JPS629934B2 - - Google Patents

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JPS629934B2
JPS629934B2 JP56108091A JP10809181A JPS629934B2 JP S629934 B2 JPS629934 B2 JP S629934B2 JP 56108091 A JP56108091 A JP 56108091A JP 10809181 A JP10809181 A JP 10809181A JP S629934 B2 JPS629934 B2 JP S629934B2
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signal
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output
circuit
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JP56108091A
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Akio Hosaka
Akito Yamamoto
Katsunori Oshiage
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Nissan Motor Co Ltd
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Priority to DE19823226195 priority patent/DE3226195A1/de
Priority to GB08220269A priority patent/GB2104247B/en
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Publication of JPS629934B2 publication Critical patent/JPS629934B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロコンピユータ（以下、マイ
コンと略称する。）を用いてエンジンを制御した
り、計器パネルへの表示を制御する車両用デイジ
タル制御装置に関し、より詳しくは各々マイコン
を用いたエンジン電子制御装置および車両情報提
供装置を塔載した自動車において、両装置のどち
らか一方が故障した場合に、一方装置の制御項目
のうちの車両の走行に少なくとも必要な最少限の
制御項目を、他方の装置によりバツクアツプする
ようにした車両用デイジタル制御装置に関する。
従来のエンジン電子制御装置としては、例えば
第１図に示すようなものがある。この装置はエン
ジンの状態を検出する各種のセンサからの信号を
マイコンにより演算処理し、各部のアクチユエー
タを駆動して、エンジンの制御を行うものであ
る。このエンジンの制御の例を示すと、吸入空気
は、エアクリーナ１内にあるエアフローセンサ２
により流量を検出された後、インジエクシヨンミ
キサ３に導かれ、スロツトルバルブ４の上流に配
置されたインジエクタ５から噴射された燃料と混
合気を形成し、スロツトルバルブ４を経て吸気マ
ニホールド６に入り、各シリンダ７に分配され
る。一方燃料は、燃料ポンプ８と燃圧レギユレー
タ９の働きにより、一定圧力に加圧されてインジ
エクタ５に送られ、マイコン１０で制御されたイ
ンジエクタ５の開弁時間および噴射（開弁）回数
によつて、運転条件に応じた適切な空燃比となる
ように計量されて、インジエクシヨンミキサ３内
に噴射される。
またこのような燃料噴射量の制御の他、EGR
（排気還流制御）や燃料ポンプ駆動等がコンピユ
ータによつて制御される。
電子制御装置内には、マイコンを含む主制御回
路に加えて、マイコンが故障した時に、自動車が
サービスエリアまたは修理工場に少なくともたど
り着くことができるように、エンジンの必要最少
限の機能（例えば燃料噴射，点火および燃料ポン
プ駆動）を働かせるためのバツクアツプ回路１１
を有しており、マイコン１０が正常な時には主制
御回路により複雑な制御を行ない、マイコン１０
が故障した時には、このバツクアツプ回路１１が
コンピユータの制御機能に代わつて入力信号を受
