KR20080083551A - Control method and system for a multi-cylinder internal combustion engine - Google Patents

Abstract

A control system and a control method are provided to make reliable and stable system by controlling operation of each combustion cycle of each cylinder in internal combustion engines and to achieve accurate communication of control parameter data between a cylinder control unit and at least one sensor for effective operation and timing. In a control method for controlling operation of each combustion cycle of each cylinder in an internal combustion engine including a step of capturing control parameters by at least one sensor(31, 32), and a step of communicating parameter values in digital parameter signals with a control unit of an internal combustion engine, the disclosed control method has a step of sending parameter signals from the sensor with at least one encoder interface module(33,34) which forms a node in a standard communication bus network and other node which is formed a controller interface module related to the control unit, a step of including parameter signal in the data message to transmit the message through the bus network, a step of compensating the deviation of parameter signals caused by the transmission via the standard communication bus network.

Description

다중 실린더 내연 기관 엔진 제어방법 및 제어시스템{Control method and system for a multi-cylinder internal combustion engine}Control method and system for a multi-cylinder internal combustion engine

도 1은 다중 실린더 해양 디이젤 엔진을 위한 선행기술인 전자 제어 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a prior art electronic control system for a multi-cylinder marine diesel engine.

도 2는 본 발명에 따른 제어 방법 및 제어 시스템의 일실시예의 전체적인 블록 다이아그램이다.2 is an overall block diagram of one embodiment of a control method and control system according to the present invention.

도 3은 도 2에 도시된 시스템에 사용되는 표시에 기초한 통신 버스 네트워크에 대한 노드 인식 구성의 일실시예를 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating one embodiment of a node aware configuration for a communication bus network based on an indication used in the system shown in FIG.

도 4는 도 3에 도시된 바와 같은 버스 네트워크를 통하여 전송되는 메시지를 위한 메시지 포맷의 일실시예를 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating one embodiment of a message format for a message transmitted through a bus network as shown in FIG.

도 5 및 도 6은 도 4에 도시된 바와 같은 2개의 연속적인 통신 메시지들 사이에서의 업데이트 인터벌 동안의 최고 변화를 나타내는 도 4에 의해 도시된 바와 같이 포맷된 메시지의 통신의 일례를 도시하는 도면이다.5 and 6 illustrate an example of communication of a message formatted as shown by FIG. 4 showing the highest change during an update interval between two consecutive communication messages as shown in FIG. 4. to be.

도 7은 본 발명에 따른 제어 시스템의 바람직한 크로스-리던던트 실시예의 간단한 블록 다이아그램이다.7 is a simplified block diagram of a preferred cross-redundant embodiment of a control system according to the present invention.

도 8은 도 7에 도시된 바와 같은 크로스-리던던트 제어 시스템의 구별된 추정 수단들간의 선택을 나타내는 블록 다이아그램이다.FIG. 8 is a block diagram illustrating the selection between the distinctive estimation means of the cross-redundant control system as shown in FIG.

도 9는 도 2 또는 도 7에 도시된 바와 같은 제어 시스템에 의한 동일한 수치를 포함하는 엔코더 메시지의 전송 및 제어 파라미터 수치의 포착 사이의 시간 지연 또는 오프셋에 대한 보상을 나타내는 그래프이다.FIG. 9 is a graph showing compensation for a time delay or offset between transmission of an encoder message comprising the same value by a control system as shown in FIG. 2 or FIG. 7 and acquisition of a control parameter value.

도 10은 도 2 또는 도 7에 도시된 바와 같은 제어 시스템에서의 연속적인 제어 파라미터 엔코더 메시지들 간의 업데이트 인터벌에서의 제어 파라미터 수치의 선형 외삽에 의한 추정치를 나타내는 그래프이다.FIG. 10 is a graph showing linear extrapolation of control parameter values at update intervals between successive control parameter encoder messages in a control system as shown in FIG. 2 or FIG. 7.

도 11은 도 1 내지 도 10에 도시된 바와 같은 제어 방법 및 제어 시스템의 전체 작동을 나타내는 다이아그램이다.FIG. 11 is a diagram showing the overall operation of the control method and control system as shown in FIGS. 1 to 10.

본 발명은 다중 실린더 내연기관, 특히 보드 선박상의 추진 기계로서 사용되는 다중 실린더 해양 디이젤 엔진을 위한 제어 방법 및 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control method and control system for a multi-cylinder internal combustion engine, in particular a multi-cylinder marine diesel engine for use as a propulsion machine on board ships.

