-
Stand der Technik
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung, eine Steuereinheit sowie ein Speichermittel gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
-
Bei der Steuerung von Brennkraftmaschinen werden applizierbare Daten als Datensatz für einen kompletten Motor abgelegt. Dabei sind die Brennkammern der Brennkraftmaschine baulich in maximal zwei Zylinderbänke bzw. Motorbänke integriert, welche symmetrisch sind, d. h. die applizierbaren Daten bzw. der Datensatz wird für beide Motorbänke eingesetzt. Treten bei den symmetrischen Motorbänken, z. B. aufgrund von Toleranzen von Bauteilen Unterschiede der Motorbänke zueinander auf, wird die erforderliche Genauigkeit aus dem vorgegebenen Datensatz über Regelkreise oder Adaptionen erzielt.
-
Aus der
EP 0 348 441 B1 ist darüber hinaus eine Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem Computer bekannt, der einen ersten Datenblock für einen Betrieb in einem ersten Betriebszustand enthält und einen zweiten Datenblock für einen Betrieb in einem anderen Betriebszustand sowie einen Prozessor zur Verarbeitung von Maschinenbetriebsparametern abhängig von Daten des ersten oder zweiten Datenblocks beinhaltet. Der Prozessor umfaßt dabei ein Schaltmittel, das auf wenigstens einen Betriebsparameter anspricht um die benutzten Datenblöcke abhängig von der Temperatur, insbesondere der Kühlsystemtemperatur auszuwählen. Von dem ersten Datenblock der für einen Betrieb unter Startbedingungen programmiert ist, wird auf den zweiten Datenblock der für normale Betriebsbedingungen programmiert ist umgeschaltet, wenn eine vorbestimmte Temperatur überschritten ist. Die Umschaltung zwischen den Datenblöcken erfolgt somit abhängig von einer Temperatur unter Bezug auf eine untere und obere Temperaturgrenze. Damit erfolgt eine Datensatzumschaltung auch als Funktion der Starttemperatur.
-
Bei größeren Asymmetrien in Brennkraftmaschinen entstehen bei der Verwendung eines Datensatzes bezüglich der Steuerfunktionen auch größere Ungenauigkeiten bei der Steuerung von Prozessen in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine. Diese Ungenauigkeiten wirken sich beispielsweise bezüglich Drehmoment, Abgas und Verbrauch, u. s. w. aus. Eine temperaturabhängige Datensatzumschaltung kann diese Ungenauigkeiten insofern nicht ausgleichen, als in jedem Temperaturbereich ebenso nur ein Datensatz für beide Motorbänke zur Verfügung steht. So hat sich gezeigt, daß der Stand der Technik nicht in jeder Hinsicht optimale Ergebnisse zu liefern vermag.
-
Aus der
DE 195 812 17 B4 sind eine Anordnung und ein Verfahren für ein Steuersystem eines Verbrennungsmotors bekannt, wobei die Anordnung ein verteiltes Rechnernetzwerk mit einem Hauptrechner und mehreren Knotenrechnern enthält, wobei jeder Knotenrechner nahe einer ausgewählten Gruppe von Zylindern des Verbrennungsmotors angeordnet ist und mindestens eine Kraftstoffzufuhreinrichtung für jeden Zylinder der Gruppe steuert.
-
Die
DE 43 32 098 A1 offenbart eine Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung mit je einem Steuergerät zur Steuerung der rechten bzw. linken Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine. Eine Aufgabe der Erfindung ist eine speichereffiziente, motorbankspezifische Umschaltung von applizierbaren Daten bzw. Datensätzen bei der Steuerung von Prozessen in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, eine Vorrichtung, eine Steuereinheit sowie ein Speichermittel gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
-
Vorteile der Erfindung
-
Bei den Verfahren und der Vorrichtung zur Steuerung von Prozessen in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Brennkammern werden Steuerfunktionen von wenigstens einem Prozessor ausgeführt und der den Steuerfunktionen zugrundeliegende Programmcode ist in wenigstens einem Speicher ablegbar. Dem Programmcode ist wenigstens ein Datensatz zugeordnet und die Steuerfunktionen werden als Verbindung des Programmcodes mit dem wenigstens einen Datensatz realisiert. Dabei ist von Vorteil, daß die Brennkammern zur Steuerung in wenigstens zwei Motorbänke gruppiert werden, insbesondere auch unabhängig von baulichen Gegebenheiten, und jeder Motorbank ein Datensatz zugeordnet wird. Der jeweilige Datensatz zur Realisierung der Steuerfunktionen wird zweckmäßiger Weise unabhängig von der jeweils anzusteuernden Motorbank ausgewählt. Es erfolgt somit vorteilhafterweise eine Datensatzumschaltung als Funktion der jeweiligen Motorbank, in der Asymmetrien der Motorbänke und/oder der Brennkammern berücksichtigt werden können. Diese Asymmetrien können dabei sowohl baulicher als auch steuerungs- bzw. regelungstechnischer sowie funktionaler Natur sein.
