JP2006207387A - 車載エンジン制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バッテリ101から給電され、定電圧出力を生成する定電圧電源回路部111はアナログセンサ群104と多チャンネルAD変換器114,マイクロプロセッサ110a等に電圧Vccを供給する。また,調整出荷時点で、定電圧電源回路部111の近傍に設置した温度センサ112bの出力は対比温度データTとして不揮発メモリ120に格納される。また、定電圧電源回路部111の温度変化による電圧変動特性データとアナログセンサ群104の電圧変動に伴う検出変動特性データをあらかじめ記憶し、定電圧電源回路部111の近傍温度の変動に伴うデジタル変換値の変動を補正する。
【選択図】 図2
Description
また、特許文献2「エンジンの電子制御装置」によれば、エンジン並びにその周辺装置の駆動を統括的に管理するマイクロコンピュータ、及び該マイクロコンピュータから出力される駆動指令に基づいて負荷を駆動する負荷駆動用トランジスタを有するエンジンの電子制御装置であって、前記負荷駆動用トランジスタの周囲温度を監視する周囲温度監視手段と、該監視される周囲温度若しくはその相当値が所定の限界値以上となるとき、同トランジスタへの通電周期の下限を制限する通電周期制限手段とを具えたエンジンの電子制御装置が提示されていて、例えばエンジンの点火コイル駆動用トランジスタの過熱を防止するために、燃料カット運転や吸気絞り弁開度の抑制を行う手段が開示されている。
温度監視手段と、該監視される温度若しくはその相当値が所定の限界値以上となるとき、エンジン回転数を制限する回転数制限手段とを具えたエンジンの電子制御装置が提示されていて、例えば燃料噴射電磁弁の駆動用トランジスタの過熱を防止するために、燃料カット運転や吸気絞り弁開度の抑制を行う手段が開示されている。
更に、特許文献4「CPU発熱抑制装置」によれば、CPUの温度を測定する温度センサーと、前記温度センサーからの情報によって前記CPUに入力する最適なクロック周波数を判断するクロック周波数判断部と、前記クロック周波数判断部で求められたクロック周波数に変更させるクロック周波数変更部とを具えたCPU発熱抑制装置が開示されている。
特許文献1によるものは、高価な校正信号発生手段を常設しなければならない問題点があると共に、基準となる電源電圧の変動に伴うアナログ入力信号の変動誤差を判定することはできないという課題がある。
特許文献2と特許文献3によるものは、サーミスタ等によるパワートランジスタの温度監視と発熱を抑制する手段に関する発明であって、結果として温度変化が生じた場合には制御精度は低下するという課題がある。
特許文献4によるものは、温度センサーを用いたマイクロプロセッサの過熱防止に関するものであって、結果として温度変化が生じた場合、制御精度は低下するという課題がある。
この発明の第一の目的は、車載バッテリから給電されて所定の定電圧出力を発生する定電圧電源回路部の出力電圧が内部温度の変動により変動したことに起因する制御精度の低下を改善した車載エンジン制御装置を提供することにある。
この発明の第二の目的は、上記制御精度の低下を改善するために使用する温度検出センサの検出信号を用いて、マイクロプロセッサ等の異常過熱警報や発熱抑制制御を行うことができる車載エンジン制御装置を提供することにある。
前記定電圧電源回路部を基準電源とし、前記温度検出センサを含む、前記車両に搭載されたアナログセンサの出力をディジタルデータに変換する多チャンネルAD変換器、
予め測定した前記温度センサが測定した前記定電圧電源回路部の近傍の特定温度と、この温度における前記定電圧回路部の出力電圧と、前記多チャンネルAD変換器によってデジタル変換された前記温度検出センサの温度検出電圧との関係を含む校正処理データと、予め測定した前記定電圧電源回路部の出力電圧の前記近傍温度の変化による電圧変動特性を含む換算処理データとを記憶した不揮発性メモリ、
従って、エンジン制御装置内部の広範囲な温度変動に対して定電圧電源回路部の出力電圧が変動しても補正されたデジタル検出出力が得られると共に、定電圧電源回路部や温度検出センサの固体バラツキ変動があっても同様に補正されたデジタル検出出力が得られるので、定電圧電源回路部を安価に構成することができる効果がある。
(1)第一実施形態の構成の詳細な説明
以下この発明の第一実施例装置の全体ブロック図を示す図1について説明する。
図1において、実施形態1による車載エンジン制御装置100a(以下ECUと略称することがある)は図示しない密閉筐体に収納された電子基板上に実装され、図示しない脱着コネクタを介して以下に述べる外部入出力機器と接続されるようになっている。
車載バッテリ101は例えばDC12Vの直流電圧を発生して、キースイッチ等の電源スイッチ102を介してECU100aに給電する。
ON/OFFセンサ群103は例えばエンジンのクランク角センサ、車速センサ、変速機のセレクタスイッチ等エンジン制御に必要とされる様々な開閉スイッチ群である。
アナログセンサ群104はエンジンの吸気量を測定するエアフローセンサ、排気ガスセンサ、アクセルペダルの踏込み度合いを検出するアクセルポジションセンサ、スロットル弁開度を検出するスロットルポジションセンサ等エンジン制御に必要とされる様々なアナログセンサが含まれている。
モータ106は吸気スロットル弁開度を電動制御するための例えば直流磁石モータである。
警報表示器107は運転手の視認しやすい位置に設置されて、例えば後述のマイクロプロセッサ110aが異常過熱した場合、或いはモータ106の断線・短絡等の各種異常状態において異常報知を行うものである。
負荷電源リレー108はモータ106によるスロットル弁開度の制御が異常となった場合に作用して、モータ106に対する給電回路を遮断する電磁リレーである。
外部ツール109はECU100aの製造ラインにおける出荷検査や自動車の製造ラインにおける出荷検査、或いはサービス店での保守点検を行うときにECU100aに対して接続される可搬式の設定・表示機器である。
定電圧電源回路部111は車載バッテリ101から電源スイッチ102を介して給電され、例えばDC5Vの所定の安定精度を持つ定電圧出力Vccを発生してマイクロプロセッサ110aや監視制御回路部110bに給電するようになっている。
分圧抵抗112aと温度検出素子112bは互いに直列接続されて定電圧電源回路部111から給電されると共に、温度検出素子112bは定電圧電源回路部111の近傍に設置され定電圧電源回路部111の近傍温度の変化に応じて、内部抵抗が変化する。
多チャンネルAD変換器114はアナログセンサ群104とマイクロプロセッサ110aのデータバス間に接続され、ノイズフィルタやデータセレクタなどを包含する例えば10ビット精度のアナログ→デジタル変換回路となっている。
なお、多チャンネルAD変換器114の入力には温度検出素子112bによる温度検出電圧や車載バッテリ101の分圧電圧なども接続されるようになっている。
出力インタフェース回路115は電気負荷群105とマイクロプロセッサ110aのデータバス間に接続され、ラッチメモリや出力トランジスタである開閉素子などを包含する回路となっている。
開閉素子116はマイクロプロセッサ110aから制御信号出力を受けて、モータ106に対する給電制御を行いスロットル弁開度を制御するパワートランジスタとなっている。
ツールインタフェース119は外部ツール109とマイクロプロセッサ110aのデータバス間に接続され、外部ツール109とシリアル接続されるシリアルインタフェース回路となっている。
監視情報をシリアル交信するために設けられた第一の直並列変換器122aは、マイクロプロセッサ110aに対してバス接続されていると共に、第一の直並列変換器122aとシリアル接続される第二の直並列変換器122bは監視制御回路部110bに対してバス接続されている。
図2において、前述した車載エンジン制御装置(ECU)100aの更なる外部接続機器として、温度測定器202、電圧測定器203からなる外部設置計測装置200があり、この外部設置計測装置200はECU100aの出荷調整段階において使用されるものとなっている。
温度測定器202には基準温度センサ201が接続されていて、この基準温度センサ201は出荷調整時点におけるECU100aの側近の環境温度を検出して入力する。
