DE2413015A1 - Elektronische treibstoff-einspritzeinrichtung - Google Patents

Description

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18. März 197^ Gzt/Ra.

North American Rockwell Corporation, El Segundo, Kalifornien Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung

Die Erfindung betrifft Steuersysteme für Treibstoff-Einspritzanlagen und insbesondere eine elektronische Steuerung für Treibstoff-Einspritzanlagen zur Steuerung einer Impulsbreite oder Zeitdauer. Es ist bekannt, daß die Verwendung von Treibstoff-Einspritzsystemen anstelle von Vergasern für Maschinen mit gesteuerter Zündung gewisse Vorteile aufweist, die auf den größeren Regel- und Anpassungsmöglichkeiten an die betreffende Art der Verbrennungsmaschine beruhen. Es ist daher möglich, den Treibstoffverbrauch zu senken, die Leistung zu steigern und vor allem den Anteil an nicht verbrannten Bestandteilen in den Abgasen zu reduzieren, besonders die Anteile an Kohlenwasserstoffen, Stickstoffoxyden und Kohlenmonoxyd. Dieser letztere Vorteil ist hinsichtlich der Luftverschmutzung von großer Bedeutung.

Die Verwendung üblicher, bekannter Einspritzpumpen und Einspritzsysteme ist im allgemeinen sehr teuer. Darüber hinaus ergeben sich bei diesen üblichen Einspritzanlagen Toleranzprobleme und ein im allgemeinen träges Ansprechen. Viele Treibstoff-Einspritzsysteme sind bisher vorgeschlagen worden. Typi-

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_ 2 —

sehe Beispiele derartiger Einspritzanlagen sind in den US-Patentschriften 3 456 628, 3 710 763 und 2 980 090 beschrieben. Die in diesen Patenten offenbarten Vorrichtungen demonstrieren in etwa den Stand der Technik. Jedoch weisen auch diese Systeme noch Mangel und Fehler auf. Daher sind neue und verbesserte Treibstoff-Einspritzsysteme erforderlich. Diese neuen Treibstoff-Einspritzsysteme verwenden hochentwickelte elektronische Steuersysteme, insbesondere in weitgehend integrierter Metalloxydhalbleiter-Bauweise (MOS/LSI).

Analog-Digital-Umsetzer sind besonders dort von Nutzen, wo analoge Signale zwecks Verarbeitung in digitalen Steuerrechnern in digitale Signale umgewandelt werden sollen. Diese Anwendungsart ist weit verbreitet, insbesondere auch bei elektronischen Treibstoff-Mess- und Einspritzsystemen, die digitale Steuerrechner verwenden.

Viele dieser Analog-Digital-Umsetzer weisen analoge Sensoren auf, deren Ausgangssignal eine Funktion ihres variablen Widerstandes ist. Typische derartige Sensoren sind Thermistoren, Chromnickeldrähte oder ähnliches. Bei diesen typischen Sensoren variiert ihr Widerstandswert als Funktion der Temperatur. Natürlich kann bei einer bestimmten Anwendung ein Sensor, der eine geeignete Bandbreite und einen geeigneten, an das zu messende Phänomen angepaßten Parameter aufweist, in den meisten Analog-Digital-Umsetzern verwendet werden.

Erfindungsgemäß ist ein mit einem Filterschaltkreis versehener Analog-Digital-Umsetzer vorgesehen, der zumindest einen elektrischen Sensor zur Erzeugung eines Signals aufweist, das sich als

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entsprechender Analogwert eines spezifischen Parameters ändert. Das analoge Signal wird in ein digitales Signal umgewandelt. Das analoge Signal und ein das digitale Signal repräsentierendes Signal werden miteinander verglichen, wobei das digitale Signal korrigiert werden kann, um Änderungen des analogen Signals wiederzugeben, die durch Änderungen am elektrischen Sensor verursacht werden.

Die Analog-Digital-Umwandlung kann jedoch auch mittels einer Sägezahn-Signalspannungsquelle vorgenommen werden, die ein Steuersignal liefert, das in dem Analog-Digital-Umsetzer verarbeitet wird. Hohe und niedrige Spannungspegel werden für den Betrieb der Schaltung festgesetzt. Diese hohen und niedrigen Pegel steuern die aktiven und inaktiven Teile der Schaltung. Eine logische Verknüpfungsschaltung spricht auf die Pegel an, um wahlweise Teile des digitalen Schaltkreises an- oder abzuschalten und eine Steuerfunktion für den Sägezahnspannungs— Schaltkreis zu liefern.

Ein spezieller digitaler Realzeitrechner wird dazu verwendet, die Breite oder Dauer der Treibstoff-Einspritz—Impulse zu berechnen. Wird der Treibstoff unter konstantem Druck eingespritzt, so bestimmt die Impulsdauer die Menge des Treibstoffes, die in jeden Zylinder des Motors gelangt. Die Impulsdauer bestimmt demnach die Zeit, während der die Treibstoff-Einspritzpumpe während einer jeden Umdrehung der Maschine in Betrieb ist. Der Rechner verwendet zur Berechnung der Impulsdauer Daten von den äußeren Sensoren, in internen Festspeichern abgespeicherte Daten und ein Befehlsprogramm, das in einem zusätzlichen Festspeicher abgespeichert ist.

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Ein weiterer digitaler Schaltkreis ist zur Pestsetzung der richtigen Zeit zur Zuführung eines Steuersignals zwecks Zündung oder Betätigung der Treibstoff-Einspritzvorrichtung vorgesehen. Der Schaltkreis wird hauptsächlich von Steuersignalen vom Verteiler bzw. vom Rechner betrieben, um die richtige Folge und Dauer der Steuersignale zu bestimmen.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Treibstoff-Einspritzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 teilweise als Blockschaltbild ein Schaltbild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzers,

Fig. 3 teilweise als Blockschaltbild ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzers,

Fig. 4 eine graphische Darstellung des analogen exponentiellen Sägezahnsignals, das zur Steuerung der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 verwendet wird,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines in der Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Fig. 1 verwendeten Rechners zur Berechnung der Impulsdauer,

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Fig. 6 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform des in der Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Fig. verwendeten Rechners zur Berechnung der Impulsdauer,

Fig. 7 die logische Verknüpfung einer Ausführungsform der in der Einspritz-Steuerschaltung der Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Fig. 1 verwendeten Verzögerungsschaltung, und

Fig. 8 und 9 Blockschaltbilder einer Ausführungsform der in der Einspritz-Steuerschaltung der Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Fig. i verwendeten logischen Verknüpfung sschaltkreise zur Steuerung und Zündung bzw. Betätigung der Einspritzeinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild des elektronischen Steuerteils einer Treibstoff-Einspritzeinrichtung dargestellt. Viele der in dieser Einrichtung verwendeten elektronischen Komponenten sind bereits bekannt. Eine besondere detaillierte Beschreibung dieser bekannten Komponenten soll daher hier entfallen, da angenommen wird, daß ein Fachmann in der Lage ist, eine bestimmte Konfiguration der einzelnen Komponenten je nach Art der restlichen Schaltung, der konstruktiven Ausführung der Treibstoff—Einspritzeinrichtung, usw. vorzunehmen.

Die Sensoren 10 können ein Sensor oder auch mehrere Sensoren sein, wie z.B. Thermistoren, Dehnungsmeßstreifen, Potentiometer usw., die in der Lage sind, Umgebungszustände, wie etwa Temperatur, Druck, Positionen und ähnliches festzustellen. Die Sensoren 10 sind mit Analog-Digital-Umsetzern 11 verbunden. Die

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von den Sensoren 10 erzeugten analogen Signale werden von den Analog-Digital-Umsetzern 11 in digitale Signale umgewandelt. Die digitalen Signale der Analog-Digital-Umsetzer Ii werden dem Rechner 12 zur Berechnung von Impulsdauern zugeführt. Der Rechner 12 liefert Signale an den Impulsgenerator 16, wie im folgenden beschrieben wird.

Der Verteiler 13 ist ein Standardztindverteiler, der üblicherweise in jedem Fahrzeug mit Eigenantrieb angetroffen wird, und mit einem zweiten Kontaktsatz ausgerüstet ist, um ein Bezugsoder Identifikationssignal einmal pro Motorumdrehung zu erzeugen. Der Verteiler 13 kann eine beliebige signalerzeugende Vorrichtung sein, deren Ausgangssignal funktionell mit dem Drehwinkel der Maschinen- oder Kurbelwelle verbunden ist. Dieses Ausgangssignal gibt den Betriebszustand der betreffenden Einheit an. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Verteiler 13 z.B. derart angeordnet, daß er einmal pro Umdrehung des Motors (zur Festsetzung einer Bezugsposition) und an die einzelnen Zylinder für jeden Kolbenumlauf Impulse abgibt. Ein 8-Zylinder-Motor erzeugt so z.B. acht einzelne Verteilersignale sowie ein Motorumlaufsignal bei jeder Umdrehung des Motors. In anderen Fällen kann es wünschenswert oder geeignet sein, dieses Signal von einer Kurbelwelle oder einer anderen geeigneten Anordnung zu erhalten.

Die vom Verteiler 13 erzeugten Signale werden Detektoren lh zugeführt, die beliebige, geeignete Detektoren sein können, wie etwa Reedrelais, magnetische Sensoren, logische Verknüpfungsglieder oder ähnliches. Die Detektoren sprechen auf das vom

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Verteiler 13 erhaltene Signal an, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das den Betriebszustand des Verteilers und damit den Steuerzustand der Vorrichtung, d.h. den Betriebszustand des Motors darstellt.

Die von den Detektoren 14 abgegebenen Signale werden einer Einspritzsteuerung 15 zugeführt. Die Einspritzsteuerung 15 spricht auf diese Signale an und erzeugt Steuersignale, die weiter den Betrieb des Motors steuern und den Betriebszustand anzeigen. So kann z.B. die Einspritzsteuerung 15 die Endsteuerung der Zündung der Einspritz-Antriebsvorrichtung oder dergleichen übernehmen. Die Einspritz—Steuersignale werden als Funktion des Betriebszustandes des Motors erzeugt, wie in der folgenden Beschreibung noch näher erläutert wird. Die von der Einspritzsteuerung 15 abgegebenen Signale werden dem Impulsgenerator l6 zugeführt, der Signale vom Rechner 12 empfängt.

Der Impulsgenerator l6 verarbeitet die ihm von der Einspritzsteuerung 15 und dem Rechner 12 zugeführten Signale, um Ausgangssignale zu erzeugen, die Treiberschaltungen 17 zugeführt werden. Die Treiberschaltungen 17 sind übliche Steuerschaltungen, die dazu verwendet werden, die eigentlichen Treibstoff-Einspritzpumpen oder ähnliche Vorrichtungen zu steuern. Die von den Treiberschaltungen 17 abgegebenen Signale werden Einspritzeinrichtungen 18 (oder anderen entsprechenden Vorrichtungen) zugeführt, um deren Betrieb zu steuern.

Hieraus ist ersichtlich, daß die den Treiberschaltungen 17 und Einspritzeinrichtungen 18 zugeführten Signale Funktionen der vom Impulsgenerator l6 gelieferten Impulse sind. Der Impuls·

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generator l6 liefert Impulse, die eine Funktion der eigentlichen Betriebsgeschwindigkeit des Motors sind und vom Verteiler 13, den Detektoren lh und der Steuerschaltung 15 festgesetzt werden. Zusätzlich stellen die Impulse Funktionen anderer Faktoren wie etwa Temperatur, Druck oder ähnlichem dar, die von den Sensoren 10 erfaßt und mittels der Analog-Digital-Umsetzer 11 in digitale Signale umgewandelt werden, die dann vom Rechner 12 verarbeitet werden.

Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzers wird ein variabler Widerstand zur Erzeugung eines analogen Spannungssignals an einem bestimmten Punkt der Schaltung verwendet. Die analoge Spannung wird in ein digitales Signal umgewandelt. Ein das digitale Signal repräsentierende Rückkopplungssignal wird mit dem analogen Signal verglichen. Die Differenz des Rückkopplungssignals und des analogen Signals wird dazu verwendet, den Quantisierungs- oder Digitalisierungs-Schaltkreis zu steuern, jn dem das analoge Signal digitalisiert bzw. quantisiert wird. Ein Filterschaltkreis ist mit dem digitalen Schaltkreis und dem Vergleicher oder Komparator verbunden, um das digitalisierte Signal zu steuern und das Rückkopplungssignal zu glätten.

Eine geeignete Spannungsquelle 110 zur Erzeugung einer im wesentlichen konstanten Spannung ist über einen Anschlußpunkt 124 mit einem Anschluß eines Widerstands R^ verbunden. Der Widerstand R_T ist ein Eichwiderstand und kann bei manchen An-

JLt

Wendungen fortgelassen werden. Der andere Anschluß des Widerstands R_T ist mit einem Anschluß eines variablen Widerstands R„ am Anschlußpunkt 120 verbunden. Der andere Anschluß des

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Widerstands R~ ist mit einem geeigneten Bezugspotential, z.B. Masse, verbunden. Der Widerstand Rg kann ein temperaturempfindlieher Widerstand sein, wie z.B. ein Thermistor auf einem Chrom-Nickeldraht, wie bereits erwähnt. Die Analog-Spannung Vg wird am Anschlußpunkt 120 erzeugt. Das heißt also, daß die Widerstände R, und R„ einen Spannungsteiler zwischen der Spannungsquelle IiO und Masse bilden. Die Spannung V_g ist eine Punktion der Widerstandswerte der Widerstände R_T und R₀. Für die Spannung V„ gilt

^VS = R₈ + R_L * ^VB

Das Signal V_g wird dem invertierenden Eingangsanschluß eines Differenz-Komparators 119 zugeführt. Der nicht invertierende Eingangsanschluß des Komparators 119 liegt an Anschlußpunkt 122, um das Rückkopplungs-Spannungssignal V_p zu erhalten. Die Rückkopplungsspannung V_p wird von einem Filterschaltkreis 118 erzeugt, der in gestrichelten Linien dargestellt ist. Der Filterschaltkreis 118 weist Widerstände R. und R₃ auf, die in Serie zwischen die Spannungsquelle 110 (d.h., Anschlußpunkt 124) und Masse geschaltet sind. Ihre gemeinsame Verbindung wird durch den Verbindungspunkt 122 gebildet.

Ein Kondensator C liegt parallel zum Widerstand R_ß und zwischen dem Anschlußpunkt 122 und Masse. Zusätzlich ist ein Widerstand R_c zwischen den Anschlußpunkt 122 und den Anschlußpunkt 121 geschaltet. Der Anschlußpunkt 121 ist jeweils mit einem Anschluß der Schalter Sl und S2 verbunden. Der Schalter S2 liegt zwischen den Anschlußpunkten 121 und 124 (d.h. Spannungs-

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quelle 110), während der Schalter S2 zwischen den Anschlußpunkten 121 und Masse liegt. Eine die digitalisierte bzw. quantisierte Spannung repräsentierende Spannung Vj, wird am Anschlußpunkt 121 erzeugt. Am Anschlußpunkt 123 xvird ein Freigabesignal (Überlauf) erzeugt, das dem Schalter Sl direkt und dem Schalter S2 über einen Inverter 117 zugeführt wird. Auf diese Weise sind die Schalter Sl und S2, die jeweils von einem hochpegeligen oder "richtigen" Eingangssignal freigegeben werden, sieh gegenseitig ausschließend betätigbar.

Der Anschlußpunkt 123 ist mit dem Ausgangsanschluß eines Addierers 113 verbunden. Der Addierer 113, der das Überlaufsignal erzeugt, ist derart geschaltet, daß er ein aus η Bits bestehendes Signal von einem Akkumulator 112 empfängt und dem Akkumulator 112 zuführt. Normalerweise weist der Akkumulator 112 mehrere Flip-Flops auf, die einzeln mit den Stufen des Addierers 113 verbunden sind. Der Akkumulator 112 empfängt ebenfalls Taktsignale von einem Taktgeber 111. Der Taktgeber 111 erzeugt ein relativ hochfrequentes Signal. Bei einer bevorzugten Aus— führungsform kann der Taktgeber 111 ein Signal mit einer Frequenz von ungefähr 330 kHz erzeugen. Das Taktsignal des Taktgebers 111 wird auch einem Teiler 114 zugeführt, der ein zweites Taktsignal dem Takt-Eingangsanschluß eines Vorwärts/Rückwärtszählers 115 zuführt. Der Vorwärts/Rückwärtszähler 115 führt dem Addierer 113 ein aus mehreren Bits (n Bits) bestehendes Signal zu. Der rückwärts zählende oder verringernde Eingangsanschluß des Vorwärts/Rüekwärtszählers 115 ist direkt mit dem Ausgang des Differenz-Komparators 119 verbunden. Zusätzlich ist der Ausgang des Komparators 119 mit dem vorwärts zählenden oder erhöhenden Eingangsanschluß des Zählers 115 über

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- li -

den Inverter il6 verbunden. Dementsprechend wird bei Anliegen eines Taktsignals vom Teiler 114 der Zähler 115 mittels eines jeden von dem Komparator 119 erzeugten Signals hochgezählt (oder zurückgezahlt). Der Ausgangsanschluß des Zählers 115 ist mit einer geeigneten Benutzervorrichtung 125 verbunden. In der Zeichnung ist zwar eine Serienverbindung gezeigt, es kann jedoch auch eine Parallelschaltung oder Übertragung vorgesehen sein.

Im Betriebszustand führt der Taktgeber 111 die relativ hochfrequenten Taktsignale dem Takt-Eingangsanschluß des Akkumulators 112 zu. Bei Anliegen der Taktsignale wird ein jedes Flip—Flop im Akkumulator 112 gekippt, um das vorher gespeicherte Signal in den entsprechenden Stufen des Addierers 113 abzuspeichern. Diese Informationsübertragung wird gewöhnlich während der Impuls-Vorderflanke oder (-Rückwärtsflanke)-eines Taktsignals vorgenommen. Danach wird das auf diese Weise im Akkumulator 112 abgespeicherte Signal wieder dem Addierer 113 zugeführt. Dieser Vorgang, der sich auch als akkumulative Rezirkulation bezeichnen läßt, wird mit jedem Taktsignal fortgesetzt, wodurch das in dem Akkumulator 112 und damit im Addierer 113 abgespeicherte Signal in Form eines linearen Modulo 2 Anstiegs wächst.

