DE3042395A1

DE3042395A1 - Elektronische steuervorrichtung fuer brennkraftmaschie

Info

Publication number: DE3042395A1
Application number: DE19803042395
Authority: DE
Inventors: Takeshi Mito Hirayama; Shigeo Nakaminato Kuboki; Hideo Tokyo Nakamura
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-11-09
Filing date: 1980-11-10
Publication date: 1981-06-11
Also published as: GB2062900B; GB2062900A; JPS5668801A; DE3042395C2; US4428051A; JPS6336521B2

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, die die Brennkraftmaschine durch einen digitalen Rechenbetrieb mittels einer Zentraleinheit,kurz CPU, steuert, und insbesondere eine Impulssignalverarbeitungsschaltung an einem Signaleingabe- und -ausgabeabschnitt der CPU.

Uenn eine Brennkraftmaschine mittels einer programmierten CPU gesteuert wird, sind eine Eingabeschaltung (Eingangsschaltung) zum Halten bzu. Speichern der Information von Fühlern, die die Maschinenzustände erfassen in der Form, in der sie zur CPU abhängig von einer Anforderung von der CPU übertragbar sind, und eine Ausgabeschaltung (Ausgangsschaltung) zum Umsetzen von Digitalsignalen von der CPU in ein Impulssignal zum Ansteuern eines Maschinen-Steuermechanismus erforderlich. Diese Eingabe- und Ausgabeschaltungen müssen in Form einer hoch integrierten Schaltung hergestellt werden.

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Da jedoch die die Maschine steuernden Schaltungen an einem Fahrzeug zu befestigen sind, ändert sich die Umgebungstemperatur wesentlich abhängig von dem Zustand, in dem das Fahrzeug betrieben ist. Als Ergebnis müssen die Schaltungen so ausgebildet sein, daß sie den ungünstigsten Zustand berücksichtigen, weshalb die hohe Integration wegen der thermischen Bedingungen schwierig wird. Beispielsweise können die Fahrzeuge in einer tropischen Zone oder bei sengend heißem Uetter verwendet uerden. Unter Berücksichtigung dieser Zustände kann die Umgebungstemperatur bis zu einer sehr hohen Temperatur ansteigen (beispielsweise bis 100⁰C unter Berücksichtigung des Einflusses der Strahlungswärme der naschine). Es ist notwendig, die Uärmekonzentration so zu vermeiden, dau Übergangs- bzw. Sperrschichttemperatur eines Schaltungsbauelementes selbst bei diesen Bedingungen unter einer vorgeschriebenen Temperatur gehalten ist. Aus diesem Grund konnte die Integrationsdichte bisher nicht erhöht uerden.

Zur Überwindung dieses Problems ist es notwendig, die Eingabe- und Ausgabeschaltungen mittels eines Schaltungsaufbaus auszubilden der Schaltungsbauelemente mit geringer Wärmeerzeugung aufweist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine anzugeben, die durch Schaltungen mit geringem Ausmaß an Uärmeerzeugung erreicht werden kann.

Gemäß der Erfindung sind Impulsumsetzerblöcke mit jeweils einem Registe^ einer Detektorschaltung zur Bestimmung, ob der Informationsinhalt des Registers eine vorgegebene Bedingung erfüllt und einer Vor-/Rück-Schaltung oder Inkrement/Dekrement-Schaltung zum τnkrementieren oder Vorwärts-

zählen bzu. Dekrementieren oder Rückuärtszählen des Informationsinhaltes des Registers vorgesehen für jeueils eines der Ausgangssignale von der CPU, wobei die Impulsumsetzerblöcke durch einen gemeinsamen Taktimpuls angesteuert sind, so daß die Zählbetriebe und die Zustandserfassungsbetriebe der Blöcke synchron mit dem gemeinsamen Taktimpuls durchführbar sind.

Durch diese Anordnung kann jedes der Schieberegister der Impulsumsetzerschaltungen durch regelmäßiges Anordnen sehr einfacher Schaltungsbauelemente ausgebildet uerden, uobei der Schaltungsaufbau einfach und regelmäßig ist. Als Ergebnis ist die Wärmeerzeugung der gesamten Schaltungsanordnung sehr gering und tritt keine Uärmekonzentration auf.

Ueiter erlaubt die Anordnung gemäß der Erfindung gegebenenfalls die Verwendung dynamischer Schaltungsbauelemente. In diesem Fall uird die Wärmeerzeugung ueiter erniedrigt bis auf beispielsweise 40% derjenigen bei einer herkömmlichen digitalen Maschinensteuerschaltung.

Die Erfindung gibt also eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine an, bei der Impulsumsetzerblöcke vorgesehen sind, deren jeder ein Register, eine Detektorschaltung zur Bestimmung,ob der Informationsinhalt des Registers eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und eine Vor-/Rück-Schaltung zum Uoruärtszählen oder Rückuärtszählen des Informationsinhaltes des Registers enthält, uobei ein Block für jedes der Ausgangssignale von der CPU vorgesehen ist, uobei die Impulsumsetzerblöcke durch einen gemeinsamen Taktimpuls so gesteuert uerden, daß der Zählbetrieb und der Zustandserfassungsbetrieb der Blöcke synchron zum gemeinsamen Taktimpuls durchführbar ist.

Die Erfindung wird anhand der in deer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 im Schnitt die Drosselkammer einer naschine, bei der die Erfindung vorteilhaft verwendbar ist,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Zündvorrichtung,

Fig. 3 ein systematisches Diagramm einer Abgas-Rückführ vorrichtung,

Fig. 4 den Gesamtaufbau eines Steuersystems, Fig. 5 das Diagramm eines Programmsystems, Fig. 6 eine Programm-Tafel,

Fig. 7 ausführlich ein Fließdiagramm des Programms gemäß Fig. 5,

Fig. 8 ausführlich ein Fließdiagramm eines Aufgaben-Scheduler,

Fig. 9 eine Aufgaben-Steuertafel,

Fig. 10 ein ausführliches Fließdiagramm eines EXIT Programms,

Fig. 11 ausführlich ein Schaltbild einer Unterbrechung sschaltung,

Fig. 12 ein grundsätzliches Schaltbild einer Impulsumsetzerschaltung,

Fig. 13A und 13B ein grundsätzliches Element, das die Grundschaltu ng gemäß Fig. 12 bildet,

Fig. 14 die Betriebsweise der Anordnung gemäß Fig. 13,

Fig. 15A und 15B ein weiteres Grundelement, das die Grundschaltüng gemäß Fig. 12 bildet,

Fig. 16 ein ausführliches MOS-Schaltbild eines Schieberegisters,eines Verriegelungsregisters usu. gemäß Fig. 12,

Fig. 17A und 17B die Betriebsweise des Schieberegisters,

Fig. 18 ein ausführliches Schaltbild einer Daten-Einschreibschaltung,

Fig· 19 die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 18, Fig. 20 ein ausführliches Schaltbild einer Daten-Leseschaltung,

Fig. 21 die Betriebsureise der Daten-Leseschaltung, Fig. 22A und 22B Schaltungen zum Erzeugen von Signalen zum Lesen und Schreiben von Daten,

Fig. 23 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebes der Schaltungen gemäß den Fig. 22A und 22B,

Fig. 24 ausführlich ein Schaltbild einer Vor-/Rückschaltung und einer Null-Detektorschaltung gemäQ Fig. 12,

Fig. 25 die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 24, Fig. 26 ein Schaltbild einer Tastverhältnis-Impulsumsetzer schaltung,

Fig. 27 die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 26, Fig. 28 ein Schaltbild einer Steuerschaltung für ein Zündsystem,

Fig. 29 die Betriebsweise der Schaltung gemäß Fig. 2B, Fig. 30 ein Zeitdiagramm für die Schaltung gemäß Fig. 29,

Fig. 31 ein Schaltbild einer INTDP-Impulsumsetzerschaltung,

Fig. 32 ein Zeitdiagramm für die Schaltung gemäß Fig. 31,

Fig. 33 ein Schaltbild einer Drehzahlerfassungsschaltung,

Fig. 34 den Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 33, Fig. 35 ein Schaltbild einer Kraftstoffstrahl-Schaltung,

Fig. 36 den Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 35, Fig. 37 ein Schaltbild einer Zeitsteuersignalgeneratorschaltung,

Fig. 38 eine Anordnung des Registers, der \Jar-/ Rück-Schaltung, der Null-Detektorschaltung, der Datenleitung und Steuersignalleitung.

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Uor einer Erläuterung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung uird ein Beispiel eines elektronischen Maschinensteuersystems, bei dem die Erfindung verwendbar ist, mit Bezug auf die Fig. 1 bis 10 näher erläutert (vergleiche US-Patentanmeldunq 137,519 vom 4.4.1980).

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Drosselkammer einer Brennkraftmaschine, bei der die Erfindung vorteilhaft verwendbar ist. Verschiedene Magnetventile sind um die Drosselkammer herum angeordnet zum Steuern der Kraftstoffmenge und eines Bypaß-Luftstroms, der der Drosselkammer zugeführt uird, uie das im folgenden erläutert uird.

Das Öffnen eines Drosselventils 12 für Miedergeschwindigkeitsbetrieb (Niederdrehzahlbetrieb) wird durch ein Gaspedal (nicht dargestellt) gesteuert, uodurch ein den einzelnen Zylindern der naschine von einem Luftfilter (nicht dargestellt) zugeführter Luftstrom gesteuert uird. Wenn der durch ein Venturi-Rohr 34 für den Niedergeschuindigkeitsbetrieb strömende Luftstrom als Ergebnis einer zunehmenden Öffnung des Drosselventils 12 erhöht uird, uird ein Drosselventil 14 für Hochgeschuindigkeitsbetrieb (Hochdrehzahlbetrieb) über eine nicht dargestellte Membraneinrichtung abhängig von einem an dem Venturi-Rohr 34 für den Niedergeschuindigkeitsbetrieb erzeugten Unterdruck geöffnet, uodurch sich ein verringerter Luftströmungsuiderstand ergibt, der anderenfalls aufgrund des erhöhten zugeführten Luftstroms erhöht uerden würde.

Die Menge des Luftstroms, die den Maschinenzylindern unter Steuerung durch die Drosselventile 12 und 14 zugeführt uird, uird mittels eines (nicht dargestellten) Unterdruckfühlers erfaßt und in ein entsprechendes Analogsignal umgesetzt. Abhängig von dem so erzeugten Analogsignal sowie von anderen

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von anderen Fühlern verfügbaren Signalen, die im folgenden erläutert uerden, uird der Öffnungsgrad verschiedener Magnetventile 16, 18, 20 und 22 in Fig. 1 gesteuert.

Im folgenden folgt eine Erläuterung der Steuerung der Kraftstoffzufuhr. Der von einem Kraftstoffbehälter über eine Leitung 24 zugeführte Kraftstoff uird in eine Leitung 28 über eine Haupt-Strahlöffnung 26 eingeführt. Zusätzlich uird Kraftstoff der Leitung 28 über ein Haupt-Plagnetventil 18 zugeführt. Folglich uird die der Leitung 28 zugeführte Kraftstoffmenge mit sich vergrößerndem üffnungsgrad des Haupt-Magnetventils 18 erhöht. Kraftstoff uird dann einem Haupt-Emulsionsrohr oder -Mischrohr 30 zur Mischung mit Luft zugeführt und dann dem Venturi-Rohr 34 über eine Haupt-Düse 32 zugeführt. Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Drosselventil 14 für Hochgeschuindigkeitsbetrieb geöffnet ist, uird Kraftstoff zusätzlich einem l/enturi-Rohr 38 über eine Düse 36 zugeführt. Andererseits uird ein Langsam-Magnetventil(oder Leerlauf-Magnetventil) 16 simultan mit dem Haupt-Magnetventil 18 gesteuert, uodurch von dem Luftfilter zugeführte Luft in eine Leitung 42 über eine Einlaßöffnung 40 eingeführt uird. Der Leitung 28 zugeführter Kraftstoff uird auch der Leitung oder dem Durchtritt 42 über ein Langsam-Emulsionsrohr oder -Mischrohr 44 zugeführt. Folglich uird die der Leitung 42 zugeführte Kraftstoffmenge mit zunehmender über das Langsam-Magnetventil 16 zugeführter Luftmenge verringert. Das in der Leitung 42 erzeugte Gemisch aus Luft und Kraftstoff uird dann der Drosselkammer über eine Öffnung 46 zugeführt, die auch als Langsam- oder Leerlaufdüse bezeichnet uird (slow hole)

Das Kraftstoff-Magnetventil 20 dient zum Erhöhen der Kraftstoffmenge für den Maschinenstart- und -anuärmbetrieb. Über ein mit der Leitung 24 in Verbindung stehendes Loch 48 eingeführter Kraftstoff uird einer Leitung

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zugeführt, die mit der Drosselkammer abhängig vom Öffnungsgrad des Kraftstoff-Magnetventils 20 in Verbindung steht.

Das Luft-Magnetventil 22 dient zum Steuern der den Maschinenzylindern zugeführten Luftrnenge. Zu diesem Zweck uird das Luft-Magnetventil 22 mit Luft von dem Luftfilter über eine Öffnung 52 versorgt, wodurch Luft in eine Leitung 54 eingeführt uird, die sich in die Drosselkammer öffnet, in einer Menge, die dem Öffnungsgrad des Luft-Magnetventils 22 entspricht.

Das Langsam-Magnetventil 16 wirkt mit dem Haupt-Magnetventil 18 zum Steuern des Luft/Kraftstoffverhältnisses zusammen, während das Kraftstoff-Magnetventil 20 zum Erhöhen der Kraftstoffmenge wirkt. Weiter wird die Maschinengeschwindigkeit bzw« drehzahl im Leerlaufbetrieb durch Zusammenwirken des Langsam-Magnetventils 16, des Haupt-Magnetventils 18 und des Luft-Magnetventils 22 gesteuert.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Anordnung eines Zündsystems wobei ein Impulsstrom einem Leistungstransistor 64 über eine Verstärkerschaltung 62 zugeführt wird, wobei abhängig davon der Leistungstransistor 24 durchgeschaltet wird, d.h. leitend wird, wobei erreicht wird, daß ein Primärstrom durch eine Primärwicklung einer Zündspule 68 von einer Batterie 66 fließt. Abhängig von der Hinterflanke oder Abfallflanke des Stromimpulses wird der Transistor 64 gesperrt, d.h. nichtleitend oder abgeschaltet, wodurch eine Induzierung einer hohen Spannung in einer Sekundärwicklung der Zündspule 68 erreicht wird.

Die so erzeugte Hochspannung uird dann Zündkerzen 72 der einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine über einen Verteiler 70 synchron zur Drehung der Maschine zugeführt.

