DE2809023A1

DE2809023A1 - Digitalrechner fuer elektronische einspritzung

Info

Publication number: DE2809023A1
Application number: DE19782809023
Authority: DE
Inventors: Claude Leichle
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 1977-03-15
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-09-21
Also published as: FR2384115B1; GB1594504A; IT1107350B; JPS53113927A; US4209829A; IT7867559A0; FR2384115A1

Description

REGIE NATIONALE DES USINES RENAULT, Boulogne-Billancourt

Prankreich

Digitalrechner für elektronische Einspritzung

Die Erfindung betrifft einen Ziffern- oder Digitalrechner für elektronische Einspritzung.

Die elektronische Einspritzung besitzt für ein Kraft= fahrzeug sowohl bezüglich Verschmutzung als auch bezüglich Verbrauch Vorteile, was nicht weiter erläutert werden muß.

Jedoch sind zwei Bedingungen beherrschend zur Erreichung eines leistungsfähigen Einspritzsystems, nämlich einerseits muß die Genauigkeit, mit der die Dosierung erreicht wird, sehr groß sein und darf keine Streuung weder zeitabhängig noch zwischen den Ausrüstungsteilen hervorrufen, und andererseits müssen die verwendeten Techniken zuverlässig oder betriebssicher und billig sein.

Ein Bauelement, das in letzter Zeit in der Elektronik verwendet wird, kann beitragen, diese beiden Probleme zu lösen. Es handelt sich dabei um integrierte Mikrorechner.

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Die Mikroprozessoren haben es nämlich ermöglicht, auf zufriedenstellende und billige Weise viele Probleme dieser Art zu lösen. Ein Nachteil bleibt jedoch bestehen. Um einen Mikroprozessor zu verwenden, müssen ihm nämlich viele Komponenten hinzugefügt werden, wie Festwertspeicher (tote Speicher), Schreib-Lese-Speicher (lebende Speicher), Zeitgeber oder Taktgeber, Eingabe/Ausgabe-Peripheriegeräte, usw.

Die Mikrorechner enthalten ihrerseits alle diese integrierten Komponenten auf einem einzigen Siliziumscheibchen, also in einem einzigen Gehäuse.

Die Erfindung betrifft einen Digitalrechner für elektronische Einspritzung, der ausgehend von einer derartigen Komponente aufgebaut ist. Darüber hinaus ist die Anordnung der Gesamtschaltung so, daß die Anzahl der notwendigen Komponenten zur Behandlung der Eingangssignale und zur Verstärkung der Ausgangssignale niedrig ist. Das ist möglich infolge der Verwendung von speziellen integrierten Schaltungen und hybriden Aufbautechniken bei der Maßnahme,bei der der Aufbau zu diesem Zweck durchgeführt worden ist, was Gegenstand der Erfindung ist.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der Verwendung eines programmierten Bauelements. Der Mikrorechner besitzt bekanntlich eine einzig durch das in ihn eingeschriebene Programm definierte Punktion. Das trifft auch auf den ausgehend von diesem Mikrorechner aufgebauten Rechner zu. Auf diese Weise erfordert eine Änderung des Motors entsprechend einer Änderung möglicherweise auch der Rechenregel, zumindest der Sollwerte, keine Veränderung der Vorrichtung oder der Anordnung. Einzig die letzte Maske bei der Herstellung der den Mikrorechner bildenden integrierten Schaltung wird geändert, was in der HaIb-

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leiter-Industrie praktisch üblich geworden ist. Der den Gegenstand der Erfindung bildende Rechner ist daher sehr anpassungsfähig, wodurch er universal bezüglich Motoren verschiedener Art und verschiedenen Hubs bei gleicher Zylinderzahl wird.

Das zur Steuerung oder Regelung des Motors verwendete Prinzip ist dem Fachmann allgemein bekannt.

Ein Luftmassen-Durchflußfühler erzeugt eine Information, die die direkte Berechnung der in den Motor einzuführenden Kraftstoffmasse ermöglicht. Diese Kraftstoffmenge wird mittels einer elektromagnetischen Einspritzdüse eingeführt, die während einer gesteuerten oder geregelten Zeit geöffnet ist bei jeder Halbdrehung des Motors. Die Einspritzung erfolgt zylinderweise, wobei jede Einspritzdüse getrennt gesteuert oder geregelt ist. Darüber hinaus führt der erfindungsgemäße Rechner auch zwei Zusatzteile, nämlich eine Kaltstart-Einspritzdüse sowie eine Kraftstoff-Versorgungspumpe des Motors.

Die Berechnung der Kraftstoff- oder Benzinmenge erfolgt durch Multiplikation dreier Faktoren:

Der im Zylinder vorhandenen Luftmasse M _s

der Anreicherung r des Gemisches, die Neigung oder Steilheit k. der Einspritzdüse, d. h. die während einer einzigen Öffnung eingespritzte Kraftstoff menge.

Das erhaltene Ergebnis ist direkt die Öffnungszeit der Einspritzdüse: ζ = M · r · k..

Die Anreicherung r ist theoretisch konstant gehalten. Jedoch erfordern bestimmte beschränkte Betriebsbedingungen

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ein Anreichern, um einen korrekten Betrieb des Motors sicherzustellen, nämlich

die Startphase, in der die Anreicherung eine Funktion der Kühlwassertemperatur T. ist. Diese Phase entspricht der Inbetriebsetzung des Anlassers DEM. Weiter muß der Start-Einspritzer oder die Start-Einspritzdüse während dieser Zeiten betätigt sein, wenn die Temperatur T. sehr niedrig ist;

die Inbetriebsetzungsphase mit einer von der Temperatur T. abhängigen Anreicherung. Diese Anreicherung wird oberhalb einer bestimmten Temperatur annulliert;

Langsamphase, die durch das gleichzeitige Vorhandensein einer geringen Geschwindigkeit und einer geringen zugeführten Luftmenge erfaßt wird. Dieser Phase entspricht eine Anreicherung;

Bremsphase, in der angereichert wird, wenn eine bei hoher Geschwindigkeit zugeführte geringe Luftmenge erfaßt wird;

die Vollastphase, bei der die Anreicherung durch das Schließen eines Kontakts erzeugt wird, der in der Achse der Gasdrosselklappe angeordnet ist und betätigt ist, wenn diese voll geöffnet ist;

eine Beschleunigungsphase; wenn das Ansteigen der eingeführten oder zugeführten Luftmenge von einem Zylinder zum anderen erheblich ist, wird eine Anreicherung ausgelöst, deren Wert langsam zeitabhängig abnimmt, bis er annulliert wird bzw. verschwindet.

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Bezüglich dieser Berechnungsart müssen dem Rechner bestimmte Informationen zugeführt werden, nämlich

die auch Füllung genannte Luftmasse pro Zylinder M„,

die Geschwindigkeit bzw. die Drehzahl des Motors im allgemeinen in Form einer zu den Zündzeitpunkten synchronen Impuls-Folge j

die Temperatur des Kühlwassers des Motors,

eine Information DEM bezüglich der Inbetriebsetzung des Anlassers,

eine Information bezüglich der Vollast mittels des genannten Kontaktes bzw. Schließers.

Der Rechner bestimmt bei jedem Motorzyklus die Öffnungszeit der Einspritzdüsen.

Es muß auch deren Steuerung oder Regelung sichergestellt werden. Zum Geben des Befehls für den Beginn der Öffnung werden die am Unterbrecher entnommenen Zündimpulse verwendet. Da jedoch das Einspritzen für jeden Zylinder getrennt erfolgt_s muß ein Erkennungsimpuls es ermöglichen _s die Reihenfolge oder den Befehl des Einspritzens zu bestimmen. Dieser an der ersten Kerze abgenommene Impuls bildet einen zusätzlichen Parameter, der dem Rechner zuzuführen ist.

