JPS5819853B2 - 点火タイミング及び排ガス再循環制御用信号処理回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的にはアナログ信号及びディジタル信号
処理回路の分野、特に内燃機関用の点火タイミングおよ
び排ガス再循ＦＥＧＲ制御システムにおいてかような回
路の使用に関する。

内燃機関の火花点火の所望のタイミングは、多くの池の
エンジンの変数の関数は勿論のこと、そのエンジンによ
って発生されるエンジン速度と真空圧力（ｕａｃｕｕｍ
ｐｒｅｓｓｕｒｅ）の１次エンジン（主エンジン：
ｐｒｉｍａｒｙ ｅｎｇｉｎｅ）変数の合成関数（ｃｏ
ｍｐｌｅｘ ｆｕｎｃｔ ｉｏｎ ）であることは周知
のことである。

同様に、排ガス量は、汚染レベルを極力小ならしめかつ
、さらに完全な燃料の利用を医証するため内燃機関シリ
ンダの中へ再注入されるべきであるが、これがまたこれ
ら一次エンジン変数の両者に関する合成関数である。

一般に、着火タイミングは、機械的アドバンス方式で制
御され、エンジンの速度は、遠心力に依って点火のタイ
ミングを決定するカムの機械的位置を変更するのに利用
されている。

さろにエンジンによって発生される真空圧力は、またこ
のカムの位置を同時に機械的に変え、それでさらにまた
点火のタイミングを制御するのに使用されている。

電子着火タイミング・システムのあるものは、機椋装置
ではなく電子装置によって、同一の結果を達成すること
を提案した。

例えば米国特許第３．７３８，３３９号、同第３，７４
９，０７３号、同第３．７４９，８９４号、同第３，７
８５，３５６号、同第３．９６９，６１４号及び同第３
．９７５，７２７号等参照。

これらのシステムの中には、また速度と真空圧力のエン
ジン変数と関連して、排ガス再循環量を制御することを
試みたものもある。

これらのシステムは、一般的には複雑で、かつ不正確な
アナログ信号処理回路を利用するか、または複雑で高価
な、かつ冗長性のあるディジタル処理回路を利用するか
の何れかに依って、所望の点火タイミングと所望の排ガ
ス再循環の出力量、およびエンジン速度と真空圧力の入
力量との間にある複雑な関係を与えている。

先行技術のアナログ処理回路は、部分的には（ｐｉｅｃ
ｅｗｉｓｅ ）線形伝達関数が実行されるような異なっ
たアナログ入力レベルにおいて夫々破壊してしまうよう
な多数のツェナダイオードを一般に具備している。

先行技術のディジクル処理回路は、一般的には、一次エ
ンジン変数の各々に対する分離したアナログ・ディジタ
ル（、Ａ／Ｄ）変換器、および分離したディジクル関数
発生器、好ましくは固定メモリを具えており、それは、
各エンジン変数に対し、複素関数のディジタル出力信号
を与える。

それから、これらのディジタル処理回路は、一般に、単
一の累算器において固定メモリの各々のディジタル出力
を加算する。

かくして、ディジタル処理回路は、一次エンジン変数の
複素関数を、単に分離して加算させるに過ない。

従って、これらのディジタル回路は、一次エンジン変数
の各々に依存する複素出力関数の積である複素出力関数
を実行することはできない。

大抵の先行技術のアナログ・ディジクル変換器は、アナ
ログ入力信号を受信し、かつそのアナログメカ信号の大
きさに正比例するディジタル出力信号を発生する。

多数の応用例のなかで、アナログ信号入力の大きさに逆
比例するディジタル出力を有することが、更に一層望ま
しい。

燃しながら先行技術の信号処理回路は、この関数を容易
に実行することができなかったし、また、複雑な高価な
回路の使用に依り、この関数に近似させることができた
に過ぎない。

着火装置（１ｇｎ１ｔｉｏｎ ｓ−ｙｓｔｅｍ）におい
て、エンジン点火タイミングと排ガス再循環制御は、エ
ンジン速度の関数である。

燃しながら、一般にエンジン回転の同期に比例するアナ
ログ信号のみは容易に発生され、かつエンジン回転の周
期は、エンジンの速度と逆関係にある。

かくして、先行技術の着火システムは、その適当な点火
タイミングと排ガス再循環制御を発生させるために、そ
の周期に関連したアナログ信号を逆順序に変換するか、
または、エンジン速度の関数として点火タイミングと排
ガス再循環の変化が妥協されなければならない、の何れ
かである。

これらの結果は何れも望ましいものではない。

本発明に最も近い先行技術としてＭｏｙｅｒ らによる
米国特許第３，９６９，６１４号がある。

この米国特許の開示内容は、異種のエンジン変数の乗算
を汎用のディジクルコンピュータの複雑かつ高価なプロ
グラミングに基いて実行しなければならないことのため
この汎用コンピュータ内に相当量のメモリストレージを
使用する必要があることを示している。

本発明の目的は、内燃機関の着火システムにおいて使用
するのに適合可能であり、かつ前述の欠点のすべてを克
服する改良した信号処理回路を提供することである。

本発明に関する更に特定の目的は、２変数入力の合成関
数である出力信号を容易に発生する改良された信号処理
回路を提供すること並びにこの改良された信号処理回路
を使用する着火及びまたは排ガス再循環を提供すること
である。

本発明の一実施例において、２変数入力の合成関数であ
る出力を発生する改良された信号処理回路が与えられて
いる。

この信号処理回路は次のものを具備している。

入力信号を受信し、かつ、この入力信号に対し選択可能
な所定の関係を有する出力信号を発生せしめるプログラ
ム可能な伝達関数手段、第１の関係を選択している間に
、前記伝達関数手段へ第１の入力信号を供給する手段、
前記第１の入力信号へ応動して、発生される前記伝達関
数手段の出力に関係する量を蓄積する第１蓄積（記憶）
手段、前記伝達関数手段に対する第２の関係を選択して
いる間に、前記第１の入力信号後に第２の入力信号を前
記伝達関数手段へ供給する手段、前記第２信号に応動し
て発生される前記関数手段の出力を複素出力信号を発生
するように前記記憶（蓄積）された量に関連した係数と
有効に乗算する手段、それによって、単一のプログラム
可能な関数手段は、２変数信号を逐次処理し、両変数入
力信号の積の関係である合成出力信号を発生することを
可能とするものである、を具える。

上述の信号処理回路は、点火タイミングおよび排ガス再
循環ＥＧＲ制御システムにおいて使用されるのが望まし
くそのシステムでは、第１の入力信号はエンジン速度か
エンジン真空圧力に関係するアナログ信号に対応し、ま
た第２の入力は、これらの変数の池の１つに対応するで
あろう。

プログラム可能な伝達関数手段は、カウンタ及びプログ
ラム可能なＲＯＭを縦続するアナログ・ディジタル変換
器を具えるのが望ましい。

乗算器手段は、制御可能なスイッチ及び第２人力信号に
応答して発生されるＲＯＭのディジクル出力に第１人力
信号に応答してプログラム可能な伝達関数手段の出力を
表わすアナログ電圧を乗算するディジクルーアナログ（
Ｄ／Ａ）変換器を具える。

この方法において、エンジン速度およびエンジン真空圧
力のような２個の独立した１次エンジン変数に無関係な
２個の出力関数の乗算された積である合成アナログ出力
信号が得られる。

本発明は、また、種々の大きさのアナログ入力信号を受
信し、かつ入力信号の大きさの逆関数であるディジタル
出力信号を発生させ得る改良したアナログ・ディジクル
変換回路を提供する。

このアナログ・ディジクル変換回路は、エンジン回転の
周期に直接比例するアナログ入力信号を処理するプログ
ラム可能な伝達関数手段の一部として前述された信号処
理回路に使用されるのが好ましい。

本発明には、前述の信号処理回路の使用に依って点火タ
イミング制御アナログ出力信号のみならず、同様な信号
処理回路を使用することに依って排ガス再循３３（ＥＧ
、Ｒ）アナログ制御信号の発生を提供する。

これは、プログラム可能な伝達関数手段に対する付加的
関数関係を選択することに依って達成され、かつそこの
付加的入力信号を選択的に供給することに依って達成さ
れる。

かくして単一プログラム可能な伝達関数手段は、エンジ
ン速度とエンジン真空圧力アナログ入力信号を逐次的に
処理し、かつその各々が一次エンジン変数の両者を独立
に乗算した関数から構成される出力信号を発生せしめる
ことが可能である。

