DE4241790B4 - Method and device for operating control devices, in particular for vehicles - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betreiben von Steuereinrichtungen insbesondere für Fahrzeuge, bei dem erste Mittel (125) Zeitinterrupts ausgeben, und ein Rechenmittel (115) in Abhängigkeit von Interrupts wenigstens zwei Gruppen von Signalverarbeitungsvorgängen durchführt wobei eine erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nach Auftreten des Zeitinterrupts startet, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausführung wenigstens der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen die Restzeit bis zum nächsten Zeitinterrupt ermittelt wird und daß eine zweite Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen ausgeführt wird, wenn die Restzeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.Method for operating control devices, in particular for vehicles, in which the first means (125) issue time interrupts, and a computing means (115) performs at least two groups of signal processing operations in response to interrupts, wherein a first group of signal processing operations starts after the time interrupt occurs, characterized in that after execution of at least the first group of signal processing operations, the remaining time until the next time interrupt is determined, and that a second group of signal processing operations is executed when the remaining time exceeds a predetermined value.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method and a device for operating control devices according to the preambles of the independent claims.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen ist aus der DE 36 43 337 A1 bekannt. Dort wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Diese Steuereinrichtung umfaßt eine erste Impulserzeugungseinrichtung zum Erzeugen eines Zeitinterrupts mit konstanter Periode, einen Mikroprozessor, der einen Interrupteingang aufweist, an dem das Interruptsignal anliegt und der in Abhängigkeit von dem Interruptsignal Signalverarbeitungsvorgänge einleitet, um Steuergrößen auf der Basis von Betriebskenngrößen bereitzustellen. Eine erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen wird immer dann abgearbeitet, wenn ein Zeitinterrupt auftritt.Such a method and apparatus for operating control devices is known from DE 36 43 337 A1 known. There, a method and an apparatus for operating control devices for an internal combustion engine will be described. This control means comprises first pulse generating means for generating a constant period interrupt, a microprocessor having an interrupt input to which the interrupt signal is applied and which initiates signal processing operations in response to the interrupt signal to provide control quantities based on operating characteristics. A first group of signal processing operations is executed whenever a time interrupt occurs.

Eine dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen startet, wenn eine zweite Impulserzeugungseinrichtung einen Drehzahlinterrupt erzeugt. Diese Drehzahlinterrupts besitzen Vorrang gegenüber den Zeitinterrupts der ersten Impulserzeugungseinrichtung. Somit ist gewährleistet, dass bestimmte Signalverarbeitungsvorgänge, die drehzahlsynchron erfolgen, unabhängig von anderen Signalverarbeitungsvorgängen durchgeführt werden können.A third group of signal processing operations starts when a second pulse generator generates a speed interrupt. These speed interrupts have priority over the time interrupts of the first pulse generator. This ensures that certain signal processing operations, which are speed-synchronized, can be performed independently of other signal processing operations.

Die Laufzeit der Programme muss auf die Maximaldrehzahl ausgelegt werden. Dies bedeutet, dass sich die theoretische Rechnerauslastung aus der Addition der maximal auftretenden Interrupt-Belastung bei hohen Drehzahlen und den normalen (zeitsynchronen) Berechnungen ergibt. Im Betrieb der Anlage wird diese Auslastung üblicherweise nicht erreicht, da die Brennkraftmaschine nicht ständig mit Höchstdrehzahl arbeitet. Insbesandere im Betrieb mit niederen Drehzahlen ist der Mikroprozessor nicht ausgelastet.The runtime of the programs must be designed for the maximum speed. This means that the theoretical computer load results from the addition of the maximum occurring interrupt load at high speeds and the normal (time-synchronous) calculations. During operation of the system, this utilization is usually not achieved because the internal combustion engine is not constantly working at maximum speed. Especially in low-speed operation, the microprocessor is underutilized.

Hintergrundprogramme, die nur dann abgearbeitet werden, wenn keine anderen Berechnungen erfolgen, können von jedem Interrupt unterbrochen werden. Dies führt beim Stand der Technik zu erheblichen Wartezeiten z. B. bei der Kommunikation mit Applikationshilfsmitteln.Background programs that are executed only when no other calculations are made can be interrupted by each interrupt. This leads in the prior art to considerable waiting times z. As in the communication with application tools.

