WO2003031790A1 - Brennkraftmaschinensteuerung sowie verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschinensteuerung - Google Patents

Brennkraftmaschinensteuerung sowie verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschinensteuerung Download PDF

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WO2003031790A1
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main processor
control
fuel pump
electric fuel
internal combustion
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Guenter Rosenzopf
Helmut Denz
Karsten Kroepke
Ruediger Weiss
Oliver Heyna
Stephan Rosenberg
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02D41/3082—Control of electrical fuel pumps

Definitions

  • the invention relates to a brake machine control according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to driving a ner to operate a brake engine control.
  • Such a BrenriJkiaf ascriinensteuenirig is known from DE-OS 44 25 986.
  • the electric fuel pump is activated there depending on the monitoring of certain operating parameters of the internal combustion engine, namely the supply voltage and the speed. This ensures that the fuel pump builds up the fuel pressure quickly after switching on the control.
  • the electric fuel pump in the Brerrnkraftaasclmenêtirng according to DE-OS 44 25 986 only after a certain time after the build-up of the supply voltage and thus when the ignition lock is turned quickly also after actually activated with the start request of a user activated activation of the starter. This leads to a delayed build-up of fuel pressure in the brermkrafrniascliine after a start request by the user when the ignition lock is turned quickly.
  • the fuel pump can be activated simultaneously with the actuation of the starter. In this case too, the fuel pump cannot immediately build up the required fuel pressure due to the drop in the supply voltage caused by the starter actuation, which
  • the fuel pump is switched on essentially without a time delay after the activation of the internal combustion engine control.
  • the starter therefore starts the braking force machine as a rule immediately after the start request of the user, but can also be delayed compared to the start request of the user.
  • the control of the fuel pump which is initially independent of the main processor, ensures that the initialization of the main processor does not have a delaying effect on the control of the fuel pump.
  • the fuel pump is therefore activated immediately and can quickly provide the fuel pressure required for starting.
  • An internal combustion engine control system has increased operational reliability.
  • a switching device prevents repeated activation of the fuel pump within a short period of time, so that irregular operating states when the brake machine is switched on can be prevented, for example, by incorrect operation of the user or due to a fault in the control.
  • a speed sensor according to claim 4 enables simple monitoring of whether a starting process has taken place.
  • a hardware logic circuit according to claim 5 has a high switching speed.
  • a logic circuit according to claim 6 ensures in a simple manner that, after initialization of the main processor, the latter can take over the control of the fuel pump.
  • the logic circuit according to claim 7 enables simple monitoring of changes in the operating state of the control device.
  • the fuel pump is activated via the activation input only in the case of operating states which are within certain preset values, so that an H level is present at the further input of the AND gate.
  • a bistable toggle switch according to claim 8 or 9 is an embodiment of the logical switching unit with precise switching behavior, wherein an unwanted activation of the electric fuel pump can also be prevented when the brake engine is at a standstill.
  • a power supply to the fault condition toggle switch according to claim 12 ensures permanent monitoring of a fault condition.
  • an inexpensive RC element can also be used to monitor the fault condition if lower demands are placed on the switching precision.
  • a logic circuit according to claim 14 describes a static control of the electric fuel pump in the invention
  • a switching device ensures for a pulse-width-modulated controlled electric fuel pump that during the control of the fuel pump independently of the main processor, pulse-width-modulated control of the fuel pump is possible.
  • a duty cycle according to claim 16 feels pressure to reach a predetermined fuel as quickly as possible.
  • a logic module leads to a very flexible use of the Breimfo machine which is independent of the main processor.
  • a control processor can also be used. This is possible if this has a short initialization time and small delays in the activation of the fuel pump can be tolerated. In this way, the flexibility of the switching device is increased, since the control processor can perform additional functions that cannot be implemented with the aid of a pure hardware logic circuit, or can only be implemented with great effort.
  • the initiation of the control processor is short compared to that of the more complex main processor, there is still a reduction in the time delay between the start request of the user and the build-up of fuel pressure.
  • a control processor offers the possibility of simple storage of operating states, e.g. if it does not have permanently supplied memory chips. Of course, such storage can also be carried out by corresponding permanently supplied flip-flops or by other electronic components.
  • a delay element according to claim 20 ensures that the fuel pump can generate a predetermined fuel pressure before the starter is actuated. Since the fuel pump with the brake engine control system according to the invention can reach the specified fuel pressure very quickly, only a very short delay time is required to control the starter.
  • a delay time according to claim 21 has proven to be sufficient.
  • Another object of the invention is to provide a method for operating an internal combustion engine controller of the type mentioned at the outset. This object is achieved according to the invention by a method with the features specified in claim 22. The advantages of the method result from the described advantages of the Brerm engine control system.
  • Fig. 1 shows schematically a Brermkraftmascliine with a Brennl ⁇ -aftmascl internal control
  • FIG. 3 shows a hardware logic circuit of the internal combustion engine control.
  • Fuel is metered to an internal combustion engine designated 100 in FIG. 1 by a fuel metering device 105.
  • An electric fuel pump (EKP) 110 conveys the fuel from a reservoir 115 and makes it available to the fuel metering device 105.
  • the fuel metering device 105 and the fuel pump 110 are controlled by an internal combustion engine control 120.
  • the battery controller 120 is operated by a battery 130 via an activation line 206 via a supply voltage which can be switched on by an ignition lock or an activation device 205. beat. The latter also serves as a switch-on signal for the internal combustion engine control 120. Via a starter switch 135 and Machine control 120, the battery 130 is switched to the starter 141 by a magnetic switch 140.
  • the ignition lock 205 is so designed that in a first position (“1” in FIG. 1) the engine control unit 120 is switched on and in a second position (“2” in FIG. 1) the starter 141 is additionally actuated , Furthermore, a switch-off position (“0” in FIG. 1) of the ignition lock is provided.
  • a drivemaker wheel 145 arranged on the brake machine 100 is scanned by a speed sensor 150, which feeds a corresponding speed signal to the engine control 120.
  • FIG. 2 shows further details of the internal combustion engine control system 120.
  • the electric fuel pump 110 is controlled via a fuel pump relay 155. This takes place via an EKP output stage transistor 160.
  • the latter is part of a hardware logic circuit 165 (cf. FIG. 3) which belongs to an integrated circuit (IC) 170 and will be described in detail below.
  • Further components of the IC 170 shown in FIG. 2 are two starter output transistors 175, 180, which control the magnetic switch 140 of the starter 141 via starter relays 185, 190.
  • the IC 170 is connected to a main processor ( ⁇ C) 200 via an interface unit (SPI) 195.
  • the interface unit 195 here ensures, in particular, a bidnectional data exchange of operating parameter data for starting and for operating the brake machine 100.
  • the main processor 200 and the IC 170 are activated via a switch in the activation line 206 on the ignition lock 205.
  • the main processor 200 has the following further inputs: a starter switch input 210, which is connected to the starter switch 135, a starter feedback input 215, which is connected to the power side of the starter relays 185, 190, a speed input 220, which is connected to a rotary signal processing unit 225 is connected to the speed sensor 150.
  • the main processor 200 has several outputs which are connected to the IC 170: starter activation lines 235, 240 for activating the starter output transistors 175, 180 and an EKP-
  • the main processor 200 also has a bidirectional data port 250 for communication with the interface unit 195.
  • the IC 170 has the following inputs: a starter switch input 255, which is connected to the starter switch 135, a starter feedback input 260, which is connected to the power side of the starter relay 185, 190, and a speed input 265, which is connected to the speed sensor 150 via the speed signal processing unit 225.
