JPS6166842A - 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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JPS6166842A
JPS6166842A JP59188654A JP18865484A JPS6166842A JP S6166842 A JPS6166842 A JP S6166842A JP 59188654 A JP59188654 A JP 59188654A JP 18865484 A JP18865484 A JP 18865484A JP S6166842 A JPS6166842 A JP S6166842A
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井徳 修
Yukio Maehashi
幸男 前橋
Mineo Akashi
明石 峰雄
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修 松嶋
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor

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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、燃料噴射制御装置IC関し、詳しくは。
外部よシ入力される信号又は内部的にタイマより発生さ
れる信号に同期して規則性のある情報をシーケンシャル
に出力して自動車エンジンの各シリンダ毎の燃料噴射を
制御する電子式燃料噴射制御装置に関する。
従来の技術 電子式燃料噴射制御装置は、機械式制御の気化器にかわ
ってマイクロコンピュータを用いて、自動車のエンジン
回転数、流入空気量、温度、スロットル開度、排気ガス
の状態等に応じて最適な燃料噴射量の制御を行うもので
ある。近年は、排気ガスの規制、燃料の効率向上、運転
性などの要求によシミ子犬燃料噴射制御装置が広く用い
られている。
電子式燃料噴射制御装置では、通常、マイクロコンピュ
ータがタイマによりパルス出力のタイミング及びパルス
幅を制御し、七〇/くルス出力によって噴射器の弁の開
閉を制御して燃料噴射量を調整する。パルスはピストン
の位置等に応じて最適なタイミングで噴射器に印加され
、各シリンダ毎に独立した吸収燃料量を制御している。
ここで、従来の各シリンダ毎の独立燃料噴射制御の方法
について図面を参照して説明する。
第1図は従来の4気筒エンジンの各シリンダ毎の燃料噴
射の制御を行なう電子式燃料噴射制御装置のブロック図
である。
中央処理部(以後OPυという)101は、クランク角
度が所定の値になったことを知らせる外部信号102が
入力され、割込み制御部103によって外部割込み要求
104が0IPU 101へ送られると、前記の自動車
のエンジ/回転数、流入空気量、温度、スロットル開度
、排気ガスの状態等の状態信号105によシブログラム
メモリ114に記憶されたプログラムに従って演算を行
ない、出力制御部106− A。
B、C,Dへ各シリンダ毎の燃料噴射タイミング、噴射
時間に応じた数値を内部バス115を介して設定する。
一方、タイ−r 1o7 ti s外部信号102が入
力されると、タイマ値が初期化されて動作を開始し、出
力制御部106−A、B、C,Dへ外部信号102が入
力されてからの経過時間を知らせる。各出力制御部10
6−A、B、C,Dはタイマ出力108と前記(!PU
 101によって設定された燃料噴射タイミング、噴射
時間に応じた数値に従ってパルス出力線109−A、B
、O,Dよシババスを出力する。
第2図は出力制御部106− Aのブロック図であり、
他の出力制御部106−B、O,Dも同じ構成である。
ここでは出力制御部106− A Kついて説明する。
CPU 101は外部信号1020入力からパルス出力
線109−人のレベルを反転させたい時間TOをタイマ
レジスタ201− Aへ設定する。比較部202−Aは
タイマ出力108とタイマレジスタ201−Aの値To
が一致すれば一致信号203− Aを出力するっ信号出
力部204−人は一致信号203−人が入力されるとパ
ルス出力線109− Aの出力を反転する。
パルス出力線109− Aの出力は初期設定時K ’0
’に設定されているので、パルス出力線109− Aは
”1”レベルとなる。
出力制御部106− B 、 C、D Kついては、タ
イマレジスタ201−B、O,Dへそれぞれ外部信号1
02の入力からパルス出力までの時間T2. T3. 
