DE2551639A1

DE2551639A1 - Vorrichtung zur bestimmung der dauer von einspritzsteuerbefehlen bei einer kraftstoffeinspritzanlage fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2551639A1
Application number: DE19752551639
Authority: DE
Inventors: Rolf Daeumer; Ulrich Dipl Ing Flaig; Uwe Dr Ing Kiencke; Winfried Dipl Ing Kloetzner; Martin Dipl Ing Dr Zechnall
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-11-18
Filing date: 1975-11-18
Publication date: 1977-06-02
Also published as: FR2332434A1; GB1570620A; JPS5263524A; FR2332434B1

Description

Dipl. Ing. Peter Otte 7 STUTTGART 8O(Vaihingen)

Patentanwalt . Waldburgstraße 48

Telefon (0711) 734627

1158/ot/wi
27.8.1975

Firma

Robert Bosch GmbH

7 Stuttgart

Vorrichtung zur Bestimmung der Dauer von Einspritzsteuerbefehlen bei einer Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bestimmung der Dauer von einer Brennkraftmaschine zugeordneten Einspritzventilen zuzuführenden Einspritzsteuerbefehlen, wobei die Einspritzzeit unter anderem abhängig ist von der Drehzahl, dem Luftdurchsatz im Saugrohr und der Temperatur der Brennkraftmaschine, mit einem eine proportionale Ausgangsspannung erzeugenden Luftmengenmesser, einem Temperaturfühler im Bereich der Brennkraftmaschine und einem Drehzahlgeber, sowie einer aus diesen Informationen die Dauer (ti) der Einspritzimpulse errechnenden Rechenschaltung.

Bei einem bekannten Kraftstoffeinspritzsystem zur Steuerung mindestens eines Einspritzventils bei einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Luftdurchsatz werden in der Rechenschaltung Gleichspannungssignale gebildet, die proportional zum Luftdurchsatz und zur Kurbelwellendrehzahl sind. Diese Signale werden als Analogsignale in Gleichspannungsverstärkerstufen wei-

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terverarbeitet. Die Gleichspannungsverstärkerstufen bei solchen Analogrechnern müssen sehr genau abgeglichen werden, wobei sich hinsichtlich ihrer Langzeitstabilität Schwierigkeiten ergeben können. Außerdem sind solche Analogrechenschaltungen gegenüber dem Einfluß von Störimpulsen empfindlich. Dies führt zu Schwierigkeiten insbesondere bei der Verwendung solcher Vorrichtungen zum Betrieb von Kraftfahrzeugen, da in diesen, beispielsweise durch die Zündanlage oder durch Fahrtrichtungsanzeiger, Störimpulse in unkontrollierbarer Weise entstehen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Kraftstoffeinspritzanlagen in der Weise zu verbessern, daß die Empfindlichkeit gegenüber Störimpulsen wesentlich herabgesetzt ist und Abgleicharbeiten nicht mehr erforderlich sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von der eingangs genannten Vorrichtung und besteht erfindungsgemäß darin, daß ein erster mit einer zur angesaugten Luftmenge pro Hub proportionalen Zählfrequenz während eines vorgegebenen Kurbelwellenwinkels gespeister Zähler sowie ein über eine Rückführung geregelter und die Ausgangsspannung des Luftmengenmessers verarbeitender Analog-Digitalwandler zur Erzeugung der Luftmengenfrequenz vorgesehen sind, daß die in eine proportionale Frequenz umgesetzte Brennkraftmaschinentemperatur einer digitalen Multiplizierschaltung zur gemeinsamen Verarbeitung mit weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine zugeführt ist zur Erzeugung einer Ausgangsfrequenz, wobei der Multiplizierschaltung ein adressierbarer Festwertspeicher zugeordnet ist, dessen in Abhängigkeit von den weiteren Betriebsparametern aufeinanderfolgend ausgegebene gespeicherte Datenwerte mit der Temperaturfrequenz multiplizierbar sind, daß die Ausgangsfrequenz der Multiplizierschaltung mindestens einem Summationspunkt zusammen mit mindestens einer weiteren, aus mindestens einem weiteren Betriebsparameter abgeleiteten Frequenz zur Bildung einer

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Gesamtkorrekturfrequenz zuführbar ist und daß ein den Inhalt des ersten Zählers übernehmender und mit der Gesamtkorrekturfrequenz auszählender weiterer Zähler vorgesehen ist, wobei die Dauer vom ÜbernahmeZeitpunkt bis zur Erreichung eines vorgegebenen Zählinhalts des weiteren Zählers ein Maß für die Dauer der Einspritzzeit pro Hub ist.

Die Erfindung stellt daher eine digitale Rechenschaltung zur Bestimmung der Einspritzzeit von mindestens einem Einspritzventil bei einer Brennkraftmaschine zuzuführenden Einspritzsteuerbefehlen dar, die eingangsmäßig im wesentlichen mit Analogsignalen beaufschlagt ist, die aus dem jeweiligen Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine abgeleitet sind.

Da sich solche digitalen Rechenschaltungen mit gegebenenfalls äußerst hohen Frequenzen in sehr schneller zyklischer Abfolge betreiben lassen, ist der auch bei Vorliegen sehr häufiger Störimpulse maximal erzeugbare Fehler vernachlässigbar klein; dabei ist weiterhin von besonderem Vorteil, daß beim Aufbau einer digitalen Rechenschaltung zur Bestimmung der Einspritzdauer bei einer Kraftstoffeinspritzanlage im wesentlichen integrierte Schaltkreise verwendet werden können, wobei für jedes Kraftfahrzeug unterschiedliche Verhaltensweisen, beispielsweise beim Warmlauf, in Form eines Festwertspeichers der jeweiligen digitalen Kraftstoffeinspritzanlage zugeordnet werden können, die je nach Bedarf durch Adressierung des Festwertspeichers die erforderlichen Informationen aus diesem abruft. Beim Übergang von einem Kraftfahrzeug auf das andere braucht dann lediglich noch der Festwertspeicher ausgetauscht und entsprechend programmiert zu werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und in diesen niedergelegt.

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Im folgenden werden Aufbau und IVirkungsweise von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren im einzelnen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematischer Blockbilddarstellung eine erste mögliche Ausführungsform einer digitalen Kraftstoffeinspritzanlage, wobei der ohnehin erforderliche Zentralspeicher auch Informationen für sonstige, bei einem Kraftfahrzeug verwendete Einzelrechner speichert und der Zugriff der Einzelrechner über sämtlichen Rechnern gemeinsame Informations leitungen erfolgt,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer digitalen Kraftstoff einspritz anlage, bei der die Blockschaltbilddarstellung der Fig. 1 detaillierter erläutert ist und bei der in Abwandlung der Speicher ausschließlich der Kraftstoffeinspritzanlage zugeordnet ist, und Fig. 3 den detaillierten Auf b eu einer bei den Schaltungen der

Figuren 1 und 2 häufig verwendeten Multiplizierschaltung. Fig. 3a die Abhängigkeit einer Ausgangsfrequenz fa über Eingangsfrequenz fe bei einem als Texlschaltung verwendeten Sog. DDA-MuItipi Lzierers.

