(57)【要約】【課題】  車載エンジン制御装置において，各種アナログセンサからの信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器の基準電源として用いる定電圧電源回路部は、その内部温度上昇によって、出力電圧に誤差が発生する。これによってＡ／Ｄ変換精度が低下する課題があった。【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
2006207387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【請求項１１】
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。   
【請求項１２】
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。
【請求項１３】
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。 
【請求項１４】
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。
【請求項１５】
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。   
【請求項１６】
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。
【請求項１７】
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。
【請求項１８】
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。
【請求項１９】
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。
【請求項２０】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロプロセッサとＡＤ変換器を有し、車両のエンジンを制御する車載エンジン制御装置であって、ＡＤ変換器の基準電圧を供給する定電圧電源回路部の温度変化による定電圧出力電圧の変動による制御精度の低下を改善するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１「信号測定装置」によれば、被測定信号の入力を検出する入力検出手段と、上記被測定信号をアナログ・デジタル変換して測定データを生成するアナログ・デジタル変換手段と、上記測定データを記憶する記憶手段と、校正信号を発生する校正信号発生手段とを具え、上記記憶データを記憶するのに続いて上記校正信号を測定して信号測定装置の測定特性誤差を求め、該測定誤差を用いて上記測定データの誤差を校正することを特徴とする信号測定装置が提示されていて、温度センサを用いて測定の都度に誤差補正を行う概念が示されている。
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。
【０００３】
特許文献３「エンジンの電子制御装置」によれば、インダクタンス負荷をエンジンの回転と同期して駆動するトランジスタと、同トランジスタに接続されて前記負荷のオフ時に発生するフライバック電圧を消弧するツェナーダオードとを具えるエンジンの電子制御装置であって、前記トランジスタの温度若しくはその周囲温度を監視する
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。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２１８５４７号公報（図１、要約、段落０００４）
【特許文献２】特開平８−１７７７００号公報（図２、要約）
【特許文献３】特開平８−１２１２２７号公報（図２、要約）
【特許文献４】特開平７−１６０３６７号公報（図１、要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
（１）従来技術の課題の説明
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。
【０００６】
（２）発明の目的の説明
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による車載エンジン制御装置は、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、
【０００８】
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ＡＤ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ＡＤ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。
【発明の効果】
【０００９】
この発明による車載エンジン制御装置は、定電圧電源回路部の電圧変動主要因である近傍温度を監視し、あらかじめ記憶している特性データにもとづいて定電圧電源回路部の出力電圧を推定することができる。したがって、例えば定電圧電源回路部の出力電圧を比較基準電圧として動作する比較回路等の比較基準を演算補正することによって必要とされる比較精度を維持することができる。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校正処理データによって補正されるので、定電圧電源回路部を異常に高精度なものにする必要がなく、安価に構成することができるという効果が得られる。
【００１０】
また、エンジン制御装置内部に点火コイルや燃料噴射用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させて、エンジン制御装置の内部温度上昇が高くなることがあっても、温度検出センサによって校正精度を維持することができるので小型安価なエンジン制御装置を得ることができる効果がある。
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
（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。
【００１２】
電気負荷群105は燃料噴射用電磁弁や点火コイル等エンジン制御に必要とされる様々な電気負荷であり、適用エンジンがガソリンエンジンではなくてディーゼルエンジンの場合には図に記載の点火コイルは不要となる。
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。
【００１３】
次に、ＥＣＵ100aの内部の構成として、マイクロプロセッサ110aは監視制御回路部110bと協働して動作し、アクセルペダルの踏込み度合いに応じてスロットル弁開度を制御したり、エンジンの吸気量に応動して燃料噴射量を制御したり、クランク角位置に同期して点火コイルや燃料噴射用電磁弁を駆動するためのものであり、監視制御回路部110bはマイクロプロセッサ110aの制御動作を監視して、異常発生時には負荷電源リレー108を消勢して、モータ106への給電を停止するようになっている。
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。
【００１４】
入力インタフェース回路113はＯＮ/ＯＦＦセンサ群103とマイクロプロセッサ110aのデータバス間に接続され、ノイズフィルタ回路やデータセレクタなどを包含する回路となっている。
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。
【００１５】
不揮発メモリ120と演算処理用のＲＡＭメモリ121はマイクロプロセッサ110aに対してバス接続されていて、不揮発メモリ120には外部ツール109からツールインタフェース119、マイクロプロセッサ110aを介して制御プログラムや各種制御定数データが格納されている。
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。
【００１６】
以下に図１のものの校正制御ブロック図を示す図２について、図３〜図５に示す特性線図を参照しながら説明する。
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。
【００１７】
