DE10043500A1

DE10043500A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Zeitgebers

Info

Publication number: DE10043500A1
Application number: DE10043500A
Authority: DE
Inventors: Gerd Grass; Ruediger Weiss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-28
Also published as: JP2002155798A; US20020029766A1; US6768939B2

Abstract

Es wird ein Verfahren und ein Steuergerät (1) zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Zeitgebers (2) vorgeschlagen, der außerhalb des Steuergeräts (1), das insbesondere zur Steuerung einer Brennkraftmaschine dient, angeordnet ist und Zeitinformation an das Steuergerät (1) liefert, wobei intern im Steuergerät (1) eine weitere Zeitinformation erzeugt und mit einer entsprechenden vom externen Zeitgeber (2) gelieferten, verglichen wird. Dadurch, daß im Steuergerät ein interner Zeitzähler (3) gestartet und der Vergleich der vom externen Zeitgeber (2) und vom internen Zeitzähler (3) gelieferten Zeitinformationen zu beliebig vorgebbaren Zeitpunkten erfolgt, läßt sich während der gesamten Betriebszeit eine Fehlfunktion des externen Zeitgebers (2) feststellen und weiterhin die Berechnung einer Abweichung mit höherer Genauigkeit vornehmen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Steuergerät zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit ei nes Zeitgebers, der außerhalb des Steuergeräts, das insbe sondere zur Steuerung einer Brennkraftmaschine dient, ange ordnet ist und das Steuergerät mit Zeitinformation ver sorgt, wobei intern im Steuergerät Zeitinformation erzeugt und mit einer entsprechenden vom externen Zeitgeber gelie ferten Zeitinformation verglichen wird.

Stand der Technik

Zeitinformationen können in unterschiedlicher Art und Weise von einem Steuergerät benötigt werden. Zur Steuerung von Brennkraftmaschinen ist die Kenntnis der Zeitdauer nach dem Abstellen das Motors bis zum erneuten Start zur Steuerung des weiteren Fahrvorgangs vorteilhaft. Je nach Länge der Abstellzeit des Motors kann die Einspritzzeit für den Start korrigiert, das Modell für die Abgastemperatur entsprechend vorinitialisiert und Katalysatorheizmaßnahmen getroffen oder unterbunden werden. Weiterhin können bei langen Ab stellzeiten automatische Diagnoseprüfungen freigegeben wer den.

Die Abstellzeit kann aus drei unterschiedlichen Informati onsquellen berechnet werden. Kurze Abstellzeiten können sich aus einer Zeitmessung während des Steuergerät- Nachlaufs ergeben. Für lange Abstellzeiten existieren Be rechnungsmodelle, die die Abstellzeit aus der Motorabküh lung ermitteln (DE-P-196 44 497). Schließlich ist es zur Er mittlung einer genauen Abstellzeitinformation möglich, ei nen externen Zeitgeber, beispielsweise eine außerhalb des Steuergeräts befindliche Borduhr, zu verwenden. Das Steuer gerät wird hierzu so ausgestaltet, daß zu gewünschten Zeit punkten die Zeitdaten der Borduhr ausgelesen und anschlie ßend verarbeitet werden. Ein solches Verfahren ist aus der DE-P-196 21 900 bekannt.

Aus der DE-196 37 088 A1 ist ein Steuersystem für ein Kraft fahrzeug bekannt, bei dem dar Zeitpunkt des Abstellens des Motors von der Borduhr über einen CAN-Datenbus an die Mo torsteuereinheit übertragen wird. Gleiches gilt für den Zeitpunkt der erneuten Zündung des Motors, so daß aus der Zeitdifferenz die Motorabstellzeit berechnet und in Abhän gigkeit von dieser die Katalysatortemperatur ermittelt wer den kann. Eine Plausibilitätskontrolle der von der Borduhr gelieferten Zeitinformation erfolgt hier nicht.

Ein Vergleich der aus der externen Uhrinformation berechne ten Abstellzeit mit der aus der Motorabkühlung berechneten Abstellzeit ist für eine Plausibilitätsprüfung besonders bei kurzen Abstellzeiten zu ungenau. Zudem kann der Betrieb von Blockheatern bzw. Standheizungen die aus der Motorab kühlung berechnete Abstellzeit stark beeinflussen.

