JPH0751913B2 - 回転角パルス出力装置 - Google Patents

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回転角に応じてパルスを出力する装
置に関する。

［従来技術の説明］ 内燃機関においては、例えばパルサと電磁ピックアップ
とからなる回転センサによって、所定回転角毎の信号を
得ることが広く行なわれている。パルサは内燃機関によ
って回転駆動される円板で、その周面に歯が形成されて
いる。電磁ピックアップはパルサの周面近傍に固定配置
され、パルサの回転でその歯が通過する毎に誘導電圧を
発生する。この誘導電圧は波形整形された後、回転角パ
ルスとして種々の制御に利用される。

ところで、このような回転角パルスを機関の回転数情報
としてマイクロコンピュータに取り込むような場合、内
燃機関においては回転数の変動が激しいので、単位時間
当りに取り込まれる回転角パルスをできるだけ多くし、
制御性を向上させることが望ましい。しかしながら、内
燃機関においては回転数の変動幅が極めて広いので、機
関の低回転時に取り込まれる回転角パルスの数を多くす
るためにパルサの歯数を多くすれば、高回転時において
回転角パルスが激増し、マイクロコンピュータが追従で
きなくなる。このため、パルサの歯数の増大には限界が
あり、低回転時の制御性の向上が難しかった。

また、例えば内燃機関の上死点検出などに用いるような
場合、一般に機関の気筒数に等しい数の歯をもつパルサ
が用いられる。従って、内燃機関の気筒数に応じて夫々
異なる数の歯をもつパルサを製造する必要があり、製造
工程が煩雑化するという問題がある。

［発明の目的］ 本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的
は、回転角パルスの選択的供給が可能な回転角パルス出
力装置を提供することにあり、もって、低回転時により
多くの回転角パルスをマイクロコンピュータに与えるこ
とを可能とし、また、気筒数の如何に拘らずパルサの歯
数を統一することを可能とする。

［目的を達成するための手段］ 本発明においては、内燃機関の所定回転角毎に回転角パ
ルスを出力すると共に前記回転角より大きい基準回転角
毎に基準パルスを出力するパルス出力手段と、前記基準
パルスをリセット入力として前記回転角パルスをカウン
トし、前記回転角パルスをカウントする毎に前記回転角
パルスのカウント値を与えるカウント手段と、前記カウ
ント手段のカウント値の各々に対応する複数のアドレス
を有すると共に、各アドレスにＨレベルまたはＬレベル
を表わすデータを有し、前記カウント手段が前記回転角
パルスをカウントする毎にそのカウント値でアクセスさ
れて当該カウント値に対応するアドレスのＨレベルまた
はＬレベルのデータを回転角パルスとして出力する記憶
手段と、前記記憶手段の各アドレスのデータをＨレベル
からＬレベルまたはＬレベルからＨレベルに変更する変
更手段とを有し、前記パルス出力手段によって与えられ
る前記回転角パルスを前記記憶手段の各アドレスのデー
タに応じて選択的に出力することができるようにした回
転角パルス出力装置によって、上記目的を達成する。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す構成図で、ディーゼル
エンジンの燃料噴射量を制御する場合を例に図示されて
いる。

図において、１は基準パルサ、２は検出パルサである。
基準パルサ１および検出パルサ２は、共に図示しないデ
ィーゼルエンジンによって同一の回転駆動が与えられる
ようになっている。基準パルサ１は単一の歯1aを備え、
対応する電磁ピックアップ３および波形整形回路４を介
して、その１回転毎に１個の基準パルスが出力される。
検出パルサ２は等角度で形成された多数の歯2a（例えば
180個）を備え、対応する電磁ピックアップ５および波
形整形回路６を介して、その１回転毎に歯数に対応する
例えば180個の回転角パルスが出力される。

７はカウンタで、リセット端子RSTに基準パルスが入力
され、クロック端子CLKに回転角パルスが入力される。
カウンタ７は、回転角パルスをカウントしそのカウント
値を順次出力すると共に、基準パルスが与えられる毎に
そのカウントをリセットして新たに回転角パルスのカウ
ントを開始する。カウンタ７のカウント出力はラッチ回
路８を介して第１の切換回路９に与えられる。ラッチ回
路８は回転角パルスをラッチパルスとしてカウンタ７の
カウント出力をラッチし、カウント数の変化の際にグリ
ッジによる誤動作が発生するのを防止している。

