EP0100409A2 - Steuervorrichtung mit einem Mikrorechner - Google Patents

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EP0100409A2
EP0100409A2 EP83105370A EP83105370A EP0100409A2 EP 0100409 A2 EP0100409 A2 EP 0100409A2 EP 83105370 A EP83105370 A EP 83105370A EP 83105370 A EP83105370 A EP 83105370A EP 0100409 A2 EP0100409 A2 EP 0100409A2
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EP
European Patent Office
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microcomputer
encoder
signals
control device
reset
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EP83105370A
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English (en)
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EP0100409B1 (de
EP0100409A3 (en
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Jörg Dipl.-Ing. Bonitz
Robert Entenmann
Gèza Killi
Rochus Knab
Bernhard Miller
Siegfried Dr.-Ing. Rohde
Walter Viess
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/008—Reserve ignition systems; Redundancy of some ignition devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue

Definitions

  • the invention relates to a control device with a microcomputer according to the preamble of the main claim.
  • control devices are known for example from DE-OS 2 850 534 for controlling ignition and injection in internal combustion engines.
  • Other functions such as the control of on-board computers, vehicle transmissions and anti-lock devices, are also known in the motor vehicle as controlled by microcomputers.
  • microcomputer-controlled control and control units have prevailed.
  • These known control devices generate control output signals as a function of initially predominantly periodic encoder signals, the microcomputer usually being initialized when the supply voltage is switched on, that is to say brought to a defined initial state becomes.
  • a so-called watchdog circuit can be provided in a known manner, as is known, for example, from DE-OS 29 03 638. Such circuits monitor the periodic execution of the program and, when a fault is detected, generate a reset pulse, which brings the microcomputer back to a defined initial state. This additional circuit for the detection of faults requires a considerable amount of effort, especially if the occurrence of a wide variety of faults is to be detected with difficulty.
  • the control device according to the invention with the characterizing features of the main claim has the advantage that no additional circuit means are required.
  • the periodically recurring reset impulse forces the microcomputer into the correct program sequence with each new period. A 100% correction of errors caused by external interference is thus achieved without additional circuitry. Any errors that occur will be remedied in the shortest possible time, since there is no time to wait for them to be recognized.
  • a sensor arrangement 1, 1 which rotates as a function of the speed of an internal combustion engine which can be, for example, a Hall, an optical or an inductive sensor arrangement, is on the output side via a differentiating element 11 with the reset input of a microcomputer 12 and additionally via an inverter 13 with the Interrupt input of this microcomputer 12 connected.
  • this microcomputer 12 is used to control the fuel injection and the ignition of an internal combustion engine, which is represented by four injection nozzles 14 controlled on the output side and an ignition output stage 15.
  • a microcomputer for controlling ignition and injection is described in more detail in the prior art specified at the beginning.
  • Other parameters P such as. B. the temperature, the intake manifold pressure, etc. serve in a known manner for additional control of the output variables of the microcomputer 12th
  • the microcomputer 12 is not restarted or defined in accordance with the known state of the art by applying the supply voltage or in the event of a fault by a reset signal, but rather by each encoder signal from the encoder 10. This results in a defined program start in each case by resetting the address counter in the microcomputer 12 enables.
  • a simultaneous deletion of the cellar pointer (stack Pointer) prevents or corrects any errors in subroutine processing. All parameters (bank selection, interrupt processing, flag, counter) and ports are redefined by this constantly recurring reset pulse and can be brought back to the desired positions.
  • One edge of the input signal is converted into a short pulse by the differentiator and resets the microcomputer 12 at the beginning of each new encoder signal.
  • the other edge of the encoder signal is inverted by the inverter 13 and 12-fed to the external interrupt input of the microcomputer.
  • the inverter 13 can also be omitted. Based on the program, a numerical value is determined in a known manner in the microcomputer 12 as a function of the operating parameters present, which is then counted in order to achieve a trigger pulse on the output side.
  • this counting is advantageously carried out from the interrupt pulse, that is to say from the second signal edge of the encoder signal from the encoder 10.
  • a counting process is used, for example, to determine the start and end of the current flow (ignition timing) in an ignition coil.
  • the two output signal edges can be switched to auxiliary triggering of the output circuits.
  • other input variables can also be used for the reset control according to the invention.
  • the clock of the passing workpieces can be used to reset the control computer.