なお、基準温度センサ201は本来はECU100a内部の定電圧電源回路部111の近傍温度を測定したいのであるが、ECU100aは密閉筐体であって基準温度センサ201を仮設置することができない構造となっている。
このため、予め実験機材としてのECU100aを用いて、リード線を外部に引き出して使用する第二の基準温度センサを定電圧電源回路部111の近傍に設置し、ECU100aの側近外部に設置した基準温度センサ201との温度差を測定しておくことによって実際の製品における定電圧電源回路部111近傍温度を推定するようになっている。
温度測定器202によって測定されたECU100aの側近温度T0の値と、電圧測定器203によって測定された定電圧電源回路部111の現在時点の定電圧出力V0の値は外部ツール109を介してECU100a内の不揮発メモリ120に格納されるようになっている。
従って、多チャンネルAD変換器114のある入力端子に印加された入力電圧がAiであるときに、この入力電圧Aiに対するデジタル変換値Diは次式で示されるものである。
Di=(Ai/Vref)×K=(Ai/Vcc)×K・・・・・・・(1)
K=2n−1・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2)
但し、指数nは多チャンネルAD変換器114の分解能となるビット数であり、例えば10ビット分解能のものであればK=1023となる。
(1)式であきらかなとおり、このように構成された多チャンネルAD変換器114によって定電圧出力Vccをデジタル変換することは無意味であって、仮に定電圧出力Vccを多チャンネルAD変換器114の一つの入力端子に接続してAD変換を行うと、定電圧出力Vccがいかに大きく変動しようともそのデジタル変換値は常に一定値Kを示すことになる。
多チャンネルAD変換器114のその他の入力信号の一つである温度検出電圧Tは、図1で示した温度検出素子112bと分圧抵抗112aの接続点電位であるが、実際にはこの接続点電位と所定のバイアス値との偏差電圧を増幅して得られる拡大信号電圧が使用されるようになっている。
校正処理データ123はECU100aの調整操作段階において、温度測定器202や電圧測定器203によって測定された外部計測データである温度T0と電圧V0を外部ツール109から転送書込みしたデータに加えて、調整操作時点において多チャンネルAD変換器114によってデジタル変換された温度検出センサ112bの温度検出電圧Tが対比データとして格納されるようになっている。
但し、ECU100aの側近温度T0は予め実験測定したデータに基づいて外部ツール109内で換算され、定電圧電源回路部111の近傍温度T1として不揮発メモリ120に格納されるものであるが、この換算処理はECU100a内部で行うようにしても良い。
補正演算手段125は温度検出センサ112bの検出出力と校正処理データ123と換算処理データ124とを参照することよって、異なる温度環境下における定電圧電源回路部111の出力電圧を推定する電圧推定手段を包含すると共に、推定された出力電圧とアナログセンサの入力電圧に対応して補正されたデジタル検出出力を得る検出値補正手段を包含している。
標準特性300aは複数点のデータテーブルまたは近似算式である換算処理データ124として不揮発メモリ120に格納されている多数の定電圧電源回路部111に関する電源電圧変動特性の平均特性であり、例えば出荷調整時の校正温度T1における出力電圧V1aや、実用時点において温度センサ112bによって測定された計測温度T2における出力電圧V2aは、上記近似算式に温度T1やT2を代入して算出したり、データテーブルの場合には補間演算によって算出される値となっている。
なお、校正温度T1は温度測定器202によって計測されたECU100aの外部側近温度T0を換算して定電圧電源回路部111の近傍温度に置き直して不揮発メモリ120に格納された換算値となっている。
現品特性300bは現在使用されている定電圧電源回路部111そのものの特性であり、校正温度T1においては出力電圧はV1bとなっている。
なお、出力電圧V1bは電圧測定器203によって実測されて外部ツール109から書込みされた電圧の値である。
このようにして、校正温度T1、実用計測温度T2、出力電圧V1a、V2a、V1bが確定すると、実用計測温度T2における定電圧電源回路部111の定電圧出力V2bは次式で算出される。
V2b=V2a×(V1b/V1a)・・・・・・・・・・・(3)
図3(B)において、高温校正温度T3は高温環境におけるECU100aの側近温度を温度測定器202で測定し、これを定電圧電源回路部111の近傍温度に換算して不揮発メモリ120に格納した換算温度、定電圧出力V3bは高温校正時点における電圧測定器203の測定値を不揮発メモリ120に書き込んだ定電圧電源回路部111の出力電圧、定電圧出力V3aは標準特性300aの近似算式又はデータテーブルから算出した近傍温度T3における標準的な定電圧電源回路部111の出力電圧である。
このようにして、校正温度T1、T3、実用計測温度T2、出力電圧V1a、V2a、V3a、V1b、V3bが確定すると、実用計測温度T2における定電圧電源回路部111の定電圧出力V2bは次式で算出される。
V2b=V2a×(α1〜α3) ・・・・・・・・・・・(4)
α1=V1b/V1a、 α3=V3b/V3a・・・・・・・・・(5)
なお、係数α1〜α2の値は実用計測温度T2が校正温度T1に近づくとα1の値に接近し、実用計測温度T2が校正温度T3に近づくとα3の値に接近した値となるように補間演算されるものである。
標準特性400aは複数点のデータテーブルまたは近似算式である換算処理データ124として不揮発メモリ120に格納されている特定のアナログセンサに関する標準的な検出電圧変動特性であり、例えば基準電圧5Vにおける係数Ks=1に対して、印加電圧V2bにおける係数K2bは近似算式に電圧V2bを代入して算出するか、データテーブルから補間演算によって算出することができる。
検出電圧係数が算出されると、実際に得られたアナログ信号電圧のデジタル変換値に対してこの検出電圧係数を掛け合わせたものが校正された検出出力となるものである。
また、アナログセンサによる検出電圧が電源電圧の変動に影響されず、常に測定された物理量に比例した値となる理想的なセンサの場合においては、多チャンネルAD変換器114によるデジタル変換値が(1)式で示すように電源電圧(基準電圧端子Vrefに印加された定電圧電源回路部111の定電圧出力Vcc)の影響を受けるので、印加電圧V2bにおける係数K2bは次式によって算出される。
K2b=V2b/5・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6)
標準特性500aは複数点のデータテーブルまたは近似算式である換算処理データ124として不揮発メモリ120に格納されている多数の温度検出センサ112bに関する温度検出特性の平均特性であり、例えば出荷調整時の校正温度T1における検出電圧T1aや、検出電圧がT2aであるときの計測温度T2の値は、上記近似算式に温度T1や検出電圧T2aを代入して算出したり、データテーブルの場合には補間演算によって算出される値となっている。
なお、校正温度T1は温度測定器202によって計測されたECU100aの外部側近温度T0を換算して定電圧電源回路部111の近傍温度に置き直して不揮発メモリ120に格納された換算値となっている。
現品特性500bは現在使用されている温度検出センサ112bそのものの特性であり、校正温度T1においては検出電圧はT1bとして不揮発メモリ120に書き込まれているものである。
このようにして、校正温度T1、検出電圧T1a、T1bが確定すると、検出電圧がT2bであるときの実用計測温度T2における検出電圧T2aの値は次式で算出される。
T2a=T2b×(T1a/T1b)・・・・・・・・・・・(7)
検出電圧T2aが算出されると標準特性500aから実用計測温度T2の値が算出されることになる。