  • the IC 170 also has a bidirectional data port 270 for communication with the interface unit 195.
  • the hardware logic circuit 165 for controlling the EK output stage transistor 160 within the IC 170 is described below with reference to FIG. 3:
  • the EKP output stage transistor 160 is connected to the output of a first AND gate 275.
  • the first AND gate 275 has two inputs. A first input is connected to a reset line 280 via which a reset signal from a reset logic 281 can safely switch off the output stage if the supply voltage of the IC 170 does not have the minimum required value.
  • the reset line has an H level (logic 1).
  • the second input of the AND gate 275 is connected to the output of an OR gate 285.
  • the OR gate 285 has two inputs. The first input is connected to the EKP Aldivierimgstechnisch 245. The second input is connected to the output of a second logic AND gate 290, which has a total of three inputs.
  • the first input of the second AND gate 290 is connected to the activation line 206 via a flow control unit 295.
  • the flow control unit 295 likewise supplies a static H level immediately after the signal on the activation line 206 of the ignition lock 205 goes to an H level.
  • the latter immediately switches on the EKP output stage transistor 160 via the second AND gate 290 if the two other inputs of the second AND gate 290 have an H level.
  • the second input of the second AND gate 290 is connected to the inverted output of an initiation flip-flop 300, which is designed as an RS flip-flop.
  • the initialization flip-flop 300 is not permanently supplied with voltage via the supply to the main processor 200, not shown. The switching state of the initialization flip-flop 300 thus remains during a nes SG after-run even after the activation signal has dropped on the activation line 206 and is only deleted at the end of the SG after-run.
  • the set input of the initialization flip-flop 300 is connected to the EKP activation line 245 of the main processor 200.
  • the reset input of the initialization flip-flop 300 is connected to a start status line 305 via the interface unit 195 with the main processor 200, via which a start status signal can thus be supplied.
  • the third input of the second AND gate 290 is connected to the inverted output of a fault flip-flop 310, which is also designed as an RS flip-flop.
  • the set input and the reset result of the malfunction flip-flop 310 are connected to a malfunction set line 3 15 and a malfunction reset line 320 via the connection point input 195 to the main processor 200, which thus engages the malfunction flip-flop 310 Failure state set signal or a fault condition reset signal can supply.
  • the fault state flip-flop 310 is permanently supplied and thus does not lose its state if the signal on the activation line 206 drops even after the end of the lag.
  • the interface unit 195 (cf. FIG. 2) is used for the transmission of data stored in the combustion machine controller 120 for system configuration and for controlling the IC 170.
  • these data include: A time value T p , which for an extension of the possibly very short signal from the starter switch 135, a time value T v , which stands for a delay in the signal from the starter switch 135, which are implemented in a part of the IC 170 (not shown here) for starter control, so that the starter Power stage transistors 175, 180 in the IC 170 after an activation signal via the starter - left
  • switch 135 may be extended and delayed, a speed threshold value, which serves to distinguish between the BreruT engine control system 120, whether a rotating motor is present or not, a time value T ekpv i of typically 300 ⁇ s, which stands for a maximum lead time, within the the hardware logic circuit 165 controls the fuel pump 110 via the flow control unit 295 independently of the main processor 200, as well as values for the frequency and for the pulse duty factor of a pulse-width-modulated signal which the flow control unit 295 provides in the case of a timed activation of the fuel pump 110.
  • a speed threshold value which serves to distinguish between the BreruT engine control system 120, whether a rotating motor is present or not
  • T ekpv i typically 300 ⁇ s, which stands for a maximum lead time
  • Diagnostic data of the output stage transistors 160, 175, 180 are transmitted by the interface control unit 195 as return values from the IC 170 to the main processor 200.
  • the engine control 120 functions as follows:
  • the ignition lock 205 is first actuated.
  • the actuation signal on the activation line 206 triggers the flow control unit 295 which, in the case of a static, ie niclit clocked EKP control, applies an H level to the first input of the second AND gate 290 for the time T ekpvl .
  • the activation line 206 is actuated for the first time, the initialization flip-flop 300 and the fault-condition flip-flop 310 are not set, so that their inverted outputs also have an H level. An H level is thus also present at the output of the second AND gate 290 in this operating state.
  • An H level is thus present at the output of the OR gate 285, regardless of what signal is present on the EP activation line 245. Since there is also an H level on the reset line 280, gear of the first AND gate 275 to an H level and the EKP output stage transistor 160 is actuated immediately after actuation of the activation line 206 and thus the build-up of the voltage supply to the IC 170, so that the fuel pump 110 runs immediately after switching on the ignition lock 205 and builds up the fuel pressure, even if, for example, the user turns an ignition key used to actuate the ignition lock 205 and thus actuates the starter switch 135 immediately after the ignition lock 205 is switched on.
  • an L level (logic 0) is present on the EKP activation line 245.
  • An L level is thus present at the output of the second AND gate 290 and thus also at the first input of the OR gate 285.
  • the main processor 200 takes over the control of the EKP output stage transistor 160 even before the control time T ekpv ⁇ of the pre-run control unit 295.
  • the IC 170 and the main processor 200 take over control of the starting process via the starter switch inputs 210, 255 and via the output signal of the three-phase signal processing unit 225 Main processor 200 that a starting process takes place when a speed threshold value is reached or that a certain time has elapsed after the activation device has been switched on, an H level is applied to the starting status line 305.
  • the initialization flip-flop 300 is therefore automatically reset when the signal on the EKP activation line 245 is at an L level or returns to it.
  • the reset on the start status line 305 thus takes place in such a way that in the case of quickly repeating activation processes on the activation line 206 without a start process, no direct control of the EKP output stage transistor 160 via the activation line 206 is possible.
  • Such a quick repetition can, if it is done by the driver, cause noise and if it is caused by a loose contact, e.g. after an accident (crash) with damage to the fuel circuit, lead to dangerous fuel leakage.
  • the main processor 200 detects a fault condition, in particular the triggering of a crash sensor, an H level is applied to the set input of the fault condition flip-flop 310 via the fault condition setting line 315.
  • the inverted output of the malfunction flip-flop 310 thus switches to an L level, so that it is no longer possible to actuate the fuel pump 110 via the activation line 206, since an L at the third input and therefore also at the output of the second AND gate 290 Level is present.
  • the abnormal flip-flop 310 is reset to an H level on the abnormal reset line 320.
  • the activation of the starter output transistors 175, 180 can take place with a slight time delay compared to the activation of the EKP output transistor 160, so that the fuel pump 110 is unaffected by a drop in the supply voltage which is caused by the starter current when the starter 141 is activated that can build up the optimal fuel pressure for the starting process.
  • the hardware logic circuit 165 is designed in such a way that it drives the EKP output stage transistor 160 either with a continuous signal or with a pulse width-modulated signal.
  • Pulse-width-modulated control signals of this type are used to operate electric fuel pumps in which the desired fuel pressure can be set by regulating the speed of the electric fuel pump.
  • electric fuel pumps are called DECOS (Demand controlled fuel supply system) -EKP.
  • DECOS fuel pumps of this type generally contain monitoring logic which, if the pulse-width modulated signal is received correctly, controls the speed of the fuel pump as a function of the pulse width duty cycle and switches off the DECOS-EKP in the event of a static H or L input level, since there may be a short circuit , Therefore, at an initial start, i.e. a first-time startup, Driving the internal combustion engine control unit 120, in which no system parameters have yet been written by the main processor 200 via the interface unit 195 into the corresponding permanently supplied data memory of the IC 170, initially no pre-run control by the pre-run control unit 295, since the IC 170 is not yet known whether a DECOS EKP is present or not.