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Fig. 3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebes eines Abgasrückumuälz- bzw. rückführsystems, im folgenden kurz EGR-System genannt. Ein v/on einer Quelle 80 köre tanten Unterdrucks abgeleiteter konstanter Unterdruck uird einem Steuerventil 86 über ein Konstantdruckventil, d.h ein Drucksteuerventil 84 zugeführt, das zum Steuern des Verhältnisses dient, aem der konstante Unterdruck von der Unterdruckquelle 80 an die Umgebung 88 abhängig von dem Tastverhältnis eines Impulssignals abgegeben uird, das einem Transistor 90 zugeführt uird zum dadurch Steuern des dem Steuerventil 86 zugeführten Unterdruckpegels. Das heißt, der dem Steuerventil 86 zugeführte Unterdruck wird auf der Grundlage des Tastverhältnisses oder Tastzyklus des Transistors 90 gesteuert. Andererseits uird die Pienge rückgeführten Abgases von einer Abgasleitung 42 zu einer Einlaßleitung 82 durch den Steuerunterdruck gesteuert, der von dem Konstantdruckventil 84 zugeführt uird.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer allgemeinen Anordnung eines gesamten Steuersystems. Das Steuersystem enthält eine Zentraleinheit oder CPU 102, einen Lesespeicher oder Ron 104, einen Speicher mit uahlfreiem Zugriff oder RATi 106 und eine Eingangs/Ausgangs- bzu. Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 108. Die CPU 102 führt Rechenbetriebe für Eingangsdaten von der Eingabe/Ausgabe-Schaltung 108 abhängig von den im ROM 104 gespeicherten verschiedenen Programmen durch und führt die Ergebnisse des Rechenbetriebes zur Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 108 zurück. Eine gegebenenfalls erforderliche Datenzuischenspeicherung zum Durchführen der Rechenbetriebe uird durch Verwendung des RAM 106 erreicht. Verschiedene Datenübertragungen oder -austausche zwischen der CPU 102, dem ROI¹H 104, dem RAM 106 und der Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle 108 uird über eine Bus-leitung 110 erreicht, die aus einem Datenbus, einem Steuerbus und einem s besteht.

Die Eingabe/Ausgabe-Schnittstella 108 enthält Eingabeglieder aus einem ersten Analog/Digital-Umsetzer, im folgenden ADC1, einem zweiten Analog/Digital-Umsetzer, im folgenden kurz ADC2, einer Uinkelsignalverarbeitungsschaltung 126 und einer diskreten Eingabe/Ausgabe-Schaltung 128, im folgenden kurz DIO, zum Eingeben oder Ausgeben einer Einbit-Information.

Der ADC1 122 enthält einen Multiplexer 162 (PlPX) mit Eingangsanschlüssen für Ausgangssignale, won einem Batteriespannungsfühler (VBS), einem Fühler zum Erfassen der Kühluassertemperatur (TUS), einem Umgebungstemperaturfühler (TAS), einem Generator einer geregelten Spannung (URS), einem Fühler zum Erfassen eines Drossel-(Klappen)uinkels (0THS) und eines λ-Fühlers (AS). Der Multiplexer 162 wählt eines der Eingangssignale zu dessen Zufuhr zu einer Analog/ Digital-Umsetzerschaltung 164 (ADC). Ein digitales Ausgangssignal von der ADC 164 uird mittels eines Registers 166 (REG) gespeichert.

Das Ausgangssignal eines Unterdruckfühlers (l/CS) uird dem Eingang des ADC2 124 zur Umsetzung in ein Digitalsignal mittels einer Analog/Digital-Umsetzerschaltung 172 (ADC) zugeführt. Das digitale Ausgangssignal von der ADC 172 uird in ein Register 174 (REG) gesetzt.

Ein Uinkelfühler 146 (ANGS) erzeugt ein Signal REF, das einen Standard- oder Bezugskurbeluellenuinkel von beispielsweise 180' wiedergibt und ein POS-Signal, das einen kleinen Kurbeluellenuinkel von beispielsweise 1 wiedergibt. Beide Signale REF und POS werden zur Formung der Uinkelsignalverarbeitungsschaltung 126 zugeführt.

Die diskrete Eingabe/Ausgabe-Schaltung DIO 128 besitzt Eingänge, die mit einem Leerlaufschalter (IDLE-SU), einem Schalter für den höchsten Gang (TOP-SU) und einem Anlaßer- oder

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-Id-

Starterschalter (START-SU) verbunden sind.

Es folgt nun eine Erläuterung einer Impulsausgabeschaltung sowie der Gegenstände oder Funktionen, die auf der Grundlage des Ergebnisses des durch die CPU 102 durchgeführten Rechenbetriebes zu steuern sind. Eine Kraftstoff/Luftverhältnis-Steuereinrichtung 65, im folgenden CABC, dient zum Verändern des Tastzyklus oder Tastverhältnisses eines Impulssignals, das dem Langsam-Magnetventil 16 und dem Haupt-Magnetventil 18 zu deren Steuerung zugeführt uird. Da eine Erhöhung im Tastzyklus des Impulssignals durch Steuerung durch CABC 165 eine Abnahme der Kraftstoffzufuhrmenge über das Haupt-Magnetventil 18 zur Folge hat, uird das Ausgangssignal von der CABC 165 dem Haupt-Magnetventil 18 über einen Inverter 163 zugeführt. Andererseits uird die durch das Langsam-Magnetventil 16 gesteuerte Kraftstoffzufuhrmenge mit sich erhöhendem Tastzyklus des von der CABC 165 erzeugten Impulssignals erhöht. Die CABC 165 enthält ein Register CABP,in das die Impulsuiederholperiode des erwähnten Impulssignals gesetzt ist, und ein Register CABD, in das der Tastzyklus des gleichen Impulssignals gesetzt ist. Daten für die Impulsuiederholperiode und den Tastzyklus, die in diese Register CABP und CABD zu laden bzu. zu speichern sind, sind von der CPU 1D2 verfügbar.

Eine Zundimpulsgeneratorschaltung 168, im folgenden IGNC, ist mit einem Register ADU, in das Zündzeitpunktdaten setzbar sindjund einem Register DUL zum Steuern der Dauer des durch die Zündspule fließenden Primärstroms versehen. Daten für diese Steuerungen sind von der CPU 102 verfügbar. Der Ausgangsimpuls von der IGWC 168 uird dem Zündsystem 170 gemäß Fig. 4 zugeführt. Das Zündsystem 170 ist mit einer solchen Anordnung versehen, uie sie mit Bezug auf Fig. 2 erläutert worden ist. Folglich uird der Ausgangsimpuls von der IGNC 168 dem Eingang der l/erstärkerschaltung 62 gemäß Fig. 2 zugeführt.

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Eine Kraftstofferhöhungs-Irnpulsgeneratorschaltung 176, im folgenden FSC, dient zum Steuern des Tastzyklus eines Impulssignals, das dem Kraftstoff-Magnetventil 20 gemäß Fig.1 zu dessen Steuerung zuführbar ist^, und enthält ein Register FSCP, in das die Impulsuiederholperiode des Impulssignals setzbar ist^ und ein Register FSCD, in das der Tastzyklus des gleichen Impulssignals setzbar ist.

Eine Impulsgeneratorschaltunq 178, im folgenden EGRC, zum Erzeugen eines Impulssignals zur Steuerung der Menge des rückzuführenden Abgases (EGR) enthält ein Register EGRP, in das die Impulsuiiederholperiode setzbar ist und ein Register EGRD, in das der Tastzyklus des Impulssignals setzbar ist, das dem Luft-Magnetventil 22 über ein UND-Glied 184 zuführbar ist, dessen anderer Eingang mit dem Ausgangssignal DIO 1 von der DIO 128 versorgt ist. Insbesondere ist, wenn das Signal DIO 1 auf einem Pegel "L" ist, das UND-Glied 184 freigegeben zum Hindurchführen des Steuerimpulssignales zur Steuerung des Luft-Magnetventils 22.

Uenn andererseits das Signal DIO 1 auf einem Pegel "H" ist, leitet ein UND-Glied 186 bzu. ist dieses durchgeschaltet zur Steuerung des EGR-Systems 188, dessen grundsätzlicher Aufbau mit Bezug auf Fig. 3 erläutert worden ist.

Die DIO 128 ist eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung für ein Einbitsignal, wie das erläutert worden ist, und enthält zu diesem Zueck ein Register DDR, in dem Daten zu speichern sind, die den Ausgabe- oder Eingabebetrieb bestimmen und ein Register DOUT, in dem Daten zu speichern sind, die auszugeben sind. Die DIO 128 erzeugt ein Ausgangssignal DIO 0 zum Steuern der Kraftstoffpumpe 190.

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Fig. 5 zeigt ein Programmsystem für die Steuerschaltung gemäG Fig. 4. Wenn eine Stromuersorgungsquelle mittels eines (nicht dargestellten) Schlüsselschalters eingeschaltet wird, wird die CPU 102 in einen Startmodus gesetzt zum Durchführen eines Initialisierungsprogramms (I NITI ALI Z). Anschließend uird ein Monitor- oder Überuachungsprogramm (M0_NIT) durchgeführt, an das sich die Durchführung eines Hintergrundjobs 208 (BACKGROUND GOB) anschließt. Der Hintergrundjob enthält beispielsweise eine Aufgabe (task) zum Berechnen der Menge der EGR (EGR CAL-Aufgabe) und eine Aufgabe zur Berechnung der Steuermengen für das Kraftstoff-Magnetventil 20 und das Luft-Magnetventil 22 (im folgenden FISC). Uenn eine Unterbrechungsanforderung, kurz IRQ, während der Durchführung dieser Aufgabe auftritt, ui.rd ein IRQ-Analysierprogramm 224 (IRQ AIMAL) uan einem Startschritt 222 an durchgeführt. Das Programm IRQ ANAL uird durch ein Unter-

brechungsendeverarbeitungsprogramm 226 für den ADC 1 (ADC1 END IRQ) ein Unterbrechunasendeverarbeitunqsprocrrarai 228 für den ADC2 (ADC2 END IRQ) und ein ünterbrechungsintervallverarbeitungsprogramm 230 (INTV IRQ) und ein Maschinenanhalte-Unterbrechungs^verarbeitungsprogramm 232 (ENST IRQ) gebildet und gibt Aktivierungsanforderungen (im folgenden kurz QUEUE) an die zu aktivierenden Aufgaben ab unter denen, die weiter unten erläutert werden.

Die Aufgaben, an die die Anforderung QUEUE von den Unterprogrammen ADC1 END IRQ 226, ADC2 END IRQ 228 und INTV/ IRQ 230 des Programms IRQ ANAL 224 abgegeben werden, sind eine Aufgabengruppe 252 mit Wertigkeit oder Pegel "θ", eine Aufgabengruppe 254 mit Wertigkeit oder Pegel "1", eine Aufgabengruppe 256 mit Wertigkeit oder Pegel "2" oder eine Aufgabengruppe 258 mit Wertigkeit oder Pegel "3" oder andererseits gegebene einzelne Aufgaben, die Teile dieser Aufgabengruppen bilden. Die Aufgabe, der die Anforderung QUEUE von dem Programm ENST IRQ 232 zugeführt wird, ist ein

Aufgabenprogramm 262 zur Verarbeitung des Anhaltens der Maschine (ENST TASK). Wenn das Aufgabenprogramm ENST TASK 262 durchgeführt usrden ist, uird das Steuerprogramm in den Startmodus rückgesetzt und uird der Startschritt 2G2 υαη neuem erreicht bzu. durchgeführt.

Ein Task- oder Aufgaben-Scheduler 242 dient zum Bestimmen der Sequenz oder Folge, in der die Aufgabengruppen durchgeführt uerdffi , derart, daß die Aufgabengruppen,denen die Anforderung QUEUE zugeführt uird oder deren Durchführung unterbrochen UiTd₇ beginnend mit der Aufgabengruppe letzter Wertigkeit durchgeführt werden. Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels ist angenommen, daß der Pegel "0" die höchste Wertigkeit darstellt. Bei v/ollendeter Durchführung der Aufgabengruppe höchster Wertigkeit uird ein Beendigungsanzeigeprogramm 26ü (EXIT) durchgeführt, um dies dem Aufgaben-Scheduler 242 mitzuteilen. Anschließend uird die Aufgabengruppe der nächsthöchsten Wertigkeit unter denen in der Warteschlange durchgeführt usu.

Wenn keine Aufgabengruppe werbleibt, deren Durchführung unterbrochen ist oder der die Anforderung QUEUE zugeführt ist, uird die Durchführung des Hintergrundjobs 208 uiedererreicht unter Steuerung durch den Aufgaben-Scheduler 242. Weiter uird, uenn IRQ uährend der Durchführung der Aufgabengruppe unter denjenigen mit dem Pegel "0" bis "3" abgegeben uird, der Startschritt 222 des I RQ-V/erarbeitungsprogramms uieder_erreicht.

Die Auslösefunktionen und Wirkungen der einzelnen Aufgabenprogramme sind in der folgenden Tafel 1 aufgeführt.

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TAFEL 1

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Pegel	Programm identifizierung IRQ ANAL	Funktion	Auslösung (Zeitsteuerung)	fs> LO in
-	TASK SCHEDULER	Analyse v/on IRQ und Ausgabe won Anforderungen zum Aktivieren von Aufgabengruppen oder Aufgaben	IRQ
-	EXIT	Bestimmung der durchzuführenden Aufgabengruppen oder Aufgaben	Ende von IRQ ANAL oder Ende von EXIT
0	AD,1IN	Information bezüglich beendeter Durchführungen von AufgabengruD- pen	Ende einzelner Aufgaben gruppen ¹
1	AD1ST	Abrufen des Ausgangssignals von ADC1	INTU IRQ (10m s) oder ADC1 END
AD2IN	Auslösen von ADC1	INTU IRQ (10m s)
AD2ST	Abrufen des Ausgangssignals von ADC2	INTU IRQ (10m. s) oder ADC1 END
RPMIN	Auslösen von ADC2	INTU IRQ (10m s)
CARBC	Abrufen der Maschinendrehzähl	INTU IRQ (10m s)
Berechnen des Tastzyklus zum Steuern des Kraftstoff/Luftver hältnisses	INTU IRQ (20m s)

TAFEL 1

	IGNCAL	Berechnung des Zündzeitpunkts	INTW IRQ (20m s)
2	DULCAL	Berechnung der Dauer des Primär stroms durch die Zündspule	INTU IRQ (20m s)
3	LAMBDA	Steuerung von A.	INTU IRQ (40m s)
-	H05EI	Berechnung von Korrekturen	INTU IRQ (100 ms)
-	FISC	Berechnung zur Lagesteuerung des Kraftstoff- und des Luft-Ragnet ventils	BACKGROUND 3OB
-	EGRCAL	Berechnung zur Lagesteuerung des unterdruck_gesteuerten Ventils für EGR	BACKGROUND JOB
-	INTLIZ	Setzen von Anfangsuerten in die Eingabe/Ausgabe-Schaltung	START oder RE-START
-	ΓΊΟΝΙΤ	Überwachen des START-SU und Star ten der Kraftstoffpumpe	START oder RE-START
ENST TASK	Anhalten der Kraftstoffpumpe und Rücksetzen von IGN	ENST IRQ

Wie sich aus der obigen Tafel 1 ergibt, gibt es Programme zum Überwachen oder Beaufsichtigen des Steuersystems gemäß Fig. 5, uie die Programme IRQ ANAL, TASK, SCHEDULER und EXIT. Diese Programme sind im RDM 104 in Adressen AOOO bis A2FF gespeichert, uie das in Fig. 6 dargestellt ist.

