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DE2845356A1 - Elektronische brennkraftmaschinen- regelanordnung - Google Patents

Elektronische brennkraftmaschinen- regelanordnung

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DE2845356A1
DE2845356A1 DE19782845356 DE2845356A DE2845356A1 DE 2845356 A1 DE2845356 A1 DE 2845356A1 DE 19782845356 DE19782845356 DE 19782845356 DE 2845356 A DE2845356 A DE 2845356A DE 2845356 A1 DE2845356 A1 DE 2845356A1
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DE
Germany
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signal
register
output
counter
pulse
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DE19782845356
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English (en)
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DE2845356C2 (de
Inventor
Akihiko Konno
Seiji Suda
Hiroatsu Tokuda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
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Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan
Elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung
Die Erfindung betrifft eine elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung für insbesondere Kraftfahrzeuge.
Mit dem in letzter Zeit steigenden Bedarf an Kraftfahrzeugen als öffentlichen Verkehrs- oder Transportmitteln treten verschiedene soziale Probleme auf. Unter diesen sind die Luftverschmutzung und der Verbrauch an fossilen Kraftstoffen, wie insbesondere Erdöl.
Es wurden bereits verschiedene Maßnahmen ergriffen, um Schadstoffe im Abgas zu verringern, was aber auch eine
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Verschlechterung des gesamten Wirkungsgrades von Brennkraftmaschinen tim folgenden auch kurz als "Maschinen" bezeichnet) hervorgerufen hat. Um die Verschlechterung des Betriebs-Wirkungsgrades von Brennkraftmaschinen zu verhindern und die Maßnahmen gegenüber dem Abgas zu verbessern, wurde eine elektronische Regelanordnung entwickelt, die in der Regelung eine höhere Genauigkeit aufweist. Z. B. gibt es eine elektronisch geregelte Kraftstoff-Einspritzanordnung und eine elektronisch geregelte Zündzeitpunkt- oder Zündtaktanordnung und gerade in letzter Zeit eine durch einen Mikroprozessor gesteuerte Zündanordnung.
üblicherweise richtet sich bisher eine derartige Regelanordnung auf den reinen Ersatz einer mechanischen Regelung durch eine elektrische Regelung, und daher müssen die einzelnen geregelten oder gesteuerten Objekte oder Größen (Regelgrößen) mit den zugeordneten elektronischen Steuereinheiten versehen werden.
Die synthetische oder künstliche Regelung einer Brennkraftmaschine erfordert eine Unterdrückung der Schadstoffe im Abgas und einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit hohem Wirkungsgrad. Der Aufbau der getrennten elektronischen Steuereinheiten, die für die geregelten Objekte vorgesehen sind, wie z. B. die elektronisch geregelte Kraftstoff-Einspritzanordnung und die elektronisch geregelte Zundtaktanordnung (vgl. oben), hat eine geringe organische Beziehung unter den Steuereinheiten, so daß eine enge oder geschlossene Regelung der gesamten Regelanordnung unmöglich ist. Zusätzlich muß eine derartige zusammengesetzte Regelanordnung mit zu aufwendigen Schaltkreisen verknüpft werden.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Regelanordnung anzugeben, die allgemein zur Regelung einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern, sechs Zylindern, acht Zylindern, zwölf Zylindern oder einer anderen Anzahl von Zylindern verwendet werden kann.
Die erfindungsgemäße Regelanordnung hat einen Fühler zum Erzeugen eines Bezugssignales PR synchron zur Drehung der Maschine, z. B. alle 180° einer Drehung bei einer Maschine mit vier Zylindern, alle 120° einer Drehung bei einer Maschine mit sechs Zylindern, alle 90° einer Drehung bei einer Maschine mit acht Zylindern oder alle 60° einer Drehung bei einer Maschine mit zwölf Zylindern usw., sowie einen Zähler zum Erzeugen von Ausgangsimpulsen abhängig von einer festen Anzahl des Bezugssignales, z. B. alle zwei Impulse bei einer Maschine mit vier Zylindern, alle drei Impulse bei einer Maschine mit sechs Zylindern, alle vier Impulse bei einer Maschine mit acht Zylindern oder alle sechs Impulse bei einer Maschine mit zwölf Zylindern.
Abhängig vom Ausgangssignal des Zählers beginnen ein Offnen des Kraftstoff-Einspritzventiles oder -Injektors und ein Aufwärtszählen eines INJ-Registers zum Steuern der Kraftstoff-Einsprltz-Offenzeitdauer.
Die Erfindung sieht also eine elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung vor, bei der die Zeitsteuerung oder der Takt einer Zündung und einer Kraftstoff-Einspritzmenge aus einem Unterdruck in einem Sammelsaugrohr bzw. in einer Ansaugleitung der Maschine oder aus dem Durchsatz der Saugluft und der Drehzahl der Maschine berechnet werden; eine Bezugsregistergruppe besteht aus Registern zum Speichern des Ergebnisses der Berechnung, während eine momentane Registergruppe aus Registern aufgebaut ist, um die momentanen Zustände von Stell- oder Be-
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tätigungsgliedern zu speichern; eines der Register der momentanen Registergruppe wird entsprechend einem Stufensignal gewählt, so daß die Inhalte der beiden gewählten Register miteinander verglichen werden, um Steuerimpulse zu erzeugen, die Stellglieder ansteuern, wie z. B. eine Zündspule oder ein Kraftstoff-Einspritzventil. Weiterhin sind ein CYL-Register in der Bezugsregistergruppe und ein CYL-Zähler in der momentanen Registergruppe vorgesehen, die Bezugsimpulse von einem Winkel- oder Drehstellungsfühler abhängig von der Zylinderzahl einer Maschine teilen, um diese Brennkraftmaschinen-Regelanordnung in Maschinen mit verschiedenen Zylinderzahlen einzusetzen, wie z. B. in Maschinen mit vier, sechs, acht oder zwölf Zylindern.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau von Fühlern und Stell- oder Betätigungsgliedern nach Ausführungsbeispielen der Erfindung,
Fig. 2 ein Schaltbild zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung,
Fig. 3 ein in Fig. 1 dargestellte« Steuerglied in Einzelheiten,
- Fortsetzung Seite 13 (die Seiten 8 bis 12 gibt es nicht I)
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Fig. 4 eine Teildarstellung der Eingabe/Ausgabe-Einheit nach Fig. 3,
Fig. 5 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung,
Fig. 6 den Aufbau "eines Stufenzählers in Fig. 4 in Einzelheiten,
Fig. 7 genaue Beispiele für die Bezugs- und momentane Registergruppe nach Fig. 4,
Fig. 8 genaue Beispiele für die erste und die zweite Vergleichs-Ausgangsregistergruppe 502 und 504,
Fig. 9 eine Synchronisiereinrichtung in Einzelheiten,
Fig. 10 Signale zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung,
Fig. 11 ein konkretes Beispiel für das in Fig. 4 gezeigte Inkrementglied 478,
Fig. 12A und 12B in Einzelheiten ein Inkrement-Steuerglied,
Fig. 13 Signale zur Erläuterung der Verarbeitung des des Kraftstoff-Einspritzsignales,
Fig. 14 Signale zur Erläuterung der Zündtakt-Regelung, ■
Fig. 15 Signale zur Erläuterung der Verarbeitung durch EGR oder NIDL (vergleiche unten) und
Fig. 16 Signale zur Erläuterung der Erfassung der Drehzahl RPM (U/min) der Brennkraftmaschine oder der Geschwindigkeit VSP des Fahrzeuges.
•Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mit Hilfe der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt systematisch den Hauptaufbau einer elektronischen Brennkraftmaschinen-Regelanordnung, über einen Luftreiniger 12 angesaugte Luft wird durch einen Luftmengen- oder Luftströmungsmesser 14 geschickt, um deren Menge oder Durchsatz zu messen, und der Luftströmungsmesser 14 gibt ein den Luft-Durchsatz anzeigendes Ausgangssignal QA an ein elektronisches Steuergerät oder Steuerglied 10 ab. Ein Temperatur-
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fühler 16 ist im Luftströmungsmesser 14 vorgesehen, um die Temperatur der angesaugten Luft zu erfassen, und das Ausgangssignal TA des Fühlers 16, das die Temperatur der angesaugten Luft anzeigt, wird auch zum Steuerglied 10 gespeist.
Die durch den Luftströmungsmesser 14 strömende Luft wird weiterhin durch eine Drosselkammer 18, eine Ansaugleitung 26 und ein Saugventil 32 zur Brennkammer 34 einer Brennkraftmaschine 30 geschickt. Die Menge der in die Brennkammer 34 angesaugten Luft wird durch Ändern des Öffnungsgrades einer Drosselklappe 20 gesteuert, die in der Drosselkammer 18 vorgesehen und mit einem Beschleunigungspedal 22 gekoppelt ist. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 wird durch Erfassen der Klappen- oder Ventilstellung der Drosselklappe 20 durch einen Drosselklappen-Stellungsfühler 24 erfaßt, und ein die Ventilstellung der Drosselklappe 20 darstellendes Signal QTH wird vom Drosselklappen-Stellungsfühler 24 zum Steuerglied 10 gespeist.
Die Drosselkammer 18 ist mit einer Nebenleitung 42 für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und einer Leerlauf-Einstellschraube 44 zum Einstellen der Luftströmung durch die Leitung 42 ausgestattet. Wenn die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen ist, wird die Maschine im Leerlauf betrieben. Die angesaugte Luft hinter dem Luftströmungsmesser strömt über die Leitung 42 und wird in die Brennkammer 34 aufgenommen. Entsprechend wird die Strömung der unter Leerlaufbetrieb angesaugten Luft durch Einstellen der Leerlauf-Einstellschraube 44 verändert. Die in der Brennkammer 34 hervorgerufene Energie wird im wesentlichen abhängig vom Durchsatz der über die Leitung 42 angesaugten Luft be-
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stimmt, so daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb auf einen Optimalwert einstellbar ist, in dem der Durchsatz der in die Brennkammer durch Einstellen der Leerlauf-Einstellschraube 44 angesaugten Luft gesteuert wird.
Die Drosselkammer 18 ist weiterhin mit einer Zusatzluft-Lei- tung 46 und einem Luftsteller 48 ausgestattet. Der Luftsteller 48 steuert den Durchsatz der Luft durch die Leitung 46 entsprechend einem Ausgangssignal NIDL des Steuergliedes 10, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Warmlaufen zu steuern und genau Luft in die Brennkammer bei der plötzlichen Änderung, insbesondere dem plötzlichen Schließen, der Ventilstellung der Drosselklappe 20 einzuspeisen. Der Luftsteller 48 kann auch den Durchsatz der Luft während des Leerlaufbetriebs ändern.
Im folgenden wird die Kraftstoffzufuhr näher erläutert. In äinem Kraftstofftank 50 gespeicherter Kraftstoff wird zu einem Kraftstoffspeicher 54 mittels einer Kraftstoffpumpe 52 abgesaugt. Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankung des von der Kraftstoffpumpe 52 abgegebenen Kraftstoffes, so daß Kraftstoff mit konstantem Druck über ein Kraftstoffilter 56 zu einem Kraftstoff-Druckregler 62 abgegeben werden kann. Der Kraftstoff hinter dem Kraftstoff-Druckregler 62 wird durch Druck zu einem Kraftstoff-Injektor 66 durch ein Kraftstoffrohr 60 gespeist, und ein Ausgangssignal iNJ des Steuergliedes 10 bewirkt, daß der Kraftstoff-Injektor 66 betätigt wird, um den Kraftstoff in die Ansaugleitung 26 einzuspritzen.
Die Menge des durch den Kraftstoff-Injektor 66 eingespritzten Kraftstoffes hängt ab von der Zeitdauer, für die
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der Kraftstoff—Injektor 66 geöffnet ist, und von der Differenz zwischen dem Druck des zum Injektor gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26, in die der unter Druck gesetzte Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Menge des eingespritzten Kraftstoffes lediglich von der Zeitdauer abhängen sollte, für die der Injektor geöffnet ist und die durch das vom Steuerglied 10 abgegebene Signal bestimmt ist. Entsprechend wird der Druck des durch den Kraftstoff-Druckregler 62 zum Kraftstoff-Injektor 66 gespeisten Kraftstoffes so gesteuert, daß.die Differenz zwischen dem Druck des zum Kraftstoff-Injektor 66 gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26 immer in jedem Antriebszustand konstant gehalten wird. Der Druck in der Ansaugleitung 26 liegt auch am Kraftstoff-Druckregler 62 über ein Druckleitungsrohr Wenn der Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 den Druck auf dem Regler 62 um einen vorbestimmten Pegel überschreitet, steht das Kraftstoffrohr 60 in Verbindung mit einem Kraftstoff-Rückführrohr 58, so daß überschüssiger Kraftstoff entsprechend dem überschüssigen Druck durch das Kraftstoff-Rückführrohr 58 in den Kraftstofftank 50 rückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Differenz zwischen dem Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 und dem Druck in der 'Ansaugleitung 26 immer konstant gehalten.
