JPS6239261B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はエンジン制御方法に関し、さらに具体
的にはマイクロコンピユータを使用した自動車の
エンジン制御方法に関する。 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
合的制御が行なわれつつあり、その例が例えば特
開昭50−90826号公報や特開昭53−40105号公報に
開示されている。 マイクロコンピユータを使用したエンジン制御
に関する従来例としては、例えば特開昭53−
40105号公報（従来例１）に開示されたもの、お
よび特開昭54−58116号公報（従来例２）に開示
されたものが挙げられる。 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。 すなわち、一般に自動車に実装させるマイクロ
コンピユータの容量は限られており（例えば８ビ
ツトCPU）、その中で多くの項目の制御を効率的
に行わなければならない。そのために、処理プロ
グラムに優先順位を設定し、高優先レベルのプロ
グラム（又はタスク）を割込処理によつて優先的
に処理することが考えられる。 このような優先処理の方法について上記従来例
１および２に開示されているが、これらはいずれ
も一つの優先レベルに一つのプログラム（又はタ
スク）が対応して設定されたものである。このこ
とは、従来例１の第４図、第５図の説明から明ら
かであり、従来例２の場合もその第４図から理解
できる。 このように、従来例１、２共に１レベル１タス
クという構成で優先度の高いタスクを処理するわ
けであるが、この場合の処理においては割込要求
は各タスクについてそれぞれ生じることとなり、
したがつてその都度中断時のデータや命令等を一
旦RAMに退避させる必要が生じ（従来例１、第
５図ステツプ101〜104参照）、高優先レベルのタ
スクの処理（同105〜113）を終了させた後、再び
中断時のデータや命令等を復帰させて（同114〜
118）、もとの処理に戻つて実行を開始するという
必要がある。このことは上記の処理時間だけ各中
断時において必要とされ、しかもこの処理が割込
要求ごとに繰返されるわけであるから、処理速度
の遅れは累積的に増加することが明らかである。 本発明は、デイジタルコンピユータを用いてエ
ンジン制御を行う場合に、制御プログラムの作業
領域の節約とともに処理時間を短縮でき、したが
つて制御応答性を向上しうるエンジン制御方法を
提供することを目的とする。 上記目的は、エンジンを運転するための情報を
センサにより検出し、センサの出力からエンジン
の制御値をデイジタルコンピユータにより演算
し、該演算結果に基づいてエンジンを制御する方
法であつて、上記デイジタルコンピユータを動作
させるプログラムをその制御機能に基づいて複数
のタスクに分類し、分類されたタスクのエンジン
に及ぼす影響に応じてその実行周期を設定してこ
れを記憶し、上記タスクの実行周期を単位時間ご
とに発生するインターバル割込みの回数で設定
し、上記インターバル割込みを計数し、該計数値
が上記実行周期に達したことにより、そのタスク
の実行要求フラグをセツトし、セツトされた実行
要求フラグおよび実行中を示す実行フラグを検索
し、上記実行要求フラグおよび実行フラグのセツ
トされたタスクの内の高レベルタスクを検出し、
実行フラグのセツトされたタスクが検出された場
合には、中断点より実行を再開き、実行要求フラ
グのセツトされたタスクが検出された場合には、
そのタスクのスタートアドレスを割出し、そのス
タートアドレス情報によりタスクを実行するとと
もに上記実行フラグをセツトし、タスクの実行が
終了したことにより上記実行フラグをリセツト
し、再び上記実行要求フラグおよび実行フラグを
検索するものにおいて、前記実行フラグを複数の
優先レベルのそれぞれに対応させて設け、前記優
先レベルは複数のタスクを含むとともに、この各
タスクに前記実行要求フラグを対応させて設ける
ことにより達成される。 以下、本発明を図示に示した実施例に基づき詳
細に説明する。 第１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で焼燃したガ
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動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には熱線式空気流量計を構成する電気的発熱体
２４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
ンタ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、図示しないタ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６２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２図、第１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５８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７２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３図は排気ガス還流（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
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７６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
制圧弁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４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、
RAM１０６、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１８８（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。
ADDC１２２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１３４（INJCと記す）は演算結果はデ
