JPH06324811A - 内燃機関用ａ／ｄ変換制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ変換器
の制御にて、制御回路に対する処理負荷を低減する。 【構成】 図２は、一実施例としてのＡ／Ｄ変換制御装
置１０を示す構成ブロック図である。Ａ／Ｄ変換制御装
置１０は、各種アクチュエータの制御を行う制御回路１
２と複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ変換器１４と
を備えている。制御回路１２とＡ／Ｄ変換器１４とは別
のＩＣパッケージで構成されており、ハンドシェイク方
式の通信を行う。Ａ／Ｄ変換器１４の制御は、時間同期
レジスタ３２から順次送られるチャンネル起動信号に基
づいて行われるので、ソフトウエアのスケジュール制御
のような複雑な制御は必要とならない。また非同期レジ
スタ３０に格納されるチャンネル起動信号は所定の非同
期のタイミングで発生する信号に基づいて送られるの
で、異なるタイミングで制御を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の入力チャンネル
を有するＡ／Ｄ変換器の制御を行う内燃機関用Ａ／Ｄ変
換制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の内燃機関の制御では、制御対
象の種々の状態を検出するための各種センサからのアナ
ログ信号を入力してディジタル信号に変換するアナログ
／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）を備えている。こ
のようなＡ／Ｄ変換において、制御装置のソフトウェア
の処理負荷を軽減させるために、ハードウェアにより複
数のアナログ信号を所定周期で順次Ａ／Ｄ変換して所定
の記憶領域にＡ／Ｄ変換データを記憶するＡ／Ｄ変換制
御装置が提案されている（特開平２−１５３２４８号
等）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内燃機
関の制御においては前述の従来装置のように所定周期で
Ａ／Ｄ変換するだけでなく、エンジン回転数等の外部信
号に同期してＡ／Ｄ変換する必要がある。従って、前述
のようなＡ／Ｄ変換制御装置では所定周期でしかＡ／Ｄ
変換することができないため、内燃機関を精度よく制御
することができないという問題点があった。

【０００４】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、制御装置のソフトウェアの処理負
荷を軽減すると共に所定周期と外部信号のそれぞれに同
期したＡ／Ｄ変換を実現可能な内燃機関用Ａ／Ｄ変換制
御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
になされた請求項１記載の発明（以下第１発明とする）
は、図１（ａ）の基本構成図に例示する通り、複数の入
力チャンネルを有するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変
換手段の入力チャンネルの内、指定する入力チャンネル
を起動する起動信号を複数個格納しており、該起動信号
を順次送り出す第１記憶手段と、上記Ａ／Ｄ変換手段の
入力チャンネルの内、指定する入力チャンネルを起動す
る起動信号を格納しており、該起動信号を外部からの信
号に基づき送り出す第２記憶手段とを備え、上記Ａ／Ｄ
変換手段は、上記第１記憶手段または第２記憶手段から
送られる起動信号に基づいて該当する入力チャンネルを
起動することを特徴とする内燃機関用Ａ／Ｄ変換制御装
置である。

【０００６】請求項２記載の発明（第２発明とする）
は、図１（ｂ）の基本構成図に例示する通り、複数の入
力チャンネルを有するＡ／Ｄ変換手段と、上記Ａ／Ｄ変
換手段とハンドシェイク方式のデータ通信を行う制御手
段とを備え、上記Ａ／Ｄ変換手段は、該Ａ／Ｄ変換手段
の各チャンネルに対する起動信号の受け取りと該Ａ／Ｄ
変換手段による変換後データの送り出しとを、該Ａ／Ｄ
変換手段外部からのタイミングで行なうことを特徴とす
る内燃機関用Ａ／Ｄ変換制御装置である。

【０００７】

【作用】上記構成を有する第１発明の内燃機関用Ａ／Ｄ
変換制御装置によれば、第１記憶手段は、Ａ／Ｄ変換手
段の入力チャンネルの内、指定する入力チャンネルを起
動する起動信号を複数個格納しており、その起動信号を
順次送り出す。第２記憶手段は同様に、指定する入力チ
ャンネルを起動する起動信号を格納しており、その起動
信号を外部からの信号に基づき送り出す。Ａ／Ｄ変換手
段は、これら第１記憶手段または第２記憶手段から送ら
れる起動信号に基づいて該当する入力チャンネルを起動
する。

【０００８】Ａ／Ｄ変換手段の制御は、第１記憶手段か
ら順次送られる起動信号に基づいて行われると共に、第
２記憶手段に格納される起動信号が外部からの信号に基
づいて送られるので、第１記憶手段とは別のタイミング
で制御を行うことができる。内燃機関の制御では例え
ば、所定の時間同期およびエンジン回転同期等、異なる
タイミングでＡ／Ｄ変換手段の制御を行うことが要求さ
れる。そういった場合でも例えば、第１記憶手段に格納
される複数の起動信号を、所定の時間同期あるいはＡ／
Ｄ変換終了タイミング等で順次送り出す構成とし、第２
記憶手段の起動信号をエンジン回転同期等で送り出す構
成とすることができる。

