DE2845352C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Brennkraftmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine elektronische Steuerung einer Brennkraftmaschine erfordert insbesondere eine Unterdrückung der Schadstoffe im Abgas und einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit hohem Wirkungsgrad.

Die Steuerung durch die Steuereinrichtung muß sich abhängig vom Maschinentyp ändern lassen.

Aus der nicht vorveröffentlichten älteren Anmeldung DE-OS 27 32 781 ist eine Einrichtung zum Steuern von betriebsparameterabhängigen und sich wiederholenden Vorgängen beim Betrieb einer Brennkraftmaschine bekannt geworden, wobei in einem Mikrorechner über äußere Signalgeber zugeführte betriebsparameterabhängige Signale zu entsprechenden Steuergrößen für die Brennkraftmaschine verarbeitet werden. Die Ausgabe dieser Signale an die Brennkraftmaschine vollzieht sich in Abhängigkeit von deren Drehzahlen, die zu diesem Zweck über Zeitintervalle unterschiedlicher Länge hinweg erfaßt werden. Diese elektronische Steuereinrichtung weist eine mit dem Adressenbus der Lesebefehlsleitung und der Schreibbefehlsleitung verbundene Decodiereinrichtung auf, die ein sequentiell ablaufendes Setzen von Bezugswerten per Programm des Mikroprozessors in Bezugswertregister ermöglicht. Ein von dem Digitalprozessor bestimmter gleicher Startzeitpunkt für alle Zähl- und Einstellvorgänge ist jedoch nicht vorgesehen. Durch ein Löschsignal werden die Flipflops für die Stellglieder definiert zurückgesetzt.

Aus der DE-OS 24 58 859 ist eine elektronische Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der durch einen Rechner ermittelte Werte für den Betriebsablauf in der Brennkraftmaschine als Steuergrößen zwischengespeichert und zu gewünschten Zeitpunkten abgerufen werden. Dabei werden zum einen dem jeweiligen Betriebszustand entsprechende Fühlerausgangssignale in den Rechner eingespeist und zum anderen in Abhängigkeit von durch den Rechner gelieferten Sollwerten entsprechende Stellbefehle für die Auslösung verschiedener Funktionen in der Brennkraftmaschine abgeleitet und an enstprechende Einrichtungen der Brennkraftmaschinen weitergegeben. Eine Eingabe/Ausgabeeinheit gibt Ausgangssignale unmittelbar in Reaktion auf die Einschaltung einer Speisespannungsquelle ab, so daß es nicht möglich ist, die Abgabe der Ausgangssignel bis nach der Einstellung von berechneten Anfangswerten für bestimmte Betriebsbedingungen aufzuhalten. Vielmehr erfolgt die Ausgabe der Steuersignale in Reaktion auf die Einschaltung der Speisespannungsquelle sogar dann, wenn die Brennkraftmaschine überhaupt nicht gestartet wird.

Weiterhin ist aus der DE-OS 23 49 670 eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt, die, sobald ein Stromzuführungsschalter betätigt wird, einen Hauptrücksetzimpuls zum Rücksetzen jeweiliger Register und Zähler in ihren Anfangszustand erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Brennkraftmaschinen so anzugeben, daß die Brennkraftmaschine nur dann gestartet wird, nachdem das Setzen aller Anfangswerte abgeschlossen ist, so daß beim Start der Brennkraftmaschine immer definierte, vom Betriebszustand abhängige Anfangsbezugswerte und Einstellwerte vorhanden sind.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektronische Steuereinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung kann eine komplexe Steuerung durch eine verhältnismäßig einfache Schaltungsanordnung verwirklicht werden. Die unregelmäßig empfangenen Impulssignale, z. B. des Winkelstellungsfühlers, werden nach ihrer Synchronisierung genau erfaßbar.

Die elektronische Steuereinrichtung kann für jeden Maschinentyp (z. B. Vier- oder Sechszylindermaschine) verwendet werden, indem einfach für die Maschine geeignete Daten vom Digitalprozessor in die Bezugswertregister gesetzt werden. Da vom Digitalprozessor erzeugte Daten entsprechend den Betriebszuständen der Maschine in die Bezugswertregister gerade vor dem Start der Maschine eingebbar sind, wird ein optimales Starten der Maschine ermöglicht.

Das Einschalten des Starterschalters vor dem Setzen des GO-Signales in das Mode-Register führt nicht zum Starten der Maschine, da die Steuersignale für die Maschine (zur Kraftstoff-Einspritzung, Zündung usw.) nicht abgegeben werden, bis der Stufenzyklus eingegeben ist. Insbesondere wird die Maschine vorteilhafterweise nur gestartet, nachdem das Setzen aller Anfangswerte abgeschlossen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch den Aufbau und die Anordnung wesentlicher Teile der Brennkraftmaschine mit Fühlern, Stellgliedern und einer Steuerschaltung,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Brennkraftmaschine,

Fig. 3 Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten Steuerschaltung 10,

Fig. 4 eine Teildarstellung einer in Fig. 3 gezeigten Eingabe/Ausgabe-Einheit,

Fig. 5 Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 4 gezeigten Schaltungsanordnung,

Fig. 6 den in Fig. 4 dargestellten Stufenzähler in Einzelheiten,

Fig. 7 die Bezugswert- und Momentwertregistergruppe nach Fig. 4 in Einzelheiten,

Fig. 8 Einzelheiten der ersten und der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 502 bzw. 504,

Fig. 9 eine Synchronisiereinrichtung in Einzelheiten,

Fig. 10 Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 9 dargestellten Schaltung,

Fig. 11 ein konkretes Beispiel des in Fig. 4 gezeigten Inkrementgliedes 478 in Einzelheiten,

Fig. 12A und 12B Einzelheiten eines Inkrementsteuergliedes,

Fig. 13 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Verarbeitung des Kraftstoffeinspritzsignales,

Fig. 14 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Zündtaktregelung,

Fig. 15 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Verarbeitung durch EGR oder NIDL (vgl. unten),

Fig. 16 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Erfassung der Drehzahl RPM (U/min) der Brennkraftmaschine oder der Geschwindigkeit VSP des Fahrzeuges, und

Fig. 17 ein Ablaufdiagramm mit der Einstellung der Anfangswerte für die elektronische Regelanordnung vor dem Starten oder Anlassen der Brennkraftmaschine nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt den Aufbau wesentlicher Teile einer Brennkraftmaschine und Fühlern, Stellgliedern an einer elektronischen Steuerschaltung. Über einen Luftreiniger 12 angesaugte Luft wird durch einen Luftströmungsmesser 14 geschickt, um deren Durchsatz zu messen, und der Luftströmungsmesser 14 gibt ein den Durchsatz der Luft anzeigendes Ausgangssignla QA an ein Steuerglied 10 ab. Ein Temperaturfühler 16 ist im Luftströmungsmesser 14 vorgesehen, um die Temperatur der angesaugten Luft zu erfassen, und ein die Temperatur der angesaugten Luft darstellende Ausgangssignal TA des Fühlers 16 wird auch zum Steuerglied 10 gespeist. Die durch den Luftströmungsmesser 14 strömende Luft wird weiterhin durch eine Drosselkammer 18, eine Ansaugleitung 26 und ein Saugventil 32 zu einer Brennkammer 34 einer Maschine 30 geschickt. Die Menge der in die Brennkammer 34 eingeführten Luft wird durch Ändern des Öffnungsgrades eines Drosselventiles oder einer Drosselklappe 20 geseteuert, die in der Drosselkammer 18 vorgesehen und mit einem Beschleunigungspedal 22 gekoppelt ist. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 wird durch Erfassen der Stellung der Drosselklappe 20 mittels eines Drosselklappenstellungsfühlers 24 ermittelt, und ein die Ventilstellung der Drosselklappe 20 darstellenden Signal QTH wird vom Drosselventil-Stellungsfühler 24 zum Steuerglied 10 gespeist.

Die Drosselkammer 18 ist mit einer Umgehung 42 für einen Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und einer Leerlauf-Einstellschraube 44 zum Einstellen der Luftströmung durch die Umgehung 42 ausgestattet. Wenn die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen ist, wird die Maschine im Leerlauf betrieben. Die angesaugte Luft hinter dem Luftströmungsmesser strömt über die Umgehung 42 und wird in die Brennkammer 34 aufgenommen. Entsprechend wird die Strömung der unter Leerlaufbetrieb angesaugten Luft durch Einstellen der Leerlaufeinstellschraube 44 verändert. Die in der Brennkammer 34 hervorgerufene Energie wird im wesentlichen abhängig vom Durchsatz der über die Umgehung 42 aufgenommenen Luft bestimmt, so daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb auf einen Optimalwert einstellbar ist, in dem der Durchsatz der in die Brennkammer durch Einstellen der Leerlaufeinstellschraube 44 eingeführten Luft gesteuert wird.

Die Drosselkammer 18 ist weiterhin mit einer anderen Umgehung 46 und einem Luftsteller 48 ausgestattet. Der Luftsteller 48 steuert den Durchsatz der Luft durch die Umgehung 46 entsprechend einem Ausgangssignal NIDL des Steuergliedes 10, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Warmlaufen zu steuern und genau Luft in die Brennkammer bei der plötzlichen Änderung, insbesondere dem plötzlichen Schließen, der Stellung der Drosselklappe 20 einzuspeisen. Der Luftsteller 48 kann auch den Durchsatz der Luft während des Leerlaufbetriebs ändern.

Im folgenden wird die Kraftstoffzufuhr näher erläutert. In einem Kraftstofftank 50 gespeicherter Kraftstoff wird zu einem Kraftstoffspeicher 54 mittels einer Kraftstoffpumpe 52 abgesaugt. Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankung des von der Kraftstoffpumpe 52 abgegebenen Kraftstoffes, so daß Kraftstoff mit konstantem Druck über ein Kraftstoffilter 56 zu einem Kraftstoffdrucksteller 62 abgegeben werden kann. Der Kraftstoff hinter dem Kraftstoffdrucksteller 62 wird durch Druck zu einem Kraftstoff-Injektor 66 durch ein Kraftstoffrohr 60 gespeist, und ein Ausgangssignal INJ des Steuergliedes 10 bewirkt, daß der Kraftstoff-Injektor 66 betätigt wird, um den Kraftstoff in die Ansaugleitung 26 einzuspritzen.

Die Menge des durch den Kraftstoffinjektor 66 eingespritzten Kraftstoffes hängt ab von der Zeitdauer, für die der Kraftstoff-Injektor 66 geöffnet ist, und von der Differenz zwischen dem Druck des zum Injektor gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26, in die der unter Druck gesetzte Kraftstoff eingespritzt wird. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Menge des eingespritzten Kraftstoffes lediglich von der Zeitdauer abhängen sollte, für die der Injektor geöffnet ist und die durch das vom Steuerglied 10 abgegebene Signal bestimmt ist. Entsprechend wird der Druck des durch den Kraftstoff-Drucksteller 62 zum Kraftstoffinjektor 66 gespeisten Kraftstoffes so gesteuert, daß die Differenz zwischen dem Druck des zum Kraftstoffinjektor 66 gespeisten Kraftstoffes und dem Druck in der Ansaugleitung 26 immer in jedem Antriebszustand konstant gehalten wird. Der Druck in der Ansaugleitung 26 liegt auch am Kraftstoffdrucksteller 62 über ein Druckleitungsrohr 64. Wenn der Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 den Druck auf dem Steller 62 um einen vorbestimmten Pegel überschreitet, steht das Kraftstoffrohr 60 in Verbindung mit einer Kraftstoffrückführleitung 58, so daß überschüssiger Kraftstoff entsprechend dem überschüssigen Druck durch das Kraftstoffrückführleitung 58 in den Kraftstofftank 50 rückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Differenz zwischen dem Druck des Kraftstoffes im Kraftstoffrohr 60 und dem Druck in der Ansaugleitung 26 immer konstant gehalten.

Der Kraftstofftank 50 ist auch mit einem Rohr 68 versehen, das an eine Kanister oder Behälter 70 angeschlossen ist, der zum Ansaugen verdampften Kraftstoffes dient. Wenn die Brennkraftmaschine 30 arbeitet, wird Luft über einen Frischlufteinlaß 74 angesaugt, um den Kraftstoffdampf in die Ansaugleitung 26 und damit in die Maschine 30 über ein Rohr 72 zu speisen. Bei angehaltener Brennkraftmaschine wird der Kraftstoffdampf über Aktivkohle im Behälter 70 abgegeben.

Wie oben erläutert wurde, wird der Kraftstoff durch den Kraftstoff-Injektor 66 eingespritzt, das Ansaugventil 32 wird synchron zur Bewegung eines Kolbens 75 geöffnet, und ein Gasgemisch aus Luft und Kraftstoff wird in die Brennkammer 34 gesaugt. Das Gasgemisch wird komprimiert und durch den durch eine Zündkerze 36 erzeugten Funken gezündet, so daß die durch die Verbrennung des Gasgemisches erzeugte Energie in mechanische Energie umgesetzt wird.