図5(B)において、高温校正温度T3は高温環境におけるECU100aの側近温度を温度測定器202で測定し、これを定電圧電源回路部111の近傍温度に換算して不揮発メモリ120に格納した換算温度、検出電圧T3aは標準特性500aの近似算式又はデータテーブルから算出した近傍温度T3における標準的な温度検出センサ122bの検出電圧、検出電圧T3bは高温校正時点における実機の温度検出センサ122bの検出電圧であって、この検出電圧T3bは検出電圧T1bと同様に電圧測定器203で測定され、不揮発メモリ120に格納された値である。
このようにして、校正温度T1、T3、検出電圧T1a、T3a、T1b、T3bが確定すると、検出電圧がT2bであるときの標準的は温度検出センサ112bの検出電圧T2aは次式で算出される。
T2a=T2b×(β1〜β3) ・・・・・・・・・・・(8)
β1=T1a/T1b、 β3=T3a/T3b・・・・・・・・・(9)
なお、係数β1〜β2の値は実用計測温度T2が校正温度T1に近づくとβ1の値に接近し、実用計測温度T2が校正温度T3に近づくとβ3の値に接近した値となるように補間演算されるものである。
このようにして、検出電圧T2aが算出されると標準特性500aから実用計測温度T2の値が算出されることになる。
図6において、アクセルポジションセンサ104aのデジタル変換値はスロットル弁開度の一次目標電圧Vaとしてマイクロプロセッサ110aに入力されるようになっている。
アイドル補正ブロック602は図示しないエンジンの冷却水温センサの検出出力に応動して、低温時には目標スロットル弁開度を若干高くするための補正ブロックである。
加減速補正ブロック603はアクセルペダルの踏み込み度合いの変化割合として、アクセルポジションセンサ104aの検出出力の微分値に比例した値を算出し、急速踏込み時には目標スロットル弁開度を高い目に補正し、アクセルペダルを急速復帰したときには目標スロットル弁開度を低い目に補正する補正ブロックである。
帰還制御ブロック604は一次目標電圧Vaに対してアイドル補正ブロック602と可減速補正ブロック603による補正値の代数加算を行って、更に後述の抑制電圧Vdを減算して得られる二次目標電圧Vtと、スロットルポジションセンサ104tのデジタル変換値である帰還電圧Vfとの偏差電圧を増幅し、開閉素子116のON/OFF比率を制御しながらモータ106を駆動して、吸気スロットル600に設けられたスロットル弁601を開閉制御して、二次目標電圧Vtに応動したスロットル弁開度となるようにPID制御を行うものとなっている。
CPU温度推定手段612aはCPU温度推定参照データ610aとパラメータデータ611aの実測値とを参照することによって、定電圧電源回路部111の近傍に設置された温度検出センサ112bの検出出力に応動してマイクロプロセッサ110aの環境温度を割り出す手段となっていて、その詳細は図7によって後述する。
異常処理手段614はCPU温度推定手段612aによる推定温度が第一の閾値613を超過したときに作用して、この推定温度が第一の閾値613よりも小さな値である第二の閾値以下となったときに解除されるヒステリシス回路となっていて、異常処理手段614が異常判定出力を発生しているときには警報・表示器107が作動すると共に、抑制指令出力615が作動して抑制電圧Vdが有効となるようになっている。
燃料噴射制御手段630はクランク角センサ103aの動作と同期して動作して、エアフローセンサ104fによって検出された吸気量に比例した期間に開閉素子115fを導通させて燃料噴射用電磁弁105fを駆動すると共に、排気ガスセンサ104gによって検出された空燃比に基づいて給燃量を補正制御するようになっている。
給燃停止手段631は異常処理手段614が異常判定出力を発生しているときであって、しかも回転速度検出手段620が抑制閾値621よりも大きなエンジン回転速度である上限閾値を超過したときに給燃停止出力632を発生して、燃料噴射用電磁弁105fの駆動を停止する手段となっている。
点火制御手段640はガソリンエンジンの場合に設けられ、クランク角センサ103aの動作と同期した制御出力を発生して、外部設置された開閉素子であるパワートランジスタを内蔵した点火コイル105siに給電するようになっている。
最低温度T10は給燃デューティDutyが最小値であって、エンジン回転速度Nも最少状態にあり、更に車載バッテリ101の電圧が許容された最小値であるときの定電圧電源回路部111の近傍温度であり、この最低温度T10は環境大気温度に大きく依存し、その他ECU100a内の不特定消費電力による温度上昇分を加算した温度となるものである。
第一の加算温度T20は車載バッテリ101の電源電圧Vbと定電圧電源回路部111の出力電流の値によって定まる定電圧電源回路部111の消費電力に大きく依存し、その他開閉素子115fの消費電力による影響分を加算したものとなっている。
第三の加算温度T40は給燃デューティDutyが最大であるときの開閉素子115fの消費電力に依存した開閉素子115fの温度上昇分である。
第四の加算温度T50はマイクロプロセッサ110aの消費電力と、定電圧電源回路部111や開閉素子115fの消費電力による影響分を加算した上昇温度となっている。
なお、開閉素子115fの消費電力は給燃デューティDutyに比例した通電損失と、電流遮
断時に発生するフライバックエネルギーとが加算され、このフライバックエネルギーによる消費電力は給燃頻度即ちエンジン回転速度に比例した値となるものである。
このようにして、標準的な温度特性700・701・702を測定して記憶しておけば、実際の
電源電圧Vbや給燃デューティDuty、回転速度Nにおけるマイクロプロセッサ110aの近傍温度を精度よく推定演算することができるものである。
定電圧電源回路部111の消費電力を正確に算出するためには、車載バッテリ101の電圧
と定電圧電源回路部111の負荷電流を明確にすれば良いが、負荷電流の検出出力が得られ
ない場合には平均的な負荷電流によって推定することができる。
あるが、これらの要因が変化しても、開閉素子115fの温度が直ちに変化するわけではなく、開閉素子115fの熱時定数τによる応答遅れが発生する。
従って、給燃Dutyや回転速度Nによって算出された消費電力は移動平均化して使用さ
れ、現在時刻から過去時間τまでの間の平均値によって開閉素子115fの温度上昇を推定
するようになっている。
定電圧電源回路部111の温度上昇についても同様である。
図1・図2のとおり構成されたこの発明の第一実施例装置において、車載エンジン制御装置(ECU)100aの出荷調整段階において、外部ツール109から通信制御プログラムやスロットル弁開度制御プログラム、燃料噴射制御プログラム、点火制御プログラム等の制御プログラムと制御定数データ等の基礎情報がマイクロプロセッサ110aを介して不揮発メモリ120に転送書込みされる。
不揮発メモリ120に対する更なる転送書込み情報としては、換算処理データ、補正演算
手段となるプログラム、CPU温度推定参照データ、CPU温度推定手段となるプログラム、開閉素子温度推定参照データ、開閉素子温度推定手段となるプログラム、異常処理手段となるプログラム、発熱抑制手段となるプログラム、給燃停止手段となるプログラムに加えて校正処理データがある。
校正処理データとしては、外部設置計測装置200によって高精度に測定されたECU100aの側近温度から推定される定電圧電源回路部111の近傍温度と定電圧電源回路部111
の実際の定電圧出力電圧が外部ツール109からマイクロプロセッサ110aを介して不揮発メモリ120に転送書込みされると共に、同一時点における温度センサ112bの温度検出電圧に対するデジタル変換値も多チャンネルAD変換器114からマイクロプロセッサ110aを介して不揮発メモリ120に転送書込みされる。
高精度な校正を行うために常温環境と高温環境での校正処理データを格納するときには、まず常温環境での校正処理データを格納した後に、ECU100aを高温温度槽に入れて過熱して、高温環境での校正処理データを格納する。
イクロプロセッサ110aはON/OFFセンサ群103のON/OFF状態とアナログセンサ104の発生信号電圧の大きさと、不揮発メモリ120に格納された各種制御プログラムや制
御定数に基づいて燃料噴射用電磁弁や点火コイル等の電気負荷群105とスロットル弁開度
制御用のモータ106を駆動制御する。
