ITMI981609A1

ITMI981609A1 - "apparecchio di comando per un sistema e procedimento per il funziona mento di un apparecchio di comando"

Info

Publication number: ITMI981609A1
Application number: IT98MI001609A
Authority: IT
Inventors: Georg Mallebrein; Rudy Mayer; Holger Bellmann; Gudrun Menrad; Dieter-Andreas Dambach; Juergen Wolf; Frank Rainer; Hans Hillner; Juergen Schiemann
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1997-07-19
Filing date: 1998-07-14
Publication date: 2000-01-14
Also published as: JP5032434B2; JPH1195803A; JP2009037638A; JP4763109B2; DE19731116A1; FR2766285A1; ITMI981609A0; US7257813B1; FR2766285B1

Description

Descrizione

Stato della tecnica

L ' invenzione deriva da un apparecchio di comando per un sistema e da un procedimento per il funzionamento di un apparecchio di comando secondo il preambolo delle rivendicazioni indipendenti. Da WO 97/13064 è già noto un dispositivo diagnostico per un apparecchio di comando di motore. Diversi cosiddetti moduli di funzioni diagnostiche vengono attivati da un programmatore. I moduli di funzioni diagnostiche servono per la verifica dei sistemi necessari per il funzionamento del motore. Il programmatore può bloccare determinati moduli di funzioni diagnostiche, se in base a difetti già riscontrati è prevedibile che il modulo di funzione diagnostica segnali un difetto. Vantaggi dell'invenzione

L'apparecchio di comando secondo l'invenzione per un sistema e il procedimento secondo l'invenzione per il funzionamento di un apparecchio di comando hanno per contro il vantaggio di tener conto delle dipendenze trasversali fra moduli in funzione in caso di attivazione di altri moduli. Poiché l'informazione circa le dipendenze trasversali è prevista in un primo mezzo di memoria, questa informazione è raggruppata centralmente. E' quindi facilmente possibile aggiungere o rimuovere altri moduli. Le dipendenze reciproche dei moduli tra loro sono tenute in conto con particolare facilità data la memorizzazione centrale di tutti i moduli. Ciò è importante particolarmente qualora debba venire richiamato un determinato modulo il quale osserva stati del sistema che vengono alterati da altri moduli. In un caso del genere, a causa dell'osservazione di stati alterati vengono generate informazioni affette da errore.

Mediante gli accorgimenti indicati nelle rivendicazioni dipendenti sono possibili vantaggiosi sviluppi e perfezionamenti dell'apparecchio di comando per un sistema e del procedimento per il funzionamento di un apparecchio di comando. Con particolare facilità viene impedita l'attivazione dell'altro modulo oppure viene disattivato un modulo già attivato.

Nei primi mezzi di memoria è possibile memorizzare soltanto le dipendenze trasversali fra i moduli oppure anche informazioni addizionali circa le alterazioni e/o l'osservazione di stati del sistema mediante i moduli citati. Con particolare semplicità i moduli e il programmatore vengono realizzati come programma per un microprocessore . Come mezzi di memoria vengono impiegate opportunamente tabelle o matrici nella memoria dell'apparecchio di comando.

Disegni

Esempi di esecuzione dell'invenzione sono rappresentati nei disegni e meglio chiariti nella descrizione seguente. La figura 1 . mostra un apparecchio di comando e il sistema da comandare, la figura 2 e la figura 3 mostra la disposizione delle informazioni nei primi mezzi di memoria e la figura 4 un diagramma di flusso del procedimento secondo 1‘invenzione .

Descrizione

Nella figura 1 è mostrato un apparecchio di comando 1, il quale è connesso con lìnee di collegamento 4 ad un sistema 2 da comandare. L'apparecchio di comando 1 presenta un microcalcolatore 3, che è previsto per l'elaborazione di moduli 10,11,12. I moduli qui rappresentati sono costituiti, per il modulo 10, da un modulo di funzione, per il modulo 11 da un modulo diagnostico, e il modulo di programma 12 è eseguito come programmatore.

