DE19826797A1 - Motorsteuervorrichtung und entsprechendes Aufzeichnungsmedium - Google Patents
Motorsteuervorrichtung und entsprechendes AufzeichnungsmediumInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervor
richtung und ein entsprechendes Motorsteuerverfahren.
Bei einer Motorsteuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug
führt die CPU eines Mikrocomputers durch Erfassung von Erfas
sungssignalen, die eine Vielzahl von Betriebszuständen, wie
die Drehzahl des Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs, die
Betätigung des Gaspedals und den Luftdruck im Ansaugrohr, re
präsentieren, verschiedene Arten von Steuerungsverarbeitungen
bezüglich der Kraftstoffeinspritzung aus. Zudem bestimmt die
CPU durch Aufrufen eines Interruptauftrags in vorbestimmten
Zeitintervallen auch den Beginn der elektrischen Leitung in
dem Zündsystem und den Zündzeitpunkt entsprechend einem mit
der Drehung des Verbrennungsmotors synchronen Kurbelwinkelsi
gnal. Dies bedeutet, daß bei der von der CPU ausgeführten
Verarbeitung durch einen Interrupt eine Interruptverarbeitung
aktiviert wird. Die Auslösefrequenz der Interruptverarbeitung
kann beschränkt werden, oder es kann sogar die Interruptver
arbeitung selbst verhindert werden. Erfindungen zur Begren
zung der Auslösefrequenz einer derartigen Interruptverarbei
tung sind in den folgenden Patentanmeldungen offenbart.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
Hei 2-86943 ist eine Motorsteuervorrichtung offenbart, die eine er
ste Berechnungseinrichtung zur Berechnung von Steuerungsdaten
eines Verbrennungsmotors durch eine mit der Drehung des Mo
tors synchronisierte Interruptverarbeitung, eine Interrupt
verarbeitungseinrichtung höherer Ebene zur Berechnung von Pa
rametern, wie einer Interruptperiode und einer Interruptaus
führungszeit, auf einer höheren Ebene als die Interruptverar
beitung, eine zweite Berechnungseinrichtung zur Berechnung
eines Verhältnisses einer Ausführungsdauer der Interruptver
arbeitung zu einer Interruptperiode der ersten Berechnungs
einrichtung und eine Interruptunterdrückungseinrichtung zur
Unterdrückung eines nächsten Interrupts der ersten Berech
nungseinrichtung für den Fall umfaßt, daß das von der zweiten
Berechnungseinrichtung berechnete Verhältnis einen vorbe
stimmten Wert überschreitet.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
Hei 6-249052 ist ein Steuerungsverfahren für einen Verbrennungsmo
tor offenbart, bei dem bei einer vorbestimmten Anzahl von
Ausführungen einer anderen Verarbeitung als einer Interrupt
verarbeitung eine Berechnungseinrichtung 2 die Anzahl der
Ausführungen der mit der Drehung eines Verbrennungsmotors
synchronisierten Interruptverarbeitung zählt, eine Einrich
tung 3 zur Bestimmung einer Ausführungsfrequenz entsprechend
der von der Berechnungseinrichtung 2 gezählten Anzahl von
Ausführungen eine Ausführungsfrequenz der Interruptverarbei
tung bestimmt und eine Unterdrückungseinrichtung 4 eine durch
einen Interrupt aktivierte Berechnung von Steuerungsdaten
durch eine Berechnungseinrichtung 1 verhindert, wenn die Ein
richtung 3 zur Bestimmung der Ausführungsfrequenz eine Unter
drückung der Berechnung der Steuerungsdaten durch die Berech
nungseinrichtung 1 bestimmt.
Zudem ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
Nr. Hei 4-228854 eine Eingangsunterdrückungseinrichtung of
fenbart. Genauer ausgedrückt ist in dieser Anmeldung eine
Zündvorrichtung für einen Verbrennungsmotor offenbart, die
eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zur Erfassung des
Betriebszustands des Verbrennungsmotors, eine Impulserzeu
gungseinrichtung zur Ausgabe eines Impulssignals bei einem
vorbestimmten Kurbelwinkel des Verbrennungsmotors und eine
Steuerungsschaltung umfaßt, die einer Treiberschaltung ein
Anweisungssignal zur Ausführung verschiedener Arten von Mo
torsteuerungen, einschließlich einer Steuerung eines Zündsy
stems nach Ablauf einer vorab entsprechend dem Betriebszu
stand des Verbrennungsmotors eingestellten vorbestimmten
Zeitspanne seit einem Zeitpunkt, zu dem das von der Impulser
zeugungseinrichtung erzeugte Impulssignal eingegeben wurde,
zuführt, wobei das Motorzündsystem mit der Eingangsunterdrüc
kungseinrichtung zum Verhindern der Eingabe des Impulssignals
in die Steuerungsschaltung in einer vorbestimmten Zeitspanne
nach einer Ausgabe eines Zündanweisungssignals durch die
Steuerungsschaltung ausgestattet ist.
In der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 4-228854
ist eine Eingangsunterdrückungseinrichtung zum Verhin
dern der Eingabe des Impulssignals in die Steuerungsschaltung
über eine vorbestimmte Zeitspanne nach einer Ausgabe eines
Zündanweisungssignals durch die Steuerungsschaltung offen
bart. Die in dieser Anmeldung offenbarte Erfindung betrifft
die Steuerung eines Vorziehens des Zeitpunkts. Ein Zündrau
schen wird lediglich während einer Zeitspanne von ca. 50 Mi
krosekunden nach der Ausgabe eines Zündsignals durch eine
Steuereinheit erzeugt. Daher kann durch Unterdrückung der Zu
fuhr eines Kurbelwinkelsignals zu der Steuerschaltung ledig
lich während einer vorbestimmten Zeitspanne von typischerwei
se 100 Mikrosekunden eine durch ein Zündrauschen verursachte
fehlerhafte Erfassung des Kurbelwinkelsignals über den gesam
ten Betriebsbereich, von einer niedrigen Drehzahl des Ver
brennungsmotors bis zu einer hohen Drehzahl des Verbrennungs
motors, unabhängig davon verhindert werden, mit welcher Dreh
zahl sich der Verbrennungsmotor dreht.
Die beiden weiteren Erfindungen betreffen jeweils ein
Verfahren zur Unterdrückung eines Interrupts zum Verhindern
einer Verarbeitung eines Interrupts, der nach dem Einleiten
einer Verarbeitung mit einer höheren Priorität auftritt.
Wird eine unnötige Verarbeitung zur Handhabung eines
aufgrund eines Rauschens oder eines Softwarefehlers auftre
tenden unbeabsichtigten Interrupts ausgeführt, werden die Be
dienbarkeit und die Auspuffleistung verschlechtert. Daher ist
es erforderlich, einen unbeabsichtigten Interrupt auszu
schließen, der das Potential zu einer Ursache für eine Ver
schlechterung der Bedienbarkeit und der Gasausstoßleistung
aufweist.
Genau ausgedrückt kann der gleiche Auftrag als durch
ein Rauschen oder einen Softwarefehler verursachter unbeab
sichtigter Interrupt erneut aktiviert werden. Die Ausführung
einer derartigen instabilen Interruptsteuerung hat nachteili
ge Auswirkungen auf die Bedienbarkeit und die Auspufflei
stung.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors und ein
Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors zu schaffen,
die durch eine Begrenzung der zulässigen Anzahl an Ausführun
gen eines unbeabsichtigten Interrupts zum Ausschluß der nach
teiligen Auswirkungen geeignet sind.
Erfindungsgemäß wird, anstelle einer wahllosen Festle
gung einer Grenze für die Anzahl der zulässigen Ausführungen
eines unbeabsichtigten Interrupts, ein Interrupt untersucht
und diagnostiziert, um zu bestimmen, ob der Interrupt unbeab
sichtigt erfolgte oder nicht.
