EP0826102B1 - Method and device for controlling a vehicle drive unit - Google Patents

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EP0826102B1
EP0826102B1 EP96945152A EP96945152A EP0826102B1 EP 0826102 B1 EP0826102 B1 EP 0826102B1 EP 96945152 A EP96945152 A EP 96945152A EP 96945152 A EP96945152 A EP 96945152A EP 0826102 B1 EP0826102 B1 EP 0826102B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
monitoring
microcomputer
torque
monitoring module
basis
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP96945152A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0826102A1 (en
Inventor
Hubert Bischof
Martin Streib
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP0826102B1 publication Critical patent/EP0826102B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • 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 and a device for controlling a drive unit of a vehicle.
  • Control unit is a microcomputer having both controlling the performance of the Drive unit (in the case of an internal combustion engine via Air supply, fuel metering and / or ignition angle) as also monitoring the correct functioning of this Executes control programs.
  • the program structure of this Microcomputers essentially consist of three separate levels (see also the following Description of Figure 1). In a first level, the Control functions calculated. On a second level the correct functioning of the control functions of the first level checked on the basis of selected input and output signals. A third level is a review of the in the second level monitoring carried out as part of a Process control realized in interaction with one Monitoring module (watch dog or security computer) correct processing of the monitoring steps checked.
  • the monitoring module makes one of predetermined ones Questions selected question by forming a Partial answers of the programs of the second level answered and the monitoring module for error detection is sent back.
  • the second level monitors the air setting of the Internal combustion engine and switches this in the event of a fault Air setting off or initiates an emergency run.
  • the Monitoring module intervenes in this embodiment both to the final stage for the air supply controlling Actuators as well as on the output stages for fuel metering and ignition on. Measures to review the Function monitoring carried out in the second level Calculations in addition to checking the program flow not described in the known solution.
  • EP-A-512 240 Another error monitoring of control computers of internal combustion engines is known from EP-A-512 240.
  • the solution according to the invention allows the detection of Microcomputer errors that are similar on both the calculation of the control functions as well as on the Calculation of the monitoring functions. Therefore are also advantageously dormant mistakes recognized, for example a quantitative incorrect computing monitoring function.
  • Figure 1 is a structural diagram of a control device for a Drive unit, while in Figures 2 and 3 based on Flow charts a first embodiment of the solution according to the invention is shown.
  • Figure 4 shows Waveforms for this embodiment.
  • 5, 6 and 7 is a second embodiment of FIG solution according to the invention as a block diagram or as Flow charts shown.
  • FIG. 1 is a control unit 10 for controlling a Drive unit of a vehicle, preferably one Internal combustion engine, shown.
  • the control unit 10 comprises including an input circuit 12, the Input lines 14 and 16 from measuring devices 18 and 20 are fed.
  • the Input signals from the control unit processed and one Microcomputer 22 supplied.
  • a power control is the Measuring devices 18 and 20 around two measuring devices for Detection of the degree of actuation of a driver-operated Control element, for example an accelerator pedal.
  • the two Measuring devices can be constructed redundantly or in another embodiment than continuous Measuring device (for example potentiometer) and discontinuous measuring device (e.g. switch) be executed.
  • Measurement signals are separated in the input circuit 12 processed from one another and preferably on separate paths 24 and 26, for example via two input ports or two A / D channels, supplied to the microcomputer 22.
  • the control unit or the microcomputer are further Measured variables supplied to the drive unit and / or the vehicle, e.g. Engine speed, position of a power control element, etc., which is not shown in Figure 1 for reasons of clarity is.
  • the microcomputer 22 is regarding its program structure essentially divided into three levels. On a first level 28 are the programs 30 for performing the control for the Drive unit summarized.
  • the preferred Embodiment are programs that are based on the basis of the degree of actuation of the control element (supplied via connections 44 and 46) and other farm sizes Set the torque of the drive unit in preferred Embodiment of an internal combustion engine via the air supply an electrically operated throttle valve, the Fuel metering and calculate the ignition timing.
  • the microcomputer 22 has output lines 32 and 34, which lead to amplifiers 36 and 38, which in turn corresponding output lines 40 and 42 ignition timing, Adjust fuel metering and air supply.
  • the programs 50 are summarized for Function monitoring of the control functions 30 serve. Here are in a preferred embodiment from Permitted torque of the drive unit derived from the driver's request compared with the set torque and if exceeded detects an error condition.
  • control of an internal combustion engine can also Plausibility checks regarding the degree of activity of the Control element and the setting of the throttle valve or corresponding values for the engine load are carried out.
  • the Level 2 there the programs 50 for function monitoring, accordingly, on the one hand, the input signals with respect to the Degree of actuation of the control element supplied (connections 52 and 54), on the other hand, calculation results of the programs 30 for the control functions (connections 56 and 58).
  • the Throttle valve position and / or the torque supplied. about the output line 60 of the microcomputer 22 takes the Function monitoring 50 in the preferred embodiment Influence on the output stage 38 for controlling the throttle valve.
  • the program structure shows of the microcomputer 22 on a third level 62, in which the Programs 64 for sequence control of function monitoring 50 are summarized.
  • the programs 64 communicate via Connection lines 66 and 68 with a monitoring module 70 a watch dog separated from the microcomputer or Security computer 72.
  • the connecting line 66 chooses that Monitoring module 70 in the programs 64 for Sequence control predetermined sequences. These consist in essential in that the flow control 64 in the Function monitoring 50 the execution of an arithmetic operation (Answer) based on partial responses that are selected after Program steps are formed, triggers (via connection 74), the result of which is fed back by the process control 64 (via connection 76).
  • the result or one of them derived size passes the flow control 64 over the Connection 68 to the monitoring module 70, which the Answer with his question on line 66 compares.
  • the monitoring module 70 takes over the output line 68 influences the output stages 36 and 38.
  • the degree of actuation of the control element a setpoint for the torque of the Drive unit derived.
  • the actual torque will be this setpoint by adjusting the air supply, the Fuel metering and the ignition angle approximated.
  • the monitoring module 70 sets cyclically (e.g. every 200 msec) at least in predetermined Operating states, e.g. the control element is released, is held stationary, the level of activity in one predetermined range of values and / or after expiry of a predetermined operating time or number of operating cycles Stimulus information via the serial interface or a port pin to the microcomputer 22. This reacts to this Stimulus signal by at least for parts of the Monitoring function (preferably for the actual torque calculation or for the calculation of the permissible torque) not those in the Storage cells stored, the monitoring function lying sizes (e.g.
  • the corresponding one Signal within a specified period of time is not recognized, either one of the programs is the Level 2 is faulty or a function is active in which the Driver does not press the pedal (e.g. Vehicle speed controller, drag torque controller) and that Increase engine torque beyond the driver's request (at least then, if the actual torque is influenced by the test signals).
  • the monitoring module 70 holds the stimulus signal upright.
  • the microcomputer 22 now calculates as part of its Function monitoring the torque monitoring based on the Driver request idle and not as for the increasing Intervention provided with other permissible moments. In this In any case, the error counter must run up, so that the corresponding reaction signal of the microcomputer 22 triggered becomes. If such a signal from the monitoring module 70 does not received, then an error in the area of Function monitoring recognized and the corresponding shutdown or emergency measures initiated via the output line 78.
  • FIGS 2 and 3 A first embodiment of the solution according to the invention is shown in Figures 2 and 3 using flow charts. These outline the implementation of the solution as programs in the Monitoring module and function monitoring.
  • the flow chart shown in Figure 2 represents a program of Monitoring module 70. This is one of the above-mentioned operating situations in given Run through time intervals (e.g. every 200 msec).
  • the stimulus signal is thereby for example by a change in level, by a signal with predetermined duty cycle or predetermined voltage level an input line of the microcomputer 22 realized.
  • step 102 is checked whether a predetermined period of time while the error counter is safe Has reached the maximum response signal from Microcomputer 22 was recognized. If this is the case, then according to Step 104 considers the test complete and the Program part ended. He will be there when the next predetermined operating situation initiated again.
  • the response signal of the microcomputer 22 is the current one Transfer error counter reading to monitoring module 70. This then recognized based on the time history of the error counter or if the limit value is exceeded, the correct function or malfunctioning of the microcomputer 22.
  • the monitoring module does not recognize this due to the stimulus signal expected work of the microcomputer in step 102, see above the output of the stimulus signal is maintained in accordance with step 106. Thereupon it is checked again according to step 108 whether the Response from the microcomputer 22 or the expected behavior of the Error counter of the microcomputer 22 is present. Is that the case, the test is then regarded as completed in accordance with step 110 and the program terminates while according to the contrary Step 112 from an error in the area of the function monitoring of the microcomputer 22 is assumed and corresponding Error responses initiated by the monitoring module. This consist essentially in switching off the power amplifiers for the fuel metering, the ignition angle and the air supply or in an emergency run, which is a limited one in particular performance-limited control of the drive unit results. After step 112, the program is ended.
  • FIG. 3 shows the corresponding program of level 2, the function monitoring of the microcomputer 22. This is initiated at predefined time intervals (eg a few milliseconds).
  • the degree of actuation of the control element ⁇ and the engine speed N mot are read in in a first step 200 and an allowable engine torque MIZUL is determined in accordance with step 202 on the basis of a predetermined map, a predetermined table or predetermined calculation steps from the degree of actuation ⁇ and the engine speed N mot .
  • This permissible torque is dimensioned such that it is not exceeded when the microcomputer is operating correctly, taking into account all tolerances of the actual torque of the drive unit.
  • a check is then made in step 204 as to whether the monitoring module has a stimulus signal.
  • the function monitoring is initiated with steps 206 and 208.
