DE2845353A1 - Elektronische brennkraftmaschinen- regelanordnung - Google Patents
Elektronische brennkraftmaschinen- regelanordnungInfo
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Description
HITACHI, LTD., Tokyo, Japan
Elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung
Die Erfindung betrifft eine elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung
für Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Schaltung, um einen fehlerhaften Betrieb der Regelanordnung
zu verhindern.
Mit dem in letzter Zeit steigenden Bedarf an Kraftfahrzeugen als öffentlichen Verkehrs- oder Transportmitteln treten
verschiedene soziale Probleme auf. Unter diesen sind die Luftverschmutzung und der Verbrauch an fossilen Kraftstoffen,
wie insbesondere Erdöl.
Es wurden bereits verschiedene Maßnahmen ergriffen, um die Schadstoffe im Abgas zu verringern, was aber auch eine
Verschlechterung des gesamten Wirkungsgrades der Brennkraftmaschine (im folgenden auch kurz "Maschine" genannt) hervor-
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gerufen hat. Um die Verschlechterung des Betriebs-Wirkungsgrades einer Maschine zu verhindern und die Maßnahmen gegenüber
dem Abgas zu verbessern, wurde eine elektronische Regelanordnung entwickelt, die in der Regelung eine höhere Genauigkeit
aufweist. Z. B. gibt es eine elektronisch geregelte Kraftstoff-Einspritzanordnung
und eine elektronisch geregelte Zündzeitpunkt- oder Zündtaktanordnung und gerade in letzter Zeit
eine durch einen Mikroprozessor gesteuerte Zündanordnung.
üblicherweise richtet sich bisher eine derartige Regelanordnung
auf den reinen Ersatz einer mechanischen Regelung durch eine elektrische Regelung, und daher müssen die einzelnen
geregelten Größen oder Objekte (Regelgrößen) mit den zugeordneten elektronischen Steuereinheiten versehen werden.
Die (künstliche) Regelung einer Maschine wird benötigt, um die Schadstoffe im Abgas zu unterdrücken und die Maschine
mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben. Der Aufbau der getrennten elektronischen Steuereinheiten für die geregelten Objekte,
z. B. die elektronisch geregelte Kraftstoff-Einspritzanordnung und die elektronisch geregelte Zündtaktanordnung (vgl.
oben), hat eine geringe organische Beziehung unter den Steuereinheiten, so daß eine enge oder geschlossene Regelung des gesamten
Regelsystems unmöglich ist. Zusätzlich muß ein derartiges zusammengesetztes Regelsystem mit zu aufwendigen Schaltungen
verknüpft werden, wie z. B. einer Schaltung zum Erfassen eines unregelmäßigen Ausgangssignales eines Fühlers, wie z. B.
eines Winkelstellungsfühlers.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Regelanordnung
aus vergleichsweise einfachen Schaltkreisen anzugeben, die zum (künstlichen) Regeln einer Brennkraftmaschine geeignet ist.
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Bei der elektronischen Regelanordnung für Brennkraftmaschinen wird eine die Betriebszustände einer Maschine
anzeigende Eingangsinformation verwendet und durch Berechnung verarbeitet, und es sind mehrere Register vorgesehen,
um die jeweiligen verarbeiteten Inhalte zu halten und um die die zuvor eingestellten Werte darstellenden Daten konstant zu
halten. Das gemeinsame Merkmal der in diesen Registern gehaltenen Daten liegt darin, daß sie als Bezugswerte für eine Vergleichsoperation
verwendet werden. Daher werden die oben erwähnten Register im folgenden als Bezugsregister bezeichnet,
die eine Bezugsregistergruppe bilden, und die in den Bezugsregistern gehaltenen Daten werden Bezugsdaten genannt.
Andererseits sind mehrere Register vorgesehen, um Daten zu halten, die die augenblicklichen oder momentanen Zustände
einer Maschine und andere Parameter halten, und diese Register werden im folgenden als momentane Register bezeichnet,
die eine momentane Registergruppe bilden.
Diese elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung hat eine Bezugsregistergruppe, eine momentane Registergruppe,
Vergleicher, ein Inkrementglied, ein Inkrement-Steuerglied, ein Vergleichsergebnis-Halteglied und einen Stufenzähler. Bei
dieser elektronischen Regelanordnung mit zusammen diesen Bauteilen bewirkt der Stufenzähler, daß die jeweiligen Stufen sequentiell
für eine Verarbeitung in der vorbestimmten Reihenfolge betrieben werden. Für die bestimmte Verarbeitung in jeder
Stufe werden gewünschte Register nacheinander aus der Bezugs- und der momentanen Registergruppe gewählt, um die Bezugsdaten
und die momentanen Daten von den gewählten Registern an den zugeordneten Vergleicher abzugeben. Das Vergleichsergebnis,
d. h. das Ausgangssignal des Vergleichers, wird im Vergleichsergebnis-Halteglied
gehalten.
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Was die Stufen anbelangt, wird der in jedem momentanen Register entsprechend einer Stufe gehaltene momentane Datenwert entsprechend dem tatsächlichen momentanen Zustand der
Brennkraftmaschine oder einem anderen Parameter erneut geschrieben. Das erneute Schreiben wird durch das Inkrementglied
und das Inkrement-Steuerglied gesteuert.
Insbesondere entscheidet das Inkrementglied, ob die Daten, die die momentanen Momente oder Winkelstellungen der Kurbelwelle
darstellen (im folgenden wird unter "Kurbelwelle" nicht nur die Xielle einer Kolben-Brennkraftmaschine, sondern
auch einer Dreh-Brennkraftmaschine verstanden), entsprechend den momentanen Zuständen des Kurbelwinkel-Stellungssignales
und des Zeit- oder Taktsignales zunehmen, um die Bezugszeiteinheit zu ergeben. Das Inkrementglied erhöht dann die Daten
um eine bestimmte Einheit entsprechend dem Ergebnis der Entscheidung.
Auf diese Weise werden die momentanen Daten augenblicklich erneuert, und die erneuerten momentanen Daten dienen
für den tatsächlichen Vergleich.
Mit diesem Aufbau kann eine komplexe oder komplizierte Regelung durch eine verhältnismäßig einfache Schaltungsanordnung
verwirklicht werden, und die unregelmäßig empfangenen Impulssignale werden nach deren Synchronisierung erfaßt, so daß
die Impulssignale genau erfaßbar sind und daher das Inkrementglied genau betrieben werden kann.
Wenn bei der oben erläuterten elektronischen Regelanordnung der Inhalt eines Bezugsregisters erneut geschrieben oder
durch einen anderen Wert ersetzt wird, während der Inhalt des Registers mit dem Inhalt eines entsprechenden momentanen Registers
verglichen wird, dann tritt ein fehlerhafter Betrieb auf, um einen Fehler im Vergleichsergebnis zu verursachen. Da-
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her wird erfindungsgemäß dem erneuten Schreiben von Daten
Vorrang über der Stufenverarbeitung zur Durchführung eines Vergleichs aufgrund der erneuerten Daten gegeben, d. h., die
Stufenverarbeitung wird während des Ersatzes der Daten unterbrochen, so daß ein fehlerhafter Betrieb verhindert wird.
Die Erfindung sieht eine elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung
vor, die aufweist:
Einen Fühler zum Erfassen der Ist-Betriebszustände der Maschine,
einen Mikroprozessor zum Lesen der erfaßten oder Ist-Werte aus dem Fühler, zum Berechnen von gewünschten oder Soll-Werten,
die die gewünschten oder Soll-Betriebszustände der Maschine darstellen, aus den gelesenen Werten, und zum aufeinanderfolgenden
Abgeben der berechneten Werte entsprechend einem voreingestellten Programm,
eine Einrichtung zum Steuern der Betriebszustände der Maschine,
eine Bezugsregistergruppe aus Bezugsregistern, um jeweils die vom Mikroprozessor abgegebenen gewünschten oder Soll-Werte
zu halten,
eine momentane Registergruppe aus momentanen Registern, um jeweils
Datenteile zu halten, die die momentanen Zustände der Maschine jeweils entsprechend den gewünschten oder Soll-Werten
darstellen,
einen Vergleicher zum Vergleichen eines gewählten Wertes der in den Bezugsregistern gehaltenen Soll-Werte mit dem entsprechenden
Teil der die momentanen Zustände der Maschine darstellenden Datenteile, die in den momentanen Registern gehalten
sind, und zum Einspeisen der Vergleichsergebnisse als
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Steuersignale in die Einrichtung zum Steuern der Betriebszustände der Maschine, und
eine Sperreinrichtung, um die Abgabe des Vergleichsergebnisses vom Vergleicher zu sperren, während der gewählte Soll-Wert
durch das Ausgangssignal des Mikroprozessors in der Bezugsregistergruppe
ersetzt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Aufbau von Fühlern und Stell- oder Betätigungsgliedern nach Ausführungsbeispielen einer elektronischen Brennkraftmaschinen-Regelanordnung,
Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung
,
Fig. 3 das in Fig. 1 gezeigte Steuerglied in Einzelheiten,
Fig. 4 eine Teildarstellung der in Fig. 3 dargestellten Eingabe/Ausgabe-Einheit (E/A-Einheit)
in Einzelheiten,
Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung,
Fig. 6 Einzelheiten des in Fig. 4 dargestellten Stufenzählers,
Fig. 7 genaue Beispiele für die in Fig. 4 darge-
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stellte Bezugs- und momentane Registergruppe ,
Fig. 8 genaue Beispiele für die erste und die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe 502
und 504,
Fig. 9 einen Synchronisierer in Einzelheiten,
Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 9 dargestellten Schaltungsanordnung,
Fig. 11 ein genaues Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementgliedes 478 in Einzelheiten
,
Fig. 12A in Einzelheiten ein Inkrement-Steuerglied,
und 12B
Fig. 13 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der
Verarbeitung des Kraftstoff-Einspritzsignales,
Fig. 14 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung
der Zündtaktregelung,
Fig. 15 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Verarbeitung durch EGR oder NIDL (vgl.
unten),
Fig. 16 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Erfassung der Drehzahl RPM (U/min) der
Brennkraftmaschine oder der Geschwindigkeit VSP des Fahrzeuges,
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Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Verhindern eines fehlerhaften Betriebs
nach der Erfindung,
Fig. 18 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung
des fehlerhaften Betriebs des Vergleichers,
und
Fig. 19 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs
der in Fig. 17 gezeigten Schaltungsanordnung.
Die elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbexspieles mit
Hilfe der Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt systematisch den Hauptaufbau einer elektronischen Brennkraftmaschinen-Regelanordnung, über einen
Luftreiniger 12 angesaugte Luft wird durch einen Luftstromungsmesser
14 geschickt, um deren Durchsatz zu messen, und der Luftstromungsmesser 14 gibt ein den Luft-Durchsatz anzeigendes
Ausgangssignal QA an ein Steuerglied 10 ab. Ein Temperaturfühler 16 ist im Luftstromungsmesser 14 vorgesehen,
um die Temperatur der angesaugten Luft zu erfassen, und ein Ausgangssignal TA des Fühlers 16, das die Temperatur der angesaugten
Luft anzeigt, wird auch zum Steuerglied 10 gespeist.
Die durch den Luftstromungsmesser 14 strömende Luft wird weiterhin durch eine Drosselkammer 18, eine Ansaugleitung
26 und ein Saugventil 32 zu einer Brennkammer 34 einer Maschine 30 gespeist. Die Menge der in die Brenn-
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kammer 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. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 wird durch Erfassen der Klappenoder
Ventilstellung der Drosselklappe 20 durch einen Drosselventil-Stellungsfühler 24 erfaßt, und ein die Ventilstellung
der Drosselklappe 20 darstellendes Signal QTH wird vom Drosselventil-Stellungsfühler
24 zum Steuerglied 10 gespeist.
Die Drosselkammer 18 ist mit einer Umgehung 42 für einen
Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und einer Leerlauf-Einstellschraube 44 zum Einstellen der Luftströmung durch
die Umgehung 42 ausgestattet. Wenn die Drosselklappe 2O 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 Leerlauf-Einstellschraube
44 verändert. Die in der Brennkammer 34 hervorgerufene Energie wird im wesentlichen abhängig vom
Durchsatz der über die Umgehung 42 aufgenommenen Luft be-
- Fortsetzung Seite 15 (die Seiten 13 und 14 gibt es nicht!)
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stimmt, so daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei
Leerlaufbetrieb auf einen Optimalwert einstellbar ist, in dem der Durchsatz der in die Brennkammer durch Einstellen
der Leerlauf-Einstellschraube 44 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 äinem Kraftstofftank 50 gespeicherter Kraftstoff wird
zu einem Kraftstoffspeicher 54 mittels einer Kraftstoffpumpe
52 abgesaugt.Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankung des von der Kraftstoffpumpe 52 abgegebenen
Kraftstoffes, so daß Kraftstoff mit konstantem Druck über ein Kraftstoffilter 56 zu einem Kraftstoff-Drucksteller
62 abgegeben werden kann. Der Kraftstoff hinter dem Kraftstoff-Drucksteller 62 wird durch Druck zu einem Kraftstoff-Injektor
66 durch ein Kraftstoffrohr 60 gespeist, und ein Ausgangssignal iHJ des Steuergliedes 10 bewirkt, daß der
Kraftstoff-Injektor 66 betätigt wird, um den Kraftstoff in die Ansaugleitung 26 einzuspritzen.