Gemäß den Erfindern der vorliegenden Erfindung können
unbeabsichtigte Interrupts, die auf ein Rauschen, eine
Taktanomalie oder einen Softwarefehler zurückzuführen sind
und eine unnötige Verarbeitung zur Folge haben können, die
eine Verschlechterung der Bedienbarkeit und der Auspufflei
stung verursacht, in die beiden folgenden Kategorien einge
teilt werden:
- 1. bei einer Veränderung des Verbrennungszustands auftreten
de Interrupts
- * in einem Verbrennungszustand mit einer gleichmäßigen Verbrennungsgemischfüllung auftretende Interrupts
- * in einem Verbrennungszustand mit Schichtverbrennungs füllung auftretende Interrupts
- 2. Interrupts aufgrund eines Vergleichs des Verdampfungsaus gangs
Konkret ausgedrückt werden durch die auf der vorstehend
genannten Klassifikation basierende vorliegende Erfindung ei
ne Vorrichtung zur Steuerung eines Verbrennungsmotors und ein
Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors geschaffen,
die im folgenden beschrieben werden.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zur
Steuerung eines Verbrennungsmotors mit einer Verarbeitungs
einrichtung zum Empfang einer Vielzahl von Betriebszustand
serfassungssignalen, wie eines Motorkurbelwinkelsignals und
eines Gaspedalbetätigungssignals, und zur Berechnung von
Steuergrößen für einen Auftrag auf der Grundlage eines vorbe
stimmten Signals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines
in festen Grundintervallen erzeugten Signals, in einer Zeit
spanne zwischen den vorbestimmten Signalen entsprechend einem
vorbestimmten Programm und einer Einrichtung zur Begrenzung
oder zum Zählen der Anzahl der Ausführungen einer durch ein
Aktivierungssignal für den Auftrag getriggerten Interruptver
arbeitung in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signa
len unter der Bedingung, daß eine Durchführung des Auftrags
vorliegt.
Zudem schafft die vorliegende Erfindung eine Motorsteu
ervorrichtung mit einer Verarbeitungseinrichtung zum Empfan
gen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen,
wie eines Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti
gungssignals, und zur Bestimmung des Zeitablaufs der Kraft
stoffeinspritzung auf der Grundlage des Motorkurbelwinkelsi
gnals entsprechend einem vorbestimmten Programm in einer
Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen und einer
Einrichtung zur Begrenzung der Anzahl von Ausführungen einer
durch ein anderes Aktivierungssignal für den Zeitpunkt der
Kraftstoffeinspritzung getriggerten Interruptverarbeitung in
der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Kurbelwinkelsigna
len auf Null, wenn in der Zeitspanne zwischen den vorbestimm
ten Kurbelwinkelsignalen zumindest eine Verarbeitung zur Be
stimmung des Zeitpunkts der Kraftstoffeinspritzung vorliegt.
Überdies wird durch die vorliegende Erfindung eine Mo
torsteuervorrichtung geschaffen, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß einer Verarbeitungseinrichtung eine Vielzahl von Be
triebszustandserfassungssignalen, wie ein Motorkurbelwinkel
signal und ein Gaspedalbetätigungssignal, zugeführt wird, von
der Verarbeitungseinrichtung in einer Zeitspanne zwischen den
Kurbelwinkelsignalen auf der Grundlage des Motorkurbelwinkel
signals gemäß einem vorbestimmten Programm eine Kraftstoffe
inspritzoperation bestimmt wird und die Anzahl der Ausführun
gen einer durch ein anderes Aktivierungssignal für die Kraft
stoffeinspritzoperation getriggerten Interruptverarbeitung
bei einer mageren Verbrennungsoperation in der Zeitspanne
zwischen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen begrenzt oder
gezählt wird, wenn in der Zeitspanne zwischen den vorbestimm
ten Kurbelwinkelsignalen zumindest die Kraftstoffeinsprit
zoperation vorliegt.
Ferner wird durch die vorliegende Erfindung eine Steue
rungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor geschaffen, die
dadurch gekennzeichnet ist, daß einer Verarbeitungseinrich
tung eine Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen,
wie ein Motorkurbelwinkelsignal und ein Gaspedalbetätigungs
signal, zugeführt wird, von der Verarbeitungseinrichtung auf
der Grundlage eines Taktgebersignals entsprechend einem vor
bestimmten Programm eine Betätigung des Dampfentleerventils
bestimmt wird und die Anzahl der Ausführungen einer von einem
anderen Aktivierungssignal für die Betätigung des Dampfent
leerventils getriggerten Interruptverarbeitung während der
Zählung des Taktgebers unter der Bedingung begrenzt oder ge
zählt wird, daß zumindest die Betätigung des Dampfentleerven
tils vorliegt und daß der Inhalt des Taktgebers den Wert für
die Betätigung des Dampfentleerventils nicht erreicht hat.
Zudem wird durch die vorliegende Erfindung eine Motor
steuervorrichtung geschaffen, die eine Verarbeitungseinrich
tung zum Empfang einer Vielzahl von Betriebszustandserfas
sungssignalen, wie eines Motorkurbelwinkelsignals und eines
Gaspedalbetätigungssignals, und zur Ausführung einer Steuer
operation eines Auftrags auf der Grundlage eines vorbestimm
ten Signals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines in
festen Intervallen erzeugten Signals, gemäß einem vorbestimm
ten Programm in einer Zeitspanne zwischen den vorbestimmten
Signalen und eine Einrichtung zur Begrenzung oder zum Zählen
der Anzahl von Ausführungen einer durch ein Aktivierungs
signal für den Auftrag getriggerten Interruptverarbeitung in
der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen unter der
Bedingung umfaßt, daß eine Durchführung des Auftrags vor
liegt, wobei zumindest eine Einrichtung zur Begrenzung oder
Zählung der Anzahl der Ausführungen für den Auftrag zur Ein
stellung der Kraftstoffeinspritzung vorgesehen ist.
Es ist zweckmäßig, eine Motorsteuervorrichtung vorzuse
hen, bei der der Auftrag zur Einstellung der Kraftstoffein
spritzung einen Unterauftrag zur Einstellung einer gleichmä
ßigen Verbrennungsgemischfüllung und einen Unterauftrag zur
Einstellung einer Schichtverbrennungsfüllung umfaßt.
Es ist ferner zweckmäßig, eine Motorsteuervorrichtung
vorzusehen, bei der die Dauer der durch einen Interrupt
getriggerten Ausführung einer Steuerung unter Verwendung ei
nes Taktgebers gemessen wird und die Anzahl von Ausführungen
bei der Erfassung eines Werts der Dauer, der mit einem vorab
eingestellten Schwellenwert übereinstimmt oder größer als
dieser ist, beschränkt wird.
Es ist überdies ferner zweckmäßig, eine Motorsteuervor
richtung vorzusehen, bei der gemessen wird, wie oft eine
durch einen Interrupt getriggerte Steuerung in einer vorbe
stimmten Zeitspanne ausgeführt wird, und die Anzahl der Aus
führungen bei der Erfassung eines Werts der Anzahl der Aus
führungen, der mit einem vorab eingestellten Schwellenwert
übereinstimmt oder größer als dieser ist, beschränkt wird.
Es ist ebenso zweckmäßig, eine Motorsteuervorrichtung
vorzusehen, bei der für eine auf der Grundlage von Verände
rungen von Taktgebern von CPUs ausgeführte Interruptsteuerung
die Taktgeberveränderungen miteinander verglichen werden und
die Steuerung nur ausgeführt wird, wenn ein eingestellter Zu
stand erfaßt wird.
Durch Ergreifen der vorstehend genannten Gegenmaßnahmen
ist selbst dann keine Verschlechterung der Bedienbarkeit und
der Auspuffleistung zu erwarten, wenn die Drehzahl des Ver
brennungsmotors im Laufe der Verarbeitung erhöht wird. Auf
der Grundlage dieser Tatsache wird durch die vorliegende Er
findung auch ein Aufzeichnungsmedium für eine Motorsteuervor
richtung zur Speicherung eines durch einen Mikrocomputer aus
zuführenden vorbestimmten Programms zur Ausführung einer Ver
arbeitung auf der Grundlage einer Vielzahl von Betriebszu
standserfassungssignalen, wie eines Motorkurbelwinkelsignals,
zur Ausführung einer Steuerungsoperation gemäß einem vorbe
stimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den Motorkur
belwinkelsignalen und zur Begrenzung der Anzahl von Ausfüh
rungen einer von einem Aktivierungssignal für den Auftrag
getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen
den Motorkurbelwinkelsignalen unter der Bedingung geschaffen,
daß zumindest eine Durchführung des Auftrags vorliegt.