Abstract

Es wird eine Steuervorrichtung mit einem Mikrorechner (12) zur Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von Gebersignalen, insbesondere für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen. Durch die Gebersignale wird der Mikrorechner (12) jeweils durch Reset neu gestartet, so daß eventuelle Störungen im Programm mit jedem neuen Gebersignal wieder beseitigt werden. Dadurch wird eine aufwendige Störungserkennung (z.B. Watchdog) vermieden und eine schnellere Störungsbeseitigung erreicht.

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Steuervorrichtung mit einem Mikrorechner nach der Gattung des Hauptanspruchs. Solche Steuervorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-OS 2 850 534 zur Steuerung von Zündung und Einspritzung in Brennkraftmaschinen bekannt. Weitere Funktionen, wie die Steuerung von Bordrechnern, Fahrzeuggetrieben und Antiblockiereinrichtungen sind ebenfalls mikrorechnergesteuert im Kraftfahrzeug bekannt. Auch auf sonstigen Gebieten, wie z. B. der Heizungstechnik und Werkzeugmaschinentechnik, haben sich mikrorechnergesteuerte Kontroll- und Steuereinheiten durchgesetzt. Diese bekannten Steuervorrichtungen erzeugen Steuerausgangssignale in Abhängigkeit von eingangs anliegenden, überwiegend periodischen Gebersignalen, wobei der Mikrorechner gewöhnlich mit Einschalten der Versorgungsspannung initialisiert wird, also auf einen definierten Ausgangszustand gebracht wird. Treten Störungen während des Betriebs, insbesondere durch falsche Programm- und Unterprogrammabläufe auf, so kann in bekannter Weise eine sogenannte Watchdog-Schaltung vorgesehen werden, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 29 03 638 bekannt ist. Solche Schaltungen überwachen den periodischen Ablauf des Programms und erzeugen bei Erkennung einer Störung einen Reset-Impuls, durch den der Mikrorechner wieder auf einen definierten Ausgangszustand gebracht wird. Diese zusätzliche Schaltung zur Erkennung von Störungen erfordert einen nicht geringen Aufwand, vor allem wenn das Auftreten der verschiedenartigsten Fehler diffizil erkannt werden soll.
    • Vorteile der Erfindung -
  • Die erfindungsgemäße Steuervorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß keine zusätzlichen Schaltungsmittel benötigt werden. Der periodisch wiederkehrende Reset-Impuls zwingt den Mikrorechner mit jeder neuen Periode in die richtige Programmablaufbahn. Es wird somit ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand eine hundertprozentige Behebung von Fehlern, die durch äußere Störeinflüsse verursacht sind, erreicht. Ein eventuell auftretender Fehler wird in kürzester Zeit behoben, da keine Zeit bis zu seiner Erkennung abgewartet zu werden braucht.
  • Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Steuervorrichtung möglich.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt die schaltungsmäßige Ausgestaltung des Ausführungsbeispiels.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Eine in Abhängigkeit der Drehzahl einer Brennkraftmaschine rotierende Geberanordnung 1,0, die beispielsweise eine Hall-, eine optische oder eine induktive Geberanordnung sein kann, ist ausgangsseitig über ein Differenzierglied 11 mit dem Reset-Eingang eines Mikrorechners 12 und zusätzlich über einen Inverter 13 mit dem Interrupt-Eingang dieses Mikrorechners 12 verbunden. Dieser Mikrorechner 12 dient im Ausführungsbeispiel zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung und der Zündung einer Brennkraftmaschine, was durch vier ausgangsseitig gesteuerte Einspritzdüsen 14 sowie eine Zündungsendstufe 15 dargestellt ist. Ein Mikrorechner zur Steuerung von Zündung und Einspitzung ist im eingangs angegebenen Stand der Technik näher beschrieben. Weitere Parameter P, wie z. B. die Temperatur, der Saugrohrdruck usw. dienen in bekannter Weise zur zusätzlichen Steuerung der Ausgangsgrößen des Mikrorechners 12.
