EP0331674A1 - Verfahren zur ansteuerung eines rechnergesteuerten stellgliedes sowie mit einem stellglied gekoppelter rechner. - Google Patents

Verfahren zur ansteuerung eines rechnergesteuerten stellgliedes sowie mit einem stellglied gekoppelter rechner.

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EP0331674A1
EP0331674A1 EP87907300A EP87907300A EP0331674A1 EP 0331674 A1 EP0331674 A1 EP 0331674A1 EP 87907300 A EP87907300 A EP 87907300A EP 87907300 A EP87907300 A EP 87907300A EP 0331674 A1 EP0331674 A1 EP 0331674A1
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EP
European Patent Office
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test
self
computer
actuator
program
Prior art date
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EP87907300A
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EP0331674B1 (de
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Jurgen Brauninger
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Publication of EP0331674B1 publication Critical patent/EP0331674B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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 method for controlling a computer-controlled actuator according to the preamble of claim 1.
  • Computer-controlled actuators are used in many areas of technology where the manipulated variable depends on numerous other boundary conditions, including setpoints and controlled variables.
  • the computers require a high computing speed and the ability to reliably process large data sets. This requires a large amount of memory on the computer side. Although it has been possible to reduce the failure rate of computer systems more and more in spite of increasing complexity, the possibility of a circuit-technical error has to be expected. While circuitry errors were usually immediately recognizable in the case of analog circuits which were customary in the past, this is often different in the case of errors in digital computer systems. There, an error, for example in a memory location for a rarely called program routine, can remain undetected for a long time and then occur completely surprised. This can result in control commands that cause considerable consequential damage.
  • One area of application for computer-controlled actuators is e.g. B. an electronic diesel injection for diesel engines.
  • the computer-controlled actuator is arranged in a control unit which actuates the control rod for an injection device.
  • the required position of the control rod can depend on the engine temperature, the fuel temperature, the air temperature, the torque and the speed.
  • the computer's self-test is expediently carried out at the start of each start-up process.
  • the long start-up process can unsettle impatient drivers and lead to the assumption that there is a fault.
  • Drivers who are already familiar with the starting behavior will be less willing to avoid the delay time during traffic jams, traffic light stops or stops before level crossings, for environmental reasons turn off the load.
  • Frequent short-distance journeys also place a high load on the starter and the battery. If extreme cold or a weak starter battery is added, the long self-test time can lead to the energy provided by the battery for starting the engine being exhausted prematurely.
  • the invention has for its object to improve a method for controlling a computer-controlled actuator so that the disadvantageous effects of a time-consuming self-test for the control of an actuator are avoided without the safety gained by the self-test being restricted.
  • the invention makes use of the knowledge that the self-test of a computer-controlled actuator is passed as a rule, so that the time required for the self-test can subsequently be regarded as wasted.
  • the actuator is controlled with a preliminary control signal.
  • This can e.g. B. can be chosen so that the actuator ensures a temporary function of the unit actuated by it. Because of the short time at which the provisional control signal is present, it can be accepted that this value deviates more or less from an optimal value.
  • the components of the computer which are responsible for carrying out the test themselves are subjected to the self-test in a first period of time controlled with the provisional control signal.
  • This measure also ensures that the subsequent second section of the self-test can be carried out in a controlled manner and that the provisional control signal can be switched off again in the event of an error message.
  • the delay time for a control can be shortened considerably. tion of the actuator, since the time required to test the memory space required for the self-test and the time to test the associated modules is considerably less than the time to test the entire remaining program memory.
  • the method according to the invention can be used to achieve a reduction in the delay time until the final actuation of the actuator by 1/10 to 1/30 of the time required for the entire self-test.
  • the invention further relates to a computer coupled to an actuator according to the preamble of claim 12.
  • the invention solves this problem in a computer coupled to an actuator according to the preamble of claim 12 with the features given in the characterizing part.
  • the actuator can be controlled with a preliminary control signal before the self-test is completed.
  • the time until the actuator is released for control signals from the computer can be bridged.
  • the control signal can be freely selected. It is expediently chosen such that it temporarily ensures the functionality of the unit actuated by the actuator. A loss of safety is not associated with this measure, since after actuation of the actuator with the provisional control signal, the self-test can be continued and, in the event of a fault, the actuator can be switched over again so that it assumes the defined reference position.
  • FIG. 1 shows a flow chart for the course of a self-test in a computer-controlled actuator as part of a control unit for an electronic diesel injection in a diesel engine
  • FIG. 2 shows a flow chart similar to FIG. 1, but additionally for the execution of a self-test for a monitoring circuit
  • FIG. 3 shows a block diagram of a computer-controlled actuator according to the invention.
  • the flowchart in FIG. 1 begins at an initial state 10 of the computer, into which the computer z. B. was offset by a reset command after applying an operating voltage.