보다 자세하게는, 본 발명은 엔진의 각각의 회전시에 시간에 따라 변화하는 제어 파라미터에 응답하여 다중 실린더 내연 기관 엔진의 각 실린더에 대한 각각의 연소 싸이클동안에 작동을 전자적으로 제어하는 것에 관한 것이다. 일반적으로, 그러나, 소모적이지 않은 경우로서, 작동은, 각각의 연소 싸이클 동안에 시간에 맞게 제어되는 실행은 순간적인 연료 분사, 점화, 유입 및 배출 밸브 작동 및 윤활유의 공급과 실린더로의 압축 공기의 공급을 포함한다.More particularly, the present invention relates to electronically controlling the operation during each combustion cycle for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine engine in response to control parameters that change with time at each revolution of the engine. In general, however, as a non-consumable case, the operation is controlled in a timely manner during each combustion cycle: instantaneous fuel injection, ignition, inlet and discharge valve operation and supply of lubricating oil and supply of compressed air to the cylinder. It includes.

이러한 제어 파라미터는 적어도 하나의 센서 장치에 의해 크랭크샤프트 주위에 일정하게 분포된 다수의 개별 센싱 지점에서 포착되는 순간적인 크랭크샤프트의 각도 위치가 된다.This control parameter is the instantaneous crankshaft angular position captured by the at least one sensor device at a number of individual sensing points uniformly distributed around the crankshaft.

본 발명에 있어서, 이러한 종류의 제어 방법 및 제어 시스템은 출원인인 소유의 일본 특허 JP3483743 B2에 공지되어 있으며 그 제어 시스템의 손상 또는 임계부분에 의해 야기되는 작동상의 방해의 위험을 최소화하도록 높은 수준의 오차를 달성하는 주요 목적을 가진 제어 시스템을 개시하고 있다. 이러한 목적은 2개의 중앙 엔진 제어 유니트, 엔진 크랭크샤프트의 속도와 각도 위치를 탐지하는 2개의 개별 센서 장치, 및 중앙 엔진 제어 유니트와 개별 실린더 제어 유니트 사이의 2개의 개별 통신 라인을 포함하는 완전 부가 시스템으로서 선행 기술 시스템을 구성함으로써 만족되었다.In the present invention, a control method and a control system of this kind are known from Japanese patent JP3483743 B2 owned by the applicant and have a high level of error so as to minimize the risk of operational disturbance caused by damage or critical parts of the control system. Disclosed is a control system with the main purpose of achieving this. This purpose is a complete addition system comprising two central engine control units, two separate sensor units for detecting the speed and angular position of the engine crankshaft, and two separate communication lines between the central engine control unit and the individual cylinder control unit. Was satisfied by constructing the prior art system.

각각의 실린더의 각각의 연소 싸이클 동안의 작동의 실행을 정확한 타이밍에 제어하는 것이 매우 중요하며, 크랭크샤프트의 순간 각 위치에 대한 정확한 정보와 업데이트된 정보에 의존하기 때문에, 전술한 선행 기술 시스템은 다수의 개별 광학 탐지부재를 각각 포함하며 크랭크샤프트에 인접하게 배치된 센서 장치에 의해 고정밀도로 정해지는 구별되는 순간 크랭크샤프트 위치값을 포함하는 제어 파라미터의 실시간 데이터 전송을 위한 필수적인 장치에 의존하게 된다. 이러한 탐지 부재는 관련된 개별 시호 라인들을 통하여 엔진 및 실린더 제어 유니트에 연결된다. 실제 엔코딩 홈 및 상기 센서 장치에 사용되는 탐지 부재의 유형에 따라, 각 센서 장치의 탐지 부재의 갯수와 그리고 각각의 센서 장치로부터 상기 엔진 및 실린더 제어 유니트로의 관련된 개별 신호 라인들의 갯수는 일반적으로 4 내지 12개의 개별 신호 라인으로 변화하게 된다.It is very important to control the execution of the operation during each combustion cycle of each cylinder at the correct timing, and since the above-described prior art system relies on accurate and updated information on each position of the crankshaft at the moment, It will rely on an essential device for real-time data transmission of control parameters, each containing a separate optical detection member of and containing a distinct instantaneous crankshaft position value, which is determined with high accuracy by a sensor device disposed adjacent to the crankshaft. This detection member is connected to the engine and the cylinder control unit via the respective individual sight lines. Depending on the actual encoding groove and the type of detection member used in the sensor device, the number of detection elements in each sensor device and the number of related individual signal lines from each sensor device to the engine and cylinder control unit are generally 4 To 12 individual signal lines.

