DE2932050C2 - Drehzahl-Meßgerät für Brennkraftmaschinen bzw. Geschwindigkeits-Meßgerät für Fahrzeuge - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch

eine Zentraleinheit (CPU, 114), die aus dem Zählerstand des Zählers (462) je nach Zählerstand in einem von mehreren Drehzahl- bzw. Geschwindigkeitsbereichen (I, II, IU) mit unterschiedlicher Zählzeit die Echtzeit-Drehzahl bzw. -Geschwindigkeit ermittelt.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (CPU, 114) die Betriebsart wählt in Abhängigkeit von dem momentan geladenen Zählerstand (RPM COUNT) und dem vorhergehenden Zählerstand (Fl) durch deren Vergleich mit vorgegebenen Werten.

3. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (CPU, 114) eine Korrektur-Operation eines Überlauf-Zählerstandes vornimmt, wenn

— der momentan geladene Zählerstand (RPM COUNT) kleiner ist als ein erster vorbestimmter Wert (2⁷) und

— der vorhergehende Wert (P 1) größer ist als ein zweiter vorbestimmter Wert (800), der seinerseits größer ist als der erste vorbestimmte Wert (2⁷)-

Die Erfindung betrifft einen Drehzahl-Meßumformer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In digital arbeitenden Steuerungen für Brennkraftmaschinen ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine ein wichtiger Eingangs-Datenwert zusammen mit dem in einen Brennraum gespeisten Luft-Durchsatz. Das heißt, das Ausmaß der Genauigkeit eines derartigen Eingangs-Datenwertes hat einen großen Einfluß auf das Brennkraftmaschinen-Steuerungsverhalten. Die Drehzahl N der Brennkraftmaschine beträgt einige zehn U/ min bei niedriger Geschwindigkeit während des Anlassens und ca. 6000 bei hohen Geschwindigkeiten. Die Drehzahl A/kann erhalten werden, indem während einer bestimmten Zeitdauer die durch einen Kurbelwinkel-Sensor erzeugten Impulse gezählt werden. Es sei nun angenommen, daß der Kurbelwinkel-Sensor so aufgebaut ist, daß er einen Impuls erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um 0,5° des Kurbelwinkels dreht, und daß die Meß-Zeitdauer einen festen Wert TW₀ besitzt Es sei auch angenommen, daß die zu messende Drehzahl im Bereich von 0 bis 6400 U/min liegt, da Drehzahlen höher als ca. 6000 U/min gewöhnlich in einem gefährlichen Bereich sind. Wenn die Meßdaten als ein Digital-Signal von 2¹⁰ Bits angezeigt werden, ist die Zeitdauer TW₀ (ms) durch die folgende Gleichung gegeben:

6400

das heißt

2¹⁰ - 0,5 1000

360°

TW₀

■60,

4. Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Eingabe/Angabe- Einheit (120). die außer dem Zähler (462) zum Zählen der Impulse vom Drehwinkel-Sensor (98)

— ein erstes Register (426) zum Speichern von durch die Zentraleinheit (CPU, 114) abgegebenen, eine Zeitdauer darstellenden Daten,

— einen Zeitgeber (460) zum Zusammenzählen von jeweils nach einer festen Zeitdauer erzeugten Impulsen,

— einen Vergleicher (480) zum Vergleichen der im ersten Register (426) gespeicherten Daten mit dem Zählerstand am Zeitgeber (460) und zum Erzeugen eines den Zähler (462) rücksetzenden Impulses bei Erreichen oder Überschreiten eines gesetzten Wertes für den Zählerstand am Zeitgeber (460) und

— eine Steuerschaltung zum Ändern der im ersten Register (426) gesetzten Daten entsprechend dem vorhergehenden Zählerstand (Pl) des Zählers (462).

5. Meßgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

40

45 TW₀= -j- «13,333(ms).

Wenn so P Winkelimpulse in der Zeitdauer von ca. 13 ms erfaßt werden, ist die Drehzahl N durch die folgende Gleichung gegeben:

50 N-

Die Auflösung des Drehzahl-Eingangswertes beträgt in diesem Fall 25/4 U/min je Stelle. Da ein Fehler von ± 1 Stelle höchstens im Meßwert vorliegen kann, wird der relative Fehler ε (%) zur Drehzahl N wie folgt ausgedrückt:

60 ε =

25
4jV

Im Ergebnis steigt der Fehler also stark an, wenn N kleiner wird. Da bekanntlich die Kraftstoff-Einspritzzeit Tp in Abhängigkeit von der Drehzahl N der Brennkraft maschine ausgedrückt wird, ist es daher für die Genauigkeit der Brennkraftmaschinen-Steuerung sehr wichtig, die Brennkraftmaschinen-Drehzahl exakt zu messen. Aus der US-PS 38 63 153 ist nun ein Drehzahlanzci-

ger bekannt, bei dem der anzuzeigende Drehzahlwert aus dem Zählerabstand von mit den Ausgangsimpulsen von Drehwinkel-Sensoren gespeisten Zählern gewonnen wird. Dazu werden diese Zähler periodisch abgetastet, wobei die Abtastfrequenz in Abhängigkeit vom Absolutwert der Änderungsgeschwindigkeit für die Frequenz der zur Drehzahlanzeige dienenden Impulsfolge erhöht wird. Eine Echtzeitanzeige für die Drehzahl läßt sich so jedoch nicht gewinnen, und auch eine Berücksichtigung des Einflusses der Drehzahlgröße auf den Erfassungsfehler ist nicht vorgesehen, da die Impulspausen in den den Zählern zugeführten Impulsfolgen nicht verändert werden.

Mit fester Dauer der Zählintervalle arbeitet weiter auch ein aus der US-PS 40 56 778 bekanntes Digital-Tachometer, so daß auch dieses Gerät in seiner Meßgenauigkeit nicht voll zu befriedigen vermag.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß in allen Drehzahlbereichen der Brennkraftmaschinen genauer gemessen wird.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Drehzahl-Meßgerät bzw. ein Geschwindigkeits-Meßgerät, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Im Rahmen der Erfindung kann je nach der geforderten Genauigkeit mit einer angepaßten Unterteilung der zu erfassenden Drehzahlbereiche gearbeitet werden. So wird in den meisten Fällen eine Unterteilung in einen ersten Bereich niedriger Drehzahl, einen zweiten Bereich mittlerer Drehzahl und einen dritten Bereich hoher Drehzahl genügen, doch ist es ohne weiteres möglich, insbesondere für niedrige Drehzahl eine feinere Unterteilung vorzunehmen. Über die Drehzahlmessung hinaus erlaubt die Erfindung weiter auch eine Geschwindigkeitsmessung für Fahrzeuge mit bisher nicht erreichter Genauigkeit.