け、簡単な演算処理を行ない、アクチユエータを
駆動して、何とかエンジンを回せる程度の機能を
維持している。
しかしながら、このような従来の車両用デイジ
タル制御装置にあつては、バツクアツプ回路１１
は主制御回路が故障した場合にエンジンの必要最
少限の機能を働かせるための専用回路であるた
め、価格が高くなるだけでなく、ワイヤードロジ
ツク回路あるいはアナログ回路である専用機能回
路であるため、内容を複雑にすると比例的に回路
規模が増大し、コストや信頼性の面で不利にな
り、従つて複雑な機能を持たせることができない
という問題点があつた。
本発明は、このような従来の問題点に着目して
なされたもので、２個のマイコンを用いた類似の
構成を有する２つの制御装置が、お互いに相手の
主要制御要素をバツクアツプすることにより、上
記問題点を解決することを目的としている。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
第２図は本発明による車両用デイジタル制御装
置の概要を示すが、近年、自動車にマイコンを用
いた制御装置が用いられるようになつており、現
在では、計器パネルへの表示など、運転者に車両
の情報を提供する１個のマイコンを用いた車両情
報提供装置（ドライブコンピユータ、以下、Ｄ／
Ｃと略称する。）２５００およびエンジンを制御
する別個のマイコンを用いたエンジン電子制御装
置（エンジンコンピユータ、以下、Ｅ／Ｃと略称
する。）１０００の他、図示しないが、エアコン
の制御装置、ラジオの同調・選局制御装置、各種
警報装置などがあり、このような制御装置は今後
も増えていくことが予想されている。
そして、これらの制御装置はいずれも似たよう
な構成（入出力インターフエース、CPU，
ROM，RAMなど）を有するが、特にＤ／Ｃと
Ｅ／Ｃとは、それぞれがエンジンや車両各部から
多くの情報を入力し、種々の機能を制御してい
る。
ここでＤ／ＣとＥ／Ｃとを１個のマイコンを用
いて統合するのではなく、２個のマイコンを用い
て分離した理由を説明する。後で詳述するように
両装置はそれぞれ数多くの機能を果すものである
が、両装置を統合すると、多くの機能が集まつて
回路規模が大きくなり、マイコンの演算処理能力
も強力にしなければならず、そのため実装性・信
頼性などが悪化し、価格も高くなる。すなわち、 (1) 多機能を集中すると、入出力数やIC（LSI）
数が増え、このためハーネス本数が増えるこ
とにより、コネクタに掛る力が増え、変形した
り、接触不良が起こり易くなり、また、各ライ
ンの信号が他のラインに影響してノイズとな
り、誤動作し易くなる。回路素子数が増加す
ると、故障の確率が上がるが、集中していると
１つの素子の故障が（例えば電源回路などの共
通部分を介して）他の素子にも影響し、分割し
てあれば一方の装置だけの故障で済むものが、
両装置共に故障状態になつてしまう。従つて信
頼性が悪化する。
(2) 回路規模やコネクタのピン数などが増し、全
体に大きくなるため、設置場所のスペースの問
題などから、各々のシステムの機能に最適な場
所に設置しにくくなる。従つて実装性が悪化す
る。
(3) 一般的に分散させるよりも集中させる方が価
格が安くなるが、しかし集中度（あるいは集積
度）がある限度を越えると、集中することが技
術的に困難になると共に、ICその他に特殊な
製造技術の適用が必要になつて特に歩留りが悪
化し、価格が急上昇する。
(4) マイコンの場合には複数の仕事（機能）を時
分割で行なうが、機能が増えると一つ一つの仕
事が行われる間隔が長くなる。そしてこの間隔
が制御に要求される速度から決まる間隔より長
くなる場合には、機能を分散させるか、また
は演算処理速度を上げることが必要になる。
の場合は技術的に不可能な場合と、可能であ
つても価格的に損な場合もある。このような場
合はにしなければならない。
(5) 自動車やエンジンの種類に応じて、Ｅ／Ｃや
Ｄ／Ｃの仕様が変わるが、両者は同時に変わる
場合もあるが、機能が全く異なるため、独立に
変わることが多い。例えばＥ／Ｃが３仕様、
Ｄ／Ｃが４仕様とすると、両方を集中した場合
には３×４＝12仕様となる。一般的に同一のも
のを多く作る方が価格的に有利であるが、Ｅ／
ＣとＤ／Ｃとを別々に作るとそれぞれ３，４種
類（計７種類）の仕様でよいが、集中した場合
は12種類の仕様を作る必要があり、量産効果が
小さくなるので、従つて集中することは仕様変