Als Programme mit Pegel "θ" gibt es ADIST, AD2IN, AD2ST und RPMIN, die üblicherueise durch INTU IRQ aktiviert bzu. ausgelöst werden, das alle 10m s erzeugt uird. Programme mit Pegel "1" enthalten CARBC-, IGNCAL- und DULCAL-Programme, die bei jedem INTW IRQ ausgelöst werden, das periodisch mit einem Zeitintervall von 20ms erzeugt uird. Als Programm mit Pegel "2" gibt es das Programm LAMBDA, das durch INTU IRQ alle 40ms ausgelöst uird. Das Programm mit Pegel "3" ist das Pragramm HOSEI, das durch INTW IRQ alle 100ms ausgelöst uird. Die Programme EGRCAL und FISC sind für die Hintergrundjobs. Die Programme mit Pegel "0" sind im ROM 104 in Adressen A700 bis AAFF als PR0G1 gespeichert, uie das in Fig. 6 dargestellt ist. Die Pegel-"1"-Programme sind im ROM 104 in Adressen ABOO bis ABFF als PR0G2 gespeichert. Die Pegel-"2"-Programme sind im ROM 104 in Adressen AEOO bis AEFF als PR0G3 gespeichert. Die Programme mit Pegel "3" sind im ROM 104 in Adressen AFOO bis AFFF als PR0G4 gespeichert. Das Programm für den Hintergrundjob ist in Adressen BOOO bis B1FF gehalten bzu. gespeichert. Eine Liste (SFTMR) der Startadresse der oben erläuterten Programme PR0G1 bis PR0G4 ist in Adressen B200 bis B2FF gespeichert, während Uerte, die Aktivierungs- bzu. Auslö'sungsperioden der einzelnen Programme wiedergeben, im folgenden TTM, in Adressen B300 bis B3FF gespeichert sind.

Andere Daten sind nach Bedarf im ROM 104 in Adressen B400 bis B4FF gespeichert, wie das in Fig. 6 dargestellt ist.

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-2η-

Im Anschluß daran sind Daten ADU I⁷IAP, AF MAP und EGR ΠΑΡ in Adressen B500 bis B7FF gespeichert.

Es werden nun die Verarbeitungen aufgrund der Abgabe oder Erzeugung won IRQ anhand Fig. 5 erläutert. Das Programm 224 zum Analysieren der Ursachen von IRQ weist Unterprogramme für die Verarbeitung won ADC1 END IRQ 226, die Verarbeitung von ADC2 END IRQ 228, die Verarbeitung von INTU IRQ 230 und die Verarbeitung von ENST IRQ 232 auf. Zum Durchführen dieser Unterprogramm 226, 228, 230 bzw. 232 müssen als erstes die Inhalte der zugeordneten IRQ, wie sie abgegeben sind, geprüft werden. Zu diesem Zweck werden die Inhalte des STATUS-Registers 198 gemäß Fig. untersucht zum Bestimmen des Grundes, weshalb IRQ abgegeben worden ist. In Übereinstimmung mit der Ursache, die die Erzeugung des jeweiligen IRQ ausgelöst hat, werden die Unterprogramme 226, 228, 230 oder 230 durchgeführt, wobei als Ergebnis davon die Auslöseanforderung QUEUE an die durchzuführende Aufgabe unter den Aufgaben 252, 254, 256, 258 und 262 abgegeben wird.

In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß dann, wenn zuviele IRQs erzeugt werden können, ein großer Zeitaufwand erforderlich ist, um das Aufsichtsprogramm(OS-Programm) durchzuführen, wodurch die Zeit, die für den Rechenbetrieb zur Maschinensteuerung zur Verfügung steht, möglicherweise verringert oder eingeschränkt ist. Folglich ist im Fall des erläuterten Ausführungsbeispiels angenommen, daß ADC2 END IRQ 228 nur während der Durchführung des Unterprogramms 204 oder 206 (INITIALIZ oder Γ10ΝΙΤ) erzeugt werden kann und anderenfalls gesperrt ist. Insbesondere ist ein Sperrbefehl, d.h. "L", für ADC2 END IRQ in einem MASK-Register 200 (das Flipflop 766 in Fig. 22) gemäß Fig. 4 gesetzt. ADC1 EWD IRQ 226 ist ursprünglich bzw. anfänglich gesperrt. Insbesondere ist in dem Startschritt

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202 das WASK-Register durch das allgemeine Ruhesignal für die Eingabe/Ausgabe-Schaltung so gesetzt, daß alle Unterbrechungsanforderungen gesperrt sind. Die ADC1 END IRQ wird dadurch gesperrt belassen, daß verhindert wird, daß der die Sperrung entfernende Befehl abgegeben uird.

Ein Beispiel des Programms 224 ist in Fig. 7 dargestellt. Dieses Programm beginnt mit einem Eingangsschritt 222 und geht zu einem Schritt 502 weiter, in dem entschieden uird, ob die abgegebene IRQ die ADC2 END IRQ ist oder nicht. Bejahendenfalls ("ja¹) uird eine Auslöseanforderung zum Programm mit Aufgabenoegel "0" in einem Schritt 516 abgegeben. Dies kann durch Setzen einer Markierung auf "1" im b6 eines Aufgabensteueruorts TCUO in dem RAn 106 erreicht uerden, uie in Fig. 9 dargestellt. Das Programm geht dann zu TASK SCHEDULER 242 weiter. Im Fall des nun erläuterten Ausführungsbeispiels ist angenommen, daß ADC2 END IRQ nur während der Durchführung des INITIALIZ-Programms 204 gemäß Fig. 5 erzeugt uerden kann und sonst gesperrt ist. Uenn die Entscheidung im Schritt 502 zu "nein" führt, geht das Programm zu dem Schritt 504 ueiter, in dam entschieden wird, ob die abgegebene IRQ die INTU IRQ ist, die mit einem vorgegebenen konstanten Zeitintervall oder Zeitperiode erzeugt wird. Bejahendenfalls ("ja")geht das Programm zu einem Schritt 506 weiter. In den Schritten 506 bis 514 uird INTl/ IRQ in Zusammenhang mit der Zeitsteuerung zur Auslösung der Programme mit Aufgabenpegel "0" bis Aufgabenpegel "3" untersucht. Zunächst erfolgt eine Untersuchung bezüglich des Programms mit Aufgabenpegel "θ". Insbesondere uird das Aufgabensteuerwort des Aufgabenpegels "θ", d.h. der Zähler 0 mit Bit b0 bis b5 von TCU 0 gemäß Fig. 9 um. ¹¹I" inkrementiert bzw. vorwärtsgezählt. In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß obuohl in diesem Fall eine Uoruärtszählung durchgeführt uird, selbstverständlich auch eine Rückuärtszählung oder

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Dekrementierung verwendet werden kann. Im Schritt 508 werden die Inhalte des Zählers O (CNTR O) von TCU O mit demjenigen des Aufgabenauslösezeitgebers TTfI 0 gemäß Fig. 9 verglichen. Im vorliegenden Fall bedeutet das Vorhandensein von "1" in TTM 0, daß das Programm mit Aufgabenpegel ¹¹O" (252 in Fig. 5) alle 10ms ausgelöst wird, da angenommen ist, daß die INTU IRQ mit einer Periode oder einem Zeitintervall von 10ms erzeugt wird. In dem Schritt 508 uerden die Inhalte des Zählers CNTR und des Aufgabenzeitgebers TTCI 0 miteinander verglichen. Uenn eine Koinzidenz festgestellt wird ("ja") geht das Programm zum Schritt 510 weiter, in dem eine Markierung "1" bei b6 des Aufgabensteuerworts TCU 0 gesetzt wird. Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels geben die Bit■ b6 jedes TCU die Markierungen zum Anfordern der Auslösung der zugeordneten Aufgaben wieder. Die Bitstellungen b0 bis b5 des Zählers CNTR 0 sind alle gelöscht, da die Markierung mit "1" in b6 von TCU 0 im Schritt 510 gesetzt ist.

In dem Schritt 512 uird ein Uiederauffinden der Auslösezeitsteuerung für das Programm des Aufgabenpegels "1" durchgeführt. In einem Schritt 514 uird entschieden, ob die Aufgabe mit Pegel "3" beendet worden ist, d.h. ob η = 4. Uenn in diesem Fall η = 1 geht das Programm zum Schritt 506 zurück, in dem die Inhalte des Zählers CNTR1 von TCU1 im RAM 106 gemäß Fig. 9, die das Aufgabensteueruort für das Programm mit Aufgabenpegel ⁿ1" darstellen, um "+1" inkrementiert werden. Im Schritt 508 uerden die inkrementierten Inhalte mit den Inhalten von TTM1 des ROM 104 gemäß Fig. 9 verglichen. Im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels wird angenommen, daß Inhalte von TTM1 gleich "2" sind. Das heißt, die Zeitsteuerperiode zum Auslösen des Programms mit Aufgabenpegel "1" beträgt 20 ms. Es sei nun angenommen, daß

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die Inhalte des Zählers CNTRI gleich "1" sind, so daß das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 508 "nein" ist, -^s bedeutet, daß die Auslösezeitsteuerung nicht für ein Programm 254 mit Aufgabenpegel "1" ist. Daher geht das Programm zum Schnitt 512 weiter, in dem der Aufgabenpegel des wiederaufzufindenden Programms wieder zu dem Aufgabenpegel "2" ueitergeschrieben wird. In ähnlicher Weise erfolgen Verarbeitungen bis zum Pegel "3", woraufhin η in dem Schritt 512 zu 4 wird. Daher uird die Bedingung η = η in dem Schritt 514 erfüllt. Die Verarbeitung geht dann zum Aufgaben-Scheduler 242 weiter.

Uenn keine INTU IRQ im Schritt 504 festgestellt wird, geht das Programm zu einem Schritt 518 weiter, in dem entschieden wird, ob die vorliegende IRQ die ENST IRQ ist. Uenn die Entscheidung in dem Schritt 504 zu "nein" führt, muß die IRQ notwendigerweise die ENST IRQ sein. Folglich kann der Schritt 518 weggelassen sein und kann das Programm direkt zum Schritt 520 vorwärtsschreiten, in dem die Kraftstoffpumpe in Übereinstimmung mit einem besonderen Programm angehalten wird, das auf dem Maschinenhalt beruht. Zusätzlich werden alle Ausgangssignale für das Zündsystem und das KraftstoffZufuhrsteuersystem rückgesetzt. Das Programm kehrt dann zum Startschritt 202 gemäß Fig. 5 zurück.

Fig. 8 zeigt ausführlich ein Fließdiagramm eines Programms für den Aufgaben-Scheduler 242. In einem Schritt 530 wird entschieden, ob die Aufgabe mit Aufgabenpegel "n" erforderlich ist. Zunächst gilt η = 0. Folglich uird eine Entscheidung getroffen, ob die Aufgabe mit Pegel "0" durchgeführt werden muß. Das heißt, das Vorliegen der Aufgabenauslöseanforderung wird geprüft in der Reihenfolge von hohen zu niedrigen Prioritätspegeln oder -Wertigkeiten. Eine derartige Prüfung kann durch Wiederauffinden der Bit

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von b6 und b7 der jeueiligen Aufgabensteueruorte durchgeführt uerden. Die Bitstallung für ein b6 ist der Auslöseanforderungstnarkierung zugeordnet. Uenn "1" in dieser Stellung b6 vorhanden ist, ist bestimmt, daß die Auslöseanforderung vorliegt. Weiter ist b7 der Markierung zugeordnet, die anzeigt, daß die zugeordnete Aufgabe durchgeführt uird. Das Vorhandensein von "1" bei b7 zeigt an, daß die zugeordnete Aufgabe durchgeführt uird und nun unterbrochen wird. Folglich geht, uenn "1" zumindest bei b6 oder b7 vorhanden ist, das Scheduler-Programm zum Schritt 538 ueiter.

In dem Schritt 538 uird Bei b7 gesetzte Markierung geprüft. Das Vorhandensein von "1" bei b7 bedeutet, daß die Durchführung unterbrochen uird. In einem Schritt 540 uird die bis dahin unterbrochene Durchführung uieder_er-

bei
reicht. Bei souohl b6 als auch b7 gesetzter Markierung uird erreicht, daß die Entscheidung im Schritt 538 bejahend ("ja") ist, wodurch das unterbrochene Aufgabenprogramm uieder_ausgelöst uird. In dem Fall, in dem "1" nur bei b6 vorhanden ist, uird die Auslöseanforderungsmarkierung der Aufgabe dBs entsprechenden Aufgabenpegels im Schritt 542 gelöscht, der von einem Schritt 544 gefolgt uird, in dem die Markierung bei b7 gesetzt uird (uobei diese Markierung in folgenden mit RUN-Markierung bezeichnet uird). Die Schritte 542 und 544 zeigen, daß die Auslöseanforderung für die Aufgabe des entsprechenden Aufgabenpegels zu dem Zustand ueitergeht, in dem die Aufgabe durchzuführen ist. Folglich uird in einem Schritt 546 die Startadresse des Aufgabenprogramms des jeueiligen Aufgabenpegels uiederaufgefunden. Diese Adresse kann von einer Startadreßtafel TSA im ROM 104 in Übereinstimmung mit den TCUs der verschiedenen Aufgabenpegel bestimmt uerden. Durch Springen zur so bestimmten Startadresse findet die Durchführung des betrachteten Aufgabenprogramms statt.