  • the main processor 200 stores the data specific to an operating cycle of the internal combustion engine 100 via the Sclinitt position unit 195 in the permanently supplied data memories of the IC 170, so that the latter performs the aforementioned static or pulse-width-modulated flow control in the correct manner during subsequent starts ,
  • the advance control unit 295 In pulse-width-modulated operation, the advance control unit 295 generates a pulse-width-modulated signal depending on the values for the frequency and the pulse duty factor, which were transmitted to the IC 170 by the main processor 200 after the previous start. To optimize the build-up of the fuel pressure, the main processor 200 preferably transmits a value as a duty cycle that corresponds to a maximum speed of the DECOS-EKP. The corresponding pulse-width-modulated signal is thus sent to the EKP with the stored values of frequency and duty cycle at each subsequent start before the main processor 200 is ready via the second AND gate 290, the OR gate 285 and the first AND gate 275. Power stage transistor 160.
  • the main processor 200 takes over the pulse-width-modulated control of the fuel pump 110 via the EKP activation line 245.
  • the initialization flip-flop 300 is set on the edge of the pulse-width-modulated signal on the EKP activation line 245, so that an L level is present at its inverted output and thus the control of the EKP output stage transistor 160 is decoupled by the flow control unit 295.
  • the main processor 200 takes over the pulse-width-modulated control of the EKP output stage transistor 160 via the EKP activation line 245.
  • the take-over of the EKP output stage transistor 160 from the feed control unit 295 to the EKP takes over - Activation line 245 for a short period of time, which is less than two periods of the pulse width modulated signal, to a duty cycle which differs from the normal pulse width modulated signal.
  • its error detection logic When operating with a DECOS EKP, its error detection logic must therefore be designed so that it only detects a fault condition after a period of three periods with a duty cycle that differs from the normal pulse width modulated signal.
  • the function of the initialization flip-flop 300 and of the fault status flip-flop 310 is to store state values which correspond to the start state or the fault state of the internal combustion engine control unit 120.
  • this storage can of course also be carried out by other components, for example RC elements, which take over the state storage by charging a capacitor which discharges with a predefinable time constant.
  • the time constant is selected such that, in a manner analogous to that described above, rapid successive activations on the activation line 206 do not directly drive the EKP output transistor 160.
  • An RC element which replaces the fault state flip-flop 310, can have a comparatively long time constant, this RC element being continuously charged by the main processor 200 during the after-run in the event of an active fault state and not being discharged until after the end of the after-run ,
  • a control processor (not shown) that is independent of the main processor 200 can be provided. This is of simpler design compared to the main processor 200 and has a very short initialization time compared to the main processor 200.
  • the actuation processor takes over the actuation of the EKP output stage transistor 160.
  • the actuation processor can also have a permanently supplied FHp flop for status storage, so that in the event of a fault condition the actuation processor is prevented from initiating the main processor 200 independently controls the fuel pump 110.
  • an FHp flop the use of an RC link in the form described is also possible.

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Abstract

Eine Brennkraftmaschinensteuerung (120) umfasst einen Hauptprozessor (200) zur Überwachung von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine (100) und eine mit dem Hauptprozessor (200) zusammenarbeitende Ansteuervorrichtung (170) für eine elektrische Kraftstoffpumpe (110) der Brennkraftmaschine (100). Die Ansteuervorrichtung (170) arbeitet mit einer elektrischen Aktivierungseinrichtung (205) zusammen und ist derart ausgeführt, dass die Kraftstoffpumpe (110) im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung nach Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) angesteuert wird. Die Brennkraf tmaschinensteuerung (120) weist eine elektronische Schalteinricht ung auf, die derart ausgeführt ist, dass sie während eines Initialisierungsvorgangs des Hauptprozessors (200) die elektrische Kraftstoffpumpe (110) unabhängig vom Hauptprozessor (200) ansteuert.

Description

Brennkraftmaschinensteuerung sowie Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinensteuerung
Die Erfindung betrifft eine Brerrnfo-aftmaschinensteuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Nerfahren zum Betrieb einer Brermkraftmaschinensteuerung.
Eine derartige BrenriJkiaf ascriinensteuenirig ist aus der DE-OS 44 25 986 bekannt. Dort erfolgt die Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe abhängig von der Überwachung bestimmter Betriebsparameter der Brenn- kraftmaschine, nämlich der Nersorgungsspannung und der Drehzahl. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Kraftstoffpumpe nach dem Einschalten der Steuerung den Kraftstoffdruck schnell aufbaut. Durch die Übeipilifung der Betriebsparameter und zudem infolge der Dauer des Initialisierungs- Vorganges der Ansteuervorrichtung wird die elektrische Kraftstoffpumpe bei der Brerrnkraftaasclmensteuerirng nach der DE-OS 44 25 986 erst eine bestimmte Zeit nach dem Aufbau der Versorgungsspannung und somit bei schnellem Durchdrehen des Zündschlosses auch nach der mit dem Startwunsch eines Benutzers gekoppelten Aktivierung des Starters tatsächlich angesteuert. Dies führt zu einem verzögerten Kraftstoffdruckaufbau der Brermkrafrniascliine nach einem Startwunsch des Benutzers bei schnellem Durchdrehen des Zündschlosses.
Bei anderen vom Markt her bekannten Brennkrafm aschinensteuerungen kann die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe gleichzeitig mit der Betätigung des Starters erfolgen. Auch in diesem Fall kann die Kraftstoffpumpe aufgrund des durch die Starterbetätigung verursachten Abfalls der Versorgungsspannung nicht sofort den benötigten Kraftstoffdruck aufbauen, was
H/Ho/Rö - R.40914 Nachteile in Bezug auf das Startverhalten und die Emissionswerte der Brerinkraftmaschine mit sich bringt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brerinkraftrna- schinensteuerung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß nach Einschalten der Steuerung und sofort anschließendem Startwunsch des Benutzers der Startvorgang mit möglichst geringer zeitlicher Verzögerung bei ausreichendem Kraftstoffdruck erfolgt.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Brermkraftmaschi- nensteuerung mit den Merkmalen des Anspruches 1.
Erfindungsgemäß wird die Kraftstoffpumpe im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung nach dem Aktivieren der Brennkraftinascliinensteuerung ein- geschaltet. Das Starten der Brermkrafrmaschine durch den Anlasser erfolgt daher in der Regel unmittelbar nach dem Startwunsch des Benutzers, kann aber auch zusätzlich gegenüber dem Startwunsch des Benutzers verzögert werden. Durch die vom Hauptprozessor zunächst unabhängige Ansteuerung der Kraftstoffpumpe wird erreicht, daß sich die Initialisierung des Hauptprozessors nicht verzögernd auf die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe auswirkt. Die Kraftstoffpumpe wird daher sofort angesteuert und kann schnell den zum Start erforderlichen Kraftstoffdruck bereitstellen.
Eine Brennkraftmaschinensteuerung gemäß Anspruch 2 weist eine erhöhte Betriebssicherheit auf.
Eine Schalteinrichtung gemäß Anspruch 3 verhindert ein mehrmaliges Ansteuern der Kraftstoffpumpe innerhalb einer kurzen Zeitspanne, so daß irreguläre Betriebszustände beim Stalten der BreruTkrafrrnaschine, welche z.B. durch eine Fehlbedienung des Benutzers oder aufgrund einer Störung in der Ansteuerung entstehen können, verhindert werden.