  • the load signal TL for example, formed from air mass and engine speed
  • the set ignition angle ZW are read in (step 206) and, on the basis of these two variables and the engine speed, according to a predetermined map, a predetermined table or predetermined calculation steps, the one emitted by the internal combustion engine Moment MI is determined.
  • the subsequent query step 210 it is checked whether an intervention which increases the torque compared to the target torque specified by the driver is active, for example, by a vehicle speed controller (FGR) or an engine drag torque controller (MSR).
  • FGR vehicle speed controller
  • MSR engine drag torque controller
  • the permissible torque MIZUL is set to a maximum value Mi max which is predetermined for these operating states and which is, for example, speed-dependent or speed-dependent.
  • a comparison is made between actual torque MI 1st and permissible torque MIZUL. If the calculated actual torque is greater than the calculated permissible torque, the error counter F is incremented in accordance with step 216, and decremented in accordance with step 218 in the opposite case.
  • the subsequent query step 220 it is checked whether the error counter has reached its maximum value. If this is the case, a corresponding signal is sent to the monitoring module 70 (safety computer SR) in accordance with step 222 and the program is ended in step 220 as in the case of a "NO" answer.
  • step 204 shows that a stimulus signal is present
  • a counter i running in this part of the program is incremented in accordance with step 224.
  • selected test signals for the engine load TLT and the ignition angle ZWT are specified in step 226 and an actual torque is determined in accordance with step 228 in accordance with step 208.
  • the counter i is compared with a maximum value i max . If this maximum value has not been reached, the process continues with step 210, in the other case the system jumps directly to step 214.
  • the counter i ensures that the desired test situation is generated if the stimulus signal is still present and the vehicle speed controller or drag torque controller is active.
  • the maximum value i max is dimensioned with a view to the time span that the error counter needs to reach its maximum value (eg 2-3 program runs). If the actual torque exceeds the permissible torque and the error counter runs up properly, the reaction signal is output to the monitoring module in accordance with step 222 if the monitoring function is functioning correctly.
  • the error counter reading at least in a test situation transmitted.
  • FIG Time charts shown The solution according to the invention is shown in FIG Time charts shown.
  • Figure 4a shows the course of time of the stimulus signal
  • Figure 4b that of the actual and the permissible Moments
  • Figure 4c that of the error counter
  • Figure 4d the intervention a vehicle speed or drag torque controller
  • Figure 4e shows the time course of the feedback signal of the microcomputer 22 to the monitoring module 70.
  • the microcomputer 22 receives the stimulus signal released by the monitoring module (cf. FIG. 4a).
  • the actual torque then determined according to test data (FIG. 4b, solid line) immediately exceeds the permissible torque calculated on the basis of the degree of actuation (FIG. 4b, dashed line).
  • the error counter runs up until the maximum error level F max has been reached at time T1 (cf. FIG. 4c). This leads to the output of a corresponding error signal according to FIG. 4e to the monitoring module, to the resetting of the stimulus signal and to the termination of the test situation (cf. FIGS. 4a, 4b). In this example, the monitoring worked correctly.
  • the error counter is decremented again.
  • FIG. 5 A second embodiment of the solution according to the invention is shown with reference to Figures 5 to 7.
  • This too Embodiment serves to check whether the Monitoring tasks of a microcomputer properly and be performed reliably and will in particular at Control systems used in which the control functions and the monitoring functions on the same microcomputer are implemented.
  • transferring the error counter or a signal derived therefrom according to the first Embodiment is a direct review of the Monitoring function ensures a bit-precise check however, the monitoring function does not take place. Much more a kind of threshold monitoring is carried out.
  • the level 2 monitoring function alternating with at least in predetermined operating situations real data and calculated with test data.
  • a copy of the program is used.
  • test data record right solution for the difference between allowable moment and Actual moment. This correct one belonging to each test data set Solution is known to the monitoring module.
  • the microcomputer 22 transmits this difference to the monitoring module that the Checks correctness of the result.
  • the Test data records selected so that both plausible results and implausible results can also be determined. Therefore, too be checked whether the monitoring level is still able distinguish plausible states from implausible ones.
  • This second exemplary embodiment is shown in FIG. 5 using a block diagram which symbolically represents the program structure in level 2 of the microcomputer 22.
  • the engine speed N mot , 302 the pedal position ⁇ , 304 the filling TL and 306 the set ignition angle ZW are fed to the monitoring function via the connections 300. These signals are forwarded via switching elements 308, 310, 312 and 314, respectively.
  • the engine speed is guided to a first map 316 for determining the permissible engine torque, to a second map 318 for determining the optimal engine torque and to a map 320 for determining the optimal ignition angle.
  • the pedal position ⁇ is led to the first map 316 via a filter 322, the filling to the second map 318 and the third map 320.
  • the optimum ignition angle (maximum efficiency of the internal combustion engine) determined in the characteristic diagram 320 is passed to an addition stage 322, in which the difference between the optimal ignition angle and the actually set one is formed. This difference is led to a multiplication point 326 via a characteristic curve 324.
  • the characteristic curve 324 converts the deviation of the ignition angle into a deviation of the torque from the optimal torque (highest efficiency).
  • the optimum engine torque is corrected by the ignition angle deviation in accordance with the torque correction. The result is a measure of the actual torque. This is fed to an addition point 328, which is also fed from the map 316 the permissible torque.
  • the torque difference is formed, which is led to the monitoring module via the connecting line 330. Furthermore, the torque difference is fed to a threshold switch 332, which increments the error counter 334 if the permissible torque is exceeded by the actual torque.
  • the error counter status is transmitted to the monitoring module at least when its maximum value is reached via connection 336.
  • a connection 338 is supplied by the monitoring module, which transfers the switching elements 308 to 314 from the normal position to the test position shown in broken lines. In this position, the connections for engine speed, pedal position, filling and ignition angle are connected to tables or memories 340, 342, 344 and 346 which contain various test data records. These are selected depending on the selection signal supplied by the monitoring module via connection 348.
  • the program of the monitoring module shown in FIG. 6 is called up at predetermined time intervals, wherein in an advantageous exemplary embodiment the program part is only called up in at least one of the above-mentioned, specific operating situations.
  • the test signal is formed and output to the microcomputer 22 and a test data record or an index defining a test data record is transmitted.
  • the test data are read out on the basis of the current operating state (described by accelerator pedal position and engine speed or filling) and alternately selected as a plausible and implausible combination.
  • step 102 the torque difference MI Diff calculated by the microcomputer 22 and, if appropriate, the error counter reading are then read in, and in step 404 it is checked based on stored difference values whether the calculated result is correct. If the result is correct, the program is started again with different test data. If the result does not match, an error state is recognized in accordance with step 406 and the program part is ended. Depending on the strategy selected, the corresponding reactions (switching off the output stages) can be carried out if the error has already been detected once or has only been detected several times.
  • an error counter runs in the monitoring module, error measures being taken when its maximum value is reached. When the error counter reading is transmitted, the monitoring module checks the chronological course of the counter reading and / or the reaching of the maximum value.
  • the program part shown in FIG. 7 shows a program that is started in the microcomputer 22 at predetermined time intervals.
  • the test variables for the pedal position, the engine speed, the ignition angle and the filling are selected or read in the first step 500 if a test signal is present. If there is no test signal, the measured or calculated actual quantities are read in. A situation is described below in which a test signal is present. In normal operation, the program runs accordingly, except that the actual operating variable values are used instead of the test data.
  • step 205 the signal value for the pedal position is subjected to a predetermined filtering.
  • the permissible torque MIZUL is determined on the basis of the test values for pedal position and engine speed and the actual torque MI actual is determined on the basis of the test variables for filling, ignition angle and engine speed.
  • the differential torque MI Diff is formed as the difference between the actual torque and the permissible torque and is output to the monitoring module after step 508.
  • step 516 A check is then carried out in step 516 as to whether the error counter has reached its maximum value, an error being recognized in the event of a positive answer in accordance with step 518, and a corresponding signal being output to the monitoring module if necessary. If the error counter has not yet reached its maximum value, the program is ended and restarted at the specified time. Alternatively, the current error counter status is transmitted.
  • the microcomputer 22 the monitoring module both the difference between the Torque sizes as well as the error counter transmitted. On the Based on these variables, the monitoring module monitors both the bit-precise calculation of the torque difference as well How error detection works, especially the Differentiation between plausible and implausible deviations the allowable from the calculated moment.
  • the monitoring function is preferred in the described Embodiment based on the indexed moment, i.e. of the internal combustion engine in the by combustion generated torque, described. In other The monitoring and thus also the exemplary embodiments Test another torque value (e.g. the given torque) Fill or load value, a performance value or pedal position and throttle valve position. The invention Solution with the specification of test data sets will then carried out accordingly.
  • the accelerator pedal position are in the corresponding Operating states also the setting of others Operating elements (e.g. a cruise control), Setpoints of external interventions that have a setpoint torque value specify (e.g. vehicle speed controller, Engine drag torque controller, traction controller, etc.) and / or special operating parameters (e.g. driving speed, Slip, speed, etc.) in these operating conditions at the Determination of the permissible torque is taken into account and on this way monitoring and reviewing it also in this or for these operating conditions guaranteed.
  • Operating elements e.g. a cruise control
  • Setpoints of external interventions that have a setpoint torque value specify e.g. vehicle speed controller, Engine drag torque controller, traction controller, etc.
  • special operating parameters e.g. driving speed, Slip, speed, etc.

