DE3024933C2 - Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

(a) Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses auf der Grundlage von im ROM-Speicher für verschiedene Betriebsparameter der Maschine in einem Kennfeld gespeicherten Daten (D_M), die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der i-Sonde jeweils korrigiert werden, und gleichzeitig Bestimmung der Größe der Änderung zumindest eines Teils der von den Fühlern erfaßten Betriebsparameter der Brennkraftma-

schine,

gekennzeichnet durch

(b) Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses ohne Zuhilfenahme eines Kennfeldes in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der Λ-Sonde, wenn die in (a) erfaßten Größen der Änderungen der Betriebsparameter vorgegebene Werte überschreiten, wobei während der Zeitdauer der Regelung (b) die Kennfelddaten durch Addition der Differenz (JD_x) zwischen dem Mittelwert (ac_A) der Stellgrößen während der Regelung (b) und den Kennfelddaten (D_M0) zum Zeitpunkt (ii) des Umschaltens von der Regelung (b) auf die Regelung (a) zu den während der Regelung (a) abgelesenen Kennfelddaten (D_M), korrigiert werden, und Umschalten von der Regelung (b) auf die Regelung (a) in Abhängigkeit von einer vorgegebenen

Bedingung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von der Regelung (a) auf die Regelung (b) umgeschaltet wird, wenn die Änderung der Drehzahl (JN) und/oder die Änderung des Ansaugdrucks (JVC)

einen jeweils vorgegebenen Bezugswert überschreiten.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

— während der Zeitdauer der Regelung (b) die Anzahl der Änderungsvorgänge bei der Kraftstoffmengenbemessung gezählt,

— dieser Zählwert mit einem vorgegebenen Bezugswert verglichen und

— auf die Regelung (a) umgeschaltet wird, wenn der Zählwert den vorgegebenen Bezugswert erreicht hat.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während der Zeitdauer der Regelung (b)

— das Ausgangssignal der /i-Sonde mit einem Bezugswert verglichen wird,

— dann, wenn das Ausgangssignal der >?-Sonde kleiner als der Bezugswert ist, ein Inkrementwert zur Erhöhung der Kraftstoffmenge hinzuaddiert und

— dann, wenn das Ausgangssignal der /i-Sonde größer als der Bezugswert ist, ein Inkrementwert zur Verringerung der Kraftstoffmenge subtrahiert wird.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 27 50 470 bekannt.

Das bekannte Verfahren regelt das Kraftstoff-Luft-Verhältnis mittels eines Regelsystems, das aufweist: mehrere Fühler, die Betriebsparameter der Maschine erfassen, einschließlich einer /i-Sonde, welche die Sauerstoffkonzentration im Abgas der Maschine erfaßt, Stellglieder, die die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine einstellen, einen zentralen Prozessor, einen RAM-Speicher, der Ausgangssignale des Prozessors speichert, einen ROM-Speicher, der Programme und Festdaten speichert und eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, die mit den

Fühlern verbunden ist, die von den Fühlern erfaßten Signale zum Prozessor speist und Ausgangssignale des Prozessors und Maschinensteuersignaie den Stellgliedern zufuhrt, durch Regelung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses auf der Grundlage von im ROM-Speicher für verschiedene Betriebsparameter der Maschine in einem Kennfeld gespeicherten Daten, die in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der/?-Sonde jeweils korrigiert werden, und gleichzeitig Bestimmung der Größe der Änderung zumindest eines Teils der von den Fühlern erfaßten

Betriebsparameter der Brennkraftmaschine.

Die Korrektur der aus dem Kennfeld ausgelesenen Daten in Abhängigkeit vom Ausgangssignal der /i-Sonde erfolgt durch Multiplikation des Ausgangssignals der /i-Sonde mit der am Ausgang des Regelsystems abgegebenen Stellgröße (s. Anspruch 1 in Verbindung mit Anspruch 3 der DE-OS 27 50 470).

Auch die DE-OS 24 57 436 offenbart ein Verfahren zur Gemischbildung bei Brennkraftmaschinen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung des Brennstoffs über ein charakteristisches Kennfeld das über der Drehzahl Daten über die Drosselklappenstellung als Parameter enthält, in Form piner Oberlagerung dieser eine relativ grobe Vorsteuerung bewirkenden Daten mit aus dem Motorverhalten gewonnenen Rückführimpulsen durchgeführt wird Gemäß Patentanspruch 4 der DE-OS 24 57 436 erzeugt eine Λ-Sonde im Abgaskanal diese den aus dem Kennfeld ausgelesenen Parametern zu überlagernden Impulse. Gemäß Anspruch 11 der DE-OS 24 57 436 wird die Überlagerung multiplikativ ausgeführt

Die Systeme der beiden genannten Offenlegungsschriften regeln demnach das Kraftstoff-Luft-Verhältnis der Brennkraftmaschine durch kontinuierliche Kombination der aus einem Kennfeld ausgelesenen Parameter mit von einer /?-Sonde abgegebenen Signalen bezüglich der O2-Konzentration im Abgas der Brennkraftmaschine. Dabei kann das Signal der/i-Sonde auch zu bestimmten Zeitpunkten abgetastet werden (Anspruch 3 der DE-OS 27 50470).

Aus dem VW-Forschungsbericht Nr. FAT 7809 V/5 vom 7. Dezember 1978, S. 1 — 15, ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektronischen Steuerung und Regelung von Otto-Motoren bekannt Dabei ist insbesondere Kapitel 4 von Bedeutung, in dem eine Lösung von Teilproblemen durch Regelkreise vorgeschlagen wird, das heißt eine Kombination einer Steuerung mit Regelkreisen, die bestimmte Teilaufgaben lösen. Als Beispiel ist ein KSM-Gemischregler angegeben (Bild 11 auf S. 11), bei dem die Durchsätze von Luft und Kraftstoff gemessen werden und ein Steuerrechner daraur das Luftverhältnis Λ berechnet Er vergleicht diesen Wert mit einem Sollwert, der als Funktion von Drehzahl und Gaspedalstellung in einer Tabelle abgespeichert ist. Bei einer Abweichung wird die Einspritzzeit des elektrisch gesteuerten Einspritzventils entsprechend verändert Der verwendete Luftmengenmesser ist an der Motoreingangsseite vorgesehen und ist ein Element eines Teilregelkreises für die Luftzahl auf der Motoreirgangsseite.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art so weiterzubilden, daß eine Aktualisierung der Kennfelddaten ohne Störung des Regelverhaltens des Regelsystems ermöglicht wird.

Die obige Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die in dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gegebenen Merkmale gelöst

Die dem Patentanspruch 1 untergeordneten Ansprüche 2 bis 4 kennzeichnen vorteilhafte Ausbildungen davon.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht insbesondere eine automatische Anpassung der Regelung an wechselnde Betriebsbedingungen (Drehzahl, Kraftstoffzusammensetzung) und ermöglicht die Verlängerung der Lebensdauer der/Z-Sonde im Abgasweg, da diese nicht kontinuierlich betrieben wird.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine allgemeine Anordnung eines Regelsystems einer Brennkraftmaschine, bei der die Erfindung vorteilhaft verwendet werden kann,

F i g. 2 schematisch und im Teilschnitt einen bei der Brennkraftmaschine gemäß F i g. 1 verwendeten Vergaser, Fig.3 ein Blockschaltbild der allgemeinen Anordnung eines Regelsystems der Regelvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig.4 ein Diagramm eines Programmsystems, um insbesondere ein OS-Programm für das Regelsystem gemäß F i g. 3 zu zeigen,

F i g. 5 den Aufbau eines Speichers zur Wiedergabe der in einem Lesespeicher (ROM) gespeicherten Programme und Festdaten,

F i g. 6 in einem Flußdiagramm Einzelheiten eines Programmblocks 224 gemäß F i g. 4,

F i g. 7 in einem Flußdiagramm Einzelheiten einer Prozeßprioritätssteuerung (task scheduler 242) gemäß Fig. 4,

F i g. 8 eine Darstellung wie eine Aktivierungsanforderung für ein Taskpegelprogramm erzeugt wird,
F i g. 9 ein Flußdiagramm zur Darstellung von Einzelheiten eines EXIT-Programms (260) gemäß F i g. 4,
Fig. 10 eine Flußdiagramm zur Erläuterung eines Programms zur Durchführung eines Tasks des Pegels 0 (Block 252) in F ig. 4,

F i g. 11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung von Einzelheiten eines Programms zur Durchführung eines Tasks des Pegels 1 (Block 254) in F i g. 4,

Fig. 12 ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Unterbrechungsanforderungssignals (IRQ-Signal) d^;e zusammen mit dem Regelsystem gemäß F i g. 3 verwendet ist,

Fig. 13 eine bildliche Darstellung eines Kennfelds von Soll-Tastverhältnissen eines Langsam-Magnetventils und eines Haupt-Magnetventils, abhängig vom Unterdruck im Ansaugkrümmer und der Drehzahl der Brennkraftmaschine,

F i g. 14 ein Blockschaltbild für ein CABC-Register und ein CABP-Register gemäß F i g. 3,
Fig. 15 eine graphische Darstellung des Prinzips des vorgeschlagenen Verfahrens unter beispielhafter Darstellung des Falles, bei dem der Betriebszustand der Brennkraftmaschine relativ geringen Änderungen während der Kennieidsteuerung unterliegt,

Fig. 16 eine graphische Darstellung des Prinzips des vorgeschlagenen Verfahrens für den Fall, bei dem der Betriebszustand der Brennkraftmaschine relativ großen Änderungen während der Kennfeldsteuerung unterliegt,

F i g. 17 und 18 Flußdiagramme zur Erläuterung des vorgeschlagenen Regelprozesses,

Fig. 19 eine graphische Darstellung von Änderungen des Ventil-Tastverhältnisses und des Ausgangssignals der /?-Sonde während der 02-Regelung in Zusammenhang mit Fig. 17.