  • Der Mikrorechner 12 wird nicht gemäß dem bekannten Stand der Technik durch Anlegen der Versorgungsspannung oder im Fehlerfall durch ein Reset-Signal neu gestartet bzw. definiert, sondern durch jedes Gebersignal des Gebers 10. Dadurch wird durch Rücksetzen des Adresszählers im Mikrorechner 12 jeweils ein definierter Programmstart ermöglicht. Ein gleichzeitiges Löschen des Kellerzeigers (Stack Pointer) verhindert bzw. behebt eventuelle Fehler in der Unterprogrammverarbeitung. Sämtliche Parameter (Bankwahl, Interruptverarbeitung, Flag, Zähler) sowie Ports werden durch diesen ständig wiederkehrenden Reset-Impuls neu definiert und können wieder in gewünschte Positionen gebracht werden.
  • Die eine Flanke des Eingangssignals.wird durch das Differenzierglied in einen kurzen Impuls umgesetzt und resetiert den Mikrorechner 12 zu Beginn jedes neuen Gebersignals. Dadurch erfolgt der vorgesehene Programmablauf stets neu von fest vorgegebenen Anfangsbedingungen aus. Die andere Flanke des Gebersignals wird durch den Inverter 13 invertiert und dem externen Interrupteingang des Mikrorechners 12-zugeführt. Je nach der gewünschten oder vorgeschriebenen Polarität des Interrupt-Signals kann der Inverter 13 auch entfallen. Aufgrund des Programms wird in bekannter Weise im Mikrorechner 12 ein Zahlenwert in Abhängigkeit der anliegenden Betriebsparameter ermittelt, der dann zur Erzielung eines ausgangsseitigen Auslöseimpulses ausgezählt wird. Diese Auszählung erfolgt vorteilhaft bei der dargestellten Anordnung ab dem Interrupt-Impuls, also ab der zweiten Signalflanke des Gebersignals vom Geber 10. Im Falle der Zündung dient ein solcher Auszählvorgang beispielsweise zur Festlegung des Stromflußbeginns und des Stromflußendes (Zündzeitpunkt) in einer Zündspule.
  • Liegt die in Abhängigkeit der Eingangsgebersignale ermittelte Drehzahl unterhalb eines vorgeschriebenen Werts, so kann auf eine Hilfsauslösung der Ausganskreise durch die beiden Gebersignalflanken umgeschaltet werden. Es versteht sich, daß prinzipiell außer einem Bezugsmarkengeber und einem Drehzahlgeber auch andere Eingangsgrößen zur erfindungsgemäßen Reset-Steuerung herangezogen werden können. Bei einer Werkzeugmaschine kann z. B. der Takt der vorbeilaufenden Werkstücke zur Resetierung des Steuerrechners verwendet werden.

Claims (4)

1. Steuervorrichtung mit einem Mikrorechner zur Erzeugung von Steuersignalen in Abhängigkeit von Gebersignalen, insbesondere für Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Gebersignale der Mikrorechner (12) jeweils durch Reset neu gestartet wird.
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Geber- und Reseteingang ein Differenzierglied (11) geschaltet ist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebersignale zusätzlich an einen externen Interrupt-Eingang des Mikrorechners (12) angelegt sind.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Interrupt-Eingang ein Inverter (13) vorgeschaltet ist.
EP83105370A 1982-06-28 1983-05-31 Steuervorrichtung mit einem Mikrorechner Expired EP0100409B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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DE19823224286 DE3224286A1 (de) 1982-06-28 1982-06-28 Steuervorrichtung mit einem mikrorechner

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EP0100409A3 EP0100409A3 (en) 1985-10-30
EP0100409B1 EP0100409B1 (de) 1988-09-07

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