応じてあらかじめ３つの
モードに分けると共に、各モード毎にエンジン回
転数が高い方に移るに従つて上記空気流量センサ
の出力を取込むためのセンサ出力取込み間隔を長
く設定したタイミングデータを決定しておき、エ
ンジン回転数が上記各モードのいずれかにあるか
に応じて前記決定したタイミングデータから上記
センサ出力を取込むためのタイミングを表わすタ
イミング信号を発生し、このタイミング信号に応
じて空気流量センサからの出力を上記演算回路に
取り込み、それら取り込んだ値から吸入空気量を
求めることを特徴とするエンジンの制御方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16991979A JPS5692330A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Signal processing method for hot wire flow sensor |
| GB8040582A GB2066516B (en) | 1979-12-25 | 1980-12-18 | Method of controlling fuel supply in internal combustion engines |
| US06/218,671 US4523284A (en) | 1979-12-25 | 1980-12-22 | Method of controlling internal combustion engine |
| DE19803048674 DE3048674A1 (de) | 1979-12-25 | 1980-12-23 | Verfahren zum regeln einer brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16991979A JPS5692330A (en) | 1979-12-25 | 1979-12-25 | Signal processing method for hot wire flow sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5692330A JPS5692330A (en) | 1981-07-27 |
| JPS6212384B2 true JPS6212384B2 (ja) | 1987-03-18 |
Family
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