DE3112601A1 - "verfahren zur regelung des betriebs einer brennkraftmaschine" - Google Patents

"verfahren zur regelung des betriebs einer brennkraftmaschine"

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DE3112601A1 DE19813112601 DE3112601A DE3112601A1 DE 3112601 A1 DE3112601 A1 DE 3112601A1 DE 19813112601 DE19813112601 DE 19813112601 DE 3112601 A DE3112601 A DE 3112601A DE 3112601 A1 DE3112601 A1 DE 3112601A1
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Kenzo Susono Shizuoka Hashikawa
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Toyota Motor Corp
Toyota Jidosha Kogyo KK
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
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    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1514—Digital data processing using one central computing unit with means for optimising the use of registers or of memories, e.g. interpolation
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Description

Verfahren zur Regelung des Betriebs einer
Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des Betriebs einer mit einem digitalen Rechen-0 werk ausgestatteten Brennkraftmaschine.
Ein digitales Rechenwerk, wie z. B. ein Mikrorechner, wird häufig als Recheneinheit für Brennkraftmaschinen verwendet, bei denen verschiedene Daten ermittelt werden, die Betriebsbedingungen bzw. Betriebsparameter der Brennkraftmaschine wie Drehzahl, Ansaugluftmenge, Ansaugleitungsdruck, Luft/Brennstoff-Verhältniswert, Wassertemperatur, Ansauglufttemperatur, Batteriespannung, Öffnungsgrad eines Drosselventils bzw. einer Drosselklappe und atmosphärischen Luftdruck repräsentieren, und sodann auf der Basis der ermittelten Daten die Durchführung bestimmter Rechenoperationen zur Steuerung verschiedener Stellglieder im Zündsystem, Brennstoff-Zufuhrsystem und Gemischaufbereitungssystem (Steuerung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses) erfolgt. Bei einem
X/rs
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digitalen Rechenwerk dieser Art werden verschiedene, für die jeweiligen Rechenoperationen erforderliche Zusatzdaten, wie z. B. Rechenkonstanten, Bezugswerte, Koeffizienten und charakteristische Kennwerte, in einem Festspeicher (ROM) abgespeichert, der diese Daten auch nach Abschaltung der Stromversorgung der Brennkraftmaschine festhält.
Wenn jedoch diese fest gespeicherten Zusatzdaten für die Rechenoperationen infolge einer konstruktiven Änderung der Brennkraftmaschine oder der Vornahme von Nacheinstellungen im Rahmen der Fertigungsschritte geändert werden müssen, treten beim Stand der Technik
folgende Probleme auf:
15
Wenn es sich bei dem Festspeicher um einen in Masken-Technik hergestellten Festspeicher handelt, muß zur Änderung der Speicherdaten nicht nur der Festspeicher ausgetauscht werden, sondern auch die im Rahmen *Q der einzelnen Herstellungsschritte des Festspeichers verwendeten Maskenmuster bedürfen einer Änderung. Dies hat zur Folge, daß Änderungen der Speicherdaten eine Zeitdauer von zumindest zwei bis drei Monaten erfordern
und mit einem erheblichen Kostenaufwand verbunden sind. 25
Auch wenn ein programmierbarer Festspeicher (PROM) eingesetzt wird, wie z. B. ein in Schmelztechnik hergestellter Festspeicher, der nur ein einmaliges Einschreiben von Daten ermöglicht, muß der Festspeicher zum Ein-
schreiben der neuen Daten ausgetauscht werden, was mit beträchtlichen Kosten verbunden ist.
DE Π 24 ' <~ ° U '
Die Daten lassen sich all·erdings schnell ändern, wenn ein lösch- und programmierbarer Festspeicher bzw. Lesespeicher !EPROM) eingesetzt wird, der auch eine Löschung des Speicherirthalts eriaubt. Ein solcher Speieher ist jedoch sehr teuer und birgt die Gefahr, daß der Speicherinhalt, im Laufe der Zeit durch Selbs^öschung verloren geht. Die Zuverlässigkeit eines solchen Speichers ist somit problematisch.