Der Kraftstofftank 50 ist auch mit einem Rohr 68 versehen, das an einen Kanister oder Behälter 70 angeschlossen ist, der zum Ansaugen verdampften Kraftstoffes oder Kraftstoff gase's dient. Wenn die Brennkraftmaschine arbeitet, wird Luft über einen Frischlufteinlaß 74 angesaugt, um das Kraftstoffgas in die Ansaugleitung 26 und damit in die Maschine 30 über ein Rohr 72 zu .speisen. Bei angehaltener Brennkraftmaschine wird das Kraftstoffgas über Aktivkohle
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im Behälter 70 abgegeben.
Wie oben erläutert wurde, wird der Kraftstoff durch den Kraftstoff-Injektor 66 eingespritzt, das Ansaugventil 32 wird synchron zur Bewegung eines Kolbens 75 geöffnet, und ein Gasgemisch aus Luft und Kraftstoff wird in die Brennkammer 34 gesaugt. Das Gasgemisch wird komprimiert und durch den durch eine Zündkerze 36 erzeugten Funken gezündet, so daß die durch die Verbrennung des Gasgemisches erzeugte Energie in mechanische Energie umgesetzt wird.
Das Abgas wird als Ergebnis der Verbrennung des Gasgemisches in die Frischluft über ein (nicht dargestelltes) Abgasventil, ein Abgasrohr 76, einen Katalysator 82 und einen Auspufftopf 86 entladen. Das Abgasrohr 76 ist mit einer Abgas-Rückleitung 78 (im folgenden auch kurz als EGR-Rohr bezeichnet) versehen, durch die ein Teil des Abgases in die Ansaugleitung 26 geführt ist, d.h., der Teil des Abgases wird zur Saugseite der Brennkraftmaschine umgewälzt. Die Menge des umgewälzten Abgases wird abhängig vom Öffnungsgrad des Ventiles eines Abgas-Rückführglieds 28 bestimmt. Der Öffnungsgrad wird durch den Ausgang EGR des Steuergliedes 10 bestimmt, und die Ventilstellung des Glieds 28 wird in ein elektrisches Signal QE umgesetzt, das als Eingangssignal in das Steuerglied 10 eingespeist wird.
Ein© ^ -Sonde 80 ist im Abgasrohr 78 vorgesehen, um das Kraftstoff-Luft-Gemisch-Verhältnis des in die Brennkammer 34 eingesaugten Gasgemisches zu erfassen. Ein Sauerstofffühler (O~-Fühler) ist gewöhnlich als Ά- Sonde 80 vorgesehen und erfaßt die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes, um eine Spannung V^ entsprechend der Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes zu erzeugen.
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Das Ausgangssignal V^, der Λ -Sonde 80 wird in das Steuerglied 10 eingespeist. Der Katalysator 82 ist mit einem Temperaturfühler 84 versehen, um die Temperator des Abgases im Umsetzer 82 zu erfassen, und das Ausgangssignal TE des Fühlers 84 entsprechend der Temperatur des Abgases im Umsetzer 82 wird in das Steuerglied 10 gespeist.
Das Steuerglied 10 hat einen Anschluß 88 zu einer negativen Spannungsquelle und einen Anschluß 90 zu einer positiven Spannungsquelle. Das Steuerglied 10 speist das Signal IGN in die Primärwicklung einer Zündspule 40, um in der Zündkerze 36 einen Funken hervorzurufen. Als Ergebnis wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 induziert und über einen Verteiler 38 an die Zündkerze 36 abgegeben, so daß die Zündkerze 36 zündet, um die Verbrennung des Gasgemisches in der Brennkammer 34 hervorzurufen.
Der Ablauf der Zündung der Zündkerze 36 wird im folgenden näher erläutert. Die Zündkerze 36 hat einen Anschluß 92 an einer positiven Spannungsquelle, und das Steuerglied 10 hat ebenfalls einen Leistungstransistor zum Steuern des Primärstromes durch die Primärwicklung der Zündspule 40. Die Reihenschaltung aus der Primärwicklung der Zündspule 40 und dem Leistungstransistor liegt zwischen dem positiven Anschluß 92 der Zündspule 40 und dem negativen Anschluß 88 des Steuergliedes 10. Wenn der Leistungstransistor leitend ist, wird elektromagnetische Energie in der Zündspule 40 gespeichert, und wenn der Leistungstransistor abgeschaltet ist, wird die gespeicherte elektromagnetische Energie als Hochspannung zur Zündkerze 36 freigegeben.
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Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Temperaturfühler 96 zum Erfassen der Temperatur des Wassers 94 als Kühlmittel im Wassermantel versehen, und der Temperaturfühler 96 gibt an das Steuerglied 10 ein Ausgangssignal TW entsprechend der Temperatur des Wassers 94 ab. Die Brennkraftmaschine 30 ist weiterhin mit einem Dreh- oder Winkelstellungsfühler 98 zum Erfassen der Winkelstellung der Welle der Maschine versehen, und der Fühler 98 erzeugt ein Bezugssignal PR synchron zur Drehung der Maschine, d. h. alle 180° der Drehung bei einer Maschine mit vier Zylindern, alle 120° einer Drehung bei einer Maschine mit sechs Zylindern, alle 90° einer Drehung bei einer Maschine mit acht Zylindern oder alle 60° einer Drehung bei einer Maschine mit zwölf Zylindern, usw. Es gibt bereits einen derartigen Winkelstellungsfühler (vgl. z. B. US-PS 4 024 458 und US-PS 3 816 717). Der Winkelstellungsfühler hat einen Rotor oder Läufer und eine Stator- oder Ständerspule. Der Rotor hat Zähne, die alle 180°, 120°, 90° oder 60° der Drehung angeordnet sind. Der Rotor wird abhängig von der Zylinderanzahl der Maschine aufgebaut.
Der Winkelstellungsfühler erzeugt auch ein Winkelstellungssignal, sooft sich die Maschine um einen konstanten, vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) dreht. Das Bezugssignal PR und das Winkelstellungssignal PC werden beide an das Steuerglied 10 abgegeben.
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Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann der Luftströmungsmesser 14 durch einen Unterdruckfühler ersetzt werden. Ein derartiger Unterdruckfühler 100 ist in der Fig. 1 durch Strichlinien angedeutet, und der unterdruckfühler 100 speist in das Steuerglied 10 eine Spannung VD entsprechend dem Unterdruck in der Ansaugleitung 26. Ein •Halbleiter-Unterdruckfühler wird vorzugsweise für den Unterdruckfühler 100 verwendet. Eine Seite des Siliciumkörpers des Halbleiters wird mit dem Ladedruck der Ansaugleitung beaufschlagt, während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck auf die andere Seite des Siliciumkörpers einwirkt. Der konstante Druck kann z.B. Vakuum sein. Mit diesem Aufbau wird die Spannung VD entsprechend dem Druck in der Ansaugleitung erzeugt, die an das Steuerglied 10 abzugeben ist. ■
Fig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen den Zündzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung und zwischen den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung
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Ab
bei einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern. In Fig. 2 zeigt das Diagramm A die Kurbelwinkelstellung und deutet an, daß ein Bezugssignal PR durch den Winkelstellungsfühler 98 alle 120 ° des Kurbelwinkels abgegeben wird. Das Bezugssignal PR wird daher an das Steuerglied 10 bei 0 °, 120 °, 240 °, 360 °, 480 °, 600 °, 720° usw. der Winkelstellung der Kurbelwelle abgegeben.
Die Diagramme B, C, D, E, F und G entsprechen jeweils dem ersten Zylinder, dem fünften Zylinder, dem dritten Zylinder, dem sechsten Zylinder, dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder. Während Perioden J1 bis Jfi sind ■ jeweils die Saugventile der entsprechenden Zylinder offen. Die Perioden sind um 120 ° des Kurbelwinkels voneinander verschoben. Der Anfang und die Dauer der Perioden, während denen das Saugventil offen ist, sind allgemein in Fig. 2 dargestellt, obwohl bestimmte Unterschiede abhängig von der Art der verwendeten Brennkraftmaschine vorliegen.
A1 bis A1- zeigen die Perioden, für die das Ventil der Kraftstoff-Einspritzdüse (des Kraftstoff-Injektors) 66 offen ist, d.h. die Kraftstoff-Einspritzperioden. Die Längen JD der Perioden A1 bis Ag können als die Mengen des Kraftstoffes angesehen werden, der zu einer Zeit durch die Kraftstoff-Injektoren 66 eingespritzt wird. Die für die jeweiligen Zylinder vorgesehenen Injektoren 66 sind parallel mit dem Ansteuerglied im Steuerglied 10 verbunden. Entsprechend öffnet das Signal INJ vom Steuerglied 10 die Ventile der Kraftstoff-Injektoren 66 gleichzeitig, so daß alle Kraftstoff-Injektoren 66 gleichzeitig Kraftstoff einspritzen. Im folgenden wird der erste Zylinder als Beispiel für die Beschreibung genommen. Das Ausgangssignal INJ vom Steuerglied 10 liegt an den Krafstoff-Injektoren 66, die
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jeweils in der Leitung oder den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind, in Zeitbeziehung mit dem Bezugssignal INPIS , das bei 360 ° des Kurbelwinkels erzeugt wird. Als Ergebnis wird Kraftstoff durch den Injektor 66 für die durch das Steuerglied 10 berechnete Zeitlänge JD eingespritzt, wie dies durch A0 in Fig. 2 gezeigt ist. Da jedoch das Saugventil des ersten Zylinders geschlossen ist, wird der Kraftstoff bei A~ nicht in den ersten Zylinder gesaugt, sondern stagnierend in der Nähe der Einlaßöffnung des ersten Zylinders gehalten. Abhängig vom nächsten, bei 720 ° des Kurbelwinkels erzeugten Bezugssignal INTIS gibt das Steuerglied 10 wieder ein Signal an die jeweiligen Kraftstoff-Injektoren 66 ab, um die Kraftstoff-Injektionen oder -Einspritzungen durchzuführen, wie dies bei A-. in Fig. 2 gezeigt ist. Nahezu gleichzeitig mit den Kraftstoff-Einspritzungen wird das Saugventil des ersten Zylinders geöffnet, damit der bei A0 eingespritzte Kraftstoff und der bei A-, eingespritzte Kraftstoff in die Brennkammer des ersten Zylinders gesaugt wird. Die anderen Zylinder sind ebenfalls einer ähnlichen Reihe von Operationen unterworfen. Z.B. wird beim fünften Zylinder entsprechend dem Diagramm C der bei A0 und A-, eingespritzte Kraftstoff bei der Zeitdauer oder Periode J5 angesaugt, für die das Saugventil des fünften Zylinders geöffnet ist. Beim dritten Zylinder entsprechend dem Diagramm D werden ein Teil des bei A0 eingespritzten Kraftstoffes, der bei A3 eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A. eingespritzten Kraftstoffes zusammen angesaugt, während das Saugventil für die Zeitdauer J3 offen ist. Der Teil des bei A9 eingespritzten Kraftstoffes und der Teil des bei A.
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eingespritzten Kraftstoffes ist gleich einer Kraftstoffmenge, die durch einen Kraftstoff-Injektor bei einer einzigen Betätigung eingespritzt wird. Daher ist auch während des
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Ansaugens des dritten Zylinders die Menge des Kraftstoffes gleich den Gesamtmengen, die durch zweifache Betätigung des · Kraftstoff-Injektors angesaugt werden. Auch für den sechsten, den zweiten oder den vierten Zylinder (vergleiche die Diagramme E, F oder G) wird die doppelte Menge an Kraftstoff während eines einzigen Ansaugens angesaugt. Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, ist die durch das Kraftstoff-Einspritzsignal INJ vom Steuerglied 10 bestimmte Kraftstoffmenge gleich der Hälfte der Kraftstoffmenge, die in die Brennkammer zu saugen ist. Insbesondere wird die notwendige Kraftstoffmenge entsprechend der in die Brennkammer 34 gesaugten Luftmenge durch die doppelte Betätigung des Kraftstoff-Injektors 66 eingespeist.