Die Menge des durch den Kraftstoff-Injektor 66 eingespritzten
Kraftstoffes hängt ab von der Zeitdauer, für die
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der Kraftstoff-Injektor 66 geöffnet ist, und von der Differenz
zwischen dem Druck des zum Injektor gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26, in die
der unter Druck gesetzte Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Menge des eingespritzten
Kraftstoffes lediglich von der Zeitdauer abhängen sollte, für die der Injektor geöffnet ist und die durch das vom
Steuerglied 10 abgegebene Signal bestimmt ist. Entsprechend wird der Druck des durch den Kraftstoff-Drucksteller 62
zum Kraftstoff-Injektor 66 gespeisten Kraftstoffes so gesteuert,
daß die Differenz zwischen dem Druck des zum Kraftstoff-Injektor 66 gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in
der Ansaugleitung 26 immer in jedem Antriebszustand konstant gehalten wird. Der Druck in der Ansaugleitung 26 liegt auch
am Kraftstoff-Drucksteller 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
einem Kraftstoff-Rückführrohr 58, so daß überschüssiger Kraftstoff entsprechend dem überschüssigen Druck durch das
Kraftstoff-Rückführrohr 58 in den Kraftstofftank 50 rückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Differenz zwischen dem
Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 und dem Druck
in der Ansaugleitung 26 immer konstant gehalten.
Der Kraftstofftank 50 ist auch mit einem Rohr 68 versehen
, das an einen Kanister oder Behälter 7O angeschlossen
ist, der zum Ansaugen verdampften Kraftstoffes oder Kraftstoff gases dient. Wenn die Brennkraftmaschine arbeitet,
wird Luft über einen Frischlufteinlaß 74 angesaugt, um das Kraftstoffgas in die Ansaugleitung 26 und damit in die Maschine
30 über ein Rohr 72 zu speisen. Bei angehaltener Brennkraftmaschine wird das Kraftstoffgas über Aktivkohle
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im Behälter 70 abgegeben.
Wie oben erläutert wurde, wird der Kraftstoff durch den
Kraftstoff-Injektor 66 eingespritzt, das Ansaugventil 32
wird synchron zur Bewegung eines Kolbens 75 geöffnet, und ein Gasgemisch aus Luft und Kraftstoff wird in die Brennkammer
34 gesaugt. Das Gasgemisch wird komprimiert und durch den durch eine Zündkerze 36 erzeugten Funken gezündet, so
daß die durch die Verbrennung des Gasgemisches erzeugte Energie in mechanische Energie umgesetzt wird.
Das Abgas wird als Ergebnis der Verbrennung des Gasgemisches in die Frischluft über ein (nicht dargestelltes) Abgasventil,
ein Abgasrohr 76, einen katalytischen Umsetzer 82 und einen Auspufftopf 86 entladen. Das Abgasrohr 76 ist mit
einem Abgas-Umlaufrohr 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 Abgas-Umlaufeinrichtung 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 80 ist im Abgasrohr 78 vorgesehen, um das
Kraftstoff-Luft-Gemisch-Verhältnis des in die Brennkammer
34 eingesaugten Gasgemisches zu erfassen. Ein Sauerstofffühler (02-Fühlo.r) ist gewöhnlich als λ-Sonde 80 vorgesehen
und erfaßt die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes, um eine Spannung V^ entsprechend der Konzentration
des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes zu erzeugen.
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Das Ausgangs signal V-λ der Λ -Sonde 80 wird in das
Steuerglied 10 eingespeist. Der katalytische Umsetzer 82 ist mit einem Temperaturfühler 84 versehen, um die Temperator
des Abgases im Umsetzer 82 zu erfassen, und das Ausgangssignal TE des Fühlers 84 entsprechend der Temperatur
des Abgases im Umsetzer 82 wird in das Steuerglied 10 gespeist.
Das Steuerglied 10 hat einen Anschluß 88 zu einer negativen Spannungsquelle und einen Anschluß 90 zu einer positiven
Spannungsquelle. Das Steuerglied 10 speist das Signal IGN in die Primärwicklung einer Zündspule 40, um in der Zündkerze
36 einen Funken hervorzurufen. Als Ergebnis wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 induziert
und über einen Verteiler 38 an die Zündkerze 36 abgegeben, so daß die Zündkerze 36 zündet, um die Verbrennung
des Gasgemisches in der Brennkammer 34 hervorzurufen.
Der Ablauf der Zündung der Zündkerze 36 wird im folgenden näher erläutert. Die Zündkerze 36 hat einen Anschluß 92 an
einer positiven Spannungsquelle, und das Steuerglied 10 hat ebenfalls einen Leistungstransistor zum Steuern des Primärstromes
durch die Primärwicklung der Zündspule 40. Die Reihenschaltung aus der Primärwicklung der Zündspule 40
und dem Leistungstransistor liegt zwischen dem positiven Anschluß 92 der Zündspule 40 und dem negativen Anschluß 88
des Steuergliedes 10. Wenn der Leistungstransistor leitend ist, wird elektromagnetische Energie in der Zündspule 40 gespeichert,
und wenn der Leistungstransistor abgeschaltet ist, wird die gespeicherte elektromagnetische Energie als Hochspannung
zur Zündkerze 36 freigegeben.
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Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Temperaturfühler 96 zum Erfassen der Temperatur des Wassers 94 als Kühlmittel
im Wassermäntel 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 Winkelstellungsfühler 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 Siliciumkörpers des Halbleiters wird mit dem Ladedruck der Ansaugleitung
beaufschlagt, während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck auf die andere Seite des Siliciumkörpers einwirkt.
Der konstante Druck kann z.B. Vakuum sein. Mit diesem Aufbau wird die Spannung VD entsprechend dem Druck in der Ansaugleitung
erzeugt, die an das Steuerglied 10 abzugeben ist. -
Fig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen den Zündzeitpunkten und der Kurbelwinkelsteilung und zwischen den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkten
und der Kurbelwinkelstellung
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bei einer Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern. In Fig. 2 zeigt das Diagramm A die Kurbelwinkelstellung und
deutet an, daß ein Bezugssignal PR durch den Winkelstellungsfühler 98 alle 120 ° des Kurbelwinkels abgegeben wird.
Das Bezugssignal PR wird daher an das Steuerglied 1O bei
0°, 12σ°, 240 °, 360 °, 480 °, 600 °, 720° usw. der
Winkelstellung der Kurbelwelle abgegeben.
Die Diagramme B, C, Df 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 Jß sind
jeweils die Saugventile der entsprechenden Zylinder offen. Die Perioden sind um 120 ° des Kurbelwinkels voneinander verschoben.
Der Anfang und die Dauer der Perioden, während denen das Saugventil offen ist, sind allgemein in Fig. 2 dargestellt,
obwohl bestimmte Unterschiede abhängig von der Art der verwendeten Brennkraftmaschine vorliegen.
A1 bis A5 zeigen die Perioden, für die das Ventil der
Kraftstoff-Einspritzdüse (des Kraftstoff-Injektors) 66
offen ist, d.h. die Kraftstoff-Einspritzperioden. Die Längen JD der Perioden A1 bis 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 Kraftstoff-Injektoren 66 gleichzeitig, so daß
alle Kraftstoff-Injektoren 66 gleichzeitig Kraftstoff einspritzen.
Im folgenden wird der erste Zylinder als Beispiel für die Beschreibung genommen. Das Ausgangssignal INJ vom
Steuerglied 10 liegt an den Krafstoff-Injektoren 66, die
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jeweils in der Leitung oder den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind, in Zeitbeziehung mit dem
Bezugssignal 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 A„ nicht in den
ersten Zylinder gesaugt, sondern stagnierend in der Nähe der Einlaßöffnung des ersten Zylinders gehalten. Abhängig
vom nächsten, bei 720 ° des Kurbelwinkels erzeugten Bezugssignals INTIS gibt das Steuerglied 10 wieder ein Signal
an die jeweiligen Kraftstoff-Injektoren 66 ab, um die
Kraftstoff-Injektionen oder -Einspritzungen durchzuführen,
wie dies bei A., in Fig. 2 gezeigt ist. Nahezu gleichzeitig
mit den Kraftstoff-Einspritzungen wird das Saugventil des ersten Zylinders geöffnet, damit der bei A2 eingespritzte
Kraftstoff und der bei A-, eingespritzte Kraftstoff in die
Brennkammer des ersten Zylinders gesaugt wird. Die anderen Zylinder sind ebenfalls einer ähnlichen Reihe von Operationen
unterworfen. Z.B. wird beim fünften Zylinder entsprechend dem Diagramm C der bei 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
A, eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A. eingespritzten
Kraftstoffes zusammen angesaugt, während das Saugventil für die Zeitdauer J-, offen ist. Der Teil des bei
A2 eingespritzten Kraftstoffes und der Teil des bei A.
exngespritzten Kraftstoffes ist gleich einer Kraftstoffmenge, die durch einen Kraftstoff-Injektor bei einer einzigen
Betätigung eingespritzt wird. Daher ist auch während des
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JtO
Ansaugens des dritten Zylinders die Menge des Kraftstoffes gleich den Gesamtmengen, die durch zweifache Betätigung des
Kraftstoff-Injektors angesaugt werden. Auch für den sechsten, den zweiten oder den vierten Zylinder (vergleiche die Diagramme
E, F oder G) wird die doppelte Menge an Kraftstoff während eines einzigen Ansaugens angesaugt. Wie aus den
obigen Erläuterungen folgt, ist die durch das Kraftstoff-Einspritzsignal
INJ vom Steuerglied 10 bestimmte Kraftstoffmenge gleich der Hälfte der Kraftstoffmenge, die in die
Brennkammer zu saugen ist. Insbesondere wird die notwendige Kraftstoffmenge entsprechend der in die Brennkammer 34 gesaugten
Luftmenge durch die doppelte Betätigung des Kraftstoff-Injektors 66 eingespeist.
In den Diagrammen A bis G in Fig. 2 bezeichnen G1 bis
G^ 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 G1, G^, G^,
Gr ι Gp und G.. Die induzierte Hochspannung wird an.die
in den jeweiligen Zylindern vorgesehenen Zündkerzen mittels eines Verteilers 38 verteilt. Entsprechend zünden die Zündkerzen
des ersten, des fünften, des dritten, des sechsten, des zweiten und des vierten Zylinders nacheinander in dieser
Reihenfolge,· um das brennbare Kraftstoff-Luft-Gemisch, zu
entflammen.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel des in Fig. 1 dargestellten Steuergliedes 10 in Einzelheiten. Der positive Anschluß
90 des Steuergliedes 10 ist mit der positiven Elektrode 110
einer Batterie verbunden, um eine Spannung VB für das Steuer-
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XJi
glied 10 zu erzeugen. Die Quellenspannung VB wird auf eine
konstante Spannung PVCC von z.B. 5V mittels eines Konstantspannungsgliedes
112 eingestellt. Diese konstante Spannung PVCC liegt an einer Zentraleinheit (CPU), einem Schreib-Lese-Speicher
mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und an einem Festspeicher mit wahlfreiem Zugriff (ROM)- Das Ausgangssignal
PCW des Konstantspannungsgliedes 112 wird auch an
eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben. Die Eingabe/ Ausgabe-EinheJti20 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/
Digital-Umsetzer 124, ein Impuls-Ausgabe-Glied 126, ein Impuls-Eingabe-Glied 128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabe-Glied
130.
Der Multiplexer 122 empfängt mehrere Analogsignale, wählt eines der Analogsignale entsprechend dem Befehl von
der Zentraleinheit aus und gibt das gewählte Signal an den Analog/Digital-Umsetzer 124 ab. Die über Filter 132 bis
144 zum Multiplexer 122 gespeisten Analog-Eingangssignale
sind die Ausgangssignale verschiedener, in Fig. 1 dargestellter
Fühler: das Analogsignal TW vom Fühler 96, das die Temperatur des Kühlwassers im Wassermantel der Brennkraftmaschine
darstellt, das Analogsignal TA vom Fühler 16, das die Temperatur der angesaugten Luft darstellt, das Analogsignal
TE vom Fühler 84, das die Temperatur des Abgases darstellt, das Analogsignal QTH vom Drosselöffnungsfühler
24, das die öffnung der Drosselklappe oder des Drosselventils
20 darstellt, das Analogsignal QE vom Abgas-Rücklaufglied
28, das die Öffnung des Ventiles des Gliedes 28 darstellt,
das Analogsignal V^ von der λ-Sonde 80, das den Luftüberschußbetrag
der angesaugten Mischung aus Kraftstoff und Luft darstellt, und das Analogsignal QA vom Luftströmungsmesser
14, das den Luftdurchsatz darstellt. Das Ausgangssignal
V*\ der obigen Λ-Sonde 80 wird über einen Verstärker mit
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einem Filterglied in den Multiplexer 122 gespeist.
Ein Analogsignal VPA von einem Atmosphärendruckfühler 146, das den Atmosphärendruck darstellt, liegt auch am
Multiplexer 122. Die Spannung VB wird vom positiven Anschluß 90 an eine Reihenschaltung aus Widerständen 150,
152 und 154 über einen Widerstand 160 angelegt. Die Reihenschaltung der Widerstände 150, 152 und 154 ist durch eine
Z-Diode 148 überbrückt, um die Spannung an dieser konstant
zu halten. Am Multiplexer 122 liegen die Spannungen VH und VL an den Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den
Widerständen 150 und 152 bzw. zwischen den Widerständen 152 und 154.
Die Zentraleinheit 114, der Schreib-Lese-Speicher 116,
der Festspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit
sind jeweils über einen Datenbus 162, einen Adreßbus und einen Steuerbus 166 verbunden. Ein Taktsignal E wird
von der Zentraleinheit an den Schreib-Lese-Speicher, den Festspeicher und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben,
und die Datenübertragung erfolgt durch den Datenbus 162 in Takt mit dem Taktsignal E.
