DE2742765A1

DE2742765A1 - Elektrische steuervorrichtung und steuermethode fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2742765A1
Application number: DE19772742765
Authority: DE
Inventors: Hiroyasu Fukaya; Yukio Sakakibara; Shinji Shirasaki; Takashi Yamada
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1976-09-24
Filing date: 1977-09-22
Publication date: 1978-03-30
Also published as: JPS5340105A; JPS6127571B2; US4163282A; DE2742765C2

Description

HIPPOHDENSO CO., LTD., 77/87*3

1, 1-chome, Showa-cho, Kariya-shi,
Aichi-ken, Japan

Elektrische Steuervorrichtung und Steuermethode für einen Verbrennungsmotor

Die Erfindung "betrifft eine elektrische Steuervorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zur elektrischen Steuerung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 11.

Die Erfindung befaßt sich demnach mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur elektrischen Steuerung der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Verbrennungsmotor, wozu ein Digitalcomputer verwendet wird, der die Menge des der Verbrennungskammer des Motors zugeteilten Luft-Kraftstoff-Gemischs, den Zeitpunkt des Zündens des Luft-Kraftstoff-Gemische, eine erneute Einleitung von Ab gasen in die Verbrennungskammer, und dergleichen entsprechend Änderungen der Arbeitsbedingungen des Motors steuert.

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Bei einer herkömmlichen Methode und Vorrichtung zur Steuerung der Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einem Motor dieser Art, wie sie beispielsweise in der US-FS 3 969 614 beschrieben sind, wird ein Digitalcomputer verwendet, um Verte zu berechnen, die geeigneten Einstellungen der verschiedenen Steuereinrichtungen, die zur Steuerung der Energieumsetzfunktion des Motors verwendet werden, entsprechen. Der Digitalcomputer ist dazu programmiert, die verschiedenen Verte oder Einstellungen mathematisch aus einer algebraischen Funktion oder algebraischen Punktionen zu berechnen, die eine gewünschte Beziehung zwischen verschiedenen Einstellungen der Steuereinrichtungen und der abgefühlten Motorbedingungen beschreiben. Dies bedeutet, daß die Berechnungen der verschiedenen Verte auf einer Echtzeitbasis gleichzeitig ausgeführt werden, und zwar in kurzen Vinkelabständen der Drehung der Motorausgangswelle· Infolgedessen muß der Digitalcomputer eine große Hechenkapazität aufweisen, um die Berechnungen der verschiedenen Verte bei hoher Geschwindigkeit zu vollenden. Bringt man die herkömmliche Motorsteuervorrichtung tatsächlich zum Einsatz, macht man die Feststellung, daß der Digitalcomputer unvermeidlich einen komplizierten Aufbau und hohe Herstellungskosten hat.

Die Lösung dieses Problems besteht in einer Vorrichtung und einem Verfahren, wie sie im Anspruch 1 bzw. Anspruch gelöst und in den Unteransprüchen vorteilhaft weitergebildet •iod.

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Kit der Erfindung werden somit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors verfügbar gemacht, bei denen ein Digitalcomputer in erster Linie einen ersten Vert berechnet, der geeigneten Einstellungen einer ersten Steuereinrichtung entspricht, die zur Steuerung der Menge des dem Verbrennungsmotor zugeteilten Luft-Kraftetoff-Gemische, der Zündfunkenzeitsteuerung und dergleichen bei Drehwinkelintervallen der Motorausgangswelle verwendet wird, und der anschließend einen zweiten Wert berechnet, der geeigneten Einstellungen der zweiten Steuereinrichtung entspricht, die zur Steuerung einer Abgasrexirkulation im Verbrennungsmotor und dergleichen verwendet -wird, und zwar nach Vollendung der Berechnung des ersten Wertes, wodurch es möglich ist, die Herstellungskosten für den Digitalcomputer zu reduzieren.

Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. Λ eine schematische Blockdarstellung eines erfindungsgemäßen elektrischen Steuersystems für einen Verbrennungsmotor ;

Fig. 2 ein Schaltbild einer Ausführungsform des in Fig. 1 in Blockform dargestellten Drehgeschwindigkeitsdetektors;

Fig. 3 ein Schaltbild einer Ausführungsform der in Fig. 1

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in Blockform dargestellten Taktschaltung;

fig. 4 ein Schaltbild einer Atisführungsform einer in Fig. in Blockform gezeigten Unterbrechungssteuerungsvorrichtung; und

. 5 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise des Digitalcomputers in Beziehung zur UnterbrechungssteuerungsYorrichtung (für die im Folgenden auch der Ausdruck Unterbrechungsregler verwendet wird).

flg. 1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines elektrischen Steuersystems für einen Verbrennungsmotor gemäß Erfindung, bei dem die Einstellungen von Zündzeitpunkt, Kraft· etoffeinspritzung und Auspuffgasumlauf von einem Digitalcomputer in einer zeitlich verschachtelten Methode gesteuert werden, und zwar in Abhängigkeit von verschiedenen Bedingungen des Motors, die während dessen Betrieb abgefühlt werden. Dadurch werden der Energieumsetzungswirkungsgrad, die Brennstoffausnutzung und das Drehmoment mazimiert und der Schadstoffausstoß des Motors minimiert. Im Verbrennungsmotor wird auf das Offnen eines Einlaßventils V. hin die durch einen Luftfilter 28, eine Einlaßleitung 30a und eine Ansaugleitung 30b fließende Luft mit Kraftstoff gemischt, das von einer elektrisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzdüse 19 injiziert wird. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch gelangt dann in eine Verbrennungskammer des Motors. Das Luft-Kraft-

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stoff-Gemisch wird von einem Kolben P^ am Ende von dessen Aufwärtshub in einem Zylinder C^ komprimiert und durch einen Funken gezündet, der von einer Zündkerze 17a in der Verbrennungskammer erzeugt worden ist, um eine mit dem Kolben P₄. verbundene Kurbelwelle oder Antriebswelle 21 zu drehen. Bach dem Offnen eines Auslaßventils V~ wird das Auspuffgas in einen Abgassammler 31 entleert und über den Veg durch einen Wasserkühler 32 und ein Abgasrezirkulatione- oder EGB-Ventil 24 teilweise wieder in die Eingangsleitung 30a zurückgeleitet. Der Kraftstoff von der Kraftstoffeinepritzdüse 19 wird von einer Kraftstoffpumpe 25 geliefert, die mit einem Kraftstofftank 34 verbunden ist und deren Druck durch einen Kraftstoffdruckregulator 33 gesteuert wird. Ein Luftventil 26 ist der Kraftstoffeinspritzdüse 19 derart zugeordnet, daß es Luft von der stromaufwärts gelegenen zur stromabwärts gelegenen Seite eines Drosselventils 29 liefert, wenn das Drosselventil 29 geschlossen ist. Die Zündkerze 17a erhält von einem Verteiler 16, der mit einer Zündspule 14 verbunden ist, in geeigneten Zeitabständen elektrische Hochspannungsenergie. Die Haschine zeigt lediglich eine Verbrennungskammer, die durch den Zylinder G^ und den Kolben P,- gebildet ist. Das Hotorsteuersystem ist allerdings zur Verwendung für einen-Sechszylindermotor konzipiert, der insgesamt sechs Zylinder, Einlaßventile, Auslaßventile und Kolben, sechs. Zündkerzen ■ und sechs Kraftstoffeinspritzdüsen aufweist. Im Fall eines Rotors ait sich hin und her bewegenden Kolbexrverden die :

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'NSPECTED

Zündkerzen 17a und die Kraftstoffeinspritzdüsen 19 wenigstens einmal pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 21 aktiviert, während das EGR-Ventil 24 gelegentlich geöffnet wird. Im Fall eines Drehkolbenmotors werden die Zündkerzen und die Kraftstoffeinspritzdüsen wenigstens einmal pro Umdrehung des Rotors aktiviert, während das EGR-Ventil gelegentlich geöffnet wird.