In den Diagrammen A bis G in Fig. 2 bezeichnen G1 bis Gfi die dem ersten bis sechsten Zylinder jeweils zugeordneten Zündphasen . Wenn der Leistungstransistor im Steuerglied 10 abgeschaltet ist, wird der Primärstrom der Zündspule 40 unterbrochen, so daß"eine Hochspannung an der Sekundärwicklung induziert wird. Die Induktion der Hochspannung erfolgt in Zeitbeziehung oder Takt mit den Zündphasen G., Gr, G3, G--, G2 und G4. Die induzierte Hochspannung wird an die in den jeweiligen Zylindern vorgesehenen Zündkerzen mittels eines Verteilers 38 verteilt. Entsprechend zünden die Zündkerzen des ersten, des fünften, des dritten, des sechsten, des zweiten und des vierten Zylinders nacheinander in dieser Reihenfolge, um das brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entflammen.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel des in Fig. 1 dargestellten Steuergliedes 10 in Einzelheiten. Der positive Anschluß 90 des Steuergliedes 10 ist mit der positiven Elektrode 110 einer Batterie verbunden, um eine Spannung VB für das Steuer-
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glied 10 zu erzeugen. Die Quellenspannung VB wird auf eine konstante Spannung PVCC von z.B. 5V mittels eines Konstantspannungsgliedes 112 eingestellt. Diese konstante Spannung PVCC liegt an einer Zentraleinheit (CPU), einem Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und an einem Festspeicher axt wahlfreiem Zugriff (ROM). Das Ausgangssignal PCW des Konstantspannungsgliedes 112 wird auch an eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 120- abgegeben. Die Eingabe/ Ausgabe-Einheibi 20 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/ Digitäl-Urrsetzer 124, ein Impuls-Ausgabe-Glied 126, ein Impuls-Eingabe-Glied "128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabe-Glied 130.
Der Multiplexer 122 empfängt mehrere Analogsignale, wählt eines der Analogsignale entsprechend dem Befehl von der Zentraleinheit aus und gibt das gewählte Signal an den Analog/Digital-Umsetzer 124 ab. Die über Filter 132 bis 144 zum Multiplexer 122 gespeisten Analog-Eingangssignale sind die Ausgangssignale verschiedener, in Fig. 1 dargestellter Fühler: das Analogsignal TW vom Fühler 96, das die Temperatur des Kühlwassers im Wassermantel der Brennkraftmaschine darstellt, das Analogsignal TA vom Fühler 16, das die Temperatur der angesaugten Luft darstellt, das Analogsignal TE vom Fühler 84, das die Temperatur des Abgases darstellt, das Analogsignal QTH vom Drosselöffnungsfühler 24, das die Öffnung der Drosselklappe oder des Drosselventils 20 darstellt, das Analogsignal QE vom Abgas-Rückführglied 28, das die Öffnung des Ventiles des Gliedes 28 darstellt, das Analogsignal V^ von der λ-Sonde 80 /las den Luftüberschußbetrag der angesaugten Mischung aus Kraftstoff und Luft darstellt, und das Analogsignal QA vom Luftströmungsmesser 14, das den Luftdurchsatz darstellt. Das Ausgangssignal V<^ der obigen Λ-Sonde 80 wird über einen Verstärker mit
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einem Filterglied in den Multiplexer 122 gespeist.
Ein Analogsignal VPA von einem Atmosphärendruckfühler 146, das den Atmosphärendruck darstellt, liegt auch am Multiplexer 122. Die Spannung VB wird vom positiven Anschluß 90 an eine Reihenschaltung aus Widerständen 150, 152 und 154 über einen Widerstand 160 angelegt. Die Reihenschaltung der Widerstände 150, 152 und 154 ist durch eine Z-Diode 148 überbrückt, um die Spannung an dieser konstant zu halten. Am Multiplexer 122 liegen die Spannungen VH und VL an den Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den Widerständen 150 und 152 bzw. zwischen den Widerständen 152 und 154.
Die Zentraleinheit 114, der Schreib-Lese-Speicher 116, der Festspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit sind jeweils über einen Datenbus 162, einen Adreßbus und einen Steuerbus 166 verbunden. Ein Taktsignal E wird von der Zentraleinheit an den Schreib-Lese-Speicher, den Festspeicher und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben, und die Datenübertragung erfolgt durch den Datenbus 162 in Takt mit dem Taktsignal E.
Der Multiplexer 122 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 empfängt als seine Analog-Eingangssignale die Kühlwassertemperatur TW, die Temperatur TA der angesaugten Luft, die Temperatur TE des Abgases, die Drosselklappenöffnung QTH, die Menge QE des rückgeführten Abgases, das Ausgangssignal Vp^ der λ-Sonde, den Atmosphärendruck VPA, die Menge QA der angesaugten Luft und die Bezugsspannungen VH und VL. Die Menge QA der angesaugten Luft kann durch den Unterdruck VD in der Ansaugleitung ersetzt werden. Die
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Zentraleinheit 114 legt die Adresse jedes dieser Analog-Eingangssignale durch den Adreßbus 164 entsprechend dem im Festspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogramm fest, und es wird das Analog-Eingangssignal mit einer bestimmten Adresse aufgenommen. Das aufgenommene Analog-Eingangssignal wird durch den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist, und das Ausgangssignal des Umsetzers 124, d.h. der digital umgesetzte Wert, wird im zugeordneten Register gehalten. Der gespeicherte Wert wird gegebenenfalls in die Zentraleinheit 114 oder den Schreib-Lese-Speicher 116 abhängig von dem von der Zentraleinheit 114 über den Steuerbus 166 abgegebenen Befehl aufgenommen.
Das Impuls-Eingangsglied 128 empfängt als Eingangssignale ein Bezugsimpulssignal PR und ein Winkelstellungssignal PC beide in der Form einer Impulsfolge vom Winkelstellungsfühler 98 über ein Filter 168. Eine Impulsfolge von Impulsen PS mit einer Folgefrequenz entsprechend der Geschwindigkeit des .Fahrzeuges wird von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitsfühler 170 an das Impuls-Eingangsglied 128 über ein Filter 172 abgegeben. Die durch die Zentraleinheit ■ 114 verarbeiteten Signale werden im Impuls-Ausgangsglied 126 gehalten. Das Ausgangssignal des Impuls-Ausgangsgliedes 126 wird zu einem Leistungsverstärker 186 gespeist, und der Kraftstoff-Injektor 66 wird durch das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 186 gesteuert.
Leistungsverstärker 188, 194 und 198 steuern jeweils den Primärstrom der Zündspule 40, die öffnung des Abgas-Rückführgliedes 28 und die öffnung des Luftstellers 48 entsprechend den Ausgangsimpulsen des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt Signale von einem Schalter 174 zum Erfassen des vollständig geschlossenen Zustandes der Drosselklappe 20, von einem Starterschalter
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176 und von einem Getriebeschalter 178, der anzeigt, daß das übersetzungsgetriebe in der oberen Stellung ist, jeweils über Filter 180, 182 und 184,und hält die Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt und hält auch die von der Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 behandelt die Signale, deren Inhalt jeweils durch ein einziges Bit wiedergegeben werden kann. Abhängig vom Signal von der Zentraleinheit gibt das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 jeweils Signale an die Leistungsverstärker 196, 200, 202 und 204 ab, so daß das Abgas-Rückführglied 28 geschlossen ist, um den Rücklauf des Abgases zu unterbrechen, so daß die Kraftstoffpumpe gesteuert ist, so daß die ungewöhnliche Temperatur des Katalysators durch eine Lampe 208 angezeigt wird, und so daß der überhitzte Zustand der Brennkraftmaschine durch eine Lampe 210 angezeigt wird.
Fig. 4 zeigt in Einzelheiten ein konkretes Beispiel für das Impuls-Ausgangsglied 126. Eine Registergruppe 470 hat die oben erläuterten Bezugsregister, die zum Halten der durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten und der die vorbestimmten festen Werte darstellenden Daten dienen. Diese Datenteile werden von der Zentraleinheit 114 zur Bezugsregistergruppe 470 über den Datenbus 162 übertragen. Jedes Register liegt durch den Adreßbus 164 fest und empfängt und hält die zugeordneten Daten.
Eine Registergruppe 472 hat die oben erläuterten momentanen Register, die zum Halten der momentanen Zustände der Brennkraftmaschine und der zugeordneten Parameter dienen. Die momentane Registergruppe 472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementglied 478 bilden eine sog. Funktion eines Zählers.
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Eine Ausgangsregistergruppe 474 hat z.B. ein Register 430 zum Halten der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register 432 zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 halten die Werte, indem sie die Inhalte der momentanen Register aufnehmen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Jedes Register der Ausgangsregistergruppe 474 wird durch das von der Zentraleinheit 114 über einen Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und der Inhalt des gewählten Registers wird zur Zentraleinheit 114 über den Datenbiis 162 gespeist.
Ein Vergleicher 480 empfängt zum Vergleichen an seinen Eingangsanschlüssen 482 und 484 die Bezugsdaten von gewählten Registern der·Bezugsregistergruppe und die momentanen Daten von gewählten Registern der momentanen Registergruppe. Das Vergleichsergebnis vom Vergleicher 480 wird an dessen Ausgangsanschluß 486 abgegeben. Das am Ausgangsanschluß 486 abgegebene Ausgangssignal wird in die gewählten Register einer ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502 gesetzt, die als Vergleichsergebnis-Halteglied dient, und dann in die entsprechenden Register einer zweiten Vergleichsausgangs regist er gruppe 504 gesetzt.
Die Operationen des Zugriffes auf, d.h. des Auslesens oder des Einschreibens, die Bezugsregistergruppe 470, die momentane Registergruppe 472 und die Ausgangsregistergruppe 474, die Operationen des Inkrementgliedes 478 und des Vergleichers 480 und die Operationen des Setzens des Ausgangssignales des Vergleichers 480 in die erste und in die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 502 und 504 erfolgen alle in einer vorbestimmten Zeitdauer. Andere verschiedene Verarbeitungen erfolgen zeitsequentiell oder in einem Zeitteilungssystem entsprechend der Reihenfolge
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der durch einen Stufenzähler 572 befohlenen Stufen. In jeder Stufe werden eines der Register der Bezugsregistergruppe 470, eines der Register der momentanen Registergruppe 472, eines der Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502, eines der Register der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 und, wenn erforderlich, eines der Register der Ausgangsregistergruppe 474 gewählt. Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet.
Fig. 5 zeigt Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung der Fig. 4. Das im Diagramm A dargestellte Taktsignal E wird von der Zentraleinheit 114 an das Eingabe/Ausgabeglied 120 abgegeben. Zwei Taktsignale φ* und φ~ (vergleiche die Diagramme B und C) mit keiner Überlappung zueinander werden aus dem Taktsignal E mittels eines Impulsgenerators 574 erhalten. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung wird mit diesen Takt Signalen φ.. und φ- betrieben.
Das Diagramm D in Fig. 5 stellt ein Stufensignal dar, das während des Anstiegsüberganges des Taktsignales <p2 umgeschaltet wird. Die Verarbeitung in jeder Stufe erfolgt synchron zum Taktsignal <jL · In Fig. 5 bedeutet "durchgeschaltet", daß das Verriegelungsglied und die Registerglieder in ihrem eingeschalteten Zustand sind und die Ausgangssignale dieser Glieder von den eingespeisten Eingangssignalen abhängen. Weiterhin bedeutet "verriegelt", daß diese Glieder bestimmte Daten halten und daß deren Ausgangssignale unabhängig von den anliegenden Eingangssignalen sind.
Das im Diagramm D gezeigte Stufensignal dient zum Auslesen der Daten der Bezugsregxstergruppe 470 und der momentanen
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"Hs'
Registergruppe 472, d.h., zum Auslesen der Inhalte bestimmter gewählter Register der Gruppen. Die Diagramme E und F stellen die Operationen der Bezugs- bzw. der momentanen Registergruppe 470 bzw. 472 dar. Diese Operationen erfolgen synchron zum Taktsignal <j>., .
Das Diagramm G zeigt die Operation des Verriegelungsgliedes 476. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal ^„ auf einem hohen Pegel ist, was dazu dient, den Inhalt eines bestimmten Registers aufzunehmen, das aus der momentanen Registergruppe 472 gewählt ist. Wenndas Taktsignal«^ andererseits auf einem niederen Pegel ist, nimmt das Verriegelungsglied 476 den verriegelten Zustand an. Auf diese Weise dient das Verriegelungsglied 476 zum Halten des Inhaltes des bestimmten Registers der momentanen Registergruppe, das entsprechend der dann angenommenen Stufe gewählt ist. Der im Verriegelungsglied 476 gehaltene Datenwert wird zur Zunahme oder nicht zur Zunahme aufgrund der äußeren Bedingungen mittels des Inkrementgliedes 478 geändert, das außerhalb der Zeitsteuerung mit dem Taktsignal betrieben ist.
