JPS623305B2 - - Google Patents

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JPS623305B2
JPS623305B2 JP52125984A JP12598477A JPS623305B2 JP S623305 B2 JPS623305 B2 JP S623305B2 JP 52125984 A JP52125984 A JP 52125984A JP 12598477 A JP12598477 A JP 12598477A JP S623305 B2 JPS623305 B2 JP S623305B2
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JP
Japan
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signal
register
output
circuit
stage
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JP52125984A
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Shigeki Morinaga
Hiroatsu Tokuda
Hideo Nakamura
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5458125A publication Critical patent/JPS5458125A/ja
Publication of JPS623305B2 publication Critical patent/JPS623305B2/ja
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control By Computers (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕 本発明はデイジタルエンジン制御装置に係り、
特にそのパルス出力回路に関する。 〔発明の背景〕 デイジタルエンジン制御装置は例えば特開昭49
−96132号公報、特開昭50−90826号公報、特開昭
52−32431号公報で知られている。 デイジタルエンジン制御ではエンジンの回転に
応じた制御が制御パルスで行なわれ、このパルス
発生の回路が複雑であり、その動作も微妙であ
る。従つてノイズに弱い欠点を有する。エンジン
制御装置は多くのノイズ源を有する一方で高い安
全性が必要であり、ノイズに強い制御装置が必要
である。 〔発明の目的〕 本発明の目的はノイズに強いカウンタでパルス
出力回路を構成したエンジン制御装置を提供する
ことである。 〔発明の概要〕 本発明はデイジタル計算機の演算出力である制
御値に基づき制御パルスを出力するパルス出力回
路のカウンタを、計数値を保持する瞬時レジスタ
と、入力データを一時保持するラツチ回路と、入
力データの値を一定値だけ変更するインクリメン
タとから構成し、これらをループ状に接続するこ
とによりカウンタ機能を持たせるとともに、上記
瞬時レジスタとラツチ回路を異なるタイミングで
動作させるようにしたことを特徴とする。 以上の構成により従来のカウンタ回路に比べ配
線が整理でき、またカウンタ機能を保持機能とデ
ータ値変更機能とに分離し、カウンタをその各機
能に応じた専用回路で構成できるので、動作が安
定し、ノイズに強くなる。また上記計数値保持回
路とラツチ回路を異なるタイミングで動作させる
ので上記ループは常に開ループとなり、誤動作を
防止できる。 〔発明の実施例〕 次の本発明の実施例の実施例を図を用いて説明
する。第1図は電子式エンジン制御装置の主要構
成を示すシステム図である。エア・クリーナ12
を通して取り込まれた空気はエア・フロー・メー
タ14でその流量が計測され、空気流量を表わす
出力QAが制御回路10へ送出される。エア・フ
ロー・メータ14には吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ16が設けられ、吸入空気の
温度を表わす出力TAが制御回路10へ送出され
る。 エアーフロー・メータ14を通過した空気はス
ロツトル・チヤンバ18を通過し、インテーク・
マニホールド26から吸入弁32を介してエンジ
ン30の燃焼室34へ吸入される。燃焼室34へ
吸入される空気の量はアクセル・ペダル22と機
械的に連動してスロツトル・チヤンバ内に設けら
れているスロツトル・パルブ20の開度を変化さ
せることにより制御される。スロツトル・バルブ
20の開度はスロツトル位置検出器24により検
出される。このスロツトル・バルブ20の位置を
表わす信号QTHはスロツトル位置検出器24か
ら制御回路10へ入力される。 スロツトル・チヤンバ18にはアイドル用のバ
イパス通路42とこのバイパス通路42を通る空
気量を調整するアイドル・アジヤスト・スクリユ
44が設けられている。エンジンがアイドリング
状態で運転されている場合、スロツトル・バルブ
20がほぼ全閉状態に位置している。エア・フロ
ー・メータ14からの吸入空気はパイパス通路4
2を通して流れ、燃焼器34へ吸入される。従つ
てアイドリング運転状態の吸入空気量はアイド
ル・アジヤスト・スクリユの調整により変えられ
る。燃焼室で発生するエネルギはバイパス通路4
2からの空気量によりほぼ定まるので、アイド
ル・アジヤスト・スクリユ44を調整し、エンジ
ンへの吸入空気量を変えることにより、アイドリ
ング運転状態でのエンジン回転速度を適正な値に
調整することができる。 スロツトル・チヤンバ18にはさらに別のバイ
パス通路46とエア・レギユレータ48が設けら
れている。エア・レギユレータ48は制御回路1
0の出力信号NIDLに応じて通路46を通る空気
量を制御し、暖気運転時のエンジン回転速度の制
御やスロツトル・バルブ20の急変時のエンジン
への適正な空気量の供給を行う。また必要に応じ
アイドル運転時の空気流量を変えるともできる。 次に燃料供給系について説明する。フユーエ
ル・タンク50に蓄わえられている燃料はフユー
エル・ポンプ52に吸入され、フユーエル・ダン
パ54へ圧送される。フユーエル・ダンパ54は