第１の切換回路９はラッチ回路８の出力ライン10とアド
レスバス11とを択一的に選択するもので、出力ライン10
が接続された端子ａとアドレスバス11が接続された端子
ｂとを有し、そのコモン端子はRAM12のアドレス入力ラ
イン12aに接続されている。端子ａまたはｂの選択は制
御線13を介して与えられる切換制御信号によって行なわ
れる。

RAM12は、検出パルサ２の回転角パルスを選択する機能
を有し、切換回路９を介して与えられるカウンタ７のカ
ウント出力値によるアクセスで、そのカウント出力値に
対応する回転角パルスを記憶内容に従ってＨレベルまた
はＬレベルで出力する。このような機能を与えるため
に、RAM12には、カウンタ７のカウント出力値に対応す
る各アドレスに、00_H（０ビット列）またはFF_H（１ビッ
ト列）が書き込まれる。この書き込みは後述のCPU16を
介して行なわれる。検出パルサ２が先に述べたように18
0個の歯2aを備えているとすると、カウンタ７は基準パ
ルスによってリセットされる間に回転角パルスを１〜18
0までカウントするので、RAM12には、これらカウント値
の各々に対応する各アドレスに00_HまたはFF_Hが書き込ま
れることになる。これにより、カウンタ出力値が00_Hを
格納するアドレスを指定した場合には、このカウント出
力値に対応する回転角パルスはRAM12からＬレベルの信
号として出力され、逆にFF_HであればＨレベルの信号と
して出力される。本例では、ディーゼルエンジンが設定
回転数より低い場合にRAM12から出力される回転角パル
スの数を大とし、設定回転数より高い場合に小とするた
めに、CPU16を介してRAM12の記憶内容の書き変えが行な
われる。これについては後述する。

14は第２の切換回路で、コモン端子がRAM12のデータ入
出力ライン12bに接続され、端子ａがCPU16の割込端子IN
TRに接続され、また端子ｂがデータバス15に接続されて
いる。端子ａまたは端子ｂの選択は、第１の切換回路９
と同様に、制御線13を介して与えられる切換制御信号に
よって行なわれる。

12′はRAM12を制御するための制御信号切換回路で、RAM
12の各制御端子▲▼（チップセレクト），▲▼
（リード），▲▼（ライト）に接続されると共に、
制御バス11′に接続されている。制御信号切換回路12′
は、制御線13を介して与えられる切換制御信号に応じ
て、第１および第２の切換回路9,14が端子ａ側を選択し
ている場合には、RAM12の端子▲▼，▲▼をア
クティブにすると共に端子▲▼をインアクティブと
するように切り換え、第１および第２の切換回路9,14が
端子ｂ側を選択している場合には、RAM12の端子▲
▼，▲▼を制御バス11′を介してCPU16の図示しな
い▲▼端子および▲▼端子に夫々接続すると共
に、端子▲▼を制御バス11′を通し図示しないアド
レスデコーダを介してCPU16に接続し、CPU16でRAM12を
制御できるように切り換える。

前述のアドレスバス11および制御バス11′ならびにデー
タバス15はCPU16に接続されている。CPU16に関連して、
RAM12から第２の切換スイッチ14を介してCPU16の割込端
子INTRに与えられる回転角パルスの周期を計数するため
のフリーランニングカウンタ17と、CPU16から与えられ
る後述の噴射量調節部材22に対する目標位置信号および
切換回路9,14の切換制御信号とが出力されると共に図示
しないアクセルの操作量に応じたアクセル信号が入力さ
れる入出力回路18とが設けられている。CPU16は、
（ａ）エンジンの設定回転数に対する実際回転数の大小
に応じてRAM12の内容を書き換える機能と、（ｂ）フリ
ーランニングカウンタ17のカウント数に基づいてエンジ
ンの回転数を演算する機能と、（ｃ）演算された回転数
とアクセル信号とに基づいて燃料の目標噴射量を求め、
これを目標位置信号として出力する機能とを備えてい
る。RAM12の内容の書き変えは、第１および第２の切換
回路9,14を共に端子ｂ側に切り換えると共に、制御信号
切換回路121を介してCPU16によるRAM12の制御を可能と
し、アドレスバス11およびデータバス15を介してCPU16
からRAM12の各アドレスに新たなデータを送出すること
によって行なわれる。設定回転数より低い低回転時にRA
M12から与えられる回転角パルスを多くするには、RAM12
の出力のうちのＨレベルの状態を回転角パルスとする
と、FF_Hが書き込まれたアドレスを多くすればよい。例
えば、検出パルサ２がその１回転で発生する180個の回
転角パルスのうちの半分をRAM12から出力させる場合に
は、各アドレスに00_HまたはFF_Hを交互に書き込めばよ
い。一方、設定回転数より高い高回転時にRAM12から与
えられる回転角パルスを少なくするには、上述とは逆に
00_Hの書き込みを多くすればよい。RAM12に対する低回転
時用の書込データおよび高回転時用の書込データは、CP
U16に格納されている。

