DE3100825A1 - Einrichtung zum steuern der zuend- und/oder kraftstoffeinspritz- und/oder getriebeschaltvorgaenge bei brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

_B. 6722

2 5-11.1980 Ve/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1

Einrichtung zum Steuern der Zünd- und/oder Kraftstoffeinspritz- und/oder Getriebeschaltvorgänge bei Brennkraftmaschinen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Haüptanspruchs. Mikroprozessoren enthaltende Steuereinrichtungen in Kraftfahrzeugen sind z.B. bereits aus folgenden Literaturstellen bekannt:

Electronics, January 20, 197T₅ Seite 102 ff, Electronic Design 1, January U, 1977, Seite 3k ff,· Elektronik, 1977, Heft U, Seite U8 ff, SAE-Paper Wr. 750 ^32, Application of Microprocessors to the Automobile, Seite 65 ff, etz-b, Band 28, 1976, Heft 15, Seite U96 ff, Computer, August 197¹I, Seite 33 ff.

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Weiterhin sind fest "verdrahtete Rechner zur Steuerung von Vorgängen im Kraftfahrzeugs bzw. in der Brennkraftmaschine., z.B. aus der DE-PS 2 50U 81+3 (US-PS U 0Ö3 539) bekannt. Ein solcher fest verdrahteter Rechner hat gegenüber einem Mikrdprozssor-System den Nachteil schlechterer Variabilität,, während die bekannten Mikroprozessor-Systeme in Abhängigkeit von der notwendigen Eingabe/Ausgabe-Einheit und der davon wiederum abhängigen notwendigen Speicherwerte im Festspeicher aufgrund aufwendiger Programme zur Aufbereitung und Verarbeitung der extern angelegten Signale mehr oder weniger langwierige und damit langsame Rechenprozesse ausführen· müssen, die insbesondere bei höheren Drehzahlen eine Beschränkung auf Kosten der Rechengenauigkeit erfahren müssen, oder sie müssen eine entsprechend hohe Anzahl von bits aufweisen, insbesondere für die Kraftstoffeinspritzung₅ bei der üblicherweise mehr als 8 bit benötigt werden.

In den DE-OS 2 732 781₉ 2 83U 796, 2 850 53^ sowie 2 900 111 sind bereits Eingabe/Ausgabe-Einheiten beschrieben, in denen, zur Entlastung des Mikrorechners Rechenoperationen und Zählvorgänge ablaufen. Bei diesen Eingabe/Ausgabe-Einheiten besteht grundsätzlich das Problem, daß bei den verschiedenen Typen von Brennkraftmaschinen, insbesondere auch in Abhängigkeit der Wünsche der Hersteller₃ verschiedene Parameter der Brennkraftmaschine erfaßt und auf die unterschiedlichste Art aufbereitet werden müssen. Dennoch sollte aus Gründen der Wirtschaftlichkeit eine einheitliche Eingabe/Ausgabe-Einheit für sämtliche Möglichkeiten konzipiert werden.

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Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß durch weitgehende Verlagerung von Rechenoperationen, Zählvorgängen, Erfassung von Meßwerten und Ausgabe von Stellgrößen aus dem Mikrorechner in die Eingabe/Ausgabe-Einheit eine Entlastung des Mikrorechners stattfindet, sowie ein schnellerer Zugriff zu Parametern gewährleistet ist und daß weiterhin eine große Variabilität in der Aufbereitung und Verarbeitung von Parametern gegeben ist. Diese Variationen können vom Mikrorechner aus über das Bussystem gesteuert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Einrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Zuordnung mehrerer Komparatoren zur Steuerung von Schaltendstufen, insbesondere Zündungsendstufen, zum Winkelinkrementzähler. Dadurch können die dort laufenden Zählvorgänge mehrfach ausgenutzt werden und zur Steuerung einer praktisch beliebigen Anzahl von Endstufen verwendet werden. Eine mechanische Hochspannungsverteilung kann dadurch z.B. mit geringem Aufwand vermieden werden.