ＥＣＵ100aに関する更なる内部構成の詳細として、マイクロプロセッサ110aとバス接続される多チャンネルＡＤ変換器114の基準電圧端子には、基準電圧Ｖrefとして定電圧電源回路部111の定電圧出力Ｖccが接続されている。
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。
【００１８】
なお、多チャンネルＡＤ変換器114にはアナログセンサ群104から多数のアナログ信号電圧が入力されるようになっているが、その他の入力信号の一つである電源電圧Ｖbは、車載バッテリ101から電源スイッチ102を介して給電される分圧抵抗111a・111bの分圧電圧である。
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。              
【００１９】
マイクロプロセッサ110aと協働する不揮発メモリ120はスロットル弁開度制御手段や燃料噴射制御手段、点火制御手段となる制御プログラムや制御定数データに加えて、補正演算手段125となるプログラムと校正処理データ123と換算処理データ124とを包含している。              
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。              
【００２０】
換算処理データ124は定電圧電源回路部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と、多チャンネルＡＤ変換器114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とを包含している。
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。
【００２１】
図１のものの電源電圧変動特性線図である図３（A)において、横軸は定電圧電源回路部111の近傍温度、縦軸は定電圧電源回路部111の定電圧出力Ｖccを示している。
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）
【００２２】
図３（B)は図３（A)と同様に図１のものの電源電圧変動特性線図を示したものであるが、校正温度として自然環境温度と高温環境温度の２点校正を行う場合の説明用線図を示したものである。
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。
【００２３】
図１のものの検出電圧変動特性線図である図４において、横軸はアナログセンサ群104に印加される定電圧電源回路部111の定電圧出力Ｖcc、縦軸はアナログセンサ群104の中の例えば排気ガスセンサ等の特定のアナログセンサの検出電圧係数であり、例えば検出される酸素濃度は電源電圧とは無関係に一定であることが望ましいが、実際には同じ酸素濃度であっても電源電圧によって僅かに変動する。
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。
【００２４】
なお、アナログセンサが例えばアクセルポジションセンサやスロットルポジションセンサのようなポテンショメータである場合には、電源電圧に比例して見かけ上の検出電圧も変化するが、そのデジタル変換値は（１）式で明らかなとおり電源電圧とは無関係に、検出目的であるポテンショメータの回動角そのものを表現していることになるので、電源電圧の変動に対する校正処理を行う必要がない。
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）
【００２５】
図１のものの温度検出センサの特性線図である図５（A)において、横軸は定電圧電源回路部111の近傍温度、縦軸は温度検出センサ112bの温度検出電圧を示している。
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。
【００２６】
図５（B)は図５（A)と同様に図１のものの温度検出センサの特性線図を示したものであるが、校正温度として自然環境温度と高温環境温度の２点校正を行う場合の説明用線図を示したものである。
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。
【００２７】
図１のものにおいてマイクロプロセッサ110aによって実行される発熱抑制制御の等価制御ブロック図である図６について、図７に示す特性線図を参照しながら説明する。
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。
【００２８】
ＣＰＵ温度推定参照データ610aは車載バッテリ101の電源電圧Ｖbとエンジン回転速度Ｎ又は燃料噴射用電磁弁105f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Dutyと温度検出センサ112bによる温度測定値Ｔとを含むパラメータデータ611aと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。
【００２９】
回転速度検出手段620はクランク角センサ103aのＯＮ／ＯＦＦ動作密度を演算することによってエンジン回転速度を算出し、算出されたエンジン回転速度が所定の抑制閾値621を超過すると、ゲイン調整手段622と抑制指令出力615を介して超過回転速度に比例した抑制電圧Ｖdが発生して、二次目標電圧Ｖtを低下させ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。
【００３０】
図７において、横軸は燃料噴射用電磁弁105fの通電時間Ｔonと遮断時間Ｔoffによって算出される給燃デューティＤuty＝Ｔon/（Ｔon+Ｔoff）の値、縦軸は温度であり、温度検出センサ112bによって測定される定電圧電源回路部111の近傍温度は温度特性700で示され、開閉素子115fの推定近傍温度は温度特性701、ＣＰＵ温度推定手段612aによって推定されたマイクロプロセッサ110aの近傍温度は温度特性702で示されている。
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。
【００３１】
第二の加算温度Ｔ30は給燃デューティＤutyとエンジン回転速度Ｎによって定まる開閉素子115fの消費電力に大きく依存し、その他定電圧電源回路部111の消費電力による影響分を加算したものである。
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。
【００３２】
開閉素子115fの消費電力を決定する主要な要因は給燃Ｄutyとエンジンの回転速度Ｎで
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。
【００３３】
（２）実施形態１の作用・動作の詳細な説明
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。
【００３４】
実車運転段階において電源スイッチ102を閉路し、図示しないエンジンを始動するとマ
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。
【００３５】
アナログセンサ群104にはその電源電圧として定電圧電源回路部111の定電圧出力Ｖcc
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。
【００３６】
発熱抑制制御に関する図６において、帰還制御ブロック604はスロットル弁601の弁開
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。
【００３７】
ＣＰＵ温度推定参照データ610aとパラメータデータ611aに基づいて作用するＣＰＵ温
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。
【００３８】
マイクロプロセッサ110aの近傍温度の推定は図７で示すとおりであり、給燃デューティに対応した定電圧電源回路部111の近傍温度である標準的な温度特性700と、開閉素子115fの推定近傍温度である標準的な温度特性701と、マイクロプロセッサ110aの推定近傍温度である標準的な温度特性702とを参照データとし、実際の温度センサ112bによる検出出力と給燃デューティやエンジン回転速度、車載バッテリ101の電源電圧等のパラメータデータを参照して正確に推定される。