  • the actuator is brought into a defined reference position and held there. This position corresponds to a zero quantity of diesel fuel.
  • the starter turns the engine without it being able to start.
  • a self-test routine of a first part of the program memory is run. The memory locations of the computer-side memory are checked for function in which the program part of the self-test program is stored.
  • Such a memory test can e.g. B. be carried out in such a way that the entire program memory is added up and compared with a comparison sum, or the comparison sum is recorded in a program memory cell and is selected such that zero results when the total program memory content is summed up.
  • a comparison for errors is then carried out in a method step denoted by 16. If an error is found, the computer is returned to its initial state, which is designated by 10. If no error is found, the method step designated 18 is carried out. It is a function test of other components of the computer, e.g. B. a read-write memory chers, a timer, or an analog-to-digital converter. After this test has been completed, an error check is carried out again at 16. In the event of an error, a reset command is issued which resets the computer to its initial state 10; if no error is found, the next method step follows.
  • method steps 12, 14, 16, 18 and again 16 in the form of predetermined self-test routines corresponds to a first section of the self-test.
  • the actuator is now controlled with a provisional control signal.
  • this corresponds to a starting quantity of diesel which is sufficient to start the engine safely.
  • a second section of the self-test is carried out while the engine is already running. This is considerably more time-consuming than the previous self-test carried out in the first section.
  • a program routine is run through, in which the remaining program memories are checked for function. This is represented by method step 22. After this method step has been completed, an error check is carried out as symbolized by 16.
  • the computer is reset to its initial state; in the other case, the actuator for control signals of the computer is released by the computer going into the main program. This is symbolized by 24.
  • the second section of the self-test ends when the test to be carried out at 16 is successful.
  • the second section of the self-test can also take place after the end of the test 16 following the method step 14 and the method step 18 can be assigned to the second section of the self-test.
  • method step 20 by which the actuator is actuated with a preliminary control signal, would have to be shifted upwards.
  • the computer can be set to a state other than the initial state in the event of error messages which only appear after several self-test routines which have been carried out without errors.
  • a state is expediently selected which corresponds to the last error-free self-test section.
  • this fact is saved as a switching state when the computer is reset due to newly applied operating voltage.
  • This storage takes place, for example, in method step 12.
  • a comparison 26 is carried out in this case, in which the switching state is evaluated as a switching criterion.
  • the memory is then deleted in a method step 28.
  • the memory is also erased if an error has already occurred before comparison 26 is reached. If it is now established in comparison 26 that the self-test routines have been successfully carried out immediately after the operating voltage has been applied for the first time, method step 20 is then carried out. In the other case, method step 20 is not carried out.
  • Resetting the computer to the initial state on the basis of an error message therefore means that the actuator is held in the defined reference position during the subsequent self-test routines. In relation to the application example, this means that the engine receives zero quantity until the entire self-test has ended.
  • This measure prevents repeated error messages in the second section of the self-test from running through a loop in which the actuator is controlled again and again with the provisional control signal.
  • this would mean that the engine is cyclically injected with the starting quantity of diesel. Since the starting quantity is dimensioned much higher than the idling quantity, this would result in the engine starting up and over revving, which can lead to considerable damage.
  • the safety aspect has priority over • a reduction in the time for actuating the actuating link with control signals.
  • a monitoring circuit In order to be able to monitor the security of a computer-controlled actuator even during operation, a monitoring circuit (watchdog) is often provided. This checks z. B. arithmetic routines or sync pulses and triggers a reset command in the absence of such signals. This prevents that the computer due to an external disturbance, z. B. is brought into a state by a voltage drop, voltage peaks or by electromagnetic interference, which he can no longer leave by himself.
  • z. B. can be proceeded according to a flow chart according to FIG. 2.
  • the computer is programmed in such a way that it omits an arithmetic routine or a synchronous signal, so that the monitoring circuit initiates a reset command.
  • a comparison 34 is carried out between method steps V2 and 14, by checking whether a reset command is issued by the monitored circuit has taken place. If this is the case, the computer goes into the main program 24, ie the actuator is released for control commands from the computer. However, this comparison is only carried out when all other self-test sections have been carried out successfully.
  • the method steps are carried out in the same order as has been described in FIG. 1. If the self-test of the first and second sections was error-free, the actuator is first temporarily brought back into the defined reference position and held there in a method step 30. This corresponds to the delivery of zero quantity of diesel. In a subsequent method step 32, the wait for the arrival of a reset command, which must be triggered by the monitoring circuit.
  • a switch 40 is inserted, which is switched by the computer 36 via a control line 50 and can assume three states.