이러한 선행 기술 시스템은 다중 실린더 내연 기관 엔진에 대한 신뢰할 수 있으며 오류-안전적인 전자 제어 모드를 제공하는 것으로 밝혀진 반면에, 각각의 센서 장치로부터 상기 엔진 및 실린더 제어 유니트로의 다수의 관련 개별 신호 라인에 대한 필요성은 심각한 문제점, 특히, 추진 기계 온보드 선박의 장착에 문제점을 나타낸다. 엔진 실린더의 갯수가 일반적으로 4개에서 14개로 변화함에 따라, 이러한 추진 기계는 상기 크랭크샤프트 및 엔진 및 실린더 제어 유니트로부터 신호를 포착하는 센서 장치가 현저히 물리적으로 분리되어 배치되는 매우 복잡하고 대형의 시스템이 되어, 관련 개별 신호 라인들은 대응하여 상당한 거리로 도입되어야 하거나 다양한 유니트에 연결되어야 한다. 또한, 선박 기계실에서의 물리적 화학적 환경은 이러한 신호 라인에 사용되는 케이블의 품질에 있어서 높은 수준을 요구한다.Such prior art systems have been found to provide a reliable and error-safe electronic control mode for multi-cylinder internal combustion engine engines, while a number of related individual signal lines from each sensor device to the engine and cylinder control unit are provided. The need for this represents a serious problem, in particular in the mounting of propulsion machinery onboard ships. As the number of engine cylinders generally varies from four to fourteen, this propulsion machine is a very complex and large system in which the crankshaft and sensor devices for capturing signals from the engine and cylinder control unit are markedly physically separated. Thus, the relevant individual signal lines have to be introduced correspondingly at considerable distances or connected to various units. In addition, the physical and chemical environment in the ship machinery room requires a high level of quality in the cables used for these signal lines.

이러한 문제점은 추진 기계 및 다양한 부가적 엔진 장착물간의 작동 상태 메시지와 엔진 제어 지시의 통신과, 비상 작동 스테이션에서나 브릿지상에 배치되는 터미널의 외부 작동 및/또는 모니터링을 포함하는 온보드 선박의 다른 데이터 전송 유형에서, 그것이 다수의 노드 터미널 간의 메시지 통신이 표준 네트워크 프로토콜에 의해 제어되고 작동되는 단일의 공유 통신 라인 상에 영향을 주게됨으로써 표준 네트워크 통신 버스 네트워크를 사용하는 기술의 상태가 된다는 점에서 추가적으로 강조될 수 있다.These problems include the communication of operating status messages and engine control instructions between the propulsion machinery and various additional engine mountings and other data transmissions of onboard vessels, including the external operation and / or monitoring of terminals placed in the emergency operation station or on the bridge. In the type, it should be further emphasized that it is a state of the art using a standard network communication bus network by affecting message communication between multiple node terminals on a single shared communication line controlled and operated by standard network protocols. Can be.

이러한 네트워크 기판의 통신 시스템을 사용하는 일실시예는 WO 2005/124161에 개시된 바와 같은 유동 밸브의 제어를 위한 버스 모듈의 사용과, WO 2005/119974에 개시된 바와 같은 분포된 처리 제어 시스템에서의 데이터의 전송을 위한 또는 US 2004/0010349 및 US 2004/0042401 및 US 특허 6,629,247호에 개시된 바와 같은 차량 또는 전원 공급 시스템의 기술 데이터 통신 또는 모니터링을 설정하는 제너레이터를 위한 표준 CAN(Controller Area Network) 프로토콜의 사용과, 덴마크 특허 168807호에 개시된 바와 같은 자동화 및 모니터링 목적을 위하여 또는 EP 1 591 649에 개시된 바와 같은 디이젤 엔진을 위한 선박상의 높은 부가 국지 데이터 통신 네트워크의 사용을 포함한다. 이러한 선행기술 중 어느것도 다중 실린더 엔진의 실린더에서의 연소 과정의 중요한 전자 제어에 관한 임의의 정보를 포함하지 않는다.One embodiment using such a network board communication system is the use of a bus module for the control of a flow valve as disclosed in WO 2005/124161 and the use of data in a distributed processing control system as disclosed in WO 2005/119974. The use of standard Controller Area Network (CAN) protocols for transmission or for generators setting up technical data communication or monitoring of vehicles or power supply systems as disclosed in US 2004/0010349 and US 2004/0042401 and US Pat. No. 6,629,247; , For the purposes of automation and monitoring as disclosed in Danish patent 168807 or for diesel engines as disclosed in EP 1 591 649. None of these prior art contains any information regarding the critical electronic control of the combustion process in the cylinder of a multi-cylinder engine.

