DE3112601C2

DE3112601C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3112601C2
Application number: DE3112601A
Authority: DE
Inventors: Keiji Aoki; Kenzo Susono Shizuoka Hashikawa; Takehisa Mishima Shizuoka Yaegashi
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1981-03-30
Publication date: 1985-07-18
Also published as: DE3112601A1; JPH02538B2; US4450528A; JPS56138440A

Abstract

Bei einem Verfahren zur Regelung des Betriebs einer Brennkraftmaschine wird eine als Beiwert zur Unterstützung anfallender Rechenoperationen dienende Rechenkonstante bestimmt, indem zumindest eine in einem Festspeicher abgespeicherte Konstanteninformation in Verbindung mit einem elektrischen Binärzahlensignal verwendet wird. Dieses Signal wird durch Umsetzung einer veränderbaren Instruktionsspannung erhalten, das von einer auf einfache Weise betätigbaren Spannungseingabeeinrichtung abgegeben wird. Durch Betätigung der Spannungseingabeeinrichtung läßt sich somit die Rechenkonstante zur Unterstützung der Rechenoperationen auf sehr einfache Weise innerhalb sehr kurzer Zeit ohne zusätzlichen Kostenaufwand ändern.

Description

a) Ermittlung des Isl-Bciricbszustandes der Brennkraftmaschine und Bildung zumindest eines ersten elektrischen Signals in Ι·'οπη einer entsprechenden Binärzahl.

b) arithmetischer Berechnung zumindest eines Wertes entsprechend einer Einstellung zum Justieren des Betriebs der Brennkraftmaschine aus dem ersten elektrischen Signal und einem RecheKjcoeffizienten und

c) Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem der Einstellung entsprechenden Wert.

dadurch gekennzeichnet, daß

d) die Einstellung der von der Spannungseingabccinrichtung gebildeten Instruktionsspannung unabhängig von der Ermittlung des IsI-Bctriebszu.nandcs und der Bildung des zumindest einen ersten elektrischen Signals vor Inbetriebnahme der Brennt raftmai-rhinc vorgenommen und die Instruklioncspannung im Betrieb der Brennkraftmaschine konsta > gehalten wird,

c) daß die von der Spannungscingabccinriehtung gebildete Instruktionsspannung in ein zweites elektrisches Signal in Form einer Binärzahl umgesetzt wird,

f) und daß der Rechenkoeffizient durch Verarbeitung einer der in der Speichereinrichtung abgespeicherten Konstanten entsprechend dem zweiten elektrischen Signal bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung des Rcchcnkocffizienten eine der abgespeicherten Konstanten in Abhängigkeit von dem zweiten elektrischen Signal aus der Speichereinrichtung ausgewählt und als Rcchenkoeffizient verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Rcchcnkoeffi/.ient aus der aus der Speichereinrichtung ausgclcscncn Konstanten und dem zweiten elektrischen Signal durch einen Rcchenvorgang ermittelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrische Signal eine Anzahl von Bitstcllcn aufweist, von denen ein Teil zur Bestimmung des Rcchenkoeffizicnten verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, mit

a) einer Sensoreinrichtung zur Ermittlung des Ist-Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und Bildung zumindest eines den ermittelten Isl-Bctriebszustand angebenden ersten elektrischen Signals.

b) einer Speichereinrichtung zur Vorspeicherung

25

45

V)

einer Anzahl von Konstanten,

c) einer Recheneinrichtung zur arithmetischen Berechnung zumindest eines Wertes entsprechend einer Einstellung zum Justieren des Betriebs der Brennkraftmaschine aus dem ersten elektrischen Signal und einem Rcchenkoeffi/.icnien.

d) und einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von dem der Einstellung entsprechenden Wert.

