DE102006039900B4

DE102006039900B4 - Signalausgabeeinheit und elektronische Steuereinheit

Info

Publication number: DE102006039900B4
Application number: DE102006039900.5A
Authority: DE
Inventors: Tadaharu Nishimura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2014-11-06
Anticipated expiration: 2026-08-26
Also published as: DE102006039900A1; JP2007064015A; US20070050123A1; US7353104B2; JP4462147B2

Abstract

Signalausgabeeinheit (29, 59), die aufweist: einen Winkelzähler (31) zum Zählen eines Drehwinkels eines sich drehenden Körpers synchron zu einer Drehung des sich drehenden Körpers und Ausgeben eines Winkelzählwerts, der einen Drehwinkel des sich drehenden Körpers anzeigt; ein erstes Register (32), in welchem ein erster Vergleichswert eingestellt ist, wobei der erste Vergleichswert mit dem Winkelzählwert verglichen wird; einen ersten Komparator (33) zum Vergleichen des Winkelzählwerts mit dem ersten Vergleichswert, und Ausgeben eines ersten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Winkelzählwert den ersten Vergleichswert erreicht; einen Zeitzähler (34) zum Beginnen des Zählens einer Zeit nach jeweils einer konstanten Zeit und Ausgeben eines Zeitzählwerts, welcher das Verstreichen von Zeit seit der Zeit des Beginnens des Zählens anzeigt; ein zweites Register (35), in welchem ein zweiter Vergleichswert eingestellt wird, wobei der zweite Vergleichswert mit dem Zeitzählwert verglichen wird; einen zweiten Komparator (36) zum Vergleichen des Zeitzählwerts mit dem zweiten Vergleichswert und Ausgeben eines zweiten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Zeitzählwert den zweiten Vergleichswert erreicht, wobei der erste Vergleichswert ein bestimmter Drehwinkel des sich drehenden Körpers zum Invertieren eines bestimmten Pegels eines Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit (29, 52) ist, und der erste Vergleichswert in dem ersten Register (32) zu einer bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, ein Rechenwert durch Addieren eines bestimmten Zählwerts, der eine vorbestimmte Zeitdauer anzeigt, zu einem Zeitzählwert des Zeitzählers (34) zu der bestimmten Referenzzeit erhalten wird und der berechnete Wert als der zweite Vergleichswert in dem zweiten Register (35) zu der bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, und die Signalausgabeeinheit (29, 59) den bestimmten Pegel des Ausgangssignals invertiert, und das Ausgangssignal des invertierten Pegels ausgibt, wenn der erste Komparator (33) das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt und der zweite Komparator (36) das zweite Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Signalausgabeeinheit, wie zum Beispiel ein Zeitgebermodul, und eine elektronische Steuereinheit, wie zum Beispiel eine Motorsteuereinheit bzw. ECU, die mit der Signalausgabeeinheit ausgestattet ist, die im Stande sind, einen Pegel eines Ausgangssignals in Übereinstimmung mit einem Pegel eines sich drehenden Körpers zu schalten.
Eine elektronische Steuereinheit, wie zum Beispiel eine Motorsteuereinheit bzw. ECU zum Steuern des Betriebs einer Fahrzeugmaschine, wie zum Beispiel einer Brennkraftmaschine, die in ein Fahrzeug montiert ist, nimmt ein Kurbelsignal auf, das von einem Kurbelsensor übertragen wird. Das Kurbelsignal weist eine Flanke auf, die zu jeden bestimmten Winkel erzeugt wird, der der Drehung einer Kurbelwelle der Maschine entspricht. Die ECU weist einen Winkelzähler derart an, dass er auf der Grundlage jedes Empfangens des Kurbelsignals aufwärts zählt. Dieser Winkelzähler gibt einen Drehwinkel (also einen Kurbelwinkel) der Kurbelwelle in einem Zyklus der Maschine aus. Die ECU überwacht den Kurbelwinkel auf der Grundlage des gewählten Werts des Winkelzählers und gibt ein Anweisungssignal aus, um eine Einspritzdüse (oder ein Kraftstoffeinspritzventil) und eine Zündvorrichtung (oder eine Zündeinheit) zu aktivieren.
Zum Beispiel haben drei Dokumente ein derartiges herkömmliches Verfahren bezüglich der ECU offenbart, das heißt die japanischen Patentoffenlegungsschriften JP 2001-200747 A , JP 2001-214790 A und JP 2001-271700 A .
Es wird nun eine Beschreibung des Aufbaus einer Hardware und einer Weise von ihr, die dazu ausgelegt ist, ein Einspritzpulssignal auszugeben, um die Düse zu betätigen, unter Bezugnahme auf die 13A und 13B gegeben.
13A zeigt ein Blockschaltbild, das einen schematischen Aufbau einer Hardwareschaltung darstellt, die im Stande ist, ein Einspritzpulssignal auszugeben. Die Hardwareschaltung besteht aus einem Winkelzähler 101, einem Vergleichsübereinstimmungsregister 103, einem Komparator 105 und einem Abwärtszähler 107. Eine zentrale Verarbeitungseinheit bzw. CPU, die in der Zeichnung weggelassen ist, stellt einen Wert an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 ein, der mit dem Wert zu vergleichen ist, der in dem Winkelzähler 101 gespeichert ist.
Wenn der Wert, der in dem Winkelzähler 101 gespeichert ist, mit dem Wert verglichen wird, der in dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 gespeichert ist, und das Vergleichsergebnis anzeigt, dass der Wert, der in dem Winkelzähler 101 gespeichert ist, den Wert erreicht, der in dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 eingestellt ist, gibt der Komparator 105 ein Vergleichsübereinstimmungssignal zu dem Abwärtszähler 107 aus. Die CPU stellt ein Datenelement, das einer optionalen Zeitlänge entspricht, im Voraus an dem Abwärtszähler 107 ein. Der Abwärtszähler 107 empfängt das Vergleichsübereinstimmungssignal, das von dem Komparator 105 übertragen wird, als ein Puls-Einschalt-Triggersignal. Das Puls-Einschalt-Triggersignal ändert den Pegel des Ausgangssignals des Abwärtszählers 107 als ein Einspritzpulssignal zu einem aktiven Spannungspegel, durch welchen das Kraftstoffeinspritzventil offen wird.
Unter dem Zustand, in welchem der aktive Spannungspegel des Einspritzpulssignals ein hoher Pegel ist, schaltet der Abwärtszähler 107, wenn er das Vergleichsübereinstimmungssignal empfängt, das von dem Komparator 105 übertragen wird, einen niedrigen Pegel seines Ausgangssignals zu einem hohen Pegel und initialisiert den Abwärtszählvorgang von dem Wert, der im Voraus darin gespeichert ist. Wenn der Abwärtszählervorgang null erreicht, das heißt wenn die Zeitlänge, die dem im Voraus eingestellten Wert entspricht, verstrichen ist, sieht der Abwärtszähler 107 einen niedrigen Pegel seines Ausgangssignals vor, das von dem hohen Pegel geschaltet wird.
Wie es in 13B gezeigt ist, stellt die CPU, die in den 13A und 13B weggelassen ist, den Einspritzstartwinkel ”an1” des Kraftstoffeinspritzventils an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 ein und stellt die Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” an dem Abwärtszähler 107 im Voraus ein. Die Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” entspricht der Zeitlänge eines hohen Pegels des Einspritzpulssignals und entspricht ebenso einer offenen Zeitlänge des Kraftstoffeinspritzventils.
Wenn der Kurbelwinkel der Kurbelwelle den Einspritzstartwinkel ”an1” erreicht und der Komparator 105 das Vergleichsübereinstimmungssignal zu dem Abwärtszähler 107 ausgibt, empfängt der Abwärtszähler 107 das Vergleichsübereinstimmungssignal und gibt das Einspritzpulssignal eines hohen Pegels (als ein Ausgangssignal) aus. Das Kraftstoffeinspritzverfahren wird dadurch initialisiert. Danach gibt, wenn die Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” verstrichen ist und der Zählwert des Abwärtszählers 107 null erreicht, der Abwärtszähler 107 das Einspritzpulssignal (als ein Ausgangssignal) eines niedrigen Pegels aus. Dies zeigt das Beenden des Kraftstoffeinspritzverfahrens an.
Wie es in 13B gezeigt ist, gibt es eine Teileinspritzung, in welcher die Menge eines Einspritzens zu jedem Zylinder in mehrere Einspritzungen, zum Beispiel in zwei Einspritzungen in dieser Erläuterung, geteilt ist. Bezüglich eines Durchführens einer derartigen Teileinspritzung stellt die CPU einen Einspritzstartwinkel ”an2” für die sekundäre Einspritzung an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 zu dem Zeitpunkt ”tof1” (siehe 13B) ein, zu welchem das Einspritzpulssignal für die primäre Kraftstoffeinspritzung von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird. Die CPU stellt weiterhin den Wert, der dem sekundären Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ”Tf2” entspricht, im Voraus an dem Abwärtszähler 107 ein.
Jedoch weist das Teileinspritzungsverfahren eine Zeitpunktbegrenzung auf. Es ist erforderlich, das Zeitintervall zwischen beiden der Einspritzpulssignale für die primären und sekundären Kraftstoffeinspritzungen (das heißt das Zeitintervall, das von dem hohen Pegel zu dem folgenden niedrigen Pegel gezählt wird) auf einer planmäßigen Länge ”TL” zu halten. Bezüglich einer derartigen Zeitpunktbegrenzung zwischen der primären Einspritzung und der sekundären Einspritzung führt die CPU die folgenden Verfahren (1) und Verfahren (2) zu dem Zeitpunkt ”tof1” durch, zu welchem das Einspritzpulssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel für die primäre Kraftstoffeinspritzung geschaltet wird.

(1) Zuerst berechnet die CPU den Kurbelwinkel ”an3”, wenn die planmäßige Zeitlänge ”TL” von dem derzeitigen Zeitpunkt ”tof1” gezählt auf der Grundlage der Drehzahl der Kurbelwelle, die derzeit zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, verstrichen ist; und
(2) Der berechnete Kurbelwinkel ”an3” wird dann mit dem Einspritzstartwinkel ”an2” für die sekundäre Einspritzung verglichen. Wenn der Einspritzstartwinkel ”an2” ein späterer Winkel als der berechnete Kurbelwinkel ”an3” ist, wird der Einspritzstartwinkel ”an2” an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 eingestellt. Wenn der berechnete Kurbelwinkel ”an3” ein späterer Winkel als der Einspritzstartwinkel ”an2” ist, wird der berechnete Einspritzstartwinkel ”an3” an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 eingestellt. 13B zeigt den ersteren Fall.

Beide der Verfahren (1) und (2) realisieren den Schutz, um den optimalen Signalausgabestartzeitpunkt derart zu halten, so dass der Abwärtszähler 107 nicht das sekundäre Einspritzpulssignal bis zu dem Verstreichen der planmäßigen Zeitlänge ”TL” ausgibt, die von der Änderung des primären Einspritzpulssignals zu dem niedrigen Pegel gezählt wird.
Es gibt ein weiteres herkömmliches Verfahren, um den Zeitpunkt eines Kraftstoffeinspritzstarts oder den Zeitpunkt einer Kraftstoffeinspritzbeendigung unter Verwendung einer Zeitgebereinrichtung zu bestimmen, und die Beendigung des Kraftstoffeinspritzens oder den Start des Kraftstoffeinspritzens synchron zu dem Betrieb einer Maschine eines Fahrzeugs durchzuführen. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift JP H04-136 451 A ein derartiges Verfahren.
Im Übrigen bringen derartige Verfahren im Stand der Technik, wie sie zuvor unter Bezugnahme auf die 13A und 13B erläutert worden sind, die folgenden Nachteile mit sich:

(a) eine Erhöhung der Verarbeitungslast der CPU; und
(b) eine Möglichkeit, nicht die Begrenzung bezüglich der planmäßigen Zeitlänge ”TL” zu halten, wenn die Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle auch dann erhöht wird, wenn der Einspritzstartwinkel ”an2” an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 eingestellt wird, wenn die CPU entscheidet, dass als das Ausführungsergebnis der vorhergehenden (2) der sekundäre Einspritzstartwinkel ”an2” später als der berechnete Kurbelwinkel ”an3” ist.

Das heißt, der Ist-Kurbelwinkel wird gleich dem Einspritzstartwinkel ”an2” und das sekundäre Einspritzpulssignal wird dadurch vor dem Verstreichen der planmäßigen Zeitlänge ”TL”, die von der Änderung zu dem niedrigen Pegel des Einspritzpulssignals für die primäre Kraftstoffeinspritzung gezählt wird, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle erhöht wird, zu einem hohen Pegel geschaltet.