Die in Fig. 1 gezeigte Kraftstoffeinspritzanlage besteht aus einem Hauptrechner 1 mit einem zugeordneten Steuerteil· 1b, weiches eine Teilerschaltung sein kann und dazu dient, das Gesamtsystem der jemals vorhandenen Anzahl von Zylindern der zugeordneten Brennkraftmaschine anzupassen. Dem Hauptrechner ist eine Spannungskorrekturschaltung 2 nachgeschaltet, der die Ausgangsimpulsfolge des Hauptrechners zugeführt ist, die im wesentlichen schon durch die Dauer ihrer Einzelimpulse die Einspritzzeit pro Hub bestimmt. Die Spannungskorrekturschaltung, die mit der schwankenden Bordnetzspannung beaufschlagt ist, verarbeitet die ihr zugeführte Impulsfolge te des Hauptrechners 1~so, daß sich der Einfluß von eventuellen Schwankungen des Bordnetzes auf die An- und Abfallzeiten der Einspritzventile heraushebt. Die in der Weise korrigierte Impulsfolge mit Impulsen der Dauer ti am Ausgang der Spannungskorrekturschaltung 2 gelangt dann über eine Endstufe 3 auf die Einspritzventile,

die be-

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vorzugt so ausgebildet sind, daß sie als elektromagnetische Einspritzventile für die Zeitdauer öffnen und eine bemessene Kraftstoffmenge dem jeweils zugeordneten Zylinder oder Saugrohr zuführen, die der Dauer der anliegenden Einspritzsteuerbefehle entspricht.

Der Hauptrechner 1 ist so ausgebildet, daß er einen Zähler oder ein Register aufweist, welches während einer bestimmten Torzeit T, die umgekehrt proportional zur Drehzahl η der Brennkraftmaschine ist, eine ihm zugeführte Luftmengenfrequenz fLM aufwärts zählt oder doch in einer solchen Weise registriert, daß nach Ablauf der Torzeit jeder ihm zugeführten Frequenz ein bestimmter Zählerstand zugeordnet ist. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß der Zähler auch ein sogenannter stochastischer Zähler sein kann, hierauf wird weiter unten noch genauer eingegangen. Der Zähler- oder Registerstand wird nach Ablauf der Torzeit mit einer dem Hauptrechner 1 ergänzend zugeführten Korrekturfrequenz fK wieder abwärts gezählt bis zum Erreichen des Ausgangszählerstandes zu Beginn der Torzeit. Der Zeitpunkt vom Beginn des Abwärtszählens mit der Korrekturfrequenz bis zum Erreichen des vorgegebenen Zählerendstands, der bei einem normalen Zähler oder Register dem Wert Null entspricht, ist ein Maß für die effektive Einspritzzeit te.

Der Darstellung der Fig. 1 läßt sich entnehmen, daß dem Hauptrechner 1 daher drei verschiedene Eingangsgrößen zuzuführen sind, nämlich einmal die schon erwähnte Luftmengenfrequenz fLM, die bevorzugt in einer vorgeschalteten Signalaufbereitungsoder "Interface"-Schaltung 4 nach dem Regelkreisprinzip aus einem analogen Signal erzeugt wird, eine Korrekturfrequenz fK und eine Drehzahlinformation als Drehzahlfrequenz fn. Bei dem analogen Signal für die Luftmengenfrequenz fLM kann es sich um das Ausgangssignal eines Potentiometers handeln, welches sich je nach Stellung einer Luftklappe im Saugrohr der Brennkraftmaschine bevorzugt proportional zur das Saugrohr durchsetzenden Luftmenge ändert. Sollte eine Proportionalität in der

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Weise nicht zu erzielen sein, dann können entsprechend geeignete und an sich bekannte Korrekturschaltungen verwendet werden. Das bedeutet, daß der Verbindungsschaltung 4 grundsätzlich Eingangssignale analoger Art an ihrem Eingang A zugeführt werden; die Verbindungsschaltung 4 ist so ausgebildet, daß sie aus diesen analogen Eingangssignalen entweder synchronisierte, momentane Betriebszustände der Brennkraftmaschine angebende Ausgangssignale erzeugt oder bei sich kontinuierlich ändernden, ständig auftretenden Betriebszuständen hierzu proportionale Frequenzen, die von der digitalen Rechenschaltung der Kraftstoffeinspritzanlage bevorzugt unmittelbar verarbeitet werden können.

Als Eingangssignale für die Verbindungsschaltung- oder "Interface"-Schaltung kommen daher in Frage beispielsweise aus der Gaspedalstellung abgeleitete Leerlauf-oder Vollast-Schaltsignale; Signale, die der Temperatur der Brennkraftmaschine proportional sind, beispielsweise also mit Hilfe von temperaturabhängigen Elementen im Bereich der Brennkraftmaschine gewonnene analoge Ausgangsspannungen, wobei bevorzugt sogenannte NTC-Widerstände verwendet werden können; Signale, die ein Anlassen, also Starten der Brennkraftmaschine signalisieren und schließlich Signale, die die Brennkraftmaschine selbst als Regelstrecke dahingehend definieren, daß aus der Zusammensetzung der Auspuffgase ein elektrischer, sich ändernder Schaltzustand gewonnen wird, der ein Maß für die stöchiometrische Zusammensetzung des der Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoff-Luftgemisches ist. Hierzu wird bevorzugt eine sogenannte "Sauerstoffsonde" oder /V-Sonde verwendet, die ihre Ausgangsspannung in der Umgebung der Luftzahl_\=1,0 praktisch sprungartig ändert. Als Luftzahl Λ ist dabei das Verhältnis von Luftmasse zur Kraftstoffmasse definiert, welches der Brennkraftmaschine zugeführt wird. Der Wert .\=1 bei der Luftzahl ergibt sich bei einem stöchiometrischen Kraftstoff-Luftgemisch. Aus sämtlichen diesen und gegebenenfalls weiteren, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine

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angebenden Eingangssignale bildet die Verbindungsschaltung 4 Ausgangssignale, die zum Teil gleichzeitig auftreten können, wie dies beispielsweise bei einem Starten aus dem Leerlauf unter Beachtung der Brennkraftmaschintemperatur der Fall ist, die sich aber auch zum Teil beim kontinuierlichen Betrieb der Brennkraftmaschine allein ergeben. Üblicherweise müssen aber sämtliche, den Betriebszustand der Brennkraftmaschine angebenden Eingangssignale unter Berücksichtigung der Brennkraftmaschintemperatur weiterverarbeitet werden. Auf die Erzeugung einiger der ausgangsseitigen Signale der Verbindungsschaltung wird weiter unten mit Bezug auf Fig. 2 noch genauer eingegangen.