Die.Füllung M des Motors mit Luft wird ausgehend von a

der Information bezüglich des augenblicklichen Luftdurchsatzes durch Integration dieses Durchsatzes zwischen zwei

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aufeinanderfolgenden Motor-Fixpunkten bestimmt. Die Integrationszeit ist daher eine Funktion der Drehzahl. Diese Integration wird ebenfalls innerhalb der Schaltung erreicht, die die Analog-Digital-Umsetzung erreicht. Dazu wird eine Datenerfassungsschaltung verwendet, wie sie beispielsweise bekannt ist aus der FR-PS 77/00 56O vom 11.1.1977, und zwar in einer monolithischen Ausführung, da ja die Anordnung der Komponenten integrierbar ist.

Schließlich muß der Rechner die Steuerung der Einspritzdüsen sicherstellen können während eines Stromzyklus mit einer Zeit fester Zufuhr mit exponentiellem Stromanstieg und einer Zeit variabler Aufrechterhaltung mit konstantem Strom derart, daß die Summe aus Zufuhrzeit und Aufrechterhaltungszeit der durch den Rechner bestimmten Zeit entspricht. Das Prinzip einer derartigen Steuerung oder Regelung ist bekannt (vgl. FR-PS 76/33 533 vom 5.11.1976).

Schließlich muß der Rechner die Inbetriebsetzung der Kaltstart-Einspritzdüse und die Steuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe mittels eines Relais sicherstellen.

Der allgemeine Aufbau des Rechners gemäß der Erfindung ist folgender. Die Anordnung ist um zwei Busse gegliedert, wie alle Informationssysteme, nämlich ein Datenbus mit acht parallelen Binärzahlen und ein Steuerbus oder Adreßbus, an den alle sequentiellen Signale fließen, die den Betrieb der Bauelemente sicherstellen. Diese gruppieren sich um den Mikrorechner zur Bildung

einer Schaltung zur Formung von Logiksignalen, die aus diskreten Bauteilen aufgebaut ist,

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einer Analog-Datenerfassungsschaltung., die aus einer speziellen integrierten Schaltung besteht,

einer Steuerschaltung der Einspritzdüsen, die in Hybridtechnik: ausgeführt ist, und

einer Steuerschaltung der Zusatzteile, die mit diskreten Bauelementen aufgebaut ist.

Die Einzelheiten aller dieser Bauelemente werden im folgenden erläutert.

Die analogen Parameter, die Einfluß nehmen, sind der Luftmassendurchsatz und die Temperatur. Diese Größen werden in eine Datenerfassungsschaltung eingeführt, geführt durch den Mikro rechner mittels des Steuerbus, die ihr Ergebnis über den Datenbus abgibt. Die Logikeingänge, d. h. der Unterbrecher, der Zündkerzenfühler, der Vollastkontakt und die Anlasserinformation, werden über Pormungs-Verstärker dem Steuerbus des Mikrorechners zugeführt.

Eine Steuerschaltung der Einspritzdüsen enthält einen ersten Teil, einen sogenannten Logikteil, der die auf dem Bus des Mikrorechners vorhandene Zahl in eine Öffnungszeit umsetzen kann. Die Steuersignale dieser Schaltung werden auf den Steuerbus gegeben. Um diese Punktion zu erreichen, gibt es sogenannte Tuner-Schaltungen, die mehrere programmierbare Rückwärtsrechner aufweisen. Beispielsweise kann als solche Schaltung der Schaltkreis 8293 der Firma INTEL verwendet werden.

Der zweite Teil, der sogenannte Leistungsteil, ist entsprechend dem Prinzip der Vorrichtung gemäß der FR-PS 76/ 33 533 vom 5·H.1976 aufgebaut. Eine zwei Leistungselemente

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aufweisende letzte Schaltung, die mit einfachen Unterbrechern versehen ist, stellt ausgehend vom Steuerbus die Steuerung oder Regelung der Hilfs- oder Zusatzbauelemente sicher, nämlich die Kraftstoffpumpe und die (Kalt)-Start-Einspritzdüse.

Der Mikrorechner ist somit das zentrale Bauelement dieses Systems. Als Schaltung, die als Grundlage der erfindungsgemäßen Vorrichtung dient, kann der Mikrorechner 8048 der Firma INTEL verwendet werden. Andere Mikrorechner, die bereits erhältlich sind oder derzeit entwickelt werden, können ebenfalls verwendet werden. Die Verwendung eines anderen Mikrorechners stellt kein Problem wegen der ähnlichen Lösungen, weder wegen des Prinzips noch der Ausführung, die von den verschiedenen Herstellern verwendet wird, dar. Die Bauelemente, die einen Mikrorechner bilden, sind nämlich eine Zentraleinheit, die die automatische Abwicklung des Programms sowie die arithmetischen und logischen Operationen sicherstellt, ein "lebender" Speicher zum Lesen und Schreiben, der das Speichern der Daten während des Programms ermöglicht, ein nichtflüchtiger "toter" Speicher, der das Rechenprogramm sowie die verschiedenen Konstanten enthält, ein Zeit- oder Taktoszillator, der durch eine Quartz außerhalb der Schaltung geführt ist, ein Ereignisspeicher, der die Definition von Rechteckimpulsen bestimmter Dauer ermöglicht, und Eingabe-Ausgabe-Schaltungen mit Speicher, die die Verbindung mit den Peripherie-Komponenten ermöglichen. Der Datenbus ist üblicher Art und dem Anwender von Mikrorechnern bekannt.

Der Steuerbus jedoch unterscheidet sich. Er weist das Taktsignal, die Lese- und Schreib-Informationen des Datenbusses und eine bestimmte Anzahl von Signalen auf, die an den Eingängen/Ausgängen des Mikrorechners entnommen sind und zur Steuerung der Peripherie-Bauelemente vorgesehen sind. Dieser Aufbau besitzt zahlreiche Vorteile. Zusätzlich zu den be-

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reits Erläuterten, nämlich der Kostensenkung und der Zuverlässigkeitserhöhung, ist insbesondere die Anpassungsfähigkeit der Verwendung zu nennen, da ja das codierte Aussehen der Vorrichtung nicht auf deren Aufbau einwirkt. Der so aufgebaute Rechner kann nämlich auf Motoren unterschiedlichen Hubs ohne Veränderung des Aufbaus angewendet werden, wobei die numerischen Werte in einen "toten" oder Festwertspeicher eingegeben sind. Darüber hinaus, wobei dieser Vorteil der Verwendung der Digitalrechner eigen ist, ist die Anzahl der Einstellungen am Ende der Herstellung sehr herabgesetzt, was ein weiterer Ausgangspunkt für die Preiserniedrigung und die Verringerung möglicher Ursachen von Störungen während des Betriebes ist.

Die Erfindung gibt also einen Digitalrechner an, der eine Fornmngsschaltung von Logiksignalen, eine Datenerfassungsschaltung von Analogdaten, einen Mikrorechner einschließlich eines Taktgebers und Speicher eine Steuerschaltung der Öffnungszeit der Einspritzdüsen und eine zweite Steuerschaltung der Zusatz-Bauelemente enthält. Der erfindungsgemäße Digitalrechner ist insbesondere auf die elektronische Einspritzung von Brennkraftmotoren anwendbar.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des vollständigen erfindungsgemäßen Rechners,

Fig. 2 ausführlich die Schaltung zur Erfassung der logischen Daten oder zur Formung,

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Fig. 3 ausführlich die Schaltung zur Erfassung der Analogdaten, die beim Rechner gemäß Fig. 1 verwendet werden,

Fig. 4 die Steuerschaltung zur Steuerung der Öffnungszeit der Einspritzdüsen,

Fig. 5 die Steuerschaltung zur Steuerung der Zusatz-Bauteile oder die Verstärkerschaltung, und

Fig. 6 den Mikrorechner, der das Zentralelement des erfindungsgemäßen Rechners ist.