この方法で過剰信号処理回路は除去され、かつ点火タイ
ミングおよび排ガス再循環用の効率的な制御システムが
与えられる。

本発明は、また、乗算手段にディジクル出力信号を供給
する固定メモリ手段を具えたプログラム可能な伝達関数
手段及び保持回路の結合から成り、上記乗算手段は上記
固定メモリ手段の出力を第１のサンプル内に保持されて
いるアナログ量で乗算するディジタル・アナログ変換器
を具えた信号処理回路を提供するものである。

このような構成により、２個の可変人力、好適には２個
の異種エンジン変数、の乗算及び伝達関数を、上記Ｍｏ
ｙｅｒらの米国特許におけるように汎用コンピュータの
複雑なプログラミングによらず、固定メモリ手段及びデ
ィジタル・アナログ変換器の協同動作によって制御する
ものである。

汎用コンピュータの使用は、乗算の実行用プログラムの
ための蓄積空間を必要とする。

本発明は、これを避けるためディジタル・アナログ変換
器の乗算特性を利用して、２個のディジタル数のビット
ごとの乗算機能を提供するｈ価かつ複雑なディジタルコ
ンピュータの使用を不要としたものである。

本発明の一実施例においては、ディジタル・アナログ変
換器は固定メモリ手段のディジタル出力信号をサンプル
ホールド回路内に保持された蓄積アナログ信号により乗
算するものである。

第１図はζ内燃機関（図示せず）に対する点火タイミン
グおよび排ガス再循環（ＥＧＲ）制御システム１０を図
示している。

そのシステムは、エンジンクランクシャフトの位置を検
知し、出力端子１２で応動してディジタル信号（第４図
の波形Ｐ）を発生せしめるエンジン位置検知器１１、エ
ンジンに依って発生される真空圧力を表わすアナログ出
力信号を発生せしめるエンジン真空圧力検知器（ｓｅｎ
ｓｏｒ） １３、及び絶対空気圧力を表わすアナログ出
力信号を発生せしめる大気圧力検知器１４を具えている
。

圧力検知器１３と１４は、アナログ加算器（ｓｕｍｍｅ
ｒ ） １５に接続され、またこの加算器１５は、両ア
ナログ信号とも受信し、かつ制御可能な２位置スイッチ
（ｔｗｏ ｐｏｓｉｔｉｍ ５ｕｎｔｃｈ）１７（点線
にて図示）のワイパ・アーム端子１６に接続される結合
出力アナログ信号を発生する。

その加算器１５は、単に検出器１３および１４のアナロ
グ電圧を加算するだけであり、従って平均的当業技術者
には周知の構成成分である。

スイッチ１７は、制御端子Ｃにおいて受信される信号に
依って電子的に制御される。

端子Ｃにおける低電圧に対して端子１７は、その第１の
位置にあり、かつワイパ端子１６は、分離された端子１
８に電子的に接続される。

端子Ｃにおける高電圧に対して、スイッチはその第２の
位置にあり、かつワイパ端子１６は端子１９に接続され
る。

従って制御可能なスイッチ１７は、端子Ｃにおいて受信
される波形に依って制御される電子スイッチあるいはリ
レーを単に表わすだけであり、かつスイッチは、明確に
するため第１図において回転型（ｒｏｔａｒｙ ）
２位置スイッチとして単に図示されているに過ぎない。

端子１２において、エンジン位置検知器１１に依って発
生せられたディジタル信号は、アナログ変換器２０に結
合され、また変換器２０は、この信号を受信し、かつ出
力端子２１において、エンジン回転に直接比例するアナ
ログ信号を発生する。

端子２１は、ワイパ・アームを一緒に組み合わせた２個
の２位置スイッチを基本構成とする制御スイッチ２３（
点線にて図示）の端子２２に結合される。

スイッチ２３は、第１のワイパ・アーム端子２４を有し
、これは、デュアル・スロープ（ｄｕａｌ ５ｌｏｐ
ｅ）Ａ／Ｄ変換器２６の第１入力端子２５及び変換器２
６の第２入力端子２８に結合される第２ワイパ・アーム
端子２７に接続される。

スイッチ１７の端子１９は、スイッチ２３の端子２９に
直結され、かつスイッチ２３の端子３０および３１は、
もし印加されるとすれば一定の基準電位ｖｒｅ ｆにあ
る端子３２に共通に接続される。

スイッチ２３は、制御端子Ｂにおける電圧に依って選択
される２位置を有する。

端子Ｂにおける低電圧に対してスイッチ２３は、その第
１の位置にあり、かつ端子２４および２７は、それぞれ
端子３１および２９に接続される。

Ｂにおける高電圧に対しては、端子２４および２７はそ
れぞれ端子２２および３０に接続される。

デュアル・スロープ変換器２６は、端子２５および２８
に存在する信号を受信し、かつ出力端子Ｍにおいて、こ
れらのアナログ信号をディジタル出力信号に変換する。

変換器２６の構成および動作は、変換器２６の好ましい
実施例を表わす第３図の討論と関連して引き続いて詳細
に述べられる。

端子Ｍは、２人力の一方としてＡＮＤゲート３２に結合
され、かつ池の入力は、端子Ａに依って供給される。

ＡＮＤゲ゛−ト３２の出力は、リセット端子■およびオ
ーバフロー指示端子３５を有するカウンタ３４の入力端
子３３に結合される。

オーバフロ一端子は、変換器２６の制御端子Ｎに直結さ
れる。

カウンタ３４の計数値（ｃｏｕｎｔ ）は、ページ選択
端子ＪおよびＫを有する固定メモＩＪ（ＲＯＭ）３８の
入力端子３６および３７に結合される。

ＲＯＭ３８は、本質的にテーブル情報検索動作（ｔａｂ
ｌｅ １ｏｏｋ ｕｐ ｏｐｅｒａｔｉｍ）を実行し、
この動作中、カウンタ３４の計数値は、監視され、対応
するディジタル出力は、線４０および４１上によりディ
ジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換器４２に供給され、か
つこれは、出力端子４３および基準端子４４を有し、そ
してこの基準端子４４は、また制御可能なスイッチ４５
（点線にて図示）のワイパ・アーム端子として作用する
。

かくして固定メモリ３８は、端子３６および３７におけ
る計数値を受信し、かつ線４０および４１上に対応する
出力ディジタル信号を発生する。

ここで対応関係（ｃｏｒ ｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ ）
は、固定メモリにプログラムされたメモリの対応関係を
選択する端子ＪおよびＫに存在する論理状態（ｌｏｇｉ
ｃ ５ｔａｔｅ）に依って決定される。

かような固定メモリの動作は、平均的当業技術者に周知
のことであり、かつ多数のかかるプログラム可能な固定
メモリは、一般に利用できるものである。

Ｄ／Ａ変換器４２は、集積回路として容易に利用できる
構成要素である。

集積回路ＭＣ１５０８は、米国プラウエア州の会社Ｍｏ
ｔｏｒｏｌａ、Ｉｎｃ、に依って製造されているが、変
換器４２用に容易に使用できるものである。

この変換器４２は基準端子４４に印加されるアナログ電
圧に入力端子４０および４１上で受信されるディジタル
入力を乗算し、かつその出力端子４３において合成績と
してアナログ信号を発生するであろう。

制御可能なスイッチ４５は、スイッチ１７と同様な２位
置スイッチであり、端子Ｅにおける電圧に依って決定さ
れるその動作位置を有する。

端子Ｅにおける低電圧に依って選択される第１の位置に
おいて、ワイパ端子４４は、安定な基準電圧が印加され
る端子４６に接続される。

端子Ｅにおける高電圧に依って選択されるスイッチ４５
の第２の位置において、ワイパ端子４４は、サンプル・
ホールド装置４８の出力に結合される端子４７に接続さ
れる。

Ｄ／Ａ変換器４２の出力端子４３は、サンプル・ホール
ド装置４８への入力として結合され、かつまた、サンプ
ル・ホールド装置４９およびサンプル・ホールド装置５
０への入力として結合される。

制御端子Ｆ、ＧおよびＨにおける信号は、それぞれサン
プル・ホールド装置４８．４９および５０の作動を制御
する。

これらの装置が作動されるときこれらは端子４３に存在
する入力を監視し、このアナログ信号値を蓄積し、かつ
次の作動まで蓄積されたアナログ信号を出力として与え
る。

かかるサンプル・ホールド装置は、例えば、制御可能な
リレーおよび保持容量（ｈｏｌｄｉｎｇ ｃａｐａｃｉ
ｔ−ｏｒ）・を使用することに依って容易に実行され得
るものである。