Außerdem werden die Taktsignale dem Teiler 114 zugeführt, der das Taktsignal durch einen Divisor teilt, der der Anzahl der Bits des im Akkumulator 112 abgespeicherten Signals entspricht, Bei einer vorzugsweisen Ausführungsform wird das Taktsignal durch einen Divisor 2 geteilt. Dieses zweite Taktsignal, d.h. das durch den Divisor 2ⁿ geteilte Taktsignal, wird dem Takt-

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anschluß des Vorwärts/Rückwärtszählers 115 zugeführt. Der Zähler 115 wird mit einer wesentlich niedrigeren Frequenz als der Akkumulator 112 getaktet bzw. betrieben. Ist der Zähler 115 getaktet, so kann das vorwärts oder rückwärts zählende Eingangssignal vom betriebsbereiten Zähler 115 aufgenommen werden. Das Signal im Vorwärts/Rückwärtszähler 115 ist eine direkte Funktion des vom Differenz-Komparator 119 erzeugten Ausgangssignals.

Der Signal- oder Speicherinhalt des Zählers 115 wird kontinuierlich dem Addierer 113 zugeführt und zu dessen Inhalt hinzuaddiert. Da der Inhalt des Addierers 113 zum Inhalt des Akkumulators 112 beim nächsten Taktsignal des Taktgebers 111 hinzuaddiert wird, geben die Inhalte sowohl des Akkumulators als auch des Addierers die im Zähler 115 bestimmten Änderungen wieder. Somit wird der Inhalt des Zählers 115 dem Inhalt des Akkumulators 112 mit einer periodischen Frequenz f hinzugefügt, die durch die Frequenz des Taktsignals bestimmt ist. Der Addiervorgang weist ebenfalls eine entsprechende Periode T_c auf.

Der Inhalt des Zählers 115 und der Inhalt des Akkumulators 112 umfassen jeweils η Bits. Wird das Bit des Inhalts des Akkumulators 112, das die höchste Wertigkeit aufweist, zu dem im Zähler 115 enthaltenen Bit der höchsten Wertigkeit hinzuaddiert, so treten als Folge der Additionen (gesteuert durch das Taktsignal) periodisch Überlauf-Bits auf. Diese Überlauf-Bits bewirken eine Überlauf-Spannung. Es ist zu erkennen, daß nach 2ⁿ Bitzeiten die Anzahl der Überläufe gegeben ist durch:

Anzahl der Überläufe = 2¹^"-!= N

V2ⁿ/

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Der Überlaufausgang des Addierers 112, nämlich die Überlaufspannung, ist ein binäres Signal. Dieses Signal weist eine Periodendauer d bzw. ein Tastverhältnis d auf, das der ganzen Zahl N, d.h. dem im Vorwärts/Rückwärtszähler 115 abgespeicherten Inhalt proportional ist. Das über 2ⁿ Taktzeiten gemittelte Tastverhältnis ist gleich der Anzahl der Überläufe multipliziert mit der Dauer eines jeden Überlaufes, dividiert durch die Periode von 2ⁿ Taktzeiten und kann somit folgendermaßen ausgedrückt werden:

_d = -J2 = -ü

2ⁿ T 2ⁿ

Hieraus ist zu ersehen, daß bei konstantem N das Überlaufsignal ein periodisches Signal ist, dessen Periode T, immer kleiner oder gleich 2ⁿ T ist oder:

In Anbetracht der relativen Betriebsfrequenzen, d.h., in Anbetracht der Tatsache, daß der Zähler 115 viel langsamer als der Addierer 113 ist, scheint N während eines typischen Betriebsvorganges konstant zu bleiben.

Das vom Addierer 113 abgegebene Überlaufsignal wird zur direkten Steuerung der Erzeugung des Signals Y^ verwendet. Das heißt, daß die Signalspannung Vp durch wahlweises Verbinden des Anschlußpunktes 121 mit V_ß oder Masse mittels der Sehalter Sl und

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-Ik-

S2 erzeugt wird. Der Schalter Sl wird geschlossen und damit die Spannungsquelle V_ß mit dem Anschlußpunkt 121 verbunden, wenn das Überlaufsignal "richtig" ist. Umgekehrt wird der Schalter S2 geschlossen, wodurch der Anschlußpunkt 121 mit Masse verbunden wird, wenn das Überlaufsignal "falsch" ist. Wenn der Schalter Sl geschlossen ist, ist also der Schalter S2 geöffnet und umgekehrt. Darüber hinaus ist es ersichtlich, daß Tastverhältnis und die Periodendauer des Signals V^ gleich dem Tastverhältnis und der Periode des Überlaufsignals sind. Da die Gleichstromkomponente einer binären Spannung, wie etwa V_D, proportional zu ihrem Tastverhältnis ist, ist auch die Gleichstromkomponente proportional zu N. Die Gleichstromkomponente oder Niederfrequenz— komponente des Signals V^ variiert zwischen V„ und Masse in Übereinstimmung mit dem Tastverhältnis des Überlaufsignals, das die Betriebsweise der Schalter Sl und S2 steuert. Wenn das Überlaufsignal ein hohes Taktverhältnis aufweist, wird der Schalter Sl häufiger geschlossen und damit häufiger als der Schalter S2. Demzufolge weist V^ am Anschlußpunkt 121 eine niederfrequente Komponente mit relativ hohem Spannungspegel auf, d.h. einen Spannungspegel, der näher zur Spannung V_ß liegt. Natürlich erzeugt der umgekehrte Vorgang die umgekehrte Spannungsbedingung.

Das Signal V₀ wird dem in gestrichelten Linien dargestellten Filterschaltkreis 118 zugeführt. Der Tiefpaß-Filterschaltkreis 118 verarbeitet die Spannung V₀ und glättet wirksam deren pulsierende Amplituden. Der Filterschaltkreis gibt als Funktion des EingangssignaIs V_D ein im wesentlichen konstantes Ausgangssignal Vp (d.h. die Rückkopplungsspannung) ab. Die Gleichspannungskomponente des Rückkopplungssignals V„ schwankt zwischen

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V„ . und V„ _mav in Abhängigkeit vom bzw. gesteuert vom

.1/ IQXIl * χ* ΠκϊΧ _#

Wert von N (d.h. der Anzahl der Überläufe am Addierer 113). Es gilt:

^VF ^{= V}F min. ⁺ ^^VF max. " ^VF min.) — ,

2ⁿ

ν_π . = τ? 2—L· _—__ . ν

F mm. R. R₇, + R„ Rr, + R. Ii_n B

- B A C . ^VF max. ~ R_A R_B + R_ß R_c + R_A R_ß ' ^VB

Durch entsprechende Wahl der Widerstandswerte der Widerstände R_A und Rg in Relation zum Widerstand R~ können die Spannungen

V₁-, . und V„ _me^. gleich den Minimal- bzw. Maximalwerten r nun. r max.

von Vg eingestellt werden. Da V_{g min} und V_g Funktionen

von R₀ . ^ und R_{c mo}^. sind, kann gezeigt werden, daß gilt: ο mxn. ._^ ö max.

^VS max. _± _ ^RL ^^RS max. " ^RS min.

^RC ^VS min. ^RS min. ^^RS max.⁺

RVV R R

^ΆΑ S max.- ^VS min. S max. - ^aS min.

^RC ^VB ~ ^VS max. ^RS min. ^{+ R}L

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Die Zeitkonstante des Filterschaltkreises hängt von den Werten der Widerstände R., R„ und R_c sowie von der Kapazität des Kondensators C ab. Die Zeitkonstante ergibt sich aus der Gleichung;

R R R

^{A ö} ° . C

R_A R_B + R₅R₀₊ R_A R₀

Diese Zeitkonstante muß genügend groß sein, so daß das Ausgangssignal Vp sich nicht um mehr als ein Bit geringster Wertigkeit während einer Periode des Überlauf-Ausgangssignals des Addierers 112 ändert. Die Zeitkonstante kann definiert werden als:

¹F " ^{d 1}C

Ist die Zeitkonstante zu groß, wird die Betriebsbandbreite des Umsetzers reduziert.

Die Widerstände Rt und R_g bilden einen Spannungsteiler zwischen der Spannungsquelle 110 (d.h. der Spannung V_ß) und Masse. Eine Signalspannung V_g wird am Anschlußpunkt 120 abgetastet. Die Spannung V_g ändert sich mit dem Widerstandswert des Widerstands Rg. Der Widerstand R_g ändert sich als Funktion der Temperatur oder einer anderen zu messenden Größe. Die Signalspannung V_g stellt die Änderungen (falls Änderungen vorliegen) einer bestimmten vom Widerstand R_g repräsentierten Funktion dar. Dieses Signal liegt in analoger Form vor. Um es in einem digitalen Rechner verwenden zu können, muß das analoge Signal digitalisiert werden, wie es z.B. in dem Vorwärts/Rüekwärts-

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Zähler 115 geschieht. Das digitalisierte Signal wird der Benutzervorrichtung 125 zugeführt.

Um das digitalisierte Signal entsprechend den am Sensor Rg vorliegenden Bedingungen auf den neuesten Stand zu bringen, werden das digitalisierte Signal und das abgetastete Signal miteinander verglichen. Die Signalspannung V_g am Anschlußpunkt 120 und die Rückkopplungsspannung Vp am Anschlußpunkt 122 werden, wie bereits erwähnt, dem Differenz-Vergleicher 119 zugeführt. Der Vergleicher 119 vergleicht diese Signale und erzeugt ein Ausgangssignal, das eine Funktion der Differenz der Signalspannung und der Rückkopplungsspannung ist. Das Ausgangssignal des Differenz-Vergleichers 119 wird dazu benutzt, den Zähler 115 abhängig vom Vorzeichen des Ausgangssignals vor- oder zurückzuzählen. Der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 115 wird einmal während einer jeden Periode von 2 Taktzeiten •getaktet, wie bereits beschrieben. Dementsprechend wird bei Anliegen eines jeden Taktsignals das im Zähler 115 abgespeicherte Signal in entsprechender Richtung geändert (als Funktion des an den Vorwärts- und Rückwärts-Zählereingängen anliegenden Signals). Ändert sich der Inhalt des Zählers 115 entsprechend dem vom Vergleicher 119 abgegebenen Signal, so ändern sich die Inhalte des Addierers 113 und des Akkumulators 112. Diese Änderungen bewirken in diesem Betriebszustand des Addierers und des Akkumulators eine Änderung der Rate oder Anzahl der Überläufe und damit eine Änderung der Überlaufspannung. Wenn sich die Überlaufspannung ändert, ändern sich die Spannungen Vjj und V_p. Dementsprechend wird die Spannung V_g "geregelt", bis das von dem Vergleicher 119 erzeugte Signal abwechselnd zwischen richtig und falsch schwankt. Auf diese Weise ändert sich der Inhalt des Zählers 115 nicht (mit Ausnahme des Bits

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geringster Wertigkeit) und die Überlaufspannung bleibt im wesentlichen konstant. Der Filterschaltkreis 118 ist in der Lage, die möglicherweise im V^-Signal auftretende, relativ hochfrequente Welligkeit zu glätten, so daß die Spannung V_p ein relativ geglättetes analoges Signal ist. Dieses relativ geglättete Signal kann besser mit dem Analogsignal V_g verglichen werden, um ein geeignetes Ausgangssignal vom Vergleicher 119 zu erzeugen.

Es liegt somit ein Schaltkreis zum Umsetzen eines von einer analogen Abtastvorrichtung erzeugten analogen Signals in ein digitales Signal vor, das dann digital weiterverarbeitet wird, z.B. in einem Digitalrechner. Das digitale Signal wird einem Schaltkreis zugeführt, der im wesentlichen das digitale Signal wieder in ein analoges Signal umwandelt. Ein Filterschaltkreis bereitet dieses umgewandelte Analogsignal zwecks Rückkopplung und Vergleich mit dem Original-Analogsignal auf. Auf diese Weise kann die Beziehung zwischen dem digitalen Signal und dem Original-Analogsignal kontinuierlich auf den neuesten Stand gebracht werden, und das digitale Signal liefert eine genauere laufende Darstellung des analogen Signals. Ein besonderer Vorteil dieser Schaltungsanordnung besteht darin, daß nur eine sehr geringe Anzahl analoger Präzisions-Schaltung skomponenten erforderlich ist, und daß die Umsetzung des Analogsignals in ein Digitalsignal unabhängig von der Versorgungsspannung erfolgt. Der Umsetzer ist nicht an eine bestimmte Art von Sensoren gebunden, solange der verwendete Sensor eine geeignete Bandbreite aufweist. Bei dieser Ausführungsform verwendet der Sensor einen Widerstandswert als einen einer zu messenden und zu digitalisierenden Größe (wie etwa Temperatur) entsprechenden Parameter.

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Selbstverständlich können gewisse Modifikationen am Umsetzer vorgenommen werden. Zum Beispiel kann der Eichwiderstand It, in gewissen Fällen entfallen. Es kann auch ein Eichwiderstand an entgegengesetzten Enden des Sensorwiderstandes verwendet werden. Bas Verhältnis der Widerstandswerte des Eichwiderstandes und Sensorwiderstandes ist eine Funktion der erforderlichen und/oder gewünschten Genauigkeit der Schaltungsanordnung. Auch kann ein bestimmtes bevorzugtes Verhältnis zwischen den Taktfrequenzen, der Anzahl η der Bits, der Filter-Zeitkonstanten und der Bandbreite des Sensors festgelegt werden. Ferner sind Modifikationen der verschiedenen digitalen Schaltkreise und damit Änderungen der Wechselwirkung dieser Schaltkreise möglich.

Eine weitere Aüsfiihrungsform des erfindungsgemäßen Analog-Digital-Umsetzers verwendet ein exponentielles Sägezahnsignal zur Digitalisierung einer Analogspannung. Mehrere Vergleicher vergleichen das Sägezahnsignal mit verschiedenen Analogsignalen, um eine logische Schaltung zu steuern. Die logische Schaltungsanordnung steuert verschiedene Register, in denen eine digitalisierte Version eines abgetasteten Analogsignals erzeugt wird.

In Fig. 3 ist das Schaltbild dieser Ausftihrungsform eines Analog-Digital-Umsetzers dargestellt. Die Spannungsquelle 110, die eine im wesentlichen konstante Spannung Vg liefert, ist mit dem Anschlußpunkt 231 verbunden. Ein Spannungsteilernetzwerk, das die Widerstände R_ß, R_g und R_ß aufweist, ist zwischen den Anschlußpunkt 231 und ein geeignetes Bezugspotential, z.B. Masse, geschaltet. Die Widerstände R_ß und R_c sind Festwiderstände, während der Widerstand R_g ein variabler

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Widerstand, z.B. ein Potentiometer, ist. Der Widerstand R„ ist in Reihe zwischen die Widerstände R_ß und Rp geschaltet. Die gemeinsame Verbindung 215 der Widerstände R„ und R„ ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines Differenz-Vergleichers 211 verbunden. Die gemeinsame Verbindung 216 der Widerstände Rg und Rp ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines Differenz-Vergleichers 213 verbunden. Der Abgriff des Widerstands Rg ist mit dem invertierenden Eingangsanschluß eines Differenz-Vergleichers 212 verbunden. Die nicht invertierenden Eingangsanschlüsse jedes Differenz-Vergleichers 211, 212 und 213 sind mit dem Anschlußpunkt 21*4 der Sägezahn-Generatorschaltung 235 verbunden. Der Generatorschaltkreis 235 erzeugt eine exponentielle Sägezahnspannung V_p, die den Differenz-Vergleichern über den Anschlußpunkt 214 zugeführt wird. Die Signale V™ und V, werden an den Anschlüssen 215 bzw. 216 erzeugt und setzen die obere und untere Grenze der Betriebsspannungen des Schaltkreises fest, wie im folgenden beschrieben wird. Das abgetastete oder erfaßte Signal V_g wird am Abgriff des Widerstands Rg erzeugt. Der Widerstand Rg kann ein übliches Potentiometer sein, das von einem Steuerelement getrieben wird, wobei die Stellung des Steuerelementes festgelegt ist.

Der Sägezahn-Generatorschaltkreis 235 weist einen Widerstand R. und einen Kondensator C_A in Serienschaltung zwischen einem Anschlußpunkt 231 und Massepotential auf. Die gemeinsame Verbindung des Widerstands und der Kapazität, der Anschlußpunkt 214,ist ebenfalls mit einem Anschluß eines Widerstands R_D verbunden. Ein Schalter SIl ist mit dem anderen Anschluß des Widerstands Rjj und Masse verbunden. Der Steueranschluß des Schalters SIl ist mit dem Logikschaltkreis verbunden, wie im folgenden beschrieben wird. Bei einer Ausführungsform kann der Schalter

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SIl einen typischen Feldeffekttransistor aufweisen, dessen Quellen-Senken-Strecke zwischen dem Widerstand R_ß und Masse liegt und dessen Steuerelektrode das Q_HL-Steuersignal zugeführt wird.

Der Logikschaltkreis weist ein Flip-Flop 217 vom D-Typ auf, dessen D-Eingangsanschluß mit dem Ausgangsanschluß des Differenz-Vergleichers 213 verbunden ist, um das Signal Q_L zu empfangen. Der Taktanschluß des Flip-Flops 217 empfängt das System-Taktsignal C. Das Flip-Flop 217 dient zur Synchronisierung des Signals Q_L mit dem System-Taktgeher. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 217 führt das Signal Q_DL einem Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 222 zu.

Das am Ausgangsanschluß des Vergleichers 213 abgegebene Signal Qt wird ebenfalls über einen Inverter 219 dem K-Eingang eines JK-Flip-Flops 218 zugeführt. Das am Ausgangsanschluß des Vergleichers 211 abgegebene Signal Q„ wird dem J-Eingangsanschluß des JK-Flip-Flops 218 zugeführt. Das System-Taktsignal C wird ebenfalls dem Taktanschluß des Flip-Flops 218 zugeführt. Das am Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 218 abgegebene Signal Qtj, wird dem Schalter SIl zugeführt und veranlaßt eine Entladung der Kapazität C. gegen Masse. Das Ausgangssignal Q™_ wird am Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 218 erzeugt. Dieser Anschluß ist mit einem Eingang eines ODER-Gliedes 224 und einem dritten Eingang des UND-Gliedes 222 verbunden.

