JPH0763108A - 内燃機関の電子制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御の質を落とすことなく、高回転における
処理負荷を軽減することができる内燃機関の電子制御装
置を提供すること。 【構成】 Ｓ２にて、前回算出した最新のエンジン回転
数ＮＥが２５００rpm（第２判定値）以上であるか否
か、即ち処理負荷の増大する高回転か否かを判定し、こ
こで高回転であると判断されると、Ｓ３の低回転用のエ
ンスト判定カウンタＣＥＮＳＴＢを求める処理をとばし
て、処理負荷を軽減する。また、Ｓ９では、回転数ＮＥ
が１０００rpm（第１判定値）以上か否かを判定する。
ここで高回転であると判断されると、高回転で処理負荷
が大きく処理の余裕がないので、Ｓ１７〜Ｓ２３処理に
て、使用するパルスを大きく間引いて、３６０゜ＣＡ時
間（Ｔ３６０）を求め、このＴ３６０に基づいて回転数
を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関において各種
の制御を行なう電子制御装置に関し、詳しくは高回転に
おけるＣＰＵの負荷を軽減することができる内燃機関の
電子制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、内燃機関（エンジン）の電子
制御装置（ＥＣＵ）においては、エンジンのクランク角
位置に合わせて燃料噴射を行ったり、パルサの間隔から
エンジン回転数を算出するために、パルサ信号によりリ
アルタイムに割込処理を行なっている。

【０００３】このパルサ信号による割込処理の一般的な
ものとしては、割込時刻からパルス間隔時間を算出する
処理、パルサ信号の基準位置となる欠け歯を検出するた
めの判定処理、燃料噴射量や噴射タイミングを制御する
ための基準時間（例えば３６０゜ＣＡ，９０゜ＣＡ時
間）の算出処理、エンストの判定処理、その他多くの制
御のための処理がある。そして、通常は、エンジン制御
ＥＣＵにおいては、これら多くの制御のための処理を、
パルサ信号の入力毎に行われる割込処理の中で行なって
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
にパルサ信号を用いて割込処理を行なう場合には、下記
の問題がある。例えばエンジン回転数や欠け歯検出の処
理等は、低回転や高回転にかかわらず同じ量の処理を必
要とするので、低回転では処理負荷率は低いが、高回転
になるにつれて処理負荷率が高くなるという問題があ
る。特に、高回転となって、処理量やパルサの歯数によ
って決まるある回転数（限界回転数）以上となると、処
理負荷率が１００％を越えることになり、ＣＰＵの能力
をオーバーするという事態も考えられる。これに対し
て、処理量そのものを低減して限界回転数を高くするこ
とが考えられるが、必要な処理を省くわけにはいかず、
いかにして処理負荷率を低減するかが大きな問題となっ
ていた。

【０００５】この対策として、エンジンの回転数が大き
くなるにつれて、燃料噴射量の算出回数を間引いて、算
出頻度を低減する技術が提案されているが、これだけで
は、制御の質を落とすことなく負荷を十分に軽減するこ
とは困難である（特開平１−１１６２７０号公報参
照）。

【０００６】本発明は、前記課題を解決するためになさ
れ、制御の質を落とすことなく、高回転における処理負
荷を軽減することができる内燃機関の電子制御装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、図１に例示する様に、内燃機関の回転に応
じて発生するセンサのパルスデータを用いて回転数を算
出するとともに、該パルスデータを用いてエンジンスト
ップの判定に使用するエンスト判定カウンタ値を設定
し、該エンスト判定カウンタ値と所定のエンジンストッ
プ判定値とを比較してエンジンストップの判定を行なう
内燃機関の電子制御装置において、前記内燃機関の回転
数の高低を、第１判定値を用いて判定する第１判定手段
と該第１判定手段によって、前記回転数が前記第１判定
値より高いと判定された場合は、前記パルスデータを回
転数が低い場合よりも低い頻度にて取り込んで、回転数
を算出する高回転用回転数算出手段と、前記内燃機関の
回転数の高低を、前記第１判定値以上の第２判定値を用
いて判定する第２判定手段と、該第２判定手段によっ
て、前記回転数が第２判定値より高いと判定された場合
には、前記高回転用回転数算出手段による回転数の算出
に用いられる低頻度のパルスデータを使用して、前記エ
ンスト判定カウンタ値を設定するエンスト判定カウンタ
設定手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の電子
制御装置を要旨とする。