gekennzeichnet durch

c) eine von der Sensorcinrichlung (12; 30, 32, 40, 42, 44, 46) unabhängige Spannungscingabceinrichtung (16; 50) zur Erzeugung einer vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine vorgegebenen Instruktionsspannung und Konstanthaltung dieser Instruktionsspannung im Betrieb der Brennkraftmaschine,

f) eine Umsetzereinrichtung (14; 52) zur Umsetzung der von der Spannungseingabeeinrichtung (16; 50) erzeugten Instruktionsspannung in ein Binärform aufweisendes zweites elektrisches Signal (22).

g) und eine Sir.nalvcrarbeilungseinrichtung (10; 38) zur Bestimmung des Rcchenkoeffizicnlen durch Verarbeitung einer der in der Speichereinrichtung (10a; 56) abgespeicherten Konstanten entsprechend dem zweiten elektrischen Signal.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Signalvcrarbcitungscinrichlung (10; 38) eine der in der Speichereinrichtung (10a; 56) abgespeicherten Konstanten in Abhängigkeit von dem zweiten elektrischen Signal auswählt
und daß die ausgewählte Konstatitc den Rcchenkoeffizicnlen bildet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung (10; 38) den Rechenkoeffizienten aus der aus der Speichereinrichtung (10a; 56) ausgclesencn Konstanten und dem zweiten elektrischen Signal berechnet.

8. Vorrichtung nach Anspruch b oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite elektrische Signal (22) eine Anzahl von Bitstcllcn (0—7) aufweist, von denen ein Teil (P\ —1\) zur Bestimmung des Rcchenkoeffizicnlen verwendet wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I bzw.des Patentanspruchs 5.

bo Aus der DE-OS 28 45 043 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen im wesentlichen die Brcnnstoffcinspritzmenge in einem geschlossenen Regelkreis in spezieller Abhängigkeit von

b5 den Ausgangssignalen einer Abgas-Meßsonde sowie weiteren, von jeweiligen Meßfühlern bzw. Sensoren ermittelten Betriebsparametern derart geregelt wird, daß das Luft/Brennstoff-Verhältnis des Ansauggemisches

im stöchiometrischen Bereich liegt. Unter bestimmten Betriebsbedingungen, wie z. B. im Warmlaufbetrieb, bei Beschleunigungsvorgängen, an Steigungen, bei Vollast usw, kann eine Brennkraftmaschine jedoch nicht mit einem solchen stöchiometrischen Ansauggemisch betrieben werden, so daß in derartigen Fällen eine Korrektur des normalerweise eingeregelten Luft/Brennstoff-Verhältniswertes erforderlich ist, die dann durch Ermittlung betriebsparametcrabhängiger Korrekturfakloren erfolgt, welche als fest vorgegebene Rechenkoeffirienten in Form von Speicherdaten vorliegen. Bei einer solchen betricbsparamcterabhängigcn Steuerung des laufenden Betriebszustands einer Brennkraftmaschine wird jedoch keine Veränderung bestimmter Basiswcne der durchzuführenden Rechenvorgänge, beispielsweise zu Inspektions- oder Wartungszwecken. in Betracht gezogen. Zu diesem Zweck müßten nämlich die fest vorgegebenen Rechenkoeffizienlen geändert werden, was im wesentlichen nur durch einen recht aufwendigen Austausch des erforderlichen Festspeichers oder eine ebenfalls aufwendige Umprogra^nmierung teurer und darüber hinaus relativ unzuverlässiger löschbarer Datenspeicher erfolgen kann und im übrigen Programmierkenntnisse erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß Veränderungen von für die Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine unerläßlichen Grundwerten in Form von Rechenkoeffizienten auf einfache Weise vorgenommen werden können.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5 angegebenen Mitteln gelöst.

Erfindungsgemäß kann somit eine Einstellung einer r> Instruktionsspannung mit Hilfe einer Spannungseingabeeinrichtung vor Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine vorgenommen und sodann unabhängig vom jeweiligen Betriebszustand beliebig lange aufrechterhalten werden. Die eingegebene Instruktionsspannung wird in ein elektrisches Signal in Form einer Binärzahl umgesetzt, mit dessen Hilfe dann der für die jeweilige Steuerung erforderliche und in einer Speichereinrichtung abgespeicherte Rechenkoeffizient neu ausgelesen bzw. auf tier Basis des Eingabeweites neu berechnet werden kann, ohne daß eine Änderung der Speicherdaten, z. B. durch Austausch oder Umprogrammierung des Speichers erforderlich ist.