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Abstract

The invention relates to a method and a device for controlling a vehicle drive unit. According to said method the control functions for the power of the drive unit and the monitoring of said control functions are carried out by a single microcomputer. A monitoring module separated from the microcomputer is provided to check the monitoring functions and send test signals to the microcomputer at a given time. Said microcomputer subsequently calculates the monitoring function of interest on the basis of test data. The result of the calculation is transmitted to the monitoring module which checks the operation capacity of the function monitoring system in the microcomputer by comparing it with stored values.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs.The invention relates to a method and a device for controlling a drive unit of a vehicle.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung wird in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung P 44 38 714.8 vom 29.10.1994 beschrieben. Dort ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche einen Mikrocomputer aufweist, der sowohl die Steuerung der Leistung der Antriebseinheit (im Falle einer Brennkraftmaschine über Luftzufuhr, Kraftstoffzumessung und/oder Zündwinkel) als auch die Überwachung der korrekten Funktion dieser Steuerungsprogramme durchführt. Die Programmstruktur dieses Mikrocomputers besteht dabei im wesentlichen aus drei voneinander getrennten Ebenen (vgl. auch nachfolgende Beschreibung zur Figur 1). In einer ersten Ebene werden die Steuerungsfunktionen berechnet. In einer zweiten Ebene wird das korrekte Arbeiten der Steuerfunktionen der ersten Ebene anhand von ausgewählten Ein- und Ausgangssignalen geprüft. In einer dritten Ebene ist eine Überprüfung der in der zweiten Ebene durchgeführten Überwachung im Rahmen einer Ablaufkontrolle realisiert, die im Zusammenspiel mit einem Überwachungsmodul (Watch-Dog oder Sicherheitsrechner) die korrekte Abarbeitung der Überwachungsschritte überprüft. Dazu stellt das Überwachungsmodul eine aus vorbestimmten Fragen ausgewählte Frage, die durch Bildung einer aus Teilantworten der Programme der zweiten Ebene beantwortet und dem Überwachungsmodul zur Fehlererkennung zurückgeschickt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel überwacht die zweite Ebene die Lufteinstellung der Brennkraftmaschine und schaltet im Fehlerfall diese Lufteinstellung ab bzw. leitet einen Notlauf ein. Das Überwachungsmodul greift in diesem Ausführungsbeispiel sowohl auf die Endstufe für den die Luftzufuhr steuernden Steller als auch auf die Endstufen für Kraftstoffzumessung und Zündung ein. Maßnahmen zur Überprüfung der im Rahmen der Funktionsüberwachung in der zweiten Ebene durchgeführten Berechnungen neben der Kontrolle des Programmablaufes werden bei der bekannten Lösung nicht beschrieben.Such a method and device in the unpublished German patent application P 44 38 714.8 from October 29, 1994. There is one Control unit provided, which is a microcomputer having both controlling the performance of the Drive unit (in the case of an internal combustion engine via Air supply, fuel metering and / or ignition angle) as also monitoring the correct functioning of this Executes control programs. The program structure of this Microcomputers essentially consist of three separate levels (see also the following Description of Figure 1). In a first level, the Control functions calculated. On a second level the correct functioning of the control functions of the first level checked on the basis of selected input and output signals. A third level is a review of the in the second level monitoring carried out as part of a Process control realized in interaction with one Monitoring module (watch dog or security computer) correct processing of the monitoring steps checked. For this purpose, the monitoring module makes one of predetermined ones Questions selected question by forming a Partial answers of the programs of the second level answered and the monitoring module for error detection is sent back. In the preferred embodiment the second level monitors the air setting of the Internal combustion engine and switches this in the event of a fault Air setting off or initiates an emergency run. The Monitoring module intervenes in this embodiment both to the final stage for the air supply controlling Actuators as well as on the output stages for fuel metering and ignition on. Measures to review the Function monitoring carried out in the second level Calculations in addition to checking the program flow not described in the known solution.

Eine andere Fehlerüberwachung von Steuerrechnern von Brennkraftmaschinen ist aus der EP-A-512 240 bekannt.Another error monitoring of control computers of internal combustion engines is known from EP-A-512 240.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Überprüfung der im Rahmen der Funktionsüberwachung anzugeben.It is an object of the invention to take measures to check the to be specified as part of the function monitoring.

Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.This is due to the characteristics of the independent Claims reached.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt die Erkennung von Fehlern des Mikrocomputers, die sich gleichartig sowohl auf die Berechnung der Steuerungsfunktionen als auch auf die Berechnung der Überwachungsfunktionen auswirken. Daher werden in vorteilhafter Weise auch schlafende Fehler erkannt, beispielsweise eine quantitative nicht richtig rechnende Überwachungsfunktion. The solution according to the invention allows the detection of Microcomputer errors that are similar on both the calculation of the control functions as well as on the Calculation of the monitoring functions. Therefore are also advantageously dormant mistakes recognized, for example a quantitative incorrect computing monitoring function.

Dabei ist besonders vorteilhaft, daß im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung nicht Operationen verwendet werden, die getrennt von den zu überwachenden Programmen vorliegen, sondern der zu überwachende Programmcode. Damit erlaubt die erfindungsgemäße Lösung eine nahezu hundertprozentige Überprüfung der Funktionsüberwachung einer Steuerung für eine Antriebseinheit.It is particularly advantageous that in the context of operations according to the invention are not used, which are separate from the programs to be monitored, but the program code to be monitored. This allows the solution according to the invention an almost 100 percent Checking the function monitoring of a controller for a drive unit.

Besonders vorteilhaft ist, daß bei geeigneter Wahl der Testdatensätze in allen relevanten Wertebereichen repräsentative Tests durchgeführt werden können. Somit wird eine bitgenaue Überprüfung einer Überwachungsfunktion einer Leistungssteuerung einer Antriebseinheit geschaffen.It is particularly advantageous that with a suitable choice of Test data records in all relevant value ranges representative tests can be carried out. Thus a bit-precise check of a monitoring function of a Power control of a drive unit created.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages result from the following Description of exemplary embodiments or from the dependent claims.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein Strukturbild einer Steuereinrichtung für eine Antriebseinheit, während in den Figuren 2 und 3 anhand von Flußdiagrammen ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung dargestellt ist. Figur 4 zeigt Signalverläufe für dieses Ausführungsbeispiel. In den Figuren 5, 6 und 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung als Blockschaltbild bzw. als Flußdiagramme dargestellt.The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It shows Figure 1 is a structural diagram of a control device for a Drive unit, while in Figures 2 and 3 based on Flow charts a first embodiment of the solution according to the invention is shown. Figure 4 shows Waveforms for this embodiment. 5, 6 and 7 is a second embodiment of FIG solution according to the invention as a block diagram or as Flow charts shown.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

In Figur 1 ist eine Steuereinheit 10 zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine, dargestellt. Die Steuereinheit 10 umfaßt unter anderem eine Eingangsschaltung 12, der Eingangsleitungen 14 und 16 von Meßeinrichtungen 18 und 20 zugeführt sind. In der Eingangsschaltung 12 werden die Eingangssignale der Steuereinheit aufbereitet und einem Mikrocomputer 22 zugeführt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Leistungssteuerung handelt es sich bei den Meßeinrichtungen 18 und 20 um zwei Meßeinrichtungen zur Erfassung des Betätigungsgrades eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, beispielsweise eines Fahrpedals. Die beiden Meßeinrichtungen können dabei redundant aufgebaut sein oder in einem anderen Ausführungsbeispiel als kontinuierliche Meßeinrichtung (zum Beispiel Potentiometer) und diskontinuierliche Meßeinrichtung (zum Beispiel Schalter) ausgeführt sein. Deren über die Leitungen 14 und 16 zugeführten Meßsignale werden in der Eingangsschaltung 12 getrennt voneinander aufbereitet und vorzugsweise auf getrennten Wegen 24 und 26, beispielsweise über zwei Eingangsports oder zwei A/D-Kanäle, dem Mikrocomputer 22 zugeführt. Neben diesen Meßsignalen werden der Steuereinheit bzw. dem Mikrocomputer weitere Meßgrößen der Antriebseinheit und/oder des Fahrzeugs zugeführt, z.B. Motordrehzahl, Stellung eines Leistungsstellelements, etc., was aus Übersichtlichkeitsgründen in Figur 1 nicht dargestellt ist. Der Mikrocomputer 22 ist bezüglich seiner Programmstruktur im wesentlichen in drei Ebenen aufgeteilt. In einer ersten Ebene 28 sind die Programme 30 zur Durchführung der Steuerung für die Antriebseinheit zusammengefaßt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um Programme, die auf der Basis des Betätigungsgrades des Bedienelements (zugeführt über Verbindungen 44 und 46) und weiterer Betriebsgrößen das Drehmoment der Antriebseinheit einstellen, in bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Brennkraftmaschine die Luftzufuhr über eine elektrisch betätigbare Drosselklappe, die Kraftstoffzumessung und den Zündzeitpunkt berechnen. Entsprechend weist der Mikrocomputer 22 Ausgangsleitungen 32 und 34 auf, die auf Endstufen 36 und 38 führen, die wiederum über entsprechende Ausgangsleitungen 40 und 42 Zündzeitpunkt, Kraftstoffzumessung und Luftzufuhr einstellen. In einer zweiten Ebene 48 sind die Programme 50 zusammengefaßt, die zur Funktionsüberwachung der Steuerfunktionen 30 dienen. Dabei werden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein vom Fahrerwunsch abgeleitetes zulässiges Moment der Antriebseinheit mit dem eingestellten Moment verglichen und bei Überschreiten ein Fehlerzustand erkennt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Steuerung einer Brennkraftmaschine können auch Plausibilitätsüberprüfungen bezüglich des Betätigungsgrades des Bedienelements und der Einstellung der Drosselklappe oder entsprechender Werte für die Motorlast durchgeführt werden. Der Ebene 2, dort den Programmen 50 für die Funktionsüberwachung, werden demnach zum einen die Eingangssignale bezüglich des Betätigungsgrades des Bedienelements zugeführt (Verbindungen 52 und 54), zum anderen Berechnungsergebnisse der Programme 30 für die Steuerfunktionen (Verbindungen 56 und 58). In einem anderen Ausführungsbeispiel werden zusätzlich oder alternativ zu den Berechnungsergebnisse Meßgrößen für die Motorlast, die Drosselklappenstellung und/oder des Drehmoments zugeführt. Über die Ausgangsleitung 60 des Mikrocomputers 22 nimmt die Funktionsüberwachung 50 im bevorzugten Ausführungsbeispiel Einfluß auf die Endstufe 38 zur Steuerung der Drosselklappe. Neben der ersten und zweiten Ebene weist die Programmstruktur des Mikrocomputers 22 eine dritte Ebene 62 auf, in denen die Programme 64 zur Ablaufkontrolle der Funktionsüberwachung 50 zusammengefaßt sind. Die Programme 64 kommunizieren dabei über Verbindungsleitungen 66 und 68 mit einem Überwachungsmodul 70 eines vom Mikrocomputer getrennten Watch-Dogs bzw. Sicherheitsrechners 72. Über die Verbindungsleitung 66 wählt das Überwachungsmodul 70 in den Programmen 64 zur Ablaufkontrolle vorbestimmte Sequenzen aus. Diese bestehen im wesentlichen darin, daß die Ablaufkontrolle 64 in der Funktionsüberwachung 50 die Durchführung einer Rechenoperation (Antwort) auf der Basis von Teilantworten, die nach ausgewählten Programmschritten gebildet werden, auslöst (über Verbindung 74), deren Ergebnis von der Ablaufkontrolle 64 wieder zugeführt wird (über Verbindung 76). Das Ergebnis bzw. eine aus diesem abgeleitete Größe leitet die Ablaufkontrolle 64 über die Verbindung 68 zum Überwachungsmodul 70 weiter, welches die Antwort mit seiner über die Leitung 66 abgegebenen Frage vergleicht. Im Fehlerfall nimmt das Überwachungsmodul 70 über die Ausgangsleitung 68 Einfluß auf die Endstufen 36 und 38.In Figure 1 is a control unit 10 for controlling a Drive unit of a vehicle, preferably one Internal combustion engine, shown. The control unit 10 comprises including an input circuit 12, the Input lines 14 and 16 from measuring devices 18 and 20 are fed. In the input circuit 12, the Input signals from the control unit processed and one Microcomputer 22 supplied. In the preferred embodiment a power control is the Measuring devices 18 and 20 around two measuring devices for Detection of the degree of actuation of a driver-operated Control element, for example an accelerator pedal. The two Measuring devices can be constructed redundantly or in another embodiment than continuous Measuring device (for example potentiometer) and discontinuous measuring device (e.g. switch) be executed. Whose supplied via lines 14 and 16 Measurement signals are separated in the input circuit 12 processed from one another and preferably on separate paths 24 and 26, for example via two input ports or two A / D channels, supplied to the microcomputer 22. In addition to these measurement signals the control unit or the microcomputer are further Measured variables supplied to the drive unit and / or the vehicle, e.g. Engine speed, position of a power control element, etc., which is not shown in Figure 1 for reasons of clarity is. The microcomputer 22 is regarding its program structure essentially divided into three levels. On a first level 28 are the programs 30 for performing the control for the Drive unit summarized. In the preferred Embodiment are programs that are based on the basis of the degree of actuation of the control element (supplied via connections 44 and 46) and other farm sizes Set the torque of the drive unit in preferred Embodiment of an internal combustion engine via the air supply an electrically operated throttle valve, the Fuel metering and calculate the ignition timing. Accordingly, the microcomputer 22 has output lines 32 and 34, which lead to amplifiers 36 and 38, which in turn corresponding output lines 40 and 42 ignition timing, Adjust fuel metering and air supply. In a second Level 48, the programs 50 are summarized for Function monitoring of the control functions 30 serve. Here are in a preferred embodiment from Permitted torque of the drive unit derived from the driver's request compared with the set torque and if exceeded detects an error condition. In the preferred embodiment the control of an internal combustion engine can also Plausibility checks regarding the degree of activity of the Control element and the setting of the throttle valve or corresponding values for the engine load are carried out. The Level 2, there the programs 50 for function monitoring, accordingly, on the one hand, the input signals with respect to the Degree of actuation of the control element supplied (connections 52 and 54), on the other hand, calculation results of the programs 30 for the control functions (connections 56 and 58). In another Embodiment are in addition or alternative to the Calculation results for the engine load, the Throttle valve position and / or the torque supplied. about the output line 60 of the microcomputer 22 takes the Function monitoring 50 in the preferred embodiment Influence on the output stage 38 for controlling the throttle valve. In addition to the first and second levels, the program structure shows of the microcomputer 22 on a third level 62, in which the Programs 64 for sequence control of function monitoring 50 are summarized. The programs 64 communicate via Connection lines 66 and 68 with a monitoring module 70 a watch dog separated from the microcomputer or Security computer 72. The connecting line 66 chooses that Monitoring module 70 in the programs 64 for Sequence control predetermined sequences. These consist in essential in that the flow control 64 in the Function monitoring 50 the execution of an arithmetic operation (Answer) based on partial responses that are selected after Program steps are formed, triggers (via connection 74), the result of which is fed back by the process control 64 (via connection 76). The result or one of them derived size passes the flow control 64 over the Connection 68 to the monitoring module 70, which the Answer with his question on line 66 compares. In the event of an error, the monitoring module 70 takes over the output line 68 influences the output stages 36 and 38.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird aus dem Betätigungsgrad des Bedienelements ein Sollwert für das Drehmoment der Antriebseinheit abgeleitet. Das tatsächliche Drehmoment wird diesem Sollwert durch Einstellen der Luftzufuhr, der Kraftstoffzumessung und des Zündwinkels angenähert.In the preferred embodiment, the degree of actuation of the control element a setpoint for the torque of the Drive unit derived. The actual torque will be this setpoint by adjusting the air supply, the Fuel metering and the ignition angle approximated.

