DE19854304A1 - Arrangement for controlling internal combustion engine has at least 2 controllers, each with output(s) and two inputs; output of second controller is connected to second input of first controller - Google Patents
Arrangement for controlling internal combustion engine has at least 2 controllers, each with output(s) and two inputs; output of second controller is connected to second input of first controllerInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß dem Anspruch 1.The invention relates to a device for controlling a Internal combustion engine according to claim 1.
Vorrichtungen zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind bekannt. Solche Vorrichtungen umfassen in der Regel ein Steuergerät, das Eingänge und Ausgänge aufweist. An den Eingängen sind üblicherweise Sensoren und an den Ausgängen sind üblicherweise Steller angeschlossen.Devices for controlling an internal combustion engine are known. Such devices typically include a Control unit that has inputs and outputs. To the Inputs are usually sensors and at the outputs actuators are usually connected.
Bei der Steuerung von Brennkraftmaschinen mit großer Zylinderzahl, beispielsweise bei 8-Zylinder- Brennkraftmaschinen, werden sehr viele Bauteile benötigt, die nicht in einem Steuergerät untergebracht werden können. Werden die Aufgaben auf zwei Steuergeräte für jeweils 4 Zylinder der Brennkraftmaschine aufgeteilt, ist es erforderlich, daß verschiedene Sensorsignale, beispielsweise das Drehzahlsignal der Kurbelwelle in beiden Steuergeräten zur Verfügung stehen.When controlling internal combustion engines with large Number of cylinders, for example with 8-cylinder Internal combustion engines, a lot of components are required, that cannot be accommodated in a control unit. Are the tasks on two control units for 4 Split cylinder of the internal combustion engine, it is required that different sensor signals, for example the crankshaft speed signal in both Control units are available.
Ein gleichzeitiger Anschluß eines Sensors an beide Steuergeräte ist aus Sicherheitsgründen nicht zulässig. Die Verwendung zweier Sensoren benötigt zusätzlichen Bauraum und verursacht Mehrkosten.Simultaneous connection of one sensor to both Control units are not permitted for safety reasons. The Using two sensors requires additional installation space and causes additional costs.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eine Lösung bereit zu stellen, mit der auch Brennkraftmaschinen mit großer Zylinderzahl mit geringem Aufwand gesteuert werden können. Insbesondere soll die Anzahl der Sensoren klein gehalten werden.The invention has for its object in a Device for controlling an internal combustion engine Provide solution with which internal combustion engines controlled with a large number of cylinders with little effort can be. In particular, the number of sensors should be kept small.
Dadurch, daß bei einem ersten Steuergerät ein Sensor an einem ersten Eingang angeschlossen und ein Ausgang des ersten Steuergeräts mit einem zweiten Eingang des zweiten Steuergeräts verbunden ist, ist es möglich, daß lediglich mit einem Sensor bei hoher Sicherheitsanforderung zwei Steuergeräte mit Signalen beaufschlagt werden können. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt sich eine einfache, kostengünstige Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine.Characterized in that a sensor at a first control unit connected to a first input and an output of the first control unit with a second input of the second Control unit is connected, it is possible that only with one sensor for high security requirements two Control units can be loaded with signals. With the device according to the invention results in a simple, inexpensive device for controlling a Internal combustion engine.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and expedient configurations and Further developments of the invention are in the subclaims featured.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert. Es zeigen die einzige Figur ein Blockdiagramm der wesentlichen Elemente einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine. The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiment explained. They show single figure is a block diagram of the essential elements a device for controlling an internal combustion engine.
In der einzigen Figur ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine anhand eines Blockdiagrammes dargestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um eine Brennkraftmaschine mit 8 Zylindern. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist aber nicht auf diese Zylinderzahl beschränkt, sie kann auch bei geringerer Zylinderzahl oder bei höherer Zylinderzahl angewendet werden.In the single figure is a control device an internal combustion engine based on a block diagram shown. In the illustrated embodiment acts it is an internal combustion engine with 8 cylinders. The However, the procedure according to the invention is not based on this Limited number of cylinders, it can also with a smaller number Number of cylinders or used for a higher number of cylinders become.
