DE3711467C2 - - Google Patents
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- F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
- F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
- F16H61/0006—Electronic control units for transmission control, e.g. connectors, casings or circuit boards
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
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- F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
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- F16H2061/0255—Solenoid valve using PWM or duty-cycle control
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- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/1208—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures with diagnostic check cycles; Monitoring of failures
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- F16H61/12—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures
- F16H2061/122—Avoiding failures by using redundant parts
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- F16H2061/126—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is the controller
- F16H2061/1268—Electric parts of the controller, e.g. a defect solenoid, wiring or microprocessor
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- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
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- G05B2219/2208—Each processor controls a different function of the machine
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Description
Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuer
einrichtung für eine Antriebsanlage, insbesondere
von Fahrzeugen, nach dem Oberbegriff das Anspruchs 1.
Eine solche Steuereinrichtung ist aus der
DE-OS 30 25 054 bekannt.
Trotz hoher Arbeitsgeschwindigkeiten der bekannten
Steuereinrichtungen und Mikrocomputer bestehen wesentliche
Zeitunterschiede zwischen dem Auftreten einer
bestimmten Betriebssituation und dem Zeitpunkt, zu
welchem in Abhängigkeit von der Betriebssituation
bestimmte Steuermaßnahmen oder Regelmaßnahmen erfolgen.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,
die Zeitverzögerung weitgehend zu verkürzen, welche
zwischen dem Auftreten eines bestimmten neuen Betriebs
zustandes und dem Beginn einer in Abhängigkeit davon
auszuführenden Reaktionshandlung vergeht. Durch die
Erfindung soll somit weitgehend eine "Echtzeitregelung"
geschaffen werden. Es sollen auch komplexere Regelkurven
in akzeptabler Zeit noch realisiert werden
können. Außerdem soll eine gewisse Redundanz geschaffen
werden, welche ein integriertes Diagnoseprogramm
effektiver wirken läßt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch wird der zweite
Mikrocomputer nicht durch die Befehlausführungszeiten, die
zum Bilden der Modulationsfrequenz und der dazugehörigen
Pulsbreite nötig sind, in seiner Reaktionszeit
verzögert.
Dadurch wird erreicht, daß beim Auftreten einer Be
triebsveränderung im wesentlichen ohne Verzögerung
sofort Reaktionshandlungen, insbesondere bei auf
tretenden Sollwertabweichungen entsprechende Korrek
turmaßnahmen, vorgenommen werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
erfolgt die Ansteuerung der pulsbreitengesteuerten
Bauelemente in Abhängigkeit von Drehveränderungen pro
Zeiteinheit von Teilen der Antriebsanlage nach der
Übergabe des Schaltauslösecodes.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
kann vorgesehen sein, daß die pulsbreitengesteuerten
Bauelemente nach einer vorprogrammierten zeitlichen
Ablaufsteuerung betätigt werden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, daß die Drehzahl
messung über unterschiedliche Teilungsverhältnisse
bei dem einen Mikrocomputer und dem anderen Mikro
computer erfolgt. Dadurch wird die von der Drehzahl
abhängige Meß-Frequenz dem Teilungsverhältnis ent
sprechend auf eine niedrigere Frequenz herunter
transformiert, was bei einem Periodendauermeßverfahren
geometrische Abweichungen, z.B. bei Zahnrädern, weitgehend
eliminiert.
Vorzugsweise enthält jeder Mikrocomputer der er
findungsgemäßen Steuereinrichtung eine eigene Fehler
diagnoseschaltung zur Erfassung von Fehlern in ihm
selbst und in Peripheriegeräten, und Status-Funktions
codes und Fehlercodes werden ständig über die Daten
leitungen zwischen den beiden Mikrocomputern ausge
tauscht.
Dabei ist es zweckmäßig, daß jeder Mikrocomputer ein
Notprogramm enthält, welches wirksam wird, wenn
Fehler auftreten. Solche Notprogramme können darin
bestehen, daß die Antriebsanlage nur noch bis zu
einer maximalen Drehzahl laufen kann oder nur unter
Einhaltung einer bestimmten Betriebstemperatur usw.
Die Erfindung ergibt eine wesentliche Verkürzung der
Reaktionszeiten der Steuereinrichtung. Die Lösung
dieses Zeitproblems besteht gemäß der Erfindung im
wesentlichen darin, daß mehrere Mikrocomputer vor
handen sind, die alle zur gleichen Zeit, jedoch nach
unterschiedlichen Programmen arbeiten.
Im Rahmen der Erfindung haben die hier verwendeten
Begriffe jeweils folgende Definition:
"Antriebsanlage": Getriebe; Motor, insbesondere Ver
brennungsmotor, Elektromotor, Ölmotor; Turbine.
"Nicht-pulsbreitengesteuerte Bauelemente":
Bauelemente, welche jeweils nur einen
von zwei verschiedenen Schaltzuständen je nach Steuer
signal haben. Dabei handelt es sich insbesondere um
Proportionalventile, Schrittmotoren, Servomotoren, und
ähnliche Stellglieder, die bei Ansteuerung durch ein
Signal jeweils einen von mehreren möglichen festen
Betriebszuständen einnehmen.