Der Multiplexer 122 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 empfängt als seine Analog-Eingangssignale die Kühlwassertemperatur
TW, die Temperatur TA der angesaugten Luft, die Temperatur TE des Abgases, die Drosselklappenöffnung
QTH, die Menge QE des rückgeführten Abgases, das Ausgangssignal Vp. der λ-Sonde, den Atmosphärendruck VPA, die
Menge QA der angesaugten Luft und die Bezugsspannungen VH
und VL. Die Menge QA der angesaugten Luft kann durch den Unterdruck VD in der Ansaugleitung ersetzt werden. Die
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Zentraleinheit 114 legt die Adresse jedes dieser Analog-Eingangssignale
durch den Adreßbus 164 entsprechend dem im Festspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogramm fest,
und es wird das Analog-Eingangssignal mit einer bestimmten Adresse aufgenommen. Das aufgenommene Analog-Eingangssignal
wird durch den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist, und das Ausgangssignal des Umsetzers 124,
d.h. der digital umgesetzte Wert, wird im zugeordneten Register gehalten. Der gespeicherte Wert wird gegebenenfalls
in die Zentraleinheit 114 oder den Schreib-Lese-Speicher 116 abhängig von dem von der Zentraleinheit 114 über den
Steuerbus 166 abgegebenen Befehl aufgenommen.
Das Impuls-Eingangsglied 128 empfängt als Eingangssignale ein Bezugsimpulssignal PR und ein Winkelstellungssignal
PC beide in der Form einer Impulsfolge vom Winkelstellungsfühler 98 über ein Filter 168. Eine Impulsfolge von Impulsen
PS mit einer Folgefrequenz entsprechend der Geschwindigkeit des .Fahrzeuges wird von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitsfühler
170 an das Impuls-Eingangsglied 128 über ein Filter 172 abgegeben. Die durch die Zentraleinheit ·
114 verarbeiteten Signale werden im Impuls-Ausgangsglied
126 gehalten. Das Ausgangssignal des Impuls-Ausgangsgliedes 126 wird zu einem Leistungsverstärker 186 gespeist, und der
Kraftstoff-Injektor 66 wird durch das Ausgangssignal des
Leistungsverstärkers 186 gesteuert.
Leistungsverstärker 188, 194 und 198 steuern jeweils den Primärstrom der Zündspule 40, die öffnung des Abgas-Rückführgliedes
28 und die öffnung des Luftreglers 48 entsprechend den Ausgangsimpulsen des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Das
diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt Signale von einem Schalter 174 zum Erfassen des vollständig geschlossenen
Zustandes des Drosselventils 20, von einem Starterschalter
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176 und von einem Getriebeschalter 178, der anzeigt, daß
das Übersetzungsgetriebe in der oberen Stellung ist, jeweils über Filter 180, 182 und 184 und hält die Signale. Das
diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt und hält auch die von der Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale. Das
diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 behandelt die Signale,
deren Inhalt jeweils durch ein einziges Bit wiedergegeben werden kann. Abhängig vom Signal von der Zentraleinheit
gibt das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 jeweils Signale
an die Leistungsverstärker 196, 200, 202 und 204 ab, so daß das Abgas-Rückführglied 28 geschlossen ist, um den Rücklauf
des Abgases zu unterbrechen, so daß die Kraftstoffpumpe gesteuert ist, so daß die ungewöhnliche Temperatur
des Katalysators durch eine Lampe 208 angezeigt wird, und so daß der überhitzte Zustand der Brennkraftmaschine durch
eine Lampe 210 angezeigt wird.
Fig. 4 zeigt in Einzelheiten ein konkretes Beispiel für das Impuls-Ausgangsglied 126. Eine Registergruppe 470 hat
die oben erläuterten Bezugsregister, die zum Halten der durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten und der
die vorbestimmten festen Werte darstellenden Daten dienen. Diese Datenteile werden von der Zentraleinheit 114 zur Bezugsregistergruppe
470 über den Datenbus 162 übertragen. Jedes Register liegt durch den Adreßbus 164 fest und empfängt
und hält die zugeordneten Daten.
Eine Registergruppe 472 hat die oben erläuterten momentanen Register, die zum Halten der momentanen Zustände der Brennkraftmaschine
und der zugeordneten Parameter dienen. Die momentane Registergruppe 472, ein Verriegelungsglied 476
und ein Inkrementglied 478 bilden eine sog. Funktion eines Zählers.
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Eine Ausgangsregistergruppe 474 hat z.B. ein Register 430 zum Halten der Drehzahl der Brennkraftmaschine und
ein Register 432 zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 halten die Werte, indem sie die Inhalte der momentanen Register aufnehmen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Jedes Register der Ausgangsregistergruppe 474 wird durch das von der Zentraleinheit 114 über einen Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und der Inhalt des gewählten Registers wird zur Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 gespeist.
ein Register 432 zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 halten die Werte, indem sie die Inhalte der momentanen Register aufnehmen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Jedes Register der Ausgangsregistergruppe 474 wird durch das von der Zentraleinheit 114 über einen Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und der Inhalt des gewählten Registers wird zur Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 gespeist.
Ein Vergleicher 480 empfängt zum Vergleichen an seinen Eingangsanschlüssen 482 und 484 die Bezugsdaten von gewählten
Registern der Bezugsregistergruppe und die momentanen Daten
von gewählten Registern der momentanen Registergruppe. Das Vergleichsergebnis vom Vergleicher 480 wird an dessen Ausgangsanschluß
486 abgegeben. Das am Ausgangsanschluß 486 abgegebene Ausgangssignal wird in die gewählten Register
einer ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502 gesetzt, die als Vergleichsergebnis-Halteglied dient, und dann in
die entsprechenden Register einer zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe
504 gesetzt.
Die Operationen des Zugriffes auf, d.h. des Auslesens oder des Einschreibens, die Bezugsregistergruppe 470, die
momentane Registergruppe 472 und die Ausgangsregistergruppe 474, die Operationen des Inkrementgliedes 478 und
des Vergleichers 480 und die Operationen des Setzens des Ausgangssignales des Vergleichers 480 in die erste und in
die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 502 und 504
erfolgen alle in einer vorbestimmten Zeitdauer. Andere verschiedene Verarbeitungen erfolgen zeitsequentiell oder
in einem Zeitteilungssystem entsprechend der Reihenfolge
erfolgen alle in einer vorbestimmten Zeitdauer. Andere verschiedene Verarbeitungen erfolgen zeitsequentiell oder
in einem Zeitteilungssystem entsprechend der Reihenfolge
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der durch einen Stufenzähler 572 befohlenen Stufen. In jeder Stufe werden eines der Register der Bezugsregistergruppe
470, eines der Register der momentanen Registergruppe 472, eines der Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe
502, eines der Register der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 und, wenn erforderlich, eines
der Register der Ausgangsregistergruppe 474 gewählt. Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam
verwendet.
Fig. 5 zeigt Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung der Fig. 4. Das im Diagramm A dargestellte Taktsignal
E wird von der Zentraleinheit 114 an das Eingabe/Ausgabeglied
120 abgegeben. Zwei Taktsignale φ^ und φ2
(vergleiche die Diagramme B und C) mit keiner Überlappung zueinander werden aus dem Taktsignal E mittels eines Impulsgenerators
574 erhalten. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung wird mit diesen Taktsignalen φ* und φ~ betrieben.
Das Diagramm D in Fig. 5 stellt ein Stufensignal dar, das während des rAnstiegsüberganges des Taktsignales φ«
umgeschaltet wird. Die Verarbeitung in jeder Stufe erfolgt synchron zum Taktsignal <f>2- In Fig. 5 bedeutet "durchgeschaltet",
daß das Verriegelungsglied und die Registerglieder in ihrem eingeschalteten Zustand sind und die
Ausgangssignale dieser Glieder von den eingespeisten Eingangssignalen abhängen. Weiterhin bedeutet "verriegelt",
daß diese Glieder bestimmte Daten halten und daß deren Ausgangssignale unabhängig von den anliegenden Eingangssignalen sind.
Das im Diagramm D gezeigte Stufensignal dient zum Auslesen der Daten der Bezugsregistergruppe 470 und der momentanen
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Registergruppe 472, d.h., zum Auslesen der Inhalte bestimmter
gewählter Register der Gruppen. Die Diagramme E und F stellen die Operationen der Bezugs- bzw. der
momentanen Registergruppe 470 bzw. 472 dar. Diese Operationen erfolgen synchron zum Taktsignal A1.
Das Diagramm G zeigt die Operation des Verriegelungsgliedes 476. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten
Zustand an, wenn das Taktsignal ^2 auf einem
hohen Pegel ist, was dazu dient, den Inhalt eines bestimmten Registers aufzunehmen, das aus der momentanen Registergruppe
472 gewählt ist. Wenndas Taktsignal« andererseits
auf einem niederen Pegel ist, nimmt das Verriegelungsglied 476 den verriegelten Zustand an. Auf diese Weise dient
das Verriegelungsglied 476 zum Halten des Inhaltes des bestimmten Registers der momentanen Registergruppe, das entsprechend
der dann angenommenen Stufe gewählt ist. Der im Verriegelungsglied 476 gehaltene Datenwert wird zur Zunahme
oder nicht zur Zunahme aufgrund der äußeren Bedingungen mittels des Inkrementgliedes 478 geändert, das außerhalb der
Zeitsteuerung mit dem Taktsignal betrieben ist.
Das Inkrementglied 478 führt die folgenden Funktionen abhängig vom Signal vom Inkrement-Steuerglied 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 momentane Registergruppe 472 zu sehen ist, wird eines der Register der Gruppe 472
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durch den Stufenzähler 572 gewählt, und der durch das gewählte Register gehaltene Datenwert wird an den Vergleicher
4 80 über das Verriegelungsglied 47 6 und das Inkrementglied 478 abgegeben. Weiterhin ist eine Rückführschleife für
das Signal vom Ausgang des Inkrementgliedes 478 zum gewählten Register vorgesehen, wodurch eine vollständig geschlossene
Schleife entsteht. Da damit das Inkrementglied die Funktion einer Erhöhung der Daten um eine Einheit aufweist,
arbeitet die geschlossene Schleife als Zähler. Wenn jedoch der Datenwert, der von dem bestimmten Register abgegeben
wird, das aus der momentanen Registergruppe gewählt ist,wieder durch das bestimmte Register als Eingangssignal
aufgenommen wird, das durch die Rückführschleife zurückkommt, kann leicht ein fehlerhafter Betrieb erfolgen. Das Verriegelungsglied
476 ist sozusagen vorgesehen, um den unerwünschten Datenwert zu sperren. Insbesondere nimmt das Verriegelungsglied
476 den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ an, während der durchgeschaltete
Zustand, in dem der·Eingangsdatenwert in die momentanen
Register zu schreiben ist, in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal <jL ist. Daher wird der Datenwert unterbrochen oder ·
versetzt zwischen den Taktsignalen φ., und φ~ geschnitten.
Selbst wenn insbesondere der Inhalt jedes bestimmten Registers der Gruppe 472 geändert wird, bleibt das Ausgangssignal
des Verriegelungsgliedes 476 unverändert.
Der Vergleicher 4 80 arbeitet gerade wie das Inkrementglied 478 außer Zeitsteuerung mit den Taktsignalen. Der
Vergleicher 480 empfängt an seinen Eingängen die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Bezugsregistergruppe
470 gewählt ist, und die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der momentanen Registergruppe
472 gewählt ist, und die durch das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 geschickt sind. Das
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Vergleichsergebnis beider Daten wird in die erste Vergleichsergebnis-Registergruppe
502 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal
φ·- annimmt. Die gesetzten Daten werden weiterhin in die
zweite Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand synchron zum Taktsignal φ~
annimmt. Die Ausgangssignale der Registergruppe 504 sind die Signale zum Steuern der verschiedenen Funktionen des
Inkrementgliedes und die Signale zum Ansteuern der Kraftstoff-Injektoren, der Zündspule und des Abgas-Rückführgliedes.
Weiterhin werden abhängig von den Signalen die Ergebnisse der Messungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und der Fahrzeuggeschwindigkeit von der momentanen Registergruppe 472 zur Ausgangsregistergruppe 474 in jeder
Stufe übertragen. Beim Schreiben der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird z.B. ein Signal, das anzeigt, daß eine
voreingestellte Zeit abgelaufen ist, im Register RPMWBF 552 der zweiten Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gehalten,
und der im Register 462 der momentanen Registergruppe 472 gehaltene Datenwert wird zum Register 430 der
Ausgangsregistergruppe 474 abhängig vom Ausgangssignal
des Registers 552 in der RPM-Stufe übertragen, die in der Tabelle 1 weiter unten angegeben ist.
Wenn andererseits nicht ein Signal, das den Ablauf der voreingestellten Zeit anzeigt, in das Register RPMWBF
gesetzt wird, erfolgt niemals der Betrieb der übertragung der im Register 462 gehaltenen Daten in das Register 430
selbst in der RPM-Stufe.
Die im Register 468 der Gruppe 472 gehaltenen und die
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Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten werden zum Ausgangsregister 432 der Gruppe 474 abhängig vom Signal
vom Register VSPWBF 556 der Gruppe 504 in der VSP-Stufe übertragen.
Das Schreiben der die Drehzahl RPM der Brennkraftmaschine oder der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden
Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 erfolgt auf die folgende Weise. Es wird wieder auf die Fig. 5 Bezug genommen.
Wenn das Stufensignal STG im RPM- oder VSP-Betrieb ist, werden die Daten vom Register 462 oder 468 der momentanen
Registergruppe 472 in das Verriegelungsglied 476 geschrieben, wenn das Taktsignal φ-, auf einem hohen Pegel ist.
Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal φ2 au^ einem hohen Pegel
ist. Wenn das Taktsignal p- auf einem niederen Pegel ist,
sind die geschriebenen Daten im verriegelten Zustand. Die so gehaltenen Daten werden dann in die Ausgangsregistergruppe
474 in Zeitsteuerung mit dem hohen Pegel des Taktsignales φ., abhängig vom Signal vom Register RPMWBF 552
oder VSPWBF 556 geschrieben, da die Ausgangsregistergruppe 474 den durchgeschalteten Zustand annimmt, wenn das Taktsignal
^1 auf einem hohen Pegel ist, wie dies durch das
Diagramm K der Fig. 5 angezeigt ist. Die geschriebenen Daten werden beim niederen Pegel des Taktsignales φ*
verriegelt.
