DE3702112A1

DE3702112A1 - Verfahren und anordnung zur einstellung eines digitalen reglers

Info

Publication number: DE3702112A1
Application number: DE19873702112
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Reisch; Heinz-Friedrich Ohm; Gerald Helmstaedter
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1987-01-24
Filing date: 1987-01-24
Publication date: 1988-08-04

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schal tungsanordnung zur Einstellung eines digitalen Reg lers, bei welchem zur Speicherung von digitalen Re gelparametern ein Nur-Lese-Speicher vorgesehen ist.

Viele Regelaufgaben werden durch digitale Regler wahrgenommen, bei welchen ein Mikrocomputer und ein Nur-Lese-Speicher vorgesehen sind. Dabei enthält der Nur-Lese-Speicher das für die Regelung erforderliche Programm einschließlich digitaler Regelparameter. Gegenüber anderen Speichern haben die Nur-Lese-Spei cher den Vorteil, daß zur Aufrechterhaltung der In formationen keine ständige Energiezufuhr erforder lich ist und daß ein unerwünschtes Verändern der gespeicherten Informationen durch Fehler beim Pro grammablauf oder durch elektrische Störungen ausge schlossen ist. Gegenüber sogenannten Massespeichern haben die Nur-Lese-Speicher den Vorteil des schnel len Zugriffs zu den Informationen. Wegen dieser Ei genschaften werden Regler mit Nur-Lese-Speichern unter anderem in Kraftfahrzeugen eingesetzt, bei spielsweise zur Regelung der Kraftstoffzufuhr, in sogenannten E-Gas-Anlagen, bei Geschwindigkeitsregel anlagen oder zur Regelung des Lambda-Wertes.

Bei der Erprobung derartiger Regler hat sich jedoch die feste Speicherung der Parameter sowie eine Er mittlung von digitalen Regelparametern aus den bei der Erprobung zunächst anfallenden Daten als aufwen dig herausgestellt. Aufgabe der vorliegenden Erfin dung ist es, ein Verfahren und eine Anordnung zur Einstellung eines digitalen Reglers anzugeben, bei welchem mit geringem Aufwand digitale Regelparameter ermittelt und optimiert werden können.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a) anstelle des Nur-Lese-Speichers wird ein Schreib- Lese-Speicher angeschlossen,
b) mit dem digitalen Regler wird ein Personalcompu ter verbunden, in welchem ein Programm zur Errech nung der digitalen Regelparameter vorhanden ist,
c) der digitale Regler wird erprobt,
d) durch die Erprobung gewonnene verbesserte Regel parameter werden in digitale Regelparameter umge rechnet und
e) die durch, gegebenenfalls wiederholte, Anwendung der Schritte c) und d) ermittelten Regelparameter werden zunächst in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt und später in einen Nur-Lese-Speicher übertragen.

Beispielsweise bei der Einstellung von digitalen Reg lern für Kraftfahrzeuge hat das erfindungsgemäße Ver fahren den Vorteil, daß die Erprobung der Regler sowie die Eingabe von neuen Regelparametern, welche die Erprobungsergebnisse berücksichtigen, direkt bei einer Erprobungsfahrt vorgenommen werden können. Der Erfolg der neu festgelegten Regelparameter kann un mittelbar danach gemessen werden. Erforderlichen falls können die Regelparameter solange geändert werden, bis das Regelverhalten des Reglers zusammen mit dem Kraftfahrzeug optimal ist.

Dabei ist das Programm für den Personalcomputer der art gestaltet, daß die Eingaben, welche zur Änderung der Regelparameter führen, mit Werten erfolgen, die von analogen Reglern bekannt sind. Eine Umrechnung der für die digitalen Regler erforderlichen digita len Parameter erfolgt automatisch, beispielsweise die Umwandlung von Dezimalzahlen in hexadezimale Gleitkommazahlen.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem in dem Nur-Lese-Speicher ferner ein Programm zum Betrieb eines den digitalen Regler bildenden Mikrocomputers abgelegt ist, besteht darin, daß der Schreib-Lese-Speicher über eine Logikschaltung mit dem Mikrocomputer und mit dem Nur-Lese-Speicher ver bunden wird und daß über die Logikschaltung das Pro gramm und gegebenenfalls bereits im Nur-Lese-Spei cher abgelegte digitale Regelparameter in den Schreib-Lese-Speicher übertragen werden.