Die DE 38 26 526 A1 zeigt dazu ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einstellen von Betriebsgrößen einer Brennkraftmaschine, bei dem zeitabhängige Programme in einem prioritätsniedrigen Hintergrundprogramm und kurbelwinkelabhängige Programme in einem prioritätshohen Synchronprogramm ablaufen. Zeitabhängige Programme werden in verschiedene Gruppen abstandskürzerer und abstandslängerer Programme eingeteilt und in ihrem Ablauf so festgelegt, dass eine vorgegebene Rasterzeitspanne eingehalten werden kann und nicht verändert werden muss. Im Falle, dass durch häufige Unterbrechung des prioritätshohen Synchronprogramms durch Erfassung der Restrasterzeitspanne ermittelt wird, dass die Programmabarbeitung in der Rasterzeitspanne nicht möglich ist, wird eine Gruppe abstandskürzester zeitabhängiger Programme ausgelassen, um die vorgegebene feste Rasterzeitspanne einzuhalten.The DE 38 26 526 A1 shows a method and apparatus for adjusting operating variables of an internal combustion engine, run in the time-dependent programs in a low-priority background program and crank angle-dependent programs in a high-priority synchronous program. Time-dependent programs are divided into different groups of distance-shorter and distance-longer programs and are set in their sequence in such a way that a prescribed period of time can be maintained and does not have to be changed. In the event that it is determined by frequent interruption of the high-priority synchronous program by detecting the remaining grid period that the program execution in the raster period is not possible, a group of shortest distance time-dependent programs is omitted to comply with the predetermined fixed grid time.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen der eingangs genannten Art, die Rechnerauslastung zu optimieren.The invention is based on the object in a method and an apparatus for operating control devices of the type mentioned to optimize the computer load.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise, daß die bisher verbrauchte Rechenzeit zwischen zwei Zeitinterrupts ermittelt wird, und mit der maximal möglichen verglichen wird, kann die Auslastung des Mikroprozessors optimiert werden. Solange noch Rechenzeit zur Verfügung steht, werden Programme abgearbeitet, die üblicherweise zu Zeitproblemen führen würden. Je nach Auslastung des Mikroprozessors, Betriebszustand und Priorität können Programme vorgezogen, mehrmals berechnet oder erstmalig eingefügt werden. Die Wartezeit bei der Übertragung von Daten läßt sich hierdurch wesentlich verringern.By the procedure according to the invention that the previously used computing time between two time interrupts is determined, and compared with the maximum possible, the utilization of the microprocessor can be optimized. As long as there is still computing time available, programs are processed which would normally lead to time problems. Depending on the utilization of the microprocessor, operating status and priority, programs can be preferred, calculated several times or inserted for the first time. The waiting time during the transmission of data can thereby be substantially reduced.

Insbesondere bei niederen Drehzahlen ergibt sich eine verbesserte Reglerdynamik, da mit kleineren Abtastzeiten gearbeitet werden kann. Des weiteren ist es möglich, daß Informationen über eine Schnittstelle ein- bzw. ausgelesen werden können, die keine bzw. nur eine kleine Priorität besitzen. Ferner sind bei niederen Drehzahlen bzw. bei Stillstand des Fahrzeugs komplexe Diagnosefunktionen möglich.Especially at low speeds results in an improved controller dynamics, since it can be used with smaller sampling times. Furthermore, it is possible that information can be read in or out via an interface which has no or only a small priority. Furthermore, complex diagnostic functions are possible at low speeds or at standstill of the vehicle.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert.The invention will be explained below with reference to the embodiment shown in the drawing.

1 zeigt grob schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung, 1 shows roughly schematically the device according to the invention,

2 ein Zeitdiagramm verschiedener Signalverarbeitungsvorgänge und 3 ein Flußdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 2 a timing diagram of various signal processing operations and 3 a flow chart to illustrate the method according to the invention.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen am Beispiel einer Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine beschrieben. Eine Brennkraftmaschine steht über Stellwerk 105 mit einer Steuereinrichtung 110 in Verbindung. Die Steuereinrichtung umfaßt zumindest einen Mikroprozessor 115, der einen ersten Interrupteingang 116 sowie einen zweiten Interrupteingang 117 aufweist. Am ersten Interrupteingang 116 liegt ein erstes Impulssignal einer ersten Impulserzeugungseinheit 125. Am zweiten Interrupteingang 117 liegt das Ausgangssignal einer zweiten Impulserzeugungseinrichtung. Diese zweite Impulserzeugungseinrichtung besteht beispielsweise aus einem Sensor 130 einer entsprechenden Auswerteschaltung sowie einem Impulsrad 135, das auf einer mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine verbundenen Welle angeordnet ist. Des weiteren kann die Steuereinrichtung 110 mit einer weiteren Steuereinrichtung 145 über eine Leitung 140 in Verbindung stehen. Diese weitere Steuereinrichtung 145 beaufschlagt beispielsweise ein zweites Stellwerk 150 zur Ansteuerung der Brennkraftmaschine.In the following, the device according to the invention for operating control devices will be described using the example of a control device for an internal combustion engine. An internal combustion engine is above interlocking 105 with a control device 110 in connection. The control device comprises at least one microprocessor 115 , the first interrupt input 116 and a second interrupt input 117 having. At the first interrupts entrance 116 is a first pulse signal of a first pulse generation unit 125 , At the second interrupt entrance 117 is the output of a second pulse generating device. This second pulse generating device consists for example of a sensor 130 a corresponding evaluation circuit and a pulse wheel 135 which is arranged on a shaft connected to the drive shaft of the internal combustion engine. Furthermore, the control device 110 with another control device 145 over a line 140 keep in touch. This further control device 145 acts, for example, a second interlocking 150 for controlling the internal combustion engine.

Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß die zweite Steuereinrichtung zur Beaufschlagung eines zweiten Stellwerks 150 in die erste Steuereinrichtung integriert ist. Des weiteren ist es auch möglich, die erste Impulserzeugungseinrichtung 125 bzw. Auswertung des Sensors 130 in die Steuereinrichtung zu integrieren.Alternatively, it can also be provided that the second control device for acting on a second signal box 150 is integrated in the first control device. Furthermore, it is also possible to use the first pulse generating device 125 or evaluation of the sensor 130 to integrate into the control device.

