(57)【要約】【課題】制御システムを少なくとも２つの処理装置で構成した場合にその処理装置間でデータ通信を適切に行なうこと。【解決手段】  コモンレール式ディーゼルエンジンの制御システムを第１の処理装置１０と第２の処理装置２０とによって構成し、必要な演算処理を第１の処理装置１０と第２の処理装置２０とに振り分ける。そして、第１の処理装置と第２の処理装置とが、２系統の通信線を介して接続される構成を採用した。このため、第１の処理装置１０と第２の処理装置２０間におけるデータの通信は、例えば、一方を時間同期通信、他方をイベント通信のように２系統の通信線を利用してフレキシブルに行なうことができ、制御システム全体として必要な機能・性能を確実に発揮させることができる。【選択図】      図１
2005120846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の制御対象に対する制御を実行する際に必要となる演算処理を少なくとも第１の処理装置と第２の処理装置とに振り分けて、前記演算処理を分散処理する制御システムであって、
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とは少なくとも２系統の通信線を介して接続され、前記演算処理を実行する際に前記２系統の通信線を通じてデータ通信を行なうことを特徴とする制御システム。
【請求項２】
前記２系統の通信線のうち、一方の通信線は、前記第１の処理装置と前記第２の処理装置間において所定の周期で定期的にデータを通信する定期通信のために使用され、他方の通信線は、所定の事象が発生して、前記第１の処理装置と前記第２の処理装置間で通信を行なうべきデータが発生した際に、そのデータを即座に通信するイベント通信のために使用されることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記第２の処理装置に、前記演算処理の中で、相対的にリアルタイム性が高い処理を振り分け、当該リアルタイム性が高い処理を中断させる可能性のある割り込み処理を前記第１の処理装置に振り分けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記演算処理を実行するために必要なアナログ信号を含むデータを外部から入力する場合、前記リアルタイム性が高い処理の高リアルタイム性を確保するために必要となるデータを除いて、前記データを前記第１の処理装置に入力し、当該第１の処理装置においてアナログデジタル変換を行なうことを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記演算処理を実行するために必要な複数のアナログ信号を含むデータを外部から入力する場合、当該複数のアナログ信号によるデータを前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とに振り分けて入力し、それぞれアナログデジタル変換を行なった後に、前記２系統の通信線を介して相手方に送信することにより、上記データを共有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項６】
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置とで、演算負荷が平準化するように、前記演算処理を振り分けることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項７】
前記演算処理に含まれる割り込み処理を、前記第１の処理装置と前記第２の処理装置の演算負荷が平準化するように振り分けることを特徴とする請求項６に記載の制御システム。
【請求項８】
前記第１の処理装置及び第２の処理装置の演算負荷を検出する検出手段を備え、
前記第１の処理装置と前記第２の処理装置との両方に、予め所定の処理を実行するための共通プログラムを記憶させておき、前記検出手段によって検出される演算負荷が偏った場合に、演算負荷の少ない処理装置が前記共通プログラムによる所定処理を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の制御システム。
【請求項９】