Das im folgenden erläuterte Ausführungsbexspiel zeigt einen Rechner für einen Sechszylindermotor. Das Prinzip ist jedoch in jedem Fall das gleiche, lediglich die Anzahl der Eingänge/Ausgänge ist unterschiedlich. Es gibt sechs getrennt zu steuernde Einspritzdüsen. Das Signal des Massenflusses von Luft wird durch zwei bestimmte Fühler gegeben, die jeweils drei Zylinder analysieren, und die Zeitauslösung wird durch zwei Sprungsignale (Rupture-Signale) gegeben, die untereinander um einen Kurbelwellenwinkel von 150 verschoben sind, nämlich Sprungsignale RUPT 1 und RUPT 2, jeweils entsprechend einer Gruppe von drei Zylindern. Die Extrapolation ausgehend von den beispielsweise sechs Zylindern ist einfacher, da sie in einer Verringerung der Anzahl der Eingänge/Ausgänge besteht .

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Bauelemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Rechners. Eine Formungsschaltung 1 empfängt vom Motor abge-

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gebene Logiksignale, nämlich RUPT 1 und RUPT 2, an den Eingängen 2 und 3, die den Zündzeitpunkten der Zündkerzen der Gruppe 1 bzw. der Gruppe 2 entsprechen, ein Signal DETR am Eingang 4 entsprechend einzig dem Zündaugenblick der Zündkerze Nr. 1, ein Signal DEMA am Eingang 5 entsprechend dem Betrieb des Anlassers, und ein Signal PCH am Eingang 6 entsprechend der Wirkung des Schalters oder Unterbrechers bei Vollast. Die Formungsschaltung 1 erzeugt entsprechende Signale, die dem Rechner über einen Steuerbus 7 (Adreßbus) zugeführt werden. Schließlich ist die Pormungsschaltung 1 über einen Eingang 8 mit einer allgemeinen Versorgung 9 verbunden, die die Batteriespannung U, . des Sammlers oder der Batterie empfängt und über eine Leitung 7 eine stabilisierte Spannung V von +5 V erzeugt oder abgibt. Die Referenzspannung, die zum guten Arbeiten der Versorgung 9 notwendig ist, wird über einen Eingang 11 von einer Datenerfassungsschaltung 12 zugeführt. Diese empfängt an ihren differentiellen Eingängen 13 ein Signal DEB 1, das vom Durchflußfühler abgegeben wird, der stromauf der Zylinder 1, 2 und 3 angeordnet ist, an den Eingängen IM ein Signal DEB 2, das vom Durchflußfühler abgegeben ist, der stromauf der Zylinder 4, 5 und 6 angeordnet ist, an den Eingängen 15 ein Signal TEMP, das von einem Temperaturfühler abgegeben ist, der am Motorkopf angeordnet ist, und am Eingang

16 eine Bezugsspannung, die von der Datenerfassungsschaltung 12 selbst erzeugt ist und an ihrem Anschluß oder ihrem Ausgang

17 zur Verfügung steht. Die Datenerfassungsschaltung 12 wird direkt ausgehend von der Sammlerbatterie über ihren Eingang

18 versorgt, was deren analogen Teil betrifft, und durch die Spannung V_ versorgt über ihren Eingang 19. Sie erzeugt Informationen auf einem Datenbus 20 und wird ausgehend von einem Steuerbus 21 (Adreßbus) gesteuert. Eine Steuerschaltung 22 zur Steuerung der Einspritzdüsen empfängt das Ergebnis der Rechnung über den Datenbus 20, der am Eingang 23 zugeführt ist, zu einem festen Augenblick über den Steuerbus 7, der am Ein-

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gang 24 zugeführt ist. Die Versorgung mit der Spannung V

erfolgt am Eingang 25 und ermöglicht die Steuerung der sechs Einspritzdüsen INJ 1 bis INJ 6 über ihre Ausgänge 26 bis 31. Ein Verstärker 32 empfängt vom Steuerbus 7 die notwendigen Informationen zur Steuerung der Zubehörelemente, der Kraftstoffpumpe POM und der Kaltstart-Einspritzdüse INJ D, die über Ausgänge 33» 34 versorgt sind, wobei die Versorgung durch die Batteriespannung U. , erfolgt, die an einem Eingang 35 anliegt. Der Mikrorechner 36 selbst wird mit der

Spannung V_ an einem Eingang 37 versorgt und ist mit dem s

Datenbus 20 über einen Eingang 38 und mit dem Steuerbus 7 über einen Eingang 39 verbunden.

Vor der Erläuterung der Wirkungsweise des Rechners erfolgt eine ausführliche Beschreibung der einzelnen Teile.

Fig. 2 zeigt ausführlich die Formungsschaltung 1. Die Signale RUPT 1 und RUPT 2 werden in gleicher Weise behandelt oder verarbeitet. Das Signal RUPT 1 liegt über einen Widerstand 40, eine Z-Diode 4l und eine Diode 42 einerseits an einem Netzwerk mit drei parallel geschalteten Bauteilen, nämlich einer Z-Diode 43, einem Widerstand 44 und einem Kondensator 45j die mit Masse verbunden sind, und andererseits am Eingang einer Entstöreinrichtung 46. Diese besteht aus einer Folge zweier monostabiler Kippglieder, deren erstes monostabiles Kippglied 47 rücksetzend ist und dessen Dauer durch einen Widerstand 48 und einen Kondensator 49 bestimmt ist, und deren zweites monostabiles Kippglied 50 nicht rücksetzend ist und mit dem nichtinvertierenden Ausgang des ersten monostabilen Kippglieds 47 verbunden ist und dessen ausgangsseitige Impulszeit durch einen Widerstand 51 und einen Kondensator 52 bestimmt ist. Diese Entstöreinrichtung 46 hat einen invertierenden Ausgang 53 und einen nichtinvertierenden Ausgang 54. Das Signal RUPT 2 wird in gleicher Weise verarbei-

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tet: Eine Schaltung enthält einen Widerstand 55 in Reihe mit einer Z-Diode 56 und einer Diode 57 und versorgt einerseits ein mit Masse verbundenes Parallel-Netzwerk mit einer Z-Diode 58, einem Widerstand 59 und einem Kondensator 60, und andererseits eine Entstöreinrichtung 6l, die wie die Entstöre.inrichtung 46 aufgebaut ist und einen invertierenden Ausgang 62 und einen nichtinvertierenden Ausgang 63 besitzt. Das, wie erläutert, zur Zündung der Kerze Nr. 1 synchrone Signal DETR wird über einen Transformator an der Leitung der Kerze beim beschriebenen Ausführungsbeispiel zugeführt. Das Signal wird einerseits an ein mit Masse verbundenes RC-Netzwerk (Widerstand 64, Kondensator 65) und andererseits über eine Reihen-Diode 66 an den Eingang einer Entstöreinrichtung 67 angelegt, die identisch zu den Entstöreinrichtungen 46 und 61 ist. Der Eingang dieser Entstöreinrichtung 67 ist auch an Masse über eine Z-Diode 68 und einen Widerstand 69 gelegt. Die Entstöreinrichtung 67 besitzt einen invertierenden Ausgang 70 und einen nichtinvertierenden Ausgang 71. Andere Fühler für das Signal DETR sind selbstverständlich möglich.

Das sogenannte Vollastsignal PCH kommt von einem Unterbrecher, dessen einer Pol auf der Spannung +U. . liegt. Die andere Verbindung des Unterbrechers ist über einen Widerstand 72 mit dem Eingang eines Invertierglieds 73 oder NICHT-Glieds verbunden, wobei dieser Eingang auch mit Masse über ein Netzwerk verbunden ist, das durch eine Z-Diode 74, einen Widerstand 75 und einen Kondensator 76 gebildet ist. Das Signal DEMA, das gleicher Art ist, da es an der Versorgungsklemme der Anlasserspule entnommen ist, wird in gleicher Weise verarbeitet: Der Mittelpunkt einer Brücke, die einerseits durch einen Widerstand 77 und andererseits durch eine Anordnung aus einem Widerstand 78, einem Kondensator 79 und eine Z-Diode 80 gebildet ist und durch das Eingangssignal DEMA versorgt ist,

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wird an den Eingang eines logischen Invertierglieds 81 oder NICHT-Glieds gelegt.