Die Erfindung ermöglicht gegenüber bestehenden Drehzahl-Meßgeräten eine hohe Genauigkeit bei der Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahl. Da die Berechnungsgenauigkeit der Kraftstoff-Einspritzzeit, des Zünd-Voreilwinkels od. dgl. aufgrund der Brennkraftmaschinen-Drehzahl bestimmt wird, ist auch das Steuerungsverhalten der Brennkraftmaschine entsprechend der Erfindung verbessert. Insbesondere ist die Steigerung der Genauigkeit bei niederen Drehzahlen beträchtlich, und das Steuerungsverhalten im Leerlauf ist wesentlich besser.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an Beispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig.] ein Blockschaltbild für eine Regeleinheit für eine Brennkraftmaschine,

F i g. 2 ein Blockschaltbild für eine Ausgangseinheit in der in F i g. 1 gezeigten Regeleinheit,

Fig.3 ein Blockschaltbild für einen Mikrostufen-Impulsgenerator der Eingabe/Ausgabe-Einheit in der Regeleinheit,

F i g. 4 eine Tabelle für die Beziehung zwischen Stufenimpulsen und Inhalten eines Stufenzählers,

F i g. 5 den zeitlichen Verlauf von Taktimpulsen und Stufenimpulsen,

F i g. 6A und 6B einen ersten bzw. einen zweiten Registersatz der Eingabe/Ausgabe-Einheit,

Fig.7 ein Blockschaltbild mit einem Taktgenerator und einem Adreß-Decodierer,

Fig.8 schematisch eine Ausgangs-Registergruppe der Eingabe/Ausgabe-Einheit,

Fig.9 ein Logikglied zum Erzeugen eines Bezugssignals,

F i g. 10 den zeitlichen Verlauf von Signalen an einzelnen Punkten des in F i g. 9 dargestellten Logikgliedes.
F i g. 11 ein Logikglied zum Erzeugen eines Winkelsignals,

F i g. 12 den zeitlichen Verlauf von Signalen an einzelnen Punkten des in F ι g. 11 dargestellten Logikgliedes,

Fig. 13 ein Logikglied zum Erzeugen eines Inkrement-oder Erhöhungs-Steuersignals,

F i g. 14 ein Logikglied zum Erzeugen eines Rücksetzsignals,

F i g. 15 ein Ausgangs-Logikglied,

Fig. 16 und 20 die Beziehung zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem relativen Fehler,

Fig. 17 die Beziehung zwischen der Drehzahl der Brennkraftmaschine und dem Zahlerstand des Zählers,

Fig. 18 und 19 Flußdiagramme zur Erläuterung des Betriebes des Drehzahl-Meßgerätes gemäß der Erfindung und

F i g. 21 ein Signaldiagramm.

Eine (nicht gezeigte) Brennkraftmaschine ist neben anderen Sensoren mit einem Drehwinkel-Sensor 98 zum Erfassen der Drehstellung der Brennkraftmaschine ausgestattet. Mittels des Sensors 98 wird ein Bezugssignal PR z. B. alle 120^r synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine und ein Winkelsignal PC erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Winkel (z. B. 0,5°) dreht. Diese Signale PR und PC werden in eine Auswerteschaltung 10 gespeist.

Der genaue Schaltungsaufbau der Auswerteschaltung 10 ist in Fig. 1 gezeigt. Ein positiver Spannungsquellen-Anschluß 90 der Auswerteschaltung 10 ist mit dem positiven Pol 110 einer Batterie verbunden, und eine Spannung VB wird an die Auswerteschaltung 10 gelegt. Die Versorgungsspannung VB wird auf einer festen Spannung PVCC von z. B. 5 V durch einen Spannungsregler oder ein Konstantspannungsglied 112 konstant gehalten. Die feste Spannung PVCCwird an eine Zentraleinheit 114 (im folgenden auch als CPU bezeichnet), einen Schreib/Lese-Speicher 116 mit wahlfreiem Zugriff (im folgenden auch als RAM bezeichnet) und an einen Festspeicher 118 mit wahlfreiem Zugriff (im folgenden auch als ROM bezeichnet) gelegt. Weiterhin liegt die Ausgangsspannung PVCC des Spannungsreglers 112 an einer Eingabe/Ausgabe-Einheit 120.

Die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 hat einen Multiplexer 122, einen Analog/Digital-Umsetzer 124, ein Impuls-Ausgabeglied 126, ein Impuls-Eingabeglied 128 und ein diskretes Eingabe/Ausgabeglied 130.

Die Zentraleinheit 114, der Schreib/Lese-Speicher 116, der Festspeicher 118 und die Eingabe/Ausgabe-Einheit 120 sind jeweils mit einem Datenbus 162, einem Adreßbus 164 und einem Steuerbus 166 gekoppelt. Weiterhin liegt ein Freigabesignal f von der Zentraleinheit 114 am Schreib/Lese-Speicher 116. am Festspeicher 118 und an der Eingabe/Ausgabe-Einheit 120. Synchron mit dem Freigabesignal £ wird die Datenübertragung durch den Datenbus 162 bewirkt.

Die Bezugsimpulse PR und das Winkelsignal PC liegen am Impuls-Eingangsglied 128 über ein Filter 168 vom Drehwinkelsensor 98 in der Form von Impulsfolgen.

Durch die Zentraleinheit 114 verarbeitete Signale werden im Impuls-Ausgangsglied 126 gehalten.

Fig. 2 zeigt den konkreten Aufbau des Impuls-Ausgangsgliedes 126. Ein erster Registersatz 470 umfaßt eine Gruppe von Bezugsregistern, die die durch die

Zentraleinheit 114 verarbeiteten Daten oder vorbestimmte Werte anzeigende Daten halten. Die Daten werden Ober den Datenbus 162 von der Zentraleinheit 114 übertragen. Die Zuweisung der Register zum Halten der Daten erfolgt über den Adreßbus 164, und die s Daten liegen an den zugewiesenen Registern und werden darin gehalten.

Ein zweiter Registersatz 472 umfaßt eine Gruppe von Registern, die die Signale halten, die den Brennkraftmaschinen-Zustand in einem Zeitpunkt anzeigen. Der zweite Registersatz 472, ein Verriegelungsglied 476 und ein Inkrementglied 478 erfüllen eine sogenannte Zählerfunktion.

Ein dritter Registersatz 474 hat z. B. ein Register zum Halten der Drehzahl der Brennkraftmaschine und ein Register zum Halten der Fahrzeug-Geschwindigkeit Diese Werte werden so erhalten, daß bei Erfüllung bestimmter Bedingungen die Werte des zweiten Registersatzes eingegeben werden. Ein einschlägiges Register wird durch ein über den Adreßbus von der Zentraleinheit 114 geschicktes Signal gewählt, und die im dritten Registersatz 474 gehaltenen Daten werden in die Zentraleinheit 114 über den Datenbus 162 von diesem Registergespeist.

