Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE19527347A1 - Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen wie etwa eine Kraftfahrzeugmotor-Steuervorrichtung - Google Patents

Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen wie etwa eine Kraftfahrzeugmotor-Steuervorrichtung

Info

Publication number
DE19527347A1
DE19527347A1 DE19527347A DE19527347A DE19527347A1 DE 19527347 A1 DE19527347 A1 DE 19527347A1 DE 19527347 A DE19527347 A DE 19527347A DE 19527347 A DE19527347 A DE 19527347A DE 19527347 A1 DE19527347 A1 DE 19527347A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
output
signal
cpu
pulse
inj
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19527347A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19527347B4 (de
Inventor
Hiroshi Katayama
Mitsuo Kayano
Mitsuru Watabe
Junichi Ishii
Tetsuya Ichihashi
Shoji Sasaki
Satoshi Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Publication of DE19527347A1 publication Critical patent/DE19527347A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19527347B4 publication Critical patent/DE19527347B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2403Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially up/down counters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/077Circuits therefor, e.g. pulse generators
    • F02P7/0775Electronical verniers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/21Pc I-O input output
    • G05B2219/21137Analog to digital conversion, ADC, DAC
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25341Single chip programmable controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/26Pc applications
    • G05B2219/2623Combustion motor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Microcomputers (AREA)
  • Control By Computers (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der elek­ tronischen Steuervorrichtungen, die einen Hochgeschwin­ digkeitsmikrocomputer enthalten, und insbesondere eine elektronische Steuervorrichtung mit einem Einchip-Mikro­ computer, der an verschiedene Typen von Kraftfahrzeugmo­ toren angepaßt werden kann, darin einfach zu montieren ist und dennoch kostengünstig hergestellt werden kann.
Eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugmotoren ist beispielsweise aus der JP 3-228102-A bekannt. Diese herkömmliche Motorsteuervorrichtung verwendet wahlweise in Abhängigkeit von der Anzahl der Zylinder und von der Konfiguration der vorhandenen Sensoren, die von einem Motortyp zum nächsten unterschiedlich sein können, einen Mikrocomputer, der für einen von dieser Steuervorrichtung gesteuerten, besonderen Motor eine optimale E/A-Konfigu­ ration (die Zeitgeber, Zähler, analoge E/A-Schnittstellen und dergleichen umfaßt) besitzt.
Das bedeutet, daß herkömmliche Motorsteuervorrichtungen in Abhängigkeit vom jeweiligen Motortyp jeweils einen Mikrocomputer er fordern, der eine andere E/A-Konfigura­ tion aufweist. Da folglich die Steuervorrichtungen nicht standardisiert werden konnten, konnten sie nur unter hohen Kosten hergestellt werden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die obenerwähnten und weitere Nachteile des entsprechenden Standes der Technik zu beseitigen und einen Einchip- Mikrocomputer für Steuervorrichtungen zu schaffen, der mehr Zeitgeberausgänge handhaben kann als derzeit in Einchip-Mikrocomputern vorhandene Zeitgeber, so daß die Funktion der Zeitgeberausgänge mit einem höheren Grad an Freiheit und einem weiteren Anwendungsbereich als bisher implementiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen, wie er in den unabhängigen Ansprüchen definiert ist. Die abhängigen Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der vor­ liegenden Erfindung gerichtet.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der erfindungsgemäße Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrich­ tungen eine CPU für die Betriebsablaufverarbeitung und für interne Steuerungen; einen ROM, der ein Programm speichert, mit dem die CPU gesteuert wird; einen RAM, der von der CPU in der Weise gesteuert wird, daß in ihn Daten geschrieben und von ihm Daten gelesen werden können; einen frei schwingenden Zähler, der in konstanten Inter­ vallen hochgezählt wird; Vergleichsregister, deren In­ halte mit dem Inhalt des frei schwingenden Zählers vergli­ chen werden; Komparatoren, die den Inhalt des freischwin­ genden Zählers mit den Inhalten der Vergleichsregister vergleichen und bei einer Übereinstimmung eine Unterbre­ chung erzeugen; Zwischenspeicherschaltungen, die von der CPU gesteuert werden, entweder ein Ein-Signal oder ein Aus-Signal für jeden der Ausgangsanschlüsse speichern und die gespeicherten Signale über jeden der Ausgangsan­ schlüsse ausgeben, wobei die Inhalte der Zwischenspei­ cherschaltungen bei der Unterbrechung aktualisiert wer­ den; eine erste Impulserzeugungseinrichtung, die die Vergleichsregister, die Komparatoren und die Zwischen­ speicherschaltungen enthält; eine zweite Impulserzeu­ gungseinrichtung, die die Vergleichsregister, die Kompa­ ratoren und die Zwischenspeicherschaltungen enthält; und wenigstens drei Gatter, wovon jedes mit der ersten und mit der zweiten Impulserzeugungseinrichtung verbunden ist und auf der Grundlage der Signale von den zwei Impulser­ zeugungseinrichtungen nach außen Impulssignale ausgibt.
Die den erfindungsgemäßen Einchip-Mikrocomputer enthal­ tende Steuervorrichtung mit dem obigen Aufbau verwendet ein Programm, das virtuelle Zeitgeberausgänge schafft, um auf diese Weise die Anzahl der Zeitgeberausgänge flexibel zu verändern. Dadurch ist es möglich, mit der erfindungs­ gemäßen Steuervorrichtung mit Einchip-Mikrocomputer Kraftfahrzeugmotoren zu steuern, die vier bis zwölf oder mehr Zylinder besitzen.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nimmt; es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das eine Übersicht über den Hardwareaufbau eines Kraftfahrzeugmotor-Steuersy­ stems gibt, auf das die vorliegende Erfindung an­ gewendet wird;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines freischwingenden Zäh­ lers (erstes Beispiel);
Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausgangsmuster-Erzeu­ gungsschaltung (erstes Beispiel);
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Zwischenspeicherschal­ tung;
Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Motorsteuervorrichtung;
Fig. 6 ein Zeitablaufdiagramm für Signale, die für die Motorsteuervorrichtung verwendet werden (erstes Beispiel);
Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Schritte der Hintergrundverarbeitung;
Fig. 8 ein Flußdiagramm der 120°-Intervall-Verarbeitung (erstes Beispiel);
Fig. 9 ein Flußdiagramm einer 10-ms-Intervall-Verarbei­ tung;
Fig. 10 ein Flußdiagramm einer Einzelumdrehungsintervall- Verarbeitung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm einer OCR1-Verarbeitung (erstes Beispiel);
Fig. 12 ein Flußdiagramm einer OCR2-Verarbeitung (erstes Beispiel);
Fig. 13 ein Flußdiagramm einer OCR3-Verarbeitung (erstes Beispiel);
Fig. 14 ein genaues Flußdiagramm einer Aktualisierungs­ verarbeitung für virtuelles OCR (erstes Bei­ spiel);
Fig. 15 eine Tabelle, die typische Einstellungen der Ausgangszeiten und der Ausgangsmuster der virtu­ ellen OCRs angibt (erstes Beispiel);
Fig. 16 ein genaues Flußdiagramm einer OCR1-Aktualisie­ rungsverarbeitung (erstes Beispiel);
Fig. 17 ein genaues Flußdiagramm einer OCR2-Aktualisie­ rungsverarbeitung (zweites Beispiel);
Fig. 18 ein Blockschaltbild eines freischwingenden Zäh­ lers (zweites Beispiel);
Fig. 19 ein Blockschaltbild einer Ausgangsmuster-Erzeu­ gungsschaltung (zweites Beispiel);
Fig. 20 ein Zeitablaufdiagramm von Signalen, die für die Motorsteuerung verwendet werden (zweites Bei­ spiel);
Fig. 21 ein Flußdiagramm der 120°-Intervall-Verarbeitung (zweites Beispiel);
Fig. 22 ein Flußdiagramm einer OCR1-Verarbeitung (zweites Beispiel);
Fig. 23 ein genaues Flußdiagramm einer Aktualisierungs­ verarbeitung für virtuelles OCR (zweites Bei­ spiel);
Fig. 24 eine Tabelle, die typische Einstellungen der Ausgangszeiten und der Ausgangsmuster der virtu­ ellen OCRs angibt (zweites Beispiel);
Fig. 25 ein genaues Flußdiagramm einer OCR1-Aktualisie­ rungsverarbeitung (zweites Beispiel);
Fig. 26 ein Blockschaltbild einer Ausgangsmuster-Erzeu­ gungsschaltung (drittes Beispiel);
Fig. 27 eine Wahrheitstabelle einer RS-Flipflop-Schal­ tung;
Fig. 28 ein Blockschaltbild, das eine Übersicht über den Hardwareaufbau eines Kraftfahrzeugmotor-Steuersy­ stems gibt (zweites Beispiel); und
Fig. 29 ein Blockschaltbild eines freischwingenden Zäh­ lers (drittes Beispiel).