フユーエル・ポンプ52からの燃料の圧力脈動を
吸収し、所定圧力の燃料をフユーエル・フイルタ
56を介して燃圧レギユレータ62を送る。燃圧
レギユレータからの燃料は燃料パイプ60を介し
てフユーエル・インジエクタ66に圧送され、制
御回路10からの出力INJによりフユーエル・イ
ンエクタ66が開き、燃料を噴射する。 フユーエル・インジエクタ66からの燃料噴射
量はこのインジエクタ66の開弁時間と、インジ
エクタへ圧送されてくる燃料圧力は燃料が噴射さ
れるインテーク・マニホールド26との圧力差で
定まる。しかしフユーエル・インジエクタ66か
らの燃料噴射料が制御回路10からの信号で決ま
る開弁時間にのみ依存することが望ましい。その
ためフユーエル・インジエクタ66への燃料圧力
とインテーク・マニホールド26のマニホールド
圧力の差が常に一定になるように燃圧レギユレー
タ62によりフユーエル・インジエクタ66への
圧送燃料圧力を制御している。燃圧レギユレータ
62には導圧管64を介してインテーク・マニホ
ールド圧が印加され、この圧力に対し燃料パイプ
60内の燃圧が一定以上になると、燃料パイプ6
0とフユーエル・リターン・パイプ58とが導通
し、過剰圧に対応した燃料がフユーエル・リター
ン・パイプ58を介してフユーエル・タンク50
へ戻される。このようにして燃料パイプ60内の
燃圧とインテーク・マニホールド内のマニホール
ド圧との差が常に一定に保たれる。 フユーエル・タンク50にはさらに燃料の気化
したガスを吸収するためのパイプ68とキヤニス
タ70が設けられ、エンジンの運転時大気開口7
4から空気を吸入し、吸収した燃料の気化ガスを
パイプ72により、インテーク・マニホールドへ
導びき、エンジン30へ導びく。 上で説明した如くフユーエル・インジエクタか
ら燃料が噴射され、吸入弁32がピストン74の
運動に同期して開き、空気と燃料の混合気が燃焼
室34へ導びかれる。この混合気が圧縮され、点
火プラグ36からの火花エネルギで燃焼すること
により、混合気の燃焼エネルギはピストンを動か
す運動エネルギに変換される。 燃焼した混合気は排気ガスとして排気弁(図示
せず)より排気管76、触媒コンバータ82、マ
フラ86を介して大気へ排気される。排気管76
には排気還流管78(以下EGRパイプと記す)
があり、この管を介して排気ガスの一部がインテ
ーク・マニホールド26へ導びかれる。すなわち
排気ガスの一部が再びエンジンの吸入側へ還流さ
れる。この還流量は排気ガス還流装置28の開弁
量で定まる。この開弁量は制御回路10の出力
EGRで制御され、さらに排気ガス還流装置28
の弁位置が電気信号に変換され、信号QEとして
制御回路10へ入力される。 排気管76にはλセンサ80が設けられてお
り、燃焼室34へ吸入された混合気の混合割合を
検出する。具体的にはO2センサ(酸素センサ)
が一般に使用され、排気ガス中の酸素濃度を検出
し、酸素濃度に応じた電圧Vλを発生する。λセ
ンサ80の出力Vλは制御回路10へ入力され
る。触媒コンバータ82には排気温センサ84が
設けられており、排気温度に応じた出力TEが制
御回路10へ入力される。 制御回路10には負電源端子88と正電源端子
90が設けられている。さらに制御回路10より
上で述べた点火プラグ36の火花発生を制御する
信号IGNが点火コイル40の一次コイルに加えら
れ、2次コイルに発生した高電圧が配電器38を
介して点火プラグ36へ印加され、燃焼室34内
で燃焼のための火花を発生する。さらに具体的に
述べると、点火コイル40には正電源端子92が
設けられ、さらに制御回路10には点火コイル4
0の一次コイル電流を制御するためのパワートラ
ンジスタが設けられている。点火コイル40の正
電源端子92と制御回路10の負電源端子88と
の間に、点火コイル40の一次コイルと上記パワ
ートランジスタとの直列回路を形成され、該パワ
ートランジスタが導通することにより点火コイル
40に電磁エネルギが蓄積され、上記パワートラ
ンジスタが遮断することにより上記電磁エネルギ
は高電圧を有するエネルギとして点火プラグ36
へ印加される。 エンジン30には水温センサ96が設けられ、
エンジン冷却水94の温度を検出し、この温度に
応じた信号TWを制御回路10へ入力する。さら
にエンジン30にはエンジンの回転位置を検出す
る角度センサ98が設けられ、このセンサ98に
よりエンジンの回転に同期して例えば120度毎に
リフアレンス信号PRを発生し、またエンジンが
所定角度(例えば0.5度)回転する毎に角度信号
PCを発生する。これらの信号を制御回路10へ
入力する。 第1図においてエア・フロー・メータ14の代
りに負圧センサを使用してもよい。図中点線で示
した100は負圧センサであり、インテーク・マ
ニホールド26の負圧に応じた電圧VDを制御回
路10へ入力する。 負圧センサ10としては具体的には半導体負圧
センサが考えられる。シリコンチツプの片側にイ
ンテーク・マニホールドのブースト圧を作用さ
せ、他方に大気圧あるいは一定圧を作用させる。
場合によつては真空でもよい。このような構造と
することによりピエゾ抵抗効果等の作用によりマ
ニホールド圧に応じた電圧VDが発生し、制御回
路10へ印加される。 第2図は6気筒エンジンのクランク角に対する
点火タイミングと燃料噴射タイミングを説明する
動作図である。イはクラン角を表わし、クランク
角120゜毎にリフアレンス信号PRが角度センサ9
8より出力される。この信号PRに応じ後述する
ごとく制御回路10内でINTLDパルスをクラン
ク角0゜、120゜、240゜、360゜、480゜、600
゜、720゜毎に発生する。 図でロ、ハ、ニ、ホ、ヘ、トは各各第1気筒、
第5気筒、第3気筒、第6気筒、第2気筒、第4
気筒の動作を表わす。またJ1〜J6は各気筒の
吸入弁の開弁位置を表わす。各気筒の開弁位置は
第2図に示す如く、クランク角で120゜毎にずれ
ている。この開弁位置と開弁幅はそれぞれエンジ
ン構造により多少異なる。 図でA1〜A5はフユーエル・インジエクタ6
6の開弁時期すなわち、燃料噴射時期を表わす。
各噴射時期A1〜A5の時間幅JDはフユーエ
ル・インジエクタ66の開弁時間を表わす。この
時間幅JDはフユーエル・インジエクタ66の燃
料噴射量を表わすと考えることができる。フユー
エル・インジエクタ66は各気筒に対応して各々