ECU100aの実機運転中における定電圧電源回路部111の近傍温度は温度検出センサ112bによって測定されているが、標準的な温度検出センサに対して適用された温度検出センサ112bの持つ個体バラツキは図5(A)又は図5(B)で示した要領で校正されて、より確かな近傍温度が得られるようになっている。
一方、定電圧電源回路部111の定電圧出力Vccは定電圧電源回路部111の近傍温度によって変化するが、定電圧出力Vccの値を直接的にマイクロプロセッサ110aで読み取る手段がない。
しかし、図3(A)又は図3(B)で示したように、標準的な定電圧電源回路部の温度対出力電圧特性と校正温度において電圧測定器203で測定された搭載品の出力電圧を用いて、適用された定電圧電源回路部111の定電圧出力Vccを推定することができる。
が印加されて使用されているが、電源電圧の変動があっても所望の物理量を正確に測定する理想的なアンログセンサであっても、多チャンネルAD変換器114の基準電圧が変動することによってそのデジタル変換値が変動する問題がある。
しかし、図4で示したように推定される電源電圧に対応した補正係数を算出し、実測値にこの補正係数を掛けることによってより正確な物理量を検出することができるようになっている。
度を制御するモータ106を駆動して、アクセルポジションセンサ104aで検出されるアクセルペダルの踏込み度合いと、アイドル補正ブロック602、加減速補正ブロック603による補正の結果として得られる目標スロットル弁開度がスロットルポジションセンサ104tの検出出力に等しくなるようにスロットル弁開度を帰還制御している。
また、燃料噴射制御手段630はクランク角センサ103aの検出角度に同期して、しかもエアフローセンサ104fによる吸気量と排気ガスセンサ104gによる酸素濃度に応じた期間において開閉素子115fを介して燃料噴射用電磁弁105fに給電する。
度推定手段612aによるマイクロプロセッサ110aの近傍推定温度が第一の閾値613を超過すると異常処理手段614が異常判定出力を発生して警報・表示器107が作動開始すると共
に、抑制電圧Vdが有効となって目標スロットル弁開度の抑制が行われる。
その結果、エンジン回転速度や給燃デューティが低下してパワートランジスタである開閉素子115fの温度上昇が減少し、やがてCPU温度推定手段612aによる推定温度が第二の閾値以下になると異常処理手段614による異常判定出力が解除される。
スロットル弁開度の抑制はエンジンの回転速度検出手段620による検出回転速度が抑制
閾値621を超過したときに作用し、超過回転速度の増加に伴って抑制量が増加するように
なっているが、急坂下降時等においてエンジン回転速度が低下せず、上限閾値を超過すると給燃停止手段631が作動して燃料噴射用電磁弁の駆動が停止する。
以上の説明で明らかなとおり、この発明の実施形態1による車載エンジン制御装置100aは、外部ツール109を介して転送書込みされる制御プログラムと制御定数とを格納した不揮発メモリ120と、演算処理用RAMメモリ121とを有するマイクロプロセッサ110aを備え、アクセルペダルの踏込み度合いに応動してスロットル弁開度を制御すると共に、上記スロットル弁の吸気量に応動してエンジンに対する燃料噴射量を制御する車載エンジン制御装置であって、
上記車載エンジン制御装置100aは更に、定電圧電源回路部111と温度検出センサ112bと多チャンネルAD変換器114とを備えると共に、上記不揮発メモリ120は更に、校正処理データ123と換算処理データ124と補正演算手段125となるプログラムを包含している。
上記温度検出センサ112bは上記定電圧電源回路部111の近傍に設置されると共に該定電圧電源回路部111から給電されて定電圧電源回路部近傍の温度に感応した温度検出電圧を発生する熱感応素子によって構成されている。
上記多チャンネルAD変換器114は上記アナログセンサ群104と温度検出センサ112bの出力電圧が入力され、AD変換器のアナログ入力電圧が上記定電圧電源回路部111から供給された基準電圧Vrefに等しくなったときに所定分解能の最大デジタル出力を発生すると共に、多数のアナログ入力に対するデジタル変換値を選択的に上記マイクロプロセッサ110aに入力する変換回路素子である。
上記換算処理データ124は上記定電圧電源回路部111の近傍温度対出力電圧の変動特性に関して予め多数の製品について実測測定して統計的に算出された平均的な電圧変動特性データを包含し、上記補正演算手段125は上記温度検出センサ112bの検出出力と上記校正処理データ123と換算処理データ124とを参照することよって、異なる温度環境下における定電圧電源回路部111の出力電圧を推定する電圧推定手段となっている。
従って、エンジン制御装置内部の広範囲な温度変動に対して定電圧電源回路部111の出力電圧が変動してもアナログセンサの入力電圧に対応して補正されたデジタル検出出力が得られるので、定電圧電源回路部111を安価に構成することができる効果がある。
従って、適用された温度検出センサ112bや定電圧電源回路部111の温度特性が標準的な温度検出センサや定電圧電源回路部の温度特性と相違していても、適用された現品対応の特性に依存して定電圧電源回路部近傍の温度検出と定電圧電源回路部の出力電圧の推定が可能となる効果がある。
ると共に、上記不揮発メモリ120は更に、CPU温度推定参照データ610aとCPU温度推定手段612aとなるプログラムと異常処理手段614となるプログラムを包含している。
上記定電圧電源回路部111は車載バッテリ101から給電されて所定の定電圧出力Vccを生成し、上記マイクロプロセッサ110aと不揮発メモリ120とRAMメモリ121に給電すると共に、アクセルペダルの踏込み度合いを検出するアクセルポジションセンサ104a、スロットル弁開度を検出するスロットルポジションセンサ104t、エンジンの吸気量を検出するエアフローセンサ104f、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセンサ104g等のアナログセンサ群104に給電する定電圧制御回路部である。
上記CPU温度推定参照データ610aは上記車載バッテリ101の電源電圧とエンジン回転速度又は燃料噴射用電磁弁に対する給電ON時間と給電ON/OFF周期との比率である給燃率と上記温度検出センサ112bの温度検出出力と上記マイクロプロセッサ110aの周辺温度に関する相関特性について、予め実測測定して得られたデータテーブル又は近似算式である。
上記CPU温度推定手段612aは上記CPU温度推定参照データ610aを参照することによって上記定電圧電源回路部111の近傍に設置された温度検出センサ112bの温度検出出力に応動して上記マイクロプロセッサ110aの環境温度を推定する手段であり、
上記異常処理手段614は上記CPU温度推定手段612aによる推定温度が過大であるときに作用して、少なくとも異常報知を行う手段となっている。
従って、定電圧電源回路部111に設けられた温度検出センサ112bを流用して正確にマイクロプロセッサ110aの周辺温度の推定が行えるので、マイクロプロセッサ110a自体の温度検出センサが省略できて安価であると共に、多チャンネルAD変換器114のアナログ入力信号点数を削減することができる効果がある。
従って、マイクロプロセッサ110aの周辺温度は定電圧電源回路部111や負荷駆動用開閉素子115fであるパワートランジスタ等の発熱部分に比べて遅れて変化する傾向にあるが、一旦異常報知が行われると十分な温度低下回復を待って異常解除するようになっているので安全性が向上する効果がある。
エンジン回転速度の上昇に伴って上記開閉素子115fのON時間とON/OFF周期との比率である導通率が上昇することによって開閉素子115fの消費電力が増大するのを抑制するようになっている。
従って、異常処理手段614は単に異常報知を行うだけでなく、マイクロプロセッサ110aの発熱抑制を行ってエンジン制御装置100aの焼損・劣化を防止することができる効果がある。
また、発熱抑制は目標スロットル弁開度を抑制するものであるため、異常発生後も安全走行を継続することができる効果がある。