Das Abgas wird als Ergebnis der Verbrennung des Gasgemisches in die Frischluft über ein (nicht dargestelltes) Abgasventil, ein Abgasrohr 76, einen katalytischen Umsetzer 82 und einen Auspufftopf 86 entladen. Das Abgasrohr 76 ist mit einem Abgasrückführrohr 78 (im folgenden auch kurz als EGR-Rohr bezeichnet) versehen, durch das ein Teil des Abgases in die Ansaugleitung 26 geführt ist, d. h., der Teil des Abgases wird zur Saugseite der Brennkraftmaschine umgewälzt. Die Menge des umgewälzten Abgases wird abhängig vom Öffnungsgrad des Ventiles einer Abgasrückführeinrichtung 28 bestimmt. Der Öffnungsgrad wird durch den Ausgang EGR des Steuergliedes 10 bestimmt, und die Ventilstellung der Einrichtung 28 wird in ein elektrisches Signal QE umgesetzt, das als Eingangssignal in das Steuerglied 10 eingespeist wird.

Eine λ-Sonde 80 ist im Abgasrohr 76 vorgesehen, um das Kraftstoffluftverhältnis des in die Brennkammer 34 eingesaugten Gasgemisches zu erfassen. Ein Sauerstofffühler (O₂-Fühler) ist gewöhnlich als λ-Sonde 80 vorgesehen und erfaßt die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes, um eine Spannung V _λ entsprechend der Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffes zu erzeugen.

Das Ausgangssignal V _g der λ-Sonde 80 wird in die Steuerschaltung 10 eingespeist. Der katalytische Umsetzer 82 ist mit einem Temperaturfühler 84 versehen, um die Temperatur des Abgases im Umsetzer 82 zu erfassen, und das Ausgangssignal TE des Fühlers 84 entsprechend der Temperatur des Abgases im Umsetzer 82 wird in das Steuerglied 10 gespeist.

Die Steuerschaltung 10 hat einen Anschluß 88 zu einem negativen Pol und einen Anschluß 90 zu einem positiven Pol einer Spannungsquelle. Die Steuerschaltung 10 speist das Signal IGN in die Primärwicklung einer Zündspule 40, um in der Zündkerze 36 einen Funken hervorzurufen. Als Ergebnis wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 induziert und über einen Zündverteiler 38 an die Zündkerze 36 abgegeben, so daß die Zündkerze 36 zündet, um die Verbrennung des Gasgemisches in der Brennkammer 34 hervorzurufen.

Der Ablauf der Zündung der Zündkerze 36 wird im folgenden näher erläutert. Die Zündkerze 36 hat einen Anschluß 92 an einer positiven Spannungsquelle, und die Steuerschaltung 10 hat ebenfalls einen Leistungstransistor zum Steuern des Primärstromes durch die Primärwicklung der Zündspule 40. Die Reihenschaltung aus der Primärwicklung der Zündspule 40 und dem Leistungstransistor liegt zwischen dem positiven Anschluß 92 der Zündspule 40 und dem negativen Anschluß 88 der Steuerschaltung 10. Wenn der Leistungstransistor leitend ist, wird elektromagnetische Energie in der Zündspule 40 gespeichert, und wenn der Leistungstransistor abgeschaltet ist, wird die gespeicherte elektromagnetische Energie als Hochspannung zur Zündkerze 36 freigegeben.

Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Temperaturfühler 96 zum Erfassen der Temperatur des Wassers 94 als Kühlmittel im Wassermantel versehen, und der Temperaturfühler 96 gibt an das Steuerglied 10 ein Signal TW entsprechend der Temperatur des Wassers 94 ab. Die Brennkraftmaschine 30 ist weiterhin mit einem Winkelstellungsfühler 98 zum Erfassen der Winkelstellung der Welle der Brennkraftmaschine versehen, und der Fühler 98 erzeugt ein Bezugssignal PR synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine, d. h. alle 120° der Drehung, und ein Winkelstellungssignal, so oft sich die Brennkraftmaschine durch einen konstanten, vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) dreht. Das Bezugssignal PR und das Winkelstellungssignal PC werden beide an das Steuerglied 10 abgegeben.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann der Luftströmungsmesser 14 durch einen Unterdruckfühler ersetzt werden. Ein derartiger Unterdruckfühler 100 ist in der Fig. 1 durch Strichlinien angedeutet. Er speist in das Steuerglied 10 eine Spannung VD entsprechend dem Unterdruck in der Ansaugleitung 26. Ein Halbleiter-Unterdruckfühler wird vorzugsweise für den Unterdruckfühler 100 verwendet. Eine Seite des Siliciumkörpers des Halbleiters wird mit dem Ladedruck der Ansaugleitung beaufschlagt, während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck auf die andere Seite des Siliciumkörpers einwirkt. Der konstante Druck kann z. B. Vakuum sein. Mit diesem Aufbau wird die Spannung VD entsprechend dem Druck in der Ansaugleitung erzeugt, die an das Steuerglied 10 abzugeben ist.

Fig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen den Zündzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung und zwischen dem Kraftstoff-Einspritzzeitpunkten und der Kurbelwinkelstellung bei einer Brennkraftstoffmaschine mit sechs Zylindern. In Fig. 2 zeigt das Diagramm A die Kurbelwinkelstellung und deutet an, daß ein Bezugssignal PR durch den Winkelstellungsfühler 98 alle 120° des Kurbelwinkels abgegeben wird. Das Bezugssignal PR wird daher an das Steuerglied 10 bei 0°, 120°, 240°, 360°, 480°, 600°, 720° usw. der Winkelstellung der Kurbelwelle abgegeben.

Die Diagramme B, C, D, E, F und G entsprechen jeweils dem ersten Zylinder, dem fünften Zylinder, dem dritten Zylinder, dem sechsten Zylinder, dem zweiten Zylinder und dem vierten Zylinder. Während Perioden J₁ bis J₆ sind jeweils die Saugventile der entsprechenden Zylinder offen. Die Perioden sind um 120° des Kurbelwinkels voneinander verschoben. Der Anfang und die Dauer der Perioden, während denen das Saugventil offen ist, sind allgemein in Fig. 2 dargestellt, obwohl bestimmte Unterschiede abhängig von der Art der verwendeten Brennkraftmaschine vorliegen.

A₁ bis A₅ zeigen die Perioden, für die das Ventil der Kraftstoffeinspritzdüse (des Kraftstoffinjektors) 66 offen ist, d. h. die Kraftstoffeinspritzperioden. Die Längen JD der Perioden A₁ bis A₅ können als die Mengen des Kraftstoffes angesehen werden, der zu einer Zeit durch die Kraftstoffinjektoren 66 eingespritzt wird. Die für die jeweiligen Zylinder vorgesehenen Injektoren 66 sind parallel mit dem Ansteuerglied im Steuerglied 10 verbunden. Entsprechend öffnet das Signal INJ vom Steuerglied 10 die Ventile der Kraftstoffinjektoren 66 gleichzeitig, so daß alle Kraftstoffinjektoren 66 gleichzeitig Kraftstoff einspritzen. Im folgenden wird der erste Zylinder als Beispiel für die Beschreibung genommen. Das Ausgangssignal INJ vom Steuerglied 10 liegt an den Kraftstoffinjektoren 66, die jeweils in der Leitung oder den Einlaßöffnungen der jeweiligen Zylinder vorgesehen sind, in Zeitbeziehung mit dem Bezugssignal INTIS, das bei 360°C des Kurbelwinkels erzeugt wird. Als Ergebnis wird Kraftstoff durch den Injektor 66 für die durch das Steuerglied 10 berechnete Zeitdauer JD eingespritzt, wie dies durch A₂ in Fig. 2 gezeigt ist. Da jedoch das Saugventil des ersten Zylinders geschlossen ist, wird der Kraftstoff bei A₂ nicht in den ersten Zylinder gesaugt, sondern stagnierend in der Nähe der Einlaßöffnung des ersten Zylinders gehalten. Abhängig vom nächsten, bei 720° des Kurbelwinkels erzeugten Bezugssignals INTIS gibt das Steuerglied 10 wieder ein Signal an die jeweiligen Kraftstoffinjektoren 66 ab, um die Kraftstoffeinspritzungen durchzuführen, wie dies bei A₃ in Fig. 2 gezeigt ist. Nahezu gleichzeitig mit den Kraftstoffeinspritzungen wird das Saugventil des ersten Zylinders geöffnet, damit der bei A₂ eingespritze Kraftstoff und der bei A₃ eingespritzte Kraftstoff in die Brennkammer des ersten Zylinders gesaugt wird. Die anderen Zylinder sind ebenfalls einer ähnlichen Reihe von Operationen unterworfen. Zum Beispiel wird beim fünften Zylinder entsprechend dem Diagramm C der A₂ und A₃ eingespritzte Kraftstoff bei der Zeitdauer oder Periode J₅ angesaugt, für die das Saugventil des fünften Zylinders geöffnet ist. Beim dritten Zylinder entsprechend dem Diagramm D werden ein Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffes, der bei A₃ eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffes zusammen angesaugt, während das Saugventil für die Zeitdauer J₃ offen ist. Der Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffes und der Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffes ist gleich einer Kraftstoffmenge, die durch einen Kraftstoffinjektor bei einer einzigen Betätigung eingespritzt wird. Daher ist auch während des Ansaugens des dritten Zylinders die Menge des Kraftstoffes gleich den Gesamtmengen, die durch zweifache Betätigung des Kraftstoffinjektors angesaugt werden. Auch für den sechsten, den zweiten oder den vierten Zylinder (vergleiche die Diagramme E, F oder G) wird die dopptelte Menge an Kraftstoff während eines einzigen Ansaugens angesaugt. Wie aus den obigen Erläuterungen folgt, ist die durch das Kraftstoffeinspritzsignal INJ vom Steuerglied 10 bestimmte Kraftstoffmenge gleich der Hälfte der Kraftstoffmenge, die in die Brennkammer zu saugen ist. Insbesondere wird die notwendige Kraftstoffmenge entsprechend der in die Brennkammer 34 gesaugten Luftmenge durch die doppelte Betätigung des Kraftstoffinjektors 66 eingespeist.

In den Diagrammen A bis G in Fig. 2 bezeichnen G₁ bis G₆ die dem ersten bis sechsten Zylinder jeweils zugeordneten Zündphasen. Wenn der Leistungstransistor im Steuerglied 10 abgeschaltet ist, wird der Primärstrom der Zündspule 40 unterbrochen, so daß eine Hochspannung an der Sekundärwicklung induziert wird. Die Induktion der Hochspannung erfolgt in Zeitbeziehung oder Takt mit den Zündphasen G₁, G₅, G₃, G₆, G₂ und G₄. Die induzierte Hochspannung wird an die in den jeweiligen Zylindern vorgesehenen Zündkerzen mittels eines Verteilers 38 verteilt. Entsprechend zünden die Zündkerzen des ersten, des fünften, des dritten, des sechsten, des zweiten und des vierten Zylinders nacheinander in dieser Reihenfolge, um das brennbare Kraftstoffluftgemisch zu entflammen.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel des in Fig. 1 dargestellten Steuergliedes 10 in Einzelheiten. Der positive Anschluß 90 des Steuergliedes 10 ist mit der positiven Elektrode 110 einer Batterie verbunden, um eine Spannung VB für das Steuerglied 10 zu erzeugen. Die Quellenspannung VB wird auf eine konstante Spannung PVCC von z. B. mittels eines Konstantspannungsgliedes 112 eingestellt. Diese konstante Spannung PVCC liegt an einer Zentraleinheit (CPU), einen Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) an einem Festspeicher mit wahlfreiem Zugriff (ROM). Das Ausgangssignal PCVV des Konstantspannungsgliedes 112 wird auch an eine Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/Digital-Umsetzer 124, ein Impuls-Ausgabe-Glied 126, ein Impulseingabeglied 128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabe-Glied 130.

Der Multiplexer 122 empfängt mehrere Analogsignale, wählt eines der Analogsignale entsprechend dem Befehl von der Zentraleinheit aus und gibt das gewählte Signal an den Analog/Digital-Umsetzer 124 ab. Die über Filter 132 bis 144 zum Multiplexer 122 gespeisten analogen Eingangssignale sind die Ausgangssignale verschiedener, in Fig. 1 dargestellter Fühler: das Signal TW vom Fühler 96, das die Temperatur des Kühlwassers im Wassermantel der Brennkraftmaschine darstellt, das Signal TA vom Fühler 16, das die Temperatur der angesaugten Luft darstellt, das Signal TE vom Fühler 84, das die Temperatur des Abgases darstellt, das Signal QTH vom Drosselöffnungsfühler 24, das die Öffnung der Drosselklappe oder des Drosselventils 20 darstellt, das Signal QE von der Abgas-Rückführeinrichtung 28, das die Öffnung eines Ventiles der Einrichtung 28 darstellt, das Signal V _g von der λ-Sonde 80, das den Luftüberschußbetrag der angesaugten Mischung aus Kraftstoff und Luft darstellt, und das Signal QA vom Luftrömungsmesser 14, das den Luftdurchsatz darstellt. Das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde 80 wird über einen Verstärker mit einem Filterglied in dem Multiplexer 122 gespeist.

Ein Analogsignal VPA von einem Atmosphärendruckfühler 146, das den Atmosphärendruck darstellt, liegt auch am Multiplexer 122. Die Spannung VB wird vom positiven Anschluß 90 an eine Reihenschaltung aus Widerständen 150, 152 und 154 über einen Widerstand 160 angelegt. Die Reihenschaltung der Widerstände 150, 152 und 154 ist durch eine Z-Diode 148 überbrückt, um die Spannung an dieser konstant zu halten. Am Multiplexer 122 liegen die Spannungen VH und VL an den Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den Widerständen 150 und 152 bzw. zwischen den Widerständen 152 und 154.