Der technische Rahmen der vorliegenden Erfindung ist
nicht auf das beschränkt, was in dieser Druckschrift bean
sprucht wird. Statt dessen umfaßt der Rahmen der Erfindung
ebenso Motorsteuervorrichtungen sowie Aufzeichnungsmedien,
die leicht von dem Beanspruchten abgeleitet werden können.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
unter Bezugnahme auf die folgenden Diagramme beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verbren
nungsmotorensystems zeigt, bei dem die vorliegende Erfindung
angewendet wird;
Fig. 2 ein Blockdiagramm, das eine in einer erfindungs
gemäßen Motorsteuervorrichtung verwendeten Steuereinheit
zeigt;
Fig. 3 Kennlinien eines Verbrennungsmotors;
Fig. 4 ein funktionales Blockdiagramm, das eine Ausfüh
rungsform zeigt, bei der eine erfindungsgemäße Motorsteuer
vorrichtung implementiert wird;
Fig. 5 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das ein Beispiel
für die Steuerung zur Handhabung eines unbeabsichtigten In
terrupts repräsentiert;
Fig. 6 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine auf in
ternen Interrupts basierende herkömmliche Steuerung repräsen
tiert;
Fig. 7 ein typisches Diagramm der zeitlichen Abstim
mung, das zur Erläuterung eines Beispiels der Ausführung der
herkömmlichen Steuerung verwendet wird;
Fig. 8 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine Steue
rung zur Handhabung eines unbeabsichtigten Interrupts reprä
sentiert;
Fig. 9 eine Zeitübersicht zur Erläuterung der Ausfüh
rung einer Steuerung von Interrupts, die normalerweise in
vorbestimmten Intervallen erzeugt werden;
Fig. 10 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine Steue
rung repräsentiert, bei der die Anzahl von in einer in Fig. 9
dargestellten vorbestimmten Zeitspanne erzeugten Interrupts
berücksichtigt wird;
Fig. 11 Zeitübersichten einer Steuerung, durch die die
Länge einer tatsächlich zur Ausführung von durch jeden Inter
rupt getriggerten Kraftstoffeinspritzungen erforderlichen
Zeitspanne gemessen wird;
Fig. 12 ein allgemeines Ablaufdiagramm, daß eine Steue
rung zur Handhabung eines unbeabsichtigten Interrupts durch
eine direkte Messung der Länge einer tatsächlich zur Ausfüh
rung der in Fig. 11 dargestellten Steuerung der Kraftstoffe
inspritzung erforderlichen Zeitspanne repräsentiert;
Fig. 13 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine Steue
rung zur Handhabung eines durch eine Anomalie bei der Messung
der Länge einer tatsächlich zur Ausführung der Steuerung der
Kraftstoffeinspritzung erforderlichen Zeitspanne verursachten
unbeabsichtigten Interrupts repräsentiert;
Fig. 14 ein zur Erläuterung von Steuermaßnahmen zum An
trieb eines Stellglieds verwendetes Diagramm der zeitlichen
Abstimmung;
Fig. 15 ein Diagramm, das CPU-Taktgeber zeigt;
Fig. 16 ein Diagramm, das einen Vergleich vorbestimmter
Zeitspannen zeigt; und
Fig. 17 ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine Steue
rung zur Diagnose von Taktgeberanomalien, wie in Fig. 16 dar
gestellt, repräsentiert.
Die vorliegende Erfindung wird aus einer sorgfältigen
Studie der folgenden detaillierten Beschreibung einiger be
vorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beilie
genden Diagramme verständlicher.
Fig. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Ver
brennungsmotorsystems zeigt, bei dem die vorliegende Erfin
dung angewendet wird. Wie in der Figur dargestellt, wird Luft
zur Zufuhr zu einem Verbrennungsmotor 1 von einem Eingang 4
eines Luftreinigers 3 eingeleitet und über einen mit einem
Drosselventil 6 zur Steuerung des Volumens der eingesaugten
Luft ausgestatteten Drosselventilkörper 7 zu einem Sammler 8
geleitet. Zur Steuerung des Volumens der eingesaugten Luft
wird das an einen Elektromotor 10 angeschlossene Drosselven
til 6 durch Antreiben des Motors 10 betätigt. Die den Sammler
8 erreichende eingesaugte Luft wird unter jeweils mit einem
der Zylinder 2 des Verbrennungsmotors 1 verbundenen Einsaug
rohren 19 verteilt und den Zylindern 2 zugeführt.
Andererseits wird ein Kraftstoff, wie Benzin, von einer
Pumpe 12 aus einem Kraftstofftank 11 gesaugt und vor der Zu
fuhr zu einem Kraftstoffsystem, daß ein Kraftstoffeinspritz
ventil 13 und einen Verbrennungsdruckregler 14 umfaßt, kom
primiert. Genau ausgedrückt, wird der Druck des Kraftstoffs
durch den Verbrennungsdruckregler 14 auf einen vorbestimmten
Wert eingestellt. Der Kraftstoff wird dann von dem Kraftstof
feinspritzventil 13, das eine jedem der Zylinder 2 zugewandte
Kraftstoffeinspritzöffnung aufweist, in die Zylinder 2 einge
spritzt. Inzwischen gibt ein Luftmesser 5 ein das Volumen der
eingesaugten Luft repräsentierendes Signal an eine Steuerein
heit 15 aus.
Der Drosselventilkörper 7 ist mit einem Drosselsensor
18 zur Erfassung des Öffnungsgrads des Drosselventils 6 aus
gestattet. Ein von dem Drosselsensor 18 ausgegebenes Signal
wird ebenfalls der Steuereinheit 15 zugeführt.
Das Bezugszeichen 16 bezeichnet einen Drosselwinkelsen
sor. Der von einer Nockenwelle 27 gedrehte Kurbelwinkelsensor
16 gibt ein eine Drehstellung einer Kurbelwelle repräsentie
rendes Signal an die Steuereinheit 15 aus.
Das Bezugszeichen 20 bezeichnet einen an einem Auspuff
rohr 28 vorgesehenen Luft-/Kraftstoffsensor. Der Luft-
/Kraftstoffsensor 20 wird zur Erfassung eines tatsächlichen
Betriebs-Luft-Kraftstoff-Verhältnisses anhand der Bestandtei
le des Auspuffgases und zur Ausgabe eines das Luft-
Kraftstoff-Verhältnis repräsentierenden Signals an die Steu
ereinheit 15 verwendet.
Die Steuereinheit 15 umfaßt eine Verarbeitungseinrich
tung 26 zum Empfang von Signalen als Eingangssignalen von
Quellen, wie einer Vielzahl von Sensoren zur Erfassung des
Betriebszustands des Verbrennungsmotors, der durch von den
Sensoren erzeugte Signale, wie ein Kurbelwinkelsignal und ein
Gaspedalbetätigungssignal, repräsentiert wird. Die Verarbei
tungseinrichtung 36 führt eine vorbestimmte Verarbeitung an
den Eingangssignalen aus und gibt als Ergebnisse der Verar
beitung eine Vielzahl von berechneten Steuersignalen aus.
Insbesondere gibt die Verarbeitungseinrichtung 26 zur Ausfüh
rung der Steuerung der Kraftstoffzufuhr, der Steuerung des
Zündzeitpunkts und der Steuerung des Volumens der eingesaug
ten Luft vorbestimmte Steuersignale an das Kraftstoffein
spritzventil 13, eine Zündspule 17 und den Elektromotor 10
zur Betätigung des Drosselventils 6 aus.
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Steuereinheit 15
zeigt. Wie in der Figur dargestellt, umfaßt die Steuereinheit
15 eine CPU 100, die als Verarbeitungseinrichtung 26 dient,
eine ROM-Einheit (Festspeichereinheit) 101, eine RAM-Einheit
(Direktzugriffsspeichereinheit) 102, die ein Auslesen oder
Einschreiben von Daten zuläßt, eine Sicherungs-RAM-Einheit
111, die selbst dann zum Halten ihres Inhalts geeignet ist,
wenn der Zündschlüssel ausgeschaltet wird, eine Interrupt
steuereinheit 104, einen Taktgeber 105, eine Eingangsverar
beitungsschaltung 106, eine Ausgangsverarbeitungsschaltung
107 und einen Bus 108 zur Verbindung dieser die Steuereinheit
15 bildenden Bauteile untereinander. Die CPU 100 führt unter
Verwendung der RAM-Einheit 102 und der Sicherungs-RAM-Einheit
111, die, wie vorstehend beschrieben, selbst bei dann zum
Halten der in ihr gespeicherten Daten geeignet ist, wenn der
Zündschlüssel 72 ausgeschaltet wird, ein in der ROM-Einheit
101 gespeichertes Programm zur Ausführung der Verarbeitung
verschiedener Arten von von der Eingangsverarbeitungsschal
tung 106 verarbeiteten Informationen aus. Im Verlauf dieser
Verarbeitung wird zu geeigneten Zeitpunkten gemäß Inter
ruptanweisungen, die von der Interruptsteuereinheit 104 auf
der Grundlage von von dem Taktgeber 105 und der Eingangsver
arbeitungsschaltung 106 kommenden Informationen ausgegeben
werden, auch eine Interruptverarbeitung ausgeführt.