Vorzugsweise handelt es sich bei der zweiten Steuereinrichtung 145 um ein Applikationshilfsmittel oder um eine Diagnoseeinrichtung.Preferably, the second control device 145 an application tool or a diagnostic device.

Des weiteren steht die Steuereinrichtung mit verschiedenen Sensoren 120, die diverse Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine erfassen, in Verbindung. Anstelle dieser Sensoren, bzw. zusätzlich zu diesen Sensoren, kann auch eine Schnittstelle vorgesehen sein. Diese Schnittstelle stellt den Kontakt zu einem BUS-System her, über das verschiedene Signale übertragen werden. So kann vorgesehen sein, daß die Sensoren mit der Steuereinrichtung über ein BUS-System mit entsprechenden Schnittstellen in Verbindung stehen.Furthermore, the control device is available with different sensors 120 , the various operating characteristics of the internal combustion engine, in conjunction. Instead of these sensors, or in addition to these sensors, an interface may be provided. This interface establishes contact with a BUS system through which various signals are transmitted. It can thus be provided that the sensors are in communication with the control device via a BUS system with corresponding interfaces.

Diese Einrichtung arbeitet nun wie folgt.:
Ausgehend von den mittels der Sensoren 120 bereitgestellten Signalen berechnet die Steuereinrichtung 110 Ansteuersignale zur Beaufschlagung des Stellwerks 105. Solche Stellwerke beeinflussen beispielsweise die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine 100. Ein solches Stellwerk 105 kann z. B. dazu eingesetzt werden, um die Drosselklappe einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine oder die Regelstange einer selbstzündenden Brennkraftmaschine zu verstellen. Es ist aber auch denkbar, daß es sich bei dem Stellwerk 105 um eine Endstufe zur Ansteuerung von Magnetventilen handelt.This facility works as follows:
Starting from the means of the sensors 120 provided signals calculated by the controller 110 Control signals for acting on the interlocking 105 , Such interlockings influence, for example, the power output of the internal combustion engine 100 , Such a signal box 105 can z. B. are used to adjust the throttle of a spark-ignited internal combustion engine or the control rod of a self-igniting internal combustion engine. But it is also conceivable that it is the interlocking 105 is an output stage for controlling solenoid valves.

Die Steuereinrichtung 110 umfaßt neben anderen Bauelementen zumindest einen Mikroprozessor 115. Dieser Mikroprozessor 115 verarbeitet die verschiedenen Signale. Vorzugsweise berechnet der Mikroprozessor ausgehend von verschiedenen Signalen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezeichnen, Ansteuerungssignale zur Beaufschlagung des Stellwerks 105. Diese Berechnungen sind in dem Mikroprozessor als Programme bzw. Unterprogramme realisiert und werden im folgenden als Signalverarbeitungsvorgänge bezeichnet. Die Signalverarbeitungsvorgänge umfassen nicht nur Berechnungen sondern auch andere Formen der Signalverarbeitung, wie beispielsweise den Datenaustausch.The control device 110 includes, among other components at least one microprocessor 115 , This microprocessor 115 processes the various signals. Preferably, the microprocessor calculates, based on various signals that indicate the operating state of the internal combustion engine, drive signals for acting on the interlocking 105 , These calculations are implemented in the microprocessor as programs or subroutines and are referred to hereinafter as signal processing operations. The signal processing operations include not only calculations but also other forms of signal processing, such as data exchange.

Dieser Mikroprozessor 115 führt verschiedene Signalverarbeitungsvorgänge durch. Bei den Signalverarbeitungsvorgängen können im wesentlichen drei Gruppen von Signalverarbeitungsvorgängen unterschieden werden.This microprocessor 115 performs various signal processing operations. In the signal processing operations, basically three groups of signal processing operations can be distinguished.

Eine erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen wird in vorgegebenen Zeitabständen abgearbeitet. Hierzu stellt die erste Impulserzeugungseinheit 125, die auch als Zeitgeber bezeichnet werden kann, ein erstes Impulssignal mit konstanter Periode an dem Interrupteingang 116 des Mikroprozessors 115 bereit. Diese erste Impulserzeugungseinheit kann auch in die Steuereinrichtung 110 bzw. in den Mikroprozessor 115 integriert werden. Dieses zeitsynchrone Impulssignal wird im folgenden auch als Zeitinterrupt bezeichnet.A first group of signal processing operations is executed at predetermined time intervals. The first pulse generation unit provides this 125 , which may also be referred to as a timer, a first pulse signal with a constant period at the interrupt input 116 of the microprocessor 115 ready. This first pulse generation unit may also be in the control device 110 or in the microprocessor 115 to get integrated. This time-synchronized pulse signal is also referred to below as a time interrupt.