Das am Ausgangsanschluß des Vergleichers 212 abgegebene Ausgangssignal Q_s, das V_p ^i Vg bezeichnet, wird einem Ausgangsanschluß des ODER-Gliedes 224 zugeführt. Einem anderen Eingangs-

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anschluß des ODER-Gliedes 224 wird das Ausgangssignal des Detektors 240 zugeführt. Dem verbleibenden Eingangsanschluß des ODER-Gliedes 224 wird das Signal Q_HL zugeführt. Der Ausgangsanschluß des ODER-Gliedes 224 ist mit dem D-Eingangsanschluß des Flip—Flops 223 vom D—Typ und einem Eingang eines UND-Gliedes 225 verbunden. Ein weiterer Eingangsanschluß des UND-Gliedes 225 ist mit dem ^-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 223 verbunden. Das Taktsignal C wird dem anderen Eingang des UND-Gliedes 225 und dem Takt-Anschluß des Flip-Flops 223 zugeführt. Das Signal Q_pE ist ein Taktimpuls für jeden "Falsch"-"Richtig"-Übergang des Ausgangs des ODER-Gliedes 224.

Das am Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 225 abgegebene Signal Qp_E wird dem Takt-Eingangsanschluß eines Registers 226 zugeführt. Die Ausgangsanschlüsse des Registers 226 sind mit der Benutzervorrichtung 125 verbunden. Obwohl eine Parallelverbindung vorgeschlagen wird, kann auch eine Serienschaltung des Registers 226 mit der Benutzervorrichtung 125 vorgenommen werden.

Das am Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 218 abgegebene Qut-Ausgangssignal wird dem D-Eingangsanschluß eines Flip-Flops 220 sowie einem Eingang eines UND-Gliedes 221 und dem Steueranschluß des Schalters SIl zugeführt. Dem Taktanschluß des Flip-Flops 220 wird das Taktsignal C zugeführt. Das am Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 220 abgegebene Signal Q_DHt wird dem Rücksetz-Anschluß eines Registers 227 zugeführt. Das am 'Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 220 abgegebene Signal ^mjr wird einem anderen Eingang des UND-Gliedes 221 zugeführt. Dem dritten Eingang des UND-Gliedes 221 wird das Taktsignal C zuge-

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führt. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 221 ist mit dem Takt-Eingangsanschluß eines Registers 229 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 221 besteht jeweils in einem Taktimpuls für jeden Übergang von (λ,τ von falsch zu richtig. Ein Addierer 23Ο ist derart geschaltet, daß er Teile des Informationsgehalts des Registers 227 erhält, während das Register 229 Signale vom Addierer 230 empfängt und dem Addierer 230 Signale zuführt. Das Register 227 ist derart geschaltet, daß es Signale dem Addierer 228 zuführt und vom Addierer 228 Signale erhält. Der Addierer 228 erhält auch Signale vom Register 229. Außerdem werden Teile des Informations- oder Signalgehalts des Registers 227, nämlich das Signal P, dem Register 226 zugeführt. Die gleichen Signale werden dem Detektor 240 zugeführt, der das Signal M, das die Bedingung P = 2ⁿ -2 repräsentiert, dem ODER-Glied 224 zuführt. Der Inhalt des Registers 226 wird der Benutzervorrichtung 125 entsprechend dem Signal Q_pE zugeführt, wie bereits erwähnt.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist am besten zu verstehen, wenn die Fig. 3 und 4 gemeinsam betrachtet werden. Die Widerstände R. und R_D bilden zusammen mit der Kapazität C^ und dem Schalter SIl ein Sägezahn-Generatornetzwerk 235. Ein typisches exponentielles Sägezahnsignal 100 ist in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 4 dargestellte Signal ist zu Erläuterungszwecken ein wenig übertrieben dargestellt. Das Sägezahnsignal 100 stellt die Spannung V_F dar, die am Anschlußpunkt 214 des Netzwerks 235 erzeugt wird. Die Sägezahnspannung V„ oszilliert zwischen der oberen Spannung V^. und der unteren Spannung V,. Dieses Oszillieren wird im wesentlichen durch selektives Öffnen und Schließen des Schalters SIl zur geeigneten Zeit gesteuert.

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- 2k -

Außerdem steigt die Spannung V_F während der Zeit T„ exponentiell vom Amplitudenwert V, zum Amplitudenwert V„ an. Die Widerstandswerte der Widerstände R. und R_c werden daher so gewählt, daß der Nennwert von Tp

R nenn ~ * C
ist, wobei T_n die Periode des System-Taktsignals C ist.

Ferner wird der durch die Eich-Festwiderstände R_n und R_n zusammen mit dem Potentiometer R_g gebildete Spannungsteiler dazu verwendet, Spannungen V₀., V^ und V_g zu erzeugen. Die Spannung Vg hängt von k, dem Verhältnis des Widerstandes zwischen dem Abgriff und dem unteren Anschluß des Potentiometers, bezogen auf den Gesamtwiderstand des Potentiometers, ab. V_g ist daher der abgetasteten Größe oder dem vom Widerstand R_g repräsentierten Parameter proportional. Die vom Spannungsteilernetz— werk erzeugten Signale werden den Differenz-Vergleichern 211, 212 und 213 zugeführt, wie bereits erwähnt. Diese Signale werden mit der vom Sägezahngenerator 235 erzeugten Rückkopplung sspannung Y„ verglichen. Für die einzelnen Spannungen gelten folgende Gleichungen:

R_n + k R_Q

^VS " Rg + Rg + R_c ^VB

^RC

v . v

^VL " R_B + Rg + R_c ^VB

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R_B +

Wie aus dem folgenden ersichtlich, ist die Wechselwirkung der verschiedenen Signale zumindest eine Funktion der Zeit, in der Vp eine beliebige bestimmte Spannung V. oberhalb V_L erreicht. Diese Zeit wird mit t bezeichnet, wobei der Wert von t für V_p = Vj₁ = T_R ist, wie bereits erwähnt. Damit gilt allgemein:

= V₁. + (V_n- V,) (1 -

wobei T= R. C. ist. Die sich auf V„ beziehende Gleichung läßt sich somit auch ausdrucken durch:

" ^v

b -t/r

VB	In	VB	- V
TR			- VL

Werden nun V, und Vtt durch die entsprechenden obigen Ausdrücke ersetzt, so läßt sich letztere Gleichung schreiben:

^TR = ^RA ⁰A

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Aus dieser letzten Gleichung läßt sich ersehen, daß T„ nicht von der Versorgungsspannung V_ß abhängt, wobei diese Annahme davon ausgeht, daß Änderungen der Spannung V„ sich über längere Zeiten erstrecken als T„. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß V_ß entsprechend gefiltert wird. Somit läßt sich zeigen, daß gilt:

R_A C_A in

_a c_A

- ^V

wobei Tg die Zeit ist, die V_p benötigt, um von V^ bis zur abgetasteten Spannung V_g anzusteigen. Aus dieser Gleichung ist ferner zu ersehen, daß es für jeden bestimmten Wert von Vg nur einen Wert von T_g gibt und daß mit steigendem V_g Tg größer wird.

Da die digitale Erzeugung des Ausgangssignals P lediglich von T_ß abhängt (wie aus dem folgenden ersichtlich wird), sind die digitalisierten Daten nicht von langsamen Änderungen der Versorgungsspannung abhängig. T_R ist lediglich eine Funktion von Widerstands- und Kapazitätswerten, so daß jede Änderung von T_R durch Änderungen von Widerstands- und/oder Kapazitätswerten verursacht werden muß. Daher ist T_R auf langsame Änderungen beschränkt, da Widerstands- und Kapazitätswerte sich im wesentlichen mit der Temperatur ändern, und die diesen Komponenten zugeordneten thermischen Zeitkonstanten normalerweise viel größer sind als die Änderungsperiode T_R. Die digitale Steuervorrichtung soll normalerweise lediglich kleine Korrekturen während vieler Sägezahn-Perioden ausführen. Aus diesem Grunde treten bei der Erzeugung des digitalisierten Signals lediglich

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vernachlässigbare Fehler als Resultat von Änderungen der Werte der Widerstands- und Kapazitätskomponenten mit der Temperatur auf.

Nachdem die Wirkungs-weise des Sägezahngenerators und des Spannungsteilers im einzelnen sowie deren Wechselwirkung zur Erzeugung der verschiedenen Spannungssignale beschrieben ist, soll nun die genaue Wirkungsweise des gesamten Schaltkreises beschrieben werden.

Die digitale Steuervorrichtung ist im wesentlichen ein durch das Register 227 und den Addierer 228 gebildeter variabler Inkrementzähler, wobei der Inhalt des Registers 229 das variable Inkrement repräsentiert. Die oberen Bits des Registers 227» A₀ bis A_n ., erzeugen eine digitale Zahl, die mit der Zeit

linear ansteigt und deren Nenn-Endwert (wenn V„ = V_n. is€)

N-I
gleich 2 ^χ ist.

Normalerweise wird dem in Fig. 3 gezeigten Umsetzerschaltkreis Leistung zur Zeit TO zugeführt. Zur Zeit TO ist die Spannung Vp niedriger als die Spannungen V„, V_g oder V,, da der Kondensator C. entladen sein sollte. Aus diesem Grunde erzeugt jeder Vergleicher 211, 212 und 213 ein falsches Ausgangssignal. Unter einem falschen Signal soll hier eine binäre Null, ein Signal niedrigen Pegels, ein relativ negatives Signal oder ähnliches verstanden werden. Jeder dieser Terme wird im folgenden austauschbar verwendet. Die von den Vergleichern 211, 212 und erzeugten Signale Q_H, Q_g bzw. Q_L sind somit sämtlich falsche Signale.

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Im allgemeinen 1st die Sägezahnspannung V„ zur Zeit Tl gleich Vj, wobei der Ausgang des Vergleichers 213 richtig ist, was das UND-Glied 222 veranlaßt, das Register 227 mit dem Systemtakt C zu takten. Hierdurch wird einmal während jeder Taktzeit der Inhalt des Registers 229 zu dem des Registers 227 hinzuaddiert, wobei das Ergebnis im Register 227 abgespeichert wird. Die Ausgänge der UND-Glieder 225 und 221 sind falsch, wodurch verhindert wird, daß sich der Registerinhalt der Register 229 und 226 ändert. Zur Zeit T2, wenn V_g = V„ ist, ist der Ausgang von DC2 richtig, wodurch der Ausgang des UND-Gliedes 225 während einer Taktzeit richtig ist. Hierdurch wird Register 226 einmal getaktet, wodurch die digitale Zahl P in das Register 226 überführt wird, wo sie abgespeichert wird, bis sie zur Zeit T2 des nächsten Zyklus auf den neuesten Stand gebracht wird. Zur Zeit T3, wenn V_p = V„ ist, ist der Ausgang von DCl richtig, wodurch der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 218 zur nächsten Taktzeit an richtigem Potential liegt. Hierdurch wird der Schalter SIl geschlossen und C. über R_ß gegen Masse entladen. Die Zeit T4 stellt den Beginn eines neuen Sägezahn-Zyklus dar.

Ist der Ausgang von DCl richtig, wird das Signal Q.,_L zur nächsten Taktzeit richtig. Das Signal Q₁TT veranlaßt in Verbindung mit dem Signal QDjjl den Ausgang des UND-Gliedes 221, das Register 229 einmal zu takten. Mit diesem Takt wird der Fehler in P (Pp - Pp₁ ) zum Register 229 zurückgekoppelt, und zwar derart, daß der in P enthaltene Fehler am Ende des nächsten Zyklus reduziert wird.

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Genauer gesagt, wird das falsche Signal Q„ dem J-Eingang des JK-Flip-Flops 218 zugeführt. Außerdem wird das falsche Signal Q_s einem Eingang des ODER-Gliedes 224 zugeführt. Das falsche Signal Q_L wird dem D-Eingangsanschluß des Flip-Flops 217 vom D-Typ und über den Inverter 219 dem K-Eingang des Flip-Flops 218 zugeführt. Daher wird bei Anlegen des System-Taktsignals C das am D-Eingangsanschluß des Flip-Flops 217 anliegende falsche Signal kopiert bzw. direkt als falsches Signal Q_DT zum Ausgangsansehluß des Flip-Flops 217 übertragen. Dieses Signal wird einem Eingang des UND-Gliedes 222 zugeführt. Außerdem bewirkt das gleiche Taktsignal die Erzeugung eines falschen Signals Q„_L am Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 218 und eines richtigen Q„_L-Signals am ^-Ausgangsansehluß des Flip-Flops 218. Das Ausgangssignal Q_HL wird dem D-Eingang des Flip-Flops 220 und dem Steuereingang des Schalters SIl zugeführt. Das falsche Signal 0™ bewirkt, daß der Schalter SIl ausgeschaltet und nichtleitend ist. Demzufolge beginnt die Sägezahnspannung V_F am Kondensator C. in der üblichen Weise anzusteigen.

Mittlerweile ist das richtige Signal "θ™ einem Eingang des UND-Gliedes 222 zugeführt worden, um dessen Betrieb als Funktion der restlichen Signale zu ermöglichen.

Das Signal Q™ des Flip-Flops 218 wird ebenfalls direkt einem Eingang des UND-Gliedes 221 zugeführt. Der falsche Zustand dieses Signals bewirkt eine Sperrung des UND-Gliedes 221 zu dieser Zeit. Dementsprechend liegt das Ausgangssignal vom UND-Glied 221 (das als Taktsignal für das Register 229 dient) nicht an. Daher gibt es keine Wechselwirkung zwischen dem Addierer 230 und dem Register 229. In gleicher Weise bewirkt der falsche Zustand des Signals Q_DL eine Sperrung des UND-Gliedes 222 und

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verhindert damit den Betrieb des Registers 227 gegenüber dem Addierer 228.

Bei weiterem Anstieg der Sägezahnspannung V„ erreicht die Spannung Vp zur Zeit Tl den Wert V-. Bei dieser Spannungsbedingung erzeugt der Vergleicher 213 ein Ausgangssignal Q_L mit richtigem Pegel. Dieses Signal mit richtigem Pegel wird dem D-Eingang des Flip-Flops 217 und über den Inverter 219 dem K-Eingang des Flip-Flops 218 zugeführt. Bei Anlegen des nächsten Taktsignals C wird das am Eingangsanschluß des Flip—Flops anliegende richtige Signal übertragen bzw. durchgelassen und einem Eingang des UND-Gliedes 222 zugeführt. Das gleiche Taktsignal übt insofern im wesentlichen keine Wirkung auf das Flip-Flop 218 aus, als sowohl das J-Eingangssignal wie auch das K—Eingangssignal beide falsch sind. Daher wird das richtige Signal Q_HT vom Flip-Flop 218 aufrechterhalten. Dementsprechend werden zwei richtige EingangsSignale dem UND-Glied 222 zugeführt, wobei das UND-Glied 222 mittels eines jeden positiven Anstiegs des Taktsignals C freigegeben wird. Als Ergebnis wird das Register 227 mittels der Taktsignale C über das UND-Glied 222 wirksam getaktet. In diesem Betriebszustand werden die Registerinhalte der Register 227 und 229 bei jedem Taktsignal addiert. Anders ausgedrückt, der Registerinhalt des A-Registers 227 wird dem Addierer 228 zugeführt und dann vor dem nächsten Taktsignal wieder zurück zum Register 227 geführt. Beim nächsten Taktsignal wird der Registerinhalt des A-Registers 227 zum Inhalt des Addierers 228 (dem früheren Registerinhalt des A-Registers 227) hinzuaddiert und dann wieder dem A-Register 227 zugeführt. Es läßt sich erkennen, daß damit im A-Register 227 Informationen in linearer, rampenähnlich ansteigender Form abgespei-

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chert werden. In der Zwischenzeit verbleibt der Rest des Schaltkreises im gleichen Zustand, wie vorher festgelegt. Das heißt, die Registerinhalte der Register 229 und 226 ändern sich insoweit nicht, als die Ausgangssignale der UND-Glieder 221 und 225 falsch bleiben.

Bei weiterem Ansteigen der Spannung V_p erreicht die Spannung V„ zur Zeit T2 den Wert Vg. Zu diesem Zeitpunkt wird das vom Vergleicher 212 erzeugte Signal Q_g richtig. Durch diesen Signalzustand wird das Ausgangssignal des UND-Gliedes 225 während einer Taktzeit richtig. Das vom UND-Glied 225 abgegebene Ausgangssignal Qp_E taktet das Register 226 einmal, wodurch die digitale Zahl P vom bezeichneten Teil des Registers 227 in das Register 226 übertragen wird, wo sie abgespeichert wird, bis sie zur Zeit T2 des nächsten Zyklus auf den neuesten Stand gebracht wird.

Die Spannung V„ steigt weiter an, bis sie gleich oder größer als Vjj ist. Wenn Vp = V„ ist, erzeugt der Vergleicher 211 ein richtiges Ausgangssignal Qtt. Dieses richtige Signal wird nun dem J-Eingang des Flip-Flops 218 zugeführt, das an seinem K-Eingangsanschluß ein falsches Eingangssignal erhält. Beim nächsten Taktsignal wird daher das Signal Q_Ht richtig, da das Signal am J-Eingang des Flip-Flops 218 richtig ist. Das richtige Signal Q_Hj wird dem aktivierenden Anschluß des Schalters SIl zugeführt, wodurch der Schalter SIl erregt wird und den Ansehlußpunkt 214 über den Schalter und den Widerstand R_n mit Masse verbindet. Hierdurch wird der Kondensator C. entladen, und die Spannung V„ am Anschlußpunkt 214 fällt gegen Null ab.

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Das vom Flip-Flop 218 erzeugte Signal Q₁,, ist natürlich nun falsch. Dieses falsche Signal wird einem Eingangsanschluß des ODER-Gliedes 224 und einem Eingang des UND-Gliedes 222 zugeführt. Demzufolge sperrt das UND-Glied 222. Als Ergebnis des richtigen Signals Q_g erzeugt das ODER-Glied 224 ein richtiges Ausgangssignal. Demzufolge wird das Signal Q_pE bis zum nächsten Taktsignal richtig, wenn das richtige Signal am D-Eingangsanschluß des Flip-Flops 223 eine Änderung des (J-Ausgangs in ein falsches Signal bewirkt. Das Register 226 wird durch Qp„ getaktet, und die digitalen Daten (P) werden zu diesem Register übertragen und in ihm abgespeichert, bis sie während des nächsten Sägezahnzyklus auf den neuesten Stand gebracht werden.

Das dem D-Eingangsanschluß des Flip-Flops 220 zugeführte richtige Signal Q ,τ wird auch einem Eingangsanschluß des UND-Gliedes 22i zugeführt. Das Signal {J™™ verbleibt bis zum nächsten darauffolgenden Taktimpuls C im richtigen Zustand. Das UND-Glied 221 empfängt daher während eines Taktimpulses alle richtigen Eingangssignale und erzeugt ein richtiges Ausgangssignal, das dem Takt-Eingangsanschluß des Registers 229 zugeführt wird.

