DE2932050A1 - Drehzahl-messumformer fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

HITACHI, LTD., Tokyo, Japan

Drehzahl-Meßumformer für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung betrifft einen Drehzahl-Meßumformer für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In den letzten Jahren wurden verstärkt Anstrengungen unternommen, um die Emission von Verunreinigungen oder Schadstoffen zu verringern. Maßnahmen gegen die Emission von Abgasen führten jedoch in zahlreichen Fällen zu einer Verringerung des Umwandlungs-Wirkungsgrades der durch die Verbrennung von Kraftstoff frei gewordenen Wärmeenergie in mechanische Energie, so daß größere Mengen an Kraftstoff für den Betrieb von Kraftfahrzeugen erforderlich wurden,

Um einen hohen Umwandlungs-Wirkungsgrad von der Wärmeenergie in mechanische Energie und gleichzeitig eine geringe Emission von Verunreinigungen oder Schadstoffen zu erzielen, wurden elektronische Steuerungen mit einer Digital-Prozessoreinheit entwickelt.

680-(15.378-H6O42)-E

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In einer derartigen Digital-Brennkraftmaschinen-Steuerung ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine ein wichtiger Eingangs-Datenwert zusammen mit dem in einen Brennraum gespeisten Luft-Durchsatz. D- h., das Ausmaß der Genauigkeit eines derartigen Eingangs-Datenwertes hat einen großen Einfluß auf das Brennkraftmaschinen-Steuerungsverhalten. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine beträgt einige zehn U/min bei niedriger Geschwindigkeit während des Anlassens und ca. 6000 bei hohen Geschwindigkeiten. Die Drehzahl N kann erhalten werden, indem während einer bestimmten Zeitdauer die durch einen Kurbelwinkel-Sensor erzeugten Impulse gezählt werden. Es sei nun angenommen, daß der Kurbelwinkel-Sensor so aufgebaut ist, daß er einen Impuls erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um 0,5° des Kurbelwinkels dreht, und daß die Meß-Zeitdauer einen festen Wert TW besitzt. Es sei auch angenommen, daß die zu messende Drehzahl im Bereich von 0 bis 6400 U/min liegt, da Drehzahlen höher als ca. 600O U/min gewöhnlich in einem gefährlichen Bereich sind. Wenn die Meßdaten als ein Digital-Signal von 2 Bits angezeigt werden, ist die Zeitdauer TW (ms) durch die folgende Gleichung gegeben :

6400 - 1°°°_ . ₆₀,

360° TW_Q

d. h. TW₀ = ^- » 13,333 (m's).

Wenn so P Winkelimpulse in der Zeitdauer von ca. 13 ms erfaßt werden, ist die Drehzahl N durch die folgende Gleichung gegeben:

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— Jf —

N = — · P (U/min) .

Die Auflösung des Drehzahl-Eingangswertes beträgt in diesem Fall 25/4 U/min je Stelle. Da ein Fehler von + 1 Stelle höchstens im Meßwert vorliegen kann, wird der relative Fehler E (%) zur Drehzahl N wie folgt ausgedrückt:

£= — · 100 (%) .
4N

Als Ergebnis steigt der Fehler stark an, wenn N kleiner wird. Da bekanntlich die Kraftstoff-Einspritzzeit T in Abhängigkeit von der Drehzahl N der Brennkraftmaschine veränderlich ausgedrückt wird, ist es daher für die Genauigkeit der Brennkraftmaschinen-Steuerung sehr wichtig, die Brennkraftmaschinen-Drehzahl exakt zu messen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Drehzahl-Meßumformer für Brennkraftmaschinen anzugeben, der die Drehzahl genau messen und zusammen mit einer elektronischen Digital-Brennkraftmaschinen-Steueranordnung verwendbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe hat der erfindungsgemäße Drehzahl-Meßumformer einen Zähler, der die durch einen Winkel-Sensor in einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugten Impulse zusammenzählt und eine Einrichtung, um die Zeitdauer, während der die erfaßten Impulse gezählt werden, entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine zu verändern.

Die Erfindung sieht also einen Drehzahl-Meßumformer

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vor, bei dem ein Zähler für eine vorbestimmte Zeitdauer die Anzahl der durch einen Winkel-Sensor erzeugten Impulse zusammenaddiert bzw. zusammenzählt. Die Zeitdauer, während der die Impulse gezählt werden, kann entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine verändert werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm eines Brennkraftmaschinen-Regelkreises für eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoff-Einspritzung,

Fig. 2 den zeitlichen Verlauf der Kraftstoff-Einspritzung und der Zündung bezüglich des Kurbelwinkels,

Fig. 3 ein Blockschaltbild mit einer Regeleinheit des in Fig. 1 gezeigten Brennkraftmaschinen-Regelkreises ,

Fig. 4 ein Blockschaltbild mit einer Impuls-Ausgangseinheit der in Fig. 3 gezeigten Regeleinheit,

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines Mikrostufen-

Impulsgenerators der Eingabe/Ausgabe-Einheit,

Fig. 6 eine Tabelle mit der Beziehung zwischen

Stufenimpulsen und Inhalten eines Stufenzählers ,

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Fig. 7 den Verlauf von Taktimpulsen und Stufenimpulsen,

Fig. 8A schematische Diagramme mit einem ersten und 8B und einem zweiten Registersatz der Eingabe/Ausgabeeinheiten ,

Fig. 9 ein Blockschaltbild mit einem Taktgenerator und einem Adreß-Decodierer,

Fig. 10 ein schematisches Diagramm einer Aus-

gangs-Registergruppe der Eingabe/Ausgabeeinheit,

Fig. 11 ein Diagramm eines Logikgliedes zum Erzeugen eines Bezugssignales,

Fig. 12 den Verlauf von Signalen an jeweiligen Punkten des in Fig. 11 dargestellten Logikgliedes,

Fig. 13 ein Diagramm eines Logikgliedes zum Erzeugen eines Winkelsignales,

Fig. 14 den Verlauf von Signalen an jeweiligen Punkten des in Fig. 13 dargestellten Logikgliedes,

Fig. 15 ein schematisches Diagramm zum Erläutern des Betriebs des Brennkraftmaschinen-Regelkreises,

Fig. 16 ein schematisches Diagramm mit einem

Logikglied zum Erzeugen eines Inkrement-

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oder Erhöhungs-Steuersignales,

Fig. 17 ein schematisches Diagramm mit einem

Logikglied zum Erzeugen eines Rücksetzsignales,

Fig. 18 ein Diagramm eines Ausgangs-Logigliedes,

Fig. 19 Signale zur Erläuterung des Betriebs bis 22 des Brennkraftmaschinen-Regelkreises, sowie 28
und 29

Fig. 23 die Beziehung zwischen der Drehzahl der und 27 Brennkraftmaschine und dem relativen Fehler,

Fig. 24 die Beziehung zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Zählerstand des Zählers, und

Fig. 25 Flußdiagramme zur Erläuterung des Be- und 26 triebs des Brennkraftmaschinen-Drehzahl-Meßumformers .

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 1 erläutert, die ein Systemdiagramm einer elektronischen Brennkraftmaschinen-Steueranordnung zeigt. Der Luftdurchsatz bzw. die Luftmenge der über einen Luftreiniger 12 angesaugten Luft wird durch einen Luftmengenmesser 14 gemessen, der ein den Luftdurchsatz darstellendes Ausgangssignal QA an eine Steuereinrichtung 10 abgibt. Der Luftmengenmesser 14 ist mit einem Temperatursensor oder -fühler 16 zum Erfassen der Temperatur der Saugluft ausgestattet, und ein die Temperatur der Saugluft darstellendes Ausgangssignal TA wird auch in die Steuereinrichtung 10 gespeist.

Die durch den Luftmengenmesser 14 geschickte Luft strömt weiter durch eine Drosselkammer 18 und wird von einem Sammelsaugrohr 26 über ein Saugventil 32 in einen Brennraum 34 einer Brennkraftmaschine 30 gesaugt. Die in den Brennraum 34 zu saugende Luftmenge wird durch Ändern des Öffnungsgrades einer Drosselklappe 20 gesteuert, die in einer Drosselkammer 18 in mechanischer Beziehung mit einem Beschleunigungspedal 22 vorgesehen ist. Die Winkelstellung der Drosselklappe 20 wird durch einen Drosselstellungsfühler 24 erfaßt. Ein die

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Stellung der Drosselklappe 20 darstellendes Signal QTH wird vom Drosselstellungsfühler 24 zur Steuereinrichtung 10 gespeist.

Die Drosselkammer 18 ist mit einer Leerlauf-Nebenleitung 42 und einer Leerlauf-Einstellschraube 44 zum Einstellen der durch die Nebenleitung 42 zu schickenden Luftmenge ausgestattet. Wenn die Brennkraftmaschine im Leerlaufzustand arbeitet, ist die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen. Die Saugluft vom Luftmengenmesser 14 strömt durch die Nebenleitung 42 und wird in den Brennraum 34 gesaugt. Entsprechend wird die Menge der Saugluft im Leerlaufbetrieb durch die Einstellung der Leerlauf-Einstellschraube 44 verändert. Da die im Brennraum 34 zu erzeugende Energie im wesentlichen durch die Luftmenge von der Nebenleitung 42 bestimmt wird, kann die Brennkraftmaschinen-Drehzahl im Leerlaufzustand auf einen geeigneten Wert eingestellt werden, indem die Leerlauf-Einstellschraube 44 eingestellt wird, wodurch die Menge der Saugluft in die Brennkraftmaschine verändert wird.

Die Drosselkammer 18 ist außerdem mit einer Zusatzluft-Leitung 46 und einem Zusatzluft-Steller 48 ausgestattet. Der Zusatzluft-Steller 48 steuert die durch die Leitung 46 zu schickende Luftmenge abhängig von einem Ausgangssignal NIDL von der Steuereinrichtung 10, um die Brennkraftmaschinen-Drehzahl während des Warmlauf-Betriebs und die Einspeisung einer geeigneten Luftmenge in die Brennkraftmaschine für eine plötzliche Änderung der Drosselklappe 20 zu steuern. Gegebenenfalls kann auch der Luft-Durchsatz während des Leerlaufbetriebes verändert werden.

Im folgenden wird die Kraftstoffzufuhr näher erläutert. In einem Kraftstofftank 50 gespeicherter Kraftstoff wird in

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eine Kraftstoffpumpe 52 gesaugt und unter Druck in einen Kraftstoffspeicher 54 eingespeist. Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankung des Kraftstoffes von der Kraftstoffpumpe 52, um Kraftstoff eines vorbestimmten Druckes zu einem Kraftstoff-Druckregler 62 über ein Kraftstoffilter 56 zu speisen. Der Kraftstoff vom Kraftstoff-Druckregler §2 wird unter Druck zu einem Kraftstoff-Einspritzventil 66 über ein Kraftstoffrohr 60 gespeist. Abhängig von einem Ausgangssignal INJ von der Steuereinrichtung 10 ist das Kraftstoff-Einspritzventil 66 geöffnet, um den Kraftstoff in die Brennkraftmaschine einzuspritzen.

Die Menge des vom Kraftstoff-Einspritzventil 66 eingespritzten Kraftstoffes wird durch die Ventil-Offen-Zeit des Einspritzventiles 66 und die Differenz zwischen dem Druck des unter Druck in das Einspritzventil 66 gespeisten Kraftstoffes und dem Druck des Sammelsaugrohres 26 bestimmt, in das der Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Menge der Kraftstoff-Einspritzung vom Kraftstoff-Einspritzventil 66 lediglich von der Ventil-Offen-Zeit abhängt, die durch das Signal von der Steuereinrichtung 10 bestimmt wird. Daher wird der Druck des zum Kraftstoff-Einspritzventil 66 gespeisten Kraftstoffes durch den Kraftstoff-Druckregler 62 so gesteuert, daß die Differenz zwischen dem Kraftstoffdruck zum Kraftstoff-Einspritzventil 66 und dem Ladedruck des Sammelsaugrohres 26 ständig konstant ist. Der Sanunelsaugrohrdruck ist mit dem Kraftstoff-Druckregler 62 über eine Druckleitung 64 gekoppelt. Wenn der Kraftstoffdruck im Kraftstoffrohr 60 um einen bestimmten Wert höher als dieser Sanunelsaugrohrdruck wird, sind das Kraftstoffrohr 60 und ein Kraftstoff-Rückführrohr 58 miteinander in Verbindung, und Kraftstoff entsprechend dem Überschußdruck wird in den Kraftstofftank 50 über das Kraftstoff-Rückführrohr 58 zurückgeführt. Auf diese Weise kann die Differenz

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zwischen dem Kraftstoffdruck im Kraftstoffrohr 60 und dem Ladedruck im Sammelsaugrohr 26 immer konstant gehalten werden.