【０００９】一方、第２発明の内燃機関用Ａ／Ｄ変換制
御装置によれば、複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ
変換手段と制御手段とがハンドシェイク方式で通信を行
う。その際、Ａ／Ｄ変換手段は、そのＡ／Ｄ変換手段の
各チャンネルに対する起動信号の受け取りとそのＡ／Ｄ
変換手段による変換後データの送り出しとを、そのＡ／
Ｄ変換手段外部からのタイミングで行なう。

【００１０】Ａ／Ｄ変換手段にて入力するアナログ信号
をＡ／Ｄ変換するために要する変換時間ｔはほぼ一定で
ある。すなわちＡ／Ｄ変換手段の各入力チャンネルに対
する起動信号が入力されて変換時間ｔが経過した後は、
Ａ／Ｄ変換の終了を通知されるまでもなく、該当するア
ナログ信号のＡ／Ｄ変換は終了しているものとみなすこ
とができる。そのため起動信号を送ってから変換時間ｔ
が経過すれば、Ａ／Ｄ変換手段外部からのタイミングで
変換後データを送り出すことができる。

【００１１】また制御手段とＡ／Ｄ変換手段とはハンド
シェイク方式で通信を行っており、例えば図９（ｂ）に
示す通り制御手段は、制御手段側で決定した周期ｆ（周
期ｆ＞変換時間ｔ）で、各入力チャンネルに対する起動
信号の送り出しと変換後のディジタルデータの受け取り
とを行うことができる。制御手段は個々のＡ／Ｄ変換終
了するタイミングで頻繁な割込みを受けることがなくな
る。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説
明する。図２は、本発明の一実施例としてのＡ／Ｄ変換
制御装置１０を示す構成ブロック図である。Ａ／Ｄ変換
制御装置１０は、各種アクチュエータの制御を行う制御
回路１２と、複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ変換
器１４とを備えている。制御回路１２とＡ／Ｄ変換器１
４とは別のＩＣパッケージで構成されており、ハンドシ
ェイク方式の通信を行う。

【００１３】制御回路１２は、燃料噴射制御、点火時期
制御、アイドル回転速度制御、トランスミッション制御
等を行うマイクロコンピュータである。制御回路１２
は、各種センサ等から送られるディジタルデータ、Ａ／
Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換されたディジタルデー
タ、あるいは外部の装置から送られる制御信号に基づき
所定の演算を行なう。制御回路１２がセンサ類から入力
するディジタルデータとしては、クランク位置、エンジ
ン回転速度、点火モニタ、酸素センサ、車速、アイドル
信号、エアコン信号、スタータ信号等がある。

【００１４】制御回路１２は、内部にＣＰＵ２０、ＲＡ
Ｍ（ランダムアクセスメモリ）２２、ＲＯＭ（リードオ
ンリメモリ）２４、タイマ２６、非同期レジスタ３０、
時間同期レジスタ３２、データ取込レジスタ３４、ＡＤ
スケジュール制御回路３６、シフトクロック３８、シフ
トレジスタ４０等を備えている。

【００１５】ＣＰＵ２０はＲＯＭ２４に格納される制御
プログラムに基づき各種処理を実行し、演算結果をＲＡ
Ｍ２２等に格納したり外部に送信したりする中央処理装
置である。タイマ２６は制御回路１２全体を制御する同
期クロックパルスを送るタイマである。

【００１６】非同期レジスタ３０は、Ａ／Ｄ変換器１４
の複数の入力チャンネルの内、指定する入力チャンネル
を起動する起動信号を格納するレジスタである。非同期
レジスタ３０は、クランク位置センサ入力等に同期した
非同期タイミングの信号に基づいてＣＰＵ２０により起
動され、Ａ／Ｄ変換の起動信号が読み出される。

【００１７】時間同期レジスタ３２は、Ａ／Ｄ変換器１
４の複数の入力チャンネルの内、指定する入力チャンネ
ルを起動する起動信号を複数個格納するレジスタであ
る。格納される起動信号はタイマ２６の同期タイミング
により順次送り出される。データ取込レジスタ３４はＡ
／Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換された変換後データを
格納するレジスタである。データ取込レジスタ３４は、
非同期レジスタ３０に格納される起動信号と時間同期レ
ジスタ３２に格納される起動信号とにそれぞれ対応した
格納番地を備えている。

【００１８】ＡＤスケジュール制御回路３６は、非同期
レジスタ３０または時間同期レジスタ３２から送られる
起動信号を選択制御して、シフトクロック３８に起動信
号を送る論理回路である。またＡＤスケジュール制御回
路３６は、Ａ／Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換された変
換後データを受け取り、データ取込レジスタ３４に書き
込む制御も同時に行っている。

【００１９】シフトクロック３８はＡＤスケジュール制
御回路３６が決定するタイミングでデータ長ビット分の
パルスを発生するシフトクロックである。シフトクロッ
ク３８が発生するパルスにより、Ａ／Ｄ変換器１４の各
チャンネルに対する起動信号の送り出しと上記Ａ／Ｄ変
換器１４による変換後データの受け取りとのタイミング
が決定される。実施例では１６ビットのデータを送受信
するので、シフトクロック３８は１６ビット分のパルス
を発生する。ＡＤスケジュール制御回路３６により決定
されるタイミングは、時間に同期したタイミング、クラ
ンク位置センサ信号等の外部入力に基づく非同期信号等
が考えられる。

