JP2627919B2 - 電子式燃料噴射制御装置 - Google Patents

電子式燃料噴射制御装置

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JP2627919B2
JP2627919B2 JP8440488A JP8440488A JP2627919B2 JP 2627919 B2 JP2627919 B2 JP 2627919B2 JP 8440488 A JP8440488 A JP 8440488A JP 8440488 A JP8440488 A JP 8440488A JP 2627919 B2 JP2627919 B2 JP 2627919B2
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博文 山崎
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 マイクロコンピュータを用いた電子燃料噴射制御装置
において、ソフトカウンタで制御できるポートを使用す
ることで、フリーランカウンタのオーバーフロー時間を
越えた長時間噴射を可能とする。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、メイン・インジェクタにコールドスタート
・インジェクタの機能を持たせた内燃機関の電子式燃料
噴射制御装置に関する。
〔従来の技術〕
電子式燃料噴射装置はインジェクタ(燃料噴射弁)の
開弁時間を制御することで燃料噴射量を制御する。通常
の燃料噴射量は短時間(数10ms)の噴射を断続的に繰り
返すことで制御されるが、始動時(特に低温時)は着火
性能向上のために長時間(数100ms)の連続噴射を行う
必要がある。
この長時間噴射用に、通常のメイン・インジェクタと
は別のコールドスタート・インジェクタを用いることも
あるが、構造を複雑化するので好ましくない。
〔発明が解決しようとする課題〕
メイン・インジェクタだけで始動時も通常時も燃料噴
射を行う場合、噴射時間の最大値が使用するマイクロコ
ンピュータの能力に依存し、噴射時間を数100msに設定
できない場合もある。
第12図はこの説明図である。出力レジスタTCSRの第0
ビットBit0はアウトプットレベルOLVLであり、ここにソ
フトウェアによって0または1を書き込んでおくと、そ
れがラッチに取込まれたときインジェクタiNJに対する
出力が反転する。このラッチ命令は、アウトプットコン
ペアレジスタCOMPにセットされている時刻データとフリ
ーランカウンタCNTの値とが一致したときに出力され
る。このフリーランカウンタCNTは0からカウントを開
始し、¥FFFFでオーバーフローしたら再び0からカウン
トを再開する。
現在の時刻をCNT=0とし、そのTs後からTだけ噴射
させるには、COMPにON時刻(CNT+Ts)μsをストアす
ると共に、OLVLにONデータ0をセットする。このように
すると、COMP=CNTとなったときにOLVLの0がラッチさ
れ、iNJ出力がONになる。その後COMP割込み(タイマ一
致割込み)が発生したら、その処理でCOMP1にOFF時刻
(CNT+Ts+T)μsをストアすると共に、OLVLにOFFデ
ータ1をセットする。このことでTsからT後に再度COMP
=CNTとなったらOLVLの1がラッチされてiNJ出力はOFF
になる。
この方式によるON時間の最大値は、CNT,COMP共に16ビ
ットであれば1クロック1μsとして65535μsであ
り、これを越える数100msの長時間噴射を実現すること
はできない。
本発明はこの点を改善しようとするものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、フリーランカウンタ(CNT)と比較するコ
ンペアレジスタ(COMP)に噴射開始または終了時刻をセ
ットし、且つインジェクタ(iNJ)を制御する出力レジ
スタ(OLVL)に噴射ONまたはOFFデータをセットするこ
とで、該インジェクタ(iNJ)からの燃料噴射時期およ
び噴射時間が制御されるマイクロコンピュータを用いた
電子式燃料噴射制御装置において、該コンピュータのソ
フトカウンタ(XCNT)で制御できるポートを長時間噴射
用に使用し、該ソフトカウンタ(XCNT)で長時間噴射用
の値をカウントする期間、該ポートを噴射ONレベルにし
ておき、前記出力レジスタ(OLVL)の出力と該ポートの
出力とのオア論理で前記インジェクタ(iNJ)を制御す
ることを特徴とするものである。
〔作用〕
コンペア割込みによる噴射時間制御は、フリーランカ
ウンタ(CNT)のオーバーフロー時間を越える長時間噴
射には適用できないが、ソフトカウンタ(XCNT)で制御
されるポートを使用すれば長時間噴射に必要な信号を容
易に発生できる。従って、両者を併用することによりメ
イン・インジェクタだけで通常の短時間噴射のみなら
ず、始動時の長時間噴射も可能となる。尚、ソフトカウ
ンタ(XCNT)のLSBは1msであるので、制御精度が粗くな
るが、LSB1μsのフリーランカウンタ(CNT)で一致を
とる出力レジスタ(OLVL)を併用すれば、長時間噴射の
