JPS6365963B2 - - Google Patents

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JPS6365963B2
JPS6365963B2 JP54152545A JP15254579A JPS6365963B2 JP S6365963 B2 JPS6365963 B2 JP S6365963B2 JP 54152545 A JP54152545 A JP 54152545A JP 15254579 A JP15254579 A JP 15254579A JP S6365963 B2 JPS6365963 B2 JP S6365963B2
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JP
Japan
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counter
output
engine control
logic
control unit
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JP54152545A
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Deii Richaadoson Jeemusu
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Motors Liquidation Co
Original Assignee
Motors Liquidation Co
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Publication date
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Publication of JPS5574601A publication Critical patent/JPS5574601A/ja
Publication of JPS6365963B2 publication Critical patent/JPS6365963B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/02Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit
    • B60L15/08Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles characterised by the form of the current used in the control circuit using pulses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F02D41/2403Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially up/down counters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/0077Characterised by the use of a particular software algorithm
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエンジン制御ユニツト、特にマイクロ
プロセサとエンジン制御アクチユエータとのイン
ターフエイスを行うエンジン制御ユニツトを含む
マイクロプロセサに基づくエンジン制御システム
に関する。
自動車のエンジンを制御するデイジタル・シス
テムはエンジンの動作状態に関するデータを収集
し、所望のエンジンの動作状態を維持する制御信
号を発生する必要がある。システムの出力制御信
号は通常アクチユエータの設計に依存して異なる
周波数を有するパルス幅変調信号である。システ
ムは通常パルスの累算またはパルス期間の測定の
ための複数個の専用入力カウンタと、出力信号を
発生する複数個の専用の出力カウンタを有してい
る。中央処理装置は入力データを処理し、必要な
出力を種々の出力カウンタに分配して該出力カウ
ンタの動作を制御して所望の動作状態を達成する
のに必要な信号を発生する。エンジンの制御パラ
メータは短い時間間隔で更新されねばならないか
ら、種々の出力装置にサービスを提供することは
制御機能の数が増すと困難になる。
従つて、マイクロプロセサに対するデータ処理
の負荷を軽減するようなエンジン制御システム中
のマイクロプロセサと相互接続可能でありマイク