Um einen derartigen Nachteil zu vermeiden, gibt es ein weiteres herkömmliches Verfahren, um an dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103 einen Zeitäquivalenzwert einzustellen, der durch Wandeln des Einspritzstartwinkels erzielt wird, wobei ein Zeitzähler, der ein Zählen zu jeder konstanten Zeitlänge durchführt, mit dem Vergleichsübereinstimmungsregister 103, nicht mit dem Winkelzähler 101, verglichen wird. Das heißt, dieses Verfahren steuert den Ausgabestartzeitpunkt (den Zeitpunkt, um den hohen Pegel zu ändern), um den Einspritzstartwinkel auf der Grundlage dieser Zeit, nicht auf der Grundlage des Zeitpunkts des Kurbelwellenwinkels, der von dem Winkelzähler 101 erzielt wird, auszugeben.
Jedoch kann ein derartiges herkömmliches Verfahren nicht den Ausgabestartzeitpunkt einstellen, um das Einspritzpulssignal auf der Grundlage des Kurbelwinkels auszugeben, obgleich es die Zeitpunktbegrenzung der regelmäßigen Zeitlänge ”TL” halten kann. Als Ergebnis verursacht ein derartiges Verfahren eine Fehlübereinstimmung zwischen dem Ausgabestartzeitpunkt, um das Einspritzpulssignal auszugeben, und einem Soll-Einspritzstartwinkel. Dieses Verfahren verschlechtert die Genauigkeit des Kraftstoffeinspritzsteuerns stark und ist deshalb keine realistische Weise.
Darüber hinaus offenbart die Druckschrift DE 44 44 751 A1 ein System zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, insbesondere einer Dieselbrennkraftmaschine, bei der wenigstens ein Magnetventil den Beginn und das Ende der Kraftstoffzumessung festlegt. Erste Mittel (130) werten die Signale wenigstens eines ersten Sensors (110) aus, der eine Vielzahl von Inkrementimpulsen erzeugt. Zweite Mittel (140) werten die Signale wenigstens eines zweiten Sensors aus. Das zweite Mittel gibt zu vorgebbaren Zeitpunkten eine Winkelgröße an das erste Mittel. Das erste Mittel löst ausgehend von dieser Winkelgröße und den Signalen des ersten Sensors (110) ein Signal aus.
Weiter schlägt die die Druckschrift DE 101 46 781 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung der Ansteuerung eines Stellelements vor, wobei ein Endstufenbaustein vorgesehen ist, der ein Zählmittel umfasst, mit dessen Hilfe die Einschaltzeit des Stellelements ermittelt wird. Die ermittelte Einschaltzeit wird zu Diagnosezwecken dem Mikrocomputer zur Verfügung gestellt.
Schließlich betrifft die DE 36 10 717 A1 ein Verfahren und ein digitales Steuergerät zur Bestimmung, Steuerung und/oder Regelung von pulsbreitenmodulierten Betriebsgrößensignalen. Es wird eine Timer-Belegungskonzeption vorgeschlagen, die bei unveränderter Belassung der beiden vorhandenen 16-Bit-Timer (8051-Chip-Prozessorfamilie) dem ersten Timer die Ausgabe – des Verbrauchs – und Einspritz-Ti-Signals zuweist, wobei bei einem externen TD-Interrupt zunächst der kleinste Signalwert der auszugebenden Signale in das Timer-Register geladen und der Timer gestartet und bei dem nächstfolgenden Timer-Interrupt unter Verzicht auf Zählregister zur Ausgabe des nächsten Signals die Differenz zum vorher ausgegebenen Signal in das Timer-Register geladen wird. Ergeben sich Signalwerte, die größer als die maximal von diesem Timer erreichte Signaldauer bei vorgegebener Quantisierung sind, dann wird bei Überschreiten dieser Werte ein durch die Timer-Interruptroutine abzuarbeitender Overflow-Flag gesetzt und die Abschaltung des ersten Signals erfolgt mit dem darauffolgenden Timer-Interrupt. Der zweite Timer dient freilaufend mit vorgegebenen, beliebigen Zeitraster der Periodendauermessung für die Drehzahlberechnung sowie der Ansteuerung von beliebigen Zählregistern zur Erzeugung weiterer pulsbreitenmodulierter Betriebsgrößensignale.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Signalausgabeeinheit und eine elektronische Steuereinheit, die mit der Signalausgabeeinheit ausgestattet ist, zu schaffen, die im Stande sind, eine Zeitpunktbegrenzung auch dann sicher mit einer verringerten Last einer CPU zu halten, bei welcher der Pegel eines Ausgangssignals nicht bis zu dem Verstreichen einer planmäßigen Zeitlänge geschaltet wird, das heißt lediglich nach dem Verstreichen der planmäßigen Zeitlänge geschaltet wird, wenn der Drehwinkel eines sich drehenden Körpers, wie zum Beispiel einer Kurbelwelle, einen Sollwinkel erreicht, um das Invertieren des Pegels des Ausgangssignals zuzulassen.
Diese Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 und 5 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Um die vorhergehenden Zwecke zu erzielen, schafft die Erfindung eine Signalausgabeeinheit, die aufweist: einen Winkelzähler zum Zählen eines Drehwinkels eines sich drehenden Körpers synchron zu einer Drehung des sich drehenden Körpers und Ausgeben eines Winkelzählwerts, der einen Drehwinkel des sich drehenden Körpers anzeigt; ein erstes Register, in welchem ein erster Vergleichswert eingestellt ist, wobei der erste Vergleichswert mit dem Winkelzählwert verglichen wird; einen ersten Komparator zum Vergleichen des Winkelzählwerts mit dem ersten Vergleichswert zu vergleichen, und Ausgeben eines ersten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Winkelzählwert den ersten Vergleichswert erreicht; einen Zeitzähler zum Beginnen des Zählens einer Zeit nach jeweils einer konstanten Zeit und Ausgeben eines Zeitzählwerts, welcher das Verstreichen von Zeit seit der Zeit des Beginnens des Zählens anzeigt; ein zweites Register, in welchem ein zweiter Vergleichswert eingestellt wird, wobei der zweite Vergleichswert mit dem Zeitzählwert verglichen wird; einen zweiten Komparator zum Vergleichen des Zeitzählwerts mit dem zweiten Vergleichswert und Ausgeben eines zweiten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Zeitzählwert den zweiten Vergleichswert erreicht, wobei der erste Vergleichswert ein bestimmter Drehwinkel des sich drehenden Körpers zum Invertieren eines bestimmten Pegels eines Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit ist, und der erste Vergleichswert in dem ersten Register zu einer bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, ein Rechenwert durch Addieren eines bestimmten Zählwerts, der eine vorbestimmte Zeitdauer anzeigt, zu einem Zeitzählwert des Zeitzählers zu der bestimmten Referenzzeit erhalten wird und der berechnete Wert als der zweite Vergleichswert in dem zweiten Register zu der bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, und die Signalausgabeeinheit den bestimmten Pegel des Ausgangssignals invertiert, und das Ausgangssignal des invertierten Pegels ausgibt, wenn der erste Komparator das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt und der zweite Komparator das zweite Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.
Um eine derartige Zeitbegrenzungsfunktion durchzuführen, stellt die Signalausgabeeinheit an dem ersten Register den Wert ein, der dem Sollwinkel entspricht, an welchem der Pegel des Ausgangssignals geschaltet werden sollte. Weiterhin stellt die Signalausgabeeinheit an dem zweiten Register einen Additionswert ein, der durch Addieren des Zählwerts der planmäßigen Zeitlänge zu dem Wert des Zeitzählers erzielt wird (das heißt einen Voraussagewert des Zeitzählers, wenn die planmäßige Zeitlänge von dem vorbestimmten Referenzzeitpunkt verstrichen ist).
Auf ein Durchführen des vorhergehenden Einstellens der ersten und zweiten Register gibt der erste Komparator das erste Vergleichsübereinstimmungssignal aus, wenn der Pegel des sich drehenden Körpers den Sollwinkel erreicht, und gibt der zweite Komparator das zweite Vergleichsübereinstimmungssignal aus, wenn die planmäßige Zeitlänge von dem bestimmten Referenzzeitpunkt verstrichen ist. Wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den Sollwinkel erreicht, nachdem die planmäßige Zeitlänge, die von dem vorbestimmten Referenzzeitpunkt gezählt wird, verstrichen ist, wird der Pegel des Ausgangssignals geschaltet, wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den Sollwinkel erreicht (das heißt der erste Komparator gibt das erste Vergleichsübereinstimmungssignal aus). Im Gegensatz dazu wird, wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den Sollwinkel erreicht, bevor die planmäßige Zeitlänge, die von dem folgenden vorbestimmten Referenzzeitpunkt gezählt wird, verstrichen ist, der Pegel des Ausgangssignals von dem bestimmten Pegel geschaltet, wenn die planmäßige Zeitlänge von dem vorbestimmten Referenzzeitpunkt verstrichen ist (das heißt der zweite Komparator gibt das erste Vergleichsübereinstimmungssignal aus).
Gemäß der Signalausgabeeinheit der Erfindung ist es möglich, eine derartige Zeitbegrenzungsfunktion mit einer verringerten Verarbeitungslast einer CPU und einer verbesserten Genauigkeit ohne eine Schwankung der Drehzahl des sich drehenden Körpers zu realisieren.
Gemäß der Signalausgabeeinheit der Erfindung ist der vorbestimmte bestimmte Pegel des Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit ein Pegel (als ein nicht aktiver Pegel), der eine Unterbrechung einer elektrischen Energieversorgung zu einem Steuerziel, das gemäß einem Ausgangssignal zu steuern ist, anzeigt, und zeigt der invertierte Pegel (als ein aktiver Pegel) des Ausgangssignals das Initialisieren der elektrischen Leistung zu dem Steuerziel an. Der Sollwinkel, an welchem der Pegel des Ausgangssignals geschaltet wird, ist der Winkel, an welchen der nicht aktive Pegel des Ausgangssignals zu dem aktiven Pegel geschaltet wird. Anders ausgedrückt ist ein derartiger Sollwinkel der Winkel, um das Ausgeben des Ausgabesignals zu initialisieren.
Daher ist es gemäß der Signalausgabeeinheit der Erfindung möglich, die Zeitbegrenzungsfunktion (anders ausgedrückt bedeutet dies eine Schutzfunktion zum Steuern des Initialisierens der Signalausgabe) mit einer verringerten Last der CPU zu realisieren, das heißt zu erfüllen, durch welche die Signalausgabeeinheit die Zufuhr des Ausgangssignals anhält, bis die planmäßige Zeitlänge, die von der vorbestimmten Referenzzeit gezählt wird, verstrichen ist.
Weiterhin ist gemäß der Signalausgabeeinheit der Erfindung der bestimmte Pegel des Ausgangssignals von der Signalausgabeeinheit ein Pegel (als ein aktiver Pegel), der die Initialisierung einer elektrischen Energieversorgung zu dem Steuerziel, das gemäß dem Ausgangssignal zu steuern ist, anzeigt, und ist der invertierte Pegel des Ausgangssignals ein Pegel (also ein nicht aktiver Pegel), der die Unterbrechung der elektrischen Energieversorgung zu dem Steuerziel anzeigt. Der Sollwinkel, an welchem der Pegel des Ausgangssignals geschaltet wird, ist der Winkel, wenn der aktive Pegel des Ausgangssignals zu dem nicht aktiven Pegel geschaltet wird. Anders ausgedrückt ist ein derartiger Sollwinkel ein Beendigungswinkel, um die Ausgabe des Ausgangssignals zu beenden.
Daher ist es gemäß der Signalausgabeeinheit der Erfindung möglich, die Zeitbegrenzungsfunktion (anders ausgedrückt bedeutet dies eine Schutzfunktion zum Steuern des Beendigens der Signalausgabe) mit einer verringerten Last der CPU zu realisieren, das heißt zu erfüllen, durch welche die Signalausgabeeinheit kontinuierlich das Ausgangssignal zuführt, bis die planmäßige Zeitlänge, die von der vorbestimmten Referenzzeit gezählt wird, verstrichen ist.