Bei der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausfüh­ rungsformen der vorliegenden Erfindung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile, wobei deren wiederholte Beschreibungen gekürzt oder weggelassen werden.
Zunächst wird mit Bezug auf die Fig. 1 bis 17 ein typi­ scher Hardwareaufbau der Motorsteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Übersicht über den Hardwareaufbau des Kraftfahrzeugmotor-Steuersystems gibt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. Es wird angenommen, daß der Motor, für den das Kraftfahr­ zeugmotor-Steuersystem verwendet wird, ein Vierzylinder- Viertaktmotor 101 ist. Die Sensoren des Systems umfassen TVO-Sensoren 104, die die Drosselklappenöffnung erfassen, AFM-Sensoren 105, die die Ansaugluftmenge erfassen, O₂- Sensoren 108, die den Sauerstoffgehalt im Abgas erfassen, REF-Sensoren 103, die in 180°-Intervallen des Kurbelwin­ kels des Motors 101 Impulse erzeugen, sowie POS-Sensoren 102, die in 2°-Intervallen des Kurbelwinkels Impulse erzeugen. Die Impulssignale von der REF-Sensoren 103 haben von einem Zylinder zum nächsten unterschiedliche Impulsbreiten. Jeder Zylinder kann bei Verwendung der Impulsbreiten-Daten identifiziert werden.
Die Mechanismen für die Steuerung des Motors 101 enthal­ ten Einspritzeinrichtungen INJ 106, die in die Zylinder Kraftstoff einspritzen, sowie Zündeinrichtungen IGN 107, die das Luft-/Kraftstoffgemisch in den Zylindern zünden. Für jeden Zylinder sind eine Einspritzeinrichtung INJ und eine Zündeinrichtung IGN vorgesehen; ferner sind Teile vorgesehen, die in jedem Zylinder die gleiche Funktion besitzen und daher zur Vereinfachung der Darstellung nur einmal dargestellt sind. Für die Abgasreinigung ist ein Katalysator 109 vorgesehen. Ein Einchip-Mikrocomputer 1 für die Steuerung des Motors 101 enthält eine CPU 2, die die Betriebsablaufverarbeitung ausführt, eine Analog- /Digital-Umsetzereinrichtung 4, die analoge Signale in ein digitales Format umsetzt, eine Anschlußeinheit 8, die digitale Signale eingibt und ausgibt; einen ROM 9, der ein Steuerprogramm und ein Programm für virtuelles OCR speichert, um die Zeitgeberausgänge virtuell zu erwei­ tern; einen RAM 10, der vorübergehend Daten speichert; einen Zeitgeber 6, der in konstanten Intervallen Unter­ brechungen erzeugt; eine Unterbrechungssteuervorrichtung 3; einen freischwingenden Zeitgeber 7, der Impulssignale eingibt und ausgibt; und eine Ausgangsmuster-Erzeugungs­ schaltung 5, die in Übereinstimmung mit dem freischwin­ genden Zeitgeber 7 arbeitet.
Fig. 2 ist ein genaues Blockschaltbild des freischwingen­ den Zeitgebers 7. Ein freischwingender Zähler (FRC) 16 im Zeitgeber 7 wird zur Veranschaulichung in konstanten Intervallen von ungefähr 3,2 µs auf der Grundlage eines internen Taktsignals CLK hochgezählt. Ein Komparator 15 erzeugt ein Zwischenspeichersignal S1 und ein Unterbre­ chungssignal INT1, wenn die Daten eines Ausgangsver­ gleichsregisters 14 (OCR1) gleich denjenigen des FRC 16 werden. Ebenso erzeugt ein Komparator 17 ein Zwischen­ speichersignal S2 und ein Unterbrechungssignal INT2, wenn die Daten eines Ausgangsvergleichsregisters 18 (OCR2) gleich denjenigen des FRC 16 werden. An einer Vorder­ flanke eines Impulssignals eines REF-Sensors 103 nimmt ein Eingangsauffangregister ICR 19 den Wert des FRC 16 auf und erzeugt entsprechend ein Unterbrechungssignal INT3. Ein Zähler CNT 20 wird bei jeder Vorderflanke eines Impulssignals von einem POS-Sensor 102 hochgezählt. Ein Komparator 21 erzeugt ein Unterbrechungssignal INT4, wenn die Daten eines Ausgangsvergleichsregisters 22 (OCR3) gleich denjenigen des CNT 20 werden.
Fig. 3 ist ein genaues Blockschaltbild der Ausgangsmu­ ster-Erzeugungsschaltung 5. Eine Zwischenspeicherschal­ tung 29 empfängt Daten von einem Datenbus unter der Zeitablaufsteuerung eines UND-Gatters 31, das an den beiden folgenden Signalen eine UND-Verknüpfung ausführt: einem Chipwählsignal CS, das von einem ein Adressensignal decodierenden Decodierer 33 erhalten wird, und ein Da­ tenstrobe-Signal DS, das anzeigt, daß die Daten wirksam sind. Ebenso empfängt eine Zwischenspeicherschaltung 30 Daten vom Datenbus unter der Zeitablaufsteuerung eines UND-Gatters 32, das zwischen den zwei folgenden Signalen eine UND-Verknüpfung ausführt: ein Chipwählsignal CS, das von einem ein Adressensignal decodierenden Decodierer 34 erhalten wird, und das Datenstrobe-Signal, das anzeigt, daß die Daten wirksam sind. Eine Zwischenspeicherschal­ tung 27 empfängt den Ausgang der Zwischenspeicherschal­ tung 29 auf der Grundlage der Zeitablaufsteuerung des Zwischenspeichersignals S1 vom freischwingenden Zähler 7. Auf ähnliche Weise empfängt eine Zwischenspeicherschal­ tung 28 den Ausgang der Zwischenspeicherschaltung auf der Grundlage der Zeitablaufsteuerung des Zwischenspeichersi­ gnals S2 vom freischwingenden Zähler 7. Es folgt, daß, wenn die Zwischenspeicherschaltungen 29 und 30 vorgege­ bene Ausgangsmuster speichern, die gewünschten Ausgangs­ muster automatisch ausgegeben werden können, wenn der Wert des FRC 16 gleich demjenigen des Ausgangsvergleichs­ registers 14 (OCR1) bzw. demjenigen des Ausgangsver­ gleichsregisters 18 (OCR2) wird. Die UND-Gatter 23, 24, 25 und 26 werden dazu verwendet, zwischen den Ausgängen der Zwischenspeicherschaltungen 27 und 28 eine UND-Ver­ knüpfung auszuführen. Wenn zur Erläuterung die Zwischen­ speicherschaltungen 27 und 28 dazu verwendet werden, den Anstieg und den Abfall der Impulssignale zu bewirken, ist es möglich, sämtliche Signalmuster zu erzeugen, die für Krafstoffeinspritzsignale erforderlich sind.
Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer speziellen Zwischen­ speicherschaltung, die für die Zwischenspeicherschaltun­ gen 27, 28, 29 und 30 repräsentativ ist. Diese Zwischen­ speicherschaltung enthält D-Flipflop-Schaltungen 35, 36, 37 und 38. Ein D-Eingang erscheint an einem Ausgang Q, wenn die Vorderflanke des Taktsignals CK eintrifft. Da in dieser Ausführungsform von einem Vierzylindermotor ausge­ gangen wird, sind vier D-Flipflop-Schaltungen vorgesehen. Wenn der Motor z. B. 12 Zylinder besitzt, sollten vor­ zugsweise 12 D-Flipflop-Schaltungen vorgesehen werden, um sämtliche erforderlichen Kraftstoffeinspritzimpulse aus­ zugeben.
Die vorangehende Beschreibung hat sich hauptsächlich mit der Hardware der Erfindung befaßt. Im folgenden wird eine Beschreibung der Steuerung des Motors durch das erfin­ dungsgemäße Verfahren gegeben.
Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer Motorsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein mit der Motordrehzahl synchronisiertes Impulssignal wird durch den REF-Sensor 103 erhalten und zu einem Block 204 geschickt. Der Block 204 mißt unter Rückgriff auf das Impulssignal die Impuls­ frequenz, um daraus die Motordrehzahl Ne zu berechnen. Ein Signal vom Luftmengensensor 105 wird durch einen Block 201, der die Luftansaugmenge Qa berechnet, in einen Koeffizienten umgesetzt. Diese Werte werden an einen Block 202 geschickt, der seinerseits eine Basis-Kraft­ stoffeinspritzmenge TI unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:
wobei K ein Korrekturkoeffizient ist und Ts eine ungül­ tige Impulsbreite ist.
Anhand der Motordrehzahl Ne wird eine Kraftstoffein­ spritz-Zeitablaufsteuerung TITM bestimmt. Die geeignete Kraftstoffeinspritz-Zeitablaufsteuerung wird insbesondere dadurch erhalten, daß eine Zeitablaufsteuerungstabelle durchsucht oder eine ähnliche Maßnahme ergriffen wird. Wenn die Drosselklappenöffnung um einen bestimmten Wert größer als die von einem Block 200 angeforderte Öffnung ist, können Korrekturen wie etwa eine Erhöhung der Kraft­ stoffeinspritzmenge ausgeführt werden. Ein von einem Block 207 erfaßtes Signal vom O₂-Sensor wird für die Prüfung verwendet, ob das theoretische Luft-/Kraftstoff­ verhältnis vorliegt. Wenn diese Daten vorliegen, kann die Kraftstoffeinspritzmenge TI durch eine Rückkopplungs­ steuerung wie etwa eine Proportionalsteuerung oder eine Integralsteuerung gesteuert werden. Die Basis-Kraftstoff­ einspritzmenge TI und die Kraftstoffeinspritz-Zeitablauf­ steuerung TITM, die auf diese Weise erhalten werden, werden von einem Block 203 in Form eines Einspritz­ impulssignals ausgegeben.
Ein Zündsignal wird folgendermaßen erzeugt: Der Block 201 empfängt die Luftansaugmenge, während der Block 204 die Motordrehzahl Ne empfängt. Wenn diese Daten vorliegen, bestimmt ein Block 205 eine Zündsignal-Impulsbreite DWELL und eine Zündungs-Zeitablaufsteuerung ADV. Genauer werden diese Einstellungen mittels einer Durchsuchung einer vorgegebenen Datentabelle erhalten. Die Zündsignal-Im­ pulsbreite DWELL und die Zündungs-Zeitablaufsteuerung ADV werden von einem Block 206 in Form eines Zündimpuls­ signals ausgegeben.
Fig. 6 ist ein Zeitablaufdiagramm der für die Motorsteue­ rung verwendeten Signale. Das Diagramm zeigt von oben nach unten typische Formen der Signale vom POS-Sensor 102 und der Signale vom REF-Sensor 103 sowie Werte des frei­ schwingenden Zählers FRC und Werte des Zählers CNT, der bei den Vorderflanken des POS-Sensorsignals hochgezählt wird. Das Zeitablaufdiagramm zeigt weiterhin von oben nach unten Signalformen eines Kraftstoffeinspritzsignals INJ#1 vom ersten Zylinder, eines Kraftstoffeinspritzsi­ gnals INJ#2 vom zweiten Zylinder, eines Kraftstoffein­ spritzsignals INJ#3 vom dritten Zylinder, eines Kraft­ stoffeinspritzsignals INJ#4 des vierten Zylinders sowie des Zündsignals IGN; ferner sind in dem Zeitablaufdia­ gramm von Fig. 6 Zeitablaufsteuerungs-Wellen für die 120°-Intervall-Verarbeitung, für die OCR1-Verarbeitung, für die OCR2-Verarbeitung und für die OCR3-Verarbeitung gezeigt.
In einer die 120°-Intervall-Verarbeitung (a) werden zunächst die Motordrehzahl Ne, die Basis-Kraftstoffein­ spritzmenge TI, die Kraftstoffeinspritz-Zeitablaufsteue­ rung TITM, die Zündungs-Zeitablaufsteuerung ADV und die Zündsignal-Impulsbreite DWELL berechnet. Mit diesen berechneten Einstellungen werden Kraftstoffeinspritzim­ puls-Ausgangszeitpunkte f(1), f(2), f(3) und f(4) sowie die Ausgangsmuster erzeugt, die diesen Ausgangszeitpunk­ ten entsprechen. Der Ausgangszeitpunkt, an dem eine erste Anstiegsflanke auftritt, wird im OCR1 gesetzt, ferner wird das Ausgangsmuster für die erste Anstiegsflanke in der Zwischenspeicherschaltung 29 gesetzt. Der Ausgangs­ zeitpunkt, in dem eine erste Abstiegsflanke auftritt, wird im OCR2 gesetzt, ferner wird das Ausgangsmuster für die erste Abstiegsflanke in der Zwischenspeicherschaltung 30 gesetzt. Anschließend wird ein Anstiegswinkel (c1) des Zündsignals IGN im OCR3 gesetzt. Wenn der Wert des Zäh­ lers CNT gleich (c1) wird, erhält das Zündsignal IGN eine Anstiegsflanke, gleichzeitig wird im OCR3 ein Abstiegs­ winkel (c2) gesetzt. Wenn der Wert des Zählers CNT den Wert (c2) erreicht, erhält das Zündsignal IGN durch die Abstiegsflankeneinstellung, die bei Erreichen des Winkels (c1) erfolgt ist, eine Abstiegsflanke. Währenddessen wird im Zeitpunkt (f1) automatisch eine Anstiegsflanke des Kraftstoffeinspritzsignals ausgegeben, wenn der Vergleich ergibt, daß das OCR1 Übereinstimmung erreicht. In einer OCRI-Verarbeitung (e) wird der Zeitpunkt (f3), in dem die nächste Anstiegsflanke auftritt, im OCR1 gesetzt, außer­ dem wird das Ausgangsmuster für die nächste Anstiegs­ flanke in der Zwischenspeicherschaltung 29 gesetzt. Eine Abstiegsflanke des Kraftstoffeinspritzsignals wird auto­ matisch im Zeitpunkt (f2) ausgegeben, wenn der Vergleich ergibt, daß das OCR2 eine Übereinstimmung erreicht hat. In einer OCR2-Verarbeitung (i) wird der Zeitpunkt (f4), in dem die nächste Abstiegsflanke auftritt, im OCR1 gesetzt, außerdem wird das Ausgangsmuster für die nächste Abstiegsflanke in der Zwischenspeicherschaltung 30 ge­ setzt.