Wenn die Schaltungsanordnung, die die Zusatzdaten für die zu ändernde Rechenoperation verarbeitet, aus einer diskreten Schaltungsanordnung besteht, können die Zusatzdaten für die Rechenoperationen einfach durch Änderung der Schaitungskonstanten dieser diskreten Schal·-'" tungsanordnung geändert werden. Hierdurch wird jedoch der diskrete Schaltungsteil· sehr konvex, was zu Probl·emen, wie einer geringeren Zuveriässigkeit aufgrund der höheren Störanfälligkeit und AusfallWahrscheiniichkeit, beschweriichen Einsteil- und Abgl·eichvorgängen und höheren Herstellungskosten führt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Regelung des Betriebs einer Brennkraftmaschine derart auszugestaiten, daß die Zusatzdaten (Rechenkonstanten) für die durchzuführenden Rechenoperationen innerhalb sehr kurzer Zeit ohne zusätziichen Kostenaufwand auf einfache Weise geändert werden können.
Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen
angegebenen Mittein gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung des Betriebs einer Brennkraftmaschine umfaßt somit die
Schritte:
35
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' Umsetzung einer von einer Spannungseingabeeinrichtung zugeführten variablen Instruktionsspannung in ein erstes elektrisches Signal in Form einer Binärzahl,
Bestimmung einer Rechenkonstanten in Abhängigkeit von dem Wert des ersten elektrischen Signals, wobei diese Bestimmung durch arithmetische oder logische Verarbeitung einer in einer Festspeichereinrichtung abgespeicherten Konstanteninformation in Abhängigkeit von '0 dem ersten elektrischen Signal erfolgt,
Ermittlung des Istbetriebszustandes der Brennkraftmaschine zur Bildung zumindest eines zweiten elektrischen Signals in Form einer Binärzahl, das den ermittelten Betriebszustand der Brennkraftmaschine angibt,
arithmetische Berechnung zumindest eines Wertes entsprechend der Einstellung von Stellgliedern zur Regelung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine,
wobei diese Berechnung unter Verwendung des zweiten elektrischen Signals und der Rechenkonstanten von einer digitalen Recheneinrichtung durchgeführt wird, die den Wert aus Funktionen errechnet, welche eine gewünschte Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Brennkraft
maschine und den Stellgliedern angeben, und
Regelung des Betriebs der Brennkraftmaschine durch die Stellglieder in Abhängigkeit von dem berechneten
Wert.
30
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] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausc führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:
•jQ Fig. 1 eine schematische Darstellung des Grundkonzepts des Verfahrens zur Regelung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, :
Fig. 2a und 2b Beziehungen zwischen Konstanten und Parametern, :
Fig. 3 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens veranschaulicht,
Fig. 4a, 4b und4c Ablaufdiagramme, die Rechenoperationen bei dem Ausführungsbeispiel· gemäß Fig. 3 veranschauiichen, und
Fig. 5 einen Signalplan, der die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3
veranschaulicht.
In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 einen an einer Brennkraftmaschine angebrachten Mikrorechner, während die Bezugszahl 12 eine Eingangsschnittstellenschaltung für Digitalsignale abgebende Digitalsensoren zur Ermittlung von Betriebszuständen der Brennkraftmaschine bezeichnet. Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen Analog-Digital-Umsetzer, der mit Analogsignale abgebenden Analogsensoren verbunden ist und die Ausgangssignale der
31 Ή
Analogsensoren in Digitalsignale umsetzt. Eine Schaltung 16 zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung ist mit einem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers 14 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht die Schaltung 16 zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung aus der Reihenschaltung eines Festwiderstands 16a und eines variablen Stellwiderstands 16b, die zwischen eine Konstantspannungsversorgung und Masse geschaltet sind. Die Bezugszahl 18 bezeichnet eine Ausgangsschnittstellenschaltung. Der Mikrorechner 10 ist über die Ausgangsschnittstellenschaltung 18 mit verschiedenen Stellgliedern 20 zur Regelung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine verbunden.