設けられているがこれらのインジエクタは制御回
路10内に駆動回路に対し、各々並列に接続され
ている。従つて制御回路10からの信号INJによ
り各気筒に対応したフユーエル・インジエクタは
各々同時に開弁し、燃料を噴射する。第2図ロに
示す第1気筒について説明する。クランク角360
゜において発生した基準信号CYLBFに同期し、
制御回路10より出力信号INJ直各気筒のマニホ
ールドまたは吸気ポートに設けられたフユーエ
ル・インジエクタ66に印加される。これにより
制御回路10で計算された時間JDだけA2で示
す如く、燃料を噴射する。しかし第1気筒は吸気
弁が閉じているので噴射された燃料は第1気筒の
吸気ポート付近に保持され、シリンダ内には吸入
されない。次にクランク角720゜の点で生じる基
準信号CYLBFに応じて再び制御回路から各フユ
ーエル・インジエクタ66へ信号が送られA3で
示す燃料噴射が行なわれる。この噴射とほぼ同時
に第1気筒の吸気弁が開弁し、この開弁でA2で
噴射した燃料とA3で噴射した燃料の両方を燃焼
室へ吸入する。他の気筒についも同様のことがい
える。すなわちハに示した第5気筒では吸気弁の
開弁位置J5でA2とA3で噴射された燃料が吸
入される。ニに示す第3気筒では吸気弁の開弁位
置J3でA2で噴射された燃料の一部とA3で噴
射された燃料とさらにA4で噴射され燃料の一部
が吸入される。A2で噴射された一部の燃料とA
4で噴射された一部の燃料を合せると1回分の噴
射量になる。従つて第3気筒の各吸気行程でもや
はり2回の噴射量をそれぞれ吸入することにな
る。ホ,ヘ,トに示す第6気筒、第2気筒、第4
気筒でも同様にフユーエル・インジエクタの2回
分の噴射を1回の吸気工程で吸入する。以上の説
明で分かるように制御10よりの燃料噴射信号
INJで指定される燃料噴射量は吸入する必要な燃
料の半分であり、フユーエル・インジエクタ66
の2回の噴射で燃焼室34を吸入された空気に対
応した必要燃料量がえられる。 第2図でG1〜G6は第1気筒〜第6気筒に対
応して点火時期を示す。制御回路10内に設けら
れているパワートランジスタを遮断することによ
り点火コイル40の1次コイル電流を遮断し、2
次コイルに高電圧を発生する。この高電圧の発生
は点火時期G1,G5,G6,G2,G4のタイ
ミングで行なわれ、各気筒に設けられた点火プラ
グへ配電器38により配電される。これにより第
1気筒、第5気筒、第3気筒、第6気筒、第2気
筒、第4気筒の順序で各点火プラグに点火が行な
われ、燃料と空気の混合気は燃焼する。 第1図は制御回路10の詳細な回路構成を第3
図に示す。制御回路10の正電源端子90はバツ
テリの正端子110に接続され、VBなる電圧が
制御回路10へ供給される。電源電圧VBは定電
圧回路112で一定電圧PVCC、例えば5〔V〕
に一定保持される。この一定電圧PVCCはセント
ラルプロセツサ(以下CPUと記す。)ランダムア
クセスメモリ(以下RAMと記す。)、リードオン
リメモリ(以下ROMと記す。)へ供給される。さ
らに定電圧回路112の出力PVCCは入出力回路
120へも入力される。 入出力回路120はマルチプレクサ122、ア
ナログデイジタル変換器124、パルス出力回路
126、パルス入力回路128、デイスクリート
入出力回路130等を有している。 マルチプレクサ122にはアクログ信号が入力
され、CPUからの指令に基づいて入力信号の1
つが選択されアナログデイジタル変換器124へ
入力される。アナログ入力信号として、第1図に
示した水温センサ96、吸気温センサ16、排気
温センサ84、スロツトル位置検出器24、排気
ガス還流装置28、λセンサ80、エア・フロ
ー・メータ14からそれぞれ、エンジンの冷却水
温を表わすアナログ信号TW、吸気温を表わすア
ナログ信号TA、排気ガス温度を表わすアナログ
信号TE、スロツトル開度を表わすアナログ信号
QTH、排気ガス還流装置の開度状態を表わすア
ナログ信号QE、吸入混合気の空気過剰率を表わ
すアナログ信号Vλ、吸入空気量を表わすアナロ
グ信号QAがフイルタ132〜144を介してマ
ルチプレクサ122へ入力される但し、λセンサ
80の出力Vλはフイルタ回路を有する増幅器1
42を介してマルチプレクサへ入力される。 この他に大気圧センサ146から大気圧を表わ
すアナログ信号VPAがマルチプレクサに入力さ
れる。また正電源端子90゜から抵抗150,15
2,154の直列回路に電圧VBが抵抗160を
介して供給され、さらに上記抵抗の直列回路の端
子電圧をツエナ148で一定に押えている。抵抗
150と152および抵抗152と154の接続
点156と158の電圧VHとVLの値がマルチプ
レクサ122へ入力されている。 上で述べたCPU114とRAM116、ROM1
18、入出力回路120の間はそれぞれデータバ
ス162、アドレスバス164、コントロールバ
ス166で結ばれている。さらにCPUより
RAM、ROM、入出力回路120へそれぞれクロ
ツク信号Eが印加され、このクロツク信号Eに同
期してデータバス162を介してのデータの伝送
が行なわれる。 入出力回路120のマルチプレクサ122には
水温TW、吸入空気温TA、排気ガス温度TE、ス
ロツトル開度QTH、排気還流量QE、λセンサ出
力Vλ、大気圧VPA、吸入空気量QA、基準電圧
VH・VL、吸入空気量QAの代りに負圧VDがそれ
ぞれ入力される。これらの入力は、ROM118
に記憶されていた命令プログラムに基づきCPU
114がアドレスバスを介してそのアドレスを指
定し、指定されたアドレスのアナログ入力取込ま
れる。このアナログ入力はマルチプレクサ122
からアナログデイジタル変換器124へ送られ、
デイジタル変換された値はそれぞれの入力に対応
したレジスタに保持され、必要に応じ、コントロ
ールバス166を介して送られてくるCPU11
4からの命令に基づきCPU114またはRAM1
16へ取込まれる。 パルス入力回路128には角度センサ98より
リフアレンスパルスPRおよび角度信号PCがパル
ス列の形でフイルタ168を介して入力される。
さらに車速センサ170から車速に応じた周波数
のパルスPSがパルス列の形でフイルタ172を
介してパルス入力回路128に入力される。 CPU114により処理された信号はパルス出
力回路126に保持される。パルス出力回路12