Ein Vergleicher 480 empfängt Bezugsdaten von einem vom ersten Registersatz 470 gewählten Register und momentane Daten von einem vom zweiten Registersatz 472 gewählten Register und führt eine Vergleichsoperation aus. Das Vergleichsergebnis wird an ein vorbestimmtes Register abgegeben und im vorbestimmten Register gespeichert, das von einer ersten Registergruppe 520 ausgewählt ist, die als Vergleichsergebnis-Halteglied arbeitet Danach wird es weiterhin in einem vorbestimmten Register gespeichert, das von einer zweiten Registergruppe 504 gewählt ist

Die Lese- und Schreiboperationen des ersten, des zweiten und des dritten Registersatzes 470,472 bzw. 474 sowie die Operationen des Inkrementgliedes 478 und des Vergleichen 480 sowie die Stelloperationen für die Ausgangssignale in die erste und die zweite Registergruppe 502 bzw. 504 werden während vorgeschriebenen Zeitperioden ausgeführt Verschiedene Prozesse erfolgen in Zeitteilung bzw. Zeitmultiplex in Übereinstimmung mit der Stufenfolge eines Stufenzählers 570. In jeder Stufe werden vorbestimmte Register aus dem ersten und dem zweiten Registersatz und der ersten und der zweiten Registergruppe und — wenn notwendig — ein vorbestimmtes Register aus dem dritten Registersatz 474 gewählt Das Inkrementglied 478 und der Vergleicher 480 werden gemeinsam verwendet

Im folgenden werden alle Bauteile näher erläutert, die das Impuls-Ausgangsglied 126 bilden.

In F i g. 3 hat der Stufenimpulsgenerator 570 einen Taktimpulsgenerator 574 (vgL F i g. 7), einen Mikrostufenzähler 570a (vgl. Fig.3), einen Stufen-ROM (Festspeicher) 5706 und ein Mikrostufen-Verriegelungsglied 572. Wenn ein Freigabesignal E am Taktimpulsgenerator 574 liegt (vgL F i g. 7), erzeugt der Taktimpulsgenerator 574 Taktimpulse Φι und Φ%, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist. Die Impulse Φ\ und Φ2 sind in der Phase verschieden und überlappen nicht Wie aus der F i g. 3 zu ersehen ist, liegt der Taktimpuls Φ\ am Mikrostufenzähler 570a. Der Mikrostufenzähler 570a ist z. B. ein Zehn-Bit-Zähler und zählt die dort eingespeisten Taktimpulse Φ. Der Zählerstand des Mikrostufenzählers 570a wird zusammen mit einem Ausgangssignal von einem Register 600 (im folgenden als T-Register bezeichnet) an den Stufen-ROM 5706 abgegeben. Der Stufen-ROM 5706 ist vorgesehen, um Stufenimpulse INTL-P bis STAGE7-P (Stufe 7-P) entsprechend den Inhalten des Mikrostufenzählers 570a und des T-Registers 600 zu erzeugen.

F i g. 4 zeigt die Beziehung zwischen verschiedenen Arten von Stufenimpulsen und den Inhalten des Zählers 570a und des T-Registers 600. In der Tabelle der F i g. 4 gibt das Symbol »X« an, daß einer der Werte von »1« und »0« genommen werden kann, um einen Stufenimpuls zu erzeugen, sofern das Bit X betroffen ist Wenn z. B. die niedrigstwertigen drei Bits Cl, CX und CO des Mikrostufenzählers 570a »0«, »0« bzw. »1« sind, wird ein Stufenimpuls INTL-P abgegeben. Der gesetzte Wert des T-Registers 600 dient zum Bestimmen der Intervalle zwischen Stufenimpulsen INJ-P, wie aus der Tabelle zu ersehen ist Ein so erzeugter Stufenimpuls wird zum Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 synchron mit dem Taktimpuls Φ2 verschoben. Der Stufenimpuls wird vom Verriegelungsglied 572 abgegeben, wenn das niederwertigste Bit 2° eines Drehzahlbereichsregisters 602 eine logische »1« ist, wenn die Zentraleinheit 114 em GO-Signal (Sprung-Signal) erzeugt und ist mit der logischen »0« gesetzt wenn die Zentraleinheit 114 ein Nicht-GO-Signal abgibt. Wenn das niederwertigste Bit 2° des Betriebsart-Registers 602 die logische »0« ist gibt das Stufen-Verriegelungsglied 572 keinen Stufenimpuls außer den vorbestimmten Stufenimpulsen STAGEO-P und STAGE7-P ab. Das heißt, lediglich die Stufenimpulse STAGEO-P und STAGE7-P können unabhängig vom gesetzten Wert des Drehzahlbereichsregisters 602 auftreten. Dieser Stufenimpuls hat vorzugsweise eine Impulsbreite von 1 μ5. Alle Grundoperationen, wie z. B. Zündsteuerung, Kraftstoff-Einspritz-Steuerung und Erfassung des Brennkraftmaschinen-Anhaltens, erfolgen mit Hilfe des Stufenimpulses.

In F i g.4 liegen die von der Zentraleinheit 114 abgegebenen Daten über den Datenbus 162 an einem Verriegelungsglied 471 und werden im Takt des Taktimpulses Φι gespeichert Dann liegen die Daten an einem ersten Registersatz 472 und werden im Takt des Taktimpulses Φχ in dem Register gespeichert das durch ein von der Zentraleinheit 114 eingespeistes Register-Wähl-Signal REG SEL ausgewählt ist Der Registersatz 470 hat mehrere Register 402,404,..., 428, wie dies in F i g. 6 gezeigt ist Diese Register sind so aufgebaut daß sie die gespeicherten Daten bei Einspeisung des entsprechenden Stufenimpulses abgeben. Wenn z. B. der Stufenimpuls CYL-P am Ausgang des Stufenimpuls-Verriegelungsgliedes 572 auftritt, wird das Register 404 gewählt, um seinen gesetzten Datenwert CYL REG als ein Ausgangssignal abzugeben.

Andererseits hat ein zweiter Registersatz 472 mehrere Zähler und Zeitgeber 442, 444,..., 468, wie dies in Fig.6B gezeigt ist, von denen jeder Impulse zusammenzählt, die Drehzahlbereiche für einen Zeitpunkt während des Brennkraftmaschinen-Betriebes anzeigen. In ähnlicher Weise, wie dies anhand des ersten Registersatzes erläutert wurde, wird einer der Zähler (Zeitgeber) gewählt um seinen Zählerstand abzugeben, wenn der entsprechende Stufenimpuls eingespeist wird. Auf diese Weise geben jeweils das gewählte Register des ersten Registersatzes 470 und der gewählte Zähler oder Zeitgeber des zweiten Registersatzes 472 die gesetzten Daten ab, die an einem Vergleicher 480 liegen und miteinander verglichen werden. Der Vergleicher 480 erzeugt ein Ausgangssignal, wenn der Zählerstand des Zählers oder Zeitgebers gleich oder größer als der gesetzte Wert des Registers wird. Wenn, wie aus den

F i g. 6A und 6B folgt, ζ. B. der Stufenimpuls CYL-P auftritt, werden die Inhalte des Registers 404 und des Zählers 442 miteinander verglichen. Die jeweiligen Register, Zähler und Zeitgeber sind so aufgebaut, daß sie die unten erläuterten Funktionen besitzen.