Die zum Abwärtszählen des Registerinhalts des Hauptrechners 1 erforderliche Korrekturfrequenz wird dem Hauptrechner 1 über einen Korrekturrechner 5 zugeführt, der in verschiedener Weise ausgebildet sein kann. Im einfachsten Fall kann die vom Korrekturrechner 5 erzeugte Korrekturfrequenz eine Konstantfrequenz sein; üblicherweise ist sie jedoch von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine abhängig, und zwar insbesondere von der Temperatur der Brennkraftmaschine. Bei der Errechnung der Korrekturfrequenz berücksichtigt der Korrekturrechner beispielsweise eine Vielzahl von jeweils momentan vorliegenden Faktoren und Parametern der Brennkraftmaschine, bei-

(LL) (VL) (ST)

spielsweise Leerlauf, Vollast, Start, Temperatur der Brennkraftmaschine, Anfahranhebung nach Leerlauf, temperaturabhängige Anfahranhebung, temperaturabhängige und zeitabhängige Nachstartfunktion. Teillastzustand, Korrekturfaktor bei Λ-Regelung, wobei verschiedene Korrekturfaktoren möglich sind, und gegebenenfalls noch weitere Betriebszustände, die aus Gründen der Klarheit bei der Gesamtbetrachtung des Systems nicht weiter erörtert werden sollen.

Es ist aber offensichtlich, daß diese genannten Betriebsparameter für praktisch jede Art einer Brennkraftmaschine unterschied-

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lieh sind, da jede Brennkraftmaschine unterschiedliche Kenn-

\v. Abhängigkeit

linienfeider dieser Faktoren zu einander und von der Temperatur der Brennkraftmaschine aufweisen. Es ist deshalb erforderlich, daß aus den an sich relativ einfach zu gewinnenden Eingangssignalen für den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine schließlich Informationen für die Rechenschaltung gewonnen werden können, die auf diesen jeweiligen Typ der Brennkraftmaschine zutreffen und eine Berechnung der Korrekturfrequenz ermöglichen.

Daher weist die vorliegende Kraftstoffeinspritzanlage grundsätzlich einen Festwertspeicher auf, dem eine Vielzahl von abzufragenden Datenwerten eingegeben sind, die für jeden Betriebszustand der mit Kraftstoffeinspritzimpulsen zu versorgenden Brennkraftmaschine zutreffen und wobei insbesondere auch die Temperaturabhängigkeit berücksichtigt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist zusätzlich zum Korrekturrechner 5 noch ein Adressenrechner 6 vorgesehen, der aus den ihm zugeleiteten, bevorzugt synchronisierten Schalt- und Zustandssignalen (die auch als Statussignale definiert werden können) der Brennkraftmaschine eine von der Temperatur der Brennkraftmaschine ergänzend abhängige Adresse errechnet und mit dieser Adresse den Speicher zur Abfrage des bei der Errechnung der Korrekturfrequenz zu berücksichtigenden spezifischen Wertes abfragt. Sind, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1, bevorzugt noch weitere fiinzelrechner für den Betrieb der Brennkraftmaschine vorgesehen, beispielsweise Zündzeitpunktsrechner, Getrieberechner u.dergl., dann läßt sich der Speicher als zentraler Hauptspeicher 7 ausbilden, der dann nur einmal benötigt wird, jedoch eine ausreichende Kapazität zur Versorgung sämtlicher an ihn angeschlossenen Einzelrechner aufweisen muß. Die Adressierung des zentralen Hauptspeichers 7 mit den aus den Statussignalen abgeleiteten Adressen vom Adressenspeicher 6 ge-

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schieht dann über eine Anpassungqgchaltung 8, die jeweils die Verbindung zwischen dem zugeordneten Einzweckrechner und dem zentralen Hauptspeicher 7 herstellt. Die Zwischenschaltung 8, die auch als "Bus-Interface-Schaltung" bezeichnet werden kann, wenn man die lediglich einmal vorhandenen Informations- und Belegleitungen 9 als Busleitungen bezeichnet, empfängt die Adresse für den Zugriff zum zentralen Hauptspeicher 7 als beispielsweise 8-bit-Parallelwort vom Adressenrechner 6, wandelt diese Adresse je nach Anzahl der vorhandenen Busleitungen in binäre Unterwortpakete, beispielsweise in je zwei 4-bit-Worte um, prüft die Belegung der Busleitungen auf einer getrennten, mit dem Bezugszeichen 10 versehenen Belegleitung, belegt die Busleitungen, wenn sie frei sind, und überträgt die Adresse in binären Wortpaketen seriell zum zentralen Hauptspeicher 7. Anschließend wartet die Bus-Interface-Schaltung 8 auf die Übermittlung der adressierten Information aus dem Hauptspeicher, empfängt diese bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel, welches vier Busleitungen umfaßt, in zweimal 4-bit-Worten und nimmt die Belegung der Belegleitung zurück. Die empfangene Information kann dann als 8-bit-Wort seriell an den Korrekturrechner 5 weitergegeben werden. Die Ablaufsteuerung dieser Vorgänge erfolgt zweckmäßigerweise mit Hilfe eines Zählers in einzelnen Taktstufen.

Der gesamte Verfahrensablauf dieser Rechenschaltung verläuft synchron, daher ist noch ein nicht dargestellter Hauptteiler vorgesehen, dor sämtliche in der Schaltung der Fig. 1 benötigten Stouertakte durch Teilung einer Grundtaktfrequenz von beiijpinlsv/eiijfj 600 KHz erzeugt. Die Haupt tei ler schaltung erzeugt ontnprochende Multiplextakte für den Hauptrechner, Zugriffstakte für dio Ablaufsteuerung im Adressenrechner, Abregelfrequenzen for Ήο Betriebszustände Nachstart, Anfahranhebung, λ-Regelung u.'lerq]. Außerdem werden Taktsteuerfrequenzen benötigt, um die dor Verbindungsschaltung 4 zugeführten analogen EingangsschaIt-

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signale in ein Zwangssynchronraster zu pressen.

In der Darstellung der Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform einer digitalen Rechenschaltung bei einer Kraftstoffeinspritzanlage gezeigt, die detaillierter dargestellt ist und bei der der Speicher für den Korrekturrechner diesem unmittelbar und ausschließlich zugeordnet ist, so daß auf den Adressenrechner und die Bus-Interface-Schaltung der Fig. 1 verzichtet werden kann, überhaupt zeichnet sich die digitale Kraftstoffeinspritzanlage der Fig. 2 durch einen besonders geringen Gesamtschaltungsaufwand aus, hauptsächlich auf Grund der Verwendung eines neuen Interpolationsverfahrens für die Bestimmung von Speicherwerten beim Korrekturrechner 5¹ und die mögliche Verwendung von stochastischen Zählern beim Hauptrechner 1.

Zunächst wird bei der Erläuterung des Schaltschemas der Fig. 2 ausgegangen von dem Teilschaltungsbereich 4¹, der aus einer analogen Eingangsspannung eine zur angesaugten Luftmenge der Brennkraftmaschine proportionale Luftraengenfrequenz fML erzeugt.

Der Schaltung zur Erzeugung der Luftmengenfrequenz fML wird ein externes analoges Spannungssignal U.._T zugeführt. Diese Spannung Uw- wird gewonnen beispielsweise mit Hilfe eines Potentiometers 11, dessen Abgriff 12 von einer Stauklappe 13 verschoben wird, die sich im Saugrohr 14 der Brennkraftmaschine befindet und je nach angesaugter Luftmenge eine Auslenkung erfährt. Genauer braucht auf die Erzeugung der gegebenenfalls durch Korrekturmaßnahmen zur Luftmenge proportionalen, analogen Luftmengenspannung U„_L nicht eingegangen zu werden; diese Spannung gelangt als Analogspannung auf den nicht invertierenden, also Pluseingang eines Komparators 16, der beispielsweise ein DifferenzTerstärker sein kann. Dem invertierenden Eingang des Komparators 16 wird ebenfalls eine Analogspannung zugeführt, auf deren Gewinnung weiter unten noch eingegangen wird.