ロプロセサからの制御ワードに応動して複数個の
エンジン制御アクチユエータを制御するエンジン
制御ユニツトを提供するのが本学明の1つの目的
である。
エンジン制御システム中のマイクロプロセサか
らの制御ワードに応動して制御ワードによつて規
定された周波数およびパルス幅を有する複数個の
パルス幅変調された出力信号を発生するエンジン
制御ユニツトを提供するのが本発明の他の目的で
ある。
本発明を用いたエンジン制御システムにあつて
は、マイクロプロセサおよびメモリを含むマイク
ロコンピユータは本発明に従うエンジン制御ユニ
ツトに結合され、自動車の速度、空気/燃料セン
サ・ヒーター、空気/燃料比またはパルス幅変調
出力信号を要求する他の機能の如きエンジンの機
能を制御する。各々の出力信号の周波数と同様に
パルス幅も制御ワードの形でマイクロコンピユー
タによつて指定されている。夫々の出力信号に相
応する各々の制御ワードはマイクロコンピユータ
によつて制御ユニツト中の読み出し/書き込みメ
モリ中の予め割当てられたロケーシヨン中にロー
ドされる。制御ユニツトは更に自由走行してい
る。即ちクロツク源により連続的に歩進されてい
る2進カウンタを含んでいる。各制御ワードの第
1の部分はカウンタの特定の状態により夫々の出
力信号のパルス幅を規定する。特定の出力のパル
ス幅を規定するのに有用な制御ワードの第1の部
分のビツト数は制御ワードの第2の部分によつて
規定されている。制御ユニツトはまた可変ビツト
長0(ゼロ)検出器手段および可変ビツト長比較
器手段を含む論理ユニツトを有している。該論理
ユニツトは制御ワードの第2の部分をデコード
し、制御ワードによつて規定されたカウンタの有
意ビツトが0なるとき適当な出力をセツトする。
カウンタの状態が制御ワードの第1の部分で規定
された状態に等しいか又はそれより大であると
き、適当な出力がリセツトされる。このようにし
て、複数個の出力の波形は、カウンタ、0検出器
および比較器の動作長を実効的に変化させる周波
数コードおよびパルス幅情報の両方を含む夫々の
制御ワードによつて決定されることができる。本
発明の1実施例においては、制御ユニツトは所望
の出力を発生する専用論理回路を含んでおり、第
2の実施例においては制御ユニツトは所望の出力
を発生するため制御ユニツト内のデータの流れを
制御するマイクロプログラムされた読み出し専用
メモリを含んでいる。
本発明の更に完全なる理解は付図と関連した以
下の詳細な記述によつて得られよう。
第1図を参照すると、本発明のエンジン制御シ
ステムはマイクロプロセサ(MPU)10、アナ
ログ・デイジタル変換器(ADC)12、読み出
し専用メモリ(ROM)14、読み出し/書き込
みメモリ(RAM)16およびエンジン制御ユニ
ツト(ECU)18を含んでいる。MPU10は好
ましくはモトローラ・セミコンダクタ・プロダク
ツ・インコーポレーテツド(アリゾナ洲フエニツ
クス)から入手出来るM6800マイクロプロセサ・
アプリケーシヨン・マニユアル中に述べられてい
るMC6800マイクロプロセサである。ADC12,
ROM14およびRAM16はMPU10とコンパ
テイブルな任意の市販の商品であつて良い。
MPU10は再スタート回路20から入力を受信
し、システムの残りの構成素子を初期設定する
RST*信号を発生する。MPU10はまた2位相
クロツク22からの入力を受信し、システムの残
りの部分に対する所望のタイミング信号を発生す
る。MPU10は16ビツトのアドレス・バス24
および8ビツトの双方向性データ・バス26を介
してシステムの残りの部分と通信を行う。
ADC12は通常このような装置と関連したア
ナログおよびデイジタルのサブ・システムを含ん
でいることが好ましいが、必要な場合にはMPU
10をプログラムしてデイジタル・サブシステム
の機能を実行させても良い。このことに関しては
モトローラ・セミコンダクタ・プロダクツ・イン
コーポレーテツド(アリゾナ洲フエニツクス)か
ら入手出来るアプリケーシヨン・ノートAN―
757「M6800マイクロプロセサ・システムによるア
ナログ・デイジタル変換法」に述べられている。
ADC12はマニホールドの真空度、大気圧、
冷却水の温度、マニホールドの混合物の温度およ
び引入空気の温度の如き複数個のエンジンのパラ
メータ入力を受け取る。アナログからデイジタル
への変換操作は変換されるべき入力チヤネルを選
択するMPU10からのコマンドにより開始され
る。変換サイクルの終了時点において、ADC1
2はインターラプトを発生し、その後データは
MPU10からのコマンドによりデータ・バス2
6を介して読み出される。ROM14はMPU1
0を動作させるプログラムを含んでおり、更にエ
ンジンの入力データに基づいて出力制御信号波形
のパルス幅を規定するルツクアツプ・テーブルの