Beim Lesen der in der Ausgangsregistergruppe 474 gehaltenen
Daten mittels der Zentraleinheit 114 wählt die Zentraleinheit 114 zunächst eines der Register 430 und
432 der Gruppe 474 durch den Adreßbus 164 und nimmt dann den Inhalt des gewählten Registers in Zeitsteuerung mit
dem Taktsignal E auf, wie dies im Diagramm A der Fig. 5 gezeigt ist.
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Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Erzeugen des im Diagramm D der Fig. 5 gezeigten Stufensignales
STG. Ein Stufenzähler SC 570 zählt aufwärts abhängig vom Signal φ* , das von dem üblichen Impulsgenerator 574 abgegeben
ist. Die Ausgangssignale C„ bis Cfi des Stufenzählers
SC 570 und die Ausgangssignale des in Fig. 4 gezeigten T-Registers werden als Eingangssignale in einen Stufen-Dekodierer
SDC gespeist. Der Stufen-Dekodierer SDC gibt an seinen Ausgängen Signale 01 bis 017 ab, und die Signale
01 bis 017 werden in ein Stufenverriegelungsglied STGL in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ geschrieben.
Der Rücksetzeingangsanschluß des Stufenverriegelungsgliedes STGL empfängt ein Signal GO eines Bits 2 ° von
dem in Fig. 4 gezeigten Betriebsartregister, und wenn das Signal GO des Bits 2 ° seinen niederen Pegel annimmt,
sind alle Ausgangssignale des Stufenverriegelungsgliedes STGL auf dem niederen Pegel, um die gesamten Verarbeitungsoperatioricjn
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 Festspeichers aufgebaut werden. Die Tabelle 1
weiter unten gibt die Einzelheiten für die Inhalte 00 bis 7F der Stufensignale STG an, die als Ausgangssignale
vom Stufenverriegelungsglied STGL abgegeben werden.
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ft
I ü I
CTi
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CU 5
oo
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ί i
LD
J I I
909818/0754
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 C,
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 ^1 zählt der Stufenzähler
SC 570 aufwärts, um seinen Inhalt um eine Einheit zu erhöhen, und dann bewirkt die Ankunft des Taktsignales
£>2, daß das nächste Stufensignal INTL STG abgegeben wird.
Eine Verarbeitung INTL erfolgt entsprechend dem Stufensignal INTL STG. Danach wird ein Stufensignal CYL STG
für die Ausführung einer Verarbeitung CYL abgegeben, und dann wird ein Stufensignal ADV STG für eine Verarbeitung
ADV erzeugt. Wenn der Stufenzähler SC 570 das Aufwärtszählen in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ1 fortsetzt,
werden auf ähnliche Weise andere Stufensignale STG in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ~ abgegeben, und die
Verarbeitungen entsprechend den Stufensignalen STG werden ausgeführt.
Wenn alle Ausgangssignale Cn bis Cfi des Stufenzählers
SC 570 den Wert "1" annehmen, wird ein Stufensignal INJ STG für die Ausführung einer Verarbeitung INJ; abgegeben, das
die gesamten Verarbeitungen abschließt, die in der obigen Tabelle 1 aufgelistet sind. Nach Empfang des nächsten Taktsignales
φ., nehmen alle Ausgangs signale Cn bis Cg des
Stufenzählers SC 570 den Wert Null an, und das Stufensignal EGRP STG wird wieder zur Ausführung der Verarbeitung
EGRP abgegeben. Auf diese Weise werden die in der Tabelle
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angegebenen Verarbeitungen wiederholt.
Die Verarbeitungen in den jeweiligen Stufen, die in der Tabelle 1 angegeben sind, sind in Einzelheiten in der folgenden
Tabelle 2 gezeigt.
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- yt -
Stufen signal |
Art der Verarbeitung entsprechend dem . Stufensignal |
EGRP STG | Beurteilen, ob eine durch die im Register 418 gehaltenen Daten bestimmte Zeitdauer ab gelaufen ist oder nicht, um die Periode des Impuisstromes zur Ansteuerung des Ventiles des Abgas-Rückführgliedes zu bestimmen |
INTL STG | Beurteilen, ob die Brennkraftmaschine sich durch einen Winkel entsprechend den im Regi ster 406 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales PR vom Winkelstellungsfühler, um ein Bezugssignal INTLS zu erzeugen |
CYl STG | Beurteilen, ob die durch die im Register 404 gehaltenen Daten dargestellten Bezugssignale INTLS erzeugt wurden oder nicht, um ein Signal CYL zu erzeugen, das eine einzige Drehung der Kurbelwelle anzeigt |
ADV STG | Beurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine um einen Winkel entsprechend den im Register 414 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales, um ein Zünd- |
Zeitsteuersignal oder-Taktsignal zu erzeugen
DWL STG
Beurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine durch einen Winkel entsprechend den im Register
4.16 gehaltenen Daten nach der Erzeugung des unmittelbar vorhergehenden Bezugssignales
gedreht hat oder nicht, um ein Signal zu erzeugen, das den anfänglichen Leitungspunkt
des Primärstromes durch die Zündspule anzeigt
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Stufen signal |
Art der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal |
VSP STG | zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit Halten der Daten entsprechend der Ist bzw, tatsächlich gemessenen Fahrzeugge schwindigkeit im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer aufgrund des Signales (des Ausgangssignales von VSPWBF) festgestellt ist, das den Ab lauf der vorbestimmten Zeitdauer darstellt, und Fortsetzen des weiteren Zählens der Fahrzeuggeschwindigkeit-Impulse, wenn die vorbestimmte Zeitdauer noch nicht vorüber ist |
RPM STG | zum Erfassen der Drehzahl.der Brennkraftma schine Halten der Daten entsprechend der Ist- F^hrzeuggeschwindigkeit im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer aufgrund des Signales (des Ausgangssignales von RPMBF) festgestellt ist, das den Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer darstellt, und Fortsetzen des weiteren Zählens der Winkel stellungssignale, wenn die vorbestimmte Zeit dauer noch nicht vorüber ist |
INJ STG | Beurteilen, ob die Zeit entsprechend den im Register 412 gehaltenen .Daten vorüber ist oder nicht, aufgrund des Signales CYL, um ein Signal INJ zu erzeugen, das die Ventil- Offenperiode des Kraftstoff-Injektors dar stellt |
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Qn
Tabelle 2 (Fortsetzung)
Stufen signal |
Art der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal |
NIDLP STG | Beurteilen, ob die Zeit entsprechend den im Register 422 gehaltenen Daten vorüber ist oder nicht, um die Periode des Impulsstromes zum Ansteuern des Luftreglers zu bestimmen |
RPMW STG | Beurteilen, ob eine vorbestimmte Zeitdauer vorüber ist oder nicht, für die die Impulse synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine zu zählen sind, um die Drehzahl der Brennkraft maschine zu messen |
ENST STG | Erfassen des Zustandes, daß kein Signal vom Winkelstellungsfühler für eine voreingestellte Zeitdauer abgegeben ist, um ein zufälliges Anhalten der Brennkraftmaschine zu erfassen |
EGRD STG | Beurteilen, ob die Dauer des Impulses des Impulsstromes zur Ansteuerung des Ventiles des Abgas-Rückführgliedes in Übereinstimmung mit dem Wert entsprechend den im Register 420 gehaltenen Daten ist oder nicht |
NIDLD STG | Beurteilen, ob die Impulsdauer des Impuls stromes zum Ansteuern des Luftreglers in Über einstimmung mit dem Wert entsprechend den im Register 424 gehaltenen Daten ist oder nicht |
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ι*
Stufen signal |
Art der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal |
VSPW STG | Beurteilen, ob eine voreingestellte Zeit dauer, für die die Impulse synchron zur Fahrzeuggeschwindigkeit zu zählen sind, vorüber ist oder nicht, um die Fahrzeugge schwindigkeit zu messen |
INTV STG | Beurteilen, ob die Zeitdauer entsprechend den im Register 408 gehaltenen Daten vorüber ist oder nicht |
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Bei dem in Fig. 6 gezeigten Stufenverriegelungsglied
STGL dienen die den Ausgangssignalen STGO und STG7 zugeordneten Schaltungskomponenten zur Synchronisierung von
außen eingespeister Signale mit dem im Eingäbe/Ausgabe-Glied
120 erzeugten Taktsignal . Das Ausgangssignal STGO wird abgegeben, wenn alle Ausgangssignale C_ bis C- des
Stufenzählers SC 570 im "O"-Zustand sind, während das Ausgangssignal
STG7 erzeugt wird, wenn alle Ausgangssignale CQ bis C„ im "1"-Zustand sind.
Beispiele für die äußeren Signale sind das in Zeitsteuerung mit der Drehung der Brennkraftmaschine erzeugte
Bezugssignal PR, das Winkelstellungssignal und das synchron mit der Drehung des Rades erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal
PS. Die Perioden dieser Signale, die von einem Impulssignal sind, ändern sich in beträchtlichem Ausmaß,
und daher sind die Signale, wenn sie nicht gesteuert sind, keinesfalls synchron mit den Taktsignalen φ* und ^)-· Entsprechend
liegt keine Entscheidung oder Beurteilung vor, ob der Inkrement- oder Fortschaltbetrieb in der Stufe ADV
STG, VSP STG oder" RPM STG in der Tabelle 1 ausgeführt
wird oder nicht.
Es ist daher erforderlich, einen Synchronismus oder Gleichgang zwischen dem äußeren Impulssignal von z.B.
einem Fühler.und der Stufe des Eingabe/Ausgabe-Gliedes herzustellen. Für die Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit
muß der Anstiegs- und Abfallübergang des Winkelstellungssignales PC und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignales
PS synchron zur Stufe sein, während das Bezugssignal PR seinen Anstiegsteil synchron zur Stufe aufweisen muß.
Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Registergruppen 470 und 472.
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Zunächst wird die Eingabe der Daten in die Bezugsregistergruppe näher erläutert. Eingangsdaten werden in ein
Verriegelungsglied 802 über den Datenbus 162 eingespeist. Gleichzeitig werden ein Lese/Schreib-Signal R/W und ein
Signal VMA von der Zentraleinheit durch den Steuerbus abgegeben. Die Register im Eingabe/Ausgabe-Glied sind durch
den Adreßbus 164 gewählt. In üblicher Weise ist die Art des Wählens der Register die Dekodierung der durch den
Adreßbus in die Signale entsprechend der jeweiligen Register geschickten Daten, und die Dekodierung erfolgt durch einen
Dekodierer ADDRESS D 804. Die Ausgänge des Dekodierers sind mit den Registern verbunden, die durch die Bezugszeichen
an den jeweiligen Ausgängen festgelegt sind (die Verdrahtung ist weggelassen). Entsprechend dem oben erläuterten
Lese/Schreib-Signal R/W, dem Signal VMA und dem Adreßbus-Bit A15 entsprechend dem Eingabe/Ausgabe-Glied
werden die Wahl-Chip-Schreib- und die Wahl-Chip-Lese-Signale CSW und CSR jeweils durch Gatter 806 und 808 geschickt.
Beim Schreiben der Daten von der Zentraleinheit wird das Wahl-Chip-Schreib-Signal CSW abgegeben und an die
Eingangsseite der Register gelegt. Nunmehr wird das Wahl-Chip-Lese-Signal
CSR nicht abgegeben, und daher ist das Gatter 810 geschlossen, und der Drei-Zustand-Puffer 812
ist geschlossen.
Die durch den Datenbus 162 geschickten Daten werden durch das Verriegelungsglied WDL 802 in Zeitsteuerung
mit dem Taktsignal φ2 verriegelt. Die imVerriegelungsglied
802 verriegelten Daten werden durch das Schreib-Bus-Ansteuerglied WBD in die jeweiligen Register der Bezugsregistergruppe
470 übertragen und in die Register geschrieben, die durch den Adreß-Dekodierer in Zeitsteuerung mit
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dem Signal ^1 ausgewählt sind. Die Register 408, 410, 412,
414, 416, 426 und 428 der Gruppe 470 haben jeweils 10 Bits, und die Zentraleinheit sowie der Datenbus sind zur Behandlung
der Daten von 8 Bits ausgelegt, so daß oberen beiden Bits und die unteren acht Bits der 10-Bit-Daten 2 verschiedenen
Adressen gegeben sind. Entsprechend erfolgt die Datenübertragung zum 10-Bit-Register zweimal je Datenwert.
Andererseits erfolgt das Lesen in entgegengesetzter Weise. Das Chip-Wahl-Gatter 808 wird durch das durch den
Steuerbus geschickte Ausgangssignal ausgewählt, und der Puffer 812 wird durch das Ausgangssignal des Gatters 810
in Zeitsteuerung mit dem Signal E geöffnet. Da in diesem Zeitpunkt ein gewünschtes Register durch das durch den
Adreßbus 164 geschickte Adreßsignal ausgewählt ist, werden die Daten im gewählten Register durch den Drei-Zustand-Puffer
812 auf den Datenbus 162 abgegeben.
Im folgenden wird· das Wählen des Bezugsregisters und
des momentanen Registers entsprechend dem Stufensignal näher erläutert.TDie Bezugs- und die momentane Registergruppe
470 und 472 empfangen die Stufensignale. Abhängig von den Stufensignalen werden die entsprechenden Register
in den jeweiligen Stufen gewählt. Von der Bezugsregistergruppe 470 empfangen die Register 412, 414 und 416 nicht
die Stufensignale und werden daher nicht gewählt, wenn die entsprechenden Ausgangssignale INJBF, ADVBF und DWLBF
von der'Vergleichsergebnis-Halteregistergruppe 504 abgegeben
werden. Wenn stattdessen die Signale INJBF, ADVBF und DWLBF empfangen werden, wird das Null-Register 402 in
den Stufen INJ, ADV und DWL gewählt. Was die momentane Registergruppe 472 anbelangt, so empfängt das Register 456
die Stufensignale EGRP und EGRD, und das Register 458 empfängt die Stufensignale NIDLP und NIDLD. Auf diese Weise
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wird das Register 456 zusammen mit dem Bezugsregister 418 bzw. 420 in der Stufe EGRP STG bzw. EGRD STG gewählt. Das
Register 458 wird zusammen mit dem Bezugsregister 422 bzw. 424 in der Stufe NIDLP STG bzw. NIDLD STG gewählt.