該給燃停止手段631は上記異常処理手段614が異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が上記発熱抑制手段622によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに作用し、燃料噴射用電磁弁105fの駆動を停止して上記開閉素子115fの発熱を抑制する手段となっている。
従って、目標スロットル弁開度を抑制してもエンジン回転速度が低下しない降坂運転時において、エンジンブレーキを最大限に作用させてエンジン回転速度を抑制できると共に、急坂下降で十分にエンジン回転速度が低下しなくても開閉素子であるパワートランジスタの発熱を確実に抑制することができる効果がある。
以下この発明の第二実施例装置の発熱抑制制御ブロック図を示す図8について、図6のものとの相違点を中心に説明する。
なお、実施形態2における車載エンジン制御装置100bの全体構成は図1で示したものと同様に構成されている。
図8において、マイクロプロセッサ110bによって制御される車載エンジン制御装置(ECU)100bは燃料噴射用電磁弁に対する駆動用開閉素子であるパワートランジスタを内蔵しておらず、このパワートランジスタはECU100bの外部に設置されている。
また、点火制御手段640はECU100bに内蔵されたパワートランジスタである開閉素子115iを介して点火コイル105iに給電するようになっている。
従って、CPU温度推定手段612bはCPU温度推定参照データ610bとパラメータデータ611bに基づいて作用するものであるが、パラメータデータ611bとしては給燃デューティの情報を持たず、エンジン回転速度情報に基づいて開閉素子115iの消費電力を推定するようになっている。
最低温度T10はエンジン回転速度Nが最少状態にあり、更に車載バッテリ101の電圧が許容された最小値であるときの定電圧電源回路部111の近傍温度であり、この最低温度T10は環境大気温度に大きく依存し、その他ECU100b内の不特定消費電力による温度上昇分を加算した温度となるものである。
第一の加算温度T20は車載バッテリ101の電源電圧Vbと定電圧電源回路部111の出力電流の値によって定まる定電圧電源回路部111の消費電力に大きく依存し、その他開閉素子115iの消費電力による影響分を加算したものとなっている。
第三の加算温度T70はエンジン回転速度Nが最大であるときの開閉素子115iの消費電力に依存した開閉素子115iの温度上昇分である。
第四の加算温度T50はマイクロプロセッサ110bの消費電力と、定電圧電源回路部111や開閉素子115iの消費電力による影響分を加算した上昇温度となっている。
このようにして、標準的な温度特性900・903・902を測定して記憶しておけば、実際の電源電圧Vbやエンジン回転速度Nにおけるマイクロプロセッサ110bの近傍温度を精度よく推定演算することができるものである。
定電圧電源回路部111の消費電力を正確に算出するためには、車載バッテリ101の電圧と定電圧電源回路部111の負荷電流を明確にすれば良いが、負荷電流の検出出力が得られない場合には平均的な負荷電流によって推定することができる。
従って、回転速度Nによって算出された消費電力は移動平均化して使用され、現在時刻から過去時間τまでの間の平均値によって開閉素子115iの温度上昇を推定するようになっている。
定電圧電源回路部111の温度上昇についても同様である。
上記車載エンジン制御装置100bは更に、定電圧電源回路部111と温度検出センサ112bとを備えると共に、上記不揮発メモリ120は更に、CPU温度推定参照データ610bとCPU温度推定手段612bとなるプログラムと異常処理手段614となるプログラムを包含している。
上記温度検出センサ112bは上記定電圧電源回路部111の近傍に設置されると共に該定電圧電源回路部から給電されて定電圧電源回路部近傍の温度に感応した温度検出電圧を発生し、定電圧電源装置111の出力電圧を推定するための熱感応素子によって構成されている。
上記異常処理手段614は上記CPU温度推定手段612bによる推定温度が過大であるときに作用して、少なくとも異常報知を行う手段となっている。
従って、マイクロプロセッサ110bの周辺温度は定電圧電源回路部111や負荷駆動用開閉素子115iであるパワートランジスタ等の発熱部分に比べて遅れて変化する傾向にあるが、一旦異常報知が行われると十分な温度低下回復を待って異常解除するようになっているので安全性が向上する効果がある。
該発熱抑制手段622は上記異常処理手段614が異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が所定の抑制閾値621を超過したときに作用し、アクセルペダルの踏込み度合いに応動する目標スロットル弁開度をエンジン回転速度の超過速度の上昇に伴って低減する手段であり、
エンジン回転速度の上昇に伴って上記開閉素子115iのON時間とON/OFF周期との比率である導通率が上昇することによって開閉素子115iの消費電力が増大するのを抑制するようになっている。
従って、異常処理手段614は単に異常報知を行うだけでなく、マイクロプロセッサ110bの発熱抑制を行ってエンジン制御装置100bの焼損・劣化を防止することができる効果がある。
また、発熱抑制は目標スロットル弁開度を抑制するものであるため、異常発生後も安全走行を継続することができる効果がある。
上記給燃停止手段631は上記異常処理手段614が異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が上記発熱抑制手段622によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに作用し、燃料噴射用電磁弁の駆動を停止する手段であり、
上記点火制御停止手段633は上記給燃停止手段631が燃料噴射用電磁弁の駆動を停止しているときに作用して点火コイル駆動用開閉素子115iであるパワートランジスタを開路して発熱を抑制する手段となっている。
従って、目標スロットル弁開度を抑制してもエンジン回転速度が低下しない降坂運転時において、エンジンブレーキを最大限に作用させてエンジン回転速度を抑制できると共に、急坂下降で十分にエンジン回転速度が低下しなくても開閉素子であるパワートランジスタの発熱を確実に抑制することができ、しかも生ガスを排気することがない効果がある。
以下この発明の第三実施例装置の発熱抑制制御ブロック図を示す図10について説明する。
なお、実施形態3における車載エンジン制御装置100cの全体構成は図1で示したものと同様に構成されている。
図10において、マイクロプロセッサ110cによって制御される車載エンジン制御装置(ECU)100cは燃料噴射用電磁弁105fに対する駆動用開閉素子115fであるパワートランジスタと、点火コイル105iに対する駆動用開閉素子115iであるパワートランジスタを共に内蔵していて、燃料噴射制御手段630と点火制御手段640によって開閉素子115f・115iの開閉制御を行うようになっている。
パラメータデータ611cは温度検出センサ112bによる定電圧電源回路部111の近傍温度測定値と、車載バッテリ101の電源電圧と、定電圧電源回路部111の負荷電流と、エンジンの回転速度と、給燃デューティを包含している。
CPU温度推定手段612cはCPU温度推定参照データ610cとパラメータデータ611cに基づいてマイクロプロセッサ110cの近傍温度を推定し、この推定温度が第一の閾値613cを超過すると異常処理手段614cが異常判定出力Cを発生し、上記推定温度が第一の閾値613cよりも小さな値である第二の閾値以下になると異常判定出力Cが解除されるようになっている。
開閉素子温度推定手段612eは開閉素子温度推定参照データ610eとパラメータデータ611cに基づいて開閉素子115iの近傍温度を推定し、この推定温度が第一の閾値613eを超過すると異常処理手段614eが異常判定出力Eを発生し、上記推定温度が第一の閾値613eよりも小さな値である第二の閾値以下になると異常判定出力Eが解除されるようになっている。
論理和素子650は異常判定出力C・D・Eの論理和出力である異常報知出力によって警報・表示器107を作動させるようになっている。