Die Eingangsverarbeitungsschaltung 106 empfängt Signale
von Sensoren und Schaltern, einschließlich eines Luftstrom
sensors 32, eines Kurbelwinkelsensors 37, eines Kraftfahr
zeuggeschwindigkeitssensors 35, eines Drosselsensors 41, ei
nes O2-Sensors 48, eines Wassertemperatursensors 43, eines
Starterschalters 50, eines Servolenkungsschalters 49, eines
Zündschalters 72, eines Klimaanlagenschalters 51, eines
Scheinwerferschalters 52, einer Batterie 60 und eines Batte
riespannungssensors 61.
Andererseits führt die Ausgangsverarbeitungsschaltung
107 eine Verarbeitung zur Ausführung verschiedener Arten von
Steuerungen aus und gibt als Ergebnisse der Verarbeitung
Steuersignale an eine Einspritzeinrichtung 83, eine Kraft
stoffpumpe 80, einen Zünder 90, ein ISC-Ventil 91, eine Kli
maanlagenkupplung 74, ein Kühlergebläserelais 75, eine La
dungslampe 76 und ein Kanisterentleerventil 92 aus.
Fig. 3 zeigt Kurven, die Kennlinien repräsentieren, die
bei der Ausführung der Steuerung eines Verbrennungsmotors mit
einer festen Drosselöffnung für kleine und große Kraftstoffe
inspritzvolumen beobachtete Verhalten wiedergeben.
Die X-Achse der Kennlinien repräsentiert das Kraftstof
feinspritzvolumen, das in Bereiche mit kleinen und großen
Kraftstoffeinspritzvolumen unterteilt ist. Andererseits re
präsentiert die Y-Achse das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, das
Drehmoment des Verbrennungsmotors, die Menge des ausgestoße
nen NOx und den Kraftstoffverbrauch. Die gestrichelte Linie
ist eine Linie, die ein theoretisches Luft-Kraftstoff-Verhältnis
repräsentiert. Bei einer festen Drosselöffnung
verändert sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis aufgrund unbe
absichtigter Interrupts von einem mageren zu einem fetten
Wert, wie durch die Kurve oben in der Figur dargestellt. Die
fehlerhafte Veränderung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
verursacht wiederum einen Anstieg des Drehmoments des Ver
brennungsmotors. Durch die fehlerhafte Veränderung des Luft-
Kraftstoff-Verhältnisses wird auch die Menge an ausgestoßenem
NOx gesteigert, was zu einer Verschlechterung der Emission
beiträgt. Der Kraftstoffverbrauch wird durch eine Steigerung
der Menge des verbrauchten Kraftstoffs verschlechtert, die
von der fehlerhaften Veränderung des Luft-Kraftstoff-Ver
hältnisses verursacht wird, wie aus der untersten Kurve
ersichtlich.
Fig. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine
Ausführungsform zeigt, bei der eine erfindungsgemäße Motor
steuervorrichtung implementiert wird.
In einer CPU-internen Interrupterzeugungseinrichtung
401 wird im Takt eines der CPU 100 zugeführten Eingangs
signals, wie eines Kurbelwinkelsignals, ein Interrupt zum
Triggern einer von der CPU 100 auszuführenden Interruptverar
beitung erzeugt. Eine interne Interrupterfassungseinrichtung
402 zählt, wie oft in der CPU-internen Interrupterzeugungs
einrichtung 401 ein interner Interrupt erzeugt wird, oder er
faßt die Antriebszeit eines durch den Interrupt gesteuerten
Stellglieds. Wenn die Anzahl der in der CPU-internen Inter
rupterzeugungseinrichtung 401 erzeugten internen Interrupts
oder die Antriebszeit eines durch den Interrupt gesteuerten
Stellglieds einen vorab eingestellten, vorbestimmten Wert
überschreiten, begrenzt eine interne Interruptunterdrückungs
einrichtung 403 die Ausführung der Interruptverarbeitung. Die
CPU-interne Interrupterzeugungseinrichtung 401 führt darauf
eine Verarbeitung zur Ausführung einer Steuerung des Verbren
nungsmotors aus und gibt schließlich Motorsteuerungsignale
aus. Die CPU-interne Interrupterzeugungseinrichtung 401, die
interne Interrupterfassungseinrichtung 402 und die interne
Interruptunterdrückungseinrichtung 403 werden von einem Mi
krocomputer implementiert, der eine im folgenden beschriebe
ne, durch Ablaufdiagramme wiedergegebene Verarbeitung aus
führt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Ablaufdia
gramme und Diagramme eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erläutert.
Fig. 6 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
herkömmliche Steuerung auf der Grundlage interner Interrupts
repräsentiert. Wie in der Figur dargestellt, beginnt das Ab
laufdiagramm mit einem Block 601, in dem festgestellt wird,
ob eine Anforderung für eine Interruptverarbeitung vorliegt
oder nicht. Liegt eine derartige Anforderung vor, wird der
Ablauf mit einem Block 602 fortgesetzt, in dem die Interrupt
verarbeitung entsprechend einer vorab eingestellten Reihen
folge der Verarbeitungsprioritäten ausgeführt wird. Liegt an
dererseits keine derartige Anforderung vor, wird die Ablauf
steuerung mit einem Block 603 fortgesetzt, in dem eine norma
le Verarbeitung ausgeführt wird.
Fig. 7 ist ein typisches Zeitdiagramm, das zur Erläute
rung eines Beispiels der Ausführung der Steuerung zur Ein
stellung einer Kraftstoffeinspritzung durch ein von der durch
das in Fig. 6 dargestellte Ablaufdiagramm repräsentierte Ver
arbeitung erfaßtes CPU-internes Interrupt verwendet wird.
Wenn aufgrund eines Steuerungssoftwarefehlers oder der
gleichen intern ein unbeabsichtigter Interrupt erzeugt wird,
wird unbeabsichtigt eine nicht erforderliche Kraftstoffein
spritzung eingestellt, wodurch eine häufigere Kraftstoffein
spritzung als erforderlich verursacht wird. Dadurch wird das
Volumen des eingespritzten Kraftstoffs gesteigert, und das
Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird erheblich fetter als ein ge
wünschter Wert.
Im Falle des in Fig. 7 dargestellten Phänomens einer
unbeabsichtigten Einstellung der Kraftstoffeinspritzung wird
das Luft-Kraftstoff-Verhältnis, wie in Fig. 3 dargestellt,
übermäßig fetter als ein gewünschter Wert. In diesem Fall
wird das Drehmoment des Verbrennungsmotors gesteigert, was
nachteilige Auswirkungen auf die Bedienbarkeit hat. Zudem
wird auch die Menge des ausgestoßenen Abgases (NOx) erhöht,
und ferner verschlechtert sich auch der Kraftstoffverbrauch.
Fig. 5 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das ein
Beispiel der Steuerung zur Handhabung eines durch die durch
das in Fig. 7 dargestellte Ablaufdiagramm repräsentierte Ver
arbeitung erfaßten unbeabsichtigten Interrupts repräsentiert.
Genauer ausgedrückt stellt die in Fig. 5 gezeigte Verarbei
tung Einzelheiten des Blocks 602 des in Fig. 6 gezeigten Ab
laufdiagramms dar. Wie in Fig. 5 gezeigt, beginnt das Ablauf
diagramm mit einem Block 501, in dem die Anzahl (IRQCNT) der
Anforderungen (INJIRQ) zur Implementation einer Kraftstoffe
inspritzung aktualisiert wird. Der Ablauf der Steuerung wird
dann mit einem Block 502 fortgesetzt, in dem festgestellt
wird, ob die Anzahl an Anforderungen (IRQCNT) größer als ein
vorab zur Wiedergabe der normalerweise erzeugten Anzahl an
Interrupts eingestellter vorbestimmter Wert ist oder nicht.