Das Motorsteuersystem umfaßt einen Digitalcomputer 1 mit einem Hicroprozessor und einem Speicher zum wiederholten Berechnen erster und zweiter Verte, die den jeweils optimalen Einstellungen der Zündspule 14, der Kraftstoffeinspritzdüse 19 und des EGR-Ventils 24 entsprechen, um die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches entsprechend verschiedenen Motorbedingungen zu steuern. Der Computer 1 ist dazu programmiert, die genannten Verte mathematisch aus einer ersten algebraischen Funktion zu berechnen, die •ine gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen und den Einstellungen von Zündspule 14 und Kraftstoffeinspritzdüsen 19 beschreibt, und von einer zweiten algebraischen Funktion, die eine weitere gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen und der Einstellung des EGR-Ventils 24 beschreibt. Die gewünschten algebraischen Beziehungen sind experimentell bestimmt worden. Zu jedem Arbeite Zeitpunkt des Motors und über dessen gesamten Arbeitsbereich existieren optimale Einstellungen für die genannten Vorrichtungen. Die Definition, was optimal ist, ist nicht

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feststehend. Vielmehr hängt sie von der Benutzungsart, welcher der Motor ausgesetzt wird, und von dessen Arbeitszu-8tand in einem 'bestimmten Moment ab. Die Berechnungen im Computer 1 werden in einer zeitlich verschachtelten Methode in Abhängigkeit; von einem Signal von einem Unterbrechungsregler 3 durchgeführt, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist. Der Unterbrechungsregler 3 wird durch Befehlswörter vom Computer 1 derart gesteuert, daß die Priorität der Berechnungen entsprechend den jeweiligen Signalen bestimmt wird, die dem Computer 1 von einem Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 und einer Taktschaltung 4 zugeführt werden.

Der Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 umfaßt einen magnetischen Abnehmerwandler 5 zur Erzeugung von Winkelimpulsen in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21. Der Wandler 5 umfaßt eine elektrische Spule, die als Folge von Änderungen des magnetischen Flußes in ihrem Magnetkreis an ihren Anschlüssen eine Wechselspannung abgibt. Die Flußänderungen werden durch ein Kerbenglied 40 erzeugt, das mit der Kurbelwelle 21 verbunden ist und sich mit dieser mitdreht. Das Kerbglied 40 weist sechs in gleichem Abstand angeordnete Kerben auf, so daß bei einer Umdrehung der Kurbelwelle 21 drei Winkelimpulse auftreten. Die vom Wandler 5 erzeugten Impulse werden im Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 in ihrer Frequenz auf ein Drittel herabgeteilt. Die Impulse vom Wandler 5 werden über den Drehgeschwindigkeitsdetektor auf einen Zweirichtungsdatenbus 2 für den Computer 1 über-

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tragen. Sie Taktschaltung 4 erzeugt aus Zeitsteuerungsimpulsen, die vom Computer 1 abgegeben werden, erste, zweite und dritte Taktimpulse Je in Zeitintervallen von 100 msec , 1 sec und 10 sec ·

Terscbiedene fühler zum Feststellen der Motorbedingungen werden ausführlich beschrieben. Ein Analogmultiplexer 7 empfängt elektrische Signale je von einem Luftdurchsatzmeßgerat 8, einem ersten Vakuumfühler 9, einem zweiten Vakuumfühler 10 und einem Kühltemperaturfühler 11. Die verschiedenen Eingangs signale werden im Multiplexer 7 entsprechend der Anforderung vom Computer 1 selektiert und eines nach dem anderen von einem Analog-Digital-Wandler 12 in Digitalform umgesetzt. Die umgewandelten Digitalsignale werden über den Datenbus 2 zum Computer 1 übertragen. Das Luftdurchsat zmeßgerät 8 ist in der Einlaßleitung 30a vorgesehen, um die Menge des vom Luftfilter 28 kommenden Luftdurchsatzes und die Temperatur der Luft festzustellen. Der erste Vakuumfühler 9 ist innerhalb der Einlaßleitung 30a etwas stromaufwärts vom Drosselventil 29 angeordnet, und der zweite Vakuumfühler 10 befindet sich ebenfalls in der Einlaßleitung 30a, jedoch etwas stromabwärts vom Drosselventil 29· Die Vakuumfühler 9 und 10 ermitteln negative Drücke auf der stromaufwärts- bzw. stromabwärtsgelegenen Seite des Drosselventils 29. Der Kühltemperaturfühler 11 ist im Motorkühlsystem vorgesehen, um die Kühlt emp er a tür des Motors abzufühlen. Der Computer 1 empfängt Direkteignale, die von der

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Aktivierung und Deaktivierung des Luftdurchsatzmessers 8 und eines Anlassermotors 35 des Fahrzeugs abhängen, und er empfängt gleichzeitig erste und zweite Signale von einem Drosselpositionsfühler 37» die im Drosselpositionsfühler 37 erzeugt werden, um eine Leerlaufposition und eine 50°- Offnungswinkelposition des Drosselventils 29 festzustellen.

Eine Zündzeitpunktlogikschaltung 13 ist mit dem Computer über den Datenbus 2 verbunden, um in ihr vom Computer 1 übertragene Digitalwerte vorzugeben. Die Logikschaltung wird außerdem durch Vinkelimpulse vom Wandler 5 getriggert, um Zündzeitpunktsteuerimpulse zu erzeugen, deren Breite und Phase entsprechend den vorgegebenen Digitalwerten in der Logikschaltung 13 geändert werden, um die Erregung der Zündspule 14 zu steuern. Die Ausgangssignale der Logikschal tung 13 werden von einem Zünder 15 verstärkt und der Zündspule 14 zugeführt.

Eine Kraftstoffeinspritzsteuerlogikschaltung 18 ist mit dem Computer 1 über den Datenbus 2 verbunden und empfängt vom Computer 1 übertragene Digitalwerte, um periodisch je einen Steuerimpuls bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle 21 zu erzeugen. Die Steuerimpulse werden bezüglich ihrer Impulsbreite proportional zu den Digitalwerten variiert und dann durch eine Einspritztreibschaltung 22 verstärkt. Somit werden Ein-Aus-Zeiten der Einspritzdüsen 19 durch die verstärkten Steuerimpulse von der Treibschaltung 22 ge-

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steuert.

Eine Auffang-(latch-)Schaltung 23 ist ebenfalle über den Datenbus 2 mit dem Computer 1 verbunden und erhält vom Computer 1 übertragene Digitalwerte. Die Auffangschaltung 23 erzeugt und hält Steuerimpulse entsprechend den Digitalwerten und gibt diese auf einen Leistungsverstärker 27» und zwar in Abhängigkeit von Signalen, die vom Computer 1 übertragen werden. Somit werden die aufgefangenen Steuerimpulse vom Leistungsverstärker 27 verstärkt und dann dem EGB-Ventil 24, der Kraftstoff pumpe 25 und dem Luftventil zugeführt, so daß die Ein-Aus-Zeitsteuerung dieser Vorrichtungen entsprechend den im Computer 1 berechneten Verten gesteuert wird.

Eine Schnittstellensteuervorrichtung 39 ist vorgesehen, um das Arbeiten einer Schnittstellenschaltung, einschließlich des Drehgeschwindigkeitsdetektors 6, des Analogmultiplexers 7, des Analog-Digital-Vandlers 12, der Zündzeitpunktlogikschaltung 13, der Eraftstoffeinspritzsteuerlogikschaltung und der Auffangschaltung 23, entsprechend der Berechnung der algebraischen Funktionen im Computer 1 zu steuern. Die Funktion der Schnittstellensteuervorrichtung 39 wird durch ein Steuersignal und die vom Computer 1 über einen Datenbus 2a und den Datenbus/übertragenen berechneten Verte gesteuert.

Bei einer praktischen Verwirklichung der Erfindung ist als

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der Microprozessor des Computers 1 ein ECA CDP1801D COSMAC MICEOPEOCESSOR verwendet worden, der beschrieben ist im USER MANUAL für den CDP1801D COSMAC MICEOPEOCESSOR, das von der ECA Corporation (USA) veröffentlich worden ist, und als Speicher für den Computer 1 sind ein programmierbarer Festwertspeicher (PROM) und ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) verwendet worden. In dieser Beschreibung versteht sich der spezielle Programinierprozeß aus dem MPM-102 Program Development Guide für den COSMAC MICEOPBOCESSOE.