前記所定の制御対象は内燃機関であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの処理装置を備える制御システムに関し、特に内燃機関の燃焼状態を制御するのに好適な制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、内燃機関の一例としてのコモンレール式ディーゼルエンジンを制御する制御システムにおいては、噴射圧力の高圧化やピエゾ式インジェクタの採用により、インジェクタ通電出力として数十μｓ程度の短パルス出力が要求される場合がある。また、エンジンの多気筒化によって、エンジン１回転当たりに処理すべき演算量も増加している。従って、インジェクタ通電出力を含め、エンジンの燃焼状態を高精度に制御するために、制御システムを構成する処理装置として非常に高機能・高性能な処理装置が必要となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、そのような高機能・高性能な処理装置はコストが高く、結果として、制御システムの価格も高くなってしまうとの問題が生じる。
【０００４】
このような問題を解決できる制御システムとして、２つの処理装置によって制御システムを構成し、その２つの処理装置に必要な演算処理を分担させることが考えられる。ただし、この場合には、センサ等から入力された入力データや所定の演算処理の結果として演算データを両方の処理装置で共有する必要が生じるため、一方の処理装置から他方の処理装置へと必要なデータを送信することが求められる。
【０００５】
このように２つの処理装置間でデータを共有するためには、一定時間間隔（通信周期）ごとにデータを送信する時間同期通信を採用することが公知である。ここで、内燃機関の制御システムを２つの処理装置によって構成した場合、その２つの処理装置間で送信すべきデータの種類は多岐に渡り、そのデータ量も大きくなることが予想される。時間同期通信の場合、一定時間間隔で、その通信時期までに取得したデータを一括して送信することができるので、そのような複数種類の多量のデータの送信に適しているといえる。
【０００６】
しかしながら、上述したインジェクタ通電出力のようにリアルタイム性の高い（すなわち、高速処理が要求される）処理に関しては、上述した時間同期通信では対応することが困難である。つまり、時間同期通信の場合、最大でその通信周期分だけの遅れが生じるため、必要な時期に必要なデータを取得することができない可能性がある。また、データが、その通信周期内で変動した場合であって、通信周期ごとにデータをサンプリングして送信する場合には、正確なデータが送信できないこともある。
【０００７】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、処理装置を含む制御システムを低コストで実現するために、制御システムを少なくとも２つの処理装置で構成した場合にその処理装置間でデータ通信を適切に行なうことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の制御システムは、
所定の制御対象に対する制御を実行する際に必要となる演算処理を少なくとも第１の処理装置と第２の処理装置とに振り分けて、演算処理を分散処理する制御システムであって、
第１の処理装置と第２の処理装置とは少なくとも２系統の通信線を介して接続され、演算処理を実行する際に２系統の通信線を通じてデータ通信を行なうことを特徴とする。
【０００９】
このように、制御システムを第１の処理装置と第２の処理装置とから構成したので、個々の処理装置は、それほど高機能・高性能なものでなくとも、演算処理を分散処理することにより、必要な機能・性能を発揮することが可能になる。特に請求項１に記載の制御システムでは、第１の処理装置と第２の処理装置とが、２系統の通信線を介して接続される構成を採用した。このため、分散処理システムにおける、データの通信に関する問題についても、２系統の通信線を利用してフレキシブルに対応でき、制御システム全体として必要な機能・性能を確実に発揮させることができる。
【００１０】
２系統の通信線を利用する一形態として、請求項２に記載したように、２系統の通信線のうち、一方の通信線は、第１の処理装置と第２の処理装置間において所定の周期で定期的にデータを通信する定期通信のために使用され、他方の通信線は、所定の事象が発生して、第１の処理装置と第２の処理装置間で通信を行なうべきデータが発生した際に、そのデータを即座に通信するイベント通信のために使用されることが挙げられる。
【００１１】