6からの出力パワー増幅回路188へ加えられ、
この信号に基づいてフユーエル・インジエクタが
制御される。 188,194,198はパワー増幅回路であ
り、各々点火コイル40の1次コイル電流、排気
ガス還流装置28の開度、エア・レギユレータ4
8の開度をパルス出力回路126からの出力パル
スに応じて制御する。 デイスクリート入出力回路130が関係する信
号は1ビツトでその内容を表示できる信号であ
る。このデイスクリート入出力回路130はスロ
ツトル・バルブ20が全閉状態にあることを検出
するスイツチ174、スタータスイツチ176、
トランスミツシヨンギアがトツプギアであること
を示すギアスイツチ178からの信号をそれぞ
れ、フイルタ180,182,184を介して受
信し、保持する。この保持信号は必要に応じバス
ラインを介してCPU114に取込まれる。また
CPU114からの信号を保持し、パワー増幅回
路196,200,202,204へ信号を送出
し、それぞれ、排気ガス還流装置28を閉じて排
気ガスの還流を停止させたり、燃料ポンプを制御
したり、触媒の異状温度を表示したり、エンジン
のオーバーヒートを表示したりする。 第4図はパルス出力回路126の具体的な回路
を示すもので、レジスタ群470は基準レジスタ
群であり、CPU114で演算されたデータを保
持したりあるいは予じめ定められた一定値を示す
データを保持する。このデータはCPU114よ
りデータバス162を介して送られる。保持する
レジスタの指定はアドレスバス164を介して行
なわれ、指定されたレジスタに上記データが入力
され保持される。 レジスタ群472は瞬時レジスタ群であり、エ
ンジン等の瞬時の状態を保持する。瞬時レジスタ
群472とラツチ回路476とインクリメンタ4
78とでいわゆるカウンタ機能を呈する。 出力レジスタ群472は例えばエンジンの回転
速度を保持するレジスタ430と車速を保持する
レジスタ432を有している。これらの値は、あ
る条件が満されたとき瞬的レジスタの値が読み込
まれることにより得られる。出力レジスタ群47
4に保持されるデータは、CPU114からアド
レスバス164を介して送られてくる信号により
関係するレジスタが選ばれ、このレジスタからデ
ータバス162を介してCPU114に送られ
る。 コンパレータ480は基準レジスタ群470の
内の選ばれたレジスタからの基準データと瞬時レ
ジスタ群472の内の選ばれたレジスタとからの
瞬時データをそれぞれ入力端482と484から
受け、比較動作を行う。その比較結果は出力端4
86より出力される。出力端は比較結果保持回路
として作用する第1比較出力レジスタ群502の
内の所定のレジスタにセツトされる。さらにその
後第2比較出力レジスタ群504の所定のレジス
タにセツトされる。 基準レジスタ群470、瞬時レジスタ群47
2、出力レジスタ群474の読出しや書込み動
作、インクリメンタ478やコンパレータ480
の動作、第1比較出力レジスタ502、第2比較
出力レジスタ504への出力セツト動作は、ある
定められた時間内に処理される。また種々の処理
はステージカウンタ572のステージ順序に従
い、時分割で行なわれる。各ステージ毎に基準レ
ジスタ群470、瞬時レジスタ群472、第1お
よび第2比較結果レジスタ群のそれぞれのレジス
タ群の所定のレジスタおよび必要に応じて出力レ
ジスタ群474の内の所定のレジスタが選ばれ
る。またインクリメンタ478とコンパレータ4
80は共通に使用される。 第5図は第4図のタイミングを説明するための
図である。CPU114よりクロツク信号Eが入
出力回路120に供給される。この信号をイに示
す。このクロツク信号Eより回路574により重
なりのない2つのクロツク信号φ1とφ2を作
る。この信号をロとハに示す。このクロツク信号
φ1とφ2により第4図に示す回路は動作する。 第5図ニはステージ信号であり、クロツク信号
φ2の立上がりで切換えられ、各ステージの処理
はφ2に同期して行なわれる。第5図中で
THROUGHとはラツチ回路やレジスタ回路がイ
ネーブルの状態にあることを示し、これらの回路
の出力が入力に依存されることを示す。また
LATCHとはこれらの回路があるデータを保持
し、この回路が出力が入力に依存しないことを示
す。 ニに示すステージ信号は基準レジスタ470や
瞬時レジスタ472の読み出し信号となり、ある
選ばれた所定のレジスタからその内容を読み出
す。ホとヘはそれぞれ基準レジスタ470と瞬時
レジスタ472の動作を示す。この動作はクロツ
クφ1に同期してなされる。 ラツチ回路476の動作をトに示す。この回路
はφ2がハイレベルのときTHROUGH状態とな
り、瞬時レジスタ群472より読み出されたある
特定のレジスタのデータを書き込み、クロツクφ
2がローレベルになつたときLATCH状態とな
る。このようにしてそのステージに対応した瞬時
レジスタ群の内の所定のレジスタのデータを保持
する。ラツチ回路476に保持されたデータは、
クロツク信号に同期しないインクリメンタ478
により、外部の条件に基づいて修正される。 ここでインクリメンタ478はインクリメンタ
コントローラ490からの信号に基づき次のよう
な機能を有する。第1の機能はインクリメント機
能で入力データの示す値を1つ増加させる。第2
の機能はノンインクリメント機能で、入力の値を
増加させないでそのままの状態で通過させる。第
3の機能はリセツト機能で入力の値を全て0の値
を示すデータに変える。 瞬時レジスタのデータの流れを見ると、瞬時レ
ジスタ群472の内の1つのレジスタがステージ
カウンタ572により選ばれ、その保持データが
ラツチ回路476とインクリメンタ478を介し
てコンパレータ480に入力される。さらにイン
クリメンタ478の出力から元の選ばれたレジス
タへ戻る閉ループができる。従つてインクリメン
タがデータに対し1つ増加させる機能を呈すると
この閉ループはカウンタとしての機能を示す。し
かしこの閉ループで瞬時レジスタ群の選ばれたレ
ジスタから出力されたデータがインクリメンタに
よりカウントアツプされ、再び元のレジスタに戻
されることにより形成されるループをデータが何
回も回転すると誤動作を生じる。従つてこのルー
プが形成されないようにこのループを切る必要が
ある。このためにラツチ回路476を設けてい
る。ラツチ回路476はクロツクφ2に同期して