Il sistema 2 può essere costituito da un qualsiasi sistema tecnico ad arbitrio, che venga comandato da un apparecchio di comando 1. Per esempio, il sistema 2 può essere costituito da un autoveicolo, un motore a combustione interna o un cambio dì velocità. Un sistema 2 di tale tipo è dotato di una molteplicità di sensori e una molteplicità di organi di regolazione. Attraverso le lìnee di collegamento 4, dall'apparecchio di comando 1 le informazioni di regolazione generate possono venire impartite agli organi di comando del sistema 2 (freccia rivolta al sistema 2). Inoltre, valevi di misura dei sensori del sistema 2 possono venire trasmessi attraverso le linee di collegamento all'apparecchio di comando 1 (freccia rivolta all<'>apparecchio di comando 1). L<'>apparecchio di comando 1 ottiene quindi informazioni circa gli stati del sistema 2, che vengono elaborati dall'apparecchio di comando 1 e vengono convertiti in informazioni di comando per il sistema in dipendenza di stati desiderati (per esempio per la regolazione del pedale dell'acceleratore di un autoveicolo).

L'apparecchio di comando 1 viene qui rappresentato soltanto schematicamente da più moduli 10,11,12 e dal microcalcolatore 3. Non vengono rappresentati altri componenti dì hardware noti all'esperto. I moduli 10,11,12 sono eseguiti di regola come moduli di programma, ma possono anche venire impiegate unità modulari di hardware, che percepiscano le funzioni corrispondenti . Un modulo di programma è costituito da una sequenza di istruzioni di programma, che può venire attivata o disattivata come una unità da un programmatore. Le funzioni che si presentano all'utente come una unità o che vengono impiegate per il comando di una funzione unitaria possono essere suddivise in più moduli gestiti separatamente da programmatori. Inoltre, sono mostrati rispettivamente soltanto un singolo modulo di funzione 10, un singolo modulo diagnostico 11 e un singolo programmatore 12. Per la percezione di funzioni complesse di comando e di diagnosi è naturalmente prevista una rispettiva molteplicità dei moduli corrispondenti 10,11. I moduli di funzione sono necessari per l'elaborazione di istruzioni di comando immediate, ossia analizzano informazioni sensoriali del sistema 2 e generano in dipendenza di valori nominali prestabiliti corrispondenti informazioni di comando per il sistema 2. Il segnale di ingresso di un modulo di funzione di tale tipo può per esempio essere costituito in un autoveicolo dalla velocità di rotazione, e l'informazione nominale dalla posizione del pedale dell'acceleratore, da cui poi viene generata una corrispondente informazione di comando per il motore. I moduli diagnostici 11 hanno lo scopo di sorvegliare il regolare funzionamento del sistema 2. In un autoveicolo, per esempio, in base a prescrizioni dì legge il funzionamento del catalizzatore deve venire verificato durante il funzionamento in marcia, ciò avviene attivando di tempo in tempo un modulo diagnostico 11, che verifica il funzionamento del catalizzatore mediante analisi dei segnali della sonda lambda .