Da bei den meisten der eingangs erwähnten digitalen Regler im gleichen Schreib-Lese-Speicher sowohl das Programm als auch die Parameter abgelegt sind, ist es mit dieser Weiterbildung leicht möglich, bei der Erprobung den Mikrocomputer des Reglers mit dem für die spätere Verwendung vorgesehenen und im Nur-Lese- Speicher abgespeicherten Programm arbeiten zu las sen. Dabei ist es nicht erforderlich, weitere Maßnah men zur Bereitstellung des gleichen Programms zu treffen.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß eine Schaltung vorgesehen ist, welche einen Schreib-Lese- Speicher und eine Logikschaltung umfaßt und an den Mikrocomputer anschließbar ist, und daß an den Mikro computer ferner ein Personalcomputer anschließbar ist, welcher mit einem Massespeicher für ein Pro gramm zur Ermittlung der digitalen Regelparameter versehen ist. Eine derartige Schaltung kann leicht an einen bereits in einem Fahrzeug montierten Regler angeschlossen werden. Mikrocomputer für den mobilen Einsatz sind im Handel verfügbar.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä ßen Anordnung besteht darin, daß eine bidirektionale Datenverbindung zwischen dem Personalcomputer und dem Mikrocomputer vorgesehen ist. Diese Datenverbin dung kann unter anderem dazu dienen, vom Mikrocompu ter zum Personalcomputer jeweils Daten, die den aktu ellen Regelzustand betreffen, zu übertragen und einer Anzeigevorrichtung zuzuführen.

Damit kann während einer Erprobungsfahrt nicht nur das Verhalten des Systems Regler-Fahrzeug beobachtet werden, sondern es sind auch interne Vorgänge im Reg ler erfaßbar.

Die bidirektionale Datenleitung kann in vorteilhaf ter Weise dazu genutzt werden, daß vom Personalcompu ter zum Mikrocomputer digitale Regelparameter sowie Anweisungen zur Ablage der digitalen Regelparameter im Schreib-Lese-Speicher übertragen werden.

Ferner ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß im Personalcomputer bzw. in einem dem Personalcomputer zugeordneten Massespeicher ein Programm mit einer interaktiven Bedienerführung vorgesehen ist. Dadurch wird die Bedienung der erfindungsgemäßen Anordnung weiter vereinfacht, so daß bei der Erprobung Zeit gespart wird und sich geringere Fehlermöglichkeiten ergeben. Auch eine Bedienung der erfindungsgemäßen Anordnung durch Personen, welche mit dem einzustel lenden Regler als solchem nicht besonders vertraut sind, ist möglich.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines bekannten digitalen Reglers und

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Systems in Verbindung mit einem bekannten Regler.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der im wesentlichen aus einem Mikrocomputer 1 und einem Nur-Lese-Speicher 2 (ROM) gebildete Regler 3 ist an sich bekannt und braucht im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung im einzelnen nicht erläu tert zu werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß der Mikrocomputer 1 ein sogenannter Single-Chip- Computer sein kann, der einen Datenbusanschluß 4 sowie weitere Eingänge 5 und Ausgänge 6 umfaßt. Wei tere Anschlüsse für Stellglieder und Meßwertgeber sind nicht dargestellt. Bei den am häufigsten vorkom menden Stückzahlen kommt als Nur-Lese-Speicher ein elektrisch oder optisch programmierbarer Speicher (E-PROM, PROM) in Frage.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird zur Einstellung der Regelparameter anstelle des Nur-Lese-Speichers 2 an das Bussystem 4 des Reglers 3 eine Schaltung 14 ange schlossen, die aus einer Logikschaltung 7, dem Nur- Lese-Speicher 2, einem Schreib-Lese-Speicher 8 und einem weiteren Nur-Lese-Speicher 9 besteht. Außerdem wird an die Ein- und Ausgänge 5, 6 des Mikrocompu ters ein Personalcomputer angeschlossen, dessen Pro gramm auf einer im Laufwerk 11 befindlichen Diskette gespeichert ist. Nach dem Einschalten des Reglers 3 wird mit Hilfe eines im zusätzlichen Nur-Lese-Spei cher 9 gespeicherten Programms der Inhalt des Nur- Lese-Speichers 2 über die Logikschaltung 7 in den Schreib-Lese-Speicher 8 übertragen. Außerdem wird das auf der Diskette im Laufwerk 11 gespeicherte Pro gramm in den Personalcomputer 10 geladen. Auf dem Bildschirm 12 erscheint eine Bildschirmmaske zur Ein gabe von Befehlen.