Die Zentraleinheit 114, der Schreib/Lese-Speicher 116, der Festwertspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 sind jeweils über einen Datenbus 162, einen Adreßbus 164 und einen Steuerbus 166 verbunden. Ein Taktsignal E wird von der Zentraleinheit an den Schreib/Lese-Speicher, den Festspeicher und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 abgegeben, und die Datenübertragung erfolgt durch den Datenbus 162 in Takt mit dem Taktsignal E.

Der Multiplexer 122 der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 empfängt als analoge Eingangssignale die Kühlwassertemperatur TW, die Temperatur TA der angesaugten Luft, die Temperatur TE des Abgases, die Drosselklappenöffnung QTH, die Menge QE des rückgeführten Abgases, das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde, den Atmosphärendruck VFA, die Menge QA der angesaugten Luft und die Bezugsspannungen VH und VL. Die Menge QA der angesaugten Luft kann durch den Unterdruck VD in der Ansaugleitung ersetzt werden. Die Zentraleinheit 114 legt die Adresse jedes dieser Eingangssignale durch den Adreßbus 164 entsprechend dem im Festwertspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogramm fest, und es wird das Eingangssignal mit einer bestimmten Adresse aufgenommen. Das aufgenommene Eingangssignal wird durch den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist, und das Ausgangssignal des Umsetzers 124, d. h. der digital umgesetzte Wert, wird im zugeordneten Register gehalten. Der gespeicherte Wert wird gegebenenfalls in die Zentraleinheit 114 oder den Schreib/Lese-Speicher 116 abhängig von dem von der Zentraleinheit 114 über den Steuerbus 166 abgegebenen Befehl aufgenommen.

Das Impuls-Eingangsglied 128 empfängt als Eingangssignale ein Bezugsimpulssignal PR und ein Winkelstellungssignal PC beide in der Form einer Impulsfolge vom Winkelstellungsfühler 98 über ein Filter 168. Eine Impulsfolge von Impulsen PS mit einer Folgefrequenz entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeuges wird von einem Fahrzeug-Geschwindigkeitsfühler 170 an das Impulseingangsglied 128 über ein Filter 172 abgegeben. Die durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale werden im Impulsausgangsglied 126 gehalten. Das Ausgangssignal des Impulsausgangsgliedes 126 wird zu einem Leistungsverstärker 186 gespeist, und der Kraftstoffinjektor 66 wird durch das Ausgangssignal des Leistungsverstärkers 186 gesteuert.

Leistungsverstärker 188, 194 und 198 steuern jeweils den Primärstrom der Zündspule 40, die Öffnung der Abgasrückführeinrichtung 28 und die Öffnung des Luftreglers 48 entsprechend den Ausgangsimpulsen des Impulsausgangsgliedes 126. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt Signale von einem Schalter 174 zum Erfassen des vollständig geschlossenen Zustandes des Drosselventils 20, von einem Starterschalter 176 und von einem Getriebeschalter 178, der anzeigt, daß das Übersetzungsgetriebe in der oberen Stellung ist, jeweils über Filter 180, 182 und 184 und hält die Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt und hält auch die von der Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 behandelt die Signale, deren Inhalt jeweils durch ein einziges Bit wiedergegeben werden kann. Abhängig vom Signal von der Zentraleinheit 114 gibt das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 jeweils Signale an die Leistungsverstärker 196, 200, 202 und 204 ab, so daß das Ventil in der Abgas-Rückführeinrichtung 28 geschlossen ist, um den Rücklauf des Abgases zu unterbrechen, so daß die Kraftstoffpumpe gesteuert ist, so daß die ungewöhnliche Temperatur des Katalysators durch eine Lampe 208 angezeigt wird, und so daß der überhitzte Zustand der Brennkraftmaschine durch eine Lampe 210 angezeigt wird.

Fig. 4 zeigt in Einzelheiten ein konkretes Beispiel für das Impuls-Ausgangsglied 126. Eine Registergruppe 470 hat die oben erläuterten Bezugswertregister, die zum Speichern der durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten dienen. Diese Daten werden von der Zentraleinheit 114 zur Bezugswertregistergruppe 470 über den Datenbus 162 übertragen. Jedes Register wird durch den Adreßbus 164 addressiert und empfängt und hält die zugeordneten Daten.

Eine Registergruppe 472 hat die oben erläuterten Momentanwertregister, die zum Halten der momentanen Zustände der Brennkraftmaschine und der zugeordneten Parameter dienen. Die momentane Registergruppe 472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementglied 478 bilden eine sog. Funktion eines Zählers.

Eine Ausgangsregistergruppe 474 entfällt ein Register 430 zum Speichern der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register 432 zum Speichern der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 speichern die Wert, indem sie die Inhalte der Momentanwertregister aufnehmen, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Jedes Register der Ausgangsregistergruppe 474 wird durch das von der Zentraleinheit 114 über einen Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und der Inhalt des gewählten Registers wird zur Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 gespeist.

Ein Vergleicher 480 empfängt zum Vergleichen an seinen Eingangsanschlüssen 482 und 484 die Bezugsdaten von gewählten Registern der Bezugswertregistergruppe 470 und die momentanen Daten von gewählten Registern der Momentanwertregistergruppe. Das Vergleichsergebnis vom Vergleicher 480 wird an dessen Ausgangsanschluß 486 abgegeben. Das am Ausgangsanschluß 486 abgegebene Ausgangssignal wird in die gewählten Register einer ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502 gesetzt, die als Vergleichsergebnis-Halteglied dient, und dann in die entsprechenden Register einer zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 gesetzt.

Die Operationen des Zugriffes, d. h. des Auslesens oder des Einschreibens, auf die Bezugswertregistergruppe 470, die Momentanwertregistergruppe 472 und die Ausgangsregistergruppe 474, die Operationen des Inkrementgliedes 478 und des Vergleichers 480 und die Operationen des Setzens des Ausgangssignales des Vergleichers 480 in die erste und in die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 504 erfolgen alle in einer vorbestimmten Zeitdauer. Andere verschiedene Verarbeitungen erfolgen zeitsequentiell oder in einem Zeitteilungssystem entsprechend der Reihenfolge der durch eine Wählschaltung mit einem Stufenzähler 570 und einem Stufendecodierer 572 erzeugten Stufen. In jeder Stufe werden eines der Register der Bezugswertregistergruppe 470, eines der Register der Momentanwertregistergruppe 472, eines der Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe 502, eines der Register der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 und, wenn erforderlich, eines der Register der Ausgangsregistergruppe 474 gewählt. Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet.

Fig. 5 zeigt Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung der Fig. 4. Das im Diagramm A dargestellte Taktsignal E wird von der Zentraleinheit 114 an die Eingabe/Ausgabeeinheit 120 abgegeben. Zwei Taktsignale Φ₁ und Φ₂ (vergleiche die Diagramme B und C) mit keiner Überlappung zueinander werden aus dem Taktsignal E mittels eines Impulsgenerators 574 erhalten. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung wird mit diesen Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ betrieben.

Das Diagramm D in Fig. 5 zeigt ein Stufensignal, das während des Anstiegsüberganges des Taktsignales Φ₂ umgeschaltet wird. Die Verarbeitung in jeder Stufe erfolgt synchron zum Taktsignal Φ₂. In Fig. 5 bedeutet "durchgeschaltet", daß das Verriegelungsglied 476 und die Registerglieder in ihrem eingeschalteten Zustand sind und die Ausgangssignale dieser Glieder von den eingespeisten Eingangssignalen abhängen. Weiterhin bedeutet "verriegelt", daß diese Glieder bestimmte Daten halten und daß deren Ausgangssignale unabhängig von den anliegenden Eigangssignalen sind.

Das im Diagramm D gezeigte Stufensignal dient zum Auslesen der Daten der Bezugswertregistergruppe 470 und der Momentanwertregistergruppe 472, d. h., zum Auslesen der Inhalte bestimmter gewählter Register der Gruppen. Die Diagramme E und F stellen die Operationen der Bezugswert bzw. der Momentanwertregistergruppe 470 bzw. 472 dar. Diese Operationen erfolgen synchron zum Taktsignal Φ₁.

Das Diagramm G zeigt die Operation des Verriegelungsgliedes 476. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist, was dazu dient, den Inhalt eines bestimmten Registers aufzunehmen, das aus der Momentanwertregistergruppe 472 gewählt ist. Wenn das Taktsignal Φ₂ andererseits auf einem niederen Pegel ist, nimmt das Verriegelungsglied 476 den verriegelten Zustand an. Auf diese Weise dient das Verriegelungsglied 476 zum Halten des Inhaltes des bestimmten Registers der Momentanwertregistergruppe, das entsprechend der dann angenommenen Stufe gewählt ist. Der im Verriegelungsglied 476 gehaltene Datenwert wird zur Zunahme oder nicht zur Zunahme aufgrund der äußeren Bedingungen mittels des Inkrementgliedes 478 geändert, das außerhalb der Zeitsteuerung mit dem Taktsignal betrieben ist.

Das Inkrementglied 478 führt die folgenden Funktionen abhängig vom Signal vom Inkrementsteuersignal 490 aus. Die erste Funktion ist die Funktion des Fortschaltens, um den Wert der Eingangsdaten um eine Einheit zu erhöhen. Die zweite Funktion ist die Funktion des Nicht-Fortschaltens, um das Eingangssignal ohne jede Änderung zu leiten. Die dritte Funktion ist die Funktion des Rücksetzens, um das gesamte Eingangssignal in einen Datenwert zu ändern, der den Wert Null darstellt.

Wie aus dem Datenfluß durch die Momentanwertregistergruppe 472 zu sehen ist, wird eines der Register der Gruppe 472 durch den Stufenzähler 572 gewählt, und der durch das gewählte Register gehaltene Datenwert wird an den Vergleicher 480 über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 abgegeben. Weiterhin ist eine Rückführschleife für das Signal vom Ausgang des Inkrementgliedes 478 zum gewählten Register vorgesehen, wodurch eine vollständig geschlossene Schleife entsteht. Da damit das Inkrementglied die Funktion einer Erhöhung der Daten um eine Einheit aufweist, arbeitet die geschlossene Schleife als Zähler. Wenn jedoch der Datenwert, der von dem bestimmten Register abgegeben wird, das aus der momentanen Registergruppe gewählt ist, wieder durch das bestimmte Register als Eingangssignal aufgenommen wird, das durch die Rückführschleife zurückkommt, kann leicht ein fehlerhafter Betrieb erfolgen. Das Verriegelungsglied 476 ist sozusagen vorgesehen, um den unerwünschten Datenwert zu sperren. Insbesondere nimmt das Verriegelungsglied 476 den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ an, während der durchgeschaltete Zustand, in dem der Eingangsdatenwert in die momentanen Register zu schreiben ist, in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ ist. Daher wird der Datenwert unterbrochen oder versetzt zwischen den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ geschnitten. Selbst wenn insbesondere der Inhalt jedes bestimmten Registers der Gruppe 472 geändert wird, bleibt das Ausgangssignal des Verriegelungsgliedes 476 unverändert.

Der Vergleicher 480 arbeitet gerade wie das Inkrementglied 478 außer Zeitsteuerung mit den Taktsignalen. Der Vergleicher 480 empfängt an seinen Eingängen die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Bezugsregistergruppe 470 gewählt ist, und die Daten, die in einem Register gehalten sind, das aus der Momentanwertregistergruppe 472 gewählt ist, und die durch das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 geschickt sind. Das Vergleichsergebnis beider Daten wird in die erste Vergleichsergebnisregistergruppe 502 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ annimmt. Die gesetzten Daten werden weiterhin in die zweite Vergleichsergebnis-Registergruppe 504 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand synchron zum Taktsignal Φ₂ annimmt. Die Ausgangssignale der Registergruppe 504 sind die Signale zum Steuern der verschiedenen Funktionen des Inkrementgliedes und die Signale zum Ansteuern der Kraftstoff-Injektoren, der Zündspule und der Abgasrückführeinrichtung.

Weiterhin werden abhängig von den Signalen die Ergebnisse der Messungen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit von der Registergruppe 472 zur Ausgangsregistergruppe 474 in jeder Stufe übertragen. Beim Schreiben der Drehzahl der Brennkraftmaschine wird z. B. ein Signal, das anzeigt, daß eine voreingestellte Zeit abgelaufen ist, im Register RPMWBF 552 der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 gehalten, und der im Register 462 der Registergruppe 472 gehaltene Datenwert wird zum Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 abhängig vom Ausgangssignal des Register 552 in der RPM-Stufe übertragen, die in der Tabelle 1 weiter unten angegeben ist.

Wenn andererseits nicht ein Signal, das den Ablauf der voreingestellten Zeit anzeigt, in das Register RPMWBF 552 gesetzt wird, erfolgt niemals der Betrieb der Übertragung der im Register 462 gehaltenen Daten in das Register 430 selbst in der RPM-Stufe.

Die im Register 468 der Gruppe 472 gehaltenen und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten werden zum Ausgangsregister 432 der Gruppe 474 abhängig vom Signal vom Register VSPWBF 556 der Gruppe 504 in der VSP-Stufe übertragen.

Das Schreiben der die Drehzahl RPM der Brennkraftmaschine oder der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 erfolgt auf die folgende Weise. Es wird wieder auf die Fig. 5 Bezug genommen. Wenn das Stufensignal STG im RPM- oder VSP-Betrieb ist, werden die Daten vom Register 462 oder 468 der momentanen Registergruppe 472 in das Verriegelungsglied 476 geschrieben, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem hohen Pegel ist. Wenn das Taktsignal Φ₂ auf einem niederen Pegel ist, sind die geschriebenen Daten im verriegelten Zustand. Die so gehaltenen Daten werden dann in die Ausgangsregistergruppe 474 in Zeitsteuerung mit dem hohen Pegel des Taktsignales Φ₁ abhängig vom Signal vom Register RPMWBF 552 oder VSPWBF 556 geschrieben, da die Ausgangsregistergruppe 474 den durchgeschalteten Zustand annimmt, wenn das Taktsignal Φ₁ auf einem hohen Pegel ist, wie dies durch das Diagramm K der Fig. 5 angezeigt ist. Die geschriebenen Daten werden beim niederen Pegel des Taktsignales Φ₁ verriegelt.

Beim Lesen der in der Ausgangsregistergruppe 474 gehaltenen Daten mittels der Zentraleinheit 114 wählt die Zentraleinheit 114 zunächst eines der Register 430 und 432 der Gruppe 474 durch den Adreßbus 164 und nimmt dann den Inhalt des gewählten Registers in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal E auf, wie dies im Diagramm A der Fig. 5 gezeigt ist.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Schaltung zum Erzeugen des im Diagramm D der Fig. 5 gezeigten Stufensignales STG. Ein Stufenzähler SC 570 zählt aufwärts abhängig vom Signal Φ₁, das von dem üblichen Impulsgenerator 574 abgegeben ist. Die Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 und die Ausgangssignale des in Fig. 4 gezeigten T-Registers werden als Eingangssignale in einen Stufen-Dekodierer SDC gespeist. Der Stufendekodierer SDC gibt an seinen Ausgängen Signale 01 bis 017 ab, und die Signale 01 bis 017 werden in ein Stufenverriegelungsglied STGL in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ geschrieben.

Der Rücksetzeingangsanschluß des Stufenverriegelungsgliedes STGL empfängt ein Signal GO eines Bits 2° von dem in Fig. 4 gezeigten Betriebsartregister, und wenn das Signal GO des Bits 2° seinen niederen Pegel annimmt, sind alle Ausgangssignale des Stufenverriegelungsgliedes STGL auf dem niederen Pegel, um die gesamten Verarbeitungsoperationen zu unterbrechen. Wenn andererseits das Signal GO den hohen Pegel annimmt, werden die Stufensignale STG nacheinander wieder in der vorbestimmten Reihenfolge abgegeben, um die entsprechenden Verarbeitungen auszuführen.

Der obige Stufen-Dekodierer SDC kann einfach mittels z. B. eines Festwertspeichers aufgebaut werden. Die Tabelle 1 weiter unten gibt die Einzelheiten für die Inhalte 00 bis 7F der Stufensignale STG an, die als Ausgangssignale vom Stufenverriegelungsglied STGL abgegeben werden.

Zunächst wird im allgemeinen ein Rücksetzsignal GR am Rücksetzanschluß R des in Fig. 6 gezeigten Stufenzählers SC 570 empfangen, so daß alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert "0" annehmen. Das allgemeine Rücksetzsignal wird von der Zentraleinheit beim Starten des Steuergliedes 10 abgegeben. Wenn unter der obigen Bedingung das Taktsignal Φ₂ empfangen wird, wird ein Stufensignal EGRP STG in Zeitsteuerung mit dem Anstiegsübergang des Signales Φ₂ abgegeben. Entsprechend dem Stufensignal EGRP STG erfolgt eine Verarbeitung EGRP. Nach Empfang eines Impulses des Taktsignales Φ₁ zählt der Stufenzähler SC 570 aufwärts, um seinen Inhalt um eine Einheit zu erhöhen, und dann bewirkt die Ankunft des Taktsignales Φ₂, daß das nächste Stufensignal INTL STG abgegeben wird. Eine Verarbeitung INTL erfolgt entsprechend dem Stufensignal INTL STG. Danach wird ein Steuersignal CYL STG für die Ausführung einer Verarbeitung CYL abgegeben, und dann wird ein Stufensignal ADV STG für eine Verarbeitung ADV erzeugt. Wenn der Stufenzähler SC 570 das Aufwärtszählen in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ fortsetzt, werden auf ähnliche Weise andere Stufensignale STG in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ abgegeben, und die Verarbeitungen entsprechend den Stufensignalen STG werden ausgeführt.

Wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert "1" annehmen, wird ein Stufensignal INJ STG für die Ausführung einer Verarbeitung INJ abgegeben, das die gesamten Verarbeitungen abschließt, die in der obigen Tabelle 1 aufgelistet sind. Nach Empfang des nächsten Taktsignales Φ₁ nehmen alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 den Wert Null an, und das Stufensignal EGRP STG wird wieder zur Ausführung der Verarbeitung EGRP abgegeben. Auf diese Weise werden die in der Tabelle 1 angegebenen Verarbeitungen wiederholt.

Die Verarbeitungen in den jeweiligen Stufen, die in der Tabelle 1 angegeben sind, sind in Einzelheiten in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
StufensignalArt der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal EGRP STGBeurteilen, ob eine durch die im Register 418 gehaltenen Daten bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist oder nicht, um die Periode des Impulsstromes zur Ansteuerung des Ventiles der Abgasrückführeinrichtung zu bestimmen INTL STGBeurteilen, ob die Brennkraftmaschine sich durch einen Winkel entsprechend den im Register 406 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales PR vom Winkelstellungsfühler, um ein Bezugsignal INTLS zu erzeugen CYL STGBeurteilen, ob die durch die im Register 404 gehaltenen Daten dargestellten Bezugssignale INTLS erzeugt wurden oder nicht, um ein Signal CYL zu erzeugen, das eine einzige Drehung der Kurbelwelle anzeigt AUV STGBeurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine um einen Winkel entsprechend den im Register 414 gehaltenen Daten gedreht hat oder nicht, aufgrund des Bezugssignales, um ein Zünd-Zeitsteuersignal oder -Taktsignal zu erzeugen DWL STGBeurteilen, ob sich die Brennkraftmaschine durch einen Winkel entsprechend den im Register 416 gehaltenen Daten nach der Erzeugung des unmittelbar vorhergehenden Bezugssignales gedreht hat oder nicht, um ein Signal zu erzeugen, das den anfänglichen Leitungspunkt des Primärstromes durch die Zündspule anzeigt VSP STGzum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit Halten der Daten entsprechend der Ist- bzw. tatsächlich gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer aufgrund des Signales (des Ausgangssignales von VSPWBF) festgestellt ist, das den Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer darstellt, und Fortsetzen des weiteren Zählens der Fahrzeuggeschwindigkeitsimpulse, wenn die vorbestimmte Zeitdauer noch nicht vorüber ist RPM STGzum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine Halten der Daten entsprechend der Ist-Fahrzeuggeschwindigkeit im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer aufgrund des Signales (des Ausgangssignales von RPMBF) festgestellt ist, das den Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer darstellt, und Fortsetzen des weiteren Zählens der Winkelstellungssignale, wenn die vorbestimmte Zeitdauer noch nicht vorüber ist INJ STGBeurteilen, ob die Zeit entsprechend den im Register 412 gehaltenen Daten vorüber ist oder nicht, aufgrund des Signales CYL, um ein Signal INJ zu erzeugen, das die Ventil-Offenperiode des Kraftstoffinjektors darstellt NIDLP STGBeurteilen, ob die Zeit entsprechend den im Register 422 gehaltenen Daten vorüber ist oder nicht, um die Periode des Impulsstromes zum Ansteuern des Luftreglers zu bestimmen RPMW STGBeurteilen, ob eine vorbestimmte Zeitdauer vorüber ist oder nicht, für die Impulse synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine zu zählen sind, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine zu messen ENST STGErfassen des Zustandes, daß kein Signal vom Winkelstellungsfühler für eine voreingestellte Zeitdauer abgegeben ist, um ein zufälliges Anhalten der Brennkraftmaschine zu erfassen EGRD STGBeurteilen, ob die Dauer des Impulses des Impulsstromes zur Ansteuerung des Ventiles der Abgasrückführeinrichtung in Übereinstimmung mit dem Wert entsprechend den im Register 420 gehaltenen Daten ist oder nicht NIDLD STGBeurteilen, ob die Impulsdauer des Impulsstromes zum Ansteuern des Luftreglers in Übereinstimmung mit dem Wert entsprechend den im Register 424 gehaltenen Daten ist oder nicht VSPW STGBeurteilen, ob eine voreingestellte Zeitdauer, für die die Impulse synchron zur Fahrzeuggeschwindigkeit zu zählen sind, vorüber ist oder nicht, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu messen INTV STGBeurteilen, ob die Zeitdauer entsprechend den im Register 408 gehaltenen Daten vorüber ist oder nicht

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Stufenverriegelungsglied STGL dienen die den Ausgangssignal STG 0 und STG 7 zugeordneten Schaltungskomponenten zur Synchronisierung von außen eingespeister Signale mit dem im Eingabe/Ausgabe-Glied 120 erzeugten Taktsignal. Das Ausgangssignal STG 0 wird abgegeben, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 im "0"-Zustand sind, während das Ausgangssignal STG 7 erzeugt wird, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ im "1"Zustand sind.

Beispiele für die äußeren Signale sind das in Zeitsteuerung mit der Drehung der Brennkraftmaschine erzeugte Bezugssignal PR, das Winkelstellungssignal und das synchron mit der Drehung des Rades erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal PS. Die Perioden dieser Signale, die Impulssignale sind, ändern sich in beträchtlichem Ausmaß, und daher sind die Signale, wenn sie nicht gesteuert sind, keinesfalls synchron mit den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂. Entsprechend liegt keine Entscheidung oder Beurteilung vor, ob der Fortschaltbetrieb in der Stufe ADV STG, VSP STG oder RPM STG in der Tabelle 1 ausgeführt wird oder nicht.

Es ist daher erforderlich, einen Synchronismus oder Gleichgang zwischen dem äußeren Impulssignal von z. B. einem Fühler und der Stufe der Eingabe/Ausgabeeinheit herzustellen. Für die Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit muß der Anstiegs- und Abfallübergang des Winkelstellungssignales PC und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignales PS synchron zur Stufe sein, während das Bezugssignal PR seinen Anstiegsteil synchron zur Stufe aufweisen muß.

Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Registergruppen 470 und 472.

Zunächst wird die Eingabe der Daten in die Bezugswertregistergruppe näher erläutert. Eingangsdaten werden in ein Verriegelungsglied 802 über den Datenbus 162 eingespeist. Gleichzeitig werden ein Lese/Schreib-Signal R/W und ein Signal VMA von der Zentraleinheit durch den Steuerbus 166 abgegeben. Die Register in der Eingabe/Ausgabeeinheit sind durch den Adreßbus 164 gewählt. In üblicher Weise ist die Art des Wählens der Register die Dekodierung der durch den Adreßbus in die Signale entsprechend der jeweiligen Register geschickten Daten, und die Dekodierung erfolgt durch einen Dekodierer ADDRESS D 804. Die Ausgänge des Dekodierers 804 sind mit den Registern verbunden, die durch die Bezugszeichen an den jeweiligen Ausgängen festgelegt sind (die Verdrahtung ist weggelassen). Entsprechend dem oben erläuterten Lese/Schreib-Signal R/W, dem Signal VMA und dem Adreßbus-Bit A 15 entsprechend dem Eingabe/Ausgabe-Glied werden die Wahl-Chip-Schreib- und die Wahl-Chip-Lese-Signale CSW und CSR jeweils durch Gatter 806 und 808 geschickt.

Beim Schreiben der Daten von der Zentraleinheit wird das Chipselect-Schreib-Signal CSW abgegeben und an die Eigangsseite der Register gelegt. Nunmehr wird das Chipselect-Lese-Signal CSR nicht abgegeben, und daher ist das Gatter 810 geschlossen, und der Tristatebuffer 812 ist geschlossen.

Die durch den Datenbus 162 geschickten Daten werden durch das Verriegelungsglied WDL 802 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ verriegelt. Die im Verriegelungsglied 802 verriegelten Daten werden durch das Schreib-Bus-Ansteuerglied WBD in die jeweiligen Register der Bezugsregistergruppe 470 übertragen und in die Register geschrieben, die durch den Adreßdekodierer in Zeitsteuerung mit dem Signal Φ₁ ausgewählt sind. Die Register 408, 410, 412, 414, 416, 426 und 428 der Gruppe 470 haben jeweils 10 Bits, und die Zentraleinheit sowie der Datenbus sind zur Behandlung der Daten von 8 Bits ausgelegt, so daß oberen beiden Bits und die unteren acht Bits der 10-Bit-Daten 2 verschiedenen Adressen gegeben sind. Entsprechend erfolgt die Datenübertragung zum 10-Bit-Register zweimal je Datenwert.