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Gemäß Fig. 8 bedeutet ueiter, uenn die Entscheidung im Schritt 530 "nein" ergibt, daß ueder eine Auslöseanforderung zu dem Programm des uieder_aufgefundenen Aufgabenpegels abgegeben ist, noch das Programm momentan unterbrochen uird. In diesem Fall geht das Scheduler-Programm zu dem Uiederauffinden der Aufgabe des nächsthöheren Pegels ueiter. Das heißt, der Aufgabenpegel η uird zu (n + 1) inkrementiert (v/oruärtsgezählt). Zu diesem Zeitpunkt uird überprüft, ob der inkrementierte Pegelindex (n + 1) dem Maximaluert entspricht, d.h. ob (n + 1) = 4. Verneinendenfalls geht das Scheduler-Programm zu dem Schritt 530 ueiter. Die obige Verarbeitung uird uiederholt bis π maximal geuorden ist bzu. zu 4 geuorden ist, uoraufhin das unterbrochene Programm für die Hintergrundjobs in einem Schritt 536 uieder_erreicht uird. Das heißt, es uird in dem Schritt 536 bestätigt, daß alle Programme für die Aufgaben mit den PegBln ¹¹O" bis "3" nicht durchgeführt uerden müssen, uoraufhin die Verarbeitung zu dem Punkt des Hintergrundjob-Programms zurückkehrt, bei dem das Programm abhängig won dem Auftreten der IRQ unterbrochen uorden ist.

Fig. 9 zeigt die Beziehung zuischen den Aufgabensteuer-

uorten TCU und der TTM-Aufgabenstartadreß tafel, die die

Aufgabenauslösezeitintervalle oder -perioden uiedergibt, die in dem ROd enthalten sind. In Übereinstimmung mit den Aufgabensteueruorten TCUO bis TCU3 sind im ROM die Aufgabenauslöseperioden TTPIO bis TTM3 gespeichert. Für jede INTU IRQ uerden die Zähler CNTR von TCU aufeinanderfolgend fortgeschrieben und uird eine Markierung bei b6 des zugeordneten TCU bei Koinzidenz zuischen den Inhalten der Zähler und des TTM für Aufgabe gesetzt. Uenn die Markierung auf diese Ueise gesetzt ist, uird die Startadresse der Aufgabe aus der Aufgabenstartadresse TSA uieder_aufgefunden. Es erfolgt ein Springen zur uiederaufgefunden Startadresse,

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Vl

uodurch das ausgewählte der Programme 1 bis 4 durchgeführt uird. Während der Durchführung uird eine Markierung bei b7 des TCU im RAM gesetzt, die dem durchgeführten Programm entspricht. Daher uird, so weit diese Markierung gesetzt ist, entschieden, daß das zugeordnete Programm durchgeführt uird. Auf diese Ueise uird das Programm für den Aufgaben-Scheduler 242 gemäß Fig. 5 durchgeführt. Als Folge uird eines der Aufgabenprogramme 252 bis 258 mit den Aufgabenpegeln "0" bis "3" durchgeführt. Wenn IRQ uährend der Durchführung irgendeines der Aufgabenprogramme abgegeben uird, uird die Durchführung zur Behandlung won IRQ uieder unterbrochen. Unter der Annahme, daß keine IRQ abgegeben uird, kommt das l/erarbeiten der gerade durchgeführten Aufgabe zu einem Ende. Bei Beendigung der Durchführung des Aufgabenprogramms uird als nächstes das EXIT-Programm 260 durchgeführt.jDas EXIT-Programrn 260 ist ausführlich in Fig. dargestellt. Das Programm besteht aus Schritten 562 und 564 zum Identifizieren der beendeten Aufgabe. In den Schritten 562 und 564 erfolgt ein aufeinanderfolgendes bzu. schrittweises Wiederauffinden beginnend mit der Aufgabe mit Pegel "0" zum Identifizieren des Aufgabenpegels der beendeten Aufgabe. In dem nächsten Schritt 568 uird die RUN-Markierung bei b7 des der beendeten Aufgabe entsprechenden TCU rückgesetzt, uas bedeutet, daß das Programm für die identifizierte Aufgabe vollständig beendet ist. Die Verarbeitung geht uieder zurück zum Aufgaben-Scheduler 242, uodurch das als nächstes durchzuführende Programm bestimmt uird.

Fig. 11 zeigt ausführlich die IRQ-Schaltung gemäß Fig. 4. Uenn ein Zustand zum Anfordern der IRQ zur CPU erreicht ist, uird eine Markierung in eine entsprechende Bitstellung des STATUS-Registers gesetzt. Eine Bedingung bzu. ein Zustand für die Anforderung eines Dienstes der IRQ zur CPU auf der Grundlage des obigen Zustandes bzu. der obigen

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Bedingung uird in das PIASK-Register geladen, uie das ueiter oben erläutert ist. Die Erstellungen des MASK-Registers und des STATUS-Registers uerden mit entsprechenden Eingängen von UND-Gliedern 748, 750, 77D, 772 verbunden und das IRQ-Anforderungssignal uird über ein ODER-Glied 751 für die Bitstellung abgegeben, bei der die Bedingungen oder Zustände für das MASK-Register und das STATUS-Register erfüllt sind.

Die CPU kann den Inhalt des STATUS-Registers über den Bus 110 lesen. In den Schritten 502, 504 und 508 gemäß Fig. 7 uird das STATUS-Signal decodiert zum Analysieren der Ursache der Unterbrechung.

Der Betrieb zum Setzen einer Markierung, die das Erstellen bzu. Erreichen des Zustandes für die IRQ-Diensteanforderung des STATUS-Registers anzeigt, uird nun erläutert. Zunächst uerden, um zu prüfen , ob der

Zustand von INTU IRQ erfüllt ist, Daten, die

eine Zeitgeberunterbrechungsperiode (von beispielsweise 10 ms) uiedergeben^in ein Register 735 von der CPU über . den Bus 110 gesetzt. Ein Zähler 736 zählt die Taktimpulse_f und uenn der Zählerstand einen voreingstellten Uert des Registers 735 erreicht, arbeitet ein Vergleicher 737. Als Ergebnis arbeitet ein Flipflop 738, so daß das ent- . sprechende Markierungsbit des STATUS-Registers gesetzt uird.

Ein UND-Glied 747 dient zum Rücksetzen des Flipflops 738. und des Zählers 736. Das Flipflop 738 beuirkt, daß ein Ausbreiten der rückgesetzten Daten zum Zähler 736 verhindert ist.

Eine Schaltung zum Erfassen des Anhaltens der Raschine (d.h. der Maschinendrehzahl unter einem vorgegebenen

Pegel) uird nun erläutert. Eine Ziffer, die eine vorgegebene Zeitperiode wiedergibt, uird in ein Register 741 von der CPU geladen bzu. eingegeben. Andererseits zählt ein Zähler 742 die Taktsignale. Einem Rücksetzanschluß des Zählers 742 werden SREFP-Impulse, die mit Bezug auf Fig. 29 erläutert uerdBn und die mit der Maschinendrehung synchronisiert sind, zugeführt. Während sich die naschine dreht, uird der Zähler 742 kontinuierlich durch SREFP-Impulse rückgesetzt, so daß der Inhalt des Zähler 742 den voreingestellten Wert des Registers 741 nicht erreicht. Uenn jedoch die Maschinendrehzahl sehr stark abnimmt, erreicht der Zählerstand des Zählers 742 den voreingestellten Wert des Registers 741 und uird ein Ausgangssignal von einem Vergleicher 743 einem Flipflop 744 zugeführt, so daß eine Markierung in das STATUS-Register gesetzt uird. Eine UND-Glied 749 beuirkt das Rücksetzen ähnlich dem UND-Glied 747. ADC1 END IRQ und ADC2 END IRQ arbeiten in gleicher Weise. Uenn der Analog/ Digital-Umsetzbetrieb des ADC1 beendet ist, uird eine ⁿ1" in ein Flipflop 764 gesetzt. Wenn eine "1^M in ein Flipflop 762 von der CPU über die Busleitung 101 gesetzt uird, uird die UND-Bedingung an einem UND-Glied 777 erfüllt und uird ein Dienst bezüglich ADC1 END IRQ zur CPU über ein ODER-Glied 751 angefordert. Wenn jedoch in dem Flipflop 762 "1" nicht gesetzt uird, uird die ADC1 END IRQ gesperrt. Das gleiche trifft für den ADC2 zu. Am Ende der ADC2-Sequenz uird eine "1^M in ein Flipflop 76B gesetzt. Wenn eine "1" in ein Flipflop 766 gesetzt ist, uird die ADC2 END IRQ über ein UND-Glied 772 und das ODER-Glied 751 abgegeben, uährend dann, uenn die ^M1ⁿ nicht in das Flipflop 766 gesetzt worden ist, die UND-Bedingung des UND-Glieds 772 nicht erfüllt ist und die ADC2 END IRO nicht abgegeben uird. Daher uird die IRQ abgegeben, uenn die "1" in das Flipflop 739, 745, 762 oder 766 gesetzt ist,und uenn ⁿ0" gesetzt ist, uird das Auftreten bzu. Abgeben der IRQ gesperrt.

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Fig. 12 ist ein Blockschaltbild zur Darstellung des Arbeitsprinzips der Ausgangsimpulse der Register CABD und CABP, die die CABC 162 gemäß Fig» 4 bilden, der Register ADU und DUL der IGNC 164, der Register FSCD und FSCP von FSC 172, der Register EGRD und EGRP der EGRC 178, der INTy IRQ-Schaltung, die die Register 735, den Zähler und den Vergleicher 737 gemäß Fig. 11 enthält oder der ENST IRQ-Schaltung, die das Register 741, den Zähler und den V/ergleicher 743 enthält. Taktsignale G1, G2, G3 und G4i die durch 2-Phasen-Taktsignale φΛ und *$2 erzeugt uerden, die den Taktsignalen zum Ansteuern der CPU gemeinsam sind, uerden einem Schieberegister 1002 zugeführt. Verriegelungsschaltungen, die die verschiedenen Bitstellungen des Registers 1002 bilden, weisen jeweils master-slave-flipflops auf. Die Verriegelungsschaltungen führen die Schiebebetriebe durcn¹S-Phasen-Taktsiqnale G1, G2, G3 und G4 durch. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Schieberegister 1002 ein 8-Bit-Register und wird durch die 4-Phasentaktsignale angesteuert, jedoch kann die Anzahl der Bitstellungen abhängig von der Genauigkeit der Steuerung abweichen und kann 16 betragen. Die Taktsignale können 2-Phasen-Taktsignale oder Mehrphasen-Taktsignale sein.

Ein 8-Bit-Verriegelungsregister 1006 kann Daten von und zur CPU über die Busleitung 110 durch eine in der CPU enthaltene Schnittstellenschaltung lesen und schreiben. Eine Datenübertragungsschaltung 1004 überträgt abhängig von einem Steuersignal G4SET oder G2M0VE Daten zwischen dem Verriegelungsregister 1006 und dem Schieberegister 1002. Eine Inkrement/Dekrement- oder Vor-ZRück-Schaltung 1008 verarbeitet einen Übertrag. Eine Null-Detektorschaltung 1009 erfaßt den Gesamt-Null-Zustand des Schieberegisters 1002 durch Überwachen des Ausgangssignals der VorVRuck-Schaltung 1008. Die VorVRück-Schaltung 1008 empfängt Einbit-Daten von der 2 -Bit-Verriegelungs-

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schaltung des Schieberegisters 1002, verarbeitet den Uber-

7 trag und gibt Einbit-Daten zur 2 · tung des Schieberegisters 10U2 ab.

7 trag und gibt Einbit-Daten zur 2 -Bit-Verriegelungsschal-

Die Arbeitsweise des Schieberegisters 1002 und Vor-/Rück-Schaltung 1008 wird im folgenden ausführlich erläutert. Die Daten Qo der 2 -Bit-Verriegelungsschaltung des Schieberegisters 1002 werden der Vor-ZRück-Schaltung 1008 zugeführt, die nun als Rückwärtszähler arbeitet. Unter der Annahme, daß die anfangs im Schieberegister 1002 geladdenen bzw. gespeicherten Daten "10001100" sind, wird die "0" in der 2°-8it-Stellung als die Daten Qo zugeführt. Uenn die Vor-/Rück-Schaltung 1008 als Rückuärtszähler arbeiten muß, werden "1"en den Eingangsanschlüssen DEC und CIN zugeführt. Uenn eine "O" dem Eingangsanschluß CIN zugeführt uird, zählt die \/or-/Rück-Schaltung 1008 weder vorwärts noch rückwärts sondern gibt Eingangsdaten so uie sie sind ab. Es sei angenommen, daß "1" dem Anschluß CIN zugeführt uird. Die Vor-/Rück-Schaltung 1008 erzeugt ein erstes Ausgangssignal QOo gemäß der folgenden Boolean'schen Gleichung:

QOo = Qo © CIM (1),

mit Qo = 0, CIN = 1 im vorliegenden Fall, wobei Φ eine Exklusiv-ODER-Funktion der beiden Eingangssignale Qo und CIN wiedergibt. Folglich ergibt sich QOo =1.

Ein erster Übertrag Co wird gemäß folgender Boolean'schen Gleichung bestimmt:

Co * Qo" . CIN (2).

Da Qo ss 0, Qo* = 1 und CIN =1. Folglich ergibt sich Co = 1.

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Auf diese Ueise uird eine "1" von dem Ausgangsanschluß

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QOi der 2 -Bit-l/erriBgelungsschaltung des Schieberegisters 1002 zugeführt und uird nun der Inhalt des Schieberegisters 1002 zu "11000110". Beim nächsten Taktsignal uird die "θ", die das zweite Bit-Signal der ursprünglichen Daten "10001100" ist, von der 2°-Uerriegelungsschaltung des Schieberegisters 1002 dem Qi-Eingangsanschluß der Vor-/Rück-Schaltung 1008 als das Q1-Signal zugeführt. Der Ausgangsanschluß QOi der \/or-/Rück-Schaltung 1008 erzeugt daher ein Signal QOi gemäß folgender Boolean¹sehen Gleichung:

Q01 = Q1 (±) Co (3).

Da Q1 = 0 und Co = 1 ergibt sich Q01 =1. Der Inhalt von Co ist ein Übertrag, der in der vorhergehenden Bitstellung verarbeitet worden ist und in der Vor-z^Rück-Schaltung 1008 gehalten bzui. gespeichert uorden ist. Die Vor-/Rück-Schaltung 1008 verarbeitet souohl das Ausgangssignal Q01 als auch den Übertrag. Ein Übertrag C1 ergibt sich gemäß folgender Boolean'sehen Gleichung:

C1 ■ qT . Co (4).

Da Q1 ff 1 und Co = 1 ergibt sich C1 = 1. Daher uird die "1" als ein Übertrag in der Uor-/Rück-Schaltung 1008 gehalten bzu. gespeichert. Da die \/or-/Rück-Schaltung 1008 die "1" erzeugt, uird der Inhalt des Schieberegisters 1002 nun zu "11100011" geändert.

Mit dem dritten Taktsignal uird die "1" der Uor-/Rück-Schaltung 1008 als das Q2-Eingangssignal zugeführt. Das Ausgangssignal Q02 ergibt sich gemäß:

Q02 = Q20 C1 (5).