このように、２系統の通信線の一方を時間同期通信のために使用し、他方をイベント通信のために使用することにより、第１および第２の処理装置間で時間同期通信により所望のデータの通信を所定間隔で行ないながら、リアルタイムに送信すべきデータに関してはイベント通信により即座に通信することが可能になる。従って、例えば、多量のデータを時間同期通信で通信しながら、短い周期で変化するようなデータについてはイベント通信で送信するといった利用の仕方ができるので、各種のデータを適切に通信できる。
【００１２】
また、請求項３に記載のように、第２の処理装置に、演算処理の中で、相対的にリアルタイム性が高い処理を振り分け、当該リアルタイム性が高い処理を中断させる可能性のある割り込み処理を第１の処理装置に振り分けるように構成しても良い。このように、第１の処理装置と第２の処理装置とに処理を振り分けることにより、リアルタイム性が高い処理を、そのリアルタイム性を極力維持しつつ実行することが可能になる。
【００１３】
さらに、請求項３のように第１および第２の処理装置に処理を振り分けた場合、請求項４に記載するように、演算処理を実行するために必要なアナログ信号を含むデータを外部から入力する場合には、リアルタイム性が高い処理の高リアルタイム性を確保するために必要となるデータを除いて、そのデータを第１の処理装置に入力し、当該第１の処理装置においてアナログデジタル変換を行なうことが好ましい。アナログデジタル変換は、アナログデジタル変換装置の起動から変換結果の取得までを行なう処理であり、待ち時間がある場合には比較的時間がかかる。このため、第２の処理装置において実行されるリアルタイム性の高い処理の遅延を避けるために、アナログデジタル変換は第１の処理装置にて行なうことが好ましいのである。
【００１４】
また、第２の処理装置におけるリアルタイム性が問題とならない場合には、請求項５に記載のように、演算処理を実行するために必要な複数のアナログ信号を含むデータを外部から入力する場合、それらを第１の処理装置と第２の処理装置とに振り分けて入力し、それぞれアナログデジタル変換を行なった後に、２系統の通信線を介して相手方に送信することにより、上記データを共有するように構成しても良い。上述したように、アナログデジタル変換は比較的時間がかかる処理であるため、第１及び第２の処理装置に振り分けることにより、アナログデジタル変換処理時間の短縮を図ることができるとともに、そのチャンネル数の確保が容易になる。
【００１５】
さらに、請求項６に記載のように、第１の処理装置と第２の処理装置とで、演算負荷が平準化するように、演算処理を振り分けるように構成しても良い。これにより、第１及び第２の処理装置の演算能力を効率的に活用でき、結果として、必要な演算処理を全体として高速に行なうことができる。この場合、特に、請求項７に記載するように、演算処理に含まれる割り込み処理を、第１の処理装置と第２の処理装置の演算負荷が平準化するように振り分けることが好ましい。割り込み処理は、主となる処理の速度に与える影響が大きいためである。
【００１６】
また、請求項８に記載のように、第１の処理装置及び第２の処理装置の演算負荷を検出する検出手段を備え、第１の処理装置と第２の処理装置との両方に、予め所定の処理を実行するための共通プログラムを記憶させておき、検出手段によって検出される演算負荷が偏った場合に、演算負荷の少ない処理装置が共通プログラムによる所定処理を実行するように構成しても良い。すなわち、第１の処理装置と第２の処理装置との演算負荷が動的に変化する場合には、その演算負荷の変動に応じて、上述した共通プログラムによる所定処理の実行先を切り換えることによって、演算負荷の変動を小さくすることができる。
【００１７】
請求項９に記載したように、上述した制御システムは、内燃機関を制御対象とする制御システムとして好適である。内燃機関の制御システムは、その演算量が非常に大きく、かつリアルタイム性が求められる処理（例えばインジェクタ通電出力）も含まれるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する実施形態では、本発明による制御システムが、コモンレール式ディーゼルエンジンの制御システムとして適用された例について説明する。しかしながら、本発明の制御システムの適用対象は、コモンレール式ディーゼルエンジンに制限されるものではない。本発明の制御システムは、他の種類の内燃機関の制御システムとして採用することはもちろん、内燃機関以外の制御対象の制御システムとして採用することも可能である。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、第１の実施形態による制御システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、制御システムは、第１の処置装置１０と第２の処理装置２０とを有している。これらの処理装置１０，２０は、それぞれＣＰＵ，ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、アナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換部、及び両処理装置間でデータ通信を行なうための通信Ｉ／Ｆ等を備えており、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、所定の演算処理を実行する。