Auf diese Weise kann eine mit einfachen Mitteln eingebbare und sodann in einen Binärwcri umgesetzte Analogsp&nnung in Verbindung mit einem zugehörigen Speicherdatenwert zur Bildung eines geänderten Reehenkoeffizicnien verarbeitet werden, der sodann im Rahmen der mathematischen Operationen der Stcuervorgiingc für eine beliebige IJctriebs/.ciulauer als neue Vi Rechenkonstante unverändert beibehalten werden kann, wobei jedoch jederzeit weiter« Änderungen durch Vornahme einer manuellen Nciieinslcllung z. B. zur Behebung von Kxcmplarsircuungcn bei Brennkraftmaschinen, alierungsbcdingicn Abweichungen. Berück- m> sichtigung konstruktiver Änderungen und dergleichen möglich sind. Ein solcher liinstcllvorgang kann im Rahmen üblicher Inspckiions- und Wartungsarbcitcn vorgenommen werde;), ohne daß hierzu spezielle Programmicrkenntnissc erforderlich sind und ohne daß es des bS Ausbaus von Regler-, .speicher- oder Rechnerclemcnlen bediirf. du hierbei lediglich die Änderung einer auf einfache Weise cingcbbarcn Analogspannung crfordcrlich ist.

Vorteilhafte Ausgestallungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt

Fi g. 1 eine schematische Darstellung des Grundkonzepts des Verfahrens zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine,

Fig.2a und 2b Beziehungen zwischen Konstanten und Parametern,

Fig.3 ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrcns veranschaulicht.

F i g. 4a, 4b und 4c Ablaufdiagramme, die Rechenoperationen bei der Vorrichtung gemäß F i g. 3 veranschaulichen, und

F i g. 5 einen Signalplan, der die Wirkungsweise der Vorrichtung gemäß F i g. 3 veranschaulicht.

In Fi g. 1 bezeichnet die Bezugszahl IC-einen an einer Brennkraftmaschine angebrachten Mikrorechner, während die Bezugszahl 12 eine Eingangsschnittitellenschaltung für Digitalsignale abgebende Digitalsensoren zur Ermittlung von Ist-Betriebszuständen der Brennkraftmaschine bezeichnet Die Bezugszahl 14 bezeichnet einen Analog-Digital-Umsetzer, der mit Analogsignale abgebenden Analogsensoren verbunden ist und die Ausgangssignale der Analogsensoren in Digitalsignale umsetzt. Eine Spannungseingabeeinrichtung 16 zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung ist mit einem Eingang des Analog-Digital-Umsetzers 14 verbunden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. I besteht die Spannungseingabecinrichiung 16 aus der Reihcnschahung eines Fcstwiderstands 16a und eines variablen Stcllwidersiands 166, die zwischen eine Konstantspannungsvcrsorgung und Masse geschaltet sind. Die Be/.ugs/ahl 18 bezeichnet eine Ausgangsschnittstellenschaltung. Der Mikrorechner 10 ist über die Ausgangsschnittstellenschaltung 18 mit verschiedenen Stellgliedern 20 zur Steuerung des Betriebs der Brennkraftmaschine verbunden.