Die Zeit T4 repräsentiert das Ende eines bestimmten Zyklus oder den Beginn des nächsten Zyklus. Der Zeitabschnitt T3 bis T4 ist zwecks besserer Darstellung übertrieben gezeichnet. Bei zyklischer Betriebsweise kann die Zeit T4 als zur Zeit TO analoge Größe angesehen werden. Die Sägezahnspannung V„ beginnt somit wieder dann anzusteigen, wenn die Anfangsbedingungen für die Flip-Flops und die Tor-Schaltung durch die Entladung der Spannung V_p auf einen Pegel unterhalb V^ vorliegen. Das heißt,

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die Signale Qt, Q_s und Qjr sind sämtlich falsche Signale, wenn die Anfangsbedingungen existieren, einschließlich des falschen Zustandes des Signals Qttt, hei dem der Schalter SIl ausgeschaltet bzw. nichtleitend ist.

Die beschriebenen Schaltvorgänge laufen zyklisch bzw. auf rezirkulierende Weise ab. Die Spannung V„ steigt an und fällt ab als Funktion der Betriebsweise des Schalters SIl. Während die Spannung V_p sich zyklisch ändert, werden die Signale Q_x, Q_s und Q„ zyklisch vom falschen in den richtigen Zustand getrieben. Die in den verschiedenen Registern, wie etwa dem Register 227, dem Register 229 oder anderen Registern abgespeicherten Signale setzen ihre Wechselwirkung untereinander und mit den verschiedenen Addierern fort. Außerdem ändert sich der Zustand des Signals Q_g je nach Variation des Signals Vp. Das heißt, die Spannung V„ erreicht den Pegel der Spannung V_g zu verschiedenen Zeiten, was von der Spannung von V_g abhängt. Dementsprechend ändert sich der Betriebszustand, während dem der Registerinhalt des Registers 227 zum Register 226 übertragen wird. Das heißt, daß die für V_p erforderliche Zeit zum Erreichen des Spannungspegels V_g das vom Register 227 erzeugte Signal steuert, da das Register 227 in rezirkulierender sägezahnähnlicher Funktion mit dem Addierer 228 lediglich solange zusammenarbeitet, wie Taktsignale C dem UND-Glied 222 zugeführt werden, nachdem die Spannung V_p den Spannungspegel V, erreicht hat. Dementsprechend wird das Signal schließlich zum Register 226 übertragen, und die Benutzervorrichtung 125 ändert sich daher als direkte Funktion des Pegels der Spannung V_g. Ein zusätzliches Merkmal des Analog-Digital-Umsetzers besteht darin, daß ein geeigneter Detektor 240 zum Empfang der Signale P vom

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- 3h -

Register 227 angebracht ist. Diese Signale erzeugen ein Ausgangssignal des Detektors, wenn die Signale P eine als

P = 2ⁿ - 2

definierte Funktion repräsentieren. Ist dieser Signalzustand erreicht, wird ein richtiges Signal dem ODER-Glied 224 zugeführt, das, wenn die anderen beiden Eingänge falsch sind, ein richtiges Signal von einer Taktsignaldauer vom UND-Glied 225 erzeugt, um den Registerinhalt des D-Registers 226 zur Benutzervorrichtung 125 zu übertragen.

Der Analog-Digital-Umsetzer verwendet somit ein sägezahnähnliches Signal zur Steuerung der Digitalisierung eines analogen Signals. Die Sägezahn- oder Rampenfunktion legt der Digitalisierung auch hohe und niedrige Grenzen auf, so daß eine im wesentlichen gleiche Betriebsweise sichergestellt ist. Das heißt, während eines jeden Zyklus wird immer der gleiche Teil des Sägezahnsignals verwendet.

Der Analog-Digital-Umsetzer spricht nicht auf langsame Änderungen der Versorgungsspannung an und weist eine Kompensations-Log ikschaltung und Schaltkreise auf, die den Analog-Digital-Umsetzer relativ unempfindlich gegenüber Änderungen von Widerstands- und Kapazitätswerten macht.

In Fig. 5 ist ein detailliertes Blockschaltbild des in Fig. 1 mit der Bezugszahl 12 bezeichneten Rechners zur Berechnung der Impulsdauer bzw. Impulsbreite gezeigt. Der Rechner 12 weist mehrere Eingänge 50 bis 55 auf. Obwohl hier nur sechs Eingänge gezeigt sind, kann natürlich in der Praxis jede be-

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liebige Zahl von Eingängen bzw. Signalquellen verwendet werden. Jeder der Eingänge bzw. jede Signalquelle gibt das zu einem bestimmten Sensor oder Wandler gehörige digitale Signal ab. Diese digitalen Signale werden von den Analog-Digital-Umsetzern 11 erzeugt. So können z.B. digitale Signale erzeugt werden, die Motortemperatur, Atmosphärendruck oder ähnliches repräsentieren. Diese Signale werden als Signale Sl, SlA bis SNB bezeichnet. Die digitalen Signale bezeichnen verschiedene von den Sensoren 10 angezeigte Umgebungsbedingungen, sowie manuelle Eingaben und/oder Eicheingänge. Die Signalquellen 50 bis 55 führen die digitalen Eingangssignale einer Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 zu.

Wie im folgenden beschrieben wird, dienen die Eingangssignale von den Signalquellen 50 bis 55 als Adressensignale für den Datenspeicher 57. Der Adressen-Logiksclialtkreis 56 empfängt geeignete Signale vom Programmspeicher 6i, um die Übertragung von Adressen-AuswahlSignalen von den Signalquellen 50 bis über die Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 zum Speicher 57 zu ermöglichen. Die Programmsignale vom Programmspeicher 6l werden auch mit den digitalen Eingangssignalen kombiniert, um einen Teil der Adresse für den Datenspeicher 57 zu bilden. Der Programmspeicher 6l, der das Steuerprogramm des Hechnersystems enthält, empfängt Eingangssignale vom Programm-Adressenzähler 62. Der Zähler 62 schaltet schrittweise weiter und betätigt sequentiell den Speicher 6l.

Die Ausgangsanschlüsse des Adressen-Auswahl-Logikschaltkreises 56 sind mit dem Datenspeicher 57 verbunden. Von der Schaltung 56 abgegebene Signale dienen im wesentlichen dazu, die spezifische Speicherzelle oder den Speicherplatz im Datenspeicher

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auszuwählen. Die Ausgangsanschlüsse des Datenspeichers 57 sind mit einigen Eingangsanschlüssen eines Akkumulators 59 verbunden. Andere Eingangsanschlüsse des Akkumulators 59 erhalten Steuersignale vom Programmspeicher 6i. Der Akkumulator 59 ist mit einem Zwischenspeicher 60 verbunden, so daß im Akkumulator 59 abgespeicherte Daten selektiv zum Zwischenspeicher 60 geschoben und bei entsprechenden Befehlen vom Programmspeicher 6l zurückgeführt werden können.

Zusätzlich empfangen zwei Speicher, die eine spezielle Funktionstabelle 58 und eine Nummerustabelle 64 aufweisen, ebenfalls Signale vom Akkumulator 59. Die spezielle Funktionstabelle 58 führt auch Signale wieder dem Akkumulator 59 zu. Die Tabellen 58 und 64 werden ebenfalls vom Programmspeicher 6l gesteuert, obwohl in der Zeichnung zur besseren Klarstellung eine Verbindung mit dem Speicher weggelassen wurde. Andere Anschlüsse des Akkumulators 59 sind mit Eingangsanschlüssen eines Schieberegisters 63 verbunden. Andere Eingangsanschlüsse des Schieberegisters 63 sind mit Ausgangsanschlüssen der Nummerustabelle 64 verbunden. Darüber hinaus ist der Programmspeicher 6i so geschaltet, daß ein Steuersignal dem Schieberegister 63 zugeführt wird. Der Ausgangsanschluß des Schieberegisters 63 ist mit einer Benutzervorrichtung, wie z.B. dem in Fig. i gezeigten Impulsgenerator 16 verbunden. Das Impulsdauer-Signal wird am Ausgangsanschluß des Schieberegisters 63 erzeugt.

Bei gemeinsamer Betrachtung der Fig. i und 5 ist ersichtlich, daß ein digitaler Echtzeit-Rechner für ein Fahrzeug-Treibstoff-Einspritzsystem verwendet werden kann. Die Treibstoff-Einspritzeinrichtung ist schematisch in Fig. 1 dargestellt, während eine

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Ausführungsform des Rechners in Fig. 5 gezeigt ist. Bei dieser Einrichtung wird das Einspritzen von Treibstoff in einen Verbrennungsmotor oder ähnliches gesteuert, um Umwelt-Vorteile zu erzielen. Wird der Treibstoff in den Motor unter festgelegtem Druck eingespritzt, bestimmt die Dauer der Einspritzimpulse den Betrag des Treibstoffes, der in jeden Zylinder des Motors gelangt. Die Dauer des Einspritz-Impulses (für Treibstoff) ist eine Punktion der Dauer des von dem Rechner erzeugten Impulsdauer—Signals, da die Einspritzeinrichtung von dem Signal gesteuert wird. So können z.B. elektromagnetische Einspritzeinrichtungen mit bekannten Eigenschaften entsprechend einem solchen Signal betätigt werden. Solange das Signal anliegt, befindet sich die Einspritzeinrichtung in einem vorgeschriebenen Zustand und kann z.B. die Einspritzung von Treibstoff in den Motor zulassen.

Die Treibstoff-Einspritzeinrichtung spricht auf Umgebungszustände an, die mittels am Fahrzeug angeordneter Sensoren 10 erfaßt werden. Die Sensoren 10 erzeugen analoge Signale. Diese analogen Signale der Sensoren 10, die Umgebungszustände bezeichnen, werden in digitale Signale umgesetzt. Die digitalen Signale werden dem Rechner 12 zugeführt, der die Dauer der Impulse bestimmt, die den einzelnen Einspritzeinrichtungen als Funktion der von den Sensoren 10 abgegebenen Signale zugeführt werden sollen. Grundsätzlich weist der digitale Rechner einen Speicher auf, in dem empirisch ermittelte Daten abgespeichert werden, die die von den Sensoren 10 erfaßten Umgebungszustände bezeichnen. Daraufhin erzeugt der Rechner 12 einen Impuls, der dem Impulsgenerator 16 zugeführt wird (zusammen mit den Steuersignalen vom Steuerschaltkreis 15). Der Im-

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pulsgenerator l6 führt das Signal der Einspritz-Treiberschaltung 17 zu, die im wesentlichen die Einspritzeinrichtungen betätigt, um ein Einspritzen des Treibstoffs in den Motor zu gestatten (oder zu verhindern). Die Treibstoffeinspritzung ist somit eine direkte Punktion der Charakteristik der von dem Rechner 12 erzeugten Impulse.

Die von den Sensoren 10 erzeugten Signale sind, wie bereits erwähnt, im allgemeinen analoge Signale. Der Analog-Digital-Umsetzer 11 setzt die analogen Signale in digitale Signale um. Die digitalen Signale werden über die Signalquellen 50 bis 55 (siehe Fig. 5) zugeführt. Diese digitalen Signale werden kontinuierlich der Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 zugeführt. Auf diese Weise ist der von den verschiedenen Sensoren erfaßte momentane Status oder Zustand zu jeder Zeit zwecks sofortiger Erneuerung der Informationen für den Rechner verfügbar.

Der Rechner steht unter der Gesamtsteuerung des Programmspeichers 6l. Dieser Programmspeicher kann einen in geeigneter Weise aufgebauten Speicher mit einem darin abgespeicherten Befehlsprogramm aufweisen. Üblicherweise ist der Programmspeicher 6l ein Festspeicher, wie etwa eine Diodenanordnung oder ein Metalloxydhalbleiter-Feldeffekttransistor-Festwertspeicher. Der Programmadressenzähler 62 ist ein beliebiger, geeigneter, freilaufender Zähler mit einer entsprechenden Frequenz, wie sie von der Yerarbeitungsgeschwindigkeit des Rechners bestimmt wird. Der Zähler 62 kann einen beliebigen geeigneten Oszillator, wie etwa einen kristallgesteuerten Oszillator oder ähnliches sowie eine oder mehrere Zählschal-

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tungen, je nach den Erfordernissen aufweisen. Der Programm— adressenzähler 62 führt kontinuierlich periodische Signale dem Programmspeicher 6l zu. Die vom Zähler 62 abgegebenen Signale takten oder treiben den Programmspeicher 6l sequentiell durch das abgespeicherte Befehlsprogramm. Hierdurch wird die Arbeitsweise des Rechners 12 sequentiell gesteuert. Die spezifischen Schaltschritte oder Programminstruktionen (im einzelnen später erläutert) werden als Antwort auf die Treibersignale vom Zähler 62 ausgeführt.

Zu Beginn führt der Programmspeicher 61 als Antwort auf ein Signal vom Zähler 62 ein Signal der Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 zu. Dieses Signal kann aus mehreren Bits bestehen und ist eine Funktion des betreffenden von dem Rechner auszuführenden Befehls. Dieser Befehl (Signal) wird an einer Speicherstelle abgespeichert, die vom Zähler 62 adressiert ist. Das vom Progranunspexcher 61 abgegebene Signal ist im wesentlichen ein Adressen- oder Freigabesignal, das dem Logikschaltkreis 56 zugeführt wird. Wenn das entsprechende Signal vom Programmspeicher 6l abgegeben wird, wird das Signal einer der Signalquellen 50 bis 55 (d.h. das digitale Quellensignal Si-SNB) einzeln durch die Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 übertragen. Das Quellensignal und das Befehlssignal vom Speicher 6l werden miteinander kombiniert, um ein neues Adressensignal für den Datenspeicher 57 zu bilden. Der Datenspeicher 57 kann ebenfalls ein Festspeicher, wie etwa ein Festwertspeicher sein, in den die Informationen eingelesen und abgespeichert worden sind. Der Datenspeicher 57 arbeitet weitgehend als sog. Nachschlagetabelle .

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Liegt das Adressensignal von der Adressen-Auswahl-Logikschaltung 56 (unter Steuerung durch den Programmspeicher 6l) am Datenspeicher 57 an, wird die an der adressierten Speicherstelle abgespeicherte Information dem Akkumulator 59 zugeführt. Diese Information wird auch in Übereinstimmung mit der Standard-Logikverknüpfung übertragen und kann einen Befehl vom Programmspeicher 6l erfordern. Der Programmspeicher 6i wird somit vom Zähler 62 kontinuierlich durch die Befehlsreihenfolge geführt bzw. weitergetaktet, bis jede Signalquelle 50 bis 55 aktiviert oder adressiert ist und die Informationen an den entsprechenden Speicherstellen des Datenspeichers 57 adressiert und verwendet worden sind.

Unabhängig von der betreffenden Signalquelle, bei der zugegriffen und deren Daten-Speicherstelle adressiert wurde, wird die im Datenspeicher 57 abgespeicherte Information (z.B. in Form von 10-Bit-Binärsignalen) dem Akkumulator 59 zugeführt und von ihm verarbeitet. Diese Datenübertragung findet natürlich unter Steuerung des Programmspeichers 6l statt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Akkumulator 59 Eingangs-Auswahl-Logiksehaltkreise, einen Addierer und ein Speicherregister aufweisen. Die Eingangs-Auswahl-Logiksehaltung wird durch Verknüpfungssignale vom Programmspeicher 6l gesteuert. Die Verknüpfungssignale hängen von den ausgeführten Befehlen ab und dienen zur Verknüpfung von Informationen vom Zwischenspeicher 60, Datenspeicher 57 oder der speziellen Funktionstabelle 58 zu Eingängen des Addierers. Zusätzliche Verknüpfungssignale vom Programmspeicher 6l verknüpfen das Speicherregister des Akkumulators (oder Null) mit

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dem Addierer. Der Inhalt des Addierers wird dann mit dem Speicherregister des Akkumulators 59 verknüpft. Der resultierende Vorgang ist typisch für akkumulierende Register mit selektiven Mehrfach-Dateneingängen, hei denen der Inhalt des akkumulierenden Registers durch die Summe des Inhalts des akkumulierenden ■ Registers (oder Null) und der ausgewählten Eingangsdaten ersetzt wird.

Das Zwischenspeicherregister 60 ist ein änderbarer Speicher, nämlich ein Speicherregister für teilweise verarbeitete Informationen. Daten vom Akkumulator 59 können unter Steuerung durch Verknüpfungssignale vom Programmspeicher 6l dem Zwischenspeicherregister 60 zugeführt werden. Wenn das im Programmspeicher 6l abgespeicherte Befehlsprogramm bestimmt, daß die im Zwischenspeicherregister 60 abgespeicherten Informationen im Rechner weiterverarbeitet werden sollen, wird das Speieherregister 60 wieder mit dem Akkumulator 59 verknüpft.

Während einer typischen Operation, während der der Programm-Adressenzähler 62 weiterzählt, gibt der Programmspeicher 6l eine Folge von Verknüpfungssignalen als Funktion des in ihm abgespeicherten Befehlsprogramms ab. Diese Verknüpfungssignale ermöglichen es, daß die von sequentiell ausgewählten Quellen erhaltenen Daten dazu benutzt werden können, den Datenspeicher 57 zu adressieren (in Verbindung mit den Quellenauswahlsignalen), Die Quellenauswahlsignale werden auch zur Auswahl einer im Datenspeicher 57 abgespeicherten bestimmten Tabelle (Speicherstelle) verwendet, und die Daten von der Quelle werden dazu verwendet, einen bestimmten in der ausgewählten Tabelle gespeicherten Datenpunkt zu adressieren.

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Die verwendeten Daten des Datenspeichers 57 werden im Akkumulator 59 akkumuliert. Die Akkumulation von Daten des Datenspeichers ist jedoch nur eine Befehlsform, und auch andere Instruktionen veranlassen, daß partielle Akkumulationen von Daten im Zwischenspeicher abgespeichert werden, während zusätzliche partielle Akkumulationen erzeugt werden.

Nachdem schließlich der Akkumulator 59 einen bestimmten Infor— mationsstatus einnimmt und der Programmspeicher 6l zu einem bestimmten Befehl im abgespeicherten Programm gelangt, werden die Informationen vom Akkumulator 59 der speziellen Funktionstabelle 58 zugeführt. Die Tabelle 58 kann ein zusätzlicher Festspeicher, wie ein Festwertspeicher sein (oder sogar ein Teil des Speichers 57). Das Signal vom Akkumulator 59 wirkt bezüglich der Tabelle 58 als Adressensignal. Dementsprechend wird die in Tabelle 58 an der adressierten Speicherstelle abgespeicherte Information dem Akkumulator 59 zugeführt (unter Steuerung durch den Programmspeicher 6i) und wirkt dort als neu abgespeicherte Information.