【００２０】シフトレジスタ４０は、Ａ／Ｄ変換器１４
の各チャンネルに対する起動信号の送り出しと上記Ａ／
Ｄ変換器１４による変換後データの受け取りとを行うた
めのシフトレジスタである。実施例では１６ビットのシ
リアルデータを送受信する。Ａ／Ｄ変換器１４は、各種
センサから送られるアナログ信号をディジタル信号に変
換して、変換後のディジタルデータを制御回路１２に送
る、複数の入力チャンネルを備えたＡ／Ｄ変換器であ
る。Ａ／Ｄ変換器１４が入力するアナログ信号として
は、燃焼圧、ノック信号、空気流量、バッテリ電圧、ノ
ック信号、水温、吸入空気温、スロットル開度等があ
る。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器１４は、アナログマルチプロ
セッサ５０、ＡＤＣコア５２、ＡＤＣ制御回路５４、シ
フトレジスタ５６等を備えている。アナログマルチプロ
セッサ５０は、ＣＨ０〜ＣＨ２３の２４個の入力チャン
ネルを切り換えて、Ａ／Ｄ変換器１４に入力されるアナ
ログ信号を選択する電気回路である。アナログマルチプ
ロセッサ５０の入力チャンネルの選択制御は、ＡＤＣ制
御回路５４により実行される。選択された入力チャンネ
ルに入力されるアナログ信号は、ＡＤＣコア５２に送ら
れる。

【００２２】ＡＤＣコア５２は、アナログ信号をディジ
タル信号に変換する電気回路である。ＡＤＣコア５２の
Ａ／Ｄ変換機能を共有に用いて、アナログマルチプロセ
ッサ５０が入力する複数のアナログ信号を選択してＡ／
Ｄ変換処理する。ＡＤＣ制御回路５４は、アナログマル
チプロセッサ５０、ＡＤＣコア５２、シフトレジスタ５
６等、Ａ／Ｄ変換器１４の制御を行う論理回路である。
ＡＤＣ制御回路５４は、シフトレジスタ５６からのチャ
ンネル起動信号をアナログマルチプロセッサ５０に送り
指定されるチャンネルを起動するとともに、ＡＤＣコア
５２によりＡ／Ｄ変換された変換後データを受け取りシ
フトレジスタ５６に送る。

【００２３】シフトレジスタ５６は、制御回路１２から
送られる各チャンネルの起動信号を受け取り、ＡＤＣコ
ア５２によりＡ／Ｄ変換された変換後データを制御回路
１２に送るシフトレジスタである。実施例では１６ビッ
トのシリアルデータを送受信する。

【００２４】以上の構成にて、Ａ／Ｄ変換器１４がＡ／
Ｄ変換手段に該当し、ＣＰＵ２０が制御手段に該当す
る。さらに、時間同期レジスタ３２およびＡＤスケジュ
ール制御回路３６が第１記憶手段、非同期レジスタ３０
およびＡＤスケジュール制御回路３６が第２記憶手段に
該当する。

【００２５】以下この構成により実現するデータ通信の
方式について２つの実施例に基づき詳細に説明する。図
３は第１実施例として、制御回路１２が行うデータ通信
の方式を示している。この方式では、図３（ａ−１）に
示す通り、時間同期レジスタ３２に８バイト分のチャン
ネル起動信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ７が格納されてお
り、ＣＰＵ２０により所定のチャンネル数が与えられる
と、順次チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ７が
読み出されてＡ／Ｄ変換器１４に送られる。チャンネル
起動信号ＳＫＣＲの送り出しは、与えられる時間同期レ
ジスタ３２の番地に基づき、一個ずつ大きい番地から小
さい番地へと順次一個ずつ読み出し、最後にチャンネル
起動信号ＳＫＣＲ０を送り出して停止する。

【００２６】また図３（ａ−２）に示す通り、非同期レ
ジスタ３０に１バイト分のチャンネル起動信号ＡＳＣＲ
が格納されている。外部から割込みが入りチャンネル起
動信号ＳＫＣＲの読み出しとは同期しないタイミング
で、このチャンネル起動信号ＡＳＣＲが送られる。

【００２７】図３（ａ−３）に示す通り、データ取込レ
ジスタ３４は、９バイト分の変換後データＳＫＢＦ０〜
ＳＫＢＦ７，ＡＳＢＦが格納される。これらはチャンネ
ル起動信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ７，ＡＳＣＲにそれぞ
れ対応しており例えば、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ４
により起動したチャンネルが入力したアナログ信号をＡ
／Ｄ変換したデータは、変換後データＳＫＢＦ４に該当
する。

【００２８】図３（ｂ）は、制御回路１２の各レジスタ
３０〜３４が、どのようなタイミングで読み出しまたは
書き込みを行っているかを示している。また制御回路１
２とＡ／Ｄ変換器１４とはハンドシェイク方式のデータ
通信を行っており、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜Ｓ
ＫＣＲ７，ＡＳＣＲの送り出しとＡ／Ｄ変換器１４にる
変換後データＳＫＢＦ０〜ＳＫＢＦ７，ＡＳＢＦの受け
取りとが、制御回路１２の発生するパルスのタイミング
で行われる。そのなかでもチャンネル起動信号ＳＫＣＲ
０〜ＳＫＣＲ７の送り出しと変換後データＳＫＢＦ０〜
ＳＫＢＦ７の受け取りは、Ａ／Ｄ変換時間ｔが「ｔ＜ｆ
1 」を満足する一定周期ｆ1 間隔で行われる。