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Da Q2 = 1 und C1 = 1 ergibt sich Q02 = O, Der Übertrag C2 ergibt sich gemäß:

C2 = qT . C1 (6).

Da Q2 = 0 und C1 = 1 ergibt sich C2 = 0. Folglich wird die "0" als der Übertrag gehalten bzw. gespeichert und ändert sich der Inhalt des Schie beregistsrs 1002 zu "01110001".

Uie sich aus der vorstehenden Betriebsweise ergibt, werden die Boolean¹sehen Gleichungen für die Ausgangssignale der Uor-/Rück-Schaltung 1008 wiedergegeben durch folgende Gleichung:

Erstes Ausgangssignal:

QOo = Qo 0 CIN (7)

Zweites und folgendes Ausgangssignal:

QOi = Qi φ C(i - 1.) (8),

wobei Qo das erste Eingangssignal von dem Schieberegister 1002 zur Uor-/Rück-Schaltung 1008 ist. Das CIN- und DEC-Eingangssignal sind Steuereingangssignale für die Rückwärtszählfunktion. Wenn die CIN- und DEC-Eingangssignale "1" sind, zählt die Vor-/Rück-Schaltung 1008 rückwärts,und wenn das CIN-Eingangssignal auf "O" ist, gibt sie das Eingangssignal ohne Rückwärtszählung weiter.

Die in der Vor^Rück-Schaltung 1008 gespeicherten bzw. gehaltenen Überträge ergeben sich gemäß folgenden Gleichungen:

Erster Übertrag:

Co = "θα . CIN (9)

Zweiter und folgender Übertrag:

Ci « "51 · C(i - 1) (10).

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ORIGINAL INSPECTED

Qi ist dabei das i-te Eingangssignal zur Uor^/Rück-Schaltung 1008 und C(i - 1) ist ein Übertrag, der in dem vorhergehenden Zyklus bestimmt ist und der Vor-/Rück-Schaltung 1008 gehalten bzu. gespeichert ist.

Uie sich aus den Gleichungen (7)~~(10) ergibt, ändert sich der Inhalt des Schieberegisters beim 4. Takt oder Taktsignal zu "10111000", beim 5. Taktsignal zu "01011100", beim 6. Taktsignal zu "00101110", beim 7. Taktsignal zu "00010111" und beim 8. Taktsignal zu "10001011". Uie sich aus vorstehendem ergibt, uird nach Zufuhr von 8 l/ierphasen-Taktsignalen, die durch die Signale jil und #2 erzeugt uorden sind, der anfängliche Inhalt "10001100" reduziert auf "10001011". Daher uird, nachdem die gleiche Anzahl an Taktsignalen uie an Bit des Schieberegisters 1002 gesendet bzu, abgegeben uorden ^^st , der Inhalt des Schieberegisters 1002 für die Rückuärtszählfunktion um Eins verringert und für die Voruärtszählfunktion um Eins erhöht.

Anhand der Fig. 13A, 13B und 14 uerden Grundschaltungen des Schieberegisters 1002 der Vor-/Rück-Schaltung 1008, des UerriegelungsEegisters 1006 und der Übertragungsschaltung 1004 erläutert. Fig. 13A zeigt eine Einbit-Schiebeschaltung mit dynamischen Invertern 1010 und 1012. Die Symbole (T) und (2) des Inverters 1010 zeigen, daß der Inverter 1010 durch Taktsignale G1 und G2 angesteuert uird_x und Symbole (z) und (4) des Inverters 1012 zeigen, daß der Inverter 1012 durch Taktsignale G3 und G4 angesteuert uird. Fig. 13B zeigt eine MOS-Darstellung der Schaltung gemäß Fig. 13A. Die Betriebsueise der Schaltung gemäß Fig. 13B uird mit Bezug auf die Arbeitssignalverläufe gemäß Fig. 14 erläutert. Zunächst uerden Vierphasen-Taktsignale G1 bis G4 auf der Grundlage der Taktsignale &"\ und s62 erzeugt. In einem Zeitschlitz oder Zeitintervall C1 gilt G1 = 1 und G2 = 1 und sind die

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Transistoren TR1 und TR2 durchgeschaltet. Jedoch ist ein Transistor TR3 gesperrt, da die Gate-source-Spannung des Transistors TR3 eine Schuellenspannung nicht erreicht. Daher wird eine externe Last wie eine verteilte oder Eigenkapazität C, die mit einem Ausgangsanschluß 0LJT1 des Inverters 1010 verbunden ist, vorgeladen. Im nächsten Zeitschlitz D1 gilt G1 = 0 und G2 = 1, so daß der Transistor TR1 gesperrt und der Transistor TR2 durchgeschaltet sind. Der Transistor TR3 bleibt gesperrt, da IN1 auf "θ" ist. Daher behält die verteilte Kapazität C die Ladung zurück, die durch Vcc (Spannung der Versorgung) vorgeladen worden ist. Als Folge erzeugt der Inverter 1010 das Ausgangssignal .OUT1 = 1 für das Eingangssignal IN1 = 0.

In dem Zeitschlitz E1 sind G3 und G4 auf "0" und sind die

durch
Transistoren TR4 und TR5 geschaltet. Der Transistor TR6 ,bleibt gesperrt, da das Eingangssignal IN2 und G 3 auf "1" sind. Daher wird die mit dem Ausgang 0UT2 des Inverters 1012 verbundene verteilte oder Eigenkapazität durch die Versorgungsspannung Vcc über den Transistor TR4 vorgeladen. Da G3 =0, G4 = 1 und IN2 = 1 ist der Transistor TR4 gesperrt und sind die Transistoren TR5, TR6 durchgeschaltet und uird die vorgeladene Ladung der verteilten Kapazität, die mit dem Ausgang 0UT2 verbunden ist, über die Transistoren TR5 und TR6 entladen. Als Ergebnis uird am Ausgang QUT2 ein Ausgangssignal "0" erzeugt.

Fig. 15A zeigt eine weitere Grundschaltung, wobei eine MOS-Darstellung davon in Fig. 15B wiedergegeben ist. Die j Arbeitsweise dieser Schaltungsanordnung ist grundsätzlich die gleiche wie die der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 13A, 13B. Zunächst werden die Transistoren TR1 und TR2 durch die Taktsignale G3 und G4 durchgeschaltet und wird die mit dem Anschluß OUT verbundene Streukapazität vorgeladen. Dann

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MO ^:

uird ein Logik-Betrieb durchgeführt mittels der die Transistoren TR3, TR4 und TR5 und TR6 aufweisenden Logikschaltung. Die Transistoren TR3 und TR4 bzu. die Transistoren TR5 und TR6 sind reihengeschaltet zur Bildung υοπ UND-Gliedern. Die Reihenschaltungen sind zur Bildung eines NOR-Glieds parallel geschaltet.

Fig. 16 zeigt ein Bit bzu. eine Bitstufe des Schieberegisters der Datenübertragungsschaltung und des Verriegelungsregisters gemäß Fig. 12. Ein Block 1022 stellt ein 1-Bit-Schieberegister dar, ein Block 1024 stellt eine 1-Bit-Datenübertragungsschaltung dar, ein Block 1026 stellt eine 1-Bit-Verriegelungsschaltung dar und ein Block 1028 stellt eine 1-Bit-Schnittstellenschaltung zwischen der Verriegelungsschaltung 1026 und dem Datenbus dar. Die Schaltung gemäß Fig. 12 enthält 8 derartige Schaltungen gemäß Fig. 16, die in Reihe geschaltet sind.

Anhand Fig. 17A wird die I-Bit-Schieberegisterschaltung erläutert. Flit der Zeitsteuerung des Taktsignals G1 = "1" wird der Teil der Schaltung gemäß Fig. 17A , der in VoIllinien dargestellt ist, aktiv (stromführend) und uird der Teil, der. in Strichlinien dargestellt ist, inaktiv (nicht stromführend). Transistoren 1027 und 1029 werden durchgeschaltet und ein Eingangssignal SIN wird einer Signalleitung 1030 über die Transistoren 1027 und 1029 und einem Inverter 1048 übertragen. Eine auf der Signalleitung 1030 vorliegende Kapazität wird aufgeladen, so daß das Eingangssignal SIN auf der Signalleitung 1030 gehalten bzu. gespeichert uird.

Zur Zeitsteuerung gemäß G1 = "0" werden die Transistoren 1027 und 1029 gesperrt und werden die Signalleitungen 1032 und 1030 voneinander isoliert. In diesem Zeitschlitz werden Inverter 1042 und 1044 der noch zu erläuternden

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"*" 3042335

Verriegelungsschaltung ebenfalls aktiv. Eine Schaltung, die zu den Taktsignalen G3 und G4 aktiv ist, die den Taktsignalen G1 und G2 folgen, ist in Fig. 17B dargestellt. Das auf der Signalleitung 1030 gehaltene Signal wird dem Ausgang SOUT synchron zum Abfall des Taktsignals G3 übertragen, wie das anhand Fig. 13 erläutert worden ist. Daher werden bei den Taktsignelen G1 und G2 die Daten Im Eingangssignal SlM auf der Siynalleitung 1U3U gehalten und werden bei den Taktsignalen V, ί und GA von dem Inverter 1040 abgegeben. Auf diese Uei.ne wird das Eingangssignal SIN als Ausgang3siqnal SUUT -.ynchron zur Zeitsteuerunq durch die Taktsignale G1, G2, G3 und G4 abgegeben und ist ein 1-Bit-Schiebebetrieb beendet. Durch die wiederholung der Taktsignale G1 bis G4 wiederholt das Schieberegister den Schiebebetrieb. Wenn das 8-Bit-Schieberegister durch eine Reihenschaltung aus 3 1-Bit-Schieberegistern wie gemäß Fig. 12 gebildet ist, werden die Schiebebetriebe durch die den jeweiligen 1-Bit-Schieberegistern zugeführten Taktsignale G1 bis G4 durchgeführt. Nachdem 8 Sätze von Taktsignalen G1 bis G4 zugeführt worden sind, sind die gespeicherten 8-Bit-Daten um einen Umlauf durch das Schieberegister verschoben worden. jDer Betrieb der Verriegelungsschaltung 1026 wird mit Bezug auf die Fig. 17A und 17B erläutert. Uie in Fig. 17A durch Vollinien dargestellt, werden die auf der Signalleitung 10.34 gespeicherten Daten in der Signalleitung 1036 über einen dynamischen Inverter 1042 und einem Inverter 1044 bei den Taktsignalen G1 und G2 gespeichert. Bei den Taktsignalen G3 und G4 werden die in der Signalleitung 1036 gespeicherten Daten einem Transistor 1049 über einen dynamischen Inverter 1046 und einen Inverter 1048,wie gemäß Fig. 17B,übertragen.Da der Transistor 1049 beim Taktsignal G4 durchgeschaltet ist, werden die von der Signalleitung 1036 zum Transistor 1049 übertragenen Daten weiter zur Signalleitung 1034 übertragen. Da die Transistoren 1027 und 1029

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bei der Zeitsteuerung durch die Taktsignale G3 und G4 gesperrt sind, ist die Reihenschaltung der Signalleitung 1038,des Inverters 1048 und der Signalleitung 1032 vom Eingang und vom Ausgang der 1-Bit-Schieberegisterschaltung 1022 isoliert, so daß sie als ein Teil der Uerriegelungsschaltung 1026 arbeitet. Diese Reihenschaltung wird gemeinsam benutzt won der 1-Bit-Schieberegisterschaltung .und der Uerriegelungsschaltung derart, daß die Eingangsdaten SIN der Schieberegisterschaltung durch die Reihenschaltung bei den Taktsignalen G1 und G2 hindurchtreten, während die Daten der Uerriegelungsschaltung durch die Reihenschaltung bei den Taktsignalen G3 und G4 hindurchtreten. Die Daten auf der Signalleitung 1034 werden zur Signalleitung 1036 abgegeben und die Daten auf der Signalleitung 1036 werden zur Signalleitung 1034 bei den Taktsignalen G3 und G4 zurückgeführt. Auf diese Weise werden die Daten durch Umwälzen durch die Uerriegelungsschaltung mit geschlossener Schleife durch die Taktsignale G1 bis G4 gehalten bzw. gespeichert.

Der Datenschreibbetrieb von der CPU durch die Busleitung wird nun erläutert. Ein Schaltungsteil der Schaltung gemäß Fig. 12, der sich auf den Datensetzbetrieb bezieht, ist in Fig. 18 in Uollinien dargestellt, wobei dessen Betriebsweise in Fig. 19 dargestellt ist. Ein Signal auf einer Steuerleitung UCS (write chip select) enthält Adreßdaten, die von der CPU über den Adreß_bus abgegeben sind, und ein Steuersignal, das über den Steuerbus zugeführt ist und wird zum Steuern der Schnittstelle zwischen der Uerriegelungsschaltung und der 1-Bit-Leitung, die den Datenbus DB bildet. Das Signal auf der Signalleitung LJCS ist mit den Anstiegsflanken der Taktsignale G2 und G4 synchronisiert. Ein Signal auf einer Steuerleitung G4SET bewirkt eine Datenübertragung won der Uerriegelungsschaltung zur Schieberegisterschaltung.

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Uenn das das Datenschreiben wiedergebende Signal von der CPU über den Steuerbus oder den Adreß—bus übertragen ist, nimmt das Signal auf der 3ignalleitung UCS "1" ein. Dieser Zeitschlitz ist in Fig. 19 durch P wiedergegeben. In diesem Zeitschlitz uerden die Schreibdaten auf der Leitung DB geführt, die den Datenbus bildet, und uerden zur Signalleitung 1034 über den Transistor 1052 übertragen. Bei den Taktsignalen G1 und G2 uird das Signal auf der Signalleitung 1034 zur Signalleitung 1036 über den dynamischen Inverter 1042 und den Inverter 1044 übertragen. Auf diese Ueise uerden die Daten am Datenbus DB zur Verriegelungsschaltung über den Transistor 1052 übertragen.

Zum Übertragen der Daten zur Schieberegisterschaltung uird das Signal G4SET erzeugt, uenn das Signal auf dem Datenbus DB zur Signalleitung 1038 der Verriegelungsschaltung übertragen wird, zum Durchschalten des Transistors 1054 der seinerseits die Übertragung der Daten zur Signalleitung 1030 zuläßt, wobei die Daten zum Ausgang SOUT bei den Taktsignalen G3 und G4 verschoben werden.