  • switch 40 As long as there is no switching signal at switch 40, it is in the position shown. In this position it is at reference potential 42, which corresponds to a definition of a defined reference position. If the test routines of a first section are passed and if the initial state from which the computer started the self-test was due to the first application of the operating voltage, the switch 40 is switched to the second position. In this position, the actuator 34 is connected via a line 44 to a generator 46 which generates a preliminary control signal. In the application example, this corresponds to a starting quantity of diesel. Only when the computer has successfully completed all sections of the self-test does the switch 40 reach the third position, in which the actuator 34 is released for control signals from the computer 36, which it receives via a control line 48.
  • the method according to the invention and the computer coupled to an actuator thus enable the actuation of the actuator 34 triggered by the self-test to be shortened considerably.
  • the remaining time in which no injection of diesel takes place in the application example corresponds approximately to that Time that the starter needs to accelerate the engine to the starting speed.
  • the further self-test can then be carried out without potential faults due to voltage dips caused by the starter.
  • any errors that occur lead to an immediate shutdown of the provisional control signal, that is to say the starting quantity of diesel. As a result, security is not compromised.
  • the measures achieved with the invention in the application example of the diesel engine thus contribute to the fact that the immediate starting behavior of the engine encourages the driver to switch off the engine during short stays and thus to reduce the environmental impact.
  • SERS increases the life of Anlas ⁇ , relieves the battery, particularly at kenfahrten Kurzstrek- and the starting of the engine also enabled when the battery is low.

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Description

- Λ -
Verfahren zur Ansteuerung eines rechnerge¬ steuerten Stellgliedes sowie mit einem Stell¬ glied gekoppelter Rechner
Die Erfindung betrifft #ein Verfahren zur Ansteuerung ei¬ nes rechnergesteuerten Stellgliedes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Rechnergesteuerte Stellglieder werden in vielen Berei¬ chen der Technik eingesetzt, wo die Stellgröße von zahl¬ reichen anderen Randbedingungen, einschließlich Soll¬ größen und Regelgrößen abhängt.
Von den Rechnern wird eine hohe Rechengeschwindigkeit und die Fähigkeit, umfangreiche Datensätze zuverlässig verarbeiten zu können, verlangt. Dies erfordert rechner- seitig einen hohen Speicherbedarf. Obwohl es gelungen ist, trotz steigender Komplexität die Ausfallrate von RechnerSystemen immer weiter zu senken, muß doch mit der Möglichkeit eines schaltungs¬ technischen Fehlers gerechnet werden. Während schal¬ tungstechnische Fehler bei früher üblichen analogen Schaltungen in aller Regel sofort erkennbar wurden, ist dies bei Fehlern in Digitalrechnersystemen häufig anders. Dort kann ein Fehler z.B. in einem Speicher¬ platz für eine selten aufgerufene Programmroutine län¬ gere Zeit unentdeckt bleiben und dann völlig überrascht auftreten. Die Folge davon können Stellbefehle sein, die erhebliche Folgeschäden auslösen.
Um solche Fehler frühzeitig zu erkennen, ist es üblich, bei komplexen, sicherheitsrelevanten rechnergesteuerten Stellgliedern die Rechner von Zeit zu Zeit einem Selbst¬ test zu unterziehen. Dabei wird ein Testprogramm durch¬ laufen, in dem alle Baugruppen nacheinander mit vorge¬ gebenen Daten angesprochen werden und nur bei' richtiger Verarbeitung der Daten nach Beendigung des Selbsttests in ein Hauptprogramm übergegangen wird. Bei komplexen RechnerSystemen nimmt ein solcher Selbsttest eine ge¬ wisse Zeit in Anspruch, in der der Rechner nicht zur Ausübung seiner eigentlichen Aufgabe zur Verfügung" steht, um eine unkontrollierte Ansteuerung des Stellgliedes wäh- rend dieser Zeit zu vermeiden, wird es in einer defi¬ nierten Bezugsstellung festgehalten und erst nach Ab¬ lauf des Selbsttests erstmalig oder wieder für Steuer¬ signale des Rechners freigegeben.
Ein Anwendungsgebiet für rechnergesteuerte Stellglie¬ der ist z. B. eine elektronische Dieseleinspritzung für Dieselmotoren. Das rechnergesteuerte Stellglied ist dabei in einem Steuergerät angeordnet, das die Re¬ gelstange für eine Einspritzvorrichtung betätigt. Die erforderliche Stellung der Regelstange kann dabei von der Motor emperatur, der Kraftstofftemperatur, der Lufttemperatur, des Drehmoments und der Drehzahl ab¬ hängen.