T4を設定する。
次に従来例の動作を第3図に示したタイミングチャート
を参照して説明する。上記のタイマレジスタ201−A
、B、O,Dの時間設定は、外部信号102の入力タイ
ミングtoよプ前のタイミングt1で行われている。タ
イミングtoで外部信号102が入力されると、前述の
ように1タイマ107の動作が開始し、時間TO経過後
(t2)に一致信号203−人が出力され、パルス出力
線109−ムの出力が11”となる。また、一致信号2
03−人が出力されたとき、割込み制御部103はOP
U 101 Kタイマ割込み要求116を送る。CPU
 101はタイマ割込み要求116を受は付けると、タ
イマレジスタ201− Aのデータを時間TOから時間
(To + Tl )へ書きかえる。
タイマ107はCPU 101のタイマ割込み処理中も
動作しているので、タイミングt2から時間T1経過後
のタイミングt3で再び一致信号203−ムが出力され
、パルス出力線109− Aの出力は“Onに反転する
以上はパルス出力線109− Aからパルスが出力され
るときの動作である。パルス出力+11109− B。
0、Dからのパルス出力の動作も全く同様である。
ただし、パルス出力までの時間がそれぞれ時間T2゜T
3.’I’4となj5 、 (!PU 101 Kよる
タイマレジスタ201−B、C,Dのデータの書き換え
のデータ時間(T2 + TI ) 、  (T3 +
 Tl ) 、  (T4 + TI )となる。
一方、タイミング10では外部割込み要求104が出力
され、CPU 101は、次の外部信号1020入力(
タイミング14)後に出力されるパルスの出力タイミン
グ及びパルス幅を決定するための演算処理を主ルーチン
で開始しており、タイミングt5で圓101は演算結果
をタイマレジスタ201−A、B。
0、DK−設定する。
以上が従来の4気筒独立の燃料噴射制御装置の動作であ
るが、これKは次のような欠点がある。
即ち、第3図の説明かられかるように、割込みKよって
タイマレジスタの値を誉きかえることによりパルス出力
の制御を行なっているために、CPU101の演算処理
が中断される時間が大きくなってしまう。CPU 10
1はタイマ割込み要求116が発生する毎に1プログラ
ムカウンタ110(以後pcという)、プログラムステ
ータスワード111(以後ヨという)、汎用レジスタセ
ット112(以後GRという)のデータをデータメモリ
113に退避させなければならない。また、割込み処理
からの復帰時にはデータメモリ113から、退避させた
データを読み出してアCll0 、Pff 111 、
 GR112へ復帰させなければならない。このよう忙
割込み処理への移行時も割込み処理からの復帰時も本来
の処理以外に大きなオーバーヘッドが必要である。第3
図の例では4個のパルス出力・の制御に8回もの割込み
処理が必要である。そのために、  CPU 101の
主ルーチンでらる外部割込み要求104の処理、つまり
パルス出力タイミングとパルス幅を設定するための演算
処理を中断する時間が長(0Ptj 101のプログラ
ム実行効率が非常に悪くなる。
最悪の場合では、タイミング10から(3PU 101
が開始した次の外部信号102の入カタイミ/グt4以
降のパルス出力のための演算処理がタイミングt4まで
に終了しないことがあり、タイミング上4以降のパルス
出力タイミング、パルス幅が決定されていないためシζ
、タイミングt4からのパルス出力は再びタイミングt
Qからのパルス出力と同じタイミング、同じパルス幅で
行わざるをえなくなる。このことは燃料噴射制御が状態
信号105の変化に対して遅れることを意味し、状態信
号105の変化1′r一対しレスポンスのよい精密な燃
料噴射制御が行われない。そのために、CPU 101
のパルス出力タイミング、パルス幅の決定のだめの演算
処理を割込みにより中断する時間は極力小さくしなけれ
ばならない。
前記、従来のパルス出力制御における割込みによる演算
処理の中断に伴う欠点を改良する(では、第1図の出力
aill@部106−A、B、0.DKタイマレジスタ
、比横部を2組ずつ設け、タイマ割込み処理によらず各
パルス出力6109−A、 B、 c。
Dにパルスを出力させることも可能である。
出力制御部106− Aを例に説明すると、出力U押部
