JPH07217489A - Ｃｐｕ割込み負荷低減装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明はＣＰＵの割り込み負荷を低減し、か
つ、エンジン回転数のうねりの影響を受けない平均的な
パルス周期を求めることを目的とする。 【構成】 ＣＰＵは割り込み制御タイマが所定時間Ｔ０
以上となっているときに回転信号の立ち下がりエッジ毎
の割り込み要求があると、このときの時刻ＩＣＲを記憶
する（ステップＳ６００）。さらに、この割り込みが切
歯部検出時の割り込みであると判断すると（ステップＳ
６０３）、前回の切歯部検出時刻Ｚ１８０ｉと今回の切
歯部検出時刻Ｚ１８０ｉとに基づいて、切歯部検出周期
Ｔ１８０を求める（ステップＳ６０６）。この切歯部は
エンジン回転数のうねりの周期に合わせて設けられてい
るため、エンジン回転数のうねりの影響を受けない周期
を求めることができる。さらに、この切歯部検出周期か
ら、エンジン回転数を求めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＰＵ（中央演算処理装
置）割込み負荷低減装置に関し、特に本発明は、エンジ
ン回転数のうねりの影響を受けない平均的なパルス周期
を求めることに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来このような分野として特開平１−１
１１２０２号公報に記載されるＣＰＵ割込み負荷低減装
置が知られている。これには、エンジンの制御に使用さ
れるＣＰＵにおけるパルス信号の周期演算に関する技術
が記載されている。特にエンジンの高回転時にも安定し
てパルス周期が演算できるシステムについて記載されて
いる。以下に、このシステムの割込みの詳細を、図９を
用いて、説明する。

【０００３】図９は上記公報記載のＣＰＵ割込み負荷低
減装置によって実行される周期演算処理を示すタイムチ
ャートである。本図に示すように、このシステムにおい
て、本図（ｃ）の割込み禁止タイマによる時間Ｔ０以上
となった次のエンジン回転信号ＮＥの立ち下がり時に発
生する割り込み要求信号で、本図（ｄ）に示すように、
割込み処理に入る。そして一度割込み処理（本図（ｄ）
参照）が実行された後所定時間（本図（ｃ）参照）は、
割り込み禁止タイマの時間がＴ０となっていないため、
再びエンジン回転信号ＮＥの立ち下がり時に割込み要求
信号が発生されても、この信号による割り込み処理は実
行されない。また、この時、割り込み処理が実行されて
から所定時間Ｔ０が経過するまでに発生したパルス数
（本図（ａ）参照）がカウントされる。さらに、割り込
み処理が実行された時のフリーランカウンタの値（時
刻）を記憶する。すなわち、この構成によれば、本図
（ｅ）のフリーランカウンタによる時刻Ｃｎ−１に入力
したパルスにより割込みが発生すると、その後所定時間
割込み要求は禁止され、その間に発生したパルス数Ｐ０
（本図（ａ）参照）が計数される。そして所定時間経過
後の時刻Ｃｎに入力したパルスにより割込みが発生する
ので、この間の平均的なパルス周期ＴｎはＴｎ＝（Ｃｎ
−Ｃｎ−１）／Ｐ０として演算できる。このため、パル
スの入力毎に周期を演算しなくてもよいので、エンジン
の高回転時にパルスの入力周期が短くなっても、パルス
周期が演算でき、ＣＰＵの演算処理に対する割込み負荷
が軽減される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エンジン制
御のようにエンジン回転数が用いられる場合、シリンダ
（気筒）の行程によってエンジン回転数にうねりが生じ
る。本図（ｄ）に示すように割込み要求が一定時間毎に
なされると、測定される平均的なパルス周期はエンジン
回転数のうねりの影響を受ける。すなわち、上記ＣＰＵ
割込み負荷低減装置により得られる平均的なパルス周期
にはエンジン回転数のうねりの影響が含まれているた
め、この逆数により求められるエンジン回転数はばらつ
いてしまう。このエンジン回転数のうねりの影響をなく
すためには、図９に示すように、エンジンのシリンダの
一動作行程をシリンダ数（気筒数）で割った角度間隔毎
又はその２のｎ乗倍（ｎは整数）毎に、つまり４サイク
ルエンジンならクランク軸７２０°ＣＡ／気筒数、例え
ば４気筒の場合１８０°ＣＡの周期を計測しそこからエ
ンジン回転数を計算するべきである。このためには、エ
ンジン回転信号ＮＥの基準位置を示すある切歯から次の
切歯までの周期が計測できるようになれればよい。かく
して、図９に示すように、フリーランカウンタのＣｍ−
１と、Ｃｍの差を求める必要がある。従来技術のＣＰＵ
割込み負荷低減装置によれば、従来の割込みではＣｍ−
１での割込み要求とその時刻の記憶はできてもＣｍのタ
イミングでの割込み要求とその時刻の記憶が確実にでき
ないことがある。このため前述の１８０°ＣＡの周期が
計測できなくなる可能性があるという問題がある。