Die die verschiedenen Ist-Betriebszus;ände 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 10a abgespeicherten Programms errechnet der Mikrorechner 10 unter Verwendung dieser erstcn elektrischen Signale die Einstellwerte zur Einstellungsstcuerung der jeweiligen Stellglieder 20. Bei dor Berechnung der Einstcllwertc finden vorher im Festspeicher 10a abgespeicherte Konstanten zur Bildung von Rcchenkocffi'icnlcn für den Rechcn'organg Vcr-Wendung, die mittels der über die Spannungseingabcciiirichiung 16 erhaltenen Instruktionsspannung geändert werden können. Die Inslruktionsspannung wird vom Analog-Digi.dl-Umsctzer 14 in ein Binärform aufweisendes /.weites elektrisches Signal umgesetzt, das als Parameter zur Bestimmung der Rechenkoeffizienten dient. In Fi g. 2a ist die Beziehung zwischen dem zweiten elektrischen Signal und dem Parameter veranschaulicht. Wenn die Instruktionsspannung in ein aus acht Bits bestehendes digitale; Signcl 22 umgesetzt wird, werden die aus den sechs höheren Bits bestehenden Daten in einen jeweils drei Bits aufweisenden Parameter P\ bzw. Pj zur Bestimmung der Rechenkoeffizienten unterteilt. Die unteren beiden Bitstellen einschließlich des Bits ge-

ringster Wertigkeit werden nicht verwendet, chi sie hohe Fchlcrantcile enthalten.

Zur Bestimmung der Rcehenkoeffizienlen durch Verwendung des Parameters /Ί oder des Parameters l'i können /wei Verfahren in Betracht gezogen werden.

Beim ersten Verfahren findet der Parameter als Adrcsscndatcnwert Verwendung, wobei die dieser Adresse entsprechende gespeicherte Konstante ilen Rechenkoeffizienlcn bildet. Im Feslspeichcr IO;i ist hierbei eine Vielzahl von Konstanten für jede Art von Reehenkoeffizienien abgespeichert, wobei der Parameter die jeweilige Adresse zum Auslesen einer gewünschten Konstanten betimmt. Da jeder der beiden Parameter P₁ und Pi aus drei Bits besteht, sind acht Konstanten A\ bis Ag für jede Art von Rechenkoeffizienten vorgesehen, wie in der nachstehend wiedergegebenen Tabelle I aufgeführt ist.

Tabelle I

Parameter	0	0	Konstanten
0	0	!	A,
0	1	0	Ai
0	I	I	A₁
0	0	0	A.y
I	0	1	A;
I	I	0	A«
I	1	1	A₇
I		At

Beim zweiten Verfahren wird der Parameter als physikalische Größe behandelt, wobei die im Festspeicher 10a für jede Art von Rechenkocffizicntcn abgespeicherten Konstanten und der Parameter P\ oder P^ einem Rechenvorgang, wie einer Addition, einer Subtraktion, einer Multiplikation oder einer Division zur Gewinnung eines Einstellwertes unterworfen werden. Auch mit diesem Verfahren können acht Einstcllwcrtc 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 ΙΊ bis P·; dargestellt ist, oder sie können in der durch den Parameter P_h veranschaulichten Weise aus sechs Hits bestehen oder aber andernfalls auch eine beliebige Anzahl von Bitstcllcn aufweisen. Bei Verwendung der aus jeweils zwei Bits bestehenden Parameter Pi bis /'-, ist jedoch die Anzahl c'er Einstcllwcrtc auf Vier begrenzt, während bei Verwendung des aus sechs Bits bestehenden Parameters P_b die Anzahl der Einstellwerte M beträgt.

Die über die Spannungseingabeeinrichtung 16 erhaltene Instruktionsspannung kann somit auch in Digitaldaten umgesetzt werden, die aus einer von acht verschiedenen Anzahl von Bits bestehen, d. h_M die bei der Umsetzung der Instruktionsspannung erhaltenen Digitaldaten können 12 Bits. 16 Bits oder dgl. aufweisen. Die Anzahl der Bits wird hierbei in Abhängigkeit vom Bitstellenaufbau des Analog-Digital-Umsetzers 14 und des Mikrorechners 10 festgelegt.

Zur Änderung der Rechenkoeffizienten braucht somit lediglich die Instruktionsspannung über die Spannungseingabeeinrichtung 16 geändert zu werden. Hierdurch erübrigt sich ein Austausch des Festspeichers, wobei die Rechenkoeffizienten darüber hinaus auf sehr einfache Weise und in sehr kurzer Zeit mit minimalem Kostenaufwand geändert werden können. Da dies durch cmc auf analoge Weise erfolgende Änderung der Insirukiioiisspannung durchführbar ist. einfüllt außerdem das Erfordernis einer Erhöhung der Einginge der tlen Analog-Digital Uinsel/er 14, ilen Mikrorechner IO und dgl. umfassenden Vorrichtung.