-
Bei Asymmetrien der Verbrennungsmotoren oder auch bei komplett asymmetrischen Verbrennungsmotoren werden somit vorteilhafterweise bankspezifisch korrekte Vorsteuerdaten in Datensätzen appliziert und entsprechend eingesetzt, wodurch höhere Genauigkeiten in den Steuerungsfunktionen der Brennkraftmaschine bzw. bezüglich der Prozesse in Verbindung mit der Brennkraftmaschine erzielt werden und damit beispielsweise Vorteile bezüglich Drehmoment bzw. Leistung, Abgasemission, Verbrauch, u. s. w. entstehen.
-
Konkret sind diese Asymmetrien beispielsweise unterschiedliches Timing der Ein- und/oder Auslaßventile, die Berechnung unterschiedlicher Zündwinkel, insbesondere in Abhängigkeit unterschiedlicher Kennfelder, unterschiedliche Einspritzzeiten oder auch die Verwendung unterschiedlicher Kennfelder bei der Nockenwellensteuerung sowie eine Realisierung einer kompletten Brennkammern- bzw. Zylinderabschaltung auf wenigstens einer Motorbank. Diese und andere Asymmetrien können somit vorteilhafterweise beherrscht und die entsprechenden Auswirkungen verringert oder unterbunden bzw. besser kontrolliert werden.
-
Von Vorteil ist weiterhin, daß bei Umschaltung des kompletten Datensatzes, also aller applizierbaren Daten in Verbindung mit einer Motorsteuerung, bei der Definition und Realisierung der Steuerungsfunktionen der Brennkraftmaschine noch nicht bekannt sein muß, welche Daten bankspezifisch benötigt werden. Vielmehr können die Daten vorteilhafterweise ohne weitere Auswirkungen erst kurz vor Serienbeginn eingebracht werden. Dadurch entstehen große Vorteile im Entwicklungsablauf.
-
Die Realisierung der Steuerfunktionen kann somit in einem Steuergerät mit mehreren Rechnern bzw. Prozessoren ebenso wie in einem Steuergerät mit nur einem Rechner bzw. einem Prozessor oder auch in mehreren Steuergeräten in einem oder mehreren Prozessoren durchgeführt werden. Der Programmcode kann somit für jeden Prozessor oder jedes Steuergerät, also pro gruppierter Motorbank vorhanden sein und/oder es kann ein zentral abgelegter Programmcode für mehrere oder alle Motorbänke verwendet werden.
-
Erfindungsgemäß bestehen die Datensätze der wenigstens zwei Motorbänke in einer Ausführungsform aus Teildaten, wobei bezüglich der wenigstens zwei Motorbänke gleiche und unterschiedliche Teildaten in den Datensätzen enthalten sind und die gleichen Teildaten nur einmal in dem wenigstens einen Speicher abgelegt sind und die jeweiligen Steuerfunktionen der Motorbänke mit diesen gleichen Teildaten und den jeweiligen unterschiedlichen Teildaten realisiert werden. Dadurch kann Speicherplatz gespart werden.
-
In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Datensätze und/oder Teildaten aus einem ersten Speicher in einen zweiten Speicher geladen auf welchen durch den Programmcode jeder Motorbank zugegriffen wird. Da die Datensätze der wenigstens zwei Motorbänke aus Teildaten bestehen, wobei bezüglich der wenigstens zwei Motorbänke gleiche und unterschiedliche Teildaten in den Datensätzen enthalten sind, können beim ersten Laden des zweiten Speichers die gleichen und die unterschiedlichen Teildaten geladen werden und bei weiterem Laden nur die unterschiedlichen Daten in den zweiten Speicher geladen werden. Damit wird vorteilhafterweise ein Zwischenspeicher für die Daten verwendet wobei der Inhalt, also die Datensätze entsprechend der angewendeten Steuerfunktionen und der Motorbank aufgefrischt bzw. angepaßt werden, und dies geschieht vorteilhafterweise schneller, wenn nicht die kompletten Datensätze sondern nur die unterschiedlichen Teildaten geändert bzw. aufgefrischt werden. Dabei können die jeweiligen unterschiedlichen Teildaten jeweils, also doppelt, abgelegt werden oder der Inhalt vorgebbarer Adressen im Speicher, die die unterschiedlichen Teildaten enthalten, wird immer je nach Motorbank angepaßt, so daß der benötigte Speicherplatz noch weiter reduziert werden kann.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann bei den wenigstens zwei Motorbänken der Programmcode immer auf eine gleiche Datensatzposition bzw. Adresse in wenigstens einem Speicher zugreifen wobei dann zumindest die Daten unter der Datensatzposition oder wenigstens die unterschiedlichen Teildaten der Datensatzposition für jede Motorbank getrennt also doppelt vorhanden sind.