【０００８】

【作用】本発明では、内燃機関の回転に応じて発生する
センサのパルスデータを用いて回転数を算出するととも
に、パルスデータを用いてエンジンストップの判定に使
用するエンスト判定カウンタ値を設定し、このエンスト
判定カウンタ値と所定のエンジンストップ判定値とを比
較してエンジンストップの判定を行なう。

【０００９】そして、第１判定手段によって、内燃機関
の回転数が高いか低いかを第１判定値を用いて判定し、
ここで、回転数が第１判定値より高いと判定された場合
は、高回転用回転数算出手段によって、回転数が低い場
合よりも低い頻度にてパルスデータを取り込んで、回転
数を算出する。また、第２判定手段によって、内燃機関
の回転数が高いか低いかを第２判定値を用いて判定し、
ここで、回転数が第２判定値より高いと判定された場合
には、高回転用回転数算出手段による回転数の算出に用
いられる低頻度のパルスデータを使用し、エンスト判定
カウンタ設定手段によって、エンジンストップの判定に
使用するエンスト判定カウンタ値を設定する。

【００１０】つまり、本発明では、回転数の算出とエン
スト判定とを行なう場合、エンジン回転数が高い場合に
は、高回転の場合に回転数の算出に使用したデータを用
いて、エンストの判定を行なうことが可能となるので、
高回転における処理の負荷が低減することになる。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。図２は、本発明の実施例の内燃機関の電子制御装置
のシステム構成を示す概略構成図である。図２に示す様
に、エンジン１のクランク軸２には、（欠け歯を含め
て）等間隔に配置された歯４を有するパルサ５が取り付
けられている。このパルサ５のパルス間隔及び欠け歯数
は、そのシステム構成によって任意に設定できるが、本
実施例では、後述するパルスカウンタＣＮＩＲＱの値の
「０」〜「６」に対応する７本の歯４が配置されるとと
もに、８番目の位置に欠け歯が設定されている。

【００１２】また、パルサ５の歯４に近接してセンサ６
が配置されており、このセンサ６は波形整形回路７を介
して、マイクロコンピュータとして構成される電子制御
装置（ＥＣＵ）８に接続されている。ＥＣＵ８は、周知
のＣＰＵ８ａ，ＲＯＭ８ｂ，ＲＡＭ８ｃ，入出力ポート
８ｄ及びバス８ｅ等を備えており、波形整形回路７は入
出力ポート８ｄに接続されている。

【００１３】そして、本実施例においては、図３に示す
様に、パルサ５の回転によって、センサ６から波形整形
回路７に信号Ａの波形の出力がなされ、次いで波形整形
回路７によって、信号Ｂの波形に整形される。よって、
パルスカウンタＣＮＩＲＱは、欠け歯部分のパルスは発
生しないことを受けて、欠け歯毎（即ち１回転毎）にて
クリアされるとともに、実際の歯４の部分にて「０」か
ら「６」までカウントアップされてゆく。

【００１４】次に、上述した構成の本実施例の制御処理
を、図４〜図７のフローチャートに基づいて説明する。
ここで、図４はパルスの発生毎に行われる割込処理であ
り、図５は５ms毎に行われる各種カウンタ更新のための
割込処理であり、図６は１０ms毎に行われるエンスト判
定のための割込処理であり、図７はメインルーチン内で
行われる回転数算出処理である。

【００１５】最初に、図４に基づいて、回転数の判定等
のために、パルスの発生毎に行われるパルス割込処理に
ついて説明する。図４に示す様に、まず、Ｓ１にて、今
回割込時刻から前回割込時刻を引いて割込間隔（時間）
を求め、その値をレジスタＹregにストアする。

【００１６】続くＳ２にて、前回算出した最新のエンジ
ン回転数ＮＥが２５００rpm（第２判定値）以上である
か否か、即ち処理負荷の増大する高回転か否かを判定
し、ここで高回転であると判断されると後述するＳ７に
進み、一方低回転であると判断されるとＳ３に進む。