Wenn die Anzahl an Anforderungen (IRQCNT) mit dem vorbestimm
ten Wert übereinstimmt oder kleiner als dieser ist, wird der
Ablauf der Steuerung mit einem Block 503 fortgesetzt, in dem
eine Interruptsteuerung ausgeführt wird. Wenn andererseits
die Anzahl an Anforderungen (IRQCNT) größer als der vorbe
stimmte Wert ist, wird der Ablauf der Steuerung mit einem
Block 504 zum Verhindern der Ausführung einer durch einen In
terrupt getriggerten Steuerung fortgesetzt, die auftritt,
nachdem die Anzahl von Anforderungen (IRQCNT) gleich dem vor
bestimmten Wert wurde.
Fig. 8 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
Steuerung zur Einstellung einer Kraftstoffeinspritzung ent
sprechend Anforderungen durch ein Kurbelwinkelsignal wieder
gibt. Das Ablaufdiagramm enthält auch eine Verarbeitung zur
Handhabung eines unbeabsichtigten Interrupts, der nach der
Erzeugung des Kurbelwinkelsignals auftreten kann, wie dies
bei der durch das in Fig. 5 dargestellte Ablaufdiagramm re
präsentierten Verarbeitung der Fall ist. Wie in der Figur
dargestellt, beginnt das Ablaufdiagramm mit einem Block 801,
in dem festgestellt wird, ob ein Kurbelwinkelsignal (REFIQR)
erzeugt wurde oder nicht. Das Kurbelwinkelsignal wird als Be
zugssignal zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzung verwen
det. Wenn ein Kurbelwinkelsignal erzeugt wurde, wird der Ab
lauf der Steuerung mit einem Block 802 fortgesetzt, in dem
der Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung (INJTIME) be
stimmt wird. Der Ablauf der Steuerung wird darauf mit einem
Block 803 fortgesetzt, in dem festgestellt wird, ob der Kur
belwinkel des Verbrennungsmotors einen dem im Block 802 be
stimmten Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung (INJTIME)
entsprechenden Wert erreicht hat oder nicht. Wenn der Kurbel
winkel des Verbrennungsmotors einen dem im Block 802 bestimm
ten Zeitpunkt für die Kraftstoffeinspritzung entsprechenden
Wert erreicht hat, wird der Ablauf der Steuerung mit einem
Block 804 fortgesetzt, in dem zur Erzeugung einer Anforderung
(INJIRQ) zur Implementation der Kraftstoffeinspritzung ein
CPU-interner Interrupt erzeugt wird. Der Ablauf der Steuerung
wird dann mit einem Block 805 fortgesetzt, in dem die Anzahl
(IRQCNT) der Anforderungen (INJIRQ) einer Implementation der
Kraftstoffeinspritzung hochgezählt wird. Der Ablauf der
Steuerung wird danach mit einem Block 806 fortgesetzt, in dem
festgestellt wird, ob die Anzahl der Anforderungen (IRQCNT)
größer als ein vorab zur Wiedergabe der normalerweise erzeug
ten Anzahl an Interrupts eingestellter vorbestimmter Wert
(IRQOK) ist oder nicht. Wenn die Anzahl an Anforderungen
(IRQCNT) mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt oder klei
ner als dieser ist, wird der Ablauf der Steuerung mit einem
Block 807 fortgesetzt, in dem die Interruptsteuerung ausge
führt wird. Der Ablauf der Steuerung wird dann mit einem
Block 809 fortgesetzt, in dem die Steuerung der Kraftstoffe
inspritzung ausgeführt wird. Wenn andererseits die Anzahl der
Anforderungen (IRQCNT) größer als der vorbestimmte Wert ist,
wird der Ablauf der Steuerung mit einem Block 808 zum Verhin
dern der Ausführung der durch einen Interrupt, der auftritt,
nachdem die Anzahl der Anforderungen (IRQCNT) gleich dem vor
bestimmten Wert wurde, getriggerten Steuerung fortgesetzt.
Durch Ausführen der Verarbeitung entsprechend dem vorstehend
beschriebenen Ablauf kann der Verbrennungsmotor vor durch un
beabsichtigte Interrupts verursachten Problemen geschützt
werden.
Fig. 9 zeigt eine zur Erläuterung der Ausführung einer
Steuerung von Interrupts, die normalerweise in vorbestimmten
Intervallen erzeugt werden, verwendete Zeitübersicht. Die
Zeitübersicht zeigt offensichtlich, daß unbeabsichtigte In
terrupts die Anzahl von in einer vorbestimmten Zeitspanne er
zeugten Interrupts erhöhen.
Fig. 10 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
Steuerung repräsentiert, bei der die Anzahl der in einer in
Fig. 9 dargestellten vorbestimmten Zeitspanne erzeugten In
terrupts berücksichtigt wird. Wie in der Figur dargestellt,
beginnt das Ablaufdiagramm mit einem Block 1001 zum Einleiten
der Messung der vorbestimmten Zeitspanne, während derer die
Anzahl der Interrupts gezählt wird. Der Ablauf der Steuerung
wird daraufhin mit einem Block 1002 fortgesetzt, in dem fest
gestellt wird, ob seit dem Beginn der Messung der vorbestimm
ten Zeitspanne ein Interrupt erzeugt wurde oder nicht. Wenn
ein Interrupt erzeugt wurde, wird der Ablauf der Steuerung
mit einem Block 1003 fortgesetzt, in dem die Anzahl der er
zeugten Interrupts hochgezählt wird. Der Ablauf der Steuerung
wird danach mit einem Block 1004 fortgesetzt, in dem festge
stellt wird, ob die vorbestimmte Zeitspanne, deren Messung im
Block 1001 eingeleitet wurde, verstrichen ist oder nicht.
Gibt das Ergebnis der im Block 1004 vorgenommenen Entschei
dung an, daß die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist,
gibt die im Block 1003 hochgezählte Anzahl der erzeugten In
terrupts die endgültige Anzahl an in der vorbestimmten Zeit
spanne erzeugten Interrupts an. In diesem Fall wird der Ab
lauf der Steuerung mit einem Block 1005 fortgesetzt, in dem
festgestellt wird, ob die Anzahl der Interrupts größer als
ein vorab zur Wiedergabe der Anzahl der normalerweise erzeug
ten Interrupts eingestellter vorbestimmter Wert oder nicht.
Wenn die Anzahl der Interrupts größer als der vorbestimmte
Wert ist, wird der Ablauf der Steuerung mit einem Block 1006
fortgesetzt, in dem die Verarbeitung zur Handhabung eines un
beabsichtigten Interrupts ausgeführt wird. Wie vorstehend be
schrieben, dient die Verarbeitung zur Handhabung eines unbe
absichtigten Interrupts typischerweise dem Verhindern der
Ausführung des unbeabsichtigten Interrupts, dem Einschalten
einer Warnleuchte zum Warnen des Fahrers vor einer Anomalie
bei der Steuerung des Motors oder zum Verhindern der Ausfüh
rung einer Steuerung der Kraftstoffeinspritzung während des
Übergangs einer Bewertung der Anomalie.
Fig. 11 zeigt Zeitübersichten einer Steuerung, durch
die die Länge einer tatsächlich zur Ausführung einer durch
jeden in einer vorbestimmten Zeitspanne erzeugten Interrupt
getriggerten Kraftstoffeinspritzung erforderlichen Zeitspanne
unter getrennter Verwendung eines Taktgebersatzes gemessen
wird. Bei der Ausführung einer auf einem Interrupt basieren
den Steuerung zur Einstellung des Volumens des eingespritzten
Kraftstoffs wird die Länge einer Zeitspanne, in der eine Ein
spritzeinrichtung in einer Zeitspanne zwischen den Kurbelwin
kelsignalen tatsächlich eingeschaltet ist, gemessen und mit
dem Ergebnis einer Verarbeitung der Impulsbreite der Kraft
stoffeinspritzung verglichen, wodurch eine Erfassung einer
durch einen unbeabsichtigten Interrupt verursachten Steige
rung des Volumens des eingespritzten Kraftstoffs ermöglicht
wird.