전술한 배경 기술을 배경으로, 다중 실린더 내연 기관 엔진의 각 실린더에서의 각 연소 싸이클 동안의 작동을 제어하는 방법 및 시스템을 제공하는 것이 본 발명의 목적인데, 이에 의해 전술한 문제점 및 JP 3483743에 설명된 선행 기술의 제어 시스템의 단점이 극복되면서, 선행 기술 시스템에 적어도 부합하는 수준으로 신뢰할 수 있고 오류-안정적인 작동성을 가질 수 있게 된다.Against the background of the foregoing background, it is an object of the present invention to provide a method and a system for controlling the operation during each combustion cycle in each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine engine, by means of which the above-mentioned problem and JP 3483743 are described. As the disadvantages of the prior art control system are overcome, it is possible to have reliable and error-safe operability at least at a level comparable with the prior art system.

본 발명의 다른 목적은 하나 이상의 센서 장치로부터 다중 실린더 내연 기관 엔진의 실린더 제어 유니트 및 엔진으로의 제어 파라미터 데이터의 실시간 통신에 대한 선행 기술에서의 실제적이고 유효한 요구사항이 없어도 되면서, 반면에 실제 적으로 제어 파라미터 데이터가 실시간으로 통신되는 것과 동일한 수준의 정확성으로 각 연소 싸이클동안에 실린더 제어 유니트에 의해 행해짐으로써 작동의 제어와 타이밍이 유효하게 되는 것이 유지된다.It is another object of the present invention to avoid the actual and effective requirements in the prior art for the real time communication of control parameter data from one or more sensor devices to a cylinder control unit and engine of a multi-cylinder internal combustion engine engine, while in practice Control of the operation and timing are maintained by being performed by the cylinder control unit during each combustion cycle with the same level of accuracy as the control parameter data is communicated in real time.

이러한 목적을 달성하고, 하기에서 설명되는 것이 명확하도록, 본 발명의 제 1 특징에 따르면, 엔진의 각 회전시에 시간에 따라 변화하는 제어 파라미터에 응답하여 다중 실린더 내연 기관 엔진의 각 실린더에 대한 각 연소 싸이클동안에의 작동을 제어하는 방법은, 적어도 하나의 센서 장치에 의해 각 엔진 회전시에 다수의 개별 수간에서 제어 파라미터의 수치를 포착하고, 디지털 파라미터 신호인 상기 파라미터 수치를 각 실린더의 각 연소 싸이클동안에 작동의 타이밍을 정하고 제어하기 위하여 상기 내연 기관 엔진용 제어 유니트 통신하는 단계를 포함한다.According to a first aspect of the present invention, in order to achieve this object and to be clear from the description, the angle for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine engine in response to a control parameter that changes with time at each revolution of the engine. The method of controlling the operation during the combustion cycle includes capturing the values of the control parameters between a plurality of individual numbers at each engine rotation by at least one sensor device, and converting the parameter values, which are digital parameter signals, into each combustion cycle of each cylinder. And communicating with a control unit for the internal combustion engine to time and control the operation.

본 발명의 제어 방법은, 적어도 하나의 센서 장치로부터 표준 통신 버스 네트워크에서의 노드, 상기 제어 유니트에 관련된 제어기 인터페이스 모듈에 의해 개별적으로 형성된 다른 노드를 형성하는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈로 디지털 파라미터 신호를 공급하는 단계;와The control method of the present invention provides a digital parameter signal from at least one sensor device to at least one encoder interface module forming a node in a standard communication bus network, another node formed separately by a controller interface module associated with the control unit. Supplying; and

상기 버스 네트워크를 경유하여 전송을 위한 데이터 메시지에 상기 파라미터 신호를 포함하는 단계;와Including the parameter signal in a data message for transmission via the bus network; and