Eine weitere Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen wird nur dann durchgeführt, wenn ein bestimmtes Ereignis eintritt. Ein solches Ereignis ist z. B. ein Impuls der zweiten Impulserzeugungseinrichtung. Diese Impulserzeugungseinrichtung erzeugt vorzugsweise einen Impuls pro Zumessung. Hierzu ist auf der Kurbel- bzw. auf der Nockenwelle der Brennkraftmaschine ein Impulsrad angeordnet, das eine der Zylinderzahl entsprechende Anzahl von Markierungen aufweist. Dieses Impulsrad 135 wird von einem Sensor 130 abgetastet, der dann pro Verbrennung einen Impuls abgibt. Dieses zweite Impulssignal wird dem zweiten Interrupteingang 117 des Mikroprozessors zugeführt. Tritt ein solcher vorzugsweise drehzahlsynchroner Impuls auf, so startet die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen. Dieser drehzahlsynchrone Impuls wird im folgenden auch als Drehzahlinterrupt bezeichnet.Another group of signal processing operations is only performed when a particular event occurs. Such an event is z. B. a pulse of the second pulse generating device. This pulse generating device preferably generates one pulse per metering. For this purpose, a pulse wheel is arranged on the crankshaft or on the camshaft of the internal combustion engine, which has a number of markings corresponding to the number of cylinders. This impulse wheel 135 is from a sensor 130 sampled, which then emits a pulse per combustion. This second pulse signal becomes the second interrupt input 117 supplied to the microprocessor. If such a preferably speed-synchronous pulse occurs, the third group of signal processing operations starts. This speed-synchronous pulse is also referred to below as a speed interrupt.

Die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen umfaßt im wesentlichen die Berechnung der Motorfunktionen. So werden unter anderem die Steuergrößen zur Beaufschlagung der Stellwerke, insbesondere der leistungsbestimmenden Stellwerke bestimmt. Die erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen, die zeitsynchron durchgeführt wird, umfaßt im wesentlichen die Erfassung der Sensorsignale, Überwachungsfunktionen, sowie Kommunikationsaufgaben.The third group of signal processing operations essentially involves the calculation of the motor functions. Thus, among other things, the control variables for acting on the signal boxes, in particular the performance-determining interlockings are determined. The first group of signal processing operations, which is performed in a time-synchronized manner, essentially comprises the detection of the sensor signals, monitoring functions and communication tasks.

Bestimmte Signalverarbeitungsvorgänge insbesondere die Erfassung von Betriebszuständen, die sich nur sehr langsam ändern, werden dagegen nur bei jedem zweiten, vierten bzw. jedem n-ten Zeitinterrupt der ersten Impulserzeugungseinheit 125 durchgeführt. Hierzu sind beispielsweise Zeitinterrupts mit unterschiedlichem Abstand vorgesehen. Anderseits kann auch vorgesehen sein, daß nur jeder zweite, dritte oder n-te Zeitinterrupt berücksichtigt wird.Certain signal processing operations, in particular the detection of operating conditions which change only very slowly, on the other hand, only occur every second, fourth or every nth time interruption of the first pulse generation unit 125 carried out. For this purpose, for example, time interrupts with different distances are provided. On the other hand, it can also be provided that only every second, third or nth time interrupt is taken into account.

Die Kommunikation über die Verbindungsleitung 140 mit weiteren Steuereinrichtungen 145 erfolgt vorzugsweise zeitsynchron. Die zweite Steuereinheit 145 berechnet z. B. Ansteuersignale für weitere Stallwerke 150. Ein solches Stellwerk kann z. B. der Einspritzbeginn einer Dieselbrennkraftmaschine bzw. der Zündzeitpunkt bei einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine bestimmen.The communication over the connecting line 140 with other control devices 145 is preferably time-synchronized. The second control unit 145 calculates z. B. control signals for more stable works 150 , Such a signal box can, for. B. the start of injection of a diesel engine or determine the ignition timing at a spark-ignition internal combustion engine.

Bei dieser zweiten Steuereinrichtung kann es sich auch um eine externe Steuereinrichtung handeln. Solche Einrichtungen werden üblicherweise im Rahmen der Applikation bzw. im Rahmen der Wartung eingesetzt, um Daten aus der Steuereinrichtung aus bzw. in die Steuereinrichtung einzulesen.This second control device can also be an external control device. Such devices are usually used in the context of the application or in the context of maintenance in order to read data from the control device from or into the control device.

In einer zweiten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen erfolgt im wesentlichen die Kommunikation mit der zweiten Steuereinrichtung bzw. mit Applikationshilfsmitteln. Vorzugsweise werden in der zweiten Gruppe Signalverarbeitungsvorgänge abgearbeitet, die beim Stand der Technik als Hintergrundprogramme bezeichnet werden und nur dann durchgeführt werden, wenn keine anderen Berechnungen durchgeführt werden müssen. Ferner umfaßt die zweite Gruppe komplexe Diagnosefunktionen, die nur in größeren unregelmäßigen Zeitabständen durchzuführen sind. Es ist auch möglich, daß die Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe, die nicht bei jedem Zeitinterrupt abzuarbeiten sind, in diese zweite Gruppe aufgenommen werden.In a second group of signal processing operations, essentially the communication with the second control device or with application aids takes place. Preferably, in the second group signal processing operations are executed, which are referred to in the prior art as background programs and are only performed when no other calculations must be performed. Furthermore, the second group comprises complex diagnostic functions which are only to be carried out at relatively large irregular intervals. It is also possible that the signal processing operations of the first group, which are not to be processed at each time interrupt, are included in this second group.