サンプル・ホールド回路４９の出力は、排ガス再循環（
ＥＧＲ）制御器５１および２位置制御可能スイッチ５３
（点線として示す）のワイパ・アーム端子５２に結合さ
れる。

このスイッチ５３の位置は、制御端子りに供給される信
号に依って制御される。

端子りにおける低電圧に対応するスイッチ５３の第１の
位置において端子５２は分離された端子５４に結合され
る。

Ｄにおける高電圧に依って選択されるスイッチ５３の第
２の位置において端子５２は、制御可能なスイッチ２３
の端子２９に直接接続された端子５５に電気的に接続さ
れる。

サンプル・ホールド装置５０の出力は、また端子１２か
ら入力を受信する点火タイミング調整器５６に結合され
る。

このＥＧＲ制御器５１および点火タイミング調整器５６
の動作は、今簡単に討論されるであろう。

ＥＧＲ制御器５１は、基本的には制御可能な弁を示し、
この弁は、サンプル・ホールド回路４９に依って与えら
れる出力波形の大きさに従って開閉される。

ＥＧＲ制御器５１に含まれている弁の開閉は、さらに着
火用エンジンシリンダの中へいかなる量の排ガスが再循
環されるべきかを決定する。

かかるＥＧＲ制御器は、容易に実行されることが可能で
あり、かつ先行技術のＥＧＲシステムは、何時排ガス再
循環が実行されるべきかを決定するための弁を開閉する
ソレノイドを使用してきた。

点火タイミング調整器５６は、端子１２に与えられるデ
ィジタルエンジン位置検知器信号を受信し、かつサンプ
ル・ホールド回路５０によって与えられるアナログ出力
信号の大きさに従ってこの信号に関する点火タイミング
着火（５ｐａｒｋ ｔｉ−ｍｉｎｇ １ｇｎ１ｔｉｏｎ
）の発生を調整する。

かくして点火タイミング調整器は、着火システムのデイ
ストリビユータの機械的角度変位が、アナログ信号に依
って制御されるサーボ機構のモータによす調整される米
国特許第３，７８５，３５６号に示されているような装
置を使用することに依って実行され得る。

池の方法として点火タイミング調整器５６は、また、ア
ナログ信号の大きさによって制御される電子的に種々の
点火タイミング・アドバンスを発生する装置を説明して
いる米国特許第３，９１０，９４３号に示されているよ
っな装置に依り実行されることができる。

かくしてＥＧＲ調整器５１および点火タイミング調整器
５６の両者ともに、平均的当業技術者に周知の装置を示
し、容易に実行されることができる。

点火タイミングおよび排ガス再循環制御システム１０の
動作を制御するために、高周波クロック５７が与えられ
、これは制御論理およびタイマ装置５８への入力として
結合される出力端千人において、一連の高周波タイミン
グ・パルスを連続的に発生する。

制御装置５８は、高周波クロック・パルスを受信し、一
連の出力端子Ｂ乃至Ｋにおいてタイミング波形列を周期
的に発生する。

これらの出力端子は、点火タイミングおよびＥＧＲ制御
システム１０において図示されている種々のブロックの
対応して指定される制御端子に結合される。

制御装置５８の出力端子と種々の対応制御端子間の接続
は、第１図を明確にするために省略されている。

制御論理およびタイマ装置５８は、端子Ａからのクロッ
クパルスを受信するダウンカウンタ（ｄｏｗｎ ｃｏｕ
ｎｔｅｒ）および端子Ｂ乃至Ｋにおける所望の波形を発
生する種々の論理ゲートを適当に使用することに依って
容易に実行されることができる。

装置５８に依って発生される波形の典型的な例は、第４
図に示されており、ここで端子Ａ乃至Ｋに存在する波形
は、第４図において対応するグラフＡ乃至Ｋに示されて
いる。

グラフＡ乃至には、すべて同一の水平時間軸スケールで
描かれ、これらグラフの垂直軸は、対応する端子におい
て発生される電圧信号の大きさを示している。

グラフＬ乃至Ｏは、また同一の水平時間軸スケールを有
している。

グラフＬ乃至Ｎは、信号Ａ乃至Ｋに応動し制御システム
１０に依って発生せられる波形を示している。

ところがグラフ０は、制御システム１０が完全な１サイ
クルの動作を進行する時の制御システム１０の逐次的動
作の語説明（ＷｏｒｄＥｘｐｌａｎａｔｉｏｎ）を示し
ている。

単に１サイクルの動作のみが第４図に示されているが、
本発明は、第４図に示される単一サイクルの同期的再生
を意図している。

グラフＰ乃至Ｔは、また第４図に図示され、これらの垂
直軸もまた電圧の大きさを表わしている。

グラフＰ乃至Ｔの水平軸は時間を表わし、それらはすべ
て同一の水平軸基準化倍率（ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔ
ｏｒ）を有しており、それは、グラフＡ乃至Ｏの水平軸
スケールと必らずしも同一ではない。

゛さて点火タイミングおよびＥＧＲ制御システム
１０の動作は、いかに全般システム１０が機能するかに
関連して、簡単に討論されよう。

討論は、タイミング波形Ａ乃至にの完全１サイクルの間
に発生する動作を基本的に追随し、一般的に、第４図の
グラフ０で与えられる語説明に対応するものである。

初めに、システム１０は、エンジン真空圧力をアナログ
電圧に変換し、該電圧を端子２８に供給することである
。

基本的に変換器２６ 、ＲＯＭ３８およびＤ／Ａ変換器
４２は、端子２８におけるアナログ圧力に関係ある信号
をアナログ出力の複合関数ｆ１の単一点（ｓｉｎｇｌｅ
ｐｏｉｎｔ ）に変換し、この点は、サンプル・ホー
ルド回路４８に蓄積（記憶）される。

引続いて、エンジン回転の同期に比例するアナログ信号
は、端子２５に供給される。

Ａ／Ｄ変換器２６は、このアナログ電圧をサンプルし、
端子２５における電圧と逆関係にあり、従ってエンジン
速度に直接関連するディジタル出力を発生するのである
。

このディジクル電圧は、ＲＯＭ３８を経由してディジタ
ル複合関数ｆ２の単一点に変換され、この関数ｆ２はＤ
／Ａ変換器４２によって、関数ｆ１の蓄積された点に乗
算されるのである。

Ｄ／Ａ変換器４２の出力積はそれからサンプルホールド
回路４９に蓄積され、ＥＧＲ制御器５１を制御するアナ
ログ電圧（ｅｇｒ）を示すであろう。

次に、異なったページ選択器入力は、ＲＯＭ３８に印加
され、複合関数ｆ３の単一点は、Ｄ／Ａ変換器４２の出
力として発生するであろう。

ここで、関数ｆ３は、エンジン速度を所望の点火タイミ
ング・アドバンス量に関係あるものとする。

関数ｆ３の単一点は、それからサンフル・ホールド回路
４８に蓄積される。

引続いて、回路４９に保持される制御ＥＧＲ電圧は、入
力端子２２８においてＡ／Ｄ変換器２６への入力信号と
して印加される。

変換器２６とＲＯＭ３８は、線４０と４１上で対応する
出力点を発生し、Ｄ／Ａ変換器４２は、サンプル・ホー
ルド回路４８に蓄積された関数ｆ３の点これを乗算する
であろう。

変換器４２の合成出力（ａｄｕ）は、所望の点火タイミ
ングアドバンス量に関連したアナログ電圧を表わし、こ
れは、サンプル・ホールド回路５０により蓄積されるで
あろう。

制御システム１０の正確な動作は、続けて詳細に説明さ
れるが、このなかで関数ｆｌ乃至ｆ４及び制御電圧ｅｇ
ｒとａｄｕは精確に定義される。

アナログ変換器２０の構成および動作は、第２図および
第４図における波形Ｐ乃至波形Ｔに関連して討論されよ
う。

続いて、デュアル・スロープＡ／Ｄ変換器２６の構成お
よび動作は、第３図および第４図に示された波形Ｂは勿
論のこと第４図における波形り、ＭおよびＮと関連して
討論されよう。