Ein Drehzahlsensor gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Über a- chung, ob ein Startvorgang stattgefunden hat.
Eine Hardware-Logikschaltung gemäß Anspruch 5 weist eine hohe Schaltgeschwindigkeit auf.
Durch eine Logikschaltung gemäß Anspruch 6 ist auf einfache Weise gewährleistet, daß nach erfolgter Initialisierung des Hauptprozessors dieser die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe übernehmen kann.
Die Logikschaltung gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine einfache Überwa- chung von Betriebszustandsänderungen der Ansteuervorrichtung. Die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe über den Aktivierungseingang erfolgt hierbei nur bei Betriebszuständen, die innerhalb bestimmter Vorgabewerte liegen, so daß am weiteren Eingang des UND-Gliedes ein H-Pegel vorliegt.
Ein bistabiler Initialisierungs-Kippschalter gemäß Anspruch 8 oder 9 ist hierbei eine Ausfuhrung der logischen Schalteinheit mit präzisem Schaltverhalten, wobei zudem eine ungewollte Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe bei einem Stillstand der Brermkraftmaschine verhindert werden kann.
Bei etwas geringeren Anforderungen an die Präzision des Schaltverhaltens kann alternativ auch ein preiswertes RC-Glied gemäß Anspruch 10 eingesetzt sein. Eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit der Brermkraftmaschinen- steuerung ergibt sich durch den Einsatz eines Störzustands-Kippschalters gemäß Anspruch 11.
Eine Strom Versorgung des Störzustands-Kippschalters gemäß Anspruch 12 gewährleistet eine dauerhafte Überwachung eines Störzustands.
Alternativ ist auch zur Überwachung des Störzustands dann, wenn geringere Anforderungen an die Schaltpräzision gestellt werden, ein preiswertes RC-Glied gemäß Anspruch 13 einsetzbar.
Eine Logikschaltung gemäß Anspruch 14 beschreibt eine statische Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe bei der erfindungsgemäßen
Brermkraftniaschinensteuerung.
Eine Schalteinrichtung gemäß Anspruch 15 stellt für eine pulsweitenmodu- liert gesteuerte elektrische Kraftstoffpumpe sicher, daß während der unabhängig vom Hauptprozessor erfolgenden Ansteuerung der Kraftstoffpumpe ein auf die jeweilige Kraftstoffpumpe abgestimmtes pulsweitenmoduliertes Ansteuern von dieser möglich ist.
Ein Tastverhältnis gemäß Anspruch 16 fühlt zu einem schnellstmöglichen Erreichen eines vorgegebenen Kraftstoff drucks.
Ein Logikbaustein gemäß Anspruch 17 f hrt zu einer sehr flexibel einsetzbaren vom Hauptprozessor unabhängigen Ansteuerung der Breimfo-aftma- schine. Alternativ zu einer reinen Hardware-Logikschaltung als elektronische Schalteiririchtung kann auch ein Ansteuerprozessor gemäß Anspruch 18 eingesetzt sein. Dies ist dann möglich, wenn dieser eine geringe Initialisierungszeit aufweist und geringe Verzögerungen bei der Ansteuerung der Kraftstoffpumpe toleriert werden können. Auf diese Weise ist die Flexibilität der Schalteiorichtung erhöht, da der Ansteuerprozessor zusätzliche Funktionen erfüllen kann, die mit Hilfe einer reinen Hardware- Logikschaltung nicht oder nur mit hohem Aufwand realisierbar sind. Gleichzeitig ist, da die Initiahsierung des Ansteuerprozessors kurz ist ver- glichen mit derjenigen des komplexer aufgebauten Hauptprozessors, immer noch eine Verkürzung der zeitlichen Verzögerung zwischen dem Startwunsch des Benutzers und dem Kraftstoffdruckaufbau gegeben.
Ein Ansteuerprozessor gemäß Anspruch 19 bietet die Möglichkeit einer einfachen Speicherung von Betriebszuständen, z.B. wenn dieser keine dauerversorgten Speicherbausteine aufweist. Natürlich kann eine derartige Speicherung auch durch entsprechende dauerversorgte Flip-Flops oder durch andere elektronische Komponenten erfolgen.
Ein Verzögerungsglied gemäß Anspruch 20 stellt sicher, daß die Kraftstoffpumpe einen vorgegebenen Kraftstoffdruck erzeugen kann, bevor der Starter angesteuert wird. Da die Kraftstoffpumpe mit der erfindungsgemäßen Brermkraftmaschinensteuerung sehr schnell den vorgegebenen Kraft- stoffάruck erreichen kann, ist nur eine sehr geringe Verzögerungszeit für die Ansteuerung des Starters erforderlich.
Eine Verzögerungszeit gemäß Anspruch 21 hat sich als ausreichend erwiesen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmascrdnensteuerung der eingangs genannten Art anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den im Anspruch 22 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Vorteile des Verfahrens ergeben sich aus den geschilderten Vorteilen der BrermJkraftmaschinen- steuerung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Brermkraftmascliine mit einer erfindungsgemäßen Brennlα-aftmascl inensteuerung;
Fig. 2 schematisch nähere Details der Breruiki-afmiascliinensteuerung; und
Fig. 3 eine Hardware-Logikschaltung der Brennkraftinaschinensteue- rung.
Einer in Fig. 1 insgesamt mit 100 bezeichneten Brennkraftmaschine wird über eine Kraftstoffzumeßeinrichtung 105 Kraftstoff zugemessen. Eine elektrische Kraftstoffpumpe (EKP) 110 fördert aus einem Vorratsbehälter 115 den Kraftstoff und stellt diesen der Kraftstoffzumeßeiniichtung 105 bereit. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung 105 und die Kraftstoffpumpe 110 werden von einer Brennkraftmaschinensteuemng 120 angesteuert.
Die Brer-nlαaftrnascriinensteuerung 120 wird von einer Batterie 130 über eine durch ein Zündschloß bzw. eine Aktivieiungseimichtung 205 zuschaltbare Versorgungsspannung über eine Aktivierungsleitung 206 beauf- schlagt. Letztere dient auch als Einschaltsignal für die Brennkraftmaschi- nensteuemng 120. Über einen Anlasserschalter 135 und die
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schinensteuerung 120 wird die Batterie 130 durch einen Magnetschalter 140 auf den Anlasser 141 geschaltet. Das Zündschloß 205 ist dabei so aus- gefühlt, daß in einer ersten Position („1" in Fig.1) die Brermkraftmaschi- nensteuemng 120 eingeschaltet und in einer zweiten Position („2" in Fig. 1) zusätzlich der Anlasser 141 betätigt wird. Weiterhin ist eine Ausschalt- Position („0" in Fig. 1) des Zündschlosses vorgesehen. Ein an der Breπn- krafτmaschine 100 angeordnetes Drelrzahlgeberrad 145 wird von einem Drehzahlsensor 150 abgetastet, der ein entsprechendes Drehzahlsignal der Brennkraftmaschinensteuerung 120 zurührt.
Fig. 2 zeigt weitere Details der Brerrnkraftmaschinensteuerung 120. Die elektrische Kraftstoffpumpe 110 wird über ein Kraftstoffpumpeni-elais 155 angesteuert. Dies erfolgt über einen EKP-Endstufentransistor 160. Letzterer ist Bestandteil einer Hardware-Logikschaltung 165 (vgl. Fig. 3), die zu einem integrierten Schaltkreis (IC) 170 gehört und noch im Detail beschrieben wird. Weitere in Fig. 2 dargestellte Bauelemente des IC 170 sind zwei Anlasser-Endstufentransistoren 175, 180, die über Anlasserrelais 185, 190 den Magnetschalter 140 des Anlassers 141 ansteuern.