Fig. 8 zeigt in Einzelheiten die erste und die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 und 504 der Fig. 4.
Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 wird in ein den Gleich-Zustand . anzeigendes Signal und ein den Größer-Zustand
anzeigendes Signal geteilt, und beide Signale werden an ein NOR-Glied (Nicht-Oder-Glied) 832 abgegeben. Entsprechend
zeigt der Ausgang des NOR-Gliedes 832 den Gleich- oder den Größer-Zustand an. Da ein NAND-Glied
(Nicht-ünd-Glied) 830 das Gleich-Signal vom Vergleicher und das Signal zum Wählen des Null-Registers 402 empfängt,
wird das den Gleich-Zustand anzeigende Signal durch das NAND-Glied 803 geschnitten, wenn das Null-Register 402 gewählt
wird. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 832 lediglich das den Großer-Zustand anzeigende
Signal. Es ist erforderlich, die jeweiligen Register der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 in Zeitsteue- ·
rung mit den jeweiligen Registern der Bezugs- und der momentanen Registergruppe zu wählen. Daher empfangen die Register
der Gruppe 502 das Taktsignal φ* und die entsprechenden
Stufensignale, um synchron mit dem Bezugs- und dem momentanen
Register gesetzt zu werden. Als Ergebnis wird das in jeder Stufe erhaltene Vergleichsergebnis im zugeordneten Register
der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ1 verriegelt. Da die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe
504 das Taktsignal φ^ für seine eingestellte Zeitsteuerung empfängt, wird das obige
Vergleichsergebnis in die zweite Vergleichsausgangs-Registergruppe
in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal />~ in Ver-
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zögerung des Taktsignales φ., gesetzt. Dann geben die Register
der Gruppe 504 ihre jeweiligen BF-Ausgangssignale ab.
Die Register 512, 528, 552, 556, 516 und 520 der zweiten
Vergleichsausgangs-Registergruppe 504 sind jeweils mit Signalformern 840, 832, 844, 846, 848 und 850 versehen,
die jeweils Impulse INTLD, ADVD, RPl-IWD, VSPWD, INTVD
und ENSTD erzeugen, die ihre Betriebsarten bzw. Tastverhältnisse
lediglich während der Periode von dem Zeitpunkt ausführen, daß die Registergruppe 504 auf die nächste Ankunft
des Stufensignales ZERO STG gesetzt.ist.
Zur Erfassung der von den verschiedenen Fühlern der Eingabe/Ausgabe-Einheit abgegebenen Impulsfolgesignale
ist es erforderlich, diese Impulsfolgesignale mit dem Betrieb der Eingabe/Ausgabe-Einheit zu synchronisieren.
Da die Perioden oder die Impulsdauern dieser Impulsfolgesignale sich z.B. abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und der Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich
ändern, kann jede verlängerte Periode einige Male gleich
der Periode der entsprechenden Stufe sein, während jede verkürzte Periode im Vergleich zur Periode der entsprechenden
Stufe zu kurz sein kann, um vorzuliegen, bis das entsprechende Stufensignal empfangen wird. Wenn daher diese
Impulsfolgesignale nicht geeignet gesteuert sind, wird das genaue Zählen der Impulsfolgen unmöglich.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Synchronisiereinrichtung
zum Synchronisieren der äußeren Impulsfolgesignale mit "den
Stufensignalen in der Eingabe/Ausgabe-Einheit, und Fig. 10 gibt Signale zur Erläuterung des Betriebs der Synchronisiereinrichtung
nach Fig. 9 an.
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Die äußeren Eingangsimpulssignale von den verschiedenen
Fühlern, wie z.B. die Bezugsimpulse PR, das Winkelstellungssignal
PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS, sind jeweils in den Verriegelungsgliedern 600,
und 604 abhängig vom Ausgangssignal STGO (vergleiche Fig. 6) verriegelt.
In Fig. 10 entsprechen das Diagramm A dem Verlauf des Taktsignales φ~, das Diagramm B dem Taktsignal §. und
die Diagramme C und D den Stufensignalen STG7 und STGO.
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 STGO (Impuls S1 im Diagramm D) verriegelt. Entsprechend nehmen
die Ausgangssignale A1, A2 und A3 im Zeitpunkt S2 den hohen Pegel an, wie dies im Diagramm F dargestellt ist.
Da auch die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem hohen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S3 dargestellte
Stufensignal STGO empfangen wird, wird der hohe Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 verriegelt.
Da andererseits die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem
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niederen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S4 dargestellte Stufensignal STGO empfangen wird, wird der
niedere Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und verriegelt. Als Ergebnis haben die Ausgangssignale A1,
A2 und A3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 den im Diagramm F der Fig. 10 dargestellten Verlauf. Da die
Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 jeweils die Ausgangssignale A1, A2 und A3 der Verriegelungsglieder 600, 602
und 604 abhängig von dem Stufensignal STG7 verriegeln, das durch den im Diagramm C dargestellten Impuls S5 wiedergegeben
ist, steigen die Ausgangssignale B1, B2 und B3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 im Zeitpunkt S6
an. Da auch sie den hohen Pegel verriegeln, wenn das durch den Impuls S7 dargestellte Stufensignal STG7 empfangen
wird, geben sie weiterhin das Ausgangssignal mit hohem Pegel ab. Deshalb haben die Ausgangssignale B1, B2 und B3
der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 den im Diagramm G der Fig. 10 dargestellten Verlauf.
Das NOR-Glied 612 empfängt das Signal B1 und die durch einen Inverter 608 umgekehrte Ausführung des Signales
A1 und gibt das synchronisierte Bezugssignal PRS entsprechend dem Diagramm H der Fig. 10 ab. Dieses synchronisierte
Bezugssignal PRS wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STGO unter der Bedingung erzeugt,
daß sich das Bezugssignal PR von einem niederen Pegel auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig
von der Vorderflanke des Stufensignales STG7, so daß es eine Impulsdauer von der Vorderflanke des
Stufensignales STGO bis zur Vorderflanke des Stufensignales STG7 aufweist. Exklusive ODER-Glieder 614 und 616
empfangen die Signale A2 und B2 sowie die Signale A3 und B3. Das Signal S8 wird abhängig von der Vorderflanke
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des Stufensignales STGO erzeugt, wenn das Stufensignal STGO entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal
PS von einem niederen auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des
Stufensignales STG7, während ein Signal S9 abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STGO erzeugt wird,
wenn das Signal STGO entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem hohen Pegel auf einen
niederen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG7. Die Tastverhältnisse
der Signale S8 und S9 sind gleich dem Tastverhältnis des im Diagramm H der Fig. 10 gezeigten Signales
und daher durch die Stufensignale STGO und STG7 bestimmt.
Bei den obigen Erläuterungen wird angenommen, daß die
Signale PR, PC und PS das gleiche Tastverhältnis, aufweisen und daß sie gleichzeitig empfangen werden. In der
Praxis haben sie jedoch verschiedene Tastverhältnisse und werden in verschiedenen Zeitpunkten empfangen. Weiterhin
hat jedes Signal selbst seine Periode und sein Tastverhältnis, die sich zeltlich ändern. Die in Fig. 9 dargestellte
Synchronisiereinrichtung dient dazu, die unregelmäßige Signaldauer konstant zu machen. Die konstante Impulsdauer
wird durch die Differenz zwischen den AnstiegsZeitpunkten
der Stufensignale STGO und STG7 bestimmt. Daher können die Impulsbreiten oder -dauern durch Steuern der an die
Verriegelungsglieder 600, 602, 604, 606, 608 und 610 abgegebenen Stufensignale gesteuert werden.
Die Impulsdauern werden abhängig von der Zeitsteuerung der Stufen bestimmt, die in der Tabelle 1 angegeben sind.
Wie insbesondere aus der Tabelle 1 folgt, entspricht die Stufe INTL dem Zustand, daß die Ausgangssignale der Zähler
C„ bis Cj und die Ausgangssignale der Zähler C_ bis C,
jeweils den Wert 1 und 0 aufweisen, d.h. (CQ - C3,
C3 - Cg) = (1,0), und weiterhin den Zuständen, daß (CQ C0,
C_ - C,) = (1,1), (1,2), (1,3) ... vorliegen, wodurch
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die Stufe INTL jede achte Stufe auftritt.
Da jede Stufe in 1 \is verarbeitet wird, tritt die Stufe
INTL alle 8 \is auf. In der Stufe INTL muß das Winkelstellungssignal
PC erfaßt werden, um das Inkrementglied zu steuern, und wenn das Ausgangssignal PC des Winkelstellungsftihlers
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 C^ bis Cg um eine
Einheit nach oben gezählt ist, während jeder der Werte der Ausgangssignale CQ bis C~ jeweils 3 oder 6 beträgt. Jede
der Stufen ADV und RPM tritt erneut mit einer Periode von 8 \is auf.
Das in Fig. 9 gezeigte Signal STGO wird abgegeben, wenn die Werte der Ausgangssignale CQ bis C2 des Stufenzählers
SC 570 den Wert 0 haben, während das Signal STG7 erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale Cfi bis C„ einen Wert 7 annehmen.
Die Stufensignale STGO und STG7 werden unabhängig von den Ausgangssignalen C3 bis C,- erzeugt. Wie aus Fig.
10 folgt, hat das synchronisierte Signal PCS notwendig seine vorliegende Impulsdauer, während sich die Ausgangssignale
Cq bis Cj 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.
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Wenn der Winkelstellungsfühler 98 den Bezugsimpuls PR
abgibt, ist es erforderlich, das synchronisierte Bezugssignal PRS zu erzeugen, wenn die Ausgangssignale Cq bis
C2 den Wert 2 haben. Diese Forderung ist durch die in
Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da diese Schaltung das Impulssignal abgibt, dessen Impulsdauer vom Stufensignal
STGO bis zum Stufensignal STG7 dauert.
Die Stufen VSP zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit tritt lediglich auf, wenn die Ausgangssignale Cq bis C2
des Stufenzählers den Wert 5 haben. Es ist daher lediglich erforderlich, das synchronisierte Signal PSS abzugeben,
während die Ausgangssignal CQ 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.
gezeigten Schaltung können die Stufensignale STGO und STG7
jeweils durch das Stufensignal STG4, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale CQ bis C2 den Wert 4 annehmen,
und das Stufensignal STG6 ersetzt werden, das erzeugt wird, wenn die Aüsgangssignale Cn bis C2 den Wert 6 haben.
Wenn in diesem Fall das Signal PS empfangen wird, wird das synchronisierte Signal PSS immer abgegeben, wenn die
Ausgangssignale Cn bis C~ 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 Cg des Stufenzählers SC 570 erzeugt.
Wenn alle diese 128 Stufensignale erzeugt wurden, wird ein Hauptzyklus abgeschlossen, dem ein nächster Hauptzyklus
folgt. Jeder Hauptzyklus besteht aus 16 Neben- oder Unterzyklen, und jeder Nebenzyklus besteht aus 8 Stufensignalen.
Der Nebenzyklus entspricht den Werten 0 bis
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der Ausgangssignale CQ bis C~ des Stufenzählers und wird in
8 \is abgeschlossen.
Um genau die Impulssignale PR, PC und PS zu synchronisieren und genau die synchronisierten Impulse PRS, PCS
und PSS zu erzeugen, ist es für die AusgangsSignaIe der
Fühler erforderlich, daß sie eine Impulsdauer langer als die Periode des Nebenzyklus aufweisen. Z.B. wird die Dauer
des Winkelstellungsimpulses PC mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzt. Sie beträgt ca. 9 μΞ für
9.000 ü/min. Es ist daher erforderlich, die Periode des Nebenzyklus kürzer als 9 με zu machen, um genau die
Synchronisierung selbst bei 9.000 U/min auszuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Periode des Nebenzyklus
auf 8 \is gewählt.
Fig. 11 zeigt in Einzelheiten ein Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementgliedes 478. Die Eingangsanschlüsse
AO bis A9 empfangen jeweils die 10-Bit-Daten von einem der Register der momentanen Registergruppe, die in Übereinstimmung
mit demTentsprechenden Stufensignal gewählt sind.
Zunächst wird das Bit AO näher erläutert, d.h., das am Eingangsanschluß AO empfangene Signal. Das Bit AO und
Zählersignal werden zum exklusiven ODER-Glied 850 gespeist. Wenn das Bit AO den Wert 0 (Null) aufweist und das
Zählersignal den Null-(L-)Pegel aufweist, wird das Signal 0 (Null) durch das Glied 850 abgegeben. Wenn andererseits
das Bit AO den Wert 1 hat und das Zählersignal auf dem L-Pegel ist, wird der Wert 1 abgegeben. Wenn insbesondere
das Zählersignal den Wert 0 hat, wird das Bit AO ohne jede
Änderung geleitet.
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Wenn das Zählersignal den 1-(H-)Pegel hat, wird das Bit AO umgekehrt; das Ausgangssignal des Gliedes 850
hat den Wert 0, wenn das Bit AO den Wert 1 aufweist, und den Wert 1, wenn das Bit AO den Wert 0 hat. Bezüglich des
Bits AO wird der Wert aufwärts um eine Einheit entsprechend dem Zählersignal gezählt. Wenn das Bit AO und der Pegel des
Zählersignales beide den Wert 1 haben, wird ein Übertragsignal (Carry signal) zum vorhergehenden Gatter 854 für das
obere Bit A1 gespeist.