【０００５】したがって、本発明は上記問題に鑑み、エ
ンジン回転数のうねりの影響を受けない平均的なパルス
周期を求めることが確実にできるＣＰＵ割込み負荷低減
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、図６に示すように、請求項１において
は、エンジンの回転に連動して回転するパルサにあっ
て、円板の周囲に等間隔の複数の歯を有し、かつ、エン
ジンの一動作行程を気筒数、または、気筒数の約数で割
った角度間隔毎に前記歯の所定個数分に相当する特徴部
を形成したパルサと、該パルサの回転により複数の歯の
相互作用を基に前記円板の回転を検出する回転角センサ
と、時刻を計時する計時手段と、前記回転数センサのパ
ルスの立ち上がりまたは立ち下がりを検出するエッジ検
出手段と、前記エッジ検出手段からのエッジ検出信号を
受け、割り込み要求を行う割り込み制御手段と、該割り
込み制御手段からの割り込み要求により、通常の演算を
中止し、前記特徴部直後の割り込みかを判別し、前記特
徴部直後の割り込みと判断したら、前記計時手段から現
在時刻を特徴部検出時刻として読み込み、記憶し、今回
の特徴部検出時刻と前回の特徴部検出時刻との偏差から
特徴部検出周期を算出するＣＰＵと、前記割り込み制御
手段が割り込み要求を行ったあとに、所定時間、前記エ
ッジ検出手段からのエッジ検出信号を前記ＣＰＵに入力
しることを禁止する割り込み禁止手段とを備え、前記所
定時間はエンジンの所定の最高回転数時における特徴部
の幅を時間換算した時間幅よりも短くなるように設定し
たことを特徴とするＣＰＵ割り込み負荷低減装置を提供
する。

【０００７】さらに、請求項２のように、上記ＣＰＵ割
り込み負荷低減装置に前記割り込み制御手段が割り込み
要求を行ったあとにの前記所定時間内に発生する前記エ
ッジ検出信号をカウントし、これを繰り返すカウント手
段をさらに備え、前記ＣＰＵは前記割り込み要求により
割り込みが行われる毎に前記計時手段から現在時刻を割
り込み時刻として読み込み、記憶し、この今回の割り込
み時刻と前回の割り込み時刻の割り込み時刻とから割り
込み周期を求め、前記カウント手段のカウント値と前記
割り込み周期からエッジ検出信号の平均周期を求め、今
回と前回との平均周期を比較して、前記特徴部直後の割
り込みであるかを判別する手段を含むようにしてもよ
い。

【０００８】また、上記特徴部として、請求項３、請求
項４のように、前記歯の所定個数に相当する歯を無くし
た切歯としてもよいし、前記歯の所定個数に相当する歯
を１つの歯として形成した長歯としてもよい。

【０００９】

【作用】本発明のＣＰＵ割り込み負荷低減装置によれ
ば、原則としてエッジ検出信号により割り込み要求が行
われるが、割り込み要求を行ったあとの所定時間は、エ
ッジ検出信号があっても、ＣＰＵへの割り込みが禁止さ
れ、ＣＰＵでの処理負荷が低減される。そして、さらに
前記所定時間がエンジンの所定の最高回転数における特
徴部の幅を時間換算した時間幅よりも短くなるように設
定したので、特徴部の次の最初の歯によるエッジ検出信
号で、すなわち、図９におけるＣｍのタイミングで確実
に割り込み要求がＣＰＵに行われる。このため、エンジ
ンの一動作行程を気筒数、または、気筒数の約数で割っ
た角度間隔毎、つまり、エンジン回転数のうねりの周期
（例えば、４気筒エンジンであれば１８０°ＣＡ）毎の
パルス周期が確実に計測できるようになる。したがっ
て、ＣＰＵでの割り込み負荷を十分に低減しつつ確実に
エンジン回転数のうねりの影響を受けない平均的なパル
ス周期が計測可能となる。

【００１０】さらに、請求項２に記載のＣＰＵ割り込み
負荷低減装置ではＣＰＵとは別のカウンと手段にて、Ｃ
ＰＵへの割り込みを禁止している所定期間のエッジ検出
信号を計数し、所定時間経過後の次の割り込みでＣＰＵ
にてカウント手段のカウント値を使ってエッジ検出信号
の平均周期を求めて、さらにその平均周期の変化を判断
することで、確実に特徴部が判別でき、エンジン回転数
のうねりの周期の計測を一連の処理で確実に行える。そ
の上、このように１回の割り込み処理当たりのＣＰＵで
の処理が多くとも所定時間だけＣＰＵは割り込み処理を
行わないので、全体的なＣＰＵでの負荷は低減され、特
にエンジン高回転域での処理負荷は極めて低減されるよ
うになる。

