DE10158575B4

DE10158575B4 - Method and device for signal conditioning

Info

Publication number: DE10158575B4
Application number: DE2001158575
Authority: DE
Inventors: Rainer Sommer; Andreas Schmidt; Taskin Ege
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2011-02-10
Anticipated expiration: 2021-11-30
Also published as: DE10158575A1

Abstract

Vorrichtung zur Signalaufbereitung, mit einer Recheneinrichtung, insbesonders einem Mikroprozessor, die bzw. der das Signal auswertet und wenigstens zwei Eingänge aufweist, denen das auszuwertende Signal jeweils zugeführt wird, wobei zwei voneinander unabhängige Signalverarbeitungseinheiten vorhanden sind, an deren Ausgang Signale entstehen, die einander mittels eines Operationsverstärkers überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die überlagerten Signale einer Speicherzelle zugeführt werden und diese Speicherzelle mit einer ergänzenden Signalauswertung in Verbindung steht.Apparatus for signal processing, comprising a computing device, in particular a microprocessor, which evaluates the signal and has at least two inputs to which the signal to be evaluated is respectively supplied, wherein two independent signal processing units are present at whose output signals are produced by means of each other an operational amplifier are superimposed, characterized in that the superimposed signals are supplied to a memory cell and this memory cell is in communication with a supplementary signal evaluation.

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zur Signalaufbereitung nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche.The The invention relates to methods and associated signal conditioning devices after the genus of independent Claims.

Stand der TechnikState of the art

Üblicherweise werden Messgrößen mit Hilfe eines Sensors ermittelt, der abhängig von der Messgröße ein Ausgangssignal liefert, das in einer nachfolgenden Recheneinrichtung ausgewertet wird. Beispielsweise wird zur Erfassung der Winkelstellung der Kurbelwelle bei einer Brennkraftmaschine ein mit der Kurbelwelle rotierendes Zahnrad mit Hilfe eines Sensors abgetastet. Der Sensor liefert ein Ausgangssignal, des nach einer Aufbereitung ein Rechtecksignal darstellt, das der Oberfläche des Zahnrades entspricht und im folgenden als Kurbelwellensignal oder Kurbelwellenwinkelsignal bezeichnet wird.Usually are measured variables with Help of a sensor determines, depending on the measured variable an output signal supplies that evaluated in a subsequent computing device becomes. For example, to detect the angular position of the crankshaft in an internal combustion engine with a rotating crankshaft Gear sampled using a sensor. The sensor delivers Output signal which represents a square wave signal after a preparation, that of the surface corresponds to the gear and in the following as a crankshaft signal or crankshaft angle signal is called.

Das vom Sensor gelieferte Kurbelwellensignal stellt eine wichtige Eingangsgröße für das Steuergerät der Brennkraftmaschine dar und wird üblicherweise mit sehr hoher Genauigkeit von beispielsweise 800 Nanosekunden abgetastet. Aus dem Kurbelwellensignal werden Segmentzeiten in der erwähnten Quantisierung gebildet, die wiederum Eingangsgröße für verschiedene Rechenalgorithmen des Steuergerätes sind, beispielsweise für den Rechenalgorithmus eines Laufunruheverfahrens.The supplied by the sensor crankshaft signal represents an important input for the control unit of the internal combustion engine is and usually becomes sampled with very high accuracy of, for example, 800 nanoseconds. The crankshaft signal becomes segment times in the mentioned quantization formed, which in turn is input to various computational algorithms of the control unit are, for example the calculation algorithm of a non-running method.