Der Selbsttest des Rechners wird zweckmäßig am Anfang jedes Startvorganges durchgeführt. Es hat sich dabei jedoch herausgestellt, daß die dafür benötigte Zeit nachteilige Auswirkungen haben kann. So kann der lange Startvorgang ungeduldige Fahrer verunsichern und zu der Annahme veranlassen, daß eine Störung vorliege. Fahrer, die bereits mit dem Startverhalten vertraut sind, werden zur Vermeidung der Verzögerungszeit bei Staus, Ampelstops oder Aufenthalten vor Bahnübergängen weniger bereit sein, den Motor aus Gründen der Umwelt- belastung abzustellen. Bei häufigen Kurzstreckenfahrten tritt auch eine hohe Belastung des Anlassers und der Batterie auf. Kommt noch extreme Kälte oder eine schwa¬ che Starterbatterie hinzu, so kann die lange Selbst¬ testzeit dazu führen, daß die von der Batterie bereit¬ gestellte Energie zum Starten des Motors vorzeitig er¬ schöpft ist.
Auch auf anderen Gebieten können sich lange Selbsttest¬ zeiten nachteilig auswirken, z. B. bei rechnergesteuer¬ ten Stellgliedern in Produktionsanlagen oder in der An¬ triebstechnik von schienengebundenen öffentlichen Ver¬ kehrsmitteln, Wasserfahrzeugen oder Luftfahrzeugen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung eines rechnergesteuerten Stellgliedes so zu verbessern, daß die nachteiligen Auswirkungen eines zeitlich umfangreichen Selbsttests für die An¬ steuerung eines Stellgliedes vermieden werden, ohne daß die durch den Selbsttest gewonnene Sicherheit ein¬ geschränkt wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Ober¬ begrif des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis aus, daß der Selbst¬ test eines rechnergesteuerten Stellgliedes in aller Regel bestanden wird, so daß die für den Selbsttest benötigte Zeit im Nachhinein als vergeudet anzusehen ist. Um diese Zeitspanne zu verkürzen, wird das Stell¬ glied mit einem vorläufigen Steuersignal angesteuert. Dieses kann z. B. so gewählt werden, daß das Stell¬ glied eine vorübergehende Funktion des von ihm betä¬ tigten Aggregats sicherstellt. Wegen der Kürze der Zeit, an dem das vorläufige Steuersignal anliegt, kann es hin¬ genommen werden, daß dieser Wert mehr oder weniger von einem optimalen Wert abweicht. Um bei diesen Maßnahmen jedoch keine Einbuße an Sicherheit zu erleiden, werden in einem ersten Zeitabschnitt die Bestandteile des Rech¬ ners dem Selbsttest unterzogen, die für die Durchführung des Tests selbst zuständig sind.. Erst nach Abschluß dieses ersten Abschnitts des Selbsttests wird dann das Stellglied mit dem vorläufigen Steuersignal angesteuert.
Durch diese Maßnahme ist auch gewährleistet, daß der nachfolgende zweite Abschnitt des Selbsttests kontrol¬ liert durchgeführt werden kann und bei einer Fehlermel¬ dung das vorläufige Steuersignal wieder abgeschaltet werden kann. Mit dieser Maßnahme läßt sich eine erheb¬ liche Verkürzung der Verzögerungszeit für eine Ansteue- rung des Stellgliedes erzielen, da die Zeit, die zum Testen des für den Selbsttest benötigten Speicher¬ platzes benötigt wird als auch die Zeit zum Testen der dazugehörigen Baugruppen wesentlich kleiner ist, als die Zeit zum Testen des gesamten übrigen Programm¬ speichers. In der Praxis ist mit dem erfindungsgemä¬ ßen Verfahren eine Reduzierung der Verzögerungszeit bis zum erstmaligen Ansteuern des Stellgliedes um 1/10 bis 1/30 der für den gesamten Selbsttest benötigten Zeit zu erzielen.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den An¬ sprüchen 2 - 11.
Die Erfindung betrifft ferner einen mit einem Stell¬ glied gekoppelten Rechner nach dem Oberbegriff des An¬ spruchs 12.
Diesbezüglich liegt ihr die Aufgabe zugrunde, einen mit einem Stellglied gekoppelten Rechner der oben er¬ wähnten Art so zu verbessern, daß die nachteiligen Aus¬ wirkungen einer verzögerten Freigabe des Stellgliedes für Steuersignale des Rechners vermieden werden, ohne daß die durch den Selbsttest gewonnene Sicherheit ein- geschränkt wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem mit einem Stellglied gekoppelten Rechner nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12 mit den im kennzeichnenden Teil an¬ gegebenen Merkmale.