Im folgenden soll anhand der 2 die zeitliche Abfolge der einzelnen Signalverarbeitungsvorgänge erläutert werden. In 2a ist die zeitliche Abfolge der Signalverarbeitungsvorgänge bei einer herkömmlichen Steuereinrichtung aufgetragen. Mit konstanter Periode sind die Impulssignale z (Zeitinterrupts) der ersten Impulserzeugungseinrichtung 125 eingezeichnet. Die einzelnen Zeitabschnitte zwischen diesen Zeitinterrupts sind mit a, b, c, d, und e bezeichnet. Zeitsynchrone Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe sind mit 1a und 1b bezeichnet. Mit Pfeilen sind die Impulssignale (Drehzalinterrupts) der zweiten Impulserzeugungseinrichtung bezeichnet, die drehzahlsynchron auftreten.The following is based on the 2 the timing of the individual signal processing operations are explained. In 2a the time sequence of the signal processing operations is plotted in a conventional control device. With a constant period, the pulse signals are z (time interrupts) of the first pulse generating means 125 located. The individual time intervals between these time interrupts are denoted by a, b, c, d, and e. Time-synchronous signal processing operations of the first group are denoted by 1a and 1b. Arrows indicate the pulse signals (speed interrupts) of the second pulse generator, which occur in synchronism with the speed.

Im Zeitinterval a sind die Verhältnisse bei einer relativ kleinen Drehzahl dargestellt. Nach Auftreten des Zeitinterrupts der ersten Impulserzeugungseinheit werden zuerst die Signalverarbeitungsvorgänge 1a und 1b abgearbeitet. Mit 1a sind solche Signalverarbeitungsvorgänge bezeichnet, die nach jedem zeitsynchronen Zeitinterrupt einmal abzuarbeiten sind. Mit 1b sind solche Verarbeitungsvorgänge bezeichnet, die nicht unbedingt bei jedem Zeitinterrupt durchgeführt werden müssen. Anschließend an die zeitsynchronen Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe folgt die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen. Diese sind schraffiert dargestellt. In dem mit a bezeichneten Zeitabschnitt ist die Drehzahl so gering, daß kein Drehzahlinterrupt auftritt. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe zumindestens einmal im Zeitraum zwischen zwei Zeitinterrupts durchgeführt werden. Dies bedeutet, daß diese Signalverarbeitungsvorgänge zeitsynchron durchgeführt werden, wenn keine Drehzahlinterrupts vorliegen.In the time interval a, the conditions are shown at a relatively low speed. After occurrence of the time interruption of the first pulse generation unit, first the signal processing operations 1a and 1b are executed. With 1a such signal processing operations are designated, which are to be processed once after each time-synchronous time interrupt. 1b designates those processing operations that do not necessarily have to be performed at each time interrupt. Subsequent to the time-synchronous signal processing operations of the first group, the third group of signal processing operations follows. These are shown hatched. In the time period designated by a, the speed is so low that no speed interruption occurs. It is preferably provided that the signal processing operations of the third group are performed at least once in the period between two time interrupts. This means that these signal processing operations are performed synchronously when there are no speed interrupts.

In dem mit b bezeichneten Zeitabschnitt zwischen zwei Interrupts tritt während der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen 1b ein Drehzahlinterrupt der zweiten Impulserzeugungseinrichtung auf. Anschließend an dieses Interruptsignal, das mit einem Pfeil markiert ist, erfolgt unmittelbar die Verarbeitung der dritten Gruppe 3 von Signalverarbeitungsvorgängen. Anschließend werden die Signalverarbeitungsvorgänge 1b der ersten Gruppe durchgeführt, die nicht unbedingt in jedem Zeitabschnitt zu erfolgen haben.In the time interval between two interrupts denoted by b, during the first group of signal processing operations 1b, a speed interrupt of the second pulse generating device occurs. Subsequent to this interrupt signal, which is marked with an arrow, the processing of the third group 3 of signal processing operations takes place immediately. Subsequently, the signal processing operations 1b of the first group are performed, which are not necessarily to be performed in each period.

Im Zeitabschnitt c sind die Verhältnisse bei relativ hohen Drehzahlen aufgetragen. Schon zu Beginn des Zeitintervalls tritt ein Drehzahlinterrupt auf. Zuerst werden Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe 3 und anschließend die Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe 1a durchgeführt. Nach Beendigung der ersten Gruppe 1a erfolgt bereits ein erneuter Drehzahlinterrupt, was wiederum zur Folge hat, daß die Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe 3 erneut abgearbeitet werden. Anschließend an diese Berechnungen erfolgt dann die Berechnung der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen 1b.In the period c the conditions are plotted at relatively high speeds. Already at the beginning of the time interval, a speed interrupt occurs. First, signal processing operations of the third group 3 and then the signal processing operations of the first group 1a are performed. After completion of the first group 1a is already a renewed speed interrupt, which in turn has the consequence that the signal processing operations of the third group 3 are processed again. Subsequent to these calculations, the first group of signal processing operations 1b is calculated.