形をした適当なエンジン制御データを含んでい
る。このルツク・アツプ・テーブルのデータは実
験的又は解析的に得られる。パルス幅を規定する
データは12ビツトであり、周波数を規定する4ビ
ツト・コードと組み合わされて16ビツトの制御ワ
ードが形成される。メモリを節約するため複数個
のパルス幅に対して同一である4ビツト・コード
はパルス幅データにアクセスした後で付加しても
良い。組み合わされた16ビツトの制御ワードは
ECU18に転送され、エンジンの動作状態を制
御する種々の出力信号が発生される。ECUはま
た自動車の速度およびエンジンの回転数などの可
変周波数入力を受け取る。
第2図を参照すると、その周波数がプログラム
によつて選択される複数個のパルス幅変調PWM
された出力信号を発生するハードウエアを含む本
発明の1実施例が示されている。本装置は1対の
相互接続された8ビツトRAM30および32よ
り成るものとして示されている16ビツトの読み出
し/書き込みメモリ28を含んでいる。メモリ2
8は3段のアドレス・レジスタ34によつて
ECU18の内部でアドレス指定可能であるし、
またアドレス・バス24を介してMPU10によ
つてECU18の外部からもアドレス指定可能で
ある。レジスタ34またはMPU10からのアド
レスは、チツプ選択論理回路38から双安定マル
チバイブレータ即ちフリツプ・フロツプ40を通
して制御されるマルチプレクサ36を通してメモ
リ28に選択的に加えられる。フリツプ・フロツ
プ40のQ出力はマルチプレクサ36を制御し、
Q*出力はメモリ28の読み出し/書き込み制御
を行う。16ビツトのECUの内部データ・バス4
2はデータ・バス・インターフエイス(図示せ
ず)を通してMPUのデータ・バス26に接続さ
れており、それによつて2つの8ビツト・バイト
より成る16ビツトの制御ワードは相続くMPUサ
イクル時にECU18に転送され、第2のバイト
の転送と同時にメモリ28にロードされる。この
ようにして、ECU18がデータ転送のために
MPU10により選択されると、メモリ28は書
き込みモードとされ、バス42上のデータはバス
24上のアドレスにより規定されたメモリ・ロケ
ーシヨン中に書き込まれる。PWM1〜PWM5
と名付けられた複数個の出力信号のパルス幅およ
び周波数から制御する各制御ワードはMPU10
からメモリ28中の夫々のロケーシヨンにロード
される。アドレス・レジスタ34は立上り検出器
48およびアドレス制御論理回路50によりエネ
イブルされる。立上り検出器48はD型フリツ
プ・フロツプ52および54およびゲート44お
よび46を含んでいる。フリツプ・フロツプ52
の入力はタイミング論理回路56から加えられ
る。このタイミング論理回路56は例えば
1.024MHzであるMPU10からのCLK入力に応動
し、1.024MHzのφ1およびφ2タイミング信号と共
に64KHzの信号を発生する。アドレス制御論理回
路50はJKフリツプ・フロツプ58およびゲー
ト59を含んでいる。アドレス・レジスタ34は
平常時は64KHzの速度でエネイブルされている
が、ECU18がMPU10により選択されると、
フリツプ・フロツプ40のQ*出力からの読み出
し/書き込み線は低レベルとなり、ゲート44お
よび59を禁止することにより内部アドレスの発
生を停止する。64KHz信号の立上り端が検出器4
8により検出されると、フリツプ・フロツプ58
のQ出力によりアドレス・レジスタはエネイブル
される。エネイブルされた後、レジスタ34はク
ロツクφ2によりその8つの2進状態を逐次発生
させ、8つのアドレスを形成し、その後フリツ
プ・フロツプ58によりリセツトされる。図示の
特定の実施例にあつては、8つのアドレスの内5
つのみが使用されている。
12段の2進カウンタ60はφ2クロツクと同
期して64KHzの速度で歩進され、0検出器62お
よび比較器64に入力を提供する。検出器62は
カウンタ60の下位8,9,10,11又は12ビツト
が0であるかどうかを示す別々の出力を提供す
る。各制御ワードの最初の部分(例えばその下位
12ビツト)はまた比較器64の入力となる。比較
器64は制御ワードの下位8,9,10,11および
12ビツトとカウンタ60の下位8,9,10,11又
は12ビツトとの比較の結果を示す別々の出力C8
―C12を発生する。カウンタの入力がRAM28
からの相応する入力より大であるならば比較器出
力は高レベルとなる。マルチプレクサ66および
68は制御ワードの第2の部分(例えばその上位
4ビツト)をデコードし、検出器62および比較
器64の出力チヤネルの内相応するものを選択
し、夫々のセツト・パルス幅SPWおよびクリ
ア・パルス幅CPW信号を提供する。SPW出力は
ゲート70J〜78Jを夫々通してJKフリツ
プ・フロツプ70〜78のJ入力に加えられ、