【００１１】また、前記特徴部として、請求項３に記載
したような、前記歯の所定個数に相当する歯を無くした
切歯とすることにより、エンジンの一動作行程を気筒
数、または、気筒数の約数で割った回転角度を、回転数
センサにより検出できるようにしてもよいし、請求項４
に記載したような、前記歯の所定個数に相当する歯を１
つの歯として形成した長歯としてもよい。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図１は本発明の実施例に係るディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図である。本図
に示すように、溢流式の分配型燃料噴射ポンプ１は、デ
ィーゼルエンジン２のクランク軸４０にベルト等を介し
てクランク軸２回転で１回転するように駆動連結された
ドライブプーリ３を備え、そのドライブプーリ３の回転
によって駆動される。そして、ディーゼルエンジン２の
各気筒間（この場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴
射ノズル４に燃料を圧送して燃料噴射を行う。

【００１３】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取り付けられてい
る。また、そのドライブシャフト５の途中には、ベーン
式ポンプよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０
度展開されている）６が設けられている。ドライブシャ
フト５の基端側には円板上の歯車（パルサ）７が取り付
けられている。

【００１４】図２は図１のパルサ７の構成を示す図であ
る。本図に示すように、パルサ７の外周面には、ディー
ゼルエンジン２の気筒数と同数の、すなわち４個の特徴
部としての切歯７ａが等角度（この場合「９０°」）間
隔で形成され、さらに各切歯７ａの間には２１個ずつ
（合計で８４個）の突起（歯）７ｂが等角度（この場合
「７．５°」）間隔で形成されている。図１に戻り、ド
ライブシャフトの基端部は図示しないカップリングを介
してカムプレート８に接続されている。

【００１５】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられ、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数
のカムローラ１０が取り付けられている。カムフェイス
８ａは、ディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設け
られている。また、カムプレート８はスプリング１１に
よって常にカムローラ１０に付勢係合されている。

【００１６】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取り付けられ、それらカム
プレート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の
回転に連動して回転される。すなわち、ドライブシャフ
ト５の回転力がカップリングを介してカムプレート８に
伝達される。これにより、カムプレート８が回転しなが
らカムローラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左
右方向へ往復駆動される。また、この往復運動に伴って
プランジャ１２が回転しながら同方向へ往復駆動され
る。つまり、カムプレート８のカムフェイス８ａがロー
ラリング９のカムローラ１０に乗り上げる過程でプラン
ジャ１２が往動（シフト）される。その逆にカムフェイ
ス８ａがカムローラ１０を乗り下げる過程でプランジャ
１２が復動される。

【００１７】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。また、プランジャ１２の先端外周には、
ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の吸入溝１６と分
配ポート１７が形成されている。また、それら吸入溝１
６及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１
３には分配通路１８及び吸入ポート１３が形成されてい
る。

【００１８】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。また、プランジャ１２が復
動されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝
１６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃
料室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、
プランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧
縮行程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズ
ル１４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００１９】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピ
ル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途
中には、溢流調節手段としての周知の電磁スピル弁（Ｓ
ＰＶ）２３が設けられている。この電磁スピル弁２３は
常開型の弁であり、コイル２４が無通電（オフ）の状態
では弁体２５によりスピル通路２２が開放されて高圧室
１５の加圧燃料が燃料室２１へ溢流され、燃料噴射ポン
プ１からの燃料圧送が中止される。また、コイル２４が
通電（オン）されることにより、弁体２５によりスピル
通路２２が閉鎖される。このため高圧室１５から燃料室
２１への加圧燃料の溢流が遮断されて、燃料噴射ポンプ
１からの燃料圧送が許容される。

【００２０】従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制
御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高
圧室１５から燃料室２１への燃料の溢流調量が行われ
る。そして、プランジャ１２の圧縮行程中に電磁スピル
弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ１２が往動しても、電
磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行
われない。また、プランジャ１２の往動中に、電磁スピ
ル弁２３・開弁の時期を制御することにより、燃料噴射
ノズル４からの燃料噴射量が制御される。

【００２１】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期制御用のタイマ装置（この図では９０度展開され
ている）２６が設けられている。このタイマ装置２６
は、ドライブシャフト５の回転方向に対するローラリン
グ９の位置を制御する。これにより、カムプレート８の
カムフェイス８ａがカムローラ１０に係合する時期、す
なわち、カムプレート８及びプランジャ１２の往復動の
タイミングを制御するものである。

【００２２】このタイマ装置２６は油圧によって差動さ
れるものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジン
グ２７内に嵌装されたタイマピストン２８と、同じくタ
イマハウジング２７内の一方側の低圧室２９にてタイマ
ピストン２８を他方側の加圧室３０へ押圧付勢するタイ
マスプリング３１等とから構成されている。そして、タ
イマピストン２８はスライドピン３２を介してローラリ
ング９に接続されている。