상기 제어기 인터페이스 모듈 각각으로 버스 네트워크를 경유하여 동시에 브로드캐스트 전송함으로써 상기 데이터 메시지를 통신하는 단계;와Communicating the data messages to each of the controller interface modules by simultaneously broadcasting them over a bus network; and

선택적으로, 상기 데이터 메시지에 보상 데이터를 포함하고 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 연속적인 수신 데이터 메시지간의 각 인터벌에서의 상기 제 어 파라미터의 예측된 값의 제어기 인터페이스 모듈에 대한 계산으로써 상기 표준 통신 버스 네트워크를 경유하여 전송에 의해 야기되는 파라미터 신호의 실시간 통신으로부터 오차를 보상하는 단계로서, 상기 계산은 각 전송된 메시지에서 포함된 상기 보상 데이터와 제어 파라미터값으로부터 행해지는 보상 단계를 포함한다.Optionally, the standard communication bus network includes compensation data in the data message and is calculated by the controller interface module by calculating a controller interface module of the predicted value of the control parameter at each interval between successive received data messages. Compensating for errors from the real time communication of the parameter signal caused by the transmission via, wherein the calculation includes a compensation step performed from the compensation data and control parameter values included in each transmitted message.

제어 방법의 실행을 위하여, 본 발명의 추가적인 특징에 따르면, 상기 엔진의 각 회전시에 시간에 따라 변화하는 제어 파라미터에 응답하여 다중 실린더 내연 기관 엔진의 각 실린더에 대한 각 연소 싸이클에서 작동을 제어하는 시스템은, 각 엔진 회전시에 다수의 분명한 순간에서의 제어 파라미터의 파라미터 값을 포착하는 적어도 하나의 센서 장치와, 상기 실린더의 각 연소 싸이클 동안에 상기 작동이 실행을 제어하고 타이밍을 설정하는 상기 내연기관 엔진에 대한 제어 유니트로 디지털 파라미터 신호로서 포착된 제어 파라미터의 통신을 위한 통신 수단을 포함한다. For the implementation of the control method, according to a further aspect of the invention, the operation is controlled in each combustion cycle for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine engine in response to a control parameter that changes with time at each revolution of the engine. The system includes at least one sensor device for capturing parameter values of control parameters at a number of distinct moments at each engine rotation, and the internal combustion engine for which the operation controls performance and sets timing during each combustion cycle of the cylinder. Communication means for communication of control parameters captured as digital parameter signals to a control unit for the engine.

본 발명에 따르면, 상기 제어시스템은,According to the invention, the control system,

적어도 하나의 센서 장치가 이에 상기 디지털 파라미터를 공급하는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈에 연결되며, 상기 엔코더 인터페이스 모듈은 표준 통신 버스 네트워크에 노드를 형성하고 상기 제어 유니트에 연결된 제어기 인터페이스 모듈에 의해 개별적으로 형성된 다른 노드를 형성하며;At least one sensor device is connected to at least one encoder interface module for supplying the digital parameters thereto, the encoder interface module being formed separately by a controller interface module connected to the control unit and forming a node in a standard communication bus network. Forms another node;

상기 디지털 파라미터 신호를 포함하는 데이터 메시지를 생성하는 메시지 생성 수단과 상기 데이터 메시지를 통신하는 전송 수단은 상기 제어기 인터페이스 모듈 각각에 상기 버스 네트워크를 경유하여 상기 데이터 메시지를 동시에 방 송(broadcasting)함으로써 상기 데이터 메시지를 통신하도록 제공되며,The message generating means for generating a data message comprising the digital parameter signal and the transmitting means for communicating the data message simultaneously broadcast the data message to each of the controller interface modules via the bus network. Is provided to communicate the message,

선택적으로, 보상 데이터의 생성을 위한 수단은 상기 메시지 생성 수단에 의해 생성된 데이터 메시지에 보상 데이터를 추가적으로 포함하도록 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 제공되며, 상기 보상 수단은 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 수신된 연속적인 데이터 메시지들간의 각 간격에서의 상기 제어 파라미터의 예상된 수치를 계산하여 상기 통신 버스 네트워크를 경유하여 전송함으로써 야기되는 상기 파라미터 신호의 실시간 통신으로부터의 오차를 보상하도록 각각의 제어기 인터페이스 모듈에 의해 제공되며, 이러한 계산은 전송된 각각의 메시지에 포함된 상기 보상 데이터 및 제어 파라미터의 수치로부터 행해진다.Optionally, means for generating compensation data is provided to the encoder interface module to additionally include compensation data in the data message generated by the message generating means, wherein the compensation means is provided in succession received by the controller interface module. Provided by each controller interface module to compensate for errors from real-time communication of the parameter signal caused by calculating and transmitting an expected value of the control parameter at each interval between data messages via the communication bus network. This calculation is done from the values of the compensation data and control parameters included in each message sent.