Besonders vorteilhaft ist es auch, zur Synchronisation der periodischen Zählvorgänge im Winkelinkrementzähler je eine durch die Kurbelwelle und die Nockenwelle angetriebene Winkelmarkengeberanordnung vorzusehen. Da z.B. ein Zündzyklus bei ^-Takt-Brennkraftmaschinen üblicherweise über 720 Kurbelwelle abläuft, können somit die exakteren Kurbelwellenmarken zur Synchronisation verwendet werden, während die Nockenwellenmarken jeweils

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den Beginn eines 720 Zyklus festlegen. Dies erfolgt durch eine im wesentlichen aus einer UND-Verknüpfung bestehenden Auswahlschaltung. Heben der Fortbildung der Erfindung sind diese Maßnahmen auch von eigenständiger erfinderischer Bedeutung»

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der.Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines bekannten Mikrorechner-Systems für eine Brennkraftmaschine, Figur 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Eingabe/Ausgabe-Einheit im Blockschaltbild und Figur 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels.

Beschreibung des Ausführungsbeispieles

Bei dem in Figur 1 dargestellten Mikrorechner-System ist ein Mikroprozessor 10 mit einem Arbeitsspeicher (RAM) 11, mit einem Festwertspeicher (EOM₅ PROM oder EPROM) 12 sowie mit einer Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 über einen Datenbus 1U und - mit Ausnahme der Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 - über einen Adressenbus 15 verbunden. In Abhängigkeit von dem zu übertragenden Informationsgehalt kann ein solcher Datenbus 1h- z.B. aus acht Einzelleitungen bestehen. Ferner kann eine Auswahileitung (Chip Select) nötig sein, um eine aus mehreren Eingabe/Ausgabe-Einheit auszuwählen. Die Bauteile 10 bis 12 sind über eine Lese-Befehlsleitung 16 miteinander verbunden um anliegende oder gespeicherte Informationen abzurufen. Eine die'Bauteile 10, 11 verbindende Schreib-Befehlsleitung 18 dient dazu₃ Informationen in ·

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Zwischenspeicher einzulesen. Eine Programmunterbrechungs-Befehlsleitung (interrupt) 20 führt von der Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 über eine Klemme 21 zum Mikroprozessor 10. Diese Leitung dient dazu, bei Vorliegen bestimmter Informationen ein gerade im Mikroprozessor ablaufendes Programm zu unterbrechen. Von einer Rücksetzschaltung 22 führt eine Lösch-Befehlsleitung (Clear) 23 zur Eingabe/ Ausgabe-Einheit und zum Mikroprozessor 10. Sie dient dazu, bestimmte Anfangsbedingungen, z.B. bei einem Programmbeginn zu schaffen. Ein Frequenzgenerator 2k ist mit dem Mikroprozessor 10 verbunden. Vorzugsweise eine daraus durch Teilung gewonnene Frequenz wird über die Klemme 25 (Takt) der Eingabe/ Ausgabe-Einheit zugeführt. Eine eine Versorgungsspannung rührende Klemme 26 ist mit einer Spannungsstabilisierunga- ■ schaltung 27 verbunden, deren stabilisierte Ausgangsspannung einer Klemme 28, sowie sämtlichen Bauelementen zugeführt ist, die Elektronik beinhalten.

Eine Eingangsschaltung 29 weist sieben Eingänge 30 bis 36 auf, die mit externen Signalgebern verbunden sind. Dadurch wird der jeweilige Zustand, z.B. einer Brennkraftmaschine an das Rechensystem gemeldet. Eine mit den Eingängen 30, verbundene Geberanordnung 37 besteht aus einer mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbundenen Zahnscheibe 370, auf der umfangsseitig eine. Vielzahl von Zähnen 371 angebracht sind. Diese Zähne werden durch einen ersten Aufnehmer 372 abgetastet, indem jeder ferromagnetische Zahn in diesem induktiven Aufnehmer 372 eine Flußänderung hervorruft, die ein Spannungssignal zur Folge hat. Die dadurch erzeugte drehzahlabhängige Signalfolge wird dem Eingang 30 zugeführt. Statt ferromagnetischer Zähne können auch andere Marken vorgesehen sein, die durch andere Aufnehmer abtastbar sind. So kann z.B. die Scheibe in Umfangsrichtung streifenförmig magne-