また、論理積否定出力素子である給燃停止手段652は論理和出力650が異常報知出力を発生しているときであって、しかも回転速度検出手段620によって検出されたエンジン回転速度が抑制閾値621cよりも大きな値である上限閾値621dを超過したときに作用して、開閉素子115fと開閉素子115iの動作を停止して、燃料噴射用電磁弁105fや点火コイル105iへの給電を停止するようになっている。
なお、比較素子651は回転速度検出手段620によって検出されたエンジン回転速度が上限閾値621dを超過したときに論理レベルが「H」となるよう構成されている。
上記車載エンジン制御装置100cは更に、定電圧電源回路部111と温度検出センサ112bとを備えると共に、上記不揮発メモリ120は更に、CPU温度推定参照データ610cとCPU温度推定手段612cとなるプログラムと異常処理手段614cとなるプログラムを包含していている。
上記温度検出センサ112bは上記定電圧電源回路部111の近傍に設置されると共に該定電圧電源回路部から給電されて定電圧電源回路部近傍の温度に感応した温度検出電圧を発生し、定電圧電源装置111の出力電圧を推定するための熱感応素子によって構成されている。
上記CPU温度推定手段612cは上記CPU温度推定参照データ610cを参照することによって上記定電圧電源回路部111の近傍に設置された温度検出センサ112bの温度検出出力に応動して上記マイクロプロセッサ110cの環境温度を推定する手段である。
上記異常処理手段614cは上記CPU温度推定手段612cによる推定温度が過大であるときに作用して、少なくとも異常報知を行う手段となっている。
上記開閉素子温度推定手段612d・612eは上記開閉素子温度推定参照データ610d・610eを参照することによって上記定電圧電源回路部111の近傍に設置された温度検出センサ112bの温度検出出力に応動して上記開閉素子115f・115iであるパワートランジスタの環境温度を推定する手段である。
従って、定電圧電源回路部111に設けられた温度検出センサ112bを流用して正確に開閉素子115f・115iであるパワートランジスタの周辺温度の推定が行えるので、パワートランジスタ自体の温度検出センサが省略できて安価であると共に、多チャンネルAD変換器114のアナログ入力信号点数を削減することができる効果がある。
従って、定電圧電源回路部111の負荷変動があっても、定電圧電源回路部111の自己発熱を正確に推定することができるので、マイクロプロセッサ110cやパワートランジスタの周辺温度の推定演算精度が向上する効果がある。
従って、マイクロプロセッサ110cの周辺温度は定電圧電源回路部111や負荷駆動用開閉素子115f・115iであるパワートランジスタ等の発熱部分に比べて遅れて変化する傾向にあるが、一旦異常報知が行われると十分な温度低下回復を待って異常解除するようになっているので安全性が向上する効果がある。
上記発熱抑制手段622は上記異常処理手段614c・614d・614eが異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が所定の抑制閾値621cを超過したときに作用し、アクセルペダルの踏込み度合いに応動する目標スロットル弁開度をエンジン回転速度の超過速度の上昇に伴って低減する手段であり、エンジン回転速度の上昇に伴って上記開閉素子115f・115iのON時間とON/OFF周期との比率である導通率が上昇することによって開閉素子の消費電力が増大するのを抑制するようになっている。
従って、異常処理手段614c・614d・614eは単に異常報知を行うだけでなく、マイクロプロセッサ110cの発熱抑制を行ってエンジン制御装置100cの焼損・劣化を防止することができる効果がある。
また、発熱抑制は目標スロットル弁開度を抑制するものであるため、異常発生後も安全走行を継続することができる効果がある。
上記給燃停止手段652は上記異常処理手段614c・614d・614eが異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が上記発熱抑制手段622によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値621dを超過したときに作用し、点火コイル105iや燃料噴射用電磁弁105fの駆動を停止して上記開閉素子115i・115fの発熱を抑制する手段となっている。
従って、目標スロットル弁開度を抑制してもエンジン回転速度が低下しない降坂運転時において、エンジンブレーキを最大限に作用させてエンジン回転速度を抑制できると共に、急坂下降で十分にエンジン回転速度が低下しなくても開閉素子であるパワートランジスタの発熱を確実に抑制することができる効果がある。
上記給燃停止手段652は上記異常処理手段614c・614d・614eが異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が上記発熱抑制手段622によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値621dを超過したときに作用し、燃料噴射用電磁弁105fの駆動を停止する手段である。
上記点火制御停止手段652は上記給燃停止手段652が燃料噴射用電磁弁105fの駆動を停止しているときに作用して点火コイル105iの駆動用開閉素子115iであるパワートランジスタを開路して発熱を抑制する手段となっている。
従って、目標スロットル弁開度を抑制してもエンジン回転速度が低下しない降坂運転時において、エンジンブレーキを最大限に作用させてエンジン回転速度を抑制できると共に、急坂下降で十分にエンジン回転速度が低下しなくても開閉素子であるパワートランジスタの発熱を確実に抑制することができ、しかも生ガスを排気することがない効果がある。
101 車載バッテリ、 121 RAMメモリ、
102 電源スイッチ、 123 校正処理データ、
103 ON/OFFセンサ群、 124 換算処理データ、
103a クランク角センサ、 125 補正演算手段、
104 アナログセンサ群、 200 外部設置計測装置、
104a アクセルポジションセンサ、 201 基準温度センサ、
104f エアフローセンサ、 202 温度測定器、
104g 排気ガスセンサ、 203 電圧測定器、
104t スロットルポジションセンサ、 600 吸気スロットル、
105 電気負荷群(燃料噴射電磁弁)、 601 スロットル弁、
105f 燃料噴射用電磁弁、 610a CPU温度推定参照データ、
105i 点火コイル、 610b CPU温度推定参照データ、
106 モータ(スロットル弁開閉用)、 610c CPU温度推定参照データ、
107 警報・表示器、 612a CPU温度推定手段、
109 外部ツール、 612b CPU温度推定手段、
110a〜110c マイクロプロセッサ、 612c CPU温度推定手段、
111 定電圧電源回路部、 613 第一の閾値、
112b 温度検出素子、 613c 第一の閾値、
113 入力インタフェース回路、 613d 第一の閾値、
114 多チャンネルAD変換器、 613e 第一の閾値、
115 出力インタフェース回路、 614 異常処理手段・第二の閾値、
115i 開閉素子(パワートランジスタ)、 614c 異常処理手段・第二の閾値、
115f 開閉素子(パワートランジスタ)、 614d 異常処理手段・第二の閾値、
116 開閉素子、 614e 異常処理手段・第二の閾値、
119 ツールインタフェース、 621 抑制閾値、
T 対比データ(温度)、 621c 抑制閾値、
T0 外部計測データ(温度)、 621d 上限閾値、
Vb 電源電圧、 622 発熱抑制手段、
V0 外部計測データ(電圧)、 630 燃料噴射制御手段、
Vref 基準電圧、 631 給燃停止手段・上限閾値、
633 点火制御停止手段、 640 点火制御手段、
652 給燃停止手段・点火制御停止手段。
Claims (20)
- 車両に搭載され、前記車両に搭載された定電圧電源回路部から給電されて前記定電圧電源回路部近傍の温度に対応した温度検出電圧を出力する温度検出センサ、
前記定電圧電源回路部を基準電源とし、前記温度検出センサを含む、前記車両に搭載されたアナログセンサの出力をディジタルデータに変換する多チャンネルA/D変換器、