엔코더 장치로부터 다른 통신을 위한 목적에 사용될 수 있는 동일한 표준 통신 버스 네트워크상의 엔진 및/또는 실린더 제어 유니트로의 제어 파라미터 데이터의 통신을 포함하는 엔진 부가 요소의 제어뿐만 아니라, 특히 선박의 추진 기계에서 사용되는 내연 기관 엔진의 제어에 관한 모든 데이터 통신을 수행함으로써, 각 센서 장치의 모든 탐지 부재로부터 엔진 및 실린더 제어 유니트로의 데이터 전송을 위하여 다수의 개별적인 해당 신호 라인에 대한 선행 기술의 요구사항은 면제되어 그 결과 현저한 단순화 및 엔진 장착에 대한 비용 절감이 가능하게 된다.Especially for use in propulsion machinery of ships, as well as control of engine additional elements including the communication of control parameter data from the encoder device to engines and / or cylinder control units on the same standard communication bus network that can be used for other communication purposes. By carrying out all data communication relating to the control of the internal combustion engine engine, the prior art requirements for a number of individual corresponding signal lines for the data transmission from all detection members of each sensor device to the engine and cylinder control unit are exempted. The result is significant simplification and cost savings for engine mounting.

JP 3483743호의 선행 기술 시스템과 내연 기관 엔진에서의 실린더의 연소 싸이클동안에 행해지는 작동의 일반적인 기계적 제어의 경우와 같이, 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템에서 사용되는 제어 파라미터는 엔진의 모든 실린더의 피스톤 부재와 연결된 엔진 크랭크샤프트의 순간 각 위치인 것이 바람직하다.As with the prior art system of JP 3483743 and the general mechanical control of the operation performed during the combustion cycle of the cylinder in an internal combustion engine engine, the control parameters used in the control method and control system of the present invention are the piston members of all cylinders of the engine. It is preferably at the instantaneous angular position of the engine crankshaft connected with.

상기 버스 네트워크를 경유하여 동시에 방송되어 엔코더 인터페이스 모듈로부터 각각의 제어기 인터페이스 모듈로의 메시지 통신이 예를 들어 주파수 분할 다중 송신(FDM: frequency division multiplex) 및 시분할 다중 송신(TDM: time division multiplex)를 포함하는 다중 송신에서의 다양한 실시간 전송 모드에 의해 행해지는 반면에, 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태는 상기 버스 네트워크를 경유하여 상기 데이터 메시지의 전송이 적어도 하나의 센서 장치 및 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈에 상기 디지털 파라미터 신호를 공급함으로써 제어 파라미터 수치의 독립적인 포착이 행해지며, 데이터 메시지에 포함된 보상 데이터는 제 1 및 제 2 보상 데이터를 포함하는데, 상기 제 1 보상 데이터는 대응하는 제어 파라미터 수치의 순간 포착에서의 데이터 메시지에 포함된 디지털 파라미터 신호의 변화율을 나타내며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 모든 데이터 메시지의 순간 전송과 대응 제어 파라미터 수치의 순간 포착 사이의 시간 오프셋을 나타내는 것을 특징으로 한다.Simultaneously broadcast via the bus network and message communication from the encoder interface module to each controller interface module includes, for example, frequency division multiplex (FDM) and time division multiplex (TDM). Whereas the multi-transmission is performed by various real-time transmission modes in a multiple transmission, a preferred embodiment of the method according to the invention is the transmission of said data message via said bus network at least one sensor device and at least one encoder interface module. Independent acquisition of control parameter values is effected by supplying the digital parameter signal to the compensation data, wherein the compensation data included in the data message comprises first and second compensation data, the first compensation data of the corresponding control parameter values. Data from the capture Indicating the rate of change of the digital parameter signal contained in the message, wherein the second compensation data represents the time offset between the instantaneous transmission of all the data messages and the instantaneous acquisition of the corresponding control parameter value.