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deren Pegel jedoch, wie ersichtlich, das Vorzeichen bzw. die Art des Ausgangssignals des !Comparators 16 festlegt. Der Komparator 16 ist so ausgebildet, daß beispielsweise dann, wenn die Luftmengenspannung U.,_T größer als die dem anderen Eingang zugeführte Spannung ist, sein Ausgangssignal einen ersten logischen Zustand annimmt, beispielsweise den Zustand log 0, ist die Luftmengenspannung U kleiner als die dem anderen Eingang zugeführte Spannung, nimmt der Komparatorausgang beispielsweise den logischen Zustand log 1 an. Der Ausgang des Komparators 16 ist mit dem Vorzeicheneingang eines dualen Vorwärts-Rückwärtszählers 18 verbunden, daher bestimmt das Vorzeichen des Ausgangssignals des Komparators 16, in welcher Zählrichtung der Vorwärts-Rückwärtszähler 18 eine einem zweiten Eingang zugeführte Zählfrequenz fx zählt.

Der duale Vorwärts-Rückwärtszähler 18 bildet zusammen mit einem

einen Zahlen-Frequenzwandler bzw. zugeordneten Serienmultxplizierer 19/eine sogenannte DDA-Schaltung 20, die im angelsächsischen Sprachgebrauch als digitaldifferential-analyser bezeichnet wird.

Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des DDA-Multiplizierers 20 wird daher zunächst anhand der Fig. 3 ein mögliches Ausführungsbeispiel einer solchen Multiplizierschaltung erläutert. Grundsätzlich kann ein DDA-iMultiplizierer als Serienmultiplizierer oder als Parallelmultiplizierer ausgebildet sein, wobei ein Binärwort mit einer Grundfrequenz multipliziert wird. Da der Parallelmultiplizierer aufwendiger ist, wird beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ein DDA-Serienmultiplizierer verwendet, wobei so vorgegangen wird, daß die einzelnen Stellen des an ihn angelegten Binärwortes mit der Grundfre-

werden
quenz bewertet,: Es ergibt sich dann eine Ausgangsfrequenz, die als DDA-Frequenz beträchtlich ungleichförmig sein kann, die jedoch den Vorteil hat, daß sie mit relativ einfachen Mitteln, beispielsweise durch Integrierung mit einem RC-Glied wieder in

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eine Analogspannung umgewandelt werden kann.

Der Darstellung der Fig. 3 läßt sich als Eingangsfrequenz für den Serienmultiplizierer die Frequenz fe entnehmen, die einem Zähler 21 zugeführt wird. Der Zähler erzeugt aus der Eingangsfrequenz fe eine Vielzahl von Unterfrequenzen, deren Impulse zueinander so versetzt sind, daß eine Addition dieser Unterfrequenzen zur Bildung einer Gesamtfrequenz möglich ist. Im einfachsten Fall lassen sich diese Unterfrequenzen mit Hilfe einer hintereinander geschalteten Kette von bistabilen Kippgliedern oder Flipflops erzeugen, die die Eingangsfrequenz jeweils um die Hälfte untersetzen. Das Binärwort, mit deren Hilfe der DDA-Multiplizierer nach Fig. 3 die von ihm erzeugten Unterfrequenzen bewertet, liegt am Ausgang eines Registers 22 an; dies können beispielsweise die Parallelausgänge des dualen Vorwarts-RückwärtsZählers 18 der Fig. 2 sein, es kann sich aber auch, wie weiter unten noch erläutert wird, um die parallelen Ausgänge eines Zwischenspeichers, Festwertspeichers oder dergleichen handeln, über eine Verbindungsleitung 23^l gelangen die Unterfrequenzen vom Zähler 21' auf die jeweils einen Eingänge von UND-Gattern 24, deren anderen Eingänqen das jeweils diese Frequenz bewertende bit des Binärwortes vom Zähler oder Speicher 22'zugeführt wird. Die so an den Ausgängen der UND-Gatter 2 4 gebildeten Frequenzen werden von einem nachgeschalteten ODER-Gatter 25 zu einer Gesamtausgangsfrequenz fa zusammengefaßt. Die Verbindung der einzelnen Frequenzen mit den Stellen des die UND-Gatter 24 steuernden Binärwortes erfolgt so, daß die höchste Frequenz mit dem MSB (most significant bit), also mit dem höherwertigen bit des Binärwortes verbunden ist, die niedrigste Frequenz mit dem LSB des Binärwortes. Es ergibt sich so ein Gemisch der verschiedensten Frequenzen je nach der Bewertung, die das am Serienmultiplizierer anliegende Binärwort liefert. Es ergibt sich so für die Ausgangsfrequenz fa über der Eingangsfrequenz fe (s. die Darstellung der Fig. 3a) eine funk-

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Λϊ

tionelle Abhängigkeit, deren Steigung sich durch das Binärwort bestimmt, welches jeweils am Serienmultiplizierer anliegt. Die allgemeine Formel für einen solchen DDA-Multiplizierer lautet daher

fa = Zi · fe

den
wobei Zi das sich je nach dem dualen Vorwärts-Rückwärtszähler der Fig. 2 zugeführten Vorzeichen ändernde Binärwort am Parallelausgang des Vorwärts-Rückwärtszählers ist.

Als Eingangsfrequenz für den Serienmultiplizierer 19 der Fig. dient eine Grundtaktfrequenz fo, die beispielsweise 600 KHz sein kann. Die Ausgangsfrequenz fML des Serienmultiplizierers ist dann proportional der pro Hub angesaugten Luftmenge, wobei diese Ausgangsfrequenz fML auf den Eingang des insofern als Analog-Digitalwandler arbeitenden Schaltungsteils 4' zurückgeführt wird, und zwar über eine Zwischenschaltung 21 zur Impulsformung. Diese Formungsschaltung 21 dient gleichzeitig dazu, den Einfluß von gegebenenfalls auftretenden Bordnetzschwankungen zu kompensieren, d.h. sie ist so ausgebildet, daß sich die Impulsamplitude der ihr eingangsmäßig zugeführten fML-Frequenz so mit der ihr ebenfalls zugeführten Bordnetzspannung U ändert, daß gleichzeitig eine Kompensation dieser Spannung erzielt wird.Der Ausgang der Formungsschaltung 21 ist über einen Widerstand 22 und einen gegen Masse geschalteten Kondensator 23 (die beide als einfache Digital-Analogwandler arbeiten) , mit dem invertierenden Eingang des Komparators 16 verbunden, wodurch sich eine Rückkopplung und eine Regelung der Arbeitsweise der Gesamtschaltung ergibt, da die Ausgangsfrequenz fML kontinuierlich mit der analogen Luftmengeneingangsspanriung U„_T verglichen wird.