開始および終了時期を高精度に制御できる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示すメインルーチンのフ
ローチャートである。先ず、ステップS11で長時間噴射
条件の成立を判定する。これは、例えば水温が22℃以下
で、点火信号間隔が800ms以上という低温、低回転域で
ある。この条件が成立していなければステップS12でLSB
1msのソフトカウンタXCNTをクリアするが、成立してい
ればステップS13で長時間噴射フラグF1をチェックす
る。これが1のときは噴射中であるので何もしないが、
0のときはステップS14で噴射時間を計算する。これは
水温から噴射時間を求めるマップ計算である。この計算
で得られた値をステップS15でXCNTにセットする。
第2図はXCNTの制御フローである。このカウンタXCNT
はLSB1msであるので、ステップS21で1msのタイミングを
検出し、1ms毎にステップS22でXCNTの値をチェックす
る。XCNT≠0のときはステップS23でフラグF1の値を調
べ、F1=1(噴射中)のときはステップS26でXCNTをデ
クリメントする。F1=1でないときはXCNTに噴射時間が
セットされてから初めて通過するので、ステップS24でF
1を1にし、ステップS25で長時間噴射用のポートを1
(ON)にしてからステップS26でXCNTをデクリメントす
る。このXCNTのデクリメントを繰り返し、XCNT=0とな
ったらステップS27でフラグF1をチェックし、1(噴射
中)であったらステップS28でフラグF1をクリアし、ス
テップS29でポートを0(OFF)に戻す。この様にするこ
とで、長時間噴射用のポートは、カウンタXCNTにセット
された計算値を1ms毎にデクリメントする時間だけ1(O
N)を保つことができる。この時間はLSB1μsのフリー
ランカウンタ(CNT)のオーバーフロー時間(16ビット
で65.535ms)をはるかにしのぐ数100msの長さに設定で
きる。
第3図は上述したフリーランカウンタ(CNT)による
通常のインジェクタ制御フローで、これは第4図のコン
ペア割込処理と組合せて使用される。第3図の基本形は
ステップS31を除いたもので、ステップS32で噴射ON時間
をストアし、ステップS33で噴射開始時刻をセットし、
さらにステップS34で出力レジスタOLVLに1(ON)をセ
ットする。このようにするとフリーランカウンタ(CN
T)が噴射開始時刻になったときにOLVLのデータがイン
ジェクタ制御用のラッチに取込まれて噴射ONになると共
に、コンペア割込(ON割込)が発生して第4図の処理が
行われる。
第4図のステップS41はコンペア割込のチェックであ
り、該割込であればステップS42で噴射ON時間をセット
する。この割込は噴射ON時にもOFF時にも発生するの
で、ステップS43でいずれかを判定し、噴射中であれば
ステップS44でコンペアレジスタ(COMP)に噴射終了時
刻をセットし、ステップS45で出力レジスタOLVLに0(O
FF)をセットする。このようにすると、フリーランカウ
ンタ(CNT)が噴射終了時刻になったときにOLVLのデー
タがインジェクタ制御用のラッチに取込まれて噴射OFF
になると共に、コンペア割込(OFF割込)が発生する。
このコンペア割込は噴射中ではないので、ステップS44,
S45を通らずに終了する。
第3図の制御は第6図に示すようにiG(点火)信号
の発生毎に起動される。第2図の制御と第4図の制御
のタイミングも第6図に示してある。カウンタXCNTが
デクリメントしている期間フラグF1は1であり、またポ
ートも1である。この期間に出力レジスタOLVLが1,0に
変化しても第5図のように両者のオア論理をとればイン
ジェクタは連続して噴射をする。従って、F1=1の期間
は第3図にステップS31を追加し、ステップS32〜S34を
迂回させても結果は同じになる。
第7図は本発明の他の実施例を示すタイムチャートで
ある。本例は長時間噴射の開始及び終了を出力レジスタ
OLVLを併用することにより、高精度に(1μsで)制御
しようとするものである。前例で説明したポートによる
長時間噴射制御は1msが精度限界である。何故ならば、i
G信号に同期して長時間噴射を実行すると、iG信号発生
後の最初のXCNT減衰のための1msタイミングはiG信号発
生後最大1msかかるからである。この遅れαが噴射開始
タイミングの精度を低下させる。
そこで、本例では噴射開始タイミングをOLVLで制御す
る。また、XCNT減衰ルーチンで長時間噴射の終了時期を
チェックし、噴射終了がオーバーフロー時間内に発生す
る時点に達したら、OLVLにより終了時刻をセットする。
このようにすることで噴射開始および終了のタイミング
を1μsの精度で制御できるようになる。第7図のTは
OLVLによる終了タイミングの補正値である。
以下、第8図〜第11図のフローを参照して動作を説明
する。第8図のメインルーチンは第1図のステップS12
の次にステップS12Bを追加し、また第1図のステップS1
5をステップS15A,S15Bに変更したものである。このよう
にすると、ステップS14で計算された長時間噴射時間が
ステップS15AでXmsカウンタXCNTのLSBにより除算され、
得られた商と余りがそれぞれステップS15BでXCNTとTAuA