Die die verschiedenen Betriebszustände der Brennkraftmaschine repräsentierenden elektrischen Signale werden dem Mikrorechner 10 über die Eingangsschnittstellenschaltung 12 oder den Analog-Digital-Umsetzer 14 zugeführt. Auf der Basis eines vorher in einem Festspeicher 20
10a abgespeicherten Programms errechnet der Mikrorechner 10 unter Verwendung dieser elektrischen Signale die Regeldaten, die der Einstellungssteuerung der jeweiligen Stellglieder 20 entsprechen. Bei der Berechnung der Regeldaten finden die vorher in dem Festspeicher 10a abgespeicherten Zusatzdaten (Konstanteninformationen), d. h., Rechenkonstanten, Bezugswerte, Koeffizienten und charakteristische Kenndaten, für den Rechenvorgang Verwendung. Erfindungsgemäß können jedoch die Zusatzdaten
O^ für die Rechenoperationen durch eine Instruktionsspannung geändert werden, die über die Schaltung 16 erhalten wird. Das heißt, eine Instruktionsspannung wird von dem Analog-Digital-Umsetzer 14 in einen digitalen Instruktionsdatenwert umgesetzt, der als Parameter zur Bestim-
oc mung der Zusatzdaten für die Rechenoperationen dient.
In Fig. 2a ist die Beziehung zwischen dem digitalen In-
■ : : J ι ι / ο U I DE 1124
struktionsdatenwert und dem Parameter veranschaulicht. Wenn eine Instruktionsspannung in einen aus acht Bits bestehenden digitalen Instruktionsdatenwert 22 umgesetzt wird, werden die aus den sechs höheren Bits bestehenden Daten in einen jeweils drei Bits aufweisenden Parameter P1 und P- zur Bestimmung der Zusatzdaten für die Rechenoperationen unterteilt. Die unteren beiden Bitstellen einschließlich des Bits geringster Wertigkeit werden nicht verwendet, da sie hohe Fehleranteile enthalten.
-
Zur Bestimmung der Zusatzdaten für die Rechenoperationen durch Verwendung des Parameters P1 oder des Parameters P2 können zwei Verfahren in Betracht gezogen werden.
Bei dem ersten Verfahren findet der Parameter als Adressendatenwert Verwendung, wobei der dieser Adresse entsprechende Speicherinhalt die Zusatzdaten für die Rechenoperationen darstellt. Das heißt, in dem Festspeicher 10a ist eine Vielzahl von Einstellwerten für jede Art von Zusatzdaten für die Rechenoperationen abgespeichert, wobei der Parameter die jeweilige Adresse zum Auslesen eines gewünschten Einstellwertes bestimmt. Da jeder der beiden Parameter P. und P2 aus drei Bits besteht, sind acht Einstellwerte A^ bis Ag für jede Art von Zusatzdaten für die Rechenoperationen vorgesehen, wie in der nachstehend wiedergegebenen Tabelle 1 aufgeführt ist.
O
O
O
1
1
1
1
r~- *· 1 Λ- ^ Π Ι
vj ι . ... ν> U I DE 1124
Tabelle 1
Parameter
O
O
1
1
ü
O
1
1
Einstellwert
Α4
Bei dem zweiten Verfahren wird der Parameter als physikalische Größe behandelt, wobei die in dem Festspeicher 10a für jede Art von Zusatzdaten für die Rechenoperationen abgespeicherten Konstanten und der Parameter P1 oder P2 einem Rechenvorgang, wie einer Addition, einer Subtraktion, einer Multiplikation oder einer Division zur Gewinnung eines Einstellwertes unterworfen werden. Auch mit diesem Verfahren können acht Einstellwerte gebildet werden, wenn der Parameter aus drei Bits besteht.
Vorstehend wurde der Fall in Betracht gezogen, daß der Parameter aus drei Bits besteht. Wie in Fig. 2b veranschaulicht ist, können die Parameter jedoch auch aus zwei Bits bestehen, wie dies durch die Parameter P3 bis P5 dargestellt ist, oder sie können in der durch den Parameter P, veranschaulichten Weise aus sechs Bits
bestehen oder aber andernfalls auch eine beliebige An-
; " : : Οι ι _ 'J U I /^ DE 1124
zahl von Bitstellen aufweisen. Bei Verwendung der aus jeweils zwei Bits bestehenden Parameter P3 bis Pg ist jedoch die Anzahl der Einstellwerte auf Vier begrenzt, während bei Verwendung des aus sechs Bits bestehenden Parameters P, die Anzahl der Einstellwerte 64 beträgt.