-
In einer weiteren Ausgestaltung wird zweckmäßigerweise zunächst der Anfang des jeweiligen Datensatzes pro Motorbank ermittelt und dann durch den Programmcode auf diesen Anfang des Datensatzes zugegriffen. Dabei kann der Umfang des Datensatzes durch einen jeweils vorgebbaren Abstand zum Anfang des Datensatzes vorgegeben werden und bei einem Wechsel bei der Steuerung von Prozessen in Verbindung mit wenigstens einer ersten zu wenigstens einer zweiten Motorbank der Datensatz ebenfalls gewechselt werden. Damit können die jeweiligen Datensätze beliebig in dem wenigstens einen Speicher abgelegt werden und unter ihrer Anfangsadresse und einem Abstand abgefragt werden.
-
Ein einzelnes Datum bzw. der Inhalt einer Speicherzelle kann vorteilhafter Weise in einer Weiterbildung durch einen vorgebbaren Offset durch den Programmcode geladen werden. Dabei wird zunächst wieder die jeweilige Anfangsadresse des Datensatzes also der Datensatzanfang bestimmt und anschließend im Programmlauf werden die jeweiligen Daten gelesen und verarbeitet. Dies hat den Vorteil, daß nicht die Daten selbst zusammengestellt und verschoben werden müssen sondern durch variable Offsetvorgabe auf den Daten, die z. B. feste Positionen inne haben, operiert werden kann.
-
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich durch Kombinationen der vorgenannten Ausführungen sowie aus der Beschreibung und den Ansprüchen.
-
Zeichnung
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt 1 ein Übersichtsblockschaltbild einer Steuereinheit, insbesondere mit zwei Rechenelementen bzw. Rechnern, welche Prozesse in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine steuert. Eine erste Ausführungsform ist in 2 in Form eines Flußdiagramms dargestellt, wo über eine Fallunterscheidung eine Datensatzumschaltung entsprechend der jeweiligen Motorbank bzw. ein Datenzugriff entsprechend der Motorbank durchgeführt wird.
-
In der Ausführungsform von 3 werden die zu verwendeten Datensätze bzw. Teildaten in einem Zwischenspeicher geladen, auf welchen der benutzte Programmcode dann zugreift.
-
Ein Zugriff bei Datensatzumschaltung auf immer die gleiche Datenposition, realisierbar beispielsweise in einem Zweisteuergerätekonzept ist in 4 dargestellt.
-
5 schließlich zeigt die Möglichkeit des Zugriffs durch den Programmcode auf die Daten mit einem Datensatzanfang durch einen vorgebbaren Offset in Form eines Flußdiagramms.
-
Weitere Kombinationen der Ausführungsbeispiele in den einzelnen Figuren sowie darin enthaltener Teile ergeben sich zwangsläufig und sind nicht im Einzelnen dargestellt aber ebenso Teil der Erfindung.
-
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
-
1 zeigt ein elektronisches Steuergerät 100, welches zwei Rechner 101 und 102, eine Eingangsbaugruppe 103, eine Ausgangsbaugruppe 104 sowie ein Bussystem 105 umfaßt. Die beiden Rechner 101 und 102 sind dabei optional es können mehr aber auch weniger Rechner bzw. Prozessoren im Steuergerät 100 eingesetzt werden. Ebenfalls optional können weitere Bauelemente und/oder Baugruppen angedeutet durch Element 106 an das Bussystem 105 im Steuergerät 100 angekoppelt sein. Diese zusätzlichen optionalen Elemente sind beispielsweise zusätzliche Speicherelemente eine zusätzliche Buseingangs-/Ausgangsschnittstelle z. B. für Diagnose oder zur Verbindung des Steuergerätes 100 mit anderen Steuergeräten. Weiterhin kann ein insbesondere flüchtiger Zwischenspeicher eben beispielsweise Element 106 vorgesehen sein, in welches die Datensätze oder Teildaten der Datensätze geladen werden.
-
Die Eingangsbaugruppe 103 kann zusammen mit der Ausgangsbaugruppe 104 auch als Eingangs-/Ausgangsbaugruppe zusammengefaßt sein. Der Rechner 101 enthält dabei unter anderem einen Prozessor 109 und einen diesen Prozessor 109 zugeordneten Speicher 107. Der in dem Speicher 107 ablegbare Programmcode entspricht dem möglichen Funktionsumfang bezüglich der Steuerung bzw. Regelung der Prozesse in Verbindung mit der Brennkraftmaschine, wie sie durch den Prozessor 109 abgearbeitet werden können. Der Eingangsbaugruppe 103 werden Signale zugeführt, welche den gemessenen oder ermittelten Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine bzw. der Prozesse in Verbindung mit der Brennkraftmaschine entsprechen oder aus welchen solche Betriebsgrößen abgeleitet werden können. Die genannten Signale werden von Meßeinrichtungen 111 bis 113, insbesondere Sensoren, erfaßt und über Eingangsleitungen 114 bis 116 der Eingangsbaugruppe 103 zugeführt.