【００２０】
第１の処理装置１０及び第２の処理装置２０には、図示しないコモンレールに蓄積された燃料圧力を検出するコモンレール圧センサからのコモンレール圧信号と、エンジンのクランク角を検出するクランク角センサからのクランク角信号とが入力される。コモンレール圧信号は、それぞれの処理装置１０，２０においてＡ／Ｄ変換された後、各処理装置１０，２０に取り込まれる。または、第１の処理装置１０が、Ａ／Ｄ変換装置を内蔵している場合には、当該第１の処理装置１０にてＡ／Ｄ変換される。またクランク各信号は、その立上がりがコンパレータ等で検出され、その検出信号が各処理装置１０，２０に取り込まれる。
【００２１】
さらに、第１の処理装置１０には、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサからのアクセル開度信号や、車両の走行速度を検出する車速センサからの車速信号に加え、エンジンの吸気温度、吸気圧力、冷却水温等の検出信号が入力される。これらの検出信号は、車速信号を除いて、いずれもＡ／Ｄ変換された後に第１の処理装置に取り込まれる。車速信号に関しては、所定レベル以上に立ち上がったことをコンパレータ等で検出し、その立上がり回数をカウントし、単位時間当たりの立上がり回数から車速を演算する。
【００２２】
第１の処理装置１０には、いずれも図示しないが、排ガス再循環（ＥＧＲ）装置、スロットルバルブ駆動装置、及びサプライポンプが接続されている。第１の処理装置１０は、それぞれに対してＥＧＲ制御信号、スロットル開度制御信号、及びコモンレール圧制御信号を出力する。例えば、ＥＧＲ装置に対して出力されるＥＧＲ制御信号は、ＥＧＲ弁の開度を制御するものであって、これによって循環させる排ガス量を任意に調節することができる。また、スロットルバルブ駆動装置としての駆動モータに対して出力されるスロットル開度信号は、その駆動モータの駆動量を制御するものであり、これにより、スロットルバルブの開度を調節することができる。さらに、サプライポンプに対して出力されるコモンレール圧制御信号は、サプライポンプにおける吐出量制御弁に与えられることにより、サプライポンプからコモンレールへの燃料吐出量が制御され、この結果、コモンレール圧を調節することができる。
【００２３】
一方、第２の処理装置２０には、ディーゼルエンジンの各気筒に設けられたインジェクタが接続されており、第２の処理装置２０は、この各インジェクタに対して通電信号を出力する。この通電信号に従って、各インジェクタはコモンレール内の高圧燃料を対応する気筒内に噴射する。この各インジェクタへの通電信号の出力開始及び終了タイミングによって、各気筒における燃料噴射時期及び燃料噴射量が制御される。
【００２４】
第１の処理装置１０と第２の処理装置２０とは、第１の通信線ＣＯＭａ及び第２の通信線ＣＯＭｂを介して接続されている。第１及び第２の処理装置１０、２０には、第１及び第２の通信線ＣＯＭａ，ＣＯＭｂに対応してそれぞれ２種の通信Ｉ／Ｆが設けられている。第１の通信Ｉ／Ｆは、時間同期通信を行なうためのものであり、所定周期ごとに第１の通信線ＣＯＭａを介してデータ通信を行なう。第２の通信Ｉ／Ｆは、所定の事象が発生して、送信すべきデータが生じたときに、そのデータを即座に通信するイベント通信を行なうためのもので、第２の通信線ＣＯＭｂを介してデータを通信する。
【００２５】
上述したような構成を取ったのは、インジェクタへの通電信号出力のリアルタイム性を最重要視したためである。つまり、コモンレール式ディーゼルエンジンの場合、近年、噴射圧力の高圧化（例えば千数百気圧）が進み、さらにはインジェクタとして高応答のピエゾ式インジェクタの採用も考慮されつつある。この結果、インジェクタ通電信号出力として、数十μｓ程度の短パルス出力が要求される場合もある。このような短パルス出力をディーゼルエンジンの各気筒に設けられたインジェクタに対して高精度に出力するために、すなわち、リアルタイム性の高い処理のリアルタイム性を極力維持するために、第２の処理装置２０に、主な処理としてインジェクタ通電信号の出力処理を振り分けたのである。そして、第１の処理装置１０には、入力又は出力の際、割り込み処理が必要となる処理（アナログ信号の入力処理や、各制御信号の出力処理等）を振り分けて、第２の処理装置２０における割り込み処理を減少させたのである。