【００２９】例えば、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ７か
ら順に読み出すように開始信号が与えられた場合、時間
同期レジスタ３２に格納されるチャンネル起動信号ＳＫ
ＣＲ７を順に周期ｆ1 でＡ／Ｄ変換器１４に送る。これ
と同期してＡ／Ｄ変換器１４からＡ／Ｄ変換後のデータ
を変換後データＳＫＢＦ７として受け取りデータ取込レ
ジスタ３４に格納する。すなわち例えば、チャンネル起
動信号ＳＫＣＲ６を送るパルスと同じタイミングのパル
スにより変換後データＳＫＢＦ７を受け取る。チャンネ
ル起動信号ＳＫＣＲ０に対する変換後データＳＫＢＦ０
を受け取ると処理を停止する。これら変換後データＳＫ
ＢＦ０〜ＳＫＢＦ７は、一括してＣＰＵ２０に割込みが
かけられ、符号誤り検出および各種演算処理等が行われ
る。

【００３０】また本実施例の方式では、非同期の起動信
号を入力した時点でＡ／Ｄ変換器１４が行っているＡ／
Ｄ変換は中断して、非同期の起動信号に基づいて該当す
るチャンネルのＡ／Ｄ変換を行う。例えば図に示す通
り、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ４を送った後、次のチ
ャンネル起動信号ＳＫＣＲ３を送る前に、非同期による
Ａ／Ｄ変換の要求があったとする。この場合、チャンネ
ル起動信号ＳＫＣＲ４に対応するＡ／Ｄ変換は一旦中断
され、非同期要求のタイミングで非同期レジスタ３０に
格納されるチャンネル起動信号ＡＳＣＲがＡ／Ｄ変換器
１４に送られる。中断されているチャンネル起動信号Ｓ
ＫＣＲ３は、Ｎ＝４として他のカウンタに保持されてい
る。そして周期ｆ1 経過後、変換後データＡＳＢＦがデ
ータ取込レジスタ３４に格納されると同時に、Ｎ＝４が
カウンタから読み出されチャンネル起動信号ＳＫＣＲ４
が再びＡ／Ｄ変換器１４に送られる。

【００３１】図４は、図３（ｂ）にて制御回路１２のＣ
ＰＵ２０が、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ
７の送り出しを開始する際に実行するフローチャートで
ある。まず最初にＡ／Ｄ変換器１４のモードを設定し
（Ｓ４０１）、ＣＨ数（チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０
〜ＳＫＣＲ７が格納される番地）をセットする（Ｓ４０
３）。これらの設定がなされるとスキャンを開始（Ｓ４
０５）して、チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ
７をＡ／Ｄ変換器１４に送る。

【００３２】以上説明した通り、第１実施例のＡ／Ｄ変
換制御装置１０によれば、Ａ／Ｄ変換器１４の制御は、
時間同期レジスタ３２から順次送られるチャンネル起動
信号ＳＫＣＲ０〜ＳＫＣＲ７に基づいて行われるので、
ソフトウエアのスケジュール制御のような複雑な制御は
必要とならない。また非同期レジスタ３０に格納される
チャンネル起動信号ＡＳＣＲは外部からの信号に基づい
て送られるので、別のタイミングでＡ／Ｄ変換器１４の
制御を行うことができる。内燃機関の制御では例えば、
所定の時間同期およびエンジン回転同期等、異なるタイ
ミングでＡ／Ｄ変換器１４の制御を行うことが要求され
る。そういった場合でも例えば、時間同期レジスタ３２
に格納される複数のチャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜Ｓ
ＫＣＲ７を、所定の周期ｆ1 で順次送り出す構成として
おり、非同期レジスタ３０のチャンネル起動信号ＡＳＣ
Ｒをクランク位置センサ入力に同期したタイミングで送
り出す構成としている。

【００３３】また本実施例ではＡ／Ｄ変換の終了を通知
されるまでもなく、該当するアナログ信号のＡ／Ｄ変換
は終了しているものとみなして、制御回路１２からのタ
イミングで変換後データＳＫＢＦ０〜ＳＫＢＦ７，ＡＳ
ＢＦの送り出しを行っている。制御回路１２は、変換後
データＳＫＢＦ０〜７の処理を所定数のデータを受け取
った後にまとめて行うことができるため、ＣＰＵ２０に
対する割込みを減らすことができる。

【００３４】また特に第１実施例では、非同期要求のチ
ャンネル起動信号ＡＳＣＲに対して待ち時間を設けるこ
となく、該当するチャンネルのＡ／Ｄ変換を行っている
ことで、きわめて応答性のよい制御を可能にしてる。こ
れは特に、ノック制御の点火時期制御を行う際に有効で
ある。ノック制御は、点火時期を常に制御してエンジン
のノック限界に入らず、かつきわめて近い位置で点火さ
せる制御を行う。そしてエンジン効率を高め出力性能向
上、燃費低減の他、オクタン価の異なる燃料の混用を可
能にしている。ノック制御では、シリンダブロック等に
取り付けられたノックセンサがノックを振動として感知
し、その出力を制御回路１２により演算することによ
り、点火時期を遅らせたり進めたりする。その際、点火
時期の間隔でノックセンサのアナログ信号をＡ／Ｄ変換
して、次の点火時期の演算を行わなくてはならないた
め、きわめて高い応答性が要求されている。例えばエン
ジン回転数が５０００ｒｐｍであった場合、８気筒エン
ジンで約３ｍｓ、６気筒エンジンで約４ｍｓ、４気筒エ
ンジンで約６ｍｓの間隔で点火が行われる。また燃焼圧
等、点火時期制御に用いられるセンサ信号は、高応答性
の非同期制御が要求されており、応答性の高い第１実施
例の非同期要求に対する制御は好ましい。