【００１７】Ｓ３では、処理負荷の小さな低回転である
ので、エンストカウンタＣＥＮＳＴの値を、エンジンス
トップの判定（エンスト判定）に使用されるエンスト判
定カウンタＣＥＮＳＴＢの値とする。このエンストカウ
ンタＣＥＮＳＴとは、図５に示す様に、５msの割込処理
によって、Ｓ１００にてインクリメントされるものであ
る。このエンストカウンタＣＥＮＳＴは、Ｓ１０１にて
５００msを上回ると判断されると、Ｓ１０２にてガード
値として５００msが設定される。

【００１８】一方、エンスト判定カウンタＣＥＮＳＴＢ
とは、低回転の場合のエンスト判定に使用されるもので
ある。つまり、図６に示す様に、Ｓ２０１にて回転数Ｎ
Ｅが２０００rpm以下と判断されると、Ｓ２０２にてこ
のエンスト判定カウンタＣＥＮＳＴＢと所定の（低回転
用の）エンスト判定値とを比較して、エンストの発生を
判定するものである。

【００１９】尚、この判定によって、エンストを検出で
きる理由は、エンストが発生した場合は、エンジン１の
回転数ＮＥが低下するので、図４のパルス割込の間隔が
長くなり、結果として、図５の５ms毎にインクリメント
されるエンストカウンタＣＥＮＳＴ（即ちエンスト判定
カウンタＣＥＮＳＴＢ）の値が増加するので、このエン
スト判定カウンタＣＥＮＳＴＢがエンスト判定値より大
きくなった場合に、エンストが発生したと判定すること
ができるのである。

【００２０】図４に戻り、Ｓ４にて、エンストカウンタ
ＣＥＮＳＴをクリアする。続くＳ５にて、エンスト判定
カウンタＣＥＮＳＴＢが、６０msを上回るか否かを判定
し、ここで上回ると判断されると、Ｓ６にて、（オーバ
ーフローを防止するために）前記レジスタＹregにガー
ド値を入れて、Ｓ７に進む。一方６０ms以下であると判
断されると、そのままＳ７に進む。

【００２１】Ｓ７では、割込間隔であるレジスタＹreg
の値を、ＴＮＩＮＴの値に設定する。尚、このＴＮＩＮ
Ｔは、パルスとパルスとの間隔を示しているので、例え
ば燃料噴射制御等の他の様々な処理に利用される。続く
Ｓ８では、次の割込間隔を求めるために、今回割込時刻
を前回割込時刻と設定する。

【００２２】つまり、前記Ｓ２〜Ｓ６の処理は、回転数
ＮＥが（第２判定値より）低い場合には、低回転用のエ
ンスト判定カウンタＣＥＮＳＴＢを設定するが、回転数
ＮＥが高い場合には、エンスト判定カウンタＣＥＮＳＴ
Ｂを設定するステップを省いて、処理負荷を軽減するた
めの処理である。

【００２３】そして、続くＳ９では、回転数ＮＥが１０
００rpm（第１判定値）以上か否か、即ち高回転か否か
を判定する。ここで高回転であると判断されると後述す
るＳ１７に進み、一方高回転ではないと判断されるとＳ
１０に進む。尚、このＳ９における回転数ＮＥの判定レ
ベル（第１判定値＝１０００rpm）は、前記Ｓ２の判定
レベル（第２判定値＝２５００rpm）より低いが、これ
は、エンスト判定と回転数算出との性質の違いによるも
のである。

【００２４】Ｓ１０では、パルスカウンタＣＮＩＲＱが
偶数か否かを判定し、ここで肯定判断されるとＳ１１に
進み、一方否定判断されると後述するＳ２４に進む。つ
まり、この判定は、図３の各パルス毎（即ち４５゜ＣＡ
毎）ではなく、（低回転ではあるが）処理負荷を軽減す
るために１パルスおき（９０゜ＣＡ毎）に、以下の処理
を行なうためのものである。

【００２５】Ｓ１１では、上述した図５のＳ１０６に
て、５ms毎にインクリメントされるカウンタＣ９０の値
を、判定カウンタＣ９０Ｂの値に設定し、Ｓ１２にて、
カウンタＣ９０をクリアする。続くＳ１３では、判定カ
ウンタＣ９０Ｂが６０msを上回るか否かを判定し、ここ
で上回ると判断されるとＳ１６に進み、一方６０ms以下
であると判断されるとＳ１４に進む。