その後、全体の制御システム１０の動作が詳細に討論さ
れよう。

第２図は、アナログ変換器２０に関する実施例を図示し
ている。

同一の参照番号が、対応する構成要素を識別するために
使用された。

エンジン位置検出器１１の出力端子１２は、制御可能な
２位置スイッチ６１（点線にて図示）の制御端子６０に
結合され、それは電流源６３から直接に電流を受信する
ワイパ・アーム端子６２を有する。

スイッチ６１の一方の位置において端子６２は、絶縁さ
れた端子６４に接続されている。

能力の位置において、端子６２は、電気的に端子６５に
接続され、それは２位置スイッチ６７（点線にて示す）
のワイパ・アーム端子６６にまた、端子Ｔに接続される
。

スイッチ６７の位置は、このスイッチの制御端子Ｓに与
えられる信号に依って決定される。

スイッチ６７の第１の位置において、ワイパ・アーム端
子６６は、絶縁された端子６８に接続され、第２の位置
において端子６６は、直接接地されている端子６９に接
続される。

端子１２は、また、端子Ｑに出力を発生せしめている第
１単安定マルチバイブレーク７０に入力として結合され
、それは、２位置制御可能スイッチ７２（点線にて示す
）の制御端子７１に直接接続される。

端子Ｑにおける信号は、また、端子Ｒで出力を発生せし
める第２単安定マルチバイブレーク７３に入力として与
えられ、また端子Ｒは、第３単安定マルチバイブレーク
７４の入力として接続され、端子Ｓに直接接続された出
力を発生する。

端子Ｔは、キャパシタ７５を介して接地され、２位置ス
イッチ７２のワイパ・アーム端子７６に直接接続される
。

スイッチ７２の第１の位置において、端子７６は、絶縁
された端子７７に接続され、またスイッチ７２の第２の
位置において、端子７６は、アナログ変換器出力端子２
１に直結される端子Ｔ８に接続され、かつキャパシタ７
９を介して接地される。

第２図に図示されたアナログ変換器の動作は、下記の通
りである。

端子１２において、エンジン位置検出器１１は、第４図
に示された波形Ｐに対応する信号を発生しそれは、エン
ジン速度に比例する周波数、従ってエンジン速度に逆比
例する周期を有する信号を示す。

検出器１１のような検出器は、通常ホール効果或いは磁
気ピックアップ検出器であり、エンジンの回転速度に比
例する周波数を有する交流信号を発生する。

端子１２に存在する信号は、スイッチ６１の制御端子６
０において受信される。

波形Ｐの正のサイクルの間、スイッチ６１は、電流源６
３がキャパシタ７５を充電し始めるような端子６５ヘワ
イパ端子６２を接続する。

キャパシタ間の電圧は、第４図における波形Ｔに依って
表わされる。

波形Ｐの各正のサイクルの終端において、単安定マルチ
バイブレーク７０は負の転移に作動し、端子Ｑにおいて
、対応する短時間パルスを発生する。

これらの短時間のパルスの波形は、第４図においてグラ
フＱに示される。

これらの短時間パルスの間。スイッチ７２は、ワイパ端
子７６が端子７８に接続され、端子Ｔにおいて発生され
た電圧に従ってキャパシタ７９を充電するように付勢さ
れよう。

絶縁段は、端子Ｔとキャパシタ７９間に与えられるよう
に具えられることができ、キャパシタ７５間に発生した
電圧が、波形Ｑの短時間パルス間にキャパシタ７９へ損
失なく直接転送され得るのである。

かくして、スイッチ７２およびキャパシタ７９は、本質
的にアナログ変換器２０のサンプル・ホールド部分を形
成し、また端子Ｔにおける電圧のピーク（尖頭）値の大
きさは、波形Ｑの短時間パルスの間にサンプルされ、電
圧は、このピーク（尖頭）値に関連したキャパシタ７９
間に発生される。

波形Ｑの短時間パルスの終端に応動して、単安定マルチ
バイブレーク７３は、反作用して端子Ｈにおいて付加的
な短時間パルスを発生する。

第４図の波形Ｒに示されるこれら付加的短時間パルスの
終端に応動して、単安定マルチバイブレーク７４は、文
字Ｓと同−的に参照された第４図のグラフ中に示される
端子Ｓにおいて短時間パルスを発生する。

端子Ｓにおけるこれらの短時間パルスは、スイッチ６７
を直接接地した端子６６に接続させることに帰着し、こ
れは順次キャパシタ７５を全体的に放電することに帰着
する。

即ち、今や波形Ｐの他の正のサイクルの発生に際して再
び充電される準備状態になる。

かくして、本質的にアナログ変換器２０は、端子１２に
おいて波形Ｐの正のサイクルの持続時間に比例している
端子Ｔのピーク電圧を発生する。

この値は、スイッチ７２に依ってサンプルされ、かつキ
ャパシタ７９に転送され、それはキャパシタ７５間の電
圧の次のサンプリングまでその転送されたピーク値に保
持される。

この方法で、アナログ信号は端子２１において発生され
、それは、エンジンクランクシャフトの回転位置を示す
波形Ｐの周期に比例している。

第２図に示された変換器２０の実施例は、端子２１に存
在する所望のエンジン周期に比例するアナログ信号を提
供する一方法を単に図示することが意図されたにすぎな
い。

第３図は、対応する構成要素および端子に使用されてい
る同一の参照番号および文字を有するデュアル・スロー
プＡ／Ｄ変換器２６の好ましい実施例を図示している。

端子２５は、入力として電圧電流変換器（ｕｏｌｔａｇ
ｅ ｔｏ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｕ−ｅｒｔｅｒ）８
０に結合され、去れは、２位置制御可能スイッチ８２（
点線にて示す）の端子８１に接続されている出力を発生
する。

端子２８は、入力として電圧電流変換器８３に結合され
、それは、スイッチ８２の端子８４へ連結されている出
力を発生し、それは、またワイパ・アーム端子８５およ
び制御端子８６を具えている。

スイッチ８２の一方の位置において、端子８１および８
５は一緒に直結され、またスイッチ８２の他の位置にお
いて、端子８４および８５は、相互に接続される。

制御端子８６は、変換器２６の端子Ｎに直接接続され、
また端子８５は、端子りに直接接続され、それはキャパ
シタ８７を介して接地され、比較器８８の正の入力に直
接接続される。

比較器はそれに印加される固定電圧基準レベルを有する
のが望ましい基準端子８９から負の入力を受信する。

後述するように、コンパ−８０及び８３のそれぞれは逆
の極性を有している。

第３図に示された変換器２６の動作は、システム１０お
よび第４図に示された波形と関連して討論されよう。

最初、時間ｔ。

乃至ｔ５の時間同期９０の間、制御論理タイマ５８は端
子Ｃにおいて高電圧論理状態をまた端子Ｂにおいて低電
圧論理状態を発生する。

これはスイッチ１７を端子１９に対して直接加算器１５
の出力に接続させることに帰着する。

それと同時に端子２４は、端子２７が端子１９に存在す
るアナログ電圧を受信している間端子３２における基準
電圧に直接接続されるように波形Ｂによって位置を定め
られる。

かくして同期９０の間、端子２５はそれに印加される固
定基準電圧を有し、端子２８は、それに印加されるべき
多様の真空圧力に関連あるアナログ電圧を有する。

電圧電流（Ｖ／Ｉ）変換器８０及び８３は、制御された
極性を有する単なる電圧制御の電流源であり、従って当
業者には周知の構成要素である。

変換器８０は負極性を有し、かつ変換器８３は正極性を
有し、これが、これら各変換器によって達成される電圧
電流変換を決定する。

変換器８０は端子８１から変換器８０に流れる電流を発
生するが、この電流は端子２５に存在するアナログ電圧
の大きさによって決定される大きさを有する。

変換器８３の動作は、変換器８３から端子８４に電流を
流すという点において、上記変換器８０の動作と全く逆
である。

かくして第４図に示された時間周期９０の間、変換器８
３は、端子２８に存在するアナログ圧力電圧の大きさに
関係した端子８４へ流入する電流を発生し、同時に変換
器８０は、端子２５に存在する固定基準電圧の大きさに
関係し、端子８１から変換器８０へ流れる電流を発生す
るであろう。

ｔｏにおける時間同期９０の始めに、変換器８３は、第
４図に示される波形りにおける線形区分（ｌ１ｎｅｄｒ
ｓｅｇｍｅｎｔ） ９ ｌに依って示された一定の線
形速度（１ｉｎｅａｒ ｒａｔｅ）で、キャパシタ８７
を充電するため、端子８４及び８５を介してエンジンの
真空圧力に関係した一定電流を供給するものである。