Ein erstes Steuergerät ist mit 100 bezeichnet. Dieses umfaßt einen Digitalausgang 110, der am Anschluß A11 ein Signal zur Verfügung stellt. Des weiteren umfaßt es einen Digitaleingang 120, dem ein an einem Anschlusses E11 anliegendes Signal zugeführt wird. Eine Auswerteschaltung 130 steht mit den Anschlüssen E21 und E31 in Verbindung. Die Auswerteschaltung 130 und der Digitaleingang 120 stehen mit einer Logik 140, die vorzugsweise als Oder-Glied ausgebildet ist, in Verbindung. Die Auswerteschaltung 130 beaufschlagt ferner den Digitalausgang 110 mit einem Signal.A first control device is designated 100 . This comprises a digital output 110 , which provides a signal at connection A11. Furthermore, it comprises a digital input 120 , to which a signal present at a connection E11 is fed. An evaluation circuit 130 is connected to the connections E21 and E31. The evaluation circuit 130 and the digital input 120 are connected to a logic 140 , which is preferably designed as an OR gate. The evaluation circuit 130 also applies a signal to the digital output 110 .
Das Oder-Glied 140 beaufschlagt ein Mikrocomputer 150 mit einem Signal. Der Mikrocomputer ist ferner mit einem Anschluß E41 verbunden. Mit dem Mikrocomputer 150 sind ferner die Endstufen 161, 162, 163 und 164 verbunden. Diese beaufschlagen Steller 171, 172, 173 und 174 mit Signalen. Des weiteren steht der Mikrocomputer 150 mit einem Bus 155 in Verbindung.The OR gate 140 applies a signal to a microcomputer 150 . The microcomputer is also connected to a port E41. The output stages 161 , 162 , 163 and 164 are also connected to the microcomputer 150 . These act on actuators 171 , 172 , 173 and 174 with signals. The microcomputer 150 is also connected to a bus 155 .
Ferner ist ein zweites Steuergerät mit 200 bezeichnet. Dieses umfaßt einen Digitalausgang 210, der am Anschluß A12 ein Signal zur Verfügung stellt. Des weiteren umfaßt es einen Digitaleingang 220, dem ein an einem Anschluss E12 anliegendes Signal zugeführt wird. Eine Auswerteschaltung 230 steht mit den Anschlüssen E22 und E32 in Verbindung. A second control device is also designated by 200 . This comprises a digital output 210 , which provides a signal at connection A12. Furthermore, it comprises a digital input 220 , to which a signal present at a connection E12 is fed. An evaluation circuit 230 is connected to the connections E22 and E32.
Die Auswerteschaltung 230 und der Digitaleingang 220 stehen mit einer Logik 240, die vorzugsweise als Oder-Glied 240 ausgebildet ist, in Verbindung. Die Auswerteschaltung 230 beaufschlagt ferner den Digitalausgang 210 mit einem Signal.The evaluation circuit 230 and the digital input 220 are connected to a logic 240 , which is preferably designed as an OR element 240 . The evaluation circuit 230 also applies a signal to the digital output 210 .
Das Oder-Glied 240 beaufschlagt ein Mikrocomputer 250 mit einem Signal. Der Mikrocomputer ist ferner mit einem Anschluß E42 verbunden. Mit dem Mikrocomputer 250 sind ferner die Endstufen 261, 262, 263 und 264 verbunden. Diese beaufschlagen Steller 271, 272, 273 und 274 mit Signalen.The OR gate 240 applies a signal to a microcomputer 250 . The microcomputer is also connected to a port E42. The output stages 261 , 262 , 263 and 264 are also connected to the microcomputer 250 . These act on actuators 271 , 272 , 273 and 274 with signals.