THROUGH状態になり、一方瞬時レジスタに入
力が書き込まれるTHROUGH状態はクロツクφ
1に同期している。従つてクロツクφ2とφ1と
の間でループがカツトされる。つまりレジスタ群
472の選ばれたレジスタにカウントアツプされ
たデータが再び戻されてセツトされ、該レジスタ
からラツチ回路476へカウントアツプされたデ
ータが送られてもラツチ回路476には入力され
ない。このためラツチ回路476はクロツクφ2
で保持したデータを出力しつづける。このことに
より誤動作は防止できる。 コンパレータ480もインクリメンタ476と
同様のロツク信号と同期せずに動作する。コンパ
レータ480の入力は基準レジスタ群470の内
より選ばれた1つの基準レジスタの保持データ
と、瞬時レジスタ群の内の選ばれた1つのレジス
タの保持データのラツチ回路とインクリメンタを
介して伝えられたデータとを受ける。このデーー
タの比較結果は、クロツク信号φ1に同期して
THROUGH状態となる第1の比較結果レジスタ
群502へセツトされる。さらにこのデータはク
ロツクφ2でTHROUGH状態になる第2の比較
結果レジスタ群504へセツトされる。このレジ
スタ504の出力は、上記インクリメンタの各記
能を制御するための信号や、フユーエル・インジ
エクタ、点火コイル、排気ガス還流装置などのド
ライブ信号となる。 またこの信号に基づきそれぞれのステージでエ
ンジンの回転速度や車速に測定結果が瞬時レジス
タ群472から出力レジスタ群474に書き込ま
れる。いま、例えばエンジン回転速度を書き込む
場合は、一定測定時間が経過したことを表わす信
号が第2比較結果レジスタRPMWBF552に保
持され、後述する第1表のPRMステージで、こ
のレジスタ552の出力に基づき瞬時レジスタ4
62の保持データが出力レジスタ群のレジスタ4
30へ入力される。一方第2比較結果レジスタ
RPMWBF552に一定の測定時間が経過したこ
とを表わす信号がまた保持されていない場合は
RPMステージになつてもレジスタ462の保持
データをレジ)スタ430へ入力する動作は行な
われない。 車速の測定でもその動作は同様であり、車速測
定時間が経過したことを示す信号が第2比較結果
レジスタVSPWBF556に保持されている場合
ステージVSPのタイミングで瞬時レジスタ468
のデータが車速を表わすデータとして出力レジス
タ432へ入力される。 エンジンの回転速度RPMおよび車速VSPを表
わすデータの出力レジスタ群474への書き込み
は次のようにして行なわれる。第5図に於いて、
ステージ信号STGがRPMまたはVSPのとき、瞬
時レジスタ462または468のデータがクロツ
クφ2のハイレベルでラツテ回路476に書き込
まれ、クロツクφ2がローレベルになることによ
り上記データが保持される。上記レジスタ
RPMWBF552またはVSPWBF556からの信
号に基づいてクロツクφ1のハイレベル同期で出
力レジスタ群474のレジスタは第5図ルに示す
如くTHROUGH状態となり、この状態で上記ラ
ツチ回路476のデータが書き込まれ、クロツク
φ1のローレベルで保持される。 出力レジスタ群474に保持されているデータ
をCPU114が読む場合は、CPU114よりア
ドレスバス164を介してレジスタを指定し、第
5図イに示すクロツク信号Eに同期してデータの
取り込みが行なわれる。 ステージ信号STGの発生回路を第6図に示
す。回路574からの信号φ1でステージカウン
タSC570がカウントアツプされ、そのステー
ジカウンタSC570の出力C0〜C6と第4図
のTレジスタの出力を入力としてステージデコー
ダSDCに加えられる。ステージデコーダSDCは
出力として01〜017の信号をステージラツチ
回路STGLへクロツクφ2同期で書き込む。 ステージラツチSTGLのリセツト入力には第4
図のMODEレジスタの20ビツトの信号GOが入力
され、MODEレジスタの20ビツトのGO信号がロ
ーレベルとなるとSTGLの総ての出力がローレベ
ルとなり、どの処理動作も総て停止する。一方上
記GO信号がハイレベルになると再びステージ信
号STGが一定の順序で出力され、それに基づい
て処理が行なわれる。 上記ステージデコーダSDCはREAD、ONLY、
MEMORYなどを使用することにより容易に実現
できる。尚ステージラツチSTGLの出力であるス
テージ信号STGの00〜6Fまでの詳細な内容
を第1表に示す。
【表】
【表】 先ず第6図のステージカウンタSC570のリ
セツト端子Rにゼネラルリセツト信号GRが入力
され、これによつてカウンタ出力C0〜C6は総て
0となる。このゼネラルリセツト信号はこの制御
回路の起動時CPUより送られる。この状態でク
ロツク信号φ2が入力されるとφ2の立ち上りで
EGRPのステージ信号STGが出る。このステージ
信号に基づいてEGRPの処理を行う。次にクロツ
クφ1でステージカウンタSC570が1つカウ
ントアツプし、さらにクロツクφ2で次のステー
ジ信号STGのINTLが出力される。このステージ
信号INTLSTGに基づいて、INTLの処理が行な
われる。さらに次はステージ信号CYLSTGが出
力されCYLの処理がなされ、その次はステージ
信号ADVSTGが出力されADVの処理が行なわれ
る。このようにしてステージカウンタSC570
がφ1に同期してカウントアツプを続けると、φ
2の同期してステージ信号STGが出力され、こ
の信号STGに応じた処理が行なわれる。 ステージカウンタSC570のC0〜C6が総て1
となるとステージ信号INJSTGが出力され、INJ
の処理が行なわれ、第1表の総ての処理が終了す
る。次のクロツク信号φ1でステージカウンタ
SC570のC0〜C6は総て0となり、クロツク信
号φ2のステージ信号EGRPSTGが出力され、
EGRPの処理が行なわれる。このように第1表に
処理を繰り返す。 第1表に示す各ステージの処理内容を第2表に
示す。
【表】
【表】 第6図のステージラツチ回路STGLからの出力
STG0とSTG7信号は外部から入つてくる入力
と入出力回路120の内部のクロツク信号との同
期を取るための信号であり、出力STG0はステ
ージカウンタSC570のC0〜C2の総てが0の時
出力され、出力STG7はステージカウンタSC5
70のC0〜C2が総て1のとき出力される。 外部からの信号としては例えばエンジンの回転