更の点で不利となる。
以上のような理由により、本発明においては
Ｅ／ＣとＤ／Ｃとは各々別にマイコンを有して、
分離独立されている。
次に本発明のエンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）
１０００のシステムの概要を第３図に基づいて説
明する。第３図は４サイクル、６気筒エンジンに
適用した場合について示してあるが、制御の対象
は次の通りである。
(1) エンジンの各気筒に設けられたインジエクタ
１５の開弁開始時期と開弁時間を制御して行な
う燃料噴射（EGI）制御。
(2) イグニツシヨン・コイル２０の１次コイルの
通電・遮断を制御して点火時期と通電時間の制
御を行なう点火（IGN）制御。
(3) EGRバルブ３０のリフト量をVCMバルブ４
０を用いて負圧制御によつて行なう排気還流
（EGR）制御。
(4) AACバルブ５０のリフト量をVCMバルブ４
０を用いて負圧制御によつて行ない、スロツト
ル・バルブ５１０をバイパスする空気の量を制
御して行なうアイドル回転（ISC）制御。
以上が主要な制御の対象であるが、この他に付
随的な制御あるいは情報出力として以下のものが
ある。(5)燃料ポンプリレー６０の制御による燃料
ポンプ５３０のオン・オフ制御（Ｆ／Ｐ）、(6)燃
料消費量データの燃料消費計７０への出力
（FCM）、(7)システムの自己診断とチエツカ２０
００あるいは車両情報提供装置２５００とのデー
タ交換（CHECK）、(8)自己診断結果による警報
のアラーム・ランプ８０への出力（ALARM）、
(9)自己診断結果等の表示器１９００への表示
（MONIT）。
以上の制御、出力を行なうために、エンジンお
よび車両の各部から以下の制御情報を得る。
(1) デイストリビユータ５２０に内蔵されたクラ
ンク角センサ２００から、クランク軸の回転角
（デイストリビユータの回転角の２倍）で120゜
毎に立上るREF信号２０１と、１゜毎に立上
りと立下りが交互に発生するPOS信号２０２を
得る。
(2) エンジンの吸入空気量Qaはエアフローメー
タ２１０により検出し、吸入空気量Qaはエア
フローメータ出力電圧信号（AFM）２１１と
反比例の関係になつている。
(3) O2センサ２２０は排気ガス中の酸素濃度に
応じて出力電圧が変化し、空燃比に応じた信号
（O2）２２１が得られる。
(4) 水温センサ２３０によりエンジンの温度を代
表する電圧信号（ＴW）２３１が得られる。
(5) 車載のバツテリ２４０は制御系各部に電気を
供給する。コントロール・ユニツト１０００へ
はコントロール・ユニツト・リレー５４０を介
した主電源２４１と、バツテリ２４０から直接
入る補助電源２４２とが供給される。主電源の
電圧信号（ＶB）２４１も制御のための情報と
して利用する。なお、イグニツシヨン・スイツ
チ２６０のON端子２６２はON位置では勿論の
こと、START位置でもバツテリ電圧が掛るた
め、クランキング中もコントロール・ユニツト
１０００には主電源２４１が供給される。
(6) 車速センサ２５０により車速に比例したパル
ス密度を有する信号（VSP）２５１が得られ
る。
(7) イグニツシヨン・スイツチ２６０はエンジン
の始動、運転などを運転者が操作するスイツチ
で、そのSTART端子の電圧信号（START）
２６１によつて、クランキング中であるかどう
かを知ることができる。
(8) スロツトル・バルブ・スイツチ２７０はスロ
ツトル・バルブが所定の開度以下で閉じるスイ
ツチで、その開閉信号（IDLE）２７１によつ
てスロツトル・バルブの開閉が検知される。
(9) エアコン・スイツチ２８０はエアコンデイシ
ヨナを作動させた時に閉じるスイツチで、その
端子電圧信号（Ａ／Ｄ）２８１によつてエアコ
ン作動中かどうかを検知する。
(10) ニユートラル・スイツチ２９０はトランスミ
ツシヨンのギヤ位置がニユートラルかあるいは
パーキングの位置にある時閉じるスイツチで、
その開閉信号（NEUT）２９１によつてトラン
スミツシヨンのギヤ位置を検知する。
以上説明した各信号はコントロール・ユニツト
１０００に入出力される。コントロール・ユニツ
ト１０００への入出力としては他に、制御系の診
断を行なつたり、その結果を表示するためのチエ
ツカ２０００がチエツク用コネクタ２０１０を介
して接続される。また車両情報提供装置２５００
とはデータ転送用コネクタ２５１０を介して接続