【００２３】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置が決定される。また、タイマピスト
ン２８の位置が決定されることにより、ローラリング９
の位置が決定され、カムプレート８を介してプランジャ
１２の往復動タイミングが決定される。

【００２４】タイマ装置２６の燃料圧力を制御するため
に、タイマ装置２６の燃料圧力を制御するために、タイ
マ装置２６にはタイミングコントロールバルブ３３が設
けられている。すなわち、タイマハウジング２７の加圧
室３０と低圧室２９とは連通路３４によって連通されて
おり、同連通路３４の途中にタイミングコントロールバ
ルブ３３が設けられている。このタイミングコントロー
ルバルブ３３は、デューティ制御された通電信号によっ
て開閉制御される電磁弁であり、同バルブ３３の開閉制
御によって加圧室３０の燃料圧力が調整される。そし
て、その燃料圧力調整によって、プランジャ１２のリフ
トタイミングが制御され、各燃料噴射ノズル４からの燃
料噴射時期が調整される。

【００２５】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転数センサ３５が取付けられてい
る。図２に示すように、この回転数センサ３５はパルサ
７の外周面に対向して取付けられ、両者３５、７により
単位回転角検出手段が構成されている。そして、パルサ
７の特徴部としての切歯７ａ及び歯７ｂが回転数センサ
３５の直下を横切る際に、それらの通過を検出して、エ
ンジン回転数Ｎｅ及びエンジン回転角の所定単位回転角
（７．５°ＣＡ）毎の回転角信号（回転角パルサ）を出
力する。また、この回転数センサ３５は、ローラリング
９と一体であるため、タイマ装置２６の制御動作に関わ
りなく、プランジャリフトに対して一定のタイミングで
回転角信号を出力する。

【００２６】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。このディーゼルエンジン２はシリンダ４１、ピス
トン４２及びシリンダヘッド４３によって各気筒毎に対
応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されている。また、
それら各主燃焼室４４が、同じく各気筒毎に対応して設
けられた副燃焼室４５に連設されている。そして、各副
燃焼室４５に各燃料噴射ノズル４から噴射され、燃料が
供給される。また、各副燃焼室４５には、始動補助装置
としての周知のグロープラグ４６がそれぞれ取付られて
いる。

【００２７】ディーゼルエンジン２には、吸気管４７及
び排気管５０がそれぞれ設けられている。そして、吸気
管４７には過給機を構成するターボチャージャ４８のコ
ンプレッサ４９が設けられている。また、排気管５０に
はターボチャージャ４８のタービン５１が設けられてい
る。さらに、排気管５０には、過給圧を調節するウェイ
ストゲートバルブ５２が設けられている。周知のように
このターボチャージャ４８は、排気ガスのエネルギーを
利用してタービン５１を回転させ、その同軸上にあるコ
ンプレッサ４９を回転させて吸入吸気を昇圧させるもの
であり、密度の高い混合気を主燃焼室４４へ送り込んで
燃料を多量に燃焼させ、ディーゼルエンジン２の出力を
増大させるためのものである。

【００２８】また、ディーゼルエンジン２には、排気管
５０内の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還
流させる還流管５４が設けられている。この還流管５４
の途中には、排気の還流量を調節するエキゾーストガス
リサキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５５が設け
られている。このＥＧＲバルブ５５はバキュームスイッ
チングバルブ（ＶＳＶ）５６の制御によって開閉制御さ
れる。

【００２９】さらに、吸気管４７の途中には、アクセル
ペダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットルバ
ルブ５８が設けられている。また、そのスロットルバル
ブ５８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパ
ス路５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。こ
のバイパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ６１、６２の制
御によって駆動される二段のダイヤフラム室を有するア
クチュエータ６３によって開閉制御される。このバイパ
ス絞り弁６０は各種運転状態に応じて開閉制御されるも
のである。例えば、アイドル運転時には騒音振動等のの
低減のために半開状態に制御され、通常運転時には全開
状態に制御され、さらに運転停止時には安全のために全
閉状態に制御される。

【００３０】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１及
びディーゼルエンジン２に設けられた電磁スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及び各ＶＳＶ５６、６１、６２が電子制御装置（以
下単に「ＥＣＵ」という）７１にそれぞれ電気的に接続
される。同ＥＣＵ７１によってそれらの駆動タイミング
が制御される。

