JPH0134289B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マイクロプロセツサがデータ母線お
よびアドレス母線を介して１つ以上の固定値メモ
リ、１つ以上の作業メモリならびに１つ以上の入
出力装置に接続されており、該入出力装置に運転
パラメータに関する信号を発生するための外部信
号発生器が接続されているマイクロコンピユータ
装置を備えた、内燃機関における点火過程または
燃料噴射過程を制御する装置に関する。

自動車において用いられるマイクロプロセツサ
を備えた制御装置は例えば次のような文献から既
に周知である。

Electronics、1977年１月20日、102頁以下、 Electronics Designl、1977年１月４日、34頁
以下、 Elektronik、1977年、４巻、48頁以下、 SAE−Paper No.750432、Application of
Microprocessors to the Automobile65頁以下、 etz−ｂ、Band28、1976年、15巻、496頁以下、 Computer、1974年８月、33頁以下、 さらに、自動車もしくは内燃機関におけるプロ
セスを制御するための固定配線されたコンピユー
タは、例えば西独特許第2504843号明細書（米国
特許第4063539号明細書）から周知である。この
ような固定配線されたコンピユータは、マイクロ
プロセツサ装置と比較して融通性（フレキシビリ
テイ）が悪いという欠陥を有している。一方周知
のマイクロプロセツサ装置は、必要となる入出力
装置、およびそれによつてさらに必要となる固定
値メモリ内の記憶値に依存して、複雑なプログラ
ムに基づき外部から供給される信号を処理しなけ
ればならない。そのため多少程度の差こそあれ、
比較的長い処理、従つて比較的長時間かかる演算
プロセスを実行しなければならない。このことは
特に回転数が高い場合に演算の精度に制限が加わ
るとか、特に燃料噴射において通常の８ビツト以
上の大きな数のビツトを必要とするという欠陥を
もたらす。

西ドイツ特許願P27332781.7には既に種々な演
算動作が行われる入出力装置が開示されている。
しかしながら吸込空気量を検出するという特殊な
問題に関しては詳細な記述はない。

さらに特開昭50−55725号公報から２つの入力
側を備えた記憶装置を有する火花点火機構が公知
である。前記２つの入力側のうちの一方に機関回
転数が加わり、他方の入力側は別の機関動作パラ
メータ用に設けられている。記憶装置の出力側に
は係数値が生じ、この信号は、クランク軸位置を
表わす信号と比較され、その際このクランク位置
は基準位置に関連して検出される。両方の値が同
一のとき、点火がトリガされる。

この公知の装置では、デイジタル化されたクラ
ンク軸信号とデイジタル化された負圧信号とから
１つの値が作られ、この値を用いて、記憶装置１
３中の一種の識別フイールドから１つの点火時点
が決められる。しかしこのような方法では、正確
に動作すべき点火・噴射装置用には比較的高価に
なる。というのは殊に、高い分解能を達成するに
は極めて高い記憶容量を必要とするからである。

しかもこの公知の公報には、回転数信号を簡単
に得る一方で、回転数に依存して、マイクロプロ
セツサにおいて更に評価することができる吸気量
信号をやはり簡単に発生させるということについ
て何ら記載されていない。

本発明の目的は、固定配線されたコンピユータ
に比べ融通性が高く、周知のマイクロプロセツサ
システムに比べて処理時間が短く、ひいては実行
すべき演算プロセスが短い、内燃機関における点
火または燃料噴射過程を制御するための装置を提
供することにある。

この目的は、特許請求の範囲第１項の記載の本
発明の構成により達成される。

特許請求の範囲第１項に記載のような構成を有
する本発明の装置は、演算過程、特に計数過程を
相当に入出力装置へ移行することによつて、マイ
クロコンピユータ系統を小さなビツト数、特に８
ビツトで実現できるという利点が得られる。この
場合回転数比例もしくは回転角比例計数値を得る
等の或る種の計数過程は点火ならびに噴射に利用
することができる。入出力装置は容易に集積化可
能であつて、現代の世代のマイクロプロセツサに
は未だ適していないような種々な計数過程のプロ
グラム制御されるプロセスを可能にする。

特に第２の計数装置において、吸込み空気量に
依存する計数値を逆方向計数することは有利であ
る。１つの計数器をこのように多重に利用するこ
とによつて、回路に要する費用ならびに集積化に
要する費用を軽減することができる。

第１の計数装置はそれに２つの比較器を後続し
て、点火または燃料噴射の制御に用いるのが特に
有利である。

精度を高めるために回転数を検出して、それに
より設定可能な回転数を超えた場合には空気量に
比例する計数周波数に対する計数時間を所定の計
数だけ長く設定可能なようにするのが特に有利で
ある。この計数はもちろん内燃機関の別のパラメ
ータに依存して演算過程の修正後に再び考慮もし
くは補償しなけらればならない。この方法によれ
ば低い回転数において、過度に高い計数値となる
ようなことはなく、高い計数値においても十分な
精度で空気量の検出が保証される。