Das Stellglied läßt sich durch diese Ausgestaltung be¬ reits vor Abschluß des Selbsttests mit einem vorläu¬ figen Steuersignal ansteuern. Dadurch kann die Zeit bis zur Freigabe des Stellgliedes für Steuersignale des Rechners überbrückt werden. Das Steuersignal kann im Prinzip frei gewählt werden. Zweckmäßig wird es so gewählt, daß es die Funktionsfähigkeit des von dem Stellglied betätigten Aggregats vorübergehend sicher¬ stellt. Eine Einbuße an Sicherheit ist mit dieser Ma߬ nahme nicht verbunden, da nach Ansteuerung des Stell¬ gliedes mit dem vorläufigen Steuersignal der Selbst¬ test fortgeführt werden kann und im Fehlerfall das Stellglied wieder so umgeschaltet werden kann, daß es die definierte Bezugsstellung einnimmt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungs¬ beispielen, die in der Zeichnung dargestellt sind, er¬ läutert. - 0
Es zeigen:
Fig. 1 ein Flußdiagramm für den Ab¬ lauf eines Selbsttests bei ei¬ nem rechnergesteuerten Stell¬ glied als Bestandteil eines Steuergeräts für eine elektro¬ nische Dieseleinspritzung bei einem Dieselmotor,
Fig. 2 ein Flußdiagramm ähnlich Fig. 1, jedoch zusätzlich für den Ab¬ lauf eines Selbsttests für ei¬ ne Überwachungsschaltung, und
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines erfin¬ dungsgemäßen, rechnergesteuerten Stel1gliedes.
Das Flußdiagramm in Fig. 1 beginnt bei einem Anfangszu¬ stand 10 des Rechners, in den der Rechner z. B. durch einen Rücksetzbefehl nach dem Anlegen einer Betriebs¬ spannung versetzt wurde. Im nächsten Verfahrensschritt, der mit 12 bezeichnet ist, wird das Stellglied in eine definierte Bezugsstellung gebracht und dort festgehalten. Diese Stellung entspricht einer Nullmenge an Diesel¬ kraftstoff. Während dieser Phase dreht also der An¬ lasser den Motor durch, ohne daß dieser anspringen kann. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt, der mit 14 bezeichnet ist, wird eine Selbsttestroutine ei¬ nes ersten Teils des Programmspeichers durchlaufen. Dabei werden die Speicherplätze des rechnerseitigen Speichers auf Funktion geprüft, in der der Programmteil des Selbsttestprogramms gespeichert ist.
Ein solcher Speichertest kann z. B. so durchgeführt werden, daß der gesamte Programmspeicher aufsummiert und mit einer Vergleichssumme verglichen, oder die Vergleichssumme in eine Programmspeicherzelle aufge¬ nommen und so gewählt wird, daß sich beim Aufsummie¬ ren des gesamten Programmspeicherinhalts Null ergibt.
Anschließend wird in einem mit 16 bezeichneten Verfah¬ rensschritt ein Vergleich auf Fehler durchgeführt. Wird ein Fehler festgestellt, so wird der Rechner wie¬ der in seinen Anfangszustand, der mit 10 bezeichnet ist, zurückversetzt. Wird kein Fehler festgestellt, so wird der mit 18 bezeichnete Verfahrensschritt durchgeführt. Es handelt sich dabei um eine Funktionsprüfung anderer Bestandteile des Rechners, z. B. eines Schreib-Lese-Spei- chers, eines Zeitgebers, oder eines Analog-Digital- Wandlers. Nach Abschluß dieses Tests wird wieder bei 16 eine Überprüfung auf Fehler vorgenommen. Im Fehler¬ fall ergeht ein Rücksetzbefehl, der den Rechner wieder auf seinen Anfangszustand 10 zurückversetzt, wird kein Fehler festgestellt, so folgt der nächste Verfahrens¬ schritt.
Die Durchführung der Verfahrensschritte 12, 14, 16, 18 und wieder 16 in Form vorgegebener Selbsttestroutinen entspricht einem ersten Abschnitt des Selbsttests. Im nachfolgenden Verfahrensschritt 20 wird das Stellglied nun mit einem vorläufigen Steuersignal angesteuert. Dies entspricht beim Anwendungsbeispiel einer Start¬ menge an Diesel, die ausreicht, den Motor sicher zu starten. Während der Motor nun bereits läuft, wird ein zweiter Abschnitt des Selbsttests durchgeführt. Dieser ist wesentlich zeitaufwendiger als der bishe¬ rige im ersten Abschnitt durchgeführte Selbsttest. Im zweiten Abschnitt des Selbsttests wird eine Programm— routine durchlaufen, in welcher die übrigen Programm¬ speicher auf Funktion überprüft werden. Dies ist durch den Verfahrensschritt 22 dargestellt. Nach Abschluß dieses Verfahrensschritts erfolgt wieder eine Fehler¬ prüfung wie sie durch 16 symbolisiert ist. Im Fehler- fall wird der Rechner- auf seinen Anfangszustand zurück¬ gesetzt, im anderen Fall wird das Stellglied für Steuer¬ signale des Rechners freigegeben, indem der Rechner in das Hauptprogramm übergeht. Dies ist durch 24 symboli¬ siert. Der zweite Abschnitt des Selbsttests ist bei erfolg¬ reichem Ausgang der bei 16 vorzunehmenden Prüfung be¬ endet.