Es ist möglich, eine elektronische Steuereinheit auszubilden, die mit einer derartigen Signalausgabeeinheit ausgestattet ist, die zuvor beschrieben worden ist, die im Stande ist, die Zeitbegrenzungsfunktion zu realisieren. Gemäß der Erfindung weist die elektronische Steuereinheit die vorhergehende Signalausgabeeinheit und eine Steuereinrichtung auf, die eine Registerwert-Einstelleinrichtung aufweist, zum Einstellen des ersten Vergleichswerts, welcher den bestimmten Drehwinkel des sich drehenden Körpers anzeigt, an welchem der Pegel des Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit von dem bestimmten Pegel auf den invertierten Pegel invertiert wird, an dem ersten Register, und zum Addieren des bestimmten Zählwerts, der die vorbestimmte Zeitdauer anzeigt, zu dem Zeitzählwert des Zeitzählers zu der bestimmten Referenzzeit, und Speichern des Ergebnisses der Addition in das zweite Register.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist die Signalausgabeeinheit weiterhin ein Erfassungsregister auf, in welches der Zeitzählwert in dem Zeitzähler gespeichert wird, wenn der erste Komparator das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.
Es ist dadurch möglich, einfach durch das Erfassungsregister den genauen Wert des Zeitzählers zu dem Referenzzeitpunkt zu erzielen, wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers ein bestimmter Zeitpunkt vor dem Sollwinkel als der Ausgabeinversionswinkel wird. Es ist dadurch möglich, den genauen Wert in dem zweiten Register zu speichern.
Wenn die Ausgabesignaleinheit nicht mit irgendeinem Erfassungsregister ausgestattet ist, ist es erforderlich, unmittelbar den Wert des Zeitzählers auf ein Erreichen des Referenzzeitpunkts zu lesen, um den Wert des Zeitzählers zu dem Referenzzeitpunkt zu lesen. Jedoch ist es aufgrund einer Ausführungsverzögerung in dem Ausleseverfahren schwierig, den genauen Wert zu dem Referenzzeitpunkt zu erzielen.
Gemäß dem Signalausgaberegister, das das Erfassungsregister enthält, wird, wenn der vorbestimmte Winkel in dem ersten Register gespeichert wird, bevor der Referenzzeitpunkt auftritt, der Wert des Zeitzählers zu dem Referenzzeitpunkt in dem Erfassungsregister erfasst, wenn der erste Komparator das erste Vergleichsübereinstimmungssignal auf ein Erreichen des Drehwinkels des sich drehenden Körpers zu dem bestimmten Winkel vor dem Sollwinkel als den Ausgabeinversionswinkel ausgibt. Es ist dadurch möglich, den genauen Wert zu dem Referenzzeitpunkt durch ledigliches Lesen des Werts zu erzielen, der in dem Erfassungsregister gespeichert ist.
Gemäß der elektronischen Steuereinheit, die mit der Signalausgabeeinheit ausgestattet ist, die ein derartiges Erfassungsregister aufweist, ist die bestimmte Referenzzeit eine bestimmte Zeit dann, wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers zu einem ersten Winkel vor dem bestimmten Drehwinkel wird, bei welchem der Pegel des Ausgangssignal der Signalausgabeeinheit von dem bestimmten Pegel auf den invertierten Pegel invertiert wird, und stellt die Registerwert-Einstelleinrichtung in das erste Register einen Wert als den ersten Vergleichswert einstellt, der den ersten Winkel des sich drehenden Körpers vor dem bestimmten Drehwinkel anzeigt, den in dem Erfassungsregister gespeicherten Zeitzählwert ausliest, den bestimmten Zählwert, der die vorbestimmte Zeit anzeigt, zu dem ausgelesenen Zeitzählwert addiert, und das Ergebnis der Addition in das zweite Register speichert, während einer Zeitdauer, die ausgehend von der bestimmten Referenzzeit bis zu der Zeit gezählt wird, zu der der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den bestimmten Drehwinkel erreicht.
Die Register-Einstelleinrichtung kann den bestimmten Winkel in dem ersten Register einstellen, bevor der Referenzwinkel auftritt, und den Wert einlesen, der in dem Erfassungsregister gespeichert ist, während der Zeitlänge von dem Referenzzeitpunkt zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den Sollwinkel als den Ausgabeinversionswinkel erreicht. Die Registerwert-Einstelleinrichtung kann in dem zweiten Register das Additionsergebnis eines Addierens des Zählwerts des Zeitzählers während der planmäßigen Zeitlänge zu dem ausgelesenen Wert aus dem Erfassungsregister einstellen.
Demgemäß ist es möglich, dass die elektronische Steuereinheit den genauen Wert des Zeitzählers zu dem Referenzzeitpunkt durch das Erfassungsregister erzielt und das Verfahren, das die genaue Zeitbegrenzungsfunktion erfüllt, durch Einstellen des Voraussagewerts des Zeitzählers an dem zweiten Register durchzuführen, wenn die planmäßige Zeitlänge, die von dem Referenzzeitpunkt gezählt wird, verstrichen ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines Aufbaus einer Motorsteuereinheit bzw. eines ECU als einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines Zeitgebermoduls als einer Signalausgabeeinheit, die in einer CPU in einer in 1 gezeigten ECU enthalten ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3A eine Einstelltabelle, die den Betrieb eines Schaltnetzes zeigt, die in dem in 2 gezeigten Zeitgebermodul enthalten ist;
3B ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Schaltnetzes zeigt, die in dem in 2 gezeigten Zeitgebermodul enthalten ist;
4 ein Blockschaltbild eines Aufbaus eines Abwärtszählers, der in dem in 2 gezeigten Zeitgebermodul enthalten ist;
5A ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines primären Einspritzungspulses zum Ausgeben eines primären Einspritzpulssignals, das von der CPU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchgeführt wird;
5B ein Flussdiagramm eines Verfahrens während eines Einspritzpuls-Ausschaltzeitpunkts, in welchem die CPU ein sekundäres Einspritzpulssignal ausgibt, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
6 ein Zeitablaufdiagramm des Verfahrens zum Einstellen eines primären Pulses, das in 5A gezeigt ist;
7 ein Zeitablaufdiagramm des Verfahrens zum Einstellen eines primären Pulses, das in 5A gezeigt ist;
8A ein Flussdiagramm eines Einspritzpuls-Einschalteinstellverfahrens eines Schaltens eines niedrigen Pegels eines Einspritzpulssignals zu einem hohen Pegel durch die CPU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
8B ein Flussdiagramm eines Verfahrens unter einem Puls-Einschaltzustand, der von der CPU durchgeführt wird, wenn das Einspritzpulssignal von dem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel geschaltet wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
9 ein Zeitablaufdiagramm des Einspritzpuls-Einschalteinstellverfahrens, das in den 8A und 8B gezeigt ist;
10 ein Blockschaltbild eines weiteren Aufbaus des Zeitgebermoduls einer Signalausgabeeinheit, die in der CPU in der ECU enthalten ist, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
11A ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines primären Einspritzpulses zum Ausgeben eines primären Einspritzpulssignals, das von der CPU durchgeführt wird, gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
11B ein Flussdiagramm eines Verfahrens während eines Einspritzpuls-Ausschaltzeitpunkts, in welchen die CPU ein sekundäres Einspritzpulssignal ausgibt, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12A ein Flussdiagramm eines Einspritzpuls-Einschalteinstellverfahrens eines Schaltens eines niedrigen Pegel eines Einspritzpulssignals zu einem hohen Pegel durch die CPU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
12B ein Flussdiagramm des Verfahrens unter einem Einspritzpuls-Einschaltzustand, der von der CPU durchgeführt wird, wenn das Einspritzpulssignal von dem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel geschaltet wird, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
13A einen Aufbau eines Blockschaltbilds einer Schaltung, um ein Einspritzpulssignal auszugeben; und
13B ein Zeitablaufdiagramm des Einspritzpulssignals in der Schaltung, die in 13A gezeigt ist.
In der Beschreibung der verschiedenen Ausführungsbeispiele bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder -ziffern gleiche oder äquivalente Komponententeile durchgängig durch die mehreren Darstellungen.
Es wird eine Beschreibung eines Aufbaus einer elektronischen Steuereinheit gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung gegeben, in welchen das Konzept der Erfindung angewendet wird. Die elektronische Steuereinheit gemäß der Erfindung entspricht einer Motorsteuereinheit bzw. ECU durch die folgende Beschreibung der ersten und zweiten Ausführungsbeispiele.
Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
1 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus der ECU 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist die ECU 11 mit einem Mikrocomputer 13 und einer externen Eingabe/Ausgabe- bzw. I/O-Schaltung 15 ausgestattet. Der Mikrocomputer 13 führt verschiedene Verfahren zum Steuern des Betriebs einer Maschine 1 in einem Fahrzeug durch. Die externe I/O-Schaltung 15 führt den Eingabe- und Ausgabevorgang von verschiedenen Signalen zwischen der ECU 11 und dem Mikrocomputer 13 durch.
Das Fahrzeug ist in verschiedenen Typen von Betätigungsvorrichtungen, um die Maschine 1 zu betreiben, und verschiedenen Typen von Sensoren ausgestattet, um den Betriebszustand der Maschine 1 zu erfassen, wie zum Beispiel einer Einspritzdüse 2 (als ein Kraftstoffeinspritzventil eines elektromagnetischen Typs), einer Zündvorrichtung 3 (als einer Zündeinheit), einer elektronischen Drossel 4, eines Kurbelsensors 5, einem Wassertemperatursensor 6, einem Drosselsensor 7 usw. Die Einspritzdüse 2 spritzt einen Kraftstoff in den Maschinenzylinder der Maschine 1 ein. Die Zündvorrichtung 3 zündet Zündkerzen in der Maschine 1. Die elektronische Drossel 4 regelt die Menge von Einlassluft in die Maschine 1. Der Kurbelsensor 5 gibt ein Kurbelsignal, das eine Flanke zu jedem planmäßigen Winkel (zum Beispiel alle 30° CA, wobei ”CA” einen Kurbelwinkel anzeigt) gemäß einer Drehung der Kurbelwelle der Maschine 1 aus. Der Wassertemperatursensor 6 erfasst die Temperatur von Kühlwasser für die Maschine 1. Der Drosselsensor 7 erfasst einen Öffnungswinkel der elektronischen Drossel 4.
Der Mikrocomputer 13 nimmt verschiedene Signale, wie zum Beispiel ein Kurbelsignal aus dem Kurbelsensor 5n auf, wobei jedes Signal zwischen einem niedrigen Pegel und einem hohen Pegel geschaltet wird, nachdem die externe I/O-Schaltung 15 derartige Signale gleich gerichtet hat.
Der Mikrocomputer 13 nimmt analoge Signale, wie zum Beispiel das aus dem Wassertemperatursensor 6 und das Signal aus dem Drosselsensor 7, nach einer Wandlung von derartigen analogen Signalen zu digitalen Signalen durch einen A/D-Wandler (nicht gezeigt) auf.
Der Mikrocomputer 13 weist die externe I/O-Schaltung 15 an, Ansteuerströme zu derartigen verschiedenen Typen der Betätigungsvorrichtungen auszugeben. Genauer gesagt öffnet die Einspritzdüse 2 ihr Ventil, wenn sie das Einspritzpulssignal eines hohen Pegels empfängt, das aus dem Mikrocomputer 13 ausgegeben wird. Ein elektrischer Strom fließt in die Zündvorrichtung 3, während der Mikrocomputer 13 das Zündpulssignal des hohen Pegels ausgibt, und die Zündvorrichtung 3 gibt ein Zündpulssignal zu Zündkerzen aus, wenn der Mikrocomputer 13 das Zündpulssignal eines niedrigen Pegels, das von dem hohen Pegel geschaltet worden ist, ausgibt, und der Strom, der durch die Zündvorrichtung 3 fließt, wird dadurch unterbrochen.
Im Übrigen ist der Mikrocomputer 13 mit einem Zeitgebermodul 29 zum Ausgeben des Einspritzpulssignals und des Zündpulssignals zusätzlich zu bekannten Einheiten, wie zum Beispiel einer zentralen Verarbeitungseinheit bzw. CPU 21 als eine Steuervorrichtung, einem Nur-Lese-Speicher bzw. ROM 23, einem Direktzugriffsspeicher bzw. RAM 25 und Eingangs/Ausgangsanschlüssen 28 ausgestattet.