【００３９】
（３）実施形態１の構成と特徴の説明              
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。
【００４０】
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。
【００４１】
上記校正処理データ123は上記車載エンジン制御装置100aの調整操作段階において、外部設置された計測装置200による測定結果を上記外部ツール109から転送書込みしたデータであって、該校正処理データ123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111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111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114によってデジタル変換された上記温度検出センサ112bの温度検出電圧を対比データとして包含している。
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。
【００４２】
上記換算処理データ124は更に、上記多チャンネルＡＤ変換器114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125は更に、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。
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。
【００４３】
上記校正処理データ123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112bと定電圧電源回路部111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ようになっている。
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。
【００４４】
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し、燃料噴射電磁弁105fの駆動用開閉素子115f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。              
【００４５】
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。
【００４６】
上記異常処理手段614は更にヒステリシス機能を包含し、上記異常処理手段614による異常判定出力は上記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、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ようになっている。
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。              
【００４７】
上記異常処理手段614となるプログラムは更に、発熱抑制手段622となるプログラムを包含していて、              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。
【００４８】
上記車載エンジン制御装置100aは燃料噴射電磁弁105fの駆動用開閉素子115f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614となるプログラムは更に、給燃停止手段631となるプログラムを包含していて、              
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。
【００４９】
実施の形態２．              
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。
【００５０】
図８のものの説明用特性線図である図９において、横軸はエンジンの回転速度、縦軸は温度であり、温度検出センサ112bによって測定される定電圧電源回路部111の近傍温度は温度特性900で示され、開閉素子115iの推定近傍温度は温度特性903、ＣＰＵ温度推定手段612bによって推定されたマイクロプロセッサ110bの近傍温度は温度特性902で示されている。
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。
【００５１】
第二の加算温度Ｔ60はエンジン回転速度Ｎによって定まる開閉素子115iの消費電力に大きく依存し、その他定電圧電源回路部111の消費電力による影響分を加算したものである。
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。
【００５２】
開閉素子115iの消費電力を決定する主要な要因エンジンの回転速度Ｎであるが、この要因が変化しても、開閉素子115iの温度が直ちに変化するわけではなく、開閉素子115iの熱時定数τによる応答遅れが発生する。
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。
【００５３】
この発明の実施形態２による車載エンジン制御装置100bは、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１１０ｂ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115i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。
【００５４】
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110b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。
【００５５】
上記ＣＰＵ温度推定参照データ610bは上記車載バッテリ101の電源電圧とエンジン回転速度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612bは上記ＣＰＵ温度推定参照データ610b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110b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。              
【００５６】
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110bの周辺温度の推定が行えるので、マイクロプロセッサ110b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。              
【００５７】
上記異常処理手段614は更にヒステリシス機能を包含し、上記異常処理手段614による異常判定出力は上記ＣＰＵ温度推定手段612b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、上記推定温度が上記第一の閾値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ようになっている。       
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。              
【００５８】
上記異常処理手段614となるプログラムは更に、発熱抑制手段622となるプログラムを包含していて、              
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。    
【００５９】
上記車載エンジン制御装置100bは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内蔵した形式のものであって、上記異常処理手段614となるプログラムは更に、給燃停止手段631と点火制御停止手段633となるプログラムを包含していて、              