【００２６】
なお、第２の処理装置２０に、コモンレール圧信号が入力されているのは、第２の処理装置２０において、最新のコモンレール圧に基づいて通電信号出力の終了時刻を算出するためであり、またクランク各信号が入力されているのは、通電信号出力の開始時刻を判定するためである。
【００２７】
以下に、インジェクタ通電信号の出力処理について、フローチャートを用いて詳しく説明する。まず、第１の処理装置１０における時間同期通信処理及びイベント通信処理について説明する。
【００２８】
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、第１の処理装置１０における時間同期通信処理を示すフローチャートである。ここでは、例示として、車速信号の入力から車速データの送信までの処理を説明するが、時間同期通信によって通信されるのは車速データに限られるわけではない。第1及び第２の処理装置１０，２０の間で、必要に応じて他の検出信号や制御用データ、診断用データ等を、時間同期通信によって通信することができる。
【００２９】
車速センサは、例えば電磁ピックアップコイルからなり、第１の処理装置１０は車速信号の立上がりを検出して割り込みを発生させて、その信号入力回数をカウントする（図２（ａ）ステップ１００参照）。このような割り込み処理が第２の処理装置２０において発生すると、インジェクタ通電信号の出力に遅れ等の影響が生じる可能性がある。また、車速は、その変化が比較的緩やかであるため、所定時間ごとに更新すれば十分である。このような理由から、車速信号は第１の処理装置に入力され、時間同期通信によって第２の処理装置２０に送信されるのである。
【００３０】
図２（ｂ）は、車速算出処理を示すフローチャートであり、この車速算出処理は、時間同期通信の通信周期で実施される。この車速算出処理では、まずステップ１１０において、ステップ１００でカウントされた、演算周期に対応する一定時間内の信号入力回数を取得する。次に、ステップ１１１では、一定時間内の信号入力回数に基づいて、車両の速度を算出する。さらに、ステップ１１２では、その信号入力回数をクリアして、次回の車速演算に備える。
【００３１】
図２（ｃ）は、時間同期通信処理を示すフローチャートである。この時間同期通信処理は、時間同期通信の通信周期に対応する一定時間間隔で実施される。この時間同期通信処理では、まずステップ１２０において、上述のようにして算出された車速データに加えて、他のセンサからの検出信号等を含む送信データをセットする。そして、ステップ１２１にて、セットした送信データを送信するよう通信Ｉ／Ｆに指示する。送信データは、第２の処理装置２０側の通信Ｉ／Ｆを介して、第２の処理装置２０内に取り込まれる。
【００３２】
図３（ａ）、（ｂ）は、第１の処理装置１０におけるイベント通信処理を示すフローチャートである。このイベント通信処理では、第１の処理装置１０において、インジェクタ通電用データ（通電信号の出力開始タイミング）が算出され、それがイベント通信によって第２の処理装置２０に送信される。
【００３３】
図３（ａ）にインジェクタ通電信号の出力開始タイミングの算出処理に関するフローチャートを示す。この処理は、クランク角信号の検出時期に同期して実施される。まず、ステップ２００において、クランク角信号に基づいてエンジン回転数を算出する。このエンジン回転数の算出処理は、上述した車速の算出処理と同様に行なわれ、割り込み処理によってクランク角信号の入力回数をカウントしておき、一定時間内の入力回数からエンジン回転数を算出する。このように、インジェクタ通電信号の出力開始タイミングの算出処理は、クランク角信号の入力割り込み処理を必要とするため、第１の処理装置１０に割り振られている。
【００３４】
次に、ステップ２０１において、各センサからの検出信号に基づいてアクセル開度等が算出される。ステップ２０２では、算出したエンジン回転数、アクセル開度等に基づいて、インジェクタ通電信号の出力開始タイミングを示す最終燃料噴射量ＱＦＩＮを算出する。また、ステップ２０３では、算出したエンジン回転数、アクセル開度等に基づいて、最終噴射時期ＡＮＧＦを算出する。