Anschließend wird eine Ausführungsform des Drehgeschwindigkeitsdetektors ausführlich anhand der Fig. 2 beschrieben. Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 ein Tiefpassfilter 601b zum Filtern von Winkelimpulsen, die vom magnetischen Abnehmerwandler 5 erzeugt worden sind, und einen Komparator 601 zum Vergleichen der durch das Tiefpassfilter 601b gefilterten Vinkelimpulse mit einem Bezugssignal von einem Widerstände 601a aufweisenden Spannungsteiler, um Ausgangssignale zu erzeugen, die einer Schmidt-Triggerschaltung 605 (des BCA-Typs CD4O93) zugeführt werden. Die Schmidt-Triggerschaltung 605 bewirkt eine scharfe Neuformung oder Regenerierung der Wellenform der Ausgangssignale des Eomparators 601 und gibt die regenerierten Ausgangssignale 621 auf einen Frequenzteiler mit einem ersten und einem zweiten D-Flip-Flop 610 bzw. 611. Der Frequenzteiler teilt die regenerierten Ausgengssignale 621 bezüglich der Frequenz auf ein Drittel und

gibt die herabgeteilten Signale als synchronisierte Impulse INTO über eine Leitung 300 auf einen Inverter 311a (Pig. 4) des Unterbrechungsreglers 3* Die Schmidt-Triggerschaltung 605 gibt die regenerierten Ausgangssignale 621 außerdem auf eine Steuerschaltung 620. Die Steuerschaltung 620 gibt die neugeformten oder regenerierten Ausgangs signale 621 der Schmidt-Triggerschaltung 605 auf eine Zählechaltung 630, und zwar entsprechend Datenausgangssignalen OUTO bis 0UT7 und N Codeausgangssignalen W bis F£, die vom Microprozessor des Computers 1 stammen. Die Zählschaltung 630 umfaßt einen Sechzehn-Bit-Binärzähler zum Zählen einer jeden Periode der regenerierten Ausgangssignale 621 und ein Register, das die Zählergebnisse des Binärzählers empfängt und diese an den Computer 1 als Eingangssignale ΪΝ0 bis IN7 überträgt, die eine augenblickliche Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle 21 darstellen. Die Zählergebnisse des Sechzehn-Bit-BinärZählers nehmen im Verhältnis zur Motordrehung folgende Werte an:

Zählergebnis in Hexadezimal-Darsteilung

300 Upm 8235

600 411A

6000 0682

In der Beziehung sind die Zählergebnisse des Binärzählers umgekehrt proportional zur Motordrehgeschwindigkeit.

B0 9M '/ ri ;J2

Im Betrieb des Drehgeechwindigkeitsdetektore 6, der in Beziehung zum Programmierungsproζe8 im Computer 1 steht, wird der Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 von der Schnittstellenschaltung ausgewählt durch ein Befehlswort ¹OUT 5» ^10", das vom Conputer 1 an die Steuerschaltung 620 ausgegeben wird, so daß die Periode eines jeden regenerierten Ausgangssignals 621 durch den Binärzähler der Zählschaltung 630 gezählt wird. Die Zählergebnisse des Binärzählers werden an das Register in der Zählschaltung 630 übertragen, und zwar durch ein Befehlswort "OUT 0, 0", das vom Computer 1 abgegeben worden ist. Dann werden die niedrigwertigen acht Bits der Zählergebnisse in eine Adresse des Speichers gelesen, die durch ein Register RB im Computer 1 mittels eines Befehlswortes "INP 1", das vom Computer 1 ausgegeben worden ist, definiert ist. Wenn sich der Motor beispielsweise mit 6000 Umdrehungen pro Minute dreht, werden die niedrigwertigen acht Bits 82 von 0682 in hexadezimaler Darstellung in den Computer gelesen. Die hochwertigen acht Bits der Zählergebnisse werden mittels eines Befehlswortes "IKP 2", das vom Computer 1 ausgegeben worden ist, in eine andere Adresse des Speichers gelesen. Wenn sich der Motor beispielsweise mit 6000 Upm dreht, werden die hochwertigen acht Bits 06 von 0682 in Hexadezimal-Darsteilung in den Computer 1 gelesen. Es wird also jede Periode der regenerierten Ausgangssignale 621 von der Schmidt-Triggerschaltung 603 in der Zählschaltung 630 gezählt und mit Hilfe der jeweiligen Befehlswörter, die vom Computer 1 an die

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Steuerschaltung 620 übertragen werden, in die spezielle Adresse des Speichers im Computer 1 gelesen.

Nach Fig. 3 umfaßt die Taktschaltung 4 einen Acht-Bit-Binärzähler 410 (C-MOS-IC CD4040 der ECA Corporation), der einen vom Computer 1 ausgegebenen Zeltsteuerungsimpuls WI von 230 EEz zählt und die Zählergebnisse auf einen Frequenzteiler gibt, der UlH)-Gatt er 416 bis 418 umfaßt sowie ein D-Flip-Flop 415, Inverter 419, 421 und 422 und ein UKD-Gatter 420. Der Frequenzteiler dividiert jedes Zählergebnis des Binärzählers 410 bezüglich der Frequenz auf 1/250, um am Ausgangeanschluß Q des D-Flip-Flops 415 Taktimpulse mit einer Frequenz von ί KHz zu erzeugen. Ein Dekadenzähler 411 teilt die Taktimpulse mit 1 KHz in ihrer Frequenz auf ein Zehntel herab. Anschließend werden die herabgeteilten Taktimpulse von 100 Hz bezüglich ihrer Frequenz von einem weiteren Dekadenzähler 412 auf ein Zehntel geteilt. Die herabgeteilten Impulse werden als erste Taktimpulse INT1 mit einer Frequenz von 10 Hz über einen Inverter und eine Leitung 301 auf einen Inverter 312a des Unterbrechungsreglers 3 und außerdem auf einen Dekadenzähler 413 gegeben. Der Dekadenzähler 413 dividiert die ersten Taktimpulse IHT1 bezüglich der Frequenz auf ein Zehntel und gibt die herabgeteilten Taktimpulee als zweite Taktimpulse ΪΝΤ2 mit einer Frequenz von 1 Hz über einen Inverter und eine Leitung 302 auf einen Inverter 313a des Unterbrechungsreglers Ein Dekadenzähler 414 empfängt die zweiten Taktimpulse IHT2

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mit der Frequenz von 1 Hz vom Dekadenzähler 413 und teilt diese bezüglich der Frequenz auf ein Zehntel. Die herabgeteilten zweiten Taktimpulse werden über einen Inverter und eine Leitung 303 als dritte Taktimpulse INT3 mit einer Frequenz von 0,1 Hz auf einen Inverter 314a des Unterbrecherregiere 3 geführt. Bei den Dekadenzählern 411 bis 414 handelt es sich um C-MOS-IC's des Typs CD4017 der RCA-Corporation. Somit erhält man die Taktimpulse INTI₁ INT2 und INT3 mit einer Periodendauer von 100 msec, 1 sec bzw. 10 sec durch Teilen der Taktimpulse mit der Feriodendauer 1 msec vom D-Flip-Flop 415 des Frequenzteilers.

Eine Aueführungsform des Unterbrechungsreglers wird nachstehend ausführlich im Zusammenhang mit den Figuren 4 und beschrieben. Der Unterbrechungsregler 3 umfaßt vier Unterbrechungsbedarf sregist er oder D-Flip-Flops 311 bis 314 und eine Vielfachpegel-Unterbrechungsmaske 310, die ein Parallel- £in/Parallel-Au8-Register verwendet. Das erste Unterbrechungsbedarf sregist er 311 erhält an einem Anschluß CL über den Inverter 311a den synchronisierten Impuls INTO, um an seinem Anschluß Q ein Signal hohen Pegels (H) zu erzeugen. Das zweite, dritte und vierte Unterbrechungsbedarfsregister 312, 313 bzw. 314 erhalten an ihren Anschlüssen CL den ersten, den zweiten bzw. dritten Taktimpuls INT1, INT2 bzw. IMT3, und zwar über die Inverter 312a, 313a bzw. 314a, um an ihren Anschlüssen Q Η-Signale zu erzeugen. Die Unterbrechungsbedarf sregister 311 bis 314 werden je durch Rücksetz-

8 ο π 3 ι;; / η 9 3 2

signale zurückgestellt, die ihren Anschlüssen R von vier UHD-Gattera 391a bis 391d zugeführt werden, um an ihren Anschlüssen Q Signale niedrigen Pegels (L) zu erzeugen.