Die im Akkumulator 59 abgespeicherten Informationen können als aus der ganzen Zahl (i) und der Mantisse oder den Bruchteilen (F) eines logarithmischen Signals bestehend angesehen werden. Die Mantisse bzw. der Bruchteil (F) der Information im Akkumulator 59 wird der Nummerustabelle 64 zur Verarbeitung zugeführt. Der ganzzahlige Teil (I) der im Akkumulator 59 gespeicherten Information wird direkt dem Register 63 zugeführt. Im wesentlichen wird das von der vom Signal (F) adressierten Speicherstelle im Nummerusregister 64 erhaltene Signal im Register 63 abgespeichert. Der die ganze Zahl bezeichnende

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Signalteil (I) wird dann dem Schieberegister 63 zugeführt, um die darin enthaltene Information um die entsprechende Anzahl von Stellen, die durch den ganzzahligen Teil des im Akkumulator 59 gespeicherten Signals repräsentiert wird, weiterzuschieben. Diese Operation verläuft natürlich unter Steuerung durch den Programmspeicher 61. Ist diese Operation abgeschlossen, so repräsentiert das Impulsdauer-Signal (PW) die Impulsdauer oder Impulsbreite des den Treibstoff-Einspritzvorrichtungen zuzuführenden Signals.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des in Fig. 5 dargestellten Rechners soll im folgenden ein Berechnungsbeispiel erläutert werden. Der Rechner soll dazu verwendet werden, das Signal PW zu erzeugen. Der Algorithmus für die Schaltung und den Motor läßt sich folgendermaßen definieren:

PW = PW_SB (1 ₊ E₈₁ K_S1A K_S1B) (1 ₊ E₈₂ K_S2A K_S2B) ..(I₊ E^

_SB (1 ₊ E₈₁ K_S1A K_S1B) (1 ₊ E₈₂ K_S2A K_S2B

' ^KSNA (Gleichung l)

PW die endgültige Impulsdauer,

PWg_B die vom Basis-Umgebungssensor SB bestimmte Basis- oder Anfangsimpulsdauer,

Eg. der durch die vom Umgebungssensor Si erhaltenen Daten bestimmte Anreicherungsfaktor und

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Kg., und Kg_1B Faktoren sind, die durch Daten der Umgebungssensoren SiA bzw. SiB bestimmt sind und mit denen der Anreicherungsfaktor Ε_σ. zu multiplizieren ist.

Gleichung 1 zur Berechnung der Impulsdauer ist natürlich lediglich repräsentativ zu verstehen. Jeder der entsprechenden Terme kann sich ändern. Ferner kann jede der entsprechenden Konstanten gleich Eins oder Null gesetzt werden, wodurch die einzelnen Terme aus der Gleichung herausfallen oder aber in Bezug auf andere Terme modifiziert werden.

Wird lediglich ein einziger Term verwendet, so vereinfacht sich Gleichung 1 zu Gleichung 2:

PV = PV_SB (I₊E₈₁ K_S1A K_S1B) (Gleichung 2) Werden die folgenden Werte zum Ausgleich des Terms verwendet:

N	= 1	20	%
E	Sl =	90	%
K	SiA =	75	%
K	SiB =
so gilt:

PW = PW_SB (1 + 0,20 . 0,90 . 0,75) PW = PW_SB (1 + 0,135)
PW = PW_SB 1,135

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Damit wird die endgültige Impulsdauer (PW) um den Faktor 13,5 bezogen auf die Basis-Impulsdauer (PVg₅) angereichert.

Die obigen Gleichungen liegen in der Grundform A=QRS vor. Da sich diese Gleichung auch schreiben läßt:

LoggA = loggQ + loggR + loggS (Gleichung 3) oder als

log A log (^QRS) (1Og₁₁Q + lo_gl,R + log^S) A = B ^ü = B ^ö =B^Ö ° °

(Gleichung k)

ist es zweckmäßig, die Rechenoperationen vom Rechner auf logarithmischer Basis durchführen zu lassen. Bei Verwendung von Logarithmen können die in den verschiedenen Gleichungen auftretenden Multiplikationen mittels Additionen durchgeführt werden.

Der Rechner (siehe Fig. 5) verwendet die digitalen Daten von den Umgebungssensoren 10 (siehe Fig. l), die Lufttemperatur, Druck im Krümmer und ähnliches repräsentieren, als Adressen für den Festspeicher 57, der Daten speichert, die in Form binärer Zahlen die Basis-Impulsdauer (PW_gB), die Anreicherung (E) sowie Maßstabsfaktoren (K) repräsentieren. Diese Zahlen werden aus dem Speicher ausgelesen und im arithmetischen Teil des Rechners so verarbeitet, wie es durch das ebenfalls im Programmspeicher 61 abgespeicherte Befehlsprogramm festgelegt ist. Da die die Signale repräsentierenden Daten als Logarithmen gespei-

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chert werden, kann der Rechner diese Zahlen zur Berechnung der Impulsdauer in Übereinstimmung mit dem im folgenden beschriebenen Befehlsprogramm benutzen.

Entsprechend Gleichung 1 beginnt der Programmadressenzähler 62 die Rechenoperation durch Zuführung eines Signals zum Programmspeicher 6l, das einen bestimmten Teil der Adressen-Auswahl— Logikschaltung 56 freigibt. Genauer ausgedrückt, das Signal vom Programmspeicher 6l wählt die Logikschaltung 56 an bzw. gibt sie frei, wodurch das digitale binäre Signal Sl der Quelle 50 ausgewählt wird. Das Signal Sl (zusammen mit einem Teil des Befehlssignals vom Programmspeicher 6i) wird als das Speicheradressensignal verwendet und dem Datenspeicher 57 zugeführt. In Übereinstimmung mit einem zusätzlichen Signal vom Programmspeicher 6l werden die an der Speicherstelle Sl abgespeicherten Daten ausgewählt und die E_c. repräsentierende Information dem Akkumulator 59 zugeführt und dort abgespeichert. Abhängig von der Operation des Akkumulators 59 können die darin abgespeicherten Informationen dem Zwischenspeicher 60 zugeführt werden, und zwar gesteuert durch den Programmspeicher 6l. Umgekehrt kann, was den Normalfall darstellt, die Information log_ßl E_g. im Akkumulator 59 verbleiben, und der Programmspeicher 6l wird weitergeschaltet, um den logischen Schaltkreis 56 zur Verarbeitung des Signals S2 von der Quelle 5i anzuwählen oder freizugeben. Das Signal S2 (und das Befehlssignal) wirkt als ein Adressensignal und adressiert den Datenspeicher 57. Die unter der Speicheradresse S2 abgespeicherte Signalinformation wird dann dem Akkumulator 59 gesteuert vom Programmspeicher 6l zugeführt. Auf diese Weise wird das Signal l°g_B:J Kg₂ im Akkumulator 59 abgespeichert.

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Weist der Akkumulator 59 einen Addierschaltkreis auf, so werden die Signale log^.E. und 1⁰Sd-|K_S2 sofort addiert, wie oben vorgeschlagen. Diese Rechenoperation wird fortgesetzt, bis das im Akkumulator 59 gespeicherte Signal die Summe der Logarithmen der Signale E_g-, Kg₁A und Kg_1B darstellt. Dieses aufsummierte Signal wird als Adressensignal für die spezielle Funktionstabelle 58 verwendet. Wie erwähnt, kann die Tabelle 58 ein separater Pestspeicher oder ein Teil des Datenspeichers 57 sein. Dieses spezielle Merkmal ist lediglich eine mechanische Funktion und wird durch die Größe des in der Schaltung verwendeten Speichers bestimmt.

Dieses Adressensignal (d.h. die Summe der Logarithmen) adressiert jedoch die Tabelle 58 und erzeugt ein Ausgangssignal, das den log_B2(l + (Bi) ) bezeichnet, wobei M die Tabellenadresse ist. Dieses Signal stellt die Gesamtfunktion oder den Term 1 + E.. dar (wie in Gleichung 1 gezeigt). Dieses Signal wird als log_B2 (X) dargestellt und dem Akkumulator 59 gesteuert vom Programmspeicher 6l zugeführt. Das Signal wird ferner in Übereinstimmung mit einem Befehl vom Programmspeicher 6l dem Zwischenspeicher 60 zugeführt.

Jeder andere der einzelnen Terme in Gleichung 1 wird auf die gleiche Weise berechnet. Zusätzlich wird jeder Term zu der vorher im Zwischenspeicher 60 abgespeicherten Zahl hinzuaddiert. Die neue Zahl befindet sich dann im Zwischenspeicher 60 und stellt die neue Summe dar.

Schließlich ist durch Fortführen dieses Verarbeitungsprozesses unter der Steuerung des Programmspeichers 6l der Gesamt—An-

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rexcherungsfaktor (TE) akkumuliert. Dieser Paktor läßt sich darstellen als:

1Og₅₂TE = log_B2 /Ti + E₃₁ K_S1A K_S1B) (1 ₊ E₈₂ K_g2A K_g2B) ...

(Gleichung 5)

Nun wird die Adresse vom Basis-Umgebungssensor SB unter Steuerung des Programmspeichers 6i erhalten, und die den Term PWg„ repräsentierende Information wird vom Datenspeicher 57 erhalten. Dieses Signal wird den anderen Signalen (TE) hinzuaddiert und im Akkumulator 59 abgespeichert. Das Ergebnis dieser Addition (L) ist der Logarithmus der berechneten Impulsdauer, der sich wie folgt ausdrücken läßt:

L = I + P (Gleichung 6)

wobei das Signal nunmehr durch die ganze Zahl oder Kennziffer (i) und die Mantissen oder Bruchteile (F) dargestellt wird. Das Mantissensignal (F) wird als Adresse für die Nummerustabelle 64 verwendet. Das Signal F dient als das Adressensignal für die Tabelle 64. Gesteuert vom Programmspeicher 6l wird die an der Adresse in Tabelle 64 abgespeicherte Information, d.h. die dort abgespeicherte binäre Zahl, dem Register 63 zugeführt. Außerdem wird daraufhin das Kennziffer-Signal (i) vom Akkumulator 59 dem Register 63 zugeführt. Gesteuert vom Programmspeicher 6l schiebt das Register 63 die abgespeicherten Daten der Tabelle 64 um jeweils einen Platz nach links.

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Diese Operation bewirkt, daß sowohl die Kennziffer als auch die Mantissenteile des Signals im Akkumulator 59 in das Register 63 aufgenommen werden. Nachdem das Signal von Tabelle 6k um jeweils einen Platz nach links geschoben worden ist, stellt die resultierende Zahl bzw. das resultierende Signal im Schieberegister 63 die Zahl PV dar. Diese Zahl wird dazu benutzt, das Zeitinkrement zu bestimmen, währenddem eine Einspritzeinrichtung betätigt wird.

Der bisher beschriebene in Fig. 5 dargestellte Rechner würde einen großen Datenspeicher benötigen. Das heißt, der Speicher würde für jede Signalquelle 50 bis 55 Speicherplätze benötigen, die mit der Anzahl von Punkten oder Stellen auf der Kurve zu multiplizieren sind, die jede dieser Funktionen repräsentieren. Für den Fall z.B., daß 16 Signalquellen (eine Basisquelle, fünf eigentliche Parameter und zwei Modifizierer für jeden Parameter) sowie 256 Punkte auf jeder charakteristischen Kurve vorhanden sind, würde der Speicher 4096 Speicherplätze benötigen. Für den Fall, daß jeder Speicherplatz durch eine aus zehn Bit bestehende Digitalzahl dargestellt wird, würden mehr als 48 000 Bit-Speicherplätze erforderlich sein.

Wird andererseits die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform eines Interpolations-Rechnersystems verwendet, würden die gleichen l6 Quellensignale und 17 Parameterpunkte auf der charakteristischen Kurve lediglich 272 Speicherplätze (2720 Bits) erfordern.

Bei Verwendung der Interpolations-Näherung wird eine Normierungseinrichtung 65 zwischen den Datenspeicher 57 und den Akkumulator 59 geschaltet. Zusätzlich wird ein Adressen-Speicherregister

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mit dem Adressen-Auswahl-Logikschaltkreis 56, dem Datenspeicher 57 und der Normierungseinrichtung 65 verbunden. In dieser Schaltungsanordnung laufen ähnliche Operationen wie in der Schaltungsanordnung nach Fig. 5 ab, mit der Ausnahme, daß der Teil höchster Wertigkeit und der Teil geringster Wertigkeit der Adresseninformation getrennt verarbeitet werden. Zum Beispiel wird der Teil höchster Wertigkeit der ein Adressensignal vom Logikschaltkreis 56 darstellenden Dateninformation indirekt dem Datenspeicher 57 über das Adressenregister 66 zugeführt, um die Informationsübertragung vom Speicher zur Normierungseinrichtung 65 zu bewirken. Der restliche Teil der Adresseninformation vom Logikschaltkreis 56 wird (über das Adressenregister 66) der Normierungseinrichtung 65 zugeführt. Außerdem wird das Adressensignal vom Adressen-Auswahl-Logikschaltkreis 56 dem Speicherregister 66 zugeführt und dort abgespeichert. In einigen Fällen kann das Register 66 das Adressensignal verarbeiten, um den Teil höchster Wertigkeit der Adresse zu inkrementieren und ein Einer-Komplement des Teils geringster Wertigkeit zu liefern. Diese Zusammenschaltungen erlauben die Durchführung einer linearen Interpolation an zwei benachbarten Speicherplätzen im Datenspeicher 57 mit zwei benachbarten und zueinander bezogenen Befehlen im Programmspeicher 6l. Auf diese Weise wird die Information von der beschriebenen Speieherstelle im Datenspeicher 57 dem Akkumulator 59 über die Normierungseinrichtung 65 zugeführt. Der Programmspeicher 6l bewirkt dann eine Inkrementierung des Speicherregisters 66 um eine Zählung, wodurch der nächste Datenspeicherplatz im Datenspeicher 57 adressiert wird und der Zugriff erfolgt. Die an dieser Speicherstelle befindliche Information wird dann dem Akkumulator 59 über die Normierungseinrichtung 65 zugeführt. Dies bewirkt, daß die an-

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zwei benachbarten Speicherplätzen im Datenspeicher 57 abgespeicherten Informationen normiert und aufsummiert werden, wodurch ein gemitteltes Informationssignal dem Akkumulator 59 zugeführt wird, das einen zwischen den beiden benachbarten Stellen liegenden interpolierten Wert darstellt. Es kann daher ein kleinerer Speicher verwendet werden, da die gleiche Information häufiger verwendet wird und gemittelte Werte berechnet werden. Hierdurch wird vermieden, daß alle Zwischenwerte an separaten Speicherplätzen abgespeichert werden müssen.

Wird die in Fig. 6 in gestrichelten Linien dargestellte Datenverbindung 64A zwischen dem Akkumulator 59 und der Tabelle 64 vorgenommen, so können die Ausgangssignale der Nummerustabelle 64 direkt in den Akkumulator eingegeben werden. Wird außerdem die durch die gestrichelte Linie 57A dargestellte Verbindung benutzt, so kann der Akkumulator 59 dazu benutzt werden/ den Datenspeicher 57 direkt zu adressieren. Mit Hilfe dieser Zwischenverbindungen oder Zusammenschaltungen kann der Rechner durch Eingabe geeigneter Befehle in den Programmspeicher 6i zur Verarbeitung extrem komplexer arithmetischer Ausdrücke für die Impulsdauer oder Impulsbreite programmiert werden.

Der beschriebene Digitalrechner läßt sich speziell für Treibstoff-Einspritzsysteme verwenden. Der Rechner kann addieren, multiplizieren, dividieren und spezielle Funktionen erzeugen. Seine Verwendung ist somit nicht auf Treibstoff-Einspritzeinrichtungen begrenzt.

In Fig. 7 ist die logische Verknüpfung einer Ausführungsform der Verzögerungs-Logikschaltung gezeigt, die in der in Fig. i dargestellten Einspritz-Steuerschaltung 15 verwendet wird. Eine

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geeignete Quelle 338, wie z.B. eine Batterie oder ähnliches, ist mit einem Verzögerungsschaltkreis 324 mittels eines Schalters 339 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Verzögerungsschaltkreises 324 ist mit dem Rückstell-Anschluß mehrerer Flip-Flops, wie gezeigt, verbunden. Das Rückstellsignal (POR) wird z.B. vom Verzögerungsglied 324 dem Rtickstell-Anschluß des Flip-Flops 320 zugeführt.

Der Daten-Eingangsanschluß des Kopier- oder D-Flip-Flops 320 empfängt ein Kenn- oder Identifizierungssignal von der Verteiler-Signalquelle 340. Die Signalquelle 340 gibt Verteilersignale ab und kann den in Fig. 1 dargestellten Verteiler 13 sowie den Detektor 14 aufweisen. Das Kennsignal tritt einmal während jeder Motorumdrehung auf und setzt einen Bezugspunkt im Zyklus fest. Von einem geeigneten Taktgeber (nicht gezeigt) wird ein Taktsignal (C) dem Takt-Eingangsanschluß des Flip-Flops 320 zugeführt. Das Taktsignal (C) weist eine höhere Frequenz auf, als die Frequenz der von der Signalquelle 340 abgegebenen Signale. Zum Beispiel kann das Taktsignal (C) mit einer Frequenz von 20 kHz zugeführt werden.

Das Flip-Flop 320 stellt einen Flip-Flop-Typ dar, der oft als Kopier- oder D-Flip-Flop bezeichnet wird. Das heißt, da· dem Daten—Eingangsanschluß zugeführte Signal wird bei Anliegen eines Taktsignals zum Q-Ausgangsanschluß übertragen. Derartige Flip-Flops übertragen somit das Eingangssignal zum Ausgangsanschluß bei Anliegen der vorderen Impulsflanke (d.h. der positiven Impulsflanke) des Taktsignals. Die Flip-Flops wirken daher als Flanken-Verzögerungs-Flip-Flops.