【００３５】次に第２実施例について説明する。図５は
第２実施例のデータ通信方式を示している。図５（ａ−
１）に示す通り第２実施例では、第１実施例の時間同期
レジスタ３２の代わりに、シーケンシャルレジスタ３２
ａが備えられている。シーケンシャルレジスタ３２ａは
チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜ＳＣＤＲ１５の１６バ
イト分のデータを格納している。図５（ａ−２）は、第
１実施例の非同期レジスタ３０と同様の非同期レジスタ
３０ａであり、データとしてチャンネル起動信号ＡＣＤ
Ｒを格納している。図５（ａ−３）は、データ取込レジ
スタ３４ａであるが、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜
ＳＣＤＲ１５およびチャンネル起動信号ＡＣＤＲに対応
して１７バイト分の変換後データＳＣＢＦ０〜ＳＣＢＦ
１５，ＡＣＢＦが格納される。

【００３６】第２実施例では、第１実施例で周期ｆ1 で
チャンネル起動信号ＳＫＣＲ０〜７を送っていたところ
を、周期ｆ1 の２倍以上の周期ｆ2 でチャンネル起動信
号ＳＣＤＲ０〜ＳＣＤＲ１５を送っている。すなわち第
１実施例ではＡ／Ｄ変換時間ｔ＜ｆ1 を満足する周期ｆ
1 としていたのに対し、第２実施例では周期ｆ2 ＞２×
ｆ1 を満足する周期ｆ2 としている。この場合、ｆ2 の
半分である（ｆ2 ／２）がＡ／Ｄ変換時間ｔよりも大き
くなる。

【００３７】また第２実施例では、非同期要求を受けた
場合のデータ通信方式が第１実施例とは異なり、シーケ
ンシャルレジスタ３２ａからチャンネル起動信号ＳＣＤ
Ｒ０〜ＳＣＤＲ１５を順次小さい番地から大きい番地に
向かって１個ずつ読み出すが、チャンネル起動信号ＳＣ
ＤＲ０から順にチャンネル起動信号ＳＣＤＲ１５まで読
み出すと、再びチャンネル起動信号ＳＣＤＲ０からの読
み出しを行う。すなわち外部からの停止要求がない限
り、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜ＳＣＤＲ１５は繰
り返して読み出されＡ／Ｄ変換器１４に送られる。

【００３８】図５（ｂ）は第２実施例にて、制御回路１
２の各レジスタ３０〜３４がどのようなタイミングで、
読み出しまたは書き込みを行っているかを示している。
第２実施例でも第１実施例と同様に、制御回路１２とＡ
／Ｄ変換器１４とがハンドシェイク方式のデータ通信を
行っており、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜ＳＣＤＲ
１５，ＡＣＤＲの送り出しとＡ／Ｄ変換器１４にる変換
後データＳＣＢＦ０〜ＳＣＢＦ１５，ＡＣＢＦの受け取
りとが制御回路１２から送るタイミングで行われる。

【００３９】図５（ｂ）に示す通りチャンネル起動信号
ＳＣＤＲ０〜ＳＣＤＲ１５は繰り返して順次読み出され
Ａ／Ｄ変換器１４に送られる。これと同期してＡ／Ｄ変
換器１４からＡ／Ｄ変換後のデータを変換後データＳＣ
ＢＦ０〜ＳＣＢＦ１５として受け取りデータ取込レジス
タ３４ａに格納する。

【００４０】またチャンネル起動信号ＳＣＤＲ３を送っ
た後、次のチャンネル起動信号ＳＣＤＲ４を送る前に、
非同期によるＡ／Ｄ変換の要求があったとする。図５
（ｂ）に示す例では、非同期要求がチャンネル起動信号
ＳＣＤＲ３を送ってから周期ｆ2 の１／２（ｆ2 ／２）
が経過した後であったとしている。この場合チャンネル
起動信号ＳＣＤＲ３に対応するＡ／Ｄ変換を先に行い、
非同期要求は時間ｔ1 後に処理される。まずチャンネル
起動信号ＳＣＤＲ３に対して、周期ｆ2 後に変換後デー
タＳＣＢＦ３を受け取りデータ取込レジスタ３４ａに格
納する。この変換後データＳＣＢＦ３の受け取りと同時
に次のチャンネル起動信号ＳＣＤＲ４を送る。そして、
ｆ2 ／２が経過した後、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ４
に対する変換後データＳＣＢＦ４を受け取りデータ取込
レジスタ３４ａに格納する。周期ｆ2 が長く設定してあ
るので１／２の時間が経過すればＡ／Ｄ変換が終了して
いるものとみなすことができる。