【００３１】運転状態を検出するセンサとしては、以下
の各種センサが設けられている。すなわち、吸気管４７
にはエアクリーナ６４の近傍における吸気温度ＴＨＡを
検出する吸気温センサ７２が設けられている。また。ス
ロットルバルブ５８の開閉位置から、ディーゼルエンジ
ン２の要求負荷に相当するアクセル開度ＡＣＣＰを検出
するアクセル開度センサ７３が設けられている。吸入ポ
ート５３の近傍には、ターボチャージャ４８によって過
給された後の吸入空気圧力、すなわち過給圧ＰｉＭを検
出する吸気圧センサ７４が設けられている。さらに、デ
ィーゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出する水温セ
ンサ７５が設けられている。さらに、また、ディーゼル
エンジン２のクランク軸４０の回転数に比例して変化す
る所定のクランク角度を検出するクランク角センサ７６
が設けられている。

【００３２】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７６が接続されると共に、燃料噴射ポンプ１に設
けられた回転数センサ３５が接続されている。また、Ｅ
ＣＵ７１は各センサ３５、７２〜７６から出力される信
号に基づいて、電磁スピル弁２３、タイミングコントロ
ールバルブ３３、グロープラグ４６及びＶＳＶ５６、６
１、６２等を好適に制御する。

【００３３】図３は図１のＥＣＵ７１の構成を説明する
ブロック図である。本図に示すように、ＥＣＵ７１は計
時手段８０、中央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御
プログラムやマップ等を予め記憶した読み出し専用メモ
リＲＯＭ）８２、ＣＰＵ８１の演算結果や計測値等を一
時記憶する計測値記憶手段を構成するランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデータを保存す
るバックアップＲＡＭ８４等と、これら各部と入力ポー
ト８５及び出力ポート８６等とをパス８７によって接続
した論理演算回路として構成されている。

【００３４】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル開度センサ７３、吸気圧センサ７４、
水温センサ７５が、各バッファ８８、８９、９０、９
１、マルチプレクサ９２及びＡ／Ｄ変換器９３を介して
接続されている。同じく、入力ポート８５には、前述し
た回転数センサ３５、クランク角センサ７６が、波形整
形回路９４を介して接続され、後述する割り込み処理部
が設けられている。そして、ＣＰＵ８１は入力ポート８
５を介して入力される各センサ３５、７２〜７６等から
の検出信号を入力値として読み込む。また、出力ポート
８６には各駆動回路９５、９６、９７、９８、９９、１
００を介して電磁スピル弁２３、タイミングコントロー
ルバルブ３３、グロープラグ４６及びＶＳＶ５６、６
１、６２等が接続されている。

【００３５】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５、７２
〜７６から読み込んだ入力値に基づき、電磁スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及びＶＳＶ５６、６１、６２等を好適に制御する。
図４は図３のＣＰＵ８１において目標燃料噴射量に対応
する角度を求めると共に、そのデータを整数倍の所定単
位角度と余り角に変換するフローチャートである。図５
は図４の算出に使用される各データに関するタイミング
チャートを示す図である。

【００３６】図４のソフトのメインルーチンに示すよう
に、ステップＳ５００において、初期化を行う。ステッ
プＳ５０１において、図５に示すように、１８０°ＣＡ
時間Ｔ１８０（算出の詳細は図７により後述される）か
らエンジンの平均回転数ＮＥを算出する。

【００３７】ステップＳ５０２において、アクセル開度
を算出する。ステップＳ５０３において、その他の運転
状態を算出する。ステップＳ５０４において、エンジン
平均回転数ＮＥ、アクセル開度から基本噴射量ＱＡＮＧ
０を算出し、さらに、その他の運転状態により補正を行
い目標噴射量ＱＡＮＧを、図５に示すように、ＮＥ０番
からスピル弁２３がＯＦＦとなるまでの角度データとし
て算出する。

【００３８】ステップＳ５０５において、図５に示すよ
うに、目標噴射量ＱＡＮＧからパルサ７の７．５°ＣＡ
毎の突起（歯）７ｂの歯数ＣＮＥと余り角ＱＡＮＧＲＭ
を、以下のように、算出する。 ＱＡＮＧ＝ＣＡＮＧ＋ＱＡＮＧＲＭ ＝ＣＮＥ×７．５°ＣＡ＋ＱＡＮＧＲＭ ステップＳ５０６において、基本噴射制御以外の他の制
御を行い、その後メインルーチンの先頭であるステップ
Ｓ５０１に戻り、以後この制御を繰り返す。