予め測定した前記温度センサが測定した前記定電圧電源回路部の近傍の特定温度と、この温度における前記定電圧回路部の出力電圧と、前記多チャンネルAD変換器によってデジタル変換された前記温度検出センサの温度検出電圧との関係を含む校正処理データと、予め測定した前記定電圧電源回路部の出力電圧の前記近傍温度の変化による電圧変動特性を含む換算処理データとを記憶した不揮発性メモリ、
前記校正処理データと換算処理データとにもとづいて、前記多チャンネルA/D変換器から出力された、前記温度検出センサの出力から、現在の前記定電圧電源回路部の出力電圧を推定演算するとともに、この演算結果にもとづいて前記多チャンネルA/D変換器を介して出力された前記アナログセンサの出力を補正する補正演算手段とを備えたことを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 前記換算処理データは、前記定電圧電源回路部の出力電圧の変化に対する前記アナログセンサの出力信号の変動特性に関して、予め多数のセンサについて平均的な検出変動特性データを有し、
前記補正演算手段は、前記温度検出センサの検出出力と前記校正処理データと換算処理データとにもとづいて、異なる温度環境下における前記定電圧電源回路部の出力電圧を演算し、演算した出力電圧とアナログセンサの入力電圧に対応したデジタル変換出力を補正する検出値補正手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記校正処理データは、互いに異なる少なくとも2以上の温度におけるデータであって、かつ、個々の前記定電圧電源回路部に内蔵されている前記温度検出センサとこの定電圧電源回路部の温度特性とが記憶されたものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車載エンジン制御装置。
- 車両に搭載され、前記車両に搭載された定電圧電源回路部から給電されて前記定電圧電源回路部近傍の温度に対応した温度検出電圧を出力する温度検出センサ、
予め測定した前記車両のバッテリ電圧とエンジン回転速度又は燃料噴射用電磁弁に対する給電ON時間と給電ON/OFF周期との比率である給燃率と、前記温度検出センサの温度検出出力と前記マイクロプロセッサの周辺温度に関する相関特性とを含むCPU温度推定参照データとを記憶した不揮発性メモリ、
CPU温度推定参照データにもとづいて前記定電圧電源回路部の近傍に設置された温度検出センサの温度検出出力に対応して前記マイクロプロセッサの環境温度を推定するCPU温度推定手段、
前記CPU温度推定手段による推定温度が過大であるときに異常報知を行う異常処理手段とを備えたことを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 前記不揮発性メモリは、予め測定して得られた、前記バッテリの電源電圧とエンジン回転速度、又は燃料噴射用電磁弁に対する給電ON時間と給電ON/OFF周期との比率である給燃率と前記温度検出センサの温度検出出力と前記燃料噴射用電磁弁を駆動するパワートランジスタの周辺温度に関する相関特性を含む開閉素子温度推定参照データを記憶し、
前記開閉素子温度推定参照データにもとづいて前記温度検出センサの温度検出出力に対応する前記パワートランジスタの環境温度を推定する開閉素子温度推定手段を備え、
前記異常処理手段は前記開閉素子温度推定手段による推定温度が過大であるときにも、異常報知を行うことを特徴とする請求項4に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記相関特性は前記定電圧電源回路部の負荷電流値を含み、
前記バッテリの電源電圧と前記負荷電流値にもとづいて前記定電圧電源回路部の上昇温度を演算し、前記エンジン回転速度又は燃料噴射用電磁弁に対する給燃率によって前記パワートランジスタの上昇温度を演算し、前記定電圧電源回路部の上昇温度と前記パワートランジスタの上昇温度と大気環境温度とにもとづいて前記CPU温度又は前記開閉素子温度を演算する上昇温度演算手段を備えたことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載の車載エンジン制御装置。 - 前記異常処理手段は前記CPU温度推定手段又は開閉素子温度推定手段による推定温度が第一の閾値を超過したときに異常報知を行い、前記推定温度が前記第一の閾値よりも小さな値である第二の閾値以下となったときに異常報知を解除するものであることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の車載エンジン制御装置。
- 前記異常処理手段が異常報知出力を発生しているとき、エンジン回転速度が所定の抑制閾値を超過したときに、アクセルペダルの踏込み度合いに応動する目標スロットル弁開度をエンジン回転速度の超過速度の上昇に伴って低減することにより、エンジン回転速度の上昇に伴って前記開閉素子のON時間とON/OFF周期との比率である導通率が上昇することによって開閉素子の消費電力が増大するのを抑制する発熱抑制手段を備えたことを特徴とする請求項4から7のいずれか1項に記載の車載エンジン制御装置。
- 前記異常処理手段は、前記異常処理手段が異常報知出力を発生しているとき、エンジン回転速度が前記発熱抑制手段によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに、前記燃料噴射用電磁弁の駆動を停止して前記開閉素子の発熱を抑制する給燃停止手段を備えたことを特徴とする請求項8に記載の車載エンジン制御装置。
- 前記異常処理手段は、前記異常処理手段が異常報知出力を発生しているとき、エンジン回転速度が前記発熱抑制手段によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに、前記燃料噴射用電磁弁の駆動を停止する給燃停止手段、
前記給燃停止手段が前記燃料噴射用電磁弁の駆動を停止しているとき、点火コイル駆動用開閉素子を開路して発熱を抑制する点火制御停止手段を備えたことを特徴とする請求項8に記載の車載エンジン制御装置。 - 外部ツールを介して転送書込みされる制御プログラムと制御定数とを格納した不揮発メモリと、演算処理用RAMメモリとを有するマイクロプロセッサを備え、アクセルペダルの踏込み度合いに応動してスロットル弁開度を制御すると共に、上記スロットル弁の吸気量に応動してエンジンに対する燃料噴射量を制御する車載エンジン制御装置であって、
上記車載エンジン制御装置は更に、定電圧電源回路部と温度検出センサと多チャンネルAD変換器とを備えると共に、上記不揮発メモリは更に、校正処理データと換算処理データと補正演算手段となるプログラムを包含していて、
上記定電圧電源回路部は車載バッテリから給電されて所定の定電圧出力を生成し、上記マイクロプロセッサと不揮発メモリとRAMメモリに給電すると共に、アクセルペダルの踏込み度合いを検出するアクセルポジションセンサ、スロットル弁開度を検出するスロットルポジションセンサ、エンジンの吸気量を検出するエアフローセンサ、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセンサ等のアナログセンサ群に給電する定電圧制御回路部であり、
上記温度検出センサは上記定電圧電源回路部の近傍に設置されると共に該定電圧電源回路部から給電されて定電圧電源回路部近傍の温度に感応した温度検出電圧を発生する熱感応素子によって構成され、
上記多チャンネルAD変換器は上記アナログセンサ群と温度検出センサの出力電圧が入力され、AD変換器のアナログ入力電圧が上記定電圧電源回路部から供給された基準電圧に等しくなったときに所定分解能の最大デジタル出力を発生すると共に、多数のアナログ入力に対するデジタル変換値を選択的に上記マイクロプロセッサに入力する変換回路素子であり、
上記校正処理データは上記車載エンジン制御装置の調整操作段階において、外部設置された計測装置による測定結果を上記外部ツールから転送書込みしたデータであって、該校正処理データは調整操作時点における環境温度から推定される上記定電圧電源回路部の近傍温度と、調整操作時点における上記定電圧電源回路部の実際の出力電圧とに関する外部計測データとを包含すると共に、調整操作時点において上記多チャンネルAD変換器によってデジタル変換された上記温度検出センサの温度検出電圧を対比データとして包含し、