Erfindungsgemäß ist zur erweiterten Überwachung der Funktion des Mikrocomputer, zumindest im kritischen Fall des losgelassenen Bedienelements (Leerlauf), in einem ersten Ausführungsbeispiel folgendes vorgesehen: Das Überwachungsmodul 70 setzt zyklisch (z.B. alle 200 msec) zumindest in vorbestimmten Betriebszuständen, wenn z.B. das Bedienelement losgelassen ist, stationär gehalten wird, der Betätigungsgrad sich in einem vorgegebenen Wertebereich befindet und/oder nach Ablauf einer vorbestimmten Betriebsdauer oder Anzahl von Betriebszyklen eine Reizinformation über die serielle Schnittstelle oder ein Portpin an den Mikrocomputer 22. Dieser reagiert auf dieses Reizsignal, indem er zumindest für Teile der Überwachungsfunktion (vorzugsweise für die Istmomentenberechnung oder für die Berechnung des zulässigen Moments) nicht die in den Speicherzellen abgelegten, der Überwachungsfunktion zugrunde liegenden Größen (z.B. tatsächlichen momentenbestimmenden Größen wie Lastsignal und eingestellter Zündwinkel oder Betätigungsgrad) zugrundeliegt, sondern Testsignale, die im entsprechenden Betriebszustand die Überwachungsfunktion verletzen (z.B. ein hohes Istmoment zur Folge haben oder ein niedriges zulässiges Moment). Wenn die Programme der Ebene 2 richtig funktionieren, muß in diesem Fall ein Fehler erkannt werden. Der in der Ebene 2 vorhandene Fehlerzähler wird demnach hochlaufen. Bei einem gewissen Stand des Fehlerzählers erwartet das Überwachungsmodul eine spezielle Reaktion des Mikrocomputers 22, beispielsweise die Übermittlung eines Fehler- oder Reset-Signals. Empfängt das Überwachungsmodul 70 ein derartiges Signal, so wird das Reizsignal zurückgenommen und eine funktionstüchtige zweite Ebene erkannt. Wird das entsprechende Signal innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne (Hochlaufzeit des Zählers) nicht erkannt, so ist entweder eines der Programme der Ebene 2 fehlerbehaftet oder eine Funktion aktiv, in der der Fahrer das Pedal nicht betätigt (z.B. Fahrgeschwindigkeitsregler, Schleppmomentenregler) und die das Motormoment über den Fahrerwunsch hinaus erhöhen (zumindest dann, wenn durch die Testsignale das Istmoment beeinflußt wird). Um dies zu prüfen, hält das Überwachungsmodul 70 das Reizsignal aufrecht. Der Mikrocomputer 22 rechnet nun im Rahmen seiner Funktionsüberwachung die Momentenüberwachung auf der Basis des Fahrerwunsches Leerlauf und nicht wie für den erhöhenden Eingriff vorgesehen mit anderen zulässigen Momenten. In diesem Fall muß der Fehlerzähler auf jeden Fall hochlaufen, so daß das entsprechende Reaktionssignal des Mikrocomputers 22 ausgelöst wird. Wird ein solches Signal vom Überwachungsmodul 70 nicht empfangen, so wird auf einen Fehler im Bereich der Funktionsüberwachung erkannt und die entsprechenden Abschalt- bzw. Notlaufmaßnahmen über die Ausgangsleitung 78 eingeleitet.According to the invention for the extended monitoring of the function of the Microcomputer, at least in the critical case of the released Control element (idle), in a first embodiment The following is provided: The monitoring module 70 sets cyclically (e.g. every 200 msec) at least in predetermined Operating states, e.g. the control element is released, is held stationary, the level of activity in one predetermined range of values and / or after expiry of a predetermined operating time or number of operating cycles Stimulus information via the serial interface or a port pin to the microcomputer 22. This reacts to this Stimulus signal by at least for parts of the Monitoring function (preferably for the actual torque calculation or for the calculation of the permissible torque) not those in the Storage cells stored, the monitoring function lying sizes (e.g. actual torque determining sizes such as load signal and set ignition angle or Degree of actuation) is the basis, but test signals which in the corresponding operating status the monitoring function violate (e.g. result in a high actual torque or a low allowable moment). If the level 2 programs in this case, an error must be recognized become. The existing error counter in level 2 is accordingly run up. Expected at a certain level of the error counter the monitoring module a special response of the microcomputer 22, for example the transmission of an error or reset signal. The monitoring module 70 receives one of these Signal, the stimulus signal is withdrawn and one functional second level recognized. The corresponding one Signal within a specified period of time (ramp-up time of the Counter) is not recognized, either one of the programs is the Level 2 is faulty or a function is active in which the Driver does not press the pedal (e.g. Vehicle speed controller, drag torque controller) and that Increase engine torque beyond the driver's request (at least then, if the actual torque is influenced by the test signals). To check this, the monitoring module 70 holds the stimulus signal upright. The microcomputer 22 now calculates as part of its Function monitoring the torque monitoring based on the Driver request idle and not as for the increasing Intervention provided with other permissible moments. In this In any case, the error counter must run up, so that the corresponding reaction signal of the microcomputer 22 triggered becomes. If such a signal from the monitoring module 70 does not received, then an error in the area of Function monitoring recognized and the corresponding shutdown or emergency measures initiated via the output line 78.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung ist in den Figuren 2 und 3 anhand von Flußdiagrammen dargestellt. Diese skizzieren die Realisierung der Lösung als Programme im Überwachungsmodul und der Funktionsüberwachung.A first embodiment of the solution according to the invention is shown in Figures 2 and 3 using flow charts. These outline the implementation of the solution as programs in the Monitoring module and function monitoring.