【００３５】
ステップ２０４では、ステップ２０３にて算出された最終噴射時期ＡＮＧＦに基づいて、通電基準クランク角ＣＡＮＧとその通電基準クランク角ＣＡＮＧからの余り時間ＴＡＲを算出する。つまり、このステップ２０４の処理は、最終噴射時期ＡＮＧＦを通電基準クランク角ＣＡＮＧを基準として、その通電基準クランク角ＣＡＮＧからの余り時間ＴＡＲに変換するものである。
【００３６】
ステップ２０５では、インジェクタ通電用データの通信処理を行なう。このインジェクタ通電用データの通信処理の詳細が、図３（ｂ）のフローチャートに示される。図３（ｂ）に示すように、インジェクタ通電用データの通信処理では、ステップ２１０において、ステップ２０２で算出した最終燃料噴射量ＱＦＩＮ、及びステップ２０４にて算出した通電基準クランク角ＣＡＮＧ、余り時間ＴＡＲを送信データとしてセットする。そして、ステップ２１１において、セットした送信データを送信するよう通信Ｉ／Ｆに指示する。
【００３７】
上述したように、インジェクタ通電用データの算出処理は、エンジンのクランク角信号に同期して実施される。従って、この算出処理の実施時期は、エンジン回転数に依存することになる。そのため、インジェクタ通電用データは、時間同期通信ではなく、イベント通信によって第２の処理装置２０に送信される。
【００３８】
第２の処理装置２０が、イベント通信によって送信されたインジェクタ通電用データの受信し、インジェクタ通電信号の出力を開始させるための処理を、図４（ａ），（ｂ）のフローチャートに基づいて説明する。
【００３９】
第２の処理装置２０側の通信Ｉ／Ｆがイベント通信によって送信されたインジェクタ通電用データの受信を完了すると、図４（ａ）のステップ３００に示すように、割り込み処理により、第２の処理装置２０がインジェクタ通電用データを取得する。そして、図４（ｂ）に示すクランク角信号に同期した割り込み処理を実施する。この割り込み処理においては、ステップ３１０において、クランク角信号に基づいて検出されたクランク角が、取得したインジェクタ通電用データの通電基準クランク角ＣＡＮＧに一致するか否かを判定する。このとき、「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ３１１に進んで、インジェクタ通電開始時刻として、取得したインジェクタ通電用データの余り時間ＴＡＲに対応する時刻を比較回路のコンペアレジスタにセットする。この比較回路のコンペアレジスタにセットされた時刻は、ハードタイマの計測する時刻と比較され、両時刻が一致したときに比較回路からインジェクタ通電信号の出力が開始される。
【００４０】
図５に示すように、インジェクタ通電信号の出力が開始された時刻ａにおいて、インジェクタ通電信号の出力終了タイミングを算出する処理の割り込み要求が発生する。この割り込み要求の発生により、インジェクタ通電信号終了タイミングの算出処理が開始されるが、その開始までには遅れ時間Ｔａｂがある。
【００４１】
この遅れ時間Ｔａｂは、優先順位が高い割り込み処理が重なるほど、長くなる傾向にある。そして、遅れ時間Ｔａｂが長くなるほど、インジェクタ通電信号の最短通電期間τｍｉｎへ与える影響が大きくなる。そのため、本実施形態では、優先順位の高い割り込み処理は極力第１の処理装置１０に振り分けることにより、遅れ時間Ｔａｂの短縮化を図っている。なおこの遅れ時間Ｔａｂには、他の割り込み処理を禁止するための処理に要する時間も含まれる。
【００４２】
図５の時刻ｂから時刻ｃまでの時間Ｔｂｃにおいて割り込み処理される、インジェクタ通電信号の出力終了タイミングを算出するための通電開始割り込み処理を図６のフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
まず、ステップ４０１において、コモンレール圧信号を取り込む。サプライポンプによるコモンレールへの燃料圧送がインジェクタ通電信号出力と重なる場合、インジェクタの通電信号が出力されている間においてもコモンレール圧が変動しているため、燃料噴射量の精度を向上するためには、できる限り最新のコモンレール圧を取得する必要があるためである。ステップ４０２では、取得したコモンレール圧信号をデジタル変換することにより、コモンレール圧ＰＣＲＩを算出する。
【００４４】
そして、ステップ４０３では、インジェクタ通電出力データの最終燃料噴射量ＱＦＩＮとコモンレール圧ＰＣＲＩに基づいて、インジェクタ通電期間τを算出する。ステップ４０４では、インジェクタ通電期間τと通電出力開始時刻とに基づいて、通電出力終了時刻を算出する。そして、ステップ４０５において、算出した通電出力終了時刻を比較回路のコンペアレジスタにセットする。このため、ハードタイマの計測する時刻がコンペアレジスタにセットされた終了時刻に一致した時点で、通電信号の出力が終了される。
