DE3622822C2

DE3622822C2 -

Info

Publication number: DE3622822C2
Application number: DE3622822A
Authority: DE
Inventors: Kunito Nakatsuru; Masaaki Katsuta Jp Fujisawa; Taiji Nakaminato Jp Hasegawa
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-07-10
Filing date: 1986-07-08
Publication date: 1991-06-20
Also published as: KR870001388A; KR940001332B1; US4972340A; JP2544334B2; DE3622822A1; JPS6213757A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Maschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es beispielsweise in der DE 29 03 978 A1 beschrieben ist.

Aus der DE 31 11 126 A1 ist es bekannt, nach dem Erkennen einer Störung, aus einem zweiten Speicher Ersatzwerte zu lesen und mit diesen die Maschine zu steuern.

Ein Beispiel einea herkömmlichen Maschinensteuerungssystems ist auch in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung JP 54-112 A offenbart. In diesem Maschinensteuerungssystem wird ein Korrekturfaktor gespeichert, und Steuerungswerte werden in optimaler Weise durch den Korrekturfaktor korrigiert. Bei diesem Verfahren wird die Steuerungsgenauigkeit durch richtiges Bestimmen eines Korrekturfaktors verbessert. Bei diesem herkömmlichen System wird der Korrekturfaktor in einem RAM eines Digitalcomputers gehalten. Durch Störungen, Instabilitäten oder ähnliches können die Steuerparameter in der ersten Speichereinrichtung fehlerhaft sein, so daß eine Steuerung der Maschine mit diesen Steuerparametern nicht mehr möglich ist.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine fehlerhafte Steuerung zu verhindern, die durch einen anomalen Steuerparameter (=Korrekturfaktor) verursacht werden könnte.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte vorrichtungsmäßige Ausgestaltung bzw. Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 2.

Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs beispiels in Verbindung mit der Zeichnung angegeben. Darin zeigt

Fig. 1 ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform der vor liegenden Erfindung zeigt, worin ein Korrekturfaktor neu geschrieben wird,

Fig. 2 ein Systemblockdiagramm,

Fig. 3 ein Kennliniendiagramm, das eine Maschinensollge schwindigkeit über der Wassertemperatur zeigt,

Fig. 4 ein Kennliniendiagramm eines Tastverhältnisses des Ausgangspulses über der Wassertemperatur,

Fig. 5 ein Blockdiagramm, das eine Entsprechung zwischen den Segmenten von ROM und RAM zeigt,

Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine lernende Steuerung zeigt,

Fig. 7 ein Diagramm zum Erläutern der Betriebsweise von Fig. 6 und

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Geschwindigkeitssteuerung der Maschine im Leerlaufzustand zeigt.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in dem Blockdiagramm von Fig. 2 gezeigt. Eine zentrale Verarbeitungs einheit (CPU) 12, ein Speicher mit wahlfreiem Zugang (RAM) 14, der mit einer Batteriespannung versorgt gehalten wird, und ein Festwertspeicher (ROM) 16 sind verbunden mit einem Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 durch eine Sammelschienenleitung 20. Der Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 wird versorgt mit einem der Ausgänge von Analogsensoren 22, 24, 26, die durch einen Multiplexer 28 ausgewählt und durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 30 umgesetzt werden. Weiterhin ist der Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 verbunden mit einem Ausgang eines Rotationswinkel sensors 32, der einen Puls mit der Rotation der Kurbelwelle erzeugt. Die Maschinengeschwindigkeit wird von diesem Puls abgeleitet. Eine Spule 34 eines elektronisch gesteuerten Ver gasers wird auf der anderen Seite gesteuert gemäß dem Tast verhältnis des Pulses, das durch die oben erwähnten Eingänge bestimmt wird. Mit dem Anwachsen des Tastverhältnisses des Pulses steigert die Spule 34 den Kraftstoffbetrag, der der Maschine zugeführt wird. Durch Erhöhen des Tastverhältnisses des Pulses zu der ISC (Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung)- Spule 36 kann auf der anderen Seite die Rotationsgeschwindig keit der Maschine im Leerlaufzustand vergrößert werden.