Fig. 12 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
Steuerung zur Handhabung eines unbeabsichtigten Interrupts
durch eine direkte Messung der Länge einer zur Ausführung der
in Fig. 11 dargestellten Steuerung jeder Kraftstoffeinsprit
zung erforderlichen Zeitspanne wiedergibt. Wie in der Figur
dargestellt, beginnt das Ablaufdiagramm mit einem Block 1201,
in dem die Messung einer vorbestimmten Zeitspanne eingeleitet
wird, typischerweise durch ein von dem Kurbelwinkelsensor
ausgegebenes Signal. Der Ablauf der Steuerung wird dann mit
einem Block 1202 fortgesetzt, in dem festgestellt wird, ob in
der gegenwärtig gemessenen Zeitspanne ein Interrupt erzeugt
wurde oder nicht. Wenn ein Interrupt erzeugt wurde, wird eine
Interruptsteuerung ausgeführt. In diesem Fall wird der Ablauf
der Steuerung mit einem Block 1203 fortgesetzt, in dem zur
Messung der Länge einer zur Ausführung der Interruptsteuerung
tatsächlich erforderlichen Zeitspanne der Zustand eines durch
die von dem erzeugten Interrupt getriggerte Interruptsteue
rung gesteuerten Stellglieds durch einen Taktgeber direkt ge
messen wird. Anschließend wird der Ablauf der Verarbeitung
mit einem Block 1204 fortgesetzt, in dem festgestellt wird,
ob die Ausführung der durch den erzeugten Interrupt getrig
gerten Steuerung abgeschlossen ist oder nicht, d. h. ob die
Steuerung zum Einschalten der Einspritzeinrichtung abge
schlossen ist oder nicht, wie anhand der Veränderung eines
Ausgangsanschlusses der Einspritzeinrichtung von einem hohen
auf einen niedrigen Pegel festzustellen ist. Wenn die Ausfüh
rung der durch den erzeugten Interrupt getriggerten Steuerung
abgeschlossen ist, wird der Ablauf der Steuerung mit einem
Block 1205 fortgesetzt, in dem der Betrieb des Taktgebers an
gehalten wird, um den Inhalt des Taktgebers unverändert zu
halten. Der Taktgeber ist dann zur Messung der Länge einer
zur Ausführung einer durch einen in der gegenwärtig gemesse
nen vorbestimmten Zeitspanne erzeugten nächsten Interrupt
getriggerten Steuerung tatsächlich erforderlichen Zeitspanne
bereit. Der Ablauf der Steuerung wird darauf mit einem Block
1206 fortgesetzt, in dem festgestellt wird, ob die vorbe
stimmte Zeitspanne, deren Messung im Block 1201 eingeleitet
wurde, verstrichen ist oder nicht. In der vorbestimmten Zeit
spanne erzeugte Interrupts lösen jeweils eine Steuerung aus,
deren Ausführungsdauer im Block 1203 durch den Taktgeber ge
messen wird. Wenn die vorbestimmte Zeitspanne noch nicht ver
strichen ist, kehrt der Ablauf der Steuerung zur Wiederholung
der Teile der Verarbeitung in den Blöcken 1201 bis 1206 zum
Block 1201 zurück, wobei der Inhalt IRQTMT des Taktgebers
hochgezählt wird, bis die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen
ist. Ist andererseits die vorbestimmte Zeitspanne verstri
chen, wird der Ablauf der Steuerung mit einem Block 1207
fortgesetzt, in dem festgestellt wird, ob der Inhalt des
Taktgebers, der die Gesamtlänge der zur Ausführung der durch
den Interrupt getriggerten Teile der Steuerung erforderlichen
Zeitspannen wiedergibt, mit einem zur Wiedergabe der Gesamt
länge der zur Ausführung der durch die normalerweise erzeug
ten Interrupts getriggerten Teile der Steuerung erforderli
chen Zeitspannen vorab eingestellten vorbestimmten Wert über
einstimmen bzw. größer als dieser sind oder nicht. Wenn der
Inhalt des Taktgebers mit dem vorbestimmten Wert überein
stimmt oder größer als dieser ist, wird der Ablauf der Steue
rung mit einem Block 1208 fortgesetzt, in dem eine Verarbei
tung zur Handhabung eines anomalen oder unbeabsichtigten In
terrupts ausgeführt wird. Wie vorstehend beschrieben, dient
die Verarbeitung eines unbeabsichtigten Interrupts typischer
weise dem Verhindern einer Ausführung des unbeabsichtigten
Interrupts, dem Einschalten einer Warnleuchte zum Warnen des
Fahrers vor einer Anomalie bei der Motorsteuerung oder dem
Verhindern einer Ausführung einer Steuerung der Kraftstoffe
inspritzung während eines Übergangs der Bewertung einer An
omalie. Nach der Korrektur eines bei der Ausführung der Ver
arbeitung des unbeabsichtigten Interrupts erzeugten Fehlers,
wird, falls ein solcher vorliegt, der Ablauf der Steuerung
mit einem Block 1209 fortgesetzt, in dem erfaßt wird, ob ein
durch den unnötigen Interrupt verursachter Fehler bei der
Ausführung der Steuerung aufgetreten ist. Wenn die Erfassung
abgeschlossen ist, wird der Inhalt des Taktgebers zur Vorbe
reitung auf die nächste Entscheidung gelöscht.
Fig. 13 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
Steuerung zur Handhabung eines unbeabsichtigten Interrupts
durch eine direkte Messung der Länge einer zur Ausführung der
Steuerung einer Kraftstoffeinspritzung erforderlichen Zeit
spanne wiedergibt. Das in Fig. 13 dargestellte Ablaufdiagramm
ähnelt dem in Fig. 12 gezeigten darin, daß die Länge einer
Zeitspanne durch eine Messung der Zeitspanne gemessen wird,
in der ein Antriebsanschluß eines Stellglieds auf einen hohen
Pegel eingestellt ist. Bei der in Fig. 13 dargestellten
Steuerung wird jedoch, wenn der aus der Messung resultierende
Inhalt des Taktgebers als anomal eingestuft wird, eine beson
dere Verarbeitung zur Bewältigung der Anomalie ausgeführt.
Genauer wird in einem Block 1304 der Inhalt des Taktge
bers, der die Gesamtlänge der zur Ausführung der durch die
Interrupts getriggerten Teile der Steuerung erforderlichen
Zeitspannen wiedergibt, mit einem zur Wiedergabe der Gesamt
länge der zur Ausführung der durch die normalerweise erzeug
ten Interrupts getriggerten Teile der Steuerung erforderli
chen Zeitspannen vorab eingestellten vorbestimmten Wert ver
glichen. Wenn festgestellt wird, daß der Inhalt des Taktge
bers, der die Gesamtlänge der zur Ausführung der durch Inter
rupts getriggerten Teile der Steuerung erforderlichen Zeit
spannen wiedergibt, mit dem vorbestimmten Wert übereinstimmt
oder größer als dieser ist, wird der Ablauf der Steuerung mit
einem Block 1305 fortgesetzt, in dem die Steuerung zwangswei
se beendet wird, d. h. in dem das Stellglied ausgeschaltet
wird. Der Ablauf der Steuerung wird dann mit einem Block 1306
fortgesetzt, in dem zum Erreichen der Bereitschaft für eine
Diagnose in der nächsten Zeitspanne festgestellt wird, ob die
vorbestimmte Zeitspanne, deren Messung im Block 1301 einge
leitet wurde, verstrichen ist oder nicht. Nach der Bestäti
gung, daß die vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird
der Ablauf der Steuerung mit einem Block 1307 fortgesetzt, in
dem der Inhalt des Taktgebers IRQTMT gelöscht wird.