F i g. 1 zeigt eine Brennkraftmaschine 25 mit einer Zuführleitung 21 und einer Abführleitung 3, wobei ein

Vergaser 7 an der Zuführleitung 21 befestigt ist. Der Vergaser 7 ist mit einem elektromagnetbetätigten Langsam-Ventil 16 versehen zum Stellen des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses (im folgenden kurz A/F-Verhältnis) des über ein Niederdrehzahlkraftstoffsystem zugeführten Kraftstoff-Luft-Gemisches. Ein elektromagnetbetätigtes Haupt-Ventil 18 stellt das A/F-Verhältnis des Kraftstoff-Luft-Gemisches ein, das über ein Kraftstoffsystem für hohe und mittlere Drehzahl zugeführt wird. Wenn diese elektromagnetbetätigten Ventile nicht srregt sind und nicht das A/F-Verhältnis einstellen, ist letzteres durch die Einstellung des Vergasers 7 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs veränderbar abhängig vom Unterdruck in der Zuführleitung 21. Wie in Fig.2 ausführlich dargestellt, weist der Vergaser 7 einen Bypass-Durchtritt zur Zufuhr von Luft und Kraftstoff in die Strömung unterhalb des Drosselventils unter Umgehen des Vergasers 7 auf, wobei ein elektromagnetbetätigtes Luft-Bypassventil 22 und ein elektromagnetbetätigtes Kraftstoff-Bypassventil 20 die jeweils durch diesen Bypass-Durchtritt strömenden Luft- bzw. Kraftstoffmengen steuern. Ein Drosselfühler 140 zum Erfassen der öffnung des Drosselventils ist dem Vergaser 7 zugeordnet Dieser Drosselfühler 140 ist mit einem Drosselschalter 148 verbunden, der ein elektrisches Ausgangssignal bei einer bestimmten öffnung des Drosselventils erzeugt.

Die Zuführleitung 21 ist mit einem Vakuumfühler 144 versehen, der den Unterdruck darin mißt. Ein EGR-Venis til 5 steuert die Menge des zurückgeführten Abgases. Dieses EGR-Ventil 5 ist mittels eines Druckregelventils 36 betätigbar. Wenn der Unterdruck in der Zuführleitung 21 auf einen vorgegebenen Wert eingeregelt ist, betätigt das Druckregelventil 36 das EGR-Ventil 5, indem es ein Drucksignal entsprechend eines von einer elektronischen Regeleinheit, im folgenden kurz ECU 1, zugeführten elektrischen Signals anlegt. Die ECU 1 enthält eine Eingangs/Ausgangs-Schaltung 108, sowie eine Zentraleinheit oder CPU 102, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff oder RAM 106 und einen Lesespeicher oder ROM 104, wie das in F i g. 3 dargestellt ist. Der Betrieb des EGR-Ventils 5 bestimmt die Menge der Abgasrückführung.

Die Maschine 25 ist weiter mit einem Temperaturfühler 134 versehen, der die Temperatur des Maschinen-Kühlwassers und damit die Temperatur der Maschine 25 erfaßt, weshalb im folgenden die Maschinenkühlwassertemperatur kurz als Maschinentemperatur bezeichnet wird. Dieser Temperaturfühler 134 erzeugt ein elektrisches Ausgangssignal, das die erfaßte Temperatur der Maschine 25 wiedergibt. Ein Drehzahlfühler 146 ist der (nicht dargestellten) Kurbelwelle der Maschine 25 zugeordnet zur Erzeugung eines Impulssignals REF, das einen Bezugs-Kurbelwellenwinkel synchron zum Verbrennungszyklus der Maschine 25 wiedergibt, und eines Impulssignals POS, das eine Drehwinkel-Einheit der Kurbelwelle wiedergibt Das Drehwinkel-Einheits-Signal, im folgenden POS-Signal, das durch diesen Drehzahlfühler 146 erzeugt wird, enthält im allgemeinen eine Folge von 180 Impulsen, die während jeder vollständigen Umdrehung der Kurbelwelle auftreten, für den Fall einer 4-Zylinder-Maschine. Eine Λ-Sonde 142 ist im Abgasweg 3 vorgesehen zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration in den von der Maschine 25 abgegebenen Verbrennungsgasen zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignals, das die O2-Konzentration der Maschinenabgase wiedergibt Es ist möglich, aus der erfaßten O2-Konzentration das Verhältnis der Luft- oder Sauerstoffmenge zur Kraftstoffmenge des Luft/Kraftstoff-Gemisches zu bestimmen, das der Verbrennung zur Erzeugung der erfaßten O2-Konzentration unterlegen hat Wie an sich bekannt ändert sich der Pegel des Ausgangssignals von dieser /Z-Sonde 142 scharf stufenförmig bei dem Wert des sogenannten stöchiometrischen A/F-Verhältnisses.

Die Ausgangssignale des Vakuumfühlers 144, des Drehzahlfühlers 146, des Maschinentemperaturfühlers 134, des Drosselschalters 148, des Drosselfühlers 140 und der Λ-Sonde 142 werden der ECU 1 zugeführt Die ECU 1 führt auf der Grundlage dieser Eingangssignale Steuersignale dem Langsam-Magnetventil 16, dem Haupt-Magnetventil 18, dem Bypass-Luftmagnetventil 22, dem Bypass-Kraftstoffmagnetventil 20 und dem Drucksteuerventil 36 zu. Weiter ist die Maschine 25 mit einem Verteiler 11 und einer Zündspule 2 zum Regeln des Zündzeitpunktes abhängig von einem Ausgangssignal der ECU 1 versehen, was nicht in besonderem Zusammenhang mit der Erfindung steht

F i g. 2 zeigt im Teilschnitt eine Drosselkammer einer Brennkraftmaschine. Verschiedene Magnetventile sind um die Drosselkammer angeordnet zum Steuern der Kraftstoffmenge und des Bypass-Luftstroms, die der Drosselkammer zugeführt werden, wie das im folgenden erläutert wird.

Das öffnen eines Drosselventils 12 für Niederdrehzahlbetrieb wird mittels eines (nicht dargestellten) Gaspedals gesteuert wodurch ein den einzelnen Zylindern der Maschine von einem Luftfilter (nicht dargestellt) zugeführter Luftstrom gesteuert wird. Wenn der durch ein Venturirohr 34 für den Niederdrehzahlbetrieb tretende Luftstrom als Ergebnis einer zunehmenden öffnung des Drosselventils 12 erhöht wird, wird ein Drosselventil 14 für Hochdrehzahlbetrieb mittels einer nicht dargestellten Membraneinrichtung geöffnet abhängig von einem am Venturirohr 34 für den Niederdrehzahlbetrieb erzeugten Unterdruck. Dadurch stellt sich ein verringerter Luftströmungswiderstand ein, der andernfalls aufgrund des erhöhten zugeführten Luftstroms erhöht würde.

Zum Erfassen der Menge der den Zylindern zugeführten Luft oder des Sauerstoffs durch die Drosselventile 12

und 14 wird ein die Menge angebendes analoges Ausgangssignal von einem Unterdruckfühler (nicht dargestellt) abgerufen. Abhängig von dem so erzeugten Analogsignal sowie von anderen Fühlern erzeugten Signalen, werden die Öffnungsgrade der verschiedenen Magnetventile 16,18, 20 und 22, die in Fig. 1 und 2 dargestellt sind, gesteuert

Im folgenden erfolgt eine Erläuterung des zugeführten Kraftstoffstroms. Der über eine Leitung 24 von einem Kraftstofftank zugeführte Kraftstoff wird in eine Leitung 28 über eine Hauptstrahlöffnung 46 eingeführt Weiter wird Kraftstoff der Leitung 28 über das Haupt-Magnetventil 18 zugeführt Folglich wird die der Leitung 28 zugeführte Kraftstoffmenge mit Erhöhen des Öffnungsgrades des Haupt-Magnetventils 18 erhöht Kraftstoff wird dann einem Haupt-Emulsionsrohr 30 zugeführt, dort mit Luft vermischt und dann dem Venturirohr 34 über eine Haupt-Düse 32 zugeführt Sowie das Drosselventil 14 für den oberen Drehzahlbereich geöffnet wird, wird Kraftstoff zusätzlich einem Venturirohr 38 über eine Düse 36 zugeführt Andererseits wird ein Langsam-Magnetventil 16 für den Leerlauf-Drehzahlbereich simultan mit dem Haupt-Magnetventil 18 gesteuert wodurch

vom Luftfilter zugeführte Luft in eine Leitung 42 über eine Einlaßöffnung 40 strömt. Der Leitung 28 zugeführter Kraftstoff wird auch der Leitung oder dem Durchtritt 42 über ein Langsam-Emulsionsrohr 44 zugeführt. Folglich wird die Menge des der Leitung 42 zugeführten Kraftstoffs mit Erhöhung der Menge der durch das Langsam-Magnetventil 16 zugeführten Luft verringert. Die Mischung aus Luft und Kraftstoff, die in der Leitung 42 erzeugt wird, wird dann der Drosselkammer über eine öffnung 46 zugeführt, die auch als Langsam-Öffnung bezeichnet wird.

Das Kraftstoff-Magnetventil 20 dient zum Erhöhen der Kraftstoffmenge während des Maschinenstart- und des -warmlauf-Betriebes. Über eine mit der Leitung 24 in Verbindung stehende Öffnung 48 zugeführter Kraftstoff wird einer Leitung 50 zugeführt, die mit der Drosselkammer in Verbindung steht, abhängig vom Öffnungsgrad des Kraftstoff-Magnetventils 20.

Das Luft-Magnetventil 22 dient zum Steuern der Luftmenge, die den Maschinenzylindern zugeführt wird. Zu diesem Zweck strömt zum Luft-Magnetventil 22 Luft vom Luftfilter über eine Öffnung 52, wodurch Luft entsprechend dem Öffnungsgrad des Luft-Magnetventils 22 in eine Leitung 54 eingeführt wird, die sich in die Drosselkammer öffnet.

Das Langsam-Magnetventil 16 wirkt mit dem Haupt-Magnetventil 18 zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zusammen, während das Kraftstoff-Magnetventil 20 zur Erhöhung der Kraftstoffmenge dient. Weiter wird die Maschinendrehzahl im Leerlaufbetrieb durch Zusammenwirken des Langsam-Magnetventils 16, des Haupt-Magnetventils 18 und des Luft-Magnetventils 22 gesteuert.