DDにストアされる。また、ステップS12でXCNTを0にす
ると、次にステップS12BでOLVLに0がセットされる。
第9図のフローは第2図のフローにステップS22B,S23
Bを追加し、またステップS25,S26の部分をステップS25A
〜S25Dに変更したものである。ステップS22Bは噴射中か
否かを判定するもので、そのうち長時間噴射中(F1=
1)はステップS23で判定される。ステップS23Bは噴射
中ではあるが長時間噴射中でないときに、第7図に示す
噴射開始経過時間αを設定する処理である。αの計算式
は次の通りである。
α=現在時刻−噴射開始時刻 ステップS25Aは第2図のステップS25,26をまとめたも
ので、ステップS25B〜S25Dは新たに追加されたものであ
る。ステップS25BではXCNTの値が第7図に示す一定値N
以下であるか否かを判定する。このNはOLVLで制御可能
な65.536(ms)以下の値、例えば65に設定する。そし
て、VCNT≦NになったらステップS25Cで残り噴射ON時間
をストアする。これは XCNT+TAuADD−α−β である。XCNT≦Nになった時点の残りの時間は本来 XCNT+TAuADD であるが、ここから噴射開始時の経過時間αを減じ、さ
らに、次のステップS25Dでセットされる噴射開始時刻が
現在時刻より20μs程度遅れるので、これをβとして差
し引いたものが上記の残り噴射ON時間となる。ステップ
S25Dでは(現在時刻+β)を残り時間の噴射開始時刻と
してセットし、且つOLVLを1(噴射ON)にする。
第10図のインジェクタ制御フローは第3図のステップ
S32〜S34をステップS35A〜S35Dに変えたものである。ス
テップS35AはF1=0のとき、つまり長時間噴射でないと
きのカウンタXCNTの値を調べるもので、これが0でなけ
ればステップS35BでON時間をYmsに設定する。これはオ
ーバーフロー時間(65.536ms)以内の適度な長さの値、
例えば65msである。一方、XCNT=0であればステップS3
5Cで通常の燃料噴射用に演算してもとめたON時間をTAu
に設定する。そして、ステップS35DでOLVLに1をセット
し、また噴射開始時刻をセットする。
第11図のコンペア割込処理は第4図のステップS44が
ステップS44AとなってON時間がYまたはTAuとなったも
のであり、それ以外は第4図と変らない。このコンペア
割込みは噴射開始時刻になると発生し、 終了時刻=現在時刻+残り噴射時間 という形でコンペアレジスタCOMPに終了時刻をセットす
る。
以上要すれば、本例では第8図のメインルーチンでXC
NT,TAuADDをストアするが、長時間噴射はiG信号に同期
して行う。即ち、第10図のiNJ割込みでXCNT≠0ならオ
ーバーフロー時間内の適当な値(Yms)を噴射ON時間と
して記憶し、噴射ONセットする。そして噴射ON時刻にな
ると、第11図のコンペア割込で噴射終了時刻(=現在時
刻+Yms)をセットする。噴射を開始すると第9図に示
す1ms毎のXCNT減衰ルーチンでαを演算し、ポートを1
(噴射オン)にしてXCNTの減算を開始する。そして、長
時間噴射の残り時間がOLVLで制御可能な時間になった
ら、残り噴射ON時間をストアし(ステップS25C)、噴射
ONセットする(ステップS25D)。
〔発明の効果〕
以上述べたように本発明によれば、メイン・インジェ
クタだけで通常の短時間噴射のみならず、始動時の長時
間噴射も可能になる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明の一実施例を示すフローチャー
ト、 第5図は本発明の要部ハード構成の一例を示す図、 第6図は本発明の動作を示すタイムチャート、 第7図は本発明の他の実施例のタイムチャート、 第8図〜第11図はその動作を示すフローチャート、 第12図は従来の噴射時間制御の説明図である。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フリーランカウンタ(CNT)と比較するコ
    ンペアレジスタ(COMP)に噴射開始または終了時刻をセ
    ットし、且つインジェクタ(iNJ)を制御する出力レジ
    スタ(OLVL)に噴射ONまたはOFFデータをセットするこ
    とで、該インジェクタ(iNJ)からの燃料噴射時期およ
    び噴射時間が制御されるマイクロコンピュータを用いた
    電子式燃料噴射制御装置において、 該コンピュータのソフトカウンタ(XCNT)で制御できる
    ポートを長時間噴射用に使用し、該ソフトカウンタ(XC
    NT)で長時間噴射用の値をカウントする期間、該ポート
    を噴射ONレベルにしておき、前記出力レジスタ(OLVL)
    の出力と該ポートの出力とのオア論理で前記インジェク
    タ(iNJ)を制御することを特徴とする電子式燃料噴射
    制御装置。
  2. 【請求項2】出力レジスタ(OLVL)をポートによる長時
    間噴射の開始および終了時の補正にも使用する請求項1
    記載の電子式燃料噴射制御装置。
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