Die vorliegende Erfindung, die auf verschiedenen Steuerungen anwendbar ist, wird unten erläutert unter Bezugnahme auf die Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung der Maschine. Fig. 3 ist ein Kennliniendiagramm, das eine Maschinensollgeschwindig keit NR über der Maschinenkühlwassertemperatur als ein Para meter zeigt. Um diese Kennlinien zu erhalten, wird der Puls, der an die ISC-Spule 36 angelegt wird, gesteuert in der Art des Basis-Tastverhältnisses, das in Fig. 4 gezeigt ist. Teilweise wegen der Kennlinienstreuung von Maschinen und wegen einer profanen Veränderung, hat eine gegebene Maschine nicht immer die gleiche Kennlinie, wie in Fig. 3 gezeigt, selbst wenn sie in der Art, die in Fig. 4 gezeigt ist, ge steuert wird. Für jede Maschine ist es deswegen notwendig, daß das tatsächliche Steuerungstastverhältnis korrigiert wird auf der Basis des Basis-Tastverhältnisses DR. Für diesen Zweck wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das Basis-Tastverhältnis DR in 8 Klassen in Übereinstimmung mit der Wassertemperatur aufgeteilt und in dem ROM 16 gespeichert. In Entsprechung damit werden 8 unterteilte Bereiche in dem RAM 14 vorgesehen zum Speichern der korrigierten Steuerungstastverhältnisse, die jeweils dem Basis-Tastverhältnis DR entsprechen. Unter normalen Bedingungen werden die Werte, die in dem RAM 14 gespeichert sind, für die Maschinengeschwindigkeitssteuerung verwendet. Der Wert, der in dem RAM 14 gespeichert ist, kann jedoch aus dem einen oder anderen Grund anormal werden. Falls der Wert, der in dem RAM 14 gespeichert ist, anormal ist, werden die Werte in dem ROM 16 in den RAM 14 geschrieben, um die Korrektur des Steuerungstastverhältnisses neu zu starten.

Ein Flußdiagramm zum Korrigieren des Steuerungstastver hältnisses, das auf dem oben erwähnten Konzept basiert, ist in Fig. 1 gezeigt. Wenn Leistung zu der CPU 12 zugeführt wird, wird das Verfahren gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 1 ausgeführt. Die Initialisierung des Eingangs-Ausgangs-Kreises 18 wird ausgeführt bei Schritt 102, gefolgt von Schritt 104 zum Auswählen der Klasse "1" des RAM 14. Der gespeicherte Wert von Klasse "1" wird gelesen vom RAM (1), und der Schritt 106 entscheidet, ob der Wert von RAM (1) in dem Bereich zwischen einem Wert, der um α 1 kleiner ist als der Wert von ROM (1), der der Klasse "1" von ROM 16 entspricht, und einen Wert, der um α 1 größer ist als der ROM (1), der in diesem Bereich gelegen ist, dieser spezielle Wert wird als normal bestimmt. Schritt 108 entscheidet, ob die Entscheidungen in allen RAM-Klassen abgeschlossen sind, und wenn sie noch nicht geendet haben, schreitet der nächste Schritt 110 zu der nächsten Klasse vor, um die gleiche Ent scheidung zu treffen. Wenn alle Werte der Klassen des RAM 14 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches der jeweiligen Klassen des ROM 16 gelegen sind, werden die Werte, die in dem RAM gespeichert sind, als zuverlässig betrachtet und das Verfahren von Fig. 1 wird abgeschlossen. Falls Schritt 106 entscheidet, daß die Werte, die in dem RAM 14 gehalten werden, außerhalb des Bereiches, der auf den Werten des ROM 16 basiert, gelegen sind, werden im Gegensatz dazu die anderen Klassen ebenfalls als unzuverlässig betrachtet, so daß Schritt 112 alle Werte, die in dem RAM 14 gespeichert sind, durch die Werte des Basis-Tastverhältnisses des ROM 16 ersetzt, um dabei die lernende Steuerung, die unten er wähnt wird, zu starten.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die lernende Steuerung zeigt. Schritt 120 liest eine Maschinen sollgeschwindigkeit NR aus der Tabelle des ROM 16 auf der Basis des Ausgangs des Wassertemperatursensors 24 aus und bestimmt die Differenz davon von der tatsächlichen Maschinen geschwindigkeit N, entscheidet, ob die Differenz nicht größer ist als ΔN. Wenn dieser Wert größer ist als ΔN, bewirkt Schritt 124 die Rückführsteuerung zum Verändern des Pulstastverhältnisses zu dem ISC-Spulenventil 36 durch einen vorbestimmten Wert. Diese Rückführsteuerung ist eine ge schlossene Schleifensteuerung zum Aufrechterhalten der Leer laufgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Wert. Der Ver fahrensfluß von Fig. 6 wird in regelmäßigen Zeitintervallen ausgeführt. Mit dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitlänge wird deswegen der Schritt 120 erneut ausgeführt. Wenn Schritt 120 entscheidet, daß die Differenz zwischen der tatsächlichen Messung und dem Sollwert nicht größer ist als ΔN, entscheidet Schritt 126, ob die vorbestimmte Zeit Δt verstrichen ist durch Zählen der Anzahl von Ausführungen des Verfahrensflusses von Fig. 6. Wenn die vorbestimmte Zeit verstrichen ist, wird entschieden, ob das Tastver hältnis des Ausgangspulses zu der ISC-Spule 36 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches ist, d. h. der Wert, der in dem ROM 16 gespeichert ist, ±α 2, und wenn er innerhalb dieses Bereiches ist, wird das betreffende Tastverhältnis in dem RAM 14 durch Schritt 130 gespeichert. Das Lesen von ROM 16 oder Schreiben in RAM 14 bei Schritten 128 und 130 wird bewirkt für jede Klasse, die durch den Ausgang des Wassertemperatursensors bestimmt wird. Wenn die Be dingungen in Schritt 126 nicht passend sind, be wirkt Schritt 124 erneut die Rückführsteuerung. Wenn die Bedingungen bei Schritt 124 nicht passend sind, wird andererseits das Schreiben des RAM 14 nicht be wirkt.

