DE2845350C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Steuereinrichtung ist aus der DE-OS 27 42 765 bekannt, die eine ältere Anmeldung gemäß § 3 (2) PatG darstellt.

Aus der US-PS 38 34 361 ist eine Fehlerfassungsschaltung für eine elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung bekannt, durch die der von der Hauptkraftstoff-Steuerrecheneinrichtung und der von den Einspritzventilen gezogene Strom überwacht wird. Die bekannte Fehlerfassungsschaltung erzeugt ein Signal, wenn dieser Stromfluß unter einen vorgegebenen Grenzwert abfällt. Dieses Signal gibt an, daß der Hauptsteuerrechner ausgefallen ist (Spalte 3, Zeile 32-42). Die US-PS 38 34 361 erwähnt zwar, daß die Analyse der von dem Hauptsteuerrechner erzeugten Ausgangsimpulse ebenfalls zur Erfassung eines Computerfehlers dienen könnte. Dabei bleibt jedoch völlig offen, welche Ausgangsimpulse dazu dienen, wann diese erzeugt werden und mit welchen Vorrichtungen diese analysiert werden könnten.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, daß ein Ausfall des Digital-Prozessors eindeutig diagnostiziert werden kann, die Diagnose trotz einer unendlichen Schleife, in der sich der Prozessor fehlerhaft befinden kann, möglich ist. Eine Reserveschaltung der zur Aufrechterhaltung des Brennkraftmaschinenbetriebs nötigen Funktionen soll sichergestellt sein, falls der Prozessor als ausgefallen diagnostiziert wurde.

Die obige Aufgabe wird bei einer elektronischen Steuereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Unteransprüche 2 bis 7 kennzeichnen jeweils vorteilhafte Ausbildungen davon.

Vorteilhaft kann bei der Erfindung ein Fehler im Prozessor, der als zentrale Kraftfahrzeugsteueranordnung dient, durch einen einfachen Schaltungsaufbau erfaßt werden, und weiterhin können, wie dies anhand des Ausführungsbeispiels erläutert wird, die Peripherie-Steuerglieder mit Ausnahme des Prozessors zur fehler- oder ausfallsicheren Seite umgeschaltet werden, wodurch eine Kraftfahrzeugsteuerung mit hoher Sicherheit ermöglicht wird.

Insbesondere können bei dem Ausführungsbeispiel die Steuerungen der Kraftstoff-Einspritzung und des Zündvoreilwinkels durch eine Reserveschaltung erfolgen, wenn der Prozessor fehlerhaft arbeitet.

Die Fig. 1 bis 16 zeigen die elektronische Steuereinrichtung, die bereits Gegenstand der mit der vorliegenden Anmeldung zeitgleichen DE-OS 28 40 706 desselben Anmelders ist.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Aufbau von Fühlern und Stell- oder Betätigungsgliedern nach Ausführungsbeispielen der elektronischen Brennkraftmaschinensteuereinrichtung.

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung,

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Steuereinrichtung in Einzelheiten,

Fig. 4 eine Teildarstellung der Eingabe/Ausgabe- Einheit nach Fig. 3,

Fig. 5 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 4 dargestellten Schaltungsanordnung,

Fig. 6 den Aufbau des Stufenzählers in Fig. 4 in Einzelheiten,

Fig. 7 genaue Beispiele für die Bezugs- und die Momentanwert-Registergruppen nach Fig. 4,

Fig. 8 genaue Beispiele der ersten und der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 504,

Fig. 9 eine Synchronisiereinrichtung in Einzelheiten,

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 9 gezeigten Schaltung,

Fig. 11 ein konkretes Beispiel für das in Fig. 4 gezeigte Inkrementglied 478,

Fig. 12A und 12B in Einzelheiten ein Inkrementsteuerglied,

Fig. 13 Signale zur Erläuterung der Verarbeitung eines Kraftstoffeinspritzsignales,

Fig. 14 Signale zur Erläuterung der Zündzeitpunktregelung,

Fig. 15 Signale zur Erläuterung der Verarbeitung durch EGR oder NIDL (vgl. unten),

Fig. 16 Signale zur Erläuterung der Erfassung der Drehzahl (RPM; U/min) der Brennkraftmaschine oder der Geschwindigkeit VSP des Fahrzeuges,

Fig. 17 eine Schaltung einer Prüfschaltung zur Erfassung eines Fehlers im Prozessor nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 18 Signale zur Erläuterung der Funktion der in Fig. 17 gezeigten Schaltung,

Fig. 19 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Verarbeitung durch die in Fig. 17 dargestellte Schaltung, wenn eine Unterbrechung verursacht wird,

Fig. 20A und 20B ein Status-Register und eine diskrete Eingabe/Ausgabe-Einheit (E/A-Einheit) mit deren Haltesignalen,

Fig. 21 ein Blockschaltbild einer Reserveschaltung für die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung,

Fig. 22 ein Blockschaltbild einer Reserveschaltung für die Steuerung des Zündvoreilwinkels,

Fig. 23 ein genaues Beispiel der Reserveschaltung für das in Fig. 21 oder 22 gezeigte Blockschaltbild, und

Fig. 24 ein genaues Beispiel der im Blockschaltbild der Fig. 21 verwendeten Reserveschaltung.

Fig. 1 zeigt die Schaltung einer elektronischen Steuereinrichtung. Über einen Luftreiniger 12 angesaugte Luft wird durch einen Luftströmungsmesser 14 geschickt, um deren Durchsatz zu messen, und der Luftströmungsmesser 14 speist ein den Luft-Durchsatz anzeigendes Ausgangssignal QA zu einem Steuerglied 10. Ein Temperaturfühler 16 ist im Luftströmungsmesser 14 vorgesehen, um die Temperatur der angesaugten Luft zu erfassen, und das Ausgangssignal TA des Fühlers, 16, das die Temperatur der angesaugten Luft anzeigt, wird auch zum Steuerglied 10 gespeist.

Die durch den Luftströmungsmesser 14 strömende Luft wird weiter durch eine Drosselklammer 18, eine Ansaugleitung 26 und ein Saugventil 32 zu einer Brennkammer 34 einer Maschine 30 geschickt. Die Menge der in die Brennkammer 34 eingeführten Luft wird durch Ändern des Öffnungsgrades eines Drosselventiles oder einer Drosselklappe 20 gesteuert, die in der Drosselkammer 18 vorgesehen und mit einem Beschleunigungspedal 22 gekoppelt ist. Die Öffnung der Drosselklappe 20 wird durch Erfassen der Stellung der Drosselklappe 20 durch einen Drosselklappenstellungsfühler 24 erfaßt, und ein die Stellung der Drosselklappe 20 darstellendes Signal QTH wird vom Drosselklappenstellungsfühler 24 zum Steuerglied 10 gespeist.

Die Drosselkammer 18 ist mit einer Umgehung 42 für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und einer Leerlaufeinstellschraube 44 zum Einstellen der Luftströmung durch die Umgehung 42 ausgestattet. Wenn die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen ist, wird die Maschine im Leerlauf betrieben. Die angesaugte Luft hinter dem Luftströmungsmesser strömt über die Umgehung 42 und wird in die Brennkammer 34 aufgenommen. Entsprechend wird die Strömung der unter Leerlaufbetrieb angesaugten Luft durch Einstellen der Leerlaufeinstellschraube 44 verändert. Die in der Brennkammer 34 hervorgerufene Energie wird im wesentlichen abhängig vom Durchsatz der über die Umgehung 42 aufgenommenen Luft bestimmt, so daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb auf einen Optimalwert einstellbar ist, indem der Durchsatz der in die Brennkammer durch Einstellen der Leerlaufeinstellschraube 44 eingeführten Luft gesteuert wird.

Die Drosselkammer 18 ist weiterhin mit einer anderen Umgehung 46 und einem Luftsteller 48 ausgestattet. Der Luftsteller 48 steuert den Durchsatz der Luft durch die Umgehung 46 entsprechend einem Ausgangssignal NIDL des Steuergliedes 10, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Warmlaufen zu steuern und genau Luft in die Brennkammer bei der plötzlichen Änderung, insbesondere dem plötzlichen Schließen, der Ventilstellung der Drosselklappe 20 einzuspeisen. Der Luftsteller 48 kann auch den Durchsatz der Luft während des Leerlaufbetriebs ändern.

Im folgenden wird die Kraftstoffzufuhr näher erläutert. In einem Kraftstofftank 50 gespeicherter Kraftstoff wird zu einem Kraftstoffspeicher 54 mittels einer Kraftstoffpumpe 52 abgesaugt. Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankung des von der Kraftstoffpumpe 52 abgebenen Kraftstoffes, so daß Kraftstoff mit konstantem Druck über ein Kraftstoffilter 56 zu einem Kraftstoffdrucksteller 62 abgegeben werden kann. Der Kraftstoff hinter dem Kraftstoffdrucksteller 62 wird durch Druck zu einem Kraftstoffinjektor 66 durch ein Kraftstoffrohr 60 gespeist, und ein Ausgangssignal INJ des Steuergliedes 10 bewirkt, daß der Kraftstoffinjektor 66 betätigt wird, um den Kraftstoff in die Ansaugleitung 26 einzuspritzen.

Die Menge des durch den Kraftstoffinjektor 66 eingegespritzten Kraftstoffes hängt ab von der Zeitdauer, für die der Kraftstoffinjektor 66 geöffnet ist, und von der Differenz zwischen dem Druck des zum Injektor gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26, in die der unter Druck gesetzte Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Menge des eingespritzten Kraftstoffes lediglich von der Zeitdauer abhängen sollte, für die der Injektor geöffnet ist und die durch das vom Steuerglied 10 abgegebene Signal bestimmt ist. Entsprechend wird der Druck des durch den Kraftstoffdrucksteller 62 zum Kraftstoffinjektor 66 gespeisten Kraftstoffes so gesteuert, daß die Differenz zwischen dem Druck des zum Kraftstoff-Injektor 66 gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26 immer in jedem Antriebszustand konstant gehalten wird. Der Druck in der Ansaugleitung 26 liegt auch am Kraftstoffdrucksteller 62 über ein Druckleitungsrohr 64. Wenn der Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 den Druck auf dem Steller 62 um einen vorbestimmten Pegel überschreitet, steht das Kraftstoffrohr 60 in Verbindung mit einer Kraftstoffrückführleitung 58, so daß überschüssiger Kraftstoff entsprechend dem überschüssigen Druck durch die Kraftstoffrückführleitung 58 in den Kraftstofftank 50 rückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Differenz zwischen dem Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 und dem Druck in der Ansaugleitung 26 immer konstant gehalten.

Der Kraftstofftank 50 ist auch mit einem Rohr 68 versehen, das an einen Kanister oder Behälter 70 angeschlossen ist, der zum Ansaugen verdampften Kraftstoffes dient. Wenn die Brennkraftmaschine arbeitet, wird Luft über einen Frischlufteinlaß 74 angesaugt, um den Kraftstoffdampf in die Ansaugleitung 26 und damit in die Maschine 30 über ein Rohr 72 zu speisen. Bei angehaltener Brennkraftmaschine wird der Kraftstoffdampf über Aktivkohle im Behälter 70 abgegeben.

Wie oben erläutert wurde, wird der Kraftstoff durch den Kraftstoffinjektor 66 eingespritzt, das Ansaugventil 32 wird synchron zur Bewegung eines Kolbens 75 geöffnet, und ein Gasgemisch aus Luft und Kraftstoff wird in die Brennkammer 34 gesaugt. Das Gasgemisch wird komprimiert und durch den durch eine Zündkerze 36 erzeugten Funken gezündet, so daß die durch die Verbrennung des Gasgemisches erzeugte Energie in mechanische Energie umgesetzt wird.