上記換算処理データは上記定電圧電源回路部の近傍温度対出力電圧の変動特性に関して予め多数の製品について実測測定して統計的に算出された平均的な電圧変動特性データを包含し、
上記補正演算手段は上記温度検出センサの検出出力と上記校正処理データと換算処理データとを参照することよって、異なる温度環境下における定電圧電源回路部の出力電圧を推定する電圧推定手段であることを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 上記換算処理データは更に、上記多チャンネルAD変換器に入力されるアナログ信号の一部又は全部に対する電源電圧対検出出力電圧の変動特性に関して、予め多数のセンサについて実測測定して統計的に算出された平均的な検出変動特性データを包含すると共に、上記補正演算手段は更に、上記温度検出センサの検出出力と上記校正処理データと換算処理データとを参照することよって、異なる温度環境下における定電圧電源回路部の出力電圧を推定し、推定された出力電圧とアナログセンサの入力電圧に対応して補正されたデジタル検出出力を得る検出値補正手段を包含していることを特徴とする請求項11に記載の車載エンジン制御装置。
- 上記校正処理データに関し、調整操作時点における環境温度は自然環境での調整操作に加えて高温環境における調整操作が付加されて、調整操作の対象となった現品に内蔵されている上記温度検出センサと定電圧電源回路部自体の温度特性が測定記憶されて、
温度特性に関する個体バラツキを補正して使用することを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の車載エンジン制御装置。 - 外部ツールを介して転送書込みされる制御プログラムと制御定数とを格納した不揮発メモリと、演算処理用RAMメモリとを有するマイクロプロセッサを備え、アクセルペダルの踏込み度合いに応動してスロットル弁開度を制御すると共に、上記スロットル弁の吸気量に応動してエンジンに対する燃料噴射量を制御し、点火コイル駆動用開閉素子又は燃料噴射電磁弁の駆動用開閉素子の少なくとも一方の開閉素子であるパワートランジスタを内蔵した形式の車載エンジン制御装置であって、
上記車載エンジン制御装置は更に、定電圧電源回路部と温度検出センサとを備えると共に、上記不揮発メモリは更に、CPU温度推定参照データとCPU温度推定手段となるプログラムと異常処理手段となるプログラムを包含していて、
上記定電圧電源回路部は車載バッテリから給電されて所定の定電圧出力を生成し、上記マイクロプロセッサと不揮発メモリとRAMメモリに給電すると共に、アクセルペダルの踏込み度合いを検出するアクセルポジションセンサ、スロットル弁開度を検出するスロットルポジションセンサ、エンジンの吸気量を検出するエアフローセンサ、排気ガス中の酸素濃度を検出する排気ガスセンサ等のアナログセンサ群に給電する定電圧制御回路部であり、
上記温度検出センサは上記定電圧電源回路部の近傍に設置されると共に該定電圧電源回路部から給電されて定電圧電源回路部近傍の温度に感応した温度検出電圧を発生し、定電圧電源装置の出力電圧を推定するための熱感応素子によって構成され、
上記CPU温度推定参照データは上記車載バッテリの電源電圧とエンジン回転速度又は燃料噴射用電磁弁に対する給電ON時間と給電ON/OFF周期との比率である給燃率と上記温度検出センサの温度検出出力と上記マイクロプロセッサの周辺温度に関する相関特性について、予め実測測定して得られたデータテーブル又は近似算式であり、
上記CPU温度推定手段は上記CPU温度推定参照データを参照することによって上記定電圧電源回路部の近傍に設置された温度検出センサの温度検出出力に応動して上記マイクロプロセッサの環境温度を推定する手段であり、
上記異常処理手段は上記CPU温度推定手段による推定温度が過大であるときに作用して、少なくとも異常報知を行う手段であることを特徴とする車載エンジン制御装置。 - 上記不揮発メモリは更に、開閉素子温度推定参照データと開閉素子温度推定手段とな
るプログラムと異常処理手段となるプログラムを包含していて、
上記開閉素子温度推定参照データは上記車載バッテリの電源電圧とエンジン回転速度又
は燃料噴射用電磁弁に対する給電ON時間と給電ON/OFF周期との比率である給燃率と上記温度検出センサの温度検出出力と上記開閉素子であるパワートランジスタの周辺温度に関する相関特性について、予め実測測定して得られたデータテーブル又は近似算式であり、
上記開閉素子温度推定手段は上記開閉素子温度推定参照データを参照することによって
上記定電圧電源回路部の近傍に設置された温度検出センサの温度検出出力に応動して上
記開閉素子であるパワートランジスタの環境温度を推定する手段であり、
上記異常処理手段は上記CPU温度推定手段による推定温度が過大であるときと、上記
開閉素子温度推定手段による推定温度が過大であるときに作用して、少なくとも異常報
知を行う手段であることを特徴とする請求項14に記載の車載エンジン制御装置。 - 上記CPU温度推定参照データ又は開閉素子温度推定参照データにおける相関特性要
因には上記定電圧電源回路部の負荷電流検出値が付加されていて、上記車載バッテリの
電源電圧と上記負荷電流とによって定電圧電源回路部の自己発熱が推定され、上記エン
ジン回転速度又は燃料噴射用電磁弁に対する給燃率によって上記開閉素子であるパワー
トランジスタの自己発熱が推定され、上記温度検出センサの温度検出出力に包含されて
いる大気環境温度との組合せによってCPU温度又は開閉素子温度が推定されるもので
あることを特徴とする請求項14又は請求項15に記載の車載エンジン制御装置。 - 上記異常処理手段は更にヒステリシス機能を包含し、
上記異常処理手段による異常判定出力は上記CPU温度推定手段又は開閉素子温度推定
手段による推定温度が第一の閾値を超過したときに作用して、上記推定温度が上記第一
の閾値よりも小さな値である第二の閾値以下となったときに解除されるものである
ことを特徴とする請求項14から16のいずれか1項に記載の車載エンジン制御装置。 - 上記異常処理手段となるプログラムは更に、発熱抑制手段となるプログラムを包含していて、
該発熱抑制手段は上記異常処理手段が異常報知出力を発生しているときであって、しか
もエンジン回転速度が所定の抑制閾値を超過したときに作用し、アクセルペダルの踏込
み度合いに応動する目標スロットル弁開度をエンジン回転速度の超過速度の上昇に伴っ
て低減する手段であり、
エンジン回転速度の上昇に伴って上記開閉素子のON時間とON/OFF周期との比率である導通率が上昇することによって開閉素子の消費電力が増大するのを抑制する
ことを特徴とする請求項14から17のいずれか1項に記載の車載エンジン制御装置。 - 上記車載エンジン制御装置は燃料噴射電磁弁の駆動用開閉素子であるパワートランジ
スタを内蔵した形式のものであって、上記異常処理手段となるプログラムは更に、給燃
停止手段となるプログラムを包含していて、
該給燃停止手段は上記異常処理手段が異常報知出力を発生しているときであって、しかもエンジン回転速度が上記発熱抑制手段によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに作用し、燃料噴射用電磁弁の駆動を停止して上記開閉素子の発熱を抑制する手段であることを特徴とする請求項18に記載の車載エンジン制御装置。 - 上記車載エンジン制御装置は点火コイル駆動用開閉素子であるパワートランジスタを
内蔵した形式のものであって、上記異常処理手段となるプログラムは更に、給燃停止手
段と点火制御停止手段となるプログラムを包含していて、
上記給燃停止手段は上記異常処理手段が異常報知出力を発生しているときであって、かつ、エンジン回転速度が上記発熱抑制手段によって漸減開始する回転速度よりも高い所定の上限閾値を超過したときに作用し、燃料噴射用電磁弁の駆動を停止する手段であり、
上記点火制御停止手段は上記給燃停止手段が燃料噴射用電磁弁の駆動を停止しているときに作用して点火コイル駆動用開閉素子であるパワートランジスタを開路して発熱を抑制する手段であることを特徴とする請求項18に記載の車載エンジン制御装置。
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