Anhand der Fig. 19 und 20 uird der Datenlesebetrieb der Schaltung gemäß Fig. 12 erläutert. Das Signal des Schieberegisters ist auf der Signalleitung 1032 der Schieberegisterschaltung gehalten bzw. gespeichert, weil die Transistoren 1027 und 1028 beim Taktsignal Gi durchgeschaltet sind. Abhängig von einem Signal G2F10VE wird das Signal auf der Leitung 1032 zur Signalleitung 1034 über den Transistor 1050 übertragen und uird weiter zur Signalleitung 1036 bei den Taktsignalen G1 und G2 übertragen. Wenn ein Signal RCS (read chip select), das durch die von der CPU über den Steuerbus und den Adreß—bus abgegebenen Signale erzeugt ist, abgegeben bzw. zugeführt wird, wird der Transistor 1054 durchgeschaltet und wird das auf der Signalleitung 1036 gehaltene Signal zum Datenbus DB übertragen. Auf

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diese Ueise wird das Signal von der Schiebeschaltung bzw. Schieberegisterschaltung ausgelesen. Uenn mehrere Schaltungen gemäß Fig. 12 parallel anzuordnen sind, sind die
Schaltungen gemäß Fig. 16, die Grundzellen bilden, in
einer gleichmäßigen Matrix angeordnet, und erfolgt die
Verdrahtung der Taktsignalleitungen G1 bis G4 der Datenbusse DBO bis DB7 und der Signalleitungen G2PIOWE, G4SET, UCS und RCS gleichmäßig mittels Aluminiumleiter.

Schaltungen zum Erzeugen der Signale G4SET, G2l^v10WE und
RCS sind in den Fig. 22A und 22B dargestellt, wobei deren Arbeitsweise anhand Fig. 23 erläutert wird. Fig. 22A
zeigt eine Schaltung zum Erzeugen des Signals G4SET für
den Schreibzugriff. Ein Schreib/Lese-Signal R/U kann ein Signal sein, das durch einen PI-SaoO-Fiikrorechner erzeugt

bei
ist, der einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verwendet uird. Ein niedriger Pegel des Schreib/Lese-Signals gibt den Schreibzugriff wieder, während ein hoher Pegel den Lesezugriff wiedergibt. Das Symbol CS gibt das normalerweise auf hohem Pegel befindliche chip-Uählsignal (bei negativer Logik) wieder, wobei weiter ein
D-Flipflop FF100 vorgesehen ist. Das Flipflop FF100 verriegelt oder setzt das D-Eingangssignal, das zur Trigger-Zeitsteuerung von G4 zugeführt ist, wobei dieses Signal
einem Strobe-Eingang ST zugeführt uird. Es setzt nämlich das D-Eingangssignal zur Zeitsteuerung durch die Anstiegsflanke von G4_;und das Signal G4SET ist durch den Setzzustand bestimmt. Dem D-Eingang wird eine NOR-Funktion aus CS und R/U von einem Ausgang eines NOR-Glieds zugeführt. Ein Q-Ausgangssignal des Flipflops FF100 ist durch die
Signale R/U und CS bei Zeitsteuerung durch die Anstiegsflanke von G4 bestimmt. In einem Zeitbereich oder Zeitschlitz A in Fig. 23 ist das Ausgangssignal des NOR-Glieds auf "1", da beide Signale CS und R/U auf "0"
sind. Daher wird das Q-Ausgangssignal des Flipflops

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FF1OO zu "θ" mit der Anstiegsflanke des Taktsignals G4. Anschließend ist in einem Zeitschlitz B das Ausgangssignal des NOR-Glieds auf ¹¹O", da beide Signale CS und R/U auf "1" sind. Daher uird das TI-Ausgangssignal des Flipflops zu "1ⁿ mit der Anstiegsflanke des.Taktsignals G4. Der Zustand des Signals GASET ist durch die Zustände des Q-Ausgangssignals und des Taktsignals G4 über ein NOR-Glied bestimmt.

Fig. 22 zeigt eine Schaltung zum Erzeugen des Signals 02MOVE für den Schreibzugriff und des Signals RCS. Signale R/U und CS werden einem Eingang eines UND-Glieds und einem D-Eingang eines Flipflops FF101 über ein NOR-Glied zugeführt. Das Taktsignal φ. uird dem anderen Eingang des UND-Glieds und dem ST-Eingang des Flipflops FF101 zugeführt. Ein Q-Ausgangssignal des Flipflops FF101 uird einem NOR-Glied zusammen mit dem Taktsignal φ. zugeführt,wobei das NOR-Glied das Ausgangssignal RCS abgibt. Daher ist der Zustand des Signals G2M01/E durch die Zustände der Signale R/U, CS und φ * bestimmt. Der Zustand des Q-Ausqangs-

s.ignals des Flipflöps FF101 ist weiter durch die Zustände von

R/W und US bei der Anstiegsflanke von φ* (jDder G2) bestimmt.

Der Zustand des Signals RCS ist durch das "o-Ausganqssignal und das Taktsignal φ* bestimmt.

Einzelheiten der Uor-ZRück-Schaltung gemäß Fig. 12 sind in Fig. 24 dargestellt, wobei deren Betriebsweise in Fig. dargestellt ist. Ein Signal Qi ist ein 1-Bit-Signal, das aus der Schieberegisterschaltung der niedrigstwertigen Bit-Stellung (LSB) des Schieberegisters herausgeschoben ist. Abhängig von diesem Eingangssignal wird das Ausgangssignal der Vor-/Rück-Schaltung 1008 von einem Anschluß QOi zur Schieberegisterschaltung der höchstwertigen Bitstell_ung (MSB) des Schieberegisters übertragen. Die Beziehung zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal, wenn die Wor-/Rück-Schaltung 1008 als Rückwärtszählschaltung arbeitet, ist durch die Gleichungen (7), (8), (9) und (1ü) definiert

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UU

und beschrieben:

QDo = Qo 0 CIN (7),

QDi = Qi (+) C(i - 1) (8)_/

Co = Qo · CIN (g)_;

Ci = Ί5Ι · C(i - 1) (10).

Uenn die Uo^/Rück-Schaltung 1008 als Voruärtszählschaltung arbeitet, ergeben sich die Beziehungen gemäß:

QOi = Qi (+) C(i - 1) (12)

Co = Qo · CIN (13)

Ci = Qi · C(i - 1) (14).

Für den Rückuärtszählbetrieb gilt die Signalbedingung DEC = 1 und INC = O und für den Voruärtszählbetrieb gilt die Signalbedingung INC = 1 und DEC = O. Uie sich aus den Gleichungen (7) und (P) und den Gleichungen (11) und (12) ergibt, sind die Beziehungen zwischen dem Eingangssignal und dem Ausgangssignal der Vor-/Rück-Schaltung identisch für den Voruärtszählbetrieb und den Rückwärtszäh!betrieb. Im Fall des 8-Bit-Schieberegisters gemäß Fig. 12 uird das LSB-Signal zunächst als Qi der \/or-/Rück-Schaltung zugeführt. Ein Signal GC uird von einer Synchronsignalschaltung bei jedem Zeitsteuerpunkt 1 abgegeben, der den Beginn der Verschiebung wiedergibt.

Die dynamischen Inverter 1D76 und 1088 gemäß Fig. 24 bilden eine Übertragserzeugerschaltung 1092 für einen Übertrag Ci. Ein UND-Glied 1080 schaltet durch und ein UND-Glied 1078 sperrt mit der Zeitsteuerung des Η-Pegels des ersten Signals GC, so daß das Signal CIN eingeschrieben

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wird. Zum Zeitpunkt des ersten Signals GC wird nämlich das Signal CIN als ein übertrag eingegeben und bei dem nächsten und den folgenden Zeitsteuerpunkten GC werden Überträge auf einem Logik-Weg bestimmt in Übereinstimmung mit der Gleichung (10) oder der Gleichung (14), da das UND-Glied 1080 gesperrt und das UND-Glied 1078 durchgeschaltet ist, so daß das Übertragsausgangssignal C(i - 1) zum vorhergehenden Zeitsteuerpunkt einem NOR-Glied 1088 zugeführt ist. Das NOR-Glied 1088 vergleicht den vorhergehenden übertrag C(i - 1) mit neuen Daten Qi, die über eine Logik-Schaltung 1099 zur logischen Verarbeitung zugeführt sind und erzeugt ein Ausgangssignal Ci = 0, wenn der Übertrag C(i - 1) = 0, wodurch kein Übertragsbetrieb stattfindet. Das NOR-Glied erzeugt ein Ausgangssignal Ci = 1, wenn der Übertrag C(i - 1) =1 und die neuen Daten Qi = 1/ wodurch ein Übertragsbetrieb durchgeführt wird.

Die Logik-Schaltung 1090 führt einen Exklusiv-ODER-Betrieb durch auf der Grundlage der Eingangsdaten Oi und des Übertrags C(i - 1), wie das in den Gleichungen (7) oder (8) wiedergegeben ist. Das Ausgangssignal QOi eines Inverters 1072 wird als Ergebnis des Exklusiv-ODER-Betriebs erhalten.

Eine Null-Detektorschaltung 1094 ist eine Schaltung zum Akkumulieren der Ausgangssignale QOi zu einem akkumulierten Wert Zm oder ZS. Die Null-Detektorschaltung 1094 führt nämlich einen Betrieb gemäß 2: QOi durch, wobei in diesem Fall N = 8. Das Ausgangssignal" QOi wird einem NOR-Glied 1084 zusammen mit dem Signal Zm zugeführt. Das Ausgangssignal des NOR-Glieds 1084 wird zum Ausgang eines Inverters 1076 über einen Transistor 1066 bei einer Zeitsteuerung durch das Taktsignal G2 übertragen und in einer Leitung zwischen dem Inverter 1077 und einem Transistor als das Signal ZS gehalten.

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Das Signal ZS wird einem Eingang eines UND-Glieds 1076 über einen Transistor 1064 zur Zeitsteuerung des Taktsignals G4 übertragen und dort als Signal Zm gehalten.

Die Transistoren 1056 und 1058 und die Inverter 1068 und 1070 bilden die Logik-Schaltung 1090 für die Gleichungen (7), (8), (11) und (12). Sie steuert die Invertierung des Eingangssignals Qi durch den Inverter 1068 abhängig von dem Ausgangssignal C(i-1) der Übertragsgeneratorschaltung. Bei den Taktsignalen G3 und G4 wird ein Ausgangssignal QOi bestimmt auf der Grundlage des Signals C(i-1) und des Eingangssignals Qi. Das Ausgangssignal QOi wird auch der NuIl-Det_ektorschaltung 1094 zugeführt, die die UND-Glieder 1076 und 1082, das NOR-Glied 1084, die Transistoren 1062 und 1064 und den Inverter 1077 enthält.

Zum Zeitsteuerpunkt 1 der Taktsignale G.. und G- werden das Signal C(i-1), das CIN wiedergibt,und das Signal Qo oder Qo" dem dynamischen NOR-Glied 1088 zugeführt, das einen Übertrag in Übereinstimmung mit der Gleichung (9) oder (13) erzeugt. Beim Rückwärtszählbetrieb wird der Transistor 1060 durch das Signal DEC durchgeschaltet und wird das Signal Qo dem NOR-Glied 1088 zugeführt. Beim Vorwärtszählbetrieb wird das Signal INC zum Durchschalten des Transistors 1061 zugeführt, so daß das Signal "Qo" dem NOR-Glied 1088 zugeführt wird. Als Ergebnis nimmt das Ausgangssignal Ci des dynamischen NOR-Glieds 1088 den Wert an, der durch die Gleichungen (9) oder (13) wiedergegeben ist. In der Null-Detektorschaltung 1094 wird das Ausgangssignal QOi als Signal ZS mit dem Takt G2 zurückgehalten.

Zur nächsten Zeitsteuerung 2 ist das Signal GC auf Null und ist das UND-Glied 1080 gesperrt, während das UND-Glied 1078 durchgeschaltet ist. Als Ergebnis wird das Signal Ci als Signal C(i-1) durch das UND-Glied 1078 und das NOR-Glied

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1086 gehalten. Andererseits wird das nächste Bit als Eingangssignal Qi zugeführt. Das Signal C(i-1) und das Eingangssignal Qi werden der Logik-Schaltung 1090 zugeführt, die das Ausgangssignal QOi erzeugt. Das Ausgangssignal QOi wird zum Schieberegister zurückgeführt und wird auch zur Null-Detektorschaltung 1094 geführt. Bei den Taktsignalen G1 und G2 wird der Übertrag Ci durch das dynamische NOR-Glied 1088 auf der Grundlage des Eingangssignals Qi und des gespeicherten Übertrags C(i-1) erzeugt. Beim Taktsignal G2 wird das Signal ZS auf der Grundlage des Ausgangssignals QOi und gespeicherten Signals Zm erzeugt. Zu den Zeisteuerpunkten 3 bis 7 wird der obige Betrieb wiederholt, so daß die in dem Schieberegister gehaltenen Daten dekrementiert oder rückwärtsgezählt bzw. inkrementiert oder vorwärts_gezählt werden. Zum nächsten Zeitsteuerpunkt 1 erzeugt die Null-Detektorschaltung 1094 das gespeicherte Signal ZS als das Ausgangssignal ZO. Wenn das Ausgangssignal ZO bei der Zeitsteuerung durch GC auf Null ist, ist erfaßt, daß die in dem Schieberegister enthaltenen Daten alle auf Null sind.

Wenn das Signal CIN = 0 zum Zeitsteuerpunkt 1 zugeführt wird, bei dem das Signal GC erzeugt wird, ist das Siqnal C(i-1) auf "1" und wird weder der Vorwärtszählbetrieb noch der Rückwärtszählbetrieb durchgeführt und werden die Eingangsdaten so abgegeben wie sie sind.

Die "1"- und "0"-Darstellungen der Signale C(i-i), Qi, QOi und Ci gemäß Fig. 25 beruhen auf der Annahme, daß der Rückwärtszählbetrieb durchgeführt wird, wobei das Schieberegister die Daten "10001100" enthält. Nachdem die Zeitsteuerpunkte 1 bis 8 erzeugt worden sind, ändert sich der Inhalt des Schieberegisters zu "10001011".