F i g. 3 zeigt eine schematische Darstellung des allgemeinen Aufbaus des gesamten Steuer- bzw. Regelsystems gemäß Fig. 1. Die ECU 1 gemäß Fig. 1 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 102, einen Lesespeicher (ROM) 104, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 106 und eine Eingangs/Ausgangs-Interfaceschaltung 108. Die CPU 102 führt Rechenoperationen für Eingangsdaten von der Eingangs/Ausgangs-Schaltung 1O8 abhängig von verschiedenen Programmen durch, die im ROM 104 gespeichert sind. Die Ergebnisse der Rechenoperationen werden zur Eingangs/Ausgangs-Schaltung 108 zurückgeführt. Eine für die Durchführung der Rechenoperationen erforderliche Datenzwischenspeicherung ist im RAM 106 enthalten. Über einen Bus 110 werden verschiedene Daten zwischen der CPU 102 und dem ROM 104, dem RAM 106 und der Eingangs/Ausgangs-Schaltung 108 übertragen. Der Bus 110 umfaßt einen Datenbus, einen Steuerbus und einen Adressbus.

Die Eingangs/Ausgangs-Interfaceschaltung 108 enthält zur Signaleingabe einen ersten Analog/Digital-Umsetzer 122 (ADC 1), einen zweiten Analog/Digital-Umsetzer 124 (ADC 2), eine Winkelsignalverarbeitungsschaltung 126 und eine diskrete Eingangs/Ausgangs-Schaltung 128 (DEO), über die Information eingegeben oder ausgegeben wird, die aus einem Bit besteht

Der ADC 1 122 enthält einen Multiplexer 162 (MPX) mit Eingangsanschlüssen, die mit Ausgangssignalen von einem Batteriespannungsdetektor 132 (VBS), einem Temperaturfühler 134 zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers (TWS), einem Umgebungstemperaturfühler 136 (TAS), einem Generator einer geregelten Spannung 138 (VRS), einem Fühler 140 zum Erfassen eines Drosselwinkels (0THS) und einer i-Sonde 142 (/ZS) versorgt sind. Der MPX 162 wählt eines der Eingangssignale aus und führt es zu einer Analog/Digital-Umsetzerschaltung 164 (ADC). Ein digitales Ausgangssignal von der ADC 164 wird in einem Register 166 (REG) gespeichert.

Das Ausgangssignal von einem Unterdruckfühler 144 (VCS) wird dem Eingang des ADC 2 124 zugeführt zur Umsetzung in ein Digitalsignal über eine Analog/Digital-Umsetzerschaltung 172 (ADC). Das digitale Ausgangssignal von der ADC172 wird in einem Register 174 (REG) gespeichert.

Ein Winkelfühler 146 (ANGS) ist so ausgebildet, daß er ein Signal, das einem Bezugskurbelwellenwinkel von beispielsweise 180° entspricht, das im folgenden als REF-Signal bezeichnet wird, und ein Signal erzeugt, das einem kleinen Kurbelwellenwinkel (von beispielsweise 1°) entspricht, das im folgenden als POS-Signal bezeichnet wird. Sowohl das REF- als auch das POS-Signai werden der Winkeisignalverarbeitungsschaltung 126 zur Formung zugeführt.

Die diskrete Eingangs/Ausgangs-Schaltung (DEO) 128 besitzt Eingänge, die mit einem Leerlaufschalter 148 (IDLE-SW), einem Schalter 150 für den höchsten Gang (TOP-SW) und einem Starterschalter 152 (START-SW) verbunden sind.

Als nächstes erfolgt eine Erläuterung einer Impulsausgangsschaltung, sowie der Objekte bzw. Funktionen, die auf der Grundlage der Ergebnisse der von der CPU 102 durchgeführten Rechenoperationen zu steuern sind. Eine Kraftstoff/Luft-Verhältnis-Regeleinrichtung 165 (im folgenden CABC) dient zum Verändern des Tastverhältnisses eines Impulssignals, das dem Langsam-Magnetventil 16 und dem Haupt-Magnetventil 18 zu deren Steuerung zugeführt wird. Da die Erhöhung des Tastverhältnisses des Impulssignals gesteuert durch die CABC 165 die zugeführte Kraftstoffmenge über das Haupt-Magnetventil 18 verringern muß, wird das Ausgangssignal von der CABC165 dem Haupt-Magnetventil 18 über einen Inverter 163 zugeführt

Andererseits wird die durch das Langsam-Magnetventil 16 gesteuerte zugeführte Kraftstoffmenge erhöht, wenn das Tastverhältnis des von der CABC 165 erzeugten Impulssignals erhöht wird. Die CABC 165 enthält ein Register 806 (CABP), in dem die Impulswiederholperiode des erläuterten Impulssignals gesetzt ist und ein Register 802 (CABD), um darin den Einschaltzyklus (Tastzyklus) des gleichen Impulssignals zu setzen. Daten für die Impulswiederholperiode und den Einschaltzyklus, die in diese Register CABP und CABD zu laden sind, sind von der CPU 102 erhältlich.

Eine Zündimpulsgeneratorschaltung 168 (IGNC) ist mit einem Register (ADV), in das Zündzeitpunktsteuerdaten gesetzt werden, und einem Register (DWL) versehen zum Steuern der Dauer des durch die Zündspule fließenden Primärstroms. Daten für diese Steuerungen werden von der CPU 102 geliefert. Der Ausgangsimpuls von der IGNC168 wird dem Zündsystem 170 (F i g. 3) zugeführt

Eine Impulsgeneratorschaltung 176 (FSC) dient zum Steuern des Tastverhältnisses eines Impulssignals, das dem Kraftstoff-Magnetventil 20 gemäß Fig. 1, 2 zugeführt ist und enthält ein Register FSCP, in das die

Impulswiederholperiode des Impulssignals gesetzt wird und ein Register FSCD, in das das Tastverhältnis dieses Impulssignals gesetzt wird.

Eine Impulsgeneratorschaltung 178 (EGRC) zum Erzeugen eines Impulssignals zur Steuerung der Menge des zurückzuführenden Abgases (EGR), enthält ein Register EGRP, in das die Impulswiederholperiode gesetzt wird und ein Register EGRD, in das das Tastverhältnis des Impulssignals gesetzt wird, das dem Luft-Magnetventil 22 über ein UND-Glied 184 zugeführt wird, an dessen anderem Eingang ein Ausgangssignal DIO 1 von der DIO 128 liegt. Wenn das Signal DIO 1 auf dem Pegel »L« ist, wird das UND-Glied 184 freigegeben, um das Impulssignal zum Steuern des Luft-Magnetventils 22 durchzuschalten.
Andererseits wird, wenn das Signal DIO 1 auf. einem Pegel »H« ist, ein UND-Glied 186 leitend zum Steuern

ίο des EGR-Systems 188.

Die DIO 128 ist eine Eingangs/Ausgangsschaltung für ein Einbitsignal, wie das erläutert ist, und enthält zu diesem Zweck ein Register 192 (DDR) zum Speichern von Daten zur Bestimmung der Ausgabe- oder der Eingabeoperation und ein Register 194 (DOUT) zum Speichern von auszugebenden Daten. Die DIO 128 erzeugt ein Ausgangssignal DIO O zum Steuern der Kraftstoffpumpe 190.

F i g. 4 zeigt ein Programmsystem für die Steuer- bzw. Regelschaltung gemäß F i g. 3. Wenn eine Stromversorgungsquelle mittels eines nicht dargestellten Schlüsselschaiters eingeschaltet wird, wird die CPU 102 in einen Start-Modus versetzt zur Durchführung eines Initialisierungsprogramms (INITIALIZ). Anschließend wird ein Überwachungsprogramm 206 (MONIT) durchgeführt, woran sich die Durchführung eines Hintergrundprogramms 208 (BACKGROUND JOB) anschließt, der ausgelöst wird abhängig vom Beginn eines Prozesses zur Umsetzung von Verbrennungsenergie in mechanische Energie. Das Hintergrundprogramm enthält beispielsweise einen Task zum Berechnen der Menge der EGR (EGR CAL-Task) und einen Task zum Berechnen der Steuermenge für das Kraftstoff-Magnetventil 20 und das Luft-Magnetventii 22 (FISC-Task). Wenn eine Unterbrechungsanforderung (IRQ) während der Durchführung dieser Aufgaben auftritt, wird ein IRQ-Analysierprogramm 224 (IRQ ANAL) ausgehend von einem Start-Schritt 222 durchgeführt. Das Programm IRQ ANAL ist durch ein Verarbeitungsprogramm 226 für Unterbrechung am Impulsende für den ADC 1 (ADC 1 END IRQ), ein Verarbeitungsprogramm für Unterbrechung am Impulsende 228 für den ADC 2 (ADC 2 END IRQ) und ein Verarbeitungsprogramm für Intervallunterbrechung 230 (INTV IRQ) und ein Verarbeitungsprogramm für Unterbrechung bei Maschinenhalt 232 (ENST IRQ) gebildet, und gibt Aktivierungsanforderungen (QUEUE) an die Task ab, die unter den weiter unten erläuterten zu aktivieren sind.

Die Tasks, denen die Anforderung QUEUE von den Unterprogrammen ADC 1 END IRQ 226, ADC 2 END IRQ 228 und INTV IRQ 230 des Programms IRQ ANAL 224 zugeführt wird, sind eine Taskgruppe 252 mit Pegel »0«, eine Taskgruppe 224 mit Pegel »1«, eine Taskgruppe 256 mit Pegel »2« oder eine Taskgruppe 258 mit Pegel »3« oder alternativ gegebene einzelne Tasks, die Teile dieser Taskgruppen bilden. Der Task, der die Anforderung QUEUE von dem Programm ENST IRQ 232 zugeführt wird, ist ein Taskprogramm 262 zur Durchführung des Anhaltens der Maschine (ENST TASK). Wenn das Aufgabenprogramm ENST TASK 262 durchgeführt worden ist, wird das Steuerprogramm in den Start-Modus rückgesetzt und wird der Startschritt 202 von neuem erreicht.

Eine Prozeßprioritätssteuerung 242 (task scheduler) dient zur Bestimmung der Sequenz, in der die Taskgruppen durchgeführt werden, derart, daß die Taskgruppen, denen die Anforderung QUEUE zugeführt wird, oder deren Durchführung unterbrochen wird, ausgehend von der Taskgruppe mit dem höchsten Pegel durchgeführt werden. Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels ist angenommen, daß der Pegel »0« der höchste Pegel ist Nach vollendeter Durchführung der Taskgruppe mit dem höchsten Pegel, wird ein die Beendigung angebendes Programm 260 (EXIT) durchgeführt, das diese Tatsache der Prozeßprioritätssteuerung 242 mitteilt. Anschließend wird die Taskgruppe des nächsthöchsten Pegels unter diesen in Reihe durchgeführt usw.