次に添付図面に例示した本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

第１図に示したマイクロコンピユータ装置にお
いて、マイクロプロセツサ１０は、作業記憶装置
（RAM）１１、固定値メモリ（RAM、PROMま
たはEPROM）１２ならびに入出力装置１３とデ
ータ母線１４およびアドレス母線１５を介して接
続されている。伝送される情報内容に依存しかつ
また選択可能なアドレスの数に依存して、この様
なデータ母線１４は例えば３つの導体から構成す
ることができる。装置１０ないし１２を接続して
いる読出し命令導体１６は端子１７を介して入出
力装置１３と接続されており、該端子に現れる情
報または記憶されている情報を呼び出す働きをな
す。装置１０および１１を接続している書込み命
令導体１８は端子１９を介して同様に入出力装置
１３と接続されており、情報を中間記憶装置に書
込む働きをなす。プログラム割込み命令導体２０
が入出力装置１３から端子２１を介してマイクロ
プロセツサ１０に接続されている。この導体は所
定の情報が存在する場合にその時点でマイクロプ
ロセツサで実行されているプログラムを中断する
機能をなす。リセツト回路２２からはクリヤ命令
導体２３が入出力装置１３およびマイクロプロセ
ツサ１０に出ている。このクリヤ命令導体は例え
ばプログラムの実行開始に当つて特定の初期条件
を設定する働きをなす。周波数発生器２４がマイ
クロプロセツサ１０と接続されており、この基本
構成単位であるマイクロプロセツサ１０に基本ク
ロツク周波数を供給する。この基本クロツク周波
数を分周することによつて得られた周波数は入出
力装置に供給される。電源端子２６が電圧安定化
回路２７に接続されている。該回路２７の安定化
された出力電圧は端子２８ならびに電子装置に含
まれる全ての構成要素に供給される。

入力回路２９は７つの入力端３０ないし３６を
備えており、この入力端は外部信号発生器に接続
されている。この入力回路２９により、例えば内
燃機関の折々の運転状態がこのコンピユータ装置
に供給される。入力端３０および３１に接続され
ている発生器３７は好ましくは内燃機関のクラン
ク軸と接続されて周辺に複数の歯３７１を有して
いる歯車円板３７０から構成されている。これら
の歯は第１のセンサ３７２において走査されて、
その場合に強磁性の各歯はこの誘導形センサ３７
２に磁束変動を生ぜしめ、それによつて電圧信号
が発生される。このようにして発生された回転数
依存信号列は入力端３０に印加される。強磁性の
歯の代りに別の型のセンサもしくは検出器によつ
て走査される他のマークを設けてもよい。例えば
円板の周辺方向に沿つて周縁をストリツプ状に磁
化したり、あるいは穿孔盤を設けて該穿孔盤を光
学的装置により走査するようにしてもよい。円盤
３７０には基準マーク３７３が設けられている。
この基準マーク３７３は別の円板や別の回転部材
に設けても差しつかえないことは言う迄もない。
基準マーク３７３は第２のセンサもしくは検出器
３７４によつて走査されて、基準マーク信号は入
力端３１に供給される。内燃機関もしくは車輛の
別の情報、例えば電源電圧Ｕ、温度Ｔ、空気吸気
量Ｌ、スロツトル弁スイツチ３８の位置および起
動スイツチ３９の位置に関する情報が入力端３２
ないし３６に供給される。なおこれら別の情報の
数は任意に選択可能であり、かつまた大きくする
ことができるものであつて、ここに述べた情報に
限定されるものではない。入力端３０ないし３６
に印加される上述の７つの入力情報は入力回路で
処理され、雑音を除去されそして必要に応じデイ
ジタル化される。出力側でこれら情報は端子４０
ないし４６を介して入出力装置１３に供給され
る。入力回路２９への情報がアナログ形態にある
場合には、入力回路２９に設けられているアナロ
グ−デイジタル変換器、例えばVCO（電圧制御発
振器）によつて周波数に変換される。信号の予備
処理は、例えばシユミツト・トリガを用いて行な
うことができる。また妨害信号除去にはそれ自体
公知の平滑回路ならびに過電圧保護回路を使用す
ることができる。

入出力装置の２つの最終段出力端は端子４７お
よび４８を介してスイツチング段４９および５０
に接続されている。これらスイツチング段４９お
よび５０は終段点火回路として構成されている。
この様な点火回路は周知のように点火コイルの１
次電流回路に設けられた半導体スイツチと該点火
コイルの２次電流回路に設けられた少くとも１つ
の点火ギヤツプ５１および５２、言い換えるなら
ば点火プラグを有している。４つの図示のような
噴射ノズル５５ないし５８を介して行なわれる燃
料噴射を制御するための別のスイツチング段５４
が同様に入出力装置１３に接続されている。

図示のそれ自体周知のマイクロプロセツサ装置
の動作は既に知られているところであつて、種々
な文献に記述されている。冒頭に述べた諸文献の
他に、特に種々なマイクロプロセツサの製造業者
から出されている使用説明書にもマイクロプロセ
ツサの構造および個々の構成要素の接続ならびに
その動作態様やプログラミングが詳しく記述され
ている。もちろん変形構造や可能な種々な回路形
態ならびに応用例も非常に詳しく説明されてい
る。例えばRCA社のハンドブツク「User
Manual for the CDP1802Cosmac
Microprocessor MPM−201A」および「RCA、
Integrated Circuits、SSD−210、４−76」を必
要とあれば参照されたい。