Es wird nun eine Beschreibung des Zeitgebermoduls 29 als die Signalausgabeeinheit gegeben.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Zeitgebermoduls 29, das in der CPU 21 enthalten ist, die in die ECU 11 montiert ist, die in 1 gezeigt ist, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie es in 2 gezeigt ist, weist das Zeitgebermodul 29 einem Winkelzähler 31, ein Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32, einen Komparator 33, einen Zeitzähler 34, ein Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35, einen Komparator 36, einen Abwärtszähler 37 und ein Schaltnetz 38 auf. Der Winkelzähler 31 arbeitet synchron zu der Drehung der Kurbelwelle und gibt einen gezählten Wert aus, der einen Kurbelwinkel anzeigt (das heißt einen Drehwinkel der Kurbelwelle pro einen Zyklus der Maschine 1). Das Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 speichert einen Wert, der mit dem Kurbelwinkel als der Ausgangswert des Winkelzählers 31 zu vergleichen ist. Der Komparator 33 vergleicht das Ausgangssignal aus dem Winkelzähler 31 mit dem Wert, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 gespeichert ist und gibt ein Winkelvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 aus, wenn das Ausgangssignal aus dem Winkelzähler 31 den Wert erreicht, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister gespeichert ist. Der Zeitzähler 34 zählt jede konstante Zeit aufwärts. Das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 speichert einen Wert, der mit dem Wert zu vergleichen ist, der in dem Zeitzähler gespeichert ist. Der Komparator 36 vergleicht den Wert, der in dem Zeitzähler gespeichert ist, mit dem Wert, der in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 gespeichert ist, und gibt ein Zeitvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 aus, wenn der Wert, der in dem Zeitzähler gespeichert ist, den Wert erreicht, der in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 gespeichert ist. Der Abwärtszähler 37 gibt ein Einspritzpulssignal oder ein Zündpulssignal aus. Das Schaltnetz 38 empfängt das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal, das von dem Komparator 33 übertragen wird, und das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal, das von dem Komparator 36 übertragen wird, und erzeugt beide oder eines eines Puls-Einschalt-Triggersignals und eines Puls-Ausschalt-Triggersignals während einer Betriebsart, die von der CPU 21 eingestellt wird, und gibt die erzeugten Signale zu dem Abwärtszähler 37 aus.
Das Puls-Einschalt-Triggersignal, das von dem Schaltnetz 38 zugeführt wird, dient zum Ändern des Ausgangspegels des Abwärtszählers 37 zu einem aktiven Pegel bzw. H-Pegel in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung und das Puls-Ausschalt-Triggersignal, das von dem Schalnetz 38 übertragen wird, dient zum Ändern des Ausgangspegels des Abwärtszählers 37 zu einem nicht aktiven Pegel bzw. L-Pegel in dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Durchgängig durch das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung nehmen die vorhergehenden Signale, das heißt das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal, das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal, das Puls-Einschalt-Triggersignal und das Puls-Ausschalt-Triggersignal den H-Pegel als den aktiven Pegel an.
Die CPU 21 stellt einen optionalen Wert, der eine optionale Zeitlänge darstellt, als Daten in dem Abwärtszähler 37 im Voraus ein. Wenn der Abwärtszähler 37 das Puls-Einschalt-Triggersignal, das von dem Schaltnetz 38 übertragen wird, empfängt, schaltet er einen niedrigen Pegel seines Ausgangssignals zu einem H-Pegel und initialisiert einen Abwärtszählvorgang von dem im Voraus eingestellten Wert. Wenn der gezählte Wert null erreicht oder wenn er das Puls-Ausschalt-Triggersignal, das von dem Schaltnetz 38 übertragen wird, empfängt, schaltet der Abwärtszähler 37 den H-Pegel seines Ausgangssignals zu dem L-Pegel. Der Aufbau der Abwärtszählers 37 wird im Detail später beschrieben.
Im Gegensatz dazu ist der Winkelzähler 31 ein Zähler, der den Zählvorgang mit einer kleineren Auflösung als den Winkel durchführt, durch welchen eine wirksame Flanke in dem Kurbelsignal erzeugt wird. Der gezählte Wert des Winkelzählers 31 zeigt den Kurbelwinkel mit seiner Winkelauflösung an. Das heißt, der Mikrocomputer 13 weist eine Zählsteuervorrichtung (nicht gezeigt) auf, die dazu ausgelegt ist, den Zählvorgang des Winkelzählers 31 zu steuern. Die Zählsteuervorrichtung (nicht gezeigt) erzeugt ein Multiplikationstaktsignal (genauer gesagt wird eine Periode von diesem durch Teilen einer Periode des Kurbelsignals durch eine Multiplikationszahl erzielt) auf der Grundlage eines Kurbelsignals. Der Winkelzähler 31 führt den Zählvorgang wiederholt auf der Grundlage der Multiplikationstaktsignale durch.
Der Aufbau und Betrieb einer derartigen Zählsteuervorrichtung sind bekannt, wobei die Erläuterung von diesen hier weggelassen wird.
Der Zeitzähler 34 ist ein Freilaufzähler, um bei jedem Empfangen eines internen Takts aufwärts zu zählen.
Der Komparator 33 weist eine Verriegelungsschaltung (nicht gezeigt) auf, welche kontinuierlich das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt, bis die CPU 21 die Verriegelungsschaltung nach dem Ausgeben des Winkelvergleichsübereinstimmungssignals aus dem Komparator 33 zurücksetzt. Der Komparator 36 weist eine derartige Funktion auf.
Nachstehend wird eine Beschreibung des Aufbaus und Betriebs des Schaltnetzes 38 unter Bezugnahme auf die 3A und 3B gegeben.
3A zeigt eine Einstelltabelle, die den Betrieb des Schaltnetzes 38 anzeigt, das in dem Zeitgebermodul 29 enthalten ist, das in 2 gezeigt ist.
Der Einstellwert in der Einstelltabelle, die in 3A gezeigt ist, ist ein Einstellwert (im weiteren Verlauf als ”Betriebsarteneinstellwert bezeichnet) der Betriebsart, die von der CPU 21 eingestellt wird. 3B zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Schaltnetzes 38, das in dem Zeitgebermodul 29 enthalten ist, das in 2 gezeigt ist.
Wie es in 3A gezeigt ist, wird das Schaltnetz 38 in eine Arbeitsbetriebsart eingestellt, wenn es den Betriebsarteneinstellwert erkennt, der von der CPU 21 übertragen wird. Die Arbeitsbetriebsart ist einer der Werte von 0 bis 5. Das Schaltnetz erzeugt beide oder eines des Puls-Einschalt-Triggersignals und des Puls-Ausschalt-Triggersignals auf der Grundlage des empfangenen Winkelvergleichsübereinstimmungssignals und des Zeitvergleichsübereinstimmungssignals unter dem Zustand der eingestellten Arbeitsbetriebsart.
Das heißt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 1 ist, gibt das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal nicht aus und gibt das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal aus dem Komparator 36 als das Puls-Ausschalt-Triggersignal aus.
Weiterhin gibt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 2 ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal nicht aus und gibt das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal aus dem Komparator 36 als das Puls-Einschalt-Triggersignal aus.
Noch weiterhin gibt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 3 ist, das Schaltnetz 38 des Winkelvergleichsübereinstimmungssignal als das Puls-Einschalt-Triggersignal aus und gibt das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal als das Puls-Ausschalt-Triggersignal aus.
Weiterhin gibt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 4 ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal nicht aus und führt eine logische UND-Verknüpfung zwischen den Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und dem Zeitvergleichsübereinstimmungssignal durch und gibt dann das Ergebnis der logischen Verknüpfung als das Puls-Einschalt-Triggersignal aus.
Noch weiterhin gibt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 5 ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal nicht aus und führt eine logische UND-Verknüpfung zwischen den Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und dem Zeitvergleichsübereinstimmungssignal durch und gibt dann das Ergebnis der logischen Verknüpfung als das Puls-Ausschalt-Triggersignal aus.
Schließlich gibt, wenn der Betriebsarteneinstellwert 0 ist, das Schaltnetz 38 sowohl das Puls-Einschalt-Triggersignal als auch das Puls-Ausschalt-Triggersignal nicht aus.
Um eine derartige Funktion zu realisieren, wie sie zuvor beschrieben worden ist, weist das Schaltnetz ein Register 41, eine UND-Schaltung 42, ODER-Schaltungen 43 und 44, Schaltnetze 45 bis 48 und eine Dekodierschaltung 49 auf. Die CPU 21 schreibt den Betriebsarteneinstellwert in das Register 41. Die UND-Schaltung führt die logische UND-Verknüpfung zwischen dem Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und dem Zeitvergleichsübereinstimmungssignal durch und gibt das Verknüpfungsergebnis als das logische UND-Signal aus. Die ODER-Schaltung 43 gibt das Puls-Einschalt-Triggersignal aus. Die ODER-Schaltung 44 gibt das Puls-Ausschalt-Triggersignal aus. Wenn das Schaltnetz 45 eingeschaltet ist, wird das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal an einem Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 43 vorgesehen. Wenn das Schaltnetz 46 eingeschaltet ist, wird das Ausgangssignal der UND-Schaltung 42 an einen anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 43 vorgesehen. Wenn das Schaltnetz 47 eingeschaltet ist, wird das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal an einem Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 44 vorgesehen. Wenn das Schaltnetz 48 eingeschaltet ist, wird das Ausgangssignal der UND-Schaltung 42 an einem anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 44 vorgesehen. Die Dekodierschaltung 49 steuert einen Einschalt/Ausschaltbetrieb von derartigen Schaltnetzen 45 bis 48 gemäß dem Betriebsarteneinstellwert, der in dem Register 41 gespeichert ist.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 0 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass alle der Schaltplätze 45 bis 48 ausgeschaltet sind.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 1 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass lediglich das Schaltnetz 47 eingeschaltet ist.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 2 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass lediglich das Schaltnetz 45 eingeschaltet ist.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 3 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass lediglich die Schaltplätze 45 bis 47 eingeschaltet sind.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 4 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass lediglich das Schaltnetz 46 eingeschaltet sind.
Wenn der Betriebsarteneinstellwert 5 ist, steuert die Dekodierschaltung 49 derart, dass lediglich das Schaltnetz 48 eingeschaltet sind.
Beide der Eingangsanschlüsse der ODER-Schaltungen 43 und 44 werden nach unten gezogen, das heißt durch Widerstände (nicht gezeigt) an Masse gelegt. Da die Eingangsanschlüsse der ODER-Schaltungen 43 und 44 mit den Schaltnetzen 45 bis 48 verbunden sind, wenn alle Schaltnetze 45 bis 48 ausgeschaltet sind, nimmt jeder Eingangsanschluss der ODER-Schaltungen 43 und 44 das Signal des niedrigen Pegels auf.
4 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Abwärtszählers 37, der in dem Zeitgebermodul 29 enthalten ist, das in 2 gezeigt ist.
Wie es in 4 gezeigt ist, weist der Abwärtszähler 37 ODER-Schaltungen 51 und 52, eine Verriegelungsschaltung 53, UND-Schaltungen 54 und 56 und einen Zähler 55 auf.
Die ODER-Schaltung 51 nimmt das Puls-Einschalt-Triggersignal, das von dem Schaltnetz 38 übertragen wird, und das Einstellsignal auf, das von der CPU 21 übertragen wird. Die ODER-Schaltung 52 nimmt das Puls-Ausschalt-Triggersignal, das von dem Schaltnetz 38 übertragen wird, und das Rücksetzsignal auf, das von der CPU 21 übertragen wird.
Die Verriegelungsschaltung 53 weist einen aktiv hohen Einstellanschluss, an welchen das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 51 angelegt wird, und einen aktiv hohen Rücksetzanschluss auf, an welchen das Ausgangssignal aus der ODER-Schaltung 52 angelegt wird. Die UND-Schaltung 54 nimmt das Ausgangssignal aus der Verriegelungsschaltung 53 und den internen Takt in dem Mikrocomputer 13 auf. Die CPU 21 kann ein optionales Datenelement, das eine optionale Zeitlänge anzeigt, an dem Zähler 55 im Voraus einstellen. Der Zähler 55 führt den Abwärtszählvorgang auf der Grundlage des Taktsignals durch, der von dem UND-Zähler 54 vorgesehen wird, und gibt ein Signal eines hohen Pegels aus, bis die gezählten Werte null erreichen. Die UND-Schaltung 56 führt eine logische UND-Verknüpfung zwischen dem Ausgangssignal aus dem Zähler 55 und dem Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 53 durch und gibt das Verknüpfungsergebnis als das Ausgangssignal des Abwärtszählers 37 aus.
Wenn das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 52 ein hoher Pegel wird, wird der gezählte Wert des Zählers 55 auf null zurückgesetzt.
In dem Abwärtszähler 37, der einen derartigen Aufbau aufweist, wird, wenn der Abwärtszähler 37 das Puls-Einschalt-Triggersignal eines hohen Pegels empfängt, das von dem Schaltnetz 38 unter dem Zustand übertragen wird, zu dem der Wert, der eine optionale Zeitlänge anzeigt, im Voraus an dem Zähler 55 eingestellt ist, das Schaltnetz 53 aktiv und gibt dadurch das Signal eines hohen Pegels aus und gibt die UND-Schaltung 56 dadurch das Ausgangssignal eines hohen Pegels aus. Gleichzeitig initialisiert der Zähler 55 das Abwärtszählen, wenn er das Taktsignal von der UND-Schaltung 54 empfängt.