Wenn keine Taskgruppe verbleibt, deren Durchführung unterbrochen ist, oder der die Anforderung QUEUE zugeführt ist, wird die Durchführung der Hintergrundprogramme unter Steuerung durch die Prozeßprioritätssteuerung 242 wieder aufgenommen. Weiter wird, wenn IRQ während der Durchführung der Taskgruppe mit einem der Pegel »0« bis »3« abgegeben wird, der Startschritt 222 des IRQ-Verarbeitungsprogramms von neuem erreicht.

Die Einleitung und die Funktion der einzelnen Taskprogramme sind jeweils in der Tafel 1 aufgelistet

Tafel 1

Pegel	Identifizierung der Programme
—	IRQ ANAL
—	TASKSCHEDULER
—	EXIT
0	ADlIN
	ADlST AD2IN
1	AD2ST RPMIN CARBC
	IGNCAL DWLCAL
2 3	LAMBDA HOSEI FISC
-	EGRCAL
—	INTLIZ
-	MONIT
	ENSTTASK

Funktion

Aktivierung
(Zeitsteuerung)

Analyse von IRQ und Abgabe von Anforderungen zur Aktivierung von Aufgabengruppen oder Aufgaben

Bestimmung von durchzuführenden Aufgabengruppen oder Aufgaben
Information über beendete Durchführung von Aufgabengruppen
Abrufen des Ausgangssignals von ADCl

Auslösen von ADCl

Abrufen des Ausgangssignals von ADC2

Auslösen von ADC2
Abrufen der Maschinendrehzahl Berechnen des Tastverhältnisses zum Steuern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses Berechnen des Zündzeitpunkts Berechnen der Dauer des Primärstroms durch die Zündspule

Steuerung von λ (O₂- Regelung) Berechnung von Korrekturen Berechnung zur Positionierung des Kraftstoff- und des Luft-Magnetventils
Berechnung zum Positionieren des unterdruckgesteuerten Ventils für EGR Setzen von Eingangswerten in der Eingangs/ Ausgangs-Schaltung

Überwachen des START-SW und Starten der Kraftstoffpumpe

Anhalten der Kraftstoffpumpe und Rücksetzen von IGN

IRQ

Ende von IRQ ANAL oder Ende von EXIT
Ende der einzelnen
Aufgabengruppen
INTV IRQ (10 ms) oder ADClEND
INTV IRQ (10 ms)
INTVIRQ(!Oms)oder ADCl END
INTV IRQ (10 ms)
INTV IRQ (10 ms)
INTV IRQ (20 ms)

INTV IRQ (20 ms)
INTV IRQ (20 ms)

INTV IRQ (40 ms)
INTVIRQ(IOOmE)
BACKGROUND JOB

BACKGROUNDJOB START oder RE-START START oder RE-START ENSTIRQ

Wie sich aus dieser Tafel 1 ergibt, gibt es Programme zum Überwachen des Steuer- bzw. Regelsystems gemäß F i g. 4, wie die Programme IRQ ANAL, TASK, SCHEDULER und EXIT. Diese Programme, im folgenden als OS-Programme bezeichnet, sind im ROM 104 in den Adressen AOOO—A2FF gespeichert, wie das in Fig.5 dargestellt ist

Die Tasks mit dem Pegel »0« (ADlST, AD2IN, AD2ST und BPMIN) werden üblicherweise durch INTV IRQ alle 10 ms aktiviert. Die Programme mit dem Pegel »1« enthalten CARBC-, IGNCAL- und DWLCAL-Programme, die für jedes INTV iRQ in Zeitintervallen von 20 ms aktiviert werden. Ein Programm mit dem Pegel »2« ist LAMBDA (λ), ein Programm für die Regelung durch die κ-Sonde, das von INTV IRQ alle 40 ms aktiviert wird. Folglich wird das in dem Flußdiagramm gemäß den Fig. 17 und 18 dargestellte Programm nicht aktiviert, bis nicht mindestens 40 ms verstrichen sind. Wenn jedoch die Aktivierungsanforderung an die Tasks mit dem Prioritätspegel »0« oder »1« abgegeben wird, der höher als der der 02-Regelung zugeordnete Pegel »2« ist, wird die Durchführung der Aufgabe mit dem Pegel »2« für eine Zeitdauer unterbrochen, die langer als 40 ms ist, da die Aufgabe mit höherem Pegel mit Priorität durchgeführt wird. Das Programm mit dem Pegel »3« ist das Programm HOSEI, das durch INTV IRQ alle 100 ms aktiviert wird. Die Programme EGRCAL und FISC betreffen die Hintergrundjobs. Die Programme mit dem Pegel »0« sind im ROM 104 in Adressen A600—AAFF als PROGl gespeichert, wie in F i g. 5 dargestellt Die Programme des Pegels »1« sind im ROM 104 in Adressen ABOO—ADFF als PROG2 gespeichert Die Programme des Pegels »2« sind im ROM 104 in Adressen AEOO-AEFF als PROG3 gespeichert. Das Programm des Pegels »3« ist im ROM 104 in Adressen AFOO-AFFF als PROG4 gespeichert. Das Programm für die Hintergrundaufträge ist in den Adressen BOOO—BlFF gespeichert Eine Liste (im folgenden SFTMR) der Startadressen der oben erläuterten Programme PROGl —PROG4 ist in Adressen B200—B2FF gespeichert, während die Aktivierungsperioden der einzelnen Programme (im folgenden TTM) wiedergebende Werte in Adressen B300—B3FF gespeichert sind.

Andere erforderliche Daten sind im ROM 104 in Adressen B400—B4FF gespeichert, wie in F i g. 5 dargestellt. In Anschluß daran sind Daten ADV, MAP, AFMAP und EGRMAP in Adressen B500— B7FF gespeichert

Ein Beispiel des Programms 224 ist in Fig.6 dargestellt Dieses Programm beginnt (startet von einem Eingangsschritt 222, und wenn es mittels eines Schrittes 500 erfaßt hat, daß die ADCl END IRQ nicht erzeugt wird, schreitet es zu einem Schritt 502 weiter, in der entschieden wird, ob IRQ, wie es zugeführt ist ADC2 END IRQ ist oder nicht. Bejahendenfalls wird eine Aktivierungsanforderung an die Programme des Pegels »0« in einem Schritt 516 abgegeben. Dies kann dadurch erreicht werden, daß ein Kennzeichen »1« bei b6 eines Tasksteuerwortes TCWO im RAM 106 gesetzt wird, wie in F i g. 8 dargestellt. Das Programm geht dann zur Prozeßprioritätssteuerung 242 weiter. Im Fall des jetzt erläuterten Ausführungsbeispieis sei angenommen, daß

ADC2 END IRQ nur während der Ausführung des Initialisierungsprogramms 204 gemäß F i g. 4 erzeugt werden kann und ansonsten gesperrt ist Wenn die Entscheidung im Schritt 502 zur Entscheidung »Nein« führt, geht das Programm mit dem Schritt 504 weiter, in dem entschieden wird, ob die zugeführte IRQ die INTV IRQ ist, die zu einem vorgegebenen konstanten Zeitintervall oder einer -periode erzeugt wird. Wenn »Ja«, geht das Programm ■z mit einem Schritt 506 weiter. In den Schritten 506—514 wird die INTV IRQ in Zusammenhang mit der Zeitsteuerung zur Aktivierung der Programme der Tasks bei den Pegeln »0« bis »3« geprüft Zuerst wird eine Prüfung bezüglich des Tasks mit Pegel »0« durchgeführt Insbesondere wird das Tasksteuerwort für die Tasks des Pegels »0«, d. h, der Zähler 0 mit den Bits b0—b5 des TCWO in Fi g. 8 um »i« inkrementiert (vorwärtsgezählt). In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß, wenn auch ein Vorwärtszählen beim dargestellten

ίο Ausführungsbeispiel verwendet wird, auch ein Rückwärtszählen (Dekrementieren) verwendet werden kann. Im Schritt 508 wird der Inhalt des Zählers 0 des TCWO mit demjenigen des Task-Aktivierungszeitgebers TTMO gemäß F i g. 8 verglichen. Hierbei bedeutet eine »1«im TTMO, daß das Taskprogramm mit dem Pegel »0« (252 in F i g. 4) alle 10 ms aktiviert wird, da angenommen ist, daß die INTV IRQ mit einer Periode oder einem Zeitintervall von 10 ms erzeugt wird. Im Schritt 508 werden die Inhalte des Zählers CNTRO und des Taskzeitgebers

is TTMO miteinander verglichen. Wenn Koinzidenz festgestellt wird, (Feststellung »ja«), geht das Programm zum Schritt 510 über, in dem ein Kennzeichen »1« an die Stelle b6 des Tasksteuerworts TCWO gesetzt wird. Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels geben die Bits b6 jedes TCW die Kennzeichen wieder zur Anforderung der Aktivierung des zugeordneten Tasks. Die Bitstellungen b0—b5 des Zählers CNTRO sind alle gelöscht, da das Kennzeichen »1« bei b6 im TCWO im Schritt 510 gesetzt ist

Im Schritt 512 wird eine Wiedergewinnung der Aktivierungszeitpunkte des Taskprogramms mit Pegel »1« bewirkt In einem Schritt 514 wird entschieden, ob der Task mit dem Pegel »3« beendet ist, d. h, ob /7=4 oder nicht. Da in diesem Fall n=\, geht das Programm zum Schritt 506 zurück, in dem die Inhalte des Zählers CNTRl von TCW im RAM 106, wie in F i g. 8 dargestellt, die das Tasksteuerwort für das Taskprogramm mit Pegel »I« sind, um »+1« inkrementiert wird. Im Schritt 508 werden die inkrementierten Inhalte mit den Inhalten des TTMl des ROM !04 gemäß F i g. 8 verglichen. Im Fall des dargestellten Ausführungsbeispiels sei angenommen, daß die Inhalte des TTMl »2« entsprechen. Das heißt, die Zeitsteuerperiode zum Aktivieren des Taskprogramms mit Pegel »1« beträgt 20 ms. Es sei nun angenommen, daß die Inhalte des Zählers CNTRl dem Wert »1« entsprechen, weshalb das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 508 »Nein« ist, was bedeutet, daß die Aktivierungszeitsteuerung nicht für das Taskprogramm 254 mit Pegel »1« ist Daher geht das Programm zum Schritt 512 weiter, in dem der Task-Pegel des wiederzugewinnenden Programms von neuem zum Task mit Pegel »2« fortgeschrieben wird. In ähnlicher Weise erfolgen Verarbeitungen bis zum Pegel »3«, woraufhin η im Schritt 512

