JPH01272222A - デューティ制御信号形成装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、内燃機関のアイドル回転数！！ＩＩＩ等に使
用されるデユーティ制御信号を形成する装置に関する。

〈従来の技術〉 電子制御燃料噴射式内燃機関においては、機関の吸気通
路のスロットル弁をバイパスする通路にアイドル制御弁
を介装し、アイドル時に前記アイドル制御弁に出力され
るパルス信号の通電デユーティを制御することによって
、アイドル制御弁の開度を制御し、以てバイパス空気流
量を制御することによって機関のアイドル回転数を制御
するようにしている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、上記アイドル制御弁へ出力されるパルス信号
のデユーティ比はマイクロコンピュータによって機関運
転状態に応じて演算され、マイクロコンピュータに内蔵
されたパルスウェーブモジュレータ（以下ＰＷＭという
）によって、演算されたデユーティ比をもつパルス信号
を出力している。

しかしながら、前記ＰＷＭは現状のマイクロコンピュー
タでは８ビツトの分解能を有するものが内蔵されている
が、これでは、容量の大きなアイドル制御弁を使用した
場合には１ビツト当たりのデユーティの変化に対して、
空気流量の変化が大きく、制御精度が低くなるという問
題点があった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたもの
で、ＰＷＭの分解能より大きなビット数を有するカウン
ターを備えたマイクロコンピュータを利用し、これに外
部回路を付加することによって高い分解能を有するデユ
ーティ制御信号を形成できるようにしたデユーティ制御
信号形成装置を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 任意に設定された周期のパルス信号を発生するパルスウ
ェーブモジュレータと、所定ビットのカウンターとを内
蔵したマイクロコンピュータと、第１の入力端子に入力
される信号が一方向に反転したときに出力信号が一方向
に反転し、第２の入力端子に入力される信号が一方向に
反転したときに、前記出力信号が前記とは逆方向に反転
する機能を有したフリップフロップとを備える一方、前
記パルスウェーブモジュレータから出力されるパルス信
号の周期に対して、制御デユーティに相当する時間を演
算する制御デエーティ時間演算手段と、 前記パルスウェーブモジュレータからの信号の。

周期毎の反転に同期して前記カウンターを起動させるカ
ウンター起動手段と、 前記カウンターのカウント値が前記制御デユーティ時間
演算手段によって演算された時間に相当する値に達した
ときにワンショットパルス信号を出力するワンショット
パルス信号出力手段とをマイクロコンピュータに配設し
、 かつ、前記パルスウェーブモジュレータの出力信号を前
記フリップフロップの第１の入力端子に入力させ、前記
ワンショットパルス信号出力手段からの出力信号を前記
フリップフロップの第２の入力端子に入力させてなり、 パルスウェーブモジュレータからのパルス信号と同一の
周期を有し、かつ設定された制御デユーティを有するフ
リップフロップからの出力信号を制御信号として出力す
る構成とする。

く作用〉 パルスウェーブモジュレータは設定された周期のパルス
信号をフリップフロップの第１の入力端子に出力する。

アイドル制御弁等へのデユーティ制御信号のデユーティ
比がマイクロコンピュータ自身等によって設定されると
、制御デエーティ時間演算手段は前記パルスウェーブモ
ジュレータから出力されるパルス信号の周期に対して、
制御デユーティに相当する時間を演算する。

一方、カウンター起動手段は、前記パルスウェーブモジ
ュレータからの信号の周期毎の反転に同期して前記カウ
ンターを起動させる。

そして、前記カウンターのカウント値が前記制御デユー
ティ時間演算手段によって演算された時間に相当する値
に達したときに、ワンショットパルス信号出力手段が、
ワンショットパルス信号をフリップフロップの第２の入
力端子に出力する。

かかる作動において、フリップフロップは第１の入力端
子から入力したパルスウェーブモジュレータからのパル
ス信号の周期毎の反転に同期して出力信号が一方向に反
転する。

次いで、ワンショットパルス信号出力手段からワンショ
ットパルス信号が、フリップフロップの第２の入力端子
に出力されると、フリップフロップの出力信号は、前記
とは逆方向に反転する。