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm, das zur Erläuterung von
Steuervorgängen zum Antreiben eines Stellglieds auf der
Grundlage von CPU-Taktgebern verwendet wird. Zur Messung des
Betriebs zum Antrieb des Stellglieds wird ein den Ausgangs
vergleichstaktgeber für den eingeschalteten Zustand verwen
det. Der Betrieb wird normalerweise in vorbestimmten Inter
vallen von typischerweise 10 ms aktiviert. Wenn der Inhalt
des Taktgebers für den eingeschalteten Zustand einen vorbe
stimmten Wert übersteigt, d. h. wenn eine von dem Taktgeber
für den eingeschalteten Zustand gemessene vorbestimmte Zeit
spanne in eingeschaltetem Zustand überschritten ist, wird zur
Messung der Dauer des ausgeschalteten Zustands durch einen
internen Interrupt ein Taktgeber für den ausgeschalteten Be
triebszustand aktiviert. Wird ein unbeabsichtigter Interrupt
erzeugt, wird der Betrieb erneut aktiviert, um das Stellglied
anzutreiben, wie in der Figur dargestellt. Wird beispielswei
se zur Steuerung eines Betriebs zum Antrieb eines Kani
sterentleerventils die in Fig. 14 dargestellte Steuerungs
technik verwendet, wird das Kanisterentleerventil für eine
längere Zeitspanne als erforderlich aktiviert. Dadurch wird
die Genauigkeit der Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses
verschlechtert, was nachteilige Auswirkungen
auf die Bedienbarkeit und die Auspuffleistung hat.
Ein unbeabsichtigter Interrupt wird durch eine Taktge
beranomalie in der CPU erzeugt. Zur Lösung dieses Problems
ist der Taktgeber als Konfiguration konstruiert, die auf von
einem, wie in Fig. 15 dargestellt, mit der CPU verbundenen
Kristalloszillator erzeugten Impulsen (einem Taktsignal) ba
siert. Als Technik zur Erfassung einer Anomalie des Taktge
bers in der CPU und des Taktsignals sind zwei CPUs in die
Steuereinheit eingebettet. Wenn zwei CPUs an verschiedene
Kristalloszillatoren angeschlossen sind, wie in Fig. 15 dar
gestellt, werden von den beiden CPUs gemessene vorbestimmte
Zeitspannen miteinander verglichen, wie in Fig. 16 darge
stellt, um festzustellen, ob eine Anomalie erzeugt wird oder
nicht. Genau ausgedrückt wird das Verstreichen der vorbe
stimmten Zeitspannen miteinander verglichen, wobei ihre
Starts synchronisiert sind. Wenn der Taktgeber einer der CPUs
eine Anomalie erzeugt, wird die Differenz zwischen den vorbe
stimmten Zeitspannen gesteigert, wobei sie einen vorbestimm
ten Wert wie folgt übersteigt:
Zeitdifferenz (= vorbestimmte Zeitspanne 1 - vorbestimmte Zeitspanne 2) < vorbestimmter Wert.
Zeitdifferenz (= vorbestimmte Zeitspanne 1 - vorbestimmte Zeitspanne 2) < vorbestimmter Wert.
Fig. 17 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm, das eine
Steuerung zur Diagnose von Anomalien eines Taktgebers wie in
Fig. 16 dargestellt wiedergibt. Wie in Fig. 17 dargestellt,
beginnt das Ablaufdiagramm mit einem Block 1701, in dem nach
einer Synchronisation der Startzeitpunkte für die Messung der
vorbestimmten Zeitspannen durch die beiden CPUs eine Zeitdif
ferenz (vorbestimmte Zeitspanne 1 - vorbestimmte Zeitspanne
2) zwischen den vorbestimmten Zeitspannen, die sich aus der
gleichen Zeitmessung ergibt, mit einem zu einer normalen Zeit
vorab eingestellten vorbestimmten Wert verglichen wird, um
festzustellen, ob eine Anomalie erzeugt wurde oder nicht. Die
Startzeitpunkte der Messung können durch Verbinden von Kon
taktanschlüssen der CPUs über einen Kabelbaum und Aktivieren
der Taktgeber bei einer Veränderung des an den Kontaktan
schlüssen auftretenden Pegels miteinander synchronisiert wer
den, d. h. typischerweise bei einem an den Kontaktanschlüssen
auftretenden Übergang eines Signals von einem hohen Pegel auf
einen niedrigen Pegel oder umgekehrt.
Wenn die Zeitdifferenz mit dem vorbestimmten Wert über
einstimmt oder kleiner als dieser ist, wird eine normale Ver
arbeitung ausgeführt. Wenn andererseits die Zeitdifferenz
größer als der vorbestimmte Wert ist, wird der Ablauf der
Steuerung mit einem Block 1702 fortgesetzt, in dem eine Ver
arbeitung zur Handhabung eines anomalen Interrupts ausgeführt
wird. Wie vorstehend beschrieben, ist die Verarbeitung zur
Handhabung eines anomalen Interrupts typischerweise eine Ver
arbeitung zum Verhindern der Ausführung des unbeabsichtigten
Interrupts, zum Einschalten einer Warnleuchte zum Warnen des
Fahrers bezüglich einer Anomalie bei der Steuerung des Motors
oder zum Verhindern der Ausführung der Steuerung für das Ein
spritzen des Kraftstoffs bei einem Übergang bei der Feststel
lung einer Anomalie.
Die Steuereinheit 15 führt auf der Grundlage einer
Vielzahl von durch das Motorkurbelwinkelsignal und die Betä
tigung des Gaspedals wiedergegebenen Betriebszuständen eine
Verarbeitung aus. Zudem führt die Steuereinheit 15 in einer
Zeitspanne zwischen Motorkurbelwinkelsignalen entsprechend
einem vorbestimmten Programm eine Steuerungsoperation eines
Auftrags aus. Die Steuereinheit 15 wird durch ein Aufzeich
nungsmedium zur Speicherung eines Programms gesteuert. Genau
ausgedrückt, begrenzt das in dem Aufzeichnungsmedium gespei
cherte Programm die Anzahl der möglichen Verarbeitungen eines
in einer Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen
durch ein anderes Aktivierungssignal für den gleichen Auftrag
getriggerten Interrupts, wenn zumindest die Durchführung des
Auftrags vorliegt.
Erfindungsgemäß führt eine Steuereinheit 15 eine Steue
rungsoperation eines in einer Zeitspanne zwischen Motorkur
belwinkelsignalen oder vorbestimmten Signalen, wie periodi
schen Signalen, vorliegenden Auftrags aus, und es ist eine
Einrichtung zur Begrenzung oder Zählung der Anzahl der Verar
beitungen eines in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten
Signalen durch ein anderes Aktivierungssignal für den glei
chen Auftrag getriggerten Interrupts unter der Bedingung vor
gesehen, daß zumindest eine Durchführung des Auftrags vor
liegt. Dadurch ist es möglich, einen durch ein Rauschen oder
einen Softwarefehler erzeugten unbeabsichtigten Interrupt zu
überwachen bzw. zu verhindern.
Daher ist es nicht nur möglich, eine Verschlechterung
der Bedienbarkeit und der Auspuffleistung zu verhindern, son
dern auch, einen unbeabsichtigten Interrupt, der nachteilige
Auswirkungen auf die Bedienbarkeit und die Auspuffleistung
haben kann, vollständig zu bewältigen, da eine mit einem der
artigen unbeabsichtigten Interrupt einhergehende unnötige
Verarbeitung nicht ausgeführt wird. Dadurch kann die Zuver
lässigkeit der Motorsteuervorrichtung wesentlich verbessert
werden.
Claims (10)
1. Motorsteuervorrichtung mit
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Berechnung von Steuergrößen für ei nen Auftrag auf der Grundlage eines vorbestimmten Si gnals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines in festgelegten Grundintervallen erzeugten Signals, gemäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen; und
einer Einrichtung (402, 403) zur Begrenzung oder Zählung der Anzahl von Ausführungen einer durch ein Aktivierungs signal für den Auftrag getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen, wenn eine Durchführung des Auftrags vorliegt.
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Berechnung von Steuergrößen für ei nen Auftrag auf der Grundlage eines vorbestimmten Si gnals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines in festgelegten Grundintervallen erzeugten Signals, gemäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen; und
einer Einrichtung (402, 403) zur Begrenzung oder Zählung der Anzahl von Ausführungen einer durch ein Aktivierungs signal für den Auftrag getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen, wenn eine Durchführung des Auftrags vorliegt.