Vier wird. Daher wird die Bedingung η = maximal im Schritt 514 erfüllt Die Verarbeitung geht dann zur Prozeßprioritätssteuerung 242 über. Wenn keine INTV IRQ im Schritt 504 gefunden wird, geht das Programm zu einem Schritt 518 über, in dem

entschieden wird, ob die fragliche IRQ die ENST IRQ ist Wenn die Entscheidung im Schritt 504 zu »Nein« führt, muß die IRQ notwendigerweise die ENST IRQ sein. Folglich kann der Schritt 518 weggelassen werden und das Programm direkt zum Schritt 520 fortschreiten, in dem die Kraftstoffpumpe abhängig mit einem bestimmten auf dem Anhalten der Maschine beruhenden Programm angehalten wird. Zusätzlich werden alle Ausgangssignale vom Zündsystem und vom Kraftstoffzufuhrsteuersystem rückgesetzt. Das Programm geht dann zum Startschritt 202 gemäß F i g. 4 zurück.

F i g. 7 zeigt im einzelnen ein Flußdiagramm eines Programms für die Prozeßprioritätssteuerung 242. In einem Schritt 530 wird entschieden, ob der Task mit dem Pegel »n« erforderlich ist Zunächst gilt n=0. Folglich wird über die Notwendigkeit entschieden, ob der Task mit dem Pegel »0« durchgeführt wird. Das heißt, das Vorhandensein der Aufgabenaktivierungsanforderung wird geprüft in der Reihenfolge von den hohen zu den niedrigen Prioritätspegeln. Eine solche Prüfung kann durch Wiedergewinnung der Bits von b6 und b7 der jeweiligen Tasksteuerworte durchgeführt werden. Die Bitstellung b6 ist dem Aktivierungsanforderungskennzeichen zugeteilt; wenn »1« in dieser Stellung b6 vorhanden ist, ist festgestellt, daß die Aktivierungsanforderung vorhanden ist Weiter ist b7 dem Kennzeichen zugeordnet, das anzeigt, daß die zugeordnete Aufgabe durchgeführt wird. Vorhandensein von »1« an der Stellung b7 zeigt Jn, daß der zugeordnete Task durchgeführt wird und nun

so unterbrochen wird. Folglich geht, wenn »1« in zumindest einer der Bitstellungen b6 und b7 vorhanden ist das Prozeßprioritätssteuer-Programm zum Schritt 538 weiter.

Im Schritt 538 wird das in b7 gesetzte Kennzeichen geprüft Das Vorhandensein einer »1« in b7 bedeutet, daß die Durchführung unterbrochen wird. In einem Schritt 540 wird die bis dahin unterbrochene Durchführung von neuem erreicht Sowohl an b6 als auch an b7 gesetzten Kennzeichen lösen die bejahende Entscheidung im Schritt 538 aus, wodurch das unterbrochene Taskprogramm wiederausgelöst wird. Wenn lediglich »1« in b6 vorhanden ist, wird das Aktivierungsanforderungskennzeichen des Tasks bei dem entsprechenden Pegel in einem Schritt 542 gelöscht, an den sich ein Schritt 544 anschließt, in dem das Kennzeichen in b7 gesetzt wird, wobei dieses Kennzeichen im folgenden als RUN-Kennzeichen bezeichnet wird. Die Schritte 542 und 544 zeigen, daß die Aktivierungsanforderung für den Task des jeweiligen Pegels zu dem Zustand vorwärtsschreitet, in dem der Task durchzuführen ist. Folglich wird in einem Schritt 546 die Startadresse des Taskprogramms des jeweiligen Pegels wiedergewonnen. Diese Adresse kann von einer Startadressentafel TSA bestimmt werden, die im ROM 104 entsprechend den TCWs der verschiedenen Pegel vorgesehen ist (Fig.8). Durch Springen zur bestimmten Startadresse findet die Durchführung des betrachteten jeweiligen Taskprogramms statt.

Gemäß Fig. 7 bedeutet, wenn die Entscheidung im Schritt 503 zum Ergebnis »Nein« führt, daß weder eine

Aktivierungsanforderung für das Programm mit dem wiedergewonnenen Pegel abgegeben wird, noch daß das Programm momentan unterbrochen wird. In diesem Fall geht das Prozeßprioritätssteuerungs-Programm zur Wiedergewinnung des Tasks mit dem nächsthöheren Pegel über. Das heißt, der Pegel η wird inkrementiert zu (/j+1). Zu diesem Zeitpunkt wird geprüft, ob der inkrementierte Pegelindex (n+\) maximal ist, d.h., ob

(η+1)=4. Falls nicht, geht das Prozeßprioriätssteuerungs-Programm zum Schritt 530 über. Die obige Verarbeitung wird wiederholt, bis η dem Maximalwert oder 4 gleichgeworden ist, woraufhin das unterbrochene Programm für die Hintergrundaufträge bei einem Schritt 536 wieder erreicht wird. Das heißt, daß in dem Schritt 536 sichergestellt ist, daß alle Taskprogramme mit Pegeln »0« bis »3« nicht durchgeführt werden müssen, wodurch die Verarbeitung zu dem Punkt des Hintergrundprogramms zurückkehrt, zu dem das Programm abhängig von dem Auftreten der IRQ unterbrochen worden ist

F i g. 8 zeigt die Beziehung zwischen den Tasksteuerworten TCW und der TTM-Taskstartadressentafel, die die Aufgabenaktivierungszeitintervalle oder -perioden wiedergibt, die in dem ROM 104 enthalten sind. Entsprechend den Tasksteuerwcrten TCWO-TCW3 sind im ROM 104 die Taskaktivierungsperioden TTM0-TTM3 gespeichert Für jede INTV IRQ werden die Zähler CNTR der TCW aufeinanderfolgend fortgeschrieben und wird ein Kennzeichen bei b6 des zugeordneten TCW bei Koinzidenz zwischen den Inhalten des Zählers und des TTM für die Aufgabe gesetzt Wenn das Kennzeichen auf diese Weise gesetzt ist, wird die Taskstartadresse von der Taskstartadresse TSA wiedergewonnen. Es erfolgt ein Sprung zur wiedergewonnenen Startadresse, wodurch das Ausgewählte der Programme 1 —4 (PROGl... PROG4) durchgeführt wird. Während der Durchführung ist ein Kennzeichen bei b7 des TCW im RAM 106 gesetzt, das dem durchgeführten Programm entspricht Daher wird, solange dieses Kennzeichen gesetzt ist, entschieden, daß das zugeführte Programm durchgeführt wird. Auf diese Weise wird das Programm für die Prozeßprioritätssteuerung 242 gemäß F i g. 4 durchgeführt Folglich wird eines der Taskprogramme 252—258 mit Pegel »0« bis »3« durchgeführt Wenn die IRQ während der Durchführung irgendeines Taskprogramms abgegeben wird, wird die Durchführung von neuem unterbrochen zur Behandlung der IRQ. Falls keine IRQ abgegeben wird, kommt die Verarbeitung des gerade ausgeführten Taskprogramms zum Ende. Dann wird das EXIT-Programm 260 durchgeführt zur Abgabe einer Ende-Mitteilung.

Das EXIT-Programm 260 ist ausführlich in F i g. 9 dargestellt Dieses Programm besteht aus Schritten 262 und 264 zum Identifizieren des beendeten Taskprogramms. In den Schritten 562 und 564 wird aufeinanderfolgend eine Wiedergewinnung durchgeführt beginnend beim Task mit Pegel »0« zum Identifizieren des Pegels des beendeten Taskprogramms. Im nächsten Schritt 568 wird das Kennzeichen RUN, das bei b7 von TCW entsprechend dem beendeten Taskprogramm gesetzt ist, rückgesetzt, was bedeutet, daß dieses Programm vollständig beendet ist Die Verarbeitung wird wieder von der Prozeßprioritätssteuerung 242 übernommen, wodurch das als nächstes durchzuführende Programm bestimmt wird.

Fi g. 10 zeigt ein Programm für den Pegel »0«. Die Aktivierungsanforderung für dieses Programm wird mit einer Zeitsteuerung von 10 ms erzeugt, wie das in Tafel 1 dargestellt ist. In einem Schritt 650 werden Daten von ADC1 abgerufen und in einem Schritt 654 wird eine Aktivierungsanforderung zum Abrufen nächster Daten von ADCl abgegeben. Ein Schritt 652 ist vorgesehen, damit eine ADCEND IRQ erreicht werden kann vor dem Starten bzw. Anlassen der Maschine. Wenn ein Kennzeichen, das anzeigt, daß die Maschine noch nicht gestartet ist, gesetzt ist, erfolgt RTI, d. h., das unterbrochene Programm wird zurückgewonnen. Dieses Programm entspricht dem INITI ALIZ-Programm 204 gemäß F i g. 4. In einem Schritt 656 werden Daten von ADC2 abgerufen. In einem folgenden Schritt 658 wird eine Aktivierung zum Abrufen nächster Daten von ADC2 gesetzt In einem Schritt 660 werden Daten bezüglich der Maschinendrehzahl abgerufen bzw. abgetastet. Wenn alle diese Schritte verarbeitet sind, wird das Unterprogramm EXIT des OS-Programms durchgeführt zum Löschen der bei b7 des zugeordneten TCW gesetzten Kennzeichens.