"Pulsbreitengesteuerte Bauelemente" sind solche Bau
elemente, deren sie ansteuernde Signale die Form von
Pulsen haben, deren Pulsbreite je nach Signalwert
verschieden breit ist. Die Bauelemente nehmen je nach
Breite der Pulse einen bestimmten Betriebszustand ein.
Solche pulsbreitengesteuerte Bauelemente sind ins
besondere Ventile und Stellglieder, deren Einstell
wert von der Pulsbreite der sie ansteuerenden Signale
abhängig ist.
Das bevorzugte Anwendungsgebiet der elektronischen
Steuereinrichtung nach der Erfindung ist für Antriebs
anlagen von Straßenfahrzeugen. Jedoch können solche
Steuereinrichtungen auch für Antriebsanlagen von
Schiffen, Flugzeugen und stationären Einrichtungen
verwendet werden.
Die "Sollwert-Eingänge" des einen Mikrocomputers haben
Signale von Einrichtungen, bei welchen die Antriebs
anlage verwendet wird, insbesondere Signale zum Bei
spiel von einem Gaspedal, einem Bremspedal, von einem
von Hand schaltbaren Getriebe, von einem vorprogrammiert-
automatisch-schaltbaren Gangwechselgetriebe, und von
ähnlichen den Betrieb der Einrichtung bestimmenden
Elementen.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die
beiliegende Zeichnung anhand eines bevorzugten Aus
führungsbeispiels beschrieben.
Die in der Zeichnung dargestellte elektronische Steuer
einrichtung enthält einen zweiten Mikrocomputer 2
und einen ersten Mikrocomputer 4, die über Daten
leitungen 6, welche einen bidirektionalen Datenbus
bilden, miteinander verbunden sind und gegenseitig
Daten austauschen. Der zweite Mikrocomputer 2 ist an
eine Einrichtung, im vorliegenden Falle ein Straßen
fahrzeug 8, angeschlossen, welches eine Antriebsan
lage 10 enthält. Hierbei ist von dem Fahrzeug 8 ein
Gangwahlschalter 12 zur vorprogrammierten Schaltung
der Antriebsanlage 10 über einen Sollwert-Eingang 14,
ein Gaspedal 16 über einen Sollwert-Eingang 18, und
ein Bremspedal 20 über einen Sollwert-Eingang 22 an
den zweiten Mikrocomputer 2 angeschlossen. Ferner ist
der Mikrocomputer 2 über einen Signalausgang 24 an
eine Warnleuchte 26 und über einen Signalausgang 26
an ein Anzeigegerät 30 des Fahrzeuges 8 angeschlossen.
Die Antriebsanlage 10 besteht bei diesem Ausführungs
beispiel aus einem unter Last automatisch schalt
baren Getriebe für einen Verbrennungsmotor, einen
Elektromotor oder eine Turbine. Die Antriebsanlage
enthält mindestens ein vom zweiten Mikrocomputer 2
gesteuertes nicht-pulsbreitenmoduliertes Bauelement 32.
Dies kann ein Magnetventil, ein Servomotor oder ein
ähnliches Stellglied sein. Vorzugsweise sind für jeden
schaltbaren Gang der Antriebsanlage 10 mindestens ein
solches Bauelement 32 vorgesehen. Ferner enthält die
Antriebsanlage 10 mindestens einen Drehzahlmesser 34,
welcher eine von der gemessenen Drehzahl abhängige
Frequenz erzeugt, die über einen Frequenzteiler 36
dem zweiten Mikrocomputer 2 und über einen zweiten Fre
quenzteiler 38 dem ersten Mikrocomputer 4 zugeleitet
wird. Der erste Frequenzteiler 36 teilt die Frequenz
um den Faktor "x" auf eine niedrigere Frequenz, und
der zweite Frequenzteiler 38 teilt die Frequenz um
einen Faktor "y" auf eine andere niedrigere Frequenz.
Die von der Drehzahl abhängige Frequenz wird deshalb
direkt beiden Mikrocomputern 2 und 4 zugeführt, damit
für die Frequenzübertragung möglichst keine Zeit
verloren geht. Die beiden, oder mehr, unabhängigen Frequenz
eingänge können dadurch auch für Diagnosezwecke
benützt werden. Ein Temperaturfühler 40 und ein Druck
schalter 42 sind ebenfalls an den zweiten Mikrocomputer 2
angeschlossen und geben ihm Betriebswerte der Antriebs
anlage 10. Selbstverständlich können auch mehrere
Temperaturfühler 40 und Druckschalter 42 vorgesehen sein.
Die Temperaturfühler können zur Messung der Temperatur
von Öl dienen, welches in der Antriebsanlage zur
Schmierung und Kühlung dient. Ferner können sie zur
Temperaturmessung von anderer Kühlflüssigkeit dienen.