Das Abgas wird als Ergebnis der Verbrennung des Gasgemisches in die Frischluft über ein (nicht dargestelltes) Abgasventil, ein Abgasrohr 76, einen katalytischen Umsetzer 82 und einen Auspufftopf 86 entladen. Das Abgasrohr 76 ist mit einem Abgasrückführrohr 78 (im folgenden auch kurz als EGR-Rohr bezeichnet) versehen, durch das ein Teil des Abgases in die Ansaugleitung 26 geführt ist, d. h., der Teil des Abgases wird zur Saugseite der Brennkraftmaschine umgewälzt. Die Menge des umgewälzten Abgases wird abhängig vom Öffnungsgrad des Ventiles einer Abgasrückführeinrichtung 28 bestimmt. Der Öffnungsgrad wird durch den Ausgang EGR des Steuergliedes 10 bestimmt, und die Ventilstellung der Einrichtung 28 wird in ein elektrisches Signal QE umgesetzt, das als Eingangssignal in das Steuerglied 10 eingespeist wird.

Eine λ-Sonde ist im Abgasrückführrohr 78 vorgesehen, um das Kraftstoff/Luft-Verhältnis des in die Brennkammer 34 eingesaugten Gasgemisches zu erfassen. Ein Sauerstofffühler (O₂-Fühler) ist gewöhnlich als λ-Sonde 80 vorgesehen und erfaßt die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes, um eine Spannung V _λ entsprechend der Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes zu erzeugen.

Das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde 80 wird in das Steuerglied 10 eingespeist. Der katalytische Umsetzer 82 ist mit einem Temperaturfühler 84 versehen, um die Temperatur des Abgases im Umsetzer 82 zu erfassen, und das Ausgangssignal TE des Fühlers 84 entsprechend der Temperatur des Abgases im Umsetzer 82 wird in das Steuerglied 10 gespeist.

Das Steuerglied 10 hat einen Anschluß 88 zu einer negativen Spannungsquelle und einen Ansschluß 90 zu einer positiven Spannungsquelle. Das Steuerglied 10 speist das Signal IGN in die Primärwicklung einer Zündspule 40, um in der Zündkerze 36 einen Funken hervorzurufen. Als Ergebnis wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 induziert und über einen Verteiler 38 an die Zündkerze 36 abgegeben, so daß die Zündkerze 36 zündet, um die Verbrennung des Gasgemisches in der Brennkammer 34 hervorzurufen.

Der Ablauf der Zündung der Zündkerze 36 wird im folgenden näher erläutert. Die Zündkerze 36 hat einen Anschluß 92 an einer positiven Spannungsquelle, und das Steuerglied 10 hat ebenfalls einen Leistungstransistor zum Steuern des Primärstromes durch die Primärwicklung der Zündspule 40. Die Reihenschaltung aus der Primärwicklung der Zündspule 40 und dem Leistungstransistor liegt zwischen dem positiven Anschluß 92 der Zündspule 40 und dem negativen Anschluß 88 des Steuergliedes 10. Wenn der Leistungstransistor leitend ist, wird elektromagnetische Energie in der Zündspule 40 gespeichert, und wenn der Leistungstransistor abgeschaltet ist, wird die gespeicherte elektromagnetische Energie als Hochspannung zur Zündkerze 36 freigegeben.

Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Temperaturfühler 96 zum Erfassen der Temperatur des Wassers 94 als Kühlmittel im Wassermantel versehen, und der Temperaturfühler 96 gibt an das Steuerglied 10 ein Signal TW entsprechend der Temperatur des Wassers 94 ab. Die Brennkraftmaschine 30 ist weiterhin mit einem Winkeleinstellungsfühler 98 zum Erfassen der Winkelstellung der Welle der Brennkraftmaschine versehen, und der Fühler 98 erzeugt ein Bezugssignal PR synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine, d. h. alle 120° der Drehung, und ein Winkelstellungssignal, so oft sich die Brennkraftmaschine durch einen konstanten, vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) dreht. Das Bezugssignal PR und das Winkelstellungssignal PC werden beide an das Steuerglied 10 abgegeben.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann der Luftströmungsmesser 14 durch einen Unterdruckfühler ersetzt werden. Ein derartiger Unterdruckfühler 100 ist in der Fig. 1 durch Strichlinien angedeutet, und der Unterdruckfühler 100 speist in das Steuerglied 10 eine Spannung VD entsprechend dem Unterdruck in der Ansaugleitung 26. Ein Halbleiter-Unterdruckfühler wird vorzugsweise für den Unterdruckfühler 100 verwendet. Eine Seite des Silicumkörpers des Halbleiters wird mit dem Ladedruck der Ansaugleitung beaufschlagt, während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck auf die andere Seite des Siliciumkörpers einwirkt. Der konstante Druck kann z. B. Vakuum sein. Mit diesem Aufbau wird die Spannung VD entsprechend dem Druck in der Ansaugleitung erzeugt, die an das Steuerglied 10 abzugeben ist.

Fig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen den Zündzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung und zwischen den Kraftstoff- Einspritzzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung bei einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern. In Fig. 3 zeigt das Diagramm A die Kurbelwinkelstellung und deutet an, daß ein Bezugssignal PR durch den Winkelstellungsfühler 98 alle 120° des Kurbelwinkels abgegeben wird. Das Bezugssignal PR wird daher an das Steuerglied 10 bei 0°, 120°, 240°, 360°, 480°, 600°, 720° usw. der Winkelstellung der Kurbelwelle abgegeben.

Die Diagramme B, C, D, E, F und G entsprechen jeweils dem ersten Zylinder, dem fünften Zylinder, dem dritten Zylinder, dem sechsten Zylinder, dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder. Während Perioden J₁ bis J₆ sind jeweils die Saugventile der entsprechenden Zylinder offen. Die Perioden sind um 120° des Kurbelwinkels von einander verschoben. Der Anfang und die Dauer der Perioden, während denen das Saugventil offen ist, sind allgemein in Fig. 2 dargestellt, obwohl bestimmte Unterschiede abhängig von der Art der verwendeten Brennkraftmaschine vorliegen.

A₁ bis A₅ zeigen die Perioden, für die das Ventil der Kraftstoffeinspritzdüse (des Kraftstoff-Injektors) 66 offen ist, d. h. die Kraftstoff-Einspritzperioden. Die Längen JD der Perioden A₁ bis A₅ können als die Mengen des Kraftstoffes angesehen werden, der zu einer Zeit durch die Kraftstoff-Injektoren 66 eingespritzt wird. Die für die jeweiligen Zylinder vorgesehenen Injektoren 66 sind parallel mit dem Ansteuerglied im Steuerglied 10 verbunden. Entsprechend öffnet das Signal INJ vom Steuerglied 10 die Ventile der Kraftstoffinjektoren 66 gleichzeitig, so daß alle Kraftstoffinjektoren 66 gleichzeitig Kraftstoff einspritzen. Im folgenden wird der erste Zylinder als Beispiel für die Beschreibung genommen. Das Ausgangssignal INJ vom Steuerglied 10 liegt an den Kraftstoffinjektoren 66, die jeweils in der Leitung oder den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind, in Zeitbeziehung mit dem Bezugssignal INTIS, das bei 360° des Kurbelwinkels erzeugt wird. Als Ergebnis wird Kraftstoff durch den Injektor 66 für die durch das Steuerglied 10 berechnete Zeitlänge JD eingespritzt, wie dies durch A₂ in Fig. 2 gezeigt ist. Da jedoch das Saugventil des ersten Zylinders geschlossen ist, wird der Kraftstoff bei A₂ nicht in den ersten Zylinder gesaugt, sondern stagnierend in der Nähe der Einlaßöffnung des ersten Zylinders gehalten. Abhängig vom nächsten, bei 720° des Kurbelwinkels erzeugten Bezugssignals INTIS gibt das Steuerglied 10 wieder ein Signal an die jeweiligen Kraftstoffinjektoren 66 ab, um die Kraftstoffinjektionen oder -Einspritzungen durchzuführen, wie dies bei A₃ in Fig. 2 gezeigt ist. Nahezu gleichzeitig mit den Kraftstoff-Einspritzungen wird das Saugventil des ersten Zylinders geöffnet, damit der bei A₂ eingespritzte Kraftstoff und der bei A₃ eingespritzte Kraftstoff in die Brennkammer des ersten Zylinders gesaugt wird. Die anderen Zylinder sind ebenfalls einer ähnlichen Reihe von Operationen unterworfen. Z. B. wird beim fünften Zylinder entsprechend dem Diagramm C der bei A₂ und A₃ eingespritzte Kraftstoff bei der Zeitdauer oder Periode J₅ angesaugt, für die das Saugventil des fünften Zylinders geöffnet ist. Beim dritten Zylinder entsprechend dem Diagramm D werden ein Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffes, der bei A₃ eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffes zusammen angesaugt, während das Saugventil für die Zeitdauer J₃ offen ist. Der Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffes und der Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffes ist gleich einer Kraftstoffmenge, die durch einen Kraftstoffinjektor bei einer einzigen Betätigungs eingespritzt wird. Daher ist auch während des Ansaugens des dritten Zylinders die Menge des Kraftstoffes gleich den Gesamtmengen, die durch zweifache Betätigung des Kraftstoffinjektors angesaugt werden. Auch für den sechsten, den zweiten oder den vierten Zylinder (vergleiche die Diagramme E, F oder G wird die doppelte Menge an Kraftstoff während eines einzigen Ansaugens angesaugt. Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, ist die durch das Kraftstoff- Einspritzsignal INJ vom Steuerglied 10 bestimmte Kraftstoffmenge gleich der Hälfte der Kraftstoffmenge, die in die Brennkammer zu saugen ist. Insbesondere wird die notwendige Kraftstoffmenge entsprechend der in die Brennkammer 34 gesaugten Luftmenge durch die doppelte Betätigung des Kraftstoffinjektors 66 eingespeist.

In den Diagrammen A bis G in Fig. 2 bezeichnen G₁ bis G₆ die dem ersten bis sechsten Zylinder jeweils zugeordneten Zündphasen. Wenn der Leistungstransistor im Steuerglied 10 abgeschaltet ist, wird der Primärstrom der Zündspule 40 unterbrochen, so daß eine Hochspannung an der Sekundärwicklung induziert wird. Die Induktion der Hochspannung erfolgt in Zeitbeziehung oder Takt mit den Zündphasen C₁, G₅, G₃, G₆, G₂ und G₄. Die induzierte Hochspannung wird an die in den jeweiligen Zylindern vorgesehenen Zündkerzen mittels eines Verteilers 38 verteilt. Entsprechend zünden die Zündkerzen des ersten, des fünften, des dritten, des sechsten, des zweiten und des vierten Zylinders nacheinander in dieser Reihenfolge, um das brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch zu entflammen.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel des in Fig. 1 dargestellten Steuergliedes 10 in Einzelheiten. Der positive Anschluß 90 des Steuergliedes 10 ist mit der positiven Elektrode 110 einer Batterie verbunden, um eine Spannung VB für das Steuerglied 10 zu erzeugen. Die Quellenspannung VB wird auf eine konstante Spannung PVCC von z. B. 5 V mittels eines Konstantspannungsgliedes 112 eingestellt. Diese konstante Spannung PVCC liegt an einer Zentraleinheit 114 (CPU), einem Schreib- Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff 116 (RAM) und an einem Festswertspeicher 118 (ROM). Das Ausgangssignal PCVV des Konstantspannungsgliedes 112 wird auch an eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben. Die Eingabe/Ausgabe- Einheit 120 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/Digital- Umsetzer 124, ein Impulsausgabeglied 126, ein Impulseingabeglied 128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabe- Glied 130.