【００４５】
上述した通電開始割り込み処理は、当該処理を遅延させる可能性がある処理を第１の処理装置１０に振り分けているため、図５に示すように、インジェクタ通電期間τの終了時刻に対して十分に余裕を持って終了することができる。このため、インジェクタ通電期間τとして非常に短い期間が要求される場合であっても対応可能である。
【００４６】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施可能である。
【００４７】
例えば、上述した第1実施形態においては、第２の処理装置２０には、主な処理としてインジェクタ通電信号出力処理が振り分けられていたが、そのインジェクタ通電信号出力処理のリアルタイム性を阻害しない場合には、その他の処理を第２の処理装置２０に振り分けても良い。例えば、ＥＧＲ制御において、割り込み処理を必要とするのがＥＧＲ弁への制御信号の出力処理のみであり、各センサからの検出信号に基づいて制御信号（ＥＧＲ弁開度）を算出する処理は、所定時間毎に実施すればよい場合には、そのＥＧＲ弁開度の算出処理を第２の処理装置２０で行なうようにすることも可能である。この場合、第２の処理装置２０は、ＥＧＲ弁開度を算出した後、時間同期通信により、そのＥＧＲ弁開度を第１の処理装置１０に通信する。このようにして、制御信号の出力処理は第１の処理装置１０で行なうようにすれば、第２の処理装置２０におけるインジェクタ通電信号出力処理のリアルタイム性に関する影響はほとんど生じない。
【００４８】
また、上述した第1実施形態においては、サプライポンプからの燃料圧送とインジェクタ通電信号出力とが重なり、インジェクタの通電信号が出力されている間においてもコモンレール圧が変動していることを前提としていた。しかしながら、燃料圧送時期を噴射時期と重ならないようにしたり、コモンレール圧の変動補正処理を行なう場合には、事前にインジェクタ通電期間τを算出することが可能となり、通電開始割り込み処理によってインジェクタ通電期間τを算出する必要はなくなる。このような場合には、第１の処理装置１０と第２の処理装置２０との演算負荷を平準化するように、処理を振り分けることが可能になる。このように、第1及び第２の処理装置１０、２０の演算負荷を平準化するように処理を振り分けると、第１及び第２の処理装置１０、２０の演算能力を効率的に活用でき、結果として、必要な演算処理を全体として高速に行なうことができる。
【００４９】
この場合、特に、第１の処理装置１０と第２の処理装置２０とに、センサから入力信号に基づく割り込み処理を振り分けることが好ましい。すなわち、例えば車速センサからの入力信号は第１の処理装置１０に入力し、クランク角センサからのクランク角信号は第２の処理装置２０に入力する。割り込み処理は、他の処理の処理速度に与える影響が大きいが、このように第１と第２の処理装置１０，２０に振り分ければ、その影響を極力低減することができる。
【００５０】
さらに、入力処理においてＡ／Ｄ変換が必要な入力信号も、第１及び第２の処理装置１０、２０に振り分けても良い。Ａ／Ｄ変換は比較的時間がかかる処理であるため、第１及び第２の処理装置１０、２０に振り分けることにより、全体としてＡ／Ｄ変換処理時間の待ち時間短縮を図ることができるとともに、そのチャンネル数の確保が容易になる。なお、第1及び第２の処理装置１０、２０にてそれぞれＡ／Ｄ変換されたデータは、必要に応じて２系統の通信線を介して相手方に送信されることで、データを共有化することができる。
【００５１】
また、第1及び第２の処理装置１０、２０の処理負荷に応じて、所定の処理の実行先を切り換えるようにしても良い。図７にその処理切換の具体例を示す。
【００５２】
第1及び第２の処理装置間を通信線ＣＯＭａ、ＣＯＭｂで接続する構成において、通信データ数の増加を抑える事ができれば、各通信線ＣＯＭａ、ＣＯＭｂのバス負荷を下げると共に通信周期を短く設定できリアルタイム性が向上する。これを実現する方法として、第１の処理装置と第２の処理装置に対して同一の信号を入力して各々の処理装置で入力信号処理を行い、この処理により算出された各種情報を各々の処理装置で利用する。これにより、処理装置間で整合を取るためのデータのみ通信すれば良く、データ量が必要最低限に抑えられる。なお、図７では各々の処理装置へ、クランク角信号とアクセル開度信号を入力する構成としているが、入力信号はシステム毎に最適な信号とする必要がある。