を2個のタイマレジスタと2個の比較部と8日フリップ
フロップによる出力部とで構成し、第1のタイマレジス
タに時間To1第2のタイマレジスタに時間(To +
 TI )を設定し、第1と第2の比較部にて各々のタ
イマレジスタ内容と第1図のタイマ107の値とを比較
し、タイマ値と第1のタイマレジスタ内容が一致する時
に出力部をセットし、タイi値と第2のタイマレジスタ
内容が一致する時に出力部をリセットすることくよプタ
イマ割込み処理でタイマレジスタ値を更新することなく
パルスを発生できる。
図 しかしながら、上記の方式では第2.、+7)出力制御
部にくらベタイマレジスタと比較部1組を追加する必要
があり、tg1図の各出力制御部106− A 。
B、O,Dのハードウェアが増加してコストが大幅に増
大する。
以上のように、従来の方式ではパルス出力タイミング、
パルス幅の演算するところのOPU処理ルーチンを$T
:に、中断し九夛、大きなノ・−ドウエアが必要になる
という欠点があった。
発明の目的 本発明は従来技術に内在する以上のような欠点を解決す
るためKなされたものであシ、従って本発明の目的は、
割込みの発生とハードウェアの増大をおさえ、CPt1
r 101の演算処理時間の低下とコスト増大を最小限
にする各気筒独立の制御を行なう新規な電子式燃料噴射
装置を提供することKある。
発明の構成 上記目的を達成する為に、本発明に係る電子式燃料噴射
装置は、設定された時間情報により所望の時間経過後に
処理要求を発生するタイマ部と、前記処理要求の発生に
同期して燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を制御する
信号を発生する信号出力部と、処理データ及びプログラ
ムを記憶するメモリ部と、前記処理要求に基づく処理と
前記プログラムによる処理とを選択的に実行する中央処
理装置とを備えた電子式燃料噴射制御装置において、前
記タイマ部が処理要求を発生したとき、前記中央処理装
置は前記プログラム実行にかかわる状態を保持したまま
前記タイマ部への時間情報及び前記信号出力部への制御
情報の転送処理を行なうデータ転送処理手段を備えて構
成される。
発明の実施例 次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
しながら具体的に説明する。
第4図は本発明の一実施例を示し、4気筒エンジン制御
に本発明を適用した場合の一実施例のブロック構成図で
ある。本発明に係る電子式燃料噴射制御装置は、従来と
同様なPO110、PSW 111 。
GR112と、実行すべき命令を保持しておく命令レジ
スタ406の内容を命令デコーダ407で判別して各種
制御信号を発生し動作を制御するCPU制御部408と
、算術演算機能を持つ算術演算ユニット(以後ALUと
いう)417を含む(!PU 101と、データメモリ
113、プログラムメモリ114、内部バス115とタ
イマ107、比較部202、タイマレジスタ201を含
むタイマ部401 K加え、外部信号102及び一致信
号203の処理要求を検知し、 I10処理実行要求償
号402及びI10処理処理形態指定信号403を発生
するI10要求処理制御部404、該X10要求処理制
御部404からのI10処理実行要求信号402及び工
10処理実行形態指定信号403を受けてcpu 10
1の動作を制御するI10要求受付部405と、第1の
出力レジスタ414、第・2の出力レジスタ415、ボ
ート416を含み制御パルスを出力する信号出力部20
4から構成される。
第4図に示した本発明の一実施例では従来装置で割込み
処理した外部信号102あるいけ一致信号203を処理
要求(以下エカ要求という)としてとらえる。前記I1
0要求はプログラムによる設定によ#)2種類の処理形
態で処理される。第1の処理形態は従来の割込み処理で
あり、プログラム処理により工10要求を処理する。第
2の処理形態はデータメモリ113から信号出力部20
4へのデータ転送によるパルス出力処理と、タイマレジ
スタ201へのデータ転送によるタイマ部401の制御
をグログ2ム処理を介入することなしく行うものである
前記第2の処理形態によるデータ転送(以下自動データ
転送処理という)は、一致信号203のI10要求が発
生すると通常のプログラム実行を中断し、PC! 11