Die Vielfachpegel-Unterbrechungsmaske 310 empfängt an ihren Anschlüssen D₁ bis D₄ Signale WW bis 7M% in Abhängigkeit

von einem Befehlswort "OUT 6, tOM" (M-O, 1, 2 , F

in Hexadezimal-Darstellung), das vom Computer 1 ausgegeben wird, und sie empfängt gleichzeitig an ihrem Anschluß CL ein Setzsignal in Abhängigkeit vom Befehlswort "OUT 6, +0M", das vom Computer 1 über ein NAND-Gatter 31Oe übertragen worden ist, um an ihren Anschlüssen Q₁ bis Q₄ L-Steuersignale zu erzeugen. Die Unterbrechungsmaske 310 wird auf den Empfang eines vom Crmputer 1 ausgegebenen Bücksetzsignale an ihrem Anschluß B zurückgestellt, um an ihren Anschlüssen Q₁ bis Q^ Η-Steuersignale zu erzeugen.

Venn an den Anschlüssen Q₁ bis Q₄ der Unterbrechungsmaske 310 L-Steuersignale erscheinen, können vier UND-Gatter 36I bis 364- auf Signale von den Registern 311 bis 314 hin nicht eingeschaltet werden. Daher werden die Ausgangseignale der UND-Gatter 361 bis 364 auf L-Pegel gehalten, so daß ein NOR-Gatter 365 ein Η-Signal abgibt, das dem Computer 1 über eine Leitung 305 als Unterbrechungssperrsignal zugeführt wird.

Venn H- und L-Signale an den Anschlüssen Q₁ und Qp bzw.

8 0 JHi Π / 0 9 3 2

den Anschlüssen Q, und Q^ der Maske 310 erscheinen, können die UND-Gatter 361 und 362 auf Signale von den Registern 311 und 312 hin eingeschaltet werden, während die UND-Gatter 363 und 364 auf Signale von den Registern 313 und 314 hin nicht eingeschaltet werden können. In diesem Fall geben die UND-Gatter 361 und 362 auf den Empfang von H-Signalen von den Registern 311 und 312 Η-Signale ab, und daraufhin erzeugt das NOR-Gatter 365 ein L-Signal, das dem Computer 1 über die Leitung 305 als Unterbrechungsbedarfssignal TBT zugeführt wird. (Dies bedeutet einen Unterbrechungsoder INTRDS-Schritt, wie er in Fig. 5 bei Punkt 100 gezeigt ist.)

Der Unterbrechungsregler 3 umfaßt ferner einen BCD/Dezimal-Decodierer 320, um die UND-Gatter 391a bis 39id, das NAND-Gatter 31Oe und ein UND-Gatter 322 zu steuern.

Unter der Annahme, daß das Unterbrechungssperrsignal vom NOR-Gatter 365 an den Computer 1 während einer Berechnung im Computer 1 auf den synchronisierten Impuls INTO hin übertragen wird, fährt der Computer 1 mit der Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO fort.

Unter der Annahme, daß das Unterbrechungsbedarfssignal INT vom NOR-Gatter 365 an den Computer 1 während einer Berechnung im Computer 1 auf den zweiten Taktimpuls INT2 von der Taktschaltung 4 hin übertragen wird, unterbricht der Com-

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puter 1 die Berechnung aufgrund des zweiten Taktimpulses INT2, um den berechneten Datenwert in einem ausgewählten Teil von ihm zu speichern. (Abspeicherschritte 1 bis IV₁ wie sie in Fig. 5 bei den Punkten 101 bis 104 gezeigt sind.) Anschließend gibt der Computer 1 ein Befehlswort ¹IINP 6" aus, das einem Anschluß D des Decodierers 520 als ein Signal S1*i » 6 zugeführt wird. Gleichzeitig erhält der Decodierer 320 auf das Befehlswort "IKP 6" vom Computer 1 hin an seinen Anschlüssen A bis C Signale ITD" bis TET. Dann werden die Signale TUG bis Τϊ2~ vom Decodierer 320 in ein Η-Signal decodiert, das an einem mit einer Ziffer 1 gekennzeichneten Anschluß des Decodierers 320 erscheint.

Das UND-Gatter 322 erhält das Η-Signal vom Decodierer und ein Η-Signal MRD, das vom Computer 1 auf das Befehlswort "INP 6" hin abgegeben worden ist, so daß am Ausgangsanschluß des UND-Gatters 322 ein Η-Signal erscheint. Venn das Η-Signal am Ausgang des UND-Gatters 322 erscheint, werden vier Schalterkreise 361a bis 364a eingeschaltet, um eine Übertragung der Ε-Signale von den UND-Gattern 361 und 362 und der L-Signale von den UND-Gattern 363 und 364 über eine Leitung 304 auf den Speicher des Computers 1 zu ermöglichen. (Dies bedeutet einen Schritt zum Eingeben von Onterbrechungsbedingungen, wie er in Fig. 5 bei Punkt 105 gezeigt ist) Dann wird im Computer 1 das Η-Signal in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO so gewählt, daß eine Programmzahl für eine Berechnung in Abhängigkeit

8 η η κ 111 (ι ?j * 2

vom Η-Signal vom Schalterkreis 361a in einem Programmzähler PC dee Computers 1 eingestellt wird. (Dies bedeutet Schritte für das Aufsuchen einer Oberpriorität eines Unterbrechungszustands und für das Einstellen des Programmzählers PC, wie ee in Fig. 5 bei den Punkten 106 und 107 gezeigt ist.) Nach dem Einstellen der Programmzahl der Berechnung im Programm-Zähler PC gibt der Computer 1 ein Befehlswort "OUT 6, HhOO" aus, das dem Anschluß D des Decodierers 320 zugeführt wird. Gleichzeitig erhält der Decodierer 320 auf das Befehlswort "OUT 6, It 00" vom Computer 1 hin an seinen Anschlüssen A bis C Signale HO" bis N?. Dann werden die Signale TTO" bis HUT vom Decodierer 320 in ein Η-Signal decodiert, das an dem mit der Ziffer 1 gekennzeichneten Anschluß des Decodierers 320 erscheint. (Mit Η-Signal und mit L-Signal sind durchwegs Signale mit hohem bzw. niedrigem Pegel gemeint.)

Das NAND-Gatter 31Oe empfängt das Η-Signal vom Decodierer 320, ein L-Signal MRD, das vom Computer 1 auf das Befehlswort "OUT 6, 1f 00" abgegeben worden ist, und einen vom Computer 1 ausgegebenen Zeitsteuerungsimpuls TPB niedrigen Pegels. Infolgedessen erzeugt das NAND-Gatter 31Oe an seinem Ausgangsanschluß ein Setzsignal, das dem Anschluß CL der Maske 310 zugeführt wird. Unter dieser Bedingung empfängt die Maske 310 an ihren Anschlüssen D. bis D^ Η-Signale OUTO bis 0UT3, und zwar auf das Befehlswort "OUT 6, f 00" hin, das vom Computer 1 ausgegeben worden ist, um an ihren An-Bchlüssen Q- bis Q^, L-Signale zu erzeugen. (Dies bedeutet

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einen Schritt zum Einstellen der Maske 310, wie es in Fig. bei Funkt 108 gezeigt ist.) In diesem Fall wird die zuvor eingestellte Bedingung der Maske 510 für die Berechnung in Abhängigkeit vom zweiten Taktimpuls IKT2 im EAM des Computers 1 gespeichert. (Dies bedeutet einen SehrLtt zum Speichern einer zuvor eingestellten Bedingung der Maske 310, wie es in Fig. 5 bei Punkt 109 gezeigt ist.)