Il modulo funzionale 10 e il modulo diagnostico 11 possono essere in uno stato inattivo e in uno stato attivo. Nello stato inattivo ì compiti connessi ai moduli, come diagnosi o comando di parti del sistema, non vengono eseguiti. Ciò significa in particolare che i moduli inattivi non registrano dati dal sistema e non emettono informazioni per il sistema 2. Allo stato inattivo ì moduli possono però ancora per esempio scambiare informazioni con il microcalcolatore, in particolare devono essere scambiabili le informazioni fra i moduli e il programmatore, che riguardino l'attivazione di un modulo (per esempio possibilità o desiderio di attivazione). Poiché non tutti i moduli 10,11 sono necessari in ciascuno stato di funzionamento del sistema 2, almeno una parte di questi moduli può anche presentare uno stato inattivo o attivo. L'attivazione dei singoli moduli di funzione 10 o moduli diagnostici 11 avviene mediante un comando di attivazione, che decide quali moduli di funzione 10 0 moduli diagnostici 11 vengano eseguiti. Il programmatore 12 è una parte di questo comando di attivazione. Il comando di attivazione può rendere dipendente l'attivazione di singoli moduli di funzione 10 o moduli diagnostici 11 da determinate condizioni esterne . I moduli di funzione 10 che hanno a che fare con l'accensione o iniezione di un motore a benzina vengono attivati per esempio in dipendenza della posizione dell'albero a gomiti del motore. Così pure, 1 moduli diagnostici 11 vengono attivati in dipendenza di stati di funzionamento del sistema 2. Più moduli di funzione e più moduli diagnostici 11 possono venire elaborati in parallelo, nel senso che l'elaborazione di uno dei moduli non sia ancora conclusa mentre contemporaneamente viene parimenti elaborato un altro modulo. E' problematico il fatto che determinati moduli forniscano informazioni affette da errore, quando contemporaneamente sono attivati altri determinati moduli 10,11. Per esempio, nei moderni autoveicoli sono previsti filtri a carbone attivo, che impediscono che idrocarburi evaporanti giungano dal serbatoio nell'ambiente esterno. Nel funzionamento in marcia del motore, per un intervallo di tempo limitato viene aspirata aria attraverso questo filtro di carbone attivo, e gli idrocarburi contenuti vengono bruciati nel motore, per cui i filtri con questo accorgimento vengono ripuliti. A ciò però si accompagna una alterazione del segnale della sonda lambda, per cui durante la pulitura del filtro a carbone attivo non è possibile alcuna diagnosi del catalizzatore. Durante l'attivazione del modulo di funzione 10 per la pulitura del filtro di carbone attivo il modulo diagnostico 11 per la verifica del catalizzatore non deve quindi venire attivato. Inoltre, durante questa pulitura vengono alterati anche moduli di funzione 10, come per esempio l'adattamento della miscela.

Per tenere conto di queste dipendenze trasversali fra i moduli, secondo l'invenzione viene ora previsto un programmatore 12, che tiene conto di queste dipendenze trasversali mediante analisi di mezzi di memoria. Nella figura 2 viene mostrato il contenuto di una prima memoria, alla quale accede il programmatore. Con X,Y e Z sono indicati nella figura 2 stati fisici del sistema, che hanno un influsso sui segnali dei sensori del sistema. Nella colonna I sono elencati tre stati diversi del sistema X,Y e Z. Questi stati del sistema vengono influenzati o osservati da moduli di programma che sono qui indicati con A,B,C e D. Inoltre, un modulo può contemporaneamente influenzare e osservare uno stato (il modulo D interessa la colonna II e la III). Quando un modulo influenza uno stato in modo che altri moduli che osservano questo stato forniscano risultati erronei a causa dell'influenzamento, ciò costituisce un disturbo fra questi moduli, che è creato indirettamente dal disturbo di uno stato da parte di almeno uno dei moduli . Se per esempio viene richiesto uno stato come parametro necessario per un calcolo di un modulo, per effetto di un disturbo con altri moduli si possono creare diagnosi erronee o falsi impulsi di comando.

Nella colonna II sono elencati i moduli che osservano i diversi stati e nella colonna III sono elencati i moduli disturbanti. Lo stato X viene osservato per esempio dai moduli di programma A e B e viene disturbato dal modulo di programma C. Lo stato Y viene osservato dal modulo A e disturbato dal modulo B. Lo stato Z viene osservato per esempio soltanto dal modulo A e non viene disturbato da alcun modulo. Se ora il modulo A deve venire attivato, il programmatore 12 accede alle tabelle mostrate nella figura 2 e stabilisce che il modulo A osserva lo stato X, lo stato Y e lo stato Z. Poiché gli stati X e Y vengono disturbati dai moduli C e B, il modulo A viene abilitato all'attivazione soltanto quando ì moduli C e B non sono attivati. Inoltre, il modulo A osserva anche lo stato Z, che però non viene influenzato da alcun altro modulo. Ciò però può essere utile per espansioni dell'apparecchio di comando, in particolare nella tabella già riportata in figura 2 possono venire inclusi senza problemi altri moduli, che poi eventualmente hanno un influsso sullo stato Z.