Das Inkrementglied 478 führt die folgenden Funktionen abhängig vom Signal vom Inkrement-Steuerglied 4 90 aus. Die erste Funktion ist die Funktion des Fortschaltens, um den Wert der Eingangsdaten um eine Einheit zu erhöhen. Die zweite Funktion ist die Funktion des Nicht-Fortschaltens, um das Eingangssignal ohne jede Änderung zu leiten. Die dritte Funktion ist die Funktion des Rücksetzens, um das gesamte Eingangssignal in einen Datenwert zu ändern, der den Wert Null darstellt.
Wie aus dem Datenfluß durch die momentane Registergruppe 472 zu sehen ist, wird eines der Register der Gruppe 472
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durch den Stufenzähler 572 gewählt, und der durch das gewählte Register gehaltene Datenwert wird an den Vergleicher 480 über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 abgegeben. Weiterhin ist eine Rückführschleife für das Signal vom Ausgang des Inkrementgliedes 478 zum gewählten Register vorgesehen, wodurch eine vollständig geschlossene Schleife entsteht. Da damit das Inkrementglied die Funktion einer Erhöhung der Daten um eine Einheit aufweist, arbeitet die geschlossene Schleife als Zähler. Wenn jedoch der Datenwert, der von dem bestimmten Register abgegeben wird, das aus der momentanen Registergruppe gewählt ist,wieder durch das bestimmte Register als Eingangssignal aufgenommen wird, das durch die Rückführschleife zurückkommt, kann leicht ein fehlerhafter Betrieb erfolgen. Das Verriegelungsglied 476 ist sozusagen vorgesehen, um den unerwünschten Datenwert zu sperren. Insbesondere nimmt das Verriegelur^-qlie" 476 den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteueru ■._. Ii >k .gnal </>- an, während der durchgeschaltete Zustand, in dem der·Eingangsdatenwert in die momentanen Register zu schreiben ist, in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^1 ist. Daher wird der Datenwert unterbrochen oder an der Versetzung zwischen den Taktsignalen φ- und φ2 geschnitten. Selbst wenn insbesondere der Inhalt jedes bestimmten Registers der Gruppe 472 geändert wird, bleibt das Ausgangssignal des Verriegelungsgliedes 476 unverändert.
Der Vergleicher 480 arbeitet gerade wie das Inkrementglied 478 außer Zeitsteuerung mit den Taktsignalen. Der Vergleicher 480 empfängt an seinen Eingängen die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Bezugsregistergruppe 470 gewählt ist, und die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der momentanen Registergruppe 472 gewählt ist, und die durch das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 geschickt sind. Das
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Vergleichsergebnis beider Daten wird in die erste Vergleichsergebnis-Registergruppe 502 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ1 annimmt. Die gesetzten Daten werden weiterhin in die zweite Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand synchron zum Taktsignal fy^ annimmt. Die Ausgangssignale der Registergruppe 504 sind die Signale zum Steuern der verschiedenen Funktionen des Inkrementgliedes und die Signale zum Ansteuern der Kraftstoff-Injektoren, der Zündspule und des Abgas-Rückführgliedes .
Weiterhin werden abhängig von den Signalen die Ergebnisse der Messungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen Registergruppe 472 zur Ausgangsregistergruppe 474 in jeder Stufe übertragen. Beim Schreiben der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird z.B. ein Signal, das anzeigt, daß eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist, im Register RPMWBF 552 der zweiten Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gehalten, und der im Register 462 der momentanen Registergruppe 472 gehaltene Datenwert wird zum Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 abhängig vom Ausgangssignal des Registers 552 in der RPM-Stufe übertragen, die in der Tabelle 1 weiter unten angegeben ist.
Wenn andererseits nicht ein Signal, das den Ablauf der voreingestellten Zeit anzeigt, in das Register RPMWBF gesetzt wird, erfolgt niemals der Betrieb der Übertragung der im Register 462 gehaltenen Daten in das Register 430 selbst in der RPM-Stufe.
Die im Register 468 der Gruppe 472 gehaltenen und die
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Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten werden zum Ausgangsregister 432 der Gruppe 474 abhängig vom Signal vom Register VSPWBF 556 der Gruppe 504 in der VSP-Stufe übertragen.
Das Schreiben der die Drehzahl RPM der Brennkraftmaschine oder der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 erfolgt auf die folgende Weise. Es wird wieder auf die Fig. 5 Bezug genommen. Wenn das Stufensignal STG im RPM- oder VSP-Betrieb ist, werden die Daten vom Register 462 oder 468 der momentanen Registergruppe 472 in das Verriegelungsglied 476 geschrieben, wenn das Taktsignal <j>? auf einem hohen Pegel ist. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal φ2 au^ einem hohen Pegel ist. Wenn das Taktsignal <j)? auf einem niederen Pegel ist, sind die geschriebenen Daten im verriegelten Zustand. Die so gehaltenen Daten werden dann in die Ausgangsregistergruppe 474 in Zeitsteuerung mit dem hohen Pegel des Taktsignales φ., abhängig vom Signal vom Register RPMWBF 552 oder VSPWBF 556 geschrieben, da die Ausgangsregistergruppe 474 den durchgeschalteten Zustand annimmt, wenn das Taktsignal φ* auf einem hohen Pegel ist, wie dies durch das Diagramm K der Fig. 5 angezeigt ist.' Die geschriebenen Daten werden beim niederen Pegel des Taktsignales φ* verriegelt.
Beim Lesen der in der Ausgangsregistergruppe 474 gehaltenen Daten mittels der Zentraleinheit 114 wählt die Zentraleinheit 114 zunächst eines der Register 430 und 432 der Gruppe 474 durch den Adreßbus 164 und nimmt dann den Inhalt des gewählten Registers in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal E auf, wie dies im Diagramm A der Fig. 5 gezeigt ist.
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Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Erzeugen des im Diagramm D der Fig. 5 gezeigten Stufensignales STG. Ein Stufenzähler SC 570 zählt aufwärts abhängig vom Signal φ-, das von dem üblichen Impulsgenerator 574 abgegeben ist. Die Ausgangssignale C„ bis Cfi des Stufenzählers SC 570 und die Ausgangssignale des in Fig. 4 gezeigten T-Registers werden als Eingangssignale in einen Stufen-Dekodierer SDC gespeist. Der Stufen-Dekodierer SDC gibt an seinen Ausgängen Signale 01 bis 017 ab, und die Signale 01 bis 017 werden in ein Stufenverriegelungsglied STGL in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ geschrieben.
Der Rücksetzeingangsanschluß des Stufenverriegelungsgliedes STGL empfängt ein Signal GO eines Bits 2 ° von dem in Fig. 4 gezeigten Betriebsartregister, und wenn das Signal GO des Bits 2 ° seinen niederen Pegel annimmt, sind alle Ausgangssignale des Stufenverriegelungsgliedes STGL auf dem niederen Pegel, um die gesamten Verarbeitungsüperationeii zu unterbrechen. Wenn andererseits das Signal GO den hohen Pegel annimmt, werden die Stufensignale STG nacheinander wieder in der vorbestimmten Reihenfolge abgegeben, um die entsprechenden Verarbeitungen auszuführen.
Der obige Stufen-Dekodierer SDC kann einfach mittels ζ.Β* eines Festspeichers aufgebaut werden. Die Tabelle 1 weiter unten gibt die Einzelheiten für die Inhalte 00 bis 7F der Stufensignale STG an, die als Ausgangssignale vom Stufenverriegelungsglied STGL abgegeben werden.
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Tabelle 1 (Hexadezimal)
CD CO GO
N. η — η
\>3 L6 		0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F
0 EGRP NIDLP - RPMW ENST - - - EGRD NIDLD - DSPW INTV - - -
1 INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL INTL
2 CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL CYL
3 ADV ADV ADV ADV ADV ■ ADV
DWL		 ADV
DWL		 ADV
-DWL		 ADV
DWL		 ADV ADV ADV
DWL		 ADV
DWL		 ADV
DWL		 ADV
DWL		 ADV
DWL
4 DWL DWL DWL DWL DWL VSP VSP VSP VSP DWL DWL VSP VSP VSP VSP VSP
5 VSP VSP VSP VSP VSP RPM RPM RPM RPM VSP VSP RPM RPM RPM RPM RPM
6 RPM RPM RPM RPM RPM INJ ItJJ INJ INJ RPM RPM INJ INJ INJ INJ IM
7 INJ INJ INJ INJ INJ INJ INJ
Zunächst wird ein allgemeinenes Rücksetzsignal GR am Rücksetzanschluß R des in Fig. 6 gezeigten Stufenzählers SC 570 empfangen, so daß alle Ausgangssignale CQ bis Cfi des Stufenzählers SC 570 den Wert "0" annehmen. Das allgemeine Rücksetzsignal wird von der Zentraleinheit beim Starten des Steuergliedes 10 abgegeben. Wenn unter der obigen Bedingung das Taktsignal φ2 empfangen wird, wird ein Stufensignal EGRP STG in Zeitsteuerung mit dem Anstiegsübergang des Signales φ- abgegeben. Entsprechend dem Stufensignal EGRP STG erfolgt eine Verarbeitung EGRP. Nach Empfang eines Impulses des Taktsignales f* zählt der Stufenzähler SC 570 aufwärts, um seinen Inhalt um eine Einheit zu erhöhen, und dann bewirkt die Ankunft des Taktsignales ^2, daß das nächste Stufensignal INTL STG abgegeben wird. Eine Verarbeitung INTL erfolgt entsprechend dem Stufensignal INTL STG. Danach wird ein Stufensignal CYL STG für die Ausführung einer Verarbeitung CYL abgegeben, und dann wird ein Stufensignal ADV STG für eine Verarbeitung ADV erzeugt. Wenn der Stufenzähler SC 570 das Aufwärtszählen in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ,, fortsetzt, werden auf ähnliche Weise andere Stufensignale STG in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ2 abgegeben, und die Verarbeitungen entsprechend den Stufensignalen STG werden ausgeführt.
Wenn alle Ausgangssignale CQ bis Cg des Stufenzählers SC 570 den Wert "1" annehmen, wird ein Stufensignal INJ STG für die Ausführung einer Verarbeitung INJ. abgegeben, das die gesamten Verarbeitungen abschließt, die in der obigen Tabelle 1 aufgelistet sind. Nach Empfang des nächsten Taktsignales φ., nehmen alle Ausgangssignale CQ bis Cg des Stufenzählers SC 570 den Wert Null an, und.das Stufensignal EGRP STG wird wieder zur Ausführung der Verarbeitung EGRP abgegeben. Auf diese Weise werden die in der Tabelle
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angegebenen Verarbeitungen wiederholt.