Der IC 170 ist über eine Schnittstelleneinheit (SPI) 195 mit einem Hauptprozessor (μC) 200 verbunden. Die Sclrnittstelleneinheit 195 sorgt hier insbesondere für einen bidnektionalen Datenaustausch von Betriebsparame- terdaten zum Starten und zum Betrieb der Brerml anτnaschine 100.
Über einen Schalter in der Aktivierungsleitung 206 am Zündschloß 205 werden der Hauptprozessor 200 und der IC 170 aktiviert. Der Hauptprozessor 200 hat folgende weitere Eingänge: Einen Anlasserschalteingang 210, der mit dem Anlasserschalter 135 in Verbindung steht, einen Anlasser-Rückkoppelungseingang 215, der mit der Leistungsseite der Anlasserrelais 185, 190 in Verbindung steht, einen Drehzahleingang 220, der über eine Drehzallsignal-Aufbereitungseinheit 225 mit dem Drehzahl- sensor 150 in Verbindung steht.
Der Hauptprozessor 200 weist mehrere Ausgänge auf, die mit dem IC 170 verbunden sind: Anlasser-Aktivierungsleitungen 235, 240 zum Aktivieren der Anlasser-Endstufentransistoren 175, 180 und eine EKP-
A-ktivierungsleitung 245 zum Aktivieren des EK-P-Endsmfentransistors 160.
Femer weist der Hauptprozessor 200 noch einen bidirektionalen Datenport 250 zur Kommunikation mit der Schrnrtstellenemheit 195 auf.
Der IC 170 weist außer der Aktivierungsleitung 206 folgende Eingänge auf: Einen Anlasserschalteingang 255, der mit dem Anlasserschalter 135 in Verbindung steht, einen Anlasser-Rückkoppelungseingang 260, der mit der Leistungs seite der Anlasserrelais 185, 190 in Verbindung steht, und einen Drehzahleingang 265, der über die Drehzahlsignal- Aufbereitungseinheit 225 mit dem Drehzahlsensor 150 in Verbindung steht.
Femer weist der IC 170 noch einen bidirektionalen Datenport 270 zur Kommunikation mit der Schnittstelleneinheit 195 auf.
Nachfolgend wird anhand von Fig. 3 die Hardware-Logikschaltung 165 zur Ansteuerung des EK -Endstufentransistors 160 innerhalb des IC 170 beschrieben: Eingangsseitig ist der EKP-Endstufentransistor 160 mit dem Ausgang eines ersten UND-Glieds 275 verbunden. Das erste UND-Glied 275 weist zwei Eingänge auf. Ein erster Eingang steht mit einer Reset-Leirung 280 in Ver- bindung, über die ein Reset-Signal aus einer Reset-Logik 281 die Endstufe sicher abschalten kann, wenn die Versorgungsspannung des IC 170 nicht den minimal erforderlichen Wert aufweist. Im Normalbetrieb der Hardware-Logikschaltung 165 weist die Reset-Leitung einen H-Pegel (logisch 1) auf. Der zweite Eingang des UND-Glieds 275 steht mit dem Ausgang eines ODER-Glieds 285 in Verbindung.
Das ODER-Glied 285 hat zwei Eingänge. Der erste Eingang steht mit der EKP-Aldivierimgsleitung 245 in Verbindung. Der zweite Eingang ist mit dem Ausgang eines zweiten logischen UND-Glieds 290 verbunden, wel- dies insgesamt drei Eingänge aufweist.
Der erste Eingang des zweiten UND-Gliedes 290 ist über eine Vorlaufansteuereinheit 295 mit der Aktivierungsleitung 206 verbunden. Im Falle einer geschalteten EKP-Ansteuerung liefert die Vorlaufansteuereinheit 295 sofort nachdem das Signal auf der A-ktivieruiigsleitung 206 des Zündschlosses 205 auf einen H-Pegel geht, ebenfalls einen statischen H-Pegel. Letzterer schaltet über das zweite UND-Glied 290 sofort den EKP- Endstufentransistor 160 ein, wenn die beiden anderen Eingänge des zweiten UND-Glieds 290 einen H-Pegel aufweisen. Der zweite Eingang des zweiten UND-Glieds 290 ist mit dem invertierten Ausgang eines Initiaiisie- rungs-Flip-Flops 300 verbunden, welches als RS-Flip-Flop ausgeführt ist. Das Initialisiemngs-Flip-Flop 300 ist über die nicht dargestellte Versorgung des Hauptprozessors 200 nicht dauerhaft spannungsversorgt. Der Schaltzustand des Initialisierungs-Flip-Flops 300 bleibt somit während ei- nes SG-Nachlaufs auch nach dem Abfallen des Aktiviemngssignals auf der Aktivierungsleitung 206 bestehen und wird erst am Ende des SG-Nachlaufs gelöscht.
Der Setz-Eingang des Initialisierungs-Flip-Flops 300 ist mit der EKP- Aktivierungsleitung 245 des Hauptprozessors 200 verbunden. Der Rück- setz-Eingang des initialisierungs-Flip-Flops 300 ist mit einer Startzustands- leitung 305 über die Schnittstelleneinheit 195 mit dem Hauptprozessor 200 verbunden, über den somit ein Startzustandssignal zuführbar ist. Der dritte Eingang des zweiten UND-Glieds 290 ist mit dem invertierten Ausgang eines Störzustands-Flip-Flops 310 verbunden, welches ebenfalls als RS- Flip-Flop ausgeführt ist. Der Setz-Eingang und der Rücksetz-Erngang des Störzustands-Flip-Flops 310 sind mit einer Störzustands-Setzleitung 3 15 und einer Störzustands-Rücksetzleitung 320 über die Sclrrnttstelleneinlieit 195 mit dem Hauptprozessor 200 verbunden, der somit dem Störzustands- Flip-Flop 310 ein Störzustands-Setzsignal bzw. ein Störzustands- Rücksetzsignal zuführen kann. Das Störzustands-Flip-Flop 310 ist permanentversorgt und verliert somit seinen Zustand bei Abfall des Signals auf der Aktivierungsleitung 206 auch nach Ende des Nachlaufs nicht.
Die Schnittstelleneinheit 195 (vgl. Fig. 2) dient der Übertragung von in der Brennki'afπnaschinensteuerung 120 gespeicherten Daten zur Systemkonfϊ- guration und zur Steuerung des IC 170. Zu diesen Daten gehören außer den oben beschriebenen Signalen: Ein Zeitwert Tp, der für eine Verlängerung des evtl. sehr kurzen Signals des Anlasserschalters 135 steht, ein Zeitwert Tv, der für eine Verzögerung des Signals des Anlasserschalters 135 steht, die in einem hier nicht näher dargestellten Teil des IC 170 zur Starteransteuerung realisiert werden, wodurch die Anlas ser-Endstufentransistoren 175, 180 im IC 170 nach einem Aktiviemngssignal über den Anlasser- - l i ¬
schalter 135 ggf. verlängert und verzögert angesteuert werden, ein Drehzahlschwellwert, der zur Unterscheidung innerhalb der BreruT-kraftrnaschinensteuerung 120 dient, ob ein rotierender Motor vorliegt oder nicht, ein Zeitwert Tekpvi von typisch 300μs, der für eine maximale Vorlaufdauer steht, innerhalb der die Hardware-Logikschaltung 165 über die Vorlaufansteuereinheit 295 unabhängig vom Hauptprozessor 200 die Kraftstoffpumpe 110 ansteuert, sowie Werte für die Frequenz und für das Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten Signals, welches die Voriaufansteuereinheit 295 im Falle einer getakteten Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 110 zur Verfügung stellt.