Andererseits erfolgt das Lesen in entgegengesetzter Weise. Das Chipselect-Gatter 808 wird durch das durch den Steuerbus geschickte Ausgangssignal ausgewählt, und der Puffer 812 wird durch das Ausgangssignal des Gatters 810 in Zeitsteuerung mit dem Signal E geöffnet. Da in diesem Zeitpunkt ein gewünschtes Register durch das durch den Adreßbus 164 geschickte Adreßsignal ausgewählt ist, werden die Daten im gewählten Register durch Tristatebuffer 812 auf den Datenbus 162 abgegeben.

Im folgenden wird das Wählen des Bezugswertregisters und des Momentanwertregisters entsprechend dem Stufensignal näher erläutert. Die Bezugswert und die Momentanwertregistergruppe 470 und 472 empfangen die Stufensignale. Abhängig von den Stufensignalen werden die entsprechenden Register in den jeweiligen Stufen gewählt. Von der Bezugswertregistergruppe 470 empfangen die Register 412, 414 und 416 nicht die Stufensignale und werden daher nicht gewählt, wenn die entsprechenden Ausgangssignale INJBF, ADVBF und DWLBF von der Vergleichsergebnisregistergruppe 504 abgegeben werden. Wenn stattdessen die Signale INJBF, ADVBF und DWLBF empfangen werden, wird das Null-Register 402 in den Stufen INJ, ADV und DWL gewählt. Was die momentane Registergruppe 472 anbelangt, so empfängt das Register 456 die Stufensignale EGRP und EGRD, und das Register 458 empfängt die Stufensignale NIDLP und NIDLD. Auf diese Weise wird das Register 456 zusammen mit dem Bezugswertregister 418 bzw. 420 in der Stufe EGRP STG bzw. EGRD STG gewählt. Das Register 458 wird zusammen mit dem Bezugswertregister 422 bzw. 424 in der Stufe NIDLP STG bzw. NIDLD STG gewählt.

Fig. 8 zeigt in Einzelheiten die erste und die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 504 der Fig. 4. Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 wird in ein den Gleich-Zustand anzeigendes Signal und ein den Größer-Zustand anzeigendes Signal geteilt, und beide Signale werden an ein NOR-Glied 832 abgegeben. Entsprechend zeigt der Ausgang des NOR-Gliedes 832 den Gleich- oder den Größer-Zustand an. Da ein NAND-Glied 830 das Gleich-Signal vom Vergleicher 480 und das Signal zum Wählen des Null-Registers 402 empfängt, wird das den Gleich-Zustand anzeigende Signal durch das NAND-Glied 803 geschnitten, wenn das Null-Register 402 gewählt wird. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 832 lediglich das den Größer-Zustand anzeigende Signal. Es ist erforderlich, die jeweiligen Register der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 in Zeitsteuerung mit den jeweiligen Registern der Bezugs- und der momentanen Registergruppe zu wählen. Daher empfangen die Register der Gruppe 502 das Taktsignal Φ₁ und die entsprechenden Stufensignale, um synchron mit dem Bezugswert- und dem Momentanwertregister gesetzt zu werden. Als Ergebnis wird das in jeder Stufe erhaltene Vergleichsergebnis im zugeordneten Register der ersten Vergleichsergebnisregistergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ verriegelt. Da die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 504 das Taktsignal Φ₂ für seine eingestellte Zeitsteuerung empfängt, wird das obige Vergleichsergebnis in die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ in Verzögerung des Taktsignales Φ₁ gesetzt. Dann geben die Register der Gruppe 504 ihre jeweiligen BF-Ausgangssignale ab.

Die Register 512, 528, 552, 556, 516 und 520 der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504 sind jeweils mit Signalformen 840, 832, 844, 846, 848 und 850 versehen, die jeweils Impulse INTLD, ADVD, RPMWD, VSPWD, INTVD und ENSTD erzeugen, die ihre Betriebsarten bzw. Tastverhältnisse lediglich während der Periode von dem Zeitpunkt ausführen, daß die Registergruppe 504 auf die nächste Ankunft des Stufensignales ZERO STG gesetzt ist.

Zur Erfassung der von den verschiedenen Fühlern der Eingabe/Ausgabe-Einheit abgegebenen Impulsfolgesignale ist es erforderlich, diese Impulsfolgesignale mit dem Betrieb der Eingabe/Ausgabe-Einheit zu synchronisieren, da die Perioden oder die Impulsdauern dieser Impulsfolgen sich z. B. abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich ändern können. Wenn diese Impulsfolgen nicht geeignet synchronisiert sind, wird das genaue Zählen der Impulse unmöglich.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Synchronisiereinrichtung zum Synchronisieren der äußeren Impulsfolgesignale mit den Stufensignalen in der Eingabge/Ausgabe-Einheit, und Fig. 10 gibt Signale zur Erläuterung des Betriebs der Synchronisiereinrichtung nach Fig. 9 an.

Die äußeren Eingangsimpulssignale von den verschiedenen Fühlern, wie z. B. die Bezugsimpulse PR, das Winkelstellungssignal PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS sind jeweils in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 abhängig vom Ausgangssignal STG 0 (vergleiche Fig. 6) verriegelt.

In Fig. 10 entsprechen das Diagramm A dem Verlauf des Taktsignales Φ₂, das Diagramm B dem Taktsignal Φ₁ und die Diagramme C und D den Stufensignalen STG 7 und STG 0. Diese Stufensignale werden in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ erzeugt. Der Signalverlauf des Diagrammes E entspricht dem Ausgangsimpuls vom Winkelstellungsfühler oder vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler entsprechend dem Bezugsimpuls FR oder dem Winkelstellungsimpuls PC oder dem Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls PS. Bei der Erzeugung der Zeitsteuerung sind das Tastverhältnis und die Periode des im Diagramm E gezeigten Signales unregelmäßig, wobei das Signal unabhängig vom entsprechenden Stufensignal empfangen wird.

Es sei angenommen, daß das im Diagramm E gezeigte Signal durch Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 empfangen wird. Dann werden sie abhängig vom Stufensignal STG 0 (Impuls S 1 im Diagramm D) verriegelt. Entsprechend nehmen die Ausgangssignale A 1, A 2 und A 3 im Zeitpunkt S 2 den hohen Pegel an, wie dies im Diagramm F dargestellt ist. Da auch die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem hohen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S 3 dargestellte Stufensignal STG 0 empfangen wird, wird der hohe Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 verriegelt. Da andererseits die Eingangssignale PR, PC und PS auf dem niederen Pegel sind, wenn das durch den Impuls S 4 dargestellte Stufensignal STG 0 empfangen wird, wird der niedere Pegel in den Verriegelungsgliedern 600, 602 und 604 verriegelt. Als Ergebnis haben die Ausgangssignale 1, A 2 und A 3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 den im Diagramm F der Fig. 10 dargestellten Verlauf. Da die Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 jeweils die Ausgangssignale A 1, A 2 und A 3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 abhängig von dem Stufensignal STG 7 verriegeln, das durch den im Diagramm C dargestellten Impuls S 5 wiedergegeben ist, steigen die Ausgangssignale B 1, B 2 und B 3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 im Zeitpunkt S 6 an. Da auch sie den hohen Pegel verriegeln, wenn das durch den Impulse S 7 dargestellte Stufensignal STG 7 empfangen wird, geben sie weiterhin das Ausgangssignal mit hohem Pegel ab. Deshalb haben die Ausgangssignale B 1, B 2 und B 3 der Verriegelungsglieder 606, 608 und 610 den im Diagramm G der Fig. 10 dargestellten Verlauf.

Das NOR-Glied 612 empfängt das Signal B 1 und die durch einen Inverter 608 umgekehrte Ausführung des Signales A 1 und gibt das synchronisierte Bezugssignal PRS entsprechend dem Diagramm H der Fig. 10 ab. Dieses synchronisierte Bezugssignal PRS wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 unter der Bedingung erzeugt, daß sich das Bezugssignal PR von einem niederen Pegel auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7, so daß es eine Impulsdauer von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 bis zur Vorderflanke des Stufensignales STG 7 aufweist. Exklusiv-ODER-Glieder 614 und 616 empfangen die Signale A 2 und B 2 sowie die Signale A 3 und B 3. Das Signal S 8 wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 erzeugt, wenn das Stufensignal STG 0 entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem niederen auf einen hohen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7, während ein Signal S 9 abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 0 erzeugt wird, wenn das Signal STG 0 entsteht, nachdem sich das Signal PC oder das Signal PS von einem hohen Pegel auf einen niederen Pegel geändert hat, und verschwindet abhängig von der Vorderflanke des Stufensignales STG 7. Die Tastverhältnisse der Signale S 8 und S 9 sind gleich dem Tastverhältnis des im Diagramm H der Fig. 10 gezeigtenen Signales und daher durch die Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt.

Bei den obigen Erläuterungen wird angenommen, daß die Signale PR, PC und PS das gleiche Tastverhältnis aufweisen und daß sie gleichzeitig empfangen werden. In der Praxis haben sie jedoch verschiedene Tastverhältnisse und werden in verschiedenen Zeitpunkten empfangen. Jedes Signal hat eine eigene Periode und ein eigenes Tastverhältnis, die sich zeitlich ändern. Die in Fig. 9 dargestellte Synchronisiereinrichtung dient dazu, die unregelmäßige Signaldauer konstant zu machen. Die konstante Impulsdauer wird durch die Differenz zwischen den Anstiegszeitpunkten der Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt. Daher können die Impulsdauern durch Steuern der an die Verriegelungsglieder 600, 602, 604, 606, 608 und 610 abgegebenen Stufensignale gesteuert werden.

Die Impulsdauern werden abhängig von der Zeitsteuerung der Stufen bestimmt, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Wie insbesondere aus der Tabelle 1 folgt, entspricht die Stufe INTL dem Zustand, daß die Ausgangssignale der Zähler C₀ bis C₂ und die Ausgangssignale der Zähler C₃ bis C₆ jeweils den Wert 1 und 0 aufweisen, d. h. (C₀-C₂, C₃-C₆) = (1,0), und weiterhin den Zuständen, daß (C₀-C₂, C₃-C₆) = (1,1), (1,2), 1,3) . . . vorliegen, wodurch die Stufe INTL jede achte Stufe auftritt.

Da jede Stufe in 1 µs verarbeitet wird, tritt die Stufe INTL alle 8 µs auf. In der Stufe INTL muß das Winkelstellungssignal PC erfaßt werden, um das Inkrementglied zu steuern, und wenn das Ausgangssignal PC des Winkelstellungsfühlers 98 zu der in Fig. 9 gezeigten Synchronisiereinrichtung gespeist wird, erzeugt diese die Synchronisierimpulse, die in der Zeitsteuerung mit der Stufe INTL zusammenfallen, so daß das Inkrement-Steuerglied durch die Synchronisierimpulse PCS in der Stufe INTL gesteuert ist.

Das Synchronisierimpulssignal PCS wird auch in der Stufe ADV oder RPM erfaßt. Die Stufe ADV oder RPM tritt auf, so oft jeder der Werte der Ausgangssignale C₃ bis C₆ um eine Einheit nach oben gezählt ist, während jeder der Werte der Ausgangssignale C₀ bis C₂ jeweils 3 oder 6 beträgt. Jede der Stufen ADV und RPM tritt erneut mit einer Periode von 8 µs auf.

Das in Fig. 9 gezeigte Signal STG 0 wird abgegeben, wenn die Werte der Ausgangssginale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 den Wert 0 haben, während das Signal STG 7 erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ einen Wert 7 annehmen. Die Stufensignale STG 0 und STG 7 werden abhängig von den Ausgangssignalen C₃ bis C₆ erzeugt. Wie aus Fig. 10 folgt, hat das synchronisierte Signal PCS notwendig seine vorliegende Impulsdauer, während sich die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers von 0 nach 6 ändern. Das Inkrement-Steuerglied wird gesteuert, indem das Signal in den Stufen INTL, ADV und RPM erfaßt wird.

Auf ähnliche Weise tritt die Stufe CYL zum Erfassen des synchronisierten Bezugsingales PRS auf, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers SC 570 den Wert 2 haben.

Wenn der Winkelstellungsfühler 98 den Bezugsimpuls PR abgibt, ist es erforderlich, das synchronisierte Bezugssignal PRS zu erzeugen, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 2 haben. Diese Forderung ist durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da diese Schaltung das Impulssignal abgibt, dessen Impulsdauer von Stufensignal STG 0 bis zum Stufensignal STG 7 dauert.

Die Stufe VSP zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit tritt lediglich auf, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers den Wert 5 haben. Es ist daher lediglich erforderlich, das synchronisierte Signal PSS abzugeben, während die Ausgangssignal C₀ bis C₂ den Wert 5 haben. Diese Forderung ist auch durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung erfüllt, da mit der Schaltung die Ausgangssignale C₀ bis C₂ die Werte von 0 bis 6 annehmen. Bei der in Fig. 9 gezeigten Schaltung können die Stufensignale STG 0 und STG 7 jeweils durch das Stufensignal STG 4, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 4 annehmen, und das Stufensignal STG 6 ersetzt werden, das erzeugt wird, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 6 haben. Wenn in diesem Fall das Signal PS empfangen wird, wird das synchronisierte Signal PSS immer abgegeben, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 4 und 5 aufweisen.