固定値メモリ１２に記憶されているプログラム
の範囲内で、入出力装置１３に外部から供給され
る情報はマイクロプロセツサ１０によつて固定的
に記憶されている情報と関連し処理される。かく
して得られた演算結果を表わす信号、本例の場合
には点火および噴射を制御する信号は、スイツチ
ング回路４９，５０および５４に供給されて、所
望の開閉命令を実行するのに用いられる。最終結
果および中間結果は１部、作業記憶装置１１に一
時的に記録され、必要に応じマイクロプロセツサ
によつて再び呼び出される。

用いられるマイクロプロセツサ、固定値メモリ
および作業記憶装置の数は図示のものに限定され
るものではなく、処理される情報、プログラムの
大きさならびに記憶されているデータ量に依存し
て任意に拡張することができる。もつともこの数
は用いられている回路要素の型ならびにその動作
および記憶容量にも依存することは言う迄もな
い。

第２図に示した本発明の実施例においては、回
転数信号を印加される端子４０は第１の計数器６
１のクロツク入力端Ｃに接続されている。

該計数器６１の計数出力端は第１のゲート段６
２を介してデータ母線１４に接続されている。好
ましくは異なつた伝達ゲートの並列接続回路とし
て構成される第１のゲート段６２は、端子６３を
介して制御される。基準マーク信号が供給される
端子４１は計数器６１のリセツト入力端Ｒに接続
されると共に時限素子６４を介しこの計数器６１
のゲート入力端（桁上げ入力端）CIに接続され
ている。時限素子６４はここに示したデイジタル
回路の場合、不変の周波数を所定の計数状態まで
計数する計数器として構成するのが好ましい。回
転数依存計数値を得るための図示の回路６１ない
し６４は例えばドイツ国特許願P2732781・７号
明細書に記述されているように簡単な仕方で実現
することができる。

データ母線１４はさらに第１の中間記憶装置６
５を介して第２の計数器６７のセツト入力端に接
続されている。なお中間記憶装置６５の取込み入
力端は端子６６を介して制御される。また第２の
計数器６７の溢れ出力端（桁上げ出力端）COは
フリツプ・フロツプ６８のリセツト入力端Ｒに接
続されている。フリツプ・フロツプ６８のセツト
入力端は端子６９を介して制御される。フリツ
プ・フロツプ６８の出力端は端子５３に接続され
ており、その第２の補数出力端はアンド・ゲート
７０の１つの入力端に接続されている。第２の計
数器６７の計数出力端は復号段７１を介してアン
ド・ゲート７０の第２の入力端に接続されてい
る。最下位の計数状態を復号する場合には、復号
段７１はアンド・ゲートとして構成することがで
きるし、あるいはまた復号段７１の代りに出力
COを利用することができる。端子６９ならびに
別の端子７２はオア・ゲート７３を介して第２の
計数器６７のプリセツト可能化入力端PEと接続
している。

端子４４は第３の計数器７４のクロツク入力端
Ｃに接続されており、そのゲート入力端CIおよ
びリセツト入力端又はアンド・ゲート７０の出力
端に接続されている。この第３の計数器７４の計
数出力は端子７５を介して制御される第２のゲー
ト段７６を介しデータ母線１４に接続されてい
る。

基本クロツク周波数が供給される端子２５は分
周段７７の入力端に接続されており、そして該分
周段の２つの出力端には好ましくは係数４だけ異
なる出力周波数が現われるようになつている。こ
れ等２つの出力周波数はスイツチング装置７８を
介して選択的に第２の計数器６７のクロツク入力
端Ｃに印加することができる。スイツチング過程
を制御するために、スイツチング装置７８は切換
デコーダ段７９を介してデータ母線１４に接続さ
れている。切換命令は端子８０を介して出され
る。

図示の回路ならびに後続の図面に示した回路で
用いられる入力信号は基本周波数で同期するのが
好ましい。この目的で必要とされる同期段は図示
を簡略にするために示されていないが、冒頭に述
べた西独特許第2504843号明細書の第４図に示さ
れているものを用いることができる。なおこの図
に示されている回路は同時に倍周段としての働き
をもしている。同様に出力増幅段も図示を割愛さ
れている。このような出力増幅段は必要に応じか
つ信号レベルに応じて設けることができる。

第３図に示したデコーダ１００の入力側はアド
レス母線１５に接続されかつまた端子１７および
１９を介して読出し命令導体１６および書込み命
令導体１８に接続されている。デコーダ１００の
出力側は端子６３，６６，６９，７２，７５，８
０，８５，１０４，１０７，１１０，１１５およ
び１２３に接続されている。デコーダ１００も入
出力装置１３に設けられておつて、上述の端子と
接続されているゲート段、中間記憶装置、復号段
および計数器の制御に用いられる。印加される入
力信号に依存してデコーダ１００の１つまたは複
数の出力端子には当該端子に接続されている段を
作動する信号が現われる。このようにして例えば
信号はゲート段を通ることができ、そしてまた計
数器は印加された計数値を受け取ることができ
る。これ等命令のシーケンスはマイクロプロセツ
サ内のプログラムによつて決定され、導体１５，
１６および１８を介し命令として出力される。

