JPH03204729A

JPH03204729A - 演算装置

Info

Publication number: JPH03204729A
Application number: JP70190A
Authority: JP
Inventors: Shinpei Nakaniwa; 伸平中庭
Original assignee: Japan Electronic Control Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1991-09-06

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明は、マイクロコンピュータによる演算装置に関し
、特にバックグラウンドジョブ（以下ＢＧＪという）に
おける処理が長時間為されない場合の不都合を対策した
ものである。

〈従来の技術〉近年、自動車用内燃機関にあってもマイクロコンピュー
タを用いた演算処理にて、燃料噴射量や点火時期の制御
が行われている（特開昭６４−７４６０１号公報等参照
）。

上記のマイクロコンピュータによる演算処理においては
、点火時期ＡＤＶや混合気の混合比補正係数ＫＭＲ等は
２つのパラメータを用いて２次元マツプテーブルからデ
ータを検索し、更に補間演算を行うため時間を要するた
め、最も優先度が低いＢＧＪで処理される。一方、燃料
噴射量等の演算は、高速運転時に対応して短時間で処理
する必要があるため、短い周期（例えば１０ａｓ）毎に
実行されるジョブにて処理される。

〈発明が解決しようとする課題〉しかしながら、近年機関の制御技術の高度化と共に、各
種割り込み処理やＢＧＪの演算処理が複雑となってプロ
グラムが長大化し、ＢＧＪの実行間隔が長剣いて前記点
火時期ＡＤＶや混合比補正係数ＫＭＲ等の更新に遅れを
来たし、特に過渡運転時で要求値に対する遅れが大きく
なって、ノ・ンキング、ヘジテーション、出力不足発生
の一因となってきた。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、ＢＧＪの実行遅れによる影響を可及的に取り除いて
データの更新が一定時間内に行われるようにした演算装
置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉このため本発明に係る演算装置は第１図に示すように、
バックグラウンドジョブの少なくとも所定の処理を終了
してからの経過時間を計測する計時手段と、該計時手段
で計測された経過時間を所定値と比較する比較手段と、
前記経過時間が所定値に達した時には、前記少なくとも
所定の処理を、割り込み処理で実行する割込演算手段と
を備えて構成する。

また、例えば前記少なくとも所定の処理は、ハックグラ
ウンドジョブではマツプテーブルから検索した複数の格
子点のデータを補間演算して要求値を決定し、割込演算
手段では、マツプテーブルから検索したデータをそのま
ま要求値として決定するように処理されるように構成す
る。

く作用〉バックグラウンドジョブの中で比較的短い更新間隔を要
求される所定の処理（自動車用内燃機関の制御装置の例
では点火時期や混合比補正係数等）は初期に処理される
ようにしておく。

計時手段は、前記バックグラウンドジョブの少なくとも
所定の処理が終了してからの経過時間を計測し、比較手
段は、前記計時手段で計測された経過時間を所定値と比
較する。

そして、前記経過時間が所定値に達すると、割込演算手
段により前記少なくとも所定の処理が割り込み処理され
る。

したがって、比較的制御条件に即応した値を要求される
データが所定時間以内で確実に更新されることとなり、
当該データを用いた制御の過渡特性を良好に維持できる
。

また、前記少なくとも所定の処理を、バックグラウンド
ジョブではマツプテーブルから検索した複数の格子点の
データを補間演算して要求値を決定し、割込演算手段で
は、マツプテーブルから検索したデータをそのまま要求
値として決定するように処理されるように構成すること
によって、常時はバックグラウンドジョブで高精度に要
求値を決定でき、割込処理の際は演算時間を短縮できる
ので応答性も十分確保できる。

〈実施例〉以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明を自動車用内燃機関の制御装置に適用した一実施
例の構成を示す第２図において、機関１１の吸気通路１
２には吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１３
及びアクセルペダルと連動して吸入空気流量Ｑを制御す
る絞り弁１４が設けられ、下流のマニホールド部分には
気筒毎に燃料供給手段としての電磁式の燃料噴射弁１５
が設けられる。

燃料噴射弁１５は、本発明に係る演算装置としてのマイ
クロコンピュータを内蔵したコントロールユニット１６
からの噴射パルス信号によって開弁駆動し、図示しない
燃料ポンプから圧送されてプレッシャレギュレータによ
り所定圧力に制御された燃料を噴射供給する。更に、機
関１１の冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する
水温センサ１７が設けられると共に、排気通路１８の排
気中酸素濃度を検出することによって吸入混合気の空燃
比を検出する酸素センサ１９が設けられ、更に下流側の
排気中のＣｏ、ＨＣの酸化とＮＯＸの還元を行って浄化
する排気浄化触媒としての三元触媒２ｏが設けられる。