CPW信号はゲート70K〜78Kを夫々通して
フリツプ・フロツプ70〜78のK入力に加えら
れる。フリツプ・フロツプ70〜78はφ2クロ
ツクと同期している。デコーダ論理ユニツト80
はレジスタ34の内容に応動してゲート対70
J,70K〜78J;78Kの1方をエネイブル
することによりレジスタ34によりアドレス指定
されたRAMロケーシヨンに相応するフリツプ・
フロツプ70〜78の内の適当な1つを選択す
る。0検出器62およびマルチプレクサ66は、
制御ワードの上位4ビツト中に含まれている2進
コードによつてビツト長が選択可能な可変ビツト
長0検出器を形成する。同様に比較器64および
マルチプレクサ68は可変ビツト長比較器を形成
する。
検出器62は第2a図に更に詳細に示されてお
り、カウンタ60の下位8段のQ*出力に接続さ
れた入力を有するANDゲート82を含んでいる。
ANDゲート84,86,88および90はカウ
ンタ60の段9,10,11および12のQ*
力およびANDゲート82,84,86および8
8の出力から夫々入力を受信する。ANDゲート
82,84,86,88および90は比較器出力
CZ08―CZ12を提供する。ビツト1および2に対
する比較器64の比較論理回路は第2b図に示さ
れており、これはANDゲート92を含んでいる。
このANDゲート92の入力はインバータ93に
より否定されたメモリ・ロケーシヨンからの最下
位ビツトRO1およびカウンタ60の最下位ビツ
トCT01である。従つて、ゲート92の出力C1は
カウンタ60の最下位ビツトがメモリ・ロケーシ
ヨンの最下位ビツトより大である場合には常に高
レベルとなる。ゲート94の出力C2は、ゲート
92aおよびインバータ93aによつてCT02が
R02より大であることが検出されるか、又はゲー
ト92によつてCT01がR01より大であることが
検出されるか、又はゲート95および96によつ
てCT02がR02に等しいことが検出されると高レ
ベルとなる。論理回路98の付加ブロツク(図示
せず)を縦続接続して比較器64からの出力C8
〜C12が発生される。例えばC8=C7(CT08+
R08*)+CT8・R08*でC8が与えられる。比較器
64の論理回路は周知の仕方で変形を加えて必要
な場合にはカウンタの内容がRAMの内容に等し
くなると直ちに高レベル出力を発生するようにし
得ることを理解されたい。
出力PWM1〜PWM5に対する制御ワードが
MPU10からメモリ28中にロードされている
ものと仮定すると回路の動作は次の通りである。
カウンタ60は64KHzの速度で歩進される。カウ
ンタ60の各状態において、レジスタ34はφ2
クロツクによりその8つの状態を逐次形成し、そ
れによつて出力PWM1〜PWM5に相応する5
つのメモリ・ロケーシヨンをアドレス指定する。
各アドレス中のデータがメモリ28から逐次読み
出されるとき、上位4ビツトは検出器62および
比較器64から夫々マルチプレクサ66および6
8への所望の入力を選択する。第1のメモリ・ロ
ケーシヨン・アドレスがPWM1に相応するもの
と仮定すると、デコーダ80はゲート70Jおよ
び70Kをエネイブルし、フリツプ・フロツプ7
0の出力はカウンタ60の選択された数のビツト
がすべて0であるとセツトされ、カウンタ60の
選択された数のビツトがメモリ28中のアドレス
指定された制御ワード中の相応するビツトより大
であるとクリアされる。残りの出力の各々は選択
され、比較および検出操作が制御ワードの上位4
ビツトによつて規定されるビツト長に関して実行
される。すべてのメモリ・ロケーシヨンがアドレ
ス指定された後、レジスタ34はリセツトされ、
次の64KHzクロツク・パルスによりカウンタ60
は歩進され、前述の動作が繰返される。このよう
にして、個々のエンジン制御アクチユエータ(図
示せず)に加えられる出力PWM1〜PWM5の
各々はMPU10から得られた制御ワードによつ
て周波数およびパルス幅の両方が制御される。
第3図を参照すると、第2図に示すPWMの概
念はPWM制御に加えて多数の他のエンジン制御
機能を実行するのに適したECU18のマイクロ
プラグラミングにより実現されている。ECU1
8は演算論理ユニツト(ALU)100,16ビツ
トRAM102、16ビツト2進カウンタ104お
よびECUの動作を制御するシーケンス制御論理
回路106を含んでいる。ALU100は加算又
は減算を実行する16ビツトの加算器および可変0
検出および可変比較動作を実行する論理回路を含
んでいる。ALUの演算操作の結果は16ビツト・
バツフア108に1時的に記憶される。カウンタ
104の内容又はバツフア108中のALUの結
果はマルチプレクサ110および112を夫々通
してALU A又はB端子に選択的に加えられる。