Aus der DE-196 52 645 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines externen Zeitgebers bekannt. Dort wird ein Softwaretimer im Steuergerät mit einem vorgebbar definierten Zeitintervall gestartet und am Anfang und am Ende dieses Zeitintervalls wird die exter ne Zeitinformation (beispielsweise einer Borduhr) ausgele sen. Anschließend erfolgt ein Vergleich des hieraus ermit telten externen Zeitintervalls mit dem des Softwaretimers. Wird eine Abweichung festgestellt, die ein vorgebbares Maß überschreitet, wird eine Fehlfunktion des externen Zeitge bers erkannt.

Nachteil des bekannten Verfahrens ist, daß die Plausibili tätsprüfung nur einmal in bezug auf das relativ kurze Zei tintervall des Softwaretimers erfolgt. Demgegenüber stellt sich vorliegend die Aufgabe, ein verbessertes Verfahren an zugeben, das insbesondere mit höherer Genauigkeit die Plau sibilitätsüberprüfung vornimmt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, durch ein Steuerge rät und eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, 6 bzw. 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.

Vorteile der Erfindung

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird im Steuergerät ein interner Zeitzähler gestartet und es findet zu beliebig vorgebbaren Zeitpunkten ein Vergleich der Zeitinformationen statt, die zum einen von dem Steuergerät internen Zeitzäh ler und zum anderen von dem externen Zeitgeber geliefert werden. Dies hat den Vorteil, daß eine Plausibilitätsprü fung während der gesamten Einschaltdauer des Steuergeräts und bezogen auf die gesamte Einschaltdauer erfolgen kann. Somit kann sowohl ein Fehler des externen Zeitgebers zu einer beliebigen Zeit während der Einschaltdauer erkannt als auch die Genauigkeit bei der Berechnung der Abweichung er höht werden.

Hierfür ist es von Vorteil, die Plausibilitätsprüfung über die gesamte Einschaltdauer des Steuergeräts bzw. des inter nen Zeitzählers auszuführen. Dies erlaubt zum einen Rück schlüsse auf die Funktionsfähigkeit des externen Zeitgebers während des gesamten Motorbetriebs. Weiterhin können kurz zeitige Störungen, beispielsweise bei der Übertragung der Zeitinformationen vom externen Zeitgeber zum Steuergerät, bei der Fehleranalyse ausgemittelt werden, da die Prüfung über den gesamten Zeitraum des Motorbetriebs erfolgt.

Es ist von Vorteil, den Steuergerät internen Zeitzähler mit dem Einschalten der Zündung der Brennkraftmaschine zu Star ten, um unmittelbar die vom externen Zeitgeber gelieferte Zeitinformation auf Plausibilität zu prüfen.

Weiterhin kann direkt nach dem Start des internen Zeitzäh lers (beispielsweise nach erfolgter Zündung) das von diesem gelieferte Signal auf das Vorhandensein einer Zeitinforma tion überprüft werden, um einen Totalausfall sofort detek tieren zu können. Die Überprüfung auf das Vorhandensein ei ner Zeitinformation kann unabhängig davon erfolgen, daß die interne Zeitinformation mit der externen (soweit vorhande nen) Zeitinformation verglichen wird.

Die Plausibilitätskontrolle erfolgt in einfacher Weise bei spielsweise dadurch, daß jeweils vorgegebene Zeitabschnit te, die vom internen Zeitzähler definiert werden, mit den entsprechenden Zeitabschnitten verglichen werden, die vom externen Zeitgeber stammen. Es kann auch ständig das Verhältnis der gesamten Zeitspannen seit Einschalten des Steu ergeräts (oder einem anderen definierten Zeitpunkt, z. B. Motorstart) der internen und externen Zeitinformationen ge bildet werden. Hierzu wird das entsprechende Signal des ex ternen Zeitgebers vorteilhafterweise dem Steuergerät zuge führt und dort weiter verarbeitet. Es erfolgt beispielswei se eins Berechnung der Abweichung oder eine Verhältnisbil dung der entsprechenden Zeitabschnitte, wobei die externe Zeitinformation als fehlerhaft erkannt wird, wenn die Ab weichung einen bestimmten Schwellenwert übersteigt bzw. au ßerhalb eines vorgegebenen Intervalles liegt. Es ist dann sinnvoll, eine entsprechende Fehlerinformation in einen Fehlerspeicher einzutragen. Bei einem erneuten Motorstart kann dann die Fehlerinformation aus dem Fehlerspeicher aus gelesen werden und die Bestimmung der Abstellzeit unter bleiben. Anschließend kann eine erneute Plausibilitätsprü fung erfolgen, um feststellen zu können, ob der Fehler des externen Zeitgebers behoben wurde.