Die über die Schaltung 16 erhaltene Instruktionsspannung kann in Digitaldaten umgesetzt werden, die aus einer von acht verschiedenen Anzahl von Bits bestehen,
d. h., die bei der Umsetzung der Instruktionsspannung erhaltenen Digitaldaten können 12 Bits, 16 Bits oder dgl. aufweisen. Die Anzahl der Bits wird hierbei in Abhängigkeit von dem Bitstellenaufbau des Analog-Digital-Umsetzers 14 und des Mikrorechners 10 festgelegt.
Zur Änderung der Zusatzdaten für die Rechenoperationen braucht somit lediglich die Instruktionsspannung an der Schaltung 16.auf einfache Weise geändert zu werden. Hierdurch erübrigt sich ein Austausch des Fest-Speichers, wobei die Zusatzdaten für die Rechenoperationen darüber hinaus auf sehr einfache Weise und in sehr kurzer Zeit mit einem minimalen Kostenaufwand geändert werden können. Da die .Änderung der Zusatzdaten durch eine auf analoge Weise erfolgende Änderung der Instruktionsspannung durchführbar ist, entfällt außerdem das Erfordernis einer Erhöhung der Eingänge der den Analog-Digital-Umsetzer 14, den Mikrorechner 10 und dgl. umfassenden Regeleinrichtung.
™ Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 lediglich eine Schaltung 16 zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung Verwendung findet, kann die Schaltung 16 natürlich auch mehrfach vorgesehen sein, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Zusatzdaten für
die Rechenoperationen, bei denen Änderungsmöglichkeiten
bestehen sollen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. : 5
Fig. 3 stellt ein Blockschaltbild einer Regeleinrichtung dar, die zur Regelung der Zündverstellung einer Brennkraftmaschine dient, und zwar insbesondere zur Regelung der Zündverstellung im Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine. In Pig. 3 bezeichnet die Bezugszahl 30 einen Drosselschalter, der den vollständig geschlossenen Zustand eines nicht dargestellten Drosselventils der Brennkraftmaschine feststellt, während die Bezugszahl 32 einen Drehwinkelmeßfühler bezeichnet, der bei jeder Drehung der Kurbelwelle in den oberen Totpunkt, d. h., im Falle einer Sechszylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine bei jeder Kurbelwellendrehung um 120° oder im Falle einer Vierzylinder-Viertakt-Brennkraftmaschine bei jeder
Kurbelwellendrehung um 180°, einen Impuls abgibt, der on
^υ nachstehend als OT-Impuls bezeichnet ist. Darüber hinaus gibt der Drehwinkelmeßfühler bei jeder Kurbelwellendrehung um 30° einen Impuls ab. Der Drosselschalter 30 und eine Ausgangsleitung 34a für die OT-Impulse des Drehwinkelmeßfühlers 32 sind mit einer Eingangsschnittstellenschal-
tung 36 verbunden. Eine Ausgangsleitung 34b für die
30"-Impulse des Drehwinkelmeßfühlers 32 ist mit einem Unterbrechungseingang einer zentralen Recheneinheit CPU 38 verbunden, die aus einem Mikroprozessor besteht und nachstehend vereinfacht als Zentraleinheit bezeichnet ist. 30
Weiterhin bezeichnen in Fig. 3 die Bezugszahl 40 einen Druckmeßfühler zur Ermittlung des Ansaugleitungsunterdrucks der Brennkraftmaschine, die Bezugszahl 42 einen Ansaugluft-Temperaturmeßfühler zur Ermittlung der Temperatur der Ansaugluft, die Bezuqszahl 44 einen Was-
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] sertemperaturmeßfühler zur Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine, die Bezugszahl 46 einen Batteriespannungsmeßfühler zur Ermittlung der Klemmenspannung einer Batterie 48 und die Bezugszahl 5 0 eine Schaltung zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung entsprechend der vorstehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Schaltung 16. Die Meßfühler 40, 42, 44, 46 und die Schaltung 50 sind mit einem einen Analogmultiplexer aufweisenden Analog-Digital-Umsetzer ]0 52 verbunden, wodurch ihre Ausgangssignale einer Analog-Digital-Umsetzung unterzogen werden.