Die Verarbeitungen in den jeweiligen Stufen, die in der Tabelle 1 angegeben sind, sind in Einzelheiten in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
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Tabelle 2
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Stufensignal
Art der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal
EGRP STG
Beurteilen, ob eine durch die im Register 418 gehaltenen Daten bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist oder nicht, um die Periode des Impulsstromes zur Ansteuerung des Ventiles des Abgas-Rückführgliedes zu bestimmen
INTL STG
Beurteilen, ob die Brennkraftmaschine sich durch einen Winkel entsprechend den im Register 406 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales PR vom Winkelstellungsfühler, um ein Bezugssignal INTLS zu erzeugen
CYl STG
Beurteilen, ob die durch die im Register 404 gehaltenen Daten dargestellten Bezugssignale INTLS erzeugt wurden oder nicht, um ein Signal CYL zu erzeugen, das eine einzige Drehung der Kurbelwelle anzeigt
ADV STG
Beurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine um einen Winkel entsprechend den im Register 414 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales, um ein Zünd-Zeitsteuersignal oder-Taktsignal zu erzeugen
DWL STG
Beurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine durch einen Winkel entsprechend den im Register 4.16 gehaltenen Daten nach der Erzeugung des unmittelbar vorhergehenden Bezugssignales gedreht hat oder nicht, um ein Signal zu erzeugen, das den anfänglichen Leitungspunkt des Primärstromes durch die Zündspule anzeigt
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
Stufen
signal		 Art der Verarbeitung entsprechend dem
Stufensignal
VSP STG zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit
Halten der Daten entsprechend der Ist
bzw, tatsächlich gemessenen Fahrzeugge
schwindigkeit im Ausgangsregister, wenn
der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer
aufgrund des Signales (des AusgangsSignaIes
von VSPWBF) festgestellt ist, das den Ab
lauf der vorbestimmten Zeitdauer darstellt,
und Fortsetzen des weiteren Zählens der
Fahrzeuggeschwindigkeit-Impulse, wenn die
vorbestimmte Zeitdauer noch nicht vorüber ist
RPM STG zum Erfassen der Drehzahl.der Brennkraftma
schine Halten der Daten entsprechend der Ist-
Fahrzeuggeschwindigkeit im Ausgangsregister,
wenn der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer
aufgrund des Signales (des Ausgangssignales
von RPMBF) festgestellt ist, das den Ablauf
der vorbestimmten Zeitdauer darstellt, und
Fortsetzen des weiteren Zählens der Winkel
stellungssignale, wenn die vorbestimmte Zeit
dauer noch nicht vorüber ist
INJ STG Beurteilen, ob die Zeit entsprechend den im
Register 412 gehaltenen Daten vorüber ist
oder nicht, aufgrund des Signales CYL, um
ein Signal INJ zu erzeugen, das die Ventil-
Offenperiode des Kraftstoff-Injektors dar
stellt
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
Stufensignal
Art der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal
NIDLP STG
Beurteilen, ob die Zeit entsprechend den im
Register 422 gehaltenen Daten vorüber ist
oder nicht, um die Periode des Impulsstromes
zum Ansteuern des Luftstellers zu bestimmen
RPMW STG Beurteilen, ob eine vorbestimmte Zeitdauer
vorüber ist oder nicht, für die die Impulse
synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine
zu zählen sind, um die Drehzahl der Brennkraft
maschine zu messen
ENST STG Erfassen des Zustandes, daß kein Signal vom
Winkelstellungsfühler für eine voreingestellte
Zeitdauer abgegeben ist, um ein zufälliges
Anhalten der Brennkraftmaschine zu erfassen
EGRD STG Beurteilen, ob die Dauer des Impulses des
Impulsstromes zur Ansteuerung des Ventiles
des Abgas-Rückführgliedes in Übereinstimmung
mit dem Wert entsprechend den im Register 420
gehaltenen Daten ist oder nicht
NIDLD STG Beurteilen, ob die Impulsdauer des Impuls
stromes zum Ansteuern des Luftstellers in Über
einstimmung mit dem Wert entsprechend den im
Register 424 gehaltenen Daten ist oder nicht
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Tabelle 2 (Fortsetzung)
Stufen
signal		 Art der Verarbeitung entsprechend dem
Stufensignal
VSPW STG Beurteilen, ob eine voreingestellte Zeit
dauer, für die die Impulse synchron zur
Fahrzeuggeschwindigkeit zu zählen sind,
vorüber ist oder nicht, um die Fahrzeugge
schwindigkeit zu messen
INTV STG Beurteilen, ob die Zeitdauer entsprechend
den im Register 408 gehaltenen Daten vorüber
ist oder nicht
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Bei dem in Fig·. 6 gezeigten Stufenverriegelungsglied STGL dienen die den Ausgangssignalen STGO und STG7 zugeordneten Schaltungskomponenten zur Synchronisierung von außen eingespeister Signale mit dem im Eingabe/Ausgabe-Glied 120 erzeugten Taktsignal . Das Ausgangssignal STGO wird abgegeben, wenn alle Ausgangssignale Cn bis C„ des Stufenzählers SC 570 im "0"-Zustand sind, während das Ausgangssignal STG7 erzeugt wird, wenn alle Ausgangssignale C0 bis C„ im "1"-Zustand sind.
Beispiele für die äußeren Signale sind das in Zeitsteuerung mit der Drehung der Brennkraftmaschine erzeugte Bezugssignal PR, das Winkelstellungssignal und das synchron mit der Drehung des Rades erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal PS. Die Perioden dieser Signale, die von einem Impulssignal sind, ändern sich in beträchtlichem Ausmaß, und daher sind die Signale, wenn sie nicht gesteuert sind, keinesfalls synchron mit den Taktsignalen <f>* und p„ · Entsprechend liegt keine Entscheidung oder Beurteilung vor, ob der Inkrement- oder Fortschaltbetrieb in der Stufe ADV STG, VSP STG oder RPM STG in der Tabelle 1 ausgeführt wird oder nicht.
Es ist daher erforderlich, einen Synchronismus oder Gleichgang zwischen dem äußeren Impulssignal von z.B. einem Fühler.und der Stufe des Eingabe/Ausgabe-Gliedes herzustellen. Für die Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit muß der Anstiegs- und Abfallübergang des Winkelstellungs signales PC und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignales PS synchron zur Stufe sein, während das Bezugssignal PR seinen Anstiegsteil synchron zur Stufe aufweisen muß.
Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Registergruppen 470 und 472.
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Zunächst wird die Eingabe der Daten in die Bezugsregistergruppe näher erläutert. Eingangsdaten werden in ein Verriegelungsglied 802 über den Datenbus 162 eingespeist. Gleichzeitig werden ein Lese/Schreib-Signal· R/W und ein Signal VMA von der Zentraleinheit durch den Steuerbus 166 abgegeben. Die Register im Eingabe/Ausgabe-Glied sind durch den Adreßbus 164 gewählt. In üblicher Weise ist die Art des Wählens der Register die Dekodierung der durch den Adreßbus in die Signaie entsprechend der jeweiligen Register geschickten Daten, und die Dekodierung erfolgt durch einen Dekodierer ADDRESS D 804. Die Ausgänge des Dekodierers sind mit den Registern verbunden, die durch die Bezugszeichen an den jeweiligen Ausgängen festgelegt sind (die Verdrahtung ist weggelassen). Entsprechend dem oben erläuterten Lese/Schreib-Signal R/W, dem Signal VIiA und dem Adreßbus-Bit A15 entsprechend dem Eingabe/Ausgäbe-Giied werden die Wahl-Chip-Schreib- und die Wahl-Chip-Lese-Signale CSW und CSR jeweils durch Gatter 806 und 808 geschickt.
Beim Schreiben der Daten von der Zentraleinheit wird das Wahl-Chip-Schreib-Signal CSW abgegeben und an die Eingangsseite der Register gelegt. Nunmehr wird das Wahl-Chip-Lese-Signal CSR nicht abgegeben, und daher ist das Gatter 810 geschlossen, und der Drei-Zustand-Puffer 812 ist geschlossen.
Die durch den Datenbus 162 geschickten Daten werden durch das Verriegelungsglied WDL 802 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ verriegelt.Die imVerriegelungsglied 802 verriegelten Daten werden durch das Schreib-Bus-Ansteuerglied WBD in die jeweiligen Register der Bezugsregistergruppe 470 übertragen und in die Register geschrieben, die durch den Adreß-Dekodierer in Zeitsteuerung mit
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dem Signal φ·., ausgewählt sind. Die Register 408, 410, 412, 414, 416, 426 und 428 der Gruppe 470 haben jeweils 10 Bits, und die Zentraleinheit sowie der Datenbus sind zur Behandlung der Daten von 8 Bits ausgelegt, so daß die oberen beiden Bits und die unteren acht Bits der 10-Bit-Daten 2. verschiedenen Adressen gegeben sind. Entsprechend erfolgt die Datenübertragung zum 10-Bit-Register zweimal je Datenwert.
Andererseits erfolgt das Lesen in entgegengesetzter Weise. Das Chip-Wahl-Gatter 808 wird durch das durch den Steuerbus geschickte Ausgangssignal ausgewählt, und der Puffer 812 wird durch das Ausgangssignal des Gatters 810 in Zeitsteuerung mit dem Signal E geöffnet. Da in diesem Zeitpunkt ein gewünschtes Register durch das durch den Adreßbus 164 geschickte Adreßsignal ausgewählt ist, werden die Daten im gewählten Register durch den Drei-Zustand-Puffer 812 auf den Datenbus 162 abgegeben.
Im folgenden wird- das Wählen des Bezugsregisters und des momentanen Registers entsprechend dem Stufensignal näher erläutert. Die Bezugs- und die momentane Registergruppe 470 und 472 empfangen die Stufensignale. Abhängig von den Stufensignalen werden die entsprechenden Register in den jeweiligen Stufen gewählt. Von der Bezugsregistergruppe 470 empfangen die Register 412, 414 und 416 nicht die Stufensignale und werden daher nicht gewählt, wenn die entsprechenden Ausgangssignale INJBF, ADVBF und DWLBF von der'Vergleichsergebnis-Halteregistergruppe 504 abgegeben werden. Wenn stattdessen die Signale INJBF, ADVBF und DWLBF empfangen werden, wird das Null-Register 402 in den Stufen INJ, ADV und DWL gewählt. Was die momentane Registergruppe 472 anbelangt, so empfängt das Register 456 die Stufensignale EGRP und EGRD, und das Register 458 empfängt die Stufensignale NIDLP und NIDLD. Auf diese Weise
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wird das Register 456 zusammen mit dem Bezugsregister 418 bzw. 420 in der Stufe EGRP STG bzw. EGRD STG gewählt. Das Register 458 wird zusammen mit dem Bezugsregister 422 bzw. 424 in der Stufe NIDLP STG bzw. NIDLD STG gewählt.
Fig. 8 zeigt in Einzelheiten die erste und die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 und 504 der Fig. 4. Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 wird in ein den Gleich-Zustand anzeigendes Signal und ein den Größer-Zustand anzeigendes Signal geteilt, und beide Signale werden an ein NOR-Glied (Nicht-Oder-Glied) 832 abgegeben. Entsprechend zeigt der Ausgang des NOR-Gliedes 832 den Gleich- oder den Größer-Zustand an. Da ein NAND-Glied (Nicht-Ünd-Glied) 830 das Gleich-Signal vom Vergleicher und das Signal zum Wählen des Null-Registers 402 empfängt, wird das den Gleich-Zustand anzeigende Signal durch das NAND-Glied 803 geschnitten, wenn das Null-Register 402 gewählt wird. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 832 lediglich das den Größer-Zustand anzeigende Signal. Es ist erforderlich, die jeweiligen Register der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 in Zeitsteuerung mit den jeweiligen Registern der Bezugs- und der momentanen Registergruppe zu wählen. Daher empfangen die Register der Gruppe 502 das Taktsignal φ 1 und die entsprechenden Stufensignale, um synchron mit dem Bezugs- und dem momentanen Register gesetzt zu werden. Als Ergebnis wird das in jeder Stufe erhaltene Vergleichsergebnis im zugeordneten Register der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ1 verriegelt. Da die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe 504 das Taktsignal φ~ seine eingestellte Zeitsteuerung empfängt, wird das obige Vergleichsergebnis in die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal i>_ in Ver-
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zögerung des Taktsignales (J)1 gesetzt. Dann geben die Register der Gruppe 504 ihre jeweiligen BF-Ausgangssignale ab.
Die Register 512, 528, 552, 556, 516 und 520 der zweiten Vergleichsausgangs-Registergruppe 504 sind jeweils mit Signalformern 840, 832, 844, 846, 848 und 850 versehen, die jeweils Impulse INTLD, ADVD, RPMWD, VSPWD, INTVD und ENSTD erzeugen, die ihre Betriebsarten bzw. Tastverhältnisse lediglich während der Periode von dem Zeitpunkt ausführen, daß die Registergruppe 504 auf die nächste Ankunft des Stufensignales ZERO STG gesetzt ist.
Zur Erfassung der von den verschiedenen Fühlern der Eingabe/Ausgabe-Einheit abgegebenen Impulsfolgesignale ist es erforderlich, diese Impulsfolgesignale mit dem Betrieb der Eingabe/Ausgabe-Einheit zu synchronisieren. Da die Perioden oder die Impulsdauern dieser Impulsfolgesignale sich z.B. abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich ändern, kann jede verlängerte Periode einige Male gleich der Periode der entsprechenden Stufe sein, während jede verkürzte Periode im Vergleich zur Periode der entsprechenden Stufe zu kurz sein kann, um vorzuliegen, bis das entsprechend'e Stufensignal empfangen wird. Wenn daher diese Impulsfolgesignale nicht geeignet gesteuert sind, wird das genaue Zählen der Impulsfolgen unmöglich.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Synchronisiereinrichtung zum Synchronisieren der äußeren Impulsfolgesignale mit den Stufensignalen in der Eingabe/Ausgabe-Eiriheit, und Fig. 10 gibt Signale zur Erläuterung des Betriebs der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 9 an.
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Die äußeren Eingangsimpulssignale von den verschiedenen Fühlern, wie z.B. die Bezugsimpulse PR, das Winkelstellungssignal· PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS, sind jeweils in den Verriegelungsgliedern 600, und 604 abhängig vom Ausgangssignal STGO (vergleiche Fig. 6) verriegelt.