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１５４（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５図は第４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は、更にタスク６乃至タスク８はタス
タレベル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２
０８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６図乃至第１２図に基づき説明する。第
６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示され
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５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Q₁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（実行要求フラグ）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（実行フラグ）を立て、該当タスクを
起動するための処理を行なう。 第７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５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８図乃至第９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２
２８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400及び402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（実行要求フラグ）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（実行フラグ）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408で第７図に示したRAMに設けられた
スタード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。この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414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１０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526と564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ある。そ
して再びタスクデイスパツチヤ２０８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１１図に基づき説明する。ここで起動
要求Ｎ_no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T₆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
実行終了護告がなされ時刻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T₈
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はタスク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１２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る順序は優先度に
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２
０８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。この状態が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やければならない。この
ためCPUの内容を待避され、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
にQueue状態となる。 この様にタスク０〜８は各々第１２図の何れか
の状態にある。 次に第１３図は第５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
割込みもクラツ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、規定周期に達したタスクを起動する。
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INT
割Ｌ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については記述の通りの処理
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AD２入力タスク（以下ADIN２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】

【表】 表２から明らかなように各種割込みにより起動
される各タスクの起動周期は予め定められており
これらの情報はROM１０４に格納されている。 以下第１４図乃至第１６図に基づきINHV割込
み処理について説明する。第１４図はRAM１０
６に設けられたソフトタイマテーブルであり、こ
のソフトタイマテーブルには各種割込みにより起
動される異なる起動周期の数だけのタイマブロツ
クが設けられている。ここでタイマブロツクとは
ROM１０４に格納されているタスクの起動周期
に関する時間情報が転送される記憶エリアを指し
ている。同図に於いて左端に記載されている
TMBはRAM１０６に於けるソフトタイマテーブ
ルの先頭番地を意味する。このソフトタイマテー
ブルの各タイマブロツクにはエンジン始動時に