Im folgenden werden die Zyklen der Stufen näher erläutert. Wie in der obigen Tabelle 1 angegeben ist, werden 128 Stufensignale entsprechend den Werten 0 bis 127 der Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers SC 570 erzeugt. Wenn alle diese 128 Stufensignale erzeugt wurden, wird ein Hauptzyklus abgeschlossen, dem ein nächster Hauptzyklus folgt. Jeder Hauptzyklus besteht aus 16 Neben- oder Unterzyklen, und jeder Nebenzyklus besteht aus 8 Stufensignalen. Der Nebenzyklus entspricht den Werten 0 bis 7 der Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers und wird in 8 µs abgeschlossen.

Um genau die Impulssignale PR, PC und PS zu synchronisieren und genau die synchronisierten Impulse PRS, PCS und PSS zu erzeugen, ist es für die Ausgangssignale der Fühler erforderlich, daß sie eine Impulsdauer länger als die Periode des Nebenzyklus aufweisen. Zum Beispiel wird die Dauer des Winkelstellungsimpulses PC mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzt. Sie beträgt ca. 9 µs für 9000 U/min. Es ist daher erforderlich, die Periode des Nebenzyklus kürzer als 9 µs zu machen, um genau die Synchronisierung selbst bei 9000 U/min auszuführen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Periode des Nebenzyklus auf 8 µs gewählt.

Fig. 11 zeigt in Einzelheiten ein Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementgliedes 478. Die Eingangsanschlüsse A 0 bis A 9 empfangen jeweils die 10-Bit-Daten von einem der Register der Momentanwertregistergruppe, die in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Stufensignal gewählt sind.

Zunächst wird das Bit A 0 näher erläutert, d. h., das am Eingangsanschluß A 0 empfangene Signal. Das Bit A 0 und das Zählsignal werden zu einen Exklusiv-ODER-Glied 850 gespeist. Wenn das Bit A 0 den Wert 0 (Null) aufweist und das Zählsignal den Null-(L-)Pegel aufweist, wird das Signal 0 (Null) durch das Glied 850 abgegeben. Wenn andererseits das Bit A 0 den Wert 1 hat und das Zählsignal auf dem L-Pegel ist, wird der Wert 1 abgegeben. Wenn insbesondere das Zählsignal den Wert 0 hat, wird das Bit A 0 ohne jede Änderung geleitet.

Wenn das Zählsignal den 1-(H-)Pegel hat, wird das Bit A 0 umgekehrt; das Ausgangssignal des Gliedes 850 hat den Wert 0, wenn das Bit A 0 den Wert 1 aufweist, und den Wert 1, wenn das Bit A 0 den Wert 0 hat. Bezüglich des Bits A 0 wird der Wert aufwärts um eine Einheit entsprechend dem Zählsignal gezählt. Wenn das Bit A 0 und der Pegel des Zählsignales beide den Wert 1 haben, wird ein Übertragsignal zum vorhergehenden Gatter 854 für das obere Bit A 1 gespeist.

Ein NOR-Glied 852 dient zum Erfassen des obigen Übertragsignales, und lediglich wenn dort das Übertragsignal vorliegt, wird das Bit A 1 umgekehrt, um als ein Ausgangssignal B 1 abgegeben zu werden. Wenn dort kein Übertragsignal vorliegt, ist das Ausgangssignal B 1 gleich wie das Bit A 1. Auf ähnliche Weise erfassen NOR-Glieder 856, 860, 864, 868, 872, 876, 880 und 884 die entsprechenden Übertragsignale, und die Eingangs-Bits A 2 bis A 9 werden als umgekehrte Ausführungen oder unverändert in Exklusiv-ODER-Glieder 858, 862, 866, 874, 878, 882 und 886 eingespeist. Wenn insbesondere die entsprechenden Übertragsignale vorliegen, werden die Bits A 2 bis A 9 umgekehrt, um jeweils die Ausgangssignale B 2 bis B 9 zu bilden. Bei Vorliegen des Zählersignales werden daher die Eingangs-Bits A 0 bis A 9 jeweils um eine Einheit nach oben gezählt, um die Ausgangssignale B 0 bis B 9 zu erzeugen.

UND-Glieder 890 bis 908 dienen als Rückrücksetzeinrichtung. Nach dem Empfang eines Rücksetzsignales haben die Ausgangssignale B 0 bis B 9 unabhängig von den Ausgangssignalen der Exklusiv-ODER-Glieder 850 bis 836 alle den Wert 0. Das Zählsignal und das Rücksetzsignal zum Steuern des Inkrementgliedes, dessen Einzelheiten in Fig. 11 gezeigt sind, werden durch das in Fig. 4 dargestellte Inkrement-Steuerglied 490 erzeugt.

Die Fig. 12A und 12B zeigen die Einzelheiten des Inkrement-Steuergliedes 490, wobei Fig. 12A eine Schaltung zum Erzeugen des Zählsignales COUNT und des Rücksetzsignales RESET zum Steuern des Inkrementgliedes 478 und Fig. 12B eine Schaltung zum Erzeugen eines Signales MOVE zum Übertragen der Daten in die Ausgangsregistergruppen 430 und 432 darstellen. Wie oben erläutert wurde, hat das Inkrementglied drei Funktionen: die erste Funktion ist die Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, die zweite Funktion ist das Rücksetzen der Eingangsdaten, und die dritte Funktion ist das Leiten der Eingangsdaten ohne Änderung. Die Fortschaltfunktion, d. h. die erste Funktion zum Erhöhen des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, erfolgt abhängig vom Zählersignal COUNT, und die Rücksetzfunktion erfolgt abhängig vom Rücksetzsignal RESET. Wenn das Zählsignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Fortschaltfunktion ausgeführt, während das Nicht-Fortschalten erfolgt, wenn das Zählersignal auf dem niederen Pegel ist. Wenn das Rücksetzsignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Rücksetzfunktion ausgeführt. Das Rücksetzsignal wird gegenüber dem Zählsignal bevorzugt.

Die verschiedenen Zustände werden abhängig von den Stufensignalen gewählt, die durch die jeweiligen Verarbeitungen festgelegt sind. Die Zustände beziehen sich auf die synchronisierten äußeren Eingangssignale und die Ausgangssignale von der zweiten Vergleichsergebnisregistergruppe 504. Der Zustand für die Übertragung der Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 ist gleich dem Zustand für die Steuerung des Inkrementgliedes.

Fig. 13 zeigt die Verarbeitung entsprechend dem Kraftstoffeinspritzsignal INJ. Da sich die Startzeit der Einspritzung des Kraftstoffes abhängig von der Anzahl der verwendeten wendeten Zylinder ändert, werden die aus dem Bezugssignal PRS erhaltenen Anfangswinkel-Stellungsimpulse INTLD durch das als ein CYL-Zähler dienende Register 442 gezählt. Das Ergebnis des Zählens wird mit dem Inhalt des CYL-Register 404 verglichen, das einen Wert entsprechend der Anzahl der Zylinder hält. Wenn das Ergebnis des Zählens größer oder gleich dem Inhalt des Registers 404 ist, wird ein Wert "1" ind das Glied CYL FF 506 der ersten Vergleichsausgangs-Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied CYL BF 508 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Der CYL-Zähler 442 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes CYL BF gleich dem Wert 1 ist. Auch für CYL BF = 1 ein INJ-Zeitgeber 450 zum Messen der Kraftstoff-Einspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des Zeitgebers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt eines INJD-Registers 412 verglichen, das die Daten enstsprechend der Kraftstoff-Einspritzdauer hält. Wenn der Inhalt des Zeitgebers 450 größer oder gleich dem Inhalt des Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das Glied INJ FF 522 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Glied INJ BF 524 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das bedingungslose Fortschalten mit der Zeit wird für INJ BF = 1 gesperrt. Der invertierte Inhalt des Registers INJ BF ist die Kraftstoffeinspritzdauer, d. h., die Ventilöffnungsdauer des Kraftstoffinjektors.

Fig. 14 zeigt eine Verarbeitung entsprechend dem Signal zum Steuern der Zündung. Das für den ADV-Zähler dienende Register 452 wird durch den Anfangswinkelstellungsimpuls INTLD rückgesetzt. Der Inhalt des Registers 452 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist. Der erhöhte Inhalt des Registers 452 wird mit dem Inhalt des Registers ADV 414 verglichen, das die Daten entsprechend dem Zündwinkel hält. Wenn der erstere größer oder gleich dem letzteren ist, wird ein Wert "1" in das Register ADV FF 526 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register ADV BF 528 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes ADV BF anzeigende Signal ADVD setzt den DWL-Zähler 454 zurück, um den Beginn der Leitung zu befehlen. Der Inhalt des DWL-Zählers 454 wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf dem hohen Pegel ist, und dann mit dem Inhalt des DWL-Registers 416 verglichen, das die Daten hält, die die Winkelstellung darstellen, bei der bezüglich des vorhergehenden Zündwinkels die elektrische Leitung eintritt. Wenn der erste Wert größer oder gleich dem letzten Wert ist, wir ein Wert "1" in das Register DWL FF 530 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das Register DWL BF 532 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Das Ausgangssignal des Registers DWL BF 532 ist das Zündsteuersignal IGN 1.

Fig. 15 zeigt eine Verarbeitung entsprechend einem Signal EGR (NIDL). Die Abgasrückführeinrichtung 28 zum Steuern von EGR, an der das Sigaal EGR anliegt, verwendet ein Proportionalsolenoid, und daher erfolgt die Steuerung von EGR durch Steuern der Tastverhältnisse der Eingangssignale. Dabei dienen die EGRP-Register 418 zum Speichern der Periode und die EGRD-Register 420 zum Speichern der Einschaltzeitdauer.

Der bei dieser Verarbeitung verwendete Zeitgeber ist der EGR-Zeitgeber 456. Während der Verarbeitung in der Stufe EGRP STG ist das Inkrement ohne Bedingung. Wenn der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 als Ergebnis des Vergleichs größer oder gleich dem Inhalt des EGRP-Registers 418 ermittelt wird, ist ein Wert "1" in das Glied EGRP FF 534 der ersten Registergruppe 502 und weiterhin in das Glied EGRP BF 536 der zweiten Registergruppe 504 gesetzt.

Während der Verarbeitung in der Stufe EGRD STG tritt das bedingungslose Nicht-Inkrement auf, und der EGR-Zeitgeber 456 wird für EGRP BF = 1 rückgesetzt. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des EGR-Zeitgebers 456 größer oder gleich dem Inhalt des EGRD-Registers 420 ist, wird ein Wert "1" in das EGRD-Register 538 der ersten Gruppe 502 und weiterhin in das EGRD-Register 540 der zweiten Gruppe 504 gesetzt. Die Umkehrung des Ausgangssignales des EGRD-Registers 540 ist das Steuersignal EGR.

Fig. 16 zeigt die Art der Messung der Drehzahl der Brennkraftmaschine RPM (U/min) bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit VSP und die Verarbeitung der Meßergebnisse. Die Messung erfolgt durch Bestimmen einer gewissen Meßdauer durch den RPMW-Zeitgeber 460 und auch durch Zählen der synchronisierten Winkelstellungsimpulse PC innerhalb der vorbestimmten Dauer durch den gleichen Zähler.

Der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 zum Messen der Meßdauer wird bedingungslos erhöht und rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des RPMW-Zeitgebers 460 größer oder gleich dem Inhalt des RPMW-Registers 426 ist, wird der Wert "1" in das Glied RPMW FF 550 gesetzt.

Abhängig von dem den Anstiegsteil des Ausgangssignales des Gliedes RPMW DF 552 darstellenden Signal RPMWD wird der Inhalt des RPM-Zählers 462, der das Ergebnis des Zählers der Impulse PC darstellt, in das RPM-Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 übertragen. Der RPM-Zähler 462 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Gliedes RPMW BF 552 den Wert "1" hat. Die Verarbeitung in der Stufe VSP STG erfolgt in der oben erläuterten Weise.