Die auf diese Weise erzeugte und weiter vorn schon erwähnte Luftmengenfrequenz fML gelangt zum Hauptrechner 1, und zwar auf den Eingang eines Vorwärtszählers 27. Der Zähler 27 zählt die Luftmengenfrequenz fML während eines Winkelsegments der Kurbel-

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wellenumdrehung aus, daher ist eine von der Drehzahl der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine beaufschlagte Steuerschaltung 28 vorgesehen, die beispielsweise bei Eintreffen eines Drehzahlimpulses über eine Leitung 29 das Einzählen der Luftmengenfrequenz in den Vorwärtszähler 27 veranlaßt sowie nach beispielsweise 60° Kurbelwellenumdrehung den Aufwartszählvorgang des Zählers 27 abstoppt.Anschließend erfolgt die Zurücksetzung des Zählers 27 über eine Leitung 30 und ein Verzögerungsnetzwerk 31. Im Vorwärtszähler 27 ergibt sich ein Zählerstand, der der Luftmenge dividiert durch die Drehzahl entspricht. Die im Zähler 27 gebildete Binärzahl wird einem weiteren Zähler 2 8 parallel übergeben, wobei ein Zwischenspeicher 29 vorhanden sein kann, der zum Zeitpunkt von Übernahmeimpulsen aus der Steuerschaltung 28a den Zählerstand 27 übernimmt, so daß dieser für den nächsten Zählvorgang wieder bereit ist. Der Steuerschaltung 28ntkann eine Teiler schaltung 32 zugeordnet sein, die die ihr von der Steuerschaltung 28 zugeführten Drehzahlimpulse je nach Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine untersetzt und die Übernahmeimpulse für den Inhalt des Zwischenspeichers 29aauf den nachgeschalteten, als Rückwärtszähler ausgebildeten Zähler 28 erzeugt. Gleichzeitig mit dem Übernahmeimpuls wird ein bistabiles Schaltungselement, beispielsweise ein Flipflop 33 in seinen einen Zustand gekippt; der Rückwärtszähler 28 zählt dann durch Zuführung der Korrekturfrequenz fK, auf deren Erzeugung weiter unten noch eingegangen wird, abwärts und erzeugt bei Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes, beispielsweise beim Zählerstand Null einen Ausgangsimpuls,.der über die Leitung 34 ebenfalls dem Flipflop 33 zugeführt ist, welches dadurch in seinen Ausgangszustand zurückgekippt wird. Die Dauer der so gewonnenen Standzeit des Flipflops 33 ist ein Maß für die Dauer der Einspritzzeit und entspricht der weiter vorn schon erwähnten Vorimpulsdauer te. Dem Rückwärtszähler 28 ist zur Nullerkennung eine Nullerkennungsschaltung 35 zugeordnet. Vorwärtszähler 27 und Rückwärtszähler 28 können auch, wie wei-

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IA

ter vorn schon erwähnt, als stochastische Zähler ausgebildet sein, hierauf wird weiter unten genauer eingegangen.

Zunächst wird nunmehr die Erzeugung der Korrekturfrequenz fk genauer erläutert. Hierzu ist ein von einem Steuerwerk 36 beeinflußter Interpolationszähler 37 vorgesehen, der an seinem Ausgang ein beim Ausführungsbeispiel aus 5 bit bestehendes Wort erzeugt und als Teiladresse einem Festwertspeicher 38 zuführt. Das Steuerwerk 36 reagiert auf die jeweiligen Betriebsparameter der Brennkraftmaschine in der Weise, daß die für den jeweiligen momentanen Betrieb derselben erforderlichen Zustandsinformationen auf den Interpolationszähler 3?gelangen, der hieraus eine Teiladresse, wie schon erwähnt, bildet. Vervollständigt wird diese Adresse durch beim Ausführungsbeispiel 3 weitere bit, die von den MSB-Parallelausgängen eines Serienmultiplizierers 39 efogeleitet sind; diese drei Ausgänge bilden die 3 LSB für die insgesamt aus 8 bit bestehende Adresse des Festwertspeichers 38. Im einzelnen arbeitet die bisher beschriebene Teilschaltung für die Korrekturfrequenzerzeugung in etwa ebenfalls wie der mit Bezug auf die Schaltung 4' schon

der Fig. 3'
erläuterte DDA-Multiplizierem; jedoch mit dem Unterschied, daß das am Serienmultiplizierer 39 anliegende Binärwort zur Bewertung der einzelnen Unterfrequenzen ein 8-bit-Wort aus dem Festwertspeicher 38 ist. Die Speisespannung des Serienmultiplizierers 39 ist eine relativ niedrige Frequenz f/,/, die proportional zur Motortemperatur ist. Gewonnen wird eine solche Frequenz beispielsweise mit Hilfe eines Oszillators 40, dem die Temperatur der Brennkraftmaschine als Widerstandswert zugeführt ist und der so ausgebildet ist, daß sich seine Ausgangsfrequenz in Abhängigkeit zu einem Widerstand steuern läßt; solche Oszillatoren sind im Stand der Technik bekannt und brauchen nicht genauer erläutert zu werden. Durch die parallele Ableitung von 3 MSB-Stellen des Serienmultiplizierers 39 zur Bildung der beim Ausführungsbeispiel 3 LSB für die Adresse des

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Speichers 38 erzielt man eine besonders einfache Interpolationsschaltung für die Adressierung des Speichers und für die Gewinnung einer Ausgangsfrequenz fA des Serienmultiplizierers 39, die die jeweils in Betracht zu ziehenden Betriebszustände der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Es versteht sich, daß als Teil zu dieser Interpolationsschaltung noch der mit der Ausgangsfrequenz fA des Serienmultiplizierers 39 beaufschlagte duale Vorwärts-Rückwärtszähler 41 gehört, denn in diesem bildet sich über einen vorgegebenen Zeitraum die Ausgangsfrequenz fA als binärer Zählerstand ab. Parallel zur Zählfrequenz fA für den dualen Vorwärts-Rückwärtszähler gelangt über eine zweite Leitung 42a ein Vorzeichen vom Serienmultiplizierer 39 auf den Vorwärts-Rückwärtszähler 41 und bestimmt dessen Zählrichtung.

Der die 5 MSB der Adresse für den Speicher 38 erzeugende Interpolationszähler 37 durchläuft zyklisch die einzelnen Betriebszustände der Brennkraftmaschine und erzeugt deren Adresse dann, wenn ihm vom Steuerwerk 36 mitgeteilt wird, daß dieser Betriebszustand tatsächlich vorliegt. In diesem Fall wird der Betriebszustand, beispielsweise Vollast,vom Interpolationszähler 37 adressiert; die 5-bit-Adresse für diesen Betriebszustand erfährt dann eine Komplettierung durch die 3 MSB am Parallelausgang des Serienmultiplizierers 39, d.h. der Teilerzähler des Serienmultiplizierers 39 wird gleichzeitig als X-Zähler für die Speicheradressierung verwendet.