Die Eingangsschnittstellenschaltung 36 und der Analog-Digital-Umsetzer 52 sind über eine gemeinsame Sammelleitung 54 mit der Zentraleinheit (CPU) 38, einem Festspeicher 56 und einem Direktzugriffsspeicher RAM 58 verbunden, die den Hauptteil· des Mikrorechners bilden. Darüber hinaus sind die Eingangsschnittstellenschaltung 36 und der Analog-Digital-Umsetzer 52 mit einem Abwärtszähler 60 zur Einstellung des Zündzeitpunktes und einer Ausgangsschnittstellenschaltung 62 verbunden. Die Ausgangsschnittstellenschaltung 62 ist wiederum mit einer Zündanlage 64 der Brennkraftmaschine verbunden.
In dem Festspeicher 56 sind verschiedene Programme zur Durchführung der nachstehend noch näher beschriebenen Rechenoperationen sowie acht Einstellwerte in vorgegebenen Bereichen abgespeichert, wie dies in der nachstehend aufgeführten Tabelle 2 wiedergegeben ist.
Diese Einstellwerte beziehen sich auf vorgegebene Zusatzdaten für die Rechenoperationen, d. h., die Einstellwerte beziehen sich bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine feste Zündwinkel-Vorverstellung für den Leerlaufzustand
der Brennkraftmaschine.
35
- 0 0 i - .· i 3112601
T 0 1 2 DE 1124
1 0
1 1
- - ■abelle 0 0 FESTE Zt)NDWIN- \
KEL-VORVERSTEL-
LÜNG ;
0 1 0°
ADRESSENZUORDNUNG 1 0 2° !
1 1
0 4° j
0 5°
0 6° ;
0 8°
1 10° I
1
ί 1
In den Fig. 4a, 4b und 4c sind Ablaufdiagramme eines Programms zur Durchführung der Rechenoperationen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, während Fig. 5 einen Signalplan der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 darstellt. Unter Bezugnahme auf diese Figuren wird nachstehend näher auf die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispiels eingegangen.
Wenn der Zündschalter 66 gemäß Fig. 3 geschlossen und ein Anfangsrückstellsignal der Zentraleinheit (CPU) 38 über eine Konstantspannungsversorgung 68, eine Integrationsschaltung 7 0 und eine Schmitt-Triggerschaltung 72 zugeführt wird, führt die Zentraleinheit 38 die Anfangsroutine und die Hauptroutine gemäß Fig. 4a aus. Wenn zunächst im Programmschritt 80 das Rückstellsignal zugeführt wird, geht das Programm auf den Programmschritt 82 über. Im Programmschritt 82 führt die Zentraleinheit 38 die Routine für die Anfangsdatenverarbeitung durch,
d.h., im Programmschritt 82 verarbeitet die Zentraleinheit 38 den Dateninhalt des Direktzugriffsspeichers 58 und der Schnittstellenschaltungen 36 und 62 im Anfangszustand, woraufhin die Ausführung der Hauptroutine erfolgt. Während der Ausführung der Hauptroutine prüft die Zentraleinheit 38 im Programmschritt 84 die Stellung des Drosselschalters 30 und ermittelt, ob das Drosselventil vollständig geschlossen ist oder nicht, d.h., es erfolgt eine Feststellung dahingehend, ob sich die Brennkraftmaschine im Leerlaufzustand befindet oder nicht.-Befindet sich die Brennkraftmaschine nicht im Leerlaufzustand, so geht das Programm zum Programmschritt 86 über,-in dem die Zündwinkel-Vorverstellung in üblicher Weise auf der Basis der über die 30°-Impulse des Drehwinkelmeßfühlers 32 ermittelten Drehzahl der Brennkraftmaschine und des über den Druckmeßfühler 40 ermittelten Ansaugleitungsunterdrucks berechnet wird. Im Programmschritt 8 6 erfolgt eine Korrektur der errechneten Zündwinkel-Vorverstellung auf der Basis der über den Meßfühler 42 ermittelten Ansauglufttemperatur, der über den Meßfühler 44 ermittelten Kühlmitteltemperatur und der über den Meßfühler 46 ermittelten Batteriespannung, wodurch ein Wert a zur Vorverstellung des Zündwinkels festgelegt wird. Sodann berechnet die Zentraleinheit 38 im Programmschritt
■" 88 eine Anzahl KL·, von 30°-Impulsen, mit der der Abwärtszähler 6 0 den Zählvorgang einleitet, und berechnet darüber hinaus einen Wert TSA, der dem Abwärtszähler eingegeben wird, d. h., es wird ein Wert berechnet, der auf der Basis der nachstehend wiedergegebenen Beziehungen
der Zündwinkel-Vorverstellung entspricht. Sodann speichert
die Zentraleinheit 38 die errechneten Werte in vorgegebene Bereiche des Direktzugriffsspeichers 58 ein und führt die weitere Datenverarbeitung im Rahmen der Hauptroutine durch.