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Eine Schaltung, die üblicherweise in der CABC 162,der FSC 172 und der EGRC 178 gemäß Fig. 4 verwendet wird, ist in Fig. 26 dargestellt. Eine Synchronimpulsgeneratorschaltung 1096 entspricht dabei den CABP, FSCP und EGRP in Fig. 4. Eine Tastverhältnisimpulsgeneratorschaltung 1098 entspricht den CABD, FSCD und EGRD. Die Impulsperiodendaten und die Tastverhältnisperiodendaten werden in die Schaltungen 1096 und 1098 gesetzt. Fig. 27 zeigt ein Zeitdiagramm der Schaltung gemäß Fig. Die Einzelheiten der Schaltung 1096 und 1098 sind in Fig. 12 dargestellt, wobei deren grundsätzliche Arbeitsweise bereits erläutert worden ist. Abhängig von dem Signal ZP oder G4SET werden die Daten zum Schieberegister von den Verriegelungsregistern geladen, die die Schaltungen 1096 und 1098 bilden. Simultan wird ein Flipflop 1100 durch das Signal ZP gesetzt. Die Daten des Verriegelungsregisters werden von der CPU als das verarbeitete Ausgangssignal abgegeben» Wie vorstehend in Zusammenhang mit den Fig. 24 und 25 erläutert, beenden die Daten des Schieberegisters einen Rückwärtszählzyklus, wenn die Taktsignale φ* und φ~ i-ⁿ einer Anzahl erzeugt worden sind, die durch die Bitzahl des Schieberegisters bestimmt ist, d.h. im vorliegenden Fall 8 mal. Zu diesem Zeitpunkt wird das Signal GC erzeugt. Synchron mit dem Signal GC führen die Schieberegister der Schaltungen 1096 und 1098 und die Vor-/Rück-Schaltung den Rückwärtszählbetrieb durch. Wenn der Inahlt des Schieberegisters der Schaltung 1098 den Wert Null erreicht, erreicht die Null-Detektorschaltung, daß das Signal ZO den L-Pegel ("0") annimmt und wird das Flipflop 1100 durch das Signal ZD rückgesetzt. Wenn der Inhalt des Schieberegisters der Schaltung 1096 den Wert Null erreicht, erreicht die Null-Detektorschaltung,daß das Signal ZO den L-Pegel einnimmt und wird das Signal

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ZP erzeugt. Das Flipflop 1100 wird wieder durch das Signal ZP gesetzt, das erreicht, daß das Signal G4SET den Schaltungen 1096 und 1098 zugeführt wird. Als Ergebnis werden die Daten wieder von dem Verriegelungsregister zum Schieberegister geladen. Auf diese Weise werden Impulse eines Tastverhältnisses von dem Flipflop 1100 erzeugt, das durch die durch die CPU geladenen Daten bestimmt ist. Durch Anordnen dreier Sätze der Schaltung gemäß Fig. 24 können die CABC 162, die FSC 172 und die EGRC 178 gemäß Fig. 4 gebildet werden.

Fig. 28 zeigt ausführlich die IGNC 164 gemäß Fig. 4. Eine ADV-Impulsgeneratorschaltung 1102 besitzt die Funktion des ADV-Registers gemäß Fig. 4 und eine DWL-Impulsgeneratorschaltung 1104 besitzt die Funktion des DWL-Registers gemäß Fig. 4. Die Einzelheiten der ADV-Impulsgeneratorschaltung 1102 und der DWL-Impulsgeneratorschaltung 1104 sind in Fig. 12 wiedergegeben. Die ADV-Daten und die DWL-Daten werden von der CPU zur ADV-Impulsgeneratorschaltung 1102 und zur DWL-Impulsgeneratorschaltung 1104 geladen. Die ADV-Daten und die DWL-Daten werden durch die CPU verarbeitet. Wie in Fig. 29 dargestellt, sind die ADV-Daten die Anzahl der Impulse POS zwischen einem Bezugskurbelwinkelsignal INTDP und einer Zündstellung und sind die DWL-Daten die Anzahl der Winkelimpulse zwischen der Zündstellung und einem Beginn des Leitzustandes einer Zündspule für die nächste Zündung. Während ein Signal IGNOUT gemäß Fig. 28 auf hohem Pegel ist, fließt Strom durch die Zündspule.

Der Impuls INTDP wird als das Signal G4SET der ADV-Impulsgeneratorschaltung 1102 zugeführt. Daher werden die ADV-Daten von dem Verriegelungsregister , das

die von der CPU abgegebenen ADV-Daten enthält, zu dem Schieberegister übertragen. Das Signal INTDP wird weiter

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als das Signal CIN über ein ODER-Glied 1108 zugeführt. Da das Eingangssignal DEC auf "1" und das Eingangssignal INC auf "0" zu diesem Zeitpunkt sind, beginnt der Rückwärtszählbetrieb. Das Signal CIN (Η-Pegel) wird von dem Ausgang ZO über das ODER-Glied 1108 zugeführt, bis der Inhalt des Schieberegisters Null erreicht. Ein Signal SPOSP wird dem Anschluß GC zugeführt. Dieses Signal wird mit der Zeitsteuerung von GC auf der Grundlage des POS-Impulses eines Kurbelwellenwinkelfuhlers erzeugt und wird weiter unten näher erläutert. Das Schieberegister der ADV-Impulsgeneratorschaltung führt den Rüekwärtszählbetrieb abhängig von dem Signal SPOSP durch. Wenn der Inhalt des ADV-Schieberegisters den Wert Null erreicht, nimmt das Ausgangssignal ZO den niedrigen Pegel an_/und abhängig von dem Signal SPOSP, das über den Inverter 1118 zugeführt wird, erzeugt das NOR-Glied 1114 ein Ausgangssignal ADVP, das das Flipflop 1120 rücksetzt. Als Ergebnis hört das Signal IGNOUT auf. Als Ergebnis hört ein Primärstrom in der Zündspule der Zündeinrichtung 170 gemäß Fig. 4 auf zu fließen, so daß die Zündung auftritt.

Wie in den Fig. 29 und 30 dargestellt, beginnt die DWL-Impulsgeneratorschaltung 1104 den Rückwärtszählbetrieb vom Ausgangssignal ADVP an, das einen Zündzeitpunkt wiedergibt. Folglich werden, wenn das Ausgangssignal ADVP als G4SET-Signal zugeführt wird, die Daten von der Verriegelungsschaltung in der DWL-Impulsgeneratorschaltung 11 04 zum Schieberegister übertragen. Da das Signal DEC auf "1" und das Signal INC auf "0" in der DWL-Impulsgeneratorschaltung 1104 sind, wird das Signal CIN, das den Rückwärtszählbetrieb anweist, über das ODER-Glied 1112 zur Zeitsteuerung des Signals ADVP zugeführt, wobei die RückwärtsZählanweisung weiter zugeführt bleibt, bis der Inhalt des Schieberegisters den Wert Null erreicht und

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das Ausgangssignal ZO der Null-Detektorschaltung von dem Η-Pegel zu dem L-Pegel übergeht. Die Zeitsteuerung des Rückwärtszählbetriebs wird durch das Signal SPOSP bestimmt, das dem Eingang GC über das ODER-Glied 1110 zugeführt wird. Wenn der Inhalt des Schieberegisters den Wert Null erreicht und das Ausgangssignal ZO der Null-Detektorschaltung niedrigen Pegel annimmt, wird das Signal DWLP von dem NOR-Glied 1116 zur Zeitsteuerung des Signals SPOSP erzeugt und wird das Flipflop 1120 gesetzt. Als Ergebnis wird das Signal IGNOUT erzeugt und fließt der Primärstrom der Zündspule. Wie erläutert, wird das Flipflop 1120 durch das Ausgangssignal der ADV-Impulsgeneratorschaltung 1102 rückgesetzt, so daß der Primärstrom der Zündspule blockiert bzw. gesperrt wird und die Zündung stattfindet.

Eine Schaltung zum Erzeugen der Eingangssignale INTDP und SPOSP gemäß Fig. 28 ist in Fig. 31 dargestellt, wobei deren Betriebszeitsteuerung in Fig. 30 wiedergegeben ist. Signale REF und POS werden von dem Fühler 146 gemäß Fig. zugeführt. Das Signal REF ist ein Bezugskurbelwellenwinkelsignal der Maschine und ist eine Impulsfolge, die bei einem Winkel, bestimmt durch die Anzahl der Zylinder der Maschine, erzeugt wird, d.h. alle 180° für eine 4-Zylindermaschine, alle 120° für eine 6-Zylindermaschine und alle 90° für eine 8-Zylindermaschine. Das Signal POS ist eine Impulsfolge, die bei (beispielsweise) jedem Grad des Kurbelwellenwinkels erzeugt wird. Da solche Signale mit der Drehung der Maschine synchronisiert sind, sind sie asynchron zum internen Takt oder Taktsignal der Schaltung. Das Signal REF wird einem D-Flipflop 1122 zugeführt, während das Signal POS einem D-Flipflop 1126 zugeführt wird. Die D-Flipflops 1122 und 1126 erzeugen Ausgangssignale abhängig von dem Taktsignal GC. Die D-Flipflops 1124 und 1128 können durch das Taktsignal φ synchronisiert sein (das Taktsignal φ.. oder

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φ~) , wobei sie jedoch bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch das invertierte Signal des Signals GC synchronisiert sind. Ein Signal SREFP wird an einem Ausgang eines NOR-Glieds 1130 mit der Zeitsteuerung des Signals GC des ersten Taktsignals φ nach dem Anstieg des Eingangssignals (Bezugswinkelimpuls) REF erzeugt. Ein Ausgangssignal SPOSP eines Exklusiv-ODER-:Glieds 1132 wird bei der Zeitsteuerung des ersten Signals GC nach dem Anstieg des Eingangssignals (Winkelimpuls) POS und bei der Zeitsteuerung des ersten Signals GC nach dem Abfall des Eingangssignals POS erzeugt. Als Ergebnis wird das Signal SPOSP all 0,5° des Kurbelwellenwinkels aus den Impulsen POS erzeugt, die alle 1° des Kurbelwellenwinkels erzeugt werden.

Eine INTL-Impulsgeneratorschaltung 1042 erzeugt ein Bezugskurbelwellenwinkelsignal INTDP, das durch das Signal SREFP gesteuert werden muß, das durch die Befestigungslage des Fühlers bestimmt ist. Das Signal SREFP wird als das Signal G4SET der INTL-Impulsgeneratorschaltung 1042 zugeführt, so daß die Daten von der Verriegelungsschaltung zum Schieberegister geladen werden. Diese Daten geben eine Phasendifferenz zwischen dem Signal SREFP und dem Bezugssignal INTDP wieder. Das Schieberegister führt dann den Rückwärtszählbetrieb abhängig von dem Signal SPOSP durch, das dem Eingang GC über ein ODER-Glied 1036 zugeführt ist, und wenn der Inhalt des Schieberegisters den Wert Null erreicht, nimmt das Ausgangssignal 250 den niedrigen Pegel an und wird das Signal INTDP über ein NOR-Glied 1040 synchron zu dem Signal SPOSP abgegeben.

Fig. 33 zeigt eine Drehzahldetektorschaltung und Fig. zeigt deren Zeitsteuerung. Die Periodendaten zur Bestimmung der Periode einer Periodenimpulsgeneratorschaltung 1050

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(RPMT) werden von der CPU einer Verriegelungsschaltung der RPMT-Schaltung 1050 geladen. Ein Ausgangssignal RPMTP eines NOR-Glieds 1044, das von einem Ausgangssignal ZO der RPMT-Schaltung 1050 abhängt, wird als das Eingangssignal G4SET der RPMT-Schaltung 1050 zugeführt, so daß die Daten von dem Verriegelungsregister der RPMT-Schaltung 1050 zum Schieberegister abhängig von dem Signal RPMTP geladen werden. Da die "1" stets als das Signal CIN zugeführt ist, führt das Schieberegister der RPMT-Schaltung 1050 den Rückwärtszählbetrieb abhängig von dem dem Eingang GC zugeführten Taktsignal CLK1 durch. Wie in Fig. 34 dargestellt, erreicht, wenn der Inhalt des Schieberegisters der RPMT-Schaltung 1050 Null erreicht, die Null-Detektorschaltung, daß das Signal ZÖ~ den L-Pegel annimmt und wird das Signal RPMTP (H-Pegel) von dem NOR-Glied 1044 erzeugt. Abhängig von dem Signal RPMTP werden die Daten von dem Verriegelungsregister~TlPMT-Schaltung 1050 zum Schieberegister geladen. Folglich wird das Signal RPMTP von dem NOR-Glied 1044 mit einer Frequenz erzeugt, die durch die von der CPU geladenen Daten bestimmt ist. Ein Schieberegister einer Impulszählschaltung 1052 (RPMD) zählt die Signale SPOSP, die in der Periode des Signals RPMTP erzeugt sind und führt den Zählerstand von dem Schieberegister zum Verriegelungsregister abhängig von dem Signal RPMTP zurück. Danach wird der Inhalt des Schieberegisters der RPMD-Schaltung 1052 durch das Signal RPMTP rückgesetzt, das über eine Verzögerungsschaltung 1048 zugeführt ist. Da die RPMTD-Schaltung 1052 "0" an dem Anschluß DEC und "1" an dem Anschluß INC empfängt, führt sie den Vorwärtszählbetrieb durch. Die Zeitsteuerung des Vorwärtszählbetriebes wird durch das Signal SPOSP bestimmt, das dem Anschluß GC zugeführt ist. Folglich hält das Schieberegister der RPMD-Schaltung 1052 den akkumulierten Zählerstand des Signals SPOSP in einer vorgegebenen Periode zurück, d.h.

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der Periode des Signals RPMTP. Da dieser Zählerstand von dem Schieberegister zu dem Verriegelungsregister übertragen wird und darin abhängig von dem Signal RPMTP zurückgehalten wird, das der RPMD-Schaltung 1052 als das Signal G2MOVE zugeführt wird, werden die der Drehzahl entsprechenden Daten durch Auslesen der in dem Verriegelungsregister gespeicherten Daten durch die CPU erhalten.

Fig. 35 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Erfindung bei einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung angewendet ist. Eine CYL-Impulsgeneratorschaltung 1070 zählt Signale SREFP. Für beispielsweise eine 6-Zylindermaschine wird ein Signal CYLP alle 3 Zählungen des Signals REFP erzeugt, wie in Fig. 34 dargestellt. Der Zählerstand unterscheidet sich abhängig von der Zylinderzahl und wird von der CPU abgegeben und in einem Verriegelungsregister der CYL-Schaltung 1070 zurückgehalten. Wenn die vorgegebene Anzahl an Signalen CYLP erzeugt ist und als Eingangssignal G4SET zugeführt ist, werden die Daten in dem Verriegelungsregister in das Schieberegister geladen. Die Daten werden abhängig von dem Signal INTDP rückwärts gezählt, und jedesmal dann, wenn der Inhalt des Schieberegisters Null erreicht, nimmt das Ausgangssignals ZO den L-Pegel an und wird das Signal CYLP über ein NOR-Glied 1054 mit der Zeitsteuerung durch das Signal SREFP erzeugt. Ein Flipflop 1068 wird durch das Signal CYLP gesetzt. Die einer Kraftstoffeinspritzzeit entsprechenden Daten werden in eine INJ-Impulsgeneratorschaltung 1072 von der CPU gesetzt. Diese Daten werden in das Schieberegister abhängig von dem dem Eingang G4SET von dem Verriegelungsregister zugeführten Signal CYLP geladen. Die Daten werden abhängig von dem Signal CLK2 rückwärts gezählt, das dem Eingang GC über ein ODER-Glied 1060 augeführt wird. Wenn ein Taktsignal GC anstelle des Taktsignals CLK2 zugeführt wird,

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erfolgt der Rückwärtszählbetrieb abhängig vom Taktsignal GC. Wie in Fig. 36 dargestellt, wird begonnen,eine Zeit, die mit den INJ-Daten in Beziehung steht, abhängig von dem Signal CYLP zu messen. Wenn die INJ-Daten den Wert Null durch den Rückwärtszählbetrieb mittels des Taktsignals CLK2 erreichen, nimmt das Ausgangssignal ZO den niedrigen Pegel ein und wird das Signal INJP einem Rücksetzanschluß des Flipflops 1068 über ein NOR-Glied 1068 zum Rücksetzen des Flipflops 1068 zugeführt. Als Ergebnis erzeugt der Ausgang INJOuT des Flipflops 1068 ein Signal INJOUT abhängig von den INJ-Daten, die von der CPU geladen worden sind. Das Ausgangssignal wird durch eine Verstärkerschaltung 1074 verstärkt und einem Einspritzer 1076 zum Einspritzen des Kraftstoffs zugeführt.