Die beiden Steuergeräte 100 und 200 stehen über den Bus 155 miteinander in Verbindung. Über diesen Bus tauschen die Mikrocomputer 150 und 250 Daten auf. Der Anschluß E42 des zweiten Steuergeräts 200 steht ferner mit Sensoren 255 in Verbindung. Bei diesen Sensoren handelt es sich beispielsweise um Sensoren, die verschiedene Betriebskenngrößen, die die Fahrpedalstellung und Umgebungsgrößen die Temperatur- und Druckwerte erfassen.The two control devices 100 and 200 are connected to one another via the bus 155 . The microcomputers 150 and 250 exchange data via this bus. The connection E42 of the second control device 200 is also connected to sensors 255 . These sensors are, for example, sensors which record various operating parameters, the accelerator pedal position and environmental parameters, the temperature and pressure values.
Die Anschlüsse E22 und E32 des zweiten Steuergeräts stehen mit einem Sensor 105 in Verbindung. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Drehzahlsensor, der an der Kurbelwelle angeordnet ist. Der Anschluß E12 des zweiten Steuergeräts 200 ist mit Masse verbunden. Der Digitalausgang 210 des zweiten Steuergeräts 200 ist mit einer Leitung mit dem Digitaleingang 120 des ersten Steuergeräts verbunden. Die beiden Anschlüsse E21 und E31 der Auswerteschaltung 130 stehen mit Masse bzw. Versorgungsspannung in Kontakt.The connections E22 and E32 of the second control device are connected to a sensor 105 . The exemplary embodiment shown is a speed sensor which is arranged on the crankshaft. The connection E12 of the second control device 200 is connected to ground. The digital output 210 of the second control device 200 is connected by a line to the digital input 120 of the first control device. The two connections E21 and E31 of the evaluation circuit 130 are in contact with ground or supply voltage.
Die Digitalausgänge 110 und 210 dienen als Datenausgang, über die Signale an andere Steuergeräte übermittelt werden können. Die Digitaleingänge 120 und 220 dienen als Dateneingänge, über die Signale von anderen Steuergräten empfangen werden können.The digital outputs 110 and 210 serve as a data output via which signals can be transmitted to other control units. The digital inputs 120 and 220 serve as data inputs via which signals can be received by other control units.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß nicht die Auswerteschaltung 240 mit dem Ausgang 210 verbunden ist, sondern daß die Logik 240 mit dem Ausgang 210 verbunden ist. Entsprechend ist nicht die Auswerteschaltung 140 mit dem Ausgang 110 verbunden ist, sondern es ist die Logik 140 mit dem Ausgang 10 verbunden. Diese Variante ist in der Figur gestrichelt dargestellt.Alternatively, it can also be provided that the evaluation circuit 240 is not connected to the output 210 , but that the logic 240 is connected to the output 210 . Accordingly, the evaluation circuit 140 is not connected to the output 110 , but rather the logic 140 is connected to the output 10 . This variant is shown in dashed lines in the figure.
In der Figur ist lediglich eine Ausgestaltung mit zwei Steuergeräten dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann auch auf eine größere Anzahl von Steuergeräten ausgedehnt werden. So ist es möglich, den Digitalausgang 110 mit dem Digitaleingang von einem weiteren Steuergerät zu verbinden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß der Digitalausgang 210 eines Steuergeräts mit den Digitaleingängen 120 aller Steuergeräte verbunden ist. Es ist eine Kaskadierung von beliebig vielen Steuergeräten möglich. Alle Steuergeräte stehen den BUS 155 miteinander in Verbindung.In the figure, only one embodiment with two control units is shown. The procedure according to the invention can also be extended to a larger number of control units. It is thus possible to connect the digital output 110 to the digital input from another control device. Alternatively, it can also be provided that the digital output 210 of a control device is connected to the digital inputs 120 of all control devices. Cascading of any number of control units is possible. All control units are connected to the BUS 155 .
Erfindungsgemäß wählt eine Logik das Signal aus, das an einem von zwei Eingängen anliegt, und gibt es an einen Mikrocomputer und einen Ausgang weiter. Dabei kann einer der Eingänge mit einem Sensor und der andere Eingang mit einem Ausgang eines anderen Steuergeräts verbunden sein. Das von der Logik erkannte Signal wird im Steuergerät verarbeitet und an ein weiteres Steuergerät weitergegeben.According to the invention, logic selects the signal that is on one of two inputs, and there is one Microcomputer and an exit further. One can the inputs with a sensor and the other input with be connected to an output of another control device. The signal recognized by the logic is in the control unit processed and passed on to another control unit.