Der Multiplexer 122 empfängt mehrere Analogsignale, wählt eines der Analogsignale entsprechend dem Befehl von der Zentraleinheit aus und gibt das gewählte Signal an den Analog/Digital-Umsetzer 124 ab. Die über Filter 132 bis 144 zum Multiplexer 122 gespeisten Analog-Eingangssignale sind die Ausgangssignale verschiedener, in Fig. 1 dargestellter Fühler: das Signal TW vom Fühler 96, das die Temperatur des Kühlwassers im Wassermantel der Brennkraftmaschine darstellt, das Signal TA vom Fühler 16, das die Temperatur der angesaugten Luft darstellt, das Signal TE vom Fühler 84, das die Temperatur des Abgases darstellt, das Signal QTH vom Drosselklappenöffnungsfühler 24, das die Öffnung der Drosselklappe 20 darstellt, das Signal QE von der Abgasrückführeinrichtung 28, das die Öffnung eines Ventiles in der Einrichtung 28 darstellt, das Signal V _λ von der λ-Sonde 80, das den Luftüberschußbetrag der angesaugten Mischung aus Kraftstoff und Luft darstellt, und das Signal QA vom Luftstömungsmesser 14, das den Luftdurchsatz darstellt. Das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde 80 wird über einen Verstärker mit einem Filterglied in den Multiplexer 122 gespeist.

Ein Signal VPA von einem Atmosphärendruckfühler 146, das den Atmosphärendruck darstellt, liegt auch am Multiplexer 122. Die Spannung VB wird vom positiven Anschluß 90 an eine Reihenschaltung aus Widerständen 150, 152 und 154 über einen Wiederstand 160 angelegt. Die Reihenschaltung der Widerstände 150, 152 und 154 ist durch eine Z-Diode 148 überbrückt, um die Spannung an dieser konstant zu halten. Am Multiplexer 122 liegen die Spannungen VH und VL an den Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den Widerständen 150 und 152 bzw. zwischen den Widerständen 152 und 154.

Die Zentraleinheit 114, der Schreib/Lesespeicher 116, der Festwertspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 sind jeweils über einen Datenbus 162, einen Adreßbus 164 und einen Steuerbus 166 verbunden. Ein Taktsignal E wird von der Zentraleinheit an den Schreib/Lesespeicher, den Festwertspeicher und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben, und die Datenübertragung erfolgt durch den Datenbus 162 in Takt mit dem Taktsignal E.

Der Multiplexer 122 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 empfängt als seine Analogeingangssignale die Kühlwassertemperatur TW, die Temperatur TA der angesaugten Luft, die Temperatur TE des Abgases, die Drosselklappenöffnung QTH, die Menge QE des rückgeführten Abgases, das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde, den Atmosphärendruck VPA, die Menge QA der angesaugten Luft und die Bezugsspannungen VH und VL. Die Menge QA der angesaugten Luft kann durch den Unterdruck VD in der Ansaugleitung ersetzt werden. Die Zentraleinheit 114 legt die Adresse jedes dieser Analog- Eingangssignale durch den Adreßbus 164 entsprechend dem im Festspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogramm fest, und es wird das Eingangssignal mit einer bestimmten Adresse aufgenommen. Das aufgenommene Eingangssignals wird durch den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist, und das Ausgangssignal des Umsetzers 124, d. h. der digital umgesetzte Wert, wird im zugeordneten Register gehalten. Der gespeicherte Wert wird gegebenenfalls in die Zentraleinheit 114 oder den Schreib/Lesespeicher 116 abhängig von dem von der Zentraleinheit 114 über den Steuerbus 166 abgegebenen Befehl aufgenommen.

Das Impulseingangsglied 128 empfängt als Eingangssignale ein Bezugsimpulssignal PR und ein Winkelstellungssignal PC, beide in Form einer Impulsfolge vom Winkelstellungsfühler 98 über ein Filter 168. Eine Impulsfolge von Impulsen PS mit einer Folgefrequenz entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 170 an das Impulseingangsglied 128 über ein Filter 172 abgegeben. Die durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale werden im Impulsausgangsglied 126 gehalten. Das Ausgangssignal des Impuls-Ausgangsgliedes 126 wird zu einem Leistungsverstärker 186 gespeist, und der Kraftstoffinjektor 66 wird durch das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 186 gesteuert.

Leistungsverstärker 188, 194 und 198 steuern jeweils den Primärstrom der Zündspule 40, die Öffnung der Abgasrückführeinrichtung 28 und die Öffnung des Luftreglers 48 entsprechend den Ausgangsimpulsen des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Das diskrekte Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt Signale von einem Schalter 174 zum Erfassen des vollständig geschlossenen Zustandes des Drosselventils 20, von einem Starterschalter 176 und von einem Getriebeschalter 178, der anzeigt, daß das Übersetzungsgetriebe in der oberen Stellung ist, jeweils über Filter 180, 182 und 184 und hält die Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt und hält auch die von der Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 behandelt die Signale, deren Inhalt jeweils durch ein einziges Bit wiedergegeben werden kann. Abhängig vom Signal von der Zentraleinheit 114 gibt das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 jeweils Signale an die Leistungsverstärker 196, 200, 202 und 204 ab, so daß das Verb in der Abgasrückführeinrichtung 28 geschlossen ist, um den Rücklauf des Abgases zu unterbrechen, so daß die Kraftstoffpumpe gesteuert ist, so daß die ungewöhnliche Temperatur des Katalysators durch eine Lampe 208 angezeigt wird, und so daß der überhitzte Zustand der Brennkraftmaschine durch eine Lampe 210 angezeigt wird.

Fig. 4 zeigt in Einzelteilen ein konkretes Beispiel für das Impuls-Ausgangsglied 126. Eine Registergruppe 470 hat die oben erläuterten Bezugsregister, die zum Speichern der durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten dienen. Diese Datenteile werden von der Zentraleinheit 114 zur Bezugsregistergruppe 470 über den Datenbus 162 übertragen. Jedes Register liegt durch den Adreßbus 164 fest und empfängt und hält die zugeordneten Daten.

Eine Registergruppe 472 hat die oben erläuterten momentanen Register, die zum Halten der momentanen Zustände der Brennkraftmaschine und der zugeordneten Parameter dienen. Die momentane Registergruppe 472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementglied 478 bilden eine sog. Funktion eines Zählers.

Eine Ausgangsregistergruppe 474 enthält ein Register 430 zum Speichern der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register 432 zum Speichern der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 speichern die Werte, indem sie die Inhalte der Momentanwertregister aufnehmen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Jedes Register der Ausgangsregistergruppe 474 wird durch das von der Zentraleinheit 114 über einen Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und deren Inhalt des gewählten Registers wird zur Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 gespeist.

Ein Vergleicher 480 empfängt zum Vergleichen an seinen Eingangsanschlüssen 482 und 484 die Bezugsdaten von gewählten Registern der Bezugswertregistergruppe und die momentanen Daten von gewählten Registern der Momentanwertregistergruppe. Das Vergleichsergebnis vom Vergleicher 480 wird an dessen Ausgangsanschluß 486 abgegeben. Das am Ausgangsanschluß 486 abgegebene Ausgangssignal wird in die gewählten Register einer ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502 gesetzt, die als Vergleichsergebnis-Halteglied dient, und dann in die entsprechenden Register einer zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 gesetzt.

Die Operationen des Zugriffes auf, d. h. des Auslesens oder des Einschreibens, auf die Bezugswertregistergruppe 470, die Momentanwertregistergruppe 472 und die Ausgangsregistergruppe 474, die Operationen des Inkrementgliedes 478 und des Vergleichers 480 und die Operationen des Setzens des Ausgangssignales des Vergleichers 480 in die erste und in die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 504 erfolgen alle in einer vorbestimmten Zeitdauer. Andere verschiedene Verarbeitungen erfolgen zeitsequentiell oder in einem Zeitteilungssystem entsprechend der Reihenfolge der durch eine Wählschaltung mit einem Stufenzähler 570 und einem Stufendecodierer 572 befohlenen Stufen. In jeder Stufe werden eines der Register der Bezugswertregistergruppe 470, eines der Register der Momentanwertregistergruppe 472, eines der Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502, eines der Register der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 und, wenn erforderlich, eines der Register der Ausgangsregistergruppe 474 gewählt. Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet.

Fig. 5 zeigt Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung der Fig. 4. Das im Diagramm A dargestellte Taktsignal E wird von der Zentraleinheit 114 an die Eingabe/Ausgabeeinheit 120 abgegeben. Zwei Taktsignale Φ₁ und Φ₂ (vergleilche die Diagramme B und C) mit keiner Überlappung zueinander werden aus dem Taktsignal E mittels eines Impuls­ generators 574 erhalten. Die in Fig. 4 dargestellte Schal­ tung wird mit diesen Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ betrieben.

Das Diagramm D in Fig. 5 zeigt ein Stufensignal, das während des Anstiegsüberganges des Taktsignales Φ₂ umgeschaltet wird. Die Verarbeitung in jeder Stufe erfolgt synchron zum Taktsignal Φ₂. In Fig. 5 bedeutet "durchgeschaltet", daß das Verriegelungsglied 476 und die Register in ihrem eingeschalteten Zustand sind und die Ausgangssignale diese Glieder von den eingespeisten Eingangssignalen abhängen. Weiterhin bedeutet "verriegelt", daß diese Glieder bestimmte Daten halten und daß deren Ausgangssignale unabhängig von den anliegenden Eingangssignalen sind.

Das im Diagramm D gezeigte Stufensignal dient zum Auslesen der Daten der Bezugswertregistergruppe 470 und der Momentanwertregistergruppe 472, d. h. zum Auslesen der Inhalte bestimmter gewählter Register der Gruppen. Die Diagramme E und F stellen die Operationen der Bezugs- bzw. der momentanen Registergruppe 470 bzw. 472 dar. Diese Operationen erfolgen synchron zum Taktsignal Φ₁.

Das Diagramm G zeigt die Operation des Verriegelungsgliedes 476. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist, was dazu dient, den Inhalt eines bestimmten Registers aufzunehmen, das aus der momentanen Registergruppe 472 gewählt ist. Wenn das Taktsignal Φ₂ andererseits auf einem niederen Pegel ist, nimmt das Verriegelungsglied 476 den verriegelten Zustand an. Auf diese Weise dient das Verriegelungsglied 476 zum Halten des Inhaltes des bestimmten Registers der Momentanwertregistergruppe, das entsprechend der dann angenommenen Stufe gewählt ist. Der im Verriegelungsglied 476 gehaltene Datenwert wird zur Zunahme oder nicht zur Zunahme aufgrund der äußeren Bedingungen mittels des Inkrementgliedes 478 geändert das außerhalb der Zeitsteuerung mit dem Taktsignal betrieben ist.

Das Inkrementglied 478 führt die folgenden Funktionen abhängig vom Signal vom Inkrement-Steuerglied 490 aus. Die erste Funktion ist die Funktion des Fortschaltens, um den Wert der Eingangsdaten um eine Einheit zu erhöhen. Die zweite Funktion ist die Funktion des Nicht-Fortschaltens, um das Eingangssignal ohne jede Änderung zu leiten. Die dritte Funktion ist die Funktion des Rücksetzens, um das gesamte Eingangssignal in einen Datenwert zu ändern, der den Wert Null darstellt.

Wie aus dem Datenfluß durch die Momentanwertregistergruppe 472 zu sehen ist, wird eines der Register der Gruppe 472 durch den Stufenzähler 572 gewählt, und der durch das gewählte Register gehaltene Datenwert wird an den Vergleicher 480 über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 abgegeben. Weiterhin ist eine Rückführschleife für das Signal vom Ausgang des Inkrementgliedes 478 zum gewählten Register vorgesehen, wodurch eine vollständig geschlossene Schleife entsteht. Da damit das Inkrementglied die Funktion einer Erhöhung der Daten um eine Einheit aufweist, arbeitet die geschlossene Schleife als Zähler. Wenn jedoch der Datenwert, der von dem bestimmten Register abgegeben wird, das aus der Momentanwertregistergruppe gewählt ist, wieder durch das bestimmte Register als Eingangssignal aufgenommen wird, das durch die Rückführschleife zurückkommt, kann leicht ein fehlerhafter Betrieb erfolgen. Das Verriegelungsglied 476 ist sozusagen vorgesehen, um den unerwünschten Datenwert zu sperren. Insbesondere nimmt das Verriegelungsglied 476 den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ an, während der durchgeschaltete Zustand, in dem der Eingangsdatenwert in die Momentanwertregister zu schreiben ist, in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ ist. Daher wird der Datenwert unterbrochen oder versetzt zwischen den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ geschnitten. Selbst wenn insbesondere der Inhalt jedes bestimmten Registers der Gruppe 472 geändert wird, bleibt das Ausgangssignal des Verriegelungsgliedes 476 unverändert.