こ＼で、波形りは、キャパシタ８７間の電圧を示す。

キャパシタ８７上の電圧が、グラフＬにおける電圧基準
レベル９２として点線にて示される端子８９の基準電圧
を超過する場合、比較器８８は、端子Ｍにおいて、高電
圧論理状態を発生する。

高論理状態は、比較器８８の正の入力が、基準電圧９２
より大きい限り、維持されている。

端子Ｍにおける信号は、第４図のグラフＭに依って示さ
れる。

端子Ｍにおける高論理状態により、第１図のＡＮＤゲー
ト３２は、いま端子Ａに存在するクロックパルスを、Ａ
ＮＤゲートを介してカウンタ３４へ通過せしめる。

これは、端子３５にオーバフロー計数値が示されるまで
、クロックパルスを計数するカウンタに帰着する。

これが発生すると、高論理状態は、端子３５に発生され
、カウンタは計数を続行する。

端子３５における高論理状態は、端子Ｎおよび８６にお
いて高論理状態をもたらし、順次ワイパ・アーム端子８
５を端子８１に接続することにもなる。

これは、端子２５に印加されている一定基準電圧に依存
する所定の一定電端においてキャパシタ８７間の電圧を
放電するように作用する。

かくして、端子りに存在するキャパシタ電圧の波形は、
グラフＬの直線区分９３に依って示された直線速度で、
減少され、かつこの減少の割合は、キャパシタ８７が、
全く放電されるまで、継続するものである。

キャパシタ８７は、時刻ｔ４後で時間ｔ３前に変換器８
０を選択的にデセーブルするような、比較器８８と類似
の追加比較器その池の標準回路によって、０ボルト以下
に放電することが禁止される。

時間ｔ１．それは波形りが、電圧基準レベル９２を最初
に超過する時間であり、時間ｔ２、これはオーバフロー
の指示が、端子３５におけるカウンタ３４に依って最初
に発生される時間であるが、これらｔｌとｔ２の間の時
間は、この時間の間に、カウンタ３４の容量に等しい固
定されたクロックパルスの数が、このカウンタに依って
計数されるので、固定された所定の時間量となるであろ
う。

ｔ２の時間において、キャパシタ８７の電圧は、端子２
５における電圧に依って決められた直線的割合で減少し
始める。

カウンタ３４は、直線区分９３が、電圧基準レベル９２
に等しいその次の時間ｔ３まで受信クロックパルスを計
数し続ける。

この時間に、低論理状態が端子Ｍによって発生し、ＡＮ
Ｄゲート３２は、これ以上のクロックパルスが、カウン
タ３４へ通過するのを禁止し、従って、その最後の計数
値においてカウンタを維持する。

カウンタ３４が、リセットされるまで、カウンタ３４に
蓄積される計数値は、ｔ２からｔ３までの時間の周期の
間、カウンタ３４に依って受信されるクロックパルスの
数に等しくなるであろう。

この計数値は、直線区分９１の傾斜対直線区分９３の傾
斜（次の式３およ′びその関連説明を参照。

）の比に正比例することが示されているはずである。

直線区分９１の傾斜は、エンジン真空圧力に依存し、直
線区分９３の傾斜は、それが端子３２における基準電圧
に依存しているので、一定レベルに維持されているので
、時間ｔ３以後、カウンタ３４に維持されている計数値
は、端子１９におけるエンジン真空圧力電圧に正比例す
る。

かくして、変換器２６ 、ＡＮＤゲート３２およびカウ
ンタ３４は、動作が、平均的当業技術者に間知である標
準的なデュアル・スロープＡ／Ｄ変換器として、この最
初の時間同期９０の間実質的に機能する。

カウンタ３４の出力は、固定メモＩＪ（ＲＯＭ）３８の
入力端子３６および３７に依って受信されるディジタル
計数信号である。

固定メモリへのＺ入力端子のみが示されているが、更に
多数の入力端子は、カウンタ３４の更に高い計数値を監
視するために存在し得ることが期待される。

ＲＯＭ３８は、本質的にテーブル情報検索（ｔａｂｌｅ
ｌｏｏｋ ｕｐ）機能を遂行し、端子３６および３７に
おいて受信される入力計数値に直接対応する線４０およ
び４１上に出力計数値を発生する。

かくして、カウンタ３４から可能な限り受信したディジ
タル信号計数値の各々に対してＲＯＭ３８は、その出力
端子４０および４１上に相異る対応計数値を供給する。

実質的に、固定メモリ３８は、カウンタ３４の計数値に
対してディジクルーディジタル伝達関数を実行する。

ＲＯＭ３８のページ選択端子ＪおよびＫは、４個の異な
る伝達関数の何れの１個が、ＲＯＭ３８に依り実行され
るべきかを実質的に選択する。

時間周期９０の間、端子ＪおよびＫは、制御論理タイマ
５８に依って発生される波形ＪおよびＫにより、両者と
もに低論理状態にある。

このことは、エンジン真空圧力に比例するカウンタ３４
の計数値を対応するディジクル数に変換させるＲＯＭ３
８に対する第１の伝達関数を選択することに帰着し、か
つこのディジクル数は、検知されたエンジン真空圧力に
応動して発生されるべき排ガス再循環制御電圧の量に関
係している。

線４０および４１上に存在するディジタル信号は、Ｄ／
Ａ変換器４２に依って端子４３に存在するアナログ信号
に変換される。

この変換の間、Ｄ／Ａ変換器４２の基準電圧乗算端子で
ある端子４４は、それに印加される安定な基準電圧を有
する端子４６に直接接続される。

このスイッチ４５の位置は、第４図に示される波形Ｅに
依って制御される。

時間ｔ３に続く時間ｔ４における周期９０の間、高論理
状態は、制御論理およびタイマ回路５Ｂに依り端子Ｆに
おいて発生される。

このことは、端子４３に存在するアナログ電圧をサンプ
ルするように回路４Ｂを付勢することに帰着する。

この電圧は、回路４８が、端子Ｆにおいて生成される池
の高論理パルスに依り引続いて付勢されるまで端子４７
において保持されている。

かくして、端子４７において保持される電圧は、検知器
１３および１４に依って検知される圧力の複合関数であ
るアナログ電圧を示す。

本発明の点火タイミングおよび排ガス再循環制御システ
ム１０の動作を理解するために、システム１０の所望の
結果は、速度および真空圧力のエンジン変数に応動して
要求される排ガス再循環の量を決定する第１アナログ信
号、およびこれらの同様な変数の関数として所望の点火
タイミング調整量を決定する第２アナログ信号を発生す
ることであるということを心に留める必要がある。

これらのアナログ出力圧力は、次の２つの式によって示
されるこ吉ができる。

１、 ｅｇｒ ＝ Ｃｆ、（ｐ）） （ｆ２（ｓ））
２、 ａｄｕ−（ｆ３（ｓ）） （ｆ４（ｅｇｒ）
）ここで、ｅｇｒは、排ガス再循環を制御する合成アナ
ログ制御電圧である。

ａｄｕは、点火タイミング調整を制御する合成アナログ
制御電圧である。

ｐは、検知されるエンジン真空圧力であり、またＳは、
エンジン速度である。

（これはエンジン回転周期の逆数である。

）サンプル・ホールド回路４８に依って端子４７に蓄積
されるアナログ量は、アナログ関数ｆ １（ｐ）の単一
点（ｓｉ’ｎｇｌｅ ｐｏｉｎｔ）を示す。

ここで関数ｆ１および変数ｐ間の関係は、ページ選択端
子ＪおよびＫに依り選択されるＲＯＭ３８の第１伝達関
数により実行される。

式１および２は、排ガス再循環制御電圧（ｅｇｒ ）が
、真空圧力に依存する第１複合関数ｆ１とエンジン速度
に依存する第２の複合関数ｆ２の積であることを説明し
ている。

制御システム１０において、関数ｆ１およびｆ２に対す
る個々の値は、周期的に計算され、アナログ排ガス制御
電圧ｅｇｒを式で示すため、一緒に乗算せされる。

加えるに、関数ｆ３．およびｆ４は、また、周期的に計
算され、アナログ・タイミング制御電圧ａｄｕを式で示
すため、一緒に乗算される。

制御電圧ｅｇｒは、サンプル・ホールド回路４９の出力
として発生され、この情報は、端子Ｇに発生する正論理
パルス毎に更新されるであろう。

サンプル・ホールド回路５０は、その出力としてアナロ
グ制御電圧ａｄｕを発生し、この電圧は、端子Ｈに発生
する正論理パルス毎に更新される。

この方法で、制御システム１０は、周期的に更新され、
エンジン速度およびエンジン真空圧力の一次エンジン変
数に依存する２つの複合関数の積を示すアナログ制御電
圧を発生する。