Andererseits ist es auch möglich, daß mehrere Betriebszustände der Brennkraftmaschine gleichzeitig vorliegen, beispielsweise Anfahranhebung nach Leerlauf bei Start der Brennkraftmaschine und Warmlauf. Das Steuerwerk 36 erlaubt dem Interpolationszähler 37 in diesem Falle, diese parallel vorliegenden Betriebszustände zyklisch zu durchlaufen und zu adressieren, wobei das Steuerwerk erst dann einen Übernahmeimpuls über die Leitung 43 einem dem Vorwärts-Rückwärtszähler 41 nachgeschalteten Spei-

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eher 42 zuleitet, wenn sämtliche parallelen Betriebszustände einmal zyklisch durchfahren worden sind. Auf diese Weise gelangt man zu einer Summierung der durch unterschiedliche Adressierung des Festwertspeichers 38 verständlicherweise unterschiedlichen Ausgangsfrequenzen für die seriell durchlaufenden Betriebszustände im Vorwärts-Rückwärtszähler 41.

Jeweils bei Vorlieqen eines neuen Betriebszustandes, der dem Steuerwerk 36 durch die analogen Eingangssignale A in ihrer Gesamtheit mitgeteilt werden, kann ein anfänglicher Zählerinhalt des Vorwärts-RückwärtsZählers 41 vorgegeben werden, und zwar durch Beaufschlagung mit einem vorgeschalteten Anfangswertspeicher 44, der, falls gewünscht, über eine Leitung 45 voir Steuerwerk 36 auch zyklisch entsprechend umgeschaltet werden kann. In diesem Fall beginnt der Vorwärts-Rückwärtszähler mit einem gesetzten Anfangswert seinen Zählvorgang; nach Beendigung des vom Interpolationszähler 37 vorgegebenen Umlaufs gelangt entsprechend dem Übernähmeimpuls vom Steuerwerk 36 der Zählinhalt in den Zwischenspeicher 42, in dem daher die Summe der Korrekturfaktoren anstehen. Dieser Zwischenspeicher 42 bildet dann mit seinem Parallelausgang wieder das Binärwort, welches von einem zugeordneten Serienmultiplizierer 47 in der weiter vorn schon geschilderten Weise in eine Frequenz umgesetzt wird. Die Speisefrequenz des Serienmultiplizierers 47 ist in diesem Falle die Hälfte des Grundtaktes, also fo/2, da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine zweite Korrekturteilfrequenz, die sich auf die sogenannte "? -Regelung" der Brennkraftmaschine bezieht, separat erzeugt wird. Selbstverständlich ist es möglich, auch mehr als diese beiden getrennten Korrekturfrequenzen als Einzelteilfrequenzen zu erzeugen, andererseits können jedoch im Speicher 38 auch Datenwerte aufgenommen werden, die die Einbeziehung auch der /■ -Regelung in den weiter vorn geschilderten Ablauf ermöglichen.

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Die Summe der zu einem gegebenen Betriebszustand gehörenden Korrekturwerte steht daher für die Dauer des jeweils vom Steuerwerk 36 bestimmten Zyklus (dabei kann das Steuerwerk über die Verbindungsleitung 48 zum Zähler 37 auch dessen Zustand erkennen) im Speicher 42 an und der zugeordnete Serienmultiplizierer 47 bildet unter Benutzung des Binärworts im Speicher 42 eine Korrekturteilfrequenz.

Die beim Ausführungsbeispiel zweite Korrekturteilfrequenz wird aus der Spannung gewonnen, die die weiter vorn schon erwähnte '"-Sonde im Auspuff system der Brennkraftmaschine liefert. Die Spannung der /- oder Sauerstoffsonde U^ wird einem Schmitt-Trigger 49 zugeführt, der je nach Zustand der Λ-Spannung eine Ausgangsspannung liefert, die als "Vorzeichen"-Spannung von einem nachgeschalteten Vor-Rückwärtszähler 51 erkannt wird. Je nach Vorzeichen der Ausgangsspannung des Schmitt-Triggers ergibt sich die Zählrichtung des Vorwärts-Rückwärtszählers 51, dessen Zählerstand im Normalbetrieb daher um einen vorgegebenen Wert je nach der Sondenspannung Ua schwankt. Auch hier ist wieder ein Serienmultiplizierer 52 zugeordnet, dem eine Zählfrequenz fo/2 zugeführt wird und der in der weiter vorn schon erwähnten Weise aus der Binärzahl im Vorwärts-Rückwärtszähler 51 eine DDA-Frequenz als weitere Korrekturteilfrequenζ fk'' bildet. Die vom Serienmultiplizierer 47 stammende Korrekturteilfrequenz fk¹ und die soeben erläuterte Korrekturteilfrequenζ fk¹' werden zusammengeführt (Summationspunkt 53) und bilden die Korrekturfrequenz fk, mit welcher der Rückwärtszähler 28 des Hauptrechners 1 ausgezählt wird.

Weiter vorn ist schon darauf hingewiesen worden, daß es sich bei den Zählern 27 und 28 um sogenannte stochastische Zähler handeln kann, d.h. um Zähler, dessen Ausgangswerte, wenn es ideale stochastische Schaltungen sind, nahezu statistisch verteilt und nicht von vornherein bestimmt sind. Es versteht sich,

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daß bei den hier verwendeten stochastischen Zählern selbstverständlich eine definierte Ausgangsfolge von Zählerständen vorliegt, die jedoch nicht monoton ansteigen oder abfallen, sondern durchaus jeden denkbaren möglichen Wert annehmen können, allerdings einen Wert, der sich, da es sich um ein schaltungsroäßig definiertes Bauteil handelt, im voraus bestimmen läßt. Besonders bevorzugt kann ein solcher stochastischer Zähler durch eine einfache Reihe von Flipflops, beispielsweise sogenannten D-Flipflops (delay-flip-flop) gebildet sein, deren Takteingängen die Zählfrequenz zuführbar ist und wobei zwei oder mehr Ausgänge der hintereinander geschalteten Flipflops über ein Koppelglied auf den Eingang des ersten Flipflops geschaltet sind. Bei Zuführung einer Zählfrequenz ergibt sich dann eine zwar nicht willkürliche, sondern definierte/jedoch nicht monoton ansteigende oder abfallende Zählerstands-Ausgangsfolge, die als Vorwärtszählrichtung definiert werden kann und die der stochastische Vorwärtszähler 27 durchlaufen kann. Der stochastische Rückwärtszähler 28 kann nun in entsprechender Weise so ausgebildet sein, daß er die als Vorwärtsrichtung definierte Ausgangsfolge in umgekehrter Richtung durchläuft, so daß sichergestellt ist, daß durch das Zusammenwirken beider stochastischer Zähler 27 und 28 ein gewünschtes und präzises Ausgangsergebnis erzielt werden kann, wie leicht einzusehen ist.