Ein Register 404 speichert einen Datenwert CYL REG, der einen konstanten Wert darstellt, der durch die Anzahl der Zylinder bestimmt ist. Andererseits zählt ein Zähler 442 die Bezugsimpulse INTLD zusammen. Durch Vergleichen des gesetzten Wertes des Registers 404 mit dem Zählerstand des Zählers 442 wird bei jeder Umdrehung eines Kurbelwinkels ein Impuls erhalten. Ein in einem Register 406 gespeicherter Datenwert INTL REG dient zur Verschiebung des Bezugsimpulses PR in der Phase um den Betrag eines festen Winkels. Ein Zähler 444 zählt die Kurbelwinkel-Impulse PC zusammen, die erzeugt werden, nachdem der Bezugsimpuls PR durch den Drehwinkelsensor 98 erfaßt ist.

Ein Zeitgeber 448 zählt Stufenimpulse ENST-P zusammen, die jede bestimmte Zeit auftreten, z. B. 1024 με, nachdem der Bezugsimpuls PR vom Winkelsensor 98 erfaßt wurde. Der Zählerstand ENSTTIMER dieses Zeitgebers 448 wird auf Null zurückgestellt, wenn der nächste Bezugsimpuls PR erfaßt wird. Wenn der Zählerstand ENST TIMER gleich oder größer als der gesetzte Datenwert ENST REG wird, zeigt sich, daß der Bezugsimpuls PR nicht für mehr als die vorbestimmte Zeitdauer nach dem Auftreten des vorherigen Bezugsimpulses auftritt. Das heißt, dies bedeutet, daß die Brennkraftmaschine möglicherweise angehalten hat. Ein Zeitgeber 450 zählt den Stufenimpuls IN]-P zusammen, der jede vorbestimmte Zeitdauer auftritt, nachdem ein Stufenimpuls CYL-P vom Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 (vgl. F i g. 3) abgegeben wurde. Die oben erwähnte Zeitdauer ist aus 8 \ls, 16 με, 32 μβ, 64 με, 128 μ5 und 256 us gewählt. Diese Auswahl erfolgt durch den in das T-Register 600 (vgl. F i g. 3) gesetzten Datenwert. Wenn, wie aus F i g. 4 folgt, die drei Bits des T-Registers 600 durch »0, 0, 0« ausgedrückt sind, wird der Stufenimpuls INJ-P in Intervallen von 8 \is abgegeben. Wenn das T-Register 600 drei Bits mit »0, 0, 1« speichert, gibt das Mikrostufen-Verriegelungsglied 572 (vgl. Fig.3) den Stufenimpuls INJ-PaWe 16 με ab.

Ein Zähler 452 zählt die Winkelimpulse PC zusammen, nachdem der Stufenimpuls INTL-P abgegeben wurde. Die Winkelimpulse PC werden vom Winkelsensor 98 erzeugt, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Betrag des Kurbelwinkels, z. B. 0,5°, dreht. Ein Zähler 454 zählt die synchron mit den Kurbelwinkelimpulsen PC erzeugten Impulse zusammen, nachdem der Stufenimpuls INTL-P abgegeben wurde.

Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird erfaßt, indem die Ausgangsimpulse des Drehwinkelsensors 98 für eine vorbestimmte Zeitdauer gezählt werden. Ein Register 426 dient zum Speichern des Datenwertes RPMWREG, der die Zeitdauer darstellt, während der die Kurbelwinkelimpulse gezählt werden. Andererseits ist ein Register 426 vorgesehen, um den Datenwert VSPW REG zu halten, der eine feste Zeit darstellt, die zum Erfassen der Fahrzeug-Geschwindigkeit dient. Ein Zeitgeber 460 zählt die Impulse zusammen, die nach jedem Ablauf einer festen Zeit erzeugt sind, nachdem ein Ausgangsimpuls von einem Verriegelungsglied 552 abgegeben wurde. Ein Zähler 462 zählt die Impulse zusammen, die in einer vorbestimmten Beziehung mit dem Winkelimpuls FC erzeugt sind, nachdem der Ausgangsimpuls vom Verriegelungsglied 552 abgegeben wurde. Auf ähnliche Weise zählt nach der Erzeugung eines Ausgangsimpulses von einem Verriegelungsglied 556 ein Zeitgeber 464 die Impulse zusammen, die nach jedem Ablauf einer festen Zeit erzeugt sind, während ein Zähler 468 die Impulse zusammenzählt, die abhängig von der Drehzahl der Räder erzeugt sind.

Die in jedes Register des ersten Registersatzes 470 gesetzten Daten werden von der Zentraleinheit 114 abgegeben. Die mittels der jeweiligen Zeitgeber und Zähler des zweiten Registersatzes 472 zu zählenden Impulse werden von einem Inkrementglied 478 abgegeben.

Von den Daten, die in den ersten Registersatz 470 zu setzen sind, sind die Daten, die in die Register 404, 406, 408,410,426 und 428 zu setzen sind, konstant. Die anderen Daten, die in die Register 412,414,416,418,420,422 und 424 zu setzen sind, werden experimentell in üblicher Weise aus erfaßten Signalen von verschiedenen Sensoren oder Fühlern erhalten.

Das Inkrementglied 478 empfängt Steuersignale INC und RESET(Rücksetzen) von einem Regelgüed 490 und ist so aufgebaut, daß ein Ausgangssignal gleich dem gesetzten Wert des Verriegelungsgliedes 476 plus eins erzeugt wird, wenn das Steuersignal INC eingespeist ist, und daß ein Ausgangssignal Null erzeugt wird, wenn das Steuersignal R ES ET anliegt Da das Ausgangssignal des Inkrementgliedes 478 am zweiten Registersatz 472 liegt, arbeitet das Register des zweiten Registersatzes 472 als ein Zeitgeber oder Zähler, der nacheinander abhängig vom Steuersignal INCum 1 weiterzählt. Die Logik eines derartigen Inkrementgliedes ist von üblicher Bauart und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Das Ausgangssignal des Inkrementgliedes 478 liegt am Vergleicher 480 zusammen mit dem Ausgangssignal des ersten Registersatzes 470. Wie bereits weiter oben erläutert wurde, erzeugt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal einer logischen »1«, wenn das Ausgangssignal des Inkrementgliedes 478 gleich oder größer als das Ausgangssignal des ersten Registersatzes 470 wird, und sonst erzeugt er ein Ausgangssignal der logischen »0«. Das Eingangssignal zum Inkrementglied 478 wird in einen dritten Registersatz 474 synchron mit dem Taktimpuls <P\ gesetzt, wenn ein Steuersignal MOVE (Übertragen) am Registersatz 474 liegt. Der gesetzte Datenwert des dritten Registersatzes 474 kann durch den Datenbus 162 zur Zentraleinheit 114 übertragen werden.

Das Inkrementglied 478 hat, genau ausgedrückt, drei Funktionen, wie im folgenden näher erläutert wird. Die

so erste Funktion ist eine Inkrement-Funktion, durch die dem Eingangs-Datenwert zum Inkrementglied 478 eines hinzugefügt wird. Die zweite Funktion ist eine Nicht-lnkrement-Funktion, durch die der Eingangs-Datenwert in das Inkrementglied 478 dort ohne jede Operation der Addition durchgeschickt wird. Die dritte Funktion ist eine Rücksetz-Funktion, durch die der Eingangswert in das Inkrementglied 478 auf Null verändert wird, so daß dort immer unabhängig vom Eingangswert der Null anzeigende Datenwert abgegeben wird.