0 、 PE1Y 111 、 GR112等のOPU
 iotの種々の状態(以下ステータスという)、及び
データを保持したtま制御部408の制御のもとKAI
J 417を動作させ、0Pt7101自身がデータ転
送処理を行うことにより実現しており、自動データ転送
処理用の特別なハードウェアは不要である。OPU10
1は自動データ転送処理によシ信号出力部204へのデ
ータ転送及びタイマレジスタ201へのデータ転送を終
了すると、保持していたステータス及びデータを基に中
断していたプログラムの実行を再開する。したがって、
ソフトウェアからはプログラムの中断は見えずにあたか
も自動データ転送処理がプログラム処理中に自動的に挿
入されたように実行される。さらに、実施例では自動デ
ータ転送により一連のパルス出力処理及びタイマ制御処
理を実行した後側込み処理を起動して自動データ転送を
行うデータのアドレス指定値や出力データ数を再設定及
び次に転送すべき情報の準備等のデータ転送完了処理を
行う。
ここで実施例のデータメモリ113中には、タイマ制御
の自動データ転送で使用される時間データを記憶する第
1のデータ格納領域413−1と、パルス出力の自動デ
ータ転送で使用される出カバターンを記憶する第2のデ
ータ格納領域413−2 K加え、前記データ格納領域
を各々アドレス指定する第1のメモリポインタ409−
1と第2のメモリポインタ409−2と自動データ転送
されるレジスタを指定する第1、第2のレジスタポイン
タ41′〇−1,2と自動データ転送回数を保持するタ
ーミナルカウンタ411から成るパルス出力パラメータ
領域412が設定されている。
第4図、第5図を参照して本発明の一実施例の動作を説
明する。OPU101は通常POIIOの内容で指定す
るアドレスのプログラムメモリ114に記憶されている
命令語を命令レジスタ406へ転送し、該命令語を命令
デコーダ407で解読してcpσ制御部408が各部の
制御を行ない、プログラムの実行を実現している。I1
0要求受付部405は命令実行完了毎K 工10処理実
行要求信号402を判別し”OHの時は上記動作を繰返
す。工10.要求受付部405は、工10処理実行要求
信号402が“1nである事を検知すると同時K r1
0処理処理形態信号4030レベルを判別し、レベルが
”0″のときX10要求を従来の割込み処理とWRして
C!PU 101 K知らせる。外部信号102のX1
0要求が発生した時にはX10要求処理制御 ルを11″に、エカ処理実行形態信号403のレベルを
”O’にする。即ち、外部信号102のX10要求は割
込み要求としてのみ処理される。CPU制御部408は
、Po1ioの更新を禁止し、続いてPCIIO及び厚
111をデータメモリ113へ退避させる。CPU制御
部408は前記外部信号102による割込みの分岐アド
レスをFOIIOK設定することにより、CPU 11
0は割込み処理プログラムの実行を開始する。CPU1
01はプログラムメモリ114にd己憶されたプログラ
ムに従って状態信号105を用いて演算を行ない各シリ
ンダ毎の最適な燃料噴射タイミング、噴射時間を決定す
る。そして、次の外部1g号1020入力タイミング1
0からパルス出力線109 − Aを介して出力するパ
ルスのタイミングt2までの時間To、パルスの時間幅
T1を計算する。
他のパルス出力線109−B,C,Dからパルス出力に
ついても同様rcvrxL、タイミング10からパルス
出力までの時間T2, T3, T4を計算する。CP
U101は第1のデータ格納領域413 − 1へ順に
タイマ制御情報To + TI 、 T2 、 ’r2
 + TI 、 T3 、 T3↑Tl, T4, T
4+T1, To  を格納する。そして、第1のレジ
スタポインタ410 − 1にタイマレジスタ201を
指定するデータを格納する。
また、第2のデータ格納領域413 − 2には順に4
ビットデータ’0,2,0,4,0,8,0。
1″をテーブルとして格納しておく。第2のレジスタポ
インタ410 − 2には第1の出力レジスタ414を
指定するデータを格納しておく。一連のプログラム処理
により外部(6号102の工10要求の割込み処理プロ
グラムを終了するとデータメモ1J113へ退避してい
たデータをPCtllO及びP8W111へ再設定する
