DE2845355C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen, die insbesondere für Kraftfahrzeuge geeignet ist, gemäß der Definition im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es wurden bereits elektronische Steuereinrichtungen entwickelt, um die Konzentration der Schadstoffe im Abgas von Brennkraftmaschinen zu verringern, ohne dabei den Wirkungsgrad zu verschlechtern, z. B. elektronisch geregelte Kraftstoff-Einspritzeinrichtungen und elektronisch geregelte Zündzeitpunktsteuereinrichtungen, wobei in letzter Zeit auch Mikroprozessoren eingesetzt werden.

Üblicherweise sind bisher derartige Steuereinrichtungen auf den reinen Ersatz einer mechanischen Steuerung durch eine elektrische Steuerung gerichtet; daher müssen die einzelnen gesteuerten Objekte mit zugeordneten getrennten elektronischen Steuereinheiten versehen werden.

Um den Schadstoffgehalt im Abgas zu verringern und die Brennkraftmaschine mit hohem Wirkungsgrad zu betreiben, ist eine zentrale Steuerung erforderlich. Dazu ist es auch notwendig, den Stillstand der Brennkraftmaschine so unmittelbar wie möglich zu erfassen und die entsprechenden Verarbeitungen rasch und zentral auszuführen.

Aus der DE-OS 25 39 113 ist ein Verfahren zur Steuerung von Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem zum Feststellen einer nicht ausreichenden Drehzahl, d. h. auch des Stillstands der Brennkraftmaschine, in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel ein bestimmter Zählerstand gesetzt und von diesem bei konstanter Zählfrequenz abwärts gezählt wird. Wird durch das Ausbleiben eines drehzahlabhängigen Signals ein vorgegebener Zählerstand unterschritten, so werden die weiteren für eine Drehzahlunterschreitung vorgesehenen Maßnahmen eingeleitet, z. B. der Zündspulenstrom abgeschaltet.

Der DE-OS 20 47 586 ist eine Zündsteuereinrichtung zu entnehmen, bei der zur Feststellung des Stillstands der Brennkraftmaschine eine analoge Signalverarbeitung durchgeführt wird, wobei die Aufladung eines Kondensators als Zeitglied verwendet wird.

Gegenstand der DE-OS 27 32 781, die einen gemäß § 3 (2) PatG fingierten Stand der Technik darstellt, ist eine Einrichtung zum Steuern von betriebsparameterabhängigen und sich wiederholenden Vorgängen beim Betrieb von Brennkraftmaschinen, wobei in einem Mikrorechner über äußere Fühler zugeführte betriebsparameterabhängige Signale zu entsprechenden Steuergrößen für die Brennkraftmaschine verarbeitet werden. Die Ausgabe dieser Signale an die Brennkraftmaschine vollzieht sich in Abhängigkeit von deren Drehzahl, die zu diesem Zweck über Zeitintervalle unterschiedlicher Länge hinweg erfaßt werden. Dabei wird die Unterschreitung einer unteren Grenzdrehzahl über einen Abwärtszähler und ein Bezugswertregister erfaßt; in diesem Fall wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, durch welches das jeweils laufende Programm unterbrochen wird und entsprechende Stellglieder abgeschaltet werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen der im Anspruch 1 definierten gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß der Stillstand der Brennkraftmaschine rasch und sicher erfaßt und eine Steuerung der entsprechenden Stellglieder mit hoher Zuverlässigkeit und unter wirtschaftlichen Bedingungen realisiert werden kann.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine elektronische Steuereinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist. Patentanspruch 2 betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung verschiedener Fühler und Stellglieder bei einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 1 dargestellten Steuereinrichtung,

Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Steuerschaltung,

Fig. 4 eine Teildarstellung der Eingabe/Ausgabe-Einheit (E/A-Einheit) nach Fig. 3,

Fig. 5 Signaldiagramme zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 4 dargestellten Schaltung,

Fig. 6 den Aufbau der in Fig. 4 dargestellten Zählerstufe in Einzelheiten,

Fig. 7 Beispiele für die in Fig. 4 dargestellten Bezugs- und Momentanwertregistergruppen,

Fig. 8 Beispiele für die erste und die zweite Vergleichsergebnisregistergruppe 502 und 504,

Fig. 9 eine Synchronisiereinrichtung,

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

Fig. 11 ein Beispiel für das Inkrementglied 478 von Fig. 4,

Fig. 12A und 12B ein Inkrementsteuerglied,

Fig. 13 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Verarbeitung eines Kraftstoff-Einspritzsignals,

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

Fig. 15 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Verarbeitung bei Abgasrückführung bzw. Luftmengenregelung,

Fig. 16 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine oder der Geschwindigkeit des Fahrzeugs,

Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Schaltung zum Erfassen des Stillstands der Brennkraftmaschine,

Fig. 18 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 17 dargestellten Schaltung,

Fig. 19 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Betriebsartregisters,

Fig. 20 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Erzeugung des Anfangssignals,

Fig. 21 eine schematische Darstellung des Aufbaus des Zustandsregisters,

Fig. 22 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Unterbrechung aufgrund Stillstands der Brennkraftmaschine,

Fig. 23 einen Teil der Zündschaltung,

Fig. 24 ein Blockschaltbild einer weiteren Schaltung zum Erfassen des Stillstands der Brennkraftmaschine,

Fig. 25 den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 24 dargestellten Schaltung,

Fig. 26 eine schematische Darstellung einer Schaltung zum Erzeugen der in Fig. 25 dargestellten INTLDR-Impulse und

Fig. 27 ein Impulsdiagramm zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 26 dargestellten Schaltung.

Fig. 1 zeigt systematisch den prinzipiellen Aufbau einer elektronischen Steuereinrichtung für Brennkraftmaschinen. Der Durchsatz der über Luftreiniger 12 angesaugten Luft wird mit einem Luftmengenmesser 14 gemessen, der ein den Luftdurchsatz entsprechendes Ausgangssignal QA an eine Steuerschaltung 10 abgibt. Ein Temperaturfühler 16 ist im Luftmengenmesser 14 vorgesehen, um die Temperatur der angesaugten Luft zu erfassen; das der Temperatur der angesaugten Luft entsprechende Ausgangssignal TA des Temperaturfühlers 16 wird ebenfalls zur Steuerschaltung 10 geleitet.

Die durch den Luftmengenmesser 14 strömende Luft wird weiterhin durch eine Drosselkammer 18, eine Ansaugleitung 26 und ein Einlaßventil 32 zur Brennkammer 34 der Brennkraftmaschine 30 gespeist. Die Menge der in die Brennkammer 34 eingeführten Luft wird durch Ändern des Öffnungsgrades einer Drosselklappe 20 gesteuert, das in der Drosselkammer 18 vorgesehen und mit dem Gaspedal 22 gekoppelt ist. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 wird mit einem Drosselklappenstellungsfühler 24 erfaßt, und ein der Stellung der Drosselklappe 20 entsprechendes Signal QTH wird vom Drosselklappenstellungsfühler 24 an die Steuerschaltung 10 abgegeben.

Die Drosselkammer 18 ist mit einem Bypass 42 für Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine und einer Leerlauf-Einstellschraube 44 zum Einstellen des Luftdurchsatzes durch den Bypass 42 ausgestattet. Wenn die Drosselklappe 20 vollständig geschlossen ist, wird die Brennkraftmaschine im Leerlauf betrieben. Die angesaugte Luft hinter dem Luftmengenmesser strömt über den Bypass 42 und gelangt in die Brennkammer 34. Entsprechend wird die Strömung der unter Leerlaufbetrieb angesaugten Luft durch Einstellen der Leerlauf-Einstellschraube 44 verändert. Die in der Brennkammer 34 freigesetzte Energie wird im wesentlichen vom Durchsatz der über den Bypass 42 aufgenommenen Luft bestimmt, so daß die Drehzahl der Brennkraftmaschine bei Leerlaufbetrieb durch Einstellen der Leerlauf-Einstellschraube 44 auf einen Optimalwert einstellbar ist.

Die Drosselkammer 18 ist ferner mit einem weiteren Bypass 46 und einem Luftmengensteller 48 ausgestattet. Der Luftmengensteller 48 steuert den Durchsatz der Luft durch den Bypass 46 entsprechend einem Ausgangssignal NIDL der Steuerschaltung 10, um die Drehzahl der Brennkraftmaschine beim Warmlaufen zu steuern und bei plötzlicher Änderung, insbesondere plötzlichem Schließen, der Drosselklappe 20 Luft in die Brennkammer einzuspeisen. Der Luftmengensteller 48 kann auch den Durchsatz der Luft während des Leerlaufbetriebs ändern.

Im folgenden wird die Kraftstoffzufuhr näher erläutert. Aus einem Kraftstofftank 50 wird Kraftstoff mit einer Kraftstoffpumpe 52 zu einem Kraftstoffspeicher 54 gepumpt. Der Kraftstoffspeicher 54 absorbiert die Druckschwankungen des von der Kraftstoffpumpe 52 gelieferten Kraftstoffs, so daß Kraftstoff unter konstantem Druck über ein Kraftstoffilter 56 zu einem Kraftstoff-Drucksteller 62 abgegeben werden kann. Der Kraftstoff hinter dem Kraftstoff-Drucksteller 62 wird unter Druck durch eine Kraftstoffleitung 60 zu einem Kraftstoff-Einspritzventil 66 gespeist; ein Ausgangssignal INJ der Steuerschaltung 10 bewirkt, daß die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 betätigt wird, um Kraftstoff in die Ansaugleitung 26 einzuspritzen.

Die Menge des eingespritzten Kraftstoffs hängt von der Offenzeit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 und von der Differenz zwischen dem Druck des zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung gespeisten Kraftstoffs und dem Druck in der Ansaugleitung 26 ab, in die der Kraftstoff eingespritzt wird. Es wäre jedoch günstiger, wenn die Menge des eingespritzten Kraftstoffs lediglich von der Offenzeit der Kraftstoffeinspritzvorrichtung abhängen würde, die durch das von der Steuerschaltung 10 abgegebene Signal bestimmt ist. Entsprechend wird der Druck des durch den Kraftstoff-Drucksteller 62 zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 gespeisten Kraftstoffs so gesteuert, daß die oben erwähnte Druckdifferenz in jedem Betriebszustand konstant gehalten wird. Der Druck in der Ansaugleitung 26 liegt über ein Druckrohr 64 auch am Kraftstoff-Drucksteller 62. Wenn der Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung 60 den Druck auf dem Kraftstoff-Drucksteller 62 um einen vorbestimmten Pegel überschreitet, steht die Kraftstoffleitung 60 mit einer Kraftstoffrückführleitung 58 in Verbindung, so daß überschüssiger Kraftstoff entsprechend dem Überdruck durch die Kraftstoffrückführleitung 58 in den Kraftstofftank 50 rückgeführt wird. Auf diese Weise wird die Differenz zwischen dem Druck des Kraftstoffs in der Kraftstoffleitung 60 und dem Druck in der Ansaugleitung 26 stets konstant gehalten.

Der Kraftstofftank 50 ist ferner mit einer Leitung 68 versehen, die an einen Behälter 70 angeschlossen ist, der zum Ansaugen verdampften Kraftstoffs dient. Wenn die Brennkraftmaschine arbeitet, wird Luft über einen Frischlufteinlaß 74 angesaugt, um die Kraftstoffdämpfe über eine Leitung 72 in die Ansaugleitung 26 und damit in die Brennkraftmaschine 30 einzuleiten. Bei angehaltener Brennkraftmaschine werden die Kraftstoffdämpfe über Aktivkohle im Behälter 70 absorbiert.