Da für verschiedene Auswertungen bzw. Anwendungen im Steuergerät ein mit hoher Auflösung erfasstes Signal benötigt wird, sind in Verbindung mit der Erfassung des Kurbelwellensignals derzeit verschiedene Lösungen in Gebrauch. Dabei wird:
Beispielsweise das Kurbelwellensignal direkt mit der erforderlichen Genauigkeit erfasst, sofern im verwendeten Mikroprozessor bzw. im Steuergerät eine eigens dafür reservierte Hardwareeinheit (Capture-Einheit) vorhanden ist und eine geeignete Software-Nachverarbeitung zur Verfügung steht und keine anderen Funktionen tangiert werden.Since a high-resolution signal is required for various evaluations or applications in the control unit, various solutions are currently in use in connection with the detection of the crankshaft signal. It will:
For example, the crankshaft signal detected directly with the required accuracy, provided that in the microprocessor or in the control unit a specially reserved hardware unit (capture unit) is available and a suitable software post-processing is available and no other functions are affected.

Oder das Kurbelwellensignal wird direkt mit der erforderlichen Genauigkeit erfasst, wenn im verwendeten Mikroprozessor eine eigens dafür reservierte Hardwareeinheit (Capture-Einheit) vorhanden ist und eine Sofware-Nachverarbeitung zur Verfügung steht und alle anderen Funktionen, die ebenfalls auf Informationen des Kurbelwellensignales basieren, beispielsweise Generierung eines Zahninterrupts, Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe usw. auf diese Quantisierung eingestellt werden.Or the crankshaft signal gets directly with the required accuracy detected if in the microprocessor used a specially reserved Hardware unit (capture unit) is present and a software post-processing to disposal stands and all other functions, also on information are based of the crankshaft signal, such as generation of a Tooth interrupts, speed detection, ignition and injection output, etc. be set to this quantization.

Oder das Kurbelwellensignal wird mit einer groben Quantisierung von beispielsweise 3,2 Mikrosekunden erfasst, da die Hardware-Capture-Einheit auch für andere Funktionen genutzt wird, beispielsweise zur Generierung eines Zahninterrupts, zur Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe usw.. Das grob quantisiert erfasste Signal wird dann für spezielle Anwendungen verfeinert, beispielsweise für die Aussetzererkennung, wobei diese Signalverfeinerung mit einer zweiten Timereinheit des Mikroprozessors erfolgt, die in der geforderten, feinen Quantisierung läuft. Diese zweite Einheit des Mikroprozessors wird rechnerintern per Interrupt (sogenannter PEC-Transfer) von der ersten Einheit getriggert. Voraussetzung ist, dass der Interrupt quasi ohne Zeitverzögerung im System implementiert ist.Or the crankshaft signal is used with a coarse quantization of, for example 3.2 microseconds captured, as the hardware capture unit too for others Functions is used, for example for generating a tooth interrupt, for speed measurement, ignition and injection output, etc. The roughly quantized detected signal will then be for special applications refined, for example for the misfire detection, this signal refinement being performed with a second timer unit of the Microprocessor, which in the required, fine quantization running. This second unit of the microprocessor is by computer per Interrupt (so-called PEC transfer) triggered by the first unit. The prerequisite is that the interrupt virtually without time delay in the System is implemented.

Aus der DE 102 21 988 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Änderungsrate einer variablen Nockenwellensteuerung in einer Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird eine berechnete Nockenposition mit einer gemessenen Nockenposition verglichen und eine berechnete Änderungsrate der Nockenposition, basierend auf dem Vergleich der zwei Werte, gemischt und überlagert.From the DE 102 21 988 A1 For example, a method and apparatus for determining the rate of change of variable camshaft timing in an internal combustion engine is known. In this case, a calculated cam position is compared with a measured cam position and a calculated rate of change of the cam position, based on the comparison of the two values, mixed and superimposed.