-
Über die Ausgangsbaugruppe 104 werden ferner Signale ausgegeben, welche Stellelemente bzw. Aktuatoren zur Einstellung wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs betätigen. Die entsprechenden Signale zur Ansteuerung werden über die Ausgangsleitungen bzw. Leitungsbündel 120 und 121 optional zusätzlich 122a und 122b abgegeben. Die Elemente 117 und 118 entsprechen dabei der Motorbank 1 bzw. der Motorbank 2. Darin sind die Brennkammern B1 bis B12 und zugehörige Aktuatoren für jede Motorbank zusammengefaßt. Die zugehörigen Aktuatoren, wie Einspritzventile oder Drosselklappensteller, etc. sind der Übersichtlichkeit halber nicht gesondert dargestellt. Bei einem 12-Zylinder-Motor beispielsweise können in jedem der Elemente 117 und 118 also den Motorbänken jeweils sechs Brennkammern B1 bis B6 und B7 bis B12, also Zylinder mit der zugehörigen Aktuatorik zusammengefaßt sein. Bei einem 8-Zylinder Motor sind darin zur Ansteuerung eben jeweils vier Zylinder und zugehörige Aktuatorik untergebracht. Die Aufteilung der Brennkammern B1 bis B12 auf die Motorbänke 117 und 118 ist nicht zwingend baulicher Natur sondern kann auch rein steuerungstechnischer oder funktionaler Natur sein. Damit wäre auch eine Einteilung beispielsweise bei einem 8-Zylinder Motor in 3 und 5 Zylindern auf zwei Motorbänken denkbar. Ebenso könnte optional eine oder mehrere weitere Motorbänke 119a und 119b vorgesehen sein, wodurch beispielsweise bei einem 12-Zylinder Motor auch eine Einteilung von vier mal drei Brennkammern mit zusätzlichen Aktuatoren gewählt werden könnte. Dabei können die Brennkammern nach regelungstechnischen, konstruktiven, funktionalen, usw. Gesichtspunkten gruppiert werden, wie beispielsweise in 1 dargestellt. Dabei werden z. B. B1, B4 und B5 in 119b und B7 bis B9 in 119a zusammengefaßt. So können also die einzelnen Brennkammern mit ihrer Aktuatorik zu entsprechenden Motorbänken gruppiert werden, daß die jeweils zu den Motorbänken zugehörigen bzw. applizierbaren Datensätze eine möglichst exakte Steuerung der Brennkraftmaschine bzw. der jeweiligen Brennkammern bzw. der Motorbänke zulassen, wodurch größere Ungenauigkeiten vermieden werden können. Die kleinste denkbare Einheit ist dabei eine Brennkammer pro Motorbank, also eine zylinderindividuelle Ansteuerung mit je einem Datensatz.
-
Der jeweilige Programmcode der dann auf die Datensätze bzw. den Datensatz zugreift, kann einerseits zentral abgelegt werden, so daß alle Rechner bzw. Prozessoren darauf Zugriff haben oder aber individuell je Rechner bzw. Prozessor in einem in diesem integrierten bzw. zugeordneten Speicher 107 bzw. 108 abgelegt sein.
-
In Abhängigkeit der Eingangssignale, daraus abgeleiteter Betriebsgrößen und/oder interner Größen, insbesondere aus dem jeweiligen Datensatz, bilden die Rechner 101 und 102 in diesem Beispiel im Rahmen der dort implementierten Programme durch den Programmcode Werte für die auszugebenden Steuer- bzw. Regelgrößen, die die Aktuatoren der jeweiligen Brennkammern der jeweiligen Motorbänke im Sinne einer vorgegebenen Steuer bzw. Regelstrategie ansteuern. Da es sich bei dem Steuergerät 100 bevorzugterweise um eine Steuereinheit zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs handelt, wird beispielsweise in bekannter Weise die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelementes erfaßt, ausgewertet und ein Sollwert für ein Drehmoment der Brennkraftmaschine ermittelt. Dabei wird dann unter Berücksichtigung von über die Eingangsbaugruppe 103 empfangenen Sollwerten anderer Steuersysteme, wie beispielsweise einer Antriebsschlupfregelung, einer Getriebesteuerung, einer Fahrdynamikregelung u. s. w. sowie intern gebildeter Sollwerte (Begrenzung, etc.) ein Sollwert für das Drehmoment ermittelt. Dieses wird dann in bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschinensteuerung in einen Sollwert für die Stellung der Drosselklappe, der im Rahmen eines Lageregelkreises eingestellt wird, umgewandelt. Ferner sind je nach Ausstattung oder Brennkraftmaschine weitere leistungsbestimmende Funktionen vorgesehen, beispielsweise Steuerung eines Turboladers, einer Abgasrückführung, einer Lehrlaufdrehzahlregelung u. s. w. Dabei sind die Brennkammern derart gruppierbar, daß beispielsweise ein unterschiedliches Timing der Ein-/Auslaßventile oder die Realisierung einer Zylinderabschaltung auf wenigstens einer Motorbank realisiert werden können.