Die Vorgehensweise ist dabei nicht auf einen Sensor, zwei Eingänge und ein Ausgang pro Steuergerät beschränkt. Bei mehreren Sensoren kann entsprechend vorgegangen werden. Ferner ist es möglich, daß auch mehr als zwei Steuergeräte vorgesehen sind, und daß das Signal an weitere Steuergeräte weitergegeben wird.The procedure is not based on one sensor, two Inputs and one output per control device limited. At several sensors can be used accordingly. It is also possible that more than two control units are provided, and that the signal to other control units is passed on.
Ferner ist es möglich, daß die Sensoren 255 wahlweise auch einem Anschluß E41 des ersten Steuergerätes 100 angeschlossen sind.It is also possible that the sensors 255 are optionally connected to a connection E41 of the first control device 100 .
Diese Vorrichtung arbeitet nun wie folgt. Die Mikrocomputer 150 und 250 tauschen über den Bus 155 Daten aus. Hierbei handelt es sich unter anderem auch über die, von den Sensoren 255 erfaßten, Größen. Ausgehend von diesen Daten und weiteren Daten, die mittels des Sensors 105 erfaßt werden, berechnet der Mikrocomputer 250 die Ansteuersignale für die Steller 271 bis 274 und der Mikrocomputer 250 die Signale für die Steller 271 bis 274.This device now works as follows. Microcomputers 150 and 250 exchange data over bus 155 . This includes, among other things, the quantities detected by sensors 255 . Based on these data and additional data detected by the sensor 105, the microcomputer calculates 250 the control signals for the actuators 271 to 274 and the microcomputer 250, the signals for the actuators 271-274.
Bei dem Sensor 105 handelt es sich um einen Drehzahlgeber, dessen Signal nicht ohne weiteres über den Bus ausgetauscht werden kann.Sensor 105 is a speed sensor, the signal of which cannot be easily exchanged via the bus.
Beim Steuergerät 200 ist der Sensor 105 an der Auswerteschaltung 230 angeschlossen. Der Digitaleingang 220 des zweiten Steuergeräts 200 ist mit Masse verbunden. Die Logik 240 ist so ausgebildet, daß sie das Ausgangssignal des Digitaleingangs 220 oder das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 230 abhängig davon auswählt, an welchem der Anschlüsse E12, E22 und E32 eine Leitung angeschlossen ist.In the control unit 200 , the sensor 105 is connected to the evaluation circuit 230 . The digital input 220 of the second control device 200 is connected to ground. The logic 240 is designed such that it selects the output signal of the digital input 220 or the output signal of the evaluation circuit 230 depending on which of the connections E12, E22 and E32 a line is connected.
Im zweiten Steuergerät 200 ist der Anschluß E12 mit Masse verbunden. Das Oder-Glied 240 wählt das Signal der Auswerteschaltung 230 aus und leitet dieses an den Mikrocomputer 250 weiter. Des weiteren gelangt das Ausgangssignal der Auswerteschaltung 230, das ebenfalls als Digitalsignal vorliegt, zum Digitalausgang und gelangt von dort zum Digitaleingang 120 des ersten Steuergeräts 100.In the second control device 200 , the connection E12 is connected to ground. The OR gate 240 selects the signal from the evaluation circuit 230 and forwards it to the microcomputer 250 . Furthermore, the output signal of the evaluation circuit 230 , which is also available as a digital signal, reaches the digital output and from there reaches the digital input 120 of the first control device 100 .
Bei dem ersten Steuergerät liegt an dem Digitaleingang 120 ein Signal und an der Auswerteschaltung 130 ist kein Sensor angeschlossen. Die Logik 140 des ersten Steuergeräts wählt ebenfalls abhängig davon, an welchem der Anschlüsse E11, E21 und E31 ein Signal anliegt, das entsprechende Signal aus und gibt dieses an den Mikrocomputer 150 weiter. Dies hat zur Folge, daß das Logikgatter 140 das Ausgangssignal des Digitalausganges 120 an den Mikrocomputer 150 weiterleitet.In the first control unit, there is a signal at digital input 120 and no sensor is connected to evaluation circuit 130 . The logic 140 of the first control device also selects the corresponding signal depending on which of the connections E11, E21 and E31 is present and forwards this to the microcomputer 150 . As a result, the logic gate 140 forwards the output signal of the digital output 120 to the microcomputer 150 .