【００５３】
第１及び第２の処理装置は共通処理ｃｏｍαを有しており、かつ入力信号の信号処理を行い、各処理装置に接続されているアクチュエータＡ・Ｂを制御するためのデータを算出する。アクチュエータＡ・Ｂの例としては、インジェクタ、電子スロットル、ＥＧＲ等である。
【００５４】
そして、各処理装置における処理負荷は、例えば、単位時間のアイドル率、単位時間における低優先度の時間同期処理抜けから判定する。つまり、エンジン制御におけるインジェクタの通電処理は、エンジン回転数が高くなるほど負荷は高くなるが、この時はアイドル率が低くなると同時に低優先度のタスク抜け頻度が高くなる事象から処理負荷が高くなったと判定できる。このような処理負荷の判定によって、第１の処理装置の処理負荷が第２の処理装置の処理負荷よりも相対的に高くなったと判定された場合は、第１の処理装置の共通処理ＣＯＭαの処理を中断させて第１の処理装置の処理負荷を軽減させる。この時、アクチュエータＡの制御に関して第１の処理装置が必要とするデータは、必要なタイミングで第２の処理装置から時間同期通信あるいは時間非同期のイベント通信を使用して取得する。第２の処理装置の処理負荷が第１の処理装置の処理負荷よりも相対的に高いと判定された場合は、逆に第２の処理装置が共通処理ＣＯＭαの処理を中断し、必要なデータを第１の処理装置から取得する。なお、第１の処理装置と第２の処理装置との処理負荷が同時に高くならないように、換言すれば、異なる運転状態で処理負荷が高くなる様にアクチュエータを接続する。そして、エンジンの運転状態を各種のセンサや、上述した単位時間におけるアイドル率や低優先度の時間同期処理抜けから検出・推定して、処理負荷が相対的に低下した処理装置に共通処理ＣＯＭαを実行させる。
【００５５】
さらに、上述した第1実施形態では、２系統の通信線ＣＯＭａ、ＣＯＭｂを時間同期通信とイベント通信に用いていたが、その利用形態は、時間同期通信とイベント通信との同時使用に限られるものではない。例えば2系統の通信線ＣＯＭａ、ＣＯＭｂを両方とも時間同期通信のために用いて、その通信周期を異ならせても良いし、両方ともイベント通信に用いても良い。さらには、第１の処理装置１０と第２の処理装置２０とを３系統以上の通信線を介して接続するようにしても良い。すなわち、制御システムを構成する第１の処理装置と第２の処理装置間において通信すべきデータに依存して、種々の利用形態を採りえるのである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施形態による制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の処理装置１０における時間同期通信処理を説明するためのものであり、（ａ）は車速信号の入力割り込み処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は車速算出処理を示すフローチャートであり、（ｃ）は時間同期通信処理を示すフローチャートである。
【図３】第１の処理装置１０におけるイベント通信処理を説明するためのものであり、（ａ）はインジェクタ通電信号の出力開始タイミングを含むインジェクタ通電用データの算出処理に関するフローチャートであり、（ｂ）はインジェクタ通電用データの通信処理を示すフローチャートである。
【図４】（ａ）は、イベント通信によって送信されたインジェクタ通電用データの第２の処理装置における受信処理を示すフローチャートであり、（ｂ）は、インジェクタ通電信号の出力を開始させるための処理を示すフローチャートである。
【図５】インジェクタ通電信号出力の一例を示す波形図である。
【図６】第２の処理装置２０によって実行される、インジェクタ通電信号の出力終了タイミングを算出するための通電開始割り込み処理を示すフローチャートである。
【図７】変形例による制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  第１の処理装置
２０  第２の処理装置
【図１】
2005120846.tif 000003
【図２】
2005120846.tif 000004
【図３】
2005120846.tif 000005
【図４】
2005120846.tif 000006
【図５】
2005120846.tif 000007
【図６】
2005120846.tif 000008
【図７】
2005120846.tif 000009