Le informazioni memorizzate nella figura 2 possono venire trascritte in qualsiasi mezzo dì memoria ad arbitrio e anche in altra forma, per esempio come matrice. L'importante è soltanto che sia previsto un mezzo di memoria dal quale possa venire determinato fra quali moduli esistono dipendenze trasversali, ossia quali moduli possano venire attivati contemporaneamente oppure no, in base ai collegamenti trasversali esistenti. E' anche importante che l'aggiunta o rimozione di moduli di funzione o diagnostici nel sistema di comando possa avvenire facilmente per il fatto che i singoli moduli vengono cancellati o aggiunti , e una corrispondente registrazione viene effettuata nei mezzi di memoria. Inoltre, si può anche tenere conto in modo molto chiaro di dipendenze trasversali complicate fra moduli diversi .

La tabella mostrata in figura 2 contiene un eccesso di informazione ossìa una certa ridondanza, per il fatto che in realtà sono necessarie soltanto le colonne II e III per determinare le dipendenze trasversali fra i moduli. Il motivo della colonna I sta nel fatto che in tal modo le dipendenze trasversali sono evidenziabili con particolare facilità. Viene così semplificata l'aggiunta dei nuovi moduli, perchè di regola è noto quali stati richieda un nuovo modulo (colonna II) o quali stati alteri un nuovo modulo (colonna III). Come alternativa è quindi possibile memorizzare nel primo mezzo di memoria anche soltanto le colonne II e III. Una corrispondente rappresentazione viene mostrata nella figura 3. La rappresentazione nella figura 3 mostra la stessa informazione delle colonne II e III della figura 2 in altra rappresentazione . Nella colonna IV sono elencati i moduli e nella colonna V i moduli disturbanti. La figura 3 mostra che il modulo A viene disturbato dai moduli B,C e D, il modulo B dal modulo C, il modulo C non viene disturbato da alcun altro modulo, e il modulo D viene disturbato dal modulo B. La tabella secondo la figura 3 può per esempio essere programmata in modo fisso oppure venire costituita durante una inizializzazione del calcolatore. Secondo la tabella nella figura 3, due moduli si disturbano reciprocamente, quando almeno uno dei moduli è riportato nella colonna IV e l’altro nella stessa riga nella colonna V.

Nella figura 4 viene rappresentato schematicamente un esempio del decorso del programma del programmatore 12, che accede alle informazioni secondo la figura 2. In un primo passo di programma 101, in dipendenza di uno stato del sistema 2 o di un’altra condizione, come per esempio lo scadere dì un tempo determinato, viene fatta una richiesta al programmatore, di elaborare un determinato modulo, qui per esempio il modulo A. In un passo di programma successivo 102, su richiesta dei primi mezzi di memoria, come quelli rappresentati in figura 2, viene accertato quali stati vengano osservati dal modulo A (stati X,Y e Z). In un altro passo di programma consecutivo 103 viene quindi determinato quali moduli alterino (B,C,D) questi stati (X,Y e Z). Addizionalmente, nel passo 102 mediante interrogazione dei primi mezzi di memoria viene accertato quali stati vengano disturbati dal modulo A (in questo caso, nessuno). Nel passo di programma 103 viene corrispondentemente verificato addizionalmente quali moduli osservino gli stati così determinati. In un passo di programma successivo 104 viene poi determinato per interrogazione di altri mezzi di memoria quali di questi moduli, che vengono disturbati da A o a loro volta disturbino A (moduli B,C,D), siano presentemente attivi, e in un successivo passo 105 viene poi deciso in base a queste informazioni se il modulo A possa venire attivato. Se non è attivo alcun modulo dusturbante (B,C,D) e mediante l'attivazione di A non viene disturbato alcun modulo attivato, viene abilitata l'attivazione del modulo A, per cui il modulo A viene elaborato. In un altro passo dì programma 106 viene poi registrato nei secondi mezzi di memoria che il modulo A è attivato. Se per effetto dell'attivazione del modulo A si creasse un conflitto con altri moduli già attivati, sono immaginabili diverse possibilità. Per esempio, dal programmatore 12 nel passo 105 può venire negata l'attivazione del modulo A, per cui il modulo A dovrebbe cercare ancora una volta in un istante successivo di iscriversi nel programmatore. Un’altra possibilità esiste nel fatto che il programmatore 12 nel passo 105 decida di disattivare un modulo disturbante, e successivamente abiliti l'attivazione del modulo A. Ciò può venire deciso in base a priorità che sono associate ai singoli moduli. Nel passo di programma successivo 106 viene poi memorizzato quali moduli sia presentemente attivati .