2. Motorsteuervorrichtung mit
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Bestimmung eines Zeitablaufs der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage des Motorkurbel winkelsignals gemäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen; und
einer Einrichtung (402, 403) zur Begrenzung der Anzahl der Ausführungen einer durch ein anderes Aktivierungs signal für den Zeitablauf der Kraftstoffeinspritzung getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen auf Null, wenn in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Kurbel winkelsignalen zumindest eine Verarbeitung zur Bestimmung des Zeitablaufs der Kraftstoffeinspritzung vorliegt.
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Bestimmung eines Zeitablaufs der Kraftstoffeinspritzung auf der Grundlage des Motorkurbel winkelsignals gemäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen; und
einer Einrichtung (402, 403) zur Begrenzung der Anzahl der Ausführungen einer durch ein anderes Aktivierungs signal für den Zeitablauf der Kraftstoffeinspritzung getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen auf Null, wenn in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Kurbel winkelsignalen zumindest eine Verarbeitung zur Bestimmung des Zeitablaufs der Kraftstoffeinspritzung vorliegt.
3. Motorsteuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
einer Verarbeitungseinrichtung (26) eine Vielzahl von Be triebszustandserfassungssignalen, wie ein Motorkurbelwin kelsignal und ein Gaspedalbetätigungssignal, zugeführt wird;
von der Verarbeitungseinrichtung (26) auf der Grundlage des Motorkurbelwinkelsignals in einer Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen gemäß einem vorbestimmten Programm eine Kraftstoffeinspritzoperation bestimmt wird; und
die Anzahl der Ausführungen der durch ein anderes Akti vierungssignal für die Kraftstoffeinspritzoperation getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen bei einem mageren Verbrennungsbetrieb unter der Bedingung begrenzt oder gezählt wird, daß in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen mindestens eine Kraft stoffeinspritzoperation vorliegt.
einer Verarbeitungseinrichtung (26) eine Vielzahl von Be triebszustandserfassungssignalen, wie ein Motorkurbelwin kelsignal und ein Gaspedalbetätigungssignal, zugeführt wird;
von der Verarbeitungseinrichtung (26) auf der Grundlage des Motorkurbelwinkelsignals in einer Zeitspanne zwischen den Motorkurbelwinkelsignalen gemäß einem vorbestimmten Programm eine Kraftstoffeinspritzoperation bestimmt wird; und
die Anzahl der Ausführungen der durch ein anderes Akti vierungssignal für die Kraftstoffeinspritzoperation getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen bei einem mageren Verbrennungsbetrieb unter der Bedingung begrenzt oder gezählt wird, daß in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Kurbelwinkelsignalen mindestens eine Kraft stoffeinspritzoperation vorliegt.
4. Motorsteuervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß
einer Verarbeitungseinrichtung (26) eine Vielzahl von Be triebszustandserfassungssignalen, wie ein Motorkurbelwin kelsignal und ein Gaspedalbetätigungssignal, zugeführt wird;
von der Verarbeitungseinrichtung (26) auf der Grundlage eines Taktgebersignals gemäß einem vorbestimmten Programm eine Betätigung eines Dampfentleerventils bestimmt wird; und
die Anzahl der Ausführungen einer durch ein anderes Akti vierungssignal für die Betätigung des Dampfentleerventils getriggerten Interruptverarbeitung während der Zählung des Taktgebers (105) unter der Bedingung begrenzt oder gezählt wird, daß zumindest das Dampfentleerventils betä tigt wird und daß der Inhalt des Taktgebers (105) nicht einen Wert für die Betätigung des Dampfentleerventils er reicht hat.
einer Verarbeitungseinrichtung (26) eine Vielzahl von Be triebszustandserfassungssignalen, wie ein Motorkurbelwin kelsignal und ein Gaspedalbetätigungssignal, zugeführt wird;
von der Verarbeitungseinrichtung (26) auf der Grundlage eines Taktgebersignals gemäß einem vorbestimmten Programm eine Betätigung eines Dampfentleerventils bestimmt wird; und
die Anzahl der Ausführungen einer durch ein anderes Akti vierungssignal für die Betätigung des Dampfentleerventils getriggerten Interruptverarbeitung während der Zählung des Taktgebers (105) unter der Bedingung begrenzt oder gezählt wird, daß zumindest das Dampfentleerventils betä tigt wird und daß der Inhalt des Taktgebers (105) nicht einen Wert für die Betätigung des Dampfentleerventils er reicht hat.
5. Motorsteuervorrichtung mit
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Ausführung einer Steuerungsopera tion für einen Auftrag auf der Grundlage eines vorbe stimmten Signals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines in festgelegten Intervallen erzeugten Signals, ge mäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Signalen; und
einer Vorrichtung (402, 403) zur Begrenzung oder Zählung der Anzahl von Ausführungen einer durch ein Aktivierungs signal für den Auftrag getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen, wenn eine Durchführung des Auftrags vorliegt,
wobei zumindest eine Einrichtung (402, 403) zur Begren zung oder Zählung der Anzahl der Ausführungen für einen Auftrag zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzung vorge sehen ist.
einer Verarbeitungseinrichtung (26) zum Empfangen einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals und eines Gaspedalbetäti gungssignals, und zur Ausführung einer Steuerungsopera tion für einen Auftrag auf der Grundlage eines vorbe stimmten Signals, wie des Motorkurbelwinkelsignals oder eines in festgelegten Intervallen erzeugten Signals, ge mäß einem vorbestimmten Programm in einer Zeitspanne zwi schen den vorbestimmten Signalen; und
einer Vorrichtung (402, 403) zur Begrenzung oder Zählung der Anzahl von Ausführungen einer durch ein Aktivierungs signal für den Auftrag getriggerten Interruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den vorbestimmten Signalen, wenn eine Durchführung des Auftrags vorliegt,
wobei zumindest eine Einrichtung (402, 403) zur Begren zung oder Zählung der Anzahl der Ausführungen für einen Auftrag zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzung vorge sehen ist.
6. Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5, bei der der Auf
trag zur Einstellung der Kraftstoffeinspritzung einen Un
terauftrag zur Einstellung einer gleichmäßigen Verbren
nungsgemischfüllung und einen Unterauftrag zur Einstel
lung einer Schichtverbrennungsfüllung umfaßt.
7. Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der
die Dauer der Ausführung einer durch einen Interrupt
getriggerten Steuerung unter Verwendung eines Taktgebers
(105) gemessen wird und die Anzahl der Ausführungen bei
der Erfassung eines Werts der Dauer, der mit einem vorab
eingestellten Schwellenwert übereinstimmt oder größer als
dieser ist, begrenzt wird.
8. Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der
die Anzahl der Ausführungen einer durch einen Interrupt
getriggerten Steuerung in einer vorbestimmten Zeitspanne
gemessen wird und die Anzahl der Ausführungen bei einer
Erfassung eines Werts der Anzahl der Ausführungen, der
mit einem vorab eingestellten Schwellenwert übereinstimmt
oder größer als dieser ist, begrenzt wird.
9. Motorsteuervorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, bei der
für eine auf der Grundlage von Veränderungen von Taktge
bern von CPUs ausgeführte Interruptsteuerung die Taktge
berveränderungen miteinander verglichen werden und die
Steuerung nur ausgeführt wird, wenn ein eingestellter Zu
stand erfaßt wird.
10. Aufzeichnungsmedium einer Motorsteuervorrichtung zur
Speicherung eines durch einen Mikrocomputer auszuführen
den vorbestimmten Programms zur
Ausführung einer Verarbeitung auf der Grundlage einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals;
Ausführung einer Steuerungsoperation gemäß einem vorbe stimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den Motor kurbelwinkelsignalen; und
Begrenzung der Anzahl der Ausführungen einer durch ein Aktivierungssignal für den Auftrag getriggerten Inter ruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den Motorkur belwinkelsignalen unter der Bedingung, daß zumindest eine Durchführung des Auftrags vorliegt.
Ausführung einer Verarbeitung auf der Grundlage einer Vielzahl von Betriebszustandserfassungssignalen, wie ei nes Motorkurbelwinkelsignals;
Ausführung einer Steuerungsoperation gemäß einem vorbe stimmten Programm in einer Zeitspanne zwischen den Motor kurbelwinkelsignalen; und
Begrenzung der Anzahl der Ausführungen einer durch ein Aktivierungssignal für den Auftrag getriggerten Inter ruptverarbeitung in der Zeitspanne zwischen den Motorkur belwinkelsignalen unter der Bedingung, daß zumindest eine Durchführung des Auftrags vorliegt.
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