Die Funktionen der beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeten Register sind in Einzelheiten unten in der Tabelle 3 angegeben.
des RegistersFunktion des Registers

402 (Null-Register)Speichern des Digitalwertes entsprechend dem Wert Null und Übertragen des Wertes in den Vergleicher, wenn dies erforderlich ist 404 (CYL-Register)Speichern des die Anzahl der verwendeten Zylinder darstellenden Datenwertes CYL, um z. B. ein die Drehung der Kurbelwelle um 360° darstellendes Signal zu erzeugen 406 (INTL-Register)Speichern des den Kurbelwinkel und den Winkel zwischen einer vorbestimmten Kurbelwinkelstellung und der Winkelstellung des Fühlers darstellenden Datenwertes INTL zum Erzeugen des Bezugssignales INTLS, wobei ein Bezugssignal PR vom Fühler 98 um einen vorgegebenen Wert entsprechend dem vorbestimmten Datenwert INTL verschoben ist, um der Kurbelwinkelstellung zu entsprechen 408 (INTV-Register)Speichern des die Zeit zum Messen darstellenden Datenwertes INTV als Zeitgeber; wenn der Datenwert INTV in das Register 408 gesetzt ist, kann ein Unterbrechungssignal nach Ablauf der Zeit abgegeben werden 410 (ENST-Register)Speichern des Datenwertes ENST, der die Zeit darstellt, die zum Erfassen des zufälligen Anhaltens der Brennkraftmaschine verwendet wird 412 (INJD-Register)Speichern des Datenwertes INJD, der die Ventilöffnungsperiode des Kraftstoff-Injektors darstellt 414 (ADV-Register)Speichern des Datenwertes ADV, der den Kurbelwinkelbereich darstellt, gemessen vom Bezugswinkel, bei dem das Bezugswinkelsignal zum Primärstrom-Abschaltwinkel der Zündspule erzeug ist 416 (DWL-Register)Speichern des Datenwertes DWL, der den Kurbelwinkelbereich von dem Winkel, bei dem das unmittelbar vorhergehende Bezugssignal erzeugt wird, bis zu dem Winkel darstellt, bei dem der Primärstrom durch die Zündspule geleitet ist, wobei i 25115 00070 552 001000280000000200012000285912500400040 0002002845352 00004 24996n dem Bereich der Primärstrom abgeschaltet gehalten ist 418 (EGRP-Register)Speichern des Datenwertes EGRP, der die Impulsperiode des Impulsstromsignales EGR darstellt, um die Öffnung des Ventiles des EGR-Gliedes zu steuern 420 (EGRD-Register)Speichern des Datenwertes EGRD, der die Impulsdauer des Impulsstromsignales EGR darstellt, um die Öffnung des Ventiles des EGR-Gliedes zu steuern 422 (NIDLP-Register)Speichern des Datenwertes NIDLP, der die Periode des Impulsstromsignales NIDL darstellt, um den Luftregler zu steuern, der zur Regelung der Luftströmung durch die Umgehung der Drosselkammer vorgesehen ist 424 (NIDL-Register)Speichern des Datenwertes NIDLD, der die Impulsdauer des Impulsstromsignales NIDL darstellt 426 (RPMW-Register)Speichern des Datenwertes RPMW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet wird 428 (VSPW-Register)Speichern des Datenwertes VSPW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird 442 (CYLC-Register)Speichern der momentanen Zahl, die die Zahl der Ankünfte der Bezugssignalimpulse darstellt 444 (INTLC-Register)Speichern der Anzahl der Kurbelwinkelimpulse, die nach der Abgabe des Bezugsimpulses vom Winkelstellungsfühler 98 abgegeben sind 446 (INTVT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 1024 µs, zunimmt, nachdem die geeigneten Daten in das INTV-Register 408 gesetzt wurden 448 (ENST-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 1024 µs, zunimmt, nachdem der Bezugsimpuls vom Winkelstellungsfühler 98 abgegeben wurde, wobei der Inhalt des Registers 448 nach Empfang des Bezugsimpulses auf Null verringert wird 450 (INJT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 8 µs, 16 µs, 32 µs, 64 µs, 128 µs oder 256 µs nach Abgabe des CYL-Signales zunimmt, wobei das Zeitintervall durch das T-Register gewählt ist 452 (ADVC-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das die Drehung um einen festen Kurbelwinkel, z. B. 0,5°, nach Abgabe des Bezugssignales INTLS darstellende Signal PC erzeugt 454 (DWLC-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das Kurbelwinkelstellungssignal PC erzeugt, nachdem das unmittelbar vorhergehende Signal INTLS abgegeben wurde 456 (EGRT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 256 µs, nach Abgabe des Signales EGRP zunimmt 458 (NIDLT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 256 µs, nach Abgabe des Signales NIDLP zunimmt 460 (RPMWT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die in regelmäßigen Zeitintervallen nach Abgabe eines Ausgangsimpulses durch das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 552 zunimmt 462 (RPMC-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Winkelstellungsfühler 98 das einen festen Kurbelwinkel darstellende Winkelstellungssignal PC abgibt, nachdem das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 552 einen Ausgangsimpuls erzeugt hat 430 (RPM-Register)Speichern der vom Register 462 abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Vergleichsergebnis-Halteregisters 552 übertragenen Daten, die an den Datenbus entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 abgegeben werden 464 (VSPWT-Register)Speichern des momentanen Wertes der Veränderlicher, die in regelmäßigen Zeitintervallen zunimmt, nachdem das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 556 ein Ausgangssignal abgegeben hat 468 (VSPC-Register)Speichern der momentanen Werte der Veränderlichen, die zunimmt, sooft einer der Impulse entsprechend der Drehzahl des Rades erzeugt wird, nachdem das zweite Vergleichsergebnis-Halteregister 556 einen Ausgangsimpuls abgegeben hat 432 (VSP-Register)Speichern des zum Register 468 abhängig vom Ausgangssignal des zweiten Vergleichsergebnis-Halteregisters 556 übertragenen Datenwertes, der in den Datenbus entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 eingespeist wird 506 (CYL FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 404 kleiner oder gleich dem Datenwert des Register 442 ist 508 (CYLBF)Das Signal vom Register 506 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 510 (INTL FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 408 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 444 ist 512 (INTL BF)Das Signal vom Register 510 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 514 (INTV FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 408 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 446 ist 516 (INTV BF)Das Signal vom Register 514 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 518 (ENST FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 410 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 448 ist 520 (ENST BF)Das Signal vom Register 518 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 522 (INJ FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 412 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 450 ist 524 (INJ BF)Das Signal vom Register 522 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 526 (ADV FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 414 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 452 ist 528 (ADV BF)Das Signal vom Register 526 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 530 (DWL FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 416 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 454 ist 532 (DWL BF)Das Signal vom Register 530 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 534 (EGRP FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 418 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 456 ist 536 (EGRP BF)Das Signal vom Register 534 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 538 (EGRD FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 420 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 456 ist 540 (EGRD BF)Das Signal vom Register 538 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 542 (NIDLP FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 422 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 458 ist 544 (NIDLP BF)Das Signal vom Register 542 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 546 (NIDLD FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 424 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 458 ist 548 (NIDLD BF)Das Signal vom Register 546 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 550 (RPMW FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 426 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 460 ist 552 (RPMW BF)Das Signal vom Register 550 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt 554 (VSPW FF)Der Wert "1" wird gesetzt, wenn der Datenwert des Registers 428 kleiner oder gleich dem Datenwert des Registers 464 ist 556 (VSPW BF)Das Siganl vom Register 556 wird in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ gesetzt

Im folgenden wird erläutert, wie die Bezugsdaten in die Bezugswertregistergruppe 470 gesetzt werden. Die Register 402, 404, 406 und 410 erhalten ihre Daten im Zeitpunkt des Startens der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gesetzt. Diese Datenwerte werden nicht mehr geändert, sobald sie in die Register gesetzt sind. Das Setzen der Daten in das Register 408 erfolgt entsprechend der programmierten Verarbeitung.

Das Register 412 empfängt den Datenwert INJD, der die Ventilöffnungsdauer des Kraftstoffinjektors 66 darstellt. Der Datenwert INJD wird z. B. auf die folgende Weise bestimmt. Das Ausgangssignal QA des Luftströmungsmessers 14 wird über den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist. Die vom Analog/Digital-Umsetzer 124 abgegebenen Digitaldaten werden in einem (nicht dargestellten) Register gehalten. Die Lastdaten TP werden aus dem obigen Datenwert, der die Menge der angesaugten Luft darstellt, und dem im Register 430 (vergleiche Fig. 4) gehaltenen Datenwert durch Rechenoperationen oder aufgrund der kartenmäßig gespeicherten Information erhalten. Die Ausgangssignale des Fühlers 16 für die Temperatur der angesaugten Luft, des Fühlers für die Temperatur des Kühlwassers und des Fühlers für den Atmosphärendruck werden in Digitalgrößen umgesetzt, die entsprechend den Lastdaten TP und dem Zustand der Brennkraftmaschine bei Betrieb korrigiert werden. Dieser Korrekturfaktor soll den Wert K₁ haben. Die Spannung der Batterie wird ebenfalls in ein Digitalgröße umgesetzt. Die Digitalform der Batteriespannung wird auch entsprechend den Lastdaten TP korrigiert. Der Korrekturfaktor sei in diesem Fall TS. Sodann erfolgt die Korrektur druch die λ-Sonde 80, und der zugeordnete Korrekturfaktor sei α. Daher ist der Datenwert INJD gegen durch:

INJD = a (K₁ · TP + TS).

Auf diese Weise wird die Ventil-Offendauer des Kraftstoff-Injektors bestimmt. Das obige Verfahren zum Bestimmen des Datenwertes INJD ist lediglich ein Beispiel, und es können auch andere Verfahren verwendet werden.

Der die Zündzeitsteuerung darstellende Datenwert ADV wird in das Register 414 gesetzt. Der Datenwert ADV wird z. B. auf die folgende Weise aufgebaut. Der kartenmäßige Zündungsdatenwert OIG mit dem Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren wird im Festspeicher 118 gehalten. Der Datenwert OIG wird dann der Start-, der Wassertemperatur- und der Beschleunigungskorrektur unterworfen. Nach diesen Korrekturen wird der Datenwert ADV erhalten.

Der Datenwert DWL zum Steuern der Ladeperiode für den Primärstrom durch die Zündspule wird in das Register 416 gesetzt. Dieser Datenwert DWL wird durch Berechnung aus dem Datenwert ADV und dem Digitalwert der Batteriespannung erhalten.

Der die Periode des Signales EGR darstellende Datenwert EGRP und der die Periode des Signales NIDL darstellende Datenwert NIDLP werden jeweils in das Register 418 und 422 gesetzt. Die Datenwerte EGRP und NIDLP sind vorbestimmt.

Der die Öffnungsdauer des Ventiles des in der Abgas-Rückführeinrichtung darstellende Datenwert EGRD wird in das Register 420 gesetzt. Wenn diese Zeitdauer zunimmt, steigert sich die Rückführung des Abgases. Der Datenwert EGRD wird im Festwertspeicher 118 in der Form beispielsweise einer Tabelle mit dem Last TP und der Drehzahl als Parameter gehalten. Der Datenwert wird weiterhin entsprechend der Temperatur des Kühlwassers korrigiert.

Der die Dauer der Erregung des Luftreglers 48 darstellende Datenwert NIDLD wird in das Register 424 gesetzt. Der Datenwert NIDLD wird z. B. als ein Rückkopplungssignal bestimmt, das aus einer derartigen Rückkopplungssteuerung folgt, daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter keinem Lastzustand immer gleich ist einem voreingestellten festen Wert.

Die Datenwerte RPMW und VSPW, die feste Zeitdauern darstellen, werden jeweils in die Register 426 und 428 am Bginn des Betriebs der Anordnung gesetzt.

Bei dem obigen Ausführungsbeispiel dient das Ausgangssignal des Luftströmungsmessers zum Steuern der Menge des eingespritzten Kraftstoffes, der Voreilung des Zündwinkels und des Rückführbetrages des Abgases. Jeder andere Fühler als der Luftströmungsmesser kann jedoch zur Erfassung des Zustandes der angesaugten Luft verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Druckfühler zum Erfassen des Druckes in der Ansaugleitung für diesen Zweck dienen.

Da weiterhin bei dem Ausführungsbeispiel der Stufenzyklus aus Hauptzyklen besteht, die jeweils Nebenzyklen aufweisen, kann der Erfassungszyklus entsprechend der geforderten Genauigkeit gesteuert werden. Da zusätzlich jede der Stufen zum Erfassen der synchronisierten Signale für eine Zeitdauer in der Größenordnung eines Nebenzyklus verarbeitet wird, können genaue Erfassungen gewährleistet werden, selbst wenn die Maschine mit hoher Drehzahl arbeitet.

Da bei dem obigen Ausführungsbeispiel jeweils ein Register aus jeder der Gruppen Bezugswertregistergruppe, Momentanwertregistergruppe und eine Vergleichsergebnisregistergruppe ausgewählt und mit dem Vergleicher entsprechend den Ausgangssignalen des Stufenzählers verbunden wird, sind durch eine relativ einfache Schaltung zahlreiche Steuerungsfunktionen ausführbar.

Fig. 17 zeigt ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung zum Setzen der Anfangseinstellwerte in die elektronische Regelanordnung nach der Erfindung, d. h., ein Ablaufdiagramm des Dateneinstellbeginns in die Bezugswertregister 490 in Fig. 4 und in die diskrete Eingabe/Ausgabe-Einheit 130 (im folgenden auch als E/A-Einheit bezeichnet) in Fig. 3 durch die Zentraleinheit (CPU) vor dem Starten oder Anlassen der Maschine.

In einem Verfahrensschrit 5 wird ein (nicht dargestellter) Schlüsselschalter für die Maschine eingeschaltet, um die gesamte Ausrüstung des Kraftfahrzeuges mit Energie zu versorgen. Dann wird die Zentraleinheit angesteuert, und diese beginnt, das im Festwertspeicher gehaltene oder gespeicherte Maschinenstartprogramm in der anschließenden Folge auszuführen.

In einem Verfahrensschritt 10 wird ein gewünschter Datenwert INTL in das INTL-Register 406 gesetzt, wobei der Datenwert die Winkelstellung des Winkelstellungsfühlers anzeigt und zum Ableiten des Bezugssignales INTLS aus dem Bezugssignal PR verwendet wird. Das konstante Bezugssignal INTLS kann immer unabhängig von der Stelle, an der der Winkelstellungsfühler vorgesehen ist, erzeugt werden, indem die Daten im Register 406 geändert werden. Dies bedeutet, daß die vorliegende Regelanordnung auf verschiedene Arten von Brennkraftmaschinen anwendbar ist, ohne die Daten im Register 406 zu ändern.