【００２６】Ｓ１６では、回転数算出に使用される９０
゜ＣＡ時間である、パルスカウンタＣＮＩＲＱの１／２
における値Ｔ９０（ｎ）に、ガード値を入れる。一方、
Ｓ１４では、同様な値Ｔ９０（ｎ）に、９０゜ＣＡ割込
時刻から今回割込時刻を引いた値を設定する。これによ
って、９０゜ＣＡ間隔（時間）、即ち１パルスおきの時
間が求まる。

【００２７】続くＳ１５では、次のＴ９０（ｎ）を求め
るために、今回割込時刻を９０゜ＣＡ割込時刻として設
定する。つまり、前記Ｓ１０〜Ｓ１５の処理は、回転数
ＮＥが（第１判定値より）低回転で処理負荷が小さく処
理に余裕があるので、精密に回転数ＮＥを求めるため
に、（図７にて使用される）１パルスおきの９０゜ＣＡ
時間（Ｔ９０（ｎ））を求めるための処理である。

【００２８】この図７に示す処理は、メインルーチン内
の回転数演算処理であり、Ｓ６０１にて、回転数ＮＥが
１０００rpm以下の低回転であるか否かを判定し、低回
転である場合には、Ｓ６０２にて、上述した９０゜ＣＡ
時間であるＴ９０（１）〜Ｔ９０（４）を用いて、回転
数ＮＥを算出する処理である。具体的には、各時間Ｔ９
０〜Ｔ９０の平均の１／２をパルス間隔の時間とし、こ
の時間を８倍した値を１回転の時間として回転数ＮＥを
求めるものである。

【００２９】図４に戻り、続くＳ２４では、欠け歯処理
や、その他処理、例えばスピルバルブ処理等の一般的な
処理を行なって、一旦本処理を終了する。尚、この欠け
歯処理とは、図３に示す様に、今回検出したパルス間隔
が前回検出したパルス間隔より長い場合は、欠け歯であ
ると見なして、パルスカウンタＣＮＩＲＱをクリアする
処理である。これによって、パルスカウンタＣＮＩＲＱ
の値は「６」から「０」に変更される。

【００３０】また、前記Ｓ９にて高回転であると判断さ
れて進む、Ｓ１７では、パルスカウンタＣＮＩＲＱが６
か（即ち１回転したか）否かを判定し、ここで肯定判断
されるとＳ１８に進み、一方否定判断されると前記Ｓ２
４に進む。つまり、この判定は、高回転であるので、図
３の各パルス毎（即ち４５゜ＣＡ毎）ではなく、処理負
荷を大きく軽減するために１回転毎（３６０゜ＣＡ毎）
に、以下の処理を行なうためのものである。

【００３１】Ｓ１８では、上述した図５のＳ１０３に
て、５ms毎にインクリメントされるカウンタＣ３６０の
値を、判定カウンタＣ３６０Ｂの値に設定し、Ｓ１９に
て、カウンタＣ３６０をクリアする。続くＳ２０では、
判定カウンタＣ３６０Ｂが６０msを上回るか否かを判定
し、ここで上回ると判断されるとＳ２３に進み、一方６
０ms以下であると判断されるとＳ２１に進む。

【００３２】Ｓ２３では、回転数算出に使用される３６
０゜ＣＡ時間に相当する値Ｔ３６０に、ガード値を入れ
る。一方、Ｓ２１では、同様な値Ｔ３６０に、３６０゜
ＣＡ割込時刻から今回割込時刻を引いた値を設定する。
これによって、３６０゜ＣＡ間隔（時間）、即ち１回転
の時間が求まる。

【００３３】Ｓ２２では、次のＴ３６０を求めるため
に、今回割込時刻を３６０゜ＣＡ割込時刻として設定
し、前記Ｓ２４に進む。つまり、Ｓ１７〜Ｓ２３の処理
は、回転数ＮＥが（第１判定値より）高回転で処理負荷
が大きく、処理に余裕がないので、使用するパルスを大
きく間引いて、３６０゜ＣＡ時間（Ｔ３６０）を求める
ための処理である。