Der Vergleicher 480 arbeitet gerade wie das Inkrementglied 478 außer Zeitsteuerung mit den Taktsignalen. Der Vergleicher 480 empfängt an seinen Eingängen die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Bezugswertregistergruppe 470 gewählt ist, und die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Momentwertregistergruppe 472 gewählt ist, und die durch das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 geschickt sind. Das Vergleichsergebnis beider Daten wird in die erste Vergleichsergebnisregistergruppe 502 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ annimmt. Die gesetzten Daten werden weiterhin in die zweite Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand synchron zum Taktsignal Φ₂ annimmt. Die Ausgangssignale der Registergruppe 504 sind die Signale zum Steuern der verschiedenen Funktionen des Inkrementgliedes und die Signale zum Ansteuern der Kraftstoffinjektoren, der Zündspule und der Abgasrückführeinrichtung.

Weiterhin werden abhängig von den Signalen die Ergebnisse der Messungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen Registergruppe 472 zur Ausgangsregistergruppe 474 in jeder Stufe übertragen. Beim Schreiben der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird z. B. ein Signal, das anzeigt, daß eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist, im Register RPMWBF 552 der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 gehalten, und der im Register 462 der momentanen Registergruppe 472 gehaltene Datenwert wird zum Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 abhängig vom Ausgangssignal des Registers 552 in der RPM-Stufe übertragen, die in der Tabelle 1 weiter unten angegeben ist.

Wenn andererseits nicht ein Signal, das den Ablauf der voreingestellten Zeit anzeigt, in das Register RPMWBF 552 gesetzt wird, erfolgt niemals der Betrieb der Übertragung der im Register 462 gehaltenen Daten in das Register 430 selbst in der RPM.

Die im Register 468 der Gruppe 472 gehaltenen und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten werden zum Ausgangsregister 432 der Gruppe 474 abhängig vom Signal vom Register VSPWBF 556 der Gruppe 504 in der VSP-Stufe übertragen.

Das Schreiben der die Drehzahl RPM der Brennkraftmaschine oder der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 erfolgt auf die folgende Weise. Es wird wieder auf die Fig. 5 Bezug genommen. Wenn das Stufensignal STG im RPM- oder VSP-Betrieb ist, werden die Daten vom Register 462 oder 468 der momentanen Registergruppe 472 in das Verriegelungsglied 476 geschrieben, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist. Wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem niedrigeren Pegel ist, sind die geschriebenen Daten im verriegelten Zustand. Die so gehaltenen Daten werden dann in die Ausgangsregistergruppe 474 in Zeitsteuerung mit dem hohen Pegel des Taktsignales Φ₁ abhängig vom Signal vom Register RPMWBF 552 oder VSPWBF 556 geschrieben, da die Ausgangsregistergruppe 474 den durchgeschalteten Zustand annimmt, wenn das Taktsignal Φ₁ auf einem hohen Pegel ist, wie dies durch das Diagramm K der Fig. 5 angezeigt ist. Die geschriebenen Daten werden beim niederen Pegel des Taktsignales Φ₁ verriegelt.

Beim Lesen der in der Ausgangsregistergruppe 474 gehaltenen Daten mittels der Zentraleinheit 114 wählt die Zentraleinheit 114 zunächst eines der Register 430 und 432 der Gruppe 474 durch den Adreßbus 164 und nimmt dann den Inhalt des gewählten Registers in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal E auf, wie dies im Diagramm A der Fig. 5 gezeigt ist.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Erzeugen des im Diagramm D der Fig. 5 gezeigten Stufensignales STG. Ein Stufenzähler SC 570 zählt aufwärts abhängig vom Signal Φ₁, das von dem üblichen Impulsgenerator 547 abgegeben ist. Die Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 und die Ausgangssignale des in Fig. 4 gezeigten T-Registers werden als Eingangssignale in den Stufendekodierer SDC gespeist. Der Stufendekodierer SDC gibt an seinen Ausgängen Signale O 1 bis O 17 ab, und die Signale O 1 bis O 17 werden in ein Stufenverriegelungsglied STGL in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ geschrieben.

Der Rücksetzeingangsanschluß des Stufenverriegelungsgliedes STGL empfängt ein Signal GO eines Bits 2° von dem in Fig. 4 gezeigten Betriebsartregister, und wenn das Signal GO des Bits 2° seinen niederen Pegel annimmt, sind alle Ausgangssignale des Stufenverriegelungsgliedes STGL auf dem niederen Pegel, um die gesamten Verarbeitungsoperationen zu unterbrechen. Wenn andererseits das Signal GO den hohen Pegel annimmt, werden die Stufensignale STG nacheinander wieder in der vorbestimmten Reihenfolge abgegeben, um die entsprechenden Verarbeitungen auszuführen.

Der obige Stufen-Dekodierer SDC kann einfach mittels z. B. eines Festwertspeichers aufgebaut werden. Die Tabelle 1 weiter unten gibt die Einzelheiten für die Inhalte 00 bis 7 F der Stufensignale STG an, die als Ausgangssignale vom Stufenverriegelungsglied STGL abgegeben werden.

Zunächst wird im allgemeinen ein Rücksetzsignal GR am Rücksetzanschluß R des in Fig. 6 gezeigten Stufenzählers SC 570 empfangen, so daß alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert "0" annehmen. Das allgemeine Rücksetzsignal wird von der Zentraleinheit beim Starten des Steuergliedes 10 abgegeben. Wenn unter der obigen Bedingung das Taktsignal Φ₂ empfangen wird, wird ein Stufensignal EGRP STG in Zeitsteuerung mit dem Anstiegsübergang des Signales Φ₂ abgegeben. Entsprechend dem Stufensignal EGRP STG erfolgt eine Verarbeitung EGRP. Nach Empfang eines Impulses des Taktsignales Φ₁ zählt der Stufenzähler SC 570 aufwärts, um seinen Inhalt um eine Einheit zu erhöhen, und dann bewirkt die Ankunft des Taktsignales Φ₂, daß das nächste Stufensignal INTL STG abgegeben wird. Eine Verarbeitung INTL erfolgt entsprechend dem Stufensignal INTL STG. Danach wird ein Stufensignal CYL STG für die Ausführung einer Verarbeitung CYL abgegeben, und dann wird ein Stufensignal ADV STG für eine Verarbeitung ADV erzeugt. Wenn der Stufenzähler SC 570 das Aufwärtszählen in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₀ fortsetzt, werden auf ähnliche Weise andere Stufensignale STG in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ abzugeben, und die Verarbeitungen entsprechend den Stufensignalen STG werden ausgeführt.

Wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert "1" annehmen, wird ein Stufensignal INJ STG für die Ausführung einer Verarbeitung INJ abgegeben, das die gesamten Verarbeitungen abschließt, die in der obigen Tabelle 1 aufgelistet sind. Nach Empfang des nächsten Taktsignales Φ₁ nehmen alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert Null an, und das Stufensignal EGRP STG wird wieder zur Ausführung der Verarbeitung EGRP abgegeben. Auf diese Weise werden die in der Tabelle 1 angegebenen Verarbeitungen wiederholt.

Die Verarbeitungen in den jeweiligen Stufen, die in der Tabelle 1 angegeben sind, sind in Einzelheiten in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Stufenverriegelungsglied STGL dienen die den Ausgangssignalen STGO und STG7 zugeordneten Schaltungskomponenten zur Synchronisierung von außen eingespeister Signale mit dem im Eingabe/Ausgabe-Glied 120 erzeugten Taktsignal. Das Ausgangssignal STGO wird abgegeben, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 im "0"-Zustand sind, während das Ausgangssignal STG 7 erzeugt wird, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ im "1"-Zustand sind.

Beispiele für die äußeren Signale sind das in Zeitsteuerung mit der Drehung der Brennkraftmaschine erzeugte Bezugssignal PR, das Winkelstellungssignal und das synchron mit der Drehung des Rades erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeits- Impulssignal PS. Die Perioden dieser Signale, die Impulssignale sind, ändern sich in beträchtlichem Ausmaß, und daher sind die Signale, wenn sie nicht gesteuert sind, keinesfalls synchron mit den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂. Entsprechend liegt keine Entscheidung oder Beurteilung vor, ob der Fortschaltbetrieb in der Stufe ADV STG, VSP STG oder RPM STG in der Tabelle 1 ausgeführt wird oder nicht.

Es ist daher erforderlich, einen Synchronismus zwischen dem äußeren Impulssignal von z. B. einem Fühler und der Stufe der Eingabe/Ausgabeeinheit herzustellen. Für die Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit muß der Anstiegs- und Abfallübergang des Winkelstellungssignales PC synchron zur Stufe sein, während das Bezugssignal PR seinen Ansteigsteil synchron zur Stufe aufweisen muß.

Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Registergruppen 470 und 470.

Zunächst wird die Eingabe der Daten in die Bezugswertregistergruppe näher erläutert. Eingangsdaten werden in ein Verriegelungsglied 802 über den Datenbus 162 eingespeist. Gleichzeitig werden ein Lese/Schreibsignal R/W und ein Signal VMA von der Zentraleinheit durch den Steuerbus 166 abgegeben. Die Register im Eingabe/Ausgabeeinheit sind durch den Adreßbus 164 gewählt. In üblicher Weise ist die Art des Wählens der Register die Dekodierung der durch den Adreßbus in die Signale entsprechend der jeweiligen Register geschickten Daten, und die Dekodierung erfolgt durch einen Dekodierer ADDRESS D 804. Die Ausgänge des Dekodierers 804 sind mit den Registern verbunden, die durch die Bezugsszeichen an den jeweiligen Ausgängen festgelegt sind (die Verdrahtung ist weggelassen). Entsprechend dem oben erläuterten Lese/Schreibsignal R/W, dem Signal VMA und dem Adreßbus-Bit A 15 entsprechend der Eingabe/Ausgabeeinheit werden die Chipselect-Schreib und die Chipselect-Lesesignale CSW und CSR jeweils durch Gatter 806 und 808 geschickt.

Beim Schreiben der Daten von der Zentraleinheit wird das Chipselect-Schreibsignal CSW abgegeben und an die Eingangsseite der Register gelegt. Nunmehr wird das Chipselect-Lesesignal CSR nicht abgegeben, und daher ist das Gatter 810 geschlossen, und der Tristate-Puffer 812 ist geschlossen.

Die durch den Datenbus 162 geschickten Daten werden durch das Verriegelungsglied WDL 802 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ verriegelt. Die im Verriegelungsglied 802 verriegelten Daten werden durch das Schreib-Bus- Ansteuerglied WBD in die jeweiligen Register der Bezugsregistergruppe 470 übertragen und in die Register geschrieben, die durch den Adreß-Dekodierer in Zeitsteuerung mit dem Signal Φ₁ ausgewählt sind. Die Register 408, 410, 412, 414, 416, 426 und 428 der Gruppe 470 haben jeweils 10 Bits, und die Zentraleinheit sowie der Datenbus sind zur Verarbeitung und Übertragung der Daten von 8 Bits ausgelegt, so daß den oberen beiden Bits und den unteren acht Bits der 10-Bit-Daten zwei verschiedenen Adressen zugeteilt sind. Entsprechend erfolgt die Datenübertragung zum10-Bit-Register zweimal je Datenwert.