Obwohl bei dem Aiisführungsbei.spiel des Verfahrens gemäß Fig. I lediglich eine einzige Spannimgseingahccinrichiiing lh zur liildiing einer variablen Instrukiionsspannung Verwendung findet, kann sie natürlich auch mehrfach vorgesehen sein, und zwar in Abhängigkeit von der Anzahl der Rechenkocffizicntcn, bei denen Andcrungsmögliehkeiten bestehen sollen.

Nachstehend wird näher auf ein konkretes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens eingegangen.

Fig. J stellt ein Blockschallbild einer Vorrichtung dur, die /ur Steuerung der /nnrlvrrxielluni* bei einer Brennkraftmaschine dient, und zwar insbesondere zur Steuerung der Zündverstellung im Lccrlauf/ustand der Brennkraftmaschine. In F i g. 3 bezeichnet die Be/ugszahl 30 einen Drosselschallcr, der den vollständig geschlossenen Zustand eines nicht dargestellten Drosselventils der Brennkraftmaschine feststellt, während die

.Ti Be/.iigs/nhl 32 einen Drehwinkelnießfühler bezeichnet, der bei jeder Drehung der Kurbelwelle in den oberen Totpunkt. ;'. h„ im Falle einer Sechszylinder-Viertaktbrennkraftmaschine bei jeder Kurbelwcllendrehung um 120" oder im Falle einer Vicrzylindcr-Vicrtakt-Brenn-

]o kraftmaschine bei jeder Kurbclwelkndrehung um 180°, einen impuls abgibt, der nachstehend als OT-Impuls bezeichnet ist. Darüber hinaus gibt der Drehwinkclmcßfühlcr bei jeder Kurbclwcllendrehung um 30° einen Impuls ab. Der Drossclschalter 30 und eine Ausgangsleitung 34.) für die OT-Impulse des Drehwinkclmeßfühlcrs 32 sind mit einer Eingangsschnittstellenschaliung 36 verbunden. Eine Ausgangslcitung 34b für die 30° - Impulse des Drehwinkelmeßfühlers 32 ist mit einem Unterbrechungseingang einer zentralen Recheneinheit CPU

■to 38 verbunden, die aus einem Mikroprozessor besteht und nachstehend vereinfacht als Zentraleinheit bezeichnet ist.

Weiterhin bezeichnen in F i g. 3 die Bezugszahl 40 einen Dnickmelifühler zur Ermittlung des Ansauglci-

•r> tungsunierdrucks der Brennkraftmaschine, die Bezugszahl 42 einen Ansaugluft-Tempcraturnicöfühlcr zur Ermittlung der Temperatur der Ansaugluft, die Bczugszahl 44 einen Wassertcmpcraturmeßfühler zur Ermittlung der Temperatur des Kühlmittels der Brennkraft-

W maschine, die Bezugszahl 46 einen Battcriespannu.igsmcßfühlcr zur Ermittlung der Klemmenspannung einer Batterie 48 und die Bezugszahl 50 eine Spannungseingabeeinrichtung zur Bildung einer variablen Instruktionsspannung entsprechend der vorstehend in Verbindung mit F i g. 1 beschriebenen Spannungseingabeeinrichtung 16. Die Meßfühler 40,42,44,46 und die Spannungscingabccinrichtung 50 sind mit einem einen Analogmulliplexer aufweisenden Analog-Digital-Umsetzer 52 verbunden, durch den ihre Ausgangssignale einer Anaiog-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

Zündzeitpunkt und einer Ausgangsschnillslellcnschallung 62 verbunden. Die Ausgangssehnittstcllcnschaltung 62 ist wiederum mit einer Zündanlage 64 der Brennkraftmaschine verbunden.