RAMレジスタの内容は双方向性データ・バス1
14を介してALU100のA端子に読み込まれ
る。カウンタ104の内容又はバツフア108の
内容はマルチプレクサ110を通してアドレス指
定されたRAMロケーシヨンに加えられる。デー
タ・バス114は、相続くMPUサイクルにおい
てECU18とMPU10の間で2つの8ビツト・
バイトより成る16ビツトECUワードの転送を許
容するべく、インターフエイス論理ユニツト11
5を通して8ビツトの外部データ・バス26とイ
ンターフエイスされている。バス制御論理ユニツ
ト116はMPU10から入力を受信する。チツ
プ選択線C/SおよびC/S*は2本のアドレ
ス・バスであり、データ転送のためECU18を
選択する役目を果す。論理ユニツト116は内部
リセツト(RESET)信号、φ1およびφ2クロツク
信号、ホールド(HOLD)信号およびバス・エ
ネイブル(BUS ENABLE)信号を発生する。
クロツク信号φ1およびφ2はCLK入力に応動して
発生され、MPU10が動作しているのと同じ速
度(例えば1.024MHz)のECU18の内部クロツ
クを提供する。φ1およびφ2はカウンタ104に
対する64KHz入力を発生する16で割る割算器11
8に入力を提供する。
シーケンス制御論理回路106はマイクロプロ
グラミングされたROM120を含んでいる。マ
イクロプログラムの各インストラクシヨンは
ECU18内の内部データの経路を指定し、所望
の動作を実行させる。制御論理回路106は要求
論理回路ユニツト122を含んでおり、該ユニツ
ト122はサービス要求を適当なラツチに記憶
し、要求に対するサービスの相対的優先度を決定
する。論理ユニツト122の入力は制御されるべ
きエンジンの機能に依存するものであり、例えば
エンジン速度の基準信号、自動車の速度の基準信
号、位置/周波数トランスジユーサからの1つま
たはそれ以上の可変周波数入力および内部で発生
されたフラグ入力およびカウンタ104からの選
択された周波数を有する1つまたはそれ以上の入
力等が挙げられる。PWM制御において、カウン
タ104からの32KHzの信号は論理ユニツト12
2に加えられる。アドレス発生器124は論理ユ
ニツト122に応動し、該論理ユニツト122に
より選択された入力にサービスを提供するべくプ
ログラム・カウンタ126をROM120中のル
ーチンの開始アドレスにプリセツトする。カウン
タ126の状態はROM120によつてデコード
され、アドレス指定されたインストラクシヨンは
16ビツトのインストラクシヨン・レジスタ130
中にロードされる。各インストラクシヨンは
ALU100によつて実行されるべき動作は、
ALUのAおよびB端子へのデータ入力および関
連する出力装置を規定する。各インストラクシヨ
ンのあるビツトは論理ユニツト128によつてデ
コードされ、ALU100の動作を制御する。各
インストラクシヨン中のRAMアドレスはマルチ
プレクサ132に加えられ、RAM102内でデ
コードされる。マルチプレクサ132は又アドレ
ス・バス24の内の適当な数のビツトと接続され
ており、それによつてMPU10によるRAM1
02へのアクセスを許容する。各インストラクシ
ヨン中の出力コードはマルチプレクサ110およ
び112を通してALU100のAおよびB端子
へ向うデータの経路およびデータに対してALU
が実行すべき動作を規定する。インストラクシヨ
ン中の出力アドレスは出力選択論理ユニツト13
4によつてデコードされ、複数個のフラグ・ラツ
チ136の内の1つを選択する。選択されたラツ
チ中にロードされたデータはSPWおよびCPWデ
ータの場合と同様にALU100から取り出され
るか、又はインストラクシヨン中に含まれてお
り、ALUの動作結果に基づいて条件付または無
条件で選択されたラツチ中にロードされる。フラ
グ・ラツチ136からの出力は複数個の出力ラツ
チを含む同期論理ユニツト138に対する入力と
なる。これらのラツチはカウンタ104の選択さ
れた出力からクロツクを受信し、出力を同期的に
発生する。PWM制御においては出力は32KHzの
信号と同期されている。制御論理ユニツト106
は各サービス・ルーチンの終了時点においてイン
ストラクシヨンにより要求されたとき新らしいベ
クトル・エネイブル信号を発生する。この新らし
いベクトル・エネイブル信号はルーチンを開始さ
せたラツチをリセツトし、最も優先度の高いサー
ビス要求をエネイブルする。制御論理回路106
はまたカウンタ126を次のROMロケーシヨン
に歩進させるINCR信号を発生し、それによつて
選択されたルーチン中の各インストラクシヨンは
逐次レジスタ130中にロードされる。このよう
にして、自動車からの入力信号又はカウンタ10
4からの時間信号は優先度が符号化されているサ