Wenn der Zählwert des Zählers 55 null erreicht oder wenn das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal eines hohen Pegels ausgibt und die ODER-Schaltung 52 die Verriegelungsschaltung 53 und den Zähler 55 zurücksetzt, gibt die UND-Schaltung 56 das Ausgangssignal eines niedrigen Pegels aus.
Die Verriegelungsschaltung 53 wird durch Übertragen des Einstellsignals von der CPU 21 zu der ODER-Schaltung 51 zwangsweise auf den Einstellzustand eingestellt.
Sowohl die Verriegelungsschaltung 53 als auch der Zähler 55 werden auf ein Übertragen des Rücksetzsignals von der CPU 21 zu der ODER-Schaltung 52 zwangsweise zurückgesetzt.
Es wird nun eine Beschreibung des Verfahrens, um das Einspritzpulssignal unter Verwendung des Zeitgebermoduls 29 auszugeben, unter Bezugnahme auf die 5A, 5B, 6 und 7 gegeben. In dem folgenden Fall gibt der Abwärtszähler 37 das Ausgangssignal als das Einspritzpulssignal aus.
5A zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Einstellen eines primären Einspritzpulses eines Ausgebens eines primären Einspritzpulssignals, das von der CPU 21 durchgeführt wird, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 5B zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens während eines Einspritzpuls-Ausschalt-Zeitpunkts, zu welchem die CPU 21 ein sekundäres Einspritzpulssignal ausgibt, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des primären Pulseinstellverfahrens, das in 5A gezeigt ist. 7 zeigt ein Zeitablaufdiagramm des primären Pulseinstellverfahrens, das in 5A gezeigt ist.
Die ECU 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung führt eine Teileinspritzung durch, bei welcher die Kraftstoffeinspritzung in jedem Zylinder der Maschine in mehrere Einspritzungen geteilt ist. Um die Teileinspritzung zu realisieren, weist das Einspritzpulssignal während einer primären Einspritzzeitdauer ”Tf1”, die von dem primären Einspritzstartwinkel ”an1” des Kurbelwinkels der Kurbelwelle gezählt wird, einen hohen Pegel auf. Danach weist das Einspritzpulssignal während einer zweiten Einspritzzeitdauer ”Tf2” die von dem sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” des Kurbelwinkels der Kurbelwelle gezählt wird, einen hohen Pegel auf. Weiterhin muss das Teileinspritzungsverfahren die Zeitbegrenzung aufweisen, um das Zeitintervall zwischen dem primären Einspritzpulssignal und dem sekundären Einspritzpulssignal zu halten. Das heißt, auch dann, wenn der Kurbelwinkel der Kurbelwelle den zweiten Einspritzstartwinkel ”an2” annimmt, muss das Ausgangssignal des Einspritzpulssignals des niedrigen Pegels gehalten werden, bis die planmäßige Zeitlänge TL verstrichen ist, die von der Beendigungszeit des primären Kraftstoffeinspritzverfahrens (das heißt von dem Zeitpunkt, zu welchem das primäre Einspritzsignal zu dem niedrigen Pegel geschaltet worden ist, siehe 6) gezählt wird.
Die CPU 21 führt ein weiteres Steuerverfahren (nicht gezeigt) eines Erfassens des Betriebszustands der Maschine 1 auf der Grundlage von Erfassungssignalen durch, die von Sensoren von verschiedenen Typen übertragen werden, und die CPU 21 berechnet die primären und sekundären Einspritzstartwinkel ”an1” und ”an2” und die Kraftstoffeinspritzzeitpunkte der ”Tf1” und Tf2” auf der Grundlage der Erfassungsergebnisse von derartigen Sensoren von verschiedenen Typen.
5A zeigt das Flussdiagramm des primären Pulseinstellverfahrens, das von der CPU 21 auszuführen ist, um das primäre Einspritzpulssignal auszugeben.
Das primäre Pulseinstellverfahren wird zu einem optionalen Zeitpunkt durchgeführt, bevor das Kurbelventil der Kurbelwelle den primären Einspritzstartwinkel ”an1” erreicht. Vor dem Initialisieren des primären Pulseinstellverfahrens setzt die CPU 21 die Verriegelungsschaltungen in den Komparatoren 33 und 36 (welche das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und Zeitvergleichsübereinstimmungssignal ausgeben) und die Verriegelungsschaltung 53 in dem Abwärtszähler 37 zurück.
Wie es in 5A gezeigt ist, wird, wenn die CPU 21 das primäre Pulseinstellverfahren initialisiert, der primäre Einspritzstartwinkel ”an1” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt (Schritt S110). Darauf folgend wird der Wert, der der primären Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” entspricht, in dem Abwärtszähler 37 (genauer gesagt in dem Zähler 55, der den Abwärtszähler 37 ausbildet) in einem Schritt S120 eingestellt. Der Wert, der der Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” entspricht, wird durch Teilen der Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” durch eine Periode des Takts in dem Abwärtszähler 37 erzielt.
In einem Schritt S130 wird der Wert 2 in das Register 41 des Schaltnetzes 38 geschrieben. Daraufhin ist das primäre Pulseinstellverfahren beendet.
Wie es in 6 gezeigt ist, gibt, wenn der Wert des Winkelzählers 31 den primären Einspritzstartwinkel ”an1” erreicht und der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt (das heißt wenn das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal der hohe Pegel wird), das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal des hohen Pegels aus und gibt der Abwärtszähler 37 das Einspritzpulssignal des hohen Pegels aus. Gleichzeitig initialisiert der Abwärtszähler 37 das Abwärtszählen des Zählers 55 darin. Danach erreicht der Zählwert des Zählers 55 null, nachdem die primäre Kraftstoffeinspritzzeitlänge ”Tf1” verstrichen ist. Der Abwärtszähler 37 gibt das Einspritzpulssignal eines niedrigen Pegels aus. Das primäre Einspritzpulssignal wird unter Verwendung der vorhergehenden Weise geschaltet.
5B zeigt das Puls-Ausschalt-Verfahren eines Ausgebens des sekundären Einspritzpulssignals von der CPU 21. Das Puls-Ausschalt-Verfahren wird durchgeführt, wenn das Einspritzpulssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird.
Wie es in 5B gezeigt ist, liest die CPU 21, wenn das Puls-Ausschaltverfahren gestartet wird, den Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist (in einem Schritt S205), und speichert darin als den Zeitpunkt ”t1” (im weiteren Verlauf als ”Puls-Ausschaltzeitpunkt” bezeichnet), zu welchem das Einspritzpulssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird.
In einem Schritt S210 werden die Verriegelungsschaltungen in den Komparatoren 33 und 36 zurückgesetzt, um das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und Zeitvergleichsübereinstimmungssignal für das primäre Kraftstoffeinspritzverfahren zurückzusetzen. Weiterhin wird die Verriegelungsschaltung 53 in dem Abwärtszähler 37 zurückgesetzt, wenn der Abwärtszähler 37 das Rücksetzsignal empfängt.
In einem Schritt S220 wird es entschieden, ob es erforderlich ist oder nicht, das folgende Einspritzpulssignal auszugeben. Wenn das Entscheidungsergebnis keine Notwendigkeit anzeigt, das folgende Einspritzpulssignal auszugeben (das heißt wenn das Kraftstoffeinspritzsignal, das zu dem niedrigen Pegel geschaltet worden ist, das sekundäre Einspritzpulssignal ist), ist das Puls-Ausschaltverfahren beendet.
In dem Schritt S220 geht, wenn das Entscheidungsergebnis die Notwendigkeit anzeigt, das folgende Einspritzpulssignal auszugeben (das heißt, wenn das Einspritzpulssignal, das zu dem niedrigen Pegel geschaltet worden ist, das primäre Einspritzpulssignal ist), das Betriebsverfahren zu einem Schritt S230, in welchem der sekundäre Einspritzstartwinkel ”an2” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt wird.
In einem Schritt S240 addiert die CPU 21 die Puls-Ausschaltzeit ”t1”, die darin gespeichert in einem Schritt S205 worden ist, und den gezählten Wert, der der planmäßigen Zeitlänge ”TL” entspricht, die in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist (genauer gesagt, welches der Wert ist, der durch Teilen der planmäßigen Zeitlänge ”TL” durch die Zeit eines Zyklusses des Taktsignals erzielt wird, das in dem Zeitzähler 34 verwendet wird), und gibt den berechneten Wert als die Zeit ”t2” aus, die die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TL” ist, die von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” gezählt wird. Das heißt, der vorausgesagte Wert wird als die Zeit ”t2” berechnet. Der vorausgesagte Wert ist der Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, wenn die planmäßige Zeitlänge ”TL” von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” verstrichen ist.
Als Nächstes wird in einem Schritt S250 die Zeit ”t2”, die in dem Schritt S240 berechnet wird, in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 eingestellt. In einem Schritt S260 wird der Wert, der der sekundären Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf2” entspricht, in dem Abwärtszähler 37 eingestellt (genauer gesagt in dem Zähler eingestellt, der den Abwärtszähler 37 ausbildet).
Der Wert, der der Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf2” entspricht, ist der Wert, der durch Teilen der Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf2” durch eine Periode des Taktsignals erzielt wird, das in dem Abwärtszähler 37 verwendet wird.
In einem Schritt S270 wird der Wert ”4” in das Register 41 in dem Schaltnetz 38 beschrieben und ist dadurch das Puls-Ausschaltverfahren beendet.
In dem zuvor beschriebenen Puls-Ausschaltverfahren gibt, wenn der Kurbelwinkel den sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht, nachdem die planmäßige Zeitlänge ”TL” von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” des primären Einspritzpulssignals verstrichen ist, wie es in 6 gezeigt ist, der Komparator 36 des Zeitvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels aus, da der Wert des Zeitzählers 34 die Zeit ”t2” erreicht, die in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 eingestellt ist, bevor der Wert, der in dem Winkelzähler 31 gespeichert ist, den sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt ist. In diesem Zustand gibt, da der Betriebsarteneinstellwert, der in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, 4 ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal des hohen Pegels aus und gibt der Abwärtszähler 37 das sekundäre Einspritzpulssignal des hohen Pegels von dem niedrigen Pegel aus, wenn der Wert in dem Winkelzähler 31 den sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht und wenn der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels ausgibt. Gleichzeitig initialisiert der Zähler 55 in dem Abwärtszähler 35 das Abwärtszählverfahren und gibt danach der Abwärtszähler 37 das sekundäre Einspritzpulssignal des niedrigen Pegels von dem hohen Pegel aus, wenn die sekundäre Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf2” verstrichen ist und der Zählwert des Zählers 55 null erreicht.
Andererseits gibt, wenn sich die Drehzahl der Kurbelwelle erhöht, und wenn der Kurbelwinkel dadurch den zweiten Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht, bevor die planmäßige Zeitlänge ”TL”, die von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” des primären Einspritzpulssignals gezählt wird, verstrichen ist, wie es in 7 gezeigt ist, der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels aus, da der Wert in dem Winkelzähler 31 den sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 gespeichert ist, bevor der Wert in dem Zeitzähler 34 die Zeit ”t2” erreicht, die in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 eingestellt ist.
Danach gibt, da der Betriebsarteneinstellwert, der in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, 4 ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal des hohen Pegels aus und gibt der Abwärtszähler 37 das sekundäre Einspritzpulssignal des hohen Pegels von dem niedrigen Pegel aus, wenn der Wert in dem Zeitzähler 34 die Zeit ”t2” erreicht, die in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 eingestellt ist, und wenn der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal eines hohen Pegels ausgibt (das heißt zu der verstrichenen Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TL”, die von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” von dem niedrigen Pegel gezählt wird).
Gleichzeitig initialisiert der Zähler 55 in dem Abwärtszähler 37 das Abwärtszählverfahren. Danach gibt der Abwärtszähler 37 das sekundäre Einspritzpulssignal des niedrigen Pegels von dem hohen Pegel aus, wenn der Zählwert in dem Zähler 55 null erreicht, nachdem die sekundäre Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf2” verstrichen ist.
Daher gibt, wen der Betriebsarteneinstellwert von 4 in dem Schaltnetz 38 in dem Zeitgebermodul 29 in der ECU 11 eingestellt wird, der Abwärtszähler 37 das Ausgangssignal des hohen Pegels als den aktiven Pegel, der von dem niedrigen Pegel aus dem nicht aktiven Pegel geschaltet worden ist, zu dem Zeitpunkt aus, zu welchem der Komparator 33 des Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt und der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.