に同期して発生するリフアレンス信号PR、角度
信号PCや車輪の回転に同期して生じる車速パル
スPSがある。これらのパルス周期は大きく変化
し、このままではクロツク信号φ1やφ2と同期
していない。従つて第1表のADVSTGのステー
ジ、VSPSTGのステージ、RPMSTGのステージ
でインクリメントすべきかどうかの判断ができな
い。 そこで外部からのパルス、例えばセンサからの
パルスと入出力回路のステージとの間で同期をと
ることが必要となる。しかも検出精度を向上させ
るためには角度信号PCと車速信号PSはその入力
パルスの立ち上がりと立ち下がりに対しステージ
と同期させる必要がある。リフアレンス信号PR
については立ち上がりにのみ同期させればよい。 第6図のステージラツチ回路STGLの出力STG
0とSTG7を使用して上記同期をとつた信号を
φ2とタイミングで作る。その回路を第7図に示
す。またその動作タイミングを第8図に示す。 センサ出力等の外部入力パルスとしてリフアレ
ンスパルスPR、角度信号PC、車速信号PSが第6
図に示すSTG0出力により第7図のラツチ回路
600,602,604にそれぞれラツチされ
る。 第8図イはクロツク信号φ2、ロはクロツク信
号φ1、ハとニはステージ信号STG7とSTG0
である。このステージ信号は第6図でと説明した
如く、φ2に同期して発生する。ホに示す信号は
角度センサあるいは車速センサからの出力パルス
でリフアレンスパルスPRあるいは角度パルスPC
あるいは車速パルスPSを示す。この信号発生タ
イミングとパルスのデユーテイおよび周期は不規
則であり、ステージ信号に対し無関係に入力され
る。 いま第8図ホに示す信号がラツチ回路600,
602,604に入力されたと仮定する。ステー
ジ信号STG0(図ニ)でそれぞれラツチされ
る。従つて第8図ヘで示す如くハイレベルとな
る。さらに次のステージ信号STG0でも入力信
号PR、PC、PSがハイレベルなのでラツチ回路6
00,602,604にそれぞれハイレベルがラ
ツチされる。しかし第3番目のステージ信号
STG0では入力信号PR,PC,PSがローレベルに
なつているのでローレベルがラツチされる。従つ
てラツチ回路600,602,604の出力A
1,A2,A3はヘに示すようになる。ラツチ回
路606,608,610は出力A1,A2,A
3をそれぞれステージ信号STG7ハでラツチす
るのでトで示す如く立ち上がる。次のステージ信
号STG7でもハイレベルをラツチするので、信
号B1,B2,B3はハイレベルを続ける。従つ
てラツチ回路606,608,610の出力信号
B1,B2,B3はそれぞれトに示すようにな
る。 NOR回路612にはインバータ608を介し
て送られる信号A1と信号B1が入力され、同期
化されたリフアレンス信号PRSがチに示すように
発生する。この同期化リフアレンス信号PRSはリ
フアレンス信号PRの立ち上がりを備え、ステー
ジ信号STG0からSTG7のパルス幅となる。 EXCLUSIVELY OR回路614と616はそ
れぞれ信号A2とB2、信号A3とB3が入力さ
れ、信号PC,PVの立ち上がりでリに示す信号を
発生し、信号PC,PVの立ち上がりで再びリに示
す信号を発生する。リに示す信号のデユーテイは
チに示すデユーテイと同じであり、ステージ信号
STG0とSTG7で決まる。 尚上記説明では信号PR、PC,PSが同時に同じ
デユーテイで入力されたと可定したが実際はこれ
らの信号は同時には入力されずそのデユーテイも
異なる。さらに同じ信号それ自身について見ても
その周期とデユーテイはそのつど異なる。 しかし第7図の同期化回路により一定の幅のパ
ルスとなる。このパルス幅はステージ信号STG
0とSTG7の時間差で定まる。従つてラツチ回
路600,602,604と606,608,6
10へ印加するステージ信号を変更することによ
りパルス幅を調整し変更することができる。 このパルス幅は第1表のステージのタイミング
に関係して定められる。すなわち第1表に示す如
く、INTLステージはステージカウンタ(C0〜
C2,C3〜C6)が(1,0)の状態で割り当てら
れ、さらに(1,1),(1,2),(1,3)…と
8回目のステージ毎に割り当てられている。 各ステージが1マイクロセツクに設定されてい
るので8マイクロセツク毎にINTLステージが割
り当てられている。INTLステージでは角度信号
PCを検出してインクリメンタを制御する必要が
あるので、角度センサ98の出力PCが第7図に
示す同期化回路に印加されると、同期化回路はか
ならずINTLステージにひつかかるような同期化
パルスPRS,PCSを作り、この同期化パルス
PRS,PCSに基づきINTLステージでイクリメン
タコントローラ490を制御する。 この同期化角度信号PRS,PCSはステージ
ADVおよびRPMでも検出される。このステージ
ADVとRPMはそれぞれステージカウンタC0〜C2
が3と6の状態でC3〜C6の値が1つカウントア
ツプするごとに割り当てられている。そしてその
割り当てられたステージは8マイクロセツクのサ
イクルで回つている。 第7図のSTG0信号はステージカウンタのC0
〜C2の値が0のとき出力され、一方STG7はC0
〜C2が7の値のとき出力される。この出力はC3
〜C6に無関係に作られる。従つて第8図からわ
かるように同期化信号PRS,PCSはステージカウ
ンタ出力C0〜C2が0の値から6の値まで必ずそ
のパルス幅がそんざいし、このパルスをステージ
INTL,ADV,RPMで検出可能であり、インクリ
メンタコントローラ490がこれらのパルスによ
り確実に動作する。 上と同様に同期化リフアレンスPRSを検出する
CYLステージはステージカウンタ出力C0〜C2の
値が2のときに必ず割り当てられている。角度セ
ンサ98よりリフアレンスパルスPRが入力され
たとき、この入力に同じ必ずステージカウンタ
C0〜C2が2のとき同期化リフアレンスPRSが出
ることが必要である。第7図の回路はSTG0と
STG7の間のパルス幅がでるのでこの条件を十
分満足する。 次に車輪速度を検出するVSPステージはステー
ジカウンタ出力C0〜C2の値が常に5の値のとき
に割り当てられている。従つてC0〜C2の値が5
の値のときに同期化パルスPVSS信号が出力され
ればよい。第7図の回路ではC0〜C2の値が0値