Danach gibt der Computer 1 ein Befehlswort "OUT 7, f80" ab, das als Signal Sl-i * 6 dem Anschluß D des Decodierers 320 zugeführt wird. Gleichzeitig empfängt der Decodierer 320 auf das vom Computer 1 abgegebene Befehlswort "OUT 7, ♦ 80" hin an seinen Anschlüssen A bis C Signale W) bis W. Dann werden die Signale IfO* bis IT? vom Decodierer 320 in ein Η-Signal decodiert, das an einem mit der Ziffer 0 bezeichneten Anschluß des Decodierers 320 erscheint. Ein NAND-Gatter 321 empfängt das Η-Signal vom Decodierer 320 und L-Signale HSd" und 0UT7 und ein Η-Signal CUT3 auf das vom Computer 1 abgegebene Befehlswort "OUT 7, # 80". Infolgedessen erzeugt das NAND-Gatter 321 ein L-Signal, das einem Anschluß D eines BCD/Decimal-Decodierers 390 zugeführt wird. Gleichzeitig empfängt der Decodierer 390 auf das vom Computer 1 abgegebene Befehlswort "OUT 7, t80" hin an seinen Anschlüssen A bis C Signale OUTO bis 0UT2. Dann werden die Signale OUTObis 0UT2 vom Decodierer 390 in ein Η-Signal decodiert, das an einem mit der Ziffer 7 bezeichneten Anschluß des Decodierers 390 erscheint. Da-

0 0 9 0 I i / 0ΊΊ2

nach empfängt das UND-Gatter 39id das Η-Signal vom Decodierer 390 und den vom Computer 1 abgegebenen Zeitsteuerungsimpuls TFB niedrigen Pegels, um ein Rücksetzsignal hohen Pegels zu erzeugen, das dem Anschluß R des Registers 311 zugeführt wird. Somit wird das Register 311 zurückgestellt, um das UND-Gatter 361 auf den Empfang eines sequentiell synchronisierten Impulses INTO vom Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 hin zu aktivieren. (Dies bedeutet einen Schritt zum Zurückstellen des Registers, wie er in Fig. 5 hei Punkt 110 gezeigt ist.)

Nach der Rückstellung des Registers 311 wird die zuvor im Programmzähler PC eingestellte Programmzahl konditioniert, um die Berechnung in Abhängigkeit vom vorausgehenden synchronisierten Impuls INTO auszuführen. (Dies bedeutet Schritte zum Springen in ein Unterbrechungsnebenprogramm (interrupt service routine) und zu dessen Ausführung, wie es in Fig. 5> hei den Punkten 111 und 112 gezeigt ist.) Während der Ausführung der Berechnung auf den synchronisierten Impuls TnITO" hin, werden erste Worte für optimale Einstellungen der Zündspule 14 und der Kraftstoffeinspritzdüsen 19 mathematisch aus einer algebraischen Funktion berechnet, die eine gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen und den Einstellungen der Zündspule 14 und der Kraftstoffeinspritzdüsen 19 beschreibt, wobei die auf der algebraischen Funktion beruhende Berechnung zuvor im PROM dee Computers 1 programmiert worden ist, wie es nachstehend

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ausführlich beschrieben ist. Venn die erwähnte Berechnung ▼ollendet ist, erhalten die Zündzeitpunktlogikschaltung 13 und die KräftetoffeinspritzsteuerlogikschaHrung 18 die berechneten Verte über den Datenbus 2 vom Computer 1. Somit sind die Einstellungen der Zündspule 14 und der Kraftstoffeinspritzdüsen 19 durch Steuerimpulse vom Zünder 15 und der Einspritztreibschaltung 22 gesteuert.

Nach der Berechnung als Reaktion auf den synchronisierten Impuls INTÖ wird der als Beaktion auf den zweiten Taktimpuls IMT2 berechnete Datenwert, der zuvor im BAN des Computers 1 gespeichert worden ist, ausgelesen, und der zuvor eingestellte Zustand der Maske 5⁴IOi der im BAH des Computers 1 gespeichert worden ist, wird anstelle des eingestellten Zustande entsprechend dem Befehlswort "OUT 6, ¥ CO" eingestellt. Dann erzeugt lediglich das UHD-Gatter 362 ein H-Signal auf den Empfang eines Ε-Signals von der Maske 310 hin, und das NQB-Gatter 365 gibt das Unterbrechungsbedarfssignal TRt* als Beaktion auf das Η-Signal vom UHD-Gatter 362 ab. Venn das Unterbrechungsbedarfssignal IBT an den Computer 1 übertragen ist, wird der als Beaktion auf den zweiten Taktimpuls IKT2 berechnete Datenwert wieder im Computer 1 gespeichert, und das Befehlswort "IHF 6" wird vom Computer 1 ausgegeben als das Signal Sl* i * 6, das dem Anschluß D des Decodiererβ 320 zugeführt wird. Danach werden, wie zuvor im Hinblick auf die Einstellung des Unterbrechungereglers für die Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Im-

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pule INTO beschrieben worden ist, die Schalterkreise 361a bis 364a eingeschaltet« um eine Übertragung des H-Signals vom UND-Gatter 362 und der L-Signale von den UND-Gattern 363 und 364 auf den Speicher des Computers 1 zu erlauben, und eine Programmzahl für eine Berechnung als Reaktion auf den ersten Taktimpuls ΪΝΤ1 wird im Programmzähler FC eingestellt. Anschließend gibt der Computer 1 ein Befehlswort "OUT 6, t 01" aus, das als ein Signal Sl»i - 6 auf den Anschluß D des Decodierers 320 gegeben wird. Dann erzeugt die Maske 310 ein Η-Signal an ihrem Anschluß Q. und L-Signale an ihren Anschlüssen Q₂ ^⁸ Q^* Ferner gibt der Computer 1 ein Befehlswort "OUT 7, f 81" aus, das als ein Signal Sl*i * 6 auf den Anschluß D des Decodierers 320 gegeben wird. Danach erzeugt der Decodierer 390 ein H-Signal an einem mit einer Ziffer 6 bezeichneten Anschluß, das UND-Gatter 391c erzeugt ein Bucksetzsignal hohen Pegels und das Register 312 wird zurückgesetzt, um das UND-Gatter auf den Empfang eines sequentiellen Taktimpulses INT1 von der Taktschaltung 4 hin zu aktivieren.

Nach der Rückstellung des Registers 312 wird die Berechnung in Abhängigkeit vom vorausgehenden ersten Taktimpuls INT1 ausgeführt. Während der Ausführung der Berechnung in Abhängigkeit vom ersten Taktimpuls 1ΜΤΊ werden zweite Werte für eine optimale Einstellung des EGR-Vent ils 24 mathematisch aus einer algebraischen Funktion berechnet, die eine andere gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen

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und der Einstellung des EGR-Ventils 24 beschreibt, wobei die Berechnung auf der algebraischen Funktion beruht, die zuvor im Computer 1 programmiert worden ist, wie nachstehend ausführlich beschrieben ist, Venn die oben erwähnte Berechnung vollendet ist, empfängt die Auffangschaltung 23 über den Datenbus 2 die berechneten Verte vom Computer 1. Somit wird die Einstellung des EGB-Ventils 24 durch einen Steuerimpuls vom Leistungsverstärker 27 gesteuert.

Nach der Berechnung als Reaktion auf den ersten Taktimpuls TBfT wird der als Reaktion auf den zweiten Taktimpuls IKT2 berechnete Datenwert, der zuvor im Computer 1 gespeichert worden ist, wieder ausgelesen, und der zuvor eingestellte Zustand der Maske 310 wird wieder anstelle des entsprechend dem Befehlswort "OUT 6, ♦ΟΙ" eingestellten Bedingung eingestellt. Dann wird die Berechnung als Reaktion auf den zweiten Taktimpuls INT2 wieder ausgeführt. (Dieser Schritt umfaßt einen Rücksprung von der Unterbrechungsart oder BTIDES, Rücksprünge I bis V und einen Rücksprung in ein Programm vor IHTRDS, wie es in Fig. 5 bei den Punkten 113 bis 119 gezeigt ist.) Vährend der Ausführung der Berechnung in Abhängigkeit vom zweiten Taktimpuls INT2 werden verschiedene Kompensationsdaten mathematisch aus einer weiteren algebraischen Funktion berechnet, die eine weitere gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen und den Einstellungen der Zündspule 14 und der Kraftstoffeinspritzdüsen beschreibt, und zwar in solcher Weise, daß die Kompensations-

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daten zeitweise im BAU des Computers 1 gespeichert werden, um die in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls ΪΝΤΟ berechneten ersten Werte zu kompensieren, wobei die Berechnung auf der algebraischen Funktion beruht, die zuvor im Computer 1 programmiert worden ist, wie nachstehend ausfuhrlich beschrieben ist.