In dem Zeitablaufdiagramm von Fig. 6 ist die obenbe­ schriebene 120°-Intervall-Verarbeitung (a) hinsichtlich des Betriebsablaufs mit den 120°-Intervall-Verarbeitun­ gen (b), (c) und (d) identisch; die OCR1-Verarbeitung (e) ist mit den OCR1-Verarbeitungen (f), (g) und (h) identisch; schließlich ist die OCR2-Verarbeitung (i) mit den OCR2-Verarbeitungen (j), (k) und (1) identisch.
Nun werden verschiedene Abläufe der vom Kraftfahrzeugmo­ tor-Steuersystem gemäß der vorliegenden Erfindung ausge­ führten Steuerungen mit Bezug auf die Fig. 7 bis 17 im einzelnen beschrieben.
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der ein Hintergrundverarbei­ tungsprogramm bildenden Schritte. Im Schritt 300 wird eine Maskierung ausgeführt, um Unterbrechungen zu verhin­ dern. Im Schritt 301 wird die Initialisierung ausgeführt, die diejenige des RAM 10 und der Peripherie-Funktionsre­ gister enthält. Im Schritt 302 wird die Maskierung gegen Unterbrechungen entfernt.
Im folgenden werden Aufgaben genau beschrieben, wovon jede mit unterschiedlichen Zeitablaufsteuerungen eine Startanforderungsunterbrechung erzeugt.
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm einer Aufgabe, die in Inter­ vallen von 120° des Kurbelwinkels eine Startanforderung erzeugt. Im Schritt 303 wird der Inhalt des ICR 17, in dem die Anstiegsflanken-Zeitablaufsteuerung des REF- Signals gespeichert ist, dazu verwendet, den Impulszyklus des REF-Signals zu ermitteln. Wenn der Impulszyklus erhalten wird, wird die Motordrehzahl entsprechend be­ rechnet. Im Schritt 304 werden die Basis-Kraftstoffein­ spritzmenge TI und die Kraftstoffeinspritz-Zeitablauf­ steuerung TITM aus Daten wie etwa der Motordrehzahl und der Ansaugluftmenge berechnet. Im Schritt 305 wird die Zündungs-Zeitablaufsteuerung berechnet. Der berechnete Zeitpunkt, in dem das Zündsignal ansteigen soll, wird im Ausgangsvergleichsregister 22 (OCR3), das in Fig. 2 gezeigt ist, gesetzt. Im Schritt 306 wird eine Umdrehung der Kurbelwelle erfaßt und eine Einzelumdrehungs-Startan­ forderung ausgegeben. Im Schritt 307 werden die Sollaus­ gangsmuster und deren Sollzeitpunkte in virtuellen Aus­ gangsvergleichsregistern gesetzt. Im Schritt 312 wird von den im virtuellen OCR(1-n) gesetzten Zeitpunkten, die im Schritt 307 aktualisiert worden sind, der als erster eintretende Zeitpunkt in dem Hardware-OCR1 gesetzt. Im Schritt 313 werden von den Zeitpunkten, die in einem im Schritt 307 aktualisierten virtuellen OCR(2-n) gesetzt sind, der als erster eintretende Zeitpunkt im Hardware- OCR2 gesetzt.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm einer Aufgabe, die eine Startanforderung in Intervallen von 10 ms erzeugt, die vom Zeitgeber 6 gezählt werden. Im Schritt 309 dieser Aufgabe wird vom Luftmengensensor (AFM-Sensor) 105 ein Signal empfangen, mit dem die Ansaugluftmenge berechnet wird.
Fig. 10 ist ein Flußdiagramm der Aufgabe, die eine Start­ anforderung in Intervallen einer Umdrehung der Kurbel­ welle erzeugt. Im Schritt 310 wird vom O₂-Sensor 108 ein Signal empfangen. Im Schritt 311 wird die Kraftstoffein­ spritzzeit auf der Grundlage des empfangenen O₂-Sensorsi­ gnals verlängert oder verkürzt, damit das Luft-/Kraft­ stoffverhältnis einen Wert von 14 : 7 erreicht wird.
Fig. 11 ist ein Flußdiagramm einer OCR1-Startanforde­ rungsaufgabe. Im Schritt 312 dieser Aufgabe wird das OCR1 aktualisiert.
Fig. 12 ist ein Flußdiagramm einer OCR2-Startanforde­ rungsaufgabe. Im Schritt 313 dieser Aufgabe wird das OCR2 aktualisiert.
Fig. 13 ist ein Flußdiagramm einer OCR3-Startanforde­ rungsaufgabe. Im Schritt 314 dieser Aufgabe wird ein Abstiegsflankenwinkel des Zündimpulssignals im OCR3 gesetzt.
Die Aktualisierung der virtuellen OCRs im Schritt 307, die Aktualisierung des OCR1 im Schritt 312 und die Aktua­ lisierung des OCR2 im Schritt 313 sind für die vorlie­ gende Erfindung besonders charakteristisch. Diese Verar­ beitungen werden im folgenden mit Bezug auf genauere Flußdiagramme weiter beschrieben.
Fig. 14 ist ein genaues Flußdiagramm einer Aktualisie­ rungsverarbeitung eines virtuellen OCR. Die hier be­ schriebene Aktualisierungsverarbeitung ist diejenige für die Zeitablaufsteuerung der in Verbindung mit Fig. 6 beschriebenen 120°-Intervall-Verarbeitung (a). Im Schritt 315 von Fig. 14 werden die Ausgangszeitpunkte (f1), (f2), (f3) und (f4) aus der Basis-Kraftstoffeinspritzmenge TI und der Kraftstoffeinspritz-Zeitablaufsteuerung TITM, die im Schritt 304 erfaßt werden, berechnet. Im Schritt 316 werden die Ausgangsmuster für jeden der berechneten Ausgangszeitpunkte erzeugt. Im Schritt 317 werden die auf diese Weise erhaltenen Ausgangszeitpunkte und Ausgangsmu­ ster in virtuellen OCRs gespeichert.
Die Ergebnisse der obigen Schritte sind in Fig. 15 zusam­ mengefaßt. Die Ausgangszeitpunkte der Zeitablaufsteuerun­ gen der 120°-Intervall-Prozesse (a), (b), (c) und (d) und die diesen Zeitpunkten entsprechenden Ausgangsmuster nehmen die aufgelisteten Werte an.
Fig. 16 ist ein genaues Flußdiagramm einer OCR1-Aktuali­ sierungsverarbeitung. Im Schritt 318 wird das virtuelle OCR(1-n), dessen Inhalt als erster ausgegeben werden soll, ermittelt. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall-Verarbeitung (a) ist der Ausgangszeitpunkt (f1). Im Schritt 319 wird das als erstes auszugebende Ausgangsmuster zur Zwischenspeicherschaltung 29 übertra­ gen. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall- Verarbeitung (a) ist das Ausgangsmuster 0001. Im Schritt 320 wird der Ausgangszeitpunkt (f1), der im Schritt 318 erfaßt wurde und bei dem die erste Ausgabe erfolgt, zum Ausgangsvergleichsregister 14 (OCR1) übertragen. Dadurch kann die Zwischenspeicherschaltung 27 das Ausgangsmuster 0001 im Ausgangszeitpunkt (f1) automatisch ausgeben.