そして、次にパルスウェーブモジュレータからのパルス
信号の反転に同期してフリップフロップの出力信号が再
度一方向に反転するというサイクルを繰り返す。

かかるフリップフロップの出力信号は、周期をパルスウ
ェーブモジュレータの周期と同じくし、デユーティ比は
演算された値に対しカウンターのビット数を最大とする
設定されたビット数の分解能を有しており、該出力信号
がアイドル制御弁等にデユーティ制御信号として出力さ
れる。

〈実施例〉 以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

一実施例を示す第１図において、内燃機関１の吸気通路
２には、スロットル弁３をバイパスして形成されたバイ
パス通路４に電磁駆動式のアイドル制御弁５が介装され
、該アイドル制御弁５は、電磁コイルへ出力されるデユ
ーティ制御信号のデユーティ比を制御することによって
、弁開度が制御され、以てバイパス通路４を流れる空気
流量を制御することによってアイドル回転数を目標値に
制御するようになっている。

前記アイドル制御弁５に出力されるデユーティ制御信号
が、後述する本発明に係る装置によって形成される。

即ち、マイクロコンピュータ１１には、任意に設定され
た周期と、所定ビット（例えば８ビツト）の分解能を以
て設定されるデユーティ比を有するパルス信号を出力す
るＰＷＭＩＩＡと、前記ＰＷＭ１１Ａの分解能より高い
ビット数（例えば１６ビツト）のカウンター１１Ｂが内
蔵されている。

一方、Ｄタイプのフリップフロップ１２が備えられ、該
フリップフロップ１２は電源入力端子りから定電圧ＶＣ
Ｃを入力して作動する。

前記マイクロコンピュータ１１のＰＷＭＩＩＡの出力端
子ＰＷＭからの出力信号は、前記フリップフロップ１２
の第１の入力端子ＣＬＫに出力され、該信号のＬレベル
からＨレベルへの反転に同期してフリップフロップ１２
の出力端子頁の出力信号がＨレベルからＬレベルに反転
する。該出力信号は、マイクロコンピュータの割り込み
端子Ｘπ丁に入力され、前記したようにＬレベルに反転
したときに後述するように、前記カウンター１１Ｂを起
動させるようになっている。

前記カウンター１１Ｂによってカウントされた値ワンシ
ョットパルス信号が出力され、この出力信号はフリップ
フロップ１２の第２の入力端子でτπに入力される。そ
して、前記ワンショットパルス信号のＨレベルからＬレ
ベルに反転時に、フリップフロップ１２の出力端子Ｑの
出力レベルは、ＬレベルからＨレベルに反転する。　そ
して、かかる特性を有するフリップフロップ１２からの
出力信号がインバータ１３を介して反転されて前記アイ
ドル制御弁５に出力される。

次に、前記マイクロコンピュータ１１による、制御プロ
グラムを第２図及び第３図に基づき、かつ第４図を参照
しつつ説明する。

第２図に示されるルーチンにおいて、ステップ（図では
Ｓと記す）１ではカウンター１１Ｂをイニシャライズし
、ステップ２では、ＰＷＭＩＩＡをイニシャライズする
と共に、ＰＷＭＩＩＡから出力されるパルス信号の周期
Ｔを設定する。

次に、ステップ３では、アイドル制御弁５へのデユーテ
ィ制御信号の機関運転状態に応じて設定されたデユーテ
ィ比を読み込み、前記ステップ２で設定されたパルス信
号の周期に対して前記デユーティ比に相当する制御デユ
ーティ時間Ｘを演算する。かかる演算は所定の周期で繰
り返され、機関運転状態の変化に対処する。即ち、この
ステップ３の機能が制御デユーティ時間演算手段に相当
する。

第３図は、前記マイクロコンピュータ１１の割り込み端
子ＸＶＴにＬレベルに反転する割り込み信号を入力する
毎に実行されるルーチンを示し、カランター１１Ｂによ
るカウントを開始させると共に前記ワンショットパルス
信号の出力端子ＴＨから、前記制御デユーティ時間Ｘに
相当する値をカウンター１１Ｂでカウントしたときに所
定のＬレベルのパルス幅を持つワンショットパルス信号
が出力されるようにセッテングする。即ち、このルーチ
ンがカウンター起動手段及びワンシッットパルス信号出
力手段に相当する。