In Fig. 10 entsprechen das Diagramm A dem Verlauf des Taktsignales φ«, das Diagramm B dem Taktsignal (J)1 und die Diagramme C und D den Stufensignalen STG7 und STGO. Diese Stufensignale werden in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ erzeugt. Der Signalve^auf des Diagrammes E entspricht dem Ausgangsimpuls vom Winkelstellungsfühler oder vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler entsprechend dem Bezugsimpuls PR oder dem Winkelstellungsimpuls PC oder dem Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls PS. Bei der Erzeugung der Zeitsteuerung sind das Tastverhältnis und die Periode des im Diagramm E gezeigten Signales unregelmäßig, wobei das Signal unabhängig vom entsprechenden Stufensignal empfangen wird.
Es sei angenommen, daß das im Diagramm E gezeigte Signal durch Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 empfangen wird. Dann werden sie abhängig vom Stufensignal· STGO (Impuls S1 im Diagramm D) verriegelt. Entsprechend nehmen die Ausgangssignale A1, A2 und A3 im Zeitpunkt S2 den hohen Pegel an, wie dies im Diagramm F dargeste^t ist. Da auch die Eingangssignaie PR, PC und PS auf dem hohen Pegel· sind, wenn das durch den Impuls S3 dargestel^e Stufensignal· STGO empfangen wird, wird der hohe Pegel· in den VerriegeiungsgMedern 600, 602 und 604 verriegert. Da andererseits die Eingangssignaie PR, PC und PS auf dem
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niederen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S4 dargestellte Stufensignal STGO empfangen wird, wird der niedere Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und verriegelt. Als Ergebnis haben die Ausgangssignale A1, A2 und A3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 den im Diagramm F der Fig. 10 dargestellten Verlauf. Da die Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 jeweils die Ausgangssignale A1, A2 und A3 der Verriegelungsglieder 600, und 604 abhängig von dem Stufensignal STG7 verriegeln, das durch den im Diagramm C dargestellten Impuls S5 wiedergegeben ist, steigen die Ausgangssignale B1, B2 und B3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 im Zeitpunkt S6 an. Da auch sie den hohen Pegel verriegeln, wenn das durch den Impuls S7 dargestellte Stufensignal STG7 empfangen wird, geben sie weiterhin das Ausgangssignal mit hohem Pegel ab. Deshalb haben die Ausgangssignale B1, B2 und B3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 den im Diagramm G der Fig. 10 dargestellten Verlauf.
Das NOR-Glied 612 empfängt das Signal B1 und die durch einen Inverter 608 umgekehrte Ausführung des Signales A1 und gibt das synchronisierte Bezugssignal PRS entsprechend dem Diagramm H der Fig. 10 ab. Dieses synchronisierte Bezugssignal PRS wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STGO unter der Bedingung erzeugt, daß sich das Bezugssignal PR von einem niederen Pegel auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG7, so daß es eine Impulsdauer von der Vorderflanke des Stufensignales STGO bis zur Vorderflanke des Stufensignales STG7 aufweist. Exklusive ODER-Glieder 614 und empfangen die Signale A2 und B2 sowie die Signale A3 und B3. Das Signal S8 wird abhängig von der Vorderflanke
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des Stufensignales STGO erzeugt, wenn das Stufensignal STGO entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem niederen auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG7, während ein Signal S9 abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STGO erzeugt wird, wenn das Signal STGO entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem hohen Pegel auf einen niederen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG7. Die Tastverhältnisse der Signale S8 und S9 sind gleich dem Tastverhältnis des im Diagramm H der Fig. 10 gezeigten Signales und daher durch die Stufensignale STGO und STG7 bestimmt.
Bei den obigen Erläuterungen wird angenommen, daß die Signale PR, PC und PS das gleiche Tastverhältnis aufweisen und daß sie gleichzeitig empfangen werden. In der Praxis haben sie jedoch verschiedene Tastverhältnisse und werden in verschiedenen Zeitpunkten empfangen. Weiterhin hat jedes Signal selbst seine Periode und sein Tastverhältnis, die sich zeitlich ändern. Die in Fig. 9 dargestellte Synchronisiereinrichtung dient dazu, die unregelmäßige Signaldauer konstant zu machen. Die konstante Impulsdauer wird durch die Differenz zwischen den AnstiegsZeitpunkten der Stufensignale STGO und STG7 bestimmt. Daher können die Impulsbreiten oder -dauern durch Steuern der an die Verriegelungsglieder 600, 602, 604, 606, 608 und 610 abgegebenen Stufensignale gesteuert werden.
Die Impulsdauern werden abhängig von der Zeitsteuerung der Stufen bestimmt, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Wie insbesondere aus der Tabelle 1 folgt, entspricht die Stufe INTL dem Zustand, daß die Ausgangssignale der Zähler C0 bis C_ und die Ausgangssignale der Zähler C, bis C, jeweils den Wert 1 und 0 aufweisen, d.h. (CQ - C„, C3 - Cg) = (1,0), und weiterhin den Zuständen, daß (CQ Cn, C_ - Cr) = (1,1), (1,2), (1,3) ... vorliegen, wodurch
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die Stufe INTL jede achte Stufe auftritt.
Da jede Stufe in 1 ßs verarbeitet wird, tritt die Stufe INTL alle 8 us auf. In der Stufe INTL muß das Winkelstellungssignal PC erfaßt werden, um das Inkrementglied zu steuern, und wenn das Ausgangssignal PC des Winkelstellungsfühlers 98 zu der in Fig. 9 gezeigten Synchronisiereinrichtung gespeist wird, erzeugt diese die Synchronisierimpulse, die in der Zeitsteuerung mit der Stufe INTL zusammenfallen, s.o daß das Inkrement-Steuerglied durch die Synchronisierimpulse PCS in der Stufe INTL gesteuert ist.
Das Synchronisierimpulssignal PCS wird auch in der Stufe ADV oder RPM erfaßt. Die Stufe ADV oder RPM tritt auf, so oft jeder der Werte der Ausgangssignale C3 bis Cg um eine Einheit nach oben gezählt ist, während jeder der Werte der Ausgangssignale C„ bis C2 jeweils 3 oder 6 beträgt. Jede der Stufen ADV und RPM tritt erneut mit einer Periode von 8 iis auf.
Das in Fig. 9 gezeigte Signal STGO wird abgegeben, wenn die Werte der Ausgangssignale CQ bis C2 des Stufenzählers SC 570 den Wert 0 haben, während das Signal STG7 erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale Cn bis C„ einen Wert 7 annehmen. Die Stufensignale STGO und STG7 werden unabhängig von den Ausgangssignalen C3 bis Cg erzeugt. Wie aus Fig. 10 folgt, hat das synchronisierte Signal PCS notwendig seine vorliegende Impulsdauer, während sich die Ausgangssignale C0 bis C2 des Stufenzählers von 0 bis 6 ändern. Das Inkrement-Steuerglied wird gesteuert, indem das Signal in den Stufen INTL, ADV und RPM erfaßt wird.
Auf ähnliche Weise tritt die Stufe CYL zum Erfassen des synchronisierten Bezugssignales PRS auf, wenn die Ausgangssignäle Cn bis C0 des Stufenzählers SC 570 den Wert 2 haben.
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5tr-
Wenn der Winkelstellungsfühler 98 den Bezugsimpuls PR abgibt, ist es erforderlich, das synchronisierte Bezugssignal· PRS zu erzeugen, wenn die Ausgangssignale C„ bis C2 den Wert 2 haben. Diese Forderung ist durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da diese Schaltung das Impulssignal abgibt, dessen Impulsdauer vom Stufensignal STGO bis zum Stufensignal STG7 dauert.
Die Stufe VSP zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit tritt lediglich auf, wenn die Ausgangssignale CQ bis C„ des Stufenzählers den Wert 5 haben. Es ist daher lediglich erforderlich, das synchronisierte Signal PSS abzugeben, während die Ausgangssignal Cfi bis C2 den Wert 5 haben. Diese Forderung ist auch durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da mit der Schaltung die Ausgangssignale C„ bis C2 die Werte von 0 bis 6 annehmen. Bei der in Fig. gezeigten Schaltung können die Stufensignale STGO und STG7 jeweils durch das Stufensignal STG4, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale Cn bis C2 den Wert 4 annehmen, und das Stufensignal STG6 ersetzt werden, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C„ bis C2 den Wert 6 haben. Wenn in diesem Fall das Signal PS empfangen wird, wird das synchronisierte Signal PSS immer abgegeben, wenn die Ausgangssignale Cn bis C2 den Wert 4 und 5 aufweisen.
Im folgenden werden die Zyklen der Stufen näher erläutert. Wie in der obigen Tabelle 1 angegeben ist, werden 128 Stufensignale entsprechend den Werten 0 bis 127 der Ausgangssignale Cq bis Cg des Stufenzählers SC 570 erzeugt. Wenn alle diese 128 Stufensignale erzeugt wurden, wird ein Hauptzyklus abgeschlossen, dem ein nächster Hauptzyklus folgt. Jeder Hauptzyklus besteht aus 16 Neben- oder UnterZyklen, und jeder Nebenzyklus besteht aus 8 Stufensignalen. Der Nebenzyklus entspricht den Werten 0 bis
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der Ausgangssignale CQ bis C„ des Stufenzählers und wird in 8 \is abgeschlossen.
Um genau die Impulssignale PR, PC und PS zu synchronisieren und genau die synchronisierten Impulse PRS, PCS und PSS zu erzeugen, ist es für die Ausgangssignale der Fühler erforderlich, daß sie eine Impulsdauer langer als die Periode des Nebenzyklus aufweisen. Z.B. wird die Dauer des Winkelstellungsimpulses PC mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzt. Sie beträgt ca. 9 με für 9.000 U/min. Es ist daher erforderlich, die Periode des Nebenzyklus kürzer als 9 us zu machen, um genau die Synchronisierung selbst bei 9.000 ü/min auszuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Periode des Nebenzyklus auf 8 μ,Ξ gewählt.
Fig. 11 zeigt in Einzelheiten ein Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementgliedes 478. Die Eingangsanschlüsse AO bis A9 empfangen -jeweils die 10-Bit-Daten von einem der Register der momentanen Registergruppe, die in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Stufensignal gewählt sind.
Zunächst wird das Bit AO näher erläutert, d.h., das am Eingangsanschluß AO empfangene Signal. Das Bit AO und das Zählersignal werden zum exklusiven ODER-Glied 850 gespeist. Wenn das Bit AO den Wert 0 (Null) und das Zählersignal den Null-(L-)Pegel aufweist, wird das Signal 0 (Null) durch das Glied 850 abgegeben. Wenn andererseits das Bit AO den Wert 1 hat und das Zählersignal auf dem L-Pegel ist, wird der Wert 1 abgegeben. Wenn insbesondere das Zählersignal den Wert 0 hat, wird das Bit AO ohne jede Änderung geleitet.
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Wenn das Zählersignal den 1-(H-)Pegel hat, wird das Bit AO umgekehrt? das Ausgangssignal des Gliedes 850 hat den Wert 0, wenn das Bit AO den Wert 1 aufweist, und den Wert 1, wenn das Bit AO den Wert 0 hat. Bezüglich des Bits AO wird der Wert aufwärts um eine Einheit entsprechend dem Zählersignal gezählt. Wenn das Bit AO und der Pegel des Zählersignales beide den Wert 1 haben, wird ein übertragsignal (Carry signal) zum verarbeitenden Gatter 854 für das obere Bit A1 gespeist.
Das NOR-Glied 852 dient zum Erfassen des obigen Übertragsignales, und lediglich wenn dort das Übertragsignal vorliegt, wird das Bit A1 umgekehrt, um als ein Ausgangssignal B1 abgegeben zu werden. Wenn dort kein Übertragsignal vorliegt, ist das Ausgangssignal B1 gleich wie das Bit A1. Auf ähnliche Weise erfassen die NOR-Glieder 856, 860, 864, 868, 872, 876, 880 und 884 die entsprechenden Übertragsignale, und die Eingangs-Bits A2 bis A9 werden als umgekehrte Ausführungen oder unverändert in die exklusiven ODER-Glieder 858, 862, 866, 870, 874, 878, 882 und 886 eingespeist. Wenn insbesondere die entsprechenden Übertragsignale vorliegen, werden die Bits A2 bis A9 umgekehrt, um jeweils die Ausgangssignale B2 bis B9 zu bilden. Bei Vorliegen des Zählersignales werden daher die Eingangs-Bits AO bis A9 jeweils um eine Einheit nach oben gezählt, um die Ausgangssignale BO bis B9 zu erzeugen.
UND-Glieder 890 bis 908 dienen als Rücksetzeinrichtung. Nach dem Empfang eines Rücksetzsignales haben die Ausgangssignale BO bis B9 unabhängig von den Ausgangssignalen der exklusiven ODER-Glieder 850 bis 886 alle den Wert 0. Das Zählersignal und das Rücksetzsignal zum Steuern des Inkrementgliedes, dessen Einzelheiten in Fig. 11 gezeigt sind, werden durch das in Fig. 4 dargestellte Inkrement-Steuerglied 490 erzeugt.