Es ist dadurch möglich, sicher die Zeitbegrenzungsfunktion bezüglich des Einspritzpulssignals unter dem Teileinspritzungsverfahren ohne irgendeinen Einfluss auf die Drehung der Kurbelwelle durch Einstellen der Werte in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 und dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 in den Schritten S230 bis S250 zu erfüllen, die in 5B gezeigt sind, wobei die Zeitbegrenzungsfunktion Bedingungen (a1) und (a2) folgt:

(a1) Das Zeitintervall zwischen dem primären Einspritzpulssignal und dem sekundären Einspritzpulssignal benötigt mehr als die planmäßige Zeitlänge ”TL” unter der Zeitbegrenzung bezüglich des Einspritzpulssignals in dem Teileinspritzungsverfahren; und
(a2) Ein folgendes Pulssignal wird nicht von dem hohen Pegel geschaltet, bis die planmäßige Zeitlänge ”TL”, die von der Beendigungszeit der primären Kraftstoffeinspritzung gezählt wird, verstrichen ist, auch wenn der Kurbelwinkel den sekundären Einspritzstartwinkel ”an2” erreicht.

Es wird nun eine Beschreibung des Verfahrens, um das Zündpulssignal unter Verwendung des Zeitgebermoduls 29 auszugeben, unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme, die in den 8A und 8B gezeigt sind, und das Flussdiagramm gegeben, das in 9 gezeigt ist. In diesem Fall gibt der Abwärtszähler 37 das Ausgangssignal als das Zündpulssignal aus.
Zuerst erfasst als eine Vorbedingung die CPU 21 den Betriebszustand der Maschine 21 des Fahrzeugs auf der Grundlage der Signale, die von den verschiedenen Sensoren in einem weiteren Steuerverfahren (nicht gezeigt) übertragen werden, und berechnet sowohl den Puls-Ausschaltwinkel ”an21” als auch die Puls-Einschaltzeit ”Ton” als Steuerparameter für das Zündpulssignal auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses. Die CPU 21 berechnet weiterhin den Puls-Einschaltwinkel ”an11” auf der Grundlage beider der Steuerparameter ”an12” und ”Ton”.
Wie es in 9 gezeigt ist, ist der Puls-Ausschaltwinkel ”an12” ein Kurbelwinkel, an welchem das Zündpulssignal des hohen Pegels zu einem niedrigen Pegel geschaltet wird. Anders ausgedrückt ist es der Kurbelwinkel, an welchem die Energieversorgung zu der Zündvorrichtung 3 beendet wird. Die Puls-Einschaltzeit ”Ton” ist die Zeitdauer, um das Zündpulssignal eines hohen Pegels zu halten. Anders ausgedrückt ist es die Zeitdauer, um kontinuierlich die Energieversorgung an die Zündvorrichtung 3 anzulegen. Der Puls-Einschaltwinkel ”an11” ist der Kurbelwinkel, an welchem das Zündpulssignal des niedrigen Pegels zu dem hohen Pegel geschaltet wird. Anders ausgedrückt ist es der Kurbelwinkel, um die Energieversorgung zu der Zündvorrichtung 3 zu beenden.
Der Puls-Einschaltwinkel ”an11” wird auf der Grundlage des Puls-Ausschaltwinkels ”an12”, der Puls-Einschaltzeit ”Ton” und der Drehzahl der Kurbelwelle berechnet, die zu diesem Zeitpunkt erfasst wird.
In einem konkreten Beispiel berechnet die CPU 21 den Drehwinkel ”CAon” der Kurbelwelle während der Puls-Einschaltzeit ”Ton” auf der Grundlage der Drehzahl der Kurbelwelle und berechnet den Puls-Einschaltwinkel ”an11” durch Subtrahieren des berechneten Winkels ”CAon” von dem Puls-Ausschaltwinkel ”an12”.
Dies ist so, da es wichtig ist, den Zeitpunkt zu kennen, zu welchem ein hoher Pegel des Zündpulssignals zu einem niedrigen Pegel zu schalten ist, wobei der Puls-Einschaltwinkel ”an11” auf der Grundlage des Puls-Ausschaltwinkels ”an12” berechnet wird, welcher verwendet wird, um diesen Ausschaltzeitpunkt zu bestimmen.
In einem Fall, in dem sich die Drehzahl der Kurbelwelle erhöht, nachdem das Zündpulssignal des niedrigen Pegels zu dem hohen Pegel geschaltet werden muss, nachdem der Kurbelwinkel den Puls-Einschaltwinkel ”an11” erreicht, da die Istzeit von dem Puls-Einschaltwinkel ”an11” zu den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” (das heißt die Zeit, zu welcher das Zündpulssignal tatsächlich zu einem hohen Pegel geschaltet wird) kürzer als die berechnete Puls-Einschaltzeit ”Ton” ist, gibt es eine Möglichkeit, Zündkerzen nicht zu zünden.
Um diese Erscheinung zu vermeiden, wird während des Zündsteuerns für die Maschine 1 das Zündpulssignal des hohen Pegels gehalten (anders ausgedrückt wird das Ausgeben des Zündpulssignals nicht geändert), bis die planmäßige Zeitlänge ”TH”, die von dem Zeitpunkt des Puls-Einschaltwinkels ”an11” (das heißt von dem Zeitpunkt, zu welchem das Zündpulssignal zu dem hohen Pegel geschaltet wird) gezählt wird, verstrichen ist.
8A zeigt ein Flussdiagramm des Puls-Einschalteinstellverfahrens, in welchem die CPU 21 den niedrigen Pegel des Zündpulssignals zu dem hohen Pegel schaltet.
Das Puls-Einschalteinstellverfahren wird zu einem optionalen Zeitpunkt ausgeführt, bevor der Kurbelwinkel den Puls-Einschaltwinkel ”an11” erreicht. Vor dem Ausführen des Puls-Einschalteinstellverfahrens setzt die CPU 21 die Verriegelungsschaltungen (die das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal ausgeben), die in den Komparatoren 33 und 36 enthalten sind, und die Verriegelungsschaltung zurück, die in dem Abwärtszähler 53 enthalten ist.
Wie es in 8A gezeigt ist, initialisiert die CPU 21 das Puls-Einschalteinstellverfahren und stellt den Puls-Einschaltwinkel ”an11” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 in einem Schritt S310 ein. Die CPU 21 stellt den verfügbaren maximalen Zählwert in dem Abwärtszähler 37 (genauer gesagt in dem Zähler 55, der den Abwärtszähler 37 ausbildet) ein.
Die Zeit von dem maximalen Wert zu null durch den Zähler 55 ist angemessen länger als die Puls-Einschaltzeit ”Ton”, die von der CPU 21 berechnet wird. Der Grund zum Einstellen des maximalen Werts in dem Abwärtszähler 37 in einem Schritt S320 ist, dass das Ausgangssteuern für das Zündpulssignal, um von dem hohen Pegel von diesen zu dem niedrigen Pegel zu schalten, nicht die Abwärtszählfunktion des Abwärtszählers 37 verwendet.
Als Nächstes stellt in einem Schritt S330 die CPU 21 den Wert von 2 als den Betriebsarteneinstellwert in dem Register 41 in dem Schaltnetz 38 ein und ist dann das Puls-Einschalteinstellverfahren beendet.
Nach dem Beenden des zuvor beschriebenen Puls-Einschalteinstellverfahrens gibt, wenn der Winkelzähler 31 den Puls-Einschaltwinkel ”an11” erreicht und der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt (das heißt von dem niedrigen Pegel des Winkelvergleichsübereinstimmungssignals zu dem hohen Pegel schaltet), wie es in 9 gezeigt ist, das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal des hohen Pegels (das von dem niedrigen Pegel geschaltet wird) aus und gibt der Abwärtszähler 37 das Zündpulssignal des hohen Pegels (das von dem niedrigen Pegel geschaltet wird) aus.
Als Nächstes liest, wie es in 8B gezeigt ist, wenn die CPU 21 das Verfahren unter einem Puls-Einschaltzustand initialisiert, die CPU 21 den derzeitigen Wert, der in dem Zeitzähler 27 gespeichert ist, in einem Schritt S405 und speichert ihn als die Zeit ”t11”, zu welcher das Zündpulssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel geschaltet wird (hier im weiteren Verlauf wird dieser Zeitpunkt als ”Puls-Einschaltzeit” bezeichnet).
In einem Schritt S410 setzt die CPU 21 die Verriegelungsschaltungen in den Komparatoren 33 und 36 zurück, um das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal zu löschen.
Als Nächstes stellt die CPU 21 in einem Schritt S420 den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 ein.
Als Nächstes addiert die CPU 21 in einem Schritt S430 den Zählwert während der planmäßigen Zeitlänge ”TH”, der von dem Zeitzähler 34 gezählt wird, zu der Puls-Einschaltzeit ”t11”, die in dem Schritt S405 darin gespeichert worden ist, wobei der Zählwert während der planmäßigen Zeitlänge ”TH” der Wert ist, der durch Teilen der planmäßigen Zeitlänge ”TL” durch die Zeitperiode eines Taktzyklusses erzielt wird, der in dem Zeitzähler 34 verwendet wird. Die CPU 21 gibt den addierten Wert, der zuvor beschrieben worden ist, als die Zeit ”t12” aus, zu welcher die planmäßige Zeit ”TH” von der Puls-Einschaltzeit ”t11” zählt, verstrichen ist. Das heißt, die CPU 21 berechnet die Zeit ”t12” als einen Voraussagewert, der in dem Zeitzähler 34 zu speichern ist, welcher die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TH” ist, die von der Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird.
In einem Schritt S440 stellt die CPU 21 die berechnete Zeit ”t12” in einem Schritt S430 in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 ein. In einem Schritt S450 schreibt die CPU 21 den Betriebsarteneinstellwert von 5 in das Register 41 in dem Schaltnetz 38. Nach derartigen Verfahren ist das Verfahren unter dem Puls-Einschaltzustand beendet.
Durch Durchführen eines derartigen Verfahrens unter dem Puls-Einschaltzustand, das in 8B gezeigt ist, gibt, wenn der Kurbelwinkel den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” erreicht, nachdem die Zeit ”t12” die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TH” erreicht, die von der Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird, wie es durch durchgezogene Linien in 9 gezeigt ist, der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels aus, da der Wert, der im Zeitgeber 34 gespeichert ist, die Zeit ”t12” erreicht, die in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 gespeichert ist, bevor der Wert, der in dem Winkelzähler 31 gespeichert ist, den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” erreicht, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt ist.
Danach gibt, da der Betriebsarteneinstellwert von 5 in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, wenn er Wert in dem Winkelzähler 31 den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” erreicht und wenn das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal, das von dem Komparator 33 übertragen wird, der hohe Pegel wird, das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal des hohen Pegels aus und gibt der Abwärtszelle 37 das Zündpulssignal des niedrigen Pegels aus.
Im Gegensatz dazu gibt, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle sich erhöht und wenn der Kurbelwinkel den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” erreicht, bevor die Zeit ”t12”, die die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TH” ist, die von der Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird, wie es durch die abwechselnd lang und kurz gestrichelten Linien in 9 gezeigt ist, der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels aus, da der Wert in dem Winkelzähler 31 den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” erreicht, der in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt ist, bevor der Wert in dem Zeitzähler 34 die Zeit ”t12” erreicht, der in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 gespeichert ist.
Da der Betriebsarteneinstellwert von 5 in dem Schreibnetz 38 eingestellt ist, gibt das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal des niedrigen Pegels aus und gibt der Abwärtszählers 37 das Zündpulssignal des niedrigen Pegels aus, das von dem hohen Pegel geschaltet worden ist, wenn der Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, die Zeit ”t12” erreicht, die in dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 gespeichert ist, und wenn der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal des hohen Pegels ausgibt (das heißt wenn die planmäßige Zeitlänge ”TH” die von der Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird, verstrichen ist).
Wie zuvor beschrieben worden ist, schaltet, wenn der Betriebsarteneinstellwert von 5 in dem Schaltnetz 38 in dem Zeitgebermodul 29 eingestellt ist, das in der ECU 11 enthalten ist, der Abwärtszähler 37 den hohen Pegel (als den aktiven Pegel) des Zündpulssignal zu dem niedrigen Pegel (als den nicht aktiven Pegel), wenn beide der Komparatoren 33 und 36 die Vergleichsübereinstimmungssignale (das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal und das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal) ausgeben.
Demgemäß ist es möglich, die folgende Zeitbegrenzungsfunktion ohne irgendeinen Einfluss einer Schwankung der Drehzahl der Kurbelwelle der Maschine 1 durch Einstellen der Werte in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 und dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 zu realisieren, die in den Schritten S420 bis S440 in 8B durchgeführt werden.