Der Steuerbus 7, an den über die Ausgänge die Formungsschaltung 1 gelegt ist, enthält daher das Signal DEM, das am Ausgang des Invertierglieds 8l entnommen ist, das Signal PC, das am Ausgang des Invertierglieds 73 entnommen ist, das Signal DET, das dem nichtinvertierenden Ausgang 71 der Entstöreinrichtung 67 entnommen ist, das Signal SYl, das am nichtinvertierenden Ausgang 54 der Entstörschaltung 46 entnommen ist sowie zwei weitere Signale, nämlich einerseits das Signal INT, das durch die Funktion NAND, und das Signal INT, das durch die Funktion NAND zwischen den Ausgangssignalen der invertierenden Ausgänge 53 und 62 der Entstöreinrichtungen 46 und 6l erzeugt ist. Diese Logikfunktionen werden durch ein NAND-Glied 82 und ein Invertierglied 83 oder ein NICHT-Glied gebildet.

Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung ist folgende: Die Eingangsnetzwerke 40 bis 45 des Signals RUPT 1 beispielsweise sind bestimmt zur Begrenzung der Amplitude der Eingangssignale und schützen daher die Bauelemente der Entstöreinrichtung 46.

Wenn ein Impuls mit zahlreichen Prellungen auftritt, wird das erste monostabile Kippglied 47 eingeschaltet oder ausgelöst und bleibt ausgelöst, bis nach der letzten Prellung, Es steuert das zweite monostabile Kippglied 50 beim Auftreten des ersten Impulses am Eingang an und, weil es erregt bleibt während der gesamten Dauer der Prellungen, verhindert es, daß das zweite monostabile Kippglied 50 einen Störimpuls oder parasitären Impuls erzeugt. Die durch den Widerstand 48 und den Kondensator 49 festgelegte Zeit ist größer als diejenige,

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die am zweiten monostabilen Kippglied 50 durch den Widerstand 51 und den Kondensator 52 festgelegt wird.

Die verschiedenen Signale des Steuerbus 7 sind daher chronologisch das Signal INT und das Signal INT, die zueinander invertiert sind und bei jeder Zündung gesetzt oder erregt sind, das Signal SYl, das synchron zum Signal INT ist und bei jeder Zündung der ersten Gruppe erregt ist, und das Signal DET, das bei jeder Zündung der Kerze Nr. 1 erregt ist, wobei die Signale PC und DEM statische Signale sind, mit PC = 0, wenn der Motor im Vollastbetrieb ist, und mit DEM = 0, wenn der Anlasser betätigt ist. Die eingangsseitig angeordneten Bauelemente (40 bis 45, 55 bis 60, 64 bis 69, 72 bis 75 bzw. 77 bis 80) schützen die Eingänge der aktiven Elemente gegen Überspannungen und Störspannungen.

Fig. 3 zeigt eine Datenerfassungsschaltung, wie sie in der FR-PS 77/00 56O vom 11.1.1977 erläutert ist.

In dieser Patentschrift sind Einzelheiten der Ausführung erläutert. Die Analog-Eingänge DEB 1, DEB 2, TEMP werden an einen Vierkanal-Differenzmultiplexer 84 angelegt, dessen vierter Eingang 85 mit der internen Referenzspannung verbunden ist. Der Multiplexer 84 wird über Adresseneingänge 86 und 87 gesteuert und erzeugt an seinen Ausgängen 88 und 89 Signale, die von den Adressen selektiert oder gewählt sind. Ein Gleichrichter 90 gibt zwei Signale ab; einerseits an einem Ausgang 91 eine Anzeige über das Vorzeichen der Eingangsspannung und andererseits über differentielle Ausgänge 92 und 93 eine Spannung, die dem Absolutwert der Eingangsspannung entspricht. Ein Differenzverstärker 94 beseitigt den gemeinsamen Teil oder Modus der Spannung und führt das an einem Ausgang 95 auftretende Ergebnis einem Spannungs-

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Frequenz-Umsetzer 96 zu. Dieser versorgt den Takteingang eines Zweirichtungszählers 98 für zehn Binärstellen, dessen Zähleingang 99 mit dem Vorzeichenausgang 91 des Gleichrichters 90 verbunden ist. Der Zweirichtungszähler 98 besitzt einen sogenannten "Zähler-Speieherungs"-Eingang 100 (ME) sowie zehn Ausgänge, die den Eingängen eines Bus-Anpaßglieds 101 zugeführt sind. Die acht Ausgänge B_Q bis B₇ des Anpaßglieds 101 sind direkt mit dem Bus des Mikrorechners oder mit dem Datenbus 20 verbunden. Das Anpaßglied 101 besitzt zwei Steuereingänge, nämlich einen Selektionseingang 102 des Wortgewichts (AD) und einen Bestätigungs- oder Prüfeingang 103 für die Ausgänge des Bus, die in Dreizustands-Technologie ausgeführt sind. Schließlich besitzt der Spannungs-Frequenz -Umsetzer 96 eine interne Referenzspannung, die an einem Ausgang 104 zur Verfügung steht und dem vierten Eingang 85 des Multiplexers 84 zugeführt wird.

Die Wirkungsweise dieser Datenerfassungsschaltung 12 ist folgende: Die Eingangsdaten, die dem Multiplexer 84 zugeführt sind und durch eine Adresse A_Q, A.. an den Eingängen 86 und 87 des Multiplexers 84 selektioniert oder gewählt sind, stehen im Absolutwert und ohne gemeinsamen Anteil am Ausgang 95 des Differenzverstärkers 94 nach Durchtritt durch den Gleichrichter 90 zur Verfügung. Der Spannungs-Frequenz -Umsetzer 96 gibt nun eine Frequenz ab, die proportional zu dieser Spannung ist, wobei die Frequenz, die am Takteingang 97 des ZweirichtungsZählers 98 anliegt, diesem die Zählfrequenz gibt. Das Vorzeichen der Zählung wird am Eingang 99 des ZweirichtungsZählers 98 angesteuert durch das Vorzeichen des Eingangssignals, das am Ausgang 91 des Gleichrichters 90 erzeugt wird. Der sogenannte"Meß-Eingang 100 (ME) des Zweirichtungszählers 98 ist derart, daß er bei Er-

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regung ein Rücksetzen auf Null auslöst, dann die Zählung bis zu seiner Entregung vorschreibt, wobei in diesem Augenblick ein Einspeichern des Ergebnisses ausgelöst wird. Der am Eingang 100 (ME) anliegende Rechteckimpuls bestimmt daher die Zählzeit der Eingangsfrequenz und damit die Zeit der numerischen Integration des Eingangssignals, das am Multiplexer 84 anliegt. Das Bus-Anpaßglied 101 erreicht den übergang der zehn Binärziffern am Ausgang des Zweirichtungszählers 98 in acht Binärziffern für den Bus 20 des Mikrorechners. Das Wort ist daher in zwei Teile zerlegt, nämlich einen Teil mit geringem Gewicht und einen Teil mit starkem Gewicht, die durch die Adresse AD, die am Eingang 102 anliegt, selektioniert sind. Das selektionierte oder gewählte Wort wird am Ausgang nur angelegt, wenn das Signal LE auf Null ist, wobei dieses am Eingang 103 anliegende Signal die Prüfsteuerung der Dreizustands-Glieder am Ausgang des Bus-Anpaßglieds 101 ist.

Die Verbindungen mit dem Steuerbus 7 sind daher die folgenden:

Die Signale A_Q und A₁, für die Eingänge 86 und 87 des Multiplexers 84, die die Selektion der gemessenen Spannung betreiben,

das Signal ME, für den Eingang 100 des Zweirichtungszählers 98, das die Meßdauer steuert,

die Signale AD, LE, für die Eingänge 102 und 103 des Bus-Anpaßglieds 101, die die Selektionierung des Ausgangsworts und dessen Zuführung zum Datenbus 20 steuern.

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Die von dieser Schaltung erreichte Wirkung ist zweifach: Wenn die numerische Integration einer Größe während einer konstanten Zeit stattfindet, erfolgt eine Messung des Mittelwerts dieser Größe während der konstanten Zeit; dies ist der Fall bei der Temperatur und der Referenzspannung, die die Berechnung eines Eich- oder Abglexchkoeffizienten der Vorrichtung ermöglicht.

Wenn die Integration während einer veränderbaren Zeit erfolgt, beispielsweise diejenige zwischen zwei aufeinanderfolgenden Durchtritten einer Zündung, wird das Integral der Größe während des betrachteten Intervalls berechnet, das ist der Fall für den Massendurchsatz, der direkt einen Wert der Luftfüllung des Motors M nach dieser Integration ergibt.

Fig. 4 zeigt die Steuerschaltung 22 der Einspritzdüsen gemäß Fig. 1. Diese Schaltung verwendet, auch wenn sie anders ausgebildet ist, das Prinzip der Steuerung mehrerer Magnetventile, wie gemäß der FR-PS 76/33 533. Zwei Rückwärtszählschaltungen 105, 106, die jeweils drei Rückwärtszähler enthalten, sind verwendet. Sie empfangen jeweils die Daten des Datenbus 20 sowie bestimmte Steuerelemente vom Steuerbus 7. Die Schaltungen 105, 106 sind handelsübliche Standardschaltungen, beispielsweise die INTEL-Typen 8253· Sie enthalten, wie erwähnt, drei Rückwärtszähler, in die die am Datenbus 20 vorhandenen numerischen oder Digitalwerte eingegeben werden. Das Einschreiben der Daten in einen der Rückwärtszähler erfolgt durch Erregen einer der beiden Schaltungen 105, 106 über deren Selektionier- oder Wähleingang 107 bzw. 108, dann durch die Wahl im Inneren der Schaltung von einem der Rückwärtszähler über die beiden Adreßleitungen 109 und 110 bzw. 111 und 112. Der Leseaugenblick wird durch das Vorhandensein eines Impulses am Leseeingang 113 oder 114 festgelegt und ein

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Rüekwärtszähl-Taktsignal ist an den Takteingang 115 bzw. 116 angelegt. Die Rückwärtszähler in den Schaltungen 105, 106 besitzen alle einen Ausgang. Es gibt daher sechs Rückwärts zähl -Ausgänge 117 bis 122, wobei jeder der Ausgänge zur Steuerung eines Leistungsverstärkers verwendet wird. Diese Leistungsverstärker 123 bis 128 sind untereinander identisch, weshalb lediglich eine dieser Schaltungen ausführlich dargestellt ist. Zwei Schaltelemente sind dieser Anordnung gemeinsam, nämlich einerseits ein monostabiles Kippglied 129 bzw. 'monostabiler Multivibrator, der vom Signal INT vom Steuerbus 7 versorgt ist und dessen Impulszeit oder Impulsdauer durch einen Kondensator 130 und einen Widerstand 131 bestimmt ist. Dieses monostabile Kippglied 129 steuert' einerseits direkt die sechs Leistungsverstärker 123 bis 128 über seinen nichtinvertierenden Ausgang 132 und andererseits die Basis eines NPN-Transistors 133 über einen Widerstand 13¹I über seinen invertierenden Ausgang 135 an. Der Transistor 133 ist emitterseitig mit der Masse der Befestigungseinrichtung verbunden und ist kollektorseitig mit Masse über einen Widerstand I36 und einen parallelen Kondensator 137

sowie mit dem Plus-Anschluß der Versorgung über einen Widerstand 138 verbunden. Der Kollektor des Transistors 133 versorgt auch die Anordnung der sechs Leistungsverstärker 123 bis 128, die andererseits alle über einen anderen ihrer Eingänge mit dem Mittelpunkt einer Widerstandsbrücke verbunden sind, die zwischen Masse und dem Plus-Anschluß der Versorgung angeordnet ist, die durch zwei Widerstände 139 und l40 gebildet ist. Jeder Leistungsverstärker 123 bis 128 besitzt daher vier Eingänge, nämlich - wie beim Leistungsverstärker 123 dargestellt - einen Eingang 141, der mit dem entsprechenden Ausgang 117 der Rückwärtszählschaltung 105 verbunden ist, einen Eingang 142, der mit dem Ausgang 132 des monostabilen Kippglieds 129 verbunden ist, einen Eingang 143»

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der mit dem Kollektor des Transistors 133 verbunden ist, und einen Eingang 144, der mit dem Mittelpunkt der Widerstands brücke 139, I²JO verbunden ist. In einem der Leistungsverstärker ist folgende Schaltung vorhanden: Das am Eingang l4l vorhandene Signal wirkt einerseits über einen Widerstand 145 auf die Basis eines Transistors 146 ein sowie andererseits auf den Takteingang eines Kippglieds 147. Das am Eingang vorhandene Signal wird über einen Analog-Unterbrecher und einen Widerstand dem Kollektor des Transistors 146 zugeführt, wie übrigens auch das Signal am Eingang 141 über einen anderen Analog-Unterbrecher 149 und einen anderen Widerstand. Die beiden Unterbrecher sind durch den nichtinvertierenden Ausgang 1-50 bzw. den invertierenden Ausgang 151 des Kippglieds 147 gesteuert, das durch das am Eingang 142 des Leistungsverstärkers 123 anliegende Signal auf Null rückgestellt wird.

Der Kollektor des Transistors 146, dessen Emitter mit Masse verbunden ist, versorgt den nichtinvertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 152, dessen Ausgang mit der Basis eines NPN-Transistors 153 verbunden ist. Der Kollektor dieses Transistors 153 bildet den Ausgang des Leistungsverstärkers 123, d. h. den Abzweigpunkt der Einspritzdüse, und der Emitter ist einerseits mit Masse über einen Widerstand 154 und andererseits mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 152 über einen Widerstand 155 verbunden. Ein Kondensator 156 verbindet den gleichen Eingang mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 152.

Die Wirkungsweise der Schaltung ist mit den vom Steuerbus 7 angelegten Signalen verbunden. Die Auslösung einer Einspritzdüse wird durch ein Signal INT ausgelöst, dann einige ,us später durch das Auftreten eines Signals an einem der Ausgänge 117 bis 122 der Zählschaltungen 105, IO6. Das Signal INT löst nämlich das Auslösen der folgenden Sequenz in Höhe des Mikrorechners aus : eine die Öffnungszeit wiedergebende

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Zahl, die am Datenbus 20 vorhanden ist, eine Adresse des jeweiligen Zählers, die durch die Signale IAO, IAl, CSl₃ CSO bestimmt sind, die an den Eingängen 107 bis 112 anliegen, ein Anlegen eines Impulses über den Eingang EC" an die Schreibeingänge 113 und 114 der Zähler. Diese Sequenz löst den Anfang der Rückwärtszählung des Taktsignals H, das an den Eingängen und 116 anliegt, aus und folglich ein Auftreten am Ausgang des selektionierten Rückwärtszählers eines Rechtecksignals proportional der berechneten Öffnungszeit. Dieses Rechtecksignal, in negativer Logik im Fall der INTEL-Schaltung 8253, wird an die Eingänge der Leistungsverstärker 123 bis 128 angelegt. Wenn beispielsweise der Ausgang 117 erregt ist_s was der Verwendung des Verstärkers 123 entspricht, was zur besseren Erläuterung geeignet ist, liefert, zur gleichen Zeit wie das Spannungsrechtecksignal am Eingang l4l anliegt_s das monostabile Kippglied 129 einen Rechteckimpuls an den Eingang 142 des Leistungsverstärkers 123 und einen exponentiellen Ladeimpuls des Kondensators 137 an den Eingang 143. Der Eingang 144 ist dabei an eine Gleichspannung angelegt, die durch die Widerstandsbrücke 139, l40 bestimmt ist. Die abfallende Planke des Signals am Eingang 141 setzt einerseits den Transistor 146 frei und setzt andererseits das monostabile Kippglied 147 auf "1", das vom Signal am Eingang 142 einige ,us vorher entriegelt worden ist. Auf diese Weise wird die exponentielle Spannung am Eingang 143 an den Eingang der Anordnung aus Verstärker 152, Transistor 153, Widerstände 154, 155, Kondensator 156 angelegt, die einen Spannungs-Strom-Umsetzer bildet. Auf diese Weise besitzt der Strom in die Einspritzdüse einen exponentiellen Verlauf. Wenn der von dem monostabilen Kippglied 129 erzeugte Impuls beendet ist, wird das monostabile Kippglied 147 über die Verbindung zwischen dem Ausgang 132 und dem Eingang 142 auf Null rückgesetzt, und wird der Unterbrecher 149 geschlossen, der geöffnet war. Die nun angelegte

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Spannung ist konstant, ebenso wie der in die Einspritzdüse eintretende Strom. Wenn der Impuls am Ausgang 117 der Rückwärtszählschaltung 105 verschwindet, wird der Transistor wieder leitend und verschwindet die Spannung am Eingang des Spannungs-Strom-Umsetzers, ebenso wie auch der Strom in die Einspritzdüse, die sich schließt. Auf diese Weise wird die Sequenz aus Ruf-Strom und Unterhalt-Strom gut eingehalten, und dies während der vom Rechner berechneten Zeit entsprechend der Öffnungszeit der Einspritzdüse. Die so erläuterte Schaltung ist optimal zur Lösung des Problems unter Verwendung einer geringsten Anzahl von Bauelementen. Die praktische Ausführung erfolgt durch eine Hybridanordnung der Bauelemente mit Ausnahme der beiden Rückwärtszählschaltungen 105 und 106. In dieser Beziehung besitzt die Verwendung einer Hybridschaltung drei Vorteile, nämlich die Erhöhung der Zuverlässigkeitsrate, die Verringerung der Kosten und die Vereinfachung der Wartung.

Fig. 5 zeigt den Verstärker 32, der für die Zusatzbauelemente vorgesehen ist. Zunächst einerseits die Steuerschaltung zum Steuern der Kraftstoffpumpe: Ein Transistor 157 empfängt basisseitig über einen Widerstand 158 das Signal POMP, das vom Steuerbus 7 abgegeben ist. Der Kollektor des Transistors 157 ist über einen Widerstand 159 mit der Plus-Klemme der Versorgung der Batterie verbunden und versorgt die Basis eines Transistors 160. Dessen Emitter ist mit Masse verbunden und der Kollektor versorgt die Last, d. h. das Steuerrelais der Kraftstoffpumpe. Andererseits ist die Steuerschaltung für die Kaltstart-Einspritzdüse identisch ausgebildet. Ein Transistor l6l, der basisseitig über einen Widerstand 162 versorgt ist, ist emitterseitig mit Masse und kollektorseitig einerseits mit dem Plus-Anschluß der

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Batterie über einen Widerstand 1β3 und andererseits mit der Basis eines PNP-Steuertransistors 164 der Kaltstart-Einspritzdüse verbunden.

In beiden Fällen ist, da es sich um identische Schaltungen handelt, die Wirkung die gleiche: Wenn das Eingangssignal, das dem Steuerbus 7 entnommen ist, eine positive Spannung ist, leitet der Führungs- oder Ansteuertransistor 161 bzw. 157, ebenso wie der Ausgangstransistor 164 bzw. l6o, wodurch der Stromdurchtritt zur Last ermöglicht wird.

Fig. 6 zeigt den Mikrorechner 36 aus Fig. 1. Dieser Mikrorechner ist als monolithische integrierte Schaltung 165 ausgebildet, der zwei diskrete Bauelemente zugeordnet sind, nämlich ein Quartz 166 zur Erzeugung des Taktsignals und ein Kondensator I67 zur Voreinstellung bei Unterspannungsetzung. Jede Verbindung des Datenbus 20 mit acht Binärzahlen und des Steuerbus 7 hat seinen Ursprung im Mikrorechner, der beim erläuterten Ausführungsbeispiel durch den INTEL-Typ 8048 gebildet ist. Die Bezeichnungen der Eingänge und Ausgänge dieser Schaltung sind diejenigen, die von diesem Hersteller veröffentlicht sind.

Der Datenbus 20 ist an den acht Datenbus-Ausgängen I68 des Mikrorechners angeschlossen. Die anderen Anschlüsse bilden den Steuerbus 7 (Adreßbus) . Die Befehle LE und EU zum Lesen und Schreiben der Daten über den Steuerbus 7 sind direkt an die Ausgänge 169 (RD) bzw. 170 (WR) des Mikrorechners angeschlossen. Der Interrupt-Eingang 171 empfängt das INT-Signal, das durch die Logik-Datenerfassungsschaltung 1 erzeugt ist, ganz wie der prüfbare oder Prüfeingang 172 (T_Q) das Synchronisationssignal empfängt. Schließlich gibt ein mit ALE bezeichneter Anschluß 173 ein Signal der Festfrequenz

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H ab, ausgehend vom Quartζ-Taktgenerator bzw. der Quartzuhr. Dieses Signal wird der Taktverbindung des Steuerbus 7 zugeführt und dient zur Rückwärtszählung der Einspritzzeiten in den Rückwärtszählschaltungen 105 und 106 der in Fig. 4 dargestellten Ausgangsschaltung 22.

Der Mikrorechner 165 besitzt außerdem zwei acht Binärzahlen aufweisende Eingangs/Ausgangs-Gruppen 17*f, 175. Jede Klemme bzw. jeder Anschluß kann beliebig als Eingang oder als Ausgang abhängig von der Programmierung verwendet werden. Die erste Gruppe 17¹J ist vollständig ausgenutzt und erhält die Verbindungen AO, Al, ME, AD der Datenerfassungsschaltung 12, die Verbindungen DET, PC, DEM der Pormungsschaltung 1 und die Verbindung IAO zur Ausgangsschaltung 22. Die zweite Gruppe 175 ist lediglich teilweise ausgenutzt. Sie erhält die Verbindungen IAl, CSO, CSl der Ausgangsschaltung 22 und die Verbindungen INJ DE und POMP der Verstärkerschaltung 32. Die drei nicht verwendeten Verbindungen sind frei verfügbar für mögliche Erweiterungen der vom Rechner erfüllten Punktionen.

Die Wirkungsweise der Anordnung des Rechners ist durch das in den Festwertspeicher des Mikrorechners eingeschriebene Programm fixiert oder bestimmt. Die Folge der Abwicklung der Berechnungen ist folgende: Wenn der Motor über seine Zündeinrichtung einen Funken erzeugt, erhält die Formungsschaltung 1 einen Impuls an einem der Eingänge RUPT 1 oder RUPT 2 und erzeugt einen Impuls am Ausgang INT über den Inverter 83. Entsprechend dem Rang des gezündeten Zylinders ist dieser Impuls gegebenenfalls von einem Impuls am Ausgang SYl und am Ausgang DET begleitet, wie das weiter oben erläutert worden ist. Der Mikrorechner 165 unterbricht, wenn er einen Unterbrechungs- oder Interrupt-Impuls INT empfängt, sein laufendes Programm gemäß einer üblichen Prozedur und prüft die

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Eingänge SYl und DET zur Bestimmung des Rangs des gezündeten Zylinders, um die entsprechende Einspritzdüse zu betätigen durch die Sequenz oder Folge, die bei der Erläuterung der verstärkenden Steuerschaltung 22 der Einspritzdüsen erläutert worden ist.

Die Berechnungsfolge erstreckt sich über mehrere Zyklen, d. h., daß während deren Abwicklung mehrere Impulse INT zugeführt werden. Diese Sequenz ist folgende: Eine erste Meßphase entspricht der Messung der Füllung M des Motors mit Luft. Da-

zu bestimmt der Mikrorechner die entsprechende Adresse für die Signale AO und Al des Eingangs-Multiplexers 84 (Fig. 3). Dann bildet er das Signal ME für den Eingang 100 (Fig. 3) während der Zeitdauer zwischen zwei Signalen INT, d. h. während der Füllungszeit eines Zylinders mit Luft. Am Ende dieser Zeit wird das Signal ME beendet und wird das Ergebnis auf den Datenbus 20 gegeben durch die Steuerung mittels der Signale AD und LE. Das Ergebnis wird in einen Schreib-Lese-Speicher des Mikrorechners eingegeben. Die folgende Phase ist je nachdem eine Messung der Temperatur oder der Referenzspannung, wobei sich diese beiden Messungen abwechseln. Die gleichen Signale werden in Sequenz angelegt„ Lediglich das Signal ME unterscheidet sich. Es muß nämlich während einer Konstant zeit aktiviert oder ausgelöst werden, wobei die Zeit durch Zählung des inneren Taktgenerators im Zähler bestimmt ist, der im Inneren des Mikrorechners vorgesehen ist. Das Ergebnis der Messungen wird in andere Schreib-Lese-Speicher des Mikrorechners eingegeben. Die folgende Phase ist die der eigentlichen Berechnung. Der Mikrorechner prüft das Eingangssignal DEM, das, von der Schaltung 1 erzeugt, anzeigt, ob die Anlaßphase vorliegt,und berechnet abhängig von diesem Ergebnis den Koeffizienten der Betätigung oder Einschaltung

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oder des Anlassens, abhängig von der Temperatur. Anschließend prüft der Mikrorechner das Eingangssignal PC, das durch die Schaltung 1 erzeugt ist, und das ausgelöst ist, wenn der Motor unter Vollast ist. In gleicher Weise bestimmen Prüfungen bezüglich des Werts der Füllung, der gespeichert ist, ebenso wie des Werts der Motordrehzahl, der durch Zählung der internen Taktfrequenz zwischen zwei Unterbrechungsinformationen berechnet ist (Periode-Meter), den anzulegenden Wert für den Koeffizienten der Übergangsbereiche, nämlich der Beschleunigung, der Bremsung oder der Verlangsamungsphase. Die in diesen Fällen anzulegenden Koeffizienten werden in den Festwertspeicher des Rechners eingeschrieben und sind dort ein für allemal festgelegt. Die folgende Phase der Rechnung entspricht einer Multiplikation der Füllung mit Luft mit der gewünschten Anreicherung, die eine Konstante im Festwertspeicher ist, dann mit den verschiedenen, zuvor berechneten Koeffizienten, schließlich mit dem Koeffizienten der Gewinnkorrektur des Eingangssignals, das durch die Messung der Bezugsspannung erhalten ist. Das so bestimmte Ergebnis wird gespeichert und wird den Einspritzdüsen zugeführt, sobald das nächste Auftreten des Signals INT erfolgt. Tatsächlich werden zwei identische Berechnungen alternativ durchgeführt, nämlich die bezüglich der Zylindergruppe 1 einerseits mit Messung des Signals DEB 1 durch die Erfassungsschaltung 12, dann diejenigen bezüglich der Gruppe 2 mit Messung des Signals DEB 2 andererseits.

Die Kaltstart-Einspritzdüse, die durch das Signal INJ DE gesteuert ist, wird ausgelöst gleichzeitig mit dem Anlasser nach Prüfung der Temperatur durch den Rechner. Wenn diese zu hoch ist, wird die Kaltstart-Einspritzdüse nicht betätigt. Schließlich wird die Kraftstoffpumpe in Betrieb gesetzt, sobald die Vorrichtung unter Spannung gesetzt wird_s und der Rechner prüft die Motordrehzahl zur Abtrennung der Versorgung der

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Pumpe über das Signal POMP für den Fall, daß diese zu Null wird. Diese Funktion bietet vorteilhaft Sicherheit bei einem Unfall.

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e e r s e ί t e

Claims

Ansprüche

\li Verfahren zur Ausnutzung eines Digitalrechners für elektronische Einspritzung, der einem Brennkraftmotor zugeordnet ist, mit

einer Datenerfassungsschaltung und einer Formungsschaltung, die als Schnittstellen zwischen Informationsfühlern und einem Mikrorechner dienen,

einer Steuerschaltung für den Einspritzdüsen des Brennkraftmotors zugeordneten Magnetventilen,

einem Steuerbus, der Steuersignale zwischen der Formungsschaltung, der Datenerfassungsschaltung, dem Mikrorechner, der Magnetventil-Steuerschaltung umwälzt, und

einem Datenbus, der die Daten zwischen der Datenerfassungsschaltung, dem Mikrorechner und der Magnetventil-Steuerschaltung umwälzt,

wobei, wenn der Mikrorechner einen Interrupt-Impuls empfängt, sein laufendes Programm unterbrochen wird und der Mikrorechner seine Eingänge überprüft zur Bestimmung des Rangs des gezündeten Zylinders und zum Betätigen der entsprechenden Einspritzdüse und

wobei die Folge der Abwicklung der Rechnungen sich über mehrere Zyklen erstreckt, d. h.«, daß während der Abwicklung mehrere Impulse erzeugt und zugeführt werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß während einer ersten Phase die Füllung des Motors mit Luft gemessen wird durch Zählung zwischen zwei aufeinanderfOlgendeninterrupt-Impulsen,

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ORIGINAL INSPECTED

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daß während der folgenden Phase die Temperatur des Wassers des Motors oder die Referenzspannung gemessen wird, wobei die beiden Messungen abwechselnd durchgeführt werdenj und

daß die Füllung mit Luft aufeinanderfolgend mit der gewünschten Anreicherung, mit verschiedenen zuvor berechneten Koeffizienten, dann mit einem Korrekturkoeffizienten des Gewinns des Eingangssignals multipliziert wird, der durch die Messung der Referenzspannung erhalten ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß weiter auf Seiten des Mikrorechners eine Bestimmung der Übergangsfolgen durchgeführt wird, durch Prüfen der Hauptparameter am Ausgang der Formungsschaltung, am Ausgang der Datenerfassungsschaltung sowie derjenigen, die während der vorhergehenden Phasen gespeichert worden sind, zur Bestimmung des Werts des Koeffizienten des Übergangszustands.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 für, einen Sechszylinder-Brennkraftmotor, bei dem die sechs Zylinder in zwei Dreiergruppen angeordnet sind, wobei das Signal des Massendurchflusses der Luft durch zwei getrennte Fühler gegeben wird, die jeweils drei Zylinder überprüfen,

dadurch gekennzeichnet,

daß alternativ zwei identische Berechnungen der Öffnungszeit der den Einspritzdüsen zugeordneten Magnetventile durchgeführt wird, bezüglich der Gruppe der drei ersten Zylinder durch Messung eines Signals (DEBl) durch die Datenerfassungsschaltung, dann der Gruppe der drei anderen Zylinder durch Messung eines Signals (DEB2) durch die Datenerfassungsschaltung.

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k. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß eine (Kalt)Start-Anweisung gegeben wird durch Übertragung eines Signals (INJ DE), nach Prüfung der Temperatur des Wassers des Motors durch einen geeigneten Fühler und nach Empfang eines Signals (DEM).

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die dem jeweiligen Motor entsprechenden Vorschrifts-Werte, mit denen der Rechner benutzt werden muß, durch die letzte Maske bei der Herstellung der den Mikrorechner bildenden integrierten Schaltung festgelegt werden.

6. Vorrichtung zur Steuerung eines Brennkraftmotors mit insbesondere einem Digitalrechner für elektronische Einspritzung in Form eines Mikrorechners, der zugeordnet ist

einer Datenerfassungsschaltung und einer Formungsschaltung, die als Schnittstellen zwischen den Fühlern der Informationen und dem Mikrorechner dienen,

einer Steuerschaltung der den Einspritzdüsen des Brennkraftmotors zugeordneten Magnetventile,

einem Steuerbus, der die Steuersignale zwischen der Formungsschaltung, der Datenerfassungsschaltung, dem Mikrorechner und der Magnetventil-Steuerschaltung umwälzt, und

einem Datenbus, der die Daten zwischen der Datenerfassungsschaltung, dem Mikrorechner und der Magnetventil-Steuerschaltung umwälzt,

wobei er, wenn der Mikroschalter einen Unterbrechungsoder Interrupt-Impuls empfängt, sein laufendes Programm unterbricht und seine Eingänge prüft zur Bestimmung des Rangs des gezündeten Zylinders und zur Inbetriebsetzung

§09838/061

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der entsprechenden Einspritzdüse, und

wobei die Folge der Abwicklung der Berechnungen sich über mehrere Zyklen erstreckt, d. h., daß während der Abwicklung mehrere Impulse erzeugt und zugeführt sind,

gekennzeichnet durch

eine Einrichtung zur Messung während einer ersten Phase der Füllung (M ) des Motors mit Luft durch Zählung zwi-

el

sehen zwei aufeinanderfolgenden Unterbrechungs-Impulsen (INT),

eine Einrichtung zur Messung während der folgenden Phase der Temperatur des Motorkopfs oder der Referenzspannung, wobei diese beiden Messungen abwechselnd erfolgen, und

einen Verstärker (32), der ausgangsseitig mit dem Mikrorechner (36) verbunden ist und insofern als Steuerschaltung von Zubehör-Bauelementen dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zur Messung der Füllung (M ) des Motors mit Luft bezüglich des Mikrorechners (165) besteht in der Bestimmung einer entsprechenden Adresse (A_Q, A^, 86, 87), in einem Multiplexer (84) und dann im Auslösen des Eingangs (ME, 100) eines Zweirichtungszählers (98) der Datenerfassungsschaltung (12) während der Füllungszeit eines Zylinders mit Luft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Einrichtung zur Messung der Temperatur oder der Referenzspannung bezüglich des Mikrorechners (I65) besteht in der Erfassung von Eingangssignalen (ME, 100) des

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Zweirichtungszählers (98) während einer konstanten Zeit, die durch Zählung des internen Takts des Mikrorechners (165) bestimmt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,

daß derjenige Teil des Steuerbus (7), der den Mikrorechner (36, 165) mit der Datenerfassungsschaltung (12) verbindet, folgende Signale führt: Selektionssignale (Aq, A₁) der gemessenen Spannung, die am Multiplexer (84) entnommen ist, ein Steuersignal der Meßdauer (ME, 100) für den Zweirichtungszähler (98), ein Selektionssignal (AD) des Gewichts des Ausgangsworts und ein Signal (LE) zur Anlage an den Datenbus (20), ausgehend von einem Bus-Anpaßglied (101).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß der Teil des Steuerbus (7), der den Mikrorechner (36, 165) mit der Steuerschaltung (22) der Magnetventile der Einspritzdüsen verbindet, die insbesondere zwei Rückwärtszählschaltungen (105, 106) aufweist, zu letzteren die folgenden Signale führt: Selektionssignale (CS_Q, CS₁, 107_s IO8), Adressensignale (IA_Q, IA₁, 109, HO, 111, 112), Taktsignale (H, 115, 116) und Lesesignale (EC, 113, II¹»).

11. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Teil des Steuerbus (7), der den Mikrorechner (36, I65) mit dem Verstärker (32) zur Steuerung der Zubehör-Bauelemente verbindet, für letztere die folgenden Signale führt: Ein Steuersignal (POMP) der Kraftstoffpumpe und ein Steuersignal (INJ DE) der (Kalt)Start-Einspritzdüse.

§09838/0631

12. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Datenbus (20) ein Leiter ist mit einer Kapazität von acht Binärzahlen, der durch sein Bus-Anpaßglied (101) die Datenerfassungsschaltung (12) einerseits mit dem Mikrorechner (36, I65), andererseits mit den beiden Rückwärtszählschaltungen (105, IO6) parallel verbindet, die die Eingangsschaltung der Steuerschaltung (22) der Einspritzdüsen bilden.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, bei der die zeitmäßige Auskopplung durch zwei Sprungsignale (RUPT 1 und RUPT 2) erfolgt, die untereinander um 150° der Kurbelwelle versetzt sind, die jeweils einer Gruppe von drei Zylindern entsprechen sowie die Formungsschaltung fünf parallele Logikeingänge besitzt, nämlich für (RUPT 1, RUPT 2), ein Erkennungssignal (DETR), ein Vollastsignal und ein Anlasser-Signal, während die Datenerfassungsschaltung mindestens zwei differentielle Analogeingänge (DEB 1, DEB 2) für den differentiellen Eingangsmultiplexer besitzt, mit einer Entstörschaltung (46, 6l, 67), in der die drei ersten Signale schaltungsmäßig behandelt oder verarbeitet werden,

dadurch gekennzeichnet,

daß jede Entstöreinrichtung (46, 61, 67) aus einer Folge aus einem ersten wieder rücksetzenden monostabilen Kippglied (47) und einem zweiten nicht wieder rücksetzenden monostabilen Kippglied (50) besteht, das mit dem nichtinvertierenden Ausgang des ersten monostabilen Kippglieds (47) verbunden ist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13 ₃
dadurch gekennzeichnet,

daß das Synchronisiersignal (SY₁) des Steuerbus (7) dem nichtinvertierenden Ausgang (5²O der dem Signal (RUPT 1) zugehörenden Entstöreinrichtung (46) entnommen ist_s während die invertierenden Ausgänge (53_S 62) der den beiden ersten Signalen (RUPT 1 und RUPT 2) zugeordneten Entstöreinrichtungen (46, 61) jeweils mit einem Eingang eines NAND-Glieds (82) verbunden sind, dessen Ausgang direkt das Signal (INT) abgibt, sowie das Signal (TUT) über ein Invertierglied (83) für den Steuerbus (7) abgibt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 6_S bei der die Magnetventil-Steuervorrichtung der Einspritzdüsen ein erstes monostabiles Kippglied und je einen Leistungsverstärker für jede Einspritzdüse aufweist,

dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Leistungsverstärker (123 bis 128) aufweist:

einen ersten Eingang (141) zum Empfang eines Spannungs-Rechteckimpulses proportional zur berechneten Öffnungszeit,

einen zweiten Eingang (143), der einem Kondensator (137) zugeordnet ist, der zwischen Masse und dem Kollektor eines ersten Transistors (133) geschaltet ist, der am invertierenden Ausgang (135) des ersten monostabilen Kippglieds (129) angeschlossen ist,

einen dritten Eingang (144), der mit dem Mittelpunkt einer Widerstandsbrücke (139, l40) verbunden ist, die zwischen dem Plus-Anschluß der Batterie und Masse angeschlossen ist, und

einen vierten Eingang (142), der mit dem nichtinvertierenden Ausgang (132) des ersten monostabilen Kippgliedes (129)

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verbunden ist, um von dort einen Rechteckimpuls zu empfangen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der jeder Leistungsverstärker der Steuerschaltung der Magnetventile der Einspritzdüse insbesondere einen zweiten Transistor und ein JK-Kippglied besitzt,

dadurch gekennzeichnet,

daß der erste Eingang (1*11), der von einem der Ausgänge (117 bis 122) einer der beiden Rückwärtszählsehaltungen (105, 106) kommt, parallel mit der Basis des zweiten Transistors (I¹Io) und dem Takteingang des JK-Kippgliedes (147) verbunden ist,

daß der zweite Eingang (143) und der dritte Eingang (144) jeweils mit dem Eingang von analogen Unterbrechern (148, 149) verbunden sind, die durch den nichtinvertierenden Ausgang (150) bzw. den invertierenden Ausgang (151) des JK-Kippgliedes (147) gesteuert sind, und die ausgangsseitig parallel mit dem Kollektor des zweiten Transistors (146) verbunden sind, und

daß der vierte Eingang (142) mit dem Eingang zur Rückstellung auf Null des JK-Kippglieds (147) verbunden ist.

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