하기의 설명으로부터 명확하게 드러나듯이, 바람직한 방법의 테스트를 수행하는 것은 엔코더 인터페이스 모듈로부터 제어기 인터페이스 모듈로의 실시간 메시지 통신으로부터의 편차에 대한 보상에 의해 각 연소 싸이클동안에 작동의 제어가 가능하게 되는 것을 확인하였으며, 신뢰성과 정확성과 관련하여, TDM 전송의 경우에 상기 시스템의 개별 유니트의 정확한 시간 동기화를 위한 심각한 요건 및 FDM 전송의 경우에 적용되는 밴드폭(bandwidth) 요건과 같은 시스템에 엄격하고 어려운 요건을 부가하지 않고서 JP 3483743에 개시된 선행 기술의 제어 시스템에 대하여 완전히 대응될 수 있다.As is evident from the following description, conducting a test of the preferred method confirms that control of the operation during each combustion cycle is made possible by compensation for deviations from real-time message communication from the encoder interface module to the controller interface module. In terms of reliability and accuracy, the system has strict and difficult requirements such as severe requirements for accurate time synchronization of individual units of the system in the case of TDM transmission and bandwidth requirements in the case of FDM transmission. It can be fully countered to the control system of the prior art disclosed in JP 3483743 without addition.

바람직한 실시와 관련하여, 본 발명의 제어 시스템의 바람직한 실시예에 의하면,상기 통신 버스 네트워크는 적어도 하나의 센서 장치 및 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈로 상기 디지털 파라미터 신호를 공급함으로써 제어 파라미터 수치의 포착과 독립적으로 상기 버스 네트워크를 경유하여 모든 데이터 메시지의 전송을 유효하게 하도록 배치되고 제어되며, 보상 데이터를 형성하는 수단은 제 1 및 제 2 보상 데이터를 형성하도록 배치되어, 상기 제 1 보상 데이터는 대응 제어 파라미터 수치의 순간 포착에서의 데이터 메시지에 포함된 디지털 파라미터 신호의 변화율을 나타내며, 제 2 보상 데이터는 상기 데이터 메시지의 순간 전송 및 대응 제어 파라미터 수치의 순간 포착 사이의 시간 오프셋을 나타낸다.In connection with a preferred embodiment, according to a preferred embodiment of the control system of the present invention, the communication bus network is independent of capturing control parameter values by supplying the digital parameter signal to at least one sensor device and at least one encoder interface module. Is arranged and controlled to validate the transmission of all data messages via the bus network, the means for forming compensation data being arranged to form first and second compensation data, the first compensation data being corresponding control parameters. The rate of change of the digital parameter signal included in the data message in the instantaneous capture of the numerical value, and the second compensation data represents the time offset between the instantaneous transmission of the data message and the instantaneous capture of the corresponding control parameter value.

이러한 제어 방법 및 제어 시스템의 비교적 간단하고 신뢰할만한 구현에 있어서, 제 1 및 제 2 보상 데이터는 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 공급되는 디지털 파라미터 신호의 각 변화에서 리셋되는 엔코더 타이머 수단에 의해 엔코더 인터페이스 모듈에서 형성되며, 상기 제 1 보상 데이터는 리셋시에 상기 엔코더 타이머 수단의 타이머 카운트를 포함하며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 타이머 수단의 연속적인 리셋들 사이의 간격에서의 데이터 메시지의 순간 전송에서의 상기 엔코더 타이머의 타이머 카운트를 포함한다.In a relatively simple and reliable implementation of this control method and control system, the first and second compensation data are formed at the encoder interface module by encoder timer means reset at each change in the digital parameter signal supplied to the encoder interface module. Wherein the first compensation data comprises a timer count of the encoder timer means upon reset, and the second compensation data comprises the encoder in the instantaneous transmission of a data message in the interval between successive resets of the timer means. Contains the timer count of the timer.