Die Wirkungsweise der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ist also kurz zusammengefaßt so, daß die zur Luftmenge proportionale Spannung in eine Frequenz dadurch umgewandelt wird, daß der Ausgang des Komparators 16 die Zählrichtung des Vorwärts-Rückwärtszählers 18 mit einer Wortlänge von 8 bit steuert, in dem daher die Luftmenge ML gespeichert ist. Über einen DDA-MuItiplizierer 19 erhält man daraus eine Luftmengenfrequenz fML, die nach einer Pulsformung in der Formstufe 21 und durch analoge Mittelwertbildung die Vergleichsspannung für den Komparator 16 erzeugt. Der Komparator 16 regelt somit in Verbindung mit dem

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nachgeschalteten Vorwärts-Rückwärtszähler, der als Integrator arbeitet, die erzeugte Luftmengenfrequenz so aus, daß sie der analogen Eingangsspannung entspricht. Zwar ist die für die Luftmenge ML pro Hub im integrierenden Vorwärts-Rückwärtszähler 18 bereitgestellte Wortlänge mit 8 bit relativ kurz bemessen, man erhält jedoch auf Grund der Regolkreisbildung im zeitlichen Mittel eine weitaus höhere Genauigkeit, als es der Wortlänge des Vorwärts-Rückwärtszählers 18 entspricht. Mit dieser Luftmengenfrequenz fML wird dann periodisch die Motordrehzahl, die relativ niedrig sein kann, aiisgezählt. Man benötigt hierfür nur einen stochastischen Zähler, wie soeben erläutert. Nach Übernahme des Zählerinhalts den Vorwärts-Rückwärtszählers 27 in den Ergebnisspeicher 29 steht in diesem die unkorrigierte Einspritzzeit, die durch Abwärtszählen mit der Summe der Korrekturfrequenzen fk zu einem Gesamteinspritzimpuls führt. Die Interpolationsschaltung zur Erzeugung der Korrekturteilfrequenz fk' reduziert ebenfalls den Schaltungsaufwand, da ein Teil der Adresse für den Speicher 38 im zugeordneten DDA-Multiplizierer 39 selbst erzeugt wird. Es können hierbei mehrere Interpolationen zeitlich nacheinander durchgeführt werden, das Ergebnis steht dann als Summe im Vorwärts-Rückwärtszähler 41. In den Anfangswert der Interpolation können beliebige Betriebsparameter einbezogen werden; die λ -Regelung arbeitet mit einem getrennten Integrator, dessen Ausgangsfrequenz dann zusammen mit der Interpolatorausgangsfrequenz die Korrekturfrequenz ergibt. Da mit der Korrekturfrequenz fk abwärts gezählt wird, bedeutet eine niedrige Korrekturfrequenz eine Einspritzanreicherung.

Das aus dem Widerstand 22 und dem Kondensator 23 gebildete RC-Glied weist eine Zeitkonstante Tv auf, die auch ein Maß für die Genauigkeit der Analogdigitalwandlung ist. Diese Zeitkonstante Tv sollte daher zu

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2 . Genauigkeit . fMLmin gewählt werden.

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Auch ei ie Zahlen-Frequenzwand lung durch den Vorwärts-Rückwärtszähler 18 und den DDA-Multiplizierer 19 weist eine Zeitkonstante auf, deren Höhe sich durch Veränderung der Zählfrequenz fx bestimmen und in entsprechender Weise so anpassen läßt, daß Ti = 2Tv wird.

Bei der /i -Regelung erreicht man eine Zeitkonstantenanpassung beispielsweise dann, wenn man die Zählfrequenz für den Vorwärts -Rückwärts zäh ler 51 beispielsweise in der Größenordnung der Motordrehzahl wählt.

Vorteilhaft ist auch, daß die Serienmultiplizierer beim Λ-Integrator und bei der Umwandlung der Summe der Korrekturwerte im Speicher 42 in eine Frequenz wenig aufwendig sein müssen, da sie die nicht koinzidenten Teilfrequenzen des Multiplizierers der Eingangsstufe mitverwenden können.

Es ist weiter vorn schon darauf hingewiesen worden, daß anstelle von Serienmultiplizierern auch sogenannte Parallelmultiplizierer verwendet werden können, die in den Figuren nicht gesondert dargestellt sind. Ein solcher Parallelmultiplizierer arbeitet mit einem Addierwerk in der Weise, daß in diesem die von den Zählern oder Integratoren gebildeten Zahlen immer wieder mit sich selber multipliziert werden; je größer diese Zahl ist, um so häufiger ergibt sich ein Überlauf; die Folge dieser Überläufe ist die gewünschte DDA-Frequenz bei der Analog-Digitalumsetzung.

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Leerseite

Claims

ii58/ot/v7i 255 1633 27.8.197 5 Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Dauer von einer Brennkraftmaschine zugeordneten Einspritzventilen zuzuführenden Einspritzsteuerbefehlen, wobei die Einspritzzeit unter anderem abhängig ist von der Drehzahl, dem Luftdurchsatz im Saugrohr und der Temperatur der Brennkraftmaschine, mit einem eine proportionale Ausgangsspannung erzeugenden Luftmengenmesser, einem Temperaturfühler im Bereich der Brennkraftmaschine und einem Drehzahlgeber, sowie einer aus diesen Informationen die Dauer der Einspritzimpulse errechnenden Rechenschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster mit einer zur angesaugten Luftmenge pro Hub proportionalen Zählfrequenz(fML) während eines vorgegebenen Kurbelwellenwinkels gespeister Zähler (27) sowie ein über eine Rückführung geregelter und die Ausgangsspannung des Luftmengenmessers (11, 12, 13) verarbeitender Analog-Digitalwandler (4¹) vorgesehen sind, daß die in eine proportionale Frequenz (f/!>¹ ) umgesetzte Brennkraftmaschinettemperatur (_rß) einer digitalen Multiplizierschaltung (38, 39) zur gemeinsamen Verarbeitung mit weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine zugeführt ist zur Erzeugung einer Ausgangsfrequenz (fk¹), wobei der Multiplizierschaltung (38, 39) ein adressierbarer Festwertspeicher (38) zugeordnet ist, dessen in Abhängigkeit von den weiteren Betriebsparametern aufeinanderfolgend ausgegebene gespeicherte Datenwerte mit der Temperaturfrequenz (f/?i) multiplizierbar sind, daß die Ausgangsfrequenz (fk¹) der Multiplizierschaltung zusammen mit mindestens einer weiteren, aus mindestens einem weiteren Betriebsparameter abgeleiteten Frequenz einem Summationspunkt zur Bildung einer Gesamtkorrekturfrequenz (Ek) zuführbar sind und daß ein den Inhalt des ersten Zählers (27) übernehmender und mit dar Gesamtkorrekturfrequenz (fk) auszählbarer weiterer Zähler (2 8) vorgesehen ist, wobei die Dauer vom übernahme-

