DE3622822C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Maschine
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie es beispielsweise in der DE
29 03 978 A1 beschrieben ist.
Aus der DE 31 11 126 A1 ist es bekannt, nach dem Erkennen einer Störung, aus
einem zweiten Speicher Ersatzwerte zu lesen und mit diesen die Maschine zu
steuern.
Ein Beispiel einea herkömmlichen Maschinensteuerungssystems ist auch in der
offengelegten japanischen Patentveröffentlichung JP 54-112 A offenbart.
In diesem Maschinensteuerungssystem wird ein Korrekturfaktor gespeichert, und
Steuerungswerte werden in optimaler Weise durch den Korrekturfaktor korrigiert.
Bei diesem Verfahren wird die Steuerungsgenauigkeit durch richtiges Bestimmen
eines Korrekturfaktors verbessert. Bei diesem herkömmlichen System wird der
Korrekturfaktor in einem RAM eines Digitalcomputers gehalten.
Durch Störungen, Instabilitäten oder ähnliches können die Steuerparameter in der
ersten Speichereinrichtung fehlerhaft sein, so daß eine Steuerung der Maschine mit
diesen Steuerparametern nicht mehr möglich ist.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine fehlerhafte Steuerung zu verhindern,
die durch einen anomalen Steuerparameter (=Korrekturfaktor) verursacht werden
könnte.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Eine vorteilhafte vorrichtungsmäßige Ausgestaltung bzw. Weiterbildung der Erfindung ist Gegenstand
des Anspruchs 2.
Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung sind in
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit der Zeichnung angegeben. Darin zeigt
Fig. 1 ein Flußdiagramm, das eine Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung zeigt, worin ein Korrekturfaktor
neu geschrieben wird,
Fig. 2 ein Systemblockdiagramm,
Fig. 3 ein Kennliniendiagramm, das eine Maschinensollge
schwindigkeit über der Wassertemperatur zeigt,
Fig. 4 ein Kennliniendiagramm eines Tastverhältnisses des
Ausgangspulses über der Wassertemperatur,
Fig. 5 ein Blockdiagramm, das eine Entsprechung zwischen
den Segmenten von ROM und RAM zeigt,
Fig. 6 ein Flußdiagramm, das eine lernende Steuerung zeigt,
Fig. 7 ein Diagramm zum Erläutern der Betriebsweise von
Fig. 6 und
Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Geschwindigkeitssteuerung
der Maschine im Leerlaufzustand zeigt.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in dem
Blockdiagramm von Fig. 2 gezeigt. Eine zentrale Verarbeitungs
einheit (CPU) 12, ein Speicher mit wahlfreiem Zugang (RAM)
14, der mit einer Batteriespannung versorgt gehalten wird,
und ein Festwertspeicher (ROM) 16 sind verbunden mit einem
Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 durch eine Sammelschienenleitung
20. Der Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 wird versorgt mit einem
der Ausgänge von Analogsensoren 22, 24, 26, die durch einen
Multiplexer 28 ausgewählt und durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 30 umgesetzt
werden. Weiterhin ist der Eingangs-Ausgangs-Kreis
18 verbunden mit einem Ausgang eines Rotationswinkel
sensors 32, der einen Puls mit der Rotation der Kurbelwelle
erzeugt. Die Maschinengeschwindigkeit wird von diesem Puls abgeleitet.
Eine Spule 34 eines elektronisch gesteuerten Ver
gasers wird auf der anderen Seite gesteuert gemäß dem Tast
verhältnis des Pulses, das durch die oben erwähnten Eingänge
bestimmt wird. Mit dem Anwachsen des Tastverhältnisses des
Pulses steigert die Spule 34 den Kraftstoffbetrag, der der
Maschine zugeführt wird. Durch Erhöhen des Tastverhältnisses
des Pulses zu der ISC (Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung)-
Spule 36 kann auf der anderen Seite die Rotationsgeschwindig
keit der Maschine im Leerlaufzustand vergrößert werden.