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。
【００６０】
実施の形態３．              
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。
【００６１】
開閉素子温度推定手段612dは開閉素子温度推定参照データ610dとパラメータデータ611cに基づいて開閉素子115fの近傍温度を推定し、この推定温度が第一の閾値613dを超過すると異常処理手段614dが異常判定出力Ｄを発生し、上記推定温度が第一の閾値613d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Ｄ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。
【００６２】
発熱抑制手段622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を超過しているときに作用して、超過回転速度が大きくなるほど目標スロットル弁開度を低下する手段となっている。
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。
【００６３】
この発明の実施形態３による車載エンジン制御装置100cは、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110C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105iの駆動用開閉素子115iと燃料噴射電磁弁105fの駆動用開閉素子115fの両方の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。
【００６４】
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110c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。
【００６５】
上記ＣＰＵ温度推定参照データ610c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110c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。 
【００６６】
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110cの周辺温度の推定が行えるので、マイクロプロセッサ110c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。 
【００６７】
上記不揮発メモリ120は更に、開閉素子温度推定参照データ610d・610eと開閉素子温度推定手段612d・612eとなるプログラムと異常処理手段614d・614eとなるプログラムを含している。上記開閉素子温度推定参照データ610d・610e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の検出出力と上記開閉素子115f・115i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。       
【００６８】
上記異常処理手段614d・614e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と、上記開閉素子温度推定手段612d・612e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。
【００６９】
上記ＣＰＵ温度推定参照データ610c又は開閉素子温度推定参照データ610d・610eにおける相関特性要因には上記定電圧電源回路部111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111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115f・115i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112b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ようになっている。    上記各データを用いて推定演算する手段はこの発明に言う上昇温度演算手段である。
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。
【００７０】
上記異常処理手段614c・614d・614eは更にヒステリシス機能を包含し、上記異常処理手段614c・614d・614eによる異常判定出力は上記ＣＰＵ温度推定手段612c又は開閉素温度推定手段612d・612eによる推定温度が第一の閾値613c・613d・613e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ようになっている。
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。
【００７１】
上記異常処理手段614c・614d・614eとなるプログラムは更に、発熱抑制手段622となるプログラムを包含している。
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。
【００７２】
上記車載エンジン制御装置100cは燃料噴射電磁弁105fの駆動用開閉素子115f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614c・614d・614eとなるプログラムは更に、給燃停止手段652となるプログラムを包含している。
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。
【００７３】
上記車載エンジン制御装置100cは点火コイル105iの駆動用開閉素子115iであるパワートランジスタを内蔵した形式のものであって、上記異常処理手段614c・614d・614eとなるプログラムは更に、給燃停止手段652と点火制御停止手段652となるプログラムを包含している。
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。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
この発明の車載エンジン制御装置は、技術分野の説明の項において、車両のエンジンを制御するものと説明したが、車両に限らず、船舶、航空機、その他移動体に搭載あるいは陸上に固定設置されたエンジンの制御に用いることができる。また、エンジンの制御に限らず、各種電子計測装置、特にＡ／Ｄ変換器を用いる電子計測技術を応用した装置、例えば自動販売機やＡＴＭ装置の偽札判定回路などにも利用することができ判定精度の向上に資することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】この発明の実施の形態１の車載エンジン制御装置の全体ブロック図である。
【図２】図１のものの校正制御ブロック図である。
【図３】図１のものの電源電圧変動特性線図である。
【図４】図１のものの検出電圧変動特性線図である。
【図５】図１のものの温度検出センサの特性線図である。
【図６】図１のものの発熱抑制制御ブロック図である。
【図７】図６のものの説明用特性線図である。
【図８】この発明の実施の形態２の車載エンジン制御装置による発熱抑制制御ブロック図である。
【図９】図８のものの説明用特性線図である。
【図１０】この発明の実施の形態３の車載エンジン制御装置による発熱抑制制御ブロック図である。
【符号の説明】
【００７６】
100a〜100c  車載エンジン制御装置、             120  不揮発メモリ、
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。
【図１】
2006207387.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006207387.tif 000009
【図８】
2006207387.tif 000010
【図９】
2006207387.tif 000011
【図１０】
2006207387.tif 000012