Wie oben erläutert, wird der Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzvorrichtung 66 eingespritzt; das Einlaßventil 32 wird synchron zur Bewegung des 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.

Die bei der Verbrennung des Gasgemisches entstehenden Abgase werden über ein (nicht dargestelltes) Abgasventil, ein Abgasrohr 76, einen Katalysator 82 und einen Auspufftopf 86 abgeführt. Das Abgasrohr 76 ist mit einer Abgasrückführungsleitung 78 versehen, durch das ein Teil der Abgase in die Ansaugleitung 26 rückgeführt wird, d. h., ein Teil der Abgase wird zur Ansaugseite der Brennkraftmaschine zurückgeleitet. Die Menge der rückgeführten Abgase wird vom Öffnungsgrad des Ventils einer Abgasrückführeinrichtung 28 bestimmt. Der Öffnungsgrad wird durch den Ausgang EGR der Steuerschaltung 10 bestimmt; die Ventilstellung der Abgasrückführeinrichtung 28 wird in ein elektrisches Signal QE umgesetzt, das als Eingangssignal in die Steuerschaltung 10 eingespeist wird.

Eine g-Sonde 80 ist im Abgasrohr 76 vorgesehen, um das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des in die Brennkammer 34 eingesaugten Gasgemisches zu erfassen. Ein Sauerstoffühler (O₂-Fühler) ist gewöhnlich als λ-Sonde 80 vorgesehen; sie erfaßt die Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs und erzeugt eine der Konzentration des im Abgas enthaltenen Sauerstoffs entsprechende Spannung V _λ . Das Ausgangsignal V _λ der λ-Sonde 80 wird in die Steuerschaltung 10 eingespeist. Der Katalysator 82 ist mit einem Temperaturfühler 84 versehen, der dort die Temperatur des Abgases erfaßt; sein Ausgangssignal TE, das der Temperatur des Abgases im Katalysator 82 entspricht, wird in die Steuerschaltung 10 gespeist.

Die Steuerschaltung 10 ist mit dem Anschluß 88 am negativen Pol und mit dem Anschluß 90 am positiven Pol einer Spannungsquelle angeschlossen. Die Steuerschaltung 10 gibt ein Signal IGN in die Primärwicklung einer Zündspule 40 ab. Dadurch wird eine Hochspannung in der Sekundärwicklung der Zündspule 40 induziert und über einen Verteiler 38 an die Zündkerze 36 abgegeben, die daraufhin das Gasgemisch in der Brennkammer 34 zündet.

Der Ablauf der Zündung der Zündkerze 36 wird im folgenden näher erläutert. Die Zündspule 40 ist mit dem Anschluß 92 am positiven Pol der Spannungsquelle angeschlossen; die Steuerschaltung 10 weist einen Leistungstransistor zum Steuern des Primärstromes durch die Primärwicklung der Zündspule 40 auf. 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; wenn der Leistungstransistor abgeschaltet wird, gelangt Hochspannung zur Zündkerze 36.

Die Brennkraftmaschine 30 ist mit einem Temperaturfühler 96 zum Erfassen der Temperatur des Kühlwassers 94 versehen, der ein der Temperatur des Kühlwassers 94 entsprechendes Signal an die Steuerschaltung 10 abgibt. Die Brennkraftmaschine 30 ist weiterhin mit einem Kurbelwinkelfühler 98 zum Erfassen der Winkelstellung der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine versehen, der synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine, d. h. z. B. alle 120° Drehung, ein Bezugssignal PR sowie ein Winkelstellungssignal abgibt, wenn sich die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine um einen konstanten, vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) weiterdreht. Das Bezugssignal PR und das Winkelstellungssignal PC werden beide an die Steuerschaltung 10 abgegeben.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung kann der Luftmengenmesser 14 durch einen Unterdruckfühler ersetzt werden. Ein derartiger Unterdruckfühler 100 ist in der Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet; der Unterdruckfühler 100 speist eine dem Unterdruck in der Ansaugleitung 26 entsprechende Spannung VD in die Steuerschaltung 10 ein. Hierfür wird vorzugsweise ein Halbleiter-Unterdruckfühler verwendet. Eine Seite des z. B. auf einem Siliciumsubstrat aufgebauten Halbleiters wird mit dem Ladedruck der Ansaugleitung beaufschlagt, während der Atmosphären- oder ein konstanter Druck auf die andere Seite einwirkt. Der konstante Druck kann z. B. Vakuum sein. Mit diesem Aufbau wird eine dem Druck in der Ansaugleitung entsprechende Spannung VD erzeugt, die an die Steuerschaltung 10 abgegeben wird.

Fig. 2 zeigt die Beziehungen zwischen den Zündzeitpunkten und dem Kurbelwinkel sowie zwischen den Kraftstoff-Einspritzzeitpunkten und dem Kurbelwinkel für eine Brennkraftmaschine mit sechs Zylindern. Diagramm A zeigt den Kurbelwinkel und deutet an, daß durch den Kurbelwinkelfühler 98 für Kurbelwinkel von jeweils 120° ein Bezugssignal PR abgegeben wird. Das Bezugssignal PR wird entsprechend bei einer Drehung der Kurbelwelle von 0°, 120°, 240°, 360°, 480°, 600°, 720° usw. an die Steuerschaltung abgegeben.

Die Diagramme B, C, D, E, F und G entsprechen dem ersten, fünften, dritten, sechsten, zweiten bzw. vierten Zylinder. Während der Perioden J₁ bis J₆ sind jeweils die Einlaßventile der entsprechenden Zylinder offen. Die Perioden sind um Kurbelwinkel von 120° gegeneinander verschoben. Der Anfang und die Dauer der Perioden, während denen das Einlaßventil offen ist, sind in Fig. 2 allgemein dargestellt, je nach Art der verwendeten Brennkraftmaschine können gewisse Unterschiede vorliegen.

A₁ bis A₅ deuten die Perioden an, während denen das Kraftstoff-Einspritzventil 66 offen ist, d. h. die Kraftstoff-Einspritzperioden. Die Länge JD der Perioden A₁ bis A₅ kann als die Menge an Kraftstoff angesehen werden, der jeweils eingespritzt wird. Die für die jeweiligen Zylinder vorgesehenen Einspritzventile 66 sind parallel mit dem Ansteuerglied in der Steuerschaltung 10 verbunden. Entsprechend öffnet das Signal INJ von der Steuerschaltung 10 die Einspritzventile 66 gleichzeitig, so daß sie gleichzeitig Kraftstoff einspritzen. Im folgenden wird der Vorgang für den ersten Zylinder als Beispiel erläutert. Das Signal INJ von der Steuerschaltung 10 gelangt zu den Einspritzventilen 66, die jewels in der Einlaßleitung des betreffenden Zylinders vorgesehen sind, in Zeitbeziehung mit einem Bezugssignal INTIS, das bei Kurbelwinkeln von 360° erzeugt wird. Als Ergebnis wird für die durch die Steuerschaltung 10 berechnete Zeitdauer JD Kraftstoff eingespritzt, wie dies durch A₂ in Fig. 2 gezeigt ist. Da jedoch das Einlaßventil 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 einem Kurbelwinkel von 720° erzeugten Bezugssignal INTIS gibt die Steuerschaltung 10 wieder ein Signal an die jeweiligen Einspritzventile 66 ab, um die Kraftstoffeinspritzungen durchzuführen, wie dies bei A₃ in Fig. 2 gezeigt ist. Nahezu gleichzeitig mit den Kraftstoff-Einspritzungen wird das Einlaßventil des ersten Zylinders geöffnet, damit der bei A₂ eingespritzte 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 bei A₂ und A₃ eingespritzte Kraftstoff während der Zeitdauer J₅ angesaugt, während der das Einlaßventil des fünften Zylinders geöffnet ist. Beim dritten Zylinder werden entsprechend Diagramm D ein Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffs, der bei A₃ eingespritzte Kraftstoff und ein Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffs zusammen angesaugt, während das Einlaßventil für die Zeitdauer J₃ offen ist. Der Teil des bei A₂ eingespritzten Kraftstoffs und der Teil des bei A₄ eingespritzten Kraftstoffs ist gleich der Kraftstoffmenge, die durch ein Einspritzventil bei einer einzigen Betätigung eingespritzt wird. Daher ist auch während des Ansaugens des dritten Zylinders die Menge des Kraftstoffs gleich der Gesamtmenge, die durch zweifache Betätigung des Einspritzventils angesaugt wird. Auch für die übrigen Zylinder (vgl. die Diagramme E, F bzw. G) wird die doppelte Menge an Kraftstoff während eines einzigen Ansaugvorgangs angesaugt. Wie aus der obigen Erläuterung folgt, ist die durch das Signal INJ von der Steuerschaltung 10 bestimmte Kraftstoffmenge gleich der Hälfte der Kraftstoffmenge, die in die Brennkammer anzusaugen ist. Die notwendige Kraftstoffmenge entsprechend der in die Brennkammer 34 angesaugten Luftmenge wird demgemäß durch zweimalige Betätigung des Einspritzventils 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 in der Steuerschaltung 10 abgeschaltet wird, wird der Primärstrom der Zündspule 40 unterbrochen, so daß eine Hochspannung in der Sekundärwicklung induziert wird. Die Induktion der Hochspannung erfolgt im Zeittakt mit den Zündphasen G₁, G₅, G₃, G₆, G₂ und G₄. Die induzierte Hochspannung wird mittels des Verteilers 38 entsprechend der Zündfolge an die in den jeweiligen Zylindern vorgesehenen Zündkerzen verteilt, die das Kraftstoff-Luft-Gemisch zünden.

Fig. 3 zeigt ein Beispiel der in Fig. 1 dargestellten Steuerschaltung 10 in Einzelheiten. Der positive Anschluß 90 ist mit der positiven Klemme 110 einer Batterie verbunden, um eine Spannung VB an die Steuerschaltung 10 anzulegen. Die Spannung VB wird mittels eines Konstantspannungsgliedes 112 auf eine konstante Spannung PVCC von z. B. 5 V eingestellt. Diese konstante Spannung PVCC liegt an einer Zentraleinheit 114 (CPU), einem Schreib/Lese-Speicher 116 mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und an einem Festspeicher 118 mit wahlfreiem Zugriff (ROM) sowie auch an der Ein-/Ausgabe-Einheit 120. Die Ein-/Ausgabe-Einheit 120 umfaßt einen Multiplexer 122, einen Analog/Digital-Umsetzer 124, ein Impulsausgabeglied 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, 134, 136, 138, 140, 142, 144 zum Multiplexer 122 gespeisten Analog-Eingangssignale sind die Ausgangssignale verschiedener, in Fig. 1 dargestellter Fühler: Das Analogsignal TW vom Temperaturfühler 96, das der Temperatur des Kühlwassers entspricht, das Analogsignal TA vom Temperaturfühler 16, das der Temperatur der Ansaugluft entspricht, das Analogsignal TE vom Temperaturfühler 84, das der Temperatur des Abgases entspricht, das Analogsignal QTH vom Drosselklappenstellungsfühler 24, das dem Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 entspricht, das Analogsignal QE von der Abgasrückführeinrichtung 28, das dem Öffnungsgrad des Ventils der Abgasrückführeinrichtung 28 entspricht, das Analogsignal V _λ von der λ-Sonde 80, das dem Luftüberschuß des angesaugten Kraftstoff-/Luft-Gemischs entspricht, und das Analogsignal QA vom Luftmengenmesser 14, das dem Luftdurchsatz entspricht. Das Ausgangssignal V _λ der λ-Sonde 80 wird über einen Verstärker mit einem Filterglied 142 in den Multiplexer 122 gespeist.