ことによシ中断されていたプログラム処理へ復帰する。
タイミング10で外部信号102が入力されたとき、C
PU 101は前述のように割込み処理に入り、次の外
部信号102の入カタイミ/グt4以後のパルス出力の
ための演算を開始する。また、タイマ107は初期化さ
れて動作を開始する。タイマレジスタ201には初期値
としてデータTOが格納されているので、タイミングt
2では一致信号203が出力される。この一致信号に同
期して第1の出力レジスタ414のデータ″INが第2
の出力レジスタ415へ転送され、パルス出力線109
−A,B,C,Dよりそれぞれ”1 n,”O”、”O
”、”0″が出力される。ここで、4ビツトデータのピ
ッ)Oから3へ順K パルス出力線109ーA,B,O
,DK対応しているものとする。同時に1一致信号20
3が発生すると工10要求処理制御部404はI10処
理処理費求信号4020レベルを”1”K,i10処理
処理形聾信号4030レベルを11”Kする。工10要
求受付部405は、工り処理実行要求信号4020レベ
ルが1′である事を検知すると、同時に工10処理実行
形態信号4030レベルを判別しレベルが”1″で自動
データ転送要求である事をCPU 101に知らせる。
このとき、CPU制御部408は,PCIIOの更新を
禁止し、PC 110 、 FBW 111 、 GR
 112の値を保持したまま以下に示す処理を実行する
■、CPU 101は、第1のメモリポインタ409−
1の指定するアドレスの第1のデータ格納領域413−
1からデータを読み出し、第1のレジスタポインタ41
0 − 1 1cよって指定されるタイマレジスタ20
1に転送する。
■、第1のメモリポインタ409 − 1の内容にAL
U417を用いて“1″を加算して格納する。
■、第2のメモリポインタ409 − 2の指定するア
ドレスの第2のデータ格納領域413 − 2からデー
タを読み出し、第2のレジスタポインタ410 −2に
よって指定される第1の出力レジスタ414に    
□転送する。
■,第2のメモリポインタ409 − 2の内容にAI
f1417を用いて11″を加算して格納する。
■, ALU 417を用いて、ターミナルカウンタ4
11の内容から1′を減算して再びターミナルカウンタ
411へ格納する。
以上、一連の処理によりボート416からのパルス出力
のための自動データ転送を終了する。つま9、自動デー
タ転送処理が起動されると、第1のメモリポインタ40
9−1 、第2のメモリポインタ409−2によってそ
れぞれ指定される第1のデータ格納領域413−1 、
第2のデータ格納領域413−2のパルス出力データを
それぞれ第1のレジスタポインタ410−1 、第2の
レジスタポインタ41〇−2によって指定されるタイマ
レジスタ201.第1の出力レジスタ414へ転送する
処理を行なう。
この自動データ転送が一致信号203が出力される毎に
起動されるのでタイマレジスタ201の値はT。
からTO+T1. T2. T2+T1. T3. T
3+T1゜T4. T4+T1. Toと4−きかえら
れ、一致信号203はタイミングtQからTo、 TO
+71. T2. T2+TI、 T3. T3+T1
. T4. T4+Tl  後に出力される。CPT:
1101は自動データ転送処理と並行してTO−T4の
計算も行なっているので、 To〜T4の値が変化した
場合にはタイマレジスタ201へ転送するデータが格納
されている第1のデータ格納領域413−1のデータを
畳きかえる。第SrAでは第1のデータ格納領域413
−1の8@目のデータTOがTO′へ書きかえられてお
り、8回目の自動データ転送でタイマレジスタ201へ
TO′が転送された場合を示している。一方、第1の出
力レジスタ414の値は”1”カラ”0 、 2 、0
.4,0,8 、0 、 1”、![きかえられる。
一致信号203 K同期して第1の出力レジスタ414
の値が第2の出力レジスタ415へ転送され、ボート4
16を介してパルス出力線109− A 、 B 、 
C。
Dよりデータが出力される。こうして、タイミングto
から時間TO後に’1″が、To + TI後K“0″
が、T21じ2′が、T2 + TI後1c”0″が、
Ta2じ4”が、T3 + Tl後K ’O″が、T4
後ニ′8”75!、T4+Tl後に10)(出力きれ、