Nach der Berechnung auf den zweiten Taktimpuls lNT2 hin wird die Maske 310 auf den Empfang des vom Computer 1 ausgegebenen Bücksetzsignals an ihrem Anschluß B zurückgestellt, um an ihren Ausgängen Q^ bis Q^. Η-Signale zu erzeugen. Daher gibt lediglich das UND-Gatter 364 ein Η-Signal auf den Empfang des Η-Signals von der Maske 310 ab, und das NOB-Gatter 365 gibt als Beaktion auf das Η-Signal vom UND-Gatter 364 das Unterbrechungsbedarfssignal INT ab. Venn das Unterbrechungsbedarfssignal INT zum Computer 1 übertragen ist, wird das Befehlswort "INP 6" vom Computer 1 ausgegeben, werden die Schalterkreise 361a bis 364a eingeschaltet, um die übertragung der L-Signale von den UND-Gattern 361 bis 363 und des Η-Signals vom UND-Gatter 364 an den Speicher dee Computers 1 zu ermöglichen, und wird eine Programmzahl für eine Berechnung in Abhängigkeit vom dritten Taktimpuls INT3 im Programmzähler PC eingestellt. Nachfolgend gibt der Computer 1 ein Befehlswort "OUT 6, f 07" ab, und die Maske erzeugt Η-Signale an ihren Anschlüssen Q_-. bis Q. und ein L-Signal an ihrem Anschluß Q^. Venn der Computer 1 ein Befehlewort "OUT 7, ♦ 83" abgibt, erzeugt der Decodierer 390

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überdies ein Η-Signal an einem mit einer Ziffer 4 gekennzeichneten Anschluß, erzeugt das UND-Gatter 59id ein Rückstellsignal hohen Pegels und wird das Register 314 zurückgestellt, um das UND-Gatter 364 auf den Empfang eines sequentiellen Taktimpulses ΪΝΤ3 von der Taktschaltung 4 zu aktivieren.

Nach dem Rückstellen des Registers 314- wird die Berechnung in Abhängigkeit vom dritten Taktimpuls INT3 ausgeführt. Während der Ausführung der Berechnung auf den dritten Taktimpuls INT3 hin werden verschiedene Kompensationsdaten mathematisch aus einer noch weiteren algebraischen Funktion berechnet, die eine noch weitere gewünschte Beziehung zwischen den Motorbedingungen und den Einstellungen der Zündspule 14 und der Kraftstoffeinspritzdüsen 19 beschreibt, und zwar in solcher Weise, daß die Kompensationsdaten zeitweise im RAH des Computers 1 gespeichert werden, um die in Abhängigkeit vom ersten synchronisierten Impuls INTO berechneten ersten Werte zu kompensieren, wobei die Berechnung auf der algebraischen Funktion beruht, die zuvor im Computer 1 programmiert worden ist, wie es nachstehend ausführlich beschrieben ist.

Aus der oben erwähnten ausführlichen Beschreibung geht hervor, daß der Unterbrechungsregler 3 bezüglich des Computers 1 folgendermaßen funktioniert.

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. - 37 -

1. Wahrend der Ausführung der Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO im Computer 1 wird die Unterbrechungsmaske 310 entsprechend dem vom Computer 1 ausgegebenen Befehlswort "OUT 6, ¥ 00" so eingestellt, daß sie an ihren Ausgängen Q^ bis Q₄ L-Signale erzeugt, und das Unterbrechungsbedarfsregister 311 wird entsprechend dem vom Computer 1 ausgegebenen Befehlswort "OUT 7» + 80" zurückgestellt, um auf den Empfang eines sequentiellen synchronisierten Impulses INTO ein H-Signal zu erzeugen. In diesem Zustand werden die Ausgangssignale der UND-Gatter 361 bis 364 je auf niedrigem Pegel gehalten, selbst wenn die Eegister 311 bis 314 den sequentiellen synchronisierten Impuls ΪΝΤΟ bzw. erste, zweite und dritte Taktimpulse TUFT, TNf? bzw. ΤΠτΤ erhalten. Daher fährt der Computer 1 aufgrund des vom NOR-Gatter 365 kontinuierlich übertragenen Unterbrechungssperrsignals mit der Ausführung der Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls TSTD" fort.

2. Vährend des Ausführens der Berechnung als Beaktion auf den ersten Taktimpuls INT1 im Computer 1 wird die Maske entsprechend dem Befehlswort "OUT 6, ♦ 01" eingestellt, um ein Η-Signal an ihrem Ausgang Q. und L-Signale an ihren Anschlüssen Q₂ bis Q₄ zu erzeugen. Und das Segister 312 wird entsprechend dem Befehlswort "OUT 7, #81" zurückgestellt, um ein Η-Signal auf den Empfang eines sequentiellen ersten Taktimpulses ΪΝΤ1 zu erzeugen. Wenn die Register

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bis 314 in diesem Zustand einen synchronisierten Impuls ΊΜΰ bzw. erste, zweite und dritte Taktimpulse INT1, INT2 bzw. INT3 empfangen, erzeugt lediglich das UND-Gatter 361 ein dem NOR-Gatter 365 zugeführtes Η-Signal, und die Ausgangssignale der UND-Gatter 362 bis 364 werden Je auf niedrigem Wert gehalten. Daher erhält der Computer 1 das Unterbrechungsanforderungssignal INT vom NOR-Gatter 365, um die Berechnung in Abhängigkeit vom ersten Taktimpuls INT1 abzubrechen und die Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO auszufuhren. Nach der Berechnung als Reaktion auf den synchronisierten Impuls INTO führt der Computer 1 wieder die Berechnung in Abhängigkeit vom ersten Taktimpuls INT1 aus, und danach führt er der Reihe nach die Berechnungen in Abhängigkeit vom zweiten und vom dritten Taktimpuls INT2 bzw. INT3 aus.

3* Während der Ausführung einer Berechnung in Abhängigkeit von einem zweiten Taktimpuls tNT2 im Computer 1 wird die Maske 310 entsprechend dem Befehlswort "OUT 6, i 03" eingestellt, um Η-Signale an ihren Anschlüssen Q^ und Q₂ ^und L-Signale an ihren Anschlüssen Q, und Q₁^ zu erzeugen, und das Register 313 wird entsprechend dem Befehlswort "OUT 7, ♦ 82ⁿ zurückgestellt, um beim Empfang eines sequentiellen, d.h., folgenden, zweiten Taktimpulses INT2 ein Η-Signal zu erzeugen. Venn die Register 311 bis 314 in diesem Zustand einen synchronisierten Impuls INTO und erste, zweite und dritte Taktimpulse INT1, INT2 und INT3 erhalten, erzeugen

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die UND-Gatter 361 und 362 Je Η-Signale, die dem NOR-Gatter 365 zugeführt werden, und die Ausgangssignale der UND-Gatter 363 und 364 werden auf niedrigem Wert gehalten. Somit empfängt der Computer das Unterbrechungsbedarfssignal ΪΝΤ vom NOB-Gatter 365« um die Berechnung in Abhängigkeit vom zweiten Taktimpuls INT2 zu unterbrechen und die Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO auszuführen. Nach der Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls INTO führt der Computer 1 die Berechnung in Abhängigkeit vom ersten Taktimpuls INT1 aus, danach führt er wieder die Berechnung in Abhängigkeit vom zweiten Taktimpuls INT2 aus, und schließlich führt er die Berechnung in Abhängigkeit vom dritten Taktimpuls ΪΝΤ3 aus.

4. Während der Ausführung der Berechnung als Reaktion auf einen dritten Taktimpuls INT3 im Computer 1 wird die Maske 310 entsprechend dem Befehlswort "OUT 6, φ 07" eingestellt, um an ihren Anschlüssen Q₁ bis Q, Η-Signale und an ihrem Anschluß Q^ ein L-Signal zu erzeugen, und das Register 314 wird entsprechend dem Befehlswort "OUT 7» ♦83" zurückgestellt, um ein Η-Signal beim Empfang eines folgenden dritten Taktimpulses INT3 zu erzeugen. Wenn die Register 311 bis 314 in diesem Zustand einen synchronisierten Impuls INTO und erste, zweite und dritte Taktimpulse INT1, INT2 und INT3 empfangen, wird lediglich ein Ausgangssignal des UND-Gatters 364 auf niedrigem Wert gehalten und die restlichen UND-Gatter 361 bis 363 erzeugen (je dem NOR-Gatter

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365 zugeführte Η-Signale. Daher empfängt der Computer Λ das Unterbrechungsbedarfssignal ΪΝΤ vom NOR-Gatter 365, um die Berechnung als Reaktion auf den dritten Taktimpuls INT3 zu unterbrechen und die Berechnung als Reaktion auf den synchronisierten Impuls INTO auszuführen. Nach der Berechnung in Abhängigkeit vom synchronisierten Impuls IwI¹U führt der Computer 1 der Reihe nach die Berechnungen in Abhängigkeit vom ersten und vom zweiten Taktimpuls INTI bzw. INT2 durch, und schließlich führt er wieder die Berechnung in Abhängigkeit vom dritten Taktimpuls INT3 aus.