In einer Abwandlung des dargestellten Flußdiagramms kann der zweite Abschnitt des Selbsttests auch nach Ab¬ schluß der auf den Verfahrensschritt 14 folgenden Prü¬ fung 16 erfolgen und der Verfahrensschritt 18 dem zwei¬ ten Abschnitt des Selbsttest zugeordnet werden. In die¬ sem Fall müßte der Verfahrensschritt 20, durch den das Stellglied mit einem vorläufigen Steuersignal angesteu¬ ert wird, nach oben versetzt werden.
In einer weiteren Abwandlung kann der Rechner bei Feh¬ lermeldungen, die erst nach mehreren fehlerfrei durch¬ laufenen Selbsttestroutinen auftreten, auf einen an¬ deren Zustand als den Anfangszustand gesetzt werden. Zweckmäßig wird dabei ein Zustand gewählt, der dem letzten fehlerfreien Selbsttestabschnitt entspricht.
Da während des ersten Abschnitts des Selbsttests der Motor vom Anlasser durchgedreht wird, kann es in Folge von Spannungseinbrüchen zu Fehlermeldungen kommen, ohne daß hierfür ein Schaden am Rechner ursächlich ist. Mit dem Verfahren nach der abgewandelten Ausführung wird in diesem Falle verhindert, daß bereits erfolgreich durchlaufene Testroutinen wiederholt werden und dadurch unnötige Zeit verstreicht. Allerdings erfordert diese Ausgestaltung auch besondere Steuerungsmaßnahmen, die wiederum Programmspeicherplätze benötigen. Ausgehend von der Überlegung, daß derartige Fehler ohnehin selten auftreten, ist daherr das generelle Zurücksetzen des Rechners auf den Anfangszustand nicht als nachteilig anzusehen.
In Weiterbildung der Erfindung wird mit dem Rücksetzen des Rechners aufgrund neuangelegter Betriebsspannung diese Tatsache als Schaltzustand gespeichert. Diese Speicherung erfolgt z_ B. im Verfahrensschritt 12. Vor der vorläufigen Ansteuerung des Stellgliedes im Verfahrensschritt 20 ist in diesem Fall ein Vergleich 26 vorgeschaltet, in dem der Schaltzustand als Schalt¬ kriterium ausgewertet wird. Anschließend wird in einem Verfahrensschritt 28 der Speicher gelöscht. Das Löschen des Speichers erfolgt auch dann, wenn bereits vor Er¬ reichen des Vergleichs 26 ein Fehler aufgetreten ist. Wird nun beim Vergleich 26 festgestellt, daß die Selbst¬ testroutinen unmittelbar nach einem erstmaligen Anlegen der Betriebsspannung erfolgreich durchlaufen sind, so wird anschließend der Verfahrensschritt 20 ausgeführt. Im anderen Falle wird der Verfahrensschritt 20 nicht ausgeführt. Ein Rücksetzen des Rechners in den Anfangs¬ zustand aufgrund einer Fehlermeldung führt also dazu, daß während der folgenden Selbsttestroutinen das Stell¬ glied in der definierten Bezugsstellung festgehalten wird. Auf das Anwendungsbeispiel bezogen heißt das, daß der Motor bis zur Beendigung des gesamten Selbst¬ tests Nullmenge erhält.
Mit dieser Maßnahme wird verhindert, daß durch wieder¬ kehrende Fehlermeldungen im zweiten Abschnitt des Selbst¬ tests eine Schleife durchlaufen wird, in der immer wie¬ der das Stellglied mit dem vorläufigen Steuersignal an¬ gesteuert wird. Dies würde beim Anwendungsbeispiel näm¬ lich dazu führen, daß dem Motor zyklisch Startmenge von Diesel eingespritzt wird. Da die Startmenge wesent¬ lich höher bemessen ist als die Leerlaufmenge würde dies dazu führen, daß der Motor hochläuft und über¬ dreht, was zu erheblichen Schäden führen kann. In die¬ sem Fall hat also der Sicherheitsaspekt Vorrang vor • einer Verkürzung der Zeit für die Ansteuerung des Stell- gliedes mit Steuersignalen.
Um die Sicherheit eines rechnergesteuerten Stellglie¬ des auch im laufenden Betrieb überwachen zu können, ist häufig eine ÜberwachungsSchaltung (Watchdog) vorge¬ sehen. Diese überprüft z. B. Rechenroutinen oder Syn¬ chronimpulse und löst bei einem Ausbleiben derartiger Signale einen Rücksetzbefehl -aus. Dadurch wird verhin¬ dert, daß der Rechner aufgrund einer äußeren Störung, z. B. durch einen Spannungseinbruch, Spannungsspitzen oder durch elektromagnetische Störungen in einen Zu¬ stand versetzt wird, den er von selbst nicht mehr ver¬ lassen kann.
Soll die Überwachungsschaltung in den Selbsttest ein¬ bezogen werden, so kann z. B. nach einem Flußdiagramm gemäß Fig. 2 vorgegangen werden. Dabei wird der Rech¬ ner so programmiert, daß er eine an sich vorgesehene Rechenroutine oder ein Synchronsignal ausläßt, so daß die Überwachungsschaltung einen Rücksetzbefehl veran¬ laßt.
In diesem Fall wird zwischen den Verfahrensschritten V2 und 14 ein Vergleich 34 durchgeführt, indem über¬ prüft wird, ob ein Rücksetzbefehl durch die überwa- chungsschaltung stattgefunden hat. Ist dies der Fall, so geht der Rechner in das Hauptprogramm 24 über, d.h. das Stellglied wird für Steuerbefehle des Rechners frei¬ gegeben. Dieser Vergleich wird aber erst durchgeführt, wenn alle übrigen Selbsttestabschnitte erfolgreich durch¬ geführt worden sind. Dabei werden die Verfahrensschritte in der gleichen Reihenfolgen durchlaufen, wie in Fig. 1 beschrieben worden ist. Ist der Selbsttest des ersten und zweiten Abschnitts fehlerfrei gewesen, so wird zu¬ nächst wieder in einem Verfahrensschritt 30 das Stell¬ glied vorübergehend in die definierte Bezugsstellung gebracht und dort festgehalten. Dies entspricht der Abgabe von Nullmenge an Diesel. In einem folgenden Ver¬ fahrensschritt 32 wird dann auf das Eintreffen eines Rücksetzbefehls gewartet, der von der Überwachungsschal¬ tung ausgelöst werden muß. Nach Durchlaufen des Verfah¬ rensschritts 12 auf einen solchen Rücksetzbefehl hin wird dann bei 34 eine Überprüfung durchgeführt, ob der Rücksetzbefehl durch die ÜberwachungsSchaltung stattge¬ funden hat und ins Hauptprogramm 24 übergegangen. Ein Ausführungsbeispiel eines rechnergesteuerten Stellglie¬ des, daß als Blockschaltbild in Fig. 3 dargestellt ist, wird abschließend erläutert.
Es umfaßt ein Stellglied 34 zur Betätigung einer Regel- stange einer elektronischen Dieseleinspritzung sowie einen Rechner 36. In eine Steuerleitung 38 des Stell¬ gliedes 34 ist ein Schalter 40 eingefügt, der vom Rechner 36 über eine Steuerleitung 50 geschaltet wird und drei Zustände einnehmen kann.
Solange kein Schaltsignal am Schalter 40 anliegt, be¬ findet er sich in der eingezeichneten Stellung. In die¬ ser Stellung liegt er auf Bezugspotential 42, was ei¬ ner Festlegung auf eine definierte Bezugsstellung ent¬ spricht. Werden die Testroutinen eines ersten Abschnitts bestanden und ist der Ausgangszustand, von dem aus der Rechner mit dem Selbsttest begonnen hat, durch erst¬ maliges Anlegen der Betriebsspannung bedingt gewesen, so wird der Schalter 40 in die zweite Stellung umgelegt. In dieser Stellung wird das Stellglied 34 über eine Lei¬ tung 44 mit einem Generator 46 verbunden, der ein vor¬ läufiges Steuersignal erzeugt. Dies entspricht beim Anwendungsbeispiel einer Startmenge an Diesel. Erst wenn der Rechner alle Abschnitte des Selbsttests er¬ folgreich durchlaufen hat, gelangt der Schalter 40 in die dritte Stellung, in welcher das Stellglied 34 für Steuersignale des Rechners 36 freigegeben wird, die er über eine Steuerleitung 48 erhält. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie der mit einem Stellglied gekoppelte Rechner ermöglicht so eine er¬ hebliche Verkürzung der durch den Selbsttest ausge¬ lösten Ansteuerung des Stellgliedes 34. Die verblei¬ bende Zeit, in der beim Anwendungsbeispiel keine Ein¬ spritzung von Diesel erfolgt, entspricht etwa der Zeit, die der Anlasser benötigt, um den Motor auf die Start¬ drehzahl zu beschleunigen. Nachdem der Motor angesprun¬ gen ist, kann der weitere Selbsttest dann ohne poten¬ tielle Störungen aufgrund von durch den Anlasser her¬ vorgerufenen Spannungseinbrüchen durchgeführt werden. Dabei führen im Zuge dieses weiteren Selbsttests even¬ tuell auftretende Fehler zu einem sofortigen Abschal¬ ten des vorläufigen Steuersignals, also der Startmen- ge an Diesel. Die Sicherheit wird in Folge dessen nicht beeinträchtigt.
Die mit der Erfindung erzielten Maßnahmen beim Anwen¬ dungsbeispiel des Dieselmotors tragen so dazu bei, daß das sofortige Startverhalten des Motors den Fahrer da¬ zu ermuntert, den Motor bei kurzen Aufenthalten abzu¬ stellen und so zur Verminderung der Umweltbelastung beizutragen.' Weiterhin wird die Lebensdauer des Anlas¬ sers erhöht, die Batterie, insbesondere bei Kurzstrek- kenfahrten entlastet und das Starten des Motors auch bei schwacher Batterie ermöglicht.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Ansteuerung eines rechnerge¬ steuerten Stellgliedes bei einem Selbsttest des Rech¬ ners, wobei das Stellglied zunächst in einer definier¬ ten Bezugsstellung während des Selbsttests festgehal¬ ten und nach bestandenem Selbsttest für Steuersignale des Rechners freigegeben wird, insbesondere zur Ansteu¬ erung einer elektronischen Dieseleinspritzung für Die¬ selmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied nur während eines ersten Abschnitts des Selbsttests festgehalten und anschließend bis zum Ende eines zwei¬ ten Abschnitts des Selbsttests oder bis zu einer vor¬ her eintreffenden Fehlermeldung mit einem vorläufigen Steuersignal angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, daß der erste Abschnitt des Selbsttests we¬ nigstens aus Testroutinen zur Überprüfung des Pro¬ grammspeicherteils für das Selbsttestprogramm gebil¬ det ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der erste Abschnitt des Selbsttests aus Testroutinen zur Überprüfung des Programmspeicherteils für das Selbsttestprogramm sowie anderer Baugruppen des Rechners außer den übrigen Programmspeicherteilen gebildet ist.
_•
4. Verfahren nach Anspruch 3 , dadurch gekenn¬ zeichnet daß der zweite Abschnitt des Selbsttests aus Testroutinen zur Überprüfung des übrigen Programmspei¬ cherteils gebildet ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Selbsttest bei einer Feh¬ lermeldung von einem Anfangszustand des Rechners aus, von dem der Selbsttest begonnen wurde, wiederholt wird und bei Fehlerfreiheit anschließend fortgesetzt wird, und daß das Stellglied während des gesamten wiederhol¬ ten und fortgesetzten Selbsttests in der definierten Bezugsstellung festgehalten wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Selbsttest bei einer Feh¬ lermeldung von der letzten fehlerfreien Testroutine aus wiederholt und bei Fehlerfreiheit fortgesetzt wird, und daß das Stellglied während des gesamten wiederholten und fortgesetzten Selbsttests in der definierten Be- zugsstellung festgehalten wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Rechner durch jedes Neuanlegen der Betriebsspannung in den Aus¬ gangszustand versetzt wird, von dem aus der Selbsttest begonnen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Neuan¬ legen der Betriebsspannung als Schaltzustand gespei¬ chert wird und nach fehlerfreiem Ablauf des ersten Ab¬ schnitts des Selbsttests als Schaltkriterium für das vorläufige Steuersignal ausgewertet wird, und daß nach Ansteuerung des Stellgliedes mit dem vorläufigen Steu¬ ersignal oder nach einer Fehlermeldung der Speicher für den Schaltzustand des Neuanlegens der Betriebs¬ spannung gelöscht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 - 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß ein dritter Abschnitt des Selbsttests aus einer Testroutine einer Überwachungs¬ schaltung (Watchdog) gebildet ist, in der das Stell- glied wieder in der definierten Bezugsstellung festge¬ halten wird, und daß erst bei bestandenem Test der ÜberwachungsSchaltung das Stellglied für Steuersigna¬ le des Rechners freigegeben wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Steuersignale bei Über¬ gang des Rechners von einem Selbsttestprogramm in ein Hauptprogramm freigegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Steuersignale nach einem Übergang des Rechners von einem Testprogramm über einen Rücksetz¬ vorgang in den Ausgangszustand in ein Hauptprogramm frei¬ gegeben werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzelehne , daß die definierte Bezugsstel¬ lung des Stellgliedes einer Nullmenge und die durch das vorläufige Steuersignal angenommene Stellung einer Startmenge von Dieselkraftstoff zur Einspritzung in einen Dieselmotor entspricht.
12. Mit einem Stellglied (34) gekoppelter Rech¬ ner (36) , mittels dem das Stellglied (34) zwischen ei- ^ -
ner definierten Bezugsstellung durch ein Bezugssignal (42) und einer Freigabestellung für Steuersignale des Rechners (36) umschaltbar ist, und während eines Selbsttests des Rechners (36) in der definierten Be¬ zugsstellung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (34) mittels des Rechners (36) in eine dritte Stellung umschaltbar ist, in der es von einem vorläufigen Steuersignal ansteuerbar ist, und daß ein Steuersignalgenerator (46) vorgesehen ist, mit dem das Stellglied (34) in dieser Stellung verbunden ist.
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