される。コントロール・ユニツト１０００はマイ
クロコンピユータを有し、上記各制御情報（入力
信号）を基に各制御対象の制御状態を決めて制御
信号（出力信号）を出し、エンジンを最適に制御
すると共に、この制御に関連した情報を出力す
る。
次に上述のような制御を総合的に行なうコント
ロール・ユニツト１０００の回路構成を第４図に
基づいて説明する。
１１００は信号整形回路で、エンジンや車両各
部からの各種入力信号を入力し、この各種入力信
号のノイズ除去、サージの吸収を行なつて、コン
トロール・ユニツト１０００のノイズによる誤動
作やサージによる破壊を防止すると共に、各種入
力信号を増幅したり変換したりして、次の入力イ
ンターフエース回路１２００が正しく動作できる
ような形に整える。１２００は入力インターフエ
ース回路で、信号整形回路１１００で整形された
各種入力信号をアナログ―デイジタル（AD）変
換したり、所定時間の間のパルス数をカウントし
たりして、次の中央演算処理装置（CPU）１３
００が入力データとして読み込めるようにデイジ
タル・コード信号に変換し、入力データとして内
部に有するレジスタに格納する。中央演算処理装
置（CPU）１３００は水晶振動子１３１０の発
振信号を１３１１をベースにしたクロツク信号に
同期して動作し、バス１３２０を介して各部と接
続され、メモリ１４００のマスクROM１４１０
およびPROM１４２０に記憶されているプログラ
ムを実行し、入力インターフエース回路１２００
内の各レジスタから各種入力データを読み込み、
演算処理して各種出力データを算出し、出力イン
ターフエース回路１５００内のレジスタに所定の
タイミング出力データを送出する。メモリ１４０
０はデータの記憶装置で、マスクROM１４１
０、PROM１４２０、RAM１４３０および記憶
保持用メモリ１４４０を有する。そしてマスク
ROM１４１０はCPU１３００が実行するプログ
ラムとプログラム実行時に使用するデータをIC
製造時に永久的に記憶させ、PROM１４２０は車
種やエンジンの種類に応じて変更する可能性の大
きいマスクROM１４１０と同様のプログラムや
データをコントロール・ユニツト１０００に組み
込む前に永久的に書き込んで記憶させる。また
RAM１４３０は読出し書込み可能メモリで、演
算処理の途中データや結果データで出力インター
フエース回路１５００に送出される前に一時的に
記憶保持しておくものなどが記憶され、この記憶
内容はイグニツシヨン・スイツチ２６０がオフに
なり主電源２４１が切れると保持されない。さら
に記憶保持メモリ１４４０は演算処理の結果デー
タや途中データを、イグニツシヨン・スイツチ２
６０がオフになつた時、すなわち自動車が運転さ
れていない時も記憶保持しておく。
１３５０は演算タイマ回路でCPU１３００の
機能を増強するものであり、演算処理の高速化を
図るための乗算回路、所定時間周期毎にCPU１
３００に割込み信号を送出するインターバル・タ
イマ、CPU１３００が所定の事象から次の事象
までの経過時間や事象発生時刻を知るためのフリ
ーラン・カウンタなどを有している。１５００は
出力インターフエース回路で、CPU１３００か
らの出力データを内部のレジスタに受け取り、所
定のタイミングと時間幅、あるいは所定の周期と
デユーテイ比を有するパルス信号に変換したり、
１，０のスイツチング信号に変換して駆動回路１
６００に送出する。駆動回路１６００は電力増幅
回路で、出力インターフエース回路１５００から
の信号を受けて、トランジスタ等で電圧・電流増
幅を行なつて各種アクチユエータを駆動したり、
表示を行なつたり、あるいはコントロール・ユニ
ツト１０００にコネクタ２０１０を介して接続さ
れて制御系の診断を行なつたり、その結果を表示
したりするためのチエツカ２０００に出力信号を
送出したりする。
１８００は電源回路で、主電源２４１のライン
から入力インターフエース回路１２００、CPU
１３００、メモリ１４００、および出力インター
フエース回路１５００などのマイクロコンピユー
タ用の5Vの定電圧（Vcc）１８１０、イグニツシ
ヨン・スイツチ２６０のオン、オフを示す信号
（IGN SW）１８３０、リセツト信号（RESET）
１８４０、CPU１３００の動作を停止させる信
号（HALT）１８５０、入力インターフエース回
路１２００内のAD変換回路用の8Vの定電圧
（AVcc）１８６０、信号整形回路１１００、駆動