Bei einer praktischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Computer 1 derart programmiert, daß die Berechnungen im Computer 1 auf der Grundlage der folgenden Tabellen 1 bis 4 ausgeführt werden.

Tabelle 1

(Hebenprogramm in Abhängigkeit von einem synchronisierten Impuls INTO)

1) Berechnung des Zündfunkenvorlaufs (Frühzündung) des Motors in Beziehung zum negativen Druck, der stromauf wärt Beseitig vom Drosselventil 29 erscheint.

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2 7 A 2 7 6 5

2) Berechnung der Zündfunkenverzögerung (Spätzündung) des Motors in Beziehung zum negativen Druck, der auf der stromabwärts gelegenen Seite des Drosselventils 29 erscheint, basierend auf dem berechneten Ergebnis von 1) der Tabelle 1.

3) Übertragung der unter 2) der Tabelle 1, 1) der Tabelle 2 und 1) der Tabelle 3 berechneten Ergebnisse an die Zündzeitsteuerungslogikschaltung 13*

4) Berechnung der Erregungsdauer der Primärwicklung der Zündspule 14.

5) Übertragung eines unter 4) der Tabelle 1 berechneten Ergebnisses zur Zündzeitsteuerungslogikschaltung 13·

6) Berechnung von F/E, wobei F eine Menge der in das EinleSrohr 30b fließenden Luft und E die Drehgeschwindigkeit des Motors darstellen.

7) Übertragung der unter 6) der Tabelle 1), 2) der Tabelle 2, 2) der Tabelle 3 und 2) und 3) der Tabelle 4 be rechneten Ergebnisse zur Eraftstoffeinspritzsteuerlogikschaltung 18.

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Tabelle 2

(Nebenprogramm in Abhängigkeit von einem ersten Taktimpuls TMT)

1) Berechnung des Zündvorlaufs in Beziehung zur Motordrehgeschwindigkeit .

2) Berechnung einer zusätzlichen Kraftstoffmenge, die von den Einspritzdüsen 19 während einer Beschleunigung des Motors eingespritzt wird.

3) Berechnung einer Menge rezirkulierten Abgases in Beziehung zur Kühltemperatur und zur Drehgeschwindigkeit des Motors.

4) übertragung eines unter 3) der Tabelle 2 berechneten Ergebnisses zur Auffangschaltung 23*

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Tabelle 3

(Nebenprogramm in Abhängigkeit von einem zweiten Taktimpuls INT2)

1) Berechnung von Eigenschaften einer Zeitverzögerung des Zündvorlaufs in Beziehung zu einem negativen Druck, der stromaufwärts und stromabwärts vom Drosselventil 29 erscheint.

2) Berechnung einer zusätzlichen Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzdüsen 19 nach dem Start des Motors eingespritzt wird.

Tabelle M-

(Nebenprogramm in Abhängigkeit von einem dritten Taktimpuls ΪΝΤ3)

1) Berechnung eines Temperaturkompensationswertes in Beziehung zu einem negativen Druck, der stromaufwärts und stromabwärts vom Drosselventil 29 auftritt.

2) Berechnung einer zusätzlichen Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzdüsen 19 in Beziehung zur Kühltemperatur des Motors eingespritzt wird.

3) Berechnung einer zusätzlichen Kraftstoffmenge, die von den Kraftstoffeinspritzdüsen 19 in Beziehung zur Temperatur in der Eintrittsleitung 30a eingespritzt wird.

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Während eine Berechnung in Abhängigkeit von einem synchronisierten Impuls INlO im Computer 1 unter dem durch Tabelle 1 definierten Programm ausgeführt wird, wird die Schnittstellensteuervorrichtung 39 durch das Steuersignal 41 vom Computer 1 aktiviert, um den Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 und den Analog-Multiplexer 7 derart zu steuern, daß verschiedene Impulse vom Drehgeschwindigkeitsdetektor 6 und vom Analog-Multiplexer 7 über den Datenbus 2 als Binärzahlen in den Computer 1 eingegeben werden. Die im Computer 1 berechneten Werte werden über den Datenbus 2 unter Steuerung der Schnittstellensteuervorrichtung 39 an die Zündzeitsteuerungslogikschaltung 13 und die Kraftstoffeinspritzeteuerlogikschaltung 16 übertragen. Somit werden optimale Einstellungen der Zündspule 14- und der Einspritzdüsen 19 durch Steuersignale vom Zünder 15 und von der Einspritztreibschaltung 22 hergestellt.

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Claims

BLUMBACH · WESER BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HIRSCH · BREHM

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN 2 / A 2 7 D

Patentconsuit Radedeestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 88S603/8836G4 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Petentconsuit Sonnenberger StraSe 43 6?00 Wiesbaden Telefon (C6121) 562943/561998 Telex 04-186 237 Telegramme Patentconsult

HIiTONDENSO CO., LTD., 77/8748

1, 1-chome, Showa-cho, Kariya-shi,
Aichi-ken, Japan

Patentansprüche:

Λ»)Elektrische Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Ausgangswelle, die durch mechanische Energie angetrieben wird, welche aus Wärmeenergie gewonnen wird, die durch Verbrennung eines Luft-Kraftetoff-Gemische entsteht, welcher Motor eine erste und eine zweite Steuereinrichtung zur Steuerung der Luft-Kraftstoff -Gemisch-Verbrennung entsprechend Änderungen einer Motorbedingung aufweist, wobei die Steuervorrichtung umfaßt:

Eine erste elektrische Schaltung zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Form einer Binärzahl, wobei

Mündten: R. Kramer Dipl.-mg. · W Weser Dipl.-Prtys. Dr. rer. nat. · P. Hirsch Dipl.-Ing. · H.P. Biehm Dipl.-Chem. Dr. phil. nai. Wiesbaden: P. G. Blumtacfi Oipl.-i.ig. . P. Bergen Dipl. !ng. Dr. jur. · G. Zwirner Dipl. Ing. Dipi.-W.-Ing.

θ O 9 ^fJ 1 : .1 / O 9 3 1

das Signal eine Motorbedingung zu einem ausgewählten Zeitpunkt während des Betriebs des Motors angibt;

einen Digitalcomputer zum wiederholten Berechnen erster und zweiter Werte entsprechend Einstellungen der ersten und der zweiten Steuereinrichtung in einer Zeitfolge durch den Erhalt des elektrischen Binärzahlensignals, wobei der Computer dazu programmiert ist, die ersten und zweiten Verte von einer ersten Funktion, die eine gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und der Einstellung der ersten Steuereinrichtung beschreibt, und von einer zweiten Funktion, die eine andere gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und der Einstellung der zweiten Steuereinrichtung beschreibt, zu berechnen;

und eine zwischen den Digitalcomputer und die erste und die zweite Steuereinrichtung gefügte zweite elektrische Schaltung zum Umsetzen der ersten und zweiten berechneten Verte in die Einstellungen der ersten und der zweiten Steuereinrichtung;

gekennzeichnet

durch einen Detektor (6) zur Erzeugung eines synchronisierten Impulses in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle (21), um die Berechnung des ersten Wertes im Computer (1) durchzuführen;

θ 0 9 8 1 3 I■ 0 9 3 2

durch eine Tastschaltung (4) zur Erzeugung wenigstens eines Taktimpulsee in einem vorbestimmten Zeitintervall zur Durchführung der Berechnung des zweiten Vertes Computer;

und eine Unterbrechungs-Steuerungsvorrichtung (3), die den synchronisierten Impuls und den Taktimpuls empfängt, um auf den Empfang des synchronisierten Impulses während der Berechnung des zweiten Vertes in erster Linie im Computer die Berechnung des ersten Vertes und anschlieseend die restliche Berechnung des zweiten Vertes nach Tollendung der Berechnung des ersten Vertes durchzuführen.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Steuereinrichtung eine Vorrichtung (18) zum Steuern der Menge des dem Motor zuzuteilenden Luft-Kraftstoff -Gemische und eine Vorrichtung (13) zum Steuern der Funkenzündzeitpunkte des Motors umfaßt und daß die erste elektrische Schaltung (6) eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Binärzahlensignals umfaßt, das die Drehgeschwindigkeit der Ausgangewelle während des Motorbe triebe anzeigt.
3· Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Steuerungseinrichtung eine Vorrichtung

fc 0 9 8 1 3 / (ΗΠ 2

umfafit zum Rezirkulieren von Abgasen, die durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Motor verursacht werden, und daß die erste elektrische Schaltung eine Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Binärzahlensignals aufweist, das Änderungen der Kühltemperatur des Motors anzeigt.
4-· Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalcomputer (1) eine Einrichtung zum wiederholten Berechnen eines dritten Wertes aufweist, um der Reihe nach den ersten und den zweiten berechneten Vert durch den Empfang des elektrischen Binärzahleneignals zu kompensieren, und daß der Computer (1) ferner dazu programmiert ist, den dritten Vert aus einer dritten Funktion zu berechnen, die eine gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und dem ersten und dem zweiten berechneten Vert beschreibt.
5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktschaltung (4-) derart aufgebaut ist, daß das Zeitintervall des Taktimpuls.es größer ist als dasjenige des synchronisierten Impulses, der vom Detektor (6) während des Motorleerlaufs erzeugt wird.
6. Steuerschaltung nach Anspruch 1,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (6) einen Wandler (5) aufweist, der in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Ausgangewelle elektrisch zur Erzeugung von Vinkelimpulsen betätigt wird, sowie einen Komparator (601) zum Vergleichen eines jeden Vinkelimpulses mit einem Bezugssignal und einen Frequenzteiler für eine frequenzmäßige Herabtei-JLung der vom Komparator ausgehenden Ausgangsimpulse zur Erzeugung eines synchronisierten Impulses in einem variablen Zeitintervall entsprechend Änderungen der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle.
7· Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (6) eine Zählschaltung (630) aufweist mit einem Zähler zum Empfang des Ausgangsimpulses vom -Komparator, um Zeitintervalle der Ausgangsimpulse zu zählen, und mit einem Register zum Übertragen des Zählergebnisses im Zähler als Geschwindigkeitssignal in Form einer Binärzahl zum Computer (1) entsprechend einem Befehlswort, und daß der Detektor (6) eine Steuerschaltung (620) aufweist zum Obertragen der Ausgangsimpulse vom Komparator (601) zum Zähler der Zählschaltung (630) entsprechend dem Befehlswort.
8. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Taktschaltung (4) einen Frequenzteiler aufweist zum Umwandeln eines vom Computer (1) ausgegebenen Zeiteteuerungsimpulses in wenigstens einen Taktimpuls mit einer vorbestimmten Frequenz.
9. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktschaltung (4) einen Frequenzteiler aufweist turn Umwandeln eines vom Computer (1) abgegebenen Zeitsteuerungsimpulses in wenigstens zwei Taktimpulse zur Durchführung der jeweiligen Berechnungen der zweiten und dritten Werte im Computer, wobei die Taktimpulse sich frequenzmäßig derart unterscheiden, daß die Frequenz eines ersten Taktimpulses größer als die eines zweiten Taktimpulses ist, und daß die Unterbrechungssteuerungsvorrichtung (3) dazu dient, den synchronisierten Impuls und den ersten und den zweiten Taktimpuls zu empfangen und während der Berechnung des dritten Vertes beim Empfang des synchronisierten Impulses in erster Linie die Berechnung des ersten Vertes im Computer durchzuführen und anschließend beim Empfang des zweiten Taktimpulses nach Vollendung des ersten Vertes die Berechnung des zweiten Vertes durchzuführen, wonach die Unterbrechungssteuerungsvorrichtung bewirkt, daß der Computer nach Vollendung der Berechnung des zweiten Vertes die Berechnung des dritten Wertes durchführt.

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10. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungssteuerungsvorrichtung (3) aufweist :

erste und zweite Hegister, die heim Empfang des synchronisierten Impulses und des Taktimpulses selektiv ein Ausgangssignal hohen Pegels erzeugen; eine Unterbrechungsmaske (310), die während der Berechnung des ersten Wertes im Computer (Ό an ersten und zweiten Anschlüssen Ausgangssignale niedrigen Fegeis und während der Berechnung des zweiten Wertes im Computer (1) an ihrem ersten Anschluß ein Ausgangssignal hohen Pegels und an ihrem zweiten Anschluß ein Ausgangssignal niedrigen Pegels erzeugt;

und eine Logikschaltung zum Abgeben eines Unterbrechungssperrsignals beim Empfang von Auegangesignalen niedrigen Pegels, die am ersten und am zweiten Anschluß der Unterbrechungsmaske erscheinen, und zum Abgeben eines ünterbrechungsbedarfssignals beim Empfang eines Ausgangssignals hohen Pegels vom ersten Register und eines am ersten Anschluß der Maske erscheinenden Ausgangssignals hohen Pegels während der Berechnung des zweiten Wertes, um die Berechnung des ersten Wertes auf das Unterbrechungsbedarfssignal hin durchzuführen.
11. Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Ausgangswelle, die durch mechanische Energie ange-

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trieben wird, welche aus Wärmeenergie gewonnen wird, die durch Verbrennung eines Luft-Kraftstoff-Gemischs bewirkt wird, welcher Kotor eine erste und eine zweite Steuereinrichtung zur Steuerung der Luft-Kraftstoff-Gemisch-Verbrennung entsprechend Änderungen einer Motorbedingung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß:

a) ein elektrisches Signal in Form einer Binarzahl erzeugt wird, dae eine Bedingung des Motors zu einem ausgewählten Zeitpunkt während des Motorbetriebs darstellt ;

b) ein Synchronisationsimpuls in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle erzeugt wird;

c) wenigstens ein Taktimpuls in einem vorbestimmten Zeitintervall erzeugt wird; .

d) erste und zweite Werte, die je Einstellungen der ersten und der zweiten Steuereinrichtung entsprechen, in einer Zeitfolge von einem Computer berechnet werden, der dazu programmiert ist, den ersten und den zweiten Wert zu berechnen aus einer ersten Funktion, die eine gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und der Einstellung der ersten Steuereinrichtung beschreibt, und aus einer zweiten Funktion, die eine weitere gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und der Einstellung der zweiten Steuereinrichtung beschreibt, wobei die Berechnungen der ersten und zweiten Werte unter Ver-

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Wendung des elektrischen Binärzahlensignals entsprechend dem synchronisierten Impuls und dem Taktimpuls derart durchgeführt werden, daß während der Berechnung des zweiten Wertes auf den synchronisierten Impuls hin in erster Linie die Berechnung des ersten Wertes und die restliche Berechnung des zweiten Wertes anschließend nach Vollendung der Berechnung des ersten Wertes durchgeführt wird;

e) der erste und der zweite berechnete Wert in die Einstellungen der ersten und der zweiten Steuereinrichtung umgewandelt werden;

f) die vorausgehende Schrittfolge zur Steuerung der Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches in Abhängigkeit von Änderungen des elektrischen Binärzahlensignals kontinuierlich wiederholt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß als erste Steuereinrichtung eine solche verwendet wird, die eine Vorrichtung zum Steuern der Menge des dem Motor zugeteilten Luft-Kraftstoff-Gemischs umfaßt sowie eine Vorrichtung zur Steuerung der Funkenzündzeitpunkte des Motors, und daß im Rahmen der Erzeugung eines elektrischen Binärzahlensignals, das eine Motorbedingung anzeigt, ein elektrisches Binärzahlensignal erzeugt wird, das die Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle während des Motorbetriebs anzeigt.

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13. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Steuereinrichtung verwendet wird, die eine Vorrichtung umfaßt zum Bezirkulieren von Abgasen, die durch Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs im Motor erzeugt worden sind, und daß im Rahmen der Erzeugung des eine Motorbedingung anzeigenden elektrischen fiinärzahlensignals ein elektrisches Binärzahlensignal erzeugt wird, das Änderungen der Kühlt emp era tür des Motors anzeigt.

14-· Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen der Berechnung des ersten und des zweiten Wertes, die den Einstellungen der ersten und der zweiten Steuereinrichtung entsprechen, ein dritter Wert zum sequentiellen Kompensieren der ersten und zweiten berechneten Werte berechnet wird, und daß der Computer dazu programmiert wird, den dritten Wert aus einer dritten Funktion zu berechnen, die eine gewünschte Beziehung zwischen der Motorbedingung und dem ersten und dem zweiten berechneten Wert beschreibt.

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