Claims

Rivendicazioni 1 .-Apparecchio di comando (i) per un sistema (2), in particolare un autoveicolo, motore o cambio di velocità, che presenta una molteplicità di moduli attivabili (10,11), in cui moduli attivati (10,11) mediante osservazione di stati del sistema (2) generano informazioni, in cui è previsto un programmatore (12) per l'attivazione dei moduli, caratterizzato dal Ìatto - che sono previsti primi mezzi di memoria, nei quali sono memorizzate informazioni in merito al disturbo reciproco di moduli (10,11), che sono previsti secondi mezzi di memoria, nei quali è memorizzato quali moduli (10,11) siano già attivati , che il programmatore (12) per l'attivazione di un altro modulo determina in base ai primi e secondi mezzi di memoria se con l’attivazione dell'altro modulo possano verificarsi disturbi fra moduli, e che il programmatore (12) impedisce che vengano attivati contemporaneamente moduli (10,11) che si disturbano reciprocamente. 2.-Apparecchio dì comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il programmatore (12) impedisce che siano attivati contemporaneamente moduli che si disturbano reciprocamente, in quanto il programmatore (12) impedisce l'attivazione dell'altro modulo (10,11). 3 .-Apparecchio di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il programmatore (12) impedisce che siano attivati contemporaneamente moduli che si disturbano reciprocamente, in quanto il programmatore (12) interrompe un modulo (10,11) già attivato e abilita soltanto successivamente l'attivazione dell'altro modulo. 4 .-Apparecchio di comando secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che nei primi mezzi di memoria è memorizzato quali moduli si disturbino recìprocamente, quando sono attivati contemporaneamente . 5 .-Apparecchio di comando secondo le rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzato dal fatto che nei primi mezzi di memoria è memorizzato quali stati del sistema vengano osservati da moduli attivati e quali stati del sistema vengano disturbati da moduli attivati. 6 .-Apparecchio di comando secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che i moduli (10,11) e il programmatore (12) sono eseguiti come programmi per elaborazione da parte di un microcalcolatore . 7.-Apparecchio di comando secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che i primi e secondi mezzi di memoria sono eseguiti come tabelle o matrici. 8 .-Apparecchio di comando secondo una delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che funzioni che si presentano all'utente come una unità o che vengono impiegate per il comando di una funzione unitaria sono suddivise in più moduli (10,11) gestite separatamente dal programmatore (12). 9 .-Procedimento per il funzionamento di un apparecchio di comando (1) di un sistema (2), in particolare di un autoveicolo, motore o cambio di velocità, i cui vengono attivati i moduli (10,11), ove moduli attivati (10,11) generano informazioni mediante osservazione di stati del sistema (2), caratterizzato dal fatto - che sono .previsti primi mezzi di memoria, nei quali sono memorizzate informazioni circa il disturbo reciproco di moduli, che sono previsti secondi mezzi di memoria, nei quali è memorizzato quali moduli (10,11) siano già attivati, che per l'attivazione di un altro modulo viene determinato in base ai primi e secondi mezzi di memoria se con l'attivzione dell'altro modulo possono verificarsi disturbi fra moduli, e che viene impedito che siano attivati contemporaneamente moduli che si disturbano reciprocamente . 10.-Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che per impedire che siano attivati contemporaneamente moduli che si disturbano reciprocamente, l'attivazione dell'altro modulo (10,11) viene impedita. 11.-Procedimento secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che per impedire che siano attivati contemporaneamente moduli che si disturbano reciprocamente, un modulo già attivato (10,11) viene interrotto e l'attivazione dell'altro modulo viene abilitata soltanto successivamente. 12.-Procedimento secondo le rivendicazioni da 9 a 11, caratterizzato dal fatto che i singoli passi del procedimento vengono eseguiti mediante un programma per l'elaborazione da parte dì un microcalcolatore.