ービス要求を形成し、シーケンス制御論理回路が
空き状態であるか又は実行中のサービス・ルーチ
ンが完了したならば最も優先度の高い要求に対し
サービスが行なわれる。優先度コードはマイクロ
プログラムのエントリ・ポイントとして作用し、
その結果実行されるサービス・ルーチンはどの
RAMロケーシヨンを使用するか、どの出力信号
を発生するかを制御するサービス・ルーチンの終
了時点において、処理の終つた要求はリセツトさ
れ、論理回路は他の目的に使用できるようにな
る。ECU18は、論理ユニツト122に対する
所望の入力および論理ユニツト138の所望の出
力を加えるべくMPU10からロードされる制御
レジスタ140を含んでいる。ECU18はまた、
PWMルーチンが呼ばれたときに、RAM102
中に含まれているPWM制御ワードの上位4ビツ
トの2進コードがロードされる4ビツトのPWM
レジスタ142を含んでいる。PWMレジスタ1
42の内容はALU100でデコードされ、制御
ワードの最初の部分の有意ビツト長が決定され
る。
バス制御論理回路116は、ECU18がMPU
10によりデータ転送を行うべく選択されるとき
は常にC/S,C/S*およびR/W信号に応動
してホールド(HOLD)信号を発生する。ホー
ルド(HOLD)信号はROM120中に含まれて
いるアドレスではなくバス24からRAM102
に適当なアドレス・ビツトを加える。ホールド
(HOLD)信号は又デコード論理ユニツト128
に加えられ、MPU10の1サイクルの間ECUの
動作を停止させる。リセツト(RESET)信号は
MPUの初期励起時に発生され、カウンタ104、
制御レジスタ140、要求論理ユニツト122お
よびプログラム・カウンタ126をリセツトす
る。
ALU100は第2a図に示す如き可変0検出
論理回路を含んでいる。この論理回路はカウンタ
104の論理状態に応動し、SPW信号を発生す
るべくCZ08―CZ12出力の内の1つを選択する
ALU100中のデコード論理回路に入力を提供
する。CPW信号を提供するため可変ビツト長の
比較は(2の補数加算として知られる論理手法に
より)カウンタ104の相応するビツトから
RAMロケーシヨンの下位12ビツトを減算し、
ALU100の加算器の適当な段からのキヤリイ
出力を生じるかどうかを検出することにより実行
される。例えば、カウンタ104の下位8ビツト
がアドレス指定されたRAMロケーシヨンの相応
するビツトに等しいか又はそれより大であるなら
ば加算器の第8段からキヤリイが生じる。加算器
の段8〜12からのキヤリイは第2b図のC8〜C12
出力に相応し、ALU100中のデコード論理回
路はPWMレジスタの内容に応動してCPW信号
を発生するべく出力の1つを選択する。本実施例
では制御ワードは出力信号のパルス幅を第2図の
場合のように1/64KHzではなく1/32KHzの分解能
で規定するものと仮定している。従つて、ALU
100はカウンタ104の内容を1ビツト右にシ
フトするシフト・ライト機能を有している。この
ようにして、RAMロケーシヨンの下位12ビツト
(1〜12)は第4図の表に示すようにカウンタ1
04のビツト2〜13と比較される。
第3図の回路の動作は制御レジスタ140が論
理ユニツト122に32KHzの入力を加え、論理ユ
ニツト138のPWM1〜PWM5出力をエネイ
ブルしたものと仮定すると次の通りに動作する。
各々の32KHzクロツク・パルス時に、ROM12
0中のPWMルーチンが呼ばれる。このルーチン
は5つのPWM制御ワードを相続くECUクロツ
ク・サイクル(1.024MHz)時にALU100のA
端子に逐次加える。それと同時に、相応するフラ
グ・ラツチ136は論理ユニツト134により選
択される。各制御ワードがALU100中に加え
られるとき、ビツト13〜16はPWMレジスタ14
2中に加えられる。第4図を参照すると、RAM
102からレジスタ142に読み出されたワード
のビツト13〜16が例えば1101を含んでいるとする
と、SPWコマンドはカウンタ104のビツト2
〜11がすべて0のとき選択された出力フラグをセ
ツトする。カウンタ104のビツト2〜11が
ALU中に読み込まれたワードのビツト1〜10に
等しいか、又はそれより大であると、CPWコマ
ンドは選択された出力フラグをクリアする。フラ
グ・ラツチ136の出力は、32KHzクロツクと同
期したPWM1〜PWM5を発生する出力同期論
理ユニツト138中の夫々のフリツプ・フロツプ
に対する入力となる。
以下要約すると次の通りである。
本発明はマイクロコンピユータに基づいたエン
ジン制御システムであつて、プログラム可能な周
波数を有するパルス幅変調された複数個の出力信
号を発生するエンジン制御ユニツト18を含んで
いる。各出力のパルス幅および周波数はエンジン