Andererseits erfolgt das Lesen in entgegengesetzter Weise. Das Chipselect-Gatter 808 wird durch das durch den Steuerbus geschickte Ausgangssignal ausgewählt, und der Puffer 812 wird durch das Ausgangssignal des Gatters 810 in Zeitsteuerung mit dem Signal E geöffnet. Da in diesem Zeitpunkt ein gewünschtes Register durch das durch den Adreßbus 164 geschickte Adreßsignal ausgewählt ist, werden die Daten im gewählten Register durch den Tristate- Puffer 812 auf den Datenbus 162 abgegeben.

Im folgenden wird das Wählen des Bezugsregisters und des Momentanwertregisters entsprechend dem Stufensignal näher erläutert. Die Bezugs- und die Momentanwertregistergruppe 470 und 472 empfangen die Stufensignale. Abhängig von den Stufensignalen werden die entsprechenden Register in den jeweiligen Stufen gewählt. Von der Bezugswertregistergruppe 470 empfangen die Register 412, 414 und 416 nicht die Stufensignale und werden daher nicht gewählt, wenn die entsprechenden Ausgangssingnale INJBF, ADVBF und DWLBF von der Vergleichsergebnisregistergruppe 504 abgegeben werden. Wenn stattdessen die Signale INJBF, ADVBF und DWLBF empfangen werden, wird das Null-Register 402 in den Stufen INJ, ADV und DWL gewählt. Von den Momentanwertregistern empfangen das Register 456 die Stufensignale EGRP und EGRD und das Register 458 die Stufensignale NIDLP und NIDLD. Auf diese Weise wird das Register 456 zusammen mit dem Bezugswertregister 418 bzw. 420 in der Stufe EGRP STG bzw. EGRD STG gewählt. Das Register 458 wird zusammen mit dem Bezugsregister 422 bzw. 424 in der Stufe NIDLP STG bzw. NIDLD STG gewählt.

Fig. 8 zeigt in Einzelheiten die erste und die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 501 der Fig. 4. Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 besteht aus einem den Gleich-Zustand angebenden Signal und einem den Größer-Zustand angebenden Signal, und beide Signale werden an ein NOR-Glied 832 abgegeben. Entsprechend zeigt der Ausgang des NOR-Gliedes 832 den Gleich- oder den Größer-Zustand an. Da ein NAND-Glied 830 das Gleich-Signal vom Vergleicher 480 und das Signal zum Wählen des Null-Registers 402 empfängt, wird das den Gleich-Zustand angebende Signal durch das NAND-Glied 803 geschnitten, wenn das Null-Register 402 gewählt wird. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal des NOR- Gliedes 832 lediglich das den Größer-Zustand anzeigende Signal. Es ist erforderlich, die jeweiligen Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502 in Zeitsteuerung mit den jeweiligen Registern der Bezugswert und der Momentwertregistergruppe zu wählen. Daher empfangen die Register der Gruppe 502 das Taktsignal Φ₁ und die entsprechenden Stufensignale, um synchron mit dem Bezugswert und dem Momentanwertregister gesetzt zu werden. Als Ergebnis wird das in jeder Stufe erhaltene Vergleichsergebnis im zugeordneten Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ verriegelt. Da die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 504 das Taktsignal Φ₂ empfängt, wird das obige Vergleichsergebnis in die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ in Verzögerung des Taktsignales Φ₁ gesetzt. Dann geben die Register der Gruppe 504 ihre jeweiligen BF-Ausgangssignale ab.

Die Register 512, 528, 552, 556, 516 und 520 der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 sind jeweils mit Signalformern 840, 832, 844, 846, 848 und 850 versehen, die jeweils Impulse INTLD, ADVD, RPMWD, VSPWD, INTVD und ENSTD erzeugen, die ihre Betriebsarten bzw. Tastverhältnisse lediglich während der Periode von dem Zeitpunkt ausführen, daß die Registergruppe 504 auf die nächste Ankunft des Stufensignales ZERO STG gesetzt ist.

Zur Erfassung der von den verschiedenen Fühlern der Eingabe/Ausgabeeinheit abgegebenen Impulsfolgesignale ist es erforderlich, diese Impulsfolgesignale mit dem Betrieb der Eingabe/Ausgabeeinheit zu synchronisieren, da die Perioden oder die Impulsdauern dieser Impulsfolgesignale sich z. B. abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich ändern können. Wenn diese Impulsfolgesignale nicht geeignet gesteuert sind, wird das genaue Zählen der Impulsfolgen unmöglich.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Synchronisiereinrichtung zum Synchronisierung der äußeren Impulsfolgesignale mit den Stufensignalen in der Eingabe/Ausgabeeinheit, und Fig. 10 gibt Signale zur Erläuterung des Betriebs der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 9 an.

Die äußeren Eingangsimpulssignale von den verschiedenen Fühlern, wie z. B. die Bezugsimpulse PR, das Winkelstellungssignal PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS, sind jeweils in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 abhängig vom Ausgangssignal STGO (Vergleiche Fig. 6) verriegelt.

In Fig. 10 entsprechen das Diagramm A dem Verlauf des Taktsignales Φ₂, das Diagramm B dem Taktsignal Φ₁ und die Diagramme C und D den Stufensignalen STG 7 und STG 0. Diese Stufensignale werden in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ erzeugt. Der Signalverlauf des Diagrammes E entspricht dem Ausgangsimpuls vom Winkelstellungsfühler oder vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler entsprechend dem Bezugsimpuls PR oder dem Winkelstellungsimpuls PC oder dem Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls PS. Bei der Erzeugung der Zeitsteuerung sind das Tastverhältnis und die Periode des im Diagramm E gezeigten Signales unregelmäßig, wobei das Signal unabhängig vom entsprechenden Stufensignal empfangen wird.

Es sei angenommen, daß das im Diagramm E gezeigte Signal durch Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 empfangen wird. Dann werden sie abhängig vom Stufensignal STG 0 (Impuls S 1 im Diagramm D) verriegelt. Entsprechend nehmen die Ausgangssignale A 1, A 2 und A 3 im Zeitpunkt S 2 den hohen Pegel an, wie dies im Diagramm F dargestellt ist. Da auch die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem hohen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S 3 dargestellte Stufensignal STG 0 empfangen wird, wird der hohe Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 verriegelt. Da andererseits die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem niederen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S 4 dargestellte Stufensignal STG 0 empfangen wird, wird der niedere Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 verriegelt. Als Ergebnis haben die Ausgangssignale A 1, A 2 und A 3 der Verriegelungsglieder S 4 600, 602 und 604 den im Diagramm F der Fig. 10 dargestellten Verlauf. Da die Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 jeweils die Ausgangssignale A 1, A 2 und A 3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 abhängig von dem Stufensignal STG 7 verriegeln, das durch den im Diagramm C dargestellten Impuls S 5 wiedergegeben ist, steigen die Ausgangssignale B 1, B 2 und B 3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 im Zeitpunkt S 6 an. Da auch sie den hohen Pegel verriegeln, wenn das durch den Impuls S 7 dargestellte Stufensignal STG 7 empfangen wird, geben sie weiterhin das Ausgangssignal mit hohem Pegel ab. Deshalb haben die Ausgangssignale B 1, B 2 und B 3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 den im Diagramm G der Fig. 10 dargestellten Verlauf.

Das NOR-Glied empfängt das Signal B 1 und die durch einen Inverter 608 umgekehrte Ausführung des Signales A 1 und gibt das synchronisierte Bezugssignal PRS entsprechend dem Diagramm H der Fig. 10 ab. Dieses synchronisierte Bezugssignal PRS wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 unter der Bedingung erzeugt, daß sich das Bezugssignal PR von einem niedrigeren Pegel auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7, so daß es eine Impulsdauer von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 bis zur Vorderflanke des Stufensignales STG 7 aufweist. Exklusive ODER-Glieder 614 und 616 empfangen die Signale A 2 und B 2 sowie die Signale A 3 und B 3. Das Signal S 8 wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 erzeugt, wenn das Stufensignal STG 0 entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem niederen auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7, während ein Signal S 9 abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 erzeugt wird, wenn das Signal STG 0 entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem hohen Pegel auf einen niederen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7. Die Tastverhältnisse der Signale S 8 und S 9 sind gleich dem Tastverhältnis des im Diagramm H der Fig. 10 gezeigten Signales und daher durch die Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt.

Bei den obigen Erläuterungen wird angenommen, daß die Signalee PR, PC und PS das gleiche Tastverhältnis aufweisen und daß sie gleichzeitig empfangen werden. In der Praxis haben sie jedoch verschiedene Tastverhältnisse und werden in verschiedenen Zeitpunkten empfangen. Weiterhin hat jedes Signal selbst seine Periode und sein die sich zeitlich ändern. Die in Fig. 9 dargestellte Synchronisiereinrichtung dient dazu, die unregelmäßige Signaldauer konstant zu machen. Die konstante Impulsdauer wird durch die Differenz zwischen den Anstiegszeitpunkten der Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt. Daher können die Impulsbreiten oder -dauern durch Steuern der an die Verriegelungsglieder 600, 602, 604, 606, 608 und 610 abgegebenen Stufensignale gesteuert werden.

Die Impulsdauern werden abhängig von der Zeitsteuerung der Stufen bestimmt, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Wie insbesondere aus der Tabelle 1 folgt, entspricht die Stufe INTL dem Zustand, daß die Ausgangssignale der Zähler C₀ bis C₂ und die Ausgangssignale der Zähler C₃ bis C₆ jeweils den Wert 1 und 0 aufweisen, d. h. (C₀-C₂, C₃-C₆) = (1, 0), und weiterhin den Zuständen, daß (C₀-C₂, C-C₆) = (1, 1), (1, 2), (1, 3) . . . vorliegen, wodurch die Stufe INTL jede achte Stufe auftritt.

Da jede Stufe in 1 µs verarbeitet wird, tritt die Stufe INTL alle 8 µs auf. In der Stufe INTL muß das Winkelstellungssignal PC erfaßt werden, um das Inkrementglied zu steuern, und wenn das Ausgangssignal PC des Winkelstellungsfühlers 98 zu der in Fig. 9 gezeigten Synchronisiereinrichtung gespeist wird, erzeugt diese die Synchronisierimpulse, die in der Zeitsteuerung mit der Stufe INTL zusammenfallen, so daß das Inkrement-Steuerglied durch die Synchronisierimpulse PCS in der Stufe INTL gesteuert ist.

Das Synchronisierimpulssignal PCS wird auch in der Stufe ADV oder RPM erfaßt. Die Stufe ADV oder RPM tritt auf, so oft jeder der Werte der Ausgangssignale C₃ bis C₆ um eine Einheit nach oben gezählt ist, während jeder der Werte der Ausgangssignale C₀ bis C₆ jeweils 3 oder 6 beträgt. Jede der Stufen ADF und RPM tritt erneut mit einer Periode von 8 µs auf.

Das in Fig. 9 gezeigte Signal KSTG 0 wird abgegeben, wenn die Werte der Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 den Wert 0 haben, während das Signal STG 7 erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ einen Wert 7 annehmen. Die Stufensignale KSTG 0 und STG 7 werden unabhängig von den Ausgangssignalen C₃ bis C₆ erzeugt. Wie aus Fig. 10 folgt, hat das synchronisierte Signal PCS notwendig seine vorliegende Impulsdauer, während sich die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers von 0 nach 6 ändern. Das Inkrement-Steuerglied wird gesteuert, indem das Signal in den Stufen INTL, ADV und RPM erfaßt wird.

Auf ähnliche Weise tritt die Stufe CYL zum Erfassen des synchronisierten Bezugssignales PRS auf, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 den Wert 2 haben.

Wenn der Winkelstellungsfühler 98 den Bezugsimpuls PR abgibt, ist es erforderlich, das synchronisierte Bezugssignal PRS zu erzeugen, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 2 haben. Diese Forderung ist durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da diese Schaltung das Impulssignal abgibt, dessen Impulsdauer vom Stufensignal KSTG 0 bis zum Stufensignal STG 7 dauert.