Erfindungsgemäß erkennt die Logik, an welchem der Eingänge ein Signal anliegt und gibt dieses an den Mikrocomputer weiter. Ist an dem zweiten Steuergerät 200 ein Sensor angeschlossen, so wird dieser Signal direkt an Mikrocomputer weiter geleitet. Ist wie beim ersten Steuergerät 100 kein Sensor angeschlossen und der Digitaleingang erhält ein Signal von dem Digitalausgang des zweiten Steuergerätes, so wird dieses Signal, das am Digitaleingang anliegt, dem Mikrocomputer zugeleitet.According to the invention, the logic recognizes which of the inputs has a signal and forwards this to the microcomputer. If a sensor is connected to the second control device 200 , this signal is passed on directly to the microcomputer. If, as with the first control device 100, no sensor is connected and the digital input receives a signal from the digital output of the second control device, this signal, which is present at the digital input, is fed to the microcomputer.
Erfindungsgemäß weist jedes Steuergerät wenigstens einen Ausgang, einen ersten Eingang und einen zweiten Eingang auf. Bei dem zweiten Steuergerät ist ein Sensor an dem ersten Eingang angeschlossen und der Ausgang des zweitem Steuergeräts ist mit dem zweiten Eingang des ersten Steuergeräts verbunden.According to the invention, each control device has at least one Output, a first input and a second input on. The second control unit has a sensor on it first input connected and the output of the second Control unit is connected to the second input of the first Control unit connected.
Ferner wird der zweite Eingang des zweiten Steuergeräts mit einem ersten Signalwert beaufschlagt. Dieser erste Signalwert ist vorzugsweise so gewählt, daß die Logik des zweiten Steuergeräts das Signal des Sensors auswählt. Dieser Signalwert entspricht dem Massepotential. Ferner wird der erste Eingang des ersten Steuergeräts ebenfalls mit einem ersten Signalwert beaufschlagt, was zur Folge hat, daß die Logik des ersten Steuergeräts das Ausgangssignal des zweiten Eingangs auswählt.Furthermore, the second input of the second control unit is connected a first signal value. This first one Signal value is preferably chosen so that the logic of the second control unit selects the signal from the sensor. This signal value corresponds to the ground potential. Further becomes the first input of the first control unit as well with a first signal value, which results has that the logic of the first control unit Selects the output signal of the second input.
Die Logik wählt das Signal an dem Eingang aus, an dem nicht der erste Signalwert anliegt. Das ausgewählte Signal gibt die Logik an den Mikrocomputer weiter. Innerhalb des Steuergeräts ist der erste Eingang mit dem Digitalausgang verbunden ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Ausgangssignal der Logik zum Digitalausgang weitergeleitet wird.The logic selects the signal at the input at which not the first signal value is present. The selected signal gives the logic to the microcomputer. Within the Control unit is the first input with the digital output connected is. It is particularly advantageous if that Output signal of the logic forwarded to the digital output becomes.
Erfindungsgemäß sind die beiden Steuergerät identisch aufgebaut. Dadurch kann die Variantenvielzahl der Steuergeräte deutlich reduziert werden. Für Brennkraftmaschinen mit 4-Zylindern, 8-Zylindern, 12- Zylindern und jedem Vielfachen von 4-Zylindern ist lediglich ein einziger Steuergerätetyp erforderlich. Dadurch ergeben sich erhebliche Kostenvorteile.According to the invention, the two control units are identical built up. This allows the variety of variants Control units can be significantly reduced. For Internal combustion engines with 4-cylinder, 8-cylinder, 12- Cylinders and any multiple of 4 cylinders only a single control unit type is required. This results in considerable cost advantages.
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