Fig. 37 zeigt eine Signalgeneratorschaltung, die die Signale φ. und φ~ von einem Oszillator 1078 erzeugt. Von diesen Signalen werden Taktsignale G1 bis G4 mittels einer Wellenformerschaltung 1080 wie gemäß Fig. 25 erzeugt und werden auch die Signale GC gemäß Fig. 25 mittels einer Frequenzteilerschaltung 1082 erzeugt. Das Ausgangssignal GC der Frequenzteilerschaltung 1082 wird weiter mittels Frequenzteilerschaltungen 1084 und 1086 geteilt zum Erzeugen der Zeitsteuerimpulse CLK1 und CLK2.

Fig. 38 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Eingabe-/Ausgabe-Impulsumsetzerschaltung gemäß Fig. 4, die durch die Grundschaltungen gemäß Fig. 12 aufgebaut ist. Die Register CABD, CABP, ADV, DWL, FSCD, FSCP, EGRD, EGRP> RMPT und RPMD und die zugeordneten Vor-/Rück-Schaltungen 1008 und die Null-Detektorschaltungen 1009 sind regelmäßig angeordnet. Die Register weisen jeweils ein 8-Bit-Register auf und die Taktsignale G1 bis G4 und die Steuersignale WCS, RCS, G4SET und G2MOVE werden den jeweiligen Bit bzw. Bitstellungen zugeführt. Die.Steuersignale INC, DEC, GC

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und CIN werden den Vor-z^Rück-Schaltungen 1008 zugeführt .

Gemäß der Erfindung können, da die Impulsumsetzerschaltungen und die Zählerschaltungen durch die Schieberegister und die Vor-/Rück-Schaltungen ausgebildet sind, die durch einfache Bauelemente aufgebaut sind, in regelmäßiger Form angeordnet werden und ist die Wäreinerzeugung niedrig. Weiter kann das dynamische Element so, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, verwendet werden. In diesem Fall wird die Wärmeerzeugung weiter verringert auf annähernd die Hälfte derjenigen einer herkömmlichen digitalen Maschinensteuerschaltung.

Zusätzlich wird, da die Bauelemente regelmäßig angeordnet werden können, die Integrationsfähigkeit bzw. der Integrierungswirkungsgrad erhöht und wird die Größe auf annähernd die Hälfte derjeniger herkömmlicher Vorrichtungen verringert. Weiter kann die Anordnung mehrlagig sein bezüglich der Bitleitungen des Datenbus, wie in Fig. 38 dargestellt. In diesem Fall wird die Integrationsfähigkeit bzw. der Integrierungswirkungsgrad weiter erhöht, da der Datenbusbereich ebenfalls enthalten ist.

Weiter kann die Maschinenanhalt-Detektorschaltung und die INTV-ünterbrechungsschaltung, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 dargestellt sind, ebenfalls mittels der Grundschaltungen gemäß Fig. 12 in ähnlicher Weise aufgebaut werden.

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Claims

ANSPRÜCHE

( 1.} Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der mindestens ein Zustand der Maschine erfaßt uird und ein Bezugsuert eines Steuermechanismus zum Steuern der Maschine auf der Grundlage des erfaßten Maschinenzustandes berechnet uird und ein Steuerimpulssignal abhängig von dem berechneten Bezugsuert erzeugt uird zur Zufuhr des Steuerimpulssignals zum Steuermechanismus zur Steuerung der Maschine abhängig von dem Bezugsuert,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Einrichtung zum Erzeugen des Steuerimpulssignals abhängig von dem Bezugsuert eine Taktsignalgeneratorschaltung zum Erzeugen eines Taktsignals, das nach jedem Ablauf einer vorgegebenen Zeit erzeugt uird, und mehrere Impuissignalgeneratorschaltungen enthält, uobei jede der Impulssignalgeneratorschaltungen aufueist

ein Schieberegister (1002^iH das der Bezugsuert in Form eines Digitalsignals eingebbar ist, uobei das Schieberegister (1002) zum Empfang des Taktsignals von der Faktsignalgeneratorschaltung zum Verschieben

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des Register--; (10D2) um ein Bit zu einem Zeitpunkt ausgebildet ist,

eine Vor-/Rück-Schaltung (100.3) zum Erhöhen oder Erniedrigen eines Eingangssignals urr_; einen vorgegebenen liiert,

eine Detektorschaltung (10(19.) zum Lrfapsen des Inhalts des Schieberegisters (1UÜ2) und .

eine Datenübertragungsschaltung zum Verbinden des Ausgangs und des Eingangs des Schieberegisters (1002) in einer geschlossenen Schleife über die l/or-/Rück-Schaltung (1U08),

uobei der in das Schieberegister (1002) geladene bzu. gespeicherte Inhalt durch Zuführen des Inhaltes des Schieberegisters (1002) zur Vor-ARück-Schaltung (1008) und dann Rückführen zürn Schieberegister (10U2) erhöht oder erniedrigt wird und uobei. die Detektorschaltung (1ÜU9) erfaßt, uenn der Inhalt des Schieberegisters (1002) einen vorgegebenen Uert erreicht, sodaß das Steuerimpulssignai bis zum oder von dem Erfassungspunkt an erzeugt ist.

Steuervorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulssignalerzeugungseinrichtung eine erste urd eine zweite Impulssignaigeneratorschaltung (1096, 1098) und ein Flipflop (110U) enthält, daß die erste Impulssignaigeneratorschaltung (1096) das Schieberegister als erstes Schieberegister enthält, das mit einem Bezugsuert versorgt ist, der eine Periode des ImpLlssignals wiedergibt, uobei dessen Inhalt um t. ins abhängig von dem Taktsignal verringert uird, uobei die erste Impulssiqnslgeneratorschaltung (1096) einen ersten Ausgangsimquls erzeugt und ihn zuführt, um dadurch den Bezugsuert zuzuführen und ihn auch einem Setzeingang des Flipflops (1100) zuführt, uenn der In-

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halt des Schieberegisters zu Null wird, daß die zweite Impulssignalgeneratorschaltung (1U98) das Schieberegister als zueites Schieberegister enthält, uobei der zugeführte Bezugsuert ein Tastverhältnis des Impulssignals wiedergibt und uobei der Rückuärtszählbetrieb abhängig van dem ersten Ausgangssignal derart begonnen uird, daß dessen Inhalt um Eins abhängig von dem Taktsignal verringert uird, uobei die zueite Impulssignalgeneratorschaltung (1098) einen zueiten Au?- gangsimpuis erzeugt und einem Rücksetzeingang des Flipflops (1100) zuführt, wenn der Inhalt des zweiten Schieberegisters zu Null wird, und daß das Ausgangssignal des Flipflops (110G) das Steuerimpulssignal darstellt.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulssignalerzeugungseinrichtung eine erste und eine zueite Logikschaltung (1126, 1128; 1122, 1174) und die erste Impulssignalgeneratorschaltung (1042) enthält,

daß die erste Logikschaltung (1126, 1128) einen ersten Winkelzeitsceuerimpuls (SPG5P) synchron zu dem Taktsignal und einen ersten Winkel.Impuls (PGS) erzeugt, der bei jeder Drehung um einen ersten vorgegebenen Kurbeluellenuinkel erzeugt ist,

daß die zueite Logikschaltung (1122, 1124) einen zueiten Winkelzeitsteuerimpuls ''SiIEFP) synchron zum Taktsignal und einen zuei.te.-n Winkel impuls (REF) erzeugt, der bei jeder Drehung um einen vorgegebenen zueiten Kurbeluellenuinkel erzeugt ist, der in Beziehung zur Anzahl der Zylinder der Maschine steht,

daß die erste Imnulssignalgeneratorschaltung (1042) abhängig von dem zueiten Winkelzeitsteuerimpuls (SREFP) geladen uird, wobei der üezugiuert eine Differenz zwischen

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einem Bezugskurbelwellenwinkel, bei dem der Bezugskurbelwellenwinkelimpuls erzeugt wird, und eineßi Kurbelwellenwinkel wiedergibt, bei dem der zweite Uinkelzeitsteuerimpuls (SREFP) erzeugt wird, daß die erste Impulssignalgeneratorschaltung den Rü'ckuärtszählbetrieb abhängig von dem zweiten Uinkelzeitsteuerimpuls derart beginnt, daß der Inhalt der ersten Impulssignalgeneratorpchalbunc um Eins verringert wird abhängig wan dem ersten Uinkelzeitsteuerimpuls (SPOSP) und

daß die erste Impulssignalgeneratorschaltung (1042) einen Ausgangsimpuls als den ßezugskurbelwellenwinkelimpuls synchron zu dem zweiten Uinkelzeitsteuerimpuls erzeugt, wenn ihr Inhalt zu Null wird,

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulssignalerzeugungseinrichtung eine zweite und eine dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1102, 1104) und ein Flipflop (1120) enthält, daß die zweite Impulssignalgeneratorschaltung (1102) mit dem Bezugswert, der eine Differenz zwischen dem fiezugskurbelwellenwinkel und einem Zündwinkel wiedergibt, geladen ist und den Rückwärtszählbetrieb beginnt abhängig von dem Bezugskurbeluellenwinkelimpuls derart, daß sein Inhalt um Eins abhängig von dem Uinkelzeitsteuerimpuls verringert wird, wobei die zweite Impulssignalgeneratorschaltung (1102) ein erstes Ausgangssignal erzeugt und einem Rücksetzeingang des Flipflops (1120) zuführt, wenn ihr Inhalt zu Null wird, daß die dritte ImpulssignaLgeneratorschaltung (1104) mit dem Bezuqswert versorgt ist, der eine Differenz zwischen dem Zündwinkel und einem Kurbelwellenwinkel wiedergibt, bei de.m der Lrci tzustand einer Zündspule beginnt, und den. Rückwärtszählbetrieb abhängig von dem ersten Ausgangsimouls beginnt derart, daß ihr Inhalt

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um Eins abhängig von dem ersten Uinkelzeitsteuerimpuls erniedrigt wird, uobei die dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1104) einen zweiten Ausgangsimpuls erzeugt und ihn einem Setzeingang des Flipflops (1120) zuführt, uenn ihr Inhalt zu Null uird, und

daß das Ausgangssignal des Flipflops das Steuerimpulssignal ist und der Zündspule zugeführt uird.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulssignalerzeugungseinrichtung eine zueite und eine dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1070, 1072) und ein Flipflop (1068) enthält, daß die zueite Impulssignalgeneratorschaltung (1070) mit dem Bezugsuert, der in Beziehung zu der Zylinderzahl der Maschine steht,vnrsorgt ist, uobei ihr Inhalt um Eins abhängig von dem Bezugskurbeluellenuinkelimpuls verringert uird, uobei die zueite Impulssignalgeneratorschaltung (1070) ein erstes Ausgangssignal erzeugt und sich selbst zuführt, uodurch der Bezugsuert zugeführt uird, souie einem Setzeingang eines Flipflops, uenn ihr Inhalt zu Null uird,

daß die dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1072) mit dem Bezugsuert, der eine Kraftstoffeinspritzzeitperiode uiedergibt, versorgt ist, und den Rückuärtszählbetrieb des Bezugsuertes abhängig von dem ersten Ausgangsimpuls derart beginnt, daß ihr Inhalt um Eins abhängig von dem Taktsignal verringert uird, uobei die dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1072) einen zueiten Ausgangsimpuls erzeugt und einem Rücksetzeingang des Flipflops (1068) zuführt, uenn ihr Inhalt zu Null uird, und

daß das Ausgangssignal des Flipflops (1068) das Steuerimpulssignal zum Steuern eines Kraftstoffeinspritzers ist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Impulssignalerzeugungseinrichtung eine zweite und eine dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1050, 1052) enthält,

daß die zweite Impulssignalgeneratorschaltung (1050) mit dem Bezugsuert,der eine vorgegebene Zeitperiode wiedergibt, versorgt ist und ihr Inhalt um Eins abhängig von dem Taktsignal verringert uird, wobei die zweite Impulssignalgeneratorschaltung (1050) ein Ausgangssignal erzeugt und sich selbst zum Zuführen des Bezugswertes sowie der dritten Impulssignalgeneratorschaltung zuführt, wenn ihr Inhalt zu Null wird,

daß die dritte Impulssignalgeneratorschaltung (1052) ihren Inhalt rücksetzt und den Vorwärtszählbetrieb abhängig von dem Ausgangssignal beginnt derart, daß ihr Inhalt um Eins erhöht wird abhängig von dem ersten Uinkelzeitsteuerimpuls, wobei der Inhalt der dritten Impulssignalgeneratorschaltung (1052) abhängig von dem Ausgangssignal ausgelesen wird.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß jede der Impulssignalgeneratorschaltungen ein Verriegelungsregister (1006) mit Bitstellungen enthält, die den Bitstellungen des Schieberegisters (1002) entsprechen.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß jede Bitstellung des Schieberegisters (1002) durch eine master-slave-Anordnung gebildet ist und daß jede Bitstellung des Verriegelungsregisters (1006) durch eine master-slave-Anordnung gebildet ist, wobei die master-

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Anordnung der 3itstellung des Schieberegisters (1002) gemeinsam von der slave-Anordnung der entsprechenden Bitstellung des Verriegelungsregisters (1006) benutzt ist.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet,

daß jede Bitstellung des Schieberegisters (1002) durch eine master-slave-Anordnung gebildet ist und daß jede Bitstellung des Verriegelungsregisters (1006) durch eine master-slave-Anordnurg gebildet ist, uobei die slave-Anordnung der Bitstellung des Schieberegisters (1002) gemeinsam von der master-Anordnung der entsprechenden Bitstellung des Verriegelungsregisters (1006) benutzt ist.