２１は点火栓である。

また、第２図で図示しないディストリビュータには、ク
ランク角センサ２２が内蔵されており、該クランク角セ
ンサ２２から機関回転と同期して出力されるクランク単
位角信号を一定時間カウントして、又は、クランク基準
角信号の周期を計測して機関回転速度Ｎを検出する。更
に、絞り弁１４の開度を検出するスロットルセンサ２３
が設けられる。

コントロールユニット１６は、これら各種の信号を入力
し、エアフローメータ１３によって検出された吸入空気
流量Ｑと、クランク角センサ２２によって検出される機
関回転速度Ｎとにより、シリンダ吸入空気量に見合った
量の基本燃料噴射ＩＴＰ　　（＝に−Ｑ／Ｎ）を設定し
、これを冷却水温度Ｔｗ等によって補正し、フィードバ
ック制御中は、酸素センサ１９によって検出される空燃
比に基づく補正を施して、各気筒の燃料噴射弁１５から
噴射される燃料噴射量Ｔ＋を設定し、これに見合ったパ
ルス幅を持つ噴射信号を出力して燃料噴射制御を行う。

更に、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ２とに基づい
て点火時期を設定し、当該点火時期に点火栓２１を点火
する点火制御も行っている。

そして、かかる各種制御に当たって、マイクロコンピュ
ータは本発明に係る演算処理を行う。

以下に、係る演算処理のプログラムを第３図〜第５図の
フローチャートに従って説明する。

第３図は、ＢＧＪで実行されるルーチンを示す。

ステップ（図ではＳと記す）ｌでは、後述する別ルーチ
ンで検出される機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ、と
に基づいて、基本点火時期ＡＤＶ（圧縮上死点からの進
角値）を決定する。これは、第６図に示すような基本点
火時期の２次元マツプテーブルから前記Ｎ、　Ｔ、に近
い格子点にある最大４個のデータを検索し、補間演算し
て最終的な値を決定する。

ステップ２では、機関回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ、
とに基づいて、ステップｌと同様第７図に示すような２
次元マツプテーブルからの検索及び補間演算を行って高
負荷運転時に空燃比を濃化するための混合比補正係数Ｋ
ＭＲを決定する。

以上ステップ■及びステップ２で決定される基本点火時
期ＡＤＶ及び混合比補正係数ＫＭＲはＢＧＪの処理の中
では、過渡運転性能を確保するためには以下のステップ
で求められる値に比較して更新間隔を短く要求され、こ
れらはＢＧＪの初期に処理されるようにしておく。

ステップ３では、前記ステップ１，２の処理が終了した
後の経過時間をカウントするカウンタｔ。

をＯリセットする。

ステップ４では、水温センサ１７により検出される冷却
水温度Ｔｗに応じて水温増量補正係数ＫＴＷを第８図に
示すような１次元マツプテーブルから検索する。

ステップ５では、冷却水温度Ｔｗと、機関回転速度Ｎと
から夫々第９図に示すような１次元マツプテーブルから
検索した補正係数を乗算して始動増量補正係数ＫＡＳを
設定する。

ステップ６では、ドエル時間ＤＷＬ　（点火コイルの通
電時間）をバッテリ電圧に基づいて第９図に示すような
１次元マツプテーブルから検索する。

ステップ７では、過渡運転時に空燃比の変動を抑制する
ための空燃比学習補正係数α、を更新学習する。具体的
には、酸素センサ１９によって検出される空燃比に応じ
て比例積分制御により演算されるフィードバック補正係
数αの平均値と基準値との偏差Δαと、前回の学習補正
係数α、とを適当な重み付けで加重平均して求める。

第４図は、前記カウンタし、を一定の周期例えばｌｌｌ
５毎にカウントアツプするルーチンを示す。

このカウンタｔ、は、前述したように第３図のステップ
３でＯリセットされているため、ＢＧＪのステップ１．
２の処理が終了した後の経過時間を計測することとなる
。したがって、前記第３図のステップ３と、第４図のル
ーチンとで計時手段が構成される。

第５図は、燃料噴射量演算ルーチンを示し、このルーチ
ンの実行中に前記カウンタし、のカウント値即ちＢＧＪ
のステップ１，２終了後の経過時間が所定値に達した時
に割込処理で基本点火時期ＡＤＶと混合比補正係数ＫＭ
Ｒを求める。

ステップ１１では、クランク角センサ２２からの信号に
基づいて機関回転速度Ｎが検出される。

ステップ１２ではエアフローメータ１３によって検出さ
れた吸入空気流量Ｑと、前記機関回転速度Ｎとから、シ
リンダ吸入空気量に相当する基本燃料噴射ＩＴＰを次式
によって演算する。