19は加算器で、CPU16の目標位置信号と噴射量調節部材2
2の位置検出を行なう位置検出器23の位置信号とを入力
して、その偏差を駆動回路20に与える。駆動回路20は与
えられた偏差に応じてアクチュエータ21を駆動し、アク
チュエータ21を介して噴射量調節部材22が位置制御さ
れ、ディーゼルエンジンに対する燃料噴射量がコントロ
ールされるように構成されている。

第２図および第３図は第１図の構成の動作フローチャー
トである。以下第２図および第３図を併用して第１図の
構成の動作を説明する。

図示しないキースイッチのオンで制御プログラムがスタ
ートし、初期設定が行なわれる（ステップ30）。この初
期設定には、RAM12に対する低回転時用のデータ書き込
みが含まれる。この書き込みは、切換回路９および14を
端子ｂ側に切り換えると共に、制御信号切換回路12′を
介してCPU16によるRAM12の制御を可能とすることによ
り、CPU16をとおして行なわれる。これに続くステップ3
1で回転数判別フラグに０が立てられた後、次のステッ
プ32に移行する。回転数判別フラグは設定回転数に対す
る実際回転数の大小を表わすフラグで、回転数が設定回
転数より小の場合に０が立てられ、大の場合に１が立て
られる。

ステップ32ではアクセル信号の読み込みが行なわれ、そ
の値を一時記憶した後、設定回転数に対する実際回転数
の大小比較が行なわれる（ステップ33）。プログラムの
スタート当初においては回転数が０であるので、ステッ
プ34に進み、回転数判別フラグの判断が行なわれる。こ
のフラグは先のステップ31で０とされたので、ステップ
35に移行して切換回路９および14が端子ａ側に切り換え
られると共に、制御信号切換回路12′を介してRAM12の
端子▲▼，▲▼がアクティブ，端子▲▼が
インアクティブ状態に切り換えられる。これにより、RA
M12からCPU16の割込端子INTRに回転角パルスが供給され
る。この回転角パルスによって割込が発生し、第３図の
割込ルーチンに従って回転数が演算される。

割込ルーチンでは、回転角パルスの周期がフリーランニ
ングカウンタ17のカウント値の読み込みによって検出さ
れ（ステップ36）、この検出された周期に基づいてエン
ジン回転数が演算される（ステップ37）。なお、低回転
時と高回転時とでRAM12から与えれるパルスの角度間隔
が異なってくるが、低回転時のパルスが与えられている
場合にはその角度間隔に基づいて回転速度が演算され、
高回転時のパルスが与えられている場合にはその角度間
隔に基づいて回転速度が演算される。回転数の演算終了
で、割込が発生した箇所に戻される。

ステップ35に続くステップ38では、ステップ32のアクセ
ル信号およびステップ37の回転数に基づいて目標噴射量
の演算が行なわれ、その演算結果に応じた目標位置信号
が入出力回路18を介して出力され（ステップ39）、噴射
量調節部材22の位置制御が実施される。目標位置信号の
出力の後はステップ32に戻り、アクセル信号の読み込み
が新たに開始される。

エンジン回転数が設定回転数を越えた場合には、ステッ
プ33からステップ40に移行し、回転数判別フラグの判断
が行なわれる。このフラグが０の状態で回転数が設定回
転数を越えれば、ステップ41に進み、切換回路９および
14が端子ｂ側に切り換えられると共に、制御信号切換回
路12′を介してCPU16によるRAM12の制御が可能化され
て、RAM12の内容が高回転時用のデータに書き換えられ
る（ステップ42）。低回転用のデータと高回転時用のデ
ータとでは、構成説明で述べたように、RAM12から出力
される回転角パルスの数が異なり、低回転時用のデータ
では多く出力され、高回転時用のデータでは少なくなる
ようになっている。RAM12の書き変えに次いで、回転数
判別フラグに１が立てられ（ステップ43）、ステップ35
に移行する。ステップ35では切換回路９および14が端子
ａ側に切り変えられると共に、制御信号切換回路12′を
介してRAM12の端子▲▼，▲▼がアクティブ，
端子▲▼がインアクティブ状態に切り換えられ、高
回転時用のデータに従う処理が開始される。回転数判別
フラグが１のままでステップ40に入った場合には、ステ
ップ41,42,43を通ることなくステップ35に移行する。こ
の場合、既に切換回路９および14は端子ａ側にあるの
で、ステップ35をそのまま通過することになる。