回路１６００のそれぞれへの定電圧（ＶADD）１
８７０を出し、それぞれ各回路に供給する。また
補助電源２４２からは記憶保持メモリ１４４０用
の5Vの定電圧（ＶDM）１８８０を作り、記憶保
持メモリ１４４０へ出力する。
次に車両情報提供装置（Ｄ／Ｃ）２５００の概
要を第５図を参照して説明する。
本装置（Ｄ／Ｃ）２５００は、車両各部に取り
付けられた各種センサ類から複数の車両情報を入
力し、ドライブコンピユータ２５００によつてそ
の情報を計測し演算処理し、切替表示器および専
用表示器などの表示器２５１０によりその計測・
演算結果を独立表示および切替表示すると共に、
番組予約機能によるラジオの制御、アラーム機能
によるブザー制御等を行なうものである。
また第５図において、２５２０は入力装置（キ
ーボード）であり、また本装置はＥ／Ｃ１０００
等の他のシステムと有機的に接続することができ
る。
本装置の機能項目を列挙すると、次のようなも
のがある。
(1) ラジオ番組予約…予めキーボード（SW）に
より、希望の時刻と希望の放送局を記憶させて
おくと、現在時刻（時計より入力）と記憶時刻
との比較を行ない、一致した時に記憶された放
送局が選局されるように、ラジオに制御信号
（ラジオの電源ONも含む）を出力する。表示は
記憶した時刻と局を切替表示する。
(2) アラーム…(1)と同様に希望時刻を記憶させて
おくと、時刻比較の結果、一致時にブザーを吹
鳴するように出力する。表示は記憶時刻が切替
表示される。
(3) トリツプメータ…トリツプメータ表示時に、
キーボード上のクリアSWが操作された時から
の走行距離を、走行距離センサの出力を計測す
ることにより計測表示する。切替表示される。
(4) ナビメータ…キーボードより予定平均車速
Vsを設定すると、その時点からの走行距離Ｄ
と走行時間Ｔとを計測し、実平均車速（Ｄ／
Ｔ）、予定との時間差（Ｄ／Vs―Ｔ）、予定と
の距離差（Ｄ―Vs／Ｔ）を切替表示する。
(5) 燃料消費量…消費量表示時に、キーボード上
のクリアSWが操作された時からの燃料消費量
を計数表示（切替表示）する。
(6) 燃費計…一定時間毎の走行距離と燃料消費量
を計測し、その除算結果を演算表示（切替表
示）する。
(7) スピードメータ…一定時間毎の走行距離を計
測し、その結果を表示（独立表示）する。
(8) オドメータ…車両完成時からの積算走行距離
を計測表示（独立表示）する。リセツトできな
い点がトリツプメータと異なる。
(9) 残存走行可能距離…燃料タンクの残量計測を
行ない、(6)（燃費）の演算結果と乗算し、その
演算結果を表示（切替表示）する。
(10) タコメータ…一定時間毎のエンジン回転数を
計数表示（切替表示）する。
(11) その他、任意の数字を記憶表示するメモ機能
や、四則演算などの電卓機能などを有する。
上記のような機能を果すための入力情報を得る
ための各種センサやアクチユエータ類は、次のよ
うなものがある。
(1) 時計…時刻信号源であり、時計の表示時刻デ
ータをシリアル信号で出力する。
(2) 距離センサ…車両が一定距離走行する毎に１
パルスを出力するセンサで、通常はプロペラシ
ヤフトの回転に比例した角度で磁石を回転させ
て出力パルスを得る。
(3) 燃料消費センサ…一定の燃料消費毎に１パル
スを出力する。これは前述したエンジン電子制
御装置１０００による燃料噴射（EGI）制御に
おける。燃料の噴射時間を積算し、燃料噴射量
が一定値になつた度毎にパルスを出力する。
(4) 電子ラジオ（電子チユーナ）…外部からの電
気信号で電源ON／OFF，AM／FM切替、選局
切替制御が可能なラジオである。
(5) アラームブザー…通常のブザーである。
(6) 燃料残量センサ…一般的なフユエルゲージ
で、後で説明する。
(7) エンジン回転センサ…イグニツシヨンパルス
または前述したエンジン電子制御装置における
クランク角センサ等により検出する。
(8) 表示器…スピードメータ表示器はスピードメ
ータを独立表示する専用表示器で、３桁の７セ
グメント表示器を使用したダイナミツク駆動
型、オドメータ表示器はオドメータを独立表示
する専用表示器で、６桁の７セグメント表示器
を使用したダイナミツク駆動型であり、切替表
示器は前記(1)〜(6)，(9)，(10)の諸情報を切替表示
し、６桁ダイナミツク駆動７セグメント表示器
と独立制御の単位表示を持つ。
(9) 入力装置（キーボード）…表示項目切替を指