制御ユニツトに提供された制御ワード中に含まれ
ている。制御ワードの1部分は出力信号の発生に
有意なワードの他の部分のビツト数を規定する。
第2の部分の長さは出力の周波数を規定し、第2
の部分の値は出力のパルス幅を規定する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に従うエンジン制御ユニツトを
含むエンジン制御システムのブロツク図、第2図
は本発明のシステムのエンジン制御ユニツトの1
実施例のブロツク図、第2aおよび第2b図はエ
ンジン制御ユニツト中の0検出器およびコンパレ
ータの更に詳細な論理図、第3図はエンジン制御
ユニツトの第2の実施例のブロツク図、および第
4図は制御ワードによつて決定された出力の種々
の周波数を示す表の図である。 主要部分の符号の説明、28,102…制御ワ
ードを記憶する手段、60,104…自由走行し
ているカウンタ手段、CPW…第1のコマンド、
SPW…第2のコマンド、70,138…双安定
出力手段、PWM1…2レベル出力信号、62…
0検出器手段、64…比較器手段、66,68…
デコーデイング手段、34,38,40,48,
50,56…シーケンス制御論理回路、102…
ランダム・アクセス・メモリ、10,12,1
4,16,20,22…マイクロコンピユータ手
段、28,102…記憶手段、24…アドレス・
バス、26…データ・バス、100…演算論理ユ
ニツト、126…プログラム・カウンタ手段、1
22,124…要求論理回路、130…インスト
ラクシヨン・レジスタ、132…マルチプレクサ
手段。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 パルス幅変調された出力信号を発生するため
    のエンジン制御ユニツトにおいて、 フリーランニングカウンタ手段60,104
    と、 出力信号のパルス幅を規定する第1の部分と該
    カウンタ手段のどのビツトが該出力信号の発生の
    際、使用されるべきかを規定する第2の部分とを
    有する制御ワードを記憶する手段28,102
    と、該制御ワードと該カウンタの状態に応答し第
    1コマンドCPWと第2コマンドSPWとを出力
    し、該カウンタ手段の規定されたビツトの夫々が
    ゼロであるとき該第2コマンドを出力し該カウン
    タ手段の規定されたビツトにより示された数が該
    制御ワードの該第1の部分に含まれる数と少なく
    とも等しいとき該第1コマンドを出力する論理手
    段62,64,66,68,106と;および前
    記第1コマンドおよび第2コマンドに応動して2
    レベル出力信号PWM1を発生する双安定出力手
    段70,138とからなることを特徴とするエン
    ジン制御ユニツト。 2 特許請求の範囲第1項のエンジン制御ユニツ
    トにおいて、 前記論理手段はゼロ検出器手段と、比較器手段
    と、および前記制御ワードの第2の部分に応動し
    て前記カウンタ手段の規定されたビツトを選択す
    るデコード手段とを含み、前記検出器手段は、前
    記カウンタ手段の規定されたビツトがすべてゼロ
    であるときセツト・パルス幅コマンドを発生し、
    前記比較器手段は前記カウンタ手段の規定された
    ビツトにより表わされる数が前記制御ワードの前
    記第1の部分に含まれる数とビツトの数と少なく
    とも等しいときクリア・パルス幅コマンドを発生
    するものであることを特徴とするエンジン制御ユ
    ニツト。 3 特許請求の範囲第2項記載のエンジン制御ユ
    ニツトにおいて、 前記論理手段は前記カウンタ手段が歩進される
    毎に前記カウンタ手段の内容と前記制御ワードの
    第1の部分を比較するシーケンス制御論理回路を
    含み、前記比較器手段は前記カウンタ手段の前記
    ビツトが前記制御ワードの前記第1の部分の相応
    する数のビツトに等しいかまたはそれより大きな
    値を有するとき前記クリア・パルス幅コマンドを
    発生するものであることを特徴とするエンジン制
    御ユニツト。 4 特許請求の範囲第3項記載のエンジン制御ユ
    ニツトにおいて、 前記記憶手段は複数個の前記制御ワードがロー
    ドされるよう作られたランダム・アクセス・メモ
    リを含み、前記シーケンス制御論理回路はマイク
    ロプログラミングされた制御手段を含み、前記カ
    ウンタ手段は前記マイクロプログラミングされた
    制御手段に一定周波数の入力を提供し、前記双安
    定出力手段は複数個の双安定出力装置を含み、各
    出力装置は前記RAMレジスタのそれぞれ1つに
    関連しており、そして前記マイクロプログラミン