【００４１】さらにこの変換後データＳＣＢＦ４を受け
取ると同時に、割込みで受けていた非同期要求に対応し
て、非同期レジスタ３０ａからチャンネル起動信号ＡＣ
ＤＲを読み出しＡ／Ｄ変換器１４に送る。そして周期ｆ
2 ／２（ｔ2 ）が経過した時点で、チャンネル起動信号
ＡＣＤＲに対する変換後データＡＣＢＦを受け取り、次
のチャンネル起動信号ＳＣＤＲ５を送る。

【００４２】非同期要求がチャンネル起動信号ＳＣＤＲ
３を送ってから周期ｆ2 ／２が経過する前であれば、次
のチャンネル起動信号ＳＣＤＲ４を待つことなく、チャ
ンネル起動信号ＳＣＤＲ３を送ってからｆ2 ／２経過時
に変換後データＳＣＢＦ３を受け取り、チャンネル起動
信号ＡＣＤＲを送ることができる。そのため非同期要求
があってからチャンネル起動信号ＡＣＤＲが送られるま
での時間ｔ1 は周期ｆ2 未満である。

【００４３】このような動作を繰り返してチャンネル起
動信号ＳＣＤＲ１５を送り出すと、自動的にチャンネル
起動信号ＳＣＤＲ０に戻り、停止を命令する信号が入る
まで繰り返す。また変換後データＳＣＢＦ０〜ＳＣＢＦ
１５は一括して、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０をＡ／
Ｄ変換器１４に送るタイミングでＣＰＵ２０に対する割
込みで符号誤り検出および各種演算処理等が施される。

【００４４】以上説明した通り第２実施例のＡ／Ｄ変換
制御装置１０によれば、第１実施例とほぼ同様の効果を
得ることができる。さらに第２実施例ではたとえ非同期
要求があったとしても同期タイミングをくずすことなく
処理できる余裕時間を周期ｆ2 内に持っている。すなわ
ち同期で順次送られるチャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜
１５のタイミングにずれが生じないという効果がある。
例えば同期のタイミングでセンサ入力されるスロットル
開度等では、同期にずれが生ずると操作量に対する実際
の制御量に差ができてしまい、運転者の操作フィーリン
グを損ねることにもなりかねない。このように同期タイ
ミングをくずさずにセンサ信号を入力したいような場
合、第２実施例の方式は有効である。

【００４５】また第２実施例では周期ｆ2 を長くとって
おり、非同期要求に対する処理も最大で周期ｆ2 分の遅
れが生ずる可能性があるが、第１実施例に比較してやや
応答性が低くなる程度であり、従来に比較すれば格段の
効果を奏するものである。次に上述した第１実施例，第
２実施例にてＡ／Ｄ変換器１４が実行する処理について
説明する。第１実施例および第２実施例ではＡ／Ｄ変換
器１４による変換後データを制御回路１２からのタイミ
ングで受け取る構成（第２発明）としている。しかし２
つの異なるタイミングでチャンネル起動信号を送る構成
（第１発明）の効果を得るためであれば、Ａ／Ｄ変換器
１４により送られるＡ／Ｄ変換終了フラグを制御回路１
２で検出して送り出す構成としてもよい。

【００４６】図６は、Ａ／Ｄ変換器１４が送受信するデ
ータのタイミングを示している。図６（ａ）は、第１実
施例の通信方式によるタイミングを示している。チャン
ネル数が設定されると、制御回路１２から周期ｆ1 で、
チャンネル起動信号ＳＫＣＲが順次送られる。これと同
じタイミングで変換後データＳＣＢＦが送られる。最初
のチャンネル起動信号ＳＫＣＲ３に対しては変換後デー
タがないのでダミーデータが送られる。非同期要求に対
しては非同期割込みが入るタイミングでチャンネル起動
信号ＳＫＣＲ３に基づくＡ／Ｄ変換が行われる。

【００４７】図６（ｂ）は、第２実施例の通信方式によ
るタイミングを示している。制御回路１２から送られる
周期ｆ2 で、チャンネル起動信号ＳＣＤＲ０〜１５が順
次送られる。非同期要求については周期ｆ2 未満の時間
ｔ1 後に行われる。これらの詳細については既に説明し
た通りである。

【００４８】図６（ｃ）は、Ａ／Ｄ変換器１４が「ノー
マルモード」に設定された場合を示している。Ａ／Ｄ変
換器１４によるＡ／Ｄ変換が完了する時間ｔで立ち上が
るフラグにより制御回路１２に変換後データを送ってい
る。この構成ではＡ／Ｄ変換器１４側のタイミングでデ
ータを送ることになるが、第１発明の効果を得ることが
できる。

【００４９】図６（ｄ）は、Ａ／Ｄ変換器１４が「外部
トリガモード」に設定された場合を示している。外部か
らのトリガに応じてＡ／Ｄ変換を開始する構成としてい
る。この構成でも、Ａ／Ｄ変換器１４側のタイミングで
制御回路１２に変換後データを送っている。

【００５０】次に第３実施例について説明する。図７は
第３実施例における制御回路１１２を示すブロック図、
図８は第３実施例の特徴部分のみを抽出したブロック図
である。なお、上記第１，２実施例と同一構成部分につ
いては同一符号を付して説明は省略する。