-
An die jeweils gruppierten Motorbänke werden dabei beispielsweise unterschiedliche Zündwinkel, weil die Motorbänke unterschiedliches Verhalten zeigen, ausgehend von unterschiedlichen Last-/Drehzahlkennfeldern ermittelt. Ebenso können unterschiedliche Einspritzzeiten als Kriterium zur Gruppierung in Motorbänke gelten bzw. dabei berücksichtigt werden. Auch bei einer Nockenwellensteuerung kann aus unterschiedlichen Kennfeldern, unterschiedlichen vorgebbaren Festwerten oder unterschiedlichen Tabellenwerten motorbankspezifisch angesteuert werden.
-
Darüberhinaus sind bei Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung nicht nur die Lufteinstellung, sondern auch die Bestimmung der einzuspritzenden Kraftstoffmasse, die Bestimmung eines einzustellenden Luft-Kraftstoffverhältnisses, die Vorgabe des Einspritzverlaufes (Voreinspritzung, Nacheinspritzung) die Steuerung einer Ladungsbewegungsklappe, u. s. w. leistungsbestimmend, so daß dort neben den geschilderten eine Vielzahl weiterer Programme bzw. Steuerfunktionen in Form von Programmcode vorzusehen sind, die Einfluß z. B. auf die Leistung, den Verbrauch, Abgas, Fahrverhalten, usw. der Brennkraftmaschine haben und je nach Motorbank aus unterschiedlichen Datensätzen bedient werden.
-
Somit ist diese Vielzahl an Programmen in Form des Programmcodes beispielsweise in den jeweiligen Programmspeichern 107 und 108 der Rechner 101 und 102 abgelegt oder dorthin ladbar. Die zum Programmcode zugehörigen Datensätze zur Realisierung der Steuerungsfunktionen können entweder ebenfalls in den Speichern 107 oder 108, jeweils einem anderen Speicher oder einem Zentralspeicher 106 für beide Prozessoren abgelegt sein. Diese Speicher können sowohl flüchtig als auch nichtflüchtig sein, wobei die applizierten Daten in wenigstens einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt sind und von dort aus auch in wenigstens einen weiteren flüchtigen oder nichtflüchtigen Speicher ganz oder teilweise übertragbar sind.
-
Damit sind die Steuerungsfunktionen der Brennkraftmaschine als Programmcode mit zugehörigen applizierbaren Daten bzw. Datensätzen in dem beschriebenen Mikroprozessorsystem abgelegt. In diesem Beispiel steuert je ein Rechner bzw. ein Prozessor 109 bzw. 110 eine Motorbank 117 bzw. 118. Ebenso kann dabei aber ein Prozessor beide Motorbänke oder auch mehr als ein Prozessor jeweils eine Motorbank ansteuern. Auch ist in der Darstellung in 1 nur ein Steuergerät dargestellt, eine Verwendung mehrerer wenigstens zweier Steuergeräte von denen jedes eine Motorbank ansteuert ist aber ebenso denkbar. Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt.
-
In 2 existiert dazu eine explizite Fallunterscheidung, ab auf die Daten der ersten oder zweiten Motorbank zugegriffen werden soll. Dabei werden zweckmäßigerweise nur die Daten bzw. Teildaten doppelt abgelegt, die sich bankspezifisch unterscheiden.