Das Analogsignal VPA von einem Druckfühler 146, das dem Atmosphärendruck entspricht, liegt auch am Multiplexer 122. Die Spannung VB vom positiven Anschluß 90 liegt ferner über einen Widerstand 160 an einer Reihenschaltung aus Widerständen 150, 152 und 154. Diese Reihenschaltung ist durch eine Z-Diode 148 überbrückt, um die Spannung an dieser konstant zuhalten. Die an den Verbindungspunkten 156 und 158 zwischen den Widerständen 150 und 152 bzw. zwischen den Widerständen 152 und 154 abgenommenen Spannungen VH und VL liegen ebenfalls am Multiplexer 122

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

Der Multiplexer 122 empfängt die Analog-Eingangssignale TW (Kühlwassertemperatur), TA (Temperatur der angesaugten Luft), TE (Temperatur des Abgases), QTH (Drosselklappenstellung), QE (Menge des rückgeführten Abgases), VR (Ausgangssignal der λ-Sonde), VPA (Atmosphärendruck) und QA (Menge der angesaugten Luft) sowie die Bezugsspannungen VH und VL. Anstelle des Signals QA (Menge der angesaugten Luft) kann auch das Signal VD (Unterdruck in der Ansaugleitung) herangezogen werden. Die Zentraleinheit 114 legt die Adresse jedes dieser Analog-Eingangssignale durch den Adreßbus 164 entsprechend dem im Festspeicher 118 gespeicherten Befehlsprogramm fest, und das Analog-Eingangssignal wird mit einer bestimmten Adresse aufgenommen. Das aufgenommene Analog-Eingangssignal wird durch den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist, dessen digitales Ausgangssignal im zugeordneten Register gehalten wird. Der gespeicherte Wert wird gegebenenfalls abhängig von dem von der Zentraleinheit 114 über den Steuerbus 166 abgegebenen Befehl in die Zentraleinheit 114 oder den Schreib/Lese-Speicher 116 aufgenommen.

Das Impuls-Eingangsglied 128 empfängt als Eingangssignale vom Kurbelwinkelfühler 98 über ein Filter 168 das Bezugsimpulssignal PR und ein Winkelstellungssignal PC jeweils in Form einer Impulsfolge. Eine Impulsfolge mit einer der Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Folgefrequenz wird als Signal PS von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler 170 über ein Filter 172 an das Impuls-Eingangsglied 128 abgegeben. Die durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale werden im Impuls-Ausgangsglied 126 gehalten. Das Ausgangssignal des Impuls-Ausgangsglieds 126 wird zu einem Leistungsverstärker 186 gespeist, durch dessen Ausgangssignale die Einspritzdüsen 66 gesteuert werden.

Leistungsverstärker 188, 194 und 198 steuern jeweils den Primärstrom der Zündspule 40, die Öffnung der Abgas-Rückführeinrichtung 28 bzw. die Öffnung des Luftmengenstellers 48 entsprechend den Ausgangssignalen des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt Signale von einem Drosselklappenschalter 174 zum Erfassen des vollständig geschlossenen Zustands der Drosselklappe 20, von einem Starterschalter 176 und von einem Getriebeschalter 178, der anzeigt, daß das Übersetzungsgetriebe in der oberen Stellung ist, über Filter 180, 182 bzw. 184 und hält diese Signale. Das diskrete Eingabe/Ausgabe-Glied 130 empfängt und hält auch die von der Zentraleinheit 114 verarbeiteten Signale. Es verarbeitet ferner 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 bzw. 204 ab, so daß das Abgas-Rückführglied 28 schließt und die Abgasrückführung unterbricht, die Kraftstoffpumpe gesteuert wird und eine anomale Temperatur des Katalysators durch eine Lampe 208 bzw. ein überhitzter Zustand der Brennkraftmaschine durch eine Lampe 210 angezeigt werden.

Fig. 4 zeigt in Einzelheiten ein konkretes Beispiel für das Impuls-Ausgangsglied 126. Eine Bezugswertregistergruppe 470 umfaßt die oben erläuterten Bezugswertregister, die zum Halten der durch die Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten und der die vorbestimmten festen Werte darstellenden Daten dienen. Diese Daten werden von der Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 zur Bezugswertregistergruppe 470 übertragen. Die Bezugswertregister liegen durch den Adreßbus 164 fest und empfangen und halten die zugeordneten Daten.

Einen Momentanwertregistergruppe 472 umfaßt die oben erläuterten Momentanwertregister, die zum Halten der momentanen Zustände der Brennkraftmaschine und der zugeordneten Parameter dienen. Die Momentanwertregistergruppe 472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementierglied 478 bilden einen Zähler.

Eine Ausgangsregistergruppe 474 umfaßt z. B. ein Register 430 zum Halten der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register 432 zum Halten der Fahrzeuggeschwindigkeit. Die Register 430 und 432 halten die Werte, 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 den Adreßbus abgegebene Signal gewählt, und der Inhalt des gewählten Registers wird über den Datenbus 162 zur Zentraleinheit 114 gespeist.

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

Die Operationen des Zugriffs auf die Bezugswertregistergruppe 470, die Momentanwertregistergruppe 472 und die Ausgangsregistergruppe 474, d. h. das Auslesen oder Einschreiben von Daten, die Operationen des Inkrementierglieds 478 und des Vergleichers 480 und die Operationen des Setzens des Ausgangssignals des Vergleichers 480 in die erste und in die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 502 und 504 erfolgen sämtliche in einer vorgegebenen Zeitdauer verschiedene andere Verarbeitungen zweitsequentiell oder in einem Timesharingsystem entsprechend der Reihenfolge der durch einen Stufenzähler 572 gegebenen Stufen. In jeder Stufe werden ein Bezugswertregister der Bezugswertregistergruppe 470, ein Momentanwertregister der Momentanwertregistergruppe 472, ein Register der ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502, ein Register der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe 504 und, wenn erforderlich, eines der Register der Ausgangsregistergruppe 474 gewählt. Das Inkrementierglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet.

Fig. 5 zeigt Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der Schaltung von Fig. 4. Das in Diagramm A dargestellte Taktsignal E wird von der Zentraleinheit 114 an das Ein-/Ausgabeglied 120 abgegeben. Zwei Taktsignale Φ₁ und Φ₂ (vgl. die Diagramme B und C), die sich nicht überlappen, werden aus dem Taktsignal E mittels eines Impulsgenerators 574 (Fig. 4) erhalten. Die in Fig. 4 dargestellte Schaltung wird mit diesen Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ betrieben.

Das Diagramm D in Fig. 5 stellt ein Stufensignal dar, das während des Anstiegs des Taktsignals Φ₂ umgeschaltet wird. Die Verarbeitung in jeder Stufe erfolgt synchron zum Taktsignal Φ₂. In Fig. 5 bedeutet "durchgeschaltet", daß das Verriegelungsglied und die Register in ihrem eingeschalteten Zustand sind und ihre Ausgangssignale von den eingespeisten Eingangssignalen abhängen. Weiterhin bedeutet "verriegelt", daß diese Glieder bestimmte Daten halten und ihre Ausgangssignale unabhängig von den anliegenden Eingangssignalen sind.

Das in 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 dieser 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.

Diagramm G zeigt die Operation des Verriegelungsglieds 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 Inhalts des betreffenden Registers der Momentanwertregistergruppe, das entsprechend der dann angenommenen Stufe gewählt ist. Der im Verriegelungsglied 476 gehaltene Datenwert wird je nach den äußeren Bedingungen mittels des Inkrementierglieds 478 erhöht oder erniedrigt, das außerhalb der Zeitsteuerung mit dem Taktsignal betrieben ist.

Das Inkrementierglied 478 führt die folgenden Funktionen abhängig vom Signal vom Inkrement-Steuerglied 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 weiterzuleiten. 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 dieser Register durch den Stufenzähler 572 gewählt, und der durch das gewählte Register gehaltene Datenwert wird über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementierglied 478 an den Vergleicher 480 abgegeben. Weiterhin ist eine Rückführschleife für das Signal vom Ausgang des Inkrementierglieds 478 zum gewählten Register vorgesehen, wodurch eine vollständig geschlossene Schleife entsteht. Da damit das Inkrementierglied die Funktion einer Erhöhung der Daten um eine Einheit aufweist, arbeitet das geschlossene System als Zähler. Wenn jedoch der Datenwert, der von dem bestimmten Register abgegeben wird, das aus der Momentanwertregistergruppe gewählt ist, wieder durch das bestimmte Register als Eingangssignal aufgenommen wird, das durch die Rückführschleife zurückkommt, kann leicht ein fehlerhafter Betrieb auftreten. Das Verriegelungsglied 476 ist entsprechend 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 Momentanwertregister zu schreiben ist, in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ ist. Daher wird der Datenwert im Offset-Bereich zwischen den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂ unterbrochen oder abgeschnitten. Selbst wenn insbesondere der Inhalt jedes bestimmten Momentanwertregisters geändert wird, bleibt das Ausgangssignal des Verriegelungsglieds 476 unverändert.

Der Vergleicher 480 arbeitet ebenso wie das Inkrementierglied 478 außerhalb der Zeitsteuerung mit den Taktsignalen. Der Vergleicher 480 empfängt an seinen Eingängen die Daten, die in einem Bezugswertregister gehalten sind, das aus der Bezugswertregistergruppe 470 gewählt ist, und die Daten, die in einem Momentanwertregister gehalten sind, das aus der Momentanwertregistergruppe 472 gewählt ist, und die durch das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementierglied 478 geschickt werden. Das Ergebnis des Vergleichs beider Daten wird in die erste Vergleichsausgangsregistergruppe 502 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ annimmt. Die gesetzten Daten werden weiterhin in die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 504 gesetzt, die den durchgeschalteten Zustand synchron zum Taktsignal Φ₂ annimmt. Die Ausgangssignale der Vergleichsausgangsregistergruppe 504 sind die Signale zum Steuern der verschiedenen Funktionen des Inkrementierglieds und die Signale zum Ansteuern der Einspritzventile, der Zündspule und der Abgasrückführeinrichtung.

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

Wenn andererseits kein Signal, das den Ablauf der vorgegebenen Zeit anzeigt, in das Register RPMWBF 552 gesetzt wird, erfolgt keine Übertragung der im Register 462 gehaltenen Daten in das Register 430 selbst in der Stufe RPM. Die im Register 468 der Momentanwertregistergruppe 472 gehaltenen und die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten werden zum Ausgangsregister 432 der Ausgangsregistergruppe 4/4 abhängig vom Signal vom Register VSPWBF 556 der Vergleichsausgangsregistergruppe 504 in der Stufe VSP übertragen.