一方、回転数が設定回転数以上の状態からそれ以下に変
化した場合には、回転数判別フラグとして１が保持され
た状態でステップ34に来るので、その判断に従ってステ
ップ44に移行することになる。ステップ44では切換回路
９および14が端子ｂ側に切り変えられると共に、制御信
号切換回路12′を介してCPU16によるRAM12の制御が可能
化されて、RAM12の内容が低回転時用のデータに書き換
えられる（ステップ45）。RAM12の書き変えに次いで、
回転数判別フラグに０が立てられ（ステップ46）、ステ
ップ35に移行する。ステップ35では切換回路９および14
が端子ａ側に切り変えられると共に、制御信号切換回路
12′を介してRAM12の▲▼，▲▼がアクティ
ブ，端子▲▼がインアクティブ状態に切り換えられ
て、低回転時用のデータに従う処理が開始される。

以上の説明で明らかなように、設定回転数より低い回転
数では、RAM12に低回転時用のデータが格納され、この
データに従ってRAM12から出力されるパルス数を大と
し、設定回転数より高い回転数では、RAM12から出力さ
れるパルス数を小とすることが実現される。この結果、
CPU16の処理速度とのマッチングを図りながら低回転時
の制御性を向上させることが可能となる。

以上述べた実施例ではRAMを使用したが、これに限定す
るものではなく、ROMを用いて構成することも勿論可能
である。例えば上記実施例に対してROMを適用する場合
には、低回転時用のデータを格納したROMと高回転時用
のデータを格納したROMとを用いて、設定回転数に対す
る実際回転数の大小に応じて上記ROMを切り変え使用す
るように構成すればよい。この場合、CPUによるデータ
の書き変えが不要となることは勿論である。

上記実施例では噴射量の制御を例に説明したが、その他
の例えば気筒数に応じた回転角パルスを得るような場合
などにも広く適用することができる。このような場合に
は単にメモリの記憶内容のみを変更すればよいので、気
筒数に対応した種々のパルサを製造する必要がなくな
る。

また、上記実施例では、低回転時と高回転時との２段に
わけたが、これ以上の段にわけることも勿論可能であ
る。更に、上記実施例では検出パルサと基準パルサとを
用いたが、基準用の歯と検出用の歯とが電気的に区別で
きるように構成された単一のパルサを用いることも可能
である。このような歯の構成としては、例えば基準用の
歯の高さを他の歯に比較して高く或は低く形成すること
が考えられる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、回転角パルスをカ
ウント値に変換し、このカウント値でメモリをアクセス
し、その記憶内容に従って回転角パルスを再生出力する
ようにしたので、回転角パルスの選択的供給が可能な回
転角パルス出力装置を提供することができ、これによ
り、マイクロコンピュータの処理速度とのマッチングを
図りながら低回転時の制御性を向上させることが可能と
なり、また、気筒数に対応する種々のパルサを製造する
必要がなくなるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図および
第３図は第１図の構成の動作フローチャートである。 1,2:パルサ 3,5:電磁ピックアップ 4,6:波形整形回路 7:カウンタ 12:RAM 16:CPU

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の所定回転角毎に回転角パルスを
   出力すると共に前記回転角より大きい基準回転角毎に基
   準パルスを出力するパルス出力手段と、 前記基準パルスをリセット入力として前記回転角パルス
   をカウントし、前記回転角パルスをカウントする毎に前
   記回転角パルスのカウント値を与えるカウント手段と、 前記カウント手段のカウント値の各々に対応する複数の
   アドレスを有すると共に、各アドレスにＨレベルまたは
   Ｌレベルを表わすデータを有し、前記カウント手段が前
   記回転角パルスをカウントする毎にそのカウント値でア
   クセスされて当該カウント値に対応するアドレスのＨレ
   ベルまたはＬレベルのデータを回転角パルスとして出力
   する記憶手段と、 前記記憶手段の各アドレスのデータをＨレベルからＬレ
   ベルまたはＬレベルからＨレベルに変更する変更手段と
   を有し、 前記パルス出力手段によって与えられる前記回転角パル
   スを前記記憶手段の各アドレスのデータに応じて選択的
   に出力することができるようにした回転角パルス出力装
   置。