Die vorliegende Erfindung, die auf verschiedenen Steuerungen
anwendbar ist, wird unten erläutert unter Bezugnahme auf die
Leerlaufgeschwindigkeitssteuerung der Maschine. Fig. 3 ist
ein Kennliniendiagramm, das eine Maschinensollgeschwindig
keit NR über der Maschinenkühlwassertemperatur als ein Para
meter zeigt. Um diese Kennlinien zu erhalten, wird der Puls,
der an die ISC-Spule 36 angelegt wird, gesteuert in der Art
des Basis-Tastverhältnisses, das in Fig. 4 gezeigt ist.
Teilweise wegen der Kennlinienstreuung von Maschinen und
wegen einer profanen Veränderung, hat eine gegebene Maschine
nicht immer die gleiche Kennlinie, wie in Fig. 3 gezeigt,
selbst wenn sie in der Art, die in Fig. 4 gezeigt ist, ge
steuert wird. Für jede Maschine ist es deswegen notwendig,
daß das tatsächliche Steuerungstastverhältnis korrigiert
wird auf der Basis des Basis-Tastverhältnisses DR. Für diesen
Zweck wird, wie in Fig. 5 gezeigt, das Basis-Tastverhältnis
DR in 8 Klassen in Übereinstimmung mit der Wassertemperatur
aufgeteilt und in dem ROM 16 gespeichert. In Entsprechung
damit werden 8 unterteilte Bereiche in dem RAM 14 vorgesehen
zum Speichern der korrigierten Steuerungstastverhältnisse,
die jeweils dem Basis-Tastverhältnis DR entsprechen. Unter
normalen Bedingungen werden die Werte, die in dem RAM 14
gespeichert sind, für die Maschinengeschwindigkeitssteuerung
verwendet. Der Wert, der in dem RAM 14 gespeichert ist, kann
jedoch aus dem einen oder anderen Grund anormal werden. Falls
der Wert, der in dem RAM 14 gespeichert ist, anormal ist, werden
die Werte in dem ROM 16 in den RAM 14 geschrieben, um die
Korrektur des Steuerungstastverhältnisses neu zu starten.
Ein Flußdiagramm zum Korrigieren des Steuerungstastver
hältnisses, das auf dem oben erwähnten Konzept basiert, ist
in Fig. 1 gezeigt. Wenn Leistung zu der CPU 12 zugeführt
wird, wird das Verfahren gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 1
ausgeführt. Die Initialisierung des Eingangs-Ausgangs-Kreises
18 wird ausgeführt bei Schritt 102, gefolgt von Schritt 104
zum Auswählen der Klasse "1" des RAM 14. Der gespeicherte
Wert von Klasse "1" wird gelesen vom RAM (1), und der
Schritt 106 entscheidet, ob der Wert von RAM (1) in dem
Bereich zwischen einem Wert, der um α 1 kleiner ist als
der Wert von ROM (1), der der Klasse "1" von ROM 16 entspricht,
und einen Wert, der um α 1 größer ist als der
ROM (1), der in diesem Bereich gelegen ist, dieser spezielle
Wert wird als normal bestimmt. Schritt 108 entscheidet, ob
die Entscheidungen in allen RAM-Klassen abgeschlossen sind,
und wenn sie noch nicht geendet haben, schreitet der nächste
Schritt 110 zu der nächsten Klasse vor, um die gleiche Ent
scheidung zu treffen. Wenn alle Werte der Klassen des
RAM 14 innerhalb eines vorbestimmten Bereiches der jeweiligen
Klassen des ROM 16 gelegen sind, werden die Werte, die in
dem RAM gespeichert sind, als zuverlässig betrachtet und
das Verfahren von Fig. 1 wird abgeschlossen. Falls Schritt