Der oder die Druckschalter 42 können zur Messung des
Öldruckes oder zur Messung von Kühlflüssigkeit und
anderen Drücken dienen.
Die Drehzahlmesser 34, Temperaturfühler 40 und Druck
schalter 42 sind Istwert-Geber der Antriebsanlage.
In Abhängigkeit von diesen Istwerten, und in Ab
hängigkeit von den Sollwerten der Sollwert-Eingänge 14,
18, 22, steuert oder regelt der zweite Mikrocomputer 2 die
nicht-pulsbreitenmodulierten Bauelemente 32 und der
erste Mikrocomputer 4 steuert pulsbreitenmodulierte
Bauelemente 46 der Antriebsanlage 10. Solche puls
breitenmodulierte Bauelemente 46 der Antriebsanlage 10
können Strömungsventile sein, die je nach Breite der
Pulse mehr oder weniger weit öffnen und schließen.
Die beiden Mikrocomputer 2 und 4 enthalten Programme
zur gegenseitigen Information des Funktionsstatus,
zur Erkennung und Übermittlung von Fehlern, und zum
Betrieb der Gesamtanlage in Abhängigkeit von Not
programmen, wenn Fehler auftreten. Hierzu ist in
jedem Mikrocomputer 2 und 4 mindestens ein Not
programm enthalten.
Claims (7)
1. Elektronische Steuereinrichtung für eine Antriebsanlage,
insbesondere von Fahrzeugen
- - mit einem ersten Microcomputer (4) zur Ansteuerung von pulsbreitengesteuerten Bauelementen (46) der Antriebsanlage, und
- - mit Mitteln (2) zur Ansteuerung von nicht-pulsbreitenmodulierten Bauelementen (32) der Antriebsanlage,
- - wobei die Mittel (2) Schaltinformationen an den ersten Microcomputer (4) geben,
dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen zweiten Mikrocomputer (2) enthalten, der
Sollwert-Eingänge (14, 18, 22) nach Daten zum Betrieb der
Antriebsanlage (10) abfragt und in deren Abhängigkeit nicht-
pulsbreitenmodulierten Bauelemente (32) steuert oder regelt, und
wobei Drehzahlen von Teilen der Antriebsanlage (10) sowohl dem
ersten (4) als auch dem zweiten Microcomputer (2) zugeführt
werden.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuerung der pulsbreitengesteuerten
Bauelemente (46) in Abhängigkeit von Drehveränderungen
pro Zeiteinheit von Teilen (34) der Antriebsanlage
(10) nach der Übergabe des Schaltauslösecodes
erfolgt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die pulsbreitengesteuerten Bauelemente (46)
nach einer vorprogrammierten zeitlichen Ablaufsteuerung
betätigt werden.
4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Drehzahlmessungen über unterschiedliche
Teilungsverhältnisse (36, 38) bei dem zweiten Mikrocomputer
(2) und dem ersten Mikrocomputer (4)
erfolgen.
5. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mikrocomputer (2, 4) eine eigene Fehler
diagnoseschaltung enthält, zur Erfassung von Fehlern
in ihm selbst und in Peripheriegeräten, und daß
Status-Funktionscodes und Fehlercodes ständig über
die Datenleitungen (6) zwischen den beiden Mikrocomputern
(2, 4) ausgetauscht werden.
6. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Mikrocomputer (2, 4) ein Notprogramm enthält,
welches wirksam wird, wenn Fehler auftreten.
Priority Applications (3)
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DE19873711467 DE3711467A1 (de) | 1987-04-04 | 1987-04-04 | Elektronische steuereinrichtung |
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3711467A1 DE3711467A1 (de) | 1988-10-20 |
DE3711467C2 true DE3711467C2 (de) | 1991-04-11 |
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ID=6324919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873711467 Granted DE3711467A1 (de) | 1987-04-04 | 1987-04-04 | Elektronische steuereinrichtung |
Country Status (3)
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GB (1) | GB2203264B (de) |
IT (1) | IT1217381B (de) |
Families Citing this family (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US4283970A (en) * | 1979-07-02 | 1981-08-18 | General Motors Corporation | Automatic transmission line pressure control |
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DE3313688A1 (de) * | 1983-04-15 | 1984-10-25 | Zahnräderfabrik Renk AG, 8900 Augsburg | Elektronische steuereinrichtung fuer eine antriebsanlage |
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1987
- 1987-04-04 DE DE19873711467 patent/DE3711467A1/de active Granted
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1988
- 1988-03-25 GB GB8807196A patent/GB2203264B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-03-28 IT IT20000/88A patent/IT1217381B/it active
Also Published As
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GB8807196D0 (en) | 1988-04-27 |
GB2203264B (en) | 1991-05-08 |
DE3711467A1 (de) | 1988-10-20 |
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GB2203264A (en) | 1988-10-12 |
IT8820000A0 (it) | 1988-03-28 |
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Legal Events
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D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8331 | Complete revocation |