Wenn, wie oben erläutert wurde, eines der Register aus dem zweiten Registersatz 472 gewählt wird, liegt der im gewählten Register gespeicherte Datenwert über das Verriegelungsglied 476 am Inkrementglied 478, dessen Ausgang zum gewählten Register rückgekoppelt ist, so daß die Inhalte des gewählten Registers aufgefrischt werden. Wenn als Ergebnis das tnkrementglied 478 die Inkrement-Funktion anbietet, durch die dessen Eingangswert um eins erhöht wird, arbeitet das gewähl-

te Register des zweiten Registersatzes als ein Zähler oder Zeitgeber.

Wenn in der geschlossenen Schleife aus dem Registersatz 472. dem Verriegelungsglied 476 und dem Inkrementglied 478 ein derartiger Betriebszustand eintritt, daß der Ausgangswert des Inkrementgliedes 478 beginnt, in den zweiten Registersatz 472 gesetzt zu werden, während die Inhalt des Registersatzes 472 abgegeben werden, wird der Fehler der Zähloperation am Registersatz 472 verursacht. LIm einen derartigen Fehler auszuschließen, ist das Verriegelungsglied 476 vorgesehen, um zeitlich zwischen dem Datenfluß vom Registersatz 472 zum Inkrementglied 478 und dem Datenfluß vom Inkrementglied 478 zum Registersatz 472 zu trennen.

Das Verriegelungsglied 476 ist mit dem Taktimpuls Φ2 beaufschlagt und kann Daten vom Registersatz 472 während der Zeitdauer empfangen, in der der Taktimpuls Φ2 vorliegt, wie dies in F i g. 5 gezeigt ist. Andererseits ist der Registersatz 472 mit dem Taktimpuls Φ\ beaufschlagt und kann Daten vom Verriegelungsglied 476 über das Inkrementglied 478 während der Zeitdauer empfangen, in der der Taktimpuls Φ\ vorliegt. Als Ergebnis tritt keine Störung oder Überlagerung zwischen gelungsglied 512 im Takt des Taktimpulses Φ2 verschoben.
Auf ähnliche Weise wird nach ζ. Β dem Zustand

NIDLPREG

NIDL TIMER

ein Signal einer logischen »1« in das Verriegelungsglied 542 gesetzt. Da jedes der Verriegelungsglieder der Ausgangsregistergruppe 502 und 504 Information von entweder »1« oder »0« speichert, kann es ein 1-Bit-Register sein.

Das Eingangssignal-Synchronisierglied 128 empfängt abgetastete Impulse, die z. B. die Drehzahl der Brennkraftmaschine und die Fahrzeug-Geschwindigkeit anzeigen, und erzeugt einen Ausgangsimpuls, der mit dem Taktimpuls Φ\ oder Φ₂ synchronisiert ist. Die abgetasteten und am Synchronisierglied 128 liegenden Impulse sind ein Bezugssignal PR, das bei jeder Umdrehung der Brennkraftmaschine erzeugt wird, ein Winkelsignal PC, das erzeugt wird, sooft sich die Brennkraftmaschine um einen vorbestimmten Winkel dreht, und ein Impuls FS, der die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt Die Intervalle dieser Impulse ändern sich stark abhängig von z. B, der Fahrzeuggeschwindigkeit und sind nicht mit den Takt-

den Datenflüssen auf, die vom zweiten Registersatz 472 25 impulsen Φι und Φχ synchronisiert Um diese Impulse abgegeben und in diesen eingespeist sind. PR, PC und PS für die Steuerung des Inkrementgliedes

Impulse

Ähnlich wie das Inkrementglied 478 arbeitet der Vergleicher 480 nicht synchron mit den Taktimpulsen Φ\ und Φ2. Eingangssignale des Vergleichers 480 sind die vom gewählten Register des Registersatzes 470 abgegebenen Daten und die vom gewählten Zähler oder Zeitgeber über das Verriegelungsglied 476 und das Inkrementglied 478 abgegebenen Daten. Das Ausgangssignal des Vergleichers 480 liegt an einer ersten Registergruppe einschließlich mehrerer Verriegelungsglieder und wird in das gewählte Verriegelungsglied synchron mit dem Taktimpuls Φι gesetzt. Der so in die erste Registergruppe geschriebene Datenwert wird dann in eine zweite Registergruppe synchron mit dem Taktimpuls Φ2 verschoben. Ein Ausgangs-Logikglied 503 empfängt die in die zweite Registergruppe gesetzten Daten, um Ausgangssignale zum Ansteuern des Kraftstoff-Einspritzventils 66, der Zündspule, des Abgas-Rückführgliedes und anderer Einheiten zu erzeugen. Dieses Ausgangsglied 503 umfaßt eine Logik 710 (vgL Fig. 15), deren Betrieb weiter unten näher erläutert wird. Die erste und die zweite Registergruppe umfassen jeweils mehrere Verriegelungsglieder 506,510,..., 554 bzw. 508,512,..., 556, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist.

Der Datenwert CYLREG des Registers 404 (vgl. F ig. 6A) wird mit dem Zählerstand CYL COUNT des Zählers 442 mittels des Vergleichers 480 verglichen. Der Vergleicher 480 gibt ein Ausgangssignal einer logischen »1« ab, wenn der Wert CKL COUNT gleich oder größer als der Wert CYL REG wird, und somit wird das sich ergebende Ausgangssignal dann in ein Verriegelungsglied 506 der Ausgangsregistergruppe 502 gesetzt. Die Auswahl dieses Verriegelungsgliedes 506 erfolgt mittels des Stufenimpulses CYL-P. Der in das Verriegelungsglied 506 gesetzte Datenwert liegt am Verriegelungsglied 508 im Takt des Taktimpulses Φ₂. Die Verriegelungsglieder der ersten Ausgangsregistergruppe 502 sind jeweils mit den entsprechenden Verriegelungsgliedern der zweiten Ausgangsregistergruppe 504 verbun-478 zu verwenden, müssen die abgetasteten notwendig mit dem Stufenimpuls synchronisiert sein. Weiterhin müssen das Winkelsignal PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS an den Anstiegs- und Abfallteilen amit dem Stufenimpuls für eine verbesserte Erfassungsgenauigkeit synchronisiert sein, während das Bezugssignal PR an seinem Anstieg mit dem Stufenimpuls synchronisiert sein kann.