In dem Zeitabschnitt d sind die entsprechenden Verhältnisse dargestellt, wobei hier im Unterschied zu Zeitabschnitt c die Signalverarbeitungsvorgänge 1b entfallen, da diese nicht bei jedem Zeitinterrupt durchgeführt werden müssen. In the time period d, the corresponding ratios are shown, here, in contrast to time period c, the signal processing operations 1b omitted, since they do not have to be performed at each time interrupt.

Wie im Zeitabschnitt e dargestellt, besitzt die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen Priorität gegenüber der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen. Ein Drehzahlinterrupt unterbricht alle anderen Signalverarbeitungsvorgänge. Nach einem Drehzahlinterrupt werden unmittelbar die Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe durchgeführt.As illustrated in time period e, the third group of signal processing operations has priority over the first group of signal processing operations. A speed interrupt interrupts all other signal processing operations. After a speed interrupt, the signal processing operations of the third group are performed immediately.

Die Drehzahlinterrupts besitzen immer Priorität gegenüber den zeitsynchronen Signalverarbeitungsvorgängen. Die Zeitinterrupts erfolgen immer in gleichen Zeitabständen. Es muß daher gewährleistet sein, daß auch bei maximaler Anzahl von Drehzahlinterrupts, die Abarbeitung aller Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe 1a, die bei jedem Zeitinterrupt durchgeführt werden müssen, gewährleistet ist.The speed interrupts always have priority over the time-synchronous signal processing operations. The time interrupts always occur at the same time intervals. It must therefore be ensured that, even with a maximum number of speed interrupts, the processing of all signal processing operations of the first group 1a, which must be performed at each time interrupt, is guaranteed.

Je nach Drehzahl treten die Drehzahlinterrupts unterschiedlich häufig auf. Bei niederen Drehzahlen tritt u. a. der Fall ein, daß noch Rechenzeit zur Verfügung steht, die von der ersten und dritten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nicht benötigt wird. Dies ist u. a. in den Zeitabschnitten a, d, und e der Fall. Die Laufzeiten der einzelnen Signalverarbeitungsvorgänge sind so ausgelegt, da? im ungünstigsten Fall, insbesondere bei hohen Drehzahlen alle Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe und der ersten Gruppe 1a abgearbeitet werden können. Bei niederen Drehzahlen benötigen die Signalverarbeitungsvorgänge nicht die gesamt zur Verfügung stehende Rechenzeit. Dadurch entstehen ungenutzte Rechnerkapazitäten.Depending on the speed, the rpm interrupts occur with varying frequency. At low speeds occurs u. a. the case that there is still computation time that is not needed by the first and third group of signal processing operations. This is u. a. in the periods a, d, and e the case. The running times of the individual signal processing operations are designed so that? in the worst case, especially at high speeds all signal processing operations of the third group and the first group 1a can be processed. At low speeds, the signal processing operations do not require the total available computation time. This creates unused computer capacity.

Erfindungsgemäß werden diese Zeiten für weitere Signalverarbeitungsvorgänge der zweiten Gruppe benützt. Insbesondere erfolgt in dieser Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen die Kommunikation mit einem externen Steuergerät, das vorzugsweise zur Applikation benutzt wird. Hierdurch lassen sich kürzere Übertragungszeiten erreichen.According to the invention, these times are used for further signal processing operations of the second group. In particular, in this group of signal processing operations, communication is with an external controller, which is preferably used for the application. As a result, shorter transmission times can be achieved.

In der zweiten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen werden beispielsweise die Signale der Sensoren bzw. der Schnittstelle 120 abgefragt, deren Werte nur in größeren Zeitabständen benötigt werden. Zusätzlich lassen sich hier noch weitere Funktionen, die aus Zeitgründen üblicherweise nicht realisiert sind, oder nur selten berechnet werden müssen, durchführen. So können zum Beispiel umfangreiche Diagnosefunktionen abgearbeitet werden.In the second group of signal processing operations, for example, the signals of the sensors or the interface 120 whose values are needed only at longer intervals. In addition, here further functions that are usually not realized for reasons of time, or rarely need to be calculated perform. For example, extensive diagnostic functions can be processed.

Ferner ist es möglich Berechnungen der ersten oder dritten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen zu wiederholen. Hierdurch kann die Dynamik und die Genauigkeit der Steuerung steigern. Dies bedeutet, daß an Stelle der zweiten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen, Signalverarbeitungsvorgänge der ersten Gruppe oder der dritten Gruppe wiederholt werden.Furthermore, it is possible to repeat calculations of the first or third group of signal processing operations. This can increase the dynamics and accuracy of the controller. That is, instead of the second group of signal processing operations, signal processing operations of the first group or the third group are repeated.