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Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 320 ist mit dem Daten-Eingangsanschluß eines Kopier-Flip-Flops 321 sowie mit einem Eingang eines UND-Gliedes 322 verbunden. Der Taktsignal-Anschluß des Flip-Flops 321 empfängt das Taktsignal (C). Der Rückstellanschluß R des Flip-Flops 321 empfängt das Rückstell- bzw. POR-Signal vom Verzögerungsglied 324. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 321 ist mit dem anderen Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 322 verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 322 erzeugt das Signal RP₅ ein einmaliges Taktsignal, das während der positiven Übergänge der Kennsignale auftritt, und ist mit dem K-Eingangsanschluß eines JK-Flip-Flops 323 verbunden. Der Takt-Anschluß des Flip-Flops 323 empfängt das Taktsignal (C). Der J-Eingangsanschluß sowie der Setz-Anschluß des Flip-Flops 323 empfangen beide das POR-Signal vom Verzögerungsglied 324. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 323 erzeugt ein Löschsignal, das den gezeigten Flip-Flops zugeführt und im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben wird.

Ein weiteres von der Quelle 340 abgegebenes Signal, das Verteilersignal, wird dem Daten-Eingangsanschluß eines Kopier-Flip-Flops 325 zugeführt. Das Verteilersignal stellt die eigentlichen vom Verteiler erzeugten Signale dar und weist ein oder mehrere Signale für jeden Zylinder des Motors auf. Der Takteingang des Flip-Flops 325 empfängt das Taktsignal (C). Der Rückstell-Anschluß des Flip-Flops 325 empfängt zusammen mit dem Rückstell-Anschluß des Flip-Flops 326 das POR-Signal vom Verzögerungsglied 324. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 325 ist mit dem Eingangsanschluß eines Kopier-Flip-Flops 326 und mit einen Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 327 verbunden. Das Taktsignal (C) wird dem Taktanschluß des Flip-Flops 326

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zugeführt. Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 326 ist mit dem anderen Eingang des UND-Gliedes 327 verbunden. Das UND-Glied 3^7 erzeugt das Ausgangssignal DP, das ein einmaliges Taktsignal ist und bei positiven Übergängen oder Sprüngen des Verteilersignals auftritt. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 327 ist mit dem Inkrement-Eingang eines Bezugszählers 328 verbunden. Der Rückstell-Eingang des Bezugszählers 328 empfängt das Signal RP vom UND-Glied 322. Das Taktsignal (C) ist mit dem Takt-Anschluß des Bezugszählers 328 verbunden. Der Bezugszähler 328, der ein Mehrfach-Bitzähler sein kann, erzeugt ein aus mehreren Bits bestehendes Ausgangssignal REF, das der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung zugeführt wird.

Das Signal DP des UND-Gliedes 327 wird ebenfalls dem Rückst el1-Eingangsanschluß eines Zählers 329 zugeführt, der ebenfalls ein Mehrfach-Bitzähler sein kann. Der Takt—Anschluß des Zählers 329 empfängt das Taktsignal (C). Der Inkrement-Eingangsanschluß des Zählers 329 ist über einen Inverter 330 mit dem Ausgangsanschluß eines UND-Gliedes 331 verbunden. Die Eingangsanschlüsse des UND-Gliedes 331 sind mit den Ausgangsanschlüssen des Zählers 329 verbunden und empfangen ein aus mehreren Bits bestehendes mit DT bezeichnetes Signal. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 331 wird ebenfalls dem Daten-Eingangsanschluß eines Kopier-Flip-Flops 334 zugeführt. Der Setz-Anschluß des Flip-Flops 334 empfängt das Rückstellsignal POR. Der Takt-Anschluß des Flip-Flops 334 empfängt das Signal DP vom UND-Glied 327. Der (J-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 334 liefert ein Anlaßsignal (CRANK) und ist mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 335 verbunden. Ein anderer Eingangs-

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anschluß des UND-Gliedes 335 ist mit dem Ausgangsanschluß eines Digital-Vergleichers 333 verbunden. Ein Satz Eingangsanschlüsse (A) des Digital-Vergleichers 333 empfängt das aus mehreren Bits bestehende Signal DT vom digitalen Vergleicher 329. Die gleichen Signale werden den Eingangsanschlussen eines Zustande— detektors 332 zugeführt, der ein Ausgangssignal DFT erzeugt, das der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung zugeführt wird*

Der andere Satz Eingangsanschlüsse (B) des Digital-Vergleichers 333 empfängt Signale DT_T„ von einem Schwellwertspeicher 336. Der Adressen-Eingangsanschluß des Schwellwertspeichers 336 empfängt ein am Ausgangsanschluß eines SchwellwertZählers 337 erzeugtes aus mehreren Bits bestehendes Verzögerungssignal. Das Verzögerungssignal wird ebenfalls der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung zugeführt.

Der Rückstell-Ansehluß des Schwellwertzählers 337 empfängt das Signal DP vom UND-Glied 327. Der Inkrement-Eingangsanschluß des Schwellwertzählers 337 ist mit dem Ausgang des oben erwähnten UND-Gliedes 335 verbunden. Der Takt-Anschluß des Schwellwertzählers 337 empfängt das Taktsignal (C).

Das UND-Glied 335 empfängt das Ausgangssignal vom Digital-Vergleicher 333 sowie ein Ausgangssignal PWOK von einem Digital-Vergleicher 338. Der Digital-Vergleicher 338 empfängt als einen Eingang auf dem Α-Satz seiner Eingangsanschlüsse ein Signal PW vom Rechner 12. Der Digital-Vergleicher 338 empfängt am B-Satz seiner Eingangsanschlüsse ein Signal PW_TH von einer Signalquelle 342.

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Im Betrieb steuern die in Fig. 7 dargestellten Schaltkreise im wesentlichen ein Verzögerungs-Ausgangssignal, wie im folgenden beschrieben wird. Zur Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung wird die Spannungsquelle 338 durch Schließen des Schalters 339, z.B. durch Betätigen der Zündung eines Fahrzeugs, an die Schaltungsanordnung angelegt. Das Verzögerungsglied 324 gewährleistet, daß die kritischen Elemente in Fig. 7 die richtige Anfangsbedingung einnehmen, nachdem Spannung angelegt ist. Diese Verzögerung erlaubt es, alle auftretenden Einschaltvorgänge mittels geeigneter Schaltungen oder ähnlichem zu beenden oder zu dämpfen. Darüber hinaus gewährleistet die Verzögerung, daß alle in der Gesamtschaltung enthaltenen logischen Verknüpfungsschaltkreise erregt und bereit sind, das Rückstellsignal aufzunehmen. Das von der Verzögerungsschaltung 324 erzeugte Rticksteil- oder POR-Signal veranlaßt, daß jedes Flip-Flop, das dieses Signal erhält, gesetzt oder in eine Anfangsbedingung zurückgestellt wird. Die vielleicht wichtigste vom Signal POR erzeugte Einleitungsfunktion besteht darin, das Flip-Flop 323 zu veranlassen, den Zustand einzunehmen, in dem das Ausgangssignal "Löschen" erzeugt wird. Das Löschsignal wird der in Fig. 8 gezeigten Schaltung zugeführt (was im folgenden beschrieben wird), wodurch die Treiberschaltungen für die Einspritzeinrichtungen und damit auch die Treibstoff-Einspritzeinrichtungen des Systems ausgeschaltet bleiben, bis der erste Kennimpuls erzeugt wird.

In der Zwischenzeit sind die Verteilersignale von der Signal— quelle 340 den Flip-Flops 320 bzw. 325 zugeführt worden. Das dem Flip-Flop 325 kontinuierlich zugeführte DIST-Signal stellt im einzelnen jeden vom Verteiler während des Betriebes erzeugten

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Impuls dar. Bei einem Acht-Zylinder-Motor würden also acht Impulse bei jeder Motorumdrehung dem Flip-Flop 325 zugeführt. Bei einem Sechs-Zylinder-Motor würden lediglich sechs Impulse für jede Motorumdrehung dem Flip-Flop 325 zugeführt. Natürlich können andere Impulsraten verwendet und die Impulse mittels eines Kurbelwellensensors oder ähnlichem zugeführt werden. Außerdem wird mittels einer geeigneten Einrichtung (z.B. Verteiler, Kurbelwellensensor oder ähnliches) ein Identifikationsoder Kennsignal dem Flip-Flop 320 zugeführt. Lediglich ein Kennsignal wird normalerweise für jede Motorumdrehung erzeugt und dient zur Synchronisation von Verteiler-Betriebszustand und Motorumdrehung. Die spezielle Zündreihenfolge der Einspritz-Einrichtungen des Motors wird somit durch Erfassen der Kenn- und DIST-Signale bestimmt. Darüber hinaus ist die momentane Beziehung der Verteilerimpulse und damit der Betriebszustand des Motors bezüglich der Umdrehungszahl bestimmt.

Das Rückstell-Signal POR setzt jedes der Flip-Flops 320, 321, 323, 325, 326 und 334 auf einen Anfangszustand bzw. stellt jedes dieser Flip-Flops auf einen Anfangszustand zurück. Das Setzsignal veranlaßt das Flip-Flop 323, ein hochpegeliges oder richtiges Ausgangssignal zu erzeugen. Dementsprechend bewirkt das den Einspritz-Treiberschaltungen und/oder Einspritzeinrichtungen zugeführte Löschsignal ein Stillegen der Einspritz— einrichtungen.

Außerdem veranlaßt das Rückstellsignal POR das Flip-Flop 320, ein Signal niedrigen Pegels oder falsches Signal am Q-Ausgangsanschluß zu erzeugen. Umgekehrt wird ein hochpegeliges oder richtiges Ausgangssignal am "Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 321 erzeugt. Als Ergebnis empfängt das UND-Glied 322 lediglich

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ein hochpegeliges oder richtiges Signal sowie ein Signal niederen Pegels oder falsches Signal. (Die Ausdrücke hochpegelig, positiv, binäre Eins oder richtig werden hier austauschbar verwendet. In ähnlicher Weise werden die Ausdrücke niederpegelig, negativ, falsch oder binäre Null wahlweise verwendet. Eine Festlegung auf positive oder negative Spannungspegel ist nicht beabsichtigt.)

Solange das UND-Glied 322 zwei verschiedene Signale erhält, bleibt das Ausgangssignal RP falsch. Die Flip-Flops 320, 321, 323, 325, 326 und 334 verbleiben in ihrem ursprünglichen Zustand solange, wie das POR-Signal richtig bleibt. Das heißt, die den Flip-Flops zugeführten Setz- und Rückstell-Eingangssignale übersteuern die Takt-Eingangssignale. Nachdem das POR-Signal falsch ist, sprechen die Flip-Flops auf die Takt—Eingangssignale an.

Wird das Kennsignal von der Quelle 340 erzeugt, so wird ein hochpegeliges oder richtiges Signal dem Flip-Flop 320 zugeführt. Das nächste dem Takteingang des Flip-Flops 320 zugeführte Taktsignal (C) bewirkt, daß das positive Signal am Dateneingang bei Anliegen der Yorderflanke des Taktsignals zum Q-Ausgang übertragen wird. Dementsprechend wird eine binäre Eins oder ein richtiges Signal vom Q-Ausgang des Flip-Flops 320 dem Dateneingang des Flip-Flops 321 und einem Eingangsanschluß des UND-Gliedes 322 zugeführt. Wie bereits erwähnt, erzeugt der ^-Ausgang des Flip-Flops 321 gleichzeitig ein hochpegeliges Signal. Da die allen Eingangsanschlüssen zugeführten Eingangssignale hochpegelig bzw. eine binäre Eins darstellende Signale sind, erzeugt das UND-Glied 322 ein hochpegeliges Ausgangssignal RP.

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Dieses Signal wird dem Rückstell-Anschluß des Bezugszählers 328 und dem K-Eingangsanschluß des Flip-Flops 323 zugeführt. Dementsprechend wird der Bezugszähler 328 auf Null zurückgestellt, und beim nächsten Taktsignal fällt das vom Q-Ausgang des Flip-Flops 323 erzeugte Ausgangssignal auf einen niedrigen Pegel ah. Damit sind die verschiedenen Einspritzeinriehtungen in einen Zustand versetzt, der es ihnen ermöglicht, Steuer- oder Zündsignale entgegenzunehmen, wie bereits erwähnt.

Wie bereits erwähnt, hat in der Zwischenzeit die Signalquelle 3^0 kontinuierlich dem Daten-Eingangsanschluß des Flip-Flops 325 das DIST-Signal zugeführt. Bei Anliegen des Taktsignals (C) ist das hochpegelige DIST-Signal wiederum vom Eingangsanschluß zum Q—Ausgangsanschluß des Flip-Flops 325 übertragen worden. Außerdem ist dieses Signal einem Eingangsanschluß des UND-Gliedes 32? zugeführt worden. In der Zwischenzeit verbleibt das Flip-Flop 326 in dem vom Rückstellsignal POR festgesetzten falschen Zustand. Während dieser einen Taktzeit ist das Ausgangssignal DP vom UND-Glied 327 richtig, da beide Eingänge des UND-Gliedes 327 richtig sind. Der nächste Taktimpuls (C) veranlaßt das Flip-Flop 326 jedoch, den Q-Ausgang des Flip-Flops 325, der ein richtiges Signal ist, zu kopieren. Der "Q-Ausgang des Flip-Flops 326 wird falsch, was bewirkt, daß das Signal DP vom UND-Glied 327 falsch wird. Die Flip-Flops 325 und 326 bilden in Verbindung mit dem UND-Glied 327 für eine Taktzeit einen Flanken-Detektor für das DIST-Signal. Das heißt, zu jeder Zeit, zu der das DIST-Signal einen Übergang von falsch nach richtig vollzieht, erzeugt das DP-Signal ein richtiges Signal während einer Taktzeit.

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Das digitale Impulssignal DT wird dem Inkrement-Eingangsanschluß des Bezugszählers 328 zugeführt. Der Bezugszähler 328 dient zum Zählen der DP-Signale. Dies wird durch Zuführung von Taktimpulsen (C) zum Takt-Eingangsanschluß des Zählers 328 bewirkt. Da das DP-Signal lediglich während einer Taktzeit für jedes DIST-Signal richtig ist, inkrementiert der Zähler

328 lediglich einmal für jedes DIST-Signal. Bei der bevorzugten Ausführungsform zählt der Zähler 328 Module n, wobei η die Anzahl der DIST-Signale während einer Motorumdrehung ist. Der Bezugszähler 328 erzeugt ein Ausgangssignal EEF, das der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung zugeführt wird, wie später erläutert wird. Das Ausgangssignal REF ist eine Funktion der Anzahl der vom Zähler 328 gezählten DP-Impulse.

Außerdem wird das Signal DP dem Rückstell-Anschluß eines Zeitgebers 329 zugeführt. Auf diese Weise wird der Zeitgeber 329, der im wesentlichen ein Zähler ist, durch jeden Verteilerimpuls DP auf Null zurückgestellt. Im wesentlichen zählt der Zeitgeber 329 mit der Taktfrequenz bis zum nächsten DP-Signal, das den Zeitgeber 329 auf Null zurückstellt. Wird andererseits ein DP-Signal nicht rechtzeitig geliefert, erreicht der Zeitgeber 329 einen bestimmten hohen Zählerstand, der bei dieser Ausführungsform durch ein Ausgangssignal DT gekennzeichnet ist, das vollständig aus binären Einsen besteht. Ist dieser Zählerstand erreicht, wird das Inkrementierungs- oder Erhbhungs-Eingangssignal falsch. Das heißt, das Ausgangssignal DT vom Zeitgeber 329 wird über das UND-Glied 331 dem Inverter 330 zugeführt, der wieder mit dem Inkrement-Anschluß des Zeitgebers

329 verbunden ist. Wenn jedes Signal in dem aus mehreren Bits bestehenden Ausgangssignal DT eine binäre Eins ist, erzeugt das

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UND-Glied 331 ein positives oder richtiges Ausgangssignal. Dieses Signal wird dem Daten—Eingangsanschluß des Kopier-Plip-Flops 334 sowie dem Eingangsanschluß des Inverters 330 zugeführt. Der Inverter 330 verarbeitet dieses richtige Signal und erzeugt ein falsches Signal, das dem Inkrement-Anschluß des Zählers 329 zugeführt wird. Die Zuführung des falschen bzw. aus einer binären Null bestehenden Signals zum Inkrement-Anschluß des Zeitgebers 329 bewirkt, daß ein weiteres Zählen des Taktsignals C vom Zeitgeber 329 verhindert wird. Daher wird der Zustand, während dem das Signal DT vollständig aus binären Einsen besteht, aufrechterhalten, bis das nächste DP-Signal den Zeitgeber 329 zurückstellt.

Wenn das UND-Glied 331 ein richtiges Ausgangssignal gleichzeitig mit einem DP-Impuls erzeugt, wird das Anlaß-Flip-Flop 334 "richtig" gesetzt und verbleibt in diesem richtigen Zustand, bis das Signal vom UND-Glied 331 gleichzeitig mit einem DP-Impuls falsch ist. Das Anlaß-Flip-Flop 334 wird dann auch falsch gesetzt.

Das Anlaß-Flip-Flop wird "richtig" gesetzt, wenn die Zeitdauer zwischen den DP-Impulsen genügend groß ist, so daß der Zeitgeber 329 den bestimmten Zustand erreichen kann, in dem das UND-Glied 331 freigegeben ist. Dies zeigt an, daß die Umdrehungszahl des Motors unter einem bestimmten Schwellwert liegt. Der spezielle Zeitgeberzustand wird derart ausgewählt, daß der vorgegebene Umdrehungs-Schwellwert gerade oberhalb der maximalen Anlaßumdrehungszahl liegt. Das Anlaß-Flip-Flop zeigt daher an, daß der Motor entweder angelassen oder angehalten wird.

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Der Q—Ausgang des Anlaß-Flip-Flops wird falsch, wenn das Anlaß-Flip-Flop richtig ist und verhindert, daß das UND-Glied 335 ein richtiges Signal erzeugt, das wiederum verhindert, daß das Inkrement—Eingangssignal zum Zähler 337 richtig wird. Da das Anlaß-Flip-Flop vom gleichen Signal getaktet wird, das den Zähler 337 zurückstellt, wird das Anlaß-Flip-Flop richtig und hindert den Zähler 337 am Weiterzählen nach dem Rucksteilzustand.