示し、あるいはナビメータの平均車速の設定、
ラジオ番組予約の希望時刻・局の設定等のデー
タ入力のためのものである。
本発明の特徴は、上述したようなＥ／Ｃ１００
０とＤ／Ｃ２５００とを有する車両用デイジタル
制御装置において、Ｅ／ＣまたはＤ／Ｃのどちら
か一方が故障した場合に、従来のような専用のバ
ツクアツプ回路を設けるのではなく、Ｅ／Ｃまた
はＤ／Ｃによつてお互いに相手の機能のうちの車
両の必要最少限の安全走行を可能にする主要制御
項目をバツクアツプすることにある。
上述したＥ／Ｃ１０００およびＤ／Ｃ２５００
はそれぞれ、必要な機能を満す範囲で無駄がない
ように使われるが、通常各回路や素子は量産効果
を上げるため、多種の機能に対応できるように余
裕を持つて作られている。またメモリ等も規格品
であるため若干の余裕がある。従つて、Ｅ／Ｃと
Ｄ／Ｃとはそれぞれが他のシステムの全機能をフ
ルにバツクアツプするのは不可能（可能ではある
が、そのシステムと同額のコストが上昇する）で
あるが、一部分の機能を代替することは、少ない
コストアツプで可能である。そして両装置は上述
したように複数の複雑な制御を行なうが、マイコ
ンが故障した場合には、必ずしも全ての機能が正
常に動作する必要はなく、冒頭に述べたように、
自動車がサービスエリアまたは修理工場にたどり
着くための必要最少限の機能を働かせればよい。
そしてこの場合は制御性が若干低下しても仕方が
ない。このような最少限の機能としては、例えば
Ｅ／Ｃの場合には燃料噴射、点火および燃料ポン
プ駆動等は最少限の機能を維持しないと車両は走
行できないし、またＤ／Ｃの場合には安全上の理
由から、スピードメータ（Ｓ／Ｍ）の機能維持
と、車両の走行履歴を残すためのオドメータ積算
走行距離計（Ｏ／Ｍ）の機能維持が必要である。
第２図に戻つて本発明を説明する。
Ｄ／Ｃ２５００には前述した各種入力信号２５
３１〜２５３４等が入力され、そのうちの一部、
例えば車速信号２５３４はＥ／Ｃ１０００にも入
力される。一方Ｅ／Ｃ１０００にも各種入力信号
２０１，２１１，２３１，２６１，２７１，等が
入力され、そのうちの一部、例えばエンジン回転
信号（REF）２０１や冷却水温度信号（ＴW）２
３１などがＤ／Ｃ２５００にも入力される。これ
は両装置それぞれの制御で必要な入力情報を同一
のセンサから得ているためである。信号１０４１
はＥ／Ｃ１０００が正常に動作している時に、所
定の誤差範囲内の周期（または周波数）で出力さ
れるパルス信号で、このパルス信号１０４１を受
信することによりＤ／Ｃ２５００がＥ／Ｃ１００
０の動作が正常か否かをチエツクする。同様に
Ｄ／Ｃ２５００が発するパルス信号２５４０によ
り、Ｅ／Ｃ１０００がＤ／Ｃの正常か否かをチエ
ツクする。
２５２７はスピードメータ（Ｓ／Ｍ）、２５２
８はオドメータ（Ｏ／Ｍ）で、２５２３，２５２
４はそれぞれの駆動回路、そして１１０は燃料噴
射（EGI）制御、１２０は点火（IGN）制御を示
し、１６２５および１６２６はそれぞれの駆動回
路である。また信号２５４２〜２５４５，１５１
１，１５１２，１５４８，１５４９はそれぞれ
Ｄ／ＣまたはＥ／Ｃによつて出力されるＳ／Ｍ２
５２７，Ｏ／Ｍ２５２８，EGI１１０，IGN１２
０の駆動信号である。
次に本発明の作用を説明する。
正常時にはＤ／Ｃ２５００は前述したように、
各種入力信号を入力し演算処理して通常動作を行
なう。同時にＥ／Ｃ１０００からチエツク信号１
０４１の周期（または周波数）を測定し、正常の
範囲に入つていればＥ／Ｃは正常と判断し、Ｄ／
Ｃとしての機能だけを果し、Ｓ／Ｍ２５２７の駆
動信号およびＯ／Ｍ駆動信号２５４３のみを出力
し、Ｅ／Ｃ側のバツクアツプ制御であるEGIと
IGNの演算は行わず、EGI１１０駆動信号２５４
４とIGN１２０駆動信号２５４５は出力しない
（「０」か「１」のどちらかに固定しておく）。同
様にＥ／Ｃ１０００は通常動作を行ないながらパ
ルス信号２５４０を測定し、正常ならばＥ／Ｃ本
来の機能であるEGI１１０の駆動信号１５１１と
IGN１２０の駆動信号１５１２を出力し、Ｄ／Ｃ
側のバツクアツプ制御であるＳ／Ｍ２５２７の駆
動信号１５４８とＯ／Ｍ２５２８の駆動信号１５
４９は出力しない。
そしてパルス信号１０４１または２５４０のど
ちらかの周期または周波数の測定結果が正常な範
囲内にないと判断した時には、Ｄ／ＣまたはＥ／
Ｃは自身の本来の制御に代えて、あるいは自身の