Aus der DE 39 91 305 T1 ist eine Abgasreinigungseinrichtung zur Einstellung eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses eines Luft-Kraftstoff-Gemischs bekannt. Dabei wird mittels eines Sensors ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis bestimmt und mit einem Referenzpegel verglichen. Ein Vergleicher gibt ein Vergleichsentscheidungssignal aus, welches durch einen mit dem Vergleicher gekoppelten Integrierer integriert wird.From the DE 39 91 305 T1 is known an exhaust gas purification device for adjusting an air-fuel ratio of an air-fuel mixture. In this case, an air-fuel ratio is determined by means of a sensor and compared with a reference level. A comparator outputs a comparison decision signal which is integrated by an integrator coupled to the comparator.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit den erfindungsgemäßen Verfahren und den zugehörigen Vorrichtungen zur Signalaufbereitung mit der Merkmalskombination der unabhängigen Patentansprüche, wird die für die Signalauswertung benötigte Genauigkeit erreicht und es können, ausgehend vom verarbeiteten und aufbereiteten Signal, die üblichen Funktionen unabhängig weiterlaufen und auf das Signal oder auf das aufbereitete Signal zurückgreifen. Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Lösungen in einer bestehenden Signalverarbeitung wird somit in vorteilhafter Weise keine Zusatz-Hardware benötigt, sondern es werden die ohnehin im Mikroprozessor bzw. die im Steuergerät vorhandenen Einheiten zusätzlich verwendet.With the inventive method and its associated Devices for signal processing with the feature combination the independent one claims, will the for needed the signal evaluation Accuracy achieved and it can, starting from the processed and processed signal, the usual functions continue independently and resort to the signal or the conditioned signal. When using the solutions according to the invention in an existing signal processing is thus in an advantageous Way no extra hardware needed but it will be present anyway in the microprocessor or in the control unit Units in addition used.

Weiterhin ist vorteilhaft, dass kein zusätzlicher Interrupt für die der Signalverarbeitung nachfolgenden Funktionen, beispielsweise für die Aussetzererkennung, benötigt wird, um diese verzögerungsfrei im System zu implementieren. Damit können Motorsteuerungen, die solche Interrupts nicht realisieren können, in vorteilhafter Weise ausgebaut werden. Die Funktionen wie Generierung eines Zahninterrupts, Drehzahlerfassung, Zünd- und Einspritzausgabe können in bestehenden Systemen unverändert übernommen werden. Erzielt werden diese Vorteile durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale.Furthermore, it is advantageous that no additional interrupt is required for the functions following the signal processing, for example for the misfire detection, in order to implement them without delay in the system. In this way, motor controls which can not realize such interrupts can be advantageously removed. The functions such as generation of a tooth interrupt, speed detection, ignition and injection output can be adopted unchanged in existing systems. These are achieved parts by the features stated in the independent claims.

Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnahmen erzielt.Further Advantages of the invention are given by the in the subclaims activities achieved.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Im einzelnen zeigt:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will be described in the following Description closer explained. In detail shows:

1 verschiedene Signalverläufe für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine, 1 various signal curves for a four-cylinder internal combustion engine,

2 verdeutlicht die Signalverläufe nach 1 und 2 illustrates the waveforms after 1 and

3 zeigt eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung zur Signalauswertung, mir der auch die erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden können. 3 shows an inventive embodiment of the device for signal evaluation, me also the method of the invention can be performed.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

Die Erfindung wird anhand der Beispiels der Erfassung des Kurbelwellensignals bzw. des Kurbelwellenwinkelsignals bei einer Brennkraftmaschine beschrieben, sie läßt sich aber generell für alle Signalerfassungen bei denen entsprechende Voraussetzungen oder Bedingungen existieren, einsetzen.The The invention will be described with reference to the example of the detection of the crankshaft signal or the crankshaft angle signal in an internal combustion engine, she lets herself go but generally for all signal acquisitions where appropriate conditions or Conditions exist, use.

Beim Beispiel Kurbelwellensignal wird das Kurbelwellensignal mit der groben Quantisierung über die Hardware-Capture-Einheit des Mikroprozessors des Steuergeräts der Brennkraftmaschine erfasst. Zusätzlich wird das gleiche Signal für die Signalverfeinerung einer nachfolgenden Weiterverarbeitung, beispielsweise einer Aussetzererkennung, ein zweites Mal auf den Mikroprozessor gegeben. Nachgeschaltet ist im Mikroprozessor ein Mechanismus, der es erlaubt, dass die zweite, besser quantisierte Timer-Einheit nicht per Interrupt, sondern mit einer weiteren Hardware-Capture-Einheit verbunden werden kann.At the Example crankshaft signal is the crankshaft signal with the coarse quantization over the hardware capture unit the microprocessor of the control unit of the internal combustion engine detected. additionally will be the same signal for the signal refinement of a subsequent further processing, for example a misfire detection, a second time on the microprocessor given. Downstream is in the microprocessor, a mechanism that it does not allow the second, better quantized timer unit via interrupt, but connected to another hardware capture unit can be.

Die Erfindung kann, wie bereits erwähnt, nicht nur für die Auswertung eines Kurbelwellensignales und damit für die Aussetzererkennung bei einer Brennkraftmaschine, sondern selbstverständlich auch allgemeingültig realisiert werden. Im folgenden wird jedoch ein Beispiel für das Kurbelwellensignal näher beschrieben, es werden deshalb zum Verständnis der Grundlagen für das Ausführungsbeispiel zunächst die in 1 und 2 aufgetragenen Signalverläufe eines üblichen Kurbelwellensignales erläutert.The invention can, as already mentioned, not only for the evaluation of a crankshaft signal and thus for the misfire detection in an internal combustion engine, but of course also be realized universally. In the following, however, an example of the crankshaft signal is described in detail, it will therefore be to understand the basics for the embodiment, first in 1 and 2 plotted signal waveforms of a conventional crankshaft signal explained.

In 1 sind verschiedene Signalverläufe über dem Kurbelwellenwinkel KW in Grad Kurbelwellenwinkel beispielhaft für eine Vier-Zylinder-Brennkraftmaschine dargestellt. Im einzelnen ist in 1a die Lage des Zünd-OTs (OT ist der Obere Totpunkt eines Kolbens) für die einzelnen Zylinder angegeben und in 1b jeweils die negative Flanke des Zahnsignales. Zur Erzeugung dieses Signales tastet ein (nicht dargestellter) Drehzahlgeber in üblicher Weise ein Inkrementrad mit einer Vielzahl von Winkelmarken bzw. Zähnen ab. Dabei weist der Umfang 60 Zähne, die voneinander durch Zwischenräume getrennt sind auf, zwei Zähne sind jedoch weggelassen. Die fehlenden Zähne bilden dabei die sogenannte Bezugsmarke. Der Abstand zweier negativer Zahnflanken (Rückflanken der betreffenden Zähne) beträgt somit 6 Grad Kurbelwellenwinkel. Die Position der Zahnlücke beziehungsweise Bezugsmarke ist durch den Wert W festgelegt. Der Wert W bezeichnet den Abstand der ersten negativen Zahnflanke nach der Lücke zum oberen Totpunkt OT von Zylinder 1 beziehungsweise Zylinder 4. Der Wert W entspricht 72° Kurbelwellenwinkel.In 1 different signal curves over the crankshaft angle KW in degrees crankshaft angle are exemplified for a four-cylinder internal combustion engine. In detail is in 1a the position of the ignition TDC (OT is the top dead center of a piston) for the individual cylinders specified and in 1b each the negative edge of the tooth signal. To generate this signal, a (not shown) speed sensor samples in the usual way an increment wheel with a plurality of angle marks or teeth. This shows the scope 60 Teeth which are separated from each other by gaps, but two teeth are omitted. The missing teeth form the so-called reference mark. The distance between two negative tooth flanks (back flanks of the respective teeth) is thus 6 degrees crankshaft angle. The position of the tooth gap or reference mark is determined by the value W. The value W denotes the distance of the first negative tooth flank after the gap to the top dead center OT of cylinder 1 or cylinder 4 , The value W corresponds to 72 ° crankshaft angle.

In 1c sind ist die Lagen der tr-Marken, die nach erkannter Bezugsmarke erzeugt werden, angegeben und 1d zeigt das sogenannte tn-Signal, das bei jeder tr-Marke den Pegel wechselt (von high nach low), wobei die Rückflanke 48 Grad KW später folgt.In 1c are the locations of the tr marks produced according to the identified reference mark and are indicated 1d shows the so-called tn signal, which changes the level at each tr mark (from high to low), the trailing edge 48 Grad KW later follows.

Zur Synchronisation der zylinderindividuellen Einspritzung und der ruhenden Hochspannungsverteilung wird zusätzlich eine Nockenwellenbezugsmarke erfasst. Dazu tastet ein (nicht dargestellter) Phasengeber PG der einer mit der Nockenwelle verbundenen Geberscheibe zugeordnet ist, ein Nockenwellensegment von 24° (Nockenwellen-)Breite ab, dies entspricht 48° Kurbelwellenwinkel. Das zugehörige Signal des Phasengebers PG ist in 1e dargestellt.For synchronization of the cylinder-specific injection and the static high-voltage distribution, a camshaft reference mark is additionally detected. For this purpose, a phase encoder PG (not shown) of an encoder disk connected to the camshaft scans a camshaft segment of 24 ° (camshaft) width, which corresponds to a crankshaft angle of 48 °. The associated signal of the phase encoder PG is in 1e shown.

In 2 sind weitere Signalverläufe bzw. höher aufgelöste Signalverläufe dargestellt, dabei zeigt 2a das Segmentsignal, das jeweils nach 45° einen Pegelwechsel aufweist, wodurch die Signalrückflanken jeweils 90° voneinander getrennt sind. Das zugehörige Zahnsignal, dessen mit einem Pfeil dargestellte Rückflanken dem Signal nach 1b entsprechen, ist in 2b dargestellt, für die üblicherweise eingesetzte Geberscheibe mit 60-2 Zähnen. Die tr-Marke wird jeweils an der Rückflanke des Zahnes 1, 15, 30, 45 gebildet. Als Segmentdauer für die Aussetzererkennung SDA ist ein Bereich definiert, der sich zusammensetzt aus dem Abstand zwischen zwei Triggermarken einschließlich des zugehörigen Offsets, wobei für einen Offset beispielsweise von 12° beziehungsweise zwei Zähnen ausgegangen wird.In 2 are further waveforms and higher-resolution waveforms shown, showing 2a the segment signal, each having a level change after 45 °, whereby the signal trailing edges are each separated by 90 °. The associated tooth signal, the trailing edges shown with an arrow according to the signal 1b match is in 2 B shown, for the commonly used encoder disc with 60-2 teeth. The tr mark is placed on the trailing edge of the tooth 1 . 15 . 30 . 45 educated. The segment duration for the misfire identification SDA is defined as an area which is composed of the distance between two trigger marks including the associated offset, for which an offset is assumed, for example, of 12 ° or two teeth.

In 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das den Hardware-Aufbau sowie den Verfahrensablauf erkennen lässt und beispielsweise im Steuergerät 10 bzw. einem entsprechenden Prozessor des Steuergerätes einer Brennkraftmaschine integriert ist. Die erfindungsgemäße Signalverarbeitung kann selbstverständlich in einer anderen Einrichtung zur Signalauswertung integriert sein.In 3 an embodiment of the invention is shown, which reveals the hardware structure and the procedure and, for example, in the control unit 10 or a corresponding processor of the control unit of an internal combustion engine is integrated. The signal processing according to the invention can of course be integrated in another device for signal evaluation.

Das auszuwertende Signal KWS wird von einem Kurbelwellensensor 11 geliefert, der in üblicher Weise ein mit der Kurbelwelle rotierendes Zahnrad abtastet. Das Kurbelwellensignal wird in einer Hardware-Aufbereitungsschaltung 12, der es über den Eingang E zugeführt wird, aufbereitet. Das aufbereitete Signal SA wird dem Mikroprozessor 13 über einen ersten Port CCxI0 und über einen zweiten Port IRIN zugeführt und über je einen Flankendetektor 14, 15 weitergeleitet. Das am Ausgang des Flankendetektors 14 entstehende Signal S1 wird über einen Block Interrupt-Request 16 als Signal S4 zur Software-Weiterverarbeitung 17 weitergeleitet. Die Software-Weiterverarbeitung 17 erhält noch ein Signal S3 vom Capture-Register CCx (18), das im Operationsverstärker 19 aus dem Signal S1 und dem Inhalt eines Cap-Com-Timers T1 (20) gebildet wird. Der Cap-Com-Timer T1 verarbeitet Eingangssignale (Input-Clock-Signale) von beispielsweise 3,2 Mikrosekunden.The signal to be evaluated KWS is from a crankshaft sensor 11 supplied, which scans in a conventional manner a rotating with the crankshaft gear. The crankshaft signal is in a hardware conditioning circuit 12 which it is fed via the entrance E, processed. The conditioned signal SA is the microprocessor 13 supplied via a first port CCxI0 and via a second port IRIN and via an edge detector 14 . 15 forwarded. That at the output of the edge detector 14 resulting signal S1 is via a block interrupt request 16 as signal S4 for software further processing 17 forwarded. The software processing 17 receives another signal S3 from the capture register CCx ( 18 ), in the operational amplifier 19 from the signal S1 and the contents of a cap-com timer T1 ( 20 ) is formed. The cap-com timer T1 processes input signals (input clock signals) of, for example, 3.2 microseconds.

Die Software-Weiterverarbeitung 17 liefert letztendlich Ansteuersignale AS für die Motor- bzw. Brennkraftmaschinen-Funktionen wie Einspritzung, Zündung usw. Weiterhin liefert die Software-Weiterverarbeitung 17 einen Interrupt und PEC-Transfer S5 an der Zahnposition TR+Offset als Beginn eines Segments für die Aussetzererkennung. Dieses Signal S5 wird einem Operationsverstärker 21 zugeführt, der über einen Timer T2 (22) ein aus dem Signal S2 mittels eines Operationsverstärkers 23 gebildetes Signal S6 zuführt. Dem Verstärker 23 wird dabei neben dem Signal S2 auch noch der Inhalt des Core-Timers T3 (24) zugeführt, der Input-Clock-Signale von 800 Nanosekunden verarbeitet.The software processing 17 ultimately supplies drive signals AS for the engine functions such as injection, ignition, etc. Further provides the software further processing 17 an interrupt and PEC transfer S5 at the tooth position TR + offset as the beginning of a segment for misfire detection. This signal S5 becomes an operational amplifier 21 supplied via a timer T2 ( 22 ) from the signal S2 by means of an operational amplifier 23 formed signal S6 supplies. The amplifier 23 In addition to the signal S2, the content of the core timer T3 (FIG. 24 ), which processes input clock signals of 800 nanoseconds.

Der Timer T3 ist ein rundlaufender Zeitzähler (Core-Timer) mit der Auflösung 800 Nanosekunden (Input-Clock 800 ns). An jeder negativen Zahnflanke wird dessen Inhalt per Capture-Mode im Timer T2 gespeichert, wobei der Timer T2 ebenfalls ein rundlaufender Zeitzähler mit einer Auflösung von 800 Nanosekunden ist. Die Speicheraktion benötigt zur Laufzeit keinerlei Rechenleistung, da hier eine Hardware-Einheit des 80167-Rechners verwendet wird. An der negativen Flanke des Zahns TR+Offset wird per Interrupt und PEC-Transfer der Stand des Timers T2, der den exakten T3-Stand an der Zahnflanke enthält, in eine RAM-Zelle gespeichert. Um die erforderliche Genauigkeit zu gewährleisten, muss der Interrupt und der damit verbundene PEC-Transfer spätestens bis zur nächsten negativen Flanke stattfinden, bei 10.000 Umdrehungen pro Minute, also innerhalb von 100 Mikrosekunden. Diese Interrupt-Antwortzeiten sind auch in Systemen möglich, in denen das Betriebssystem ERCOS eingesetzt wird.Of the Timer T3 is a continuous time counter (core timer) with a resolution of 800 Nanoseconds (input clock 800 ns). At every negative tooth flank becomes its content via capture mode stored in the timer T2, wherein the timer T2 is also a continuous time counter with a resolution of 800 nanoseconds. The storage action does not need anything at runtime Computing power, since here is a hardware unit of the 80167 computer is used. At the negative edge of the tooth TR + offset is determined by Interrupt and PEC transfer the state of the timer T2, which is the exact one Contains T3 stand on the tooth flank, stored in a RAM cell. To the required accuracy to ensure, the interrupt and the associated PEC transfer must be at the latest until next negative flank, at 10,000 revolutions per minute, So within 100 microseconds. These interrupt response times are also possible in systems in which the operating system ERCOS is used.

Durch diese Art der Signalverarbeitung entsteht am Ausgang des Verstärkers 21 ein Signal S7 mit einer Auflösung von 800 Nanosekunden und einer Genauigkeit von 800 Nanosekunden, das in der RAM-Zelle 25 speicherbar ist und beispielsweise für die Aussetzererkennung AE verwendet wird. Das für die Aussetzererkennung verwendete Signal S7 ist dabei erfindungsgemäß höher aufgelöst, als des für die übrigen Funktionen in der SW-Weiterverarbeitung verwendete Signal und kann ohne Zusatz-Hardware bereitgestellt werden.This type of signal processing occurs at the output of the amplifier 21 a signal S7 with a resolution of 800 nanoseconds and an accuracy of 800 nanoseconds in the RAM cell 25 is storable and is used for example for the misfire detection AE. The signal S7 used for the misfire detection is inventively higher resolution than the signal used for the other functions in the SW further processing and can be provided without additional hardware.

Claims

Vorrichtung zur Signalaufbereitung, mit einer Recheneinrichtung, insbesonders einem Mikroprozessor, die bzw. der das Signal auswertet und wenigstens zwei Eingänge aufweist, denen das auszuwertende Signal jeweils zugeführt wird, wobei zwei voneinander unabhängige Signalverarbeitungseinheiten vorhanden sind, an deren Ausgang Signale entstehen, die einander mittels eines Operationsverstärkers überlagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die überlagerten Signale einer Speicherzelle zugeführt werden und diese Speicherzelle mit einer ergänzenden Signalauswertung in Verbindung steht.Apparatus for signal processing, comprising a computing device, in particular a microprocessor, which evaluates the signal and has at least two inputs to which the signal to be evaluated is respectively supplied, wherein two independent signal processing units are present at whose output signals are produced by means of each other an operational amplifier are superimposed, characterized in that the superimposed signals are supplied to a memory cell and this memory cell is in communication with a supplementary signal evaluation.

Vorrichtung zur Signalverarbeitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Mikroprozessor eine Hardware-Aufbereitungsschaltung vorgeschaltet ist, an deren Ausgang ein Rechtecksignal auftritt, das ausgewertet wird.Signal processing device according to claim 1, characterized in that the microprocessor precedes a hardware conditioning circuit is at the output of a square wave occurs, which evaluated becomes.

Vorrichtung zur Signalverarbeitung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Signalverarbeitungseinheiten einen Flankendetektor aufweisen, der auf vorgebbare Signalflanken anspricht.Signal processing device according to claim 1 or 2, characterized in that both signal processing units have an edge detector which responds to predetermined signal edges.

Vorrichtung zur Signalaufbereitung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Signalverarbeitungseinheit eine erste Timereinheit, insbesonders einen ersten Zähler T1 umfasst und die zweite Signalverarbeitungseinheit eine zweite Timereinheit, mit einer gegenüber der ersten Timereinheit erhöhten Quantisierung.Apparatus for signal conditioning according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the first signal processing unit a first timer unit, in particular a first counter T1 and the second signal processing unit comprises a second timer unit, with one opposite increased the first timer unit Quantization.

Vorrichtung zur Signalaufbereitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Timereinheit wenigstens einen zweiten Zähler T2 und einen dritten Zähler T3 umfaßt, wobei der dritte Zähler T3 ein rundlaufender Zeitzähler mit hoher Auflösung ist.Apparatus for signal conditioning according to claim 4, characterized in that the second timer unit at least a second counter T2 and a third counter T3 includes the third counter T3 a continuous time counter with high resolution is.

Vorrichtung zur Signalaufbereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bestandteil eines Steuergerät einer Brennkraftmaschine ist.Device for signal conditioning according to one of previous claims, characterized in that it is part of a control unit of a Internal combustion engine is.

Verfahren zur Signalaufbereitung, dadurch gekennzeichnet, dass es insbesonders in einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 abläuft, wobei das auszuwertende Signal zwei unterschiedlichen Signalverarbeitungseinheiten zugeführt wird, wobei eine der Signalverarbeitungseinheiten einen rundlaufenden Zeitzähler T3 umfasst, der an jeder vorgebbaren Signalflanke seinen Inhalt per Capture-Mode im Zähler T2 speichert, wodurch der Stand des Zählers T2 jeweils den exakten Zählerstand angibt und dieser Zählerstand in einem RAM-Speicher gespeichert wird.Signal conditioning method, characterized that in particular in a device according to one of claims 1 to 6 expires, wherein the signal to be evaluated two different signal processing units supplied is, wherein one of the signal processing units has a continuous time counter T3, which at every predetermined signal edge its content via capture mode in the counter T2 stores, whereby the state of the counter T2 respectively the exact meter reading indicates and this count is stored in a RAM memory.

Verfahren zur Signalaufbereitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das auszuwertende Signal das Kurbelwellensignal bei einer Brennkraftmaschine ist, das in der ersten Signalverarbeitungseinheit mit grober Quantisierung über die Hardware-Capture-Einheit des Mikroprozessors erfaßt wird und zusätzlich zur Signalverfeinerung der mit einer zweiten Hardware-Capture-Einheit verbundenen höher quantisierten Timer-Einheit zugeführt wird.Signal conditioning method according to claim 7, characterized in that the signal to be evaluated, the crankshaft signal in an internal combustion engine that is in the first signal processing unit with coarse quantization over the hardware capture unit of the microprocessor is detected and additionally to refine the signal associated with a second hardware capture unit quantized higher Timer unit is supplied.

Verfahren zur Signalaufbereitung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zur genauen Erfassung der Segmentzeit eingesetzt wird und zur Aussetzererkennung ausgewertet wird.Signal conditioning method according to claim 8, characterized in that it is for accurately detecting the segment time is used and evaluated for misfire detection.

Verfahren zur Signalaufbereitung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur genauen Erfassung der Segmentzeit an jeder negativen Flanke des Kurbelwellensignales der Inhalt des Zählers T3 per Capture-Mode im Zähler T2 gespeichert wird, dass an der nagativen Flanke tr+Offset der Stand des Zählers T2 der dem exakten Zählerstand des Zählers T3 entspricht, per Interrupt und PEC-Transfer in einem Speicher abgelegt wird.Signal conditioning method according to claim 9, characterized in that for the accurate detection of the segment time at each negative edge of the crankshaft signal the content of the counter T3 via capture mode in the counter T2 is stored at the negative edge tr + offset the state of the meter T2 of the exact meter reading of counter T3 corresponds, by interrupt and PEC transfer in a memory is filed.

Verfahren zur Signalaufbereitung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Speicher eine RAM-Zelle ist.Signal conditioning method according to claim 10, characterized in that the memory is a RAM cell.

Verfahren zur Signalaufbereitung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Inhalt des Speichers, insbesonders der RAM-Zelle der weiteren Verarbeitung zugeführt wird und insbesonders in Verbindung mit einer Aussetzererkennung verwendet wird.Signal conditioning method according to claim 10 or 11, characterized in that the contents of the memory, in particular, the RAM cell is supplied for further processing and especially used in conjunction with misfire detection becomes.