Das in Figur 2 dargestellte Flußdiagramm stellt ein Programm des Überwachungsmoduls 70 dar. Dieses wird bei Vorliegen einer der oben genannten Betriebssituationen in vorgegebenen Zeitintervallen (z.B. alle 200 msec) durchlaufen. Im ersten Schritt 100 wird das Reizsignal an den Mikrocomputer 22 (FR = Funktionsrechner) ausgegeben. Das Reizsignal wird dabei beispielsweise durch eine Pegeländerung, durch ein Signal mit vorgegebenem Tastverhältnis oder vorgegebener Spannungshöhe auf einer Eingangsleitung des Mikrocomputers 22 realisiert. Im darauffolgenden Schritt 102 wird überprüft, ob nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne, während der Fehlerzähler sicher seinen Maximalwert erreicht hat, das entsprechende Reaktionssignal vom Mikrocomputer 22 erkannt wurde. Ist dies der Fall, so wird gemäß Schritt 104 der Test als abgeschlossen betrachtet und der Programmteil beendet. Er wird bei Vorliegen der nächsten vorgegebenen Betriebssituation wieder eingeleitet.The flow chart shown in Figure 2 represents a program of Monitoring module 70. This is one of the above-mentioned operating situations in given Run through time intervals (e.g. every 200 msec). In the first Step 100 sends the stimulus signal to the microcomputer 22 (FR = Function calculator). The stimulus signal is thereby for example by a change in level, by a signal with predetermined duty cycle or predetermined voltage level an input line of the microcomputer 22 realized. in the Subsequent step 102 is checked whether a predetermined period of time while the error counter is safe Has reached the maximum response signal from Microcomputer 22 was recognized. If this is the case, then according to Step 104 considers the test complete and the Program part ended. He will be there when the next predetermined operating situation initiated again.

In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird anstelle des Reaktionssignals des Mikrocomputers 22 der aktuelle Fehlerzählerstand an das Überwachungsmodul 70 übertragen. Dieses erkannt dann anhand des zeitlichen Verlaufs des Fehlerzählers bzw. am Überschreiten des Grenzwerts die korrekte Funktion bzw. ein fehlerbehaftetes Arbeiten des Mikrocomputers 22.In another advantageous embodiment, instead of the response signal of the microcomputer 22 is the current one Transfer error counter reading to monitoring module 70. This then recognized based on the time history of the error counter or if the limit value is exceeded, the correct function or malfunctioning of the microcomputer 22.

Erkennt das Überwachungsmodul nicht das aufgrund des Reizsignals zu erwartende Arbeiten des Mikrocomputers im Schritt 102, so wird gemäß Schritt 106 die Ausgabe des Reizsignals beibehalten. Daraufhin wird gemäß Schritt 108 erneut überprüft, ob die Reaktion vom Mikrocomputer 22 bzw. das erwartete Verhalten des Fehlerzählers des Mikrocomputers 22 vorliegt. Ist dies der Fall, so wird gemäß Schritt 110 der Test als abgeschlossen betrachtet und das Programm beendet, während im gegenteiligen Fall gemäß Schritt 112 von einem Fehler im Bereich der Funktionsüberwachung des Mikrocomputers 22 ausgegangen wird und entsprechende Fehlerreaktionen vom Überwachungsmodul eingeleitet. Diese bestehen im wesentlichen in einer Abschaltung der Endstufen für die Kraftstoffzumessung, den Zündwinkel und die Luftzufuhr oder in einem Notlauf, der eine eingeschränkte insbesondere leistungsbegrenzte Steuerung der Antriebseinheit zur Folge hat. Nach Schritt 112 wird das Programm beendet.The monitoring module does not recognize this due to the stimulus signal expected work of the microcomputer in step 102, see above the output of the stimulus signal is maintained in accordance with step 106. Thereupon it is checked again according to step 108 whether the Response from the microcomputer 22 or the expected behavior of the Error counter of the microcomputer 22 is present. Is that the case, the test is then regarded as completed in accordance with step 110 and the program terminates while according to the contrary Step 112 from an error in the area of the function monitoring of the microcomputer 22 is assumed and corresponding Error responses initiated by the monitoring module. This consist essentially in switching off the power amplifiers for the fuel metering, the ignition angle and the air supply or in an emergency run, which is a limited one in particular performance-limited control of the drive unit results. After step 112, the program is ended.

In Figur 3 ist das entsprechende Programm der Ebene 2, der Funktionsüberwachung des Mikrocomputers 22 dargestellt. Dieses wird in vorgegebenen Zeitintervallen (z.B. einige Millisekunden) eingeleitet. Nach Start des Programmteils werden im ersten Schritt 200 der Betätigungsgrad des Bedienelements β sowie die Motordrehzahl Nmot eingelesen und gemäß Schritt 202 auf der Basis eines vorgegebenen Kennfeldes, einer vorgegebenen Tabelle oder vorgegebener Berechnungsschritte aus Betätigungsgrad β und Motordrehzahl Nmot ein zulässige Motormoment MIZUL bestimmt. Dieses zulässige Moment ist dabei derart bemessen, daß es im fehlerfreien Betrieb des Mikrocomputers unter Berücksichtigung aller Toleranzen von tatsächlichen Moment der Antriebseinheit nicht überschritten wird. Daraufhin wird im Schritt 204 überprüft, ob vom Überwachungsmodul ein Reizsignal vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird mit den Schritten 206 und 208 die Funktionsüberwachung eingeleitet. Dazu wird das Lastsignal TL (z.B. aus Luftmasse und Motordrehzahl gebildet) und der eingestellte Zündwinkel ZW eingelesen (Schritt 206) und auf der Basis dieser beiden Größen sowie der Motordrehzahl nach Maßgabe eines vorbestimmten Kennfeldes, einer vorbestimmten Tabelle oder vorbestimmter Berechnungsschritte das von der Brennkraftmaschine abgegebene Moment MIIst bestimmt. Im darauffolgenden Abfrageschritt 210 wird überprüft, ob gerade ein gegenüber dem vom Fahrer vorgegebenen Sollmoment momentenerhöhender Eingriff beispielsweise durch einen Fahrgeschwindigkeitsregler (FGR) oder einen Motorschleppmomentenregler (MSR) aktiv ist. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 212 das zulässige Moment MIZUL auf einen für diese Betriebszustände vorbestimmten Maximalwert Mimax, der z.B. drehzahl- oder geschwindigkeitsabhängig ist, gesetzt. Nach Schritt 212 wird wie im Falle einer "NEIN"-Antwort im Schritt 210 nach Schritt 214 ein Vergleich zwischen Istmoment MI1st und zulässigem Moment MIZUL durchgeführt. Ist das berechnete Istmoment größer als das berechnete zulässige Moment, wird gemäß Schritt 216 der Fehlerzähler F inkrementiert, im gegenteiligen Fall gemäß Schritt 218 dekrementiert. Im darauffolgenden Abfrageschritt 220 wird überprüft, ob der Fehlerzähler seinen Maximalwert erreicht hat. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 222 ein entsprechendes Signal an das Überwachungsmodul 70 (Sicherheitsrechner SR) abgegeben und das Programm wie im Falle einer "NEIN"-Antwort im Schritt 220 beendet. FIG. 3 shows the corresponding program of level 2, the function monitoring of the microcomputer 22. This is initiated at predefined time intervals (eg a few milliseconds). After the start of the program part, the degree of actuation of the control element β and the engine speed N mot are read in in a first step 200 and an allowable engine torque MIZUL is determined in accordance with step 202 on the basis of a predetermined map, a predetermined table or predetermined calculation steps from the degree of actuation β and the engine speed N mot . This permissible torque is dimensioned such that it is not exceeded when the microcomputer is operating correctly, taking into account all tolerances of the actual torque of the drive unit. A check is then made in step 204 as to whether the monitoring module has a stimulus signal. If this is not the case, the function monitoring is initiated with steps 206 and 208. For this purpose, the load signal TL (for example, formed from air mass and engine speed) and the set ignition angle ZW are read in (step 206) and, on the basis of these two variables and the engine speed, according to a predetermined map, a predetermined table or predetermined calculation steps, the one emitted by the internal combustion engine Moment MI is determined. In the subsequent query step 210, it is checked whether an intervention which increases the torque compared to the target torque specified by the driver is active, for example, by a vehicle speed controller (FGR) or an engine drag torque controller (MSR). If this is the case, according to step 212 the permissible torque MIZUL is set to a maximum value Mi max which is predetermined for these operating states and which is, for example, speed-dependent or speed-dependent. After step 212, as in the case of a "NO" answer in step 210 after step 214, a comparison is made between actual torque MI 1st and permissible torque MIZUL. If the calculated actual torque is greater than the calculated permissible torque, the error counter F is incremented in accordance with step 216, and decremented in accordance with step 218 in the opposite case. In the subsequent query step 220, it is checked whether the error counter has reached its maximum value. If this is the case, a corresponding signal is sent to the monitoring module 70 (safety computer SR) in accordance with step 222 and the program is ended in step 220 as in the case of a "NO" answer.