【００３４】そして、このＴ３６０の値を用いて、図７
に示すメインルーチン内の回転数演算処理にて、まず、
Ｓ６０１にて、回転数ＮＥが１０００rpm以下の低回転
であるか否かを判定し、高回転である場合には、Ｓ６０
３にて、上述した３６０゜ＣＡ時間であるＴ３６０を１
回転にかかる時間として、回転数ＮＥを算出する。

【００３５】この様に、本実施例では、回転数ＮＥが第
１判定値を下回る低回転の場合には、９０゜ＣＡ毎の多
くのパルスタイミングを用いて、精密に回転数ＮＥを算
出することができる。一方、回転数ＮＥが第１判定値以
上の高回転の場合は、３６０゜ＣＡ毎の少ないパルスタ
イミングを用いて、処理負荷を軽減して回転数ＮＥを算
出することができる。更に、回転数ＮＥが第１判定値よ
り大きな第２判定値以下の場合は、低回転用のエンスト
判定カウンタＣＥＮＳＴＢを設定するので、低回転の場
合に精密にエンストを検出することができる。一方、回
転数ＮＥが第２判定値を上回る場合には、高回転用の回
転数算出に使用されるカウンタＣ３６０Ｂを使用してエ
ンスト判定を行なうので、エンスト検出の精度を損なう
ことなく、高回転における処理負荷を軽減することがで
きるという顕著な効果を奏する。

【００３６】次に、図８及び図９のフローチャートに、
本実施例による処理負荷の軽減状態を従来例と比較して
示す。尚、図８は前記図３の処理を簡略化して示したも
ので、図９は従来例であり、各図において各々の処理段
階で必要とされる命令のステップ数を示してある。

【００３７】この図８及び図９から明かな様に、高回転
（例えば５０００rpm）の場合、図８の本実施例では、
Ｓ７０３，Ｓ７０７，Ｓ７０８が省略されるので、処理
に必要とされる命令のステップ数は合計１０２と少なく
なる。一方、図９の従来例の場合は、命令のステップ数
は合計１２１と多く好ましくない。

【００３８】尚、前記本発明の実施例について説明した
が、本発明はこの様な実施例に何等限定されるものでは
なく、各種の態様で実施できることは勿論である。

【００３９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明では、エンジ
ンの回転数の算出とエンスト判定とを行なう場合、回転
数が高いときには、高回転の場合に回転数の算出に使用
したデータを用いて、エンストの判定を行なうことがで
きるので、精度を低下させることなく、高回転における
処理の負荷を低減することができる。その結果、処理の
過度の増大によるＣＰＵへの悪影響を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示する概略構成図である。

【図２】 本実施例のシステム構成を示すブロック図で
ある。

【図３】 信号Ａ，Ｂ及びパルスカウンタを示す説明図
である。

【図４】 パルス割込処理を示すフローチャートであ
る。

【図５】 カウンタをインクリメントする割込処理を示
すフローチャートである。

【図６】 エンスト判定の割込処理を示すフローチャー
トである。

【図７】 回転数を検出する処理を示すフローチャート
である。

【図８】 本実施例の効果を示す説明図である。

【図９】 比較例のステップ数を示す説明図である。

【符号の説明】

１…エンジン ４…歯 ５…パルサ ６…センサ ８…電子制御装置（ＥＣＵ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の回転に応じて発生するセンサ
   のパルスデータを用いて回転数を算出するとともに、該
   パルスデータを用いてエンジンストップの判定に使用す
   るエンスト判定カウンタ値を設定し、該エンスト判定カ
   ウンタ値と所定のエンジンストップ判定値とを比較して
   エンジンストップの判定を行なう内燃機関の電子制御装
   置において、 前記内燃機関の回転数の高低を、第１判定値を用いて判
   定する第１判定手段と、 該第１判定手段によって、前記回転数が前記第１判定値
   より高いと判定された場合は、前記パルスデータを回転
   数が低い場合よりも低い頻度にて取り込んで、回転数を
   算出する高回転用回転数算出手段と、 前記内燃機関の回転数の高低を、前記第１判定値以上の
   第２判定値を用いて判定する第２判定手段と、 該第２判定手段によって、前記回転数が第２判定値より
   高いと判定された場合には、前記高回転用回転数算出手
   段による回転数の算出に用いられる低頻度のパルスデー
   タを使用して、前記エンスト判定カウンタ値を設定する
   エンスト判定カウンタ設定手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関の電子制御装置。