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Die Fig. 12A und 12B zeigen die Einzelheiten des Inkrement-Steuergliedes 490, wobei Fig. 12A eine Schaltung zum Erzeugen des Zählersignales COUNT und des Rücksetzsignales RESET zum Steuern des Inkrementgliedes 478 und Fig. 12B eine Schaltung zum Erzeugen eines Signales MOVE zum übertragen der Daten in die Ausgangsregistergruppen 430 und 432 darstellen. Wie oben erläutert wurde, hat das Inkrementglied drei Funktionen: die erste Funktion ist die Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, die zweite Funktion ist das Rücksetzen der Eingangsdaten, und die dritte Funktion ist das Leiten der Eingangsdaten ohne Änderung. Die Fortschalt- oder Inkrementfunktion, d.h. die erste Funktion zum Erhöhen des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, erfolgt abhängig vom Zählersignal COUNT, und die Rücksetzfunktion erfolgt abhängig vom Rücksetzsignal RESET. Wenn das Zählersignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Fortschaltfunktion ausgeführt, während das Nicht-Fortschalten erfolgt, wenn das Zählersignal auf dem niederen Pegel ist. "Wenn das Rücksetzsignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Rücksetzfunktion ausgeführt. Das Rücksetzsignal wird gegenüber dem Zählersignal bevorzugt.
Die verschiedenen Zustände werden abhängig von den Stufensignalen gewählt, die durch die jeweiligen Verarbeitungen festgelegt sind. Die Zustände beziehen sich auf die synchronisierten äußeren Eingangssignale und die Ausgangssignale von der zweiten Vergleichsausgangs-Registergruppe 504. Der Zustand für die Übertragung der Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 ist gleich dem Zustand für die Steuerung des Inkrementgliedes.
Fig. 13 zeigt die Verarbeitung entsprechend dem Kraftstoff-Einspritzsignal INJ. Da sich die Startzeit der Einspritzung des Kraftstoffes abhängig von der Anzahl der ver-
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—5*--
wendeten Zylinder ändert, werden die aus dem Bezugssignal PRS erhaltenen Anfangswinkel-Stellungsimpulse INTLD durch das als ein CYL-Zähler dienende Register 442 gezählt. Das Ergebnis des Zählens wird mit dem Inhalt des CYL-Registers 404 verglichen, das einen Wert entsprechend der Anzahl der Zylinder hält, der von der Zentraleinheit 114 übertragen ist. Wenn das Ergebnis des Zählens größer oder gleich dem Inhalt des Registers 404 ist, wird ein Wert "1" in das Glied CYL FF 506 der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied CYL BF
508 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Der CYL-Zähler 442 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes CYL BF gleich dem Wert 1 ist. Auch wird für CYL BF = 1 ein INJ-Zeitgeber 450 zum Messen der Kraftstoff-Einspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des Zeitgebers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt eines INJD-Registers 412 verglichen, das die Daten entsprechend der Kraftstoff-Einspritzdauer hält. Wenn der Inhalt des Zeitgebers 450 größer oder gleich dem Inhalt des Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das Glied INJ FF 5 22 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Glied INJ BF 524 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das bedingungslose Fortschalten mit der Zeit wird für INJ BF = 1 gesperrt. Die umgekehrte Ausführung des Inhaltes des Registers INJ BF ist die Kraftstoff-Einspritzdauer, d.h., die Ventilöffnungsdauer des Kraftstoff-Injektors.
Fig. 14 zeigt eine Verarbeitung entsprechend dem Signal zum Steuern der Zündung. Das für den ADV-Zähler dienende Register 452 wird durch den Anfangswinkel-Stellungsimpuls INTLD rückgesetzt. Der Inhalt des Registers 452 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist. Der erhöhte Inhalt des Registers 452 wird mit dem Inhalt des Registers ADV 414 verglichen,
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das die Daten entsprechend dem Zündwinkel hält. Wenn der erstere größer oder gleich dem letzteren ist, wird ein Wert "1" in das Register ADV FF 526 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register ADV BF 528 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes ADV BF anzeigende Signal ADVD setzt den DWL-Zähler 454 zurück, um den Beginn der Leitung zu befehlen. Der Inhalt des DWL-Zählers 454 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist, und dann mit dem Inhalt des DWL-Registers 416 verglichen, das die Daten hält, die die Winkelstellung darstellen, bei der bezüglich des vorhergehenden Zündwinkels die elektrische Leitung eintritt. Wenn der erste Wert großer oder gleich dem letzten Wert ist, wird ein Wert "1" in das Register DWL FF 530 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register DWL BF 532 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das Ausgangssignal des Registers DWL BF 532 ist das Zundsteuersignal ING 1.
Fig. 15 zeigt eine Verarbeitung entsprechend einem Signal EGR (NIDL). Ein Schaltungselement 28 zum Steuern von EGR, an dem das Signal EGR liegt, verwendet ein Proportional- Solenoid, und daher erfolgt die Steuerung von EGR durch Steuern der Tastverhältnisse der.Eingangssignale. Sie sind die EGRP-Register 418 zum Halten der Periode und die EGRD-Register 420 zum Halten der Einschaltzeitdauer.
Der bei dieser Verarbeitung verwendete Zeitgeber ist der EGR*-Zeitgeber 456. Während der Verarbeitung in der .Stufe EGRP STQ ist das Inkrement ohne Bedingung. Wenn der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 als Ergebnis des Vergleichs größer oder gleich dem Inhalt des EGRP-Registers 418 ermittelt wird, ist ein Wert "1" in das Glied EGRP FF 534 der ersten Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied
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EGRP BF 536 der zweiten Registergruppe 504 gesetzt.
Während der Verarbeitung in der Stufe EGRD STG tritt das .bedingungslose Nicht-Inkrement auf, und der EGR-Zeitgeber 456 wird für EGRP BF = 1 rückgesetzt. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 größer oder gleich dem Inhalt des EGRD-Registers 420 ist, wird ein Wert "1" in das EGRD-Register 538 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das EGRD-Register 540 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Die Umkehrung des Ausgangssignales des EGRD-Registers 540 ist das Steuersignal EGR.
Fig. 16 zeigt die Art der Messung der Drehzahl der Brennkraftmaschine RPM (U/min) bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und die Verarbeitung der Meßergebnisse. Die Messung erfolgt durch Bestimmen einer gewissen Meßdauer durch den RPMW-Zeitgeber 460 und auch durch Zählen der synchronisierten Winkelstellungsimpulse PC innerhalb der vorbestimmten Dauer -durch den gleichen Zähler.
Der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 zum Messen der Meßdauer wird bedingungslos erhöht und rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 größer oder gleich dem Inhalt des RPMW-Registers 426 ist, wird der Wert "1" in das Glied RPMW FF 5 50 gesetzt.
Abhängig von dem den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes RPMW BF 552 darstellenden Signal RPMWD wird der Inhalt des RPM-Zählers 462, der das Ergebnis des Zählens der Impulse PC darstellt, in das RPM-Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 übertragen. Der RPM-Zähler 462 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes
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RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Die Verarbeitung in der Stufe VSP STG erfolgt in der oben erläuterten Weise.
Die Funktionen der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Register sind in Einzelheiten unten in der Tabelle 3 angegeben.
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--sir-
2S4535I
Tabelle 3
Nummer des
Registers		 Punktion des Registers
402 (Null-
Register)		 Halten des Digitalwertes entsprechend dem
Wert Null und Übertragen des Wertes in den
Vergleicher, wenn dies erforderlich ist
404
(CYL-Register)		 Halten des die Anzahl der verwendeten Zylin
der darstellenden Datenwertes CYL, um z.B.
ein die Drehung der Kurbelwelle um 360 °
darstellendes Signal zu erzeugen
406
(INTL-
Register)		 Halten des den Kurbelwinkel und den Winkel
zwischen einer vorbestimmten Kurbelwinkel
stellung und der Winkelstellung des Fühlers
darstellenden Datenwertes INTL zum Erzeugen
des Bezugssignales INTLS, wobei ein Bezugs
signal PR vom Fühler 98 um einen vorgegebenen
Wert entsprechend dem vorbestimmten Daten
wert INTL verschoben ist, um aeriKurDeiwinkel-
stellung zu entsprechen
408
(INTV-
Register)		 Halten des die Zeit zum Messen darstellenden
Datenwertes INTV als Zeitgeber; wenn der
Datenwert INTV in das Register 408 gesetzt
ist, kann ein Unterbrechungssignal nach Ab
lauf der Zeit abgegeben werden
410
(ENST-
Register)		 Halten des Datenwertes ENST, der die Zeit
darstellt, die zum Erfassen des zufülligen
Anhaltens der Brennkraftmaschine verwendet
wird
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— JLCU —
Tabelle 3 (Fortsetzung)
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Nummer des
Registers		 Funktion des Registers
412
(INJD-Register!		 Halten des Dätenwertes INJD, der die Ventil
öffnungsperiode des Kraftstoff-Injektors
darstellt
414
(ADV-Register)		 Halten des Datenwertes ADV, der den Kurbel-
winkelbereich darstellt, gemessen vom Bezugs
winkel, bei dem das Bezugswinkelsignal zum
Primärstrom-Abschaltwinkel der Zündspule
erzeugt ist
416
(DWL-Register)		 Halten des Datenwertes DWL, der den Kurbel
winkelbereich von dem Winkel, bei dem das
unmittelbar vorhergehende Bezugssignal er
zeugt wird, bis zu dem Winkel darstellt, bei
dem der Primärstrom durch die Zündspule ge
leitet ist, wobei in dem Bereich der Primär
strom abgeschaltet gehalten ist
418
(EGRP-Register)		 Halten des Datenwertes EGRP, der die Impuls
periode des Impulsstromsignales EGR darstellt,
um die öffnung des Ventiles des EGR-Glie-
des zu steuern
420
(EGRD-Register)		 Halten des Datenwertes EGRD, der die Impuls
dauer des Impulsstromsignales EGR darstellt,
um die öffnung des Ventiles des EGR-Gliedes
zu steuern
909817/0841
SC
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des
Registers		 Funktion des Registers
422
(NIDLP-Register)		 Halten des Datenwertes NIDLP, der die
Periode des Impulsstromsignales NIDL dar
stellt, um den Luftstellerzu steuern, der
zur Regelung der Luftströmung durch die Um
gehung der Drosselkammer vorgesehen ist
424
(NIDLj>Eegister)		 Halten des Datenwertes NIDLD, der die Impuls
dauer des Impulsstromsignales NIDL dar
stellt
426
(RPMW-Register)		 Halten des Datenwertes RPMW, der die kon
stante Zeitdauer darstellt, die zum Erfas
sen der Drehzahl der Brennkraftmaschine
verwendet wird
428
(VSPW-Register)		 Halten des Datenwertes VSPW, der die kon
stante Zeitdauer darstellt, die zum Erfas
sen der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet
wird
442
CYLC-Register)		 Halten der momentanen Zahl, die die Zahl
der Ankünfte der Bezugssignalimpulse dar
stellt
444
(INTLC-Register)		 Halten der Anzahl der Kurbelwinkelimpulse,
die nach der Abgabe des Bezugsimpulses
vom Winkelstellungsfühler 98 abgegeben sind
446
(INTVT-Register)		 Halten des momentanen Wertes der Veränder
lichen, die in regelmäßigen Intervallen,
z.B. alle 1.024 με, zunimmt, nachdem die
geeigneten Daten in das INTV-Register 408
gesetzt wurden
909817/0841
si
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des Registers
Funktion des Registers
448 (ENST-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B.- alle 1.024 \is, zunimmt, nachdem der Bezugsimpuls vom Winkelstellungsfühler 98 abgegeben wurde, wobei der Inhalt des Registers 448 nach Empfang des Bezugsimpulses auf Null verringert wird
450 (INJT-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B. alle 8 ^s, 16 \is, 32 ns, 64 |is, 128 \is oder 256 us nach Abgabe des CYL-Signales zunimmt, wobei das Zeitintervall durch das T-Register gewählt ist
452 (ADVC-Register)
(DWLC-Regi st er)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das die Drehung um einen
festen Kurbelwinkel, z.B. 0,5
nach
Abgabe des Bezugssignales INTLS darstellende Signal PC erzeugt
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das Kurvelwinkelstellungssignal PC erzeugt, nachdem das unmittelbar vorhergehende Signal INTLS abgegeben wurde
909817/0841
--62--
St
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des Registers
Funktion des Registers
456
(EGRT-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B. alle 256 με, nach Abgabe des Signales EGRP zunimmt
458
(NIDLT-Register
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B. alle 256 \is, nach Abgabe der Signales NIDLP zunimmt
460
(RPMWT-Register
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Zeitintervallen nach Abgabe eines Ausgangsimpulses durch das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 552 zunimmt
462
(RPMC-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das einen festen Kurbelwinkel darstellende Winkelstellungssignal PC abgibt, nachdem das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 552 einen Ausgangsimpuls erzeugt hat
430 (RPM-Register)
Halten der vom Register 462 abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Vergleichsergebnis-Halteregisters 552 übertragenen Daten, die an den Datenbus entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 abgegeben werden