Fig. 11 zeigt ein Programm für den Pegel »1«. In einem Schritt 642 wird entschieden, ob die Maschine gestartet ist Bejahendenfalls springt das Programm zu einem Schritt 678, in dem der Zündzeitpunkt berechnet wird. In einem Schritt 674 wird das CARBCAL-Programm durchgeführt. Das heißt, da die Daten Dflat zum Steuern des Ventil-Tastverhältnisses im ROM 104 als Kenndaten (Dm) abhängig von den zugeordneten Parametern gespeichert sind (wie der Anzahl der Maschinenumdrehungen N und dem Unterdruck VC), wie in F i g. 13 dargestellt, werden die Kennfelddaten ausgelesen und im RAM 106 gespeichert, bis zu einem Schritt 974 gemäß Fig. 18, in dem die Kennfelddaten Dm aus dem RAM 106 ausgelesen werden, wie das weiter unten erläutert wird.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die im ROM 104 gespeicherten Daten digital in Form eines matrixartigen Kennfeldes vorliegen. Folglich wird ein Interpolationsverfahren verwendet, um die Kennfelddaten Dm mit hoher Genauigkeit für die Drehzahl N und den Unterdruck VC zu erhalten, die in Form einer analogen Größe erhältlich sind. Als nächstes wird in einem Schritt 676 das IGNCAL-Programm durchgeführt. Diese Programmdurchführung erfolgt mittels Datenwiedergewinnung von zugeordneten Kennfeldern. In einem Schritt 678 wird das DWALCAL-Programm durchgeführt zum rechnerischen Bestimmen der Stromflußzeit für die Zündung.

Das dem Aufgabe-Pegel »2« zugeordnete Programm LAMBDA ist ein Programm für die korrigierende /i-Sonde, während das Programm für den Pegel »3« ein Programm zur Bestimmung von Korrekturfaktoren unter Berücksichtigung der Umgebungstemperatur, der Kühlwassertemperatur oder dergleichen ist. Da die Parameter zur Bestimmung dieser Faktoren sehr große Zeitkonstanten besitzen, können Parameter, die sich mit langen Intervallen ändern, zu diesem Zweck verwendet werden.

Wie bereits erläutert, wird die INTV IRQ gemäli der Lehre dieses Kegelverfahrens so erzeugt, daß aiie Rechenoperationen zur Regelung unabhängig von der Drehzahl durchgeführt werden können. Eine Anordnung £

einer Schaltung zur Erzeugung dieser IRQ ist in Fig. 12 schematisch dargestellt. Gemäß Fig. 12 wird ein ;;'

Register 735 mit Daten zum Setzen der Zeitgeberunterbrechungsperiode (z. B. 10 ms) von der CPU über einen ;|

Datenbus 752 geladen, während ein Zähler 736 gleichzeitig mit Taktimpulsen (CLOCK) versorgt ist. Die in dem 65 'ß Register 735 enthaltenen Dateninhalte werden mit dem Zählausgangssignal vom Zähler 736 über einen Verglei- ;{<i

eher 737 verglichen, der ein Ausgangssignal bei Koinzidenz der Inhalte zwischen dem Register 735 und dem |j

Zähler 736 erzeugt. Das Ausgangssignal vom Vergleicher 737 wird zum Setzen von Flipflops 738 und 740 fj5

verwendet Simultan mit dem Setzen der Flipflops 738 und 740 wird ein Ausgangssignal von einem UND-Glied 747 erzeugt, wodurch sowohl der Zähler 736 als auch das Flipflop 738 rückgesetzt werden. Wenn ein Flipflop 739 gesetzt wird, wird ein Zeitsteuerunterbrechungssignal IRQ über ein UND-Glied 748 und ein ODER-Glied 751 erzeugt

S Das Flipflop 735 dient zum Maskieren des Zeitsteuerunterbrechungssignals IRQ, wenn dieses Signal unnötig ist, d. h., wenn die Maschine gestartet bzw. angelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Flipflop 739 mit einem Rücksetzbefehl von der CPU versorgt

Andererseits wird eine ENST-Unterbrechungsanforderung, die zu erzeugen ist, wenn die Maschine zufällig oder wegen eines Ausfalls angehalten wird, über eine ähnliche Schaltungsanordnung wie für die Zeitsteuerunterbrechung erzeugt mit einem Register 741, einem Zähler 742, einem Vergleicher 743, UND-Gliedern 749 und 750 und Flipflops 745 und 746. Das dem Zähler 742 zugeführte Signal ist jedoch dasjenige, das während der Drehung der Maschine erzeugt wird. Dieses Signal ist das Bezugswinkelsignal REF, das vom Fühler 146 gemäß F i g. 3 erzeugt wird und das bei jeder Drehung von 180° der Kurbelwelle erzeugt werden kann im Fall einer 4-Zylinder-Brennkraftmaschine. Da der Zähler 742 rückgesetzt wird, wenn das Signal REF erzeugt wird, kann kein ENST-Unterbrechungssignal erzeugt werden. Wenn jedoch die Maschine wegen der erläuterten Gründe angehalten wird, verschwindet das REF-Signal, wodurch der Zähler 742 aus seinem Rücksetzzustand gelöst wird. Daher kann das ENST-Unterbrechungssigtsal in der in Zusammenhang mit der Erzeugung des Zeitsteuerunterhrechungssignals erläuterten Weise erzeugt werden.

Das Zeitsteuerunterbrechungssignal IRQ triggert die Aktivierung von Task, wie das im Blockschaltbild gemäß F ΐ g. 4 dargestellt ist, wodurch die Taskprogramme in Zusamenhang mit den zugeordneten Prioritäten verarbeitet werden. Bei Empfang einer Unterbrechungsanforderung analysiert nämlich die CPU die Ursache für die empfangene Unterbrechungsanforderung. Wenn erfaßt wird, daß die Unterbrechungsanforderung die Zeitsteuerunterbrechung betrifft werden die Tasks 252, 254, 256 und 2,58, die den Prioritätspegeln zugeordnet sind, aktiviert und wird das mittels der Prozeßprioritätssteuerung 242 gewählte Taskprogramm durchgeführt Wenn das Taskprogramm beendet ist wird die Anzeige mittels der Durchführung des EXIT-Programms angegeben. Abhängig von dem nächsten Zeitsteuerunterbrechungssignal wird das als nächstes durchzuführende Taskprogramm durch die Prozeßprioritätssteuerung 242 gewählt

Bei Auftreten des ENST-Unterbrechungssignals werden sowohl die Kraftstoffpumpe als auch das Zündsystem abgeschaltet Alle Eingangs/Ausgangs-Steuerschaltungen werden gesperrt

In ähnlicher Weise wird bei Auftreten von ADCl, ENDIRQ oder von ADC2 ENDIRQ ein Flipflop 764 auf »1« gesetzt wenn der Folgebetrieb von ADCl beendet ist Wenn ein Flipflop 762 auf »1« von der CPU über den Bus 752 gesetzt ist, wird ein UND-Glied 770 dann freigegeben zur Erzeugung eines Diensteanforderungssignal zur CPU zur Behandlung von ADCl ENDIRQ. Wenn jedoch das Flipflop 762 nicht auf »1« gesetzt ist, wird ADCI ENDIRQ gesperrt. Das gleiche trifft für ADC2 zu. Bei Beendigung des Folgebetriebes für ADC2 wird das Flipflop 768 auf »1« gesetzt. Wenn ein Flipflop 766 zu diesem Zeitpunkt auf »1« gesetzt ist, wird ADC2 ENDIRQ erzeugt über ein UND-Glied 772 und das ODER-Glied 751. Andererseits bleibt das UND-Glied 772 gesperrt, solange das Flipflop 766 nicht auf »1« gesetzt ist wodurch sich ergibt, daß keine ADC2 ENDIRQ erzeugt wird. Auf diese Weise wird lediglich dann, wenn das Flipflop 739, 745, 762 und/oder 766 auf »1« gesetzt ist, die zugeordnete IRQ abgegeben, und umgekehrt

Wie in der Tafel 1 aufgelistet sind die Prioritäten der Programme abhängig von den Funktionen der Programme bestimmt, wobei Intervallaktivierungsanforderungen abhängig von den Prioritäten abgegeben werden. Auf diese Weise werden Haupttasks zum Steuern bzw. Regeln des Maschinenbetriebes an vorgegebenen Intervallen aktiviert unabhängig von der Drehzahl der Maschine. Folglich kann die Belastung bezüglich der CPU im wesentlichen konstant bleiben, um eine Steuerung bzw. Regelung mit hoher Zuverlässigkeit und hohem Wirkungsgrad sicherzustellen.

Fig. 13 zeigt bildlich die Soll-Ventiltastverhältnisse Dflatder Magnetventile, die in dem ROM 104 in Form eines Kennfelds gespeichert sind.

Fig. 14 zeigt in einem Blockschaltbild Einzelheiten des CABC-Registers 165 gemäß Fig.3. In Fig. 14 entspricht das Register 802 dem CABD-Register in Fig.3 und speichert Daten D über die Tastverhältnisse der Magnetventile, d. h.. Daten bezüglich der Impulsbreiten. Das CABP-Register gemäß F i g. 3 entspricht dem Register 806 in F ig. 14.

Es sei nun angenommen, daß ein Bit »H« in einer Bitstellung b0 in einem MODE-Register 1160 gesetzt ist Dann werden sowohl das UN D-Glied 1144 (F i g. 3) als auch das UN D-Glied 816 freigegeben. Ein Zeitgeber 804, der durch eine Zählerschaltung gebildet ist, zählt die Taktsignale von dem UND-Glied 816. Der Zählwert B wird mit dem Inhalt verglichen, der im Register 806 vorhanden ist, mittels eines Vergleichers 810. Wenn der Zählwerl B über den in dem Register 806 gespeicherten Wert C ansteigt, wird der Zeitgeber 804 rückgesetzt. Auf diese Weise wiederholt der Zeitgeber 804 den Zählbetrieb mit einer Periode, die durch den im Register 806 gespeicherten Wert Cbestimmt ist.