Fig. 17 ist ein genaues Flußdiagramm der OCR2-Aktualisie­ rungsverarbeitung. Im Schritt 321 wird das virtuelle OCR(2-n), dessen Inhalt als erster ausgegeben werden soll, ermittelt. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall-Verarbeitung (a) ist der Ausgangszeitpunkt (f2). Im Schritt 322 wird das als erstes auszugebende Ausgangsmuster zur Zwischenspeicherschaltung 30 übertra­ gen. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall- Verarbeitung (a) ist das Ausgangsmuster 1110. Im Schritt 323 wird der Ausgangszeitpunkt (f2), der im Schritt 321 erfaßt worden ist und bei dem die erste Ausgabe erfolgen soll, zum Ausgangsvergleichsregister 18 (OCR2) übertra­ gen. Dadurch kann die Zwischenspeicherschaltung 28 das Ausgangsmuster 1110 im Ausgangszeitpunkt (f2) automatisch ausgeben. Da im Ausgangszeitpunkt (f2) das Ausgangsmuster der Zwischenspeicherschaltung 27 durch 0001 gegeben ist und dasjenige der Zwischenspeicherschaltung 28 durch 1110 gegeben ist, besitzen sämtliche ausgegebenen Kraftstoff­ einspritzsignale INJ#1, INJ#2, INJ#3 und INJ#4 den Wert 0, so daß die Kraftstoffeinspritzung angehalten wird.
Die obige Verarbeitung ermöglicht lediglich einem FRC und zwei OCRs, die erforderlichen Motor-Kraftstoffeinspritz­ signale auszugeben. Dies führt zu einem vereinfachten Hardwareaufbau des Einchip-Mikrocomputers. Wenn das Pro­ gramm für virtuelles OCR geeignet abgeändert wird, kann der Mikrocomputer mit den gleichen Spezifikationen irgendeinen anderen Motor mit einer anderen Anzahl von Zylindern steuern.
Die Aktualisierung der virtuellen OCRs und diejenige des OCR(n) sollte vorzugsweise 3,2 µs oder weniger dauern, weil der eingegebene Taktzyklus für den frei schwingenden Zähler 16 3,2 µs beträgt. Zum Beispiel umfaßt die Aktua­ lisierung der virtuellen OCRs ungefähr 64 Schritte. Das bedeutet, daß die Taktfrequenz des Mikrocomputers vor­ zugsweise 20 MHz oder mehr betragen sollte.
Im folgenden wird eine Beschreibung von weiteren verein­ fachten Beispielen der Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung 5 und des freischwingenden Zeitgebers 7 gegeben.
Fig. 18 ist ein genaues Blockschaltbild eines vereinfach­ ten freischwingenden Zeitgebers 7. Verglichen mit der in Fig. 2 gezeigten Struktur enthält dieser freischwingende Zeitgeber 7 das Ausgangsvergleichsregister 18 (OCR2) und den Komparator 17 nicht. Fig. 19 ist ein genaues Block­ schaltbild einer vereinfachten Ausgangsmuster-Erzeugungs­ schaltung 5. Verglichen mit der in Fig. 3 gezeigten Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung enthält diese Aus­ gangsmuster-Erzeugungsschaltung 5 die einen Kanal bilden­ den Ausgangsmuster-Erzeugungsteile sowie die UND-Gatter 23, 24, 25 und 26 nicht. Bei diesen Strukturen werden vier Impulsausgänge unter Verwendung der Zeiteinstellung in einem Ausgangsvergleichsregister 14 (QCR1) gesteuert.
Fig. 20 ist ein Zeitablaufdiagramm von Signalen, die für die Motorsteuerung verwendet werden. Das Zeitablaufdia­ gramm zeigt von oben nach unten typische Formen der Si­ gnale vom POS-Sensor 102 und der Signale vom REF-Sensor 103 sowie den Wert des freischwingenden Zählers FRC und den Wert des Zählers CNT, der an den Vorderflanken des POS-Sensorsignals hochgezählt wird. Das Zeitablaufdia­ gramm zeigt weiterhin, ebenfalls von oben nach unten, Signalformen des Kraftstoffeinspritzsignals INJ#1 für den ersten Zylinder, des Kraftstoffeinspritzsignals INJ#2 für den zweiten Zylinder, des Kraftstoffeinspritzsignals INJ#3 für den dritten Zylinder, des Kraftstoffeinspritz­ signals INJ#4 für den vierten Zylinder sowie des Zündsi­ gnals IGN. Außerdem zeigt das Zeitablaufdiagramm Signal­ formen der Zeitablaufsteuerung für die 120°-Intervall- Verarbeitung, die OCR1-Verarbeitung und die OCR3-Verar­ beitung.
In der 120°-Intervall-Verarbeitung (a) werden die Motor­ drehzahl Ne, die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge TI, die Kraftstoffeinspritz-Zeitablaufsteuerung TITM, die Zün­ dungs-Zeitablaufsteuerung ADV sowie die Zündsignal-Im­ pulsbreite DWELL berechnet. Anhand dieser berechneten Einstellungen werden Kraftstoffeinspritzimpuls-Ausgangs­ zeitpunkte f(1), f(2), f(3) und f(4) sowie die diesen Ausgangszeitpunkten entsprechenden Ausgangsmuster er­ zeugt. Der Ausgangszeitpunkt, bei dem eine erste An­ stiegsflanke auftritt, wird im OCR1 gesetzt, während das Ausgangsmuster für die erste Anstiegsflanke in der Zwi­ schenspeicherschaltung 29 gesetzt wird. Dann wird der Anstiegsflankenwinkel (c1) des Zündsignals IGN im OCR2 gesetzt. Wenn der Wert des Zählers CNT gleich (c1) wird, erhält das Zündsignal IGN eine Anstiegsflanke, gleichzei­ tig wird im OCR3 der Abstiegsflankenwinkel (c2) gesetzt. Wenn der Wert des Zählers CNT den Wert (c2) erreicht, erhält das Zündsignal IGN durch die beim Winkel (c1) erstellte Abstiegsflankeneinstellung eine Abstiegsflanke. Währenddessen wird im Zeitpunkt (f1) eine Anstiegsflanke des Kraftstoffeinstiegssignals automatisch ausgegeben, wenn das OCR1 beim Vergleich eine Übereinstimmung er­ reicht. In der OCR1-Verarbeitung (e) wird der Zeitpunkt (f2), bei dem die nächste Abstiegsflanke auftritt, im OCR1 gesetzt, außerdem wird das Ausgangsmuster für die nächste Abstiegsflanke in der Zwischenspeicherschaltung 29 gesetzt. Der Abstiegsflankenzeitpunkt (f2) entspricht der OCR1-Verarbeitung (i), in dem der nächste Anstiegs­ flankenzeitpunkt (f3) im OCR1 gesetzt wird und das Aus­ gangsmuster für die nächste Anstiegsflanke entsprechend gesetzt wird.
In dem in Fig. 20 gezeigten Zeitablaufdiagramm ist die obenbeschriebene 120°-Intervall-Verarbeitung (a) hin­ sichtlich ihrer Funktion mit den 120°-Intervall-Verarbei­ tungen (b), (c) und (d) identisch; ist die OCR1-Verarbei­ tung (e) mit den OCR1-Verarbeitungen (f), (g) und (h) identisch; und ist die OCR1-Verarbeitung (i) mit den OCRI-Verarbeitungen (j), (k) und (l) identisch.
Nun werden mit Bezug auf die Fig. 21 bis 25 mehrere Flußdiagramme für die Steuerung des die obenbeschriebene Hardware verwendenden Kraftfahrzeugmotor-Steuersystems beschrieben.
Fig. 21 ist ein Flußdiagramm einer Aufgabe, die eine Startanforderung in Intervallen von 120° des Kurbelwin­ kels erzeugt. Im Schritt 303 wird der Inhalt des ICR17, in dem die Anstiegsflanken-Zeitablaufsteuerung des REF- Signals gespeichert ist, dazu verwendet, den Impulszyklus des REF-Signals zu ermitteln. Mit dem erhaltenen Impuls­ zyklus wird entsprechend die Motordrehzahl berechnet. Im Schritt 304 werden die Basis-Kraftstoffeinspritzmenge TI und die Kraftstoffeinspritz- Zeitablaufsteuerung TITM aus Daten wie etwa der Motordrehzahl und der Ansaugluftmenge berechnet. Der berechnete Zeitpunkt, bei dem das Zündsi­ gnal eine Anstiegsflanke besitzen soll, wird im Ausgangs­ vergleichsregister 22 (OCR3) gesetzt, das in Fig. 2 gezeigt ist. Im Schritt 306 wird eine Umdrehung der Kurbelwelle erfaßt, ferner wird eine Einzelumdrehungs- Startanforderung ausgegeben. Im Schritt 400 werden Soll- Ausgangsmuster sowie deren Ausgangszeitpunkte den virtuellen OCRs gesetzt. Im Schritt 401 wird von den im Schritt 307 in den virtuellen OCRs gesetzten Zeitpunkten der als erster auftretende Zeitpunkt im Hardware-OCR1 gesetzt. Das Ausgangsmuster für diesen Zeitpunkt wird in der Zwischenspeicherschaltung 29 gesetzt.