-
Mit Element 205 ist der Einsprung in den erfindungsgemäßen Programmteil der Steuerfunktionen dargestellt. In Block 200 ist der ablaufende Programmcode im Begriff auf den Datensatz bzw. wenigstens ein Datum des Datensatzes zur Ansteuerung einer Motorbank zuzugreifen. Dazu wird in Abfrage 201 ermittelt, ob Motorbank 1 oder Motorbank 2, für eben beispielsweise den Fall zweier Motorbänke, aktiv ist. Ist Motorbank 1 aktiv gelangt man zu Block 202, wo das Datum für Motorbank 1 bzw. der Datensatz für Bank 1 vom Programmcode eingelesen wird. ist Motorbankank 1 nicht aktiv, wird im Block 203 das Datum bzw. der Datensatz für Motorbank 2 vom Programmcode eingelesen. Zusätzlich zu einer Abfrage 201 nach Motorbank 1 ist hier wie auch im Weiteren, insbesondere in den 3 und 5, eine gezielte Abfrage nach Motorbank 2 oder gegebenenfalls jeder weiteren Motorbank sowie eine zusätzliche Sicherheitsabfrage 201a möglich. Die zusätzliche Sicherheitsabfrage wird durchgeführt, wenn die Abfragen der Motorbänken zuvor negativ ausfielen. Dies deutet dann auf einen Fehler hin, wodurch dann in Block 201b ein Sicherheitsdatensatz mit großer Toleranz bezüglich der Brennkraftmaschinensteuerung eingesetzt werden kann und eine Fehleranzeige beispielsweise am Fahrerdisplay oder über Speicherung in einem nichtflüchtigen Speicher in einem Diagnosesystem ausgegeben werden kann.
-
Nach dem Lesen des jeweiligen Datums bzw. Datensatzes für Motorbank 1 oder 2 in Block 202 oder 203 gelangt man zu Block 204 in welchem der Programmcode fortgesetzt wird, also der Programmcode mit dem gelesenen Datum bzw. dem gelesenen Datensatz abgearbeitet wird. Block 206 symbolisiert den Aussprung aus dem erfindungsgemäßen Steuerfunktions- bzw. Steuerprogrammteil bzw. das Ende eines Durchlaufen.
-
In 3 wird durch den Programmcode immer auf den gleichen Datenzwischenspeicher zugegriffen. Dieser Zwischenspeicher liegt beispielsweise in einem flüchtigen RAM, beispielsweise als Speicher 106 in 1 und wurde zuvor mit den Daten der ersten oder der zweiten Motorbank aus einem ersten nichtflüchtigen Speicher beispielsweise einem ROM, EPROM, EEPROM oder Flash-EPROM gefüllt. Der Zwischenspeicher kann aber flüchtig oder auch nichtflüchtig ausgelegt sein und wird aus einem ersten Speicher der in der Regel nichtflüchtig ist, beschickt. Dabei werden die bezüglich der Motorbänke gleichen Teildaten beibehalten und die unterschiedlichen bzw. ungleichen Teildaten je Motorbank also wenigstens doppelt eingeschrieben.
-
Zweckmäßigerweise werden in einer weiteren Ausführungsform nur die Daten bzw. Teildaten erneut zwischengespeichert, die sich bankspezifisch unterscheiden. Somit werden bezüglich der verschiedenen Motorbänke gleiche Teildaten des Datensatzes nicht erneut zwischengespeichert sondern nur die bezüglich der Motorbänke unterschiedlichen Teildaten erneut eingeschrieben, wodurch der Datensatz im Zwischenspeicher erneuert bzw. aufgefrischt wird. Werden die bankspezifischen also ungleichen Teildaten immer wieder überschrieben, so kann weiterer Speicherplatz gespart werden, dies setzt allerdings voraus, daß das ein- bzw. überschreiben der ungleichen Teildaten so schnell abgeschlossen ist, daß sich keine Einschränkungen in den jeweiligen Steuerfunktionen ergeben.
-
Block 305 zeigt wieder einen Einsprung in den beschriebenen Teil der Steuerfunktion bzw. des Steuerprogramms. Dabei wird vorab in einer Abfrage 201 überprüft, welche Motorbank der Brennkraftmaschine aktiv ist. Hierbei gelten die gleichen Überlegungen wie in Abfrage 201 bei 2. Ist Motorbank 1 aktiv, wird der Zwischenspeicher mit Daten für Motorbank 1 in Block 300 gefüllt. Dabei wird beim ersten Laden der komplette Datensatz in den Zwischenspeicher geschrieben und bei jedem weiteren Laden bei einem flüchtigen Speicher beispielsweise wenn die Stromzufuhr nach nicht unterbrachen war, die Daten also noch vorhanden sind, werden lediglich bankspezifische Teildaten im Datensatz ersetzt. Ebenso können aus zeitlichen und Speicherplatz-Gründen die ungleichen Daten doppelt eingeschrieben werden.
-
Ist Motorbank 1 nicht aktiv, wird somit Motorbank 2 angesteuert, wird der Datenzwischenspeicher mit Daten für Motorbank 2 in Block 301 gefüllt. Auch hier werden z. B. nur erstmalig komplette Datensätze eingeschrieben, zweckmäßigerweise wird bei jedem weiteren Schreiben nur die motorbankspezifische Information ausgetauscht oder doppelt eingeschrieben.