これにより、例えば１０ビツトの分解能のデユーティ比
に制御しようとするときには、周期Ｔを２Ｉ＠で分割し
た微小単位時間毎にカウンター１１Ｂによるカウントが
行われ、そのカウント値が前記制御デユーティ時間Ｘ以
上となったときに、ワンショットパルス信号入力端子Ｔ
イからワンショットパルス信号が出力され、フリップフ
ロップ１２の出力信号がＬレベルからＨレベルに反転す
る。

かかる信号がデユーティ制御信号としてインバータ１３
を介してアイドル制御弁５に入力されると、ＰＷＭＩＩ
Ａからのパルス信号の周期と同一の周期を有し、かつ、
デユーティ制御信号のＬレベルとなっている期間が通電
デユーティ期間となるデユーティ制御が行われる。

第４図は、前記制御時の各部の信号レベル状態を示した
ものである。

そして、かかる構成とすれば、ＰＷＭＩＩＡからのパル
ス信号では８ビツトの分解能を有するデユーティ制御信
号しか得られないのに対し、マイクロコンピュータ１１
内蔵のカウンター１１Ｂ及びフリップフロップ１２との
協働により、１６ビツトの分解能を有するデユーティ制
御信号が得られる。したがって、１ビツト当たりのデユ
ーティ比の変化に対するアイドル制御弁５開度変化によ
る空気流量変化を半減することができ、大容量のアイド
ル制御弁５を使用した場合でも、良好な制御精度を得ら
れる。

なお、本実施例では、アイドル制御弁の開度制御に適用
した例を示したが、この他の制御負荷のデユーティ制御
信号の形成に適用できることは勿論であり、低コストで
高い制御精度を得られる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明によればパルスウェーブモ
ジュレータとカウンターとを内蔵したマイクロコンピュ
ータと、フリップフロップとを利用して、パルスウェー
ブモジュレータの分解能を上回る分解能のデユーティ制
御信号を得ることができ、以て低コストな構成でアイド
ル制御弁開度等の制御精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の構成を示す図、第２図及
び第３図は同上実施例の制御ルーチンを示すフローチャ
ート、第４図は前記制御時の各部の信号レベル状態を示
したタイムチャートである。 １１・・・マイクロコンピュータ　　１２・・・フリッ
プフロップ 特許出願人　　　　　日本電子機器株式会社代理人　弁
理士　笹　島　　冨二雄 第２図　　　　　　　第３図 第４図 １ス（ｍｓン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 任意に設定された周期のパルス信号を発生するパルスウ
   ェーブモジュレータと、所定ビットのカウンターとを内
   蔵したマイクロコンピュータと、第１の入力端子に入力
   される信号が一方向に反転したときに出力信号が一方向
   に反転し、第２の入力端子に入力される信号が一方向に
   反転したときに、前記出力信号が前記とは逆方向に反転
   する機能を有したフリップフロップとを備える一方、前
   記パルスウェーブモジュレータから出力されるパルス信
   号の周期に対して、制御デューティに相当する時間を演
   算する制御デューティ時間演算手段と、 前記パルスウェーブモジュレータからの信号の周期毎の
   反転に同期して前記カウンターを起動させるカウンター
   起動手段と、 前記カウンターのカウント値が前記制御デューティ時間
   演算手段によって演算された時間に相当する値に達した
   ときにワンショットパルス信号を出力するワンショット
   パルス信号出力手段とをマイクロコンピュータに配設し
   、 かつ、前記パルスウェーブモジュレータの出力信号を前
   記フリップフロップの第１の入力端子に入力させ、前記
   ワンショットパルス信号出力手段からの出力信号を前記
   フリップフロップの第２の入力端子に入力させてなり、 パルスウェーブモジュレータからのパルス信号と同一の
   周期を有し、かつ設定された制御デューティを有するフ
   リップフロップからの出力信号を制御信号として出力す
   る構成としたことを特徴とするデューティ制御信号形成
   装置。