In Fig.9, die ein Logik-Diagramm eines Synchronisiergliedes für das Bezugssignal PR zeigt, liegt das abgetastete Signal PR an einem Anschluß /, und der umgekehrte oder invertierte Taktimpuls Φ₂ sowie der umgekehrte Stufenimpuls STAGEO-P liegen über ein NOR-Logikglied an einem Anschluß Φ eines Verriegelungsgliedes 702. Das Verriegelungsglied 702 erzeugt an einem Anschluß Q einen Ausgangsimpuls Qu der in Fi g. 10 gezeigt ist Ein weiteres Verriegelungsglied 704 empfängt an seinem Anschluß / den Impuls Qi und an seinem Anschluß den umgekehrten Taktimpuls Φ₂ zusammen mit dem umgekehrten Stufenimpuls STA- GE7-Püber ein NOR-Logikglied. Als Ergebnis erzeugt das Verriegelungsglied 704 ein Ausgangssignal Qi, das in F i g. 10 gezeigt ist Ein synchronisierter Bezugsimpuls REF-P wird erzeugt vom Ausgang Q2 und das umgekehrte Ausgangssignal Ci, wie dies durch REF-P in Fig. 10 gezeigt ist

In F i g. 11, die ein Synchronisierglied für das Winkelsignal PC und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal PS zeigt, liegt das in F i g. 12 dargestellte abgetastete Signal PC (oder PS) an einem Anschluß /, während der umgekehrte Taktimpuls Φ2 und der umgekehrte Stufenimpuls STAGEO-P über ein NOR-Logikglied einem Anschluß Φ eines Verriegelungsgliedes 706 zugeführt sind. Von einem Anschluß Q des Verriegelungsgliedes 706 wird ein in Fi g. 12 gezeigtes Signal Qi erhalten, das an einem Anschluß / eines Verriegelungsgliedes 708 liegt Die Ausgangssignale Qi und Q₂ der Verriegelungsglieder und 708 sind einem exklusiven ODER-Logikglied

den. In ähnlicher Weise wird ein Signal einer logischen 65 zugeführt, um ein synchronisiertes Signal POS-P (oder

»1« in das Verriegelungsglied 510 gesetzt, wenn der VSP-P) zu erzeugen.

Zustand INTL REG< INTL COUNT erfaßt wird. Der Die Drehzahl der Brennkraftmaschine wird gemes-

Inhalt des Verriegelungsgliedes 510 wird in das Verrie- sen, indem für eine vorbestimmte Zeitdauer die Anzahl

der Impulse POS-Pgezählt wird, die mittels des auf der Kurbelwelle befestigten Kurbelwinkelsensors erfaßt werden. Das Messen der Fahrzeuggeschwindigkeit erfolgt, indem für die vorbestimmte Zeitdauer die durch den Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor erfaßten Ausgangsimpulse gezählt werden. Beide Messungen beruhen im wesentlichen auf dem gleichen Prinzip, so daß lediglich das Messen der Drehzahl in U/min der Brennkraftmaschine näher erläutert wird.

Wie bereits oben erläutert wurde, ist ein Register 426 mit einem Datenwert RPMW REG gesetzt, das die Zeitdauer TWo darstellt, für die die Anzahl der Umdrehungen der Brennkraftmaschine gemessen wird. Tatsächlich kann der Datenwert RPMWREG frei durch die Zentraleinheit 114 verändert werden. Der Zeitgeber 460 zählt die Impulse aufwärts oder zusammen, die jeweils für eine feste Zeitdauer erzeugt sind. Die Impulse werden tatsächlich synchron mit dem Stufenimpuls RPMW-P erzeugt

Wenn der Stufenimpuls RPMW-P vom Mikrostufen-Generator 570 abgegeben wird, werden das Register 426 des ersten Registerabsatzes 470 und der Zeitgeber 460 des zweiten Registersatzes 472 für den Betrieb gewählt. Nach der Einspeisung des Stufenimpulses RPMW-Pm das Inkrement-Steuerglied 490 erzeugt dieses ein Inkrement-Steuersignal INC mittels eines in F i g. 13 (E) gezeigten Logikgliedes und ein Rücksetzsignal RESET mittels eines in Fig. 14(E) gezeigten Logikgliedes, die beide am Inkrementglied 478 liegen. Als Ergebnis erhöht der Zeitgeber 460 seinen Zählerstand RPMWTIMER, wie dies in Fig.21 gezeigt ist. Wenn der Zählerstand RPMWTIMER des Zeitgebers 460 gleich oder größer als der gesetzte Wert RPMW REG des Registers 426 wird, gibt der Vergleicher 480 ein Ausgangssignal ab, das am Verriegelungsglied 550 liegt und dann zum Verriegelungsglied 552 verschoben wird. In Fig.21 ist ein Ausgangssignal RPMWBFdes Verriegelungsgliedes 552 gezeigt, das an dem in Fig. 14(E) gezeigten Logikglied liegt, um das Rücksetzsignal zu erzeugen. Da das in Fig. 15 gezeigte Ausgangs-Logikglied 710 mit der Ausgangsstufe des Verriegelungsgliedes 552 verbunden ist, tritt ein Ausgangsimpuls RPMWD am Anschluß 712 des Ausgangs-Logikgliedes 710 auf.

Wenn der Stufenimpuls RPM-P abgegeben wird, ist der Zähler 462 des zweiten Registersatzes 472 gewählt. Dieser Zähler 462 zählt die Impulse POS-P zwischen zwei benachbarten Impulsen RPMWD, so daß sich der Zählerstand RPM COUNTdes Zählers 462 erhöht, wie dies in Fig. 21 gezeigt ist. Der Zählerstand RPM COUNT wird zum dritten Registersatz 474 synchron mit einem durch das Inkrement-Steuerglied 490 erzeugten Steuersignal MOVE übertragen. Der in den dritten Registersatz 474 gesetzte Datenwert wird mittels des Datenbusses 162 zur Zentraleinheit 114 übertragen.

Bei der Erfindung ist die Meßzeitdauer bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine klein gemacht, während sie bei niederen Drehzahlen groß ist, wodurch die Meßgenauigkeit für die Drehzahl erhöht werden soll. Insbesondere sind entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die folgenden drei Drehzahlbereiche für die Messung der Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden diese drei Drehzahlbereiche im folgenden als Bereich I bzw. Bereich II bzw. Bereich HI bezeichnet In den Bereichen I₁II und III werden jeweils verschiedene Zeitdauern TW,, TW₂ und 7W₃ zum Mes-

sender Drehzahl verwendet, mit TW\ > TW₂ > TWj.

Die Zeitdauer TW\ dient zur Messung der Brennkraftmaschinen-Drehzahlen von 0 bis 1600 U/min, während die Zeitdauer 7W₂ für Drehzahlen von 1600 bis 3200 U/min verwendet wird und die Zeitdauer TW₃ für die Drehzahlen im Bereich von 3200 bis 6400 U/min vorgesehen ist. Jede Zeitdauer für die Bereiche I, II und III ist wie folgt festgelegt:

(a) Bereich I

Für den Bereich 1 wird die Zeitdauer TW\ so gewählt, daß der Inhalt RPM COUNTdes Zählers 462 den Wert 2¹⁰ bei /V= 1600 U/min annimmt.

Insbesondere wird die Zeitdauer 7W₁ aus der folgenden Gleichung erhalten:

360°

das heißt

160

TW₁ = -^ψ- ~ 53,333 (ms).