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tisiert sein oder eine Lochanordnung aufweisen, die durch optische Vorrichtungen abtastbar ist. Eine Bezugsmarke ist ebenfalls auf dex* Scheibe 3TO angeordnet» Die Bezugsmarke 373 "wird von eine.m zweiten Aufnehmer 37^ abgetastet und das Bezugsjnarkensignal dem Eingang 31 zugeführt. Eine weiteres ^mi~k dem Gebereingang 32 verbundene Geberanordnung 310 besteht aus einer mit der nockenwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Scheibe 311₃ auf der eine Bezugsmarke 312 aufgebracht ist. Diese Bezugsmarke 312 wird von einem dritten Aufnehmer 313 abgetastet» Natürlich könnten die Zähne 371 prinzipiell auch auf der Scheibe 311 aufgebracht sein und durch den Aufnehmer 372 abgetastet werden. Die Frequenz der Impulsfolge würde sich dann allerdings /halbieren. Weitere Informationen der Brennkraftmaschine, bz.w. des Fahrzeugs liegen als Temperatur T₅ angesaugte Luftmenge L₃ Stellung des Drosselklappenschalters 38 und Stellung des Startschalters 39 an den Eingängen 33 bis 36 an. Die Zahl dieser weiteren Informationen ist noch beliebig erweiterbar und nicht auf die dargestellten Informationen beschränkt. Weitere Informationen sind z.B. die Versorgungsspannung j die Signale .eines Klopf- und eines Abgassensors j der Druck₉ das Drehmoment und die Stellung weiterer Schalter zur Erfassung von Last, Leerlauf usw. Die dargestellten sieben Eingangsinformationen an den Eingängen 30 bis 36 werden in der Eingangsschaltung aufbereitet ₃ entstört und soweit erforderlich,, digitalisiert. Ausgangsseitig werden diese Informationen über die Klemmen J+0 bis k6 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 zugeführt. Sofern Informationen an der Eingangsschaltung 29 in analoger Form vorliegen₃ werden sie durch einen in der Eingangsschaltung 29 enthaltenen Analog-Digital-Wandler, z.B. einen VCO (voltage controlled oscillator), in Frequenzen umgewandelt. Eine Signalaufbereitung kann z.B. mit Hilfe von Schmitt-Triggern erfolgen. Zur Entstörung können an sich bekannte Entprell-Schaltungen sowie Schaltungen zum Schutz gegen Überspannung eingesetzt werden.

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Zwei Endstufenausgänge der Eingabe/Ausgabe-Einheit sind über Klemmen U7j ^8 mit Schalt endstuf en i+9 ₉ 50 verbunden, die als Zündungsendstufen ausgebildet sind. Solche Zündungsendstufen enthalten in bekannter Weise einen Halbleiterschalter im Primärstromkreis einer Zündspule, in deren Sekundärstromkreis -wenigstens eine Zündstrecke 51 , 52, bzw. Zündkerze geschaltet -ist. Eine weitere Schaltendstufe 5^ zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung über vier dargestellte Einspritzdüsen 55 bis 58 ist ebenfalls mit der Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 über eine Klemme 53 verbunden. Schließlich ist noch eine Schaltendstufe 61 zur Getriebesteuerung über zwei Klemmen 59, 60 mit der Einheit 13 verbunden, durch die zwei Hydraulikventile 62, 63 steuerbar sind. Diese Anzahl kann natürlich bei vielen Ausführungsformen wesentlich höher sein.