Zeitbegrenzungsfunktion: Schalte den hohen Pegel des Zündpulssignals nicht zu dem niedrigen Pegel (das heißt, beende nicht das Ausgeben des Zündpulssignals) bis die planmäßige Zeitlänge ”TH”, die von dem Puls-Einschaltwinkel ”an11” gezählt wird, verstrichen ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, ist es gemäß der ECU 11 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung möglich, die Zeitbegrenzungsbedingungen für das Einspritzpulssignal für die Teileinspritzung und die Zeitbegrenzung für das Zündpulssignal mit einer verringerten CPU-Last ohne einen Einfluss einer Schwankung der Drehzahl der Kurbelwelle zu erfüllen.
Die Beziehung zwischen der Signalausgabeeinheit des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und der Signalausgabeeinheit, die in den Ansprüchen definiert ist, wie folgt: Das Zeitgebermodul 29 entspricht der Signalausgabeeinheit; Das Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 entspricht dem ersten Register; Der Komparator 33 entspricht der ersten Vergleichsschaltung; Das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 36 entspricht der zweiten Vergleichsschaltung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist; Die Verfahren in den Schritten S230 bis S250, die in 5B gezeigt sind, oder die Verfahren in den Schritten S420 bis S440 entsprechen dem Verfahren, die von der Registerwert-Einstelleinrichtung durchgeführt werden, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, das heißt in dem Verfahren für das Einspritzpulssignal entspricht der sekundäre Einspritzstartwinkel ”an2” dem Sollwinkel, das heißt dem Ausgabeinversionswinkel, und die Beendigungszeit (zu welcher das primäre Einspritzpulssignal zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird) der primären Kraftstoffeinspritzung entspricht dem Referenzzeitpunkt zu dem bestimmten Zeitpunkt; und In dem Verfahren für das Zündpulssignal entspricht der Puls-Ausschaltwinkel ”an12” dem Ausgabeinversionswinkel und entspricht der Zeitpunkt des Puls-Einschaltwinkels ”an11” (zu welchem das Zündpulssignal zu dem hohen Pegel geschaltet wird) dem Referenzzeitpunkt zu dem bestimmten Zeitpunkt, wie es in den Ansprüchen definiert ist.
Weiterhin ist das Zeitgebermodul 29 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Stande, sein Ausgangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel zu dem Zeitpunkt zu schalten, zu dem die CPU 21 das Einstellsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt oder das Schaltnetz 38 das Puls-Einschalt-Triggersignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt, unter dem Zustand, in dem die Verriegelungsschaltung 53 in dem Abwärtszähler 37 (siehe 4) zählt, gesetzt worden ist, und der Zählwert in dem Zähler 55 nicht null ist. Danach kann das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel zu dem Zeitpunkt schalten, zu dem die CPU 21 das Rücksetzsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt, oder das Schaltnetz 38 das Puls-Ausschalt-Triggersignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt, bevor der gezählte Wert in dem Zähler 55 null erreicht.
Demgemäß kann zum Beispiel, wenn der Betriebsarteneinstellwert von null in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel schalten, wenn die CPU 21 das Einstellsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt, und kann weiterhin das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel schalten, wenn die CPU 21 das Rücksetzsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt.
Noch weiterhin kann, wenn der Betriebsarteneinstellwert von 1 in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel schalten, wenn die CPU 21 das Einstellsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt, und kann weiterhin das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel schalten, wenn der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 überträgt.
Noch weiterhin kann, wenn der Betriebsarteneinstellwert von 2 in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel schalten, wenn der Komparator 38 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 überträgt, und kann weiterhin das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel schalten, wenn die CPU 21 das Rücksetzsignal zu dem Abwärtszähler 37 überträgt.
Weiterhin kann, wenn der Betriebsarteneinstellwert von 3 in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist, das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel schalten, wenn der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 überträgt, und kann weiterhin das Zeitgebermodul 29 sein Ausgangssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel schalten, wenn der Komparator 36 das Zeitvergleichsübereinstimmungssignal zu dem Schaltnetz 38 überträgt.
Nachstehend folgt die Beschreibung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Als Nächstes wird nun eine Beschreibung des Zeitgebermoduls als die Signalausgabeeinheit und die ECU als die elektronische Steuerreinheit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben.
Wenn es mit dem Aufbau der ECU gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung verglichen wird, weist die ECU des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung das Zeitgebermodul 59, das in 10 gezeigt ist, an Stelle des Zeitgebermoduls 29 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung auf.
10 zeigt ein Blockschaltbild eines Aufbaus des Zeitgebermoduls 59, in der CPU in der ECU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthalten ist.
Wenn es mit dem Zeitgebermodul 29 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung verglichen wird, weist Zeitgebermodul 59 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung ein Erfassungs-Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 an Stelle des Zeitvergleichsübereinstimmungsregisters 35 auf, das in dem Zeitgebermodul 29 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung enthalten ist.
Das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 ist ein Register, das im Stande ist, zwei Betriebsarten durchzugehen. In der ersten Betriebsart kann ähnlich der Funktion des Zeitvergleichsübereinstimmungsregisters 35 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister in dem Zeitgebermodul 29 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei der Wert, der darin gespeichert ist, mit den Wert verglichen wird, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist. In der zweiten Betriebsart dient das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als das Erfassungsregister, das im Stande ist, einen erfassten (das heißt im Stande ist, ein Abfragen und dann Speichern darin) des Werts, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, durchzuführen, wenn der Komparator 33 des Winkelvergleichsübereinstimmungssignals zu dem Register 61 und dem Schaltnetz 38 ausgibt.
Weiterhin führt, wenn sie mit der ECU 11 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung verglichen wird, die CPU 21 in der ECU des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung das Verfahren, das in den 11A und 11B gezeigt ist, an Stelle des Verfahrens, das in den 5A und 5B gezeigt ist, des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung durch und führt das Verfahren, das in den 12A und 12B gezeigt ist, an Stelle des Verfahrens, das in den 8A und 8B gezeigt ist, des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung durch.
Es wird nun eine Beschreibung der Funktionsweise, die in den 11A bis 12B gezeigt ist, die von der ECU des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung durchgeführt wird, gegeben.
Ähnlich dem primären Pulseinstellverfahren, das in 5A des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt ist, zeigt die 11A ein Flussdiagramm eines primären Einspritzpulseinstellverfahrens zum Ausgeben eines primären Einspritzpulssignals, das von der CPU 21 in der ECU des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung durchgeführt wird.
Wenn es mit dem primären Pulseinstellverfahren, das in 5A gezeigt ist, verglichen wird, wird in dem primären Pulseinstellverfahren, das in 11A gezeigt ist, ein Schritt S140 hinzugefügt, der unmittelbar dem Schritt S130 folgt. In dem Schritt S140 wird das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als ein Erfassungsregister eingestellt.
Weiterhin wird ähnlich dem Verfahren, das in 5B des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt ist, 11B ein Flussdiagramm, das ein Verfahren in dem Puls-Ausschaltzustand zeigt, der von der CPU 21 durchgeführt wird, um das sekundäre Einspritzpulssignal auszugeben. Die CPU 21 führt das Verfahren unter dem Puls-Ausschaltzustand durch, wenn der Pegel des Einspritzpulssignals von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird.
Wenn es mit dem Verfahren unter dem Puls-Einschaltzustand, das in 5B gezeigt ist, verglichen wird, wird in dem Verfahren unter dem Puls-Ausschaltzustand, das in 11B gezeigt ist, das Verfahren des Schritts S205, das in 5B gezeigt ist, in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beseitigt und wird ein zusätzliches Verfahren eines Schritts S243 bis 247 an Stelle des Verfahrens des Schritts S240 durchgeführt, wie in 5B gezeigt ist.
Zuerst liest die CPU 21 den Wert, der in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 gespeichert ist. Das heißt in dem Schritt S240, der in 11A gezeigt ist, wird das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als ein Erfassungsregister eingestellt und speichert den Wert, der im Zeitzähler 34 gespeichert ist, wenn er der Wert des Zeitzählers 34 ist, und wenn das primäre Einspritzpulssignal von dem niedrigen zu dem hohen Pegel geschaltet wird (das heißt zu der Zeit, zu der der Kurbelwinkel den primären Einspritzstartwinkel ”an1” erreicht), nachdem der Komparator 33 das Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt. Die CPU 21 liest den Wert, der von dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 erfasst wird.
Als Nächstes addiert die CPU 21 in einem Schritt S245 den gezählten Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, zu dem Wert, welcher in dem Schritt S243 gelesen wird (das heißt welcher in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 gespeichert ist). Die CPU 21 gibt dann das Addierte als die Zeit ”t2” aus, welches die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitlänge ”TL” ist, die von der Puls-Ausschaltzeit ”t1” gezählt wird, wobei der gezählte Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, eine Zeit ist, die durch Addieren der primären Kraftstoffeinspritzzeit ”Tf1” der planmäßigen Zeitlänge ”TL” erzielt wird. Das heißt, die CPU 21 in dem Zeitgebermodul 59 in der ECU gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung berechnet einen Voraussagewert, der in dem Zeitgeberzähler 34 einzustellen ist, als die Zeit ”t2”. Der Voraussagewert ist eine verstrichene Zeit von ”Tf1 + TL”, die von der Zeit gezählt wird, zu welcher das primäre Einspritzpulssignal zu dem hohen Pegel geschaltet wird.
Weiter stellt die CPU 21 in dem Schritt S247 das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 aus dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister ein. Der Betriebsfluss geht dann zu einem Schritt S250.
Ähnlich dem Verfahren, das in 5B des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt ist, stellt die CPU 21 die Zeit ”t2”, die in dem Schritt S245 berechnet wird, in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 in dem Schritt S250 ein.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung der primäre Einspritzstartwinkel ”an1” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 eingestellt und das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 wird als ein Erfassungsregister verwendet, wenn der Betriebsarteneinstellwert 2 an dem Schaltnetz in dem primären Pulseinstellverfahren eingestellt ist, das in 11A gezeigt ist.
In dem Puls-Ausschaltverfahren, das in 11B gezeigt ist, liest die CPU die Daten, die in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als das Erfassungsregister gespeichert sind, welches den Zeitwert anzeigt, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, zu welchem das primäre Einspritzpulssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel geschaltet wird, und berechnet die CPU 21 zur Zeit ”t2”, die in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister einzustellen ist.
Es ist dadurch möglich, dass die CPU 21 einfach den genauen Wert erzielt, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, welcher die Zeit anzeigt, zu welcher das primäre Einspritzpulssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel geschaltet wird.
Demgemäß ist es möglich, die genauen Daten als die Zeit ”t2” in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 einzustellen, welches als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister dient. Obgleich das Zeitgebermodul 29 des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in 5B gezeigt ist, eine Möglichkeit mit sich bringt, einen Fehler zu erzeugen, der durch eine Verarbeitungsverzögerung in dem Schritt S205 verursacht wird, beseitigt das Zeitgebermodul 59 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung eine derartige Möglichkeit.
Das primäre Einspritzpulssignal ”an1”, das in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird, entspricht dem bestimmten Winkel vor dem Sollwinkel als den Ausgabeinversionswinkel, der in den Ansprüchen definiert ist. Das heißt, der Zeitpunkt, zu welchem das primäre Einspritzpulssignal zu dem hohen Pegel geschaltet wird, entspricht dem Referenzzeitpunkt zu einer bestimmten Zeit.
Der Wert ”Tf1 + TL” entspricht der planmäßigen Zeitdauer, wie sie in den Ansprüchen definiert ist. Weiterhin entsprechen das Verfahren des Schritts Ss110, das in 11A gezeigt ist, und das Verfahren der Schritte S230 bis S250, das in 11B gezeigt ist, dem Verfahren, das von der Registerwert-Einstelleinrichtung durchgeführt wird, die in den Ansprüchen definiert ist.
Ähnlich dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in 8A gezeigt ist, zeigt 12A ein Flussdiagramm, das ein Zündpuls-Einschalteinstellverfahren eines Schaltens des niedrigen Pegels des Zündpulssignals zu dem hohen Pegel durch die CPU 21 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
In dem Zündpuls-Einschalteinstellverfahren, das in 12A gezeigt ist, ist, wenn es mit dem Zündpuls-Einschalteinstellverfahren verglichen wird, das in 8A gezeigt ist, das Verfahren eines Schritts S340 nach einem Schritt S330 hinzugefügt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es so, dass das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als ein Erfassungsregister dient.