Die Auflösung je Stelle oder Ziffer zu dieser Zeit

25
beträgt-TT- U/min, und der relative Fehler ε\ ist gegeben

durch

25
16

100 (%).

(b) Bereich II

Für den Bereich Il wird die Zeitdauer TW₂ so gewählt, daß der Inhalt RPM COUNTdes Zählers 462 den Wert 2¹⁰ bei N= 3200 U/min annimmt.

Insbesondere wird die Zeitdauer TW2 ausgedrückt durch

TW₂ = -y- =

26,666 (ms).

Die Auflösung je Stelle oder Ziffer beträgt zu dieser Zeit -5- U/min, und der relative Fehler ε-> ist gegeben

durch

25

100(¹K)).

t'2 =

(c) Bereich III

Eine Meßzeitdauer 7W3, mit der der Zählerstand RPMCOUNT des Zählers 462 den Wert 2¹⁰ bei yV=6400 U/min annimmt, dient für den Betrieb im Bereich III.

7W₃ und ε zu dieser Zeit sind wie folgt gegeben:
40 _ TW _t

TW₃ =

= 13,333 (ms)

25

/V

13 14

Als Ergebnis ändert sich der Zählerstand Wert hat Dann schreitet die Steuerung zu einem in RPM COUNT'des Zählers 462 entsprechend der Dreh- F i g. 19 durch RPM/Oi angezeigten Schritt fort Wenn zahl der Brennkraftmaschine, wie dies in F i g. 17 gezeigt jedoch der vorhergehende Wert wenigstens 800 beträgt ist. und der vorliegende Meßwert RPM COCWTkleiner als

Fig. 18 zeigt ein Programm für die Messung der 5 2^r ist, wird angenommen, daß der Zähler 462 übergelau-Brennkraftmaschinen-Drehzahl, das im Festspeicher fen ist, und es muß eine Überlauf-Korrektur durchge- 118 mit wahlfreiem Zugriff (ROM) gespeichert und in führt werden. Die Überlauf-Korrektur wird mit der folder Zentraleinheit (CPU) 114 ausgeführt wird. In einem genden Gleichung ausgeführt: Schritt 250 des Programms wird entschieden, ob das
Ausgangssignal des Zählers 462 ein echter oder wahrer ίο ,

Wert ist. Diese Entscheidung wird wie folgt durchge- γ - (RPMCOUNT+ 2¹⁰)— RPMCOUNT.

führt. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden Impulse, die alle zu einer festen Zeit erzeugt sind, mittels Programmausrüstung oder Software Hier ist die Berechnung entsprechend der Überläufern folgenden als Programm-Zeitgeber bezeichnet) zu- 15 Korrektur die Berechnung von (RPM COUNT'+2'°). sammen- oder aufwärtsgezählt. Der Programm-Zeitge- Die Multiplikation von (RPM COUNT+2¹⁰) mit ^lh erber wird in der Zeit eingestellt, in der sich die Betriebs- folgt, da die Betriebsart korrigiert wird, indem die obere art für die Operation geändert hat Wenn der sich erge- Betriebsart verändert wird.

bfende Wert des Programm-Zeitgebers über einen vor- In einem Schritt 258 wird entschieden, ob der vorlic-

bestimmten Wert steigt, wird an einem vorbestimmten 20 gende Bereich »I« ist oder nicht. Da der Zähler 462 Platz des Schreib/Lese-Speichers 116 mit wahlfreiem übergelaufen ist, wird angenommen, daß der vorliegen-Zugriff (RAM) ein Signal mit dem Wert einer logischen de Bereich I oder II ist. Entsprechend wird in einem »1« gesetzt Insbesondere dient dieses Signal dazu, um Schritt 258 die Operation im Bereich II angenommen, anzuzeigen, ob eine feste Zeitdauer vorüber ist oder wenn die Antwort nein vorliegt In diesem Fall schreitet nicht, nachdem die Drehzahlbereichsänderung durchge- 25 die Steuerung zu einem Schritt 265 fort, indem der Opeführt wurde. In einem Schritt 250 wird die Information rations-Bereich in »III« geändert wird. Für die Ändean dem vorbestimmten Platz aus dem Schreib/Lese- rung des Operations-Bereiches II in den Bereich III wird Speicher 116 gelesen, und wenn das ausgelesene Signal der Programm-Zähler mit Daten gesetzt, die eine Warden Wert einer logischen »0« besitzt, wird entschieden, tezeit von 20 ms anzeigen, die im Schritt 250 verwendet daß die feste Zeit von der Drehzahlbereichsänderung 30 wird. Weiterhin wird das Register 462 mit dem Datennicht vorüber ist und daher der Zähler 462 die Zählope- wert RPM REG gesetzt, der 13,3 ms darstellt Wenn anration nicht abgeschlossen hat In diesem Fall wird das dererseits die Betriebsart im Schritt 258 als »I« entschie-Ausgangssignai RPM COUNTdss Zählers 462 nicht als den wurde, schreitet die Steuerung zu einem Schritt 266 ein wahrer oder echter Wert betrachtet; deshalb schrei- fort, indem der Operations-Bereich in »II« geändert tet die Operation zu einem Schritt 251 fort, in dem eine 35 wird. Für die Änderung des Operations-Bereiches von I feste Zeit abgelaufen ist In einem Schritt 252 kehrt die nach II wird der Programm-Zähler mit einem Daten-Operation wieder zum Beginn des Flußdiagramms zu- wert gesetzt, der die Wartezeit von 20 ms anzeigt und rück. weiterhin wird das Register 426 mit einem Datenwert

Wenn die Information an dem bestimmten Platz des RPMW REG gesetzt, der 26,7 ms anzeigt Speichers 116 eine logische »1« ist, wird entschieden, 40 Wenn der Zählerstand RPM COUNTdes Zählers 462 daß der Zählerstand RPM COMvT des Zählers 462 ein gleich oder größer als 2⁷ im Schritt 255 ist schreitet die wahrer oder echter Wert ist In einem Schritt 253 liegt Steuerung zu einem Schritt 260 fort in dem entschieden der Zählerstand RPM COUNT des Zählers 462 an der wird, ob der vorhergehende Zählerstand P\ wenigstens Zentraleinheit 114 mittels des Registersatzes 474. In ei- 2⁹ beträgt nem Schritt 254 wird entschieden, ob der Zählerstand 45 Diese Entscheidung im Schritt 260 erfolgt um zu prü- RPM COUNT gleich oder größer als 2⁹ ist. Wenn er fen, ob die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt wenigstens 2⁹ beträgt ist die Drehzahlbereichsände- oder nicht. Wenn der vorhergehende Zählerstand P\ rung nicht erforderlich, und daher schreitet die Steue- kleiner als 2⁹ ist wird entschieden, daß die Brennkraftrung zu einem durch RPM/Oi in Fig. 19 bezeichneten maschinen-Drehzahl nicht abnimmt Als Ergebnis wird Schritt fort 50 die Drehzahlbereichsänderung nicht bewirkt und die