Fig. 22 ist ein Flußdiagramm einer OCR1-Startanforde­ rungsaufgabe. Im Schritt 401 dieser Aufgabe wird das OCR1 aktualisiert.
Wie weiter oben erwähnt, ist Fig. 13 ein Flußdiagramm der OCR3-Startanforderungsaufgabe. Im Schritt 314 dieser Aufgabe wird der Abstiegsflankenwinkel des Zündimpuls­ signals im OCR3 gesetzt.
Die Aktualisierung der virtuellen OCRs im Schritt 400 und die Aktualisierung des OCR1 im Schritt 401 sind für die vorliegende Erfindung besonders charakteristisch. Diese Verarbeitungen werden im folgenden mit Bezug auf genauere Flußdiagramme genauer beschrieben.
Fig. 23 ist ein genaues Flußdiagramm der Aktualisierungs­ verarbeitung von virtuellen OCRs. Die hier beschriebene Aktualisierungsverarbeitung ist diejenige für die Zeitab­ laufsteuerung der in Verbindung mit Fig. 20 beschriebenen 120°-Intervall-Verarbeitung (a). Im Schritt 402 von Fig. 23 werden die Ausgangszeitpunkte (f1), (f2), (f3) und (f4) anhand der Basis-Kraftstoffeinspritzmenge TI und der Kraftstoffeinspritz-Zeitablaufsteuerung TITM, die im Schritt 304 erfaßt werden, berechnet. Im Schritt 403 wird das Ausgangsmuster für jeden der berechneten Ausgangs­ zeitpunkte erzeugt. Im Schritt 404 werden die auf diese Weise erhaltenen Ausgangszeitpunkte und Ausgangsmuster in virtuellen OCRs gespeichert.
Die Ergebnisse der obigen Schritte sind in Fig. 24 zusam­ mengefaßt. Die Ausgangszeitpunkte für die Zeitablauf­ steuerungen der 120°-Intervall-Verarbeitungen (a), (b), (c) und (d) sowie die diesen Zeitpunkten entsprechenden Ausgangsmuster nehmen die aufgelisteten Werte an.
Fig. 25 ist ein genaues Flußdiagramm der OCR1-Aktualisie­ rungsverarbeitung. Im Schritt 405 wird das virtuelle OCR(1-n), dessen Inhalt als erster ausgegeben werden soll, ermittelt. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall-Verarbeitung (a), ist der Ausgangszeitpunkt (f1). Im Schritt 406 wird das als erstes auszugebende Ausgangsmuster zur Zwischenspeicherschaltung 20 übertra­ gen. Für die Zeitablaufsteuerung der 120°-Intervall- Verarbeitung (a) lautet das Ausgangsmuster 0001. Im Schritt 407 wird der erste Ausgabezeitpunkt (f1), der im Schritt 405 ermittelt worden ist und bei dem die erste Ausgabe erfolgen soll, zum Ausgangsvergleichsregister 14 (OCR1) übertragen. Dadurch kann die Zwischenspeicher­ schaltung 27 im Ausgangszeitpunkt (f1) automatisch das Ausgangsmuster 0001 ausgeben.
Die obige Verarbeitung ermöglicht nur einem FRC und nur einem OCR, die erforderlichen Motor-Kraftstoffeinspritz­ signale auszugeben. Dies führt zu einem nochmals einfa­ cheren Hardwareaufbau des Einchip-Mikrocomputers. Wenn das Programm für die virtuellen OCRs geeignet abgeändert wird, kann der Mikrocomputer mit denselben Spezifikatio­ nen irgendeinen anderen Motor mit einer anderen Anzahl von Zylindern steuern.
Nun wird eine nochmals andere Art der Implementierung der Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung 5 beschrieben. Wie in Fig. 26 gezeigt, wird, wenn der Komparator 15 eine Daten­ übereinstimmung feststellt, das Ausgangssignal der Zwi­ schenspeicherschaltung 29, die den Anstieg der Kraft­ stoffeinspritzsignale bewirkt, über UND-Gatter 39, 40, 41 und 42 in die Setzanschlüsse der RS-Flipflop-Schaltungen 47, 48, 49 und 50 ausgegeben. Wenn der Komparator 17 eine Datenübereinstimmung feststellt, wird das Ausgangssignal der Zwischenspeicherschaltung 30, das den Abstieg der Kraftstoffeinspritzsignale bewirkt, über UND-Gatter 43, 44, 45 und 46 in die Rücksetzanschlüsse der RS-Flipflop- Schaltungen 47, 48, 49 und 50 eingegeben.
Fig. 27 ist eine Wahrheitstabelle einer RS-Flipflop- Schaltung, die die RS-Flipflop-Schaltungen 47, 48, 49 und 50 repräsentiert. Aus dieser Wahrheitstabelle geht her­ vor, daß die Kraftstoffeinspritzsignale INJ#1, INJ#2, INL#3 und INL#4 jeweils auf 1 gesetzt werden, wenn der entsprechende Ausgang von der Zwischenspeicherschaltung 29 im Zeitpunkt einer Datenübereinstimmung im Komparator 15 den Wert 1 besitzt; die Kraftstoffeinspritzsignale INJ#1, INJ#2, INL#3 und INL#4 werden jeweils auf 0 zu­ rückgesetzt, wenn der entsprechende Ausgang von der Zwischenspeicherschaltung 30 im Zeitpunkt einer Überein­ stimmung im Komparator 17 den Wert 1 besitzt. Der obige Aufbau vereinfacht die Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung erheblich und reduziert die Belastung durch die Software- Verarbeitung.
Im folgenden wird ein Beispiel erläutert, wie die vorlie­ gende Erfindung auf einen Einchip-Mikrocomputer angewen­ det werden kann, damit dieser die Zündsignale IGN#1, IGN#2, IGN#3 und IGN#4 ausgibt. Fig. 28 ist ein Block­ schaltbild, das eine Übersicht über den Hardwareaufbau eines Kraftfahrzeugmotor-Steuersystems gibt, dessen Zündsignal-Ausgabeabschnitt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschaffen ist. Dieser Hard­ wareaufbau ist eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Aufbaus, zu dem eine Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung 51 hinzugefügt ist und bei dem der freischwingende Zeit­ geber 52 verbessert ist. Es sollte darauf hingewiesen werden, daß die Ausgangsmuster-Erzeugungsschaltung 51 irgendeine der in den Fig. 3, 19 und 26 dargestellten Schaltungen sein kann. Fig. 29 ist ein Blockschaltbild des verbesserten freischwingenden Zeitgebers 52. Dieser verbesserte freischwingende Zeitgeber besitzt ein Aus­ gangsvergleichsregister 53 (OCR4) und einen Komparator 54, die neu hinzugefügt sind, während er ansonsten struk­ turell mit seinem Gegenstück für den Kraftstoffeinspritz­ signal-Ausgangsabschnitt übereinstimmt. Da der Hardware­ aufbau der gleiche wie derjenige des Kraftstoffeinspritz­ signal-Ausgangsabschnitts ist, bleiben die notwendigen Programminhalte die gleichen und werden daher nicht nochmals beschrieben.