-
Die vorgelagerte Trennstelle, Block 306 in 3 deutet an, daß die Bankabfrage 201 und die nachfolgende Reaktion, 300 und 301 auch weiter vorher im Programm erfolgen kann, also deutlich vor Beginn der Programmbearbeitung in 302, zur Abarbeitung des Programmcode dann aber feststeht. In speziellen Ausführungsformen wie z. B. Zweirechner- oder Zweisteuergerätekonzept ist auch denkbar, daß der Programmcode vor der Trennstelle weniger häufig durchlaufen wird als der Programmcode nach der Trennstelle.
-
Aus Block 300 bzw. Block 301 gelangt man über 306 dann zu Block 302 in welchem der Programmcode abläuft, welcher im Block 303 auf den Datenzwischenspeicher zugreift bzw. die Daten aus dem Datenzwischenspeicher ausliest. In Block 304 erfolgt dann wieder der Aussprung des beschriebenen Steuerfunktionsteils. Somit kann im Zwischenspeicher eine vorgebbar zugeschnittene Datensatzanordnung flexibel zusammengestellt werden. Dabei können die jeweiligen unterschiedlichen Teildaten jeweils, also doppelt, abgelegt werden oder der Inhalt vorgebbarer Adressen im Speicher, die die unterschiedlichen Teildaten enthalten, wird immer je nach Motorbank angepaßt, so daß der benötigte Speicherplatz noch weiter reduziert werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform zeigt 4. Dabei wird im Programmcode immer auf die gleiche Datenspeicherstelle, also die gleichen Datenspeicherposition zugegriffen, wobei dann zumindest die Daten unter der Datensatzposition oder wenigstens die unterschiedlichen Teildaten der Datensatzposition für jede Motorbank getrennt also doppelt vorhanden sind. Dabei sind also Programmcode und Datenspeicherposition im Falle zweier Motorbänke zweimal vorhanden. Realisierbar ist dies beispielsweise bei einem Zweisteuergerätekonzept. Im ersten Steuergerät sind die Daten für die erste Motorbank, im zweiten Steuergerät die Daten für die zweite Motorbank gespeichert. Ebenso ist dies bei einem Zweirechnerkonzept in einem Steuergerät denkbar, wenn die Datensätze und Programmcodes in den zugeordneten Speichern 107 bzw. 108 abgelegt sind.
-
Im Block 400 läuft somit der Programmcode für Motorbank 1 und im Block 401 der Programmcode für Motorbank 2 ab. Die Verbindungen 404 bzw. 405 kennzeichnen den Datenzugriff des Programmcodes für Motorbank 1 bzw. des Programmcodes für Motorbank 2 auf die jeweiligen Datensätze. Diese Datensätze sind mit Block 402 für Motorbank 1 und Block 403 für Motorbank 2 dargestellt. In diesem speziellen Beispiel könnte auch ein völlig identischer Programmcode eingesetzt werden, der auch auf völlig identische Datenpositionen zugreift, wobei sich lediglich die Datensätze für Motorbank 1 und Motorbank 2 unterscheiden und somit unterschiedliche Steuerfunktionen bzw. Variationen der Steuerfunktionen möglich sind. Dieser Programmcode kann dann auch nur einmalig vorhanden sein und in einem zentralen Speicher z. B. 106 abgelegt werden.
-
Eine weitere Möglichkeit der Datensatzumschaltung zeigt 5. Darin wird im Programmcode immer auf die einzelnen Daten bzw. Speicherzellen mit einem Datensatzanfang plus einem Offset, also einer Distanz zum Datensatzanfang zugegriffen. Der Datensatzanfang wird dabei zuvor für die erste oder zweite Motorbank in diesem Beispiel berechnet.
-
Eine weitere Möglichkeit ist dabei den Datensatzanfang zu berechnen und einen Abstand anzugeben, der den Umfang des Datensatzes anzeigt, wobei im Anschluß eine Umschaltung des kompletten Datensatzes erfolgt.
-
In 5 erfolgt wieder ein Einsprung über Element 505 zur Abfrage 201. Auch in dieser Abfrage vergleichbar denen in 2 und 3 wird wieder festgestellt, welche Motorbank aktiv ist. Ist Motorbank 1 aktiv, wird im Block 500 der Datensatzanfang für Motorbank 1 bestimmt. Ist Motorbank 1 nicht aktiv, also Motorbank 2 aktiv wird im Block 501 der Datensatzanfang für Motorbank 2 bestimmt.