第5図のように所望のパルス出力が得られる。
ターミナルカウンタ411の値を減算してOとなったと
き(タイミングt6)、工10要求処理制御部404は
、再び工り処理実行要求信号4020レベルを“1″に
すると同時にX10処理形態指定信号4030レベルを
”0″にして割込みを発生させ、一連のパルス出力処理
を自動データ転送により終了したことを主プログラムく
通知する。この割込み処理ルーチンでは第1のメモリポ
インタ409− I K第1のデータ格納領域413−
1の先頭番地を、第2のメモリポインタ409−2 K
第2のデータ格納領域413−2の先頭番地を、ターミ
ナルカウンタ411にデータ”8nを°それぞれ格納し
、次の自動データ転送処理に備える。
発明の詳細 な説明したようK、本発明によれば、cpU 101の
本来の処理であるパルス出力タイミング、パルス幅の演
算のための処理を割込みKよって中断する回数が第1図
、vg2図の従来例に比較して極めて少なくなり、本来
の処、理にかかわる時間が長くとれ、又タイマレジスタ
、比較部等がパルス出力線と同数必要であったものが各
1個のみで可能となりハードウェアの減少にも効果的で
ある。このようVCCPU 101の本来の演算処理時
間の低下を最小限にし、かつハードウェア量を減少させ
る画期的な電子式燃料噴射制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの種装置の従来例のブロック図、第2図は従
来の出力制御部のブロック図、第3図は従来例の動作を
示すタイミングチャート、第4図は本発明の一実施例を
示すブロック構成図、第5図は本発明の一実施例の動作
を示すタイミングチャートである。 101・・・cpu、102・・・外部信号、103・
・・割込み制御部、104・・・外部割込み要求、10
5・・・状態信号、106−A、B、O,D・・・出力
制御部、107・・・タイマ、108・・・タイマ出力
、109−A、B、C,D・・・パルス出力線、’ 1
10・・・P(1!、  111・・・PSW、  1
12・・・0尺113・・・データメモリ、114・・
・プログラムメモリ、115・・・内部バス、116・
・・タイマ割込み要求、201−A・・・タイマレジス
タ、202−A・・・比較部、203−人・・・一致信
号、204− A・・・出力部、401・・・タイマ部
、402・・・工10処理実行要求信号、403・・・
I/。 処理実行形B信号、404・・・X10要求処理制御部
、405・・・工10要求受付部、406・・・命令レ
ジスタ、407・・・命令デコーダ、408・・・CP
U制御部、409−1.2・・・メモリボイ/り、41
0−1.2・・・レジスタポインタ、411・・・ター
ミナルカウンタ、412・・・パルス出力パラメータ領
域% 413−1 t 2・・データ洛稍領域、414
 、415・・・出力レジスタ、416  ・ポート 特許出願人   日本電気株式会社 代 理 人   弁理士 熊谷雄太部 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  設定された時間情報により所望の時間経過後に処理要
    求を発生するタイマ部と、前記処理要求の発生に同期し
    て燃料噴射タイミング及び燃料噴射量を制御する信号を
    発生する信号出力部と、処理データ及びプログラムを記
    憶するメモリ部と、前記処理要求に基づく処理と前記プ
    ログラムによる処理とを選択的に実行する中央処理装置
    とを備えた電子式燃料噴射制御装置において、前記タイ
    マ部の処理要求に同期して、前記中央処理装置は前記プ
    ログラム実行にかかわる状態を保持したまま前記タイマ
    部への時間情報及び前記信号出力部への制御情報の転送
    処理を行なうデータ転送処理手段を備えたことを特徴と
    する電子式燃料噴射制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS60159706A (ja) * 1984-01-30 1985-08-21 Sekisui Chem Co Ltd 偏光板
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