Das NOR-Glied 852 dient zum Erfassen des obigen Übertragsignales, und lediglich wenn dort das Übertragsignal vorliegt,
wird das Bit A1 umgekehrt, um als ein Ausgangssignal
B1 abgegeben zu werden. Wenn dort kein Übertragsignal vorliegt, ist das Ausgangssignal B1 gleich wie das Bit A1.
Auf ähnliche Weise erfassen die NOR-Glieder 856, 860, 864, 868, 872, 876, 880 und 884 die entsprechenden Übertragsignale,
und die Eingangs-Bits A2 bis A9 werden als umgekehrte Ausführungen oder unverändert in die exklusiven ODER-Glieder
858, 862, 866, 870, 874, 878, 882 und 886 eingespeist. Wenn insbesondere .die entsprechenden Übertragsignale vorliegen,
werden die Bits A2 bis A9 umgekehrt, um jeweils die Ausgangssignale B2 bis B9 zu bilden. Bei Vorliegen des
Zählersignales werden daher die Eingangs-Bits AO bis A9 jeweils um eine Einheit nach oben gezählt, um die Ausgangssignale
BO bis B9 zu erzeugen.
UND-Glieder 890 bis 908 dienen als Rückrücksetzeinrichtung. Nach dem Empfang eines Rücksetzsignales haben die Ausgangssignale
BO bis B9 unabhängig von den Ausgangssignalen der exklusiven ODER-Glieder 850 bis 886 alle den Wert 0.
Das Zählersignal und das Rücksetzsignal zum Steuern des Inkrementgliedes, dessen Einzelheiten in Fig. 11 gezeigt
sind, werden durcii das in Fig. 4 dargestellte Inkrement-Steuerglied
490 erzeugt.
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Die Fig. 12A und 12B zeigen die Einzelheiten des Inkrement-Steuergliedes
490, wobei Fig. 12A eine Schaltung zum Erzeugen des Zählersignales COUNT und des Rücksetzsignales
RESET zum Steuern des Inkrementgliedes 478 und Fig. 12b eine Schaltung zum Erzeugen eines Signales MOVE
zum übertragen der Daten in die Ausgangsregistergruppen 430 und 432 darstellen. Wie oben erläutert wurde, hat das
Inkrementglied drei Funktionen: die erste Funktion ist die Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit,
die zweite Funktion ist das Rücksetzen der Eingangsdaten, und die dritte Funktion ist das Leiten der Eingangsdaten
ohne Änderung. Die Fortschalt- oder Inkrementfunktion,
d.h. die erste Funktion zum Erhöhen des Wertes der Eingangsdaten
um eine Einheit, erfolgt abhängig vom Zählersignal COUNT, und die Rücksetzfunktion erfolgt abhängig vom Rücksetzsignal
RESET. Wenn das Zählersignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Fortschaltfunktion ausgeführt, während das
Nicht-Fortschalten erfolgt, wenn das Zählersignal auf dem
niederen Pegel ist. 'Wenn das Rücksetzsignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Rücksetzfunktion ausgeführt. Das Rücksetzsignal
wird gegenüber dem Zählersignal bevorzugt.
Die verschiedenen Zustände werden abhängig von den Stufensignalen gewählt, die durch die jeweiligen Verarbeitungen
festgelegt sind. Die Zustände beziehen sich auf die synchronisierten äußeren Eingangssignale und die Ausgangssignale
von der zweiten Vergleichsausgangs-Registergruppe 504. Der Zustand für die Übertragung der Daten in die
Ausgangsregistergruppe 474 ist gleich dem Zustand für die Steuerung des Inkrementgliedes.
Fig. 13 zeigt die Verarbeitung entsprechend dem Kraftstoff-Einspritzsignal
INJ. Da sich die Startzeit der Einspritzung des Kraftstoffes abhängig von der Anzahl der ver-
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wendeten Zylinder ändert, werden die aus dem Bezugssignal PRS erhaltenen Anfangswinkel-Stellungsimpulse INTLD durch
das als ein CYL-Zähler dienende Register 442 gezählt. Das Ergebnis des Zählens wird mit dem Inhalt des CYL-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 Kraftstoff-Einspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des Zeitgebers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt eines INJD-Registers 412 verglichen, das die Daten entsprechend der Kraftstoff-Einspritzdauer hält. Wenn der Inhalt des Zeitgebers 450
größer oder gleich dem Inhalt des Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das Glied INJ FF 522 der ersten Gruppe
502 und weiterhin in das Glied INJ BF 524 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das bedingungslose Fortschalten mit der
Zeit wird für INJ BF = 1 gesperrt. Die umgekehrte Ausführung des Inhaltes des Registers INJ BF ist die Kraftstoff-Einspritzdauer, d.h., die Klappen- oder Ventilöffnungsdauer
des Kraftstoff-Injektors.
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 Kraftstoff-Einspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des Zeitgebers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt eines INJD-Registers 412 verglichen, das die Daten entsprechend der Kraftstoff-Einspritzdauer hält. Wenn der Inhalt des Zeitgebers 450
größer oder gleich dem Inhalt des Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das Glied INJ FF 522 der ersten Gruppe
502 und weiterhin in das Glied INJ BF 524 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das bedingungslose Fortschalten mit der
Zeit wird für INJ BF = 1 gesperrt. Die umgekehrte Ausführung des Inhaltes des Registers INJ BF ist die Kraftstoff-Einspritzdauer, d.h., die Klappen- oder Ventilöffnungsdauer
des Kraftstoff-Injektors.
Fig. 14 zeigt eine Verarbeitung entsprechend dem Signal
zum Steuern der Zündung. Das für den ADV-Zähler dienende
Register 452 wij.d 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,
Register 452 wij.d durch den Anfangswinkel-Stellungsimpuls INTLD rückgesetzt. Der Inhalt des Registers 452 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist. Der erhöhte Inhalt des Registers 452 wird mit dem Inhalt des Registers ADV 414 verglichen,
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Sl
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 und weiterhin in das Register ADV BF 528 der zweiten Gruppe
504 gesetzt. Das den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes ADV BF anzeigende Signal ADVD setzt den
DWL-Zähler 454 zurück, um den Beginn der Leitung zu
befehlen. Der Inhalt des DWL-Zählers 454 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen
Pegel ist, und dann mit dem Inhalt des DWL-Registers 416 verglichen, das die Daten hält, die die Winkelstellung darstellen,
bei der bezüglich des vorhergehenden Zündwinkels die elektrische Leitung eintritt. Wenn der erste Wert
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 ING 1 .
Fig. 15 zeigt eine Verarbeitung entsprechend einem
Signal EGR (NIDL). Ein Schaltungselement 28 zum Steuern von EGR, an dem das Signal EGR liegt, verwendet ein Proportional-Solenoid,
und daher erfolgt die Steuerung von EGR durch Steuern der Tastverhältnisse der Eingangssignale.
Sie sind die EGRP-Register 418 zum Halten der Periode und
die EGRD-Register 420 zum Halten der Einschaltzeitdauer.
Der bei dieser Verarbeitung verwendete Zeitgeber ist der EGR-Zeitgeber 456. Während der Verarbeitung in der
Stufe EGRP 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
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EGRP BF 536 der zweiten Registergruppe 504 gesetzt.
Während der Verarbeitung in der Stufe EGRD STG tritt das bedingungslose Nicht-Inkrement auf, und der EGR-Zeitgeber
456 wird für EGRP BF = 1 rückgesetzt. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 größer
oder gleich dem Inhalt des EGRD-Registers 420 ist, wird ein Wert "1" in das EGRD-Register 538 der ersten Gruppe
502 und weiterhin in das EGRD-Register 540 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Die Umkehrung des Ausgangssignales des
EGRD-Registers 540 ist das Steuersignal EGR.
Fig. 16 zeigt die Art der Messung der Drehzahl der Brennkraftmaschine RPM (U/min) bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit
VSP und die Verarbeitung der Meßergebnisse. Die Messung erfolgt durch Bestimmen einer gewissen Meßdauer
durch den RPMW-Zeitgeber 460 und auch durch Zählen der synchronisierten Winkelstellungsimpulse PC innerhalb der
vorbestimmten Dauer durch den gleichen Zähler.
Der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 zum Messen der Meßdauer
wird bedingungslos erhöht und rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Wenn
als Vergleichsergebnis der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460
größer oder gleich dem Inhalt des RPMW-Registers 426 ist, wird der Wert "1" in das Glied RPMW FF 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
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RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Die Verarbeitung in der Stufe VSP STG erfolgt in der oben erläuterten Weise.
Die Funktionen der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Register sind in Einzelheiten
unten in der Tabelle 3 angegeben.
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Nummer des Registers |
Funktion des Registers |
402 (Null- Register) |
[alten des Digitalwertes entsprechend dem iert Null und Übertragen des Wertes in den Vergleicher, wenn dies erforderlich ist |
404 (CYL-Register) |
Halten des die Anzahl der verwendeten Zylin der darstellenden Datenwertes CYL, um z.B. ein die Drehung der Kurbelwelle um 360 ° darstellendes Signal zu erzeugen |
406 (INTL- Register) |
Halten des den Kurbelwinkel und den Winkel zwischen einer vorbestimmten Kurbelwinkel stellung und der Winkelstellung des Fühlers darstellenden Datenwertes INTL zum Erzeugen des Bezugssignales INTLS, wobei ein Bezugs signal PR vom Fühler 98 um einen vorgegebenen Wert entsprechend dem vorbestimmten Daten- wext INTL verschoben ist, um der Kurbelwinkel stellung zu entsprechen |
408 (INTV- Register) |
Halten des die Zeit zum Messen darstellenden Datenwertes INTV als Zeitgeber; wenn der Datenwert INTV in das Register 408 gesetzt ist, kann ein ünterbrechungssignal nach Ab lauf der Zeit abgegeben werden |
410 (ENST- Register) |
Halten des Datenwertes ENST, der die Zeit darstellt, die zum Erfassen des zufülligen Anhaltens der Brennkraftmaschine verwendet wird |
909818/0754
Nummer des Registers |
Funktion des Registers |
412 (INJD-Register! |
Halten des Datenwertes INJD, der die Ventil öffnungsperiode des Kraftstoff-Injektors darstellt |
414 (ADV-Register) |
Halten des Datenwertes ADV, der den Kurbel winkelbereich darstellt, gemessen vom Bezugs winkel, bei dem das Bezugswinkelsignal zum Primärstrom-Abschaltwinkel der Zündspule erzeugt ist |
416 (DWL-Register) |
Halten des Datenwertes DWL, der den Kurbel winkelbereich von dem Winkel, bei dem das unmittelbar vorhergehende Bezugssignal er zeugt wird, bis zu dem Winkel darstellt, bei dem der Primärstrom durch die Zündspule ge leitet ist, wobei in dem Bereich der·Primär strom abgeschaltet gehalten ist |
418 (EGRP-Register! |
Halten des Datenwertes EGRP, der die Impuls periode des Impulsstromsignales EGR darstellt, um die öffnung des Ventiles des EGR-Glie- des zu steuern |
420 (EGRD-Register) |
Halten des Datenwertes EGRD, der die Impuls dauer des Impulsstromsignales EGR darstellt, um die öffnung des Ventiles des EGR-Gliedes zu steuern |
909818/07SA
-fiß -
5*
Nummer des Registers
Funktion des Registers
422
(NIDLP-Register)
(NIDLP-Register)
Halten des Datenwertes NIDLP, der die Eeriode des Impulsstromsignales NIDL darstellt,
um den Luftregler zu steuern, der zur Regelung der Luftströmung durch die Umgehung
der Drosselkammer vorgesehen ist
424
(NIDLO-Register)
(NIDLO-Register)
Halten des Datenwertes NIDLD, der die Impulsdauer des Impulsstromsignales NIDL darstellt
426
(RPMW-Register)
(RPMW-Register)
Halten des Datenwertes RPMW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen
der Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet wird
428
(VSPW-Register)
.Halten des Datenwertes VSPW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen
der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird
442 CYLC-Register)
Halten der momentanen Zahl, die die Zahl der Ankünfte der Bezugssignalimpulse darstellt
444 (INTLC-Register)
Halten der Anzahl der Kurbelwinkelimpulse,
die nach der Abgabe des Bezugsimpulses
vom Winkelstellungsfühler 98 abgegeben sind
446 (INTVT-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen,
z.B. alle 1.024 \is, zunimmt, nachdem die
geeigneten Daten in das INTV-Register 408 gesetzt wurden
—1
S3
Nummer des Registers
Funktion des Registers
448
(ENST-Register)
(ENST-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen,
z.B. alle 1.024 \is, zunimmt, nachdem der
Bezugsimpuls vom Winkelstellungsfühler abgegeben wurde, wobei der Inhalt des Registers
448 nach Empfang des Bezugsimpulses auf Null verringert wird
450
(INJT-Register)
Halten des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen,
z.B. alle 8 \is, 16 us, 32 \is, 64 μβ, 128 \is
oder 256 iis nach Abgabe des CYL-Signales zunimmt, wobei das Zeitintervall durch das
T-Register gewählt ist | |
452 (ADVC-Register) |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die zunimmt, sooft der Winkel stellungsfühler 98 das die Drehung um einen festen Kurbelwinkel, z.B. 0,5 °, nach Abgabe des Bezugssignales INTLS darstellen de Signal PC erzeugt |
454 (DWLC-Register) |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die zunimmt, sooft der Winkel stellungsfühler 98 das Kurvelwinkelstellungs signal PC erzeugt, nachdem das unmittelbar vorhergehende Signal INTLS abgegeben wurde |
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Nummer des Registers |
Punktion des Registers |
456 (EGRT-Register) |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B. alle 256 iis, nach Abgabe des Signales EGRP zunimmt |
458 (NIDLT-Register |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die in regelmäßigen Intervallen, z.B. alle 256 με, nach Abgabe der Signales NIDLP zunimmt |
460 (RPMWT-Register |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die in regelmäßigen Zeitinter vallen nach Abgabe eines Ausgangsimpulses durch das zweite Vergleichsergebnis-Halte register 552 zunimmt |
462 (RPMC-Register) |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die zunimmt, sooft der Winkelstel lungsfühler 98 das einen festen Kurbelwin kel· darstellende Winkelstellungssignal PC abgibt, nachdem das zweite Vergleichs ergebnis-Halteregister 552 einen Ausgangs impuls erzeugt hat |
430 (RPM-Register) |
Halten der vom Register 462 abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Vergleichser gebnis-Halteregisters 552 übertragenen Daten, die an den Datenbus entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 abgegeben werden |
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Nummer des Registers |
Funktion des Registers |
464 (VSPWT-Register) |
Halten des momentanen Wertes der Veränder lichen, die in regelmäßigen Zeitinterval len zunimmt, nachdem das zweite Vergleichs ergebnis-Halteregister 556 ein Ausgangs signal abgegeben hat |
468 (VSPC-Register) |
Halten der momentanen Werte der Veränder lichen, die zunimmt, sooft einer der Im pulse entsprechend der Drehzahl des Rades erzeugt wird, nachdem das zweite Vergleichs ergebnis-Halteregister 556 einen Ausgangs impuls abgegeben hat |
432 (VSP-Register) |
Halten dea zum Register 468 abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Vergleichsergeb- nis^Halteregisters 556 übertragenen Daten wertes, der in den Datenbus entsprechend 'dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 eingespeist wird |
506 (CYL FF) |
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der·Daten wert des Registers 404 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 442 ist |
508 (CYLBF) |
Das Signal vom Register 506 wird in Zeit steuerung mit dem Taktsignal fS gesetzt |
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-SA-
Nummer des Registers
Funktion des Registers
510 (INTL FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 406 kleiner oder gleich dem
Datenwert des Registers 444 ist
512 (INTL BF)
Das Signal vom Register 510 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal j62 gesetzt
514 (INTV FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 408 kleiner oder gleich dem
Datenwert des Registers 446 ist
516 (INTV BF)
Das Signal vom Register 514 wird in Zeitsteuerung
mit dem Taktsignal φ2 gesetzt
518 (ENST FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 410 kleiner oder gleich dem Datenwert
des Registers 448 ist
520 (ENST BF)
Das Signal vom Register 518 wird in Zeitsteuerung
mit dem Taktsignal ^ gesetzt
522 (INJ FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 412 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 450 ist
524 (INJ BF)
Das Signal vom Register 522 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ2 gesetzt
526 (ADV FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 414 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 452 ist
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- pe -
Nummer des Registers
Funktion des Registers
528 (ADV BF)
Das Signal vom Register 526 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
530 DWL FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 416 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 454 ist
532 (DWL BF)
Das Signal vom Register 530 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
534 (EGRP FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 418 kleiner oder gleich dem Daten
wert des Registers 456 ist
536 (EGRP BF)
Das Signal vom Register 534 wird in Zeitsteue rungrmit dem Taktsignal ^2 gesetzt
538 (EGRD FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 420 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 456 ist
540 EGRD BF)
Das Signal vom Register 538 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ2 gesetzt
542 (NIDLP FF)
DeijWert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert
des Registers 422 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 458 ist
544 (NIDLP BF)
Das Signal vom Register 542 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal fij gesetzt
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Nummer des Registers
Punktion des Registers
546
(NIDLD FF)
(NIDLD FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 424 kleiner oder gleich dem
Datenwert des Registers 458 ist
548
(NIDLD BF)
(NIDLD BF)
Das Signal vom Register 546 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Α~ gesetzt
55Ο
(RPMW FF)
(RPMW FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 426 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 460 ist
552
(RPMW BF)
(RPMW BF)
Das Signal vom Register 550 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal ^2 gesetzt
554
(VSPW FF)
(VSPW FF)
Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert
des Registers 428 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 464 ist
556
(VSPW BF)
(VSPW BF)
Das Signal vom Register 556 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal α!- gesetzt
909818/0754
Im folgenden wird erläutert, wie die Bezugsdaten in die Bezugsregistergruppe 470 gesetzt werden. Die Register
402, 404, 406 und 410 erhalten ihre Daten im Zeitpunkt des Startens der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel
der Erfindung gesetzt. Diese Datenwerte werden niemals geändert, sobald sie in die Register gesetzt sind. Das
Setzen der Daten in das Register 408 erfolgt entsprechend der programmierten Verarbeitung.
Das Register 412 empfängt den Datenwert INJD, der die
Ventil-Offendauer des Kraftstoff-Injektors 66 darstellt. Der Datenwert INJD wird z.B. auf die folgende Weise bestimmt.
Das Ausgangssignal QA des Luft-Strömungsmessers 14 wird über den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-ümsetzer 124
gespeist. Die vom Analog/Digital-Umsetzer 124 abgegebenen
Digitaldaten werden in einem (nicht dargestellten) Register gehalten. Die Lastdaten TP werden aus dem obigen Datenwert, der die Menge der angesaugten Luft darstellt, und
dem im Register 430· (vergleiche Fig. 4) gehaltenen Datenwert durch Rechenoperationen oder aufgrund der kartenmäßig
gespeicherten Information erhalten. Die Ausgangssignale des Fühlers 16 für die Temperatur der angesaugten
Luft, des Fühlers für die Temperatur des Kühlwassers und des Fühlers für den Atmosphärendruck werden in Digitalgrößen umgesetzt, die entsprechend den Lastdaten TP und
dem Zustand der 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 Korrektur-
909818/0754
faktor sei Qi . Daher ist der Datenwert INJD gegeben durch:
INJD = CX(K1 ·ΤΡ + TS) .
Auf diese Weise wird die Ventil-Offendauer des Kraftstoff-Injektors
bestimmt. Das obige Verfahren zum Bestimmen des Datenwertes INJD ist lediglich ein Beispiel, und es
können auch andere Verfahren verwendet werden.
Der die Zündzeitsteuerung darstellende Datenwert ADV wird in das Register 414 gesetzt. Der Datenwert ADV
wird z.B. auf die folgende Weise aufgebaut. Der 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 Wassertemperator-
und der Beschleunigungskorrektur unterworfen. Nach diesen Korrekturen wird der Datenwert ADV erhalten.
Der Datenwert DWL zum Steuern der Ladeperiode für den Primärstrom durch die Zündspule wird in das Register
416 gesetzt. Die'ser Datenwert DWL wird durch Berechnung
aus dem Datenwert ADV und dem Digitalwert der Batteriespannung erhalten.
Der die Periode des Signales EGR darstellende Datenwert EGRP und der die Periode des Signales NIDL darstellende
Datenwert NIDLP werden jeweils in das Register 418 und 422- gesetzt. Die Datenwerte EGRP und NIDLP sind vorbestimmt.
Der die Offendauer des Ventiles des EGR-Gliedes (Abgas-Rückführglied)
darstellende Datenwert EGRD wird in das
909818/0754
Register 420 gesetzt. Wenn die Zeitdauer zunimmt, steigert sich die Öffnung des Ventiles, um den Betrag der Rückführung
des Abgases zu erhöhen. Der Datenwert EGRD wird im Festspeicher 118 in der Form eines z.B. plan- oder
kartenmäßigen Datenwertes mit dem Last-Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren gehalten. Der Datenwert wird
weiterhin entsprechend der Temperatur des Kühlwassers korrigiert.
Der die Dauer der Erregung des 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 RPIW und VSPW, die feste Zeitdauern darstellen, werden jeweils in die Register 426 und 428 am
Beginn des Betriebs der Anordnung gesetzt.
909818/0754
Bei der obigen Beschreibung des Ausführungsbeispiels dieser Regelanordnung dient das Ausgangssignal des Luftströmungsmessers
zum Steuern der Menge des eingespritzten Kraftstoffes/ der Voreilung des Zündwinkels und des Rückführbetrages
des Abgases. Jeder andere Fühler als der Luftströmungsmesser kann jedoch verwendet werden, um den Zustand
der angesaugten Luft zu erfassen. Z. B. kann für diesen Zweck ein Druckfühler zum Erfassen des Druckes in der
Ansaugleitung dienen.
Wie oben erläutert wurde, werden bei der Erfindung die unregelmäßig bezüglich des Stufenzyklus empfangenen
Impulssignale synchronisiert, so daß genaue Erfassungen gewährleistet werden können.
Da weiterhin bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel dieser Regelanordnung der Stufenzyklus aus Hauptzyklen
besteht, die jeweils Nebenzyklen aufweisen, kann der Erfassungszyklus entsprechend der geforderten Genauigkeit gesteuert
werden. Da zusätzlich jede Stufe zum Erfassen der synchronisierten Signale für eine Zeitdauer in der Größenordnung
eines Nebenzyklus verarbeitet wird, können genaue Erfassungen gewährleistet werden, selbst wenn die Maschine
mit hoher Drehzahl arbeitet.
Weiterhin hat das oben beschriebene Ausführungsbeispiel dieser Regelanordnung eine Bezugsregistergruppe, eine momentane
Registergruppe und eine Vergleichsergebnis-Halteregistergruppe, und ein Register wird aus jeder Registergruppe gewählt
und mit dem Vergleicher entsprechend den AusgangsSignalen
des Stufenzählers verbunden, so daß zahlreiche Steuerungsfunktionen durch eine relativ einfache Schaltung ausgeführt
werden können.
909818/076A
Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Verhindern eines fehlerhaften Betriebes (im folgenden auch als
"Fehlerverhinderungseinrichtung" bezeichnet) nach der Erfindung, wobei die Schaltung für einen Betriebszustand dargestellt
ist, in dem Daten von der Zentraleinheit 114 (CPU) in die Bezugsregistergruppe 470 geschrieben werden. Die in Fig.
4 gezeigte Schaltung wird bei einem festen Stufenzyklus unter
der Steuerung des Stufenzählers 570, des Stufen-Dekodierers und des Stufen-Verriegelungsgliedes 572 in der E/A-Einheit
120 betrieben. Jedoch ist der Prozessor aus der Zentraleinheit 114, dem Schreib-Lese-Speicher 116 mit wahlfreiem Zugriff
(RAM) und dem Festspeicher 118 mit wahlfreiem Zugriff (ROM) so betrieben, daß eine Rechenverarbeitung abhängig von
der Umdrehung der Maschine ausführbar ist, und er kann daher nicht mit dem Stufenzyklus der E/A-Einheit synchronisiert
sein. Entsprechend werden nach Abschluß der Rechenverarbeitung
durch den Prozessor die Teile der verarbeiteten Daten unmittelbar jeweils in die zugeordneten Register der Bezugsregistergruppe
470 geschrieben. Die Umdrehung der Maschine reicht von einigen hundert U/min bei Drehung durch den Starter-Motor
bis zu einigen tausend U/min, und die Kraftstoff-Einspritzung und die Zündung erfolgen im Takt bzw. in Zeitsteuerung
mit der Drehung der Maschine. Wenn entsprechend die Drehzahl der Maschine ansteigt, ist es erforderlich, jede
Rechenverarbeitung in kürzerer Zeit abzuschließen. Der
Prozessor einschließlich der Zentraleinheit 114 führt Verarbeitungen mittels nach Vorrang unterteilten Unterbrechungen
aus, so daß die Rechenverarbeitung mit hohem Vorrang kurzzeitig abgeschlossen werden kann. Auf diese Weise ist die Regelung
des Betriebs der Maschine nach der Erfindung von hoher Qualität. Als Ergebnis der bevorzugten Verarbeitung wird jedoch
ein neuer Datenwert von der Zentraleinheit 114 in die Bezugsregistergruppe unabhängig vom Stufenzyklus der E/A-Ein-
909813/0754
heit 120 geschrieben.
In der in Pig. 4 gezeigten Schaltung wird ein fehlerhafter Betrieb hervorgerufen, wenn der Datenwert im Bezugsregister durch einen neuen Datenwert ersetzt wird, während
der Datenvergleich zwischen der Bezugsregistergruppe und der
momentanen Registergruppe erfolgt. Um einen derartigen fehlerhaften Betrieb zu verhindern, ist es daher erforderlich, dem
Datenersatz Vorrang zu geben, wenn der Datenersatz und der Vergleich aufgrund der Daten zum Ersetzen der älteren Daten
beide benötigt werden, d. h., die Stufenverarbeitung zu unterbrechen, bis der Datenersatz abgeschlossen ist.
Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Fehlerverhinderungseinrichtung.
Wenn die Zentraleinheit 114 den Datenersatz in den Bezugsregistern ausführt, werden Adreßsigna-Ie
von der Zentraleinheit 114 abgegeben und über den Adreßbus
164 zum Adreß-Dekodierer 664 gespeist. Ein Datenwert wird in die Bezugsregistergruppe entsprechend den Ausgangssignalen
des Adreß-Dekodierers geschrieben. Von den Ausgangssignalen des Adreß-Dekodierers 664 werden ein an das Register 412 abzugebendes
INJADDR-Signal, ein an das Register 414 abzugebendes
ADVADDR-Signal und ein zum Register 416 gespeistes DWLADDR-Signal
jeweils durch bistabile Halteglieder, wie z. B. Flipflops 622, 624 und 626, und durch NOR-Gatter (NICHT-ODER-Gatter)
628, 630 und 632 geschickt. Das EGRDADDR-Signal und das NIDLDADDR-Signal,
die vom Adreß-Dekodierer 664 jeweils zu den Registern 420 und 424 zu speisen sind, werden jeweils durch die Inverter
634 und 636 geführt.
Die Register 522 (INJFF), 526 (ADVFF), 530 (DWLFF), 538
(EGRDFF) und 546 (NIDLDFF) bilden einen Teil einer ersten
§09818/0754
Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 (FFM), die in Fig. 4 gezeigt ist. Die Ausgangssignale 4 86 des Vergleichers 480
werden in diese Register in übereinstinunung mit den entsprechenden
Stufensignalen gesetzt. Die Register, in die die Ausgangssignale 486 gesetzt sind, werden in Übereinstimmung
mit den in Fig. 6 gezeigten Stufensignalen gewählt. Die Stufensignale INJSTG, ADVSTG, DWLSTG, EGRSTG und NIDLDSTG
sind der in Fig. 17 gezeigten Schaltung zugeordnet und werden durch UND-Gatter 642, 644, 646, 648 und 650 jeweils an
Register 522, 526, 530, 538 und 546 abgegeben. Das Taktsignal φ* wird zu diesen UND-Gattern gleichzeitig mit den
Stufensignalen gespeist, so daß die Ausgangssignale des Vergleichers 480 in die durch die Stufensignale gewählten Register
in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal φ* geschrieben werden.
Wie oben erläutert wurde, können die Ausgangssignale
des Vergleichers 480 vermutlich fehlerhaft sein, wenn sie während des Ersatzes der Inhalte der Bezugsregister durch
die Zentraleinheit 114 abgegeben sind. Entsprechend sind die Ausgangssignale einiger der UND-Gatter 628 bis 636 abhängig
von den entsprechenden Ausgangssignalen des Adreß-Dekodierers gesperrt, um den Daten-Schreibbetrieb zu verhindern. Auf diese
Weise kann ein fehlerhafter Betrieb unterbunden werden.
Bei der Regelung der Maschine eines Kraftfahrzeuges ändert sich die Drehzahl in einem sehr weiten Bereich im Vergleich
zu anderen gesteuerten Veränderlichen, so daß eine Regelung mit sehr hoher Genauigkeit erforderlich ist. Entsprechend
werden zwei Datenarten verwendet, von denen die eine aus 10 Bits und die andere aus 8 Bits besteht. Die Zentraleinheit
114 verarbeitet Daten von 8 Bits. Wie aus der Fig. 4 folgt,
haben die in das INJ-Register 412 gesetzten Daten INJD, die
in das ADV-Register 414 gesetzten Daten ADV und die in das
98 1 8/07S4
845353
DWL-Register 416 gesetzten Daten DWL 10 Bits, während die
in das EGRD-Register 420 gesetzten Daten EGRD und die in das NIDLD-Register 424 gesetzten Daten NIDLD 8 Bits aufweisen.
Die Daten von 10 Bits werden von der Zentraleinheit 114 abgegeben, indem sie in zwei Teile getrennt werden,
z. B. in parallele Binärzahlen. Z. B. wird ein Datenteil aus 10 Bits in 8 niedere Bits und zwei höhere Bits geteilt,
und zunächst werden die niederen Bits als parallele Binärzahlen und sodann die höheren Bits als parallele Binärzahlen
übertragen. Entsprechend hat jedes der INJ-, ADV- und DWL-Register 412, 414 und 416 seinen Inhalt nur abgeschlossen,
nachdem es Adreß-Daten doppelt empfangen hat.
Im folgenden wird anhand der Fig. 18 der Ersatz der
Daten in den Bezugsregistern 412, 414 und 416 während der
Zeitdauer näher erläutert, in der die Inhalte der Bezugsregister 412, 414 und 416 mit den Inhalten der entsprechenden
momentanen Register verglichen werden. Für das INJ-Register 412 soll z. B. gefordert werden, daß der 10-Bit-Datenwert
im INJ-Register 412, wie z. B. D1 (0,0,1,1,1,1,1,1,
1,1) durch den Datenwert D3 (0,1,1,0,0,0,0,0,0,0) ersetzt
wird. Zunächst werden die unteren 8 Bits vom Datenwert D3
parallel übertragen, und sie ersetzen die unteren 8 Bits des Datenwertes D.. in einem Zeitpunkt T,. , so daß in einem
Moment der Datenwert im INJ-Register der Datenwert D2
(0,0,1,0,0,0,0,0,0,0) wird. Diese Änderung im Datenwert verursacht
eine Abnahme im Wert des Inhaltes des INJ-Registers 412, und der Zählerstand des INJ-Zeitgebers wird größer als
der Wert des INJ-Datenwertes. Entsprechend gibt der Vergleicher
480 ein Ausgangssignal ab, ein Wert "1" wird in das INJFF-Glied 552 gesetzt, das INJ-Signal nimmt den niederen
Pegel an, und die Kraftstoff-Einspritzzeitdauer reicht
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von einem Zeitpunkt TQ bis zum Zeitpunkt T.. Um diesen fehlerhaften
Betrieb zu verhindern, muß das Schreiben des Ausgangssignales des Vergleichers 480 verhindert werden, bis die oberen
2 Bits des Datenwertes D_ parallel durch die oberen 2 Bits des Datenwertes D_ in einem Zeitpunkt T_ ersetzt sind.
Wenn vorzugsweise der Datenwert D3 (0,1,1,0,0,0,0,0,0,0) im
INJ-Register 412 abgeschlossen ist, wird der Datenwert D3 mit
dem Zählerstand des INJ-Zeitgebers verglichen, und es wird bewirkt,
daß das INJ-Signal den niederen Pegel in einem richtigen
Zeitpunkt T3 annimmt.
Die in Fig. 17 gezeigte Fehlerverhinderungseinrichtung dient zum Sperren des Schreibens des Ausgangssignales des Vergleichers
480 während der Zeit des Datenersatzes. Ein Sperrglied 638 hat die Flipflops 622, 624 und 626, deren jedes abwechselnd
durch die aufeinanderfolgenden Ausgangssignale des Dekodierers 664 gesetzt und rückgesetzt ist. Jedes der Adreß-Dekodiersignale
INJADDR, ADVADDR und DWLADDR wird vom Dekodierer doppelt als ein erstes und ein zweites Dekodiersignal beim
Schreiben des entsprechenden einen Wertes der INJ-, ADV- und DWL-Datenwerte in das entsprechende Bezugsregister abgegeben.
Während der Abgabe des ersten Dekodiersignales INJADDR1, ADVADDR1 oder DWLADDR1 werden die unteren 8 Bits des entsprechenden
einen Wertes der INJ-, ADV- und DWL-Datenwerte geschrieben, und während der Abgabe des zweiten Dekodiersignales
INJADDR2, ADVADDR2 oder DWLADDR2 werden die oberen 2 Bits hiervon geschrieben.
Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm, das den Ersatz des INJ-Datenwertes erläutert. Wie aus Fig. 19 folgt, wird das Flipflop 622 durch das erste Ausgangssignal INJADDR1 des Adreß-Dekodierers
gesetzt und durch das zweite Ausgangssignal INJADDR2 des Dekodierers rückgesetzt, so daß das NOR-Gatter 628 ein Aus-
909818/075A
gangssignal eines niederen Pegels abgibt, d. h. ein Sperrsignal, das vom Beginn des ersten Ausgangssignales INJADDR1
bis zum Beginn des zweiten Ausgangssignales INJADDR2 dauert. Da das Ausgangssignal des UND-Gatters 642 während der Zeitdauer
des Sperrsignales verschwindet, ist das Schreiben des Vergleicher-Ausgangssignales in das Register 522 unterbrochen.
Der gleiche Betrieb wie oben gilt für die Flipflops 624 und 626 und die NOR-Gatter 630 und 632 beim Schreiben des ADV-
und des DWL-Datenwertes.
Beim Schreibbetrieb des EGRD- oder des NIDLD-Datenwertes
wird ein Teil des 8-Bit-Datenwertes zu einer Zeit übertragen, und die Inverter 634 und 636 geben Signale eines
niederen Pegels, d. h. Sperrsignale, nur ab, wenn die Dekodierer-Ausgangssignale
EGRDADDR und NIDLDADDR erzeugt sind. Während der Zeit, für die das Sperrsignal dauert, ist
das Schreiben des Ausgangssignales des Vergleichers in die Register gesperrt, um einen fehlerhaften Betrieb zu verhindern
.
Die in Fig. 17 gezeigte Schaltung ist lediglich ein Beispiel
einer Fehlerverhinderungseinrichtung und schränkt die Erfindung nicht ein. Z. B. können die Flipflops im Sperrglied
638 durch andere bistabile Halteglieder und die NOR-Gatter durch andere Logik-Glieder ersetzt werden.
Wie oben erläutert wurde, erfolgen bei der Erfindung die Regelungen der Kraftstoff-Einspritzung und des Zündtaktes
entsprechend unabhängigen Stufenzyklen, die in der E/A-Einheit eingestellt sind, ohne den Datenersatz durch
die Zentraleinheit synchron mit dem Betrieb der E/A-Einheit zu halten. Folglich können die Stufenzyklen so gewählt werden,
daß die Genauigkeit der Regelung der Brennkraftmaschine
90981 δ/0764
verbessert ist und sie auch von jeder anderen Einschränkung frei sind. Weiterhin hat beim Ausführungsbeispiel der Erfindung
der Stufenzyklus Hauptzyklen, die jeweils aus Nebenzyklen bestehen, und die Nebenzyklen sind den Steuerungen
der Zündregelung, der Kraftstoff-Einspritzregelung usw. zugewiesen, so daß die Genauigkeit der Regelung verbessert werden
kann. Da weiterhin der Stufenzyklus um einen konstanten Zeitraum unabhängig vom Betrieb der Zentraleinheit voreilt,
können die Kraftstoff-Einspritzung und andere Operationen mittels der Stufenschritte und der Nebenzyklen als Einheiten
der Bezugszeit geregelt werden, so daß die Schaltung insgesamt vereinfacht werden kann.
909810/0754
Claims (6)
- AnsprücheElektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung, miteinem Fühler zum Erfassen der Ist-Betriebszustände der Brennkraftmaschine,einem Mikroprozessor zum Lesen der erfaßten Ist-Werte aus dem Fühler, zum Berechnen von Soll-Werten, die Soll-Betriebs zustände der Brennkraftmaschine darstellen, aus den Ist-Werten, und zum aufeinanderfolgenden Abgeben der berechneten Werte entsprechend einem voreingestellten Programm,einer Steuereinrichtung zum Steuern der Betriebszustände der Brennkraftmaschine,einer Bezugsregistergruppe aus Bezugsregistern, um jeweils die vom Mikroprozessor abgegebenen Soll-Werte zu halten,einer momentanen Registergruppe aus momentanen Registern, um jeweils die momentane Betriebszustände der Brennkraftmaschine darstellenden Datenteile zu halten, undeinem Vergleicher zum aufeinanderfolgenden Vergleichen eines gewählten Wertes der Soll-Werte in den Bezugsregistern mit dem entsprechenden einen Datenteil der die momentanen Zustände der Brennkraftmaschine darstellenden Daten, die in den momentanen Registern gehalten sind, und zum Einspeisen des Vergleichsergebnisses als Steuersignal in die S teuereinrichtung,gekennzeichnet durch81-(A 3311-03)-KoE909818/07S4eine Sperreinrichtung (638) , die verhindert, daß der Vergleicher (4 80) das Vergleichsergebnis abgibt, während der gewählte Soll-Wert durch das Ausganassignal des Mikroprozessors in die Bezugsregistergruppe (470) ersetzt wird.
- 2. Regelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Mikroprozessor wenigstens einen der Soll-Werte in eine erste und in eine zweite parallele Binärzahl auftrennt und die erste und die zweite parallele Binärzahl in das entsprechende Bezugsregister (470) doppelt eingibt, unddaß die Sperreinrichtung (638) verhindert, daß der Vergleicher (480) das Vergleichsergebnis abgibt, bis der Ersatz abgeschlossen ist, wenn einer der Soll-Werte den Inhalt eines der Bezugsregister (470) während des Vergleichens durch den Vergleicher (480) ersetzen soll.
- 3. Regelanordnung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durcheine Wähleinrichtung zum sequentiellen Wählen der Soll-Werte in den Bezugsregistern (470) in einer vorbestimmten Reihenfolge, zum gleichzeitigen selektiven Lesen der momentanen Zustände aus den entsprechenden momentanen Registern (472) und zum Einspeisen der gelesenen Zustände in den Vergleicher (480). - 4. Regelanordnung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,daß die Sperreinrichtung (638) ein Bauelement (622, 624, 626) mit veränderlichem Zustand, das zwischen einem ersten und einem zweiten Zustand abhängig von der ersten und der zweiten parallelen Binärzahl umschaltbar ist, und ein erstes und ein zweites Logik-Glied (628, 630, 632; 642, 644, 646)909818/0764-3- ?845353aufweist,daß sich das Bauelement (622, 624, 626) mit veränderlichem Zustand vom ersten Zustand in den zweiten Zustand abhängig von der ersten parallelen Binärzahl und vom zweiten Zustand zurück in den ersten Zustand abhängig von der zweiten parallelen Binärzahl verschiebt, unddaß das erste Logik-Glied (628, 630, 632) ein Ausgangssignal abhängig vom zweiten Zustand des Bauelements (622, 624, 626) mit veränderlichem Zustand oder vom Vorliegen der ersten oder der zweiten parallelen Binärzahl abgibt, wogegen das zweite Logik-Glied (642, 644, 646) das Ausgangssignal des Vergleichers (480) sperrt, während das erste Logik-Glied (628, 630, 632) ein Ausgangssignal abgibt und während die Wähleinrichtung die Soll-Werte wählt. - 5. Regelanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,daß das Bauelement mit veränderlichem Zustand (622, 624, 626) Flipflops aufweist,daß das erste Logik-Glied ein NOR-Gatter (628, 6 30, 632) ist, unddaß das zweite Logik-Glied ein UND-Gatter (642, 644, 646) ist. - 6. Regelanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Steuereinrichtung ein Kraftstoff-Einspritzventil (66), eine Zündspule (40) und einen Luftregler (48) aufweist.909818/07S4
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