35
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SA - 30°
360° - a° - N χ 30° 30°
wobei N0- nur einen ganzzahligen Anteil darstellt, während ein bei dem vorstehenden Rechenvorgang erhaltener
Dezimalanteil unbeachtet bleibt. Mit T30 ist hierbei die Periode eines 30°-Impulses des Drehwinkelmeßfühlers 32 bezeichnet. Die Periode T _ wird in der in Fig. 4b veranschaulichten Routine zur Verarbeitung einer 30°- Unterbrechung berechnet und als Datenwert in einem vorgegebenen Bereich des Direktzugriffsspeichers 58 abgespeichert.
Die Zentraleinheit 38 führt die Unterbrechungsverarbeitung gemäß Fig. 4b bei jeder Zuführung des 30°- Impulses über die Leitung 34b durch. Das heißt, wenn eine 30°-Unterbrechung im Programmschritt 90 stattfindet, mißt die Zentraleinheit 38 die Unterbrechungsperiode (Periode des 3Ö°-Impulses) T3Q und speichert den Meßwert „ in den Direktzugriffsspeicher 58 im Programmschritt ein. Im Programmschritt 94 nimmt die Zentraleinheit sodann gemäß der algebraischen Beziehung
eine Erhöhung von N30 um den Wert "1" vor. Der Wert N3Q wird bei jeder Bildung des OT-Impulses gelöscht und gibt die Anzahl der jeweils nach dem OT-Impuls erzeugten 30°-Impulse an. Die Zentraleinheit 38 beurteilt sodann in einem Programmschritt 96, ob sich N30 in Übereinstimmung mit NC7. befindet oder nicht. Wenn keine über-
On
)& DE 1124
einstimmung vorliegt, geht das Programm zum Programmschritt 98 über, womit die Unterbrechungsverarbeitung abgeschlossen ist. Liegt Übereinstimmung vor bzw. ist N = 11 = N30, wie dies unter (A) in Fig. 5 dargestellt ist, geht das Programm zum Programmschritt 100 über, in dem der in dem Direktzugriffsspeicher 58 abgespeicherte Wert TC2. in den Abwärtszähler 60 eingegeben wird,
On
woraufhin das Programm zum Programmschritt 98 übergeht, durch den die Unterbrechungsverarbeitung beendet wird.
Mit der Eingabe des Wertes T„A beginnt der Abwärts-
On
zähler 6 0 den Wert T„, synchron mit vorgegebenen Taktimpulsen abwärtszuzählen, wie dies unter (C) in Fig. 5 veranschaulicht ist. Wenn der Zählerinhalt den Wert Null angenommen hat, gibt der Abwärtszähler 6 0 eine Unterbrechungsanforderung an die Zentraleinheit 38 ab. In Abhängigkeit von dieser Unterbrechungsanforderung führt die Zentraleinheit 38 dann die unter Fig. 4c veranschaulichte Datenverarbeitung durch. Das heißt, wenn im Programmschritt 102 eine Unterbrechung stattfindet, werden bislang aufrechterhaltene stromführende Signale im Programmschritt 104 unterbrochen, woraufhin das Programm zur Beendigung der Unterbrechungsverarbeitung zum Programmschritt 106 übergeht. Die der Zündanlage 64 über die Ausgangsschnittstellenschaltung 62 zugeführten stromführenden Signale werden somit zu diesem Zeitpunkt unterbrochen, wie dies unter (D) in Fig. 5 veranschaulicht ist, was zur Folge hat, daß eine Unterbrechung des durch die Zündspule der Zündanlage 64 fließenden elektrischen Stromes erfolgt. Dementsprechend wird in diesem Augenblick ein Zündfunke erzeugt, wie dies unter (E) in Fig. 5 veranschaulicht ist.