Die Stufe VSP zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit tritt lediglich auf, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers den Wert 5 haben. Es ist daher lediglich erforderlich, das synchronisierte Signal PSS abzugeben, während die Ausgangssignal C₀ bis C₂ den Wert 5 haben. Diese Forderung ist auch durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da mit der Schaltung die Ausgangssignale C₀ bis C₂ die Werte von 0 bis 6 annehmen. Bei der in Fig. 9 gezeigten Schaltung können die Stufensignale KSTG 0 und STG 7 jeweils durch das Stufensignal STG 4, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 4 annehmen, und das Stufensignal STG 6 ersetzt werden, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 6 haben. Wenn in diesem Fall das Signal PS empfangen wird, wird das synchronisierte Signal PSS immer abgegeben, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 4 und 5 aufweisen.

Im folgenden werden die Zyklen der Stufen näher erläutert. Wie in der obigen Tabelle 1 angegeben ist, werden 128 Stufensignale entsprechend den Werten 0 bis 127 der Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 erzeugt. Wenn alle diese 128 Stufensignale erzeugt wurden, wird ein Hauptzyklus abgeschlossen, dem ein nächster Hauptzyklus folgt. Jeder Hauptzyklus besteht aus 16 Neben- oder Unterzyklen, und jeder Nebenzyklus besteht aus 8 Stufensignalen. Der Nebenzyklus entspricht den Werten 0 bis 7 der Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers und wird in 8 µs abgeschlossen.

Um genau die Impulssignale PR, PC und PS zu synchronisieren und genau die synchronisierten Impulse PRS, PCS und PSS zu erzeugen, ist es für die Ausgangssignale der Fühler erforderlich, daß sie eine Impulsdauer länger als die Periode des Nebenzyklus aufweisen. Z. B. wird die Dauer des Winkelstellungsimpulses PC mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzt. Sie beträgt ca. 9 µs für 9000 U/min. Es ist daher erforderlich, die Perioden des Nebenzyklus kürzer als 9 µs zu machen, um genau die Synchronisierung selbst bei 9000 U/min auszuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiels wird die Periode des Nebenzyklus auf 8 µs gewählt.

Fig. 11 zeigt in Einzelheiten ein Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementgliedes 478. Die Eingangsanschlüsse A 0 bis A 9 empfangen jeweils die 10-Bit-Daten von einem der Register der Momentanwertregistergruppe, die in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Stufensignal gewählt sind.

Zunächst wird das Bit A 0 näher erläutert, d. h., das am Eingangsanschluß A 0 empfangene Signal. Das Bit A 0 und Zählersignal werden zu einem Exklusiv- ODER-Glied 850 gespeist. Wenn das Bit A 0 den Wert 0 (Null) aufweist und das Zählsignal den Null-(L)-Pegel aufweist, wird das Signal 0 (Null) durch das Glied 850 abgegeben. Wenn andererseits das Bit A 0 den Wert 1 hat und das Zählersignal auf dem L-Pegel ist, wird der Wert 1 abgegeben. Wenn insbesondere das Zählersignal den Wert 0 hat, wird das Bit A 0 ohne jede Änderung geleitet.

Wenn das Zählersignal den 1-(H-)Pegel hat, wird das Bit A 0 umgekehrt; das Ausgangssignal des Gliedes 850 hat den Wert 0, wenn das Bit A 0 den Wert 1 aufweist, und den Wert 1, wenn das Bit A 0 den Wert 0 hat. Bezüglich des Bits A 0 wird der Wert aufwärts um eine Einheit entsprechend dem Zählsignal gezählt. Wenn das Bit A 0 und der Pegel des Zählsignales beide den Wert 1 haben, wird ein Übertragsignal zum vorhergehenden Gatter 854 für das obere Bit A 1 gespeist.

Ein NOR-Glied 852 dient zum Erfassen des obigen Übertragsignales, und lediglich wenn dort das Übertragsignal vorliegt, wird das Bit A 1 umgekehrt, um als ein Ausgangssignal B 1 abgegeben zu werden. Wenn dort kein Übertragungssignal vorliegt, ist das Ausgangssignal B 1 gleich wie das Bit A 1. Auf ähnliche Weise erfassen NOR-Glieder 856, 860, 864, 868, 872, 876, 880 und 884 die entsprechenden Übertragssignale, und die Eingangs-Bits A 2 bis A 9 werden als umgekehrte Ausführungen oder unverändert in die Exklusiv-ODER-Glieder 858, 862, 866, 870, 874, 878, 882 und 886 eingespeist. Wenn insbesondere die entsprechenden Übertragssignale vorliegen, werden die Bits A 2 bis A 9 umgekehrt, um jeweils die Ausgangssignale B 2 bis B 9 zu bilden. Bei Vorliegen des Zählsignales werden daher die Eingangs-Bits A 0 bis A 9 jeweils um eine Einheit nach oben gezählt, um die Ausgangssignale B 0 bis B 9 zu erzeugen.

UND-Glieder 890 bis 908 dienen als Rücksetzeinrichtung. Nach dem Empfang eines Rücksetzsignales haben die Ausgangssignale B 0 bis B 9 unabhängig von den Ausgangssignalen der Exklusiv-ODER-Glieder 850 bis 886 alle den Wert 0. Das Zählsignal und das Rücksetzsignal zum Steuern des Inkrementgliedes, dessen Einzelheiten in Fig. 11 gezeigt sind, werden durch das in Fig. 4 dargestellte Inkrement- steuergliede 490 erzeugt.

Die Fig. 12A und 12B zeigen die Einzelheiten des Inkrement- Steuergliedes 490, wobei Fig. 12A eine Schaltung zum Erzeugen des Zählsignales COUNT und des Rücksetzsignales RESET zum Steuern des Inkrementgliedes 478 und Fig. 12B eine Schaltung zum Erzeugen eines Signales MOVE zum Übertragen der Daten in die Ausgangsregistergruppen 430 und 432 darstellen. Wie oben erläutert wurde, hat das Inkrementglied drei Funktionen: die erste Funktion ist die Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, die zweite Funktion ist das Rücksetzen der Eingangsdaten, und die dritte Funktion ist das Leiten der Eingangsdaten ohne Änderung. Die Fortschaltfunktion, d. h. die erste Funktion zum Erhöhen des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, erfolgt abhängig vom Zählersignal COUNT, und die Rücksetzfunktion erfolgt abhängig vom Rücksetzsignal RESET. Wenn das Zählersignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Fortschaltfunktion ausgeführt, während das Nicht-Fortschalten erfolgt, wenn das Zählersignal auf dem niederen Pegel ist. Wenn das Rücksetzsignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Rücksetzfunktion ausgeführt. Das Rücksetzsignal wird gegenüber dem Zählersignal bevorzugt.

Die verschiedenen Zustände werden abhängig von den Stufensignalen gewählt, die durch die jeweiligen Verarbeitungen festgelegt sind. Die Zustände beziehen sich auf die synchronisierten äußeren Eingangssignale und die Ausgangssignale von der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504. Der Zustand für die Übertragung der Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 ist gleich dem Zustand für die Steuerung des Inkrementgliedes.

Fig. 13 zeigt die Verarbeitung entsprechend dem Kraftstoff- Einspritzsignal INJ. Da sich die Startzeit der Einspritzung des Kraftstoffes abhängig von der Anzahl der verwendeten Zylinder ändert, werden die aus dem Bezugssignal PRS erhaltenen Anfangswinkel-Stellungsimpulse INTLD durch das als ein CYL-Zähler dienende Register 442 gezählt. Das Ergebnis des Zählens wird mit dem Inhalt des CYL-Register 404 verglichen, das einen Wert entsprechend der Anzahl der Zylinder hält. Wenn das Ergebnis des Zählens größer oder gleich dem Inhalt des Registers 404 ist, wird ein Wert "1" in das Glied CYL FF 506 der ersten Vergleichsausgangs- Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied CYL BF 508 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Der CYL-Zähler 442 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes CYL BF gleich dem Wert 1 ist. Auch wird für CYL BF = 1 ein INJ-Zeitgeber 450 zum Messen der Kraftstoffeinspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des Zeitgebers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt eines INJD-Registers 412 verglichen, das die Daten entsprechend der Kraftstoffeinspritzdauer hält. Wenn der Inhalt des Zeitgebers 450 größer oder geich dem Inhalt des Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das Glied INJ F 522 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Glied INJ BF 542 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das bedingungslose Fortschalten mit der Zeit wird für INJ BF = 1 gesperrt. Die umgekehrte Ausführung des Inhaltes des Registers INJ BF ist die Kraftstoffeinspritzdauer, d. h. die Ventilöffnungsdauer des Kraftstoffinjektors.

Fig. 14 zeigt eine Verarbeitung für das Zündsteuersignal. Das für den ADV-Zähler dienende Register 452 wird durch den Anfangswinkel-Stellungsimpuls INTLD rückgesetzt. Der Inhalt des Registers 452 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist. Der erhöhte Inhalt des Registers 452 wird mit dem Inhalt des Registers ADV 414 verglichen, das die Daten entsprechend dem Zündwinkel hält. Wenn der erstere größer oder gleich dem letzteren ist, wird ein Wert "1" in das Register ADV FF 526 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register ADV BF 528 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes ADV BF anzeigende Signal ADVD setzt den DWL-Zähler 454 zurück, um den Beginn der Leitung zu befehlen. Der Inhalt des DWL-Zählers 454 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungsignal PC auf dem hohen Pegel ist, und dann mit dem Inhalt des DWL-Registers 416 verglichen, das die Daten hält, die die Winkelstellung darstellen, bei der bezüglich des vorhergehenden Zündwinkels die elektrische Leitung eintritt. Wenn der erste Wert größer oder gleich dem letzten Wert ist, wird ein Wert "1" in das Register DWL FF 530 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register DWL BF 532 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das Ausgangssignal des Registers DWL BF 532 ist das Zündsteuersignal IGN 1.

Fig. 15 zeigt eine Verarbeitung entsprechend einem Signal EGR (NIDL). Die Abgasrückführeinrichtung (EGR-Steuerung) der das Signal EGL anliegt, enthält ein Proportionalsolenoid, und daher erfolgt die Steuerung der Abgasrückführeinrichtung durch Steuern der Tastverhältnisse der Eingangssignale. Dabei dienen die EGRP-Register 418 zum Speichern der Periode und die EGRD-Register 420 zum Speichern der Einschaltzeitdauer.

Der bei dieser Verarbeitung verwendete Zeitgeber ist der EGR-Zeitgeber 456. Während der Verarbeitung in der Stufe EGRP STG ist das Inkrement ohne Bedingung. Wenn der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 als Ergebnis des Vergleichs größer oder gleich dem Inhalt des EGRP-Registers 418 ermittelt wird, ist ein Wert "1" in das Glied EGRP FF 534 der ersten Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied EGRP BF 536 der zweiten Registergruppe 504 gesetzt.

Während der Verarbeitung in der Stufe EGRP STG tritt das bedingungslose Nicht-Inkrement auf, und der EGR-Zeitgeber 456 wird für EGRP BF = 1 rückgesetzt. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 größer oder gleich dem Inhalt des EGRD-Registers 420 ist, wird ein Wert "1" in das EGRD-Register 538 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das EGRD-Register 540 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Die Umkehrung des Ausgangssignales des EGRD-Registers 540 ist das Steuersignal EGR.

Fig. 16 zeigt die Art der Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine RPM (U/min) bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und die Verarbeitung der Erfassungsergebnisse. Die Erfassung erfolgt auf der Basis einer vorbestimmten Zeit durch den RPMW-Zeitgeber 460 und auch durch Zählen der synchronisierten Winkelstellungsimpulse PC innerhalb der vorbestimmten Dauer durch den gleichen Zähler.

Der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 zum Erfassen der Zeitdauer wird bedingungslos erhöht und rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 größer oder gleich dem Inhalt des RPMW-Registers 426 ist, wird der Wert "1" in das Glied RPMW FF 550 gesetzt.