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Zeitpunkt bis zur Erreichung eines vorgegebenen Zählerinhalts (Null) des weiteren Zählers ein Maß für die Dauer der Einspritzzeit (te) pro Hub ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Adressenrechner (6) vorgesehen ist, der in zyklischer Abfolge und gesteuert von einer mit analogen, den jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angebenden Eingangssignalen beaufschlagten Zwischenschaltung (4) diesen Betriebszuständen entsprechende Adressen für einen zentralen Hauptspeicher (7) errechnet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Adressenspeicher (6) errechneten Adressen über eine Zwischenschaltung (Bus-Interface 8) dem Zentralspeicher (7) zuführbar sind, die zusammen mit weiteren, gegebenenfalls vorhandenen Einzelrechnern an eine sämtlichen Einzelrechnern gemeinsame Informationsverbindungsleitung zum zentralen Hauptspeicher (7) geschaltet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Luftmengenfrequenz (fML) ein Komparator (16) vorgesehen ist, dessen einem Eingang eine zur Luftmenge pro Hub proportionale Spannung (U.,-) und dessen anderem Eingang ein rückgeführter analoger Wert der erzeugten Luftmengenfrequenz (fML) zugeführt ist, daß das Ausgangssignal des Komparators (17) die Zählrichtung eines mit einer Zählfrequenz (fx) beaufschlagten dualen Vorwärts-RückwärtsZählers (18) angibt und daß zur Umwandlung des im Vorwärts-Rückwärtszähler (18) gebildeten, zur Luftmenge proportionalen Zählerstands ein Zahlenfrequenzwandler vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

der Zahlenfrequenzwandler als DDA-Multiplizierer (19) in Form

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eines Serienmultiplizierers ausgebildet ist, der so geschaltet ist, daß eine ihm zugeführte, vergleichsweise hohe Eingangsfrequenz in eine Vielzahl nicht koinzidenter Teilfrequenzen unterteilbar ist, die je nach der ihnen zugeordneten Stelle des im Vorwärts-Rückwärtszähler gebildeten Wortes zur Bildung einer Gesamtausgangsfrequenz (fML) auswählbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

der DDA-Multiplizierer als Parallelmultxplizierer ausgebildet ist, wobei das im Vorwärts-Rückwärtszähler (18) gebildete binäre Wort in einem Addierwerk mit vorgegebener Häufigkeit mit sich selbst addiert wird und die Zahl der Überläufe als Luftmengenfrequenz (fML) ausgewertet wird.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die am Ausgang des DDA-MuItiplizierers (19) gebildete Luftmengenfrequenz (fML) einer Formstufe (21) zugeführt ist, in welcher die Amplitude der Luftmengenfrequenz (fML) in Übereinstimmung mit der schwankenden Bordversorgungsspannung (U„) des Kraftfahrzeugs eine impulsformende Kompensation erfährt und daß die Ausgangsspannung der Formstufe (21) einem nachgeschalteten, integrierenden RC-Glied (22, 23) zugeführt ist, das mit dem anderen Eingang des Komparators (16) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Festwertspeicher (38) vorgesehen ist, dem von einem Zähler (37) eine erste Teiladresse je nach dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine zugeführt ist, daß die parallelen Ausgangsanschlüsse des Speichers (38) mit einem DDA-Multiplizierer zur Umwandlung des abgefragten Speicherwerts in eine Frequenz verbunden sind, daß die dem als Serienmultiplizierer ausgebildeten DDA-Multi-

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plizierer (39) zugeführte Zählfrequenz eine zur Temperatur der Brennkraftmaschine proportionale Frequenz (f,,/*) ist, daß zur Interpolation eine zweite Teiladresse für den Festwertspeicher (38) parallel von den MSB-Ausgängen des Serienmultiplizierers (39) abgeleitet ist und daß die Ausgangsfrequenz (fA) des Serienmultiplizierers (39) einem nachgeschalteten dualen Vorwärts-Rückwärtszähler (41) zugeführt ist zur Summierung von zeitlich nacheinander durchgeführten Interpolationen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Ausgangsfrequenz (fA) des Serienmultiplizierers (39) beaufschlagte Vorwärts-Rückwärtszähler zur Übernahme eines Anfangswertes mit einem Anfangswertspeicher (44) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein die jeweiligen Betriebszustände der Brennkraftmaschine auswertendes und den eine Teiladresse erzeugenden Zähler (37) beim Festwertspeicher (38) steuerndes Steuerwerk (36) vorgesehen ist zur zyklischen Bildung von den jeweiligen Betriebs zuständen entsprechenden Teiladressen, daß das Steuerwerk (36) in zyklischer Abfolge beim Auftreten weiterer Betriebszustände eine Übernahme des ZählerInhalts des Vorwärts-Rückwärts Zählers (41) durch Ubernahmeimpulse in einen Korrekturwertspeicher (42) und ein erneutes Setzen eines Anfangswertes des Vorwärts-Rückwärtszählers (41) veranlaßt und daß der Inhalt des Korrekturwertspeichers (42) mittels eines zugeordneten Serienmultiplizierers (47) in eine erste Korrekt urteilfrequenζ (fk') umwandelbar ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, j dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit zu mindestens einem weiteren Betriebszustand (durch Sauerstoffsonde im Aus-

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p_Uff der Brennkraftmaschine abgetastetes Kraftstoff-Luftverhältnis ) eine analoge Ausgangsspannung (U^ ) erzeugbar und über eine Schwellenwertspannung'(49) einem dualen Vorwärts-Rückwärtszähler (51) zur Bestimmung seiner Zählrichtung zuführbar ist und daß dem dualen Vorwärts-Rückwärtszähler (51) ein Serienmultiplizierer (52) zugeordnet ist, der die im Vorwärts-Rückwärtszähler (51) kontinuierlich integrierte Spannung (U^ ) in eine weitere Korrekturteilfrequenz (fk¹') umwandelt, die zusammen mit der ersten Korrekturteilfrequenz (fk¹) am Summationspunkt (53) die Gesamtkorrekturfrequenz (fk) zur Auszählung des RückwärtsZählers (2 8) bildet.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerinhalt des während eines vorgegebenen Kurbelwellenwinkels die Luftmengenfrequenz (fML) auszählenden VorwärtsZählers (27) einem Ergebniszähler (29) zugeführt ist, dessen Zählerinhalt in den mit der Gesamtkorrekturfrequenz (fk) zählendem Rückwärtszähler (28) zuführbcr ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärtszähler (27) und der Rückwärtszähler (28) zur Bestimmung der Dauer des Einspritzimpulses als stochastische Zähler ausgebildet sind, bestehend aus einer Anzahl hintereinander geschalteter Flipflops mit in einer solchen Weise über Verknüpfungsschaltungen zurückgeführten Ausgangswerten, daß eine definierte Ausgangsfolge von Zählerständen in statistischer Verteilung erzeugbar ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übernahme des unkorrigierten Werts im Ergebnisspeicher (29) in den Rückwärtszähler (28)

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ein Ausgangsflipflop (33) in seinen einen Schaltzustand gesetzt und bei Erzielung eines vorgegebenen Zählerstands im Rückwärtszähler von einer NuIlerkennungslogik (35) in seinen Ausgangszustand rückkippbar ist, derart, daß die Standzeit des Flipflops (33) der Einspritzzeitdauer (te) entspricht.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerwerk (36) mit zugeordnetem Interpolationszähler (37) so geschaltet ist, daß gleichzeitig vorliegende Betriebszustände zeitlich aufeinanderfolgend durch Interpolation in eine Ausgangsfrequenz des Serienmultiplizierers (39) beim Festwertspeicher (38) umgesetzt und in Summenform als Ergebnis im nachgeschalteten Vorwärts-Rückwärtszähler (41) gespeichert sind, wobei bei Auftreten weiterer Betriebszustände die Korrekturwertermittlung in zyklischer Abfolge durch Löschen des dualen Vorwärts-Rückwärtszähler s (41) und gegebenenfalls Setzen eines neuen Anfangswertes (aus dem Anfangswertspeicher 44) durchgeführt wird.

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