-
Der Abstand oder Offset zum Datensatzanfang ist entweder vorher oder in den Blöcken 500 bzw. 501 vorgebbar bzw. ermittelbar. Dabei ist nicht der Datensatzanfang zwingend erforderlich es muß lediglich eine Bezugsadresse als Ausgangsadresse gewählt werden. Der Abstand bedingt im weiteren den Umfang des Datensatzes, wobei dieser dann komplett umgeschaltet oder z. B. in einen Zwischenspeicher geladen wird. Der Offset hingegen weist auf wenigstens ein Datum bzw. einen zusammengehörigen Teil des Datensatzes der dann im Durchlauf verarbeitet wird. In einem Spezialfall ist die Struktur der Datensätze je Motorbank, bzw. wenigstens zweier Datensätze identisch. Dabei können die Inhalte der Datensätze exakt die gleiche Menge an Speicherplatz belegen oder aber nur die jeweiligen Adressen gleich angeordnet sein und übriger Speicherplatz jeweils frei oder definiert gefüllt sein. Die Struktur, also welche Information im Datensatz an welcher Stelle ausgehend von der Bezugsadresse steht ist aber in diesem Spezialfall festgelegt. In diesem Spezialfall könnte dann der Abstand und/oder der Offset erst in Block 503 ermittelt werden.
-
Im Anschluß an Block 500 bzw. Block 501 wird dann erneut im Block 502 der Programmcode abgearbeitet. Die vorgelagerte Trennstelle, Block 507 in 5 ebenso wie in 3 deutet an, daß die Bankabfrage 201 und die nachfolgende Reaktion auch weiter vorher im Programm erfolgen kann, also deutlich vor Beginn der Programmbearbeitung, zur Abarbeitung des Programmcode dann aber feststeht. Auch hier ist in speziellen Ausführungsformen wie z. B. Zweirechner- oder Zweisteuergerätekonzept denkbar, daß der Programmcode vor der Trennstelle weniger häufig durchlaufen wird als der Programmcode nach der Trennstelle.
-
Somit wird in Block 503 aus dem kompletten Datensatz erkennbar aus Datensatzanfang plus Offset das Datum in der so bestimmten Adresse gelesen und im Block 504 durch den Programmcode verarbeitet. In 506 erfolgt wieder der Aussprung aus dem beschriebenen Programmteil.
-
Im Falle der zweiten Möglichkeit wird der Abstand zusammen mit dem Datensatzanfang ausgewertet und in 503 eine komplette Datensatzumschaltung durchgeführt, der dann in 504 eingesetzt wird.
-
Die naheliegenden und selbstverständlichen Kombinationen der vorstehenden Ausführungsformen und Teilaspekte von 2 bis 5 sind im einzelnen nicht dargestellt, da sie sich automatisch für den Fachmann ergeben.
-
Besteht die Steuerung der Brennkraftmaschine aus einem Mikroprozessor, so muß der Programmcode in diesem Beispiel zweimal bearbeitet werden, einmal mit den Daten für Motorbank 1 und einmal für Motorbank 2. Bei einem Zweisteuergerätekonzept oder einem Zweirechnerkonzept in einem Steuergerät steht für jede Motorbank ein Mikroprozessor zur Verfügung. In diesem Fall wird der Programmcode in jedem Mikroprozessor nur einmal gerechnet, doch kommen einmal die Daten für die Motorbank 1 und einmal für die Motorbank 2 zur Anwendung. Wie schon anfangs erwähnt, können einer Steuerung einer Brennkraftmaschine auch mehr als zwei Motorbänke zugeordnet werden. So könnte wie genannt ein 12-Zylinder Motor auch aus beispielsweise 4 Motorbanken für die dann vier Zylindertrippel bestehen. Auch jede weitere Gruppierung der Brennkammern auch bezüglich verschiedener Zylinderzahlen, also z. B. 3, 4, 5, 8, 12, 16 der Brennkraftmaschine bis zur Brennkammerindividualansteuerung ist dabei denkbar.
-
Bezüglich der Abfrage 201 bzw. 201a und 201b gibt es verschiedene Möglichkeiten die Motorbank und damit den gültigen Datensatz auszuwählen bzw. diesen in der Steuerfunktion zu erkennen und entsprechen zu reagieren. Bei einem Zweisteuergerätekonzept kann über unterschiedliche Spannungspegel beispielsweise am sogenannten Steuergerätecodiereingang der Steuergeräte also über Kabelbaumcodierung die jeweilige Motorbank ausgewählt werden. Bei einem Zweirechnerkonzept können beispielsweise über unterschiedliche Spannungspegel am sogenannten Mikroprozessorcodiereingang der beiden Prozessoren also mittels Steuergerätecodierung die Motorbänke ausgewählt werden. Weiterhin kann eine Motorbankzuordnung durch Erkennung des aktiven Zylinders bzw. der aktiven Brennkammer erfolgen. Die aktive Brennkammer, Zylinder wird beispielsweise aus Eingangssignalen des oder der Steuergeräte, wie Drehzahl-/Phasensignal gewonnen. Ebenso sind andere Auswahlkriterien dabei denkbar.