Stellt sich nun bei der Erprobung des mit dem Regler 3 versehenen Fahrzeugs heraus, daß Regelparameter änderungsbedürftig sind, so werden diese in den Per sonalcomputer 10 eingegeben, wo sie in digitale Re gelparameter umgewandelt werden. Über die Datenlei tung 13, den Mikrocomputer 1 sowie die Logikschal tung 7 werden die neuen digitalen Regelparameter in den Schreib-Lese-Speicher 8 eingeschrieben, wo sie ohne Zeitverzug der Regelung zugrundegelegt werden. Es ist also während des Betriebs des Regelsystems eine Änderung der Regelparameter möglich. Sind die Regelparameter soweit verbessert, daß das System Regler-Fahrzeug das erwünschte Verhalten zeigt, so werden die ermittelten Regelparameter auf der Disket te gespeichert. Bei der späteren Serienfertigung des Reglers 3 kann der Nur-Lese-Speicher 2 entsprechend programmiert werden.

Sowohl diese Daten als auch andere während der Erpro bung angefallene Daten können im Sinne einer Dokumen tation gespeichert und beispielsweise bei späteren Weiterentwicklungen ausgewertet werden. Die Schal tung 14 kann in einfacher Weise als Steckmodul ausge führt sein, so daß sie sich leicht an den eingebau ten Regler 3 anschließen läßt. Als Personalcomputer sind geeignete Modelle im Handel, die sich leicht in einem Kraftfahrzeug installieren lassen und auch für Batteriebetrieb geeignet sind.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung eines digitalen Reg lers, bei welchem zur Speicherung von digitalen Re gelparametern ein Nur-Lese-Speicher vorgesehen ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in dem Nur-Lese- Speicher ferner ein Programm zum Betrieb eines den digitalen Regler bildenden Mikrocomputers abgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schreib-Lese- Speicher über eine Logikschaltung mit dem Mikrocompu ter und mit dem Nur-Lese-Speicher verbunden wird und daß über die Logikschaltung das Programm und gegebe nenfalls bereits im Nur-Lese-Speicher abgelegte digi tale Regelparameter in den Schreib-Lese-Speicher übertragen werden.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schal tung (14) vorgesehen ist, welche einen Schreib-Lese- Speicher (8) und eine Logikschaltung (7) umfaßt und an den Mikrocomputer (1) anschließbar ist, und daß an den Mikrocomputer (1) ferner ein Personalcomputer (10) anschließbar ist, welcher mit einem Massespei cher für ein Programm zur Ermittlung der digitalen Regelparameter versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß eine bidirektionale Datenverbindung (13) zwischen dem Personalcomputer (10) und dem Mikrocom puter (1) vorgesehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß vom Mikrocomputer (1) zum Personalcomputer (10) jeweils den aktuellen Regelszustand betreffende Daten übertragbar sind und daß die Daten einer Anzei gevorrichtung (12) zuführbar sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß vom Personalcomputer (10) zum Mikrocomputer (1) digitale Regelparameter sowie Anweisungen zur Ablage der digitalen Regelpara meter im Schreib-Lese-Speicher (8) übertragbar sind.

7. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß im Personalcomputer (10) bzw. in einem dem Personalcomputer (10) zugeord neten Massespeicher ein Programm mit einer interak tiven Bedienerführung vorgesehen ist.