ROM１０４より前記起動周期に関する時間情
報、即ちINTV割込みを例えば10ｍｓ毎に行なう
場合にはその整数倍の値が転送され、格納され
る。 次に第１５図にINTV割込み処理６０６の処理
フローを示す。同図に於いてステツプ６２６でプ
ログラムが起動されるとステツプ６２８でRAM
１０６に設けられたソフトタイマテーブルのイニ
シヤルライズが行なわれる。即ち、インデツクス
レジスタの内容ｉを０にし前記ソフトタイマテー
ブルの番地TMB＋０のタイマブロツクに記憶さ
れている残り時間T₁を調べる。ここでこの場合
にはT₁＝T₀である。次にステツプ630で上記ステ
ツプ628で調べたソフトタイマが停止中であるか
否かが判断される。即ち、ソフトタイマテーブル
に記憶されている残り時間Ｔ_iがＴ_i＝０である場
合にはソフトタイマは停止中であると判断され、
該ソフトタイマにより起動されるべき該当タスク
は停止中であると判断され、ステツプ640にジヤ
ンプし、ソフトタイマテーブルの更新が行なわれ
る。 一方、ソフトタイマテーブルの残り時間Ｔ_iが
Ｔ_i≠０である場合にはスステツプ632に移行し前
記タイマブロツクの残り時間の更新が行なわれ
る。即ち、残り時間Ｔ_iから−１だけデイクリメ
ントされる。次にステツプ634では前記タイマテ
ーブルのソフトタイマが起動周期に達したか否か
が判断される。即ち残り時間Ｔ_iがＴ_i＝０である
場合には起動周期に達したと判断されその場合に
はステツプ636に移行する。又ソフトタイマが起
動周期に達していないと判断される場合にはステ
ツプ640にジヤンプし、ソフトタイマテーブルの
更新が行なわれる。前記ソフトタイマテーブルが
起動周期に達している場合にはステツプ636でソ
フトタイマテーブルの残り時間Ｔ_iを初期化す
る。即ち、ROM１０４よりRAM１０６へ該当タ
スクの起動周期の時間情報を転送する。そしてス
テツプ636で前記ソフトタイマテーブルの残り時
間Ｔ_iを初期化した後、ステツプ638でそのソフト
タイマテーブルに該当するタスクの起動要求を行
なう。次にステツプ640でソフトタイマテーブル
の更新を行なう。即ち、インデツクスレジスタの
内容を＋１インクリメントする。更にステツプ
642では全部のソフトタイイマテーブルをチエツ
クしたか否かが判断される。即ち、第１４図に示
したように本実施例ではソフトタイマテーブルを
Ｎ＋１個だけ設けてあるのでインデツクスレジス
タの内容ｉがｉ＝Ｎ＋１である場合には全ソフト
タイマテーブルのチエツクが完了したと判断され
ステツプ644でINTV割込み処理プログラム606は
終了する。一方ステツプ642で全ソフトタイマテ
ーブルがチエツクされていないと判断された場合
にはステツプ630に戻り、前述と同様の処理が行
なわれる。 以上の様にして各種の割込みに応じて該当タス
クの起動要求が出され、それに基づいて該当タス
クの実行が為されるが、表２に掲げられたタスク
群が常にすべてが実行されるのではなく、エンジ
ンの運転情報に基づいてROM１０４に設けられ
ている前記タスク群の起動周期に関する時間情報
を選択してRAM１０６のソフトタイマテーブル
中に転送し格納する。そして与えられたそのタス
クの起動周期が例えば20ｍｓであるとすれば、そ
の時間毎にタスクが起動されるがそのタスクの起
動が運転条件に応じて継続して行なう必要がある
ものであれば常にそのタスクに該当するソフトタ
イマテーブルは更新して初期化される。次にエン
ジンの運転条件に応じて各種割込みにより前記タ
スク群が起動停止される様子を第１６図に示すタ
イムチヤートにより説明する。スタータスイツチ
１５２の操作によりパワーオンの状態になると
CPUが作動し、ソフトウエアフラグIST及びソフ
トウエアフラグEMに１が立てられる。ソフトウ
エアフラグISTはエンジンが始動前の状態にある
ことを示すフラグであり、ソフトウエアフラグ
EMはENST割込みを禁止するためのフラグであ
る。これらの２つのフラグによりエンジンが始動
前の状態にあるか或いは始動中か又は始動後の状
態にあるのかの判別が為される。さてスタータス
イツチ１５２の操作によりパワーオンの状態にな
ると先ず最初のタスクADIN１が起動され各種セ
ンサによりエンジンの始動に必要はデータ例えば
冷却水温度、バツテリ電圧等の入力情報がマルチ
プレクサ１２０を介してAD変換器１２２に取込
まれ、これらのデータの一巡入力毎にタスク
HOSEIタスク補正が起動され前記入力情報に基
づき補正計算が行なわれる。又前記タスクADIN
１によりAD変換器１２２に各種センサからのデ
ータの一巡入力毎にタスクISTRTが起動されエ
ンジン始動中に必要な燃料噴射量の計算がなされ
る。以上の３つのタスク、即ちタスクADIN１、
タスクHOSEI及びタスクISTRTはイニシヤル処
理プログラム２０２により起動されるものであ
る。 スタータスイツチ１５２がON状態になるとタ
スクISTRTの割込み信号によりタスクADIN１、
タスクMONIT及びタスクADIN２の３つのタス
クに起動が掛けられる。即ち、これらのタスクは
スタータスイツチ１５２がON状態になつている
期間（エンジンのクランキング時）のみ実行され
る必要がある。この期間ではROM１０４から
RAM１０６に設けられた前記タスクにそれぞれ
該当するソフトタイマテーブルに所定の起動周期
の時間情報が転送され格納される。そしてこの期
間は前記ソフトタイマテーブルの起動周期の残り
時間Ｔ_iは初期化され起動周期の設定が繰り返し
行なわれる。タスクMONITはエンジン始動時の
燃料噴射量を計算するためのタスクでありエンジ
ン始動後は不要なタスクであるので所定の回数だ
けタスクの実行を終了したらソフトタイマの起動
を停止し、そのタスク終了時に発せられる停止信
号により上記以外のエンジン始動後に必要なタス
ク群の起動を行なう。ここでタスクの停止をソフ
トタイマにより行なうにはそのタスクの終了に於
ける判断時点でそのタスクが終了したことを示す
信号によりそのタスクの該当するソフトタイマテ
ーブルに０を格納する、即ちソフトタイマの内容
をクリアすることによりタスクの停止を行なうも
のである。以上の如く本実施例ではタスクの起動
停止をソフトタイマにより簡単に行なえるように
構成したので異なる起動周期を有する複数のタス
クに対し能率的且つ信頼性有る管理を行なうこと
が可能となる。 次にIRQの発生回路を第１７図に示す。レジス
タ７３５とカウンタ７３６と比較器７３７とフリ
ツプフロツプ７３８はINTV IRQの発生回路であ