Zur Verdeutlichung sind in 2b diese Signalverarbeitungsvorgänge der zweiten Gruppe mit 2 markiert und zusätzlich zu den in 2a eingezeichneten Signalverarbeitungsvorgängen eingetragen. Insbesondere in dem Zeitabschnitt a steht anschileßend an die Signalverarbeitung der dritten Gruppe noch ausreichend Rechenzeit für eine Signalverarbeitung der zweiten Gruppe zur Verfügung. Da in Zeitabschnitt d lediglich die Signalverarbeitungsvorgänge der Gruppe 1a und nicht die der Gruppe 1b durchgeführt werden, steht auch hier ausreichend Zeit zur Verfügung. Dies gilt ebenfalls für den Zeitabschnitt e. Gegebenenfalls kannim Zeitabschnitt a und d noch eine weitere Signalverarbeitung der zweiten Gruppe durchgeführt werden.For clarity, in 2 B these signal processing operations of the second group marked with 2 and in addition to the in 2a entered signal processing operations. In particular, in the period a is still anschilßend to the signal processing of the third group sufficient computing time for a signal processing of the second group available. Since only the signal processing operations of group 1a and not those of group 1b are performed in period d, sufficient time is also available here. This also applies to the period e. If appropriate, a further signal processing of the second group can be carried out in the time interval a and d.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird im folgenden anhand des Flußdiagrammes der 3 erläutert. Tritt im Schritt 300 ein Zeitinterrupt z auf, so beginnt der Mikroprozessor mit den Signalverarbeitungsvorgängen. In einem ersten Schritt 310 wird der Stand eines internen Zeitzählers als Startzeit TB abgespeichert. Im Schritt 320 wird dann die erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen 1a bzw., wenn erforderlich, 1b sowie anschließend die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen abgearbeitet. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß zuerst die dritte Gruppe und dann die erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen abgearbeitet wird.The procedure of the invention is described below with reference to the flowchart of 3 explained. Step in the step 300 a time interrupt z, the microprocessor starts the signal processing operations. In a first step 310 the state of an internal time counter is stored as start time TB. In step 320 Then, the first group of signal processing operations 1a and, if necessary, 1b and then processed the third group of signal processing operations. However, it can also be provided that first the third group and then the first group of signal processing operations are processed.

Nach Abarbeitung der ersten und dritten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen wird in Schritt 330 der aktuelle Zählerstand TA des Zeitzählers ausgelesen. Im Schritt 340 wird dann die verbrauchte Rechenzeit TD als Differenz des Zeitzählers nach Ende und zu Beginn der Signalverarbeitungsvorgänge bestimmt. In Schritt 350 wird dann die noch verbleibende Restzeit TR als Differenz aus verbrauchter Rechenzeit und zur Verfügung stehender Rechenzeit, die der Zeit zwischen zwei Zeitinterrupts entspricht, bestimmt.After processing the first and third group of signal processing operations in step 330 the current counter reading TA of the time counter is read out. In step 340 the consumed computing time TD is then determined as the difference of the time counter after the end and at the beginning of the signal processing operations. In step 350 Then the remaining time TR is determined as the difference between the used computing time and the available computing time, which corresponds to the time between two time interrupts.

Steht noch ausreichend Rechenzeit zur Verfügung, so können weitere Signalverarbeitungsvorgänge abgearbeitet werden. Vorzugsweise sind hierzu in einem Speicher, die von den einzelnen Signalverarbeitungsvorgängen benötigten Rechenzeiten abgelegt. Die Abfrage 360 wählt einer dieser Signalverarbeitunsvorgänge derart aus, daß sie überprüft, ob die Restzeit TR größer ist, als die für einen bestimmten Signalverarbeitungsvorgang benötigte Rechenzeit TP. Ausgehend von der Restzeit TR wählt die Abfrage ein Signalverarbeitungsvorgang aus der zweiten Gruppe aus. Dieser Signalverarbeitungsvorgang wird so gewählt, daß die von ihm benötigte Rechenzeit kleiner als die Restzeit TR ist. Wird ein solcher Signalverarbeitungsvorgang gefunden und ausgewählt, so werden in dem Schritt 370 die zusätzlichen Signalverarbeitungsvorgänge ausgeführt. Anderenfalls enden die Signalverarbeitungsvorgänge im Schritt 380. Dieser Signalverarbeitungsvorgang kann jederzeit durch einen Drehzahlinterrupt unterbrochen werden.If sufficient computing time is available, further signal processing operations can be processed. Preferably, this is stored in a memory that required by the individual signal processing operations computation times. The query 360 selects one of these Signalverarbeitunsvorgänge such that it checks whether the remaining time TR is greater than the time required for a particular signal processing operation processing time TP. Based on the remaining time TR, the query selects a signal processing operation from the second group. This signal processing operation is chosen so that the computing time required by it is less than the remaining time TR. If such a signal processing operation is found and selected, then in the step 370 executed the additional signal processing operations. Otherwise the signal processing will end in step 380 , This signal processing operation can be interrupted at any time by a speed interrupt.