Weiterhin zeigt ähnlich dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in 8B gezeigt ist, 12B ein Flussdiagramm des Verfahrens unter dem Zündpuls-Einschaltzustand gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Zündpulssignal von dem hohen Pegel zu dem niedrigen Pegel geschaltet wird. Das Verfahren unter dem Zündpuls-Einschaltzustand wird durchgeführt, wenn das Zündpulssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel geschaltet wird.
In dem Verfahren unter dem Puls-Einschaltzustand, das in 12B gezeigt ist, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Verfahren des Schritts S405 von dem Verfahren unter dem Puls-Einschaltzustand des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wie es in 8B gezeigt ist, beseitigt, und sind die Verfahren der Schritte S433 bis S437 an Stelle des Schritts S430 hinzugefügt.
In dem Schritt S433 in dem Verfahren, das in 12B gezeigt ist, liest die CPU 21 den Wert, der in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 gespeichert ist, das als das Erfassungsregister eingestellt ist, in dem Schritt S340, der in 12A gezeigt ist, und in welchem der Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, bereits erfasst worden ist. Der Wert, der in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, ist ein Wert, wenn das Zündpulssignal von dem niedrigen Pegel zu dem hohen Pegel geschaltet wird, wenn er das Winkelvergleichsübereinstimmungssignalempfängt, das von dem Komparator 33 übertragen wird. Das heißt, die CPU 21 liest einen derartigen Erfassungswert, der in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 gespeichert ist.
In dem Schritt S435 addiert die CPU 21 den Zählwert (genauer gesagt ist dies der Wert, der durch Teilen der planmäßigen Zeitlänge ”TH” durch die Zeitperiode eines Taktzyklusses erzielt wird, der in dem Zeitzähler 34 verwendet wird) während der planmäßigen Zeitlänge ”TH”, die in dem Zeitzähler 34 gespeichert ist, zu dem Wert, der in dem Schritt S433 gespeichert ist (das heißt den Wert, der in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 gespeichert ist). Die CPU 21 gibt dann das Additionsergebnis als die Zeit ”t12” aus, die die verstrichene Zeit der planmäßigen Zeitperiode ”TH” ist, die von der Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird.
Ähnlich dem Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in 8B gezeigt ist, stellt die CPU 21 des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung das Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61, welches als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister dient, in dem Schritt S437 ein. Dann geht der Betrieb zu dem Schritt S440, in welchem die Zeit ”t12”, die in dem Schritt S453 berechnet wird, in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 eingestellt wird, das als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister eingestellt ist.
Wie es zuvor beschrieben worden ist, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Puls-Einschaltwinkel ”an11” in dem Winkelvergleichsübereinstimmungsregister 32 in dem Puls-Einschalteinstellverfahren eingestellt, das in 12A gezeigt ist, und wird als Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als das Erfassungsregister verwendet, wenn der Betriebsarteneinstellwert von 2 in dem Schaltnetz 38 eingestellt ist.
In dem Verfahren des Puls-Einschaltzustands, der in 12B gezeigt ist, liest die CPU 21 den Wert des Zeitzählers 34 zu der Puls-Einschaltzeit ”t11” aus dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61. Die CPU 21 berechnet dann die Zeit ”t12”, die in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 als dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister einzustellen ist, auf der Grundlage des gelesenen Werts.
Es ist deshalb möglich, einfach den genauen Wert in dem Zeitzähler 34 zu der Puls-Einschaltzeit ”t11” zu erzielen, und dadurch möglich, den genauen Wert bezüglich der Zeit ”t12” in dem Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 61 einzustellen, das als das Zeitvergleichsübereinstimmungsregister dient. Das heißt, das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung kann eine Möglichkeit beseitigen, einen Fehler zu verursachen, der durch die Verarbeitungsverzögerung verursacht wird, die in dem Schritt S405 auftritt.
In dem Zündpulssignal des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung entspricht der Puls-Einschaltwinkel ”an11” dem bestimmten Winkel zu dem Sollwinkel als den Ausgabeinversionswinkel und entspricht dem Zeitpunkt des Puls-Einschaltwinkels ”an11” (das heißt den Zeitpunkt, zu welchem das Zündpulssignal zu dem hohen Pegel geschaltet wird) dem Referenzzeitpunkt zu einer bestimmten Zeit. Die Zeitlänge ”TH” entspricht der planmäßigen Zeitlänge, die in den Ansprüchen definiert ist. Weiterhin entsprechen das Verfahren in dem Schritt S310, das in 12A gezeigt ist, und das Verfahren von Schritt S420 bis Schritt S440 dem Verfahren von dem Registerwert-Einstellverfahren, das in den Ansprüchen der Erfindung definiert ist.
Wie es im Detail dargelegt worden ist, ist es, obgleich das Konzept der Erfindung nicht auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele beschränkt ist, möglich, die Erfindung an verschiedenen Ausgestaltungen innerhalb des Umfangs der Erfindung anzuwenden. Zum Beispiel ist es zulässig, dass der sich drehende Körper ein anderer Körper als die Kurbelwelle der Maschine ist, die in dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. Es ist weiterhin zulässig, sowohl ein Zeitvergleichsübereinstimmungsregister als auch ein Erfassungsregister an Stelle des Erfassungs- und Zeitvergleichsübereinstimmungsregister einzuschließen, das in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet wird. Das heißt, es ist möglich, ein zusätzliches Erfassungsregister zusätzlich zu dem Zeitvergleichsübereinstimmungsregister 35 für das Zeitgebermodul 29 einzuschließen, das in 2 gezeigt ist. In diesem Fall ist es möglich, sowohl die Verfahren von Schritt S140 und Schritt S247 von dem Flussdiagramm, das in 11A und 11B gezeigt ist, zu beseitigen, und beide der Verfahren von Schritt S340 und Schritt S437 von dem Flussdiagramm zu beseitigen, das in 12A und 12B gezeigt ist
Ein zuvor beschriebenes erfindungsgemäßes Zeitgebermodul einer ECU weist einen Winkelzähler und einen Zeitzähler auf. Ein Wert, der von dem Winkelzähler gezählt wird, zeigt einen Kurbelwinkel einer Kurbelwelle an. Unter dem Steuern der Beendigung, ein Zündpulssignal zu einer Zündvorrichtung auszugeben, invertiert die ECU den Pegel des Zündpulssignals auf einen niedrigen Pegel (als eine inaktive Betriebsart), wenn ein erster Komparator ein Winkelvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt, nachdem ein Wert des Winkelzählers einen Zählwert eines Puls-Ausschaltwinkels ”an12” des Winkelzählers erreicht, und wenn ein zweiter Komparator ein Zeitvergleichsübereinstimmungssignal ausgibt, nachdem der Wert des Zeitzählers eine Zeit ”t12” als eine verstrichene Zeit einer regelmäßigen Zeitlänge ”TH” erreicht, die in einer Puls-Einschaltzeit ”t11” gezählt wird. Daher hält auch dann, wenn der Kurbelwinkel der Kurbelwelle den Puls-Ausschaltwinkel ”an12” vor dem Zeitpunkt ”t12” erreicht, die ECU einen hohen Pegel des Zündpulssignals bis zu dem Zeitpunkt ”t12”.

Claims

Signalausgabeeinheit (29, 59), die aufweist: einen Winkelzähler (31) zum Zählen eines Drehwinkels eines sich drehenden Körpers synchron zu einer Drehung des sich drehenden Körpers und Ausgeben eines Winkelzählwerts, der einen Drehwinkel des sich drehenden Körpers anzeigt; ein erstes Register (32), in welchem ein erster Vergleichswert eingestellt ist, wobei der erste Vergleichswert mit dem Winkelzählwert verglichen wird; einen ersten Komparator (33) zum Vergleichen des Winkelzählwerts mit dem ersten Vergleichswert, und Ausgeben eines ersten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Winkelzählwert den ersten Vergleichswert erreicht; einen Zeitzähler (34) zum Beginnen des Zählens einer Zeit nach jeweils einer konstanten Zeit und Ausgeben eines Zeitzählwerts, welcher das Verstreichen von Zeit seit der Zeit des Beginnens des Zählens anzeigt; ein zweites Register (35), in welchem ein zweiter Vergleichswert eingestellt wird, wobei der zweite Vergleichswert mit dem Zeitzählwert verglichen wird; einen zweiten Komparator (36) zum Vergleichen des Zeitzählwerts mit dem zweiten Vergleichswert und Ausgeben eines zweiten Vergleichsübereinstimmungssignals, wenn der Zeitzählwert den zweiten Vergleichswert erreicht, wobei der erste Vergleichswert ein bestimmter Drehwinkel des sich drehenden Körpers zum Invertieren eines bestimmten Pegels eines Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit (29, 52) ist, und der erste Vergleichswert in dem ersten Register (32) zu einer bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, ein Rechenwert durch Addieren eines bestimmten Zählwerts, der eine vorbestimmte Zeitdauer anzeigt, zu einem Zeitzählwert des Zeitzählers (34) zu der bestimmten Referenzzeit erhalten wird und der berechnete Wert als der zweite Vergleichswert in dem zweiten Register (35) zu der bestimmten Referenzzeit eingestellt wird, und die Signalausgabeeinheit (29, 59) den bestimmten Pegel des Ausgangssignals invertiert, und das Ausgangssignal des invertierten Pegels ausgibt, wenn der erste Komparator (33) das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt und der zweite Komparator (36) das zweite Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.
Signalausgabeeinheit nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Ausgangssignal den bestimmten Pegel aufweist, eine elektrische Energieversorgung zu einem Steuerziel beendet wird, und wenn das Ausgangssignal den invertierten Pegel des bestimmten Pegels aufweist, die elektrische Energieversorgung zu dem Steuerziel begonnen wird.
Signalausgabeeinheit nach Anspruch 1, wobei dann, wenn das Ausgangssignal den bestimmten Pegel aufweist, eine elektrische Energieversorgung zu einem Steuerziel begonnen wird, und wenn das Ausgangssignal den invertierten Pegel des bestimmten Pegels aufweist, die elektrische Energieversorgung zu dem Steuerziel beendet wird.
Signalausgabeeinheit (59) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die weiterhin ein Erfassungsregister (61) aufweist, in welches der Zeitzählwert in dem Zeitzähler (34) gespeichert wird, wenn der erste Komparator (33) das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt.
Elektronische Steuereinheit, die aufweist: die Signalausgabeeinheit (29) nach einem der Ansprüche 1 bis 3; und eine Steuereinrichtung (21), die eine Registerwert-Einstelleinrichtung aufweist, zum Einstellen des ersten Vergleichswerts, welcher den bestimmten Drehwinkel des sich drehenden Körpers anzeigt, an welchem der Pegel des Ausgangssignals der Signalausgabeeinheit (29) von dem bestimmten Pegel auf den invertierten Pegel invertiert wird, an dem ersten Register (32), und zum Addieren des bestimmten Zählwerts, der die vorbestimmte Zeitdauer anzeigt, zu dem Zeitzählwert des Zeitzählers (34) zu der bestimmten Referenzzeit (t1), und Speichern des Ergebnisses der Addition in das zweite Register (35).
Elektronische Steuereinheit (11) nach Anspruch 5, wobei die Signalausgabeeinheit (59) weiterhin ein Erfassungsregister (61) aufweist, in welches der Zeitzählwert in dem Zeitzähler (34) gespeichert wird, wenn der erste Komparator (33) das erste Vergleichsübereinstimmungssignal ausgibt, die bestimmte Referenzzeit eine bestimmte Zeit ist dann, wenn der Drehwinkel des sich drehenden Körpers zu einem ersten Winkel vor dem bestimmten Drehwinkel wird, bei welchem der Pegel des Ausgangssignal der Signalausgabeeinheit (29) von dem bestimmten Pegel auf den invertierten Pegel invertiert wird, und die Registerwert-Einstelleinrichtung (21) in das erste Register (32) einen Wert als den ersten Vergleichswert einstellt, der den ersten Winkel des sich drehenden Körpers vor dem bestimmten Drehwinkel anzeigt, den in dem Erfassungsregister (61) gespeicherten Zeitzählwert ausliest, den bestimmten Zählwert, der die vorbestimmte Zeit anzeigt, zu dem ausgelesenen Zeitzählwert addiert, und das Ergebnis der Addition in das zweite Register (35) speichert, während einer Zeitdauer, die ausgehend von der bestimmten Referenzzeit (t11) bis zu der Zeit gezählt wird, zu der der Drehwinkel des sich drehenden Körpers den bestimmten Drehwinkel erreicht.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 5, wobei dann, wenn das Ausgangssignal mit dem bestimmten Pegel, das von der Signalausgabeeinheit (29, 59) übertragen wird, empfangen wird, die Steuereinrichtung (21) ein Zündpulssignal erzeugt und an eine Einspritzdüse ausgibt, die in ein Fahrzeug montiert ist.