909817/08A 1
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des
Registers		 Funktion des Registers
464
(VSPWT-Register)		 Halten des momentanen Wertes der Veränder
lichen, die in regelmäßigen Zeitinterval
len zunimmt, nachdem das zweite Vergleichs
ergebnis-Halteregister 556 ein Ausgangs
signal abgegeben hat
468
(VSPC-Register)		 Halten der momentanen Werte der Veränder
lichen, die zunimmt, sooft einer der Im
pulse entsprechend der Drehzahl des Rades
erzeugt wird, nachdem das zweite Vergleichs
ergebnis-Halteregister 556 einen Ausgangs
impuls abgegeben hat
432
(VSP-Register)		 Halten dea zum Register 468 abhängig vom
Ausgangssignal des zweiten Vergleichsergeb-
nisriHalteregisters 556 übertragenen Daten
wertes, der in den Datenbus entsprechend
Idem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl
von der Zentraleinheit 114 eingespeist
wird
506
(CYL FF)		 Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der·Daten
wert des Registers 404 kleiner oder gleich
dem Datenwert des Registers 442 ist
508
(CYLBF)		 Das Signal vom Register 506 wird in Zeit
steuerung mit dem Taktsignal φ gesetzt
909817/0841
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des Registers
Funktion des Registers
510 (INTL FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 406 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 444 ist
512 (INTL BF)
Das Signal vom Register 510 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
514 (INTV FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 408 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 446 ist
516 (INTV BF)
Das Signal vom Register 514 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
518 (ENST FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 410 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 448 ist
520 (ENST BF)
Das Signal vom Register 518 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
522 (INJ FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 412 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 450 ist
524 (INJ BF)
Das Signal vom Register 522 wird in Zeitsteuerung mit dein Taktsignal φ2 gesetzt
526 (ADV FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 414 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 452 ist
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—&5-
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des Registers
Funktion des Registers
528 (ADV BF)
Das Signal vom Register 526 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal fi~ gesetzt
530 DWL FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 416 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 454 ist
532 (DWL BF)
Das Signal vom Register 530 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ gesetzt
534 (EGRP FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 418 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 456 ist
536 (EGRP BF)
Das Signal vom Register 534 wird in Zeitsteue rung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
538 (EGRD FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 420 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 456 ist
540 EGRD BF)
Das Signal vom Register 538 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
542 (NIDLP FF)
Der Wert"1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 422 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 458 ist
544 . (NIDLP BF)
Das Signal vom Register 542 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^z5~ gesetzt
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2S45356
Tabelle 3 (Fortsetzung)
Nummer des Registers
Funktion des Registers
546 (NIDLD FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 424 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 458 ist
548
Das Signal vom Register 546 wird in Zeitsteue-
(NIDLD BF) j rung mit dem Taktsignal ^9 gesetzt
550 (RPMW FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 426 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 460 ist
552 (RPMW BF)
Das Signal vom Register 550 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
554 (VSPW FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 428 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 464 ist
556 (VSPW BF)
Das Signal vom Register 556 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal d>~ gesetzt
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Im folgenden wird erläutert, wie die Bezugsdaten in die Bezugsregistergruppe 470 gesetzt werden. Die Register 402, 404, 406 und 410 haben ihre Daten im Zeitpunkt des Startens der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gesetzt. Diese Datenwerte werden niemals geändert, sobald sie in die Register gesetzt sind. Das Setzen der Daten in das Register 408 erfolgt entsprechend der programmierten Verarbeitung.
Das Register 412 empfängt den Datenwert INJD, der die Ventil-Offendauer des Kraftstoff-Injektors 66 darstellt. Der Datenwert INJD wird z.B. auf die folgende Weise bestimmt. Das Ausgangssignal QA des Luft-Strömungsmessers 14 wird über den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer gespeist. Die vom Analog/Digital-Umsetzer 124 abgegebenen Digitaldaten werden in einem (nicht dargestellten) Register gehalten. Die Lastdaten TP werden aus dem obigen Datenwert, der die Menge der angesaugten Luft darstellt, und dem im Register 430· (vergleiche Fig. 4) gehaltenen Datenwert durch Rechenoperationen oder aufgrund der kartenmäßig gespeicherten Information erhalten. Die Ausgangssignale des Fühlers 16 für die Temperatur der angesaugten Luft, des Fühlers für die Temperatur des Kühlwassers und des Fühlers für den Atmosphärendruck werden in Digitalgrößen umgesetzt, die entsprechend den Lastdaten TP und dem Zustand der Borennkraftmaschine bei Betrieb korrigiert werden. Dieser Korrekturfaktor soll den Wert K. haben. Die Spannung der Batterie wird ebenfalls in eine Digitalgröße umgesetzt. Die Digitalform der Batteriespannung wird auch entsprechend den Lastdaten TP korrigiert. Der Korrekturfaktor sei in diesem Fall TS. Sodann erfolgt die Korrektur durch die Λ-Sonde 80, und der zugeordnete Korrektur-
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-***- 2645358
faktor sei §( . Daher ist der Datenwert INJD gegeben durch: INJD = (X(K1-TP + TS).
Auf diese Weise wird die Ventil-Offendauer des Kraftstoff-Injektors bestimmt. Das obige Verfahren zum Bestimmen des Datenwertes INJD ist lediglich ein Beispiel, und es können auch andere Verfahren verwendet werden.
Der die Zündzeitsteuerung darstellende Datenwert ADV wird in das Register 414 gesetzt. Der Datenwert ADV wird z.B. auf die folgende Weise aufgebaut. Der kartenrnäßige Zündungsdatenwert QIG mit dem Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren wird im Festspeicher 118 gehalten. Der Datenwert QIG wird dann der Start-, der Wassertemperator- und der Beschleunigungskorrektur unterworfen. Nach diesen Korrekturen wird der Datenwert ADV erhalten.
Der Datenwert DWL· zum Steuern der Ladeperiode für den Primärstrom durch die Zündspule wird in das Register 416 gesetzt. Dieser Datenwert DWL wird durch Berechnung aus dem Datenwert ADV und dem Digitalwert der Batteriespannung erhalten.
Der die Periode des Signales EGR darstellende Datenwert EGRP und der die Periode des Signales NIDL darstellende Datenwert NIDLP werden jeweils in das Register 418 und 422 gesetzt. Die Datenwerte EGRP und NIDLP sind vorbestimmt.
Der die Offendauer des Ventiles des EGR-Gliedes (Abgas-Rückführglied) darstellende Datenwert EGRD wird in das
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(rS
Register 420 gesetzt. Wenn die Zeitdauer zunimmt, steigert sich die Öffnung des Ventiles, um den Betrag der Rückführung des Abgases zu erhöhen. Der Datenwert EGRD wird im Festspeicher 118 in der Form eines z.B. plan- oder kartenmäßigen Datenwertes mit dem Last-Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren gehalten. Der Datenwert wird weiterhin entsprechend der Temperatur des Kühlwassers korrigiert.
Der die Dauer der Erregung des Luftstellers 48 darstellende Datenwert NIDLD wird in das Register 424 gesetzt. Der Datenwert NIDLD wird z.B. als ein Rückkopplungssignal bestimmt, das aus einer derartigen Rückkopplungssteuerunq folgt, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter keinem Lastzustand immer gleich ist einem voreingestellten festen Wert.
Die Datenwerte RPMW und VSPW, die feste Zeitdauern darstellen, werden jeweils in die Register 426 und 423 am Beginn des Betriebs der Anordnung gesetzt.
Bei der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung dient das Ausgangssignal des Luft-Strömungsmessers zur Steuerung der Menge des eingespritzten Kraftstoffes, der Voreilung des Zündwinkels und des Rückführbetrages des Abgases. Jeder andere Fühler als der Luft-Strömungsmesser kann jedoch zur Erfassung des Zustandes der angesaugten Luft verwendet werden. Z.B. kann ein Druckfühler zum Erfassen des Druckes in der Ansaugleitung für diesen Zweck vorgesehen sein.
Wie oben erläutert wurde, werden bei der Erfindung
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die bezüglich des Stufenzyklus unregelmäßig empfangenen Impulssignale synchronisiert, so daß genaue Erfassungen gewährleistet werden können.
Da weiterhin beim oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Stufenzyklus aus Hauptzyklen besteht, deren jeder Nebenzyklen aufweist, kann der Erfassungszyklus entsprechend der geforderten Genauigkeit gesteuert werden. Da überdies jede der Stufen zum Erfassen der synchronisierten Signale für eine Zeitdauer in der Größenordnung eines Nebenzyklus verarbeitet ist, können genaue Erfassungen selbst dann gewährleistet werden, wenn die Brennkraftmaschine mit hoher Drehzahl arbeitet.
Weiterhin hat das obige Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Bezugsregistergruppe, eine momentane Registergruppe und eine Vergleichsergebnis-Halteregistergruppe, und ein Register wird aus jeder der Registergruppen gewählt und mit dem Vergleicher entsprechend den Ausgangssignalen des Stufenzählers verbunden, so daß auf diese Weise zahlreiche Steuerungsfunktionen durch eine relativ einfach aufgebaute Schaltung ausführbar sind.
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Leerseite

Claims (5)

  1. Ansprüche
    Elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung, mit
    mehreren Fühlern zum Erfassen der Ist-Zustände der Brennkraftmaschine und zum Erzeugen von Digital-Ausgangssignalen,
    einer Digital-Verarbeitungseinrichtung zum Aufnehmen der Ausgangssignale der Fühler und zum Abgeben von Ausgangssignalen zur Steuerung von Stellgliedern, und
    einer Impuls-Ausgangseinrichtung zum Erzeugen von Impulsen zur Ansteuerung der Stellglieder entsprechend den Ausgangssignalen der Digital-Verarbeitungseinrichtung, wobei die Stellglieder die Brennkraftmaschine in Übereinstimmung mit den von der Impuls-Ausgangseinrichtung abgegebenen Impulsen steuern,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Impuls-Ausgangseinrichtung aufweist:
    einen ersten Zähler (442) zum Zählen von Bezugsimpulsen, die bei jedem vorbestimmten Winkel entsprechend der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine (30) erzeugt sind,
    einen Vergleicher (480) zum Erzeugen eines Ausgangsimpulses, wenn der Zählerstand des ersten Zählers (442) den vorbestimmten Wert entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine (30) erreicht,
    einen zweiten Zähler (450) zum Zählen eines Taktsignales und zum Erzeugen eines Impulses, wenn der Zählerstand
    68O-(14.952-H 5381)-KoE
    909817/0841
    des zweiten Zählers (450) den von der Digital-Verarbeitungseinrichtung abgegebenen Digitalwert erreicht,
    ein Digital-Glied zum Erzeugen von Impulsen, die abhängig vom ersten Zähler (442) beginnen und abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Zählers (450) unterbrochen werden,
    ein zweites Digital-Glied zum Beginnen des Aufwärtszählens des zweiten Zählers (450), und
    ein Kraftstoff-Einspritzventil (66) zum Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkraftmaschine (30) abhängig vom Impuls des ersten Digital-Gliedes.
  2. 2. Regelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    einen dritten Zähler (452) zum Zählen eines Lageimpulses und zum Erzeugen eines Ausgangssignales, wenn der Zählerstand des dritten Zählers (452) einen von der Digital-Verarbeitungseinrichtung abgegebenen vorbestimmten Digitalwert erreicht,
    ein drittes Digital-Glied zum Beginnen des Aufwärtszählens des dritten Zählers (452) , und
    eine Einrichtung zum Erzeugen eines Zündfunkens abhängig vom Ausgangssignal des dritten Zählers (452) .
  3. 3. Regelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
    ein erstes Register (404) zum Halten bzw. Speichern des vorbestimmten Wertes entsprechend der Zylinderzahl der Brennkraftmaschine (30).
  4. 4. Regelanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
    909817/0841
    daß das erste Register (404) mit weiteren Registern (406, 408, ..., 428) eine Bezugsregistergruppe (470) bildet.
  5. 5. Regelanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Zähler (442, 450, 452) mit weiteren Zählern
    eine momentane Registergruppe (472) bilden.
    909817/0841
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