り、レジスタ７３５にINTV IRQの発生周期例え
ば本実施例では10〔ｍｓ〕がセツトされる。これ
に対しクロツクパルスがカウンタ７３６へセツト
され、そのカウント値がレジスタ７３５と一致す
るとフリツプフロツプ７３８をセツト状態とす
る。このセツト状態でカウンタ７３６をクリア
し、再びカウントを再開する。従つて一定時間
（10ｍsec）ごとにINTV IRQが発生する。 レジスタ７４１とカウンタ７４２と比較器７４
３、フリツプフロツプ７４４はエンジンの停止を
検知するENST IRQの発生回路である。レジス
タ７４１とカウンタ７４２と比較器７４３は上の
説明と同様であり、カウント値がレジスタ７４１
の値に達するとENST IRQを発生する。しかし
エンジンの回転中はクランク角センサより一定ク
ランク角毎に発生するREFパルスによりカウン
タ７４２がクリアされるのでカウンタ７４２のカ
ウント値がレジスタ７４１の値に達しないので
ENST IRQは発生しない。 フリツプフロツプ７３８に発生したINTV IRQ
やフリツプフロツプ７４４に発生したENST
IRQさらにADC１がADC２で発生してIRQはそ
れぞれフリツプフロツプ７４０、７４６，７６
４，７６８へセツトされる。またフソリツプフロ
ツプ７３９，７４５，７６２，７６６にはIRQを
発生させるか禁止するかの信号がセツトされる。
フリツプフロツプ７３９，７４５，７６２，７６
６に“Ｈ”がセツトされていればANDゲート７
４８，７５０，７７０，７７２は能動となり、
IRQが発生するとORゲートよりただちにIRQが
発生する。 従つてフリツプフロツプ７３９，７４５，７６
２，７６６のそれぞれに“Ｈ”を入るか“Ｌ”を
入るかによつてIRQの発生を禁止したり、禁止を
解除したりできる。またIRQが発生するとフリツ
プフロツプ７４０，７４６，７６４，７６８の内
容をCPUに取り込むことにより、IRQ発生の原因
が解かる。 IRQに応じてCPUがプログラムを実行し始めた
場合、そのIRQ信号はクリアする必要があるので
実行を始めたIRQに関するフリツプフロツプ７４
０，７４６，７６４，７６８の１つをクリアす
る。 以上に述べた本発明の実施例では自動車のエン
ジン制御に関して説明したがこれに限定されるも
のでなく他の計算機制御に適用可能であることは
勿論である。 以上述べたように、本発明によれば、実行フラ
グを複数の優先レベルのそれぞれに対応させて設
け、この優先レベルに複数のタスクを包合させて
１レベル複数マスクとし、かつ各タスクに実行要
求フラグを対応させて設けたことにより、次の効
果がある。すなわち、本発明のエンジン制御を行
うに当つての管理プログラムの作業領域を節約す
ることができ、および割込実行要求の検索のため
の処理回数を減らすことができるため処理時間を
短かくすることができ、したがつてエンジン制御
の制御応答性を向上させることができる。なぜな
ら、１レベルＮタスクにおいては同一レベル内に
おいて競合するタスク相互間において、引例のよ
うに競合する他のタスクを中断させて割込実行す
るための一連の検索処理や中断時データ、命令等
のRAMへの待避（又は退避）のための処理等を
必要とすることなく、機械的に同一レベル内のタ
スクを処理すればよいからである。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン系統全体の制御装置を示す構
成図、第２図は第１図の点火装置の説明図、第３
図は排気ガス環流システムを説明するための構成
図、第４図はエンジン制御システムの全体構成
図、第５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６
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７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８図
及び第９図はタスクデイスパツチヤの処理フロー
を示す図、第１０図はマクロ処理プログラムの処
理フローを示す図、第１１図はタスク優先制御の
一例を示す図、第１２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１３図は第
５図に於ける具体的実施例を示す図、第１４図は
RAMに設けられたソフトタイマテーブルを示す
図、第１５図はINTV割込み処理プログラムの処
理フローを示す図、第１６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１７図は割込
みIRQの発生回路である。１０２……CPU、１０
４……ROM、１０６……RAM。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エンジンを運転するための情報をセンサによ
   り検出し、センサの出力からエンジンの制御値を
   デイジタルコンピユータにより演算し、該演算結
   果に基づいてエンジンを制御する方法であつて、
   上記デイジタルコンピユータを動作させるプログ
   ラムをその制御機能に基づいて複数のタスクに分
   類し、分類されたタスクのエンジンに及ぼす影響
   に応じてその実行周期を設定してこれを記憶し、
   上記タスクの実行周期を単位時間ごとに発生する
   インターバル割込みの回数で設定し、上記インタ
   ーバル割込みを計数し、該計数値が上記実行周期
   に達したことにより、そのタスクの実行要求フラ
   グをセツトし、セツトされた実行要求フラグおよ
   び実行中を示す実行フラグを検索し、上記実行要
   求フラグおよび実行フラグのセツトされたタスク
   の内の高レベルタスクを検出し、実行フラグのセ
   ツトされたタスクが検出された場合には、中断点
   より実行を再開し、実行要求フラグのセツトされ
   たタスクが検出された場合には、そのタスクのス
   タートアドレスを割出し、そのスタートアドレス
   情報によりタスクを実行するとともに上記実行フ
   ラグをセツトし、タスクの実行が終了したことに
   より上記実行フラグをリセツトし、再び上記実行
   要求フラグおよび実行フラグを検索するものにお
   いて、前記実行フラグを複数の優先レベルのそれ
   ぞれに対応させて設け、前記優先レベルは複数の
   タスクを含むとともに、この各タスクに前記実行
   要求フラグを対応させて設けたことを特徴とする
   エンジン制御方法。