Die Betriebsweise des Flußdiagramms in Fig. 6 wird in Fig. 7 gezeigt. Wenn die tatsächliche Messung N in den Variations bereich ΔN der Maschinensollgeschwindigkeit NR eintritt, wird die Dauer davon gemessen. Während der Periode vom Zeit punkt t 1 bis t 2 hat der Zeitablauf Δt nicht erreicht, und deswegen wird das Schreiben im RAM 14 nicht bewirkt. Andererseits ist die Zeitlänge von dem Zeitpunkt t 3 bis t 4 so lang, daß der Wert DP des Ausgangstastverhältnisses D_aus zu der ISC-Spule 36 mit dem Ablauf der Zeit t von dem Zeitpunkt t 3 in der Klasse von RAM 14 gespeichert wird, die auf der Wassertemperatur basiert, als ein korrektes Steuertastverhältnis.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm in einer Maschinenbetriebsweise, so wie ein Aufwärmen der Maschine, worin der Wert des RAM 14 verwendet wird. Die rückführungslose Steuerung ist eine Betriebsweise, in der eine leerlaufende Betriebsweise auf rechterhalten wird, bis die Wassertemperatur eine vorbe stimmte Temperatur erreicht. Die Entscheidung, ob die Steuerung rückführend oder rückführungslos ist, wird ent sprechend den Bedingungen der leerlaufenden Betriebsweise und der Wassertemperatur gemacht. Schritt 142 entscheidet, ob eine Rückführung oder eine rückführungslose Steuerung verwendet wird. Wenn Schritt 142 gemäß den Betriebsbedingungen entscheidet, daß eine Betriebsweise für Rückführsteuerung verwendet wird, dann schreitet das Verfahren zu dem Fluß von Fig. 6 weiter, wie in Schritt 144 gezeigt. Wenn eine rückführungslose Steuerung verwendet wird, liest auf der anderen Seite Schritt 146 das Tastverhältnis von der Klasse des RAM 14, das durch die Wassertemperatur bestimmt wird und entscheidet, ob der spezielle Wert in einem vorbe stimmten Bereich der entsprechenden Klasse des ROM gelegen ist. Wenn er innerhalb des vorbestimmten Bereichs der ent sprechenden Klasse des ROM ist, addiert Schritt 148 den Kompensationswert β abhängig von den anderen Betriebsbedingungen zu dem Wert, der in dem RAM gespeichert ist, und legt ihn an den Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 an. Der Puls eines Tast verhältnisses, das auf diesem Ausgang basiert, wird an die ISC-Spule 36 angelegt. Als ein Ergebnis wird der Luftbe trag, der der Maschine im Leerlaufzustand zugeführt wird, gesteuert. Wenn die Bedingungen versäumen, bei Schritt 146 passend zu sein, addiert im Gegensatz dazu Schritt 150 den Kompensationswert β zu dem Wert, der in dem ROM gespeichert ist und legt ihn an den Eingangs-Ausgangs-Kreis 150 an. Auf diese Art wird eine zuverlässige Steuerung verwirklicht.

Abgesehen von der vorangegangenen Beschreibung, die die Steuerung einer Leerlaufmaschinengeschwindigkeit betrifft, kann die vorliegende Erfindung natürlich mit gleichem Effekt auf andere Maschinensteuerungsparameter anwendbar sein, sowie in der Kraftstoff-Einspritzungs-Steuerung, Zündzeitpunktssteuerung und Abgas-Rückführ-Steuerung.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Maschine mit entsprechenden Steuerwerten, wobei

- Betriebsbedingungen der Maschine detektiert werden;
- Steuerparameter in einer ersten Speichereinrichtung (14) gespeichert werden;
- die Steuerwerte aufgrund der Steuerparameter entsprechend den detektierten Betriebsbedingungen ermittelt werden und
- die Maschine durch Verwendung der Steuerwerte gesteuert wird,

dadurch gekennzeichnet,

- daß Referenzsteuerparameter in einer zweiten Speichereinrichtung (16) gespeichert werden;
- daß die Steuerparameter in der ersten Speichereinrichtung (14) mit den Referenzsteuerparametern in der zweiten Speichereinrichtung (16) verglichen (128) werden und
- daß die Steuerparameter durch die Referenzsteuerparameter zum Erzeugen der Steuerwerte ersetzt (150) werden, wenn eine Differenz zwischen den Steuerparametern und den Referenzsteuerparametern außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung (14) ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ist, daß die zweite Speichereinrichtung (16) ein Festwertspeicher (ROM) ist und daß eine Prozessoreinheit (CPU) zum Steuern der Maschine, zum Vergleichen der Steuerparameter mit den Referenzsteuerparametern und zum Ersetzen der Steuerparameter durch die Referenzsteuerparameter eingesetzt ist.