: · . : ^ : i .:. j ü DE 1124
Wenn im Programmschritt 84 der Routine gemäß Fig. 4a festgestellt wird, daß sich die Brennkraftmaschine im Leerlaufzustand befindet, geht das Programm auf einen Programmschritt 108 über, in dem eine über die Schaltung 5 0 eingegebene Instruktionsspannung der Analog-Digital-Umsetzung zur Gewinnung eines digitalen Datenwertes
oC unterzogen wird. In einem Programmschritt 110 legt die Zentraleinheit 38 sodann unter Verwendung des auf diese Weise erhaltenen digitalen Datenwertes oC einen TO Parameter ]/ zur Vorverstellung des festen Zündwinkels während des Leerlaufs fest. Wenn der digitale Datenwert OC aus acht Bits besteht und der Parameter <f* durch die oberen drei Bits gegeben ist, können die erforderlichen Bits /b aus der Beziehung errechnet werden:
OC · AND«11100000 ►- /5 -
Sodann wird der Parameter ^r durch Rechtsverschiebung von /6 um fünf Bitstellen erhalten. Danach wählt die Zentraleinheit 38 in einem Programmschritt 112 einen Wert für eine feste Zündwinkel-Vorverstellung unter Verwendung des Parameters f aus. Das heißt, eine Anfangsadresse in einem vorgegebenen Bereich des Festspeichers 56, in dem eine Vielzahl von Einstellwerten für feste Zündwinkel-Vorverstellungen für den Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine abgespeichert sind, und der vorstehend beschriebenen Parameter ir werden miteinander addiert, woraufhin unter Verwendung des Additionsergebnisses als Adresse der entsprechende Speicherinhalt des Festspeichers 56 ausgelesen und als Wert für eine feste Zündwinkel-Vorverstellung verwendet wird. Wenn z. B. Einstellwerte für eine feste Zündwinkel-Vorverstellung gemäß Tabelle 2 in dem vorstehend genannten Bereich des Festspeichers 5 6 abgespeichert sind, wird eine feste Zündwinkel-Vor-
*" verstellung a von 4° erhalten, wenn der Parameter ^ den
DE 1124
Wert "011" aufweist. Nach Erhalt der festen Zündwinkel-Vorverstellung a wird die Zündverstellung in der gleichen Weise, wie vorstehend beschrieben, gesteuert.
Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Zentraleinheit 38 den Parameter *" im Programmschritt 112 als Adressendatenwert verwendet, besteht auch die Möglichkeit, den Parameter V als physikalische Größe zur Gewinnung einer festen Zündwinkel-Vorverstellung zu verwenden, indem der Parameter J^ zusammen mit einer in einem vorgegebenen Bereich des Festspeichers 5 6 abgespeicherten einzigen Konstanten zur Gewinnung einer festen Zündwinkel-Vorversteilung arithmetisch ausgewertet wird.
Ferner werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 sowohl die Operationen zur Analog-Digital-Umsetzung der Instruktionsspannung als auch die Operationen zur Gewinnung der festen Zündwinkel-Vorverstellung aus den Digitaldaten im Rahmen der Hauptroutine durchgeführt, können jedoch auch im Rahmen der Unterbrechungsroutine ausgeführt werden. Darüber hinaus können diese Operationen auch in der Hauptroutine oder der Unterbrechungsroutine ausgeführt werden, und zwar jeweils nach mehreren Sekunden unter Verwendung eines Zeitgebers, der von einer entsprechenden Programmausrüstung gesteuert wird. In diesem Falle werden die Ergebnisse der Rechenoperation in dem Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert. Ferner können diese Operationen
in der Anfangs routine ausgeführt und die erhaltenen Ergebnisse in dem Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert werden. Außerdem können die Operationen zur Analog-Digital-Umsetzung der Instruktionsspannung in der An fangsroutine erfolgen, wobei die erhaltenen Digital-
daten in dem Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert werden, während die Operationen zur Gewinnung
2 11 ζ 6
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einer festen Zündwinkel-Vorverstellung aus diesen Digitaldaten in der Hauptroutine oder der Unterbrechung routine durchgeführt werden können.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bezieht sich auf den Fall der Festlegung eines Wertes für eine feste Zündwinkel-Vorverstellung im Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine. Die Erfindung kann jedoch selbstverständlich auch zur Festlegung verschiedener anderer Zusatzdaten für die Rechenvorgänge Verwendung finden, die sich in einem Steuersystem zur Zündverstellung verändern. Darüber hinaus ist die Erfindung natürlich nicht auf ein Steuersystem zur Zündverstellung beschränkt, sondern Kann gleichermaßen zur Festlegung von Zusatzdaten für Rechenoperationen in dem System zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung, einem System zur Steuerung einer Zusatzluftzufuhr,einem System zur Steuerung einer Abgas-Rückführung und anderen Systemen zur Steuerung des Betriebszustandes einer Brennkraftmaschine Verwendung finden. Bei Anwendung in Verbindung mit einem System zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung können z. B. ein Sprungwert, eine Zeitkonstante, eine Verzögerungszeit und dgl., die Korrekturkoeffizienten bilden, in einem geschlossenenKegelkreissystem zur Regelung des Luft/ ^ Brennstoff-Verhältnisses (Rückkopplung des Luft/Brennstoff-Verhältnisses) festgelegt werden.