次に第１図に示した装置と関連して第２図およ
び第３図に示した入出力装置１３の基本的な動作
態様について第４図および第５図に示すグラフを
参照し説明する。噴射にとつて不可欠なことであ
り、しかもまた点火にとつて有利なことは吸気計
量計（図示せず）により吸込み空気量を検出する
ことである。用いられている吸気計量計がアナロ
グ出力信号を発生する場合には、この信号は入力
回路２９において吸気量に比例する周波数に変換
しなければならない。この周波数は端子４４を介
して計数器７４で計数される。この計数期間は計
数器６７によつて予め定められる時間である。計
数器７４の計数内容はゲート段７６を介し、マイ
クロプロセツサによりいつでも端子７５の信号に
よつて呼び出すことができる。計数器６７により
予め定めることができる計数時間は該計数器にお
いて選択可能な計数周波数ならびにまたデータ母
線１４および中間記憶装置６５を介してマイクロ
プロセツサからこの計数器６７に転送することが
できる種々な計数値によつて予め規定することが
できる。適正な点火角を算出するためにはエンジ
ンの回転数ｎを検出しなければならない。これは
回路６１ないし６４によつて行なわれる。端子４
１に加えられる基準マーク信号に応答して時限回
路６４がトリガされ、この時限回路６４の保持時
間中、計数器６１には発生器３７からの信号が入
力される。従つて達成される最終計数状態はエン
ジン回転数に比例し、端子６３に加わる信号によ
りゲート段６２を介してマイクロプロセツサによ
り呼び出すことができる。そこでこの計数状態は
マイクロプロセツサに与えられ、噴射に用いるこ
とができる。噴射に対しては計数領域内にうまく
納まるようにｎの逆数もしくは適当に標準化され
た値Ａ／ｎを用いるのが有利である。このための
演算（割算）はマイクロプロセツサで行なわれる
が、しかしながら入出力装置においてそれ自体周
知であるデイジタル的な分周によつて実現するこ
とも可能である。この割算結果Ｚ１で計数器６７
は、端子７２に信号が現われるとセツトされ、そ
して一定のクロツク周波数ｆで逆方向計数され
る。この周期長に対応する時間中、復号段７１の
出力端には「１」信号が現われ、この信号によつ
て計数器７４のゲート入力端CIが解放される。
従つてこの時間中には計数器７４によつて空気量
に比例する周波数が計数される。上記時間の終時
における計数器７４の計数状態は修正されていな
い噴射時間に比例する。この計数状態はゲート段
７６を介して呼び出すことができ、マイクロプロ
セツサにおいて他の制御量もしくはパラメータか
ら得られる修正値で修正することができる。なお
この修正値は図示されていない仕方で入出力装置
を介してマイクロプロセツサに供給されるもので
ある。この様な別のパラメータは吸気量信号と類
似の仕方で計数値に変換され、ゲート段を介して
マイクロプロセツサに転送することができる。こ
のようにして修正された噴射計数値Z2は端子６
９に現われる信号に応答して、中間記憶装置６５
を介し計数器６７に転送され、減分計数される。
この逆方向計数過程中、フリツプ・フロツプ６８
はセツトされておつて、出力端子５３に信号Ｕ５
３を発生している。この信号は噴射時間を規定し
そしてフリツプ・フロツプ６８のリセツトを惹起
する計数器６７の端子COに現われる溢れ信号に
よつて終端せしめられる。

第４図の曲線から明らかなように、この方法
を用いれば毎分1000回転数以下のアイドリング回
転数では良好な精度が達成できる。しかしながら
回転数が大きくなると、時間は短かくなり、達成
される計数器の内容は小さくなつて精度は相当に
劣化する。例えばさらに高い周波数でこの曲線を
プロツトしようとする場合には低い回転数では達
成することができないような非常に高い計数値
（曲線参照）に対して計数器を設計しなければ
ならないと言う不利点がもたらされる。

このような事情を考慮して、例えば毎分1000回
転のような所定の回転数以下では計数器７４のゲ
ート時間が或る特定の係数だけ大きくされる。図
示の例ではこの係数は４である。マイクロプロセ
ツサにおいて、この固定的に設定可能な回転数を
超えたことが検出されて、データ母線１４ならび
に切換デコーダ段７９を介してスイツチング装置
７８が作動され、それにより計数器６７のクロツ
ク入力端には周波数f1の代りに係数４だけ減少さ
れた周波数f2が印加される。減算もしくは逆方向
計数過程の終時における計数値Ｚ１に応答して、
計数状態Ｚ２を逆方向計数するために必要とされ
る周波数f1に対し再び切換が行なわれる。このよ
うに係数４だけ延長されたゲート時間により計数
器７４には係数４だけ高められた計数状態が達成
される。マイクロプロセツサにおいて別の動力車
輛パラメータによる修正過程後に得られた計数値
は再び係数４で分割されて上記のように倍加され
たゲート時間を補償しなければならない。係数４
が好ましいとされるのは次の理由からである。即
ち対応の剰算または割算を１回のシフト動作で実
現できると言う理由からである。従つて４以外の
他の２の冪数を用いても良好な結果が得られる。

上記のように長いゲート時間を補償するため
に、このような特定の係数で分割する代りに計数
器状態Ｚ２の逆方向計数をこの係数だけ増大され
た周波数で行なうこともできる。このためには第
３の周波数が利用可能でなければならないことは
言う迄もない。

アナログ方法によれば、計数器７４の最大計数
状態を超えないようにする目的で固定的に設定可
能な限界回転数を超えない範囲で周期長を所定の
係数だけ短縮する。さらにまた計数器７４に対す
るゲート時間を延長または短縮するために、計数
器６７に対する計数周波数を変動する代りに、該
計数器６７の初期計数値Ｚ１に或る係数を掛けた
り、あるいは該係数で割つたりすることも可能で
ある。

選択可能な限界回転数を検出するために、その
基準として例えば計数器６１または計数器７４の
計数状態を利用することができる。規則的な間隔
で転送される計数器状態をマイクロプロセツサに
おいて、そこに記憶されている比較基準値と比較
することにより、このような限界回転数を検出す
ることが可能である。しかしながらまたこの様な
限界回転数検出は例えば第６図に示すような回路
によつて入出力装置１３で行なうこともできる。
端子４０，４１に回転要素６１，６４が接続され
るのは第２図の場合と同様である。しかしながら
計数器６１の計数出力端はデイジタル比較器８１
の入力端と付加的に接続されており、そして該デ
イジタル比較器８１の比較入力端には好ましくは
固定の配線を介して計数値Ｘが印加される。この
計数値Ｘは上記限界回転数に対応するものであ
る。比較器の出力端はＤ−フリツプ・フロツプ８
２のＤ−入力端に接続されており、そのクロツク
入力端は端子４１に接続されている。フリツプ・
フロツプ８２の出力端はアンド・ゲート８３を介
してスイツチング装置７８の制御入力端に接続さ
れている。端子８９はフリツプ・フロツプ８４の
セツト入力端Ｓに接続されそして端子７２は該フ
リツプ・フロツプ８４のリセツト入力端Ｒに接続
されている。フリツプ・フロツプ８４の補数出力
端はアンド・ゲート８３の別の入力端に接続され
ている。

限界回転数以下では計数器６１は計数状態Ｘに
達することはない。従つてフリツプ・フロツプ８
２の出力端ならびにアンド・ゲート８３の出力端
には「０」レベル信号が常時現われる。スイツチ
ング回路７８は従つて常時計数器８７のクロツク
入力端に周波数f1を印加する。限界回転数、従つ
て計数器状態Ｘが超えられるとフリツプ・フロツ
プ８０には端子４１に加わるトリガ信号によつて
セツトされて、スイツチング装置７８を周波数f2
に切り換える。但しこの場合アンド・ゲート８３
の第２の入力端に「１」信号が存在することが前
提条件である。この条件はフリツプ・フロツプ８
４がリセツト信号Ｕ７２によつてリセツトされて
いる場合に満たされる。信号Ｕ６４によつてフリ
ツプ・フロツプ８４は再びセツトされ、その結果
アンド・ゲート８３は阻止されてスイツチング装
置７８は再び計数器６７のクロツク入力端に新し
いリセツト信号Ｕ７２が現われる迄周波数f1を印
加する。

本発明の第７図に示した実施例においては、回
転数信号が印加される端子４０は倍周器段１０１
を介して第１の計数器６１のクロツク入力端Ｃに
接続されている。基準マーク信号が供給される端
子４１はオア・ゲート１０２を介して第１の計数
器６１のロード入力端、PEに接続されている。
この計数器の溢れ出力端COはオア・ゲート１０
２の別の入力端に接続されている。データ母線１
４は第１の中間記憶装置１０３を介して第１の計
数器６１の計数入力端に接続されている。なお中
間記憶装置１０３の転送入力端は端子１０４を介
して制御される。この計数器６１の計数出力は比
較器１０５の第１の比較入力端にも印加される。
該比較器１０５はゲート段６２を介してデータ母
線１４に接続されている。比較器１０５の第２の
比較計数入力端は端子１０７を介して制御される
第２の中間記憶装置１０６を介しデータ母線１４
に接続されている。第１の計数器６１の計数出力
はさらに第２の比較器１０８の比較計数入力端に
印加される。該比較器１０８の第２の比較計数入
力端は中間記憶装置１０９を介してデータ母線１
４に接続されている。中間記憶装置１０９は端子
１１０を介して制御される。

比較器１０５の出力端はフリツプ・フロツプ１
１１のセツト入力端Ｓに接続され、そして該フリ
ツプ・フロツプ１１１の出力端は端子１１２を介
して選択論理回路１１３の制御入力端に接続され
ている。個々の終段チヤンネルの選択はデータ母
線１４から第１の復号段１１４を介して行なわれ
る。該復号段１１４の出力端も同様に選択論理回
路１１３に接続されており、そして端子１１５を
介し該復号段は制御される。回路要素１１３，１
１４の詳細な構成は冒頭に述べた文献に記述され
ている。第２のJK−フリツプ・フロツプ１１６
および１１７のＪ−およびＫ−入力端は選択論理
回路１１３の出力端に接続されている。２つのフ
リツプ・フロツプ１１６および１１７の各出力端
は開閉段４９，５０を制御するための２つの端子
４７，４８の１つに接続されている。単純な実施
形態においては、１つのフリツプ・フロツプを介
して制御される開閉段を１つだけ設けることも可
能である。内燃機関の個々のシリンダに対する高
電圧分配はこの場合機械的な高電圧デイストリビ
ユータによつて行なわれる。

第１番目の実施例の場合と同様に、計数器６７
は中間記憶装置６５を介してデータ母線１４に接
続されている。計数器６７の溢れ出力端COはオ
ア・ゲート１１８を介してその入力端PEに接続
されると共に、アンド・ゲート１１９を介してフ
リツプ・フロツプ１２０のリセツト入力端Ｒに接
続されている。このフリツプ・フロツプ１２０の
出力端は計数器６７のゲート入力端CIに接続さ
れると共に、出力端子５３にも接続されている。
端子６３はオア・ゲート１１８の別の入力端に接
続されると共にフリツプ・フロツプ１２０ならび
に別のフリツプ・フロツプ１２１のセツト入力端
Ｓに接続されている。フリツプ・フロツプ１２１
の補数出力端はアンド・ゲート１１９の他の入力
端に接続されている。

マイクロプロセツサに溢れ信号を伝達するため
に、計数器６７の溢れ出力端COは帰還応答ゲー
ト段１２２の１つの入力端ａに接続されている。
端子１２３によつて制御されるこのゲート段１２
２（レンスポンスゲート）の出力端はデータ母線
１４に接続されている。ゲート段１２２の別の入
力端ｂないしｋは２つの別のフリツプ・フロツプ
１２４，１２５ならびにフリツプ・フロツプ１１
１の出力端と２つの端子４５，４６と２つのフリ
ツプ・フロツプ１１６，１１７の出力端と計数器
７４の２つの上位ビツト出力端とに接続されてい
る。この場合ゲート段１２２の入力端ａ，ｃおよ
びｄはまたオア・ゲート１２７の入力端に接続さ
れており、このオア・ゲート１２７の出力端は
「割込み」信号を供給するために端子２１に接続
されている。

第２の比較器１０８の出力端は例えばＴ−フリ
ツプ・フロツプとして構成することができるフリ
ツプ・フロツプ１２４のクロツク入力端ならびに
フリツプ・フロツプ１２５のセツト入力端に接続
されている。フリツプ・フロツプ１２４の出力端
は計数器７４のゲート入力端CIならびにリセツ
ト入力端Ｒに接続されている。この計数器７４は
第１番目の実施例の場合にはゲート段７６を介し
てデータ母線１４に接続されている。この計数器
７４のクロツク入力端Ｃは空気量に比例する周波
数が印加される端子４４に接続されている。計数
器７４を多重に利用可能にするために、このクロ
ツク入力端はまた第２図に示すスイツチング装置
を介して別の固定の周波数ならびに他のパラメー
タ依存周波数を受けるように接続することができ
る。噴射時間が導出される計数値の設定に加え
て、計数器７４は周期的に別の計数値の算出のた
めに用いることができ、それによつて例えば電磁
弁の位置、自動トランスミツシヨンの場合のスロ
ツトル圧力制御、キロメータ計数器、電気時計制
御ならびにステツプ・モータの監視や制御を行な
うことができる。この周期的な制御はマイクロプ
ロセツサにより行なわれ、その場合計数周波数切
換は第１図の実施例で同様に示した切換デコーダ
段７９を介して行なうことができる。

フリツプ・フロツプ１１１，１２１，１２５の
リセツト入力端Ｒの制御はデータ母線１４に接続
されている第２の復号段１２６を介して行なわ
れ、そしてこの復号段１２６の制御入力端は端子
１１５に接続されている。

次に第７図に示した実施例による装置の動作を
第８図に示した信号ダイヤフラムを用いて説明す
る。端子４０に印加される回転数信号列は倍周器
段１０１において、その周波数を逓倍（好ましく
は２倍）されそして減算計数器として構成されて
いる計数器６１のクロツク入力端に信号列Ｕ１０
１として現われる。第８図に示したこの信号列は
回転数パラメータが一定である場合について示さ
れている。基準マーク信号Ｕ４１は入力端PEに
おいて計数器６１に中間記憶装置１０３に記憶さ
れている計数値をセツトする作用をなす。この中
間記憶されている計数値は既に前以つてデータ母
線１４から端子１０４を介し転送されていたもの
である。この転送された計数値は信号列Ｕ１０１
のタイミングで減分計数されそして計数器状態が
０になると、溢れ信号Ｕ６１が溢れ出力端COに
発生する。この溢れ信号Ｕ６１はオア・ゲート１
０２を介して計数器６１を再びセツトする作用を
なす。従つてこの溢れ信号は付加的な内部基準マ
ーク信号とみなすことができる。中間記憶装置１
０３から転送された計数値は可変であり、プログ
ラムにより折々のパラメータに依存して設定され
る。計数器６１の出力端に現われている計数器状
態は任意時点においてデータ母線１４およびゲー
ト段６２を介し、マイクロプロセツサによつて端
子６３から呼び出すことができる。

中間記憶装置１０６においてはその制御入力端
に印加される信号列Ｕ１０７のタイミングでデー
タ母線を介して印加される計数値が中間記憶され
る。この計数値は図示の例ではＺ１およびＺ２と
の間で交番する。中間記憶されたこれら計数値は
比較器１０５の第２の比較入力端に印加される。
計数器６１における計数状態が計数値Ｚ２に達す
ると、比較器１０５は第１の出力信号を発生し、
そして計数状態Ｚ１に達すると第２の出力信号を
発生する。これら出力信号は信号列Ｕ１０５／Ｕ
１１２として示されている。この信号列の信号に
よつてフリツプ・フロツプ１１１はセツトされそ
して復号段１２６はリセツトされる。フリツプ・
フロツプ１１１の出力信号により、復号段１１４
で制御される選択論理回路１１４を介して交互に
フリツプ・フロツプ７５，７６がセツトおよびリ
セツトされ、その結果これらフリツプ・フロツプ
の出力端には信号列Ｕ４７およびＵ４８が発生す
る。この動作は種々な論理回路を用いて行なうこ
とができる。このような論理回路の例は冒頭に述
べた従来文献に記述されている。信号列Ｕ４７お
よびＵ４８は交互に開閉段４９，５０を制御しそ
して例えば点火装置において点火コイルの一次回
路のスイツチの閉成時期を規定し、信号の終端に
よつて点火が惹起される。点火過程を制御するた
めの第７図の回路部分の以上に述べた動作は周知
のものであつて、冒頭に掲げた従来文献に記述さ
れている。

中間記憶装置１０９にはその制御入力端に印加
される信号列Ｕ１１０のタイミングでその際にデ
ータ母線を介して印加される計数値が中間記憶さ
れる。この計数値は種々なパラメータに依存して
変動することができるが、第８図（定常駆動）に
は計数値Ｚ３として示されている。計数器６１内
の変動する計数値が計数値Ｚ３に達すると、比較
器１０８の出力端には短かい出力信号Ｕ１０８が
発生する。この信号１０８はフリツプ・フロツプ
１２５およびゲート段１２２を介してマイクロプ
ロセツサに通報されると共に、オア・ゲート１２
７を介して割込み信号を発生する。この信号によ
りその時点で実行されているプログラムが中断さ
れる。割込み信号はマイクロプロセツサ制御で通
常用いられるものであつて、この信号の作用は冒
頭に述べた従来文献から周知である。さらに信号
列Ｕ１０８によつてフリツプ・フロツプ１２４が
切換され、その結果該フリツプ・フロツプの出力
端には信号列Ｕ１２４が発生される。この信号１
２４によりリセツト後に計数器７４において端子
４４に加えられる空気量比例周波数で増分計数過
程が開始される。ゲート時間の終時に達成された
計数器７４の計数状態は値Q〓／ｎに比例する。こ
こでQ〓は単位時間当りの吸込み空気量を表わし、
ｎは回転数を表わす。ゲート段７６を介して達成
された計数値は新しい信号Ｕ１２４が始まるまで
マイクロプロセツサによつて呼び出される。この
ようにして転送された計数値はマイクロプロセツ
サにおいて場合により温度、空気圧等のパラメー
タに依存して修正されて端子６６の信号に応答
し、周期的に中間記憶装置６５に転送される。

信号Ｕ６９によつて２つのフリツプ・フロツプ
１２０，１２１がセツトされると共に、オア・ゲ
ート１１８およびセツト入力端PEを介して中間
記憶装置６５に記憶されている計数値が計数器６
７に転送される。減算計数器として構成されてい
る計数器６７は端子８５に印加される固定もしく
は選択可能な周波数のタイミングで、溢れ出力端
COに溢れ信号Ｕ６７が発生されるまで逆方向計
数を開始する。この溢れ信号は段１２２を介して
帰還されると共に、それに加えて端子２１に割込
み信号を発生する。さらにオア・ゲート１１８を
介して計数器６７は再びセツトされる。この過程
は復号段１２６を介しフリツプ・フロツプ１２１
がリセツトされるまで周期的に繰り返えされる。
このリセツト信号は割込み信号入力に基づいてマ
イクロプロセツサ内のプログラムに依存して確定
される。フリツプ・フロツプ１２１がリセツトさ
れると、それに続く計数器６７の溢れ信号はアン
ド・ゲート１１９を介してフリツプ・フロツプ１
２０のリセツト端子に印加される。フリツプ・フ
ロツプ１２０のセツト状態中に端子５３に発生さ
れる信号が噴射時間を規定し、そして噴射過程に
対応し、終段５４を制御する。計数器６７におい
て、噴射信号を得るために多数の計数過程を利用
することにより、マイクロプロセツサで実行され
る２進数の剰算を比較的単純な回路で容易に行な
うことができる。もちろん信号Ｕ５３の信号端は
直接信号Ｕ１２６から導き出すことができる。そ
の場合信号Ｕ１２６はフリツプ・フロツプ１２０
のリセツト入力端に直接印加すればよい。

ゲート段１２２の入力端ａないしｋに印加さ
れ、１部フリツプ・フロツプに記憶されている状
態情報はマイクロプロセツサにより端子１２３に
加わる信号で呼び出して種々な計数値の修正に利
用することができる。

入出力装置１３の本発明にとつて必須的なもの
でない要素は図示を簡略するために省略してあ
る。しかしながらこのような省略された部分も装
置全体の機能には必要であることは言う迄もな
い。これら割愛された部分は特に内燃機関の残余
のパラメータの検出ならびにその処理に用いられ
るものである。ちなみにこれ等の部分に関しては
冒頭に掲げた従来文献に詳細に記述されている。