Das obige Schema erlaubt lediglich einem Zähler CNT und zwei OCRs, die erforderlichen Motorzündsignale auszuge­ ben. Dies führt zu einem erheblich vereinfachten Hard­ wareaufbau des Einchip-Mikrocomputers. Wenn das Programm für virtuelle OCRs geeignet abgeändert wird, kann der Mikrocomputer mit den gleichen Spezifikationen irgendei­ nen anderen Motor mit einer anderen Anzahl von Zylindern steuern.
Wie oben beschrieben, kann der Einchip-Mikrocomputer gemäß der vorliegenden Erfindung viele Impulssignalaus­ gänge verarbeiten und einen großen Bereich von Impulsaus­ gangs-Peripheriefunktionen mit einem hohen Grad an Frei­ heit implementieren. Die erweiterten Merkmale der vorlie­ genden Erfindung können insgesamt bei erheblich reduzier­ ten Kosten erhalten werden. Zur Veranschaulichung ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft an eine Steuervorrich­ tung für ein Kraftfahrzeugmotor-Gesamtsteuersystem ange­ paßt, das eine große Anzahl von Impulssignalausgängen verwendet.
Da viele offensichtlich verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung geschaffen werden können, ohne von ihrem Geist und von ihrem Umfang abzuweichen, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht auf die besonderen Ausführungsformen, sondern nur auf den durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang einge­ schränkt.

Claims (10)

1. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen, mit
einer CPU (2), die eine Betriebsablaufverarbei­ tung und interne Steuerungen ausführt,
einen ROM (9), der ein Steuerprogramm speichert, mit dem die CPU (2) gesteuert wird, und
einen RAM (10), der von der CPU (2) in der Weise gesteuert wird, daß Daten in ihn geschrieben und von ihm gelesen werden,
gekennzeichnet durch
einen freischwingenden Zähler (16), der in kon­ stanten Intervallen hochgezählt wird,
Vergleichsregister (14, 18), deren Inhalte mit dem Inhalt des freischwingenden Zählers (16) verglichen werden,
Komparatoren (15, 17), die den Inhalt des frei­ schwingenden Zählers (16) mit den Inhalten der Ver­ gleichsregister (14, 18) vergleichen und im Zeitpunkt einer Übereinstimmung eine Unterbrechung erzeugen,
Zwischenspeicherschaltungen (27 bis 30), die von der CPU (2) in der Weise gesteuert werden, daß sie entwe­ der ein Ein-Signal oder ein Aus-Signal für jeden der Ausgangsanschlüsse speichern und das gespeicherte Signal durch jeden der Ausgangsanschlüsse ausgeben, wobei die Inhalte der Zwischenspeicherschaltungen (27 bis 30) bei der Unterbrechung aktualisiert werden,
eine erste Impulserzeugungseinrichtung (5, 7), die die Vergleichsregister (14), die Komparatoren (15) und die Zwischenspeicherschaltungen (27, 29) enthält,
eine zweite Impulserzeugungseinrichtung (5, 7), die die Vergleichsregister (18), die Komparatoren (17) und die Zwischenspeicherschaltungen (28, 30) enthält, und
wenigstens drei Gatter (23 bis 26), wovon jedes mit der ersten und mit der zweiten Impulserzeugungsein­ richtung (5) verbunden ist und auf der Grundlage der Signale von den zwei Erzeugungseinrichtungen (5) Impuls­ signale (INJ#1 bis INJ#4) nach außen ausgibt.
2. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einheit von ersten Impulserzeu­ gungseinrichtungen und wenigstens eine Einheit von zwei­ ten Impulserzeugungseinrichtungen.
3. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Impulserzeugungseinrich­ tungen (5, 7) die Anstiegsflanken bzw. die Abstiegsflan­ ken der nach außen auszugebenden Impulssignale (INJ#1 bis INJ#4) erzeugen.
4. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6), die ein Taktsignal mit einer Frequenz von wenigstens 20 MHz erzeugt.
5. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen, mit
einer CPU (2), die Betriebsablaufverarbeitungen ausführt,
einen ROM (9), der ein Steuerprogramm speichert, mit dem die CPU (2) gesteuert wird, und
einen RAM (10), der von der CPU (2) in der Weise gesteuert wird, daß in ihn Daten geschrieben und von ihm Daten gelesen werden,
gekennzeichnet durch
einen freischwingenden Zähler (16), der in kon­ stanten Intervallen hochgezählt wird,
Vergleichsregister (14, 18), deren Inhalte mit dem Inhalt des freischwingenden Zählers (16) verglichen werden,
Komparatoren (15, 17), die den Inhalt des frei­ schwingenden Zählers (16) mit den Inhalten der Ver­ gleichsregister (14, 18) vergleichen und bei einer Über­ einstimmung eine Unterbrechung erzeugen,
Zwischenspeicherschaltungen (27 bis 30), die von der CPU (2) gesteuert werden, entweder ein Ein-Signal oder ein Aus-Signal bezüglich der Ausgangsanschlüsse speichern und das gespeicherte Signal über die Ausgangs­ anschlüsse ausgeben, wobei die Inhalte der Zwischenspei­ cherschaltungen (27 bis 30) bei der Unterbrechung aktua­ lisiert werden,
ersten Impulserzeugungseinrichtungen (5, 7), die die Vergleichsregister (14), die Komparatoren (15), die Zwischenspeicherschaltungen (29) und ein Gatter (39 bis 42) enthalten und auf der Grundlage des Unterbrechungs­ signals von den Vergleichsregistern (14) und den Kompara­ toren (15) sowie auf der Grundlage des Ausgangssignals von den Zwischenspeicherschaltungen (29) ein Signal ausgeben,
zweiten Impulserzeugungseinrichtungen (5), die die Vergleichsregister (18), die Komparatoren (17), die Zwischenspeicherschaltungen (30) und ein Gatter (43 bis 46) enthalten und auf der Grundlage des Unterbrechungs­ signals von den Vergleichsregistern (18) und den Kompara­ toren (18) sowie auf der Grundlage des Ausgangssignals von den Zwischenspeicherschaltungen (30) ein Signal ausgeben, und
wenigstens drei Flipflop-Torschaltungen (47 bis 50), wovon jedes mit den ersten und zweiten Impulserzeu­ gungseinrichtungen (5) verbunden ist auf der Grundlage der Signale von den zwei Erzeugungseinrichtungen (5, 7) nach außen Impulssignale (INJ#1 bis INJ#4) ausgeben.
6. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch wenigstens eine Einheit von ersten Impulserzeu­ gungseinrichtungen und wenigstens eine Einheit von zwei­ ten Impulserzeugungseinrichtungen.
7. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Impulserzeugungseinrich­ tungen (5, 7) die Anstiegsflanke bzw. die Abstiegsflanke der nach außen auszugebenden Impulssignale (INJ#1 bis INJ#4) erzeugen.
8. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (6), die ein Taktsignal mit einer Frequenz von wenigstens 20 MHz erzeugt.
9. Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen, mit
einer CPU (2), die Betriebsablaufverarbeitungen und interne Steuerungen ausführt,
einem ROM (9), der ein Steuerprogramm speichert, mit dem die CPU (2) gesteuert wird, und
einem RAM (10), der von der CPU (2) in der Weise gesteuert wird, daß in ihn Daten geschrieben und von ihm Daten gelesen werden,
gekennzeichnet durch
einem freischwingenden Zähler (16), der in kon­ stanten Intervallen hochgezählt wird,
Vergleichsregister, deren Inhalte mit dem Inhalt des freischwingenden Zählers (16) verglichen werden,
Komparatoren (15, 17), die den Inhalt des frei­ schwingenden Zählers (16) mit den Inhalten der Ver­ gleichsregister (14, 18) vergleichen und bei einer Über­ einstimmung eine Unterbrechung erzeugen, und
Zwischenspeicherschaltungen (27 bis 30), die von der CPU (2) gesteuert werden, entweder ein Ein-Signal oder ein Aus-Signal bezüglich jedes Ausgangsanschluß speichern und das gespeicherte Signal über jeden der Ausgangsanschlüsse ausgegeben, wobei die Inhalte der Zwischenspeicherschaltungen (27 bis 30) bei der Unterbre­ chung aktualisiert werden,
wobei die Anzahl der Impulssignalausgänge (INJ#1 bis INJ#4), die synchron mit dem freischwingenden Sender (16) erfolgen, um wenigstens Eins größer als die Anzahl der Vergleichsregister (14, 18) ist.
10. Motorsteuersystem, mit
einem Motor (101),
wenigstens einem Kraftstoffeinspritzventil (104), das dem Motor (101) Kraftstoff zuführt,
wenigstens einer Zündeinrichtung (107), die das Luft-/Kraftstoffgemisch zündet,
einem Luftmengenmesser (105), der die in den Motor (101) strömende Luftmenge mißt,
einer Drosselklappe (104), die die in den Motor (101) strömende Luftmenge dosiert, und
einer Steuervorrichtung (1), die die Kraftstoff­ einspritzventile (104) und die Zündeinrichtungen (107) steuert,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung den Einchip-Mikrocomputer nach den Ansprüchen 1, 5 oder 9 enthält.
DE19527347A 1994-07-27 1995-07-26 Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen wie etwa eine Kraftfahrzeugmotor-Steuervorrichtung Expired - Lifetime DE19527347B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17512094A JP3323655B2 (ja) 1994-07-27 1994-07-27 制御用処理装置及び1チップマイクロコンピュータ
JP6-175120 1994-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19527347A1 true DE19527347A1 (de) 1996-02-08
DE19527347B4 DE19527347B4 (de) 2007-10-11

Family

ID=15990633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19527347A Expired - Lifetime DE19527347B4 (de) 1994-07-27 1995-07-26 Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen wie etwa eine Kraftfahrzeugmotor-Steuervorrichtung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5975739A (de)
JP (1) JP3323655B2 (de)
KR (1) KR100352264B1 (de)
DE (1) DE19527347B4 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19647407A1 (de) * 1996-11-15 1998-05-20 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug
WO2009021817A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Begleit-chip zur anwendung in einer motorsteuerung

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6550015B1 (en) * 1999-02-10 2003-04-15 Advanced Micro Devices Inc. Scalable virtual timer architecture for efficiently implementing multiple hardware timers with minimal silicon overhead
US6349388B1 (en) * 1999-05-07 2002-02-19 Advanced Micro Devices, Inc. Timer processing engine for supporting multiple virtual minimum time timers
JP2004324425A (ja) * 2003-04-21 2004-11-18 Keihin Corp 内燃機関の制御装置
KR100925274B1 (ko) * 2007-08-28 2009-11-05 성균관대학교산학협력단 다축 모션 제어 회로 및 장치
US8181175B1 (en) 2008-01-28 2012-05-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Accounting for resource usage time by a virtual machine
KR101993626B1 (ko) * 2012-12-11 2019-06-28 삼성전자 주식회사 특수 기능 레지스터를 포함하는 시스템 온 칩 및 그 동작 방법
CN103676736A (zh) * 2013-11-30 2014-03-26 成都天奥信息科技有限公司 单片机加电启动时信号稳定性的电路
CN108310544A (zh) * 2018-01-31 2018-07-24 广东顺德工业设计研究院(广东顺德创新设计研究院) 注射泵控制设备、方法以及装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59196470A (ja) * 1983-04-23 1984-11-07 Nissan Motor Co Ltd 車輪速及びまたは車輪加減速度検出方法
JPH0628340B2 (ja) * 1985-12-24 1994-04-13 ソニ−・テクトロニクス株式会社 アナログ・デジタル変換装置用校正方法
US4942522A (en) * 1988-08-19 1990-07-17 Motorola, Inc. Timer channel with multiple timer reference features
US5418932A (en) * 1990-02-01 1995-05-23 Hitachi, Ltd. Generation of width modulated pulses by relatively adjusting rising and falling edges upon comparison of counter with programmably stored values
JP3195975B2 (ja) * 1990-02-01 2001-08-06 株式会社日立製作所 パルス信号発生装置とマイクロコンピュータ及び連想メモリ
US5377347A (en) * 1990-03-28 1994-12-27 Nec Corporation Data processor for generating pulse signal in response to external clock including flipflop
US5233573A (en) * 1992-07-01 1993-08-03 Motorola Inc. Digital data processor including apparatus for collecting time-related information
US5535376A (en) * 1993-05-18 1996-07-09 Motorola, Inc. Data processor having a timer circuit for performing a buffered pulse width modulation function and method therefor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19647407A1 (de) * 1996-11-15 1998-05-20 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug
FR2756069A1 (fr) * 1996-11-15 1998-05-22 Siemens Ag Appareil de commande, notamment pour une utilisation dans un vehicule automobile
DE19647407C2 (de) * 1996-11-15 1998-09-03 Siemens Ag Steuergerät, insbesondere für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug
WO2009021817A1 (de) * 2007-08-16 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Begleit-chip zur anwendung in einer motorsteuerung

Also Published As

Publication number Publication date
KR100352264B1 (ko) 2002-12-26
JP3323655B2 (ja) 2002-09-09
US5975739A (en) 1999-11-02
JPH0844406A (ja) 1996-02-16
DE19527347B4 (de) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2845351C2 (de) Eingangssignal-Prozessor für elektronische Brennkraftmaschinen-Regelanordnung
DE2845356C2 (de)
DE3100825C2 (de)
DE2929516C2 (de) Elektrisch gesteuerte Kraftstoffeinspritzeinrichtung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine
WO1994023192A1 (de) Geberanordnung zur schnellen zylindererkennung bei einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine
WO1987005971A1 (en) Process for identifying the working cycle of a cylinder in an internal combustion engine
DE69212479T2 (de) Verfahren zum feststellen der winkellage einer kurbelwelle eines verbrennungsmotors
DE2845024C3 (de) Verfahren zur elektronischen Zündverstellungsregelung bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE2845353C2 (de) Elektronische Regeleinrichtung für Brennkraftmaschinen
EP0097826B1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Mikrorechners
DE2640791A1 (de) Anordnung zur erzeugung von steuersignalen, insbesondere fuer die ausloesung von zuend- und einspritzvorgaengen bei brennkraftmaschinen
DE2929797C2 (de) Verfahren und Anordnung zum Steuern der Kraftstoffzufuhr, insbesondere der Kraftstoffeinspritzung, zu einer Brennkraftmaschine
DE3143191C2 (de) Datenabtastsystem für eine elektronische Steuerung für eine Brennkraftmaschine
DE19527347A1 (de) Einchip-Mikrocomputer für Steuervorrichtungen wie etwa eine Kraftfahrzeugmotor-Steuervorrichtung
DE2816261A1 (de) Elektronische zuendsteuervorrichtung
DE2932050A1 (de) Drehzahl-messumformer fuer brennkraftmaschinen
DE69317795T3 (de) Elektronische motorsteuerung
DE2845357C2 (de)
DE3638565C2 (de)
DE2935679A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum steuern einer brennkraftmaschine
DE4229773C2 (de) Verfahren zur Zylindererkennung von Brennkraftmaschinen
DE3413105C3 (de) Einrichtung zur Bestimmung eines Voreilwinkels für die Kraftstoff-Einspritzung eines Dieselmotors
DE3819395A1 (de) System zur steuerung des zuendzeitpunktes eines verbrennungsmotors
DE3202614A1 (de) Regeleinrichtung fuer den spritzbeginn bei einer mit selbstzuendung arbeitenden brennkraftmaschine
DE4125677A1 (de) Notlauffaehige steuervorrichtung an einer brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right