Der Zählwert des Zeitgebers 804 wird mit dem Wert verglichen, der in dem Register 802 enthalten ist, mittels eines Vergleichers 808. Wenn der Zählwert B des Zeitgebers 804 kleiner als der im Register 802 gesetzte Wert A ist, wird ein Fiipriop 5i2 gesetzt. Andererseits wird, wenn der Wert «großer als der Wert A ist, das Fiipflop »12 rückgesetzt. Auf diese Weise wird das Zeitintervall, während dem das Fiipflop 812 im Setzzustand ist, durch den Wert A, der im Register 802 gespeichert ist, bestimmt. Durch Erhöhen des Werts A wird entsprechend die Dauer des Setzzustandes des Flipflops 812 erhöht. I; 65 Da der Zählbetrieb des Zeitgebers 804 mit einer Frequenz wiederholt wird, die dem im Register 806 gesetzten

j? Wert entspricht, wird das Setzausgangssignal des Flipflops 812 wiederholt mit einer Frequenz erzeugt, die dem

|; im Register 806 gesetzten Wert entspricht, und über das UND-Glied 1144 ausgegeben, das durch das Bit mit dem

1; Pegel »H« bei b0 des MODE-Registers 1160(Fi g. 3) freigegeben ist.

Ef ! 10

Wenn das Bit in der Bitstellung bO des MODE-Registers 1160 auf den Pegel »L« gesetzt ist, sind die UND-Glieder 1144 und 816 gesperrt bzw. blockiert, wodurch das Ausgangssignal vom Flipflop 812 unterbrochen ist, und wodurch gleichzeitig das Eingangssignal zum Zeitgeber 804 ebenfalls unterbrochen ist.

Die F i g. 15 und 16 stellen das Prinzip des vorgeschlagenen Regelverfahrens graphisch dar. In F i g. 2 bedeutet Of die Zeitspanne, während der die O2-Regelung (Regelung auf der Grundlage des Ausgangssignals der -i-Sonde) durchgeführt wird, zum Steuern der Tastverhältnisse D des Langsam-Magnetventils und des Haupt-Magnetventils. Die Periode, während der die Tastverhältnisse D dieser Ventile aufgrund der Kennfelddaten in der offenen Rückkopplungsschleife geregelt werden, ist mit Om bezeichnet. Die O2-Regelung wird unterbrochen, wenn eine Anzahl von Änderungen in der Steuerrichtung, d. h, in die Richtung »fett« (reich), in der das Kraftstoff/Luft-Gemisch angereichert wird, aus der Richtung »mager«, in der das Kraftstoff/Luft-Gemisch magerer gehalten wird, und umgekehrt, einen vorgegebenen Wert erreicht hat Wenn eine vorgegebene Anzahl von Scheiteln und Tälern in der Kurve des Ventil-Tastverhältnisses aufgetreten ist, wird, wie in der Figur dargestellt, die C>2-Regelung unterbrochen, d. h, die 02-Regelung während der Dauer Of wird beendet Die Anzahl der Änderungen der Steuerrichtung ist so bestimmt daß die Korrekturmenge mit hoher Genauigkeit auf der Grundlage des Ausgangssignals von der y?-Sonde eingestellt werden kann. Der Signalverlauf der Kurve, die die Änderung des Ventil-Einschaltfaktors D während der Dauer Of der 02-Regelung wiedergibt, wird durch Integrieren des Ausgangssignals von der /i-Sonde mittels eines Proportional-Integral-Reglers erhalten (vgl. US-PS 40 56 932). Bei Unterbrechung der O2-Regelung zu einem Zeitpunkt ii geht die Regelung zur Kennfeldsteuerung über, die durch die folgend«; Periode Om für die Regelung in offener Schleife wiedergegeben ist In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß bei einer Differenz ΔΌ\ zu dem Zeitpunkt fi zwischen einem Wert Dm 0, der von dem Kennfeld (vgl. F i g. 13) in Übereinstimmung mit den Maschinenbetriebszuständen ausgelesen wird, d. h., Parametern wie die Maschinendrehzahl, der Unterdruck im Eingangskrümmer und dergleichen, und einem Mittelwert ao der Steuermenge unmittelbar vor der Beendigung der OrRegelphase Of, das Kraftstoff/Luft-Verhältnis auf der Grundlage eines Wertes gesteuert wird, der durch Addieren der Differenz AD\ zum Wert Dm erhalten wird, der anschließend aus der Datentabelle ausgelesen wird. Die Kennfeldsteuerung, d. h., die O«-Steuerbetriebsart, wird während einer vorgegebenen Zeit, z. B. 30 s oder 60 s, durchgeführt. Wenn eine plötzliche Änderung einer Größe ABl, die kleiner als ein vorgegebener Wert ist, im Verlauf der Tabellensteuerung zu einem Zeitpunkt von beispielsweise ίο stattfindet, nimmt der aus dem Kennfeld ausgelesene Wert eine entsprechende Größe Dm 1 an. Nach Verstreichen einer vorgegebenen Zeit T wird wieder von der Tabellensteuerung Om zur 02-Regelung umgeschaltet Die Länge der Zeitdauer T ist vorbestimmt, so daß eine Entscheidung durchgeführt werden kann, ob die Korrekturrüenge AD\, die aus dem Zustand des Abgases bestimmt ist, wie erläutert, fortgeschrieben werden soll oder nicht.

F i g. 16 zeigt den Steuervorgang ähnlich dem gemäß F i g. 15 mit der Ausnahme, daß eine plötzliche Änderung des Maschinenbetriebszustandes stattfindet mit einer Größe AB2, die größer als der vorgegebene Wert ist. Diese Änderung AB2 kann als Kriterium zur Entscheidung verwendet werden, ob die Korrekturmenge AD\ neu bestimmt werden muß. Insbesondere wird, wenn die plötzliche starke Änderung AB2 zu einem Zeitpunkt vor dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitdauer 7*vom Zeitpunkt ii auftritt, zu diesem Zeitpunkt to die 02-Regelung sofort ausgelöst Anschließend wird von einem Zeitpunkt h aus, zu dem die Anzahl der Änderungen in der Steuerrichtiing den vorgegebenen Wert erreicht hat, das Ventil-Tastverhältnis D auf einen Wert korrigiert, der gleich dem Wert Dm 1 ist, der aus der Datentabelle ausgelesen ist, zuzüglich einer Differenz ODi davon bezüglich dem Mittelwert oca 1 der unmittelbar vorhergehenden (VRegelmenge. Auf diese Weise wird das Kraftstoff/Luft-Verhältnis gesteuert

Als nächstes wird ein Beispiel des vorgeschlagenen Kraftstoff/Luft-Verhältnisregelverfahrens mit Bezug auf die F i g. 17 —19A und B erläutert Zunächst ist gemäß Fi g. 17 eine Routine mit Schritten 902—916 (einschließlich) vorgesehen zum Prüfen, ob die O2-Regelung auf der Grundlage des Ausgangssignals der /i-Sonde durchgeführt werden kann oder nicht Im Schritt 902 wird geprüft, ob die Rückkopplungsschleife geschlossen ist oder nicht. Das heißt, es wird geprüft, ob ein Kennzeichen bezüglich geschlossener Schleife in einem vorgegebenen Bereich des RAM 106 gemäß F i g. 8 in einem Schritt 912 gesetzt ist, wie das weiter unten erläutert wird. Im Schritt 904 wird geprüft, ob die Kühlwassertemperatur höher als 40⁰C ist. Im Schritt 906 wird geprüft, ob die Maschine lediglich kurze Zeit vorher gestartet bzw. angelassen worden ist. Mit dieser Prüfung soll festgestellt werden, ob die /i-Sonde eine Temperatur erreicht hat, die zu dessen Betrieb geeignet ist Für den Fall, in dem die Maschine lediglich einen Augenblick vorher gestartet worden ist, wird ein Warte-Zähler in einem Schritt 908 gesetzt zum Auslösen einer Zeitzählung. Andernfalls wird in einem Schritt 910 geprüft, ob der Warte-Zähler in Betrieb ist. Auf diese Weise wird, wenn festgestellt ist, daß das Kennzeichen bezüglich geschlossener Schleife noch nicht gesetzt ist, bei auf niedrigem Pegel befindlicher Kühlwassertemperatur eine geeignete Steuermenge, die zur Verwendung bei einem solchen Maschinenbetriebszustand vorbestimmt ist, aus dem Kennfeld ausgelesen und in das CABD-Register 165 geladen, wodurch das Langsam-Magnetventil 16 und das Haupt-Magnetventil 18 auf der Grundlage der so aus dem Kennfeld ausgelesenen Menge gesteuert werden.

Als nächstes wird, wenn in einem Schritt 910 festgestellt ist, daß der Zeitzählbetrieb des Warte-Zählers beendet ist, geprüft, ob das Ausgangssignal der ,i-Sonde 142 den vorgegebenen Wert überschritten hat, d. h., ob die /t-Sonde crwäiTüi und aktiviert ist. Wenn die .i-Sonde ausreichend erwärmt ist. wird das Kennzeichen bezüglich geschlossener Schleife in dem vorgegebenen Bereich des RAM 106 in einem Schritt 916 gesetzt, woran sich die Auslösung der 02-Regelung anschließt.