Ergab Schritt 204, daß ein Reizsignal vorliegt, wird ein in diesem Teil des Programms mitlaufender Zähler i gemäß Schritt 224 inkrementiert. Daraufhin werden im Schritt 226 ausgewählte Testsignale für die Motorlast TLT und den Zündwinkel ZWT vorgegeben und gemäß Schritt 228 entsprechend Schritt 208 ein Istmoment bestimmt. Im darauffolgenden Abfrageschritt 230 wird der Zähler i mit einem Maximalwert imax verglichen. Ist dieser Maximalwert nicht erreicht, wird mit Schritt 210 fortgefahren, im anderen Fall direkt in Schritt 214 gesprungen. Der Zähler i stellt dabei sicher, daß bei weiterhin vorhandenem Reizsignal und aktivem Fahrgeschwindigkeitsregler oder aktivem Schleppmomentenregler die gewünschte Testsituation erzeugt wird. Der Maximalwert imax ist dabei mit Blick auf die Zeitspanne bemessen, die der Fehlerzähler zum Erreichen seines Maximalwerts benötigt (z.B. 2-3 Programmdurchläufe) . Überschreitet das Istmoment das zulässige Moment und läuft der Fehlerzähler ordnungsgemäß hoch, so wird gemäß Schritt 222 bei korrekt funktionierender Überwachungsfunktion das Reaktionssignal an das Überwachungsmodul abgegeben.If step 204 shows that a stimulus signal is present, a counter i running in this part of the program is incremented in accordance with step 224. Thereupon, selected test signals for the engine load TLT and the ignition angle ZWT are specified in step 226 and an actual torque is determined in accordance with step 228 in accordance with step 208. In the subsequent query step 230, the counter i is compared with a maximum value i max . If this maximum value has not been reached, the process continues with step 210, in the other case the system jumps directly to step 214. The counter i ensures that the desired test situation is generated if the stimulus signal is still present and the vehicle speed controller or drag torque controller is active. The maximum value i max is dimensioned with a view to the time span that the error counter needs to reach its maximum value (eg 2-3 program runs). If the actual torque exceeds the permissible torque and the error counter runs up properly, the reaction signal is output to the monitoring module in accordance with step 222 if the monitoring function is functioning correctly.

In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird zumindest bei einer Testsituation der Fehlerzählerstand übermittelt.In another advantageous embodiment the error counter reading at least in a test situation transmitted.

In Figur 4 ist die erfindungsgemäße Lösung anhand von Zeitdiagrammen dargestellt. Dabei zeigt Figur 4a den Zeitverlauf des Reizsignals, Figur 4b den des Ist- und des zulässigen Moments, Figur 4c den des Fehlerzählers, Figur 4d den Eingriff eines Fahrgeschwindigkeits- oder Schleppmomentenreglers und Figur 4e den Zeitverlauf des Rückmeldesignals des Mikrocomputers 22 an das Überwachungsmodul 70. The solution according to the invention is shown in FIG Time charts shown. Figure 4a shows the course of time of the stimulus signal, Figure 4b that of the actual and the permissible Moments, Figure 4c that of the error counter, Figure 4d the intervention a vehicle speed or drag torque controller and Figure 4e shows the time course of the feedback signal of the microcomputer 22 to the monitoring module 70.

Zu einem ersten Zeitpunkt T0 empfängt der Mikrocomputer 22 das vom Überwachungsmodul ausgesetzte Reizsignal (vgl. Figur 4a). Das daraufhin nach Testdaten ermittelte Istmoment (Figur 4b, durchgezogene Linie) überschreitet unmittelbar danach das auf der Basis des Betätigungsgrades berechnete zulässige Moment (Figur 4b, strichlierte Linie) . Entsprechend läuft der Fehlerzähler hoch, bis zum Zeitpunkt T1 der Maximalfehlerstand Fmax erreicht ist (vgl. Figur 4c). Dies führt zur Ausgabe eines entsprechenden Fehlersignals gemäß Figur 4e an das Überwachungsmodul, zum Rücksetzen des Reizsignals und zur Beendigung der Testsituation (vgl. Figur 4a, 4b). In diesem Beispiel arbeitete die Überwachung korrekt. Nach dem Zeitpunkt T1 wird der Fehlerzähler wieder dekrementiert.At a first time T0, the microcomputer 22 receives the stimulus signal released by the monitoring module (cf. FIG. 4a). The actual torque then determined according to test data (FIG. 4b, solid line) immediately exceeds the permissible torque calculated on the basis of the degree of actuation (FIG. 4b, dashed line). Accordingly, the error counter runs up until the maximum error level F max has been reached at time T1 (cf. FIG. 4c). This leads to the output of a corresponding error signal according to FIG. 4e to the monitoring module, to the resetting of the stimulus signal and to the termination of the test situation (cf. FIGS. 4a, 4b). In this example, the monitoring worked correctly. After time T1, the error counter is decremented again.

Zu einem weiteren Zeitpunkt T2 wird ein Fahrgeschwindigkeitsregler aktiviert (Figur 4d). In dieser Betriebssituation wird das zulässige Moment erhöht (vgl. Figur 4b). Zum Zeitpunkt T3 setzt das Überwachungsmodul ein Reizsignal an den Mikrocomputer 22 ab. Dies führt entsprechend Figur 4b zur Berechnung des Istmoments nach Testdaten. In diesem Fall überschreitet das Istmoment nach Testdaten das zulässige Moment nicht. Dies bedeutet, daß zum Zeitpunkt T4 das Reizsignal beibehalten wird und das zulässige Moment so bestimmt wird, als wäre der Fahrgeschwindigkeitsregler nicht im Eingriff. Dadurch überschreitet bei funktionierender Überwachung das Istmoment wie in der vorhergehenden Situation das zulässige Moment (vgl. Figur 4b), so daß ab dem Zeitpunkt T4 bis zum Zeitpunkt T5 der Fehlerzähler inkrementiert wird. Das Erreichen des maximalen Fehlerzählerstandes führt zum Zeitpunkt T5 zur Ausgabe des Fehlersignals an das Überwachungsmodul, so daß auch hier die korrekte Funktionsweise der Überwachung nachgewiesen ist. Ab dem Zeitpunkt T5 wird der Fehlerzähler gemäß Figur 4c wieder dekrementiert.At a further point in time T2 is a Vehicle speed controller activated (Figure 4d). In this Operating situation, the permissible torque is increased (see Fig 4b). At time T3, the monitoring module sets a stimulus signal to the microcomputer 22. According to FIG. 4b, this leads to Calculation of the actual torque based on test data. In this case According to test data, the actual torque exceeds the permissible torque Not. This means that at time T4 the stimulus signal is maintained and the allowable moment is determined as the cruise control would not be engaged. Thereby If the monitoring is working, the actual torque exceeds in the previous situation the permissible moment (see figure 4b), so that from time T4 to time T5 Error counter is incremented. Reaching the maximum Error counter status leads to the output of the time T5 Error signal to the monitoring module, so that here too correct functioning of the monitoring is proven. From the Time T5 becomes the error counter according to FIG. 4c again decremented.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung wird anhand der Figuren 5 bis 7 dargestellt. Auch dieses Ausführungsbeispiel dient zur Überprüfung, ob die Überwachungsaufgaben eines Mikrocomputers ordnungsgemäß und zuverlässig durchgeführt werden und wird insbesondere bei Steuersystemen eingesetzt, in der die Steuerungsfunktionen und die Überwachungsfunktionen auf demselben Mikrocomputer implementiert sind. Durch die Übertragung des Fehlerzählers bzw. eines daraus abgeleiteten Signals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird zwar eine direkte Überprüfung der Überwachungsfunktion gewährleistet, eine bitgenaue Überprüfung der Überwachungsfunktion findet jedoch nicht statt. Vielmehr wird eine Art Schwellwertüberwachung durchgeführt. Zur bitgenauen Überprüfung der Berechnungen im Rahmen der Überwachung der Ebene 2 wird daher gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die Überwachungsfunktion der Ebene 2 zumindest in vorbestimmten Betriebssituationen abwechselnd mit realen Daten und mit Testdaten gerechnet. Vorzugsweise wird bei der Berechnung mit Testdaten das Originalprogramm der Ebene 2 mit veränderten Daten verwendet. In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird eine Kopie des Programms verwendet.A second embodiment of the solution according to the invention is shown with reference to Figures 5 to 7. This too Embodiment serves to check whether the Monitoring tasks of a microcomputer properly and be performed reliably and will in particular at Control systems used in which the control functions and the monitoring functions on the same microcomputer are implemented. By transferring the error counter or a signal derived therefrom according to the first Embodiment is a direct review of the Monitoring function ensures a bit-precise check however, the monitoring function does not take place. Much more a kind of threshold monitoring is carried out. For bit-precise verification of the calculations within the scope of the Level 2 surveillance is therefore performed according to the second Embodiment the level 2 monitoring function alternating with at least in predetermined operating situations real data and calculated with test data. Preferably at the calculation with test data the original program of level 2 used with changed data. In another advantageous In the embodiment, a copy of the program is used.

Bei der Berechnung der Überwachung mit realen Daten wird aus den tatsächlichen Werten von Pedalstellung und Motordrehzahl ein zulässiges Motormoment ermittelt, aus den Werten für Füllung, Drehzahl und Zündwinkel ein Istmoment. Durch Differenzbildung wird eine Plausibilitätsverletzung geprüft. Im Falle einer Verletzung, vorzugsweise im Falle eines im Vergleich zum zulässigen Motormoment zu großen Istmoments, läuft ein Fehlerzähler los. Auf diese Berechnung folgend gibt das Überwachungsmodul ein Testsignal aus, worauf diese Berechnung nicht mit realen, sondern mit Testdaten (für Motordrehzahl, Pedalstellung, Füllung und Zündwinkel) erfolgt. Diese Testdaten sind entweder im Überwachungsmodul abgelegt und werden über eine Schnittstelle dem Mikrocomputer 22 übermittelt oder sind im Mikrocomputer 22 als verschiedene Testdatensätze gespeichert, die das Überwachungsmodul über einen übermittelten Index auswählt. Zu einem festen Testdatensatz gibt es nur eine einzige richtige Lösung für die Differenz zwischen zulässigem Moment und Istmoment. Diese zu jedem Testdatensatz gehörende richtige Lösung ist dem Überwachungsmodul bekannt. Der Mikrocomputer 22 übermittelt diese Differenz dem Überwachungsmodul, das die Korrektheit des Ergebnisses prüft. Dabei werden die Testdatensätze so gewählt, daß sowohl plausible Ergebnisse als auch unplausible Ergebnisse ermittelt werden. Daher kann auch geprüft werden, ob die Überwachungsebene noch in der Lage ist, plausible Zustände von unplausiblen zu unterscheiden.When calculating the monitoring with real data, the actual values of pedal position and engine speed permissible engine torque determined from the values for filling, Speed and ignition angle an actual torque. By forming differences a plausibility violation is checked. In case of a Injury, preferably in the case of a compared to permissible engine torque to large actual torque, runs in Error counter going. Following this calculation, there is Monitoring module a test signal from what this calculation not with real, but with test data (for engine speed, Pedal position, filling and ignition angle). This test data are either stored in the monitoring module and are via a Interface transmitted to the microcomputer 22 or are in Microcomputer 22 stored as different test data sets, the monitoring module via a transmitted index selects. There is only one for a fixed test data record right solution for the difference between allowable moment and Actual moment. This correct one belonging to each test data set Solution is known to the monitoring module. The microcomputer 22 transmits this difference to the monitoring module that the Checks correctness of the result. The Test data records selected so that both plausible results and implausible results can also be determined. Therefore, too be checked whether the monitoring level is still able distinguish plausible states from implausible ones.