本来の制御のうち、車両の緊急時の安全走行に最
少限必要な主要機能要素以外の機能要素の制御動
作を停止して、相手側の必要最少限の主要機能の
制御を行なう。
例として、Ｅ／Ｃ１０００が故障した場合の
Ｄ／Ｃ２５００で行われる燃料噴射（EGI）制御
を、第６図ａ，ｂのフローチヤートにより説明す
る。
第６図ａのプログラムは、一定エンジン回転速
度（例えば６気筒エンジンの場合、クランク角
120゜）毎に実行される。先ずステツプ４０１で
はＥ／Ｃが故障かどうかを（前述の方法でチエツ
クされた結果データを）チエツクする。正常な場
合にはステツプ４０２でEGI駆動出力２５４４を
「０」にして終る（次にきた時も「０」なので、
出力は変化しない）。故障の場合にはステツプ４
０３で、エンジン回転角を表わすデータECYLに
「１」を加える（カウントアツプする）。次にステ
ツプ４０４でECYL≧３かどうかをチエツクし、
３未満なら何もしない。３以上の場合はステツプ
４０５で出力２５４４を「１」にし、すなわち
EGIの駆動を開始する。続いてステツプ４０６で
ECYLを「０」にする。すなわちECYLは０から
120゜毎に１づつカウントアツプされ、３になる
（エンジン１回転）毎に０に戻され、従つて出力
２５４４はエンジン１回転毎に出力されることに
なる。次にステツプ４０７で噴射開始からの経過
時間のデータであるTEGIの値を「０」にリセツ
トする。ステツプ４０８では別に読み込んである
（水温計表示用に用いている）水温データを用い
て、噴射時間に対応するデータTEGIRを算出す
る。この算出方法は周知のテーブル・ルツクアツ
プによる方式で、水温データに対応した噴射時間
TEGIRデータを算出する方法である。
第６図ｂのプログラムは一定時間（例えば
1mS）毎に実行される。ステツプ４５１ではＥ／
Ｃが正常かどうかをチエツクし、正常なら何もな
い。ステツプ４５２ではEGI駆動出力２５４４が
「１」かどうかをチエツクする。「０」の場合は
EGI駆動は既に完了しているので何もしない。
「１」の場合には出力駆動中であるので、出力を
完了すべきかどうかを判断する。先ずステツプ４
５３で噴射開始からの経過時間データTEGIをカ
ウントアツプする。TEGIは前述のごとく噴射開
始時にリセツトされ、1mS毎にカウントアツプさ
れることになる。ステツプ４５４で経過時間デー
タTEGIを前述の噴射時間データTEGIRと比較
し、TEGIがTEGIRに達していればステツプ４５
５で出力２５４４を「０」にして燃料噴射を完了
し、達していなければそのまま終る。
以上説明したように、Ｅ／Ｃ１０００が故障し
た場合にはＤ／Ｃ２５００のEGI駆動出力２５４
４に、エンジン水温に応じた時間の間燃料噴射パ
ルスがエンジン１回転毎に1mSの単位で得られ
る。
次に第７図により駆動回路１６２５を説明す
る。
コンデンサC1，C2と抵抗R1，R2の時定数は燃
料噴射時間に比較して十分大きく選定してある。
Ｄ／Ｃ２５００からの入力２５４４が「０」か
「１」に固定されていると、トランジスタT1は
Ｅ／Ｃ１０００からの信号１５１１のみで駆動さ
れ、逆にＥ／Ｃからの入力１５１１が「０」か
「１」に固定されていると、トランジスタT1は
Ｄ／Ｃからの入力信号２５４４のみで駆動され
る。
Ｅ／Ｃが正常の場合はＤ／Ｃからの入力２５４
４は「０」のままであり、一方Ｅ／Ｃからの入力
１５１１に正規の駆動パルスが入力され、EGI駆
動が正規に行われる。そしてＥ／Ｃが故障して
Ｅ／Ｃからの出力１５１１が変化しなくなると、
上述したＤ／Ｃからの出力２５４４によりEGIの
バツクアツプ制御が駆動される。
以上、Ｄ／ＣによるＥ／ＣのEGI（燃料噴射）
のバツクアツプ制御を説明したが、他の場合
（Ｄ／Ｃ側の故障の場合のＥ／Ｃによるバツクア
ツプ制御も含めて）も同様にして実行できる。
例えば点火（IGN）制御の場合には、エンジン
回転120゜毎にイグニツシヨン・コイル２０の通
電を遮断して点火し、所定時間後に通電を開始す
ればよい。スピードメータＳ／Ｍやオドメータ
Ｏ／Ｍについても、それぞれ表示駆動を正常時に
はＤ／Ｃから、Ｄ／Ｃの異常時にはＥ／Ｃから行
なえばよい。Ｓ／Ｍ用の速度は車速信号２５３４
の周期あるいは周波数から算出でき、Ｏ／Ｍ用の
積算走行距離も車速信号２５３４の数（積算値）
から算出できる。これらの場合のバツクアツプの
プログラムは第６図ａ，ｂに示したものとほゞ同