Im Festspeicher 56 sind verschiedene Programme zur Durchführung nachstehend noch näher beschriebener Rechenoperationen sowie acht Konstanten in vorgegebenen Boreichen abgespeichert, wie dies in der nachstehend aufgeführten Tabelle 2 wiedergegeben ist. Diese Konstanten beziehen sich auf vorgegebene Koeffizienten für die Rechenoperationen, d. h.. bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine feste Zündwinkel-Vorvcrstcllung für den Leerlaufzustand der Brennkraftmaschine.

spannung, wodurch ein Wert ,·) zur Vorverslellung des Zündwinkels festgelegt wird. Sodann berechnet die Zentraleinheit 38 im Programmschritt 88 eine Anzahl Ns\ von 30"-Impulsen, mit der der Abwäriszähler 60 den Zählvorgang einleitet, und berechnet darüber hinaus einen Wert T_s,\. der dem Abwärtszähler 60 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.

Tabelle 2

" /Vv,

A drcsscn Zuordnung

l'fsle/üiidwiiikcl-VorvcrMelluMK

0	0	0
0	0	1
0	1	0
0	I	I
I	0	0
1	0	I
I	I	0

0"
2"
3"
4"
5^U
6°
8°
10°

In den F i g. 4a, 4b und 4c sind Ablaufdiagramme eines Programms zur Durchführung der Rechenoperationen gemäß diesem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, während F i g. 5 einen Signalplan der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 darstellt. Unter Bezugnahme auf diese Figuren wird nachstehend näher auf die Wirkungsweise dieses Ausführungsbcispiels eingegangen.

Wenn der Zündschalter 66 gemäß F i g. 3 geschlossen und ein Anfangsrückstcllsignal der Zentraleinheit (CPU) 38 über eine Konsluntspannungsvcrsorgung 68, eine Integrationsschaltung 70 und eine Schmitt-Triggerschaltung 72 zugeführt wird, führt die Zentraleinheit 38 die Anfangsroutinc und die Hauptrouline gemäß F i g. 4a aus. Wenn zunächst im Programmschritt 80 das Rückslcllsignal zugeführt wird, geht das Programm auf den Programmschrill 83 über. Im Programmschritt 82 führt die Zentraleinheit 38 die Routine für die Anfangsdatenverarbeitung durch, d. h., im Programmschritl 82 verarbeitet die Zentraleinheit 38 den Datcninhalt 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 Drossclschaitcrs 30 und ermittelt, ob das Drosselventil vollständig geschlossen ist oder nicht, d. h„ es erfolgt eine Feststellung dahingehend, ob sich die Brennkraftmaschine im Lccrlaufy.usland befindet oder nicht. Befindet sich die Brennkraftmaschine nicht im Lcrrlaufzustand, so geht das Programm zum Programmschritt 86 über, in dem die Zündwinkel-Vorvcrstcllung in üblicher Weise auf der Basis der über die 30"-Impulse des Drchwinkclmeßfühlcrs32 ermittelten Drehzahl der Brennkraftmaschine und des über den Druckmcßfühlcr 40 ermittelten Ansauglcitungsunlcrdrucks berechnet wird. Im Programmschrilt 86 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 Batterie- 360 - „°
30°

360° - a° - N_x,, ■ 30°
30°

T_n,

wobei N.sA nur einen ganzzahligen Anteil darstellt, während ein bei dem vorstehenden Rechenvorgang erhaltener Dezimalanteil unbeachtet bleibt. Mit Γ30 ist hierbei die Periode eines 30°-lmpulscs des Drehwinkelmeßfühlers 32 bezeichnet. Die Periode 7io wird in der in F i g. 4b veranschaulichten Routine zur Verarbeitung einer 30°-Unterbrechung berechnet und als Datenwert in einem vorgegebenen Bereich des Direktzugriffsspei-

jo chers 58 abgespeichert.