時間ｔ４に続いて時間ｔ５において発生する所定の時間
周期９０の終端において、高論理パルスはカウンタ３４
をリセットし、かつ端子３５を雰にオーバフローさせる
端子■において生成される。

また、この時間においてスイッチ１７は、端子Ｃに発生
される低論理状態に応動してワイパ・アーム端子１６を
絶縁端子１８に接続し、従って端子１９を加算器１５か
ら分離する。

加えるに、高論理状態は、端子Ｂにおいて生成され、ワ
イパ・アーム端子２４および２７をそれぞれ端子２２お
よび３０に切り替えることになる。

このことは、エンジンの回転周期に正比例する可変アナ
ログ電圧を端子２５に印加している間、固定基準電圧Ｖ
ｒｅｆを端子２８に印加することに帰着する。

ｔ５において発生する変化の基本的な結果は、端子りに
おける電圧が、端子２８における固定基準電圧に依って
決定される直線速度で先ず第１に立ち上ることである。

この直線立上り速度は、第４図のグラフＬ上の直線区分
９４に依って示される。

端子りにおける電圧は、引続き時間ｔ６において端子８
９における基準電圧９２を超過する場合、クロックパル
スは、カウンタ３４へ通過される。

カウンタ３４が、その可能な計数値を再び超過する場合
、オーバフロー指示が、続く所定の時間ｔ７において端
子３５において生成される。

時間ｔ７におけるこのオーバフロー指示は、制御可能ス
イッチ８２の切換点をもたらし、端子りにおける電圧が
、エンジンの回転周期に正比例し、端子２５に存在する
可変アナログ信号に依り決定される直線速度で放電され
るであろう。

このキャパシタ８７の直線的な放電は、第４図に示され
る波形りの直線部分９５により示される端子りにおける
直線的な電圧減少により示される。

直線部分９５が、時間ｔ３において電圧基準レベル９２
に等しい場合、比較器８８は、ＡＮＤゲート３２を介し
て、カウンタ３４を計数することを停止させる。

この時間ｔ３において計数値は、カウンタ３４に維持さ
れ、それは、端子２５に存在する可変アナログ電圧の大
きさの逆数のディジタル表示である。

このことは、充電速度ではなく直線部分９５に依って表
わされるキャパシタの放電速度が、可変アナログ電圧に
より決定されるために発生すみ灰ある０この関係は、下
記の記述に含まれる説明番はり示される０変換器２６の
アナログ・ディジタル変換特性は、次の式に依って示さ
れることができる。

３、△２＝（△１）（立上りスロープ／立下りスロープ
） ここで△２””３”２ｔあるいは１３−１７；△１＝’
２ ’１１あるいはｔ７ ｔ６：立上りスロープ；
９１あるいは９４のスロープおよび 立上りスロープ；９３あるいは９５のスロープ時間周期
９０の間、変換器２６の出力は、△２であり、これは、
ｔ３とｔ２間の時間である。

この時間周期は、カウンタ３４のなかに蓄積されている
計数値に直接関係するものである。

この計数値は、２０Ｍ３８により読み出され、Ｄ／Ａ変
換器４２によりアナログ形式に変換され、回路４８によ
りサンプルおよび保持される。

時間同期９０の間出力△２は、スロープ９１がアナログ
電圧に正比例し、かつスロープ９３および△１が一定で
あるので、エンジン真空圧力を表わすアナログ電圧の直
接の関係である。

然しながら、時間ｔ８において、変換器２６の出力△２
は、ｔ８とｔ７間の時間に等しい。

この時間は、立上りスロープ９４が、一定レベルに維持
され、立下りスロープ９５が、アナログ電圧の大きさに
より、直接決定されるので、端子２５に存在するアナロ
グ信号に反比例する。

かくして、前記式３は、アナログ入力信号の直接関数で
あるか或いは、アナログ入力信号の逆関係であるかの何
れかのディジタル出力信号を発生するようにデュアル・
スロープＡ／Ｄ変換器２６がいかに利用され得るかを説
明している。

本発明の場合、周期９０の間、変換器２６は、カウンタ
３４に蓄積される計数値を介してディジタル出力を発生
し、その出力は、エンジンの真空圧力の直接関数となる
。

時間ｔ３において、変換器２６は、カウンタ３４に記憶
される計数値を経てディジタル出力を発生し、それは、
エンジンの回転に正比例する端子２５のアナログ信号の
逆関数となる。

かくして、時間ｔ３においてカウンタ３４に記憶される
計数値は、ディジタル計数値であり、それは、エンジン
の回転周期ではなくてエンジンの速度に正比例するもの
となる。

所望のアナログ出力電圧であるａｄｕおよびｅｇｒの両
者は、エンジン速度の関数であって、エンジン回転同期
の関数ではないので、このことは、重要である。

かくして、変換器２６の動作を効果的に逆転させること
により、アナログ信号入力の大きさに逆関係にあるディ
ジタル出力信号が発生され、このディジタル信号は、引
続いてＥＧＲ制御電圧（ｅｇ’ｒ）は勿論のこと点火タ
イミング制御電圧（ａｄｕ ）を発生させるように使用
される。

反対のディジタル出力の生成は、キャパシタ８７の充電
をある一定の所定レベルに設定し、次に可変人力アナロ
グ信号の大きさに正比例する直線速度においてキャパシ
タを放電することによって基本的につくり出される。

引続き時間ｔ、において、正論理状態が、端子Ｇにおい
て発生され、それは、サンプル・ホールド回路４９を付
勢し、回路４９が、続いて付勢されるまで、回路４９の
出力として端子４３に存在する電圧を蓄積するに至る。

回路４９の出力は、式１において定義されるような所望
の排ガス再循環アナログ制御電圧ｅｇｒである。

時間ｔ９において、Ｄ／Ａ変換器４２は、線４０および
４１上でＲＯＭ３８のディジタル出力信号を効果的に受
信する。

このディジタル出力信号は、エンジン速度と正比例する
カウンタ３４に蓄積されるディジクル計数値の複合関数
である。

カウンタ３４のディジタル計数値と線４０，４１上のデ
ィジクル信号の間の合成関係は、固定メモリ回路３８に
より決定され、それに対して選択された転送特性は、端
子Ｊ及びＫに存在する信号に依り決定される。

Ｄ／Ａ変換器４２は、実質上ＲＯＭ３８から複素ディジ
タル出力信号（ｃｏｍｐｌｅｘｄｉｇｉｔａｌ ｏｕｔ
ｐｕｔ ｓｉｇｎａｌ）を受信し１．それを端子４４に
存在するいかなるアナログ基準電圧にも乗算する。

これは、丁度代表的なり／Ａ変換器の標準動作である。

然しながら、時間ｔ、において、端子４４に存在する電
圧は、スイッチ４５′？こ依って端子４４に結合される
サンプル・ホールド回路４８の出力である。

一般的に、’Ｄ／Ａ変換器は、基準端子４４が常時一定
基準電圧に接続されるように動作される。

然しなから、本システムにおいて、複合関数の乗算は、
端子４４にアナログ入力信号の複合関数である基準電圧
を与えることに依って制御システム１０において実行さ
れる。

式１を参照するに、本システムの動作は、更に容易に理
解されるはずである。

本質的に、着火システム１０は、エンジン真空圧力を監
視し、回路４８に依ってサンプルおよび保持される端子
４３における複合アナログ出力信号を周期的に発生する
。

この複合アナログ信号は、式１における関数ｆ０の１点
に対応するものである。

続く処理段階の間、ディジクル出力信号は、線４０およ
び４１上に供給され、この信号は、エンジン速度を排ガ
ス再循環の所望量に関係せしめる。

Ｄ／Ａ変換器４２は、このディジタル複合関数を受信し
、それを回路４８によって保持されるアナログ複合関数
と乗等し、本質的に複合関数ｆ１およびｆ２の積である
端子４３におけるアナログ出力信号を発生する。