Die Wirkungsweise des dargestellten Mikroprozessors-Systems ist an sich .bekannt und vielfach in der Literatur beschrieben. Neben dem eingangs genannten Stand der Technik sei in diesem Zusammenhang vor allem auf die Gebrauchshandbücher der verschiedenen Mikroprozessor-Hersteller verwiesen, in denen detailliert sowohl der Aufbau und die Beschaltung der einzelnen Bausteine, wie auch deren Wirkungsweise und Programmierung beschrieben ist. Aufbauvarianten und Schaltungsmöglichkeiten, bzw. -Vorschläge sind sehr detailliert angegeben. Als Beispiel sei auf die Handbücher der Firma RCA "User Manual for the CDP 1802 Cosmac Microprocessor MPM-201A" und "RCA, Integrated Circuits, SSD-210, U-76" verwiesen.

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Im Rahmen eines im Festwertspeicher 12 gespeicherten Programms werden vom Mikroprozessor 10 extern an der Eingabe/ Ausgabe-Einheit 13 anliegende Informationen im Zusammen- . hang mit fest gespeicherten Informationen verarbeitet. Das errechnte Ergebnis_s im vorliegenden Fall die Signale zur Steuerung von Zündung₉ Einspritzung und Getriebe, werden den Schaltendstufen h9 _s 5O₅ 5k, 61 weitergegeben zur Ausführung der gewünschten Schaltbefehle. Endergebnisse und Zwischenergebnisse werden zum Teil im Arbeitsspeicher 11 zwischengespeichert, um dann bei Bedarf durch den Mikroprozessor wieder abgerufen zu werden.

Die Anzahl der verwendeten Mikroprozessoren, Festwertspeicher und Arbeitsspeicher ist nicht gemäß der Darstellung beschränkt, sondern kann in Abhängigkeit der zu verarbeitenden Informationem, dem Umfang des Programms und dem Umgang der gespeicherten Daten beliebig erweitert werden. Diese Anzahl hängt natürlich auch vom jeweils verwendeten Bauteiltyp ab_s bzw. von dessen Arbeits- und Speichermöglichkeiten.

In dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die mit dem Drehzahlsignal beaufschlagte Klemme ko übor eine Frequenzvervxelfachungsstufe 70 mit dem Takteingang C des Winkelinkrementzählers 71 verbunden. Die die Bezugsmarkensignale führenden Klemmen U1 , \2. sind über eine Auswahlschaltung 72 und über ein ODER-Gatter 73 mit dem Ladeeingang PE des Zählers 71 verbunden. In der Auswahlschaltung 72 sind die beiden Klemmen Hl, k2 über zwei Umschalter 7^₅ 75 wahlweise direkt oder über Inverter 765 77 mit zwei Eingängen eines UHD-Gatters 78 verbindbar. Dessen Ausgangssignal ist über einen weiteren Umschalter 79 wahlweise direkt oder über einen Inverter 80 dem Eingang des ODER-Gatters 73 zuführbar. Die Umschalter 7^₉ 75s 79 können beispielsweise durch Trans-

6 1 O ^. i im ίζ.

missions-Gatter realisiert werden und sind vom Datenbus 14 aus über eine Umschalt-Dekodierstufe 81 steuerbar. Die Dekodierstufe 81 weist eine Steuerklemme 82 auf.

Der Überlaufausgang CO ist mit einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 73 verbunden. Der Datenbus 1U ist über einen ersten Zwischenspeicher 83_S dessen Übernahmeeingang über eine Klemme ök gesteuert wird, an die Zahleneingänge des Zählers 81 angeschlossen. Die Zahlenausgänge dieses Zählers 71 sind an erste Vergleichszahleneingänge dreier Komparatoren 85, 86, 87 angelegt. Zweite Vergleichszahleneingänge dieser Komparatoren 85, 86, 87 sind über weitere Zwischenspeicher 88, 89, 90, die über Klemmen 91, 92, gesteuert werden, mit dem Datenbus Ik verbunden. Die Zahlenausgänge des Zählers 71 sind über eine Torstufe 68, die eine Steuerklemme 69 aufweist, mit dem Datenbus Ik verbunden,

Die Ausgänge der Komparatoren 85, 86 steuern zwei JK-Flipflops 9H, 95, die eine Endstufenansteuerung 96 für die beiden Zündungsendstufen ^9» 50 über die Klemmen ^7, kö darstellen. Die J-Eingänge und K-Eingänge der beiden Flipflops 9k, 95 sind an Steuerklemmen 97, 98 sowie 66, 6j

angeschlossen.

Der Ausgang des Komaprators 87 ist über einen Umschalter 99 mit dem Rücksetzeingang R eines Zählers 100 sowie mit dem Setzeingang S eines Zwischenspeichers 101 verbunden. Der Umschalter 99 wird über eine Umschalt-Dekodierstufe 102 vom Datenbus 1k aus gesteuert. Die Umschalt-Dekodierstufe 102 weist eine Steuerklemme 103 auf. Die Zahlenausgänge des Zählers 100 sind mit Zahleneingängen des Zwischenspeichers 101 verbunden. Dessen Zahlenausgänge wiederum sind über eine Torstufe IOU, die eine Steuerklemme 105 aufweist, mit dem Datenbus lk verbunden. Der Takt eingang C des Zählers 100 kann wahlweise über den Datenbus steuerbar mit den Klemmen ko, k3, kk oder mit

- jar-

weiteren parameterabhängigen Zählfrequenzen verbunden werden. Der Datenbus 1U ist weiterhin über einen Zwischenspeicher 106₅ der eine Steuerklemme 107 aufweist, mit Zahleneingängen eines Zählers 108 -verbunden. Der Takteingang C dieses Zählers 108 ist über eine Klemme 109 mit einer Zäh'lfrequenz beaufschlagt. Es können auch mehrere verschiedenes vom Datenbus 1U über Umschalter gesteuerte Zählfreq.uenzen an diese Klemme 109 angelegt werden. Dies ist in den eingangs angegebenen DE-OS näher erläutert. Der Überlaufausgang CO des Zählers 108 ist mit seinem Setzeingang PE verbunden und kann zusätzlich alternativ zum Ausgang des !Comparators 87 über den Umschalter 99 mit dem Rücksetzeingang des Zählers 100 verbunden werden.

Die Steuerklemmen 66₃ 67₅ 82_S 8U₉ 91, 92₅ 93, 97, 98, 103, 105s 107 werden über eine nicht näher dargestellte Dekodiereinrichtung mit Steuersignalen versehen. Eine solche Dekodiereinrichtung ist in den eingangs genannten DE-OS näher beschrieben und legt die Reihenfolge der Steuersignale in Abhängigkeit des Programms im Mikroprozessor fest.

Die Wirkungsweise der in Figur 2 dargestellten Eingabe/ Ausgäbe-Einheit 13 wird im folgenden anhand des in Figur 3 dargestellten Signaldiagramms näher erläutert. Der Winkelinkrementzähler 71 wird jeweils nach 720 Kurbelwelle durch ein Ausgangssignal der Auswahlschaltung 72 auf den im Zwischenspeicher 83 gespeicherten Zahlenwert Z83 gesetzt und beginnt im Rhythmus der Winkelinkremente 371 abwärts zu zählen» Hat er den Zahlenwert Null erreicht s so wird er durch ein Überlaufsignal am Ausgang CO über das ODER-Gatter 73 wieder auf den Zahlenwert Z83

λ / ν

gesetzt und beginnt erneut abwärts zu zählen. Der Zahlenwert Z83 ist dabei so festgelegt, daß im Zähler 71 eine der Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine entsprechende Zahl von Zählzyklen in einen 720 Kurbelwellenbereich ablaufen. Dies trifft für alle U-Takt-Brennkraftmaschinen zu. Im dargestellten Fall handelt es sich um eine U-Zylinder-Brennkraftmaschine. Mit dem Setzimpuls nach jeweils 720° über die Auswahlschaltung 72 erfolgt eine Synchronisation, d.h., wenn sich durch Fehl- bzw. Störimpulse ein Fehler ergeben haben sollte, wird dieser nach jeweils 720 ausgeglichen. Dies ist nach dem ersten 720 Zyklus in Figur 3 dargestellt. Diese Anordnung dient zur Erzeugung von internen Bezugsmarken. Da die Marke 373 auf der Kurbelwelle einerseits infolge der schnelleren Drehung exaktere Signale U^ 1 abgibt, andererseits diese Marke alle 3ÖO Kurbelwelle auftritt, wird die Marke 312 auf der Nockenwelle dazu verwendet die 720 Kurbelwellenbereiche festzulegen. Die Marken 373 und sind dabei so angeordnet, daß jeweils bei Auftreten eines Signals U^2 auch ein Signal UU1 erzeugt wird. Dabei muß das Signal Ul+2 langer sein. Bei gleichzeitigem Auftreten der Signale UM und UU2 wird am Ausgang des UND-Gatters 78 ein Synchronisationssignal U78 erzeugt, das den Beginn eines neuen 720 Kurbelwellenzyklus angibt. Die Invertierungsmöglichkeiten in der Auswahlschaltung 72 dienen der Anpassung an verschiedene Gebersysteme 310. Würde beispielsweise das Signal U^H als negatives Signal erzeugt werden, so müßte programmgesteuert der Uranclialfcer 7'l umgelegt werden, so daß das Signal durch den Inverter 76 invertiert werden könnte. Das gleiche gilt natürlich auch für das Signal U^2. Der Umschalter 79 dient dazu, diejenige Flanke des Signals U^1 festzulegen, bei der der Zähler 71 gesetzt werden soll. Im vorliegenden Beispiel wird davon ausgegangen, daß der Zähler 71 mit einer positiven Flanke setzbar ist und dieses Setzen bei der zweiten Flanke des Signals UU1

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erfolgen soll. Für dieses Beispiel muß der Inverter 8O eingesetzt werden₅ um das Signal UT8 zu invertieren. Soll der Zähler 71 durch die erste Flanke des Signals UM gesetzt werden, so müßte der Umschalter 79 umgelegt werden. Durch die Auswahlschaltung 72 kann somit über das Programm des Mikrorechners eine Anpassung an beliebige Gebersysteme erfolgen. Dies erfolgt über Codeworte über die Umschalt-Dekodierstufe 81=

Die Steuerung der "beiden Zündungsendstufen U9 , 50 erfolgt

über die Komparatoren 85, 8βο Entsprechend können natural

lieh auch in nicht näher dargestellter Weise die Endstufen 5^-3 61 gesteuert werden« Im Mikrorechner werden in Abhängigkeit der erfaßten Parameter die Zahlenwerte Z88 und Z89 bestimmt und über den Datenbus 1k den Zwischenspeichern 88 a 89 zugeführt» Die Einspeicherung erfolgt durch Steuersignale an den Klemmen 91 ₅ 92. Jeweils zu den Zeitpunkten ti bis t5 wird dabei der Wert Z88 bzw. Z89 verändert», um den Beginn und das Ende der Schließzeit vorzugeben. In Figur .3 ist der Zahlenwert Z88 als strichpunktierte Linie und der Zahlenwert 89 als punktierte Linie dargestellt. Jeweils bei Gleichheit der anliegenden Zahlenwerte erzeugen die Kompara- ^ toren 85₃ 86 kurze Ausgangsimpulse U85 und U86, durch die die JK-Flipflops 9^₅ 95 in Abhängigkeit der an den Klemmen 66₅ 67₉ 97₅ 98 anliegenden Steuersignale ihren Ausgangszustand ändern» Die Ausgangssignale UU7 und UU8 geben die Schließzeit in den Zündungsendstufen ij-9 > 50 vor. Dabei werden durch das Signal UU7 die Zylinder zwei und vier und durch das Signal VkQ die Zylinder eins und drei mit Zündfunken beaufschlagt. Die Zündzeitpunkte sind durch Z1 bis ZU gekennzeichnet. In bekannter Weise werden dabei die Zylinder eins und drei bzw. die Zylinder zwei und vier gleichzeitig mit Zündfunken beaufschlagt, wobei jeweils einer auf ein nicht zündfähiges Gemisch und der

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10

andere auf ein zündfähiges Gemisch trifft. Die Steuersignale an den Klemmen 66, 6j _s 97» 98 werden in regelmäßigen Abständern zwischen zwei Schließzeiten festgelegt₉ beim Flipflop 9h z.B. zu den Zeiten ti, t3, t5 usw. Damit ist ein durch das Programm festgelegtes Setzen und Löschen möglich, wobei die Zeitpunkte durch die Ausgangssignale der Komparatoren 85, 86 festgelegt sind. Darüber hinaus können'noch weitere Eingriffsmöglichkeiten für ein sofortiges Setzen und Löschen durch das Programm vorgesehen werden, z.B. durch direkte Setz- und Rücksetzeingänge mit höherer Priorität. Durch die beschriebene Anordnung können mit einem einzigen Zähler 71 rechnergesteuert mehrere Endstufen zur Vermeidung einer mechanischen Hochspannungsverteilung gesteuert werden, wobei.auch Überlappungen von Schließzeiten möglich sind. Eine besondere Zylinderzuordnung durch den Rechner kann entfallen, weil sie im Eingabe/Ausgabe-Schaltkreis erfolgt.

Die Zahl der auf diese Weise gesteuerten Endstufen über eine entsprechende Zahl von Komparatoren ist natürlich nicht auf zwei beschränkt, sondern kann beliebig erweitert werden, wobei auch bei einer größeren Anzahl der Zähler 71 zur Erzeugung der Auslösesignale ausreichend ist.

Der Komparator 78 dient zur Erzeugung von Drehwinkelintervallen, während denen parameterabhängige Signalfolgen erfaßt werden sollen. Beim vorliegenden Beispiel einer ^-Zylinder-Brennkraftmaschine sind dies 180 Intervalle. Diese Intervalle können natürlich rechnergesteuert beliebig verändert werden, indem über den Zwischenspeicher 90 - wie bei der Schließzeiterzeugung - abwechselnd, verschiedene Zahlenwerte Z90 vorgegeben werden. Die im Komparator 87 erzeugten Winkelsignale U87 dienen im Zähler 100 als Rücksetzsignale, die jeweils einen neuen Zählzyklus in diesen Zähler eröffnen. Während eines solchen Zählzyklus wird eine parameterabhängige Frequenz gezählt, z.B. eine der angsaugten Luftmenge proportionale

ΐ ΐ

ίΐ ύ

j.

Frequenz. Der erreichte Zahlenstand Z101 wird jeweils kurz vor dem Rücksetzen in den Zwischenspeicher 101 übernommen und kann bei Bedarf vom Mikrorechner über die Torstufe 1OU abgefragt werden. Bei einer während eines Winkelintervalls gezählten Luftmengenfrequenz erhält man auf diese Weise direkt ein der Einspritzzeit entsprechendes Signal. Andere parameterabhängige Frequenzen, z.B. drehzahlabhängige und temperaturabhängige Frequenzen müssen statt während eines Winkelintervalls während eines festen Zeitintervalls gezählt werden. In diesem Fall wird über die Umschalt-Dekodierstufe 102 der Umschalter 99 umgelegt_s so daß nunmehr zur Begrenzung des Zählzyklus im Zähler 100 ein durch den Zähler 108 vorgegebenes Zeitintervall zur Verfügung steht. Dieses Zeitintervall kann durch Vorgabe verschiedener Zahlenwerte über den Zwischenspeicher 106 oder durch Variation der Zählfrequenz an der Klemme 109 variiert werden. Jeweils nach Auszählen eines durch den Zwischenspeicher vorgegebenen Zahlenwerts 106 wird ein Rücksetzsignal für den Zähler 100 erzeugt. Diese Anordnung beinhaltet eine große Variabilität₂ indem die verschiedensten Parameter (Klemmen UO₅ k-3 *, hk) in einem einzigen Zähler 100 entweder während variabler Winkelintervalle (Komparator 87) oder während variabler Zeitintervalle (Zähler 108) erfaßt und zwischengespeichert werden können. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 13 wird dadurch sehr variabel bei der Erfassung von Parametern bei unterschiedlichsten Herstelleranforderungen für Brennkraftmaschinen und unterschiedlichsten Brennkraftmaschinen.

Es sei noch festgehalten_s daß über den Datenbus 1U natürlich auch gemäß den eingangs genannten DE-OS die verschiedenen Zustände der Zähler und Endstufen bei Bedarf abgefragt werden können. Dies ist hier zur Vereinfachung nur für die Zähler 100 und 71 über die Torstufe 10U und 68 dargestellt.

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Claims (3)

1. OO ο «β e

   R- Q / 4 L
   25=11.1980 Ve/Hm

   ROBERT BOSCH GMBH₉ TOOO STUTTGART 1

   Ansprüche

   „7 Einrichtung zum Steuern der Zünd- und/oder Kraftstoffeinspritz- und/oder Getriebeschaltvorgänge bei Brennkraftmaschinen s mit einem Mikrorechner-System, das über ein Bussystem mit einer Eingabe/Ausgabe-Einheit zur Erfassung betriebsparameterabhängiger Signale und Erzeugung Ton Steuersignalen für Schaltendstufen verbunden ist, mit einem in der Eingabe/Ausgabe-Einheit enthaltenen Winkelinkrementzähler (71) zur periodischen Auszählung Ton über den Datenbus (1*0 vorgegebenen Zahlen-werten mit Impulsen eines .Winkelinkrementgebers (37)» mit einem. Komparator zur Erzeugung von Steuersignalen für Schaltendstufen bei Gleichheit des Zählerstands des Winkelihkrementzählers mit über den Datenbus vorgegebenen Auslösezahlenwerten3 mit einen weiteren Komparator (87) zur Erzeugung von Winkelbereichssignalen durch Vergleich des Zählerstands des Winkelinkrementzählers (71) mit

   über den Datenbus vorgegebenen Zahlenwerten, wobei parameterabhängige Impulsfolgen während dieser Winkelbereiche in einer Zählvorrichtung (100) gezählt und über den Datenbus dem Mikrorechner zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine über den Datenbus steuerbare Umschalteinrichtung (99) vorgesehen ist, durch die alternativ Winkelbereichssignale und Zeitintervallsignale eines Zeitglieds (1O8) der Zählvorrichtung (100) zur Vorgabe des Zählzyklus zuführbar sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitglied (108) als Zählvorrichtung ausgebildet ist, dessen Zeitintervallsignale durch Vorgabe eines auszuzählenden Zahlenwerts und/oder einer AuszählfreqLuenz über den Datenbus einstellbar sind.

   ^ .
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiterer Komparator (85 bzw. 86) zur Erzeugung von Steuersignalen für weitere Schaltendstufen (42, 50) dem Winkelinkrementzahler (71) zugeordnet ist.

   a ο η ο ο O O <* « οο ο

   ΟΟΟ 0 OO OöO OO

   h„ EinrichtungS insbesondere nach einem der vorhergehenden Anspruches dadurch gekennzeichnet₉ daß zur Synchronisation der periodischen Zählvorgänge im Winkelinkrementzähler (71) je eine durch die Kurbelwelle und die Nockenwelle angetriebene Winkelmarken-Geberanordnung (3T> 310) vorgesehen ist;, die an. eine Auswahlschaltung (72) angeschlossen ist j wobei ein Synchronisationssignal bei gleichzeitig auftretenden Signalen beider Geberanordnungen (37s 310) erzeugbar ist.

   -5· Einrichtung nach Anspruch U₃ dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitig auftretenden Signalen das durch die Kurbelwelle erzeugte Signal innerhalb der Signalbreite-desdurch die Nockenwelle erzeugten Signals liegt.

   6= Einrichtung nach Anspruch U oder. 5 s dadurch gekennzeichnet _s daß die im wesentlichen aus einer UHD-Verknüpfung (87) bestehende Auswahlschaltung invertierbare Eingänge und/oder Ausgänge aufweist, wobei die Invertierung über den Datenbus steuerbar ist„