Die Zentraleinheit 38 führt die Unterbrechungsverarbeitung gemäß F i g. 4b bei jeder Zuführung des 30°-lmpulses über die Leitung 34b durch. Das heißt, wenn eine 30"-Untcrbrcehung im Programmschrilt 90 stattfindet,

i^r, mißt die Zentraleinheit 38 die Unterbrechungsperiode (Periode des 30"-Impulses) Tu, und speichert den Meßwert in den Direktzugriffsspeicher 58 im Programmschrilt 92 ein. Im Programmschritl 94 nimmt die Zentraleinheit 38 sodann gemäß der algebraischen Beziehung

eine Erhöhung von Ni₀ um den Wert »1« vor. Der Wert ZV» 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 /Vjo in Übereinstimmung mit N_x,\ befindet oder nicht. Wenn

so keine Übereinstimmung vorliegt, geht das Programm zum Programmschrilt 98 über, womit die Unterbrechungsverarbeitung abgeschlossen ist. Liegt Übereinstimmung vor bzw. ist Nsa = 1! = Nm. wie dies unter (A) in Fig.5 dargestellt ist, geht das Programm zum Programmschriu 100 über, in dem der im Direktzugriffsspeicher 58 abgespeicherte Wert Tsa in den Abwärtszählcr 60 eingegeben wird, woraufhin das Programm zum Programmschritl 98 übergeht, durch den die Unterbrechiingsverarbeilung beendet wird.

M) Mit der Eingabe des Wertes Tsa beginnt der Abwärtszähler 60 den Wert Tsa synchron mit vorgegebenen Taktimpulsen abwärtszuzähien. wie dies unter (C) in F i g. 5 veranschaulicht ist. Wenn der Zählerinhalt den Wert Null angenommen hat. gibt der Abwärtszähler 60 eine Unterbrechungsanforderung an die Zentraleinheit 38 ab. In Abhängigkeil von dieser Unterbrechungsanforderung führt die Zentraleinheit 38 dann die unter F i g. 4c veranschaulichte Datenverarbeitung durch. Das

heißt, wenn im Programmsehrili 102 eine Unterbrechung stallfindet, werden bislang aufrechterhaltene stromführende Signale im Programmsehritl 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 d'es unter (D) in Fig. 5 veranschaulicht ist, was zur Folge hat. daß eine Unterbrechung des durch die Zündspule oer Zündanlage 64 fließenden elektrischen Stromes erfolgt. Dementsprechend wird in diesem Augenblick ein Zündfunke erzeugt, wie dies unter (E) in F i g. 5 veranschaulicht ist.

Wenn im Programmschritt 84 der Routine gemäß Fig. 4a festgestellt wird. daß.sich die Brennkraftmaschine im Lccrlaufzustand befindet, gehl das Programm auf einen Programmschritt 108 über, in dem eine über die Schallung 50 eingegebene Instruklionsspannung der Analog-Digital-Umsetzung zur Gewinnung eines digitalen Datenwertes <x unterzogen wird. In einem Programmschritt UO legt die Zentraleinheit 38 sodann unter Verwendung des auf diese Weise erhaltenen digitalen Datenwertes rt einen Parameter / zur Vorvcrstcllung des festen Zündwinkels während des Leerlaufs fest. Wenn der digitale Datenwert λ aus acht Bits besteht und der Parameter /durch die oberen drei Bits gegeben ist, können die erforderlichen Bits//aus der Beziehung errechnet werden:

λ · AND · 11100000 —/?.

Sodann wird der Parameter/durch Rcchtsvcrschiebung von β um fünf Bitstcllcn erhalten. Danach wählt die Zentraleinheit 38 in einem Programmschritt 112 einen Wert für eine feste Zündwinkcl-Vorvcrstcllung unter Verwendung des Parameters / aus. Das heißt, eine Anfangsadresse in einem vorgegebenen Bereich des Festspeichers 56, in dem eine Vielzahl von Einstcllwerten für feste Zündwinkcl-Vorverstcllungcn für den Lcerlaufzustand der Brennkraftmaschine abgespeichert sind, und der vorstehend beschriebene Parameter/werden miteinander addiert, woraufhin unter Verwendung des Additionsergebnisses als Adresse der entsprechende Speicherinhalt des Festspeichers 56 ausgelesen und als Wert für eine feste Zündwinkcl-Vorvcrstcllung verwendet wird. Wenn z. B. Einstcllwerie für eine feste Zündwinkel-Vorversteilung gemäß Tabelle 2 in dem vorstehend genannten Bereich des Festspeichers 56 abgespeichert sind, wird eine feste Zündwinkel-Vorverstellung a von 4° erhalten, wenn der Parameter / den Wert »011« aufweist. Nach Erhalt der festen Zündwinkel-Vorverstellung a wird die Zündvcrstcllung in der gleichen Weise gesteuert.

Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 die Zentraleinheit 38 den Parameter y im Programmschritt 112 als Adressendatenwert verwendet, besteht auch die Möglichkeit, den Parameter/als physikalische Größe zur Gewinnung einer festen Zündwinkel-Vorverstellung zu verwenden, indem der Parameter / zusammen mit einer in einem vorgegebenen Bereich des Festspeichers 56 abgespeicherten einzigen Konstanten zur Gewinnung einer festen Zündwinkcl-Vorverstcllung arithmetisch ausgewertet wird.

Ferner werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 zwar sowohl die Operationen zur Analog-Digital-Umsetzung der Instruktionsspannung als auch die Operationen zur Gewinnung der festen Zündwinkcl-Vorverslellung a,.i den i)igilaldatcn im Rühmen der Ihiuplroiilinc durchgeführt, können jedoch auch im Rahmen der Un'.erbrechungsioutinc ausgeführt werden. Darüber hinaus können diese Operationen auch in der Hauptroutinc oder der Untcrbrccluingsroutinc 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 Rc-

K) chcnoperalion im Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert. Ferner können diese Operationen in der Anfangsroutine ausgeführt und die erhaltenen Ergebnisse im Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert werden. Außerdem können die Operationen zur Ana-

r> log-Digital-l)iiisetzung der Instruktionsspannung in der Anfangsrotiline erfolgen, wobei die erhaltenen Digitaldalen im Direktzugriffsspeicher oder dgl. abgespeichert werden, während die Operationen zur Gewinnung einer festen Zündwinkel-Vorverslellung aus diesen Digitaldaten in der 1 lauplrouline oder der Unicrbrcduingsrouiine durchgeführt werden können.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bezieht sich auf den Fall der Festlegung eines Wertes für eine feste Zündwinkcl-Vorvcrslcllung im Lccrlaufzustand der Brennkraftmaschine, kann jedoch selbstverständlich auch zur Festlegung verschiedener anderer Koeffizienten für die Rechenvorgänge Verwendung finden, die sich in einem Steuersystem zur Zündverstellung verändern. Darüber hinaus ist das vorstehend beschriebene

jo Verfahren nicht auf ein Steuersystem zur Zündvcrstellung beschränkt, sondern kann gleichermaßen zur Festlegung von Koeffizienten für Rechenoperationen in einem System zur Steuerung von Zusatzluftzufuhr, einem System zur Steuerung einer Abgas-Rückführung und

H anderen Systemen zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine Verwendung finden. Bei Anwendung in Verbindung mit einem System zur Steuerung der Brennstoffeinspritzung können /.. B. ein Sprungwert, eine Zeitkonslante, eine Verzögerungszeit und dgl. Rcchenkoeffizienlen bilden, die in einem geschlossenen Regelkreis zur Regelung des Luft/Brcnnstoi!'-Verhältnisses festgelegt werden.

Wie vorstehend beschrieben, können somit die .Koeffizienten 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 Kraftfahrzcugiechnik von erheblichem Vorteil ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Steuerung des Betriebs einer Brennkraftmaschine, bei dem eine Speichercinrichtung zur Vorspeicherung einer Anzahl von Konstanten in Form von Binär/ahlcn für einen Rcchcnvcirgang und eine Spannungscingabccinrichtung zur Krzeugung einer Instruküonsspannung dienen, mit den Verfahrensschritten: