EP0445329B1 - Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
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- F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
Definitions
- the invention relates to a control method for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
- one-chip computers In such control methods for internal combustion engines for controlling the ignition, injection, etc., so-called one-chip computers are often used. These have a microprocessor as a central unit, a read-only memory for storing an operating program and a working memory as well as the corresponding bus connections integrated on a chip. A customer-specific changeable external memory contains the data with which the operating program works.
- Such an arrangement has the advantage that the operating program is always the same for a wide variety of motor types and only the data in the external memory need to be changed in a customer-specific manner. This is e.g. in European patent specification 154 034.
- the external memory has the following structure:
- the addresses of an address block remain the same for every variant, so that the operating program, which always accesses data via this address block, can be the same for all variants.
- the memory contents of this address block are the addresses of specific data in data blocks or the addresses of an address distributor (called vector field in the European patent specification).
- the memory contents of this address distributor are then one or more addresses of specific data.
- the microprocessor addresses the first memory cell of the address block and reads out its memory content when it has reached the corresponding command during the execution of the operating program. With this The memory content is then addressed either directly to the corresponding memory cell in the data blocks or to a memory cell in the address distributor. In the second case, he must then address one or more memory cells in the data blocks via the memory content in the address distributor in order to finally access their memory contents.
- the present invention is based on the object of developing a system according to the preamble of claim 1 so that the microprocessor requires fewer clock steps when accessing special data in the external memory, so that the program run is faster.
- the system should be reprogrammable as easily as possible during driving tests.
- an address block is used, the memory contents of which only refer to the address distributor.
- a direct reference to a memory cell of a data block - as in the prior art - is not provided.
- At least one address of a data block is stored as memory content in the address distributor.
- the microcomputer When the control system is started, the microcomputer processes an initialization program before the actual operating program.
- the address distributor is addressed via the address block and its memory contents are stored in the working memory of the microcomputer under addresses which are provided in the operating program for the individual data calls.
- the operating program can then access the data in the external memory via the address distributor stored in the main memory. Therefore, the microcomputer no longer has to address indirectly twice in operation - as in the prior art - but only once, indirectly. This requires fewer cycle steps and therefore speeds up the execution of the operating program.
- the system according to the invention ensures a simple change in access to the data used during driving tests. Since the assignment to this data is defined in the address distributor and this address distributor is in the main memory of the microcomputer, it can be changed very easily and as often as desired. Only the optimal solution that has finally been found must then be stored in the external memory.
- FIG. 1 shows a block diagram of a control system for an internal combustion engine for operating the ignition and the injection.
- a microcomputer MC is a commercially available one-chip computer with a read-only memory ROM integrated on the chip and a working memory RAM.
- the microcomputer MC has access to an external memory in the form of an EPROMS via a bus connection and I / O via a corresponding interface on the ignition and injection system IGN, INJ of the internal combustion engine.
- the microcomputer MC receives information about the operating state of the internal combustion engine via various sensors S to which it is also connected via the interface I / O.
- An operating program BP is stored in the read-only memory ROM of the microcomputer MC, according to which the functions of the ignition and injection are controlled.
- the read-only memory ROM also contains an initialization program IP, which will be explained later.
- the operating program BP and the initialization program IP are the same for each motor variant, so that the microcomputer MC can be used for each variant when fully programmed.
- the specific data for each individual motor variant are stored in the external EPROM, which the microcomputer MC can access via the bus connection.
- the data structure in the individual memories can be seen in FIG. 2.
- the initialization program IP is stored in the read-only memory ROM in a first memory area and the operating program BP in a second memory area.
- An address block AB is stored in the EPROM in a first memory area and a data block DB1 to DBn, each with a preceding address distributor AV1 to AVn, is stored in further memory areas.
- the individual blocks are linked as follows:
- the memory contents of the address block AB are the addresses of the address distributors AV1 to AVn.
- the address distributors AV1 to AVn then contain either only one address or a whole series of addresses in the form of a vector, under which specific data are stored in the individual data blocks DB1 to DBn.
- the initialization program IP in the ROM is first called up via a corresponding hardware control.
- the initialization program IP is the start address of the address block AB, in which the addresses of the individual address distributors AV1 to AVn are found as memory contents.
- the initialization program IP reads out the address distributors AV1 to AVn and stores them in the RAM, namely under addresses which are determined by the operating program BP. This process is indicated in FIG. 2 by the dashed lines and the arrows.
- the operating program BP then addresses one of the address distributors AV1 to AVn in the RAM with each data call. This process is shown in Figure 3. Since the individual address distributors AV1 to AVn contain the addresses of the specific data in the data blocks DB1 to DBn, the operating program BP can access this data.
- the address block AB and the address distributors AV1 to AVn in the EPROM are therefore not used in operation.
- the program run of the operating program BP is significantly shortened.
- the assignment of the specific data in the data blocks DB1 to DBn is thus determined during operation via the address distributors AV1 to AVn stored in the RAM. Should this data assignment, e.g. when driving tests are changed, this can be done by changing the addresses in the address distributors AV1 to AVn in the RAM. Such RAM access is easy - e.g. via a diagnostic command - possible and in particular the content of a RAM can be changed as often as desired without adverse effects. If, on the other hand, these changes had to be made in the EPROM itself, the service life of the EPROM would soon be exhausted. In addition, the change process for an EPROM is significantly more complex. Of course, the EPROM must contain all of the data that is to be accessed in an optimization process from the start.
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Description
- Die Erfindung betrifft ein Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.
- Bei solchen Steuerverfahren für Brennkraftmaschinen zur Steuerung der Zündung, Einspritzung usw. werden häufig sogenannte Ein-Chip-Computer verwendet. Diese haben einen Mikroprozessor als Zentraleinheit, einen Festwertspeicher zur Speicherung eines Betriebsprogramms und einen Arbeitsspeicher sowie die entsprechenden Busverbindungen auf einem Chip integriert. Ein kundenspezifisch änderbarer externer Speicher enthält die Daten, mit denen das Betriebsprogramm arbeitet.
- Eine solche Anordnung hat den Vorteil, daß das Betriebsprogramm für verschiedenste Motortypen immer gleich ist und nur die Daten in dem externen Speicher kundenspezifisch geändert werden müssen. Dies ist z.B. in der europäischen Patentschrift 154 034 beschrieben.
- Der externe Speicher hat hierbei folgende Struktur: Die Adressen eines Adreßblocks bleiben bei jeder Variante gleich, so daß das Betriebsprogramm, das immer über diesen Adreßblock auf Daten zugreift, bei allen Varianten gleich sein kann. Die Speicherinhalte dieses Adreßblocks sind die Adressen spezifischer Daten in Datenblöcken oder die Adressen eines Adreßverteilers (in der europäischen Patentschrift Vektorenfeld genannt). Die Speicherinhalte dieses Adreßverteilers wiederum sind dann ein oder mehrere Adressen von spezifischen Daten.
- Beim Betrieb eines solchen Systems adressiert der Mikroprozessor, wenn er bei der Abarbeitung des Betriebsprogramms den entsprechenden Befehl erreicht hat die erste Speicherzelle des Adreßblocks und liest deren Speicherinhalt aus. Mit diesem Speicherinhalt adressiert er dann entweder direkt die entsprechende Speicherzelle in den Datenblöcken oder eine Speicherzelle in dem Adreßverteiler. Im zweitgenannten Fall muß er dann über den Speicherinhalt in dem Adreßverteiler ein oder mehrere Speicherzellen in den Datenblöcken adressieren, um schließlich an deren Speicherinhalte zu gelangen.
- Im zuletzt genannten Fall führt der Weg zu einem bestimmten Speicherinhalt über zwei indirekte Adressierungen. Durch die dafür nötige Anzahl von Taktschritten verlangsamt sich der Programmlauf des Betriebsprogramms entsprechend.
- Bei dem beschriebenen System ist es außerdem relativ schwierig die Speicherinhalte in dem externen Speicher - z.B. bei Fahrversuchen oder Optimierungen - zu ändern. Dazu muß entweder der ganze Speicher ausgetauscht oder von außen her gelöscht und umprogrammiert werden.
- Der vorliegenden Erfindung liegt dem gegenüber die Aufgabe zugrunde, ein System gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 so weiterzubilden, daß der Mikroprozessor beim Zugriff auf spezielle Daten in dem externen Speicher weniger Taktschritte benötigt, so daß der Programmlauf schneller wird. Außerdem soll das System bei Fahrversuchen möglichst einfach umprogrammierbar sein.
- Die erfindungsgemäße Lösung ist im Anspruch 1 gekennzeichnet.
- Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Adreßblock verwendet, dessen Speicherinhalte ausschließlich auf den Adreßverteiler hinweisen. Ein direkter Hinweis auf eine Speicherzelle eines Datenblocks - wie beim Stand der Technik - ist nicht vorgesehen. Im Adreßverteiler ist als Speicherinhalt mindestens eine Adresse eines Datenblocks abgelegt.
- Beim Start des Steuersystems arbeitet der Mikrorechner vor dem eigentlichen Betriebsprogramm ein Initialisierungsprogramm ab. Dabei wird über den Adreßblock der Adreßverteiler adressiert und dessen Speicherinhalte in dem Arbeitsspeicher des Mikrorechners unter Adressen abgespeichert, die in dem Betriebsprogramm bei den einzelnen Datenaufrufen vorgesehen sind. Im eigentlichen Betrieb kann dann das Betriebsprogramm auf die Daten in dem externen Speicher über den im Arbeitsspeicher abgelegten Adreßverteiler zugreifen. Daher muß der Mikrorechner im Betrieb nicht mehr zweifach indirekt adressieren - wie beim Stand der Technik, - sondern nur noch einfach, indirekt. Dies erfordert entsprechend weniger Taktschritte und verschnellert daher den Ablauf des Betriebsprogramms.
- Das erfindungsgemäße System gewährleistet eine einfache Änderung des Zugriffs auf die verwendeten Daten bei Fahrversuchen. Da die Zuordnung zu diesen Daten in dem Adreßverteiler festgelegt ist und dieser Adreßverteiler sich im Arbeitsspeicher des Mikrorechners befindet, kann er sehr leicht und beliebig oft geändert werden. Erst die endgültig gefundene optimale Lösung muß dann in dem externen Speicher abgelegt werden.
- Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- Figur 1 ein Blockschaltbild eines Steuersystems,
- Figur 2 die Datenstruktur in den einzelnen Speichern und den Vorgang bei einem Initialisierungsprogramm, und
- Figur 3 den Vorgang bei einem Betriebsprogramm.
- Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Steuersystems für eine Brennkraftmaschine zum Betreiben der Zündung und der Einspritzung. Ein Mikrorechner MC ist ein handelsüblicher Ein-Chip-Computer mit einem auf dem Chip integrierten Festwertspeicher ROM und einem Arbeitsspeicher RAM. Der Mikrorechner MC hat über eine Busverbindung Zugriff auf einen externen Speicher in Form eines EPROMS und über eine entsprechende Schnittstelle I/O auf das Zündungs- und Einspritzsystem IGN, INJ der Brennkraftmaschine. Die Information über den Betriebszustand der Brennkraftmaschine erhält der Mikrorechner MC über diverse Sensoren S mit denen er ebenfalls über die Schnittstelle I/O verbunden ist. In dem Festwertspeicher ROM des Mikrorechners MC ist ein Betriebsprogramm BP abgelegt, gemäß dem die Funktionen der Zündung und Einspritzung gesteuert werden. Der Festwertspeicher ROM enthält außerdem ein Initialisierungsprogramm IP, das später erläutert wird.
- Das Betriebsprogramm BP und das Initialisierungsprogramm IP sind für jede Motorvariante gleich, so daß der Mikrorechner MC fertig programmiert für jede Variante einsetzbar ist. Die spezifischen Daten für jede einzelne Motorvariante sind in dem externen EPROM abgelegt, auf die der Mikrorechner MC über die Busverbindung zugreifen kann.
- Die Datenstruktur in den einzelnen Speichern ist aus Figur 2 ersichtlich. In dem Festwertspeicher ROM ist in einem ersten Speicherbereich das Initialisierungsprogramm IP und in einem zweiten Speicherbereich das Betriebsprogramm BP abgelegt.
- In dem EPROM ist in einem ersten Speicherbereich ein Adreßblock AB und in weiteren Speicherbereichen jeweils ein Datenblock DBl bis DBn mit jeweils einem vorangestellten Adreßverteiler AVl bis AVn abgelegt.
- Die einzelnen Blöcke sind folgendermaßen verknüpft: Die Speicherinhalte des Adreßblocks AB sind die Adressen der Adreßverteiler AVl bis AVn. Die Adreßverteiler AVl bis AVn enthalten dann entweder nur eine Adresse oder eine ganze Reihe von Adressen in Form eines Vektors, unter denen spezifische Daten in den einzelnen Datenblöcken DBl bis DBn abgelegt sind.
- Beim Start des Steuersystems wird über eine entsprechende Hardwaresteuerung zuerst das Initialisierungsprogramm IP im ROM aufgerufen. In dem Initialisierungsprogramm IP ist die Anfangsadresse des Adreßblocks AB abgelegt, in dem sich als Speicherinhalte die Adressen der einzelnen Adreßverteiler AVl bis AVn finden. Das Initialisierungsprogramm IP liest über diesen Weg die Adreßverteiler AVl bis AVn aus und legt sie in dem RAM ab, und zwar unter Adressen, die durch das Betriebsprogramm BP bestimmt sind. Dieser Vorgang ist in der Figur 2 durch die gestrichelten Linien und die Pfeile angedeutet.
- Im Betrieb des Steuersystems adressiert dann das Betriebsprogramm BP bei jedem Datenaufruf einen der Adreßverteiler AVl bis AVn im RAM. Dieser Vorgang ist in Figur 3 gezeigt. Da die einzelnen Adreßverteiler AVl bis AVn die Adressen der spezifischen Daten in den Datenblöcken DBl bis DBn enthalten, kann das Betriebsprogramm BP auf diese Daten zugreifen.
- Der Adreßblock AB und die Adreßverteiler AVl bis AVn in dem EPROM werden also im Betrieb nicht gebraucht. Da sich also die Taktschritte zum Adressieren und Auslesen dieser Blöcke erübrigen, wird der Programmlauf des Betriebsprogramms BP demgegenüber wesentlich verkürzt.
- Die Zuordnung der spezifischen Daten in den Datenblöcken DBl bis DBn ist damit im Betrieb über die im RAM abgelegten Adreßverteiler AVl bis AVn festgelegt. Soll diese Datenzuordnung, z.B. bei Fahrversuchen, geändert werden, so kann dies über eine Änderung der Adressen in den Adreßverteilern AVl bis AVn im RAM geschehen. Ein solcher Zugriff auf den RAM ist einfach - z.B. über einen Diagnosebefehl - möglich und insbesondere kann der Inhalt eines RAMs ohne nachteilige Auswirkungen beliebig oft geändert werden. Müßten diese Änderungen dagegen im EPROM selbst durchgeführt werden, so wäre die Lebensdauer des EPROMs bald erschöpft. Außerdem ist der Änderungsvorgang bei einem EPROM deutlich aufwendiger. Selbstverständlich muß das EPROM alle Daten, auf die bei einem Optimierungsprozeß zugegriffen werden soll, von vornherein enthalten.
Claims (1)
- Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine, mit einem Mikrorechner (MC), der- einen Festwertspeicher (ROM) für ein Betriebsprogramm (BP) und- einen Arbeitsspeicher (RAM) aufweist, undmit einem änderbaren externen Speicher (EPROM) für spezifische Daten, auf die das Betriebsprogramm (BP) zugreift, wobei in dem externen Speicher abgelegt sind:- ein Adreßblock (AB), dessen Speicherinhalt mindestens eine Adresse von mindestens einem Adreßverteiler (AVl bis AVn) ist;- wobei mindestens ein Datenblock (DBl bis DBn) vorgesehen ist, dem ein solcher Adreßverteiler (AVl bis AVn) so zugeordnet ist, daß die Speicherinhalte des Adreßverteilers (AVl bis AVn) die Adressen der Daten in dem zugeordneten Datenblock (DBl bis DBn) sind;- und wobei das Betriebsprogramm (BP) auf die Daten in jedem Datenblock (DBl bis DBn) über den im Arbeitsspeicher (RAM) abgelegten, zugeordneten Adreßverteiler (AVl bis AVn) zugreift,dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Festwertspeicher (ROM) ein Initialisierungsprogramm (IP) abgelegt ist, das beim Start des Steuerverfahrens mit Hilfe des Adreßblocks (AB) alle Adreßverteiler (AVl bis AVn) aus dem externen Speicher ausliest und in dem Arbeitsspeicher (RAM) unter Adressen ablegt, die durch das Betriebsprogramm (BP) bestimmt sind.
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