かくして、端子４３において与えられるアナログ信号は
、所望のｅｇｒ制御電圧に直接対応するこの制御電圧は
、入力としてＥＧＲ制御器５１へこの信号を供給するサ
ンプル・ホールド回路４９により時間ｔ９においてサン
プルされる。

本質的に、システム１０は、Ａ／Ｄ変換器２６゜ＲＯＭ
３ＢおよびＤ／Ａ変換器４２によって表わされるプログ
ラム可能な伝達関数手段を与える。

システムは、エンジン真空圧力に直線的に関係した第１
のアナログ入力信号を発生し、エンジン真空圧力を所望
のＥＧＲ制御電圧量に関係させた第１の関係を選択する
。

次に、サンプル・ホールド回路から成る蓄積（記憶）手
段は、この第１圧力可変人力信号に応答して発生される
プログラム可能な伝達関数手段の出力を蓄積する。

続いて、エンジン回転１期に比例する第２アナログ入力
信号は、プログラム可能な伝達関数手段へ印加され、伝
達関数手段に対する第２の関係が選択される。

この第２の関係は、エンジン周期入力信号の逆関数であ
る中間ディジタル出力信号が端子４０および４１におい
て発生されるようにＡ／Ｄ変換器２６の接続を反転する
ことは勿論のこと端子ＪおよびＫにおいて発生される波
形により選択される新しいテーブル情報検索によって決
定される。

それからスイッチ４５は、Ｄ／Ａ変換器４２が第１の入
力信号に応答して発生されるアナログ出力信号を第２人
力信号に応答して発生される中間ディジタル出力信号に
乗算することを効果的に可能にし、従って最終アナログ
出力信号（ｅｇｒ ）は、端子４３において、エンジン
真空圧力を所望の排ガス再循環制御量に関連せしめた第
１複合関数とエンジン速度を同様な量に関連せしめた第
２の関数との積である信号を発生させるようにする。

本発明の好ましい実施例において、時間ｔ９に続く時間
ｔｔｏにおいてスイッチ４５は、低電圧状態に戻ってい
る端子Ｅにおける波形により固定基準電圧を端子４４に
印加する。

この時間において、またサンプル・ホールド回路４８は
、付勢され、端子ＪおよびＫに存在する論理状態は、再
度変化される。

これは、カウンタ３４が、エンジン速度に正比例するデ
ィジタル計数値をなお維持している間ＲＯＭ３８に対し
て新しい情報検索を選択することに帰する。

加うるに、Ｄ／Ａ変換器４２は、一定基準電圧にＲＯＭ
３８のディジタル出力を乗算し、変換器４２の出力は、
サンプル・ホールド回路４８により端子４７に蓄積され
る。

かくして端子４７に蓄積される電圧は、式２における関
数ｆ３に対応する。

これは、端子ＪおよびＫに存在する論理状態が、今やＲ
ＯＭ３８に対する新しい伝達関数を選択し、この新しい
伝達関数が、エンジン速度の関数として要求される点火
タイミングアドバンス量を比例するカウンタ３４の速度
計数値に関係するからである。

この付加的関数ｆ３は、時間ｔ３の後、カウンタ３４に
既に維持されている速度比例計数値を使用することに依
って発生されることが注目されるべきである。

時間１１０に続く時間ｔｔｔにおいて、端子ＪおよびＫ
における論理状態は、ＲＯＭ３Ｂに対してなお他の伝達
関数を選択するために再度変化される。

この時に、また、正論理状態は、短時間パルスが、端子
■においてカウンタ３４の計数値を雰にするように与え
られている間、端子りおよびＥにおいて与えられる。

時間ｔ１□において制御論理およびタイマ回路５８によ
り発生されるこれら波形のすべての効果は、端子２５が
、一定基準電圧Ｖｒａｆに維持されている間、回路４９
に依って保持される出力信号ｅｇｒが、アナログ入力信
号としてＡ／Ｄ変換器２６の端子２８に結合されるとい
うことである。

かくして、Ａ／Ｄ変換器２６は、時間周期９０の間、そ
れが、加算器１５の出力において発生されるエンジン真
空圧力信号を丁度処理した時に、そのｅｇｒ信号を処理
するであろう。

かくして、ｔｌ、において端子８７における電圧は、ｅ
ｇｒの大きさに依って決定される直線速度で増加するで
あろう。

その直線的増加は、第４図のグラフＬに示される直線部
分９６により示される。

この電圧の大きさは、時間ｔ１□において基準電圧９２
を超過する場合、ＡＮＤゲート３２は、クロックパルス
をカウンタ３４に結合し始める。

続く時間１１３において、第４図のグラフＬにおける直
線部分９７に依って表わされる直線速度において、キャ
パシタ８７にかかる電圧を放電せしめるようになるオー
バフロー指示が再度発生される。

その減少速度は、Ｖｒｅｆに依って決定される。

キャパシタ電圧は、それが基準レベル９２（続く時間ｔ
１４における）に等しい点に減少する場合、カウンタ３
４は、これ以上の計数が妨害され、カウンタ３４に蓄積
される計数値は、この時間に出力信号がｅｇｒになるア
ナログ入力信号の大きさに正比例するものとなるであろ
う。

引続く時間ｔ１５において、正論理状態は、端子Ｈにお
いて生成される。

これは、端子４３に存在するアナログ出力信号が、回路
５０の出力として蓄積されるようにサンプル・ホールド
回路５０を付勢する。

この蓄積されたアナログ信号は、所望の点火タイミング
アドバンス量を表わし、式２に述べられたような量ａｄ
ｕに等しい。

これは、ＲＯＭ３８の出力が、これは所望のアドバンス
の量を信号ｅｇｒの大きさに関係させた複合関数である
が、端子４７に存在するアナログ信号、これは所望のア
ドバンス量をエンジン速度の１次エンジン変数に関係さ
せたエンジン速度の複合関数ｆ３であるが、それに乗算
されるために発生する。

かくして、時間ｔｌ５乃至時間ｔ１６におけるＤ／Ａ変
換器４２は、出力として式２に定義されるような信号ａ
ｄｕを効果的に発生するであろう。

こＮで、端子４４に存在するアナログ信号は、関数ｆ３
を表わし、Ｄ／Ａ変換器４２に依って受信されるディジ
タル入力信号は、関数ｆ４のディジタル表示を示してい
る。

この方法で、Ｄ／Ａ変換器４２は、式１で表現されたよ
うに、関数ｅｇｒが発生された方法と実質的に類似の方
法で、式２における関数ａｄｕを発生する。

時間ｔ１ａにおいて、その場合の全サイクルが繰り返さ
れる。

かくして、本発明は、点火タイミング着火制御システム
を具え、エンジン速度ならびにエンジン真空圧力のよう
な２つの１次エンジン変数を監視し、エンジン着火の発
生を制御するアナログ出力電圧（ａｄｕ）は勿論のこと
排ガス再循環を制御するアナログ出力電圧（ｅｇｒ ）
を発生する。

このすべては、だが１個のＡ／Ｄ変換器とただ１個のＤ
／Ａ変換器、およびこれら変換器の間に結合された単一
の固定メモリを使用することに依って達成される。

かくして本システム１０は、速度およびエンジン真空圧
力の１次エンジン変数の所望される排ガス再循環量およ
びエンジン点火タイミングに関係せしめた４つの相異る
複合関数関係を実行するように最小のハードウェア量を
使用する。

加うるに、本システム１０は、アナログ入力信号を監視
する方法を図示し、かつアナログ入力信号の逆の関数で
ある出力信号を発生する。

本発明は、また、入力信号と正比例或いは逆比例関係の
倒れかで変化する出力信号を発生するようにアナログ入
力信号を選択的に処理する方法を与える。

合成アナログ出力信号は、また、多数の異なるツェナダ
イオードを使用することなくアナログ入力信号の関数と
して実行される。

以下本発明の実施例の態様を列記する。

（１）前記乗算手段４２．４５は、前記蓄積された量を
前記ディジタル・アナログ変換手段に選択的に結合させ
るスイッチ手段を具えたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の信号処理回路。

（２）前記供給及び選択手段は、前記プログラム可能な
伝達関数手段、蓄積手段及び乗算手段を制御する種々の
電気的タイミング信号を発生するための制御手段５７，
５８を具えたことを特徴とする上記（１）記載の信号処
理回路。

（３）前記アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ ）変換手段
２６は、前記第１及び第２の入力信号（Ｐ。