In Schritten 255 und 256 wird geprüft, ob der Zähler Operation schreitet zu einem in Fig. 19 durch RPM/Oi übergelaufen ist, d. h_M ob der Zählerstand den Wert bezeichneten Schritt fort Wenn andererseits im Schritt überschritten hat Ein Verfahren hierfür liegt z. B. in 260 der vorhergehende Zählerstand P\ als gleich oder der Prüfung eines Inkrements mit einem Vergleich mit größer als 2⁹ entschieden wird, ist davon auszugehen, dem vorhergehenden Zählerstand Pi des Zählers 462. 55 daß die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt, und Wenn der gegenwärtige Zählerstand RPM COUNT die Steuerung geht in einen Schritt 261 über, in dem wenigstens 2⁷ beträgt wird der Zähler 462 nicht im entschieden wird, ob der vorliegende Bereich »I« ist Überlauf-Zustand angesehen, und daher schreitet die Wenn der vorliegende Bereich als »I« entschieden wird, Operation zum Schritt 260 fort Wenn der Zählerstand tritt keine Bereichsänderung auf, da die Zeitdauer zum RPM COi//vTkleiner als 2^T ist, besteht die Möglichkeit 60 Messen der Drehzahl nicht weiter vergrößert werden des Überlaufens, und die Operation geht weiter zum kann. Als Ergebnis geht die Steuerung in einen in Schritt 256. Im Schritt 256 wird der Zählerstand P_x zur F i g. 19 durch RPM/Oi angezeigten Schritt über, vorhergehenden Zeit aus dem Schreib/Lese-Speicher Wenn der Bereich im Schritt 261 nicht als »I« ent-

gelesen, und es wird entschieden, ob dieser Wert schieden wird, sollte die Zeitdauer für die Messung der gleich oder größer als ein fester Wert, z. B. 800, ist 65 Brennkraftmaschinen-Drehzahl vergrößert werden, da Wenn in diesem Fall der Wert P_t kleiner als 800 ist ist die Brennkraftmaschinen-Drehzahl abnimmt Um einen der Überlauf nicht erheblich, wobei jedoch die Brenn- Zählerstand RPM COUNT in Übereinstimmung mit kraftmaschinen-Drehzahl ursprünglich einen kleinen dem neuen Bereich zu verwirklichen, wird der mit 2

multiplizierte Zählerstand RPM COUNT'als P\ gesetzt. Durch diese Korrektur für den Zählerstand können die Vergleiche der Schritte 260 und 256 bei der folgenden Messung genau durchgeführt werden.

In einem Schritt 263 wird entschieden, ob der vorliegende Operations-Bereich »III« ist. Wenn die Entscheidung im Schritt 263 »Nein« ist, wird der vorliegende Bereich als »II« bestimmt, und die Steuerung geht in einen Schritt 267 über, in dem der Bereich nach »I« verändert wird. Für diese Änderung im Bereich von »II« nach »I« wird der Programm-Zeitgeber mit Daten gesetzt, die die Wartezeit von 100 ms anzeigen, und das Register 426 wird mit Daten gesetzt, die 53,3 ms darstellen.

Wenn andererseits der vorliegende Operations-Bereich als »III« im Schritt 263 entschieden wird, wird der Bereich in edinem Schritt 266 nach »II« verändert. Von den Schritten 265, 266 und 267 geht die Steuerung zum nächsten Schritt über, was in F i g. 19 mit RPM/02 angezeigt ist.

Fig. 19 zeigt ein Flußdiagramm zum Berechnen der Drehzahlen aus den Zählerständen, die mit verschiedenen Zeitdauern gemessen sein können.

Wie aus dem Flußdiagramm der Fig. 18 zu ersehen ist, wird der Zählerstand P\ bereits vor dem mit RPM/02 angezeigten Schritt erhalten. Jedoch ist bei dem mit RPMIQi angezeigten Schritt der Wert P\ noch nicht gesetzt. In einem Schritt 270 wird deshalb der Zählerstand RPMCOUNTfür Pi gesetzt.

In einem Schritt 271 wird entschieden, ob der Bereich »I« vorliegt oder nicht. Wenn der Bereich 1 vorliegt, wird der Wert von P\ durch 2⁴ in einem Schritt 272 geteilt. Das heißt, der Wert von P\ wird um 4 Stellen nach unten verschoben. Wenn der Bereich nicht »I« ist, liegt tatsächlich der Bereich »II« oder »III« vor. Die Entscheidung, ob der Bereich »II« oder »III« vorliegt, erfolgt in einem Schritt 273. Im Fall des Bereiches II geht die Steuerung in einen Schritt 274 über, in dem der Wert von P\ durch 2³ geteilt wird. Das heißt, der Wert von P\ wird um 3 Stellen nach unten verschoben. Wenn andererseits im Schritt 273 entschieden wird, daß der Bereich »II« nicht vorliegt, geht die Steuerung in einen Schritt 275 über, und der Wert von P\ wird durch 2^: geteilt. Das heißt, er wird um 2 Stellen nach unten verschoben. Entsprechend diesem Ausführungsbeispiel werden daher die in den Bereichen 1,11 und III gemessenen Werte entnommen, nachdem sie in Signale von 8 Bits umgesetzt wurden. Der umgesetzte Wert, der die Drehzahl /V der Brennkraftmaschine darstellt, wird in den Schreib/Lese-Speicher 116 gesetzt und zur Steuerung des Kraftstoff-Systems und der Zündanlage verwendet.

Die Beziehung zwischen dem relativen Fehler ε und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl im obigen Ausführungsbeispiel ist in Fig. 20 gezeigt. Aus dieser Figur geht hervor, daß die Drehzahl mit Fehlern kleiner als 0,1 bis 0,3% über einem weiten Bereich von ca. 600 U/min bis 6400 U/min gemessen werden kann. Wenn andererseits die feste Zeitdauer zur Messung der Drehzahl verwendet wird, ist die Beziehung zwischen dem relativen Fehler und der Brennkraftmaschinen-Drehzahl in Fig. 16 gezeigt.

Entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Operations-Bereich bei jedem Quadrat der Drehzahl umgeschaltet. Daher erfolgt die Umsetzung des Zählerstandes bei verschiedenen Drehzahlbereichen in die Bezugsskala lediglich durch Verschieben der Stelle des Zählerstandes, so daß das Verarbeiten der Umsetzung sehr einfach und rasch ist.

Hierzu 13 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Drehzahl-Meßgerät für Brennkraftmaschinen bzw. Geschwindigkeits- Meßgerät für Fahrzeuge mit

— einem Drehwinkel-Sensor, der jeweils nach Durchlaufen eines festen Kurbelwinkels einen Impuls erzeugt, und

— einem Zähler zum Zählen der vom Drehwinkel-Sensor in einer gegebenen Zählzeit abgegebenen Impulse, wobei der Meßbetrieb vom zeitlichen Verlauf der Drehzahl abhängt, ein mit dem Zähler (462) verbundenes Register (474) zur Aufnahme des Zählerstandes des Zählers (462) und

eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen des empfangenen Wertes aus dem zweiten Register (474) an die Zentraleinheit (CPU, 114).