【００５１】本第３実施例の制御回路１１２は、ＣＰＵ
２０、ＲＡＭ２２、ＲＯＭ２４、タイマ２６、ＡＤスケ
ジュール制御回路３６、シフトクロック３８、シフトレ
ジスタ４０という図２に示した第１実施例と同様の構成
を備えると共に、上記第１，２実施例とは異なる構成と
してＰＩＣ１２８（プログラマブルインタラクションコ
ントローラ）、非同期レジスタ１３０、時間同期レジス
タ１３２、データ取込レジスタ１３４、ＡＤスケジュー
ル制御回路１３６、ＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセ
ス）out １４２、ＤＭＡin１４４を備えている。

【００５２】ＰＩＣ１２８は、外部からの信号を割込み
により受ける回路であり、例えばエンジン回転速度が高
い場合等、タイマ２６の同期とは異なる非同期タイミン
グで信号が入力される。非同期レジスタ１３０は、Ａ／
Ｄ変換器１４（図２参照）の複数の入力チャンネルの
内、時間同期でＡ／Ｄ変換される入力チャンネルを起動
する起動コマンドが格納されるレジスタと非同期起動コ
マンドに対応したＡ／Ｄデータが格納されるレジスタと
の２つのレジスタを備える。

【００５３】時間同期レジスタ１３２は起動コマンドが
格納されるレジスタである。また、ＤＭＡout １４２は
ＲＡＭ２４の第１の所定領域に格納された起動コマンド
０〜ｎを所定周期で順次読み出して時間同期レジスタ１
３２に格納する回路である。一方、データ取込レジスタ
１３４は、時間同期レジスタ１３２に格納された起動コ
マンドに対応したＡ／Ｄデータが格納されるレジスタで
ある。ＤＭＡin１４４はデータ取込レジスタ１３４に格
納されているＡ／ＤデータをＲＡＭ２４の所定領域に格
納する回路である。

【００５４】ＡＤスケジュール制御回路１３６、非同期
レジスタ１３０または時間同期レジスタ１３２から送ら
れてくる起動コマンドを選択制御してシフトレジスタ４
０に起動コマンドを送信する論理回路である。また、Ａ
／Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換された後のＡ／Ｄデー
タをシフトレジスタ４０より受信する。さらに、受信し
たＡ／Ｄデータが非同期レジスタ１３０からの起動コマ
ンドによるものか、時間同期レジスタ１３２からの起動
コマンドによるものなのかを判断してデータ取込レジス
タ１３４または非同期レジスタ１３０にＡ／Ｄデータを
格納する。

【００５５】以上のような構成を有する本第３実施例の
制御回路１１２によれば、ＤＭＡout １４２によりＲＡ
Ｍ２４の第１の所定領域に格納された起動コマンド０〜
ｎを所定周期で順次読み出して時間同期レジスタ１３２
に格納する。この時間同期レジスタ１３２に格納された
起動コマンドはＡＤスケジュール制御回路３６に送信さ
れ、一方、ＰＩＣ１２８に入力される非同期タイミング
の信号に基づいて非同期レジスタ１３０から起動コマン
ドがＡＤスケジュール制御回路３６に送信される。

【００５６】ＡＤスケジュール制御回路１３６では、非
同期レジスタ１３０または時間同期レジスタ１３２から
送られてくる起動コマンドを選択制御してシフトレジス
タ４０に送信する。シフトレジスタ４０に送信された起
動コマンドに従ってＡ／Ｄ変換器１４によりＡ／Ｄ変換
された後のＡ／Ｄデータがシフトレジスタ４０に格納さ
れ、ＡＤスケジュール制御回路１３６に送信されるまで
の処理は第１，２実施例と同一である。

【００５７】ＡＤスケジュール制御回路１３６では、受
信したＡ／Ｄデータが非同期レジスタ１３０から送信さ
れた起動コマンドによるものか、時間同期レジスタ１３
２から送信された起動コマンドによるものなのかを判断
する。そして、非同期レジスタ１３０から送信された起
動コマンドによるものである場合には、Ａ／Ｄデータを
非同期レジスタ１３０のＡ／Ｄデータレジスタに格納す
る。一方、時間同期レジスタ１３２から送信された起動
コマンドによるものである場合は、Ａ／Ｄデータをデー
タ取込レジスタ１３４に格納する。このデータ取込レジ
スタ１３４に格納されたＡ／Ｄデータは、ＤＭＡin１４
４によりＲＡＭ２４の第２の所定領域に格納される。

【００５８】この第３実施例によれば、Ａ／Ｄ変換器１
４の入力チャンネル数によって時間同期レジスタ１３２
とデータ取込レジスタ１３４の数を設定する必要がなく
なるため、制御回路の汎用性が向上する。図９は、Ａ／
Ｄ変換器１４が「４ＣＨスキャンモード」に設定された
場合を示している。図９（ａ）に示す通りこのモードで
は、チャンネルが１つ設定されると自動的に４チャンネ
ル分のＡ／Ｄ変換を実行する。この構成は、第１実施例
にも第２実施例にも適応できる。またこのモードを実現
する際は、時間同期レジスタ３２またはシーケンシャル
レジスタ３２ａをＡ／Ｄ変換器１４側のＩＣパッケージ
に備えることも考えられる。図９（ｂ）では、Ａ／Ｄ変
換器１４側のタイミングで制御回路１２に変換後データ
を送る場合のタイミングを示している。この場合４チャ
ンネル分のＡ／Ｄ変換が終了したことを示すフラグが必
要となる。