106 entscheidet, daß die Werte, die in dem RAM 14 gehalten
werden, außerhalb des Bereiches, der auf den Werten des
ROM 16 basiert, gelegen sind, werden im Gegensatz dazu die
anderen Klassen ebenfalls als unzuverlässig betrachtet, so
daß Schritt 112 alle Werte, die in dem RAM 14 gespeichert
sind, durch die Werte des Basis-Tastverhältnisses des ROM 16
ersetzt, um dabei die lernende Steuerung, die unten er
wähnt wird, zu starten.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die lernende
Steuerung zeigt. Schritt 120 liest eine Maschinen
sollgeschwindigkeit NR aus der Tabelle des ROM 16 auf der
Basis des Ausgangs des Wassertemperatursensors 24 aus und
bestimmt die Differenz davon von der tatsächlichen Maschinen
geschwindigkeit N, entscheidet, ob die Differenz nicht
größer ist als ΔN. Wenn dieser Wert größer ist als ΔN,
bewirkt Schritt 124 die Rückführsteuerung zum Verändern des
Pulstastverhältnisses zu dem ISC-Spulenventil 36 durch einen
vorbestimmten Wert. Diese Rückführsteuerung ist eine ge
schlossene Schleifensteuerung zum Aufrechterhalten der Leer
laufgeschwindigkeit in einem vorbestimmten Wert. Der Ver
fahrensfluß von Fig. 6 wird in regelmäßigen Zeitintervallen
ausgeführt. Mit dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitlänge
wird deswegen der Schritt 120 erneut ausgeführt. Wenn
Schritt 120 entscheidet, daß die Differenz zwischen der
tatsächlichen Messung und dem Sollwert nicht größer ist als
ΔN, entscheidet Schritt 126, ob die vorbestimmte Zeit
Δt verstrichen ist durch Zählen der Anzahl von Ausführungen
des Verfahrensflusses von Fig. 6. Wenn die vorbestimmte
Zeit verstrichen ist, wird entschieden, ob das Tastver
hältnis des Ausgangspulses zu der ISC-Spule 36 innerhalb
eines vorbestimmten Bereiches ist, d. h. der Wert, der in
dem ROM 16 gespeichert ist, ±α 2, und wenn er innerhalb
dieses Bereiches ist, wird das betreffende Tastverhältnis
in dem RAM 14 durch Schritt 130 gespeichert. Das Lesen von
ROM 16 oder Schreiben in RAM 14 bei Schritten 128 und
130 wird bewirkt für jede Klasse, die durch den Ausgang
des Wassertemperatursensors bestimmt wird. Wenn die Be
dingungen in Schritt 126 nicht passend sind, be
wirkt Schritt 124 erneut die Rückführsteuerung. Wenn die
Bedingungen bei Schritt 124 nicht passend sind, wird
andererseits das Schreiben des RAM 14 nicht be
wirkt.
Die Betriebsweise des Flußdiagramms in Fig. 6 wird in Fig.
7 gezeigt. Wenn die tatsächliche Messung N in den Variations
bereich ΔN der Maschinensollgeschwindigkeit NR eintritt,
wird die Dauer davon gemessen. Während der Periode vom Zeit
punkt t 1 bis t 2 hat der Zeitablauf Δt nicht erreicht, und
deswegen wird das Schreiben im RAM 14 nicht bewirkt.
Andererseits ist die Zeitlänge von dem Zeitpunkt t 3
bis t 4 so lang, daß der Wert DP des Ausgangstastverhältnisses
Daus zu der ISC-Spule 36 mit dem Ablauf der Zeit t von dem
Zeitpunkt t 3 in der Klasse von RAM 14 gespeichert wird, die
auf der Wassertemperatur basiert, als ein korrektes
Steuertastverhältnis.