Der Kraftstofftank 50 ist weiterhin mit einem Rohr 68 und einem Kanister oder Behälter 70 zum Absorbieren von Gasen mit dem verdampften Kraftstoff ausgestattet. Während des Betriebs der Brennkraftmaschine wird Luft von einem Atmosphären-Luft-Einlaß 74 angesaugt, und das absorbierte Kraftstoffgas wird in das Sammelsaugrohr 26 über ein Rohr 72 und dann in die Brennkraftmaschine 30 gespeist.

Wie oben erläutert wurde, wird Kraftstoff vom Kraftstoff-Einspritzventil 66 eingespritzt, und das Saugventil 32 ist synchron mit der Bewegung eines Kolbens 74 geöffnet, so daß ein Gemisch aus der Luft und dem Kraftstoff in den Brennraum 34 geführt wird. Das Gemisch wird komprimiert und durch Zündenergie von einer Zündkerze 36 gezündet, wodurch die Verbrennungsenergie des Gemisches in kinetische Energie umgesetzt wird, um den Kolben zu bewegen.

Das verbrannte Gemisch wird von einem (nicht gezeigten) Abgasventil über ein Abgasrohr 76, einen Katalysator 82 und einen Auspufftopf 86 an die Atmosphäre als Abgas abgegeben. Das Abgasrohr 76 ist mit einer Abgas-Rückführleitung 78 (im folgenden auch kurz als EGR-Leitung bezeichnet) versehen, durch die ein Teil des Abgases zum Sammelsaugrohr 26 geführt wird. D. h., ein Teil des Abgases wird zur Saugseite der Brennkraftmaschine rückgeführt. Die Menge des rückgeführten Gases wird durch den Ventil-Offen-Grad eines Abgas-Rückführgliedes 28 bestimmt. Der Ventil-Offen-Grad wird durch ein Ausgangssignal EGR der Steuereinrichtung 10 gesteuert. Weiterhin wird die Ventilstellung des Abgas-Rückführgliedes 28 in ein elektrisches Signal umgesetzt und zur Steuereinrich-

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tung 10 als ein Signal QE gespeist.

Im Abgasrohr 76 ist eine sogenannte λ-Sonde 80 vorgesehen, die das Mischungsverhältnis des in den Brennraum 34 gesaugten Gemisches erfaßt. Als λ.-Sonde wird gewöhnlich ein 0₂~Sensor (Sauerstoff-Sensor) verwendet, und die λ. -Sonde erfaßt die Sauerstoffkonzentration im Abgas und erzeugt eine Spannung V^ , die die Sauerstoffkonzentration darstellt. Das Ausgangssignal Vj^ der \ -Sonde 80 wird zur Steuereinrichtung 10 gespeist. Der Katalysator 82 ist mit einem Abgas-Temperatursensor 84 versehen, dessen Ausgangssignal TE entsprechend der Abgastemperatur an die Steuereinrichtung 10 abgegeben wird.

Die Steuereinrichtung 10 ist über einen negativen Anschluß 88 und einen positiven Anschluß 90 mit einer Spannungsquelle gekoppelt. Weiterhin liegt ein Signal IGN zum Steuern der Funkenbildung der oben erwähnten Zündkerze 36 an der Primärwicklung einer Zündspule 40 von der Steuereinrichtung 10, und eine in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 erzeugte Hochspannung liegt an der Zündkerze 36 über einen Verteiler 38, so daß Funken zur Verbrennung im Brennraum 34 erzeugt werden. D. h., die Zündspule 40 ist über einen positiven Anschluß 92 mit der Spannungsquelle gekoppelt, und die Steuereinrichtung 10 ist mit einem Leistungstransistor zürn Steuern des Primärwicklungsstromes der Zündspule 40 ausgestattet. Eine Reihenschaltung aus der Primärwicklung der Zündspule 40 und dem Leistungstransistor ist zwischen dem positiven Spannungsquellen-Anschluß 92 der Zündspule 40 und dem negativen Spannungsquellen-Anschluß 88 der Steuereinrichtung 10 vorgesehen. Indem der Leistungstransistor leitend gemacht wird, wird elektromagnetische Energie in der Zündspule 40 gespeichert, und indem der Leistungstransistor nichtleitend gemacht wird, liegt die elektromagnetische Energie

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an der Zündkerze 36 als Energie mit einer hohen Spannung.

Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Wassertemperatur-Sensor 96 ausgestattet, der die Temperatur des Brennkraftmaschinen-Kühlmittels 94 erfaßt, und ein so erfaßtes Signal TW liegt an der Steuereinrichtung 10. Weiterhin ist die Brennkraftmaschine 30 mit einem Winkelsensor oder -fühler 98 zum Erfassen der Drehstellung der Brennkraftmaschine ausgestattet. Mittels des Sensors 98 wird ein Bezugssignal PR z. B. alle 12O° synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine erzeugt, und ein Winkelsignal PC wird erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) dreht. Diese Signale PR und PC werden in die Steuereinrichtung 10 gespeist.

In der Anordnung der Fig. 1 kann ein Unterdrucksensor oder -fühler anstelle des Luftmengenmessers 14 verwendet werden. Ein in Fig. 1 durch Strichlinien angedeutetes Bauteil 100 ist der Unterdrucksensor, von dem eine Spannung VD entsprechend dem Unterdruck des Sammelsaugrohres 26 erzeugt und in die Steuereinrichtung 10 gespeist wird.

Als Unterdrucksensor kann ein Halbleiter-Unterdrucksensor 100 verwendet werden, bei dem der Ladedruck des Sammelsaugrohres auf eine Seite eines Siliziumkörpers einwirkt,' während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck die andere Seite beaufschlagt. In bestimmten Fällen kann ein Vakuum vorgesehen werden. Mit einem derartigen Aufbau wird die Spannung VD entsprechend dem Ladedruck durch die Wirkung des Piezowiderstandseffektes od. dgl. erzeugt und an die Steuereinrichtung 10 gelegt.

Fig. 2 ist ein Betriebsdiagramm zur Erläuterung der Zündpunkteinstellung und der Kraftstoff-Einspritz-Einstel-

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lung einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel. In Fig. 2(a) ist der Kurbelwinkel dargestellt. Das Bezugssignal PR wird vom Winkelsensor 98 alle 120° des Kurbelwinkels erzeugt. D. h., das Bezugssignal PR liegt an der Steuereinrichtung 10 alle O , 120 , 240°, 360°, 480°, 600° oder 720° des Kurbelwinkels.

Die Fig. 2 (b) , (c) , (d) , (e) , (f) und (g) zeigen den Betrieb des ersten Zylinders bzw. des fünften Zylinders bzw. des dritten Zylinders bzw. des sechsten Zylinders bzw. des zweiten Zylinders bzw. des vierten Zylinders. Weiterhin sind mit J1 bis J6 die Ventil-Offen-Stellungen der Saugventile der jeweiligen Zylinder bezeichnet. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Ventil-Offen-Stellungen der jeweiligen Zylinder um 120°, ausgedrückt durch den Kurbelwinkel, verschoben. Obwohl die Ventil-Offen-Stellungen und die Ventil-Offen-Breiten in gewissem Ausmaß abhängig von jedem Brennkraftmaschinen-Aufbau abweichen, haben sie im wesentlichen den in der Figur gezeigten Verlauf.

In Fig. 2 sind die Ventil-Offen-Einstellungen bzw. -Zeiten oder die Kraftstoff-Einspritz-Einstellungen bzw. -Zeiten A1 bis A5 der Kraftstoff-Einspritzventile 66 gezeigt. Die Zeitdauer JD jeder Einspritz-Einstellung A1 bis A5 stellt die Ventil-Offen-Zeit des Kraftstoff-Einspritzventils 66 dar. Es kann angenommen werden, daß die Zeitdauer JD die vom Kraftstoff-Einspritzventil 66 eingespritzte Kraftstoffmenge darstellt. Die Kraftstoff-Einspritzventile 66 sind entsprechend den jeweiligen Zylindern angeordnet, und sie sind parallel mit einem Ansteuerglied in der Steuereinrichtung 10 verbunden. Demgemäß sind die Kraftstoff-Einspritzventile entsprechend den jeweiligen Zylindern offen und spritzen Kraft-

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stoff bei jedem Auftreten des Signales INJ von der Steuereinrichtung 10 ein. Der Betrieb wird anhand des ersten Zylinders (vgl. Fig. 2) näher erläutert. Synchron mit dem Bezugssignal INTLD, das bei 360° des Kurbelwinkels erzeugt wird (die zeitliche Beziehung zwischen den Signalen PR und INTLD wird weiter unten näher erläutert), wird das Ausgangssignal INJ von der Steuereinrichtung 10 an die Kraftstoff-Einspritzventile 66 gelegt, die an den Leitungen oder Saugöffnungen der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind. Auf diese Weise wird Kraftstoff, wie durch A2 gezeigt, für die durch die Steuereinrichtung 10 berechnete Zeitdauer JD eingespritzt. Da jedoch das Saugventil des ersten Zylinders geschlossen ist, wird der eingespritzte Kraftstoff nahe der Saugöffnung des ersten Zylinders gehalten und nicht in den Zylinder gesaugt. Abhängig von dem beim Punkt 72O° des Kurbelwinkels ansteigenden Bezugssignal INTLD wird das Signal wieder von der Steuereinrichtung zu den Kraftstoff-Einspritzventilen 66 gespeist, und die durch A3 angedeutete Kraftstoff-Einspritzung wird ausgeführt. Im wesentlichen gleichzeitig mit der Einspritzung wird das Saugventil des ersten Zylinders geöffnet. Nach dieser Ventil-Öffnung werden der bei A2 eingespritzte Kraftstoff und der bei A3 eingespritzte Kraftstoff in den Brennraum gesaugt. Das gleiche gilt für die anderen Zylinder. D. h., in dem in Fig. 2(c) dargestellten fünften Zylinder werden bei A2 und A3 eingespritzte Kraftstoffmengen bei der Ventil-Offen-Stellung J5 des Saugventiles angesaugt. In dem in Fig. 2 (d) dargestellten dritten Zylinder werden ein Teil des bei A2 eingespritzten Kraftstoffes, der bei A3 eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A4 eingespritzten Kraftstoffes bei der Ventil-Offen-Stellung J3 des Saugventiles angesaugt. Wenn der Teil des bei A2 eingespritzten Kraftstoffes und der Teil des bei A4 eingespritzten Kraftstoffes zusammengenommen werden, bilden sie die Einspritzmenge entsprechend einer Einspritzoperation. Auch wird in jedem Saughub des dritten Zylinders die

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Einspritzmenge entsprechend den beiden Einspritzoperationen angesaugt. Auf ähnliche Weise wird im sechsten Zylinder, im zweiten Zylinder oder im vierten Zylinder, wie dies in Fig. 2(e) bzw. (f) bzw. (g) dargestellt ist, die Einspritzmenge entsprechend den beiden Einspritzoperationen des Kraftstoff-Einspritzventiles durch einen Saughub angesaugt. Aus den obigen Erläuterungen folgt, daß die Menge der Kraftstoff-Einspritzung, die durch das Kraftstoff-Einspritzsignal INJ von der Steuereinrichtung 10 bestimmt ist, die Hälfte der notwendig anzusaugenden Kraftstoffmenge ist, und die erforderliche Kraftstoffmenge entsprechend der in den Brennraum 34 gesaugten Luft wird durch zwei Einspritzoperationen des Kraftstoff-Einspritzventiles 66 erhalten.

In Fig. 2 sind jeweils Zündpunkteinstellungen G1 bis G6 entsprechend jeweils dem ersten bis sechsten Zylinder gezeigt. Indem der in der Steuereinrichtung 10 vorgesehene Leistungstransistor nichtleitend gemacht wird, wird der Primärwicklungsstrom der Zündspule 40 abgeschaltet, um die Hochspannung in der Sekundärwicklung zu erzeugen. Die Erzeugung der Hochspannung erfolgt in den Zündpunkteinstellungen G1, G5, G3, G6, G2 und G4, und Leistung wird durch den Verteiler 38 auf die Zündkerzen 36 verteilt, die in den jeweiligen Zylindern vorgesehen sind. Auf diese Weise zünden die Zündkerzen in der Reihenfolge des ersten Zylinders, des fünften Zylinders, des dritten Zylinders, des sechsten Zylinders, des zweiten Zylinders und des vierten Zylinders, und das aus dem Kraftstoff und der Luft bestehende Gemisch verbrennt.

Steuereinrichtung 10:

Ein genauer Schaltungsaufbau der Steuereinrichtung 10 in Fig. 1 ist in Fig. 3 gezeigt. Der positive Spannungsquellen-Anschluß 90 der Steuereinrichtung 10 ist mit dem

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positiven Pol 110 einer Batterie verbunden, und eine Spannung VB wird an die Steuereinrichtung 10 gelegt. Die Versorgungsspannung VB wird auf einer festen Spannung PVCC von z. B. 5 V durch einen Spannungsregler oder ein Konstantspannungsglied 112 konstant gehalten. Die feste Spannung PVCC wird an eine Zentraleinheit (Zentralprozessor) 114 (im folgenden auch als CPU bezeichnet), einen Schreib-Lese-Speicher 116 mit wahlfreiem Zugriff (im folgenden auch als RAM bezeichnet) und an einen Festspeicher 118 mit wahlfreiem Zugriff (im folgenden auch als ROM bezeichnet) gelegt. Weiterhin liegt die Ausgangsspannung PVCC des Spannungsreglers 112 an einer Eingabe/Ausgabe-Einheit 120.

Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/Digital-Umsetzer 124, ein Impuls-Ausgabeglied 126, ein Impuls-Eingabeglied 128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabeglied 130.

Analog-Signale werden von den verschiedenen Sensoren zum Multiplexer 122 gespeist. Eines der Eingangssignale wird aufgrund eines Befehles von der Zentraleinheit gewählt und über den Multiplexer 122 mit dem Analog-Digital-Umsetzer 124 gekoppelt. Die Analog-Eingangssignale umfassen das Analog-Signal TW, das die Temperatur des Kühlwassers der Brennkraftmaschine darstellt, das Analog-Signal TA, das die Saugtemperatur darstellt, das Analog-Signal TE, das die Abgastemperatur darstellt, das Analog-Signal QTH, das die Drossel-Öffnung darstellt, das Analog-Signal QE, das den Ventil-Offen-Zustand des Abgas-Rückführgliedes darstellt, das Analog-Signal Va , das das Uberschuß-Luftverhältnis des Saug-Gemisches darstellt, und das Analog-Signal QA, das die Menge der Saugluft darstellt, wobei diese Signale von den in Fig. 1 gezeigten Sensoren erhalten werden, d. h. über Filter 132 bis 144 vom Wasser-

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temperatur-Sensor 96, vom Saugtemperatur-Sensor 16, vom Abgastemperatur-Sensor 84, vom Drosselstellungsfühler 24, vom Abgas-Rückführglied 28, von der Sonde 80 und vom Luftmengenmesser QA. Unter diesen Signalen liegt das Ausgangssignal Vp^ der λ. -Sonde 80 am Multiplexer über einen Verstärker 142, der ein Filter hat.

Zusätzlich wird ein den Atmosphärendruck darstellendes Analog-Signal VPA von einem Atmosphärendruck-Sensor 146 in den Multiplexer 122 gespeist. Die Spannung VB wird vom positiven Spannungsquellen-Anschluß 90 über einen Widerstand 160 an eine Reihenschaltung aus Widerständen 150, 152 und 154 abgegeben. Weiterhin wird die Anschlußspannung der Reihenschaltung aus den Widerständen durch eine Z-Diode (Zener-Diode) 148 konstant gehalten. Die Werte der Spannungen VH und VL an jeweiligen Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den Widerständen 150 und 152 und den Widerständen 152 und 154 liegen am Multiplexer 122.

Die Zentraleinheit 114, der Schreib-Lese-Speicher 116, der Festspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 sind jeweils mit einem Datenbus 162, einem Adreßbus 164 und einem Steuerbus 166 gekoppelt. Weiterhin liegt ein Freigabesignal E von der Zentraleinheit 114 am Schreib-Lese-Speicher 116, am Festspeicher 118 und an der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120. Synchron mit dem Freigabesignal E wird die Datenübertragung durch den Datenbus 162 bewirkt.

Signale, die die Wassertemperatur TW, die Sauglufttemperatur TA, die Abgastemperatur TE, die Drossel-Öffnung QTH, die Menge der Abgas-Rückführung QE, das λ-Sonden-Ausgangssignal V^ , den Atmosphärendruck VPA, die Menge der Saugluft QA, die Bezugsspannung VH bzw. VL und den Unterdruck VD

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anstelle der Menge der Saugluft QA darstellen, liegen jeweils am Multiplexer 122 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120. Aufgrund eines im Festspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogrammes ordnet die Zentraleinheit 114 die Adressen dieser Eingangssignale durch den Adreßbus zu, und die Analog-Eingangssignale der zugeordneten Adressen werden gespeichert. Die Analog-Eingangssignale werden vom Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist. Die Digital-Werte werden in Registern entsprechend den jeweiligen Eingangssignalen gespeichert, und sie werden in die Zentraleinheit 114 oder in den Schreib-Lese-Speicher 116 aufgrund von Befehlen von der Zentraleinheit 114 eingegeben, die ggf. durch den Steuerbus 166 zuführbar sind.

Die Bezugsimpulse PR und das Winkelsignal PC liegen am Impuls-Eingangsglied 128 über ein Filter 168 vom Winkelsensor 98 in der Form von Impulsfolgen. Weiterhin liegen von einem Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 170 Impulse PS mit einer Frequenz entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit am Impuls-Eingangsglied 128 über ein Filter 172 in der Form einer Impulsfolge.

Durch die Zentraleinheit 114 verarbeitete Signale werden im Impuls-Ausgangsglied 126 gehalten. Ein Ausgangssignal vom Impuls-Ausgangsglied 126 liegt an einem Leistungsverstärkerglied 186, und die Kraftstoff-Einspritzventile sind aufgrund des Signales gesteuert.

Weiterhin sind Leistungsverstärkerglieder 188, 194 und 198 vorgesehen, die jeweils den Primärwicklungsstrom der Zündspule 40, den Öffnungsgrad des Abgas-Rückführgliedes 28 und den Öffnungsgrad des Zusatzluft-Stellers 48 abhängig von den Ausgangsimpulsen vom Impuls-Ausgangsglied 126 steuern. Das

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diskrete Eingangs/Ausgangsglied 130 empfängt und hält Signale von einem Schalter 174, um zu erfassen, daß die Drosselklappe 20 im vollständig geschlossenen Zustand ist, von einem Starterschalter 176 und von einem Getriebeschalter 178, um anzuzeigen ,daß das übersetzungsgetriebe in einem oberen Zustand ist, jeweils über Filter 180, 182 und 184. Weiterhin speichert es die verarbeiteten Signale von der Zentraleinheit 140. Die Signale, mit denen sich das diskrete Eingangs/Ausgangsglied 130 beschäftigt, sind Signale, deren Inhalt jeweils durch ein Bit angezeigt werden kann. Anschließend werden Signale vom diskreten Eingangs/ Ausgangsglied zu Leistungsverstärkergliedern 196, 200, und 2Ο4 durch die Signale von der Zentraleinheit 114 geschickt. Die verstärkten Signale dienen zum Schließen des Abgas-Rückführgliedes 28, um die Abgas-Rückführung zu unterbrechen bzw. die Kraftstoffpumpe zu steuern bzw. eine ungewöhnliche Temperatur des Katalysators anzuzeigen bzw. die Überhitzung der Brennkraftmaschine anzuzeigen.

Impuls-Ausgangsglied 126:

Fig. 4 zeigt einen konkreten Aufbau des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Ein erster Registersatζ 470 umfaßt eine Gruppe von Bezugsregistern, die die durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten oder vorb'estimmte Werte anzeigende Daten halten. Die Daten werden über den Datenbus von der Zentraleinheit 114 übertragen. Die Zuweisung der Register zum Halten der Daten erfolgt über den Adreßbus 164, und die Daten liegen an den zugewiesenen Registern und werden darin gehalten.

Ein zweiter Registersatz 472 umfaßt eine Gruppe von Registern, die die Signale halten, die den Brennkraftmaschinen-Zustand in einem Zeitpunkt anzeigen. Der zweite Registersatz

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472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementglied 478 erfüllen eine sog. Zählerfunktion

Ein dritter Registersatz 474 hat z. B. ein Register zum Halten der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register zum Halten der Fahrzeug-Geschwindigkeit. Diese Werte werden so erhalten, daß bei Erfüllung bestimmter Bedingungen die Werte des zweiten Registersatzes eingegeben werden. Ein einschlägiges oder relevantes Register wird durch ein über den Adreßbus von der Zentraleinheit geschicktes Signal gewählt, und die im dritten Registersatz 474 gehaltenen Daten werden in die Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 von diesem Register gespeist.

Ein Vergleicher 480 empfängt Bezugsdaten von einem vom ersten Registersatz gewählten Register und momentane Daten von einem vom zweiten Registersatz gewählten Register und führt eine Vergleichsoperation aus. Das Vergleichsergebnis wird an ein vorbestimmtes Register abgegeben und im vorbestimmten Register gespeichert, das von einer ersten Registergruppe 502 ausgewählt ist, die als Vergleichsergebnis-Halteglied arbeitet. Danach wird es weiterhin in einem vorbestimmten Register gespeichert, das von einer zweiten Registergruppe 504 gewählt ist.

Die Lese- und Schreiboperationen des ersten, des zweiten und des dritten Registersatzes 470, 472 bzw. 474 sowie die Operationen des Inkrementgliedes 478 und des Vergleichers 480 sowie die Stelloperationen für die Ausgangssignale in die erste und die zweite Registergruppe 5O2 bzw. werden während vorgeschriebenen Zeitperioden ausgeführt. Verschiedene Prozesse erfolgen in Zeitteilung bzw. Zeitmultiplex in Übereinstimmung mit der Stufenfolge eines Stufenzählers 570. In jeder Stufe werden vorbestimmte Register aus dem ersten und dem zweiten Registersatz und der ersten und

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der zweiten Registergruppe und - wenn notwendig - ein vorbestimmtes Register aus dem dritten Registersatz 474 gewählt. Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet.

Im folgenden werden alle Bauteile näher erläutert, die das Impuls-Ausgangsglied 126 bilden.

Stufenimpulsgenerator 570:

In Fig. 5 hat der Stufenimpulsgenerator 570 einen Taktimpulsgenerator 574 (vgl. Fig. 9), einen Mikrostufenzähler 57Oa (vgl. Fig. 5), einen Stufen-ROM (Festspeicher) 57Ob und ein Mikrostufen-Verriegelungsglied 572. Wenn ein Freigabesignal E am Taktimpulsgenerator 574 liegt (vgl. Fig. 9), erzeugt der Taktimpulsgenerator 574 Taktimpulse jzL und 0„, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Die Impulse φ ₁ und 0_ sind in der Phase verschieden und überlappen nicht. Wie aus der Fig. 5 zu ersehen ist, liegt der Taktimpuls φ * am Mikrostufenzähler 57Oa. Der Mikrostufenzähler 57Oa ist z. B. ein Zehn-Bit-Zähler und zählt die dort eingespeisten Taktimpulse φ . Der Zählerstand des Mikrostufenzählers 57Oa wird zusammen mit einem Ausgangssignal von einem Register 600 (im folgenden als T-Register bezeichnet) an den Stufen-ROM 57Ob abgegeben. Der Stufen-ROM 57Ob ist vorgesehen, um Stufenimpulse INTL-P bis STAGE 7-P (Stufe 7-P) entsprechend den Inhalten des Mikrostufenzählers 57Oa und des T-Registers 600 zu erzeugen.

Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen Arten von Stufenimpulsen und den Inhalten des Zählers 57Oa und des T-Registers 600. In der Tabelle der Fig. 6 gibt das Symbol "X" an, daß einer der Werte von "1" und "0" genommen werden kann, um einen Stufenimpuls zu erzeugen, sofern das Bit X betroffen ist. Wenn z. B. die niederwertigsten drei

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Bits C2, C1 und CO des Mikrostufenzählers 57Oa "Ο", "Ο" bzw. "1" sind, wird ein Stufenimpuls INTL-P abgegeben. Der gesetzte Wert des T-Registers 600 dient zum Bestimmen der Intervalle zwischen Stufenimpulsen INJ-P, wie aus der Tabelle zu ersehen ist. Ein so erzeugter Stufenimpuls wird zum Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 synchron mit dem Taktimpuls 0„ verschoben. Der Stufenimpuls wird vom Verriegelungsglied 572 abgegeben, wenn das niederwertigste Bit 2 eines Betriebsart-Registers 602 eine logische "1" ist, wenn die Zentraleinheit 114 ein GO-Signal (Sprung-Signal) erzeugt, und ist mit der logischen "0" gesetzt, wenn die Zentraleinheit 114 ein Nicht-GO-Signal abgibt. Wenn das niederwertigste Bit 2° des Betriebsart-Registers 602 die logische "0" ist, gibt das Stufen-Verriegelungsglied 572 keinen Stufenimpuls außer den vorbestimmten Stufenimpulsen STAGE 0-P und STAGE 7-P ab. D. h., lediglich die Stufenimpulse STAGE 0-P und STAGE 7-P können unabhängig vom gesetzten Wert des Betriebsart-Registers 602 auftreten. Dieser Stufenimpuls hat vorzugsweise eine Impulsbreite von 1 ,us. Alle Grundoperationen, wie z. B. Zündsteuerung, Kraftstoff-Einspritz-Steuerung und Erfassung des Brennkraftmaschinen-Anhaltens, erfolgen mit Hilfe des Stufenimpulses.

Registersatz 470, 472;

In Fig. 4 liegen die von der Zentraleinheit 114 abgegebenen Daten über den Datenbus 162 an einem Verriegelungsglied 471 und werden im Takt des Taktimpulses 0„ gespeichert. Dann liegen die Daten an einem ersten Registersatz 472 und werden im Takt des Taktimpulses φ. in dem Register gespeichert, das durch ein von der Zentraleinheit 114 ein-

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-yf-

gespeistes Register-Wähl-Signal REG SEL ausgewählt ist.

Der Registersatz 470 hat mehrere Register 402, 404, ,

428, wie dies in Fig. 8A gezeigt ist. Diese Register sind so aufgebaut, daß sie die gespeicherten Daten bei Einspeisung des entsprechenden Stufenimpulses abgeben. Wenn z. B. der Stufenimpuls CYL-P am Ausgang des Stufenimpuls-Verriegelungsgliedes 572 auftritt, wird das Register 404 gewählt, um seinen gesetzten Datenwert CYL REG als ein Ausgangssignal abzugeben.

Andererseits hat ein zweiter Registersatz 472 mehrere Zähler und Zeitgeber 442, 444, ..., 468, wie dies in Fig. 8B gezeigt ist, von denen jeder Impulse zusammenzählt, die Brennkraftmaschinen-Betriebszustände eines Zeitpunktes während eines Brennkraftmaschinen-Betriebs anzeigen. In ähnlicher Weise, wie dies anhand des ersten Registersatzes erläutert wurde, wird einer der Zähler (Zeitgeber) gewählt, um seinen Zählerstand abzugeben, wenn der entsprechende Stufenimpuls eingespeist wird. Auf diese Weise geben jeweils das gewählte Register des ersten Registersatzes 470 und der gewählte Zähler oder Zeitgeber des zweiten Registersatzes 472 die gesetzten Daten ab, die an einem Vergleicher 480 liegen und miteinander verglichen werden. Der Vergleicher 480 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn der Zählerstand des Zählers oder Zeitgebers gleich oder größer als der gesetzte Wert des Registers wird. Wenn, wie aus den Fig. 8A und 8B folgt, z. B. der Stufenimpuls CYL-P auftritt, werden die Inhalte des Registers 404 und des Zählers 442 miteinander verglichen. Die jeweiligen Register, Zähler und Zeitgeber sind so aufgebaut, daß sie die unten erläuterten Funktionen besitzen.

Ein Register 404 speichert einen Datenwert CYL REG, der einen konstanten Wert darstellt, der durch die Anzahl der Zy-

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linder bestimmt ist. Andererseits zählt ein Zähler 442 die Bezugsimpulse INTLD zusammen. Durch Vergleichen des gesetzten Wertes des Registers 404 mit dem Zählerstand des Zählers 442 wird bei jeder Umdrehung eines Kurbelwinkels ein Impuls erhalten. Ein in einem Register 406 gespeicherter Datenwert INTL REG dient zur Verschiebung des Bezugsimpulses PR in der Phase um den Betrag eines festen Winkels. Ein Zähler 444 zählt einen Kurbelwinkel-Impuls PC zusammen, der erzeugt wird, nachdem der Bezugsimpuls PR durch den Winkelsensor 98 erfaßt ist.

Ein Register 408 hält einen Datenwert INTV REG, der die Zeitdauer darstellt, die vom Zeitgeber genommen werden soll. Andererseits zählt ein Zeitgeber 446 einen Stufenimpuls INTV-P zusammen, der in Intervallen einer vorbestimmten Zeitdauer, z. B. 1024 ,us, erzeugt ist, nachdem das Setzen des Datenwertes INTV REG in das Register 408 abgeschlossen ist. Wenn der Datenwert INTL REG gesetzt ist, wird z. B. die Stufe aufgebaut, in der ein Unterbrechungssignal nach Ablauf der vorgeschriebenen Zeitdauer abgegeben werden kann. D. h., der Zählerstand INTV TIMER des Zeitgebers 446 wird mit dem gesetzten Datenwert INTV REG des Registers 408 verglichen, und wenn INTV TIMER gleich oder größer als INTV REG wird, entsteht die oben erwähnte Stufe. Ein Register 410 hält den Datenwert ENST REG, der eine vorbestimmte Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen des Zustandes verwendet wird, in dem die Brennkraftmaschine unerwartet angehalten hat. Ein Zeitgeber 448 zählt Stufenimpulse ENST-P zusammen, die jede bestimmte Zeit auftreten, z. B. 1024 ,us, nachdem der Bezugsimpuls PR vom Winkelsensor 98 erfaßt wurde. Der Zählerstand ENST TIMER dieses Zeitgebers 448 wird auf Null zurückgestellt, wenn der nächste Bezugsimpuls PR erfaßt wird. Wenn der Zählerstand ENST TIMER gleich oder größer als der gesetzte Datenwert ENST REG wird, zeigt sich, daß der Bezugsimpuls PR nicht für mehr

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als die vorbestimmte Zeitdauer nach dem Auftreten des vorherigen Bezugsimpulses auftritt. D. h., dies bedeutet, daß die Brennkraftmaschine möglicherweise angehalten hat. Ein Register 412 hält den Datenwert INJ REG, der die Ventil-Offen-Zeit des Kraftstoff-Einspritz-Ventiles 66 darstellt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Ein Zeitgeber 450 zählt den Stufenimpuls INJ-P zusammen, der jede vorbestimmte Zeitdauer auftritt, nachdem ein Stufenimpuls CYL-P vom Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 (vgl. Fig. 5) abgegeben wurde. Die oben erwähnte Zeitdauer ist aus 8 ,us, 16 ,us, 32 ,us, 64 ,us, 128 ,us und 256 ,us gewählt. Diese Auswahl erfolgt durch den in das T-Register 600 (vgl. Fig. 5) gesetzten Datenwert. Wenn, wie aus Fig. 6 folgt, die drei Bits des T-Registers 600 durch "0, 0, 0" ausgedrückt sind, wird der Stufenimpuls INJ-P in Intervallen von 8 ,us abgegeben. Wenn das T-Register 600 drei Bits mit "0, 0, 1" speichert, gibt das Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 (vgl. Fig. 5) den Stufenimpuls INJ-P alle 16 ,us ab. Ein Register 414 dient zum Speichern des den Zündtakt bzw. die Zündpunkteinstellung darstellenden Datenwertes ADV REG.

D. h., die Zündung kann bei dem durch den Datenwert ADV REG angezeigten vorbestimmten Kurbelwinkel nach oder vor dem Auftreten des Bezugsimpulses INTLD erfolgen (vgl. Fig. 15). Ein Zähler 452 zählt die Winkelimpulse PC zusammen, nachdem der Stufenimpuls INTL-P abgegeben wurde. Die Winkelimpulse PC werden vom Winkelsensor 98 erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Betrag des Kurbelwinkels, z. B. 0,5°, dreht. Ein Register 416 ist vorgesehen, um den Datenwert DWL REG zu setzen, der die Winkel-Zeitdauer oder -Periode anzeigt, während der der Primärwicklungs-Strom der Zündspule im abgeschalteten Zustand gehalten wird, wie dies aus Fig. 15 zu ersehen ist. Ein Zähler 454 zählt die synchron mit den Kurbelwinkelimpulsen PC erzeugten Impulse

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-ff

zusammen, nachdem der Stufenimpuls INTL-P abgegeben wurde. Ein Register 418 ist vorgesehen, um den Datenwert EGRP REG zu speichern, der die Zeitdauer oder Periode des pulsierenden oder schwingenden Stromsignales darstellt, das in das EGR-Ventil 28 (vgl. Fig. 3) gespeist ist. Ein Register 420 hält den Datenwert, der die Impulsbreite des pulsierenden oder schwingenden Stromsignales darstellt, das in das EGR-Ventil 28 gespeist ist. Andererseits zählt ein Zeitgeber 456 Impulse zusammen, die immer nach Ablauf einer festen Zeit, z. B. 256 .us, erzeugt sind, nachdem der Stufenimpuls EGRP-P abgegeben wurde.

Wie weiter oben näher erläutert wurde, kann die Menge der durch die Zusatzluft-Leitung 46 der Drosselkammer 18 geschickten Luft mittels des Zusatzluft-Stellers 48 eingestellt werden. Ein Register 422 hält den Datenwert NIDLP REG, der die Zeitdauer oder Periode des Impulses darstellt, der am Zusatzluft-Steller 48 liegt, und ein Register 424 speichert den Datenwert NIDLD REG, der die Impulsbreite anzeigt. Ein Zeitgeber 458 zählt die Impulse zusammen, die nach jedem Ablauf einer festen Zeit, z. B. 256 ,us, erzeugt sind, nachdem der Stufenimpuls NIDLP-P abgegeben wurde. Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird erfaßt, indem die Ausgangsimpulse des Kurbelwinkel-Sensors 98 für eine vorbestimmte Zeitdauer gezählt werden. Ein Register 426 dient zum Speichern des Datenwertes RPMW REG, der die Zeitdauer darstellt, während der die Kürbeiwinkelimpulse gezählt werden. Andererseits ist ein Register 426 vorgesehen, um den Datenwert VSPW REG zu halten, der eine feste Zeit darstellt, die zum Erfassen der Fahrzeug-Geschwindigkeit dient. Ein Zeitgeber 460 zählt die Impulse zusammen, die nach jedem Ablauf einer festen Zeit erzeugt sind, nachdem ein Ausgangsimpuls von einem Verriegelungsglied S52 abgegeben wurde. Ein Zähler 462 zählt die Impulse zusammen,

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die in einer vorbestimmten Beziehung mit dem Winkelimpuls PC erzeugt sind, nachdem der Ausgangsimpuls vom Verriegelungsglied 552 abgegeben wurde. Auf ähnliche Weise zählt nach der Erzeugung eines Ausgangsimpulses von einem Verriegelungsglied 556 ein Zeitgeber 464 die Impulse zusammen, die nach jedem Ablauf einer festen Zeit erzeugt sind, während ein Zähler 468 die Impulse zusammenzählt, die abhängig von der Drehzahl der Räder erzeugt sind.

Die in jedes Register des ersten Registersatzes 470 gesetzten Daten werden von der Zentraleinheit 114 abgegeben. Die mittels der jeweiligen Zeitgeber und Zähler des zweiten Registersatzes 472 zu zählenden Impulse werden von einem Inkrementglied 478 abgegeben.

Von den Daten, die in den ersten Registersatz 47Ο zu setzen sind, sind die Daten, die in die Register 404, 406, 408, 410, 426 und 428 zu setzen sind, konstant. Die anderen Daten, die in die Register 412, 414, 416, 418, 420, 422 und 424 zu setzen sind, werden experimentell in üblicher Weise aus erfaßten Signalen von verschiedenen Sensoren oder Fühlern erhalten.

Inkrementglied 478:

Das Inkrementglied 478 empfängt Steuersignale INC und RESET (Rücksetzen) von einem Regelglied 490 und ist so aufgebaut, daß ein Ausgangssignal gleich dem gesetzten Wert des Verriegelungsgliedes 476 plus eins erzeugt wird, wenn das Steuersignal INC eingespeist ist, und daß ein Ausgangssignal Null erzeugt wird, wenn das Steuersignal RESET anliegt. Da das Ausgangssignal des Inkrementgliedes 478 am zweiten Registersatz 472 liegt, arbeitet das Register des zweiten

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Registersatzes 472 als ein Zeitgeber (Taktgeber) oder Zähler, der nacheinander abhängig vom Steuersignal INC um 1 weiterzählt« Die Logik eines derartigen Inkrementgliedes ist von üblicher Bauart und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Das Ausgangssignal des Inkreraentgliedes 478 liegt am Vergleicher 4 80 zusammen mit dem Ausgangssignal des ersten Registersatzes 470. Wie bereits weiter oben erläutert wurde, erzeugt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal einer logischen "1", wenn das Ausgangssignal des Inkrementgliedes 478 gleich oder größer als das Ausgangssignal des ersten Registersatzes 470 wird, und sonst erzeugt er ein Ausgangssignal der logischen "0". Das Eingangssignal zum Inkrementglied 478 wird in einen dritten Registersatz 474 synchron mit dem Taktimpuls 0, ge-

·)
setzt, wenn ein Steuersignal MOVE am Registersatz 474 liegt.

Der gesetzte Datenwert des dritten Registersatzes 474 kann durch den Datenbus 162 zur Zentraleinheit 114 übertragen werden.

Das Inkrementglied 478 hat, genau ausgedrückt, drei Funktionen, wie im folgenden näher erläutert wird. Die erste Punktion ist eine Inkrement-Funktion, durch die dem Eingangs-Datenwert zum Inkrementglied 4 78 eins hinzugefügt wird. Die zweite Funktion ist eine Nicht-Inkrement-Funktion, durch die der Eingangs-Datenwert in das Inkrementglied 478 dort ohne jede Operation der Addition durchgeschickt, wird. Die dritte Funktion ist eine Rücksetz-Funktion, durch die der Eingangswert in das Inkrementglied 478 auf Null verändert wird, so daß dort immer unabhängig vom Eingangswert der Null anzeigende Datenwert abgegeben wird.

Wenn, wie oben erläutert wurde, eines der Register aus dem zweiten Registersatz 472 gewählt wird, liegt der im gewählten Register gespeicherte Datenwert über das Verriegelunge-♦) (Übertragen)

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glied 476 am Inkrementglied 478, dessen Ausgang zum gewählten Register rückgekoppelt ist, so daß die Inhalte des gewählten Registers aufgefrischt werden. Wenn als Ergebnis das Inkrementglied 478 die Inkrement-Funktion anbietet, durch die dessen Eingangswert um eins erhöht wird, arbeitet das gewählte Register des zweiten Registersatzes als ein Zähler oder Zeitgeber.

Wenn in der geschlossenen Schleife aus dem Registersatz 472, dem Verriegelungsglied 476 und dem Inkrementglied 478 ein derartiger Betriebszustand eintritt, daß der Ausgangswert des Inkrementgliedes 478 beginnt, in den zweiten Registersatz 472 gesetzt zu werden, während die Inhalte des Registersatzes 472 abgegeben werden, wird der Fehler der Zähloperation am Registersatz 472 verursacht. Um einen derartigen Fehler auszuschließen, ist das Verriegelungsglied 476 vorgesehen, um zeitlich zwischen dem Datenfluß vom Registersatz 472 zum Inkrementglied 478 und dem Datenfluß vom Inkrementglied 478 zum Registersatz 472 zu trennen.

Das Verriegelungsglied 476 ist mit dem Taktimpuls φ~ beaufschlagt und kann Daten vom Registersatz 472 während der Zeitdauer empfangen, in der der Taktimpuls 0_? vorliegt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. Andererseits ist der Registersatz 472 mit dem Taktimpuls φ- beaufschlagt und kann Daten vom Verriegelungsglied 476 über das Inkrementglied 478 während der Zeitdauer empfangen, in der der Taktimpuls 0.. vorliegt. Als Ergebnis tritt keine Störung oder Überlagerung zwischen den Datenflüssen auf, die vom zweiten Registersatz 472 abgegeben und in diesen eingespeist sind.

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Vergleicher 48Oy Registergruppe 502, 504, Ausgangs-Logikglied 503:

Ähnlich wie das Inkrementglied 478 arbeitet der Vergleicher 480 nicht synchron mit den Taktimpulsen φ und φ . Eingangssignale des Vergleichers 480 sind die vom gewählten Register des Registersatzes 470 abgegebenen Daten und die vom gewählten Zähler oder Zeitgeber über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 abgegebenen Daten. Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 liegt an einer ersten Registergruppe einschließlich mehrerer Verriegelungsglieder und wird in das gewählte Verriegelungsglied synchron mit dem Taktimpuls φ. gesetzt. Der so in die erste Registergruppe geschriebene Datenwert wird dann in eine zweite Registergruppe synchron mit dem Taktimpuls 0„ verschoben. Ein Ausgangs-Logikglied 503 empfängt die in die zweite Registergruppe gesetzten Daten, um Ausgangssignale zum Ansteuern des Kraftstoff-Einspritzventiles 66, der Zündspule, des Abgas-Rückführgliedes und anderer Einheiten zu erzeugen. Dieses Ausgangsglied 5Ο3 umfaßt eine Logik 710 (vgl. Fig. 18), deren Betrieb weiter unten näher erläutert wird. Die erste und die zweite Registergruppe umfassen jeweils mehrere Verriegelungsglieder 506, 510, ..., 554 bzw. 508, 512, ..., 556, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist.

Der Datenwert CYL REG des Registers 404 (vgl. Fig. 8A) wird mit dem Zählerstand CYL COUNT des Zählers 442 mittels des Vergleichers 480 verglichen. Der Vergleicher 480 gibt ein Ausgangssignal einer logischen "1" ab, wenn der Wert CYL COUNT gleich oder größer als der Wert CYL REG wird, und somit wird das sich ergebende Ausgangssignal dann in ein Verriegelungsglied 506 der Ausgangsregistergruppe 502 gesetzt. Die Auswahl dieses Verriegelungsgliedes 5Ο6 erfolgt mittels

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des Stufenimpülses CYL-P. Der in das Verriegelungsglied 506 gesetzte Datenwert liegt am Verriegelungsglied 508 im Takt des Taktimpulses φ~. Die Verriegelungsglieder der ersten Ausgangsregistergruppe 502 sind jeweils mit den entsprechenden Verriegelungsgliedern der zweiten Ausgangsregistergruppe 504 verbunden. In ähnlicher Weise wird ein Signal einer logischen "1" in das Verriegelungsglied 510 gesetzt, wenn der Zustand INTL REG < INTL COÜNT erfaßt wird. Der Inhalt des Verriegelungsgliedes 510 wird in das Verriegelungsglied 512 im Takt des Taktimpulses Φ₂ verschoben.

Auf ähnliche Weise wird nach den Zuständen;

INTV REG	vll	INTV	TIMER {== Zeitgeber]
ENST REG	<	ENST	TIMER
INJ REG	<	INJ	TIMER
ADV REG	<	ADV	COUNTER (= Zähler)
DWL REG	<	DWL	COUNTER
EGRP REG	<	EGR	TIMES
EGRD .REG	VlI	EGR	TIMER
NIDLP .REG	vll	NIDL	TI ME R
NIDLD PEG	<	NIDL	TIMER
RPMW REG	<	RPMW	TIMER L
VSPW REG	<	VSPw	TIMER

ein Signal einer logischen "1" jeweils in die Verriegelungsglieder 514,, 518, 522, 526, 530, 534» 538, 542, 546, 550 bzw. 554 gesetzt. Da jedes der Verriegelungsglieder der Ausgangsregistergruppe 502 und 504 Information von entweder "1" oder "O" speichert, kann es ein 1-Bit-RegIster sein.

Inkrement-Steuerglied 4 90:

Das Inkrement-Steuerglied 490 umfaßt in den Fig. 16 und

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17 gezeigte Logikglieder und erzeugt Steuersignale INC (= Inkrement), RESET (= Rücksetzen), MOVE (= übertragen) für die Steuerung des Inkrementgliedes 478. Der Betrieb und die Einzelheiten des Inkrement-Steuergliedes 490 werden weiter unten näher erläutert.

Zustand-Register (Status-Register) 477, Masken-Register 475;

Das Zustand-Register 477 ist vorgesehen, um anzuzeigen, ob eine Unterbrechungsanforderung aufgrund des Brennkraftmaschinen-Anhaltens ENST, des Abschlusses des Analog/Digital-Umsetzer-Betriebs und anderer Ursachen vorliegt oder nicht. Das Masken-Register 475 nimmt die über den Datenbus von der Zentraleinheit 114 gesandten Daten auf. Abhängig von den empfangenen Daten dient das Masken-Register 475 zur Steuerung der Sperrung oder Zulassung des Sendens eines Unterbrechungs-Anforderungssignales IRQ zur Zentraleinheit 114, wenn eine derartige Unterbrechungsanforderung aufgetreten ist.

Eingangssignal-Synchronisierglied 128:

Das Eingangssignal-Synchronisierglied 128 empfängt abgetastete Impulse, die z. B. die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Fahrzeug-Geschwindigkeit anzeigen, und erzeugt einen Ausgangsimpuls, der mit dem Taktimpuls φ* oder 0₂ synchronisiert ist. Die abgetasteten und am Synchronisierglied 128 liegenden Impulse sind ein Bezugssignal PR, das bei jeder Umdrehung der Brennkraftmaschine erzeugt wird, ein Winkelsignal PC, das erzeugt wird, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Winkel dreht, und ein Impuls PS, der die Fahrzeug-Fahrtgeschwindig-

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keit anzeigt. Die Intervalle dieser Impulse ändern sich stark abhängig von z. B. der Fahrzeug-Geschwindigkeit und sind nicht mit den Taktimpulsen φ* und 0„ synchronisiert. Um diese Impulse PR, PC und PS für die Steuerung des Inkrementgliedes 478 zu verwenden, müssen die abgetasteten Impulse notwendig mit dem Stufenimpuls synchronisiert sein. Weiterhin müssen das Winkelsignal PC und das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal PS an den Anstiegs- und Abfallteilen mit dem Stufenimpuls für eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit synchronisiert sein, während das Bezugssignal PR an seinem Anstieg mit dem Stufenimpuls synchronisiert sein kann.

In Fig. 11, die ein Logik-Diagramm eines Synchronisiergliedes für das Bezugssignal PR zeigt, liegt das abgetastete Signal PR an einem Anschluß I, und der umgekehrte oder invertierte Taktimpuls 0„ sowie der umgekehrte Stufenimpuls STAGE O-P liegen über ein NOR-Logikglied an einem Anschluß φ eines Verriegelungsgliedes 702. Das Verriegelungsglied 702 erzeugt an einem Anschluß Q einen Ausgangsimpuls Q₁, der in Fig. 12 gezeigt ist. Ein weiteres Verriegelungsglied 704 empfängt an seinem Anschluß I den Impuls Q₁ und an seinem Anschluß den umgekehrten Taktimpuls 0„ zusammen mit dem umgekehrten Stufenimpuls STAGE 7-P über ein NOR-Logikglied. Als Ergebnis erzeugt das Verriegelungsglied 704 ein Ausgangssignal Q„, das in Fig. 12 gezeigt ist. Ein synchronisierter Bezugsimpuls REF-P wird erzeugt vom Ausgang Q„ und das umgekehrte Ausgangssignal Q₁, wie dies durch REF-P in Fig. 12 gezeigt ist.

In Fig. 13, die ein Synchronisierglied für das Winkelsignal PC und das Fahrzeug-Geschwindigkeitssignal PS zeigt, liegt das in Fig. 14 dargestellte abgetastete Signal PC (oder PS) an einem Anschluß I, während der umgekehrte Taktimpuls

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0- und der umgekehrte Stufenimpuls STAGE O-P über ein NOR-Logikglied einem Anschluß φ eines Verriegelungsgliedes 706 zugeführt sind. Von einem Anschluß Q des Verriegelungsgliedes 706 wird ein in Fig. 14 gezeigtes Signal Q₁ erhalten, das an einem Anschluß I eines Verriegelungsgliedes 708 liegt. Die Ausgangssignale Q₁ und Q„ der Verriegelungsglieder 706 und 708 sind einem exklusiven ODER-Logikglied zugeführt, um ein synchronisiertes Signal POS-P (oder VSP-P) zu erzeugen.

Betrieb:

(1) Erzeugen eines Bezugsimpulses INTLD:

Für die Steuerungen des Zündtaktes oder der Zündpunkteinstellung, der Kraftstoff-Einspritzung und der Erfassung des Brennkraftmaschinen-Anhaltens ist es erforderlich, den Bezugsimpuls INTLD zu erzeugen, der um den Winkel entsprechend dem Wert INTL verzögert ist, der in das Register 406 vom Impuls PR gesetzt ist, der mittels des Kurbelwinkel-Sensors erhalten wird, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist. Dieser Impuls INTLD dient zum Setzen oder Einstellen des Bezugspunktes für die Steuerungen, wie z. B. den Zündtakt. Der Bezugspunkt wird in die Lage eingestellt, die um einen vorbestimmten Winkel vom oberen Totpunkt der Brennkraftmaschine entfernt ist, so daß die Zündung im vorbestimmten Takt oder in der vorbestimmten Zeitsteuerung unabhängig von der Befestigungsstelle des Kurbelwinkel-Sensors erfolgt. Wenn der Stufenimpulsgenerator 570 den Stufenimpuls INTL-P erzeugt, werden das Register 406 des ersten Registersatzes 470 und der Zähler 444 des zweiten Registersatzes 472 für den Vergleichsbetrieb gewählt, wie dies aus den Fig. 8A und 8B zu ersehen ist. Gleichzeitig erzeugt das Inkrement-Regelglied 490 das Inkrement-Steuersignal INC mittels der in Fig. 16(A) gezeigten Logik und das Rücksetzsignal .RESET mittels der in

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Fig. 17(A) dargestellten Logik. Das Inkrement-Steuersignal INC und das Rücksetzsignal RESET liegen beide am Inkrementglied 478. Der Zähler 444 zählt den Stufenimpuls POS-P zusammen, so daß der sich ergebende Zählerstand graduell oder schrittweise anwächst, wie dies in Fig. 19 durch das Signal INTL COUNT gezeigt ist. Wenn der Zählerstand INTL COUNT des Zählers 444 gleich oder größer als der gesetzte Wert INTL REG des Registers 406 wird, d. h. INTL REG < INTL COUNT, erzeugt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal, das am Verriegelungsglied 510 der ersten Registergruppe 502 und dann am Verriegelungsglied 512 der zweiten Registergruppe 504 liegt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Ein Logikglied 710 ist in Fig. 18 mit dem Ausgang des Verriegelungsgliedes 512 verbunden, so daß der in Fig. 19 dargestellte Bezugsimpuls INTLD am Ausgangsanschluß 712 des Logikgliedes 710 erhalten werden kann. Zu Fig. 19 ist zu bemerken, daß der zum Erzeugen des INTLD-Impulses verwendete Impuls INTLBF ein Ausgangssignal vom Verriegelungsglied 512 der Fig. 10 ist.

Wie aus der Fig. 16(A) zu ersehen ist, werden nicht nur die Stufenimpulse POS-P, INTL-P, sondern auch das umgekehrte Ausgangssignal INTLBF des Verriegelungsgliedes 512 zum Erzeugen des Inkrement-Steuersignales INC verwendet, so daß der Zähler 444 seine Zähloperation abschließt, wenn der Zustand (INTL COUNT) < (INTL REG) durch den Vergleicher 480 erfaßt ist. Ursachen für die Notwendigkeit des Abschlusses der Zähloperation werden im folgenden erläutert. Bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine wird der Bezugsimpuls REF-P einmal bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle um 180 erzeugt. Wenn der Kurbelwinkel-Sensor so aufgebaut ist, daß er Impulse POS-P bei jeder Winkelbewegung der Kurbelwelle um 0,5° erzeugt, wird die Anzahl der Impulse POS-P größer als 360 zwischen zwei benachbarten Bezugsimpulsen REF-P. Da der Zähler 444 gewöhn-

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lieh so aufgebaut ist, daß er 8 Bits aufweist, ist die oben erwähnte Anzahl der Bezugsimpulse REF-P ausreichend groß, um in den Zähler 444 überzulaufen, wodurch ein weiterer Impuls INTLD im unerwünschten Takt erzeugt wird. Die

Verwendung des Ausgangsimpulses INTLBF zum Erzeugen des Inkrement-Steuersignales soll das Erzeugen eines derartigen unerwünschten Bezugsimpulses verhindern.

(2) Zündsteuerung:

Im Betrieb der Zündsteuerung wird ein Steuersignal IGN OUT (IGN AUS) erzeugt, das durch die Zündspule fließt. Für diese Steuerung werden die den Zündtakt anzeigenden Daten ADV und die die Nichtleitungs-Zeitdauer der Zündspule anzeigenden Daten DWL von der Zentraleinheit 114 abgegeben und jeweils in das Register 414 bzw. 416 gesetzt. Fig. 15 zeigt die Beziehung zwischen dem gesetzten Wert ADV REG des Registers 414 und dem gesetzten Wert DWL REG des Registers 416. Der gesetzte Wert ADV REG dient zum Bestimmen einer Zünd- oder Funken-Voreilung, die die Lage der Kurbelwelle anzeigt, in der ein Zündfunke auftreten soll, nachdem (oder bevor) der Kolben seine obere Totpunkt-Stellung erreicht, während der gesetzte Wert DWL REG die Anzahl der Kurbelwinkel angibt, während der die Zündspule nichtleitend gemacht ist.

Wenn der Stufenimpuls ADV-P vom Stufenimpuls-Generator 570 abgegeben und am ersten und zweiten Registersatz 470 bzw. 472 liegt, werden das Register 414 und der Zähler für den Betrieb gewählt, wie dies in den Fig. 8A und 8B gezeigt ist. Gleichzeitig liegt der Stufenimpuls ADV-P am Inkrement-Regelglied 490, indem ein Inkrement-Steuersignal INC durch ein in Fig. 16(B) dargestelltes Logikglied und

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ein Rücksetzsignal RESET durch ein in Fig. 17(B) dargestelltes Logikglied erzeugt werden. Durch die Einspeisung des Inkrement-Signales INC in das Inkrementglied 478 addiert dieses den Wert "1" zu dem in das Verriegelungsglied 476 gesetzten Wert und speist den sich ergebenden Wert in den zweiten Registersatz 472, so daß der Zähler 452 des zweiten Registersatzes 472 die synchronisierten Winkelimpulse POS-P zusammenzählt. Beim Zählerstand ADV COUNT des Zählers 4 52 erzeugt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal, das an einem Verriegelungsglied 526 der ersten Registergruppe 502 liegt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Ein Ausgangssignal des Verriegelungsgliedes 526 liegt an einem anderen Verriegelungsglied 528 und dann an einem Ausgangs-Logikglied 710, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Das Logikglied 710 erzeugt einen in Fig. 20 gezeigten Ausgangsimpuls ADVD aus dem Ausgangssignal ADVBF des Verriegelungsgliedes 528. Dieser Ausgangsimpuls ADVD dient zum Erzeugen eines Rücksetzsignales in einer DWL-P-Stufe (vgl. Fig. 17(B)). Wenn der Stufenimpuls DWL-P vom Stufenimpuls-Generator 570 abgegeben wird, werden das Register 416 des ersten Registersatzes 470 und der Zähler 454 für den Betrieb gewählt, wie dies aus den Fig. 8A und 8B zu ersehen ist. Im Inkrement-Regelglied 490 werden das Inkrement-Steuersignal INC und das Rücksetzsignal RESET dur^ch in Fig. 16(B) bzw. 17(B) gezeigte Logikglieder erzeugt. Als Ergebnis erhöht der Zähler 454 seinen Zählerstand entsprechend dem Impuls POS-P und bleibt auf einem konstanten Wert nach Erreichen des gesetzten Wertes DWL REG des Registers 416, und er wird dann durch den oben erwähnten Impuls ADVD rückgesetzt, wie dies in Fig. 20 gezeigt ist. Der Vergleicher erzeugt ein Ausgangssignal, das in den Ein-Zustand gebracht ist, während der Zählerstand DWL COUNT gleich dem gesetzten Wert DWL REG ist. Als Ergebnis gibt das Verriegelungsglied 532 einen in Fig. 20 gezeigten Ausgangsimpuls IGN OUT ab, der in die Zündspule gespeist wird.

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(3) Kraftstoff-Einspritz-Steuerung:

Im Betrieb der Kraftstoff-Einspritz-Steuerung ist der zeitliche Ablauf bzw. die Zeitsteuerung der Kraftstoff-Einspritzung bezüglich des Zündtaktes oder der Zündpunkteinstellung und anderer Parameter in Fig. 2 gezeigt. Wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, erfolgt die Kraftstoff-Einspritzung einmal bei jeder Umdrehung der Brennkraftmaschine gleichzeitig für alle Zylinder.

Wenn der Stufenimpuls CYL-P vom Stufenimpuls-Generator 570 abgegeben wird, dient ein derartiger Impuls zum Wählen des Registers 404 des ersten Registersatzes 470 und des Zählers 442 des zweiten Registersatzes 472. Das Register 404 wird zunächst mit einem konstanten Wert CYL REG gesetzt, der z. B. 2 bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine und 4 bei einer Sechszylinder-Brennkraftmaschine beträgt. Durch Einspeisen des Stufenimpulses CYL-P in das Inkrement-Regelglied 490 erzeugt dieses ein Inkrement-Steuersignal INC und ein Rücksetzsignal RESET mittels des in Fig. 16(C) bzw. 17(C) gezeigten Logikgliedes. Als Ergebnis ändert sich der Zählerstand CYL COUNT des Zählers 444 entsprechend dem in Fig. 23 gezeigten Impuls INTLD, und wenn der Zählerstand CYL COUNT des Zählers 444 einen Wert gleich der gesetzten konstanten Zahl CYL REG erreicht, erzeugt das Verriegelungsglied 508 ein in Fig. 23 gezeigtes Ausgangssignal CYLBF.

Wenn im Anschluß an die oben erwähnte Stufe der nächste Stufenimpuls INJ-P erzeugt wird, werden das Register 412 des ersten Registersatzes 470 und der Zeitgeber 450 des zweiten Registersatzes 472 für den Vergleichsbetrieb gewählt. Gleichzeitig liefert das Inkrementglied 490 ein Inkrement-Steuersignal INC und ein Rücksetzsignal RESET,

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die durch die in Fig. 16(C) bzw. 17(C) gezeigten Logikglieder erzeugt sind. Mittels des Inkrementgliedes 478 erhöht der Zeitgeber 450 seinen Wert, bis der Wert gleich dem gesetzten Datenwert INJ REG des Registers 412 wird, und er wird durch den oben erläuterten Impuls CYLBF rückgesetzt. Der Vergleicher 480 gibt ein Ausgangssignal ab, während der Zustand INJ TIMER > INJ REG erfüllt ist. Da das in Fig. 18 gezeigte Ausgangs-Logikglied 710 mit dem Verriegelungsglied 524 verbunden ist, dem das Vergleicher-Ausgangssignal über das Verriegelungsglied 522 zugeführt ist, kann am Ausgangsanschluß 712 des Ausgangs-Logikgliedes 710 ein Einspritzsteuersignal INJ OUT erhalten werden. Die Ursache, warum der Zeitgeber 450 so aufgebaut ist, daß er seinen Zählbetrieb abschließt, wenn der Zählerstand INJ COUNT gleich dem gesetzten Wert INJ REG des Registers 412 wird, liegt darin, daß ein Überlaufen des Zählerstandes des Zeitgebers 450 gerade wie bei der Zünd-Steuerung verhindert werden soll. Das Vorliegen des Einspritz-Steuersignales INJ OUT wird auf das Bit von 2° im Zustand-Register 477 synchron mit dem Taktimpuls φ_Λ gesetzt, so daß die Zentraleinheit 114 über den Zustand des Zünd-Steuersignales INJ OUT unterrichtet werden kann, wenn dies erforderlich ist.

(4) EGR- und NIDL-Steuerungen:

Die EGR-Steuörung ist als Einstellung des Ventiles 28 festgelegt, damit die geeignete Menge an rückgeführtem Abgas in das Sammelsaugrohr 26 eintreten kann, und die NIDL-Steuerung ist als Einstellung der Einstellschraube 44 oder als ein Wert im Leerlaufbetrieb festgelegt, damit die geeignete Luftmenge in das Sammelsaugrohr 26 eintreten kann. Beide Steuerungen sind eine sogenannte Betriebsart- oder Tastver- '

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hältnis-Steuerung, durch die die Impulsbreite eines Ausgangssignales verändert wird, während das Intervall der Ausgangsimpulse unverändert bleibt. Um die Breite des Wertes einzustellen, sind Steuerimpuls-Register 420 und 424 vorgesehen. Die Register 418 und 422 dienen zur Einstellung des Intervalles der Ausgangsimpulse. Daher ist die Grundoperation der EGR-Steuerung im wesentlichen gleich wie die Grundoperation der NIDL-Steuerung. Durch den Stufenimpuls EGRP-P werden das Register 418 des ersten Registersatzes 470 und der Zeitgeber 456 des zweiten Registersatzes 472 für eine Vergleichsoperation gewählt, und das Inkrementglied 478 wird mit einem Inkrement-Steuersignal INC beaufschlagt, das mittels eines in Fig. 16(D) gezeigten Logikgliedes erzeugt ist. Als Ergebnis zählt der Zeitgeber 456 den Stufenimpuls EGRP-P zusammen oder aufwärts und erzeugt ein in Fig. 22 dargestelltes Ausgangssignal EGR TIMER. Wenn der Zählerstand EGR TIMER gleich oder größer als der gesetzte Wert EGRP REG wird, erzeugt das mit einem Ausgangssignal vom Vergleicher 418 über das Verriegelungsglied 534 beaufschlagte Verriegelungsglied 536 ein in Fig. 22 gezeigtes Signal EGRPBF. Dieses Signal EGRPBF erzeugt zusammen mit dem Impuls EGRD ein Rücksetzsignal bei einer Steuerungsstufe EGR-P. Der Zeitgeber wird bei beiden Steuerungsstufen EGR-D und EGR-P gemeinsam verwendet. Wenn der Zählerstand EGR TIMER des Zeitgebers 456 gleich oder größer als der gesetzte Wert EGRD REG des Registers 420 wird, erzeugt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal, das an einem Verriegelungsglied 538 und dann an einem Verriegelungsglied 540 liegt. Das Verriegelungsglied 540 gibt ein in Fig. 22 gezeigtes Ausgangssignal EGR OUT ab. Das öffnen und Schließen des EGR-Ventiles sind abhängig von dem so erhaltenen Ausgangssignal EGR OUT steuerbar.

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(5) Drehzahl- und Fahrzeuggeschwindigkeit-Messungen

Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird gemessen, indem für eine vorbestimmte Zeitdauer die Anzahl der Impulse POS-P gezählt wird, die mittels des auf der Kurbelwelle befestigten Kurbelwinkel-Sensors erfaßt werden. Das Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, indem für die vorbestimmte Zeitdauer die durch den Fahrzeuggeschwindigkeit-Sensor erfaßten Ausgangsimpulse gezählt werden. Beide Messungen beruhen im wesentlichen auf dem gleichen Prinzip, so daß lediglich das Messen der Drehzahl in ü/min der Brennkraftmaschine näher erläutert wird.

Wie bereits oben erläutert wurde, ist ein Register 426 mit einem Datenwert RPMW REG gesetzt, das die Zeitdauer TW darstellt, für die die Anzahl der Umdrehungen der Brennkraftmaschine gemessen wird. Tatsächlich kann der Datenwert RPMW REG frei durch die Zentraleinheit 114 verändert werden. Der Zeitgeber 460 zählt die Impulse aufwärts oder zusammen, die jeweils für eine feste Zeitdauer erzeugt sind. Die Impulse werden tatsächlich synchron mit dem Stufenimpuls RPMW-P erzeugt.

Wenn der Stufenimpuls RPMW-P vom Mikrostufen-Generator 570 abgegeben wird, werden das Register 426 des ersten Registersatzes 470 und der Zeitgeber 460 des zweiten Registersatzes 472 für den Betrieb gewählt. Nach der Einspeisung des Stufenimpulses RPMW-P in das Inkrement-Steuerglied 490 erzeugt dieses ein Inkrement-Steuersignal INC mittels eines in Fig. 16(E) gezeigten Logikgliedes und ein Rücksetzsignal RESET mittels eines in Fig. 17(E) gezeigten Logikgliedes, die beide am Inkrementglied 478 liegen. Als Ergebnis erhöht der Zeitgeber 460 seinen Zählerstand RPMW TIMER, wie dies in Fig. 28 gezeigt ist. Wenn der Zählerstand RPMW TIMER

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Hi

des Zeitgebers 460 gleich oder größer als der gesetzte Wert RPMW REG des Registers 426 wird, gibt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal ab, das am Verriegelungsglied 550 liegt und dann zum Verriegelungsglied 552 verschoben wird. In Fig. 28 ist ein Ausgangssignal RPMWBF des Verriegelungsgliedes 552 gezeigt, das an dem in Fig. 17(E) gezeigten Logikglied liegt, um das Rücksetzsignal zu erzeugen. Da das in Fig. 18 gezeigte Ausgangs-Logikglied 710 mit der Ausgangsstufe des Verriegelungsgliedes 552 verbunden ist, tritt ein Ausgangsimpuls RPMWD am Anschluß 712 des Ausgangs-Logikgliedes 710 auf.

Wenn der Stufenimpuls RPM-P abgegeben wird, ist der Zähler 462 des zweiten Registersatzes 472 gewählt. Dieser Zähler 462 zählt die Impulse POS-P zwischen zwei benachbarten Impulsen RPMWD, so daß sich der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 erhöht, wie dies in Fig. 28 gezeigt ist. Der Zählerstand RPM COUNT wird zum dritten Registersatz 474 synchron mit einem durch das Inkrement-Steuerglied 49O erzeugten Steuersignal MOVE übertragen. Der in den dritten Registersatz 474 gesetzte Datenwert wird mittels des Datenbusses zur Zentraleinheit 114 übertragen.

Bei der Erfindung ist die Meßzeitdauer bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine klein gemacht, während sie bei niederen Drehzahlen groß ist, wodurch die Meßgenauigkeit der Drehzahl erhöht werden soll. Insbesondere sind entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die folgenden drei Betriebsarten für die Messung der Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden diese drei Betriebsarten im folgenden als Betriebsart I bzw. Betriebsart II bzw. Betriebsart III bezeichnet. In den Betriebsarten I, II und III werden jeweils

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verschiedene Zeitdauern TW. , TW„ und TW., zum Messen der Drehzahlen verwendet, mit TW₁ > TW „ >

Die Zeitdauer TW₁ dient zur Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahlen von O bis 1600 U/min, während die Zeitdauer TW„ für Drehzahlen von 1600 bis 3200 U/min verwendet wird und die Zeitdauer TW., für die Drehzahlen im Bereich von 3200 bis 6400 U/min vorgesehen ist. Jede Zeitdauer für die Betriebsarten I, II und III ist wie folgt festgelegt:

(a) Betriebsart I

Für die Betriebsart I wird die Zeitdauer TW₁ so gewählt, daß der Inhalt RPM COUNT des Zählers 462 den Wert 2 bei N = 1600 U/min annimmt.

Insbesondere wird die Zeitdauer TW₁ aus der folgenden Gleichung erhalten:

₁₆₀₀ = ² · °'⁵ - _!°°°- · 60 360° TW₁

d. h. TW₁ = ^ψ- « 53,333 (ms).

Die Auflösung je Stelle oder Ziffer zu dieser Zeit g
durch:

25
beträgt γ? U/min, und der relative Fehler £.. ist gegeben

Z5

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(b) Betriebsart II

Für die Betriebsart II wird die Zeitdauer TW„ so gewählt, daß der Inhalt RPM COUNT des Zählers 462 den Wert bei N = 3200 U/min annimmt.

Insbesondere wird die Zeitdauer TW ausgedrückt durch:

an ^TW1
TW₂ = 22 = -γ- = 26,666 (ms) .

Die Auflösung je Stelle oder Ziffer beträgt zu die-

25

ser Zeit —g- U/min, und der relative Fehler £.„ ist gegeben durch:

25

(c) Betriebsart III

Eine Meßzeitdauer TW₃, mit der der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 den Wert 2¹⁰ bei N = 6400 U/min annimmt, dient für den Betrieb der Betriebsart III.

TW-. und S ,. zu dieser Zeit sind wie folgt gegeben:

40 ^TW1
TW₃ = ~ = -^- = 13,333 (ms)

25

3 ⁼ Ί

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JA-

Als Ergebnis ändert sich der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 entsprechend der Drehzahl der Brennkraftmaschine, wie dies in Fig. 24 gezeigt ist.

Fig. 25 zeigt ein Programm für die Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahl, das im Festspeicher 118 mit wahlfreiem Zugriff (ROM) gespeichert und in der Zentraleinheit (CPU) 114 ausgeführt wird. In einem Schritt 250 des Programms wird entschieden, ob das Ausgangssignal des Zählers 462 ein echter oder wahrer Wert ist. Diese Entscheidung wird wie folgt durchgeführt. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Impulse, die alle zu einer festen Zeit erzeugt sind, mittels Programmausrüstung oder Software (im folgenden als Programm-Zeitgeber bezeichnet) zusammen- oder aufwärtsgezählt. Der Programm-Zeitgeber wird in der Zeit eingestellt, in der sich die Betriebsart für die Operation geändert hat. Wenn der sich ergebende Wert des Programm-Zeitgebers über einen vorbestimmten Wert wird, ist ein Signal einer logischen "1" in ein Zeichen- oder Flagge-Bit gesetzt, das an einem vorbestimmten Platz des Schreib-Lese-Speichers 116 mit wahlfreiem Zugriff (RAM) vorgesehen ist. Insbesondere ist das Flagge-Bit vorgesehen, um anzuzeigen, ob eine feste Zeitdauer vorüber ist oder nicht, nachdem die Betriebsart-Änderung durchgeführt wurde. In einem Schritt 250 wird die Information des Flagge-Bits aus dem Schreib-Lese-Speicher 116 gelesen, und wenn das Flagge-Bit den Wert einer logischen "0" besitzt, wird entschieden, daß die feste Zeit von der Betriebsart-Änderung nicht vorüber ist und daher der Zähler 462 die Zähloperation nicht abgeschlossen hat. In diesem Fall wird das Ausgangssignal RPM COUNT des Zählers 462 nicht als ein wahrer oder echter Wert betrachtet; deshalb schreitet die Operation zu einem Schritt 251 fort, in dem eine feste Zeit abgelaufen ist. In

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SÜ

einem Schritt 252 kehrt die Operation wieder zum Beginn des Flußdiagrammes zurück.

Wenn die Information des Flagge-Bits eine logische "1" ist, wird entschieden, daß der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 ein wahrer oder echter Wert ist. In einem Schritt 253 liegt der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 an der Zentraleinheit 114 mittels des Registersatzes

474. In einem Schritt 254 wird entschieden, ob der Zähler-

9 stand RPM COUNT gleich oder größer als 2 ist. Wenn er

wenigstens 2 beträgt, ist die Betriebsart-Änderung nicht erforderlich, und daher schreitet die Steuerung zu einem durch RPM/01 in Fig. 26 bezeichneten Schritt fort.

In Schritten 255 und 256 wird geprüft, ob der Zähler 462 übergelaufen ist, d. h., ob der Zählerstand den Wert 2 überschritten hat. Ein Verfahren hierfür liegt z. B. in der Prüfung eines Inkrements mit einem Vergleich mit dem vorhergehenden Zählerstand P₁ des Zählers 462. Wenn der

7 gegenwärtige Zählerstand RPM COUNT wenigstens 2 beträgt, wird der Zähler 462 nicht im Überlauf-Zustand angesehen, und daher schreitet die Operation zum Schritt 260 fort. Wenn der Zählerstand RPM COUNT kleiner als 2⁷ ist, besteht die Möglichkeit des Überlaufens, und die Operation geht weiter zum Schritt 256. Im Schritt 256 wird der Zählerstand P₁ zur vorhergehenden Zeit aus dem Schreib-Lese-Speicher 116 gelesen, und es wird entschieden, ob dieser Wert gleich oder größer als ein fester Wert, z. B. 800, ist. Wenn in diesem Fall der Wert P. kleiner als 800 ist, ist der überlauf nicht erheblich, wobei jedoch die Brennkraftmaschinen-Drehzahl ursprünglich einen kleinen Wert hat. Dann schreitet die Steuerung zu einem in Fig. 26 durch RPM/01 angezeigten Schritt fort. Wenn jedoch der vorhergehende Wert wenigstens 800 beträgt und der vorliegende Meßwert RPM COUNT kleiner

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SA

als 2 ist, wird angenommen, daß der Zähler 462 übergelaufen ist, und es muß eine Überlauf-Korrektur durchgeführt werden. Die überlauf-Korrektur wird mit der folgenden Gleichung ausgeführt:

j ' (RPM COUNT + 2¹⁰) > RPM COUNT.

Hier ist die Berechnung entsprechend der Überlauf-Korrektur die Berechnung von (RPM COUNT + 2 ) . Die Multiplikation von (RPM COUNT + 2¹⁰) mit 1/2 erfolgt, da die Betriebsart korrigiert wird, indem die obere Betriebsart verändert wird.

In einem Schritt 258 wird entschieden, ob die vorliegende Betriebsart "I" ist oder nicht. Da der Zähler 462 übergelaufen ist, wird angenommen, daß die vorliegende Betriebsart I oder II ist. Entsprechend wird in einem Schritt 258 die Operation in der Betriebsart II angenommen, wenn die Antwort nein vorliegt. In diesem Fall schreitet die Steuerung zu einem Schritt 265 fort, indem die Operations-Betriebsart in "III" geändert wird. Für die Änderung der Operations-Betriebsart II in die Betriebsart III wird der Programm-Zähler mit Daten gesetzt, die eine Wartezeit von 20 ms anzeigen, die im Schritt 250 verwendet wird. Weiterhin wird das Register 462 mit dem Datenwert RPM REG gesetzt, der 13,3 ms darstellt. Wenn andererseits die Betriebsart im Schritt 258 als "I" entschieden wurde, schreitet die Steuerung zu einem Schritt 266 fort, indem die Operations-Betriebsart in "II" geändert wird. Für die Änderung der Operations-Betriebsart von I nach II wird der Programm-Zähler mit einem Datenwert gesetzt, der die Wartezeit von 20 ms anzeigt, und weiterhin wird das Register 426 mit ei-

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nem Datenwert RPMW REG gesetzt, der 26,7 ms anzeigt.

Wenn der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 gleich oder größer als 2 im Schritt 255 ist, schreitet die Steuerung zu einem Schritt 260 fort, in dem entschieden wird,

9 ob der vorhergehende Zählerstand P, wenigstens 2 beträgt.

Diese Entscheidung im Schritt 260 erfolgt, um zu prüfen, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt oder nicht. Wenn der vorhergehende Zählerstand P. kleiner als 2 ist, wird entschieden, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl nicht abnimmt. Als Ergebnis wird die Betriebsart-Änderung nicht bewirkt, und die Operation schreitet zu einem in Fig. 26 durch RPM/01 bezeichneten Schritt fort. Wenn andererseits im Schritt 260 der vorhergehende Zählerstand P₁ als gleich

9
oder größer als 2 entschieden wird, ist davon auszugehen, daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt, und die Steuerung geht in einen Schritt 261 über, in dem entschieden wird, ob die vorliegende Betriebsart "I" ist. Wenn die vorliegende Betriebsart als "I" entschieden wird, tritt keine Betriebsart-Änderung auf, da die Zeitdauer zum Messen der Drehzahl nicht weiter vergrößert werden kann. Als Ergebnis geht die Steuerung in einen in Fig. 26 durch RPM/O1 angezeigten Schritt über.

Wenn die Betriebsart im Schritt 261 nicht als "I" entschieden wird, sollte die Zeitdauer für die Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahl vergrößert werden, da die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt. Um einen Zählerstand RPM COUNT in Übereinstimmung mit der neuen Betriebsart zu verwirklichen, wird der mit 2 multiplizierte Zählerstand RPM COUNT als P₁ gesetzt. Durch diese Korrektur für den Zählerstand können die Vergleiche der Schritte 260 und 256 bei der folgenden Messung genau durchgeführt werden.

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In einem Schritt 263 wird entschieden, ob die vorliegende Operations-Betriebsart "III" ist. Wenn die Entscheidung im Schritt 263 "Nein" ist, wird die vorliegende Betriebsart als "II" bestimmt, und die Steuerung geht in einen Schritt 267 über, in dem die Betriebsart nach "I" verändert wird. Für diese Änderung in der Betriebsart von "II" nach "I" wird der Programm-Zeitgeber mit Daten gesetzt, die die Wartezeit von 100 ms anzeigen, und das Register 426 wird mit Daten gesetzt, die 53,3 ms darstellen.

Wenn andererseits die vorliegende Operations-Betriebsart als "III" im Schritt 263 entschieden wird, wird die Betriebsart in einem Schritt 266 nach "II" verändert. Von den Schritten 265, 266 und 267 geht die Steuerung zum nächsten Schritt über, was in Fig. 26 mit RPM/02 angezeigt ist.

Fig. 26 zeigt ein Flußdiagramm zum Berechnen der Drehzahlen aus den Zählerständen, die mit verschiedenen Zeitdauern gemessen sein können.

Wie aus dem Flußdiagramm der Fig. 25 zu ersehen ist, wird der Zählerstand P₁ bereits vor dem mit RPM/02 angezeigten Schritt erhalten. Jedoch ist bei dem mit RPM/O1 angezeigten Schritt der Wert P₁ noch nicht gesetzt. In einem Schritt 270 wird deshalb der Zählerstand RPM COUNT für P₁ gesetzt.

In einem Schritt 271 wird entschieden, ob die Betriebsart "I" vorliegt oder nicht. Wenn die Betriebsart I vorliegt, wird der Wert von P₁ durch 2 in einem Schritt 272 geteilt. D. h., der Wert von P₁ wird um 4 Stellen nach unten verschoben. Wenn die Betriebsart nicht "I" ist, liegt tatsächlich die Betriebsart "II" oder "III" vor. Die Ent-

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scheidung, ob die Betriebsart "II" oder "III" vorliegt, erfolgt in einem Schritt 273. Im Fall der Betriebsart II geht die Steuerung in einen Schritt 274 über, in dem der Wert von P₁ durch 2 geteilt wird. D. h., der Wert von P₁ wird um 3 Stellen nach unten verschoben. Wenn andererseits im Schritt 273 entschieden wird, daß die Betriebsart "II" nicht vorliegt, geht die Steuerung in einen Schritt 275 über, und der Wert von P₁ wird durch 2 geteilt. D. h., er wird um 2 Stellen nach unten verschoben. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel werden daher die in den Betriebsarten I, II und III gemessenen Werte entnommen, nachdem sie in Signale von 8 Bits umgesetzt wurden. Der umgesetzte Wert, der die Drehzahl N der Brennkraftmaschine darstellt, wird in den Schreib-Lese-Speicher 116 gesetzt und zur Steuerung des Kraftstoff-Systems und der Zündanlage verwendet.

Die Beziehung zwischen dem relativen Fehler £ und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl im obigen Ausführungsbeispiel ist in Fig. 27 gezeigt. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Drehzahl mit Fehlern kleiner als 0,1 bis 0,3 % über einem weiten Bereich von ca. 600 U/min bis 6400 U/min gemessen werden kann. Wenn andererseits die feste Zeitdauer zur Messung der Drehzahl verwendet wird, ist die Beziehung zwischen dem relativen Fehler und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl in Fig. 23 gezeigt.

Die Erfindung ermöglicht gegenüber bestehenden Drehzahl-Meßumformern eine hohe Genauigkeit bei der Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahl. Da die Berechnungsgenauigkeit der Kraftstoff-Einspritzzeit, des Zünd-Voreilwinkels od. dgl. aufgrund der Brennkraftmaschinen-Drehzahl bestimmt wird, ist auch das Steuerungsverhalten der Brennkraftmaschine

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Sf

entsprechend der Erfindung verbessert. Insbesondere ist die Steigerung der Genauigkeit bei niederen Drehzahlen beträchtlich, und das Steuerungsverhalten im Leerlauf ist wesentlich besser. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Operations-Betriebsart bei jedem Quadrat der Drehzahl umgeschaltet. Daher erfolgt die Umsetzung des Zählerstandes bei verschiedenen Betriebsarten in die Bezugsskala lediglich durch Verschieben der Stelle des Zählerstandes, so daß das Verarbeiten der Umsetzung sehr einfach und rasch ist.

(6) Erfassen des Brennkraftmaschinen-Anhaltens

Wenn die Brennkraftmaschinen-Drehzahl kleiner als ein vorbestimmter Wert wird, d. h., wenn das Intervall des Bezugsimpulses INTLD größer als der gesetzte Wert ENST REG des Registers 410 des ersten Registersatzes 470 ist, wird die Zentraleinheit 114 durch ein Unterbrechungssignal von der Tatsache unterrichtet, daß die Brennkraftmaschine bald anhalten wird. Im Normalbetrieb ist der Bezugsimpuls INTLD im Zyklus oder Intervall kleiner als der gesetzte Wert des Registers 410 vorbestimmt. Wenn die Zentraleinheit 114 ein Unterbrechungssignal empfängt, das anzeigt, daß die Brennkraftmaschine anhalten wird, erzeugt die Zentraleinheit 114 ein Befehlssignal für das Anhalten des Betriebs der Kraftstoff-Pumpe und andere notwendige Grundoperationen.

Wenn der Mikrostufen-Generator 570 den Stufenimpuls ENST-P erzeugt, werden das Register 410 des ersten Registersatzes 470 und der Zeitgeber 448 des zweiten Registersatzes 472 für eine Operation gewählt. Gleichzeitig wird das Inkrementglied 478 mit dem Stufenimpuls ENST-P als einem Inkrement-Steuersignal INC, wie dies in Fig. 16(F) gezeigt

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-ϊϊ

iSnoso

ist, und einem mittels eines Logikgliedes erzeugten Rücksetzsignal RESET, wie dies in Fig. 17(F) qezeiqt. ist, beaufschlagt. Der Zeitgeber 448 zählt die Stufenimpulse ENST-P zusammen oder aufwärts, so daß sich der Zählerstand ENST TIMER verändert, wie dies in Fig. 26 dargestellt ist. Als Ergebnis gibt ein mit dem Vergleicher über das Verriegelungsglied verbundenes Verriegelungsglied 520 ein in Fig. 29 gezeigtes Ausgangssignal ENSTBF ab. Durch die Verbindung des gleichen Logikgliedes 710 wie in Fig. 18 mit der Ausgangsstufe des Verriegelungsgliedes 518 kann ein den Zustand des Brennkraftmaschinen-Anhaltens anzeigender Ausgangsimpuls ENSTD am Anschluß 712 des Logikgliedes 710 erhalten werden. Im Normalbetrieb wird der Zeitgeber 448 durch einen in Fig. 29 gezeigten Impuls INTLRST rückgesetzt. Dieser Impuls INTLRST wird mit dem Bezugsimpuls INTLD erzeugt, der synchron mit dem Stufenimpuls ENST-P gemacht ist. Wenn die Brennkraftmaschine nahe dem Zustand des Anhaltens ist, wird der Zeitgeber 448 durch das Ausgangssignal ENSTBF des Verriegelungsgliedes 518 und den oben erwähnten Impuls INTLRST rückgesetzt. Das Intervall zwischen dem Impuls INTLRST und dem Ausgangsimpuls ENSTD wird als die sogenannte ENST-Zeit bezeichnet.

Es sind zahlreiche Änderungen des oben erläuterten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Drehzahl-Meßumformers möglich. Obwohl bei diesem Ausführungsbeispiel das Meßverfahren auf drei Betriebsarten beruhte, kann z. B. die Genauigkeit, insbesondere bei niederen Drehzahlen, verbessert werden, indem die Anzahl der Betriebsarten weiter vergrößert wird. Obwohl außerdem die Erfindung anhand der Brennkraftmaschinen-Drehzahl erläutert wurde, kann sie in gleicher Weise auf die Messung der Fahrzeug-Geschwindigkeit angewandt werden.

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Leerseite

Claims (7)

1. Ansprüche

   Drehzahl-Meßumformer für Brennkraftmaschinen zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine, mit

   einem Sensor zum Erfassen eines Drehwinkels der Brennkraftmaschine, der einen Impuls erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen festen Kurbelwinkel dreht,

   einer Zentraleinheit zum Ausführen einer Rechenoperation entsprechend einem gespeicherten Programm,

   einem Speicher zum Speichern eines auszuführenden Programms, und

   einer Eingabe/Ausgabe-Einheit, die mit dem Sensor, der Zentraleinheit und dem Speicher verbunden ist,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Eingabe/Ausgabe-Einheit aufweist:

   ein erstes Register (426) zum Speichern von eine Zeitdauer darstellenden Daten, die von der Zentraleinheit (114) abgegeben sind,

   einen ersten Zeitgeber (460) zum Zusammenzählen der Impulse, die jede feste Zeitdauer erzeugt sind,

   einen Vergleicher (480) zum Vergleichen der gespeicherten Daten des ersten Registers (426) mit dem Zählerstand des ersten Zeitgebers (460), um einen Impuls zu erzeugen, wenn der Zählerstand gleich oder größer als

   68O-(15378-H6O42)-E

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   ORIGINAL INSPECTED

   der gesetzte Wert wird,

   einen ersten Zähler (462) zum Zusammenzählen des mittels des Sensors erzeugten Impulses, wobei der erste Zähler (462) abhängig von dem vom Vergleicher (480) abgegebenen Impuls rücksetzbar ist, und

   einem Steuerglied zum Ändern der in das erste Register (426) zu setzenden Daten entsprechend dem vorhergehenden Zählerstand des ersten Zählers (462) .
2. 2. Drehzahl-Meßumformer nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

   ein mit dem ersten Zähler (462) verbundenes zweites Register (474) zur Aufnahme von dessen Zählerstand, und

   eine übertragungseinrichtung zum Übertragen des empfangenen Wertes des zweiten Registers (474) zur Zentraleinheit (114) .
3. 3. Drehzahl-Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Wert der in das erste Register (426) gesetzten Daten so bestimmt ist, daß der Wert der Daten größer wird, wenn der vorliegende Zählerstand des ersten Zählers (462) kleiner als dessen vorhergehender Zählerstand wird.
4. 4. Drehzahl-Meßumformer für Brennkraftmaschinen zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine, mit

   einem Sensor zum Erfassen eines Drehwinkels der Brennkraftmaschine, der einen Impuls erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen festen Kurbelwinkel dreht,

   einer Zentraleinheit zum Ausführen einer Rechenoperation entsprechend einem gespeicherten Programm, wobei die Zentraleinheit einen ersten Datenwert, der eine

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   größte Zeitdauer anzeigt, einen zweiten Datenwert, der
   eine mittlere Zeitdauer anzeigt, und einen dritten Datenwert, der eine kürzeste Zeitdauer anzeigt, abgibt, und
   einem Speicher zum Speichern eines auszuführenden
   Programmes,

   gekennzeichnet durch

   ein erstes Register (426) zum Speichern eines Datenwertes, der aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Datenwert gewählt ist,

   einen ersten Zeitgeber (460) zum Zusammenzählen von Taktimpulsen,

   einen Vergleicher (480) zum Vergleichen der gespeicherten Daten des ersten Registers (426) mit dem Zählerstand, um einen Impuls zu erzeugen, wenn der Zählerstand gleich oder größer als der Wert der gespeicherten Daten wird,

   einen ersten Zähler (462) zum Zusammenzählen der
   mittels des Sensors erzeugten Impulse, wobei der erste
   Zähler (462) abhängig von dem vom Vergleicher (480) abgegebenen Impuls rücksetzbar ist, und

   ein zweites Register (474), das mit dem ersten Zähler (462) verbunden ist, um dessen Zählerstand aufzunehmen, wobei der Inhalt des zweiten Registers (474) zur
   Zentraleinheit (114) übertragbar ist, die eine Operation zum Vergleichen der übertragenen Daten mit einem vorhergehenden Zählerstand des ersten Zählers (462) ausführt, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, nach dem der zum ersten Register (426) zu speisende Datenwert gewählt wird.
5. 5. Drehzahl-Meßumformer nach Anspruch 4,

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   dadurch gekennzeichnet,

   daß der vorliegende Zählerstand und der vorhergehende Zählerstand jeweils mit den vorhergehenden Werten verglichen werden, um einen Oberlauf des ersten Zählers (462) zu erfassen.
6. 6. Drehzahl-Meßumformer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

   daß der zweite oder der dritte Datenwert in das erste Register (426) gesetzt wird, wenn der Überlauf des ersten Zählers (462) auftritt.
7. 7. Drehzahl-Meßumformer nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

   eine Einrichtung, mit der die Drehzahl durch Teilen des Zählerstandes des ersten Zählers (462) mit einem Wert erhaltbar ist, der aufgrund der in das erste Register (426) gesetzten Daten bestimmt ist.

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