【００３９】図６は本発明の機能ブロックを示す図であ
る。本図に示すように、ＥＣＵ７１の入力ポート部８５
に内蔵される割り込み処理部は、パルサ７の回転により
複数の歯の相互作用を基に前記円板の回転を検出する回
転角センサ３５のパルスの立ち上がりまたは立ち下がり
を検出するエッジ検出手段２０２と、該エッジ検出手段
２０２からのエッジ検出信号を受け、割り込み要求を行
う割り込み制御手段２０３を有する。ＥＣＵ７１のＣＰ
Ｕ８１は、該割り込み制御手段２０３からの割り込み要
求により、通常の演算を中止し、前記特徴部直後の割り
込みかを判別し、前記特徴部直後の割り込みと判断した
ら、計時手段８０から現在時刻を特徴部検出時刻として
読み込み、記憶し、今回の特徴部検出時刻と前回の特徴
部検出時刻との偏差から特徴部検出周期を算出する。さ
らに、前記割り込み処理部は、前記割り込み制御手段２
０３が割り込み要求を行ったあとに、所定時間、前記エ
ッジ検出手段からのエッジ検出信号を前記ＣＰＵ８１に
入力することを禁止する割り込み禁止手段２０４を備え
る。さらに、前記割り込み処理部は、前記割り込み制御
手段２０３が割り込み要求を行ったあとの前記所定時間
内に発生する前記エッジ検出信号をカウントし、これを
繰り返すカウント手段２０５を有する。以下に、割り込
み処理部を詳細に説明する。

【００４０】図７の制御処理はＣＰＵ８１にて実行され
る燃料噴射のためのスピル弁２３（ＳＰＶ）の制御とク
ランク軸１８０°ＣＡの周期Ｔ１８０の計測とを示すフ
ローチャートであり、図８は図７の制御を説明するタイ
ミングチャートである。図７はＮＥ信号に基づき入力ポ
ート８５に内蔵されて図示しない割り込み処理部から出
力される割り込み要求に応じて実行されるが、図８のタ
イミングチャートによれば割り込み処理部内の割り込み
制御タイマが所定時間Ｔ０以上となった次の回転信号Ｎ
Ｅ（ＮＥ１２、１６、２０、０）の立ち下がりエッジの
エッジ検出信号に応じて、割り込み処理部はＣＰＵ８１
に対して図７のＮＥ割り込み処理を実行させている。そ
して特に本実施例では割り込み制御タイマの所定時間Ｔ
０はパルサ７の切歯７ａの角度間隔をエンジン最高回転
数時における時間換算値（時間幅Ｔ１）よりも短くなる
ように設定している。例えば、エンジン最高回転数が４
８００ｒｐｍとした場合は回転信号ＮＥのパルス数がク
ランク軸７２０°ＣＡ当たり（パスサ３６０°当たり）
で切歯にも歯があると想定して９６パルスであり、切歯
がクランク軸１８０°ＣＡ毎（パルサ９０°毎）歯数３
個（３パルス）分だけとして場合は切歯での立ち下がり
エッジ間の時間換算値Ｔ１は、 Ｔ１＝〔１／｛（（４８００ｒｐｍ／２）／６０ｓ）×
９６｝〕×（３＋１） ≒１０４２μｓであり、タイマＴ０＝１０２４μｓとす
れば、エンジン回転数が最高回転数以下であれば、必ず
Ｔ１＞Ｔ０となる。

【００４１】従って回転信号ＮＥ０以上ではエンジン回
転数次第でどこで割り込み要求が出されるかわからない
が、回転信号ＮＥ０では必ず割り込み要求が出力されて
以下に述べる図７の処理により回転信号ＮＥ０から次の
回転信号ＮＥ０のクランク軸１８０°ＣＡ時間Ｔ１８０
が確実に算出できることになる。さらに、割り込み制御
タイマの所定時間Ｔ０中の立ち下がりエッジの発生回数
をカウントする入力パルスカウンタＩＰＣが前述の割り
込み処理部に内蔵されており、図８のタイミングチャー
トに示す如く割り込み制御タイマにてＮＥ割り込み処理
が禁止されている間でもＩＰＣにより回転信号ＮＥ（立
ち下がりエッジ）の発生数がカウントされ、そのカウン
ト値ＩＰＣＲは後述の図７のＮＥ割り込み処理にて使用
される。

【００４２】図７のＮＥ割り込み処理ではステップＳ６
００にて、フリーランカウンタの値が刻々と書き込まれ
ているインプットキャプチャレジスタＩＣＲに入ってい
る値をＲＡＭ８３のカウンタ開始時刻（割り込み時刻）
Ｃｈに格納する。ステップＳ６０１において、今回と前
回のカウント開始時刻Ｃｎ、Ｃｎ−１との差（割り込み
周期）をＴ１に格納する。そして、今回と前回のカウン
ト開始時刻Ｃｎ、Ｃｎ−１の間に発生した回転信号ＮＥ
の数を示す入力パルスカウンタＩＰＣのカウント値ＩＰ
ＣＲでＴ１を割ることにより、回転信号ＮＥのパルスの
平均周期Ｔｎ、つまりエッジ検出信号の平均周期が算出
できる。