Als Rückgabewerte vom IC 170 an den Hauptprozessor 200 werden von der SchnittsteUeneinheit 195 Diagnosedaten der Endstufentransistoren 160, 175, 180 übermittelt.
Die Brennkraftmaschinensteuerung 120 funktioniert folgendermaßen:
Zum Starten der Brenr-lσafτmasclrine 100 wird zunächst das Zündschloß 205 betätigt. Das Betätigungssignal auf der AJktivierungsleitung 206 trig- gert die Vorlaufsteuereinheit 295, die im Fall einer statischen, d.h. niclit getakteten EKP-Ansteuerung für die Zeit Tekpvl einen H-Pegel an den ersten Eingang des zweiten UND-Glieds 290 legt. Beim erstmaligen Betätigen der Aktivierungsleitung 206 sind das Initialisierungs-Flip-Flop 300 und das Störzustands-Flip-Flop 310 nicht gesetzt, so daß an deren invertierten Aus- gangen ebenfalls ein H-Pegel anliegt. Damit liegt auch am Ausgang des zweiten UND-Glieds 290 in diesem Betriebszustand ein H-Pegel an. Am Ausgang des ODER-Glieds 285 liegt damit unabhängig davon, was für ein Signal an der EP- Aktivierungsleitung 245 anliegt, ein H-Pegel an. Da auf der Reset-Leitung 280 ebenfalls ein H-Pegel anliegt, liegt auch am Aus- gang des ersten UND-Glieds 275 ein H-Pegel an und der EKP- Endstufentransistor 160 wird sofort nach Betätigen der Aktivierungsleitung 206 und somit dem Aufbau der Spannungs Versorgung des IC 170 angesteuert, so daß die Kraftstoffpumpe 110 umnittelbar nach dem Einschalten des Zündschlosses 205 läuft und den Kraftstoffdmck aufbaut, auch wenn z.B. der Benutzer einen zur Betätigung des Zündschlosses 205 dienenden Zündschlüssel durchdreht und somit den Anlasserschalter 135 unmittelbar nach Einschalten des Zündschlosses 205 betätigt.
Vor Abschluß der Initialisierung des Hauptprozessors 200 liegt an der EKP-Aktivierungsleitung 245 ein L-Pegel (logisch 0) an. Nach Abschluß der Initialisierung des Hauptprozessors 200 schaltet dieser die EKP- Aktivierungsleitung 245 im Falle einer statischen, d.h. nicht getakteten EKP-Ansteueπmg, auf einen H-Pegel. Dadurch wird das Initialisierungs- FHp-Flop 300 gesetzt, so daß der invertierte Ausgang des InitiaHsierurigs- Flip-Flops 300 auf einen L-Pegel abfällt. Am Ausgang des zweiten UND- Glieds 290 und damit auch am ersten Eingang des ODER-Glieds 285 liegt damit ein L-Pegel an. Gleichzeitig liegt aber am zweiten Eingang des ODER-Glieds 285 über die EKP-Aktivierungsleitung 245 jetzt ein H-Pegel an, so daß der Ausgang des ODER-Glieds 285 nun nicht mehr über die Vorlaufs anSteuereinheit 295, sondern über die EKP-Aktiviemngsleitung 245 auf einem H-Pegel gehalten wird. Nach dem Initialisierungsvorgang übernimmt also der Hauptprozessor 200 die Ansteuerung des EKP- Endstufentransistors 160 noch vor Ablauf der Ansteuerzeit Tekpvι der Vor- laufansteuereinheit 295.
Die Steuerung des Startvorgangs übernehmen der IC 170 und der Hauptprozessor 200 über die Anlasserschalteingänge 210, 255 sowie über das Ausgangssignal der Drelizahlsignal-Aufbereitungseinlieit 225. Erkennt der Hauptprozessor 200, daß ein Startvorgang durch Erreichen eines Drehzahlschwellwerts erfolgt oder daß eine gewisse Zeit nach Einschalten der Aktivierungseinrichtung abgelaufen ist, wird auf der Startzustandsleitung 305 ein H-Pegel angelegt. Das Initialisierungs-Flip-Flop 300 wird daher auto- matisch zurückgesetzt, wenn das Signal auf der EKP-Aktivie ngsleirαng 245 auf einem L-Pegel liegt oder auf diesen zurückkehrt. Damit ist bei einem erneuten Startvorgang wieder eine direkte Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 110 über die A-ktivierungsleitung 206 und die Vorlaufansteuereinheit 295 möghch, wie oben beschrieben.
Das Rücksetzen auf der Startzustandsleitung 305 erfolgt somit derart, daß bei sich schnell wiederholenden Aktivierungsvorgängen auf der Aktivierungsleitung 206 ohne Startvorgang keine direkte Ansteuerung des EKP- Endstufentransistors 160 über die Aktiviemngsleitung 206 möglich ist. Ei- ne derartige schnelle Wiederholung kann sonst, falls sie durch den Fahrer erfolgt, zu einer Geräuschbelästigung, und falls sie durch einen Wackelkontakt z.B. nach einem Unfall (Crash) mit Beschädigung des Kraftstoffkreislaufs erfolgt, zu gefährlichem Kraftstoffaustritt führen.
Falls vom Hauptprozessor 200 ein Störzustand, insbesondere das Auslösen eines Crash-Sensors, erkannt wird, wird über die Störzustand-Setzleitung 315 ein H-Pegel am Setz-Eingang des Störzustands-Flip-Flops 310 angelegt. Der invertierte Ausgang des Störzustands-Flip-Flops 310 schaltet damit auf einen L-Pegel, so daß keine Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 110 über die Aktivierungsleitung 206 mehr möglich ist, da am dritten Eingang und damit auch am Ausgang des zweiten UND-Glieds 290 ein L-Pegel anliegt. Nach Rückkehr vom Stör- in den Normalzustand, d.h., wenn das im Hauptprozessor 200 gespeicherte Crash-Signal über einen Tester gelöscht wurde, wird das Störzustands-Flip-Flop 310 über einen H-Pegel auf der Störzustands-Rücksetzleitung 320 zurückgesetzt.
Falls ein derartiges Crash-Signal im Hauptprozessor 200 abgespeichert ist, erfolgt also kein EKP- Vorlauf bei Einschalten des Zündschlosses 205. Die Kraftstoffpumpe 110 wird in diesem Fall über den Hauptprozessor 200 erst dann wieder angesteuert, wenn der Anlasserschalter 135 betätigt wurde.
Entsprechend dem Zeitwert Tv kann die Ansteuerung der Anlasser- Endstufentransistoren 175, 180 gegenüber der Ansteuerung des EKP- Endstufentransistors 160 geringfügig zeitverzögert erfolgen, so daß die Kraftstoffpumpe 110 unbeeinflußt von einem Abfall der Versorgungsspannung, welcher durch den Anlasserstrom bei aktiver Ansteuerung des Anlassers 141 bewirkt wird, den für den Startvorgang optimalen Kraftstoff- druck aufbauen kann.
Die Hardware-Logikschaltung 165 ist so ausgelegt, daß sie den EKP- Endstufentransistor 160 wahlweise mit einem Dauersignal oder mit einem pulsweitenmoduüerten Signal ansteuert. Derartige pulsweitenmodulierte Ansteuersignale dienen zum Betrieb von elektrischen Kraftstoffpumpen, bei denen der gewünschte Kraftstoffdruck über eine Drehzahlregelung der elektrischen Kraftstoffpumpe eingestellt werden kann. Solche elektrische Kraftstoffpumpen werden als DECOS (Demand controlled fuel supply sy- stem)-EKP bezeichnet. Derartige DECOS-Kraftstoffpumpen beinhalten im allgemeinen eine Überwachungslogik, die bei korrekt empfangenem puls- weitenmoduliertem Signal die Drehzahl der Kraftstoffpumpe abhängig vom Pulsweiten-Tastverhältnis steuert und im Fall eines statischen H- oder L-Eingangspegels die DECOS-EKP abschaltet, da ein Kurzschluß vorliegen kann. Daher erfolgt bei einem Urstart, also einer erstmaligen Inbe- triebnahme der BrennJ^aftmaschinensteuerung 120, bei der vom Hauptprozessor 200 noch keine Systemparameter über die Schnittstelleneinheit 195 in die entsprechenden dauerversorgten Datenspeicher des IC 170 eingeschrieben sind, zunächst keine Vorlauf- Ansteuerung durch die Vorlaufan- Steuereinheit 295, da dem IC 170 noch nicht bekannt ist, ob eine DECOS- EKP vorhegt oder nicht.
Nach jedem Start werden vom Hauptprozessor 200 die für einen Betriebszyklus der Brennkraftmaschine 100 spezifischen Daten über die Sclinitt- Stelleneinheit 195 in den dauerversorgten Datenspeichern des IC 170 abgelegt, so daß dieser bei Folgestarts in korrekter Weise die vorgenannte statische oder die nachfolgend beschriebene puls weitenmodulierte Vorlaufsteuerung durclrführt.
Beim pulsweitenmoduherten Betrieb erzeugt die Vorlaufansteuereinheit 295 abhängig von den Werten für die Frequenz und das Tastverhältnis, welche dem IC 170 nach dem vorhergehenden Start vom Hauptprozessor 200 übermittelt wurden, ein pulsweitenmoduliertes Signal. Zur Optimierung des Aufbaus des Kraftstoffdrucks überträgt der Hauptprozessor 200 dabei vorzugsweise als Tastverhältnis einen Wert, der einer Maximaldrehzahl der DECOS-EKP entspricht. Das entsprechende pulsweitenmodulierte Signal wird somit bei jedem Folgestart noch vor der Bereitschaft des Hauptprozessors 200 über das zweite UND-Glied 290, das ODER-Glied 285 und das erste UND-Glied 275 mit den gespeicherten Werten von Fre- quenz und Tastverhältnis auf den EKP-Endstufentransistor 160 übeitragen.
Nach Abschluß des Initialisierungsvorgangs übernimmt der Hauptprozessor 200 über die EKP-Aktiviemngsleitung 245 die pulsweitenmodulierte Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 110. Hierbei wird mit der ersten anstei- genden Flanke des pulweitenmodulierten Signals auf der EKP-Aktivierungsleitung 245 das Initialisiemngs-Flip-Flop 300 gesetzt, so daß an dessen invertiertem Ausgang ein L-Pegel anliegt und damit die Ansteuerung des EKP-Endstufentransistors 160 durch die Vorlaufansteuereinheit 295 abgekoppelt wird. Gleichzeitig übernimmt, analog zum oben Beschriebenen, der Hauptprozessor 200 über die EKP-Aktivierungsleitung 245 die pulsweitenmodulierte Ansteuerung des EKP-Endstufentransistors 160.
Bedingt durch die Schaltzeiten der Logikbausteine und die in der Regel fehlende Phasenanpassung der pulsweitenmodulierten Signale der Vorlauf- ansteuerernheit 295 einerseits und der EKP-A-ktiviemngsleitung 245 andererseits kommt es während der Übernahme der Ansteuerung des EKP- Endstufentransistors 160 von der Vorlaufansteuereinheit 295 auf die EKP- Aktivierungsleitung 245 während einer kurzen Zeitspanne, die geringer ist als zwei Periodendauern des pulsweitenmodulierten Signals, zu einem Tastverhältnis, welches vom normalen pulsweitenmodulierten Signal abweicht. Beim Betrieb mit einer DECOS-EKP muß deren Fehlererken- nungslogik daher so ausgelegt sein, daß sie erst nach Ablauf von drei Periodendauern mit einem vom normalen pulsweitenmodulierten Signal abwei- chenden Tastverhältnis einen Störzustand erkennt.
Die Funktion des Initialisiemngs-Flip-Flops 300 sowie des Störzustands- Flip-Flops 310 ist die Speicherung von Zustandswerten, die dem Startzustand bzw. dem Störzustand der Brennki-aftmaschinensteuemng 120 ent- sprechen. In einem anderen Ausführungsbeispiel statt dem beschriebenen IC 170 kann diese Speicherung natürlich auch durch andere Komponenten, z.B. RC-Glieder, erfolgen, die die Zustandsspeicherung durch Laden eines Kondensators übernehmen, welcher sich mit vorgebbarer Zeitkonstante entlädt. Für ein RC-Glied, welches das Initialisiemngs-Flip-Flop 300 er- setzt, wird die Zeitkonstante so gewählt, daß analog zum oben Beschriebenen schnell aufeinanderfolgende Aktivierungen auf der Aktivierungsleitung 206 den EKP-Endstufentransistor 160 nicht direkt ansteuern. Ein RC- Glied, welches das Störzustands-Flip-Flop 310 ersetzt, kann eine ver- gleichsweise lange Zeitkonstante aufweisen, wobei dieses RC-Glied bei aktivem Störzustand durch den Hauptprozessor 200 während des Nachlaufs laufend aufgeladen wird und sich erst ab Ende des Nachlaufs entlädt.
Alternativ zur Hardware-Logikschaltung 165 kann ein vom Hauptprozessor 200 unabhängiger Ansteuerprozessor (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Dieser ist verglichen mit dem Hauptprozessor 200 einfacher aufgebaut und weist eine verglichen mit dem Hauptprozessor 200 sehr kurze Initialisierungsdauer auf. Während der InitiaHsierung des Hauptprozessors 200 über- nimmt der Ansteuerprozessor die Ansteuerung des EKP-Endstufentran- sistors 160. Der Ansteuerprozessor kann ebenfalls zur Zustandsspeicherung ein dauerversorgtes FHp-Flop aufweisen, so daß bei einem Störzustand verhindert ist, daß der Ansteuerprozessor während der InitiaHsierung des Hauptprozessors 200 die Kraftstoffpumpe 110 unabhängig ansteuert. Alternativ zu einem FHp-Flop ist auch hier der Einsatz eines RC-Glieds in der beschriebenen Form möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Brennkraftmaschinensteueiiing mit a) einem Hauptprozessor zur Überwachung von Beτriebsparametem der Brer krafimaschine; b) einer mit dem Hauptprozessor zusammenarbeitenden Ansteuervorrichtung für eine elektrische Kraftstoffpumpe (EKP) einer Brenn- krafmiaschine; dadurch gekennzeichnet, daß c) die Ansteuervorrichtung (170) mit einer eleldrischen Aktivierungs- einrichtung (205) zusammenarbeitet und derart ausgeführt ist, daß die Kraftstoffpumpe (110) im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung nach Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) angesteuert wird; wobei d) eine Schalteinrichtung (165) vorgesehen ist, welche derart ausge- fühit ist, daß sie während eines Initialisiemngsvorgangs des Hauptprozessors (200) die elektrische Kraftstoffpumpe (110) unabhängig vom Hauptprozessor (200) ansteuert.