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm in einer Maschinenbetriebsweise,
so wie ein Aufwärmen der Maschine, worin der Wert des RAM
14 verwendet wird. Die rückführungslose Steuerung ist eine
Betriebsweise, in der eine leerlaufende Betriebsweise auf
rechterhalten wird, bis die Wassertemperatur eine vorbe
stimmte Temperatur erreicht. Die Entscheidung, ob die
Steuerung rückführend oder rückführungslos ist, wird ent
sprechend den Bedingungen der leerlaufenden Betriebsweise
und der Wassertemperatur gemacht. Schritt 142 entscheidet,
ob eine Rückführung oder eine rückführungslose Steuerung
verwendet wird. Wenn Schritt 142 gemäß den Betriebsbedingungen
entscheidet, daß eine Betriebsweise für Rückführsteuerung
verwendet wird, dann schreitet das Verfahren zu dem Fluß
von Fig. 6 weiter, wie in Schritt 144 gezeigt. Wenn eine
rückführungslose Steuerung verwendet wird, liest auf der
anderen Seite Schritt 146 das Tastverhältnis von der Klasse
des RAM 14, das durch die Wassertemperatur bestimmt wird
und entscheidet, ob der spezielle Wert in einem vorbe
stimmten Bereich der entsprechenden Klasse des ROM gelegen
ist. Wenn er innerhalb des vorbestimmten Bereichs der ent
sprechenden Klasse des ROM ist, addiert Schritt 148 den
Kompensationswert β abhängig von den anderen Betriebsbedingungen
zu dem Wert, der in dem RAM gespeichert ist, und legt ihn
an den Eingangs-Ausgangs-Kreis 18 an. Der Puls eines Tast
verhältnisses, das auf diesem Ausgang basiert, wird an die
ISC-Spule 36 angelegt. Als ein Ergebnis wird der Luftbe
trag, der der Maschine im Leerlaufzustand zugeführt wird,
gesteuert. Wenn die Bedingungen versäumen, bei Schritt 146
passend zu sein, addiert im Gegensatz dazu Schritt 150 den
Kompensationswert β zu dem Wert, der in dem ROM gespeichert
ist und legt ihn an den Eingangs-Ausgangs-Kreis 150 an. Auf
diese Art wird eine zuverlässige Steuerung verwirklicht.
Abgesehen von der vorangegangenen Beschreibung, die die
Steuerung einer Leerlaufmaschinengeschwindigkeit betrifft,
kann die vorliegende Erfindung natürlich mit gleichem
Effekt auf andere Maschinensteuerungsparameter anwendbar
sein, sowie in der Kraftstoff-Einspritzungs-Steuerung,
Zündzeitpunktssteuerung und Abgas-Rückführ-Steuerung.
Claims (3)
1. Verfahren zur Steuerung einer Maschine mit entsprechenden
Steuerwerten, wobei
- - Betriebsbedingungen der Maschine detektiert werden;
- - Steuerparameter in einer ersten Speichereinrichtung (14) gespeichert werden;
- - die Steuerwerte aufgrund der Steuerparameter entsprechend den detektierten Betriebsbedingungen ermittelt werden und
- - die Maschine durch Verwendung der Steuerwerte gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß Referenzsteuerparameter in einer zweiten Speichereinrichtung (16) gespeichert werden;
- - daß die Steuerparameter in der ersten Speichereinrichtung (14) mit den Referenzsteuerparametern in der zweiten Speichereinrichtung (16) verglichen (128) werden und
- - daß die Steuerparameter durch die Referenzsteuerparameter zum Erzeugen der Steuerwerte ersetzt (150) werden, wenn eine Differenz zwischen den Steuerparametern und den Referenzsteuerparametern außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Speichereinrichtung
(14) ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff
(RAM) ist, daß die zweite Speichereinrichtung (16) ein
Festwertspeicher (ROM) ist und daß eine Prozessoreinheit
(CPU) zum Steuern der Maschine,
zum Vergleichen der Steuerparameter
mit den Referenzsteuerparametern und
zum Ersetzen der Steuerparameter durch
die Referenzsteuerparameter eingesetzt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |