JPH06330804A - 自動車の点火システムのメモリを効率化する計算機システムと制御方法 - Google Patents

自動車の点火システムのメモリを効率化する計算機システムと制御方法

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JPH06330804A
JPH06330804A JP6094309A JP9430994A JPH06330804A JP H06330804 A JPH06330804 A JP H06330804A JP 6094309 A JP6094309 A JP 6094309A JP 9430994 A JP9430994 A JP 9430994A JP H06330804 A JPH06330804 A JP H06330804A
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ignition
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JP6094309A
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Douglas George Rosner
ジョージ ロスナー ダグラス
Thomas Phillip Mioduszewski
フィリップ ミオドウゼウスキー トーマス
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Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/02Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors
    • F02P7/03Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means
    • F02P7/035Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of distributors with electrical means without mechanical switching means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P3/00Other installations
    • F02P3/02Other installations having inductive energy storage, e.g. arrangements of induction coils
    • F02P3/04Layout of circuits
    • F02P3/0407Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means
    • F02P3/0435Opening or closing the primary coil circuit with electronic switching means with semiconductor devices
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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 計算機のメモリを効率的に使用する、自動車
の点火制御システムと方法を提供する。 【構成】 点火システムはイグニッションコイルバンク
を備え、このバンクは対応するスパークプラグを付勢す
るためのイグニッションコイルを持つ。このバンクに接
続してイグニッションコイル信号を伝える入力/出力
(I/O)装置を設け、各バンクは同種の信号を伝える
少なくとも1個の対応するI/O装置を備える。対応す
るI/O装置の組が伝える同種の信号を、互いに一定の
間隔離れたメモリ内のアドレスに記憶する。また前記同
種の信号を処理しまた発生するためのプログラムルーチ
ンをメモリ内に記憶する。索引付きアドレス指定モード
と前記一定のアドレス間隔を用いて、前記プログラムル
ーチンによって前記同種の信号にアクセスし、関連する
イグニッションコイルバンクとは独立に、一つのプログ
ラムルーチンによって1組の対応するI/O装置を制御
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は一般に自動車の点火シ
ステムの制御に関する。より詳しくは、この発明は自動
車の点火システムのメモリを効率化した計算機システム
と制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の点火システムの動作と効率を改
善する各種の制御システムと方法がこれまで開発されて
おり、例えばよく知られたディストリビュータレス(従
来からあるディストリビュータが不要な)点火システム
などがある。これらのシステムと方法には、各種の周辺
装置を備えるマイクロプロセッサやより完全にパッケー
ジ化されたマイクロコントローラを含む電子制御手段が
ますます多く用いられている。
【0003】電子的ディストリビュータレス点火システ
ムは多重イグニッションコイルを備え、一般に各コイル
は少なくとも1個の対応するスパークプラグを付勢す
る。イグニッションコイルは一般に各種の入力/出力
(I/O)装置を備える多数のグループすなわちバンク
にまとめられ、イグニッションコイルバンクの間で信号
を授受する。
【0004】一般にこのディストリビュータレス点火シ
ステム用のマイクロプロセッサまたはマイクロコントロ
ーラを用いた制御システムと方法はメモリを備え、I/
O装置によりイグニッションコイルバンクとの間で授受
する信号を記憶する。またこのメモリは、点火制御方法
を実現する信号を処理しまた発生するソフトウエアを記
憶する。
【0005】このマイクロプロセッサまたはマイクロコ
ントローラを用いる点火制御システムと方法を示す米国
特許番号には、デビアシ(DeBiasi) 他への4,913,
123、ウイーロック(Wheelock)への4,625,70
4、キャディ(Caddy) 他への4,558,684があ
る。更にマイクロプロセッサまたはマイクロコントロー
ラを用いる点火制御システムと方法は多数のイグニッシ
ョンコイルバンクを独立に制御する有効な手段であっ
て、逐次のイグニッションコイル充電期間を重畳させ
る。一方ボイヤー(Boyer) への米国特許番号5,01
4,676に記述されているように、ドエル角を重畳さ
せることによって、反復スパークを可能にしまたエンジ
ン回転数が増加してもスパークエネルギーが減少しない
などの、現在よく知られた点火システムの特長が得られ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし自動車の点火シ
ステムの効率が改善されるに従って、マイクロプロセッ
サまたはマイクロコントローラを用いる点火制御システ
ムと方法に用いるソフトウエアはますます複雑になっ
た。ソフトウエアが複雑になるほど、市販のマイクロプ
ロセッサまたはマイクロコントローラが持つ有限で貴重
なメモリ空間をより多く使用する。利用可能なメモリ空
間が減少するほど、マイクロプロセッサまたはマイクロ
コントローラを用いる制御システムと方法は、点火シス
テムの一層多様で複雑な制御をすることが困難になる。
自動車の点火システム自体が複雑になるほど、上に述べ
た文献では取り上げていないメモリ空間の可用性がます
ます問題になる。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも
一つのイグニッションコイルを備えるイグニッションコ
イルバンクによって対応するスパークプラグを付勢する
自動車の点火システムを制御するための、メモリを効率
化する計算機システムと方法である。この発明の制御シ
ステムは、イグニッションコイルバンクと電気的に通信
してイグニッションコイル信号を伝える入力/出力(I
/O)装置を備え、各イグニッションコイルバンクは同
種の信号を伝える少なくとも1組の対応するI/O装置
を備える。またこのシステムは、数組の対応するI/O
装置が伝える同種の信号を記憶する第1記憶手段を備
え、この同種の信号はこの第1記憶手段の中に互いに一
定の間隔離れたアドレスを持つ。
【0008】更にこの発明の制御システムはプログラム
ルーチンを記憶する第2記憶手段を備える。このプログ
ラムルーチンは、数組の対応するI/O装置が伝える同
種の信号を処理しまた発生するものである。更にこのシ
ステムは、プログラムルーチンにより第1記憶手段内の
同種の信号にアクセスするアクセス手段を備える。この
プログラムルーチンは索引付きアドレス指定モードと一
定のアドレス間隔を用いて、一つのプログラムルーチン
で1組の対応するI/O装置を制御する。
【0009】この発明の制御方法は、イグニッションコ
イルバンクと電気的に通信してイグニッションコイル信
号を伝えるI/O装置を設ける段階を含み、各イグニッ
ションコイルバンクは同種の信号を伝える少なくとも1
組の対応するI/O装置を備える。またこの方法は数組
の対応するI/O装置が伝える同種の信号を記憶する段
階を含み、この同種の信号のアドレスは記憶内で互いに
一定の間隔離れている。
【0010】更にこの発明の制御方法はプログラムルー
チンを記憶する段階を含む。このプログラムルーチン
は、数組の対応するI/O装置が伝える同種の信号を処
理しまた発生するものである。更にこの方法は、プログ
ラムルーチンにより同種の信号にアクセスする段階を含
む。このプログラムルーチンは索引付きアドレス指定と
一定のアドレス間隔を用いて、一つのプログラムルーチ
ンで1組の対応するI/O装置を制御する。
【0011】従ってこの発明の主な目的は、自動車の点
火システムを制御するための、使用するメモリ空間を少
なくしてメモリを効率化した計算機システムと方法を与
えることである。
【0012】この目的や利点は、以下の説明と図面を考
慮すれば容易に明らかになる。
【0013】
【実施例】図1は自動車の点火システムを制御するこの
発明のメモリを効率化した計算機システムの略図で、一
般に番号10で示す。点火システムは8個のイグニッシ
ョンコイル12とこれらをまとめた二つのイグニッショ
ンコイルバンク14を備える。各イグニッションコイル
12は対応するコイル駆動トランジスタ16で付勢さ
れ、対応するスパークプラグ(図示せず)と結合する。
【0014】一般に制御システム10自体は、複数の入
力/出力(I/O)装置18とメモリ20と中央処理装
置(CPU)22を備える。メモリ20とCPU22と
でマイクロプロセッサを構成し、I/O装置18とは分
離してよい。しかしこの発明の制御システム10では、
I/O装置18とメモリ20とCPU22はマイクロコ
ントローラと呼ぶ一つの集積回路すなわちチップの一部
であることが望ましい。この発明では、望ましいマイク
ロコントローラはモトローラMC68HC05TBであ
る。
【0015】各I/O装置18は、他のI/O装置18
を通して直接または間接に、二つのイグニッションコイ
ルバンク14の一方と電気的に通信する。同様に各I/
O装置は、他のI/O装置18を通して直接または間接
に、メモリ20およびCPU22と電気的に通信する。
I/O装置18は、2個の入力捕捉器24、電流センサ
26、パルスアキュムレータ28、コイルセレクタ3
0、出力比較器32を備える。
【0016】I/O装置18は、各コイルバンク14が
少なくとも1組の対応するI/O装置18を備えるよう
に配置する。図1に示すように2組のコイルバンク14
は、それぞれ1個の入力捕捉器24、電流センサ26、
パルスアキュムレータ28、コイルセレクタ30、出力
比較器32に結合する。しかし図1に示すこの発明の制
御システム10のこの特定の構成は、内燃機関の1組の
イグニッションコイル12を操作するマイクロプロセッ
サまたはマイクロコントローラを用いた点火コントロー
ラの構成の一例を示したものに過ぎない。任意の数のイ
グニッションコイル12とイグニッションコイルバンク
14を備えるこれと同種の多くの構成が可能であり、こ
の技術に精通した人に知られている。
【0017】動作を説明すると、各イグニッションコイ
ルバンク14に結合する入力捕捉器24の組は、外部の
事象の発生、この場合はイグニッションコイル12の除
勢に伴うフライバック電圧の発生、の時刻を記録する。
各イグニッションコイルバンク14に結合する電流セン
サ26とパルスアキュムレータ28の組は、各イグニッ
ションコイル12への電流の充電時間間隔を測定する。
最後に、各イグニッションコイルバンク14に結合する
コイルセレクタ30と出力比較器32の組は、所定の時
刻の外部事象、この場合はイグニッションコイル12の
付勢または除勢、をトリガーする。
【0018】この発明の制御システム10では、イグニ
ッションコイル12に関連する電圧や電流や付勢の情報
は、入力および出力イグニッションコイル信号の形をと
る。このイグニッションコイル信号は、各種のI/O装
置18により各イグニッションコイルバンク14とメモ
リ20の間で授受する。容易に明らかなように、各イグ
ニッションコイルバンク14に結合する1組の対応する
I/O装置18は、同種のイグニッションコイル信号を
伝える。例えば各入力捕捉器24は、各イグニッション
コイルバンク14からメモリ20へ、イグニッションコ
イル12の除勢に伴うフライバック電圧の発生の時刻を
表す同種のイグニッションコイル信号を伝える。
【0019】更に図1において、この発明の制御システ
ム10のメモリ20は、ランダムアクセスメモリ(RA
M)部分34とリードオンリーメモリ(ROM)部分3
6を備える。RAM部分34は各種のI/O装置18が
伝えるイグニッションコイル信号を記憶する第1記憶手
段である。ROM部分36はコード化命令を含む複数の
プログラムルーチンを記憶する第2記憶手段で、このコ
ード化命令は、I/O装置18が伝えまた点火システム
を制御するのに用いる入力イグニッションコイル信号を
処理し、また出力イグニッションコイル信号を発生す
る。
【0020】ROM部分36に記憶するプログラムルー
チンのコード化命令は、CPU22を経由して、RAM
部分34に記憶する点火制御入力信号を受ける。ROM
部分36内のプログラムルーチンのコード化命令によっ
て入力イグニッションコイル信号を処理した後、CPU
22はプログラムルーチンのコード化命令が発生する出
力イグニッションコイル信号をRAM部分34に送り返
す。このようにしてCPU22は、ROM部分36に記
憶するプログラムルーチンを通してRAM部分34内の
イグニッションコイル信号にアクセスするアクセス手段
を与える。
【0021】次に図2は、この発明の制御システム10
のRAM部分34の部分マップの例を示す。ここに示す
ように、RAM部分34は複数のレジスタ38を備え
る。各レジスタ38は、RAM部分34内に16進形式
の個別の「アドレス」40を持つ。ROM部分36に記
憶するプログラムルーチンのコード化命令はこのアドレ
ス40を用いて、プログラムルーチンの論理操作をRA
M部分34内の特定のレジスタ38に向ける。
【0022】この技術に共通であるが、各レジスタ38
をデータレジスタ42、制御レジスタ44、状態レジス
タ46と指定する。これらのレジスタ42、44、46
の組は、図1に示す各I/O装置18に関連する。また
各レジスタ38に、レジスタ名48とレジスタ記号50
を付けて制御システム10内での用途を表し、また参照
とプログラミングの便宜を与える。
【0023】この技術に共通であるが、レジスタ38自
体はRAM部分34内の8ビット52すなわち1バイト
のメモリである。各ビットを「オフ」または「オン」状
態に設定して、それぞれ論理「0」または「1」値を表
すことができる。ビット52はRAM部分34の一部で
あって、一般にCPU22によるコード化イグニッショ
ンコイル信号「読み出し」と「書き込み」を持つ。これ
はCPU22がROM部分36に記憶するプログラムル
ーチンのコード化命令を実行するときに用いるものであ
る。ビット52のこの態様を、図2の「読み出し/書き
込み」欄に示す。
【0024】更に図2において、「コイル1データ高」
(COIL1_H)および「コイル1データ低」(CO
IL1_L)と呼ぶ二つのデータレジスタ42が、それ
ぞれRAM部分34内の16進数アドレス$0000と
$0001にある。COIL1_HおよびCOIL1_
Lレジスタは16ビット2進数で形成し、図1に示す一
方のイグニッションコイルバンク14内の4個のイグニ
ッションコイル12の中の1個を付勢または除勢する時
刻を表す。COIL1_Hレジスタの8ビット52は1
6ビット2進数の最上位バイトを表し、「データ1高」
ビット0から7(D10_HからD17_H)と表す。
同様にCOIL1_Lレジスタの8ビット52はこの1
6ビット2進数の最下位バイトを表し、「データ1低」
ビット0から7(D10_LからD17_L)と表す。
【0025】RAM部分34内の16進アドレス$00
02には、「制御1」(CTRL1)と呼ぶ制御レジス
タ44がある。CTRL1レジスタは2個の「制御駆動
選択1」ビット(CDS10とCDS11)を持ち、こ
れらは図1に示す一方のイグニッションコイルバンク1
4の4個のイグニッションコイル12のどれを付勢する
かを示す2ビットの2進数を形成する。またCTRL1
レジスタは、イグニッションコイル12を出力比較器3
2によって付勢すべきか除勢すべきかを表す「出力レベ
ル1」ビット(OLVL1)を持つ。
【0026】RAM部分34の16進アドレス$000
3には、「状態1」(STS1)と呼ぶ状態レジスタ4
6がある。STS1レジスタは、イグニッションコイル
12が現在付勢されているか除勢されているかを表す
「ドエル1」ビット(DWL1)を持つ。後で図5に関
連して詳細に説明するように、STS1レジスタのDW
L1ビットは、CTRL1レジスタのOLVL1と16
ビット比較器によって駆動する。
【0027】図2に示すように、上に述べたCOIL1
_H、COIL1_L、CTRL1、STS1の各レジ
スタは、図1の2個のイグニッションコイルバンク14
の一方に結合する。これらと同一内容で、それぞれ「コ
イル2データ高」(COIL2_H)、「コイル2デー
タ低」(COIL2_L)、「制御2」(CTRL
2)、「状態2」(STS2)と呼ぶレジスタ38の組
も、RAM部分34内にある。また図2に示すように、
COIL2_H、COIL2_L、CTRL2、STS
2レジスタは、図2の他方のイグニッションコイルバン
ク14に結合する。
【0028】重要なことは、二つのイグニッションコイ
ルバンク14のそれぞれの対応するI/O装置18の組
に結合する同種のイグニッションコイル信号を記憶する
ための対応するデータレジスタ42、制御レジスタ4
4、状態レジスタ46の組を、RAM部分34内で互い
に一定の数値だけ離して配置していることである。例え
ば一方のイグニッションコイルバンク14に結合するC
OIL2_Hレジスタの16進アドレスは$0006で
あり、これは他方のイグニッションコイルバンク14に
結合してその16進アドレスが$0000であるCOI
L1_Hレジスタから、RAM部分34内で6バイト離
れている。同様に、各イグニッションコイルバンク14
の対応するI/O装置18の組に結合する対応する残り
のレジスタ38の組も、RAM部分34内で6バイトだ
け互いに離れている。
【0029】後で図3に関連して詳細に説明するよう
に、RAM部分34内の対応するレジスタ38の組の間
に一定の間隔があることにより、メモリ20のROM部
分36に記憶する一つのプログラムルーチンによって両
イグニッションコイルバンク14を独立に制御すること
ができ、従ってROM部分36内で用いる空間が減少す
る。多くの標準的な市販のマイクロコントローラはRO
M内に互いに一定の間隔を持つ対応するレジスタを持っ
ているが、この配置は、一つのプログラムルーチンを用
いて対応するI/O装置の組を制御することによりRO
Mの空間を節約することを目的としてはいない。またイ
グニッションコイルバンク14を独立に制御することに
より逐次のイグニッションコイル12のドエル角を重畳
させることができ、点火システムの反復スパークを可能
にし、またエンジン回転数が増加してもスパークエネル
ギーが減少しないという特長を与える。
【0030】しかしこの目的に対して同様に重要なこと
は、RAM部分34の対応するレジスタの組内でのビッ
ト52の対応する配置である。例えばCDS10ビット
とCDS11ビットがCTRL1レジスタの二つの最下
位ビット52であると同様に、CDS20ビットとCD
S21ビットはCTRL2レジスタの二つの最下位ビッ
ト52である。このようにして一つのプログラムルーチ
ンによって、対応するレジスタ38の組内に記憶する同
種のイグニッションコイル信号の同種の部分を読み出
し、処理し、書き込むことができる。
【0031】前に述べたように、図2に示すこの発明の
制御システム10のRAM部分34の部分マップは単な
る例示である。この中のレジスタ38以外に、他のレジ
スタ(図示せず)もI/O装置18とイグニッションコ
イルバンク14に結合する。図2のレジスタ38と同様
に、各イグニッションコイルバンク14の対応するI/
O装置18の組に関連する同種のイグニッションコイル
信号を記憶するレジスタの対応する組が、RAM部分3
4内で一定の6バイトだけ互いに離れるようにこれらの
レジスタを配置する。
【0032】しかし、図2に示すレジスタの機能や図示
していない他の任意のレジスタの機能も、この発明にと
っては重要ではないことに留意されたい。同様にROM
部分36に記憶するプログラムルーチンのコード化命令
の内容もこの発明には重要ではない。上に説明したよう
にこの発明の重要な特長は、各イグニッションコイルバ
ンク14のI/O装置18の対応する組に関連する同種
のイグニッションコイル信号を記憶するレジスタ38の
対応する組が互いに一定の間隔離れるようにRAM部分
34内のレジスタ38を配置したことであり、またレジ
スタ38の対応する組内のビット52を対応して配置し
たことである。ここではRAM部分34内のレジスタ3
8の対応する組の間を6バイト離したと説明したが、レ
ジスタ38の対応する組の間の間隔を一定に選びさえす
れば、他の間隔を用いてもよい。
【0033】次に図3は、この発明の制御システム10
のプログラムルーチンを示す流れ図である。ここに示す
ように、プログラムルーチンは54で開始し、56でC
PU22内のインデックスレジスタ(図示せず)の内容
を数値0に設定する。次に58でコード化命令を実行
し、イグニッションコイル12のドエル角を計算して一
方のイグニッションコイルバンク14の次のイグニッシ
ョンコイル12を選択する時刻かどうかを決定する。こ
の問の答が「はい」であれば、次に60でコード化命令
を実行して、イグニッションコイル12のドエル角を計
算し、次のイグニッションコイル12を選択する。
【0034】次に62でコード化命令を実行して、イン
デックスレジスタXの内容が0かどうかを決定する。イ
ンデックスレジスタXは初めに0に設定してあるので、
この問の答は「はい」である。その結果、64でインデ
ックスレジスタXの内容を数値6に設定する。これは、
各イグニッションコイルバンク14のI/O装置18の
対応する組に関連する同種のイグニッションコイル信号
を記憶するレジスタ38の対応する組の間の、選択した
間隔である。
【0035】その後58で前に説明した同じコード化命
令を再び実行し、他方のイグニッションコイルバンク1
4について、イグニッションコイル12のドエル角を計
算して次のイグニッションコイル12を選択する時刻か
どうかを決定する。この問の答が再び「はい」であると
仮定すると、60で再びコード化命令を実行し、イグニ
ッションコイル12のドエル角を計算して次のイグニッ
ションコイル12を選択する。
【0036】最後に62で再びコード化命令を実行し
て、インデックスレジスタXの内容が0かどうかを決定
する。インデックスレジスタは前に6に設定したので、
この問の答は「いいえ」である。従ってプログラムルー
チンは終了し、65で呼び出しルーチンまたは背景ルー
プ(図示せず)に戻る。
【0037】上に説明したようにこのプログラムルーチ
ンを実行する場合、ROM部分36内のコード化命令は
既知の索引付きアドレス指定モードを用いて、CPU2
2を経由してRAM部分34内のレジスタ38にアクセ
スする。ここで、命令はRAM部分34内の特定のレジ
スタ38に向かう。この特定のレジスタのアドレス40
は、命令自身が示すレジスタ38のアドレス40とイン
デックスレジスタXの内容との和である。従ってインデ
ックスレジスタXの内容が0のときは、この命令内に示
すレジスタ38のアドレス40を持つレジスタ38に命
令は向かう。インデックスレジスタの内容が6のとき
は、命令内に示すレジスタ38のアドレス40に6を加
えたアドレス40を持つレジスタ38に命令は向かう。
【0038】このようにしてプログラムルーチンを最初
に通るときは、イグニッションコイルバンク14の一方
に結合するRAM部分34内のレジスタ38からイグニ
ッションコイル信号を読み出し、処理し、書き込む。し
かし次に同じプログラムルーチンを通るときは、前に説
明した索引付きアドレス指定モードとRAM部分34内
のレジスタ38の対応する組の間の一定の間隔を用い
て、他方のイグニッションコイルバンク14に結合する
RAM部分34内のレジスタ38の対応する組から同種
のイグニッションコイル信号を読み出し、処理し、書き
込む。このようにして一つのプログラムルーチンによっ
て、各イグニッションコイルバンク14のI/O装置1
8の対応する組に結合するレジスタ38の対応する組に
記憶する同種のイグニッションコイル信号を処理し、発
生することができる。
【0039】58と60でドエル角計算とコイル選択プ
ログラムルーチンを終了した後、コイル付勢操作66、
68、70、72と伝播遅延操作74、76に関連する
他のプログラムルーチンを同種の方法で実行してよい。
前に述べたように、RAM部分34内のレジスタ38の
対応する組の間の間隔が一定なので、これらの各操作は
同じプログラムルーチンを用いてインデックスレジスタ
Xの内容を変えるだけで、各イグニッションコイルバン
ク14のI/O装置18の対応する組に結合するレジス
タ38の対応する組に記憶する同種のイグニッションコ
イル信号を処理し発生することができる。
【0040】次に図4に、図3の例示の流れ図の各部に
関連する一般的なコード化命令のいくつかの表を示す。
図4の表は、この発明に用いる索引付きアドレス指定の
より詳細な内容を示す。ここに示すように、60で次の
イグニッションコイル12を選択するコード化命令の一
つは、アキュムレータ読込み命令(LDA #1)の直
ぐ後のROM部分36内のアドレスにある数値をCPU
22内のアキュムレータに読み込む命令である。この命
令の結果、二進数%00000001をCPU22内の
8ビットレジスタのアキュムレータに書き込む。
【0041】60には次のイグニッションコイル12を
選択する別の命令も示しており、それはアドレス40に
あるレジスタ38内のアキュムレータの内容を保存する
命令(STA CTRL1,X)である。このアドレス
40は、CTRL1レジスタのアドレス40とインデッ
クスレジスタXの内容との和である。この命令を実行す
ると、インデックスレジスタXの内容が0のときは、二
進数%00000001をそのままCTRL1レジスタ
に書き込む。図2に示すように、こうすることによって
CTRL1レジスタの最下位ビット52すなわちCDS
10ビットをセットする(論理「1」値を割り付け
る)。更にCTRL1レジスタのOLVL1ビットとC
DS11ビットをクリアする(論理「0」値を割り付け
る)。
【0042】しかしインデックスレジスタXの内容が6
のときは、STA CTRL1,X命令はアドレス40
のレジスタ38に二進数%00000001を書き込
む。今度はこのアドレス40は、CTRL1レジスタの
アドレス40すなわち$0002と数値6との和であ
る。図2に示すように、16進アドレス$0008($
0002+$0006)はCTRL2レジスタに対応す
る。その結果、CTRL2レジスタのCDS20ビット
をセットし(論理「1」値を割り付け)、CTRL2レ
ジスタのOLVL2ビットとCDS21ビットをクリア
する(論理「0」値を割り付ける)。
【0043】更に図4には、66でのイグニッションコ
イル12を付勢してよい時刻になったかどうかの決定
や、68での一方のイグニッションコイルバンク14の
特定のイグニッションコイル12の付勢などの、多数の
コード化命令を示す。索引付きアドレス指定モードを用
いることにより、60での次のイグニッションコイル1
2の選択の命令と同様にこれらの命令を実行する。
【0044】このようにして、RAM部分34内のレジ
スタ38の対応する組の一定のアドレス間隔と、レジス
タ38の対応する組内のビット52の対応する配置によ
り、ROM36内の一つのコード化命令を用いて、1組
の対応するレジスタ38との間で授受するイグニッショ
ンコイル信号を読み出しまたは書き込むことができる。
その結果、関連するイグニッションコイルバンク14に
同時にまた独立に、1組の対応するレジスタ38に関連
しまた同種のイグニッションコイル信号を伝える1組の
対応するI/O装置18を一つのプログラムルーチンで
制御して、前に述べた利点を得ることができる。
【0045】図3に示す流れ図と同様に、図4の表に開
示し上に説明した各命令は単なる例示であることに注意
されたい。これらの命令はこの発明には重要ではない。
これらの命令は、この発明に用いる索引付きアドレス指
定モードをより詳細に示す手段として開示したに過ぎな
い。
【0046】次に図5は、図1のコイルセレクタ30と
出力比較器32の詳細を示すもので、一般に番号77で
示す。ここに示すように、コイルセレクタ30は4個の
2入力論理ANDゲート78、80、82、84を備
え、コイルマルチプレクサ86の出力と電気的に通信す
る一方の入力端をそれぞれ備える。更に2入力論理AN
Dゲート78、80、82、84の出力線は、各コイル
駆動トランジスタ16(図1に示す)と電気的に通信す
る。
【0047】出力比較器32は、電子ラッチ90と電気
的に通信する16ビットの比較器88を備える。出力比
較器32はラッチ90の出力線を経由してコイルセレク
タ30と電気的に接続し、ラッチ90の出力線は各2入
力論理ANDゲート78、80、82、84の他方の入
力端に接続する。
【0048】動作を説明すると、比較器88はRAM部
分34のCOIL1_HおよびCOIL1_Lレジスタ
から16ビット2進数を受ける。この16ビット2進数
は、一方のイグニッションコイルバンク14内の1個の
イグニッションコイル12を付勢しまたは除勢してよい
時刻を表す。前に説明したように、COIL1_Hおよ
びCOIL1_Lレジスタの8ビット52は、それぞれ
16ビット2進数の最上位と最下位のバイトを表す。
【0049】また比較器88は、クロックとして動作す
るタイマカウンタ92から更新した16ビット2進数を
連続的に受ける。COIL1_HおよびCOIL1_L
レジスタからの16ビット2進数がタイマカウンタ92
からの数と合致すると、比較器88は合致信号(論理
「0」から論理「1」に変化)をラッチ90に送り、一
方のイグニッションコイルバンク14内の1個のイグニ
ッションコイル12を付勢または除勢してよい時刻にな
ったことを示す。
【0050】合致信号を受けると、ラッチ90はOLV
L1ビットの論理値に従ってDWL1ビットの論理値を
設定する。DWL1ビットは各2入力論理ANDゲート
78、80、82、84の一方の入力端に接続する。従
って、DWL1ビットの論理値が「0」のときは、各2
入力論理ANDゲート78、80、82、84は論理
「0」出力を各コイル駆動トランジスタ16に送り、一
方のイグニッションコイルバンク14の各イグニッショ
ンコイル12を除勢する。しかしDWL1ビットの論理
値が「1」のときは、コイルマルチプレクサ86から他
方の入力端に送られる論理値に従って、各2入力論理A
NDゲート78、80、82、84は論理「1」出力を
それぞれのコイル駆動トランジスタ16に送ることがで
きる。
【0051】図5に示すように、コイルマルチプレクサ
86は、RAM部分34内のCTRL1レジスタからC
DS10ビットとCDS11ビットの論理値を入力とし
て受ける。またマルチプレクサ86は4出力線を備え、
それぞれ2入力論理ANDゲート78、80、82、8
4の他方の入力端に結合する。
【0052】容易に分かるように、マルチプレクサ86
への2ビット入力の四つの可能な論理組み合わせは、そ
れぞれ一方のイグニッションコイルバンク14内の4個
のイグニッションコイル12の中の1個を表す。従って
CDS10ビットとCDS11ビットの論理組み合わせ
に従って、マルチプレクサ86は4個の2入力論理AN
Dゲート78、80、82、84の中の1個に論理
「1」信号を送り、その他は論理「0」を受ける。従っ
て、COIL1_H/COIL1_Lレジスタからの1
6ビット2進数とタイマカウンタ92とが合致し、かつ
OLVL1ビットの論理値が「1」のときは、4個の2
入力論理ANDゲート78、80、82、84の中の1
個はそれぞれのコイル駆動トランジスタ16に論理
「1」信号を送り、対応するイグニッションコイル12
を付勢する。
【0053】次に図6は、従来の制御システムと方法の
プログラムルーチンの簡単な流れ図を示す。ここに示す
ように、96でプログラムルーチンを開始した直ぐ後
に、98で両イグニッションコイルバンク14に共通な
動作を実行する。次に100で、一方のイグニッション
コイルバンク14の命令を実行する。この命令は、その
イグニッションコイルバンク14のI/O装置18に結
合するRAM部分34内のレジスタ38に関連する。
【0054】その後102で他方のイグニッションコイ
ルバンク14の同種の命令を実行する。この命令は、そ
のイグニッションコイルバンク14のI/O装置に結合
するRAM部分34内のレジスタ38に関連する。最後
にプログラムルーチンを終了して、104で呼び出しル
ーチンまたは背景ループ(図示せず)に戻る。容易に分
かるように、このプログラムルーチンはイグニッション
コイルバンク14を制御する同一内容の命令を各イグニ
ッションコイルバンク14について持つ必要があり、従
って使用するROM部分36の空間が多くなり、また命
令をコード化するときの誤りの可能性が増える。
【0055】図7は、この発明の制御システムと方法の
プログラムルーチンの簡単な流れ図を示す。ここに示す
ように、また図3に関連して詳細に説明したように、1
06でプログラムルーチンを開始した直ぐ後に、108
で両イグニッションコイルバンク14に共通な動作を実
行する。次に110で、インデックスレジスタ読込み命
令(LDX #0)によってインデックスレジスタXの
内容を0に設定する。
【0056】その後索引付きアドレス指定モードを用い
て、112で一方のイグニッションコイルバンク14の
命令を実行する。この命令は、このイグニッションコイ
ルバンク14のI/O装置18に結合するRAM装置3
4内のレジスタ38に関連する。この命令が終了する
と、114でインデックスレジスタXの内容を調べて0
かどうかを見る。このときは0なので、116でインデ
ックスレジスタ読込み命令(LDX #6)によりイン
デックスレジスタの内容を6に設定する。
【0057】その後再び索引付きアドレス指定モードを
用いて、112で他方のイグニッションコイルバンク1
4の同じ命令を実行する。この命令は、このイグニッシ
ョンコイルバンク14の対応するI/O装置18に結合
するRAM部分34内の対応するレジスタ38に関連す
る。この命令を終了した後、114でインデックスレジ
スタXの内容を再び調べて0かどうかを見る。このとき
は0でないのでこのプログラムルーチンを終了し、12
0で呼び出しルーチンまたは背景ループ(図示せず)に
戻る。
【0058】容易に分かるように、図6のプログラムル
ーチンとは対照的に、図7のプログラムルーチンはイグ
ニッションコイルバンク14を制御する同一内容の命令
を各イグニッションコイルバンク14毎に持つ必要がな
い。この場合は、索引付きアドレス指定モードとRAM
部分34内のレジスタ38の対応する組の間の一定のア
ドレス間隔を用いて、一つのプログラムルーチンで両イ
グニッションコイルバンク14を制御する。その結果R
OM部分36内の利用可能な空間が増え、また命令をコ
ード化するときの誤りの可能性が減る。
【0059】図8はこの発明の制御方法のブロック図
で、一般に番号122で示す。ここに見るように、この
発明の制御方法122は一方のイグニッションコイルバ
ンク14に関連するイグニッションコイル信号を伝える
複数のI/O装置18を設ける段階124を含む。この
イグニッションコイルバンク14は、同種の信号を伝え
る少なくとも1組の対応するI/O装置18を備える。
【0060】またこの発明の制御方法122は、I/O
装置18の対応する組が伝える同種の信号を記憶する段
階126を含む。この同種の信号は、互いに一定の間隔
離れたRAM部分34内のアドレス40を持つ。更に制
御方法122は、I/O装置18の対応する組が伝える
同種の信号を処理し発生するための、ROM36内の複
数のプログラムルーチンを記憶する段階128を含む。
更に制御方法122は、索引付きアドレス指定モードと
一定のアドレス間隔を用いたプログラムルーチンにより
同種の信号にアクセスする段階130を含み、関連する
イグニッションコイルバンク14とは独立に、一つのプ
ログラムルーチンによって1組の対応するI/O装置1
8を制御して、上に説明した利点を与える。
【0061】制御方法122の同種の信号を記憶する段
階126は、RAM部分34内に複数のレジスタ38を
設ける段階132と、I/O装置18の対応する組が伝
える少なくとも一つの同種の信号を記憶する各レジスタ
38を指定する段階134と、RAM部分34内の各レ
ジスタ38にアドレス40を割り付ける段階136を更
に含む。また制御方法122の同種の信号を記憶する段
階126は、各レジスタ38内に複数のビット52を設
ける段階138と、同種の各信号の同種の部分を各レジ
スタ38内の対応するビット52に記憶するようにビッ
ト52を配置する段階140を含む。
【0062】次に図9はこの発明の制御方法122の別
の実施態様のブロック図を示す。この別の実施態様で
は、1組の対応するI/O装置18が伝える同種の信号
を記憶する、RAM部分34内の複数のレジスタ38を
指定する段階142を含む。また制御方法122のこの
実施態様は、互いに一定の間隔を持つRAM部分34内
のレジスタ38にアドレス40を割り付ける段階144
を含む。
【0063】制御方法122の別の実施態様は、索引付
きアドレス指定モードと一定のアドレス間隔を用いてR
OM部分36内のプログラムルーチンからレジスタ38
にアクセスする段階146を更に含み、一つのプログラ
ムルーチンによって1組の対応するI/O装置18を制
御して、ROM部分36に用いる空間を減らす。更に制
御方法122のこの別の実施態様は、同種の各信号の同
種の部分を各レジスタ38内の対応するビット52に記
憶するようにレジスタ38内のビット52を配置する段
階148を含む。
【0064】この発明のメモリを効率化した計算機制御
システム10と方法122について、自動車の点火シス
テムの制御に関連して説明し図示した。しかし容易に明
らかなように、この発明のメモリを効率化した計算機制
御システム10と方法122は、同種の同時の事象の独
立な制御が必要な任意の応用に用いるのに適する。
【0065】更に、この発明の説明は例示的なものであ
り、またここに用いた用語は説明のための語であって制
限的なものではない。上述の開示に照らして、この発明
の多くの変更や変形が可能なことは明かである。従って
特許請求の範囲内において、上述の特定の説明とは異な
る態様でこの発明を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の制御システムの略図。
【図2】この発明の制御システムと方法の部分的なメモ
リマップ。
【図3】この発明の制御システムと方法のプログラムル
ーチンの流れ図。
【図4】図3の流れ図の各部に関連し、この発明の制御
システムと方法に用いる索引付きアドレス指定を説明す
る一般的な計算機命令の表。
【図5】図1に示すこの発明の制御システムの一部のよ
り詳細な略図。
【図6】従来の制御システムと方法のプログラムルーチ
ンの簡単な流れ図。
【図7】この発明の制御システムと方法のプログラムル
ーチンの簡単な流れ図。
【図8】この発明の制御方法のブロック図。
【図9】この発明の制御方法の別の実施態様のブロック
図。
【符号の説明】
10 メモリを効率化した計算機システム 12 イグニッションコイル 14 イグニッションコイルバンク 16 コイル駆動トランジスタ 18 入力/出力(I/O)装置 20 メモリ 22 中央処理装置(CPU) 24 入力捕捉器 26 電流センサ 28 パルスアキュムレータ 30 コイルセレクタ 32 出力比較器 34 RAM 36 ROM 38 レジスタ 40 レジスタのアドレス 42 データレジスタ 44 制御レジスタ 46 状態レジスタ 48 レジスタ名 50 レジスタ記号 52 レジスタのビット 77 コイルセレクタと比較器 78,80,82,84 2入力論理ANDゲート 86 コイルマルチプレクサ 88 比較器 90 ラッチ 92 タイマカウンタ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対応するスパークプラグを付勢するため
    の少なくとも1個のイグニッションコイルをそれぞれ備
    える複数のイグニッションコイルバンクを持つ自動車の
    点火システムにおいて、点火制御システムであって、 イグニッションコイル信号を伝える複数の入力/出力
    (I/O)装置、ただし各I/O装置は前記複数のイグ
    ニッションコイルバンクの一つと電気的に通信し、前記
    バンクは同種のイグニッションコイル信号を伝える少な
    くとも1組の対応するI/O装置を持つもの、と対応す
    るI/O装置の組が伝える同種の信号を記憶する第1記
    憶手段、ただし前記同種の信号は前記第1記憶手段内に
    互いに一定の間隔離れたアドレスを持つもの、と対応す
    るI/O装置が伝える同種の信号を処理しまた発生する
    複数のプログラムルーチンを記憶する第2記憶手段と、 索引付きアドレス指定モードと前記一定のアドレス間隔
    を用いて前記第2記憶手段内のプログラムルーチンによ
    り前記第1記憶手段内の同種の信号にアクセスして、関
    連する前記イグニッションコイルバンクとは独立に一つ
    のプログラムルーチンによって1組の対応するI/O装
    置を制御し、前記第2記憶装置内に用いる空間を減少さ
    せるアクセス手段と、を備える点火制御システム。
  2. 【請求項2】 複数の前記I/O装置、前記第1記憶手
    段、前記第2記憶手段、前記アクセス手段はすべて一つ
    の集積回路の部分である、請求項1記載の点火制御シス
    テム。
  3. 【請求項3】 前記第1記憶手段はランダムアクセスメ
    モリ(RAM)を含む、請求項1記載の点火制御システ
    ム。
  4. 【請求項4】 前記第2記憶手段はリードオンリーメモ
    リを含む、請求項1記載の点火制御システム。
  5. 【請求項5】 前記アクセス手段は中央処理装置を含
    む、請求項1記載の点火制御システム。
  6. 【請求項6】 前記RAMは複数のレジスタを含み、各
    レジスタは対応するI/O装置の組が伝える少なくとも
    一つの同種の信号を記憶するよう指定し、各レジスタは
    関連するRAM内にアドレスを持つ、請求項3記載の点
    火制御システム。
  7. 【請求項7】 複数の前記各レジスタは、同種の各信号
    の同種の部分を各レジスタ内の対応するビットに記憶す
    るように配置した複数のビットを含む、請求項6記載の
    点火制御システム。
  8. 【請求項8】 複数のイグニッションコイルバンクを持
    ち、各バンクは対応するスパークプラグを付勢するため
    の少なくとも1個のイグニッションコイルを備える自動
    車の点火システムにおいて、点火制御方法であって、 イグニッションコイル信号を伝える複数の入力/出力
    (I/O)装置を設け、ただし各I/O装置は前記複数
    のイグニッションコイルバンクの一つと電気的に通信
    し、前記バンクは同種のイグニッションコイル信号を伝
    える少なくとも1組の対応するI/O装置を持つもので
    あり、 対応するI/O装置の組が伝える同種の信号を記憶し、
    ただし前記同種の信号は記憶内に互いに一定の間隔離れ
    たアドレスを持つものであり、 対応するI/O装置が伝える同種の信号を処理しまた発
    生する複数のプログラムルーチンを記憶し、 索引付きアドレス指定モードと前記一定のアドレス間隔
    を用いて前記プログラムルーチンにより同種の信号にア
    クセスして、関連する前記イグニッションコイルバンク
    に独立とは一つのプログラムルーチンで1組の対応する
    I/O装置を制御し、記憶に用いる空間を減少させる、
    段階を含む点火制御方法。
  9. 【請求項9】 前記同種の信号を記憶する前記段階は、 複数のレジスタを設け、 対応するI/O装置の組が伝える少なくとも一つの前記
    同種の信号を記憶するよう各レジスタを指定し、 各レジスタにアドレスを割り付ける、段階を更に含む、
    請求項8記載の点火制御方法。
  10. 【請求項10】 各レジスタ内に複数のビットを設け、 前記同種の各信号の同種の部分を各レジスタ内の対応す
    るビットに記憶するようビットを配置する、段階を更に
    含む、請求項9記載の点火制御方法。
  11. 【請求項11】 制御システム内の計算機メモリを効率
    的に使用する方法であって、前記メモリは少なくとも一
    つの対応する入力/出力(I/O)装置が伝える同種の
    信号を記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)部分
    と、前記同種の信号を処理しまた発生する複数のプログ
    ラムルーチンを記憶するリードオンリーメモリ(RO
    M)部分とを備え、前記RAM部分は複数のレジスタを
    持ち、各レジスタは複数のビットを持ち、前記方法は、 対応するI/O装置の組が伝える前記同種の信号を記憶
    する前記RAM内の複数のレジスタを指定し、 前記ROM内のレジスタに互いに一定の間隔を持つアド
    レスを割り付け、 索引付きアドレス指定モードと前記一定のアドレス間隔
    を用いて前記ROM内の前記プログラムルーチンを経由
    して前記レジスタにアクセスし、一つのプログラムルー
    チンによって1組の対応するI/O装置を制御して、前
    記ROM内に用いる空間を減少させる、段階を含む方
    法。
  12. 【請求項12】 前記レジスタ内の前記ビットを配置し
    て、前記同種の各信号の同種の部分を各レジスタ内の対
    応するビットに記憶する段階を更に含む、請求項11記
    載の方法。
JP6094309A 1993-05-07 1994-05-06 自動車の点火システムのメモリを効率化する計算機システムと制御方法 Pending JPH06330804A (ja)

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US08/058,110 US6115665A (en) 1993-05-07 1993-05-07 Memory efficient computer system and method for controlling an automotive ignition system
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