から6値までこのパルスが出るのでこの条件を満
足する。第7図でSTG0信号の代りにC0〜C2の
値が4の値のときに常にでる信号STG4を作り
この信号を用い、さらにSTG7の信号の代りに
C0〜C2の値が6の値のときに常にでる信号STG
6を用いてもよい。この場合は信号PSが入力さ
れた場合同期化信号PVSSはステージカウンタの
出力C0〜C2の値が4と5のときに常に出力され
ることになる。 次にステージサイクルについて説明する。第1
表においてステージカウンタ出力C0〜C6の値が
0から127までの128種類のステージ信号が作ら
れ、この信号が総て発生し終ると大サイクルが完
了し再び新しい大サイクルが始まる。この大サイ
クルはさらに16個の小サイクルから構成され、こ
の小サイクルは8種類のステージ信号から構成さ
れている。この小サイクルはステージカウンタ出
力C0〜C2の値が0から7のそれぞれに対応し、
8マイクロセツクでこのサイクルが完了する。 センサからのパルス出力PR,PC,PSに対し同
期を確実にかけ、同期化パルスPRS,PCS,PSS
を確実に発生させるためには上記センサからの出
力がこの小サイクル以上のパルス幅を持つことが
必要である。例えば角度パルスPCはエンジン回
転が早くなればなるほどそのデユーテイが狭くな
る。例えば9000回転/分では約9マイクロセツク
くらいになる。従つて9000回転/分に対し十分に
同期化できるようにするにはこの小サイクルをこ
れにより短かくすることが必要であり、本実施例
では8マイクロセツクにしている。 次に第4図に示したインクリメンタ478の動
作について説明する。インクリメンタコントロー
ラ490の詳細な回路を第9図に示す。インクリ
メンタ478の機能は上で述べた如く三つあり、
第1の機能は入力データを1の値だけ増加させる
機能であり、第2の機能は入力データをリセツト
する機能であり、第3の機能はノンインクリメン
ト機能で入力データをそのまま出力する機能であ
る。インクリメント機能は第9a図信号INCで、
リセツト機能は第9b図信号RESETで行なわれ
る。インクリメンタ478は信号INCがハイレベ
ルの時、インクリメント機能、ローレベルのとき
ノンインクリメント機能、信号RESETがハイレ
ベルのときリセツト機能となり、信号RESETは
信号INCの機能より優先する。 各処理を指令するステージ信号により上記信号
INC,RESETの発生条件をセレクトすればよ
い。その条件とは同期化された外部入力や第2比
較結果のレジスタ群504の出力である。また、
出力レジスタ474にデータを転送し書き込む条
件も、インクリメントのコントローラの機能であ
り第9図cの回路で作られる信号MOVEで行な
われる。 第10図は、燃料噴射信号INJの処理を説明し
た図である。気筒数の違いにより噴射の開始が異
なるため、CYL COUNTERとして作用するレジ
スタ442により、リフアレンス信号PRSよりレ
ジスタ424の値だけ遅延して発生する初期角パ
ルスINTLDをカウントし、その結果を、気筒数
に関連した値を保持しているCYLレジスタ40
4と比較し、大なりもしくは等しくなつたとき、
第1比較結果レジスタ群502のCYL FF50
6に1をセツトし、さらに第2のレジスタ群50
4のCYLBF508に1をセツトする。このCLY
BF=1でCYL COUNTER442はリセツトさ
れる。またこのCYL BF=1のとき、噴射時間を
測定するINJ TIMER450がリセツトされる。
カウント動作を開始する。このTIMER450は
無条件で時間によりインクリメントされてゆき、
噴射時間が設定されたINJDレジスタ412の保
持値と比較し、大なりもしくは等しいとき、第1
のレジスタ群のINJ FF522に1がセツトされ
る。また、第2の比較結果レジスタ群504の
INJ BF524に1がセツトされる。このINJ BF
=1のときは、時間によるインクリメントは禁止
する。このINJ BFの反転出力が燃料の噴射時間
幅となり、フユーエル・インジエクタの開弁時間
となる。 第11図は、点火を制御する信号の処理を説明
した図である。初期角パルスINTLDによつて、
ADV COUNTERとして作用するレジスタ452
をリセツトし、同期化された角度パルスPCがハ
イレベルであるとによりインクリメントされる。
そして、INTLDから点火する角度を保持してい
るADVレジスタ414の保持値と比較し、大な
りもしくは等しいとき、第1比較結果レジスタ群
502のADV FF526に1をセツトし、ま
た、第2比較結果レジスタ群504のADV BF
528に1がセツトされる。このADV BFの立
上りを示すADCDにより、通電開始のDWL
COUTER454をリセツトし、同期化された角
度パルスPCがハイレベルであることによりイン
クリメントされる。そして、前回の点火位置から
通電開始する角度を保持しているDWLレジスタ
416の保持値と比較し、大なりもしくは等しい
とき、第1比較結果レジスタ群502のDWL
FF530に1をセツトする。これにより第2の
比較結果レジスタ群504のDWL BF532に
1がセツトされる。このDWL BF532の出力
が点火制御信号IGNとなる。 第12図はEGR(NIDL)の処理を説明した図
である。これらは、すべて比例ソレノイドである
ため、デユーテイ制御を行う。周期を保持する
EGRPレジスタ418(NIDLP・REG418)と
オン時間を保持するEGRDレジスタ420
(NIDLP・REG424)の2つがあり、また、経
過時間はEGR TIMER456(NIDLTIMER 4
58)により測定される。このTIMERはEGRP
STG(NIDLPSTG)の処理のとき無条件でカウ
ントアツプし、またEGRPレジスタ418
(NIDLP REG422)とEGR TIMER456
(NIDLP TIMER REG458)との保持データ
を比較し、大なりもしくは等しいとき、第1比較
結果のレジスタ群502のEGRP FF534
(NIDLP FF)に1セツトする。さらに、第2比
較結果レジスタ群504のEGRP BF536
(NIDLP BF544)に1がセツトされる。 EGRD STG(NIDLD STG)の処理のとき
TIMER456(458)は無条件のノンインクリメ