様である。そしてこの時の駆動回路１６２６，２
５２３，２５２４も第７図に示したものとほゞ同
じである。
尚、上述のEGIやIGNのバツクアツプ制御は極
めて簡単な例を示したが、例えば吸入空気量信号
２１１やスタートスイツチ信号２６１、アイドル
スイツチ信号２７１などの信号をもＤ／Ｃに入力
しておけば、さらにきめ細かいバツクアツプ制御
ができる。
また、バツクアツプ制御はＥ／ＣやＤ／Ｃの余
裕部分を用いて実行すればよいが、バツクアツプ
制御は必要最少限の主要機能要素を行なえばよい
ので、Ｅ／ＣまたはＤ／Ｃの通常時の制御機能の
うち、主要でない機能を停止してバツクアツプ制
御を行なつてもよい。この場合に停止しても差し
支えない制御項目としては、Ｅ／Ｃについては前
述した制御の対象のうち、(1)燃料噴射（EGI）制
御、(2)点火（IGN）制御、(5)燃料ポンプ５３０の
オン・オフ制御（Ｆ／Ｐ）以外の(3)，(4)，(6)〜(9)
項、またＤ／Ｃについては前述した機能項目のう
ち、(7)スピードメータ（Ｓ／Ｍ）表示と(8)オドメ
ータ表示以外の機能項目(1)〜(6)，(10)，(11)項が該当
する。これらの主要でない制御項目のうち適宜選
択して、バツクアツプ制御時にその本来の機能を
停止して、バツクアツプ制御用に充足させること
ができる。
さらにＤ／ＣとＥ／Ｃとの正常か否かのチエツ
クは、前述した相手からのパルス信号のチエツク
による方式の他、例えばＥ／Ｃの故障をＥ／Ｃか
らのEGI駆動出力１５１１の有無をその出力信号
の周期や周波数からチエツクするように、相手の
出力信号をチエツクする方法をとつてもよい。
以上説明してきたように、本発明の車両用デイ
ジタル制御装置によれば、それぞれマイコンを用
いた類似の構成を有するエンジン電子制御装置
（Ｅ／Ｃ）と車両情報提供装置（Ｄ／Ｃ）によ
り、相互に相手装置の主要機能の制御をバツクア
ツプするようにしたので、専用のバツクアツプ回
路を別個に設置する必要がなく、価格上昇が少な
くて、装置の故障時に必要最少限の機能が維持で
きる。またマイコンのプログラムを工夫すること
により、バツクアツプ制御の内容を随意に決める
ことができるので、バツクアツプ制御の自由度が
高くなり、適正な制御を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来のエンジン電子制御装置のシステ
ム構成図、第２図は本発明の車両用デイジタル制
御装置の概要を示すシステム構成図、第３図は第
２図のエンジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）のシステ
ム構成図、第４図は第３図のシステム内で使用さ
れるコントロール・ユニツトの回路構成図、第５
図は第２図の車両情報提供装置（Ｄ／Ｃ）のシス
テム構成図、第６図は第５図のＤ／Ｃによるバツ
クアツプ制御のプログラムのフローチヤート、第
７図は第２図の駆動回路の回路図である。 １１０…燃料墳射（EGI）制御出力、１２０…
点火（IGN）制御出力、２０１…エンジン回転信
号、２３１…エンジン水温信号、１０００…エン
ジン電子制御装置（Ｅ／Ｃ）、１６２５，１６２
６…駆動回路、１０４１，２５４０…チエツク信
号、２５００…車両情報提供装置、２５２３，２
５２４…駆動回路、２５２７…スピードメータ
（Ｓ／Ｍ）、２５２８…オドメータ（Ｏ／Ｍ）、２
５２４…車速信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの動作をマイクロコンピユータを用
    いて制御するエンジン電子制御装置と、乗員に車
    両の情報を別個のマイクロコンピユータを用いて
    提供する車両情報提供装置とを有する車両用デイ
    ジタル制御装置において、 前記両装置のうちの一方の装置の動作が正常か
    異常かを他方の装置により相互に監視し、 正常な装置が相手装置の異常を検出した時に、
    正常な装置は自身の主要でない機能の制御を停止
    して異常な装置の主要機能の制御をバツクアツプ
    し、 特に、車両情報提供装置はエンジン電子制御装
    置の異常を検出した時に少なくとも燃料噴射制御
    及び点火制御をバツクアツプすることを特徴とす
    る車両用デイジタル制御装置。
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