Abhängig von dem den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes RPMW BF 552 darstellenden Signal RPMWD wird der Inhalt des RPM-Zählers 462, der das Ergebnis des Zählens der Impulse PC darstellt, in das RPM-Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 übertragen. Der RPM- Zähler 462 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW 552 den Wert "1" hat. Die Verarbeitung in der Stufe VSP STG erfolgt in der oben erläuterten Weise.

Die Funktionen der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Register sind in Einzelheiten unten in der Tabelle 3 angegeben.

Tabelle

Im folgenden wird erläutert, wie die Bezugswerte in die Bezugswertregistergruppe 470 gesetzt werden. Die Bezugswerte werden 402, 404, 406 und 410 im Zeitpunkt des Startens der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gesetzt. Die gesetzten Bezugswerte werden nicht geändert. Das Setzen der Bezugswerte in das Register 408 erfolgt entsprechend den Verarbeitungsergebnissen der in der Zentraleinheit ausgeführten Programme.

Das Register 412 empfängt den Datenwert INJD, der die Ventilöffnungsdauer des Kraftstoffinjektors 66 darstellt. Der Datenwert INJD wird z. B. auf die folgende Weise bestimmt. Das Ausgangssignal QA des Luftströmungsmessers 14 wird über den Multiplexer 122 zum Analog/Digitalumsetzer 124 gespeist. Die vom Analog/Digitalumsetzer 124 abgegebenen Digitaldaten werden in einem (nicht dargestellten) Register gehalten. Die Lastdaten TP werden aus dem obigen Datenwert, der die Menge der angesaugten Luft darstellt, und dem im Register 430 (vergleiche Fig. 4) gehaltenen Datenwert durch Rechenoperationen oder aufgrund der kartenmäßig gespeicherten Informationen erhalten. Die Ausgangssignale des Fühlers 16 für die Temperatur der angesaugten Luft, des Fühlers für die Temperatur des Kühlwassers und des Fühlers für den Atmosphärendruck werden in Digitalgrößen umgesetzt, die entsprechend den Lastdaten TP und dem Zustand der Brennkraftmaschine bei Betrieb korrigiert werden. Dieser Korrekturfaktor soll den Wert K₁ haben. Die Spannung der Batterie wird ebenfalls in eine Digitalgröße umgesetzt. Die Digitalform der Batteriespannung wird auch entsprechend den Lastdaten TP korrigiert. Der Korrekturfaktor sei in diesem Fall TS. Sodann erfolgt die Korrektur durch die λ-Sonde 80, und der zugeordnete Korrekturfaktor sei α. Daher ist der Datenwert INJD gegeben durch:

INJD = α (K₁ · (TP+TS ).

Auf diese Weise wird die Ventil-Offendauer des Kraftstoffinjektors bestimmt. Das obige Verfahren zum Bestimmen des Datenwertes INJD ist lediglich ein Beispiel, und es können auch andere Verfahren verwendet werden.

Der die Zündzeitsteuerung darstellende Datenwert ADV wird in das Register 414 gesetzt. Der Datenwert ADV wird z. B. auf die folgende Weise aufgebaut. Der kartenmäßige Zündungsdatenwert OIG mit dem Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren wird im Festspeicher 118 gehalten. Der Datenwert OIG wird dann der Start-, der Wassertemperatur- und der Beschleunigungskorrektur unterworfen. Nach diesen Korrekturen wird der Datenwert ADV erhalten.

Der Datenwert DWL zum Steuern der Ladeperiode für den Primärstrom durch die Zündspule wird in das Register 416 gesetzt. Dieser Datenwert DWL wird durch Berechnung aus dem Datenwert ADV und dem Digitalwert der Batteriespannung erhalten.

Der die Periode des Signales EGR darstellende Datenwert EGRP und der die Periode des Signales NIDL darstellende Datenwert NIDLP werden jeweils in das Register 418 und 422 gesetzt. Die Datenwerte EGRP und NIDLP sind vorbestimmt.

Der die Öffnungsdauer des Ventiles des EGR-Gliedes in der Abgasrückführeinrichtung darstellende Datenwert EGRD wird in das Register 420 gesetzt. Wenn die Zeitdauer zunimmt, erhöht sich die zurückgeführte Abgasmenge. Der Datenwert EGRD wird im Festspeicher 118 in der Form beispielsweise einer Tabelle gespeichert mit der Last-TP und der Drehzahl als Parameter gehalten. Der Datenwert wird weiterhin entsprechend der Temperatur des Kühlwassers korrigiert.

Der die Dauer der Erregung des Luftreglers 48 darstellende Datenwert NIDLD wird in das Register 424 gesetzt. Der Datenwert NIDLD wird z. B. als ein Rückkopplungssignal bestimmt; das aus einer derartigen Rückkopplungssteuerung folgt, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter keinem Lastzustand immer gleich ist einem voreingestellten festen Wert.

Die Datenwerte RPMW und VSPW, die feste Zeitdauern darstellen, werden, werden jeweils in die Register 426 und 428 am Beginn des Betriebes der Anordnung gesetzt.

Bei der obigen Beschreibung dieser Regelanordnung dient das Ausgangssignal des Luftströmungsmessers zur Steuerung der Menge des eingespritzten Kraftstoffes, der Voreilung des Zündwinkels und der rückgeführten Abgasmenge. Jeder andere Fühler als der Luftströmungsmesser kann jedoch zur Erfassung des Zustandes der angesaugten Luft verwendet werden. Z. B. kann ein Druckfühler zum Erfassen des Druckes in der Ansaugleitung für diesen Zweck vorgesehen sein.

Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 18 zeigt Signale zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung. In Fig. 17 weist der Prozessor 1402 wie in Fig. 3 die Zentraleinheit 114 (CPU), den Schreib-Lese-Speicher 116 mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und den Festwertspeicher 118 Zugriff (ROM) auf. Weiterhin sind vorgesehen das in Fig. 4 und 7 gezeigte INTV-Register 408 zum Festlegen der Periode T 1 einer inneren Unterbrechung für den Prozessor 1402, ein aus dem Inkrementglied 478 und dem INTV-Register 446 der in den Fig. 4 und 7 gezeigten Momentanwertregistergruppe 472 gebildeter Zähler 1404, ein aus dem Vergleicher 480 und dem INTVBF- Register 516 bestehender INTV-Unterbrechungssignalgenerator 1406, ein Register 1405 zum Speichern eines Unterbrechungsfaktors, z. B. das in Fig. 4 dargestellte Zustandsregister die in Fig. 3 dargestellte diskrete E/A-Einheit 130, monostabile Glieder (Monoflops) 1408 und 1410 und ein Lampen-Ansteuerglied 1412 zum Ansteuern einer Lampe 1414.

Wenn die Periode T 1 darstellende Bezugswert in das INTV-Register 408 durch den Prozessor 1402 gesetzt wird, empfängt der Zähler 1404 das Stufensignal INTV als ein Taktsignal und zählt durch den Betrieb des Inkrementgliedes 478 eine konstante Zeitdauer T 13306 00070 552 001000280000000200012000285911319500040 0002002845350 00004 131871 aufwärts, d. h. bis das Zählergebnis mit dem Bezugswert entsprechend der Zeitdauer T 1 übereinstimmt, wie dies in Fig. 18(A) gezeigt ist. Entsprechend gibt der Zähler 1404 ein in Fig. 18(A) gezeigtes Signal a ab, das zu einem der beiden Eingänge des INTV- Unterbrechungssignalgenerators 1406 gespeist wird. Da andererseits die Ausgangssignale des INTV-Registers 408 an den anderen Eingang des INTV-Unterbrechungsignalgenerators 1406 abgegeben werden, erzeugt dieser ein in Fig. 18(B) gezeigtes Unterbrechungssignal b mit der Periode T 1. Beim Auftreten des Signals b wird ein Bit in die an der Bit-Stelle 4, d. h. dem 2⁴-Bit (vgl. Fig. 20A), des Zustands- bzw. Statusregisters (Fig. 4) gesetzt und dann einer UND- Verknüpfung mit den Inhalten des entsprechenden 2⁴-Bits des in Fig. 4 gezeigten Maskenregisters unterworfen, um abhängig vom Inhalt des Maschenregisters ein maskiertes Unterbrechungssignal als Anforderungssignal IRQ abzugeben, das den Interrupteingang der Zentraleinheit angelegt wird, und eine Unterbrechung des Programmablaufs bewirkt.

Fig. 19 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Prozessors, wenn dieser unterbrochen wird. Um zunächst die Art der Unterbrechung zu erfassen, wird der Inhalt der Bit-Stelle 4 des Zustandsregisters an den Prozessor abgegeben, während das Bit gleichzeitig rückgesetzt wird. (vgl. den Schritt in Fig. 19). Die Bitstelle im Zustandsregister gibt die Art der Unterbrechung, d. h. durch welche Verarbeitungsart die Unterbrechung hervorgerufen wird. Bei dem geschilderten Ausführungsbeispiel ist die Unterbrechungsart die Intervallunterbrechung zur Fehlerdiagnose des Prozessors. Die Intervallunterbrechung ist der Bit-Stelle 4 (2⁴-Bit) zugewiesen, wie dies in Fig. 20A gezeigt ist, und es wird geprüft, ob das Signal 1 vom INTBF-Register 516 (vgl. Fig. 4 und 8) in der Bit-Stelle 4 gehalten wurde oder nicht. Wenn die Bit-Stelle gesetzt ist, wird der Zustand des vorhergehenden Prüfsignales c geprüft, d. h., es wird geprüft (vgl. den Schritt in Fig. 19), ob der Zustand des vorhergehenden Prüfsignales c den Wert "0" oder nicht hat. Das durch das Signal c in Fig. 17 und 18 dargestellte Prüfsignal wird von der diskreten E/A-Einheit 130 zu den Monoflops 1408 und 1410 gespeist und ändert sich zwischen einem hohen und einem tiefen Pegel mit der Periode T 1. Das Prüfsignal ist auch dem 2⁴-Bit der diskreten E/A-Einheit zugewiesen, wie dies in Fig. 20B gezeigt ist, und kann durch den Prozessor 1402 erneut geschrieben werden.

Der Prozessor 1402 invertiert jeweils, wie in den Schritten und in Fig. 19 gezeigt ist, den Zustand des vorherigen Prüfsignales. Daher nimmt das Prüfsignal c abwechselnd den EIN- und den AUS-Zustand an, wie dies in Fig. 18(C) dargestellt ist.

Das Monoflop 1408 erzeugt einen Impuls mit einer Zeitdauer T 2 (T 2<T 1 ), der abhängig von der Vorderflanke des Prüfsignales c abgegeben wird, während das Monoflop 1410 einen Impuls mit der gleichen Zeitdauer T 2 abgibt, der abhängig von der Rückflanke des Prüfsignales erzeugt wird, wobei die erzeugten Impulse jeweils in Fig. 18(D) und 18(E) gezeigte Signale d und e sind. Da diese Signale d und e an ein ODER-Gatter abgegeben werden, hat das Ausgangssignal f des ODER-Gatters den in Fig. 18(F) gezeigten Verlauf.

Solange der Prozessor normal arbeitet und daher das Prüfsignal abwechselnd den EIN- und den AUS-Zustand annimmt, hat das Stop-Signal f, das das Ausgangssignal des ODER-Gatters ist, den in Fig. 18(F) dargestellten Verlauf.

Wenn nun der Prozessor seinen Betrieb aus bestimmten Gründen unterbricht oder eine fehlerhafte Operation ausführt, kann er die durch das Signal INTV-IRQ bewirkte Unterbrechung nicht richtig verarbeiten, so daß das Prüfsignal, das das Ausgangssignal der diskreten Einheit 130 ist, im EIN- oder im AUS-Zustand verbleibt. Wenn beispielsweise der Prozessor zu einem Zeitpunkt A ausfällt (vgl. Fig. 18), erzeugen die Monoflops 1408 und 1410 keine Impulse, das Stop-Signal f schaltet in den AUS- Zustand, und das Lampen-Ansteuerglied 1412 wird betätigt. Die Lampe 1414 zeigt an, daß der Prozessor fehlerhaft ist. Wenn der Fehler des Prozessors ermittelt wird, kann die Bedienperson (Kraftfahrzeugführer) verschiendene automatische Steuerungsoperationen in manuelle Operationen ändern.