Der Zustandedetektor 332 dekodiert einen bestimmten Zustand des Zeitgehers 329, der nach einer bestimmten Anzahl von Taktimpulsen und damit nach einer festgelegten Zeitdauer nach einem jeden DP-Impuls auftritt. Wenn dieser bestimmte Zustand entdeckt wird, erzeugt der Detektor 332 ein Ausgangssignal DFT von der Dauer einer Taktzeit, das in der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung verarbeitet wird, wie im folgenden beschrieben wird.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung basiert auf der Annahme, daß verschiedene Drehzahlbereiche oder Motor— geschwindigkeiten festgelegt werden können. Diese Drehzahlbereiche sind den Motor-Betriebsparametern und Motor—Charakteristika zugeordnet. Diese Information wird dazu verwendet, die Zündzeit einer Einspritzeinrichtung in Relation zur Öffnungszeit des Einlaßventils eines bestimmten Zylinders zu bestimmen. Läuft der Motor mit relativ niedriger Drehzahl, so ist das Einlaßventil für eine relativ lange Zeitdauer geöffnet, und der einzuspritzende Treibstoff kann rechtzeitig in der richtigen Weise eingespritzt werden. Läuft der Motor andererseits mit relativ hoher Drehzahl, so ist das Einlaßventil nur für eine

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relativ kurze Zeitdauer geöffnet, und der Treibstoff muß früher in das System eingespritzt werden, um sicherzustellen, daß der Treibstoff das Einlaßventil zur richtigen Zeit erreicht, zwecks vollständiger Verbrennung. In der folgenden Tabelle sind typische Drehzahlbereiche mit der entsprechenden Verzögerung aufgelistet:

Verzögerung Drehzahlbereich in U/Kin.

0 4500

1 3OOO bis 45OO

2 2000 bis 3OOO

3 1200 bis 2000

4 700 bis 1200

5 0 bis 700

Natürlich können auch andere Drehzahlbereiche oder Begrenzungen aufgestellt werden, wenn es gewünscht ist.

Die Drehzahlbereiche sind numerisch bezeichnet, damit eine numerische (d.h. binäre) Bezeichnung auf sie angewendet werden kann. Die geeignete Bezeichnung oder Zahl ist einem jeden Drehzahlbereich zugeordnet. Durch Ausnutzen der Zeitdauer zwischen den Verteilerimpulsen DP kann der Drehzahlbereich erfaßt und geeignete Modifikationen der verschiedenen Schaltvorgänge können durchgeführt werden.

Die Drehzahlbereich-Parameter werden u.a. durch Vergleich des Impulsdauer-Signals PW vom Rechner 12 mit einem Impulsdauer-Schwellwertsignal PWmvj von einer geeigneten Signalquelle

erhalten. Die Signalquelle 342 kann eine beliebige geeignete Signalquelle, wie etwa ein Festspeicher zur Erzeugung eines festgelegten Signals sein, das eine vorgegebene Zeitdauer, z.B. 20 Millisekunden, angibt. Dieses Signal gibt die Zeitdauer der Impulsbreite an und setzt deren Grenzen fest.

Die Signale PW und PW₁₃,- werden dem Digital-Vergleicher 338 zugeführt. Der Digital-Vergleicher 338 erzeugt an seinem Ausgangsanschluß das Ausgangssignal PWOK. Dieses Signal wird als ein Eingangssignal dem UND-Glied 335 zugeführt, was im folgenden beschrieben wird. Ist das Signal PW^t- größer als das Signal PW, so ist das Signal PWOK richtig bzw. stellt eine binäre Eins dar. Umgekehrt ist das Signal PWOK falsch, wenn das Signal PW größer als das Signal PW_TJ± ist.

Der Schwellwertzähler 337 empfängt das Signal DP und wird durch jedes DP-Signal auf Null zurückgestellt. Bei Abwesenheit eines inkrementierenden Signals vom UND-Glied 335 ist das vom Schwellwertzähler 337 abgegebene (Verzögerungs-) Signal gleich Null und gibt eine Verzögerung von Null an. Das Verzögerungssignal wird der in Fig. 8 dargestellten Schaltungsanordnung zugeführt, wie im folgenden beschrieben wird. Außerdem wird das Verzögerungssignal dem Schwellwertspeicher 336 zugeführt. Das vom Zähler 337 abgegebene Verzögerungssignal wird dazu verwendet, eine Speicherstelle im Schwellwertspeicher 336 zu adressieren. Dieser Speicher enthält Schwellen oder Schwellwerte, die sich erhöhen, wenn sich die Verzögerungsadresse erhöht, und erzeugt ein Ausgangssignal DT_T„, das einen bestimmten Motordrehzahlbereich bezeichnet, wie bereits erwähnt wurde. Wenn der Zähler 329 zählt, kann das Signal DT über das Signal DT_TH hinausgehen,

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was eine Erhöhung des Zählers 337 bewirkt. Das nächste Signal DT_T„ (das höher als das vorausgegangene ist) wird dann adressiert, bis das Signal DT wieder das Signal DT_TH übersteigt. Zur Zeit des nächsten DT-Impulses, jedoch bevor der Zähler 337 zurückgesteilt wird, gibt der Verzögerungs-Ausgang des Zählers 337 den Drehzahlbereich an, in dem der Motor läuft.

Wie bereits erwähnt, wird das Ausgangssignal vom UND-Glied 331 dem Daten-Eingangsanschluß des Flip-Flops 334 zugeführt. Das Flip-Flop 334 wird von jedem Signal DP getaktet. Das Q-Ausgangssignal des Flip-Flops 334 bleibt solange positiv oder eine binäre Eins, wie das Signal DP ein vollständig aus binären Einsen bestehendes, vom Zeitgeber 329 erzeugtes Ausgangssignal ist. Das heißt, daß dieses Signal bei dieser Schaltungsanordnung vorher richtig normiert worden ist, so daß die Bedingung "alle Bitstellen gleich Eins" nur dann erreicht wird, wenn die Motordrehzahl um einen ausreichenden Betrag unter der Leerlaufdrehzahl liegt, so daß der Motor sich entweder im Stillstand befindet oder aber angelassen wird. Erhält das UND-Glied 335 Signale, die vollständig aus binären Einsen bestehen, vom Flip-Flop 33^» dem Vergleicher 338 und dem Vergleicher 333, wird ein positives Signal dem Inkrement-Eingangsanschluß des Zählers 337 zugeführt. Der Zähler 337 wird somit bei Anliegen eines Taktsignals (C) inkrementiert (d.h., sein Zählerstand wird erhöht).

In Fig. 8 ist ein Blockschaltbild sowie die logische Verknüpfung der Zünd- und Einspritz—Steuerschaltung gezeigt. Die Verteilerimpulse DP werden jeweils einem Eingangsanschluß eines jeden

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UND-Gliedes 350, 354 und 358 zugeführt. Der andere Eingangsanschluß des UND-Gliedes 350 ist mit einem Ausgangsanschluß eines Digital-Vergleichers 352 verbunden. Der andere Eingangsanschluß des UND-Gliedes 358 ist mit dem anderen Ausgangsanschluß des Digital-Vergleichers 352 verbunden. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 350 ist mit dem inkrementierenden Eingangsanschluß eines Vorwärts-ZRückwärts-Zählers 351 verbunden. Der Rückstell-Anschluß des Zählers 351 empfängt das Signal POR, während der Takt-Eingangsanschluß des Zählers 351 das Taktsignal (C) erhält. Der rückwärts zählende Eingangsanschluß des Zählers 351 ist mit dem Ausgangsanschluß eines UND-Gliedes 356 verbunden, wie im folgenden beschrieben wird.

Der Ausgangsanschluß des Zählers 351 ist mit einem Eingangsanschluß eines Subtraktionsschaltkreises 360 sowie mit dem A-Eingangsanschluß des Digital-Vergleichers 352 verbunden. Der B—Eingangsanschluß des Digital—Vergleichers 352 empfängt das Verzögerungssignal vom Zähler 337 in Fig. 7. Der Digital-Vergleicher 352 vergleicht "Servo-" und Verzögerungssignale und erzeugt Ausgangssignale, die das Ergebnis dieses Vergleichs darstellen. Ist das Verzögerungssignal größer als das Servo-Signal, so wird ein aus einer binären Eins bestehendes Signal dem UND-Glied 350 sowie einem Eingangsanschluß eines Inverters 353 zugeführt. Ist umgekehrt das Servo-Signal größer als das Verzögerungssignal, so wird dem UND-Glied 358 ein positives Signal zugeführt.

Der Ausgangsanschluß des Inverters 353 ist mit einem Eingangsanschluß des UND-Gliedes 354 verbunden. Der andere Eingangs— anschluß des UND-Gliedes 354 empfängt das Verteiler-Impulssignal DP. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 354 ist mit

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einem Eingangsanschluß eines ODER-Gliedes 355 verbunden.

Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 358 ist mit dem J-Eingangsanschluß eines J-K-Plip-Plops 357 verbunden. Der Takt-Anschluß des Flip-Flops 357 empfängt das Taktsignal (C). Der Q-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 357 ist mit einem Eingangsanschluß eines UND-Gliedes 356 verbunden. Das Signal DFT vom Zustandsdetektor 332 in Fig. 7 wird einem anderen Eingangsanschluß des UND-Gliedes 356 zugeführt. Der Ausgangsanschluß des UND-Gliedes 356 ist mit dem K-Eingangsanschluß des Flip-Flops 357, mit einem zweiten Eingangsanschluß des ODER-Gliedes 355 und mit dem rückwärts zählenden Eingangsanschluß des Vorwärts-ZRückwärts-Zählers 351 verbunden. Der Ausgangsanschluß des ODER-Gliedes 355 gibt das Zündsignal ab, das einem UND-Glied 366 über ein UND-Glied 367 zugeführt wird, wie im folgenden beschrieben wird.

Gemäß der Schaltungsanordnung nach Fig. 9 nimmt das Subtrahierwerk oder Subtrahierglied 36O das Signal REF von dem in Fig. 7 dargestellten Zähler 328 entgegen. Außerdem erhält das Subtrahierglied 36O das Signal SERVO vom Vorwärts-/Rückwärts-Zähler 351. Die Ausgangsanschlüsse des Subtrahiergliedes 36O sind mit den Eingangsanschlüssen eines Dekodierers 36I verbunden. Der Dekodierer 361 ist ein "Eins aus N"-Dekodierer, wobei N die Anzahl der verwendeten Einspritzeinrichtungen und Einspritz-Treiberschaltungen bezeichnet. Zum Beispiel kann N = 8 sein. Ein Eingangsanschluß eines jeden Verknüpfungsgliedes 366 und 367 (die zwei von N UND-Gliedern darstellen) ist jeweils mit einem separaten N-Ausgangsanschluß des Dekodierers 361 verbunden. Die anderen Eingangsanschlüsse der Verknüpfungsglieder 366 und 367

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sind gemeinsam mit dem Ausgangsanschluß des ODER-Gliedes 355 verbunden, um das Zündsignal zu erhalten. Die Ausgangsanschlüsse der Verknüpfungsglieder 366 und 367 sind mit den J-Eingangsanschlüssen der J-K-Flip-Flops 368 bzw. 369 verbunden (die zwei von N Flip-Flops darstellen).

Das Impulsdauer-Signal PW des Rechners 12 wird den B-Eingangsanschlüssen von Digital-Vergleichern 362 und 364 zugeführt (die zwei von N Digital-Vergleichern darstellen). Die A-Eingangsanschlüsse der Digital-Vergleicher 362 und 364 sind mit den Ausgangsanschlüssen von Zählern 363 bzw. 365 verbunden. Der inkrementierende Eingangsanschluß des Zählers 363 ist mit dem Q-Ausgangsanschluß eines Flip-Flops 368 verbunden. Der ^-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 368 ist mit dem Rtickstell-Eingangsanschluß des Zählers 363 verbunden. Der Takt-Anschluß des Zählers 363 empfängt das Taktsignal (C^. Die Verknüpfungen zwischen dem Flip-Flop 369 und dem Zähler 365 ähneln den Verknüpfungen zwischen dem Flip-Flop 368 und dem Zähler 363. Außerdem wird das vom in Fig. 7 dargestellten Flip-Flop 323 abgegebene Löschsignal den Lösch- oder Ruheanschlüssen der Flip-Flops 368 bzw. 369 zugeführt.

Grundsätzlich erzeugt die in Fig. 8 dargestellte Verknüpfungsschaltung Zündimpulse, welche die entsprechenden Einspritzeinrichtungen zur richtigen Zeit während des Motorumlaufs aufgrund einer Impulsdauer PW und der Motordrehzahl einschalten. Anders ausgedrückt, bei Betrieb des Fahrzeugs bewirken plötzliche Änderungen der Drehzahl Änderungen des Impulsdauer-Signals PW. Wie bereits erwähnt, erzeugt der Schwellwertzähler 337 ein bestimmtes Signal, das den Schwellwertspeicher 336 adressiert

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und ein Signal erzeugt, das einen bestimmten Drehzahlbereich angibt. Eine plötzliche Änderung der Geschwindigkeit bzw. der Drehzahl könnte den Schwellwertspeicher 336 veranlassen, ein zusätzliches (oder unzureichendes) Drehzahlbereich-Signal zu erzeugen. Das Signal könnte dann während des Rezirkulierens durch die Schaltung einen Verzögerungs-Signalimpuls mit falscher Information erzeugen. Es sei z.B. angenommen, daß das Fahrzeug in einem bestimmten Drehzahlbereich betrieben wurde, wie z.B. im Drehzahlbereich 1. Dieser Drehzahlbereich würde die Erzeugung eines Verzögerungssignals bewirken, das bewirkt, daß die Zündimpulse von einem Verteilerimpuls getriggert werden, der z.B. der Verteilerimpuls für Zylinder 2 sein kann. Ändert sich nun die Motordrehzahl derart, daß sie in einem Drehzahlbereich liegt, der es erfordert, daß der Impuls vom Verteilerimpuls für Zylinder 1 getriggert wird, so ist ersichtlich, daß der Verteilerimpuls für Zylinder 1 bereits durchgelaufen ist, und es würde unmöglich sein, die Einspritzeinrichtung zu zünden, um zu gewährleisten, daß der Treibstoff in den richtigen Zylinder zur richtigen Zeit eingespritzt wird.

Im umgekehrten Falle ist es denkbar, daß das Einspritzsystem versuchen würde, die gleiche Einspritzeinrichtung während eines Motorumlaufs zweimal zu zünden, wodurch die doppelte Menge an Treibstoff einem bestimmten Zylinder zugeführt würde als erforderlich ist.

In der folgenden Beschreibung sind die Zylinder in ihrer Zündreihenfolge numeriert. Erfordert somit der Betriebszustand des Motors eine Einspritzverzögerung von Null (Verzögerungssignal = O am Ende eines DP-Intervalles), so erzeugt die Zünd-Logik-

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schaltung Zünd- und SERVO-Signale, so daß der Einspritzvorgang für den Zylinder 1 vom Verteilerimpuls für Zylinder 1 eingeleitet wird, der Einspritzvorgang für Zylinder 2 vom Verteilerimpuls für Zylinder 2, der Einspritzvorgang für Zylinder 3 vom Verteilerimpuls für Zylinder 3 usw..

Erfordert der Betriebszustand des Motors eine Verzögerung von einem Verteilerimpuls vor der Einspritzung (d.h., Verzögerungssignal = i am Ende eines DP-Intervalles), so werden Zünd- und SERVO-Signale erzeugt, so daß der Einspritzvorgang für den Zylinder 1 durch den Verteilerimpuls für Zylinder 2 eingeleitet wird, der Einspritzvorgang für Zylinder 2 durch den Verteilerimpuls für Zylinder 3, der Einspritzvorgang für Zylinder 3 durch den Verteilerimpuls für Zylinder k usw.. Die Zusammenhänge bei größeren Verzögerungen ergeben sich entsprechend.

Die Verknüpfungselemente 350, 351, 352, 353, 354, 355, 356, 357 und 358 gewährleisten, daß eine und nur eine Einspritzung während eines Motorumlaufs pro Zylinder auftritt, besonders dann, wenn sich die Verzögerung aufgrund von Änderungen des Betriebszustandes des Motors ändert.

Eine der Hauptaufgaben elektronischer Treibstoff-Einspritzein— richtungen besteht darin, eine möglichst vollständige Verbrennung des Treibstoffs im Motor zu erreichen, und damit Verschmutzungen weitgehend zu reduzieren. Für eine möglichst vollständige Verbrennung und niedrige Emission ist es daher sehr wichtig, daß der Treibstoff jedem Zylinder einmal und nur einmal während eines Motorumlaufs eingespritzt wird. Die eigentliche zur Zündung der Einspritzeinrichtung zu verwendende

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Verzögerung wird daher mit einer berechneten Verzögerung derart geregelt, daß Änderungen der Verzögerung gesteuert werden können. Die Änderungsrate der Verzögerung ist jedoch durch den Verteilerimpuls auf Eins beschränkt. Wie zu erkennen ist, erfolgt bei gleichförmigem Betrieb eine Treibstoff-Einspritzung pro Verteilerimpuis DP. Fällt jedoch die Verzögerung um einen Verteilerimpuls des Zündwinkels ab, werden während eines Verteiler-Impulsintervalls zwei Einspritzeinrichtungen gezündet. Dies hat die Wirkung, daß die Verzögerung um einen Verteilerimpuls geändert wird. Wird umgekehrt die Verzögerung um einen Verteilerimpuls des Ztindwinkels größer, so ergibt sich ein Verteiler-Impulsintervall, wenn keine Einspritzeinrichtungen gezündet werden.

Außerdem ist festgelegt, daß die Treiberschaltkreise für die Einspritzeinrichtungen eine Erholzeit besitzen, die beachtet werden muß. Das heißt, daß jedesmal, wenn eine Einspritzeinrichtung durch Anlegen eines Signals an die Einspritz— Treiberschaltung eingeschaltet wird, muß eine bestimmte Erholzeit vorgesehen werden, bevor eine andere Einspritzeinrichtung eingeschaltet werden kann. Diese Einschränkung ist bei der Wirkungsweise der in Fig. 8 gezeigten Verknüpfungsschaltkreise beachtet worden.

Im Betrieb wird das Signal POR dem Zähler 351 zugeführt, um den Zähler auf Null zurückzustellen. Dementsprechend ist das Ausgangssignal SERVO gleich Null. Dann wird das Verteiler-Impulssignal DP den UND-Gliedern 350 und 358 zugeführt. Solange das Verzögerungssignal und das SERVO—Signal gleich, d.h.

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identisch sind, tritt eine Bedingung B größer als A oder A größer als B im Digital-Vergleicher 352 nicht auf. Aus diesem Grund sind weder das UND-Glied 350 noch das UND-Glied 358 freigegeben. Daher verbleibt das SERVO-Signal im Nullzustand. Dieser Zustand ist der gleiche wie die Null-Verzögerung, die vom Schwellwertzähler 337 erzeugt wird und den Drehzahlbereieh Null angibt.