ントであり、また、EGRP BF=1(NIDLP BF
=1)でEGR TIMER456は(NIDL TIMER
458)はリセツトされる。EGRD FF538
(NIDLP BF544)は、EGRDレジスタ420
(NIDLD REG424)とEGR TIMER456
(NIDL TIMER458)を比較し、その結果が大
なりもしくは等しいとき、1にセツトされ、
EGRD BF540(NIDLD BF546)は1にセ
ツトされる。このEGRD BF540(NIDLD BF
546)の反転出力がEGR(NIDL)の制御信号
である。NIDL制御も同様の動作である。 第13図は、エンジン回転数RPM(や車速
VSP)の測定方法や処理を説明した図である。 測定方法は、ある測定時間幅をRPMW
TIMER460で決定し、その時間幅にある同期
化された角度パルスPCを計数することにより得
るものである。 時間幅を測定するRPMW TIMER460
(VSPW TIMER464)は無条件にインクリメ
ントされ、またRPMW BF552=1(VSPW
BF556=1)のとき、リセツトされる。
RPMW FF550(VSPW FF554)に1がセ
ツトされるのは、時間幅を保持しているRPMW
レジスタ426(VSPWレジスタ428)と
RPMW TIMER460(VSPW TIMER464)
の保持値を比較し、その結果が、大なりしもしく
は等しいときである。 RPMW BF552(VSPW FF554)の立上
りを示すRPMWD(VSPWD)により、該PCS
(PVSS)を計数したRPM COUNTHR462
(VSP COUNTER468)の内容を、出力レジ
スタ群474のRPMレジスタ430(VSPレジ
スタ432)に転送し、書き込む。また、
RPMW BF552=1(VSPW BF556=1)
のときは、RPM COUNTER462は(VSP
COUNTER468)はリセツトされる。 VSP STGの処理についても、RPM STG処理
と同様である。 各レジスタの機能を第3表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
〔発明の効果〕
本発明によればパルス出力回路のカウンタは計
数値を保持する瞬時レジスタと該瞬時レジスタの
保持データの値を変更するインクリメンタとより
構成されているので回路構成が簡単になり、ノイ
ズに強い。即ちカウンタの機能が保持機能と保持
データ変更機能とに分けられ、それぞれの機能が
専用回路である瞬時レジスタとインクリメンタと
により構成されるのでそれぞれの回路はノイズに
強くなり、結果としてカウンタ全体がノイズに強
くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のセンサとアクチユ
エータの位置を示す配置図、第2図は第1図の動
作を説明するための動作説明図、第3図は第1図
の制御回路の詳細図、第4図は第3図の入出力回
路の部分詳細図、第5図は第4図の動作説明図、
第6図は第4図のステージカウンタの詳細図、第
7図は同期化回路の詳細図、第8図は第7図の動
作説明図、第9図はインクリメンタコントローラ
の詳細図、第10図は燃料噴射信号処理の動作説
明図、第11図は点火時期制御の動作説明図、第
12図はEGRあるいはNIDLの処理の動作説明
図、第13図はエンジン回転速度RPMあるいは
車速VSP検出の動作説明図である。 10……制御回路、12……エア・クリーナ、
14……エア・フロー・メータ、16……吸気温
センサ、80……λセンサ、82……触媒コンバ
ータ、84……排気温センサ、86……マフラ、
88……負電源端子、90……正電源端子、92
……正電源端子、94……冷却水、96……水温
センサ、98……角度セサ、PR……リフアレン
ス信号、PC……角度信号、110……バツテリ
正端子、112……定電圧回路(出力電圧
PVCO)、114……(CPU)セントラルプロセ
ツサ、116……(RAM)ランダムアクセスメ
モリ、118……(ROM)リードオンリメモ
リ、120……入出力回路、122……マルチプ
レクサ、124……アナログデイジタル変換器、
126……パルス出力回路、128……パルス入
力回路、130……デイスクリート入出力回路、
162……データバス、164……アドレスバ
ス、166……コントロールバス、186……パ
ワー増幅回路(燃料噴射)、188……パワー増
幅回路(点火回路)、194……パワー増幅回路
(EGR)、196……パワー増幅回路(EGR
OFF)、198……パワー増幅回路(NIDLE)、
200……パワー増幅回路(燃料ポンプ)、20
2……パワー増幅回路(触媒警報)、204……
パワー増幅回路(オーバヒート)、206……燃
料ポンプ、208…ランプ(触媒警報)、210
……ランプ(オーバヒート)、402から556
……レジスタ、570……ステージカウンタ、5
72……ステージデコーダ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エンジンの運転情報を検出するセンサと、上
    記センサ出力に基づきエンジンの制御値を演算す
    るデイジタル計算機と、上記デイジタル計算機で
    演算された制御値に基づき制御パルスを出力する
    パルス出力回路と、上記制御パルスに基づきエン
    ジンを制御するアクチユエータとを有し、上記パ
    ルス出力回路は、上記制御値に基づく電気信号を
    保持する基準レジスタと、所定時間経過または所
    定エンジン回転角に基づき計数動作を行うカウン
    タと、上記基準レジスタに保持された保持信号の
    値と上記カウンタの計数値を比較するコンパレー
    タと、上記コンパレータの出力に基づき上記制御
    パルスを発生するパルス発生回路とを有するもの
    において、上記カウンタは計数値を保持する瞬時
    レジスタと、入力データを一時保持するラツチ回
    路と、入力データの値を所定値だけ変更するイン
    クリメンタとをループ状に接続可能な構成とし、
    上記瞬時レジスタと上記ラツチ回路とを異なるタ
    イミングで動作させるようにしたことを特徴とす
    るエンジン制御装置。
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