Nach Beendigen der zusätzlichen Signalverarbeitungsvorgänge wird in Schritt 330 der aktuelle Zählerstand TA des Zeitzählers ausgelesen. Anschließend werden in entsprechender Weise die Blöcke 340, 350 sowie 360 in entsprechender Weise abgearbeitet. Somit kann die noch nicht benötigte Rechenzeit optimal ausgenutzt werden, da gegebenenfalls mehrere Signalverarbeitungsvorgänge der zweiten Gruppe durchgeführt werden können.After completing the additional signal processing operations, in step 330 the current counter reading TA of the time counter is read out. Subsequently, the blocks are correspondingly 340 . 350 such as 360 processed in a corresponding manner. Thus, the not yet required computing time can be optimally utilized, since possibly more signal processing operations of the second group can be performed.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich durch folgende Vorgehensweise. Die im Schritt 340 berechnete verbrauchte Rechenzeit TD wird um die Rechenzeit, die benötigt wird um die Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe (drehzahlsynchrone Berechnungen) durchzuführen, verringert. Somit kann gewährleistet werden, daß nach Abarbeitung der Signalverarbeitungsvorgänge der zweiten Gruppe noch ausreichend Zeit für Signalverarbeitungsvorgänge der dritten Gruppe zur Verfügung steht.A particularly advantageous embodiment results from the following procedure. The in step 340 calculated used computation time TD is reduced by the computation time required to perform the signal processing operations of the third group (speed-synchronous computations). Thus, it can be ensured that after processing the signal processing operations of the second group is still sufficient time for signal processing operations of the third group available.

Claims (9)

Verfahren zum Betreiben von Steuereinrichtungen insbesondere für Fahrzeuge, bei dem erste Mittel (125) Zeitinterrupts ausgeben, und ein Rechenmittel (115) in Abhängigkeit von Interrupts wenigstens zwei Gruppen von Signalverarbeitungsvorgängen durchführt wobei eine erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nach Auftreten des Zeitinterrupts startet, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausführung wenigstens der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen die Restzeit bis zum nächsten Zeitinterrupt ermittelt wird und daß eine zweite Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen ausgeführt wird, wenn die Restzeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.Method for operating control devices, in particular for vehicles, in which first means ( 125 ) Output time interrupts, and a computing means ( 115 ) performs at least two sets of signal processing operations in response to interrupts, wherein a first group of signal processing operations starts after the occurrence of the time interrupt, characterized in that after execution of at least the first group of signal processing operations, the remaining time until the next time interrupt is determined and a second group of signal processing operations is executed when the remaining time exceeds a predetermined value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von der Restzeit aus der zweiten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen ein Signalverarbeitungsvorgang ausgewählt wird.A method according to claim 1, characterized in that a signal processing operation is selected depending on the remaining time from the second group of signal processing operations. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen das Erfassen und/oder das Auswerten von Sensorsignalen, Überwachungsvorgänge und/oder Kommunikationvorgänge mit anderen Steuergeräten umfaßt.Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the first group of signal processing operations comprises the detection and / or the evaluation of sensor signals, monitoring processes and / or communication processes with other control devices. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen das Aus- und/oder Einlesen von Information über eine Schnittstelle mit kleiner Priorität, die Kommunikation mit anderen Steuereinrichtungen und/oder mit Applikationshilfsmitteln und/oder Diagnosefunktionen umfaßt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the second group of signal processing operations comprises the reading out and / or reading of information via a small priority interface, communication with other control devices and / or with application aids and / or diagnostic functions. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Mittel (130, 135) Drehzahlinterrupts ausgibt, wobei eine dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nach Auftreten des Drehzahlinterrupts startet, wobei die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen gegenüber den anderen Gruppen von Signalverarbeitungsvorgängen Priorität besitzt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a second means ( 130 . 135 ) Outputs speed interrupts, wherein a third group of signal processing operations starts after the occurrence of the speed interrupt, the third group of signal processing operations having priority over the other groups of signal processing operations. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen die Bestimmung von Steuergrößen für Stellwerke insbesondere für leistungsbestimmende Stellwerke umfaßt.Method according to Claim 5, characterized in that the third group of signal processing operations comprises the determination of control variables for interlockings, in particular for power-determining interlockings. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen zumindest einmal im Zeitraum zwischen zwei Zeitinterrupts durchgeführt wird.Method according to one of Claims 5 or 6, characterized in that the third group of signal processing operations is carried out at least once in the period between two time interrupts. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nicht bei jedem Zeitinterrupt durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a part of the first group of signal processing operations is not performed at each time interrupt. Vorrichtung zum Betreiben von Steuereinrichtungen insbesondere für Fahrzeuge, mit einem ersten Mittel (125), das Zeitinterrupts ausgibt, einem Rechenmittel (115), das in Abhängigkeit von Interrupts wenigstens zwei Gruppen von Signalverarbeitungsvorgängen durchführt wobei eine erste Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen nach Auftreten des Zeitinterrupts startet, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die nach Ausführung wenigstens der ersten Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen die Restzeit bis zum nächsten Zeitinterrupt ermitteln, und daß Mittel vorgesehen sind, die eine zweite Gruppe von Signalverarbeitungsvorgängen durchführen, wenn die Restzeit einen vorgegebenen Wert überschreitet.Device for operating control devices, in particular for vehicles, having a first means ( 125 ), which issues time interrupts, a computing means ( 115 ) which, in response to interrupts, carries out at least two groups of signal processing operations, wherein a first group of signal processing operations starts after the time interrupt occurs, characterized in that means are provided for determining, after performing at least the first group of signal processing operations, the remaining time until the next time interrupt, and means are provided for performing a second group of signal processing operations when the remaining time exceeds a predetermined value.
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