2. Brermkι-aftmasclurιensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteimichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die über sie erfolgende vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) nur dann erfolgt, wenn kein Störzustand vorliegt.
3. Brerinkraftmasclύnensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die über sie erfolgende vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) nur einmal nach Betätigung der A viemngseinrichtung (205) erfolgt und eine erneute Ansteuerung erst dann wieder zugelassen wird, wenn ein Startvorgang erkannt wird oder eine Betätigung der A-ktiviei-ungseimichtung (205) der Brer krafhnaschine (100) eine vorgegebene Zeitspanne lang nicht erfolgt ist.
4. Brei kraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung, ob ein Startvorgang der Brennkraft aschine (100) stattgefunden hat, eine mit ei- nem Drehzahlsensor (150) in Verbindung stehende Drehzahlsignal-
Aufbereitungseinheit (225) vorgesehen ist, deren Ausgang vom Hauptprozessor (200) erfasst und auf das Überschreiten eines Drehzahl- schwellwertes überwacht wird
5. Brer -aftTnaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteimichtung (165) eine Hardware-Logikschaltung und eine Endstufe (160) zur Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) umfaßt.
6. Brerurlσafrmascmriensteuerung nach Anspmch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) ein ODER-Glied (285) aufweist, welches umfaßt: einen Hauptprozessoransteuereingang, welcher mit einer EKP-Aktiviemngsleitung (245) des Hauptprozessors (2O0) verbunden ist, und einen Steuerungseingang für die vom Hauptprozes- sor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe
(110), welcher im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung bei der Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) über eine Aktivierungsleitung (206) durch eine Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) angesteuert wird.
7. Breruikraffmasclunensteuerung nach Anspmch 6, dadurch gekeπn- zeichnet, daß das Signal der Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) über ein UND-Glied (290) geführt ist, welches mindestens einen weiteren Eingang umfaßt, der dann einen H-Pegel aufweist, wenn bestimmte Vorgaben an den Betriebszustand der Brennkraftma- schinensteuerung (120) erfüllt sind.
8. Brermkraftmaschinensteuerung nach Anspmch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) als logische Schalteinheit einen bistabilen Initialisierangs-Kippschalter (300) aufweist, dessen Ausgang vor der Betätigung der
AlmNierungseirmchtung (205) einen L-Pegel aufweist, dessen Setz- Eingang mit der EKT-Aktivierungsleitung (245) derart verbunden ist, daß der Kippschalter (300) bei Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) durch den Hauptprozessor (200) gesetzt wird, dessen Rücksetz- Eingang über eine Rücksetz- Leitung (305) durch den
Hauptprozessor (200) so angesteuert wird, daß der Kippschalter (300) bei Erkennung eines Startvorgangs oder eine vorgegebene Zeitspanne nach Betätigen der Aktiviemngseinrichtung (205) riickgesetzt wird, und dessen invertierter Ausgang mit dem Eingang des UND-Glieds (290) verbunden ist.
9. Brennkraftmaschmensteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) die vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) nur für eine Zeitspanne ausführt, die einen vorgegebenen Zeitraum länger ist als die InitiaHsiemngszeit des Hauptprozessors (200), daß dieser die Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) vor Ablauf dieser Zeitspanne übernimmt und gleichzeitig die vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) durch Setzen des Kippschalters (300) über das UND-Glied (290) abkoppelt.
10. Brerinlσaftmasclufiensteuerung nach Anspmch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) anstelle des Kippschalters (300) ein RC-Glied als Zustands Speicher aufweist.
11. Brermkraftmaschinensteuei-ung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) als logische Schalteinheit einen bistabilen Störzustands-Kippschalter (310) auf- weist, dessen Ausgang vor der Betätigung der AMvienmgseinrichtung
(205) einen L-Pegel aufweist, dessen Setz-Eingang (315) und dessen Rücksetz-Eingang (320) mit dem Hauptprozessor (200) vorzugsweise über eine Sclinittstelleneinheit (195) verbunden ist und dessen Ausgang bei Vorliegen eines Störzustandes der BrennJfl-afrmascmriensteuerung (120) über den Setz-Eingang (315) gesetzt und bei Beendigung des
Störzustands über den Rücksetz-Eingang (320) rückgesetzt wird, und dessen invertierter Ausgang mit dem Eingang des UND-Glieds (290) verbunden ist.
12. Brei lα-aftmasch ensteuerung nach Anspmch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Störzustands-Kippschalter (310) eine permanente Stromversorgung aufweist, die unabhängig von der Aktiviemngsein- richtung (205) ist.
13. Brermkrafπnaschinensteuemng nach Anspmch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) anstelle des Störzustands- Kippschalters (310) ein Störzustands-RC-Glied mit vorgegebener Zeitkonstante aufweist.
14. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kraftstoffpumpe (110) statisch angesteuert wird und die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bis zur Übernahme durch den Hauptprozessor
(200) ein statisches Signal ausgibt.
15. Breiuikraftmasclrmensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die elektrische Kraftstoffpumpe (110) über ein die Drehzahl der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bestimmendes pulsweitenmoduliertes Signal angesteuert wird und die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bis zur Übernahme durch den Hauptprozessor (200) ein Pulsweitensignal mit vorgebbarer Frequenz und vorgebbarem Tastverhältnis ausgibt.
16. Brenrilα'aftmascmnensteuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) derart ausgeführt ist, daß das ausgegebene Tastverhältnis einer Maximaldrehzahl der pulsweitenmoduliert ansteuerbaren Kraftstoffpumpe (110) entspricht.
17. Brerιru^-afτmaschinensteuerung nach Anspmch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) eine permanente Speichereinheit zur Konfiguration einer stati- sehen oder pulsweitenmodulierten Ansteuerung und/oder für einen dem Tastverhältnis und der Periodendauer entsprechenden Wert aufweist, welche so ausgeführt ist, daß sie nach erfolgtem Start vom Hauptprozessor (200) beschrieben wird, wobei die in die Speichereinheit geschriebenen Speicherwerte zur vom Hauptprozessor (200) unab- hängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bei einem Folgestart ausgelegt sind.
18. Brermkraffmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltein- richtung einen vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerprozessor aufweist.
19. Brermk-aftmaschinensteuerung nach Anspmch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerprozessor mindestens ein Zustands-RC- Glied zur Zwischenspeicherung eines innerhalb der Brennkraftmaschi- nensteuerung (120) überwachten Betriebszustands, insbesondere des Startzustands oder eines Störzustands, aufweist.
20. Breruilα-aftmaschώensteuemng nach einem der vorhergehenden An- Sprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsglied, welches derart ausgeführt ist, daß ein Starter (141) der Brennkraftmaschine (100) erst nach einer vorgebbaren Verzögerungszeit nach Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) ansteuerbar ist.
21. Brerinlσaftmascliinensteuerung nach Anspmch 20, gekennzeichnet durch eine Verzögerungszeit im Bereich von 300 ms.
22. Verfahren zum Betrieb einer Breruikraftmaschinensteuerung nach ei- nem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftstoffpumpe (110) mit Hilfe der Ansteuervorrichtung (170) und einer damit zusammenarbeitenden elektrischen Alrtiviei'ungseinrich- tung (205) im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung nach Betätigung der A vierungsemrichtung (205) angesteuert wird, wobei mit- tels einer Schalteinrichtung (165) die elektrische Kraftstoffpumpe
(110) während eines Initialisierungsvorgangs des Hauptprozessors (200) unabhängig vom Hauptprozessor (200) angesteuert wird.
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