Wie vorstehend beschrieben, können somit die Zusatzdaten für die erforderlichen Rechenoperationen durch
einfache Änderung der Instruktionsspannung ohne das
Erfordernis eines Austausches des Festspeichers und ohne zusätzlichen Zeit- oder Kostenaufwand auf sehr einfache Weise geändert werden, was in der industriellen Praxis auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik von 35
erheblichem Vorteil ist.
Leerseite

Claims (3)

  1. Patentansprüche
    1 ./ Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Festspeichereinrichtung zur -". vorherigen Einspeicherung zumindest einer Konstanteninformation in Form einer für jeden Rechenvorgang verwendbaren Binärzahl und eine Spannungseingabeeinrichtung zur Erzeugung einer variablen Instruktionsspannung dienen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
    a) Umsetzung der von der Spannungseingabeeinrichtung abgegebenen variablen Instruktionsspannung in ein die Form einer Binärzahl aufweisendes erstes elektrisches Signal,
    30
    b) Bestimmung einer Rechenkonstante in Abhängigkeit von dem Wert des ersten elektrischen Signals, wobei diese Bestimmung durch arithmetische oder logische Verarbeitung der in der Festspeichereinrichtung abgespeicherten Konstanteninformation in Abhängigkeit von dem ersten elektrischen Signal erfolgt,
    c) Ermittlung des Ist-Betriebszustandes der Brennkraftmaschine zur Bildung zumindest eines zweiten elektrischen Signals in Form einer Binärzahl, das den ermittelten Betriebszustand der Brennkraftmaschine angibt,
    35
    X/rs
    Deutsche Bank (Munchiir.i KIo 51/61070
    Dresdner Bank (Mime hcnl KIo 3939 844
    Poslschuck IMünchun) KIo 670-43-804
    DE
    ] d) arithmetische Berechnung zumindest eines Wertes für die Einstellung eines Stellgliedes zur Regelung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine, wobei dieser Rechenvorgang unter Verwendung des zweiten elektrisehen Signals und der Rechenkonstanten von einer digitalen Recheneinrichtung durchgeführt wird, die den Wert aus eine gewünschte Beziehung zwischen dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine und dem Einstellzustand des Stell- : gliedes angebenden Funktionen errechnet , und :
    e) Regelung des Betriebszustandes der Brennkraftmaschine durch das Stellglied in Abhängigkeit von dem errechneten Wert.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Konstanteninformationen zur Verwendung bei jedem Rechenvorgang vorher in der Festspeichereinrichtung abgespeichert werden und daß die Festlegung der Rechenkonstante eine selektive Ableitung einer erforderlichen Konstanteninformation aus der Festspeichereinrichtung zur Bildung einer Rechenkonstanten in Abhängigkeit von dem Wert des ersten elektrischen Signals umfaßt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Rechenkonstanten folgende Schritte umfaßt:
    a) Ableitung der bei dem jeweiligen Rechenvorgang ^ verwendeten Konstanteninformation aus der Festspeichereinrichtung und
    DE 1124
    b) arithmetische Berechnung einer Rechenkonstanten unter Verwendung der abgeleiteten Konstanteninformation und des Wertes des ersten elektrischen Signals aus einer vorgegebenen Funktion.
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