Ｔ、＝に−Ｑ／Ｎ　　　　　（Ｋは定数）ステップ１３
では、カウンタｔ、のカウント値を所定（ｔｉ　ｔ　ｏ
と比較する。このステップ１３の機能が比較手段に相当
する。

そして、ｔ　＠　＜　ｔ　ｏの場合はステップ１４へ進
んで燃料密度による空燃比の変化を補正するための燃料
密度補正係数ＫＦＵＥＬを、冷却水温度Ｔｗ、機関回転
速度Ｎ、基本燃料噴射量Ｔｐに対して別々に１次元マツ
プテーブルから検索した補正係数を乗算して求める。

ステップ１５では、前記ＢＧＪで求めた空燃比制御用の
各補正係数と、前記燃料密度補正係数ＫＦＵＲＬとに基
づいて、次式により最終的な各種補正係数Ｃ０ＥＦを求
める。

Ｃ０ＥＦ＝１＋ＫＭＲ十ＫＴＷ＋ＫＡＳ＋ＫＦＵＥＬステップ１６では、酸素センサ１９がらの信号に基づい
て比例積分制御により設定されたフィードバック補正係
数αを読み込む。

ステップ１７では、バッテリ電圧値に基づいて電圧補正
分子、を設定する。これは、バッテリ電圧変動による燃
料噴射弁１５の燃料流量変動による噴射流量変化を補正
するためのものである。

ステップ１８では、最終的な燃料噴射量Ｔ、を次式によ
り設定する。

Ｔ　＋　＝　Ｔ　Ｐ　　・Ｃ０ＥＦ・α・α、＋Ｔ。

一方、ステップ１３でｔ、≧ｔ０と判定された時には、
ステップ１９以降へ進み、後述の如く基本点火時期ＡＤ
Ｖと混合比補正係数ＫＭＲの２次元マツプテーブルから
夫々基本点火時期ＡＤＶと混合比補正係数ＫＭＲを検索
してからステップ１４へ進む。

まず、ステップ１９では各データが記憶されている機関
回転速度Ｎと基本燃料噴射量Ｔ、との格子軸番号ｉをＯ
リセットする。ここで、格子軸番号ｉは機関回転速度Ｎ
及び基本燃料噴射量Ｔ、の小さい方から夫々０〜１５ま
で付されており、データを記憶する格子点は１６ｘ１６
＝２５６ずつ有する。

ステップ２０では、後述する機関回転速度につぃての格
子軸の検索が終了した時にセットされるフラグｆＮの値
を判定する。

前記ｆＮ＝ｏである検索の終了前はステップ２１へ進み
、格子軸番号ｉの機関回転速度Ｎ、を読み出す。

ステップ２２では、ステップ１１で検出された現在の機
関回転速度Ｎと、ステップ２１で読み出された格子軸番
号ｉの機関回転速度Ｎ、とを比較する。

そして、Ｎ　＞　Ｎ　Ｐの場合はステップ２３へ進み、
格子軸番号ｉが最大番号である１５を超えているか否か
を判定する。

超えていない場合はステップ２４へ進み、今度は基本燃
料噴射量についての格子軸の検索が終了した時にセット
されるフラグｆＴ、の値を判定し、ｆＴ、＝Ｏである検
索終了前はステップ２５へ進んで格子番号ｊの基本燃料
噴射量ＴＰＰを読み出し、ステップ２６で現在の基本燃
料噴射ｔＴＰと前記読み出された基本燃料噴射量Ｔ□と
を比較する。

Ｔ　ｐ　＞　Ｔ　ｐ　ｒの場合は、ステップ２７へ進ん
で、格子軸番号ｉが最大番号である１５を超えているか
否かを判定し、超えていない場合はステップ２８へ進ん
で格子番号ｉをカウントアツプした後、ステップ２０へ
戻る。

このようにして格子番号ｉを増大させて比較する機関回
転速度ＮＰを増大させることにより、ステップ２２７Ｎ
≦Ｎｐとなった時は、この時のＮ２の格子軸上にあるデ
ータを検出するため、機関回転速度Ｎの格子軸について
は検索が終了し、ステップ２９へ進んでフラグｆＮを１
にセットした後、ステップ３０でその時の格子軸番号ｉ
を機関回転速度について検索する格子軸番号ｉＮとして
セットする。