Zeichnungen

Fig. 1 zeigt schematisch einen Aufbau mit einem erfin dungsgemäßen Steuergerät zur Überprüfung der Funktionsfä higkeit eines externen Zeitgebers.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm der im erfindungsgemäßen Steuergerät vorzunehmenden Schritte zur Funktionsfähig keitsüberprüfung.

Fig. 3 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Ausfüh rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Im folgenden soll ein Ausführungsbeispiel die Erfindung und deren Vorteile anhand der Zeichnungen näher erläutern. Fig. 1 zeigt ein zur Regelung einer Brennkraftmaschine ein gesetztes Steuergerät 1 mit einer Rechnereinheit 4 (CPU) und einer Speichereinheit 5 (RAM). Die für die Regelung der Brennkraftmaschine sowie für die Durchführung des vorlie genden erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Informatio nen werden dem Steuergerät durch externe Meßwertaufnehmer zugeführt. Das Steuergerät gibt seinerseits die erforderli chen Ansteuersignale ab. Fig. 1 zeigt nur die für die Er findung wesentlichen Elemente des Steuergeräts 1. Als ex terner Zeitgeber 2 wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Norduhr (Kombiinstrument) verwendet, die mit dem Steuerge rät 1 derart in Verbindung steht, daß ein kontinuierlicher Zugriff auf die von der Borduhr gelieferten Zeitinformatio nen möglich ist.

In Fig. 2 ist der Ablauf zur Funktionsfähigkeitsüberprü fung grob skizziert. Nach Start des Steuergeräts oder des Motors oder zu einem anderen zu definierenden Zeitpunkt wird die Rechnereinheit 4 (CPU) initialisiert, die dann ih rerseits den internen Zeitzähler 3, der in der CPU inte griert sein kann, startet. Gleichzeitig wird die vom exter nen Zeitgeber 2 übermittelte Zeitinformation eingelesen. Die Übermittlung der Zeitinformation kann über ein Kabel, aber auch über Aussenden elektromagnetischer Signale erfol gen, Externe und interne Zeitinformationen werden anschlie ßend miteinander verglichen, wobei dieser Vergleich durch Differenz- oder Verhältnisbildung erfolgen kann. Auch ande re Vergleichsmöglichkeiten stehen dem Fachmann offen. In der CPU wird die Abweichung berechnet und ein Fehler er kannt, wenn beispielsweise bei Differenzbildung der Differenzbetrag einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet oder bei Verhältnisbildung das berechnete Verhältnis außer halb eines vorgegebenen Intervalles zwischen zwei Schwel lenwerten liegt.

Der in Fig. 3 dargestellte Ablauf der erfindungsgemäßen Überprüfung der Funktionsfähigkeit das externen Zeitgebers 2 beginnt mit Vorteil mit Einschalten der Zündung, wobei mit Einschalten des Steuergeräts 1 ein interner Zeitzähler 3 gestartet und der Zeitpunkt t1 aus dem externen Zeitgeber 2 gelesen wird (Schritt S1). Der interne Zeitzähler 3 wird in festgesetzten Zeitabschnitten jeweils inkrementiert, wo bei eine feste Korrelation zwischen internen Zeitabschnit ten und externen Zeitintervallen (von der Borduhr geliefer ten Zeitintervallen) besteht. Erfindungsgemäß kann nach je dem Zeitabschnitt oder nach einer bestimmten Anzahl solcher Zeitabschnitte oder laufend ein Vergleich mit dem von der Borduhr gelieferten Zeitintervall erfolgen. Nach Einschal ten der Zündung sollte möglichst bald eine Plausibili tätsprüfung erfolgen, um zu entscheiden, ab die Abstellzeit des Motors fehlerfrei bestimmt werden kann. Im weiteren Be trieb können in größeren zeitlichen Abständen oder kontinu ierlich weitere Plausibilitätsprüfungen vorgenommen werden. Hierbei kann immer die gesamte Einschaltdauer des internen Zeitzählers 3 als Bezugsgröße für den Vergleich verwendet werden, um die Genauigkeit bei der Bestimmung einer mögli chen Abweichung zu erhöhen.

Der Vergleich kann in an sich bekannter Weise zu einem Zeitpunkt t2 dadurch erfolgen, daß eine Verhältnisbildung, eventuell nach Umrechnung auf eine gemeinsame Zeiteinheit, von extern gemessenem Zeitintervall (dt = t2 - t1) und in tern gemessenem Zeitintervall (dti) erfolgt. Liegt die Abweichung (f_t) außerhalb eines vorgegebenen Intervallas (S_f_u . . . S_f_o), wird der externe Zeitgeber als fehlerhaft eingestuft (Schritte S2 bis S4).