    グされた制御手段は前記複数個の制御ワードの
    各々を前記論理手段に逐次転送し前記一定周波数
    入力に応動して複数個の2レベル出力信号を発生
    するべく前記出力装置の相応する1つを選択する
    ものであることを特徴とするエンジン制御ユニツ
    ト。 5 パルス幅変調された出力信号を発生するため
    のエンジン制御ユニツトと、該出力信号に応動し
    てエンジンの動作を制御するアクチユエータ手段
    とからなるエンジン制御システムにおいて、 該エンジン制御ユニツトが、フリーランニング
    カウンタ手段60,104からなつており、 該エンジン制御システムが、エンジンの動作状
    態に応動して、 出力信号のパルス幅を規定する第1の部分と該
    カウンタ手段のどのビツトが該出力信号の発生の
    際、使用されるべきかどうかを規定する第2の部
    分とを有する制御ワードを形成するマイクロコン
    ピユータ10,12,14,16,20,22手
    段を有しており; また該エンジン制御ユニツトが該制御ワードを
    記憶する手段28,102と、該制御ワードと該
    カウンタの状態に応答し第1コマンドCPWと第
    2コマンドSPWとを出力し、該カウンタ手段の
    規定されたビツトのそれぞれがゼロであるとき該
    第2コマンドを出力し該カウンタ手段の規定され
    たビツトにより示された数が該制御ワードの該第
    1の部分に含まれる数と少なくとも等しいとき該
    第1コマンドを出力する論理手段62,64,6
    6,68,106と;および前記第1コマンドお
    よび第2コマンドに応動して2レベル出力信号
    PWM1を発生する双安定出力手段70,138
    とからなることを特徴とするエンジン制御システ
    ム。 6 特許請求の範囲第5項記載のエンジン制御シ
    ステムにおいて 該制御システムが、該マイクロコンピユータ手
    段をエンジン制御ユニツトの前記記憶手段に接続
    して前記記憶手段と前記マイクロコンピユータ手
    段の間で前記制御ワードを含むデータの転送を許
    容するアドレス・バスおよびデータ・バスを含
    み;前記記憶手段は前記データ・バスに接続され
    た読み出し/書き込みメモリ手段を含み;前記論
    理手段は第1(A)および第2(B)の入力および1つの
    出力を有する演算論理ユニツトALUを含み、該
    第1の入力は前記データ・バスに接続されてお
    り;更に前記カウンタ手段の出力を前記ALUの
    前記第2の入力に接続する手段;各々がプログラ
    ム・インストラクシヨンを含んでいる複数個のア
    ドレス指定可能なロケーシヨンを有する読み出し
    専用メモリを含むシーケンス制御手段;前記ロケ
    ーシヨンを逐次アドレス指定するべく前記読み出
    し専用メモリに接続されたプログラム・カウンタ
    手段;少なくとも1つの入力に応動して前記プロ
    グラム・カウンタ手段に前記読み出し専用メモリ
    手段中の開始アドレスをロードする要求論理回
    路;前記プログラム・カウンタ手段によつてアド
    レス指定されたインストラクシヨンを記憶するべ
    く前記読み出し専用メモリ手段に接続されている
    インストラクシヨン・レジスタ;前記マイクロプ
    ロセツサ手段による前記読み出し/書き込みメモ
    リへの選択的アクセスおよび前記マイクロコンピ
    ユータ手段の制御の下で前記読み出し専用メモリ
    への選択的アクセスを許容するべく前記マイクロ
    コンピユータ手段および前記インストラクシヨ
    ン・レジスタに接続されたマルチプレクサ手段;
    前記読み出し/書き込みメモリ手段、前記カウン
    タ手段、前記ALUおよび前記双安定出力手段の
    間で前記インストラクシヨン・レジスタ中のイン
    ストラクシヨンに従つて内部データ径路を形成す
    るべく前記インストラクシヨン・レジスタと接続
    されたレコード回路とを含み;前記ALUは前記
    読み出し/書き込みメモリ手段中のロケーシヨン
    の内容で前記カウンタ手段の内容に関し演算およ
    び論理操作を実行し、前記カウンタ手段の内容の
    値および前記制御ワードの関数として前記双安定
    出力手段の論理状態を制御する手段を含み;前記
    制御システムはまたエンジン制御ユニツトからの
    前記出力に応動してエンジンの動作を制御するア
    クチユエータ手段を含むことを特徴とするエンジ
    ン制御システム。
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