次に例えばここで述べた回路に使用することが
できる市販品として入手可能な回路要素を下表に
掲げておく。（１つの例外を除いて）下の回路要
素はRCA社から製作販売されているものであり、
商品番号で示しておく。

マイクロプロセツサ１０ CDP1802Dまた はCDP1802CD 作業メモリ １１ CDP1824 固定値メモリ １２ CDP1833CD 計数器６１，６７，７４ CD4029 中間記憶装置 ６５ CD4042 比較器 １０５，１０８ MC14 585 （Motorola） ゲート段 ６２，７６ CD4016 復号段 ７１，７９ CD4556 スイツチング装置７８ CD4016または CD4052 周波数変換段 ７７ CD4040 発明の効果 本発明によりコンピユータが機関回転数の検出
と、吸気量比Ｑ／ｈの検出を行わなくても済むた
め、コンピユータの負荷が大幅に軽減される。そ
れにより性能は多少劣るものの安価なマイクロプ
ロセツサを使用することができるのでコストを低
下することができる。また空気量や回転数だけで
なく、更に別の動作パラメータにより、容易に噴
射接続時間を修正することができる。その際計数
装置をマイクロプロセツサを介して制御できるの
で、従来装置に比して格段に精緻な制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は内燃機関のための周知のマイクロコン
ピユータ装置のブロツクダイヤグラム、第２図は
本発明の実施例を示す回路略図、第３図は第２図
および第７図に示すデータ母線と接続されたスイ
ツチング要素の制御のためのデコーダを示す回路
略図、第４図は種々な回転数における計数精度を
図解するダイヤグラム、第５図は実施例の動作を
説明するためのダイヤグラム、第６図は回転数に
依存して計数周波数を切換するための切換装置の
回路略図、第７図は本発明の実施例を示す回路略
図、そして第８図は実施例の動作状態を説明する
ためのダイヤグラムである。 １０…マイクロプロセツサ、１２…固定値メモ
リ、１３…入出力装置、１４…データ母線、１５
…アドレス母線、２９…入力回路、３７…回転数
発生器、４９，５０…スイツチング回路、５５，
５８…噴射ノズル、６１，６４，７４…計数器、
６５，１０６，１０９…中間記憶装置、７８…ス
イツチング装置、１０５，１０８…比較装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ マイクロプロセツサがデータ母線およびアド
   レス母線を介して１つ以上の固定値メモリ、１つ
   以上の作業メモリならびに１つ以上の入出力装置
   に接続されており、該入出力装置に運転パラメー
   タに関する信号を発生するための外部信号発生器
   が接続されているマイクロコンピユータ装置を備
   えた、内燃機関における点火過程または燃料噴射
   過程を制御する装置において、前記入出力装置１
   ３に、回転数発生器３７と接続されていて回転数
   に比例する計数値を発生する第１の計数装置６１
   と、第２の計数装置６７と第３の計数装置７４と
   が設けられており、前記第２の計数装置６７は、
   データ母線１４を介してマイクロプロセツサ１０
   によつて前記回転数に比例する計数値に逆比例す
   る数値にセツトされ且つこの数値を、一定の計数
   周波数で、別の固定の計数値まで逆方向計数し、
   この第２の計数装置の逆方向計数過程の期間中第
   ３の計数装置７４が、内燃機関の吸気量に比例す
   る計数周波数を計数し、前記第３の計数装置の、
   回転数に依存する吸気量信号に相当する計数結果
   が次にマイクロプロセツサ１０に供給され、そこ
   において他の運転状態パラメータから得られる修
   正値により修正され、この修正された計数値が第
   ２の計数装置６７において逆方向計数され、この
   逆方向計数持続期間に応じて、噴射持続時間また
   は点火コイルの１次側電流回路に設けられた電気
   スイツチの閉成時間が決定されることを特徴とす
   る、内燃機関における点火または燃料噴射過程を
   制御する装置。 ２ 精度を高める目的で、回転数検出装置６１，
   ６４，８１を設け、この回転数検出装置により、
   固定的に設定可能な回転数を超えた場合に所定の
   係数だけ延長された計数時間を前記吸気量に比例
   する計数値の逆方向計数に対し予め設定可能に
   し、そして修正演算過程後に該計数を内燃機関の
   別のパラメータに依存して再評価するようにした
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ３ 所定の係数だけ異なつた２つの計数時間を設
   定するために、回転数に依存する計数値を逆方向
   計数するのに用いられる計数周波数を所定の係数
   だけ変えることができるようにした特許請求の範
   囲第２項記載の装置。 ４ 所定の係数を考慮するために、空気量に依存
   して修正された計数値を相応に割算もしくは乗算
   するようにした特許請求の範囲第２項または第３
   項記載の装置。 ５ 所定の係数を考慮するために、吸気量に依存
   する修正された計数値の逆方向計数を、前記計数
   だけ変動可能な周波数を用いて行なう特許請求の
   範囲第２項または第３項記載の装置。 ６ 所定の係数または２のべき数、である特許請
   求の範囲第２項から第５項までのいずれか１項記
   載の装置。