【００４３】ステップＳ６０２において、現在の回転信
号ＮＥの何番目かを求めるため前回割り込み処理時のカ
ウントまでの回転信号の順位が入っているＮＥＮＯに入
力パルスカウンタＩＰＣのカウント値ＩＰＣＲを加算す
る。ステップＳ６０３において、今回求めた回転信号Ｎ
Ｅの周期Ｔｎが前回までの回転信号ＮＥの周期Ｔｎ−１
の６／４倍より大きいか判定することにより、切歯が検
出された直後の回転信号の立ち下がりエッジの検出信号
によるＮＥ割り込み処理であるかどうかを判定する。例
えば、前回割り込み時のＮＥＮＯが回転信号ＮＥ２０で
あったならば今回のＴｎは、Ｔｎ＝４・Ｔｎ−１とな
り、また、最悪、前回割り込み時のＮＥＮＯが回転信号
ＮＥ１７であってもＴｎ＝７／４・Ｔｎ−１となり、確
実に切歯を検出できる。ここで切歯と判定した場合、以
下のステップＳ６０４に進み、ステップＳ６０４におい
て、ＮＥＮＯ＝０とする。

【００４４】ステップＳ６０５において、回転信号ＮＥ
０の発生時刻をレジスタＩＣＲから切歯部検出時刻とし
てＲＡＭ８３のＺ１８０ｉに格納する。ステップＳ６０
６において、Ｚ１８０ｉ、Ｚ１８０ｉ−１に格納された
今回及び前回の回転信号ＮＥ０の発生時刻（切歯検出時
刻）との差、つまり切歯検出周期をクランク軸の１８０
°ＣＡ時間としてＲＡＭ８３のＴ１８０に格納する。

【００４５】ステップＳ６０７において、燃料がプラン
ジャの圧送によりエンジンへ送られるスピル弁（ＳＰ
Ｖ）２３をＯＮ動作にし、ステップＳ６０８に進む。な
お、ステップＳ６０３で、切歯を検出しない場合は、以
上のステップＳ６０４〜６０７を通過せず同じくステッ
プＳ６０８に進む。ステップＳ６０８において、ＮＥＮ
Ｏがスピル弁２３がＯＦＦ動作のタイミングより前かを
判定するため、図４の処理にて求められている歯数ＮＥ
ＮＯとを比較し、ＮＥＮＯ≦ＣＮＥであれば、ステップ
Ｓ６０９において、スピル弁２３がＯＦＦ動作のタイミ
ングより前と判断とし、スピル弁２３のＯＦＦ動作まで
の時間ＴＳＰＶＯＦＦを以下のように計算する。

【００４６】ＴＳＰＶＯＦＦ＝（ＣＮＥ−ＮＥＮＯ）×
Ｔ１８０／２４ ＋（ＱＡＮＧＲＭ／７．５）×Ｔ１８０／２４ ここで、（ＣＮＥ−ＮＥＮＯ）×Ｔ１８０／２４で今の
エンジンＮＥからＣＮＥまでの時間を計算し、（ＱＡＮ
ＧＲＭ／７．５）×Ｔ１８０／２４でＱＡＮＧＲＭの時
間を計算している。

【００４７】ステップＳ６１０において、レジスタＩＣ
Ｒに格納される今の回転信号ＮＥの発生時刻であるレジ
スタＩＣＲの値にＴＳＰＶＯＦＦを加算しスピル弁２３
のＯＦＦ時刻としてＺＳＰＶＯＦＦを求める。ステップ
Ｓ６１１において、アウトプットコンペアレジスタＯＣ
Ｒに時刻の設定とスピル弁２３のポートのＯＦＦ状態を
セットすることにより目標噴射量に達した時刻でスピル
弁２３がＯＦＦ状態になる。

【００４８】ステップＳ６１２において、ステップＳ６
０８でＮＥＮＯがＣＮＥよりも大きい場合は既にスピル
弁２３がＯＦＦ状態時刻を過ぎていると判断しスピル弁
２３をＯＦＦ状態にして処理を終了とする。以上の処理
を実行することにより、切歯部（特徴部）では確実に割
り込み処理が実行されるので、切歯部毎に切歯部検出時
刻を求めることができる。さらに、前回検出された切歯
部検出時刻と今回検出された切歯部検出時刻とから切歯
部検出周期を確実に求めることができる。この切歯部は
エンジン回転数のうねりの周期毎に設けられているの
で、この切歯部検出周期からエンジン回転数を求めるこ
とにより、エンジン回転数のうねりの影響を受けないエ
ンジン回転数を求めることができる。

【００４９】また、ステップＳ６０３において、今回求
めた回転信号ＮＥの周期Ｔｎが前回までの回転信号ＮＥ
の周期Ｔｎ−１の６／４倍より大きいかを判定すること
によって、切歯が検出された直後の回転信号の立ち下が
りエッジの検出信号によるＮＥ割り込み処理であるかを
判定している。これにより、切歯部直後のＮＥ割り込み
処理を確実に検出することができる。