Dieses zweite Ausführungsbeispiel ist in Figur 5 anhand eines Blockschaltbilds dargestellt, welches symbolisch die Programmstruktur in der Ebene 2 des Mikrocomputers 22 darstellt. Der Überwachungsfunktion werden über die Verbindungen 300 die Motordrehzahl Nmot, 302 die Pedalstellung β, 304 die Füllung TL und 306 der eingestellte Zündwinkel ZW zugeführt. Diese Signale werden jeweils über Schaltelemente 308, 310, 312 und 314 weitergeführt. Die Motordrehzahl wird dabei auf ein erstes Kennfeld 316 zur Bestimmung des zulässigen Motormoments, auf ein zweites Kennfeld 318 zur Bestimmung des optimalen Motormoments und auf ein Kennfeld 320 zur Bestimmung des optimalen Zündwinkels geführt. Die Pedalstellung β wird über ein Filter 322 zum ersten Kennfeld 316, die Füllung auf das zweite Kennfeld 318 und das dritte Kennfeld 320 geführt. Der im Kennfeld 320 bestimmte optimale Zündwinkel (höchster Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine) wird auf eine Additionsstufe 322 geführt, in der die Differenz zwischen dem optimalen Zündwinkel und dem tatsächlich eingestellten gebildet wird. Diese Differenz wird über eine Kennlinie 324 zu einer Multiplikationsstelle 326 geführt. Die Kennlinie 324 setzt die Abweichung des Zündwinkels in eine Abweichung des Moments vom optimalen Moment (höchster Wirkungsgrad) um. In der Multiplikationsstelle 326 wird das optimale Motormoment nach Maßgabe der Momentenkorrektur durch die Zündwinkelabweichung korrigiert. Ergebnis ist ein Maß für das Istmoment. Dieses wird einer Additionsstelle 328 zugeführt, der ferner vom Kennfeld 316 das zulässige Moment zugeführt wird. Durch Subtraktion des zulässigen Moments vom Istmoment wird die Momentendifferenz gebildet, die über die Verbindungsleitung 330 zum Überwachungsmodul geführt wird. Ferner wird die Momentendifferenz auf einen Schwellwertschalter 332 geführt, der im Falle eines Überschreitens des zulässigen Moments durch das Istmoment den Fehlerzähler 334 inkrementiert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Fehlerzählerstand zumindest bei Erreichen seines Maximalwertes über die Verbindung 336 zum Überwachungsmodul übermittelt. Vom Überwachungsmodul wird eine Verbindung 338 zugeführt, welche die Schaltelemente 308 bis 314 von der Normalstellung in die strichliert dargestellte Teststellung überführt. In dieser Stellung sind die Verbindungen für Motordrehzahl, Pedalstellung, Füllung und Zündwinkel mit Tabellen oder Speicher 340, 342, 344 und 346 verbunden, die verschiedene Testdatensätze enthalten. Diese werden in Abhängigkeit des über die Verbindung 348 vom Überwachungsmodul zugeführte Auswahlsignal ausgewählt. This second exemplary embodiment is shown in FIG. 5 using a block diagram which symbolically represents the program structure in level 2 of the microcomputer 22. The engine speed N mot , 302 the pedal position β, 304 the filling TL and 306 the set ignition angle ZW are fed to the monitoring function via the connections 300. These signals are forwarded via switching elements 308, 310, 312 and 314, respectively. The engine speed is guided to a first map 316 for determining the permissible engine torque, to a second map 318 for determining the optimal engine torque and to a map 320 for determining the optimal ignition angle. The pedal position β is led to the first map 316 via a filter 322, the filling to the second map 318 and the third map 320. The optimum ignition angle (maximum efficiency of the internal combustion engine) determined in the characteristic diagram 320 is passed to an addition stage 322, in which the difference between the optimal ignition angle and the actually set one is formed. This difference is led to a multiplication point 326 via a characteristic curve 324. The characteristic curve 324 converts the deviation of the ignition angle into a deviation of the torque from the optimal torque (highest efficiency). In the multiplication point 326, the optimum engine torque is corrected by the ignition angle deviation in accordance with the torque correction. The result is a measure of the actual torque. This is fed to an addition point 328, which is also fed from the map 316 the permissible torque. By subtracting the permissible torque from the actual torque, the torque difference is formed, which is led to the monitoring module via the connecting line 330. Furthermore, the torque difference is fed to a threshold switch 332, which increments the error counter 334 if the permissible torque is exceeded by the actual torque. In the preferred exemplary embodiment, the error counter status is transmitted to the monitoring module at least when its maximum value is reached via connection 336. A connection 338 is supplied by the monitoring module, which transfers the switching elements 308 to 314 from the normal position to the test position shown in broken lines. In this position, the connections for engine speed, pedal position, filling and ignition angle are connected to tables or memories 340, 342, 344 and 346 which contain various test data records. These are selected depending on the selection signal supplied by the monitoring module via connection 348.

Beispiele für die Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung im Rahmen des zweiten Ausführungsbeispiels als Rechnerprogramme sind anhand der Flußdiagramme nach den Figuren 6 und 7 dargestellt. Dabei beschreibt Figur 6 ein im Überwachungsmodul ablaufendes Programm, während Figur 7 ein im Mikrocomputer 22 ablaufendes Programm beschreibt.Examples of the implementation of the solution according to the invention in Framework of the second embodiment as computer programs are based on the flow diagrams of Figures 6 and 7th shown. Figure 6 describes a in the monitoring module running program, while FIG. 7 a in the microcomputer 22nd running program describes.

Das in Figur 6 dargestellte Programm des Überwachungsmoduls wird in vorgegebenen Zeitintervallen aufgerufen, wobei in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Programmteil nur in wenigstens einer der obengenannten, bestimmten Betriebssituationen aufgerufen wird. Im ersten Schritt 400 des dargestellten Programmteils wird das Testsignal gebildet und an den Mikrocomputer 22 ausgegeben und ein Testdatensatz bzw. ein einen Testdatensatz festlegender Index übertragen. Die Testdaten werden im bevorzugten Ausführungsbeispiel anhand des aktuellen Betriebszustandes (beschrieben durch Fahrpedalstellung und Motordrehzahl oder Füllung), ausgelesen und abwechselnd als plausible und unplausible Kombination ausgewählt. Im Rahmen der Realisierung der erfindungsgemäßen Lösung werden bezüglich der Einleitung des Test, der Auswahl und Vorgabe der Testdaten auch andere Strategien eingesetzt (z.B. nur plausible Daten, nur unplausible Daten). Im darauffolgenden Schritt 102 wird dann die vom Mikrocomputer 22 errechnete Momentendifferenz MIDiff sowie ggf. der Fehlerzählerstand eingelesen und im Schritt 404 anhand gespeicherter Differenzenwerte überprüft, ob das errechnete Ergebnis korrekt ist. Ist das Ergebnis korrekt, wird das Programm mit anderen Testdaten erneut gestartet. Stimmt das Ergebnis nicht überein, wird gemäß Schritt 406 ein Fehlerzustand erkannt und der Programmteil beendet. Je nach gewählter Strategie kann bei bereits einmalig erkanntem oder erst bei mehrmalig erkanntem Fehler die entsprechenden Reaktionen (Abschalten der Endstufen) durchgeführt werden. In anderen vorteilhaften Ausführungsbeispielen läuft im Überwachungsmodul ein Fehlerzähler, wobei bei Erreichen dessen Maximalwertes Fehlermaßnahmen ergriffen werden. Bei Übertragen des Fehlerzählerstand überprüft das Überwachungsmodul den zeitlichen Verlauf des Zählerstandes und/oder das Erreichen des Maximalwerts.The program of the monitoring module shown in FIG. 6 is called up at predetermined time intervals, wherein in an advantageous exemplary embodiment the program part is only called up in at least one of the above-mentioned, specific operating situations. In the first step 400 of the program part shown, the test signal is formed and output to the microcomputer 22 and a test data record or an index defining a test data record is transmitted. In the preferred exemplary embodiment, the test data are read out on the basis of the current operating state (described by accelerator pedal position and engine speed or filling) and alternately selected as a plausible and implausible combination. As part of the implementation of the solution according to the invention, other strategies are used with regard to the initiation of the test, the selection and specification of the test data (for example only plausible data, only implausible data). In the subsequent step 102, the torque difference MI Diff calculated by the microcomputer 22 and, if appropriate, the error counter reading are then read in, and in step 404 it is checked based on stored difference values whether the calculated result is correct. If the result is correct, the program is started again with different test data. If the result does not match, an error state is recognized in accordance with step 406 and the program part is ended. Depending on the strategy selected, the corresponding reactions (switching off the output stages) can be carried out if the error has already been detected once or has only been detected several times. In other advantageous exemplary embodiments, an error counter runs in the monitoring module, error measures being taken when its maximum value is reached. When the error counter reading is transmitted, the monitoring module checks the chronological course of the counter reading and / or the reaching of the maximum value.