Wenn das Verzögerungssignal gleich dem SERVO-Signal ist, bleibt somit das SERVO-Signal unverändert. Damit wird ein Zünd-Signal oder -Befehl von einem Verteiler-Impulssignal DP erzeugt. Das heißt, der Inverter 353 erhält ein falsches Eingangssignal vom Digital-Vergleicher 352. Dieses Signal wird invertiert, und ein richtiges Signal wird dem UND-Glied 35^ zugeführt, das dadurch freigegeben wird. Wenn somit die Signale DP dem UND-Glied 35^ und im wesentlichen identische Signale dem ODER-Glied 355 zugeführt werden, wird als Ergebnis vom ODER-Glied 355 das Zündsignal erzeugt.

Wenn als Ergebnis einer Änderung des Motor—Betriebszustandes das Verzögerungssignal größer als das SERVO-Signal wird, wird am Ausgangsanschluß "B größer als A"des Digital-Vergleichers 352 eine binäre Eins erzeugt. Dieses Signal wird dem UND-Glied 350 zugeführt und gibt das UND-Glied 350 frei, wodurch das nächste Signal DP dem inkrementierenden Anschluß des Vorwärts—/ Rückwärts-Zählers 351 zugeführt wird. Dementsprechend wird das SERVO-Signal um Eins inkrementiert bzw. erhöht, ein Ztind-Befehl wird jedoch nicht erzeugt. Das heißt, das Signal "B größer als A", eine binäre Eins, wird durch den Inverter 353 invertiert, wodurch das UND-Glied 35^ gesperrt und das Signal DP nicht tiber-

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tragen wird. Während dieser betreffenden Zeitdauer, d.h., während dieses Teils des Motorumlaufs, wird daher keine Einspritzeinrichtung gezündet.

Ist andererseits das Verzögerungssignal kleiner als das SERVO-Signal, so wird vom ODER-Glied 355 ein Zünd-Befeiil oder -Signal erzeugt, und das Verzb'gerungs-Zünd-Flip-Flop 357 wird in den "Eins-Zustand" gesetzt. Wenn also die Bedingung A größer als B besteht, wird ein aus einer binären Eins bestehendes Signal dem UND-Glied 358 zugeführt, um das UND-Glied 358 freizugeben. Das nächste Signal DP läuft daher durch das UND-Glied 358 hindurch und wird dem J-Eingang des Flip-Flops 357 zugeführt. Beim nächsten Taktsignal wird das am J-Eingangsanschluß des Flip-Flops 357 anliegende aus einer binären Eins bestehende Signal übermittelt und einem Eingangsanschluß des UND-Gliedes 356 zugeführt. Auf diese Weise wird das UND-Glied 356 durch das Signal vom Flip-Flop 357 freigegeben. Wenn der Zustandsdetektor 332 (siehe Fig. 7) feststellt, daß der Ausgang des Zeitgebers 329 einen entsprechenden Zählerstand aufweist, erzeugt der Detektor 332 das Detektorsignal DFT, das richtig wird, und das UND-Glied 356 wird freigegeben, wodurch das ODER-Glied 355 einen zweiten Ztind-Befehl erzeugt sowie der Zähler 351 zurückgezählt wird. Hierdurch werden zwei Einspritzungen in zwei verschiedene Zylinder mittels des gleichen Verteilerimpulses ermöglicht und die Verzögerung für die zweite Einspritzung um einen Verteilerimpuls reduziert. Auch werden diese Einspritzungen um ein Zeitintervall voneinander getrennt, das vom Zustandsdetektor 332 bestimmt wird und der Einspritz-Treiberschaltung eine Erholzeit zwischen der ersten und zweiten Einspritzung zugesteht.

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Der Zünd-Befehl oder das Zünd-Signal wird den UND-Gliedern 366 und 367 zugeführt, wie beschrieben. Die anderen den UND-Gliedern 366 und 367 zugeführten Signale werden vom Dekodierer 361 geliefert. Der Dekodierer 361 verarbeitet die Differenz des Signals REF und des Servo-Signals, um zu bestimmen, bei welchem Zylinder durch Zuführung des nächsten Zündimpulses eine Einspritzung vorzunehmen ist. Das heißt, daß das Bezugssignal REF die Verteilerimpuls-Position relativ zum Motorum— lauf bestimmt, während das SERVO-Signal vom Status des Motor-Betriebszustandes festgelegt ist und bestimmt, ob die zeitliche Einspritz-Steuerung beschleunigt werden soll oder nicht, und im Falle einer Beschleunigung um welchen Betrag.

Liegen das Ztindsignal und das Signal für die Einspritzeinrichtung an, wodurch die UND-Glieder 366 und 367 die zugehörigen Flip-Flops 368 bzw. 369 setzen, so wird ein Treibersignal den Einspritz-Treiberschaltungen 370 oder 371 (die zwei von N Einspritz-Treiberschaltungen darstellen) zugeführt. Diese von den Flip-Flops abgegebenen Signale verbleiben im "Ein"-Zustand, wodurch die Einspritz-Treiberschaltung im "Ein"— Zustand verbleibt, bis der den Flip-Flops zugeordnete Zähler bis zu einem Signal zählt, das gleich oder größer als das Impulsdauer—Signal PW ist. Erzeugt der Zähler (am besten ein Zeitgeber) ein Signal, das größer oder höher als das Signal PW ist, erzeugt der digitale Vergleicher ein aus einer binären Eins bestehendes Signal, das dem E-Eingangsanschluß des zugehörigen Flip—Flops zugeführt wird. Daher wird beim nächsten Taktsignal das Flip-Flop getriggert, so daß das Null-Ausgangssignal erzeugt wird und die entsprechenden Zähler 363 bis 365 zurückstellt sowie das Signal zu den entsprechenden Einspritz-

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Treiberschaltungen 370 bis 37i beendet.

Während die Einspritz-Treiberschaltungen in Betrieb sind, ist natürlich die Einspritzeinrichtung in Betrieb, um Treibstoff in den Motor einzuspritzen. Wie bereits erwähnt, wird der Treibstoff in den Motor zur richtigen Zeit und während einer geeigneten Zeitdauer eingespritzt, so daß die richtige Menge Treibstoff entsprechend dem Betriebszustand des Einlaßventils in den Motor eingespritzt wird. Ferner wird meistens lediglich eine Einspritzung von einer Einspritzeinrichtung während einer Motorumdrehung vorgenommen. Die Steuerung der Emission ist damit in hohem Maße verbessert, und ein besser arbeitender bzw«, sauberer verbrennender Motor wird erhalten.

Erfindungsgemäß wird damit eine elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung geschaffen, die in wesentlich verbesserter Weise das Einspritzen des Treibstoffs in den Motor und die richtige Gemischbildung bewirkt. Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung steuert das Mischen von Treibstoff mit Luft als direkte Funktion des Einspritz-Impulses bezogen auf die Motorumdrehung. Die Schaltungsanordnung läßt sich durch Verwendung von Standard—Verknüpfungsschaltungen und integrierter Schaltkreistechnik realisieren.

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Claims (1)

1. - 76 Patentansprüche

   ί i.^Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung, gekennzeichnet ^—' durch mehrere Signalquellen, durch eine Steuereinrichtung, durch Verknüpfungsglieder, die derart geschaltet sind, daß sie Signale von den Signalquellen und der Steuereinrichtung erhalten, durch eine Datenspeichereinrichtung, die derart geschaltet ist, daß sie Signale von den Verknüpfungsgliedern erhält und Informationen aus Speieherplätzen abgibt, die von den Signalen der Verknüpfungsglieder adressiert werden, durch eine Akkumulatoreinrichtung, die Informationen von den Speicherplätzen erhält und die Informationen verarbeitet, um Summensignale zu erzeugen, durch eine Ausgangs-Speichereinrichtung, die mit der Akkumulatoreinrichtung verbunden ist, um einen ersten Teil der Summensignale zu erhalten und zu verarbeiten und ein Ausgangsspeichersignal als Funktion des Teils der der Ausgangsspeiehereinrichtung zugeführten Summensignale abzugeben, und durch eine Ausgangsregistereinrichtung, die derart geschaltet ist, daß sie das Ausgangsspeichersignal und einen zweiten Teil der Summensignale von der Akkumulatoreinrichtung erhält, um das vorausgehend in der Ausgangsregistereinrichtung abgespeicherte Ausgangs— speichersignal selektiv zu ändern.

   2. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichereinrichtung mit der Akkumulatoreinrichtung verbunden ist, um laufende Informationen von der Akkumulatoreinrichtung während der Eingabe neuer Informationen in die Akkumulatoreinrichtung abzu-

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   speichern und die laufenden Informationen darauffolgend der Akkumulatoreinrichtung zwecks Kombination mit den in der Akkumulatoreinrichtung abgespeicherten neuen Informationen wieder zuzuführen.

   3. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Funktions—Speichereinrichtung mit der Akkumulatoreinrichtung und der Steuereinrichtung verbunden ist, wodurch die in der Akkumulatoreinrichtung befindliche Information als Adressensignal für die Funktions-Speichereinriehtung wirkt, und daß die Funktions-Speichereinrichtung derart geschaltet ist, daß die an der von dem Adressensignal adressierten Speicherstelle befindliche Information der Akkumulatoreinrichtung zugeführt wird.

   k. Elektronische Treibstoff-Einspritzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Programm-Speichereinrichtung und eine Programm-Adressen-Zählereinrichtung aufweist, wobei die Programm-Adressen-Zählereinrichtung einen nicht synchronisierten Zähler aufweist, der die Programm-Speichereinriehtung selektiv durch das in ihr abgespeicherte Befehlsprogramm schaltet, um die Funktionen des gesamten Systems zu steuern.

   5. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Speichereinrichtung eine Vielzahl von Speicherplätzen aufweist, und daß jede Speichereinrichtung ein Festwertspeicher ist, bei dem an jeder Speicherstelle eine bestimmte Information abgespeichert ist.

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   6. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Normiereinrichtung mit der Daten-Speichereinrichtung und der Akkumulatoreinrichtung verbunden ist, um die Informationen von den Speicherstellen zu verarbeiten und zu modifizieren, bevor sie der Akkumulatoreinrichtung zugeführt werden, und daß eine logische Verknüpfungsschaltung mit den Verknüpfungsgliedern und der Akkumulatoreinrichtung verbunden ist, um die Signale von den Verknüpfungsgliedern zu verarbeiten und die von den Signalen der logischen Verknüpfungsschaltung adressierten Speicherstellen in der Daten-Speichereinrichtung zu ändern.

   7. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signale und die Informationen in digitaler Form zugeführt werden.

   8. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Akkumulatoreinrichtung der Daten-Speichereinrichtung Adressensignale zuführt.

   9. Elektronische Treibstoff—Einspritzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangs-Speichereinrichtung der Akkumulatoreinrichtung Informationssignale zuführt.

   10. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Signalspannungseinrichtung, durch eine Rückkopplungsspannungs-Einrichtung, durch eine mit der Signalspannungseinrichtung

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   und der Rückkopplungsspannungs-Einrichtung verbundene Vergleichereinrichtung, durch eine mit der Vergleichereinrichtung verbundene Zähleinrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals, durch eine Signal-Übermittlungseinrichtung, die mit der Zähleinrichtung verbunden ist, um deren Wirkungsweise als Funktion des Steuersignals zu ändern, durch einen Akkumulator zum Empfang der Signale von der Signaltibermittlungseinrichtung, durch einen Addierer, der derart geschaltet ist, daß der Inhalt des Addierers zum Inhalt des Akkumulators mit einer ersten periodischen Rate addiert wird und daß der Inhalt des Zählers zum Inhalt des Akkumulators mit einer zweiten periodischen Rate hinzuaddiert wird, und durch eine mit dem Addierer verbundene Schalteinrichtung, die hierdurch erregt wird, um die Wirkungsweise der Rüekführungsspannungs-Einrichtung selektiv zu steuern.

   11. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführungs-Spannungseinrichtung eine Tiefpaß-Filtereinrichtung aufweist.

   12. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung ein Vorwärts-/Rückwärts-Zähler ist.

   13. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalspannungseinrichtung eine mit einer Spannungsquelle verbundene Spannungsteilereinrichtung aufweist, und daß die Spannungs-

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   teilereinrichtung zumindest ein variables Bauelement aufweist, das die Signalspannung abgibt.

   lh. Elektronische Treibstoff—Einspritzeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung eine Bezugsspannungsquelle selektiv mit der Rück— führungs-Spannungseinrichtung verbindet, um den Wert der Rückführungsspannung zu ändern.

   15. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Schaltkreis, der ein Sägezahnsignal erzeugt, durch ein Spannungsteilernetzwerk, durch zumindest einen Vergleicher—Sehaltkreis, der mit dem ein Sägezahnsignal erzeugenden Schaltkreis und dem Spannungsteilernetzwerk verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, das die Beziehung zwischen den vom Sägezahngenerator erzeugten und den vom Spannungsteilernetzwerk erzeugten Signalen angibt, durch eine logische Verknüpfungsschaltung, die mit dem Vergleicherschaltkreis verbunden ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das eine Funktion des vom Vergleicherschaltkreis erzeugten Signals ist, und durch eine rezirkulierende Registereinrichtung zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das das digitale Signal angibt, wobei die rezirkulierende Registereinrichtung mit der logischen Verknüpfungsschaltung verbunden ist, damit deren Wirkungsweise durch die von der logischen Verknüpfungsschaltung erzeugten Signale gesteuert wird.

   16. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 15j dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsteilereinrichtung mehrere Impedanzen aufweist, von denen zumin-

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   dest eine variabel ist, daß die Spannungsteilereinrichtung mehrere verschiedene Spannungen erzeugt, daß die Rückftihrungsspannungs-Einrichtung einen RC-Schaltkreis aufweist, und daß eine separate Vergleichereinrichtung die Rückführungsspannung mit jeder der verschiedenen Spannungen vergleicht.

   17. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinriehtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Ausgangsregister, das Ausgangssignale einer Benutzervorrichtung zuführt, durch eine erste Registereinrichtung, die selektiv einen Teil ihres Inhalts dem Ausgangsregister zuführt, durch einen ersten Addierer zur Aufnahme des Teils des Inhalts der ersten Registereinrichtung, durch eine zweite Registereinrichtung, die derart geschaltet ist, daß sie selektiv den Inhalt des ersten Addierers entgegennimmt, wobei der Inhalt des ersten Addierers die Summe des Inhalts der zweiten Registereinrichtung und des Teils des Inhalts der ersten Registereinrichtung ist, und durch einen zweiten Addierer zum Addieren des Inhalts der ersten Registereinrichtung zum Inhalt der zweiten Registereinrichtung und zur selektiven Abspeicherung desselben in der ersten Registereinrichtung.

   18. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Registereinrichtung einen Teil für Bits höchster Wertigkeit und einen Teil für Bits geringster Wertigkeit aufweist, wobei der Teil des Inhalts des ersten Registers den Bit-Teil höchster Wertigkeit sowie eine überlauf-Bedingung darstellt.

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   19. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine logische Verknüpfungsschaltung mit der Vergleichereinrichtung und der Registereinrichtung verbunden ist, um deren Operation zu steuern, wodurch die Registereinrichtung zu unterschiedlichen Zeiten als Funktion des von der Vergleichereinrichtung erzeugten Ausgangssignals wirkt.

   20. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektoreinrichtung mit dem ersten Register verbunden ist, um den Teil seines Inhalts entgegenzunehmen, und daß die Detektoreinrichtung ein Steuersignal entsprechend einem vorgegebenen Zustand des Teils des Inhalts der ersten Registereinrichtung erzeugt, wobei das Steuersignal dazu dient, das Ausgangsregister zu aktivieren.

   21. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 20, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Zuführung von Impulsen unterschiedlicher Periodizität, durch eine Einrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen entsprechend den Impulsen, durch eine Einrichtung zum Zählen der Steuersignale und zur Erzeugung von entsprechenden Funktionssignalen, und durch eine Einrichtung zum Empfang der Steuersignale und der Funktionssignale zur Erzeugung eines Ausgangssignals.

   22. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung von Steuersignalen erste und zweite logische Verknüpfungsschaltungen aufweist, die die verschiedenen

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   Impulse empfangen, daß der erste logische Verknüpfungsschaltkreis zumindest zwei Steuersignale erzeugt, die den züge— führten Impulsen entsprechen und daß der zweite logische Verknüpfungsschaltkreis ein drittes Steuersignal erzeugt, das den zugeführten Impulsen entspricht.

   23. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähleinrichtung einen ersten Zähler aufweist, der das dritte Steuersignal von der zweiten logischen Verknüpfungsschaltung und eines der beiden Steuersignale von der ersten logischen Verknüpfungsschaltung erhält, daß die Zähleinrichtung einen zweiten Zähler zum Zählen mit einer gesteuerten Rate aufweist, bis eine periodische Rückstellung auf einen vorgegebenen Zustand durch das dritte Steuersignal erfolgt, und daß die Zähleinrichtung einen dritten Zähler zum Zählen mit einer gesteuerten Rate aufweist, entsprechend einer Bedingung, die als Antwort auf zumindest eines der Funktionssignale erzeugt wird, bis eine Rückstellung auf einen vorgegebenen Zustand durch das dritte Steuersignal erfolgt.

   2h, Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vergleichereinrichtung mit der zweiten und dritten Zähleinrichtung verbunden ist, um ein Signal zu erzeugen, das den vorgegebenen Zustand steuert.

   25. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Empfangseinrichtung eine weitere Zähleinrichtung zum selektiven Zählen der dritten Steuersignale sowie eine weitere Ver—

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   gleichereinrichtung aufweist, die mit der weiteren Zähleinrichtung und der dritten Zähleinrichtung verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das die Beziehung zwischen den von der dritten und weiteren Zähleinrichtung erzeugten Signalen angibt, um die Erzeugung eines Ausgangssignals zu steuern.

   26. Elektronische Treibstoff-Einspritzeinrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Subtrahier— einrichtung mit der ersten Zähleinrichtung und der weiteren Zähleinrichtung verbunden ist, um die von den Zähleinrichtungen erzeugten Signale voneinander zu subtrahieren, und daß eine Dekodiereinrichtung mit der Subtrahiereinrichtung verbunden ist, um Freigabesignale an ausgewählten Benutzervorrichtungen zu erzeugen, wobei mehrere Benutzervorrieh— tungen vorhanden sind.

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