【００５９】また時間同期レジスタ３２およびシーケン
シャルレジスタ３２ａの位置だけでなく、非同期レジス
タ３０，３０ａについても制御回路１２の外部に備えら
れていても構わない。上記実施例では、起動信号の送り
出しと変換後データの受け取りを同タイミングとするこ
とで容易な制御を可能にしていることで好ましい。しか
し起動信号を送り出してからＡ／Ｄ変換時間ｔが経過し
た後であれば、Ａ／Ｄ変換は終了しているものとみなす
ことができ、必ずしも変換後データの受け取りが同タイ
ミングである必要もない。また制御回路１２またはＡ／
Ｄ変換器１４以外の外部からのタイミングで起動信号の
送り出しと変換後データの受け取りを制御してもよい。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した通り本発明の内燃機関用Ａ
／Ｄ変換制御装置により、複数の入力チャンネルを有す
るＡ／Ｄ変換器の制御にて、制御回路に対する処理負荷
を低減することが可能となった。

【００６１】第１発明の内燃機関用Ａ／Ｄ変換制御装置
によれば、Ａ／Ｄ変換手段の制御は、第１記憶手段から
順次送られる起動信号に基づいて行われると共に、第２
記憶手段に格納される起動信号は外部からの信号に基づ
いて送られるので、第１記憶手段とは異なるタイミング
の制御を可能としている。

【００６２】第２発明の内燃機関用Ａ／Ｄ変換制御装置
によれば、Ａ／Ｄ変換手段は外部からのタイミングで変
換後データの送り出しを行っているため、制御手段がＡ
／Ｄ変換手段から変換後データの頻繁な割込みを受ける
ことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成例示図である。（ａ）は第１
発明、（ｂ）は第２発明を例示している。

【図２】 本発明実施例の内燃機関用Ａ／Ｄ変換制御
装置の構成を示すブロック図である。

【図３】 第１実施例のデータ通信方式を示す説明図
である。（ａ−１）は同期レジスタ、（ａ−２）は非同
期レジスタ、（ａ−３）はデータ取込みレジスタを示し
ており、（ｂ）は動作のタイミングを示している。

【図４】 ＣＰＵが同期レジスタを起動する際に実行
するフロー図である。

【図５】 第２実施例のデータ通信方式を示す説明図
である。（ａ−１）はシケンシャルレジスタ、（ａ−
２）は非同期レジスタ、（ａ−３）はデータ取込みレジ
スタを示しており、（ｂ）は動作のタイミングを示して
いる。

【図６】 Ａ／Ｄ変換器の動作を示すタイミング図で
ある。（ａ）は第１実施例、（ｂ）は第２実施例、
（ｃ）はノーマルスキャンモード、（ｄ）は外部トリガ
モードのタイミング図である。

【図７】 第３実施例における制御回路を示すブロッ
ク図である。

【図８】 第３実施例の特徴部分のみを抽出したブロ
ック図である。

【図９】 Ａ／Ｄ変換器の一機能を示す説明図であ
る。（ａ）は４チャンネルスキャンモードのチャンネル
設定の対応を示し、（ｂ）は４チャンネルスキャンモー
ドのタイミング図を示している。

【符号の説明】

１０…Ａ／Ｄ変換制御装置、 １２０，１１２…制御
回路、１４…Ａ／Ｄ変換器、 ２０…ＣＰ
Ｕ、３０，３０ａ，１３０…非同期レジスタ、 ３２，
１３２…時間同期レジスタ、３２ａ…シーケンシャルレ
ジスタ、３４，３４ａ，１３４…データ取込レジスタ、
３６，１３６…ＡＤスケジュール制御回路、５０…アナ
ログマルチプロセッサ、 ５２…ＡＤＣコア、５４…Ａ
ＤＣ制御回路、 １４２…ＤＭＡout 、 １４４…ＤＭ
Ａin

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ変
   換手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段の入力チャンネルの内、指定する入
   力チャンネルを起動する起動信号を複数個格納してお
   り、該起動信号を順次送り出す第１記憶手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段の入力チャンネルの内、指定する入
   力チャンネルを起動する起動信号を格納しており、該起
   動信号を外部からの信号に基づき送り出す第２記憶手段
   とを備え、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、上記第１記憶手段または第２記
   憶手段から送られる起動信号に基づいて該当する入力チ
   ャンネルを起動することを特徴とする内燃機関用Ａ／Ｄ
   変換制御装置。
2. 【請求項２】 複数の入力チャンネルを有するＡ／Ｄ変
   換手段と、 上記Ａ／Ｄ変換手段とハンドシェイク方式のデータ通信
   を行う制御手段とを備え、 上記Ａ／Ｄ変換手段は、該Ａ／Ｄ変換手段の各チャンネ
   ルに対する起動信号の受け取りと該Ａ／Ｄ変換手段によ
   る変換後データの送り出しとを、該Ａ／Ｄ変換手段外部
   からのタイミングで行なうことを特徴とする内燃機関用
   Ａ／Ｄ変換制御装置。