Wie oben erläutert wurde, kann der Fehler oder Defekt, der im Prozessor auftreten kann, fehlerfrei durch eine vergleichsweise einfache Schaltung erfaßt werden. Wenn der Prozessor im Betrieb fehlerhaft ist, werden die Funktionen der Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und des Zündvoreilwinkels als anormal angesehen. Es ist daher gefährlich, wenn der Fahrzeugführer weiterhin ein Fahrzeug mit dem fehlerhaften Prozessor steuert. Es ist erforderlich, eine Reserveschaltung zu betreiben, um wenigstens Steuersignale abzugeben, die für die sichere Steuerung des Fahrzeuges wesentlich sind, wenn der Prozessor als ausgefallen erkannt ist.

Fig. 21 zeigt ein Blockschaltbild zum Betätigen einer derartigen Zusatzschaltung (vgl. oben) mittels des von der in Fig. 17 gezeigten Schaltung abgegebenen Stop-Signales f und zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung anstelle des fehlerhaften Prozessors. Dabei sind vorgesehen ein INJD-Register 412 zum Bestimmen der Kraftstoffeinspritzdauer unter der Steuerung des Prozessors 1402, ein Zähler 1422 aus dem Momentanwertregister 450 und dem Inkrementglied 478, ein Vergleicher 480, eine Reserveschaltung 1000, UND-Gatter 1001 und 1002, ein ODER-Gatter 1003, ein INJFF- bzw. ein INJBF-Register 522 bzw. 524, der Leistungsverstärker 186 der Fig. 3 und der Kraftstoffinjektor 66. Das Glied 1000 ist so aufgebaut, daß es die Kraftstoffeinspritzdauer aufgrund der Drehzahl N und/oder des Luftdurchsatzes QA oder des Unterdruckes bestimmen kann.

Während der Prozessor normal arbeitet, ist das Stop-Signal f im EIN-Zustand, so daß das Ausgangssignal des INJD- Registers 412 über das UND-Gatter 1001 zum Vergleicher 480 abgegeben wird. Wenn der Prozessor im fehlerhaften Zustand abgeschaltet wird, ist das Stop-Signal f im AUS-Zustand. Entsprechend ist das UND-Gatter 1001 geschlossen, das Ausgangssignal der Reserveschaltung 1000 wird über das UND-Gatter 1002 zum Vergleicher 480 gespeist, und Kraftstoff wird entsprechend dem Ausgangssignal der Reserveschaltung eingespritzt.

Fig. 22 zeigt eine Schaltung zum Betätigen der Reserveschaltung mittels des Stop-Signales f und zum Steuern des Zündvoreilwinkels, um die Funktion des fehlerhaften Prozessors zu ersetzen. Dabei sind vorgesehen das ADV-Register 414, ein Zähler 1424 aus dem Register 452 und dem Inkrementglied 478, ein Vergleicher 480, eine Reserveschaltung 1010, UND-Gatter 1011 bis 1014 sowie ODER-Gatter 1015 und 1016. Die Reserveschaltung 1010 kann den Beginn des Zündspulenstrom entsprechend dem Leitungsbeginnvoreilwinkel R _D und den Zündvoreilwinkel R _A aufgrund der Drehzahl N und/oder des Durchsatzes Ω _A oder des Unterdruckes in der Ansaugleitung bestimmen. Wenn das Stop- Signal f im EIN-Zustand ist, werden die Ausgangssignale des ADV-Registers 414 und des DWL-Registers gewählt, die zuvor dort vom Prozessor 1402 gesetzt wurden. Während das Stop- Signal im AUS-Zustand ist, werden die Ausgangssignale R _D und R _A der Reserveschaltung 1010 gewählt.

Fig. 23 zeigt ein spezielles Beispiel der in Fig. 21 oder 22 dargestellten Reserveschaltungen mit jeweils einer 10-Bit- Information für den vom Strömungsmesser 14 gemessenen Luft-Durchsatz bzw. einer 10-Bit-Information für die Drehzahl der Maschine. Während der Prozessor 1402 normal arbeitet, werden alle 10 Bits jedes Datenwortes der Information Q _A und N zur Ausführung einer Steuerungsoperation mit hoher Genauigkeit verwendet. Wenn andererseits der Prozessor fehlerhaft wird, kann keine Steuerung hoher Genauigkeit erwartet werden, und es ist lediglich erforderlich, derartige Steuerungen auszuführen, die für einen sicheren Betrieb des Fahrzeuges wesentlich sind. Daher ist es nicht erforderlich, alle 10 Bits jedes Datenwortes einer Information zu verwenden, d. h., es genügt, die drei Bits der höheren Ordnung zu verwenden, also die Bits 7, 8 und 9. Die drei Bits höherer Ordnung jedes der Signale Q _A und N werden durch einen Dekodierer in Dezimalzahlen umgewandelt. Wenn nun die drei Bits höherer Ordnung der Signale Q _A und N jeweils 1, 0, 1 und 1, 0, 0 sind, werden diese Binärgrößen jeweils in 5 und 4 durch Dekodieren in Dezimalschreibweise umgesetzt. Entsprechend wird die Adresse (5, 4) im Speicher M gewählt, so daß die in der Adresse (5, 4) gespeicherte Information und entsprechend ein Wort die Kraftstoffeinspritzung und den Zündvoreilwinkel steuert.

Fig. 24 zeigt eine einfach aufgebaute Reserveschaltung, ohne die Signale Q _A und N zu verwenden. Die Reserveschaltung ist so dargestellt, daß sie zur Steuerung von z. B. der Kraftstoffeinspritzung nach Fig. 21 geeignet ist. Da das Stop- Signal f während des normalen Betriebs des Prozessors 1402 auf dem hohen Pegel (1) ist, sind alle Gatter einer UND-Gatter-Gruppe 1001 A offen, so daß der Inhalt des INJD-Registers 412 über die UND-Gatter-Gruppe 1001 A zu einem ODER-Gatter 1003 gespeist wird. In diesem Fall sind alle Gatter einer UND-Gatter-Gruppe 1002 A geschlossen, da sie das Signal f über einen Inverter empfangen. Wenn das Signal f aufgrund des Fehlers des Prozessors 1402 auf den niederen Pegel (0) geschaltet wird, werden alle Gatter der UND-Gatter-Gruppe 1001 A geschlossen, während alle Gatter der UND-Gatter-Gruppe 1002 A geöffnet werden. Als Ergebnis gibt die UND-Gatter-Gruppe 1002 A eine vorbestimmte Art einer Bit-Information (0, 1, . . . , 0, 1 in Fig. 24) ab, die zum ODER-Gatter 1003 gespeist wird, um die Kraftstoffeinspritzung anstelle des fehlerhaften Prozessors 1402 zu steuern.

Die vorliegende Erfindung kann auch mit einem Ausführungsbeispiel verwirklicht werden, bei dem im Prozessor selbst ein Zähler und die Einrichtungen zum Erfassen der jeweiligen Zählerwerte vorhanden sind. Im einzelnen sind dann vorgesehen ein Programm, das einen Zähler im Prozessor hochzählt, ein Erfassungsprogramm, um zu erfassen, daß die unter dem Zähler-Programm gezählten Werte einen vorbestimmten Wert erreicht haben, und eine Einrichtung zum Löschen der gezählten Inhalte durch ein Unterbrechungssignal, das dem Prozessor mit einer konstanten Periode angelegt wird, die dem Signal b der oben erläuterten Ausführungsbeispiel entspricht. Der fehlerhafte Betrieb der Zentraleinheit (CPU) ist erfaßbar, wenn die gezählten Inhalte einen vorbestimmten hohen Pegel erreicht haben, in dem die Zählwerte nicht mehr gelöscht werden, wenn die Zentraleinheit die Unterbrechungssignale nicht normal verarbeitet.

Claims (7)

1. Elektronische Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen mit
einem Digitalprozessor (1402; 114, 116, 118) bestehend aus
einer Zentralverarbeitungseinheit (CPU, 114),
einem Schreib/Lesespeicher (RAM, 116) und einem Festwertspeicher (ROM, 118),
einer Eingabe/Ausgabeeinheit (120), die aufweist:
ein Intervall-Register (408), in das der Digital-Prozessor
einen Digitalwert als Sollwert entsprechend einem vorgegebenen Zeitintervall (INTV) setzt,
einen Vorwärtszähler (1404; 446), der ein Taktsignal konstanter Periode vorwärts zählt und bei Erreichen des Sollwerts ein Signal (a in Fig. 18) erzeugt, und
einen Intervall-Unterbrechungssignalgenerator (1406), der aus den Signalen (a in Fig. 18) eine Unterbrechungssignalfolge (INTV-IRQ, b in Fig. 18) mit konstanter; dem vorgegebenen Zeitintervall (INTV) entsprechender Periode (T₁) erzeugt, die dem Digitalprozessor zugeführt wird und die jeweils den Digitalprozessor in einen Interrupt-Zustand versetzt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Prozessor (1402; 114, 116, 118), wenn er fehlerfrei arbeitet, auf jedes Unterbrechungssignal hin ein Prüfsignal (c in Fig. 18) abgibt, wobei dieser bei fehlerfreiem Arbeiten bei jeder Unterbrechung den logischen Zustand des Prüfsignals invertiert, und daß eine Prüfschaltung (130; 1408, 1410, 1412, 1414) vorgesehen ist, die das Prüfsignal (c in Fig. 18) empfängt und mit jedem in gleicher Richtung verlaufenden Wechsel des logischen Zustands des Prüfsignals (c in Fig. 18) jeweils ein Impulssignal (d, e in Fig. 18) mit vorgegebener, die Periode (T₁) der Unterbrechungssignale (b in Fig. 18) übersteigender Impulsdauer (T₂) erzeugt und die ein ODER-Glied aufweist, das die Impulssignale (d, e in Fig. 18) zu einem Ausgangssignal verknüpft, dessen einer logischer Zustand das fehlerfreie Arbeiten des Prozessors und dessen anderer logischer Zustand eine Fehlfunktion des Prozessors angibt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfschaltung zur Erzeugung der Impulssignale (d, e in Fig. 18) zwei monostabile Kippglieder (1408, 1410) und weiterhin ein Lampenansteuerglied (1412) und eine Lampe (1414) zum Anzeigen einer Fehlfunktion des Prozessors (1402) aufweist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlfunktion des Prozessors (1402) eine erste Reserveschaltung (1000) zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung betätigt, wird die ein der Einspritzdauer entsprechendes Signal in Abhängigkeit von der Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine (30) und/oder vom Durchsatz (QA) der in die Maschine (30) gesaugten Luft abgibt (Fig. 21).

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlfunktion des Prozessors eine zweite Reserveschaltung (1010) zur Steuerung der Zündung betätigt wird, die in Abhängigkeit von der Drehzahl (N) der Brennkraftmaschine (30) und/oder vom Durchsatz (QA) der in die Maschine (30) gesaugten Luft ein die Anschaltung der Zündspule betreffendes Signal abgibt (Fig. 22).

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlfunktion der Prozessoren eine Reserveschaltung (1002 A) zur Reservesteuerung der Kraftstoffeinspritzung betätigt wird, die dazu ein zuvor festgelegtes Signal für die Einspritzdauer abgibt (Fig. 24)

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Fehlfunktion des Prozessors eine Reserveschaltung zur Reservesteuerung des Zündtakts betätigt wird, die ein zuvor festgelegtes Signal abgibt, um den Zündtakt zu steuern.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das die Anschaltung der Zündspule betreffende Signal den Leitungsbeginnvoreilwinkel ( R _D ) und den Zündvoreilwinkel ( R _A ) für die Zündspule bestimmt.