Das Schreiben der die Drehzahl RPM der Brennkraftmaschine oder der die Fahrzeuggeschwindigkeit VSP darstellenden Daten in die Ausgangsregistergruppe 474 erfolgt auf folgende Weise, wobei wieder auf Fig. 5 Bezug genommen wird. Wenn das Stufensignal STG im RPM- oder VSP-Betrieb ist, werden die Daten vom Register 462 oder 468 der Momentanwertregistergruppe 472 in das Verriegelungsglied 476 geschrieben, wenn das Taktsignal Φ₂ auf hohem Pegel ist. Das Verriegelungsglied 476 nimmt den durchgeschalteten Zustand an, wenn das Taktsignal Φ₂ auf hohem Pegel ist. Wenn das Taktsignal Φ₂ auf niederem 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 Taktsignals Φ₁ abhängig vom Signal vom Register RPMWBF 552 oder VSPWBF 556 (vgl. Tabelle 3) geschrieben, da die Ausgangsregistergruppe 474 den durchgeschalteten Zustand annimmt, wenn das Taktsignal Φ₁ auf hohem Pegel ist, wie durch das Diagramm K von Fig. 5 veranschaulicht ist. Die geschriebenen Daten werden beim niederen Pegel des Taktsignals Φ₁ verriegelt.

Beim Lesen der in der Ausgangsregistergruppe 474 gehaltenen Daten mittels der Zentraleinheit 114 wählt diese zunächst eines der Register 430 und 432 der Ausgangsregistergruppe 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 dargestellt ist.

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

Der Rücksetzeingangsanschluß des Stufenverriegelungsglieds STGL empfängt ein Signal GO eines Bits 20 von dem in Fig. 4 gezeigten Betriebsartregister; wenn das Signal GO des Bits 20 seinen niederen Pegel annimmt, sind alle Ausgangssignale des Stufenverriegelungsglieds 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 Stufendecodierer SDC kann einfach z. B. mittels eines Festspeichers aufgebaut werden. Die nachstehende Tabelle 1 gibt die Einzelheiten für die Inhalte 00 bis 7F der Stufensignale STG an, die als Ausgangssignale vom Stufenverriegelungsglied STGL abgegeben werden.

Zunächst wird allgemein ein Rücksetzsignal GR am Rücksetzanschluß R des in Fig. 6 gezeigten Stufenzählers 570 empfangen, so daß alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ den Wert "0" annehmen. Das allgemeine Rücksetzsignal wird von der Zentraleinheit beim Starten der Steuerschaltung 10 abgegeben. Wenn unter der obigen Bedingung das Taktsignal Φ₂ empfangen wird, wird ein Stufensignal EGRP STG in Zeitsteuerung mit dem Anstiegsübergang des Signals Φ₂ abgegeben (vgl. Tabelle 2). Entsprechend dem Stufensignal EGRP STP erfolgt eine Verarbeitung EGRP. Nach Empfang eines Impulses des Taktsignals Φ₁ zählt der Stufenzähler 570 aufwärts, um seinen Inhalt um eine Einheit zu erhöhen, und dann bewirkt die Ankunft des Taktsignals Φ₂, daß das nächste Stufensignal INTL STG abgegeben wird. Eine Verarbeitung INTL erfolgt entsprechend dem Stufensignal INTL STG. Danach wird ein Stufensignal CYL STG für die Ausführung einer Verarbeitung CYL abgegeben, und dann wird ein Stufensignal ADV STG für eine Verarbeitung ADV erzeugt. Wenn der Stufenzähler 570 das Aufwärtszählen in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ fortsetzt, werden in analoger Weise andere Stufensignale STG in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ abgegeben und die Verarbeitungen entsprechend den Stufensignalen STG ausgeführt.

Wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers 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 Taktsignals Φ₁ nehmen alle Ausgangssignale C₀ bis C₆ des Stufenzählers 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 der folgenden Tabelle 2 zusammengestellt und erläutert.
StufensignalArt der Verarbeitung entsprechend dem Stufensignal

EGRP STG Entscheidung, ob eine durch die im Register 418 gehaltenen Daten bestimmte Zeitdauer abgelaufen ist oder nicht, um die Impulsbreite der Impulse zur Ansteuerung des Ventils der Abgasrückführeinrichtung zu bestimmen.

INTL STG Entscheidung aufgrund des Bezugssignals PR vom Winkelstellungsfühler, ob sich die Brennkraftmaschine um einen den im Register 406 gehaltenen Daten entsprechenden Winkel gedreht hat oder nicht, um ein Bezugssignal INTLS zu erzeugen.

CYL STG Entscheidung, ob die durch die im Register 404 gehaltenen Daten dargestellten Bezugssignale INTLS erzeugt wurden oder nicht, um ein Signal CYL zu erzeugen, das einer vollständigen Umdrehung der Kurbelwelle entspricht.

ADV STG Entscheidung aufgrund des Bezugssignals, ob sich die Brennkraftmaschine um einen den im Register 414 gehaltenen Daten entsprechenden Winkel gedreht hat oder nicht, um ein Zündtaktsignal zu erzeugen.

DWL STG Entscheidung, ob sich die Brennkraftmaschine nach der Erzeugung des unmittelbar vorhergehenden Bezugssignals um einen den im Register 416 gehaltenen Daten entsprechenden Winkel gedreht hat oder nicht, um ein Signal zu erzeugen, das dem Beginn des Stromflusses des Primärstroms durch die Zündspule entspricht.

VSP STG Zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit Halten der der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Daten im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer aufgrund eines entsprechenden Signals festgestellt wird, und Fortsetzung des Zählens der Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulse, wenn die vorgegebene Zeitdauer noch nicht vorüber ist.

RPM STG Zur Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine Halten der der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit entsprechenden Daten im Ausgangsregister, wenn der Ablauf einer vorgegebenen Zeitdauer aufgrund eines entsprechenden Signals festgestellt wird, und Fortsetzung des Zählens der Winkelstellungssignale, wenn die vorgegebene Zeitdauer noch nicht vorüber ist.

INJ STG Entscheidung aufgrund des Signals CYL, ob die den im Register 412 gehaltenen Daten entsprechende Zeit vorüber ist oder nicht, um ein Signal INJ zu erzeugen, das die Ventiloffenzeit des Einspritzventils vorgibt.

NIDLP STG Entscheidung, ob die den im Register 422 gehaltenen Daten entsprechende Zeit vorüber ist oder nicht, um die Impulsbreite der Impulse zum Ansteuern des Luftmengenstellers zu bestimmen.

RPMW STG Entscheidung, ob eine vorbestimmte Zeitdauer vorüber ist oder nicht, während der Impulse synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine zu zählen sind, um ihre Drehzahl zu erfassen.

ENST STG Erfassung des Zustands, daß während einer vorgegebenen Zeitdauer kein Signal vom Kurbelwinkelfühler abgegeben ist, um den Stillstand der Brennkraftmaschine zu erfassen.

EGRD STG Entscheidung, ob die Impulsbreite der Impulse zur Ansteuerung des Ventils der Abgasrückführeinrichtung in Übereinstimmung mit dem den im Register 420 gehaltenen Daten entsprechenden Wert ist oder nicht.

NIDLD STG Entscheidung, ob die Impulsbreite der Impulse zur Ansteuerung des Luftmengenstellers in Übereinstimmung mit dem den im Register 424 gehaltenen Daten entsprechenden Wert ist oder nicht.

VSPW STG Entscheidung, ob eine vorgegebene Zeitdauer, während der Impulse synchron zur Fahrzeuggeschwindigkeit zu zählen sind, vorüber ist oder nicht, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu erfassen.

INTV STG Entscheidung, ob die den im Register 408 gehaltenen Daten entsprechende Zeitdauer vorüber ist oder nicht.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Stufenverriegelungsglied STGL dienen die den Ausgangssignalen STG 0 und STG 7 zugeordneten Schaltungskomponenten zur Synchronisierung von außen eingespeister Signale mit dem in der Ein-/Ausgabe-Einheit 120 erzeugten Taktsignal. Das Ausgangssignal STG 0 wird abgegeben, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers 570 im "0"-Zustand sind, während das Ausgangssignal STG₇ erzeugt wird, wenn alle Ausgangssignale C₀ bis C₂ im "1"-Zustand sind.

Beispiele für diese externen Signale sind das synchron zur Drehung der Brennkraftmaschine erzeugte Bezugssignal PR, das Winkelstellungssignal und das synchron zur Raddrehung erzeugte Fahrzeuggeschwindigkeits-Impulssignal PS. Die Perioden dieser Impulssignale ändern sich in beträchtlichem Ausmaß; daher sind die Signale, wenn sie nicht gesteuert sind, keinesfalls synchron mit den Taktsignalen Φ₁ und Φ₂, so daß nicht entschieden werden kann, ob der Inkrementierbetrieb in den Stufen ADV STG, VSP STG bzw. RPM STG vvon Tabelle 1 ausgeführt wird oder nicht.

Es ist daher erforderlich, die von außen kommenden externen Impulssignale z. B. von einem Fühler mit den Stufen der Ein-/Ausgabe-Einheit zu synchronisieren. Zur Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit müsen der Anstieg und der Abfall des Winkelstellungssignals PC und des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals PS synchron zur Stufe sein, während beim Bezugssignal PR nur der Anstiegsteil synchronisiert sein muß.

Fig. 7 zeigt Einzelheiten der Bezugswertregistergruppen 470 und der Momentanwertregistergruppen 472.

Zunächst wird die Eingabe der Daten in die Bezugswertregistergruppe 470 näher erläutert. Die Eingangsdaten werden über den Datenbus 162 in ein Verriegelungsglied 802 eingespeist. Gleichzeitig werden ein Lese/Schreib-Signal R/W und ein Signal VMA von der Zentraleinheit über den Steuerbus 166 abgegeben. Die Register in der Ein-/Ausgabe-Einheit werden durch den Adreßbus 164 gewählt. In üblicher Weise werden hierbei die Register durch Decodierung der durch den Adreßbus geschickten Daten zu entsprechenden, den jeweiligen Registern zugeordneten Signalen gewählt; die Decodierung erfolgt durch einen Adreßcodierer 804. Seine Ausgänge sind mit den Registern verbunden, die durch die Bezugszeichen an den jeweiligen Ausgängen festgelegt sind. Entsprechend dem oben erläuterten Lese/Schreib-Signal R/W, dem Signal VMA und dem Adreßbus-Bit A 15 der Ein-/Ausgabe-Einheit werden entsprechende Wahlsignale zum Schreiben bzw. Lesen, CSW bzw. CSR, jeweils durch Gatter 806 und 808 geschickt.

Beim Schreiben der Daten von der Zentraleinheit wird das Wahlsignal CSW abgegeben und an die Eingangsseite der Register gelegt. Dann wird das Wahlsignal CSR nicht abgegeben; daher ist das Gatter 810 geschlossen, und der Tri-State-Puffer 812 ist geschlossen.

Die durch den Datenbus 162 geschickten Daten werden durch das Verriegelungsglied 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 Bezugswertregistergruppe 470 übertragen und in die Register geschrieben, die durch den Adreßdecodierer in Zeitsteuerung mit dem Signal Φ₁ ausgewählt sind. Die Register 408, 410, 412, 414, 416, 426 und 428 haben jeweils 10 Bits, und die Zentraleinheit sowie der Datenbus sind zur Behandlung von 8-Bit-Daten ausgelegt, so daß die beiden höchsten Bits und die unteren acht Bits der 10-Bit-Daten zwei unterschiedliche Adressen erhalten. Entsprechend erfolgt die Datenübertragung zum 10-Bit-Register zweimal je Datenwert.

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

Im folgenden wird das Wählen des Bezugswertregisters und des Momentanwertregisters entsprechend dem Stufensignal näher erläutert. Die Bezugswert- und die Momentanwertregistergruppe 470 bzw. 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 die Stufensignale nicht und werden daher nicht gewählt, wenn die entsprechenden Ausgangssignale INJBF, ADVBF und DWLBF von der Vergleichsausgangsregistergruppe 504 abgegeben werden. Wenn statt dessen die Signale INJBF, ADVBF und DWLBF empfangen werden, wird das Null-Register 402 in den Stufen INJ, ADV und DWL gewählt. Das Register 456 der Momentanwertregistergruppe empfängt 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 Bezugsregister 418 bzw. 420 in der Stufe EGRP STG bzw. EGRD STG gewählt. Das Register 458 wird zusammen mit dem Bezugsregister 422 bzw. 424 in der Stufe NIDLP STG bzw. NIDLD STG gewählt.

Fig. 8 zeigt in Einzelheiten die erste und die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 502 bzw. 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-Glieds 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 abgeschnitten, wenn das Null-Register 402 gewählt wird. Als Ergebnis ist das Ausgangssignal des NOR-Glieds 832 lediglich das den Größer-Zustand anzeigende Signal. Es ist erforderlich, die jeweiligen Register der ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502 in Zeitsteuerung mit den jeweiligen Registern der Bezugswert- und der Momentanwertregistergruppe zu wählen. Daher empfangen die Register der Vergleichsausgangsregistergruppe 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 Vergleichsausgangsregistergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₁ verriegelt. Da die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe 504 das Taktsignal Φ₂ für seine Zeitsteuerung empfängt, wird das obige Vergleichsergebnis in die zweite Vergleichsausgangsregistergruppe in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ in Verzögerung des Taktsignals Φ₁ gesetzt. Dann geben die Register der Vergleichsausgangsregistergruppe 504 ihre jeweiligen BF-Ausgangssignale ab.

Die Register 512, 528, 552, 556, 516 und 520 der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe 504 sind jeweils mit Signalformern 840, 832, 844, 846, 848 und 850 versehen, die Impulse INTLD, ADVD, RPMWD, VSPWD, INTVD bzw. ENSTD erzeugen, deren Tastverhältnisse lediglich während der Periode von dem Zeitpunkt an vorliegen, in dem die Vergleichsausgangsregistergruppe 504 auf die nächste Ankunft des Stufensignals ZERO STG gesetzt ist.

Zur Erfassung der von den verschiedenen Fühlern der Ein-/Ausgabe-Einheit abgegebenen Impulsfolgesignale ist es erforderlich, diese mit der Ein-/Ausgabe-Einheit zu synchronisieren. Da sich die Perioden dieser Impulsfolgesignale z. B. abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Fahrzeuggeschwindigkeit beträchtlich ändert, kann jede verlängerte Periode ein Vielfaches der Periode der entsprechenden Stufe betragen, während jede verkürzte Periode im Vergleich zur Periode der entsprechenden Stufe zu kurz sein kann, so daß kein Signal vorliegt, bis das entsprechende Stufensignal empfangen wird. Wenn daher diese Impulsfolgesignale nicht geeignet gesteuert sind, wird eine genaue Zählung der Impulsfolgen unmöglich.

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

Die externen 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 (vgl. Fig. 6) verriegelt.

In Fig. 10 entsprechen das Diagramm A dem Verlauf des Taktsignals Φ₂, das Diagramm B dem Taktsignal Φ₁ und die Diagramme C und D den Stufensignalen STG 7 bzw. STG 0. Diese Stufensignale werden in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂ erzeugt. Der Signalverlauf des Diagramms E entspricht dem Ausgangsimpuls vom Kurbelwinkelfühler oder vom Fahrzeuggeschwindigkeitsfühler entsprechend dem Bezugsimpuls PR oder dem Winkelstellungsimpuls PC oder dem Fahrzeuggeschwindigkeitsimpuls PS. Bei der Erzeugung der Zeitsteuerung sind das Tastverhältnis und die Periode des im Diagramm E gezeigten Signals 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 (Fig. 9) 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 in Diagramm F dargestellt ist. Da auch die Eingangssignale PR, PC und PS auf hohem 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 niederem 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 A 1, A 2 und A 3 der Verriegelungsglieder 600, 602 und 604 den in 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 in 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 Impuls 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 in Diagramm G der Fig. 10 dargestellten Verlauf.

Das NOR-Glied 612 empfängt das Signal B 1 und das durch einen Inverter 608 invertierte Signal A 1 und gibt das synchronisierte Bezugssignal PRS entsprechend dem Diagramm H der Fig. 10 ab. Dieses synnchronisierte Bezugssignal PRS wird abhängig von der Vorderflanke des Stufensignals 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 Stufensignals STG 7, so daß es eine Impulsdauer von der Vorderflanke des Stufensignals STG 0 bis zu Vorderflanke des Stufensignals STG 7 aufweist. Exklusive 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 Stufensignals 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 Stufensignals STG 7, während ein Signal S 9 abhängig von der Vorderflanke des Stufensignals 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 Testflanke des Stufensignals STG 7. Die Tastverhältnisse der Signale S 8 und S 9 sind gleich dem Tastverhältnis des in Diagramm H der Fig. 10 gezeigten Signals und daher durch die Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt.

Bei den obigen Erläuterungen ist angenommen, daß die Signale PR, PC und PS das gleiche Tastverhältnis aufweisen und gleichzeitig empfangen werden. In der Praxis haben sie jedoch verschiedene Tastverhältnisse und werden zu verschiendenen Zeitpunkten empfangen. Weiterhin hat jedes Signal 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 durcch die Differenz zwischen den Anstiegszeitpunkten der Stufensignale STG 0 und STG 7 bestimmt. Daher können die Impulsbreiten durch Steuern der an die Verriegelungsglieder 600, 602, 604, 606, 608 und 610 abgegebenen Stufensignale gesteuert werden.

Die Impulsbreiten werden abhängig von der Zeitsteuerung der Stufen bestimmt, die in der Tabelle 1 angegeben sind. Wie insbesondere aus der Tabelle 1 folgt, entspricht der Stufe INTL dem Zustand, daß die Ausgangssignale der Zähler C₀ bis C₂ und die Ausgangssignale der Zähler C₃ bis C₆ den Wert 1 bzw. 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 Inkrementierglied zu steuern; wenn das Ausgangssignal PC des Kurbelwinkelfühlers 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, sooft jeder der Werte der Ausgangssignale C₃ bis C₆ um eine Einheit nach oben gezählt ist, während die Werte der Ausgangssignale C₀ bis C₂ jeweils 3 oder 6 betragen. Jede der Stufen ADV und RPM tritt erneut mit einer Periode von 8 µs auf.

Das in Fig. 9 angegebenen Signal STG 0 wird abgegeben, wenn die Werte der Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers 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 unabhängig von den Ausgangssignalen C₃ bis C₆ erzeugt. Wie aus Fig. 10 folgt, besitzt das synchronisierte Signal PCS notwendig eine effektive Impulsdauer, während sich die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers von 0 nach 6 ändern. Das Inkrement-Steuersignal 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 Bezugssignals PRS auf, wenn die Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers 570 den Wert 2 haben. Wenn der Kurbelwinkelfühler 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 vom 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 Ausgangssignale C₀ bis C₂ den Wert 5 haben. Diese Forderung ist durch die in Fig. 9 gezeigte Schaltung ebenfalls erfüllt, da mit dieser 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 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 umfaßt 8 Stufensignale. Der Nebenzyklus entspricht den Werten 0 bis 7 der Ausgangssignale C₀ bis C₂ des Stufenzählers und wird in 8 µs abgeschlossen.

Um die Impulssignale PR, PC und PS genau zu synchronisieren und die synchronisierten Impulse PRS, PCS und PSS exakt zu erzeugen, müssen die Ausgangssignale der Fühler eine Impulsdauer aufweisen, die länger ist als die Periode des Nebenzyklus. Zum Beispiel wird die Dauer des Winkelstellungsimpulses PC mit steigender Drehzahl der Brennkraftmaschine verkürzt. Sie beträgt ca. 9 µs für eine Drehzahl von 9000 min^-1. Es ist daher erforderlich, die Periode des Nebenzyklus kürzer als 9 µs zu machen, um eine genaue Synchronisierung selbst bei dieser Drehzahl zu erzielen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Periode des Nebenzyklus zu 8 µs gewählt.

Fig. 11 zeigt in Einzelheiten ein Beispiel des in Fig. 4 dargestellten Inkrementierglieds 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 Zählersignal werden zum Exklusiv-ODER-Glied 850 gespeist. Wenn das Bit A 0 den Wert 0 (Null) aufweist und das Zählersignal auf Null-(L-)Pegel ist, wird vom Exklusiv-ODER-Glied 850 das Signal 0 (Null) abgegeben. Wenn andererseits das Bit A 0 den Wert 1 hat und das Zählersignal auf dem L-Pegel ist, wird der Wert 1 abgegeben. Wenn das Zählersignal den Wert 0 hat, wird das Bit A 0 ohne jede Änderung durchgelassen.

Wenn das Zählersignal den 1-(H-)Pegel hat, wird das Bit A 0 umgekehrt; das Ausgangssignal der Exklusiv-ODER-Glieds 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 entsprechend dem Zählersignal um eine Einheit aufwärts gezählt. Wenn das Bit A 0 und der Pegel des Zählersignals beide den Wert 1 haben, wird ein Übertragsignal (Carry signal) zum vorhergehenden Gatter 854 für das obere Bit A 1 gespeist.

Das NOR-Glied 852 dient zum Erfassen des obigen Übertragsignals, und lediglich, wenn dort das Übertragsignal vorliegt, wird das Bit A 1 umgekehrt und das Ausgangssignal B 1 abgegeben. Wenn kein Übertragsignal vorliegt, ist das Ausgangssignal B 1 gleich wie das Bit A 1. Auf ähnliche Weise erfassen die NOR-Glieder 856, 860, 864, 868, 872, 876, 880 und 884 die entsprechenden Übertragssignale, und die Eingangs-Bits A 2 bis A 9 werden invertiert oder unverändert in die Exklusiv-ODER-Glieder 858, 862, 866, 870, 874, 878, 882 bzw. 886 eingespeist. Wenn die entsprechenden Übertragssignale vorliegen, werden die Bits A 2 bis A 9 invertiert und bilden die Ausgangssignale B 2 bis B 9. Bei Vorliegen des Zählersignals 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 Rücksetzeinrichtung. Nach dem Empfang eines Rücksetzsignals haben die Ausgangssignale B 0 bis B 9 unabhängig von den Ausgangssignalen der Exklusiv-ODER- Glieder 850 bis 886 sämtlich den Wert 0. Das Zählersignal und das Rücksetzsignal zum Steuern des Inkrementierglieds, dessen Einzelheiten in Fig. 11 gezeigt sind, werden durch das in Fig. 4 dargestellte Inkrement-Steuerglied 490 erzeugt.

Die Fig. 12A und 12B zeigen Einzelheiten des Inkrement-Steuerglieds 490, wobei Fig. 12A eine Schaltung zum Erzeugen des Zählersignals COUNT und des Rücksetzsignals RESET zum Steuern des Inkrementierglieds 478 und Fig. 12B eine Schaltung zum Erzeugen eines Signals MOVE zum Übertragen der Daten in die Ausgangsregistergruppen 430 und 432 darstellen. Wie oben erläutert wurde, hat das Inkrementierglied 478 drei Funktionen: die erste Funktion ist die Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, die zweite Funktion das Rücksetzen der Eingangsdaten, und die dritte Funktion die Weiterleitung der Eingangsdaten ohne Änderung. Die Inkrementierfunktion, d. h. die erste Funktion der Erhöhung des Wertes der Eingangsdaten um eine Einheit, erfolgt abhängig vom Zählersignal COUNT; die Rücksetzfunktion erfolgt abhängig vom Rücksetzsignal RESET. Wenn das Zählersignal auf dem hohen Pegel ist, wird die Inkrementierung ausgeführt, während sie nicht 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 Zählersignal bevorzugt.

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

Fig. 13 zeigt die Verarbeitung entsprechend dem Kraftstoff-Einspritzsignal INJ. Da die Startzeit der Einspritzung des Kraftstoffs von der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine abhängt, werden die aus dem Bezugssignal PRS erhaltenen Anfangswinkelstellungsimpulse INTLD durch das als ein Zähler dienende CYLC-Register 442 gezählt. Das Zählergebnis wird mit dem Inhalt des CYL-Registers 404 verglichen, das einen der Anzahl der Zylinder entsprechenden Wert hält. Wenn das Zählergebnis größer oder gleich dem Inhalt des CYL-Registers 404 ist, wird ein Wert "1" in das CYL-Register 506 der ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502 (CYL FF) und weiterhin in das CYL-Register 508 der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe 504 (CYL BF) gesetzt. Das CYL-Register 442 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des Registers CYL 508 gleich dem Wert 1 ist. Auch wird dann für CYL BF=1 das als Zeitgeber wirkende INJT-Register 450 zur Bemessung der Kraftstoff-Einspritzdauer rückgesetzt. Der Inhalt des INJ-Registers 450 wird immer ohne Bedingungen mit der Zeit erhöht und mit dem Inhalt des INJD-Registers 412 verglichen, das der Kraftstoff-Einspritzdauer entsprechende Daten hält. Wenn der Inhalt des INJT-Registers 450 größer oder gleich dem Inhalt des INJD-Registers 412 ist, wird ein Wert "1" in das INJ-Register 522 (INJ FF) sowie in das INJ-Register 524 (INJ BF) gesetzt. Das ohne Bedingung erfolgende Fortschalten mit der Zeit wird für INJ BF=1 gesperrt. Der invertierte Inhalt dieses Registers entspricht der Kraftstoff-Einspritzdauer, d. h. der Ventiloffenzeit des Einspritzventils.

Fig. 14 zeigt die Erzeugung des Signals zum Steuern der Zündung. Das als Zähler dienende ADVC-Register 452 wird durch den Anfangswinkelstellungsimpuls INTLD rückgesetzt. Der Inhalt dieses Registers wird erhöht, während das synchronisierte Winkelstellungssignal PC auf hohem Pegel ist. Der erhöhte Inhalt des Registers 452 wird mit dem Inhalt des ADV-Registers 414 verglichen, das dem Zündwinkel entsprechende Daten hält. Wenn der Inhalt des ADVC-Registers 452 größer oder gleich dem des ADV-Registers ist, wird ein Wert "1" in das ADV-Register 526 (ADV FF) und in das ADV-Register 528 (ADV BF) gesetzt. Das den Anstiegsteil des Ausgangssignals des ADV-Registers 528 anzeigende Signal ADVD setzt das als Zähler dienende DWLC-Register 454 zurück, um das Einschalten des Stroms zu befehlen. Der Inhalt des DWLC-Registers 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 der Strom eingeschaltet wird. Wenn der erstere Wert größer oder gleich dem letzteren Wert ist, wird ein Wert "1" in das DWL-Register 530 (DWL FF) sowie in das DWL-Register 532 (DWL BF) gesetzt. Das Ausgangssignal des DWL-Registers 532 (DWL BF) ist das Zündsteuersignal IGN 1.

Fig. 15 zeigt die Erzeugung des Abgasrückführsignals (Signal EGR) (NIDL). Die Abgasrückführeinrichtung 28, an der das EGR-Signal liegt, weist ein Proportional-Magnetventil auf; daher erfolgt die Steuerung der Abgasrückführung durch Steuern des Tastverhältnisses des Eingangssignals. Das EGRP-Register 418 hält dabei die Periode und das EGRD-Register 420 die Einschaltzeitdauer.

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

Während der Verarbeitung in der Stufe EGRD STG tritt das bedingungslose Nicht-Inkrement auf, und das EGRT-Register 456 wird für EGRP BF=1 rückgesetzt. Wenn als Vergleichsergebnis der Inhalt des EGRT-Registers 456 größer oder gleich dem Inhalt des EGRD-Registers 420 ist, wird ein Wert "1" in das EGRD-Register 538 und weiterhin in das EGRD-Register 540 gesetzt. Das invertierte Ausgangssignal des EGRD-Registers 540 ist das Steuersignal EGR.

Fig. 16 veranschaulicht die Erfassung der Drehzahl der Brennkraftmaschine (RPM) bzw. der Fahrzeuggeschwindigkeit (VSP) und die Verarbeitung der Meßergebnisse. Die Messung erfolgt durch Vorgabe einer bestimmten Meßdauer durch das als Zeitgeber dienende RPMWT-Register 460 und auch durch Zählen der synchronisierten Winkelstellungsimpulse PC innerhalb der vorgegebenen Dauer durch den gleichen Zähler.

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

Abhängig von dem der Vorderflanke des Ausgangssignals des RPMW-Registers 552 (RPMW BF) darstellenden Signal RPMWD wird der Inhalt des als Zähler dienenden RPMC-Registers 462, der das Ergebnis des Zählens der Impulse PC darstellt, in das RPM-Register 430 der Ausgangsregistergruppe 474 übertragen. Das RPME-Register 462 wird rückgesetzt, wenn der Inhalt des RPMW-Registers 552 (RPMW BF) 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 in der nachstehenden Tabelle 3 angegeben.
des RegistersFunktion des Registers

402 (Null-Register)Halten des dem Wert Null entsprechenden Digitalwertes und Übertragen des Wertes in den Vergleicher, wenn dies erforderlich ist.

404 (CYL-Register)Halten des der Anzahl der Zylinder entsprechenden Datenwertes CYL, um z. B. ein einem Kurbelwinkel von 360° entsprechendes Signal zu erzeugen.

406 (INTL-Register)Halten des den Kurbelwinkel und den Winkel zwischen einer vorgegebenen Kurbelwinkelstellung und der Winkelstellung des Fühlers darstellenden Datenwertes INTL zum Erzeugen des Bezugssignals INTLS, wobei ein Bezugssignal PR vom Kurbelwinkelfühler 98 entsprechend dem vorgegebenen Datenwert INTL um einen vorgegebenen Wert verschoben wird, um der Kurbelwinkelstellung zu entsprechen.

408 (INTV-Register)Halten des die Zeit zum Messen darstellenden Datenwertes INTV als Zeitgeber; wenn der Datenwert INTV in das Register 408 gesetzt ist, kann nach Ablauf der Zeit ein Unterbrechungssignal abgegeben werden.

410 (ENST-Register)Halten des Datenwertes ENST, der die Zeit darstellt, die zum Erfassen des Stillstands der Brennkraftmaschine verwendet wird.

412 (INJD-Register)Halten des Datenwertes INJD, der die Ventiloffenzeit des Einspritzventils darstellt.

414 (ADV-Register)Halten des Datenwertes ADV, der den Kurbelwinkelbereich darstellt, gemessen vom Bezugswinkel, bei dem das Bezugswinkelsignal zum Primärstrom-Abschaltwinkel der Zündspule erzeugt wird.

416 (DWL-Register)Halten 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 wird, wobei in diesem Bereich der Primärstrom abgeschaltet gehalten wird.

418 (EGRP-Register)Halten des Datenwertes EGRP, der die Impulsdauer des Impulssignals EGR darstellt, das die Öffnung des Ventils der Abgasrückführeinrichtung steuert.

420 (EGRD-Register)Halten des Datenwertes EGRD, der die Impulsdauer des Impulssignals EGR darstellt, das die Öffnung des Ventils der Abgasrückführeinrichtung steuert.

422 (NIDLP-Register)Halten des Datenwertes NIDLP, der die Periode des Impulssignals NIDL darstellt, das den Luftmengensteller steuert, der zur Steuerung der Bypassluft unter Umgehung der Drosselkammer vorgesehen ist.

424 (NIDLD-Register)Halten des Datenwertes NIDLD, der die Impulsdauer des Impulssignals NIDL darstellt.

426 (RPMW-Register)Halten des Datenwertes RPMW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen der Drehzahl der Brennkraftmaschine verwendet wird.

428 (VSPW-Register)Halten des Datenwertes VSPW, der die konstante Zeitdauer darstellt, die zum Erfassen der Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet wird.

442 (CYLC-Register)Halten des Momentanwerts der Anzahl der angekommenen Bezugssignalimpulse.

444 (INTLC-Register)Halten der Anzahl der Kurbelwinkelimpulse, die nach der Abgabe des Bezugsimpulses vom Kurbelwinkelfühler 98 abgegeben wurden.

446 (INTVT-Register)Halten des Momentanwerts 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)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 1024 µs, zunimmt, nachdem der Bezugsimpuls vom Kurbelwinkelfühler 98 abgegeben wurde, wobei der Inhalt des Registers 448 nach Empfang des Bezugsimpulses auf Null verringert wird.

450 (INJT-Register)Halten des Momentanwerts 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-Signals zunimmt, wobei das Zeitintervall durch das T-Register gewählt wird.

452 (ADVC-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Kurbelwinkelfühler 98 das die Drehung um einen festen Kurbelwinkel, z. B. 0,5°, nach Abgabe des Bezugssignals INTLS darstellende Signal PC erzeugt.

454 (DWLC-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Kurbelwinkelfühler 98 das Winkelstellungssignal PC erzeugt, nachdem das unmittelbar vorhergehende Signal INTLS abgegegen wurde.

456 (EGRT-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 256 µs, nach Abgabe des Signals EGRP zunimmt.

458 (NIDLT-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die in regelmäßigen Intervallen, z. B. alle 256 µs, nach Abgabe des Signals NDLP zunimmt.

460 (RPMWT-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die in regelmäßigen Zeitintervallen nach Abgabe eines Ausgangsimpulses durch das RPMW-Register 552 der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe zunimmt.

462 (RPMC-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die zunimmt, sooft der Kurbelwinkelfühler 98 das einen festen Kurbelwinkel darstellende Winkelstellungssignal PC abgibt, nachdem das RPMW-Register 552 einen Ausgangsimpuls erzeugt hat.

430 (RPM-Register)Halten der vom RPMC-Register 462 abhängig vom Ausgangssignal des RPMW-Registers 552 übertragenen Daten, die entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 an den Datenbus abgegeben werden.3378 00070 552 001000280000000200012000285912326700040 0002002845355 00004 23259<

464 (VSPWT-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die in regelmäßigen Zeitintervallen zunimmt, nachdem das VSPW-Register 556 der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe ein Ausgangssignal abgegeben hat.

468 (VSPC-Register)Halten des Momentanwerts der Veränderlichen, die zunimmt, sooft einer der der Raddrehzahl entsprechenden Impulse erzeugt wird, nachdem das VSPW-Register 556 einen Ausgangsimpuls abgegeben hat.

432 (VSP-Register)Halten des zum VSPC-Register 468 abhängig vom Ausgangssignal des VSPW-Registers 556 übertragenen Datenwerts, der entsprechend dem Adreßsignal und dem Steuerungsbefehl von der Zentraleinheit 114 in den Datenbus eingespeist wird.

506 (CYL FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des CYL-Registers 404 kleiner oder gleich dem Datenwert des CYLC-Registers 442 ist.

508 (CYLBF)Setzen des Signals vom CYL-Register 506 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

510 (INTL FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des INTL-Registers 406 kleiner oder gleich dem Datenwert des INTLC-Registers 444 ist.

512 (INTL BF)Setzen des Signals vom INTL-Register 510 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

514 (INTV FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des INTV-Registers 408 kleiner oder gleich dem Datenwert des INTVT-Registers 446 ist.

516 (INTV BF)Setzen des Signals vom INTV FF-Register 514 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

518 (ENST FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des ENST-Registers 410 kleiner oder gleich dem Datenwert des ENSTT-Registers 448 ist.

520 (ENST BF)Setzen vom ENST FF-Register 518 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

522 (INJ FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des INJD-Registers 412 kleiner oder gleich dem Datenwert des INJT-Registers 450 ist.

524 (INJ BF)Setzen des Signals vom INJ FF-Register 522 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

526 (ADV FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des ADV-Registers 414 kleiner oder gleich dem Datenwert des ADVC-Registers 452 ist.

528 (ADV BF)Setzen des Signals vom ADV-Register 526 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

530 (DWL FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des DWL-Registers 416 kleiner oder gleich dem Datenwert des DWLC-Registers 454 ist.

532 (DWL BF)Setzen des Signals vom DWL FF-Register 530 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

534 (EGRP FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des EGRP-Registers 418 kleiner oder gleich dem Datenwert des EGRT-Registers 456 ist.

536 (EGRP BF)Setzen des Signals vom EGRP FF-Register 534 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

538 (EGRD FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des EGRD-Registers 420 kleiner oder gleich dem Datenwert des EGRT-Registers 456 ist.

540 (EGRD BF)Setzen des Signals vom EGRD FF-Register 538 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

542 (NIDLP FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des NIDLP-Registers 422 kleiner oder gleich dem Datenwert des NIDLT-Registers 458 ist.

544 (NIDLP BF)Setzen des Signals vom NIDLP FF-Register 542 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

546 (NIDLD FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des NIDLD-Registers 424 kleiner oder gleich dem Datenwert des NIDLT-Registers 458 ist.

548 (NIDLD BF)Setzen des Signals vom NIDLD FF-Register 546 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

550 (RPMW FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des RPM W-Registers 426 kleiner oder gleich dem Datenwert des RPMWT-Registers 460 ist.

552 (RPMW BF)Setzen des Signals vom Register 550 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

554 (VSPW FF)Setzen des Wertes "1", wenn der Datenwert des VSPW-Registers 428 kleiner oder gleich dem Datenwert des VSPWT-Registers 464 ist.

556 (VSPW BF)Setzen des Signals vom VSPW FF-Register 556 in Zeitsteuerung mit dem Taktsignal Φ₂.

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 niemals 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 Ventiloffenzeit des Einspritzventils 66 darstellt. Der Datenwert INJD wird z. B. auf die folgende Weise erzeugt: Das Ausgangssignal QA des Luftmengenmessers 14 wird über den Multiplexer 122 zum Analog/Digital-Umsetzer 124 gespeist. Die von ihm 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 Register 430 (vgl. Fig. 4) gehaltenen Datenwert durch Rechenoperationen oder aufgrund in einem Kennfeld gespeicherter Informationen erhalten. Die Ausgangssignale des Temperaturfühlers 96 für die Temperatur des Kühlwassers und des Fühlers für den Atmosphärendruck werden in Digitalsignale umgesetzt, die entsprechend den Lastdaten TP und dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine korrigiert werden (Korrekturfaktor K₁). Die Spannung der Batterie wird ebenfalls in einen Digitalwert umgesetzt. Das Digitalsignal der Batteriespannung wird ebenfalls entsprechend den Lastdaten TP korrigiert (Korrekturfaktor TS). Sodann erfolgt die Korrektur durch das Ausgangssignal der λ-Sonde 80 (Korrekturfaktor α). Daraus ergibt sich der Datenwert INJD als

INJD=α (K₁ · TP+TS).

Auf diese Weise wird die Ventiloffenzeit des Einspritzventils bestimmt. Das obige Verfahren zum Bestimmen des Datenwertes INJD ist allerdings lediglich ein Beispiel, da auch andere Korrekturverfahren angewandt werden können.

Der den Zündzeitpunkt (Zündwinkel) darstellende Datenwert ADV wird in das Register 414 gesetzt. Er wird z. B. auf folgende Weise erhalten: Der dem Kennfeld entnommene Zündungsdatenwert QIG wird mit dem Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren im Festspeicher 118 gehalten. Der Datenwert QIG wird dann der Start-, der Kühlwassertemperatur- und der Beschleunigungskorrektur unterworfen. Nach diesen Korrekturen wird der aktuelle Datenwert ADV erhalten.

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

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

Der die Offenzeit des Ventils der Abgasrückführeinrichtung 28 darstellende Datenwert EGRD wird in das Register 420 gesetzt. Wenn die Zeitdauer zunimmt, vergrößert sich der Öffnungsgrad des Ventils, um die rückgeführte Abgasmenge zu erhöhen. Der Datenwert EGRD wird z. B. in Form von Kennfelddaten mit dem Last-Datenwert TP und der Drehzahl als Faktoren im Festspeicher 118 gehalten. Der Datenwert wird ferner nach der Temperatur des Kühlwassers korrigiert.

Der die Dauer der Betätigung des Luftmengenstellers 48 darstellende Datenwert NILD wird in das Register 424 gesetzt. Der Datenwert NIDLD wird z. B. als Rückkopplungssignal festgelegt, das aus einer Rückkopplungssteuerung resultiert, bei der die Drehzahl der Brennkraftmaschine unter keinem Lastzustand immer gleich einem vorgegebenen festen Wert ist.

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

Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel wurde das Ausgangssignal des Luftmengenmessers zum Steuern der Menge des eingespritzten Kraftstoffes, des Vorzündwinkels und der Rückführmenge des Abgases verwendet. Anstelle des Luftmengenmessers können beliebige andere Fühler vorgesehen werden, um den Zustand der angesaugten Luft zu erfassen; so kann z. B. ein Druckfühler zum Erfassen des Drucks in der Ansaugleitung für diesen Zweck dienen.

Da bei der oben erläuterten Steuereinrichtung 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.

Die Konzeption der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung mit der Bezugswertregistergruppe, der Momentanwertregistergruppe und den Vergleichsausgangsregistergruppen ermöglicht es, durch Wahl eines Registers aus jeder Registergruppe und Verbindung mit dem Vergleicher entsprechend den Ausgangssignalen des Stufenzählers, daß zahlreiche Steuerungsfunktionen durch eine relativ einfache Schaltung ausgeführt werden können.

Fig. 17 zeigt die erfindungsgemäße Schaltung; sie umfaßt ein ENST-Register 410, das als Bezugswertregister dient und einen Höchstwert gespeichert enthält, einen Zähler 1602, der ein Vorwärtszähler ist und in jeder Stufe entsprechend den Funktionen des ENSTT-Registers 448 und des Inkrementierglieds 478 (vgl. Fig. 4) aufwärts zählt und durch Kurbelwinkel-Bezugssignale auf einen vorgegebenen Wert rücksetzbar ist, den Vergleicher 480, ein UND-Glied 1604 und ein ODER-Glied 1606. Fig. 18 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung von Fig. 17.

Wie oben erläutert wurde, speichert das ENST-Register 410 die Stillstandserfassungszeit TE, die durch den Prozessor aus der Zentraleinheit 114 (CPU), den Festspeicher mit wahlfreiem Zugriff (ROM) und den Schreib-Lese-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) festgelegt ist. Der Zähler 1602 zählt aufwärts, sooft die in Tabelle 1 angegebene ENST-Stufe auftritt. Dieses Vorwärtszählen kann als gleichwertig mit dem Zählen von Taktimpulsen angesehen werden, die in regelmäßigen Intervallen durch das UND-Glied 1604 eingespeist werden. Das zum UND-Glied 1604 gespeiste GO-Signal a wird durch das in Fig. 4 dargestellte Betriebsartregister abgegeben, das durch die Zentraleinheit 114 gesteuert ist und dessen 2⁷-Bit dem GO-Signal zugeordnet ist. Der Inhalt des 2⁷-Bits des Betriebsartregisters dient als Signal zur Freigabe oder zum Sperren des Betriebs der Steuerschaltung 120 insgesamt (vgl. Fig. 3). In diesem Fall ist festgelegt, daß der Betrieb erlaubt ist, wenn der Inhalt des 2⁷-Bits den Wert "1" hat.

Das INTLD-Rücksetzsignal c, das durch die in Fig. 4 gezeigte Schaltung erzeugt wird, ist das Anfangs-Kurbelwinkel-Impulssignal, das z. B. bei einem Sechszylindermotor alle 120° erzeugt wird, wie dies in Fig. 20 dargestellt ist. Der Vergleicher 480 gibt das Stillstandserfassungssignal f ab, wenn der Inhalt des ENST-Registers 410 mit dem Inhalt des Zählers 1602 übereinstimmt.

Wie aus dem Zeitdiagramm in Fig. 18 folgt, wird das Taktsignal durch das UND-Glied 1604 zum Zähler 1602 gespeist, wenn das Taktsignal GO auf dem Pegel "1" ist. Der Inhalt des ENST-Registers 448 wird bei jeder ENST-Stufe unter Steuerung durch das Inkrementierglied erhöht, wie oben erläutert. Wenn das INTLD-Rücksetzsignal c auftritt, bevor der Zählerstand des Zählers 1602 den im ENST-Register 410 gehaltenen vorgegebenen Wert TE erreicht, wird der Zähler 1602 durch das in Fig. 9 dargestellte Rücksetzglied rückgesetzt. Entsprechend stimmt der Inhalt des Zählers nicht mit dem Inhalt des ENST-Registers überein, so daß der Vergleicher 480 kein Ausgangssignal abgibt.

Im folgenden sei angenommen, daß innerhalb der im ENST-Register 410 gehaltenen Zeitdauer TE kein INTLD-Rücksetzsignal c erzeugt wird. Dann gibt der Vergleicher 480 das in Fig. 18 gezeigte Stillstandserfassungssignal ab, das in Fig. 18 mit 1 bezeichnet ist. Dieses Impulssignal setzt den Zähler 1602 zurück und wird als Interruptfaktor für den Prozessor im Zustandsregister gespeichert, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist. Das Stillstandserfassungssignal wird in einem vorgegebenen Bit des Zustandsregisters vorgesehen, z. B. im 2³-Bit, so daß der Wert "1" in dessen 2³-Bit gesetzt wird, wenn das Stillstandserfassungssignal vorlag.

Fig. 22 ist ein die Verarbeitung eines Interrupts darstellendes Ablaufdiagramm. Der Ablauf beginnt mit einem Schritt 1, in dem der Inhalt des Zustandsregisters empfangen wird, um den Interruptfaktor aufzunehmen. In Schritt 2 wird der Interruptfaktor geprüft. Wenn der Interruptfaktor das Stillstandserfassungssignal ist, gibt die Zentraleinheit 114 unmittelbar an das Betriebsartregister ein Ausgangssignal ab, um in Schritt 3 das Signal GO im Betriebsartregister in Fig. 19 auszuschalten (Ändern seines Pegels von "1" nach "0"). Das GO-Signal wird unmittelbar an die in Fig. 3 gezeigte Steuerschaltung abgegeben, um zeitweise ihren Betrieb zu unterbrechen. Die in Fig. 23 gezeigte Schaltung ist z. B. ein Strompfad für den Zündspulenstrom. Selbst wenn die Zündspule gerade unter Strom ist, unterbricht das Ausschalten des GO-Signals den Strom durch die Zündspule, so daß eine unnötige Leistungsaufnahme durch den Zündtransistor und eine entsprechende Wärmeerzeugung im Zündkreis verhindert werden können.

Fig. 24 zeigt ein Beispiel einer Schaltungseinheit, die einen Teil der in Fig. 4 dargestellten Schaltung bildet und einen Zähler 1602 aus dem Register 448 und dem Inkrementierglied 478, das Register 410 und den Vergleicher 480 umfaßt. Abhängig vom Abschalten des GO-Signals verschwindet das Stufensignal, um die verschiedenen Stufen-Verarbeitungsfunktionen zu unterbrechen, d. h., die Einspeisung der Zählerimpulse in den Zähler 1602 wird unterbrochen. Der Impulsgenerator erzeugt einen Impuls abhängig von der Rückflanke des GO-Signals beim Übergang vom EIN-Zustand in den AUS-Zustand, d. h. beim Übergang vom Pegel "1" in den Pegel "0". Der erzeugte Impuls, der als Rücksetz-Signal dient, löscht den Zähler und setzt auch die übrige Steuerschaltung zurück. Die in Fig. 24 gezeigte Schaltung dient z. B. zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung, des Zündwinkels, der Öffnung des Ventils der Abgasrückführeinrichtung und der Leerlaufdrehzahl.

Sodann werden gemäß Schritt 4 in Fig. 22 die Brennkraftmaschinen-Steuerungsprogramme im Prozessor aus folgenden Gründen zu ihren Anfangszuständen rückgeführt.

• (1) Steuerprogramme, z. B. das Kraftstoff-Einspritz- und das Zündwinkel-Steuerprogramm, können bei Motorstillstand in ihrer Ausführung unterbrochen werden. Wenn das Programm ohne geeignete Prüfungen wieder aufgenommen würde, könnten vor dem Starten des Motors in nachteilhafter Weise Kraftstoffeinspritzungen und/oder Zündungen auftreten.
• (2) Da die vor der Unterbrechung aufgrund Motorstillstands angenommenen Betriebsarten und Eingangswerte (z. B. die Drehzahl usw.) alle unbrauchbar sind, müssen die Inhalte des Speichers in die Zustände zurückgeführt werden, die vor dem Einschalten des Starterschalters vorlagen.

In einem Schritt 5 in Fig. 22 werden die Anfangswerte zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine nach einem Stillstand durch die Zentraleinheit 114 berechnet und in die in Fig. 4 gezeigte Bezugswertregistergruppe 470 gesetzt. In Schritt 5 des Ablaufdiagramms der Fig. 22 werden entsprechend alle Steuerschaltungen in Fig. 3 in die Zustände gebracht, die vor dem Starten der Brennkraftmaschine festgelegt waren, wodurch die Gefahr einer Steuerung der Brennkraftmaschine aufgrund fehlerhafter Daten, die vor dem Stillstand erzeugt wurden, ausgeschlossen wird. Durch Einschalten des GO-Signals in das Betriebsartregister in Schritt 6, d. h. durch Setzen des Wertes "1" in das 2⁷-Bit des Betriebsartregisters, wird der Stufenzyklus eingeleitet, und die Steuerschaltungen nehmen ihren normalen Betrieb auf.

Die Fig. 25 und 26 dienen zur genauen Beschreibung der Arbeitsweise der in Fig. 17 gezeigten Schaltung, wobei die Erzeugung eines Stillstands-Interruptsignals dargestellt ist, das anzeigt, daß die Brennkraftmaschine stillsteht oder nahezu stillsteht. Das ENST-Register 448, das als Zeitgeber dient, wird durch das INTLDR-Signal rückgesetzt, das durch Synchronisieren des Anfangs-Kurbelwinkelimpulses INTLD mit dem Signal ENSTSTG (auch durch das Signal ENST BF rückgesetzt, wenn das Stillstands-Interruptsignal erzeugt wird) erhalten wird, und der Inhalt des Registers wird ohne Bedingungen erhöht zu ENST STG. Der Inhalt des Registers wird dann mit dem Inhalt des ENST-Registers 410 verglichen, das die Periode des Impulses INTLD hält, um zu entscheiden, ob die Brennkraftmaschine praktisch stillsteht. Wenn der erstere Wert größer als oder gleich dem letzteren Wert ist, wird "1" in das Register ENST FF 518 der ersten Vergleichsausgangsregistergruppe 502 und "1" in das Register ENST BF 520 der zweiten Vergleichsausgangsregistergruppe 504 gesetzt. Das die Vorderflanke des Signals zum Register ENST BF anzeigende Signal ENSTD wird in das in Fig. 4 dargestellte Zustandsregister gesetzt, um ein Interruptsignal IRQ abzugeben. Weiterhin ist in Fig. 25 das durch die in Fig. 26 gezeigte Schaltung erzeugte Signal INTLDR dargestellt. Fig. 27 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung des Betriebs dieser Schaltung. Auf diese Weise wird das Signal INTLDR mittels eines Setz/Rücksetz-Flipflops SRFF, der Verriegelungsglieder L 1 und L 2 und der Gateschaltung erzeugt.

Das Interruptsignal ENSTD wird erzeugt, wenn die Periode des Signals INTLD eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet (der Inhalt des ENST-Registers bestimmt die Periode des Signals ENST STG). Da sich die Zeitdauer des Signals INTLD umgekehrt mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine ändert, dient es nicht nur als Signal zum Entscheiden, daß die Brennkraftmaschine praktisch stillsteht, sondern auch als Signal, um zu entscheiden, ob sie eine vorgegebene Drehzahl erreicht hat oder nicht, wobei die vorgegebene Zeitdauer geeignet gewählt ist.

Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine auf einen niederen Wert fällt und wenn die Periode des Signals INTLD die vorgegebene Zeitdauer überschreitet, um zu entscheiden, daß die Brennkraftmaschine effektiv stillsteht, wird ein Interruptsignal erzeugt, so daß der Stillstand innerhalb einer sehr kurzen Zeit erfaßt werden kann. Zusätzlich werden mittels dieses Interruptsignals Verarbeitungen während des Stillstands, insbesondere das Abschalten der Kraftstoffpumpe und das Sperren verschiedener Signale (Einspritzventil-Ansteuersignal INJ, Zündspulen-Stromleitungssignal IGN usw.), ausgeführt, so daß eine elektronische Motorsteuerung mit hoher Zuverlässigkeit verwirklicht werden kann. So kann damit eine unnötige Einspeisung von Kraftstoff und ein Verluststrom durch die Zündspule während des Motorstillstands verhindert werden. Da ferner die Zustände des Prozessors und der Steuerschaltung insgesamt auf die Anfangswerte zurückgeführt werden, wenn die Brennkraftmaschine stillsteht, können fehlerhafte Steuerungen aufgrund fehlerhafter Daten unmittelbar vor dem Motorstillstand verhindert werden, wodurch die Betriebs- und Fahrsicherheit stark verbessert werden.

Claims (4)

1. Elektronische Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebs von Brennkraftmaschinen mit
mehreren Fühlern, die Betriebszuständen der Brennkraftmaschine entsprechende Signale erzeugen,
Stellgliedern, die Funktionen der Brennkraftmaschine (z. B. Zündung, Kraftstoffzufuhr, Abgasrückführung, Luft-/Kraftstoffverhältnis, Leerlaufdrehzahl) steuern, und
einer Steuerschaltung, die aufweist:

• - eine Ein-/Ausgabe-Einheit, welche die Signale von den Fühlern empfängt und Steuersignale für die Stellglieder abgibt, und
• - eine Zentraleinheit, die Sollwerte für die Einstellung der Stellglieder in Reaktion auf die Signale von den Fühlern berechnet und diese Sollwerte an Register in der Ein-/Ausgabeeinheit abgibt,

wobei die Ein-/Ausgabe-Einheit aufweist:

• - einen Zähler, der auf das Eintreffen von von einem der Fühler erzeugten Kurbelwinkel-Bezugssignalen von einem Impulsgenerator in vorgegebenen Zeitintervallen erzeugte Signale zählt,
• - ein Bezugswertregister, das einen von der Zentraleinheit eingegebenen Bezugswert speichert, der einer Mindestzahl der Brennkraftmaschine entspricht, und
• - einen Unterbrechungssignalgenerator, der, wenn der Zähler eine vom Bezugswert abhängige Anzahl der vom Impulsgenerator erzeugten Signale gezählt hat, ein Unterbrechungssignal erzeugt, das der Zentraleinheit zugeführt wird, die darauf das in ihr ablaufende Programm unterbricht und Stellglieder entsprechend ansteuert,

dadurch gekennzeichnet, daß

• (A) der Zähler (1602) ein Vorwärtszähler ist, der durch Kurbelwinkel-Bezugssignale auf einen vorgegebenen unteren Wert, wie z. B. Null, rücksetzbar ist,
• (B) das Bezugswertregister (410) als Bezugswert einen Höchstwert gespeichert enthält,
• (C) in der Ein-/Ausgabe-Einheit (120) ein Vergleicher (480) vorgesehen ist, der den Zählwert des Zählers (1602) mit dem Bezugswert im Bezugswertregister (410) vergleicht und bei Übereinstimmung des Zählwerts des Zählers (1602) mit dem Bezugswert des Bezugswertregisters (410) ein dem Stillstand der Brennkraftmaschine entsprechendes Signal an den Unterbrechungssignalgenerator abgibt, der seinerseits ein Unterbrechungssignal erzeugt, und
• (D) die Zentraleinheit (114, 116, 118) so ausgebildet ist, daß sie in Reaktion auf das Unterbrechungssignal Ausgangssignale zur Abschaltung der Kraftstoffpumpe (206), der Einspritzdüsen (66) bzw. der Zündspule (40) an die entsprechenden Stellglieder abgibt (Fig. 3, 4, 17, 18).

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein-/Ausgabe-Einheit (120) ein mit der Zentraleinheit (114, 116, 118) gekoppeltes Betriebsartregister aufweist, in das die Zentraleinheit in Reaktion auf das Unterbrechungssignal berechnete Daten einspeichert und das in Entsprechung dieser Daten die Zuführung eines Zündsignals zu einer Zündeinrichtung verhindert (Fig. 19).