Bei Fehlererkennung wird ein entsprechender Fehlercode in einen im Steuergerät 1 befindlichen Fehlerspeicher 5 einge tragen (Schritt S5). Der Fehlercode zeigt an, daß die ex terne Zeitinformation zur weiteren Steuerung der Brenn kraftmaschine nicht herangezogen werden sollte, so daß eine Berechnung der Abstellzeit des Motors bei einem erneuten Fahrzyklus unterbleibt. Zur Prüfung, ob der Fehler des ex ternen Zeitgebers 2 in der Zwischenzeit behoben wurde, kann nach erneutem Motorstart wieder eine Plausibilitätsprüfung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgen.

Wird kein Fehler erkannt (Schritt S4), kann zu einem vor gebbaren weiteren Zeitpunkt t2 wieder ein Vergleich der bis dahin abgelaufenen Zeitintervalle (dt, dti) stattfinden (Schritt S6).

Die Erfindung erlaubt die Bestimmung eines Ausfalls oder eines Fehlers eines externen Zeitgebers zu einem beliebigen Zeitpunkt, während das Steuergerät aktiviert ist. Durch Be zugnahme auf die gesamte Betriebszeit kann eine Abweichung von externem Zeitgeber und internem Zeitzähler mit hoher Genauigkeit bestimmt und durch Wahl geeigneter Schwellen werte eine kurzzeitige Störung ausgemittelt werden.

Claims

1. Verfahren zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Zeitgebers, der außerhalb eines Steuergeräts, das insbeson dere zur Steuerung einer Brennkraftmaschine dient, angeord net ist und das Steuergerät mit Zeitinformation versorgt, wobei intern im Steuergerät eine Zeitinformation erzeugt und mit einer entsprechenden vom externen Zeitgeber gelie ferten Zeitinformation verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Steuergerät (1) ein interner Zeitzähler (3) gestar tet und die von diesem gelieferte Zeitinformation mit der jenigen des externen Zeitgebers (2) zu beliebig vorgebbaren Zeitpunkten verglichen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich über die gesamte Einschaltdauer des internen Zeitzählers (3) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Start des internen Zeitzählers (3) mit Ein schalten der Zündung einer Brennkraftmaschine erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß direkt nach dem Start des internen Zeit zählers (3) das vom externen Zeitgeber (2) gelieferte Si gnal auf das Vorhandensein einer Zeitinformation überprüft wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß vom externen Zeitgeber (2) und vom inter nen Zeitzähler (3) gelieferte Zeitabschnitte miteinander verglichen und bei Abweichung über einen vorbestimmten Schwellenwert oder Überschreiten eines vorgegebenen Inter valls der externe Zeitgeber (2) als fehlerhaft erkannt und ein entsprechender Fehlercode in einen Fehlerspeicher (5) des Steuergeräts (1) eingetragen wird.

6. Steuergerät zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines Zeitgebers (2), der außerhalb das Steuergeräts (1), das insbesondere zur Steuerung einer Brennkraftmaschine dient, angeordnet ist und mit diesem zur Übermittlung von Zeitin formation in Wirkverbindung steht, wobei im Steuergerät (1) eine Rechnereinheit (4) vorgesehen ist, um die vom externen Zeitgeber (2) übermittelte Zeitinformation mit einer intern im Steuergerät (1) erzeugten Zeitinformation zu verglei chen, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) einen internen Zeitzähler (3) aufweist, der mit der Rechnerein heit (4) derart in Wirkverbindung steht, daß die von diesem erzeugte Zeitinformation mit derjenigen des externen Zeit gebers (2) zu beliebig vorgebbaren Zeitpunkten vergleichbar ist.

7. Steuergerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das im Steuergerät (1) eine Speichereinheit (5) vorgesehen ist, die mit der Rechnereinheit (4) derart in Wirkverbindung steht, daß bei Abweichung der verglichenen Zeitinformatio nen über einen vorbestimmten Schwellenwert bzw. außerhalb eines vorgegebenen Intervalls ein Fehlercode in die Spei chereinheit (5) eintragbar ist.

8. Vorrichtung mit einem Steuergerät nach Anspruch 6 und einem externen Zeitgeber (2), der mit dem Steuergerät (1) in Wirkverbindung steht.