Ｓ）を受けて該入力信号の一方と直接関係にあるディジ
タル出力信号を発生し、かつ前記Ａ／Ｄ変換手段は、前
記第１及び第２の人力信号の他方を受けて該他方の入力
信号と逆関係にあるディジタル出力信号を発生すること
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の信号処理回路
。

（４）前記乗算手段に結合されて前記合成出力信号（ｅ
ｇｒ ）をアナログ信号として蓄積する第２の蓄積手段
４９を具えたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の点火タイミング及び排ガス再循環制御用信号処理回
路。

（５）前記第２の蓄積手段４９に蓄積された合成出力信
号（ｅｇｒ ）を前記伝達関数手段に対する入力信号と
して供給している間に、前記プログラム可能な伝達関数
手段に対する池の伝達関数を選択するための手段５３を
具えたことを特徴と前記（４）記載の信号処理回路 （６）異なるエンジン状態を示す２個の可変人力信号の
合成関数である出力を発生する改良された信号処理回路
を具えた、内燃機関用の点火タイミング排ガス再循環制
御システムであって、該回路は： 入力信号を受けて該入力信号に対して選択可能な一定の
関係を有する出力信号を発生するプログラム可能な伝達
関数手段２６，３４，３１３゜４２； 該プログラム可能な伝達関数手段に結合して、その第１
の伝達関数を選択している間、第１のエンジン状態に関
連した第１の入力信号（ｐ）を前記伝達関数手段に供給
する手段５７．５８゜２３．１３〜１５，１７，１１，
２０； 前記伝達関数手段に結合し、前記第１の入力信号に応答
して発生された前記伝達関数手段の出力に関連したアナ
ログ量（ｆｌ）を蓄積する第１の蓄積手段４８； 前記供給及び選択手段５７．５Ｂ、２３゜１３〜１５，
１７，１１，２０は、前記伝達関数手段に対する第２の
関係を選択している間、前記第１の入力信号の後に、第
２のエンジン状態に関連した第２の入力信号（ｓ）を前
記伝達関数手段に供給する回路を具えるものであり；並
びに、 前記蓄積手段に結合し、前記第２の入力信号に対応して
発生された前記プログラム可能な伝達関数手段の出力を
、前記蓄積されたアナログ量（ｆｌ）に関連した係数で
乗算して合成制御出力信号（ｅｇｒ ）を発生する手段
４５，４２を具え、これによって、単一のプログラム可
能な伝達関数手段が呈ンジン状態に関連した２個の可変
人力信号を逐次的に処理して該両人力信号の積である合
成制御出力信号を発生することが可能な点火タイミング
排ガス再循環制御システムにおいて、 前記プログラム可能な伝達関数手段は、ディジタル入力
信号を受け、該ディジタル入力信号に応答し、所定の関
係に従ってディジクル出力信号を発生するＲＯＭ手段３
８を具え、該ＲＯＭ手段は、前記供給及び選択手段から
の制御信号に応答して前記第１及び第２の伝達関係を提
供するものであり、かつ、 前記乗算手段４５，４２は、前記ＲＯＭ手段３８に結合
して該ＲＯＭ手段のディジタル出力信号を受け、これら
を前記蓄積されたアナログ量（ｆｏ）で乗算すると同時
に前記出力信号をアナログ出力信号に変換するディジタ
ル・アナログ変換手段を具えたことを特徴とする点火タ
イミング排ガス再循環制御システム。

（力 前記プログラム可能な伝達関数手段は、前記第１
及び第２の入力信号を受けてこれらに応答して前記ＲＯ
Ｍ手段に対するディジタル入力信号を発生するアナログ
・ディジタル変換手段２６を具えたことを特徴とする（
６）記載の点火タイミング排ガス再循環システム。

（８）前記乗算手段４５，４２は、前記蓄積された量（
ｆｌ）を前記ディジタル・アナログ変換手段４２に選択
的に結合させるスイッチ手段４５を具えたことを特徴と
する（７）記載の点火タイミング排ガス再循環システム
。

（９）前記アナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換手段は
、前記第１の信号を受けて該第１及び第２の入力信号と
直接関係のあるディジタル出力信号を発生し、かつ前記
Ａ／Ｄ変換手段は、前記第２の信号を受けて該第２の入
力信号と逆関係にあるディジタル出力信号を発生するこ
とを特徴とする（力記載の点火タイミング排ガス再循環
システム。

（１０）前記第１の入力信号（ｐ）は前記エンジンによ
って発生された真空圧力の大きさに関連し、かつ前記第
２の入力信号（Ｓ）は前記エンジンの速度の周期と直接
関係にあることを特徴とする（９）記載の点火タイミン
グ排ガス再循環システム。

【図面の簡単な説明】

第１図は、内燃機関用の点火タイミングおよび排ガス再
循環制御システムのブロック図および概略図である。 第２図は、第１図に図示された構成要素の１個のブロッ
ク図及び概略図を示す。 第３図は、第１図に図示された構成要素の池の１個のブ
ロック図及び概略図を示す。 第４図は、第１図に示された制御システムにより発生さ
れる種々の信号波形を図示した一連のグラフＡ乃至Ｔを
示す。 第１図において、１１はエンジン位置検知器、１３は真
空圧力検知器、１４は大気圧力検知器、１５はアナログ
加算器（ｓ ｕｍｍｅ ｒ ）、１７は制御可能な２位
置スイッチ、２０はアナログ変換器、２３は制御可能な
２位置スイッチ、２６はデュアル・スロープＡ／Ｄ変換
器、３４はカウンタ、３８は固定メモリ、４２はディジ
タル・アナログ変換器、４５は制御可能な２位置スイッ
チ、４８゜４９．５０はサンプル・ホールド回路、５７
はクロック、５８は割部論理およびタイマ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なるエンジン状態を示す２個の可変人力の合成関
   数である出力を発生する改良された信号処理回路を具え
   る内燃機関用点火タイミング排ガス再循環制御システム
   において、 前記信号処理回路は、入力信号を受けて該入力信号に対
   して選択的に決定される関係を有する出力信号を発生す
   るプログラム可能な伝達関数手段２６．３４．３Ｂ、４
   ２； 該プログラム可能な伝達関数手段に結合され、その第１
   の伝達関数を選択している間に、前記伝達関数手段に第
   １のエンジン状態に関連した第１の入力信号ＣＰ）を供
   給する手段５７，５８，２３゜１３〜１５，１７．ＩＬ
   ２０； 該伝達関数手段に結合され、前記第１の入力信号に応答
   して発生された前記伝達関数手段の出力に関連したアナ
   ログ信号ｆ１を蓄積する第１の蓄積手段４８；を具備し
   、 前記供給及び選択手段５７，５８，２３，１３〜１５，
   １７，１１，２０は、前記第１の入力信号後、前記伝達
   関数手段に対して第２の関係を選択している間に、前記
   伝達関数手段に第２のエンジン状態に関連した第２の入
   力信号（Ｓ）を供給するための回路を具え、前記信号処
   理回路は、更に、前記蓄積手段に結合され、前記第２の
   入力信号に応答して発生された前記プログラム可能な伝
   達関数手段の出力ｆ２を前記蓄積されたアナログ量ｆ４
   １に関連した係数で乗算して合成出力信号ｅｇｒを発生
   し、これによって、単一のプログラム可能な伝達関数手
   段がエンジン状態に関連する２個の可変人力信号を逐次
   的に処理して該両人力信号の積である合成出力信号ｅｇ
   ｒを発生可能とする乗算手段４５，４２を具え、 前記プログラム可能な伝達関数手段は、ディジタル入力
   信号を受け、該ディジタル入力信号に応答して所定の関
   係に従ってディジタル出力信号を発生し、前記供給及び
   選択手段からの制御信号に応答して前記第１及び第２の
   伝達関係を提供する固定メモリ手段３８、を具え、 前記乗算手段は、前記固定メモリ手段３８に結合して前
   記固定メモリ手段のディジタル出力信号を受け、これら
   を前記蓄積されたアナログ量ｆ１で乗算すると同時に前
   記ディジタル出力信号をアナログ出力信号に変換するデ
   ィジタル・アナログ変換手段４２を具えたことを特徴と
   する点火タイミング及び排ガス再循環制御用信号処理回
   路。 ２ 前記プログラム可能な伝達関数手段は、前記第１及
   び第２の入力信号を受けてこれらに応答して前記固定メ
   モリ手段へのディジタル入力信号を発生するアナログ・
   ディジタル変換手段２６を具えたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の点火タイミング及び排ガス再循
   環制御用信号処理回路。