Der in Figur 7 dargestellte Programmteil zeigt ein Programm, das im Mikrocomputer 22 in vorgegebenen Zeitintervallen gestartet wird. Nach Start des Programms werden im ersten Schritt 500 bei Vorliegen eines Testsignals die Testgrößen für die Pedalstellung, die Motordrehzahl, den Zündwinkel und die Füllung ausgewählt bzw. eingelesen. Liegt kein Testsignal vor, werden die gemessenen bzw. errechneten tatsächlichen Größen eingelesen. Im folgenden wird eine Situation geschildert, in der ein Testsignal vorliegt. Im Normalbetrieb läuft das Programm entsprechend ab, nur daß anstelle der Testdaten die tatsächlichen Betriebsgrößenwerte verwendet werden. Im Schritt 205 wird der Signalwert für die Pedalstellung einer vorgegebenen Filterung unterworfen. Daraufhin werden gemäß Schritt 504 auf der Basis der Testwerte für Pedalstellung und Motordrehzahl das zulässige Moment MIZUL und auf der Basis der Testgrößen für Füllung, Zündwinkel und Motordrehzahl das Istmoment MIIst bestimmt. Im darauffolgenden Schritt 506 wird das Differenzmoment MIDiff als Differenz des Istmoments und des zulässigen Moments gebildet und nach Schritt 508 an das Überwachungsmodul ausgegeben. Im darauffolgenden Schritt 510 wird überprüft, ob das Differenzmoment größer 0 ist. Ist dies der Fall, wird der Fehlerzähler 512 um 1 erhöht, andernfalls dekrementiert (Schritt 514). Daraufhin wird im Schritt 516 überprüft, ob der Fehlerzähler seinen Maximalwert erreicht hat, wobei bei positiver Antwort gemäß Schritt 518 ein Fehler erkannt und gegebenenfalls ein entsprechendes Signal an das Überwachungsmodul ausgegeben wird. Hat der Fehlerzähler seinen Maximalwert noch nicht erreicht, wird das Programm beendet und zu vorgegebener Zeit erneut gestartet. Alternativ wird der aktuelle Fehlerzählerstand übertragen.The program part shown in FIG. 7 shows a program that is started in the microcomputer 22 at predetermined time intervals. After starting the program, the test variables for the pedal position, the engine speed, the ignition angle and the filling are selected or read in the first step 500 if a test signal is present. If there is no test signal, the measured or calculated actual quantities are read in. A situation is described below in which a test signal is present. In normal operation, the program runs accordingly, except that the actual operating variable values are used instead of the test data. In step 205, the signal value for the pedal position is subjected to a predetermined filtering. Then, in accordance with step 504, the permissible torque MIZUL is determined on the basis of the test values for pedal position and engine speed and the actual torque MI actual is determined on the basis of the test variables for filling, ignition angle and engine speed. In the subsequent step 506, the differential torque MI Diff is formed as the difference between the actual torque and the permissible torque and is output to the monitoring module after step 508. In the subsequent step 510, it is checked whether the differential torque is greater than 0. If this is the case, the error counter 512 is increased by 1, otherwise it is decremented (step 514). A check is then carried out in step 516 as to whether the error counter has reached its maximum value, an error being recognized in the event of a positive answer in accordance with step 518, and a corresponding signal being output to the monitoring module if necessary. If the error counter has not yet reached its maximum value, the program is ended and restarted at the specified time. Alternatively, the current error counter status is transmitted.

Besonders vorteilhaft ist eine Kombination des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels. Dabei wird vom Mikrocomputer 22 dem Überwachungsmodul sowohl die Differenz zwischen den Momentengrößen als auch der Fehlerzähler übertragen. Auf der Basis dieser Größen überwacht das Überwachungsmodul sowohl die bitgenaue Berechnung der Momentendifferenz als auch die Funktionsweise der Fehlerermittlung, insbesondere die Unterscheidung zwischen plausiblen und unplausiblen Abweichungen des zulässigen vom berechneten Moment.A combination of the first and second embodiment. The microcomputer 22 the monitoring module both the difference between the Torque sizes as well as the error counter transmitted. On the Based on these variables, the monitoring module monitors both the bit-precise calculation of the torque difference as well How error detection works, especially the Differentiation between plausible and implausible deviations the allowable from the calculated moment.

Die Steuerfunktion zur Momenteneinstellung läuft ungeachtet der Testphasen für die Funktionsüberwachung immer auf der Basis der tatsächlichen Werte ab, so daß durch den Test der Betrieb der Antriebseinheit nicht beeinträchtigt wird.The control function for torque setting runs regardless of Test phases for function monitoring always based on the actual values, so that the operation of the test Drive unit is not affected.

Die erfindungsgemäße Lösung wird in gleicher Weise unter Berücksichtigung der entsprechenden Betriebsgröße auch bei Dieselmotoren eingesetzt.The solution according to the invention is in the same way Consideration of the corresponding company size also with Diesel engines used.

Die Überwachungsfunktion wird im geschilderten bevorzugten Ausführungsbeispiel auf der Basis des indizierten Moments, d.h. des von der Brennkraftmaschine in der durch Verbrennung erzeugten Drehmoments, beschrieben. In anderen Ausführungsbeispielen wird der Überwachung und damit auch dem Test ein anderer Momentenwert (z.B. das abgegebene Moment), ein Füllungs- oder Lastwert, ein Leistungswert oder Pedalstellung und Drosselklappenstellung zugrunde gelegt. Die erfindungsgemäße Lösung mit der Vorgabe von Testdatensätzen wird dann entsprechend durchgeführt.The monitoring function is preferred in the described Embodiment based on the indexed moment, i.e. of the internal combustion engine in the by combustion generated torque, described. In other The monitoring and thus also the exemplary embodiments Test another torque value (e.g. the given torque) Fill or load value, a performance value or pedal position and throttle valve position. The invention Solution with the specification of test data sets will then carried out accordingly.

Neben der Berechnung des zulässigen Moments auf der Basis der Fahrpedalstellung werden in den entsprechenden Betriebszuständen auch die Einstellung anderer Bedienelemente (z.B. eines Fahrgeschwindigkeitsreglers), Sollwerte externer Eingriffe, die einen Sollmomentenwert vorgeben (z.B. Fahrgeschwindigkeitsregler, Motorschleppmomentenregler, Antriebsschlupfregler, etc.) und/oder spezielle Betriebsgrößen (z.B. Fahrgeschwindigkeit, Schlupf, Drehzahl etc.) in diesen Betriebszuständen bei der Bestimmung des zulässigen Moments berücksichtigt und auf diese Weise die Überwachung und deren Überprüfung auch in diesen oder für diese Betriebszustände gewährleistet.In addition to calculating the allowable torque on the basis the accelerator pedal position are in the corresponding Operating states also the setting of others Operating elements (e.g. a cruise control), Setpoints of external interventions that have a setpoint torque value specify (e.g. vehicle speed controller, Engine drag torque controller, traction controller, etc.) and / or special operating parameters (e.g. driving speed, Slip, speed, etc.) in these operating conditions at the Determination of the permissible torque is taken into account and on this way monitoring and reviewing it also in this or for these operating conditions guaranteed.

Wird die erfindungsgemäße Lösung bei Dieselmotoren eingesetzt, so ist anstelle von Füllung Kraftstoffmenge und anstelle von Zündung Spritzbeginn zu lesen.Will the solution according to the invention in diesel engines used, instead of filling is the amount of fuel and instead of reading ignition start reading.

Neben der Übermittlung der Differenz zwischen zulässigem und Istmoment und/oder des Fehlerzählerstandes werden in anderen Ausführungsbeispielen andere Zwischengrößen, z.B. das zulässige Moment und das Istmoment, eine bewertete Differenz bei Überschreiten von Schwellwerten etc. übermittelt.In addition to the transmission of the difference between permissible and Actual torque and / or the error counter reading are in others Other intermediate sizes, e.g. the allowable moment and the actual moment, an evaluated difference if threshold values etc. are exceeded.

Claims (11)

  1. Method of controlling a drive unit of a vehicle, a microcomputer being provided which controls the power of the drive unit by means of first programs as a function of operating parameters of the drive unit and of the vehicle and monitoring this power control by means of second programs using selected operating parameters, the programs running in the microcomputer for monitoring purposes being checked for functional capability by a monitoring module, the microcomputer receiving a test signal from the monitoring module in at least one operating condition, whereupon the microcomputer carries out the specified monitoring function on the basis of selected test data and transmits the result of the monitoring and/or intermediate parameters to the monitoring module.
  2. Method according to Claim 1, characterized in that the monitoring module checks the functional capability of the monitoring function in the microcomputer by comparing the result transmitted with an expected value.
  3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring function is carried out on the basis of a permissible engine torque calculated as a function of the position of operating elements or external specifications and of a calculated actual engine torque.
  4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit is an internal combustion engine and that the permissible torque is calculated on the basis of engine speed, accelerator pedal position and the setting of other operating elements or external specifications and the actual torque is calculated on the basis of the charge and/or fuel quantity, the engine speed and the set ignition angle or beginning of injection.
  5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a permissible torque and an actual torque are determined and compared with one another on the basis of test data in order to check the monitoring function.
  6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in order to check the monitoring function when the test signal has been given, an actual torque is determined on the basis of test signals and is compared with the permissible torque determined on the basis of measured values.
  7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the difference between actual torque and permissible torque is transmitted to the monitoring module which, on the basis of stored measured parameters associated with the test data, checks the correctness of the calculation of the difference in the microcomputer.
  8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the actual torque exceeds the permissible torque, a fault counter is incremented whose counter reading, or the fact that a maximum counter reading has been exceeded, is transmitted to the monitoring module which determines the functional capability of the monitoring on the basis of the signal transmitted.
  9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the case of an intervention which can raise the torque beyond that demanded by the driver, the maximum permissible torque is set to a higher value independent of the demand of the driver, the monitoring module then causes the microcomputer - where no reaction of the microcomputer to faulty test data is detected - to employ the permissible torque derived from the pedal for checking the monitoring in this operating condition also.
  10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that when a fault case is detected by the monitoring function, the final stage for the air setting is blocked, and when a fault case is detected by the monitoring module, the final stage for the air setting and/or the final stages for fuel metering and also ignition, if necessary, are blocked.
  11. Appliance for controlling a drive unit of a vehicle, having a microcomputer which controls the power of the drive unit by means of first programs as a function of operating parameters of the drive unit and of the vehicle and which monitors the control functions carried out for power control purposes by means of second programs using selected operating parameters, having a monitoring module which checks the monitoring in the microcomputer, the monitoring module generating a test signal for the microcomputer in at least one operating condition, the microcomputer carrying out the monitoring of the control functions on the basis of predetermined test data because of this test signal and transmitting the result of the calculation and/or intermediate parameters to the monitoring module.
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