【００５０】図１０はその他の実施例のパルサの構成を
示す図である。前述の実施例では、特徴部を切歯部Ｔａ
としたが、図１０に示すように所定個数に相当する歯を
一つの歯として形成した長歯７ａ’としてもよい。ま
た、特徴部（切歯部や長歯部）の長さと割り込み制御タ
イマの所定時間とは、その関係が、特徴部の長さ＞割り
込み制御タイマの所定時間となっていればよい。つま
り、特徴部の長さに応じてタイマの所定時間を設定して
もよいし、タイマの所定時間に応じて特徴部の長さを設
定してもよい。

【００５１】以上の作用により、エンジン高回転時は従
来と比較してＮＥ割込みの発生が減少しソフトの割込み
負荷が軽減するとともに、基本噴射量を算出するための
平均回転数ＮＥを計算するのに必要な１８０°ＣＡ周期
Ｔ１８０を確実に計測することが可能になる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｃ
ＰＵの割り込み負荷が低減できるとともに、エンジンの
一動作行程を気筒数または気筒数の約数で割った角度間
隔毎に特徴部を確実に検出でき、さらに特徴部の検出周
期も確実に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射量制御装置を示す図である。

【図２】図１のパルサ７の構成を示す図である。

【図３】図１のＥＣＵ７１の構成を説明するブロック図
である。

【図４】図３のＣＰＵ８１において目標燃料噴射量に対
応する角度を整数倍の所定単位角度と余り角に形成する
フローチャートである。

【図５】図４に算出に使用される角データに関するタイ
ミングチャートを示す図である。

【図６】本発明の機能ブロックを示す図である。

【図７】ＣＰＵ８１にて実行される燃料噴射のためのス
ピル弁２３（ＳＰＶ）の制御とクランク軸１８０°ＣＡ
周期Ｔ１８０の計測とを示すフローチャートである。

【図８】図７の制御を説明するタイミングチャートであ
る。

【図９】従来のＣＰＵ割込み負荷低減装置における割込
みのタイムチャートである。

【図１０】その他の実施例のパルサの構成を示す図であ
る。

【符号の説明】

７…パルサ ３５…回転数センサ ７１…ＥＣＵ ８１…ＣＰＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの回転に連動して回転するパル
   サであって、円板の周囲に等間隔の複数の歯を有し、か
   つ、エンジンの一動作行程を気筒数、または、気筒数の
   約数で割った角度間隔毎に前記歯の所定個数分に相当す
   る特徴部を形成したパルサと、 該パルサの回転により複数の歯の相互作用を基に前記円
   板の回転を検出する回転角センサと、 時刻を計時する計時手段と、 前記回転数センサのパルスの立ち上がりまたは立ち下が
   りを検出するエッジ検出手段と、 前記エッジ検出手段からのエッジ検出信号を受け、割り
   込み要求を行う割り込み制御手段と、 該割り込み制御手段からの割り込み要求により、通常の
   演算を中止し、前記特徴部直後の割り込みかを判別し、
   前記特徴部直後の割り込みと判断したら、前記計時手段
   から現在時刻を特徴部検出時刻として読み込み、記憶
   し、今回の特徴部検出時刻と前回の特徴部検出時刻との
   偏差から特徴部検出周期を算出するＣＰＵと、 前記割り込み制御手段が割り込み要求を行ったあとに、
   所定時間、前記エッジ検出手段からのエッジ検出信号を
   前記ＣＰＵに入力することを禁止する割り込み禁止手段
   とを備え、 前記所定時間はエンジンの所定の最高回転数時における
   特徴部の幅を時間換算した時間幅よりも短くなるように
   設定したことを特徴とするＣＰＵ割り込み負荷低減装
   置。
2. 【請求項２】 前記割り込み制御手段が割り込み要求を
   行ったあとの前記所定時間内に発生する前記エッジ検出
   信号をカウントし、これを繰り返すカウント手段をさら
   に備え、 前記ＣＰＵは前記割り込み要求により割り込みが行われ
   る毎に前記計時手段から現在時刻を割り込み時刻として
   読み込み、記憶し、この今回の割り込み時刻と前回野割
   り込み時刻の割り込み時刻とから割り込み周期を求め、
   前記カウント手段のカウント値と前記割り込み周期から
   エッジ検出信号の平均周期を求め、今回と前回との平均
   周期を比較して、前記特徴部直後の割り込みであるかを
   判別する手段を含むことを特徴とする請求項１に記載の
   ＣＰＵ割り込み負荷低減装置。
3. 【請求項３】 前記特徴部は前記歯の所定個数に相当す
   る歯を無くした切歯であることを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２に記載のＣＰＵ割り込み負荷低減装置。
4. 【請求項４】 前記特徴部は前記歯の所定個数に相当す
   る歯を１つの歯として形成した長歯であることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載のＣＰＵ割り込み負
   荷低減装置。