In einem Verfahrensschritt 15 wird der Datenwert entsprechend der Anzahl der Zylinder der verwendeten Maschine in das CYL-Register 404 gesetzt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die zu setzende Zahl z. B. gleich der halben Anzahl der Zylinder, d. h., "2" für eine Maschine mit vier Zylindern und "3" für eine Maschine mit sechs Zylindern. Auf diese Weise kann durch Steuern des in das Register 404 gesetzten Datenwertes das Signal CYLBF bei einer festen Winkelstellung für verschiedene Arten von Maschinen mit unterschiedlicher Zylinderzahl erzeugt werden.

In einem Verfahrensschritt 20 wird die Periode des Impulsstromes zum Steuern der Öffnung des EGR-Ventiles in das EGRP-Register 418 gesetzt. Damit kann die vorliegende Regelanordnung auch für eine Maschine mit einer unterschiedlichen Art eines EGR-Ventiles verwendet werden, indem lediglich der die Impulsperiode darstellende Datenwert geändert wird.

In einem Verfahrensschritt 25 wird der die Periode des Impulsstromes NIDL zum Steuern des Luftreglers darstellende Datenwert in die NIDLP-Register 422 gesetzt. Die Periode des Impulsstromes wird geeignet gesteuert, indem der Datenwert geändert wird, wenn die Regelanordnung für eine Brennkraftmaschine mit einem unterschiedlichen Luftregler eingesetzt wird.

In einem Verfahrensschritt 30 wird der Bezugsdatenwert entsprechend der Bezugszeit für das Erfassen der Drehzahl der Maschine in das RPMW-Register 426 gesetzt. An eine unterschiedliche Maschinenart ist die Regelanordnung durch Ändern des Datenwertes angepaßt.

In einem Verfahrensschritt 35 wird ein eine konstante Zeitdauer darstellender Datenwert zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit in das VSPW-Register 428 gesetzt. Es ist lediglich erforderlich, diesen Datenwert für die Anwendung eines unterschiedlichen Kraftfahrzeugtyps zu ändern.

In einem Verfahrensschritt 40 wird der erste Analog/Digital-Umsetzer eingeschaltet. Der Analog/Digital-Umsetzer (A/D-Umsetzer) 124 besteht aus dem zweiten A/D-Umsetzer A/D 2 zum Umsetzen der Menge QA der angesaugten Luft in das entsprechende Digitalsignal und dem ersten A/D-Umsetzer A/D 1 zum Umsetzen jedes Analog-Eingangssignales außer der Saugluft-Menge QA in das entsprechende Digitalsignal. Durch Einschalten des ersten A/D-Umsetzers A/D 1 werden die Analog-Eingangssignale nacheinander durch den Multiplexer 122 aufgenommen, um die Digital-Umsetzungen auszuführen. Nach Abschluß der Digital-Umsetzungen aller Analog-Eingangssignale durch den A/D-Umsetzer A/D 1, wird ein Wert "1" im vorbestimmten Bit, z. B. im 2⁵-Bit, des Zustand- oder Status-Registers durch die Zentraleinheit 114 gehalten, und es wird bewirkt, daß eine Unterbrechung für den Abschluß der Digital-Umsetzungen durch den A/D-Umsetzer A/D 1 auftritt.

In einem Verfahrensschritt 45 wird verhindert, daß eine Maschinen-Stop-Unterbrechung auftritt. Indem insbesondere ein Wert "1" zum vorbestimmten Bit, z. B. einem 2³-Bit, des Masken-Registers von der Zentraleinheit 114 übertragen wird, ist das Auftreten der Maschinen-Stop-Unterbrechung gesperrt, selbst wenn der Wert "1" vom ENSTEF-Register 520 zum entsprechenden Bit, d. h. zum 2³-Bit, des Status-Registers übertragen wird.

In einem Verfahrensschritt 50 wird die gewünschte oder Soll-Kraftstoffeinspritz-Periode oder -Zeitdauer im Zeitpunkt des Anlassens der Brennkraftmaschine aufgrund der Temperatur TW des Wassers im Wassermantel der Maschine berechnet. Insbesondere wird die gewünschte oder Soll-Zeitdauer, für die das Kraftstoff-Einspritzventil offen ist, berechnet, und der berechnete Wert wird in das INJD-Register 412 gesetzt.

In einem Verfahrensschritt 55 wird die Zünd-Zeitsteuerung bzw. der Zündtakt beim Starten oder Anlassen der Maschine aufgrund der Temperatur TW des Wassers im Wassermantel berechnet. Der Soll-Kurbelwinkel von der Kurbelwinkelstellung, bei der das Bezugssignal PR erzeugt wird, bis zu der Winkelstellung, bei der der Primärstrom durch die Zündspule abgeschaltet wird, wird berechnet, und der berechnete Winkel wird in das ADV-Register 414 gesetzt.

In einem Verfahrensschritt 60 wird aus der Batteriespannung V _B der gewünschte oder Soll-Zeitpunkt berechnet, bei dem die Leitung des Primärstromes durch die Zündspule beim Anlassen der Maschine beginnt. Der gewünschte oder Soll-Kurbelwinkel vom Zeitpunkt der Erzeugung des unmittelbar vorhergehenden Bezugssignales bis zum Zeitpunkt des Anfangs der Leitung des Primärstromes durch die Zündspule, d. h., der gewünschte oder Soll-Winkel, durch den der Primärstrom abgeschaltet gehalten wird, wird berechnet, und das Ergebnis der Berechnung wird in das DWL-Register 416 gesetzt.

In einem Verfahrensschritt 65 wird das EGR-Ventil vollständig geschlossen. Insbesondere wird ein Wert "1" in die vorbestimmte Adresse der diskreten E/A-Einheit 130 gesetzt, so daß das Solenoid der Abgas-Rückführeinrichtung 28 durch das Leistungsverstärkungsglied 196 erregt wird, um das EGR-Ventil vollständig zu schließen.

In einem Verfahrensschritt 70 wird das NIDLE-Ventil vollständig geöffnet. Der Datenwert, der gleich dem im NIDLP-Register 422 gespeicherten Datenwert ist, wird in das NIDLD-Register 424 gesetzt. Entsprechend nimmt das Impuls-Stromsignal NIDL zum Steuern des Luftreglers den hohen Pegel während seiner vollen Periode an, so daß das Tastverhältnis eine Einheit ist, um vollständig das NIDLE-Ventil abhängig vom Beginn des Stufensignales zu öffnen.

In einem Verfahrensschritt 75 wird das GO-Signal "1" abgegeben, indem ein Wert "1" in das vorbestimmte Bit, z. B. das 2⁰-Bit des Betriebsart- oder Mode-Registers (vgl. Fig. 4) abhängig vom Aschluß der obigen Verfahrensschritte 25-70 gesetzt wird. Das GO-Signal wird zum Rücksetz-Eingangsanschluß R des Stufen-Verriegelungsgliedes STGL durch einen in Fig. 6 gezeigten Inverter gespeist. Entsprechend wird das Stufen-Verriegelungsglied STGL aus dem Rücksetz-Zustand freigegeben, so daß das Glied STGL ein Stufensignal abgibt, damit die E/A-Einheit 120 ihren Betrieb abhängig vom Stufensignal aufnimmt.

Durch Betätigen der E/A-Einheit 120 nach Abschluß der Verfahrensschritte 5-75 können die Operationen der Regelanordnung bei und nach dem Starten der Maschine abhängig vom Einschalten des Starterschalters genau ausgeführt werden. Zusätzlich kann jede unterschiedliche Maschinenart auch genau geregelt werden, indem einfach die Einstellwerte für die Regelanordnung entsprechend den Aufbau der verwendeten Maschine geändert werden.

Die Reihenfolge der Verfahrensschritte 10-70 kann auch geändert werden, wobei lediglich die Einschränkung gilt, daß der Verfahrensschritt 40 vor den Verfahrensschritten 50, 55 und 60 auftreten sollte.

Claims (7)

1. Elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung von Brennkraftmaschinen mit

• - mehrere Fühlern, die Betriebszuständen der Brennkraftmaschine entsprechende Signale erzeugen,
• - Stellgliedern, die Funktionen der Brennkraftmaschine steuern, und
• - einer Steuerschaltung mit
  einer Eingabe/Ausgabe-Einheit, die Signale von den Fühlern empfängt und Steuersignale zur Ansteuerung der Stellglieder abgibt und wenigstens einen Zähler oder Zeitgeber mit Zählfunktion zum Zählen von beim Vorliegen vorgegebener Bedingungen erzeugten Impulsen in vorgegebenen Intervallen aufweist, und
  einem Digitalprozessor (CPU), der Sollwerte für die Einstellung der Stellglieder in Reaktion auf die Signale von den Fühlern berechnet und diese Sollwerte an Bezugswertregister in der Eingabe/Ausgabe-Einheit abgibt,

dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Eingabe/Ausgabe-Einheit (120) weiter aufweist:
  • - einen Vergleicher (480), der den Inhalt eines Bezugswertregisters (470) mit dem Inhalt des Zählers vergleicht, und
  • - eine Einrichtung (504), die Steuersignale zur Ansteuerung des bzw. der Stellglieder in Reaktion auf die Ergebnisse des Vergleichers (480) erzeugt, wobei jder Zähler oder der jeweilige Zeitgeber mit Zählfunktion durch ein Inkrementierglied (478) eine Verriegelungsschaltung (476) und durch ein die von dem Inkrementierglied abgegebenen Impulse aufnehmendes Momentanwertregister (472) gebildet ist, wobei, solange der Vergleicher (480) Ungleichheit angibt, die Inhalte jedes Momentanwertregisters jeweils in vorbestimmten zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitmultiplexstufen, die mittels eines Taktteilers (570, 574) aus einem schnellen internen Takt erzeugt werden, vom Inkrementierglied inkrementiert werden und wobei eine Wählschaltung (572) in den jeweiligen Zeitmultiplexstufen ein jeweiliges Bezugswertregister (402-428) und ein entsprechendes Momentanregister für den Vergleich ihrer Inhalte auswählt, wobei die gespeicherten Zählwerte der Momentanwertregister (472) die Sollwerte für die Ansteuerung der Stellglieder darstellen, und
• - der Digitalprozessor (CPU) die Sollwerte für eine Anfangssteuerung beim Starten der Brennkraftmaschine (30) in die Bezugswertregister (470) abhängig vom Einschalten eines Schlüsselschalters eingibt und dann in ein Betriebsartregister ein GO-Signal setzt, damit der Betrieb der Wählschaltung sowie die Abgabe der Signale zum Ansteuern der Stellglieder erst nach beendeter Eingabe der Sollwerte in die Bezugswertregister (470) erfolgen.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder ein Kraftstoff-Einspritzventil (66), eine Zündspule (40), eine Abgas-Rückführeinrichtung (28) und einen Luftregler (48) umfassen.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Digitalprozessor (CPU)

• (a) die Anfangs-Betriebszustände der Maschine (30) vor deren Starten abhängig vom Einschalten des Schlüsselschalters aus den Fühlersignalen ableitet,
• (b) die Kraftstoff-Einspritzdauer, den Anfangszeitpunkt des Stromflusses durch die Zündspule (40) und den Zeitpunkt der Unterbrechung des Stromes auf der Basis der Anfangsbetriebszustände berechnet, und
• (c) die berechneten Werte als Soll-Werte für die Anfangssteuerung in die Bezugswertregister (470) eingibt.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
für die Anfangs-Betriebszustände die Temperatur des Kühlwassers (94) im Wassermantel und die Batteriespannung herangezogen werden,
die Kraftstoff-Einspritzdauer aufgrund der unmittelbar vor dem Starten der Maschine (3) erfaßten Temperatur berechnet wird, und
der Anfangszeitpunkt des Stromflusses durch die Zündspule (40) aufgrund der Batteriespannung berechnet wird, die unmittelbar vor dem Starten der Maschine (30) erfaßt ist, während der Zeitpunkt der Unterbrechung des Stromes aufgrund der Temperatur berechnet wird, die unmittelbar vor dem Starten der Maschine (30) erfaßt wird.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
der Digitalprozessor (CPU) einerseits eine Zeitdauer, die die Zeit eines zufälligen Anhaltens der Maschine (30) anzeigt, als Sollwert für die Anfangssteuerung in eines der Bezugswertregister (470) abhängig vom Einschalten des Schlüsselschalters eingibt und andererseits ebenfalls Daten, die die vollständige Öffnung des Ventiles des Luftreglers (48) anzeigen, als Sollwert für die Anfangssteuerung in ein anderes der Bezugswertregister (470) setzt,
die Steuerschaltung weiterhin aufweist:

• eine Einrichtung (130) zum Schließen des Ventiles der Abgasrückführeinrichtung (28), und
• ein Masken-Register zum Sperren des Ausgangssignales als Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Sollwert, der die Zeitdauer darstellt, und dem entsprechenden Zustand der Maschine (30) und

der Digitalprozessor (CPU) die Einrichtung (130) und das Masken-Register vor dem Betrieb der Wähleinrichtung abhängig vom Einschalten des Schlüsselschalters erregt.