Wenn die geschlossene Schleife für die O₂-Regelung erreicht ist, geht das Programm mit der Routine weiter, die in dem Fließdiagramm gemäß Fig. 18 dargestellt ist. Gemäß Fig. 18 geht, wenn in einem Schritt 918 entschieden ist, daß ein Kennzeichen gesetzt ist zur Steuerung der Unterbrechung der 02-Regelung, d. h., wenn die Kennfeldsteuerung (OM-Steuerung) durchgeführt wird, die Routine zu einem Schritt 920 über, in dem ein Zählwert, der die Anzahl der Scheitel und Täler der Ventil-Tastverhältniskurve wiedergibt, die im Verlauf der

02-Regelung gezählt sind, mit dem vorgegebenen konstanten Wert verglichen wird, wie das erläutert ist. Solange der Zählwert den vorgegebenen Wert noch nicht erreicht hat, wird die Drehzahl N der Maschine aus der Schaltung 126 gemäß F i g. 3 ausgelesen (Schritt 922). Gemäß einem Schritt 924 in F i g. 17 wird ein Steuerverstärkungswert für den Integrator der Proportional-Integral-Regelung aus dem im ROM gespeicherten Kennfeld abhängig von der Maschinendrehzahl N ausgelesen. Das im ROM gespeicherte Kennfeld enthält Verstärkungen für den Integrator, die proportional der Maschinendrehzahl N sind. Die ausgelesenen Kennfelddaten werden im RAM in einem vorgegebenen Bereich gespeichert. In einem Schritt 926 wird das Ausgangssignal der /Z-Sonde mit einem vorgegebenen Bezugswert verglichen, wie das erläutert ist. Wenn das vom Ausgangssignal der /?-Sonde 142 abgeleitete Kraftstoff/Luft-Verhältnis als dem mageren Zustand zugeordnet festgestellt wird (mageres Kraftstoff/Luft-Gemisch), wird in einem Schritt 928 festgestellt, ob zu dem mageren Zustand von dem fetten Zustand (d. h, dem angereicherten Kraftstoff/Luft-Gemisch) übergegangen ist. Bejahendenfalls werden die Spitzenwerte K_u K₂, K₃, Ka,... (vgl. F i g. 15) mittels des RAM gesammelt. Der durch die Akkumulierung der Spitzenwerte (Scheitel und Täler) in vorgegebener Anzahl erhaltene Wert entspricht einem akkumulierten Wert, wie er in Zusammenhang mit einem Schritt 954 gemäß Fig. 18 erläutert wird. Anschließend wird in einem Schritt 932 der Zählwert, d. h, die Anzahl der Spitzenwerte K, die bis dahin gezählt worden sind, um einen Einheitswert oder um »1« inkrementiert

Anschließend wird in einem Schritt 934 ein Proportionalteil P addiert Mit dem Ausdruck Proportionalteil

wird die Größe des Anstiegs der Vorder- und der Rückflanken des integrierten Signalverlaufs des Signals bezeichnet, das vom Ausgang deri-Sonde erhältlich ist (vgl. F i g. 15,16 und 19A). Die so erhaltene Summe wird in dem CABD-Register (F i g. 3) als Ventil-Tastverhältnis D in einem Schritt 936 gesetzt und zur Steuerung des

Langsam-Magnetventils und des Haupt-Magnetventils verwendet

Wenn im Schritt 928 festgestellt ist, daß der Übergang von einem weniger mageren Zustand zu einem stärker mageren Zustand des Kraftstoff/Luft-Gemisches erfolgt ist, wird der Integralteil, der durch den Wert der Verstärkung definiert ist, die im Schritt 924 bestimmt ist, in einem Schritt 938 addiert

Wenn in dem Schritt 926 die Entscheidung getroffen wird, daß das momentane Kraftstoff/Luft-Verhältnis fett ist, wird in einem Schritt 940 geprüft, ob dem fetten Zustand ein magerer Zustand vorausgegangen ist oder nicht in einer Weise, wie im Fall des Schrittes 928. Wenn »Ja« erfolgt eine Ansammlung der Spitzenwerte K_{, K₃,... in einem Schritt 942, woran sich ein Schritt 944 anschließt, in dem der Zählwert um »1« inkrementiert wird, wie im Fall des Schritts 932. In einem nächsten Schritt 946 wird der Proportionalteil P subtrahiert, wobei sich die ergebende Differenz in dem CABD-Register 802 (F i g. 3) gesetzt wird. Andererseits wird, wenn die Entscheidung im Schritt 940 derart ist, daß der momentane fette Zustand ein Übergang von einem vorhergehenden noch fetteren Zustand ist in einem Schritt 948 die Subtraktion des Integralteils /durchgeführt

Auf diese Weise erfolgt eine Kraftstoff/Luft-Verhältnisregelung, d. h, eine O2-Regelung, in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal der /i-Sonde in der Routine, die die Schritte 926—948 enthält

Wenn der Zählwert, & h, die Anzahl der gezählten Spitzenwerte einen vorgegebenen Wert erreicht hat, wie oben erläutert, wird das Kennzeichen für den Unterbrechungsbefehl der 02-Regelung in einem vorgegebenen Bereich des RAM 106 gesetzt, woran sich der Schritt 952 anschließt, in dem der laufende Zählwert gelöscht wird. In einem Schritt 954 wird der Mittelwert ac_A der Kraftstoffsteuermenge, die während der O2-Regelperiode verwendet worden sind, rechnerisch bestimmt Der Mittelwert ac_A ist ein rechnerischer oder arithmetischer Mittelwert, der durch Teilen der Gesamtsumme der Spitzenwerte durch eine vorgegebene Anzahl der Auftritte von Spitzen geteilt wird. Wie erläutert, wird das Ventil-Tastverhältnis D_M, der aus der im ROM gespeicherten Datentabelle in Übereinstimmung mit den Parametern TVund VCim Schritt 674 gemäß F i g. 11 ausgelesen ist, in dem RAM in dessen vorgegebenen Bereich gehalten. In einem Schritt 956 werden die Kennfelddaten Dmo, die in dem RAM gespeichert sind, ausgelesen. Anschließend wird die Differenz AD\ zwischen dem Mittelwert «/· und den Kennfelddaten Dmο rechnerisch bestimmt In einem Schritt 960 werden die Drehzahl N und der Unterdruck VC, die bei der Bestimmung der Differenz AD\ berücksichtigt worden sind, im RAM gespeichert als jeweilige vorhergehende Werte N (alt) und VC (alt), die als Bezugswerte dienen sollen zur Erfassung von plötzlichen Änderungen der Maschinendrehzahl Nund des Unterdrucks VC Danach kehrt das Programm zur Prozeßprioritätssteuerung 242 über das EXIT-Programm zurück, wie das in Zusammenhang mit F i g. 4 erläutert worden ist so Die Wiederherstellung (Zurückstellung) des Schritts 900 (F i g. 16) erfordert das Verstreichen einer Zeit von mindestens 40 ms. Wenn während des Betriebes der Prozeßprioritätssteuerung 242 festgestellt wird, daß ein Taskprogramm, das einer höheren Priorität als dem Pegel »2« zugeordnet ist, bei der die O2-Regelung gegenwärtig durchgeführt wird, vorliegt wird die das Taskprogramm der höheren Priorität durchgeführt Folglich kann möglicherweise ein Fall auftreten, in dem die Durchführung des Schrittes 900 einen Zeitbedarf erfordert der länger als 40 ms ist

Wenn das O2-Regelungs-Unterbrechungskennzeichen gesetzt ist werden Schritte 962—978 durchgeführt Das heißt, die Kennfeldsteuerung wird durchgeführt Diese Schritte 962—968 dienen dazu, daß die Kennfeldsteuerung [Om) während einer vorgegebenen Zeitdauer, einer Zeitspanne, die durch einen Zeitgeber gesetzt ist aufrecht erhalten wird, wenn keine plötzliche oder bedeutende Änderung bei der Drehzahl oder dem Unterdruck auftritt Eine Änderung AVC des Unterdrucks wird rechnerisch im Schritt 962 bestimmt und mit einem vorgegebener. Bezugswert im folgenden Schritt 964 verglichen. Das heißt, es wird im Schritt 964 entschieden, ob die Änderung AVCeine bedeutende Größe besitzt oder nicht In ähnlicher Weise wird bezüglich der Maschinendrehzahl N in Schritten 966 und 968 geprüft Im Schritt 970 wird der Zählwert des Software-Zählers um »1« inkrementiert Im Schritt 972 wird der inkrementierte Zählwert mit einem vorgegebenen Wert verglichen, der in einem Software-Zeitgeber gesetzt ist Wenn der Zählwert kleiner als der voreingestellte Wert ist d. h, wenn die Tabellensteuerung noch nicht über die vorgegebene Zeit durchgeführt worden ist, werden die Kennfelddaten Dm im Schritt 974 ausgelesen und wird die Rechenoperation (Dm+4D\) im Schritt 976 in ähnlicher Weise, wie vorstehend in Zusammenhang mit dem Schritt 956 erläutert durchgeführt Das Ergebnis der Rechnung wird in

das CABD-Register 802 (F i g. 3) im Schritt 978 geladen, der dem bereits erläuterten Schritt 936 entspricht.

Eine plötzliche bedeutende Änderung, die im Unterdruck oder in der Drehzahl im Verlauf der Tabellensteuerung auftritt, wird in dem Schritt 964 bzw. 966 erfaßt, wodurch das (VRegelungs-Unterbrechungskennzeichen im Schritt 980 rückgesetzt wird und der Zählwert des Software-Zählers im Schritt 982 gelöscht wird. Die gleiche Prozedur findet nach Verstreichen der vorgegebenen Zeit statt, die durch den Software-Zeitgeber (vgl. Schritt 5 972) gesetzt ist.

Die Fig. 19A und 19B zeigen den O₂-Regelbetrieb. In dem Augenblick, in dem das Ausgangssignal der /2-Sonde 142 einen Bezugswert überschreitet, wird die Zeitverzögerung im Regelsystem dadurch kompensiert, daß das Tastverhältnis D plötzlich um den Proportionalteil P in Gegenrichtung geändert wird. Danach ändert sich das Ventil-Tastverhältnis D mit konstanter Rate /, einem Verhältnis, das der Verstärkung des Integrators 10 entspricht, bis das Ausgangssignal von der/i-Sonde wieder den Bezugswert überschritten hat. Durch Wiederholen dieser Schritte wird die C^-Regelung zum Aufrechterhalten des Kraftstoff/Luft-Verhältnisses auf einem vorgegebenen Wert durchgeführt. Wie sich aus Fig. 19 ergibt, wird in einem Bereich, in dem die Maschinendrehzahl A/hoch ist, die Verstärkung des Integrators erhöht, mit dem Ergebnis, daß sowohl der Proportionalteil PaIs auch die Rate bzw. der Integralteil /ebenfalls entsprechend erhöht werden. 15

Hierzu 16 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Regeln des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses bei Brennkraftmaschinen mit einem Regelsystem, das aufweist:
5

— mehrere Fühler, die Betriebsparameter der Maschine erfassen, einschließlich einer ,!-Sonde, welche die Sauerstoffkonzentration im Abgas der Maschine erfaßt,

— Stellglieder, die die Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine einstellen,

— einen zentralen Prozessor,

— einen RAM-Speicher, der Ausgangssignale des Prozessors speichert,

— einen ROM-Speicher, der Programme und Festdaten speichert und

— eine Eingabe/Ausgabe-Einrichtung, die mit den Fühlern verbunden ist, die von den Fühlern erfaßten Signale zum Prozessor speist und Ausgangssignale des Prozessors und Maschinensteuersignale den Stellgliedern zuführt, durch