次いで、ステップ３１で前記フラグｆＴ、の値を判定し
、ｆＴｐ＝ｏである基本燃料噴射量についての格子軸の
検索終了前はステップ２５へ戻る。

同様にして基本燃料噴射量Ｔ２についてもステップ２６
でＴ２≦Ｔ、Ｐとなった時は、基本燃料噴射ｔｒ’、の
格子軸については検索が終了し、ステップ３２へ進んで
フラグｆＴｐを１にセットした後、ステップ３３でその
時の格子軸番号ｉを基本燃料噴耐量について検索する格
子軸番号ｉＴｒとしてセットし、更に、ステップ３４で
前記フラグｆＮＯ値を判定してｆＮ＝ｏである機関回転
速度Ｎついての格子軸の検索終了前はステップ３５へ進
んで格子番号ｉをカウントアツプした後、ステップ２１
へ戻る。

このようにして機関回転速度Ｎ及び基本燃料噴射量Ｔ、
についての格子軸の検索が共に終了した場合には、ステ
ップ３１でｆＴ、＝１と判定され、又はステップ３４で
ｆＮ＝１と判定されるので、その場合は、ステップ３６
へ進んで前記基本点火時期ＡＤＶと混合比補正係数ＫＭ
Ｒについて、夫々の２次元マツプテーブルから、格子軸
番号がｉＮとｉＴｒとの格子点に記憶されたデータを読
み出す。

また、ステップ２３での判定で格子番号ｉが最大番号１
５を超えている場合は、ステップ３７へ進んで１＝１５
にセットした上で、ステップ２９へ進む。即ち、機関回
転速度Ｎについては１＝１５の格子軸で検索を行うこと
として、格子軸の検索を終了する。

同様に、ステップ２７でもｉ〉１５の場合は、ステップ
３８へ進んで１−１５にセットした後、ステップ３２へ
進む。

ステップ３６で、データの検索を行った後は、ステップ
３９で各フラグｆＮ及びｆＴ、を０リセツトした後、ス
テップ１４へ戻る。

前記ステップ１９〜ステツプ３９の機能が割込演算手段
に相当する。

このように、ＢＧＪでのステップ１，２の処理が終了し
た後の経過時間が所定値に達した時にはステップ１９〜
ステツプ３９の割込処理にて、２次元マツプテーブルか
らの検索のみによってデータを更新することにより、こ
れらデータを一定時間以内に確実に更新でき、しかも補
間演算を行わないので比較的短時間で演算できる。

したがって、機関１１の過渡運転時にも一定時間以内に
短時間で演算更新された基本点火時期ＡＤ■と混合比補
正係数ＫＭＨのデータを使用して点火時期制御と空燃比
制御が行えるため、マイクロコンピュータによる各種の
制御プログラムが長大化されつつある今日の機関制御に
あっても可及的に良好な運転性能（特に過渡運転性能）
を確保できる。

尚、本実施例では、検出された機関回転速度Ｎ及び基本
燃料噴射量Ｔ、より夫々大きい側で最も近い格子軸を検
索（ｉ＞１５となる場合を除く）する構成としたが、よ
り高精度な検索のため、検出されたＮ、Ｔ、より夫々小
さい側で最も近い格子軸の値も検索し、両者を比較して
より検出値に近い側の格子軸を検索するようにしてもよ
い。

〈発明の効果）以上説明したように本発明によれば、通常ＢＣＪで実行
される少なくとも所定の処理が、割込処理により一定時
間以内に確実に処理されるので、当該処理されたデータ
を用いる制御の過渡特性を良好に維持できる。

また、前記少なくとも所定の処理を、ＢＧＪではマツプ
テーブルから検索した複数のデータを補間演算し、割込
処理では、補間演算を行わすマ・ンブテープルからの検
索のみ処理するものでは常時はＢＧＪによる高精度を処
理を行いつつ、割込処理の際は演算時間を短縮できるの
で可及的に高い応答性が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を示すブロック図、第２図は、
本発明の一実施例のシステム構成を示す図、第３図〜第
５図は同上実施例の制御に使用される各種ルーチンのフ
ローチャート、第６図〜第９図は同上実施例に用いられ
る各種のマツプテーブルである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）バックグラウンドジョブの少なくとも所定の処理
を終了してからの経過時間を計測する計時手段と、該計
時手段で計測された経過時間を所定値と比較する比較手
段と、前記経過時間が所定値に達した時には、前記少な
くとも所定の処理を、割り込み処理で実行する割込演算
手段とを備えたことを特徴とする演算装置。
（２）前記少なくとも所定の処理は、バックグラウンド
ジョブではマップテーブルから検索した複数の格子点の
データを補間演算して要求値を決定し、割込演算手段で
は、マップテーブルから検索したデータをそのまま要求
値として決定するように処理してなる請求項１に記載の
演算装置。