각 제어기 인터페이스 모듈 또는 연속적인 업데이트 메시지들 간의 각각의 인터벌에서의 제어 파라미터의 예상치의 계산이 패턴 예상 및/또는 예상 필터 또는 칼만 필터(Kalman filter)의 애플리케이션을 수반하는 다양한 평가 방법에 의해 행 해지는 반면에, 상기 제어 파라미터의 평가치가 상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터 수신되는 각 데이터 메시지에 포함된 상기 제어 파라미터의 수치로부터 선형적인 외삽(extrapolation)에 의해 각 제어기 인터페이스 모듈에서 계산되는 비교적 간단하고 현재의 바람직한 구현에 의해 제공된다. 비록 업데이트 인터벌에서의 파라미터 수치의 평가에 선형 내삽(interpolation)의 애플리케이션이 업데이트 인터벌에서의 가속 또는 감속과 같은 속도의 변화를 고려하지 않게 되고 전송 시간 지연을 고려하지 않게 되더라도, 이러한 비교적 간단한 평가 접근방법의 정확성은 매우 만족스러운 것으로 밝혀졌다.The calculation of the estimates of the control parameters at each interval between each controller interface module or successive update messages is done by various evaluation methods involving pattern prediction and / or application of a predictive filter or Kalman filter. In a relatively simple and presently preferred implementation, the evaluation of the control parameter is calculated at each controller interface module by linear extrapolation from the numerical value of the control parameter contained in each data message received from the encoder interface module. Provided by Although the application of linear interpolation in evaluating parameter values at update intervals does not take into account changes in speed, such as acceleration or deceleration at update intervals, and does not take into account transmission time delays, this relatively simple evaluation approach The accuracy of was found to be very satisfactory.

바람직하게는, 이러한 외삽은 동일한 데이터 메시지에 포함된 상기 보상 데이터로부터 계산된 동등한 반복 인터벌로 상기 제어 파라미터를 포착하는 2개의 연속적이며 구별되는 순간들 사이의 상기 제어 파라미터의 수치의 변화를 나타내는 반복되는 추가적 상수를 포함하며, 상기 반복 인터벌은 제어기 인터페이스 모듈의 추정 타이머 수단으로부터 얻어지는 리셋 타이머 카운트에 의해 제공되며, 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 각 데이터 메시지의 수신에 따르는 제 1 리셋 타이머 카운트(Δt_추정,1)는 상기 제 1 보상 데이터(Δt_속도)에서 상기 제 2 보상 데이터(Δt_오프셋, Δt_{오프셋, mod})를 뺄셈하여 계산되며, 이어지는 리셋 타이머 카운트(Δt_추정, _n)은 그 다음에 미리 계산된 리셋 타이머 카운트(Δt_{추정, n-1})에서 상기 제 2 보상 데이터(Δt_오프셋, Δt_{오프셋, mod})를 뺄셈하여 계산된다.Preferably, such extrapolation is repeated to indicate a change in the numerical value of the control parameter between two consecutive and distinct moments of capturing the control parameter at equal repetition intervals calculated from the compensation data contained in the same data message. An additional constant, wherein the iteration interval is provided by a reset timer count obtained from the estimated timer means of the controller interface module, wherein the first reset timer count (Δt _{estimate, 1)} upon receipt of each data message by the controller interface module. ) Is calculated by subtracting the second compensation data (Δt _offset , Δt _{offset, mod} ) from the first compensation data (Δt _speed ), followed by the reset timer count (Δt _estimate , _n ). timer count _{(estimate Δt, n-1)} and the second compensation data (Δt _Offset is calculated by subtracting the _{offset Δt, mod).}

본 발명의 바람직한 실시예에서, 적어도 하나의 센서 장치 및 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈에 상기 디지털 파라미터 신호를 공급함으로써 제어 파라미터 수치의 포착에 대하여 독립적으로 상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터의 상기 데이터의 전송은 특히 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈에 의해 형성된 네트워크 노드에 의해 수신된 전송 초대 표시를 각각 따르는 전송 시간 슬롯의 데이터 메시지의 전송을 위한 표시에 기초한 통신 버스 네트워크를 사용하여 구현되며, 각각의 데이터 메시지는 상기 디지털 제어 파라미터 신호 및 상기 제 1 및 제 2 보상 데이터에 추가하여 전송원으로서 상기 네트워크를 인식하는 인식 데이터를 포함한다. 표시에 기초한 버스 네크워크를 사용함으로써, 메시지를 전송하도록 네트워크 노드에 주어진 연속적인 접근들 간의 최대 시간 인터벌이 결정될 수 있고, 수신 노드에서의 메시지를 수신할 때까지 전송 노드에 의해 전송의 시작점으로부터 주행하는 전송 시간이 거의 일정하게 되는 장점이 제공된다.In a preferred embodiment of the present invention, the transfer of said data from said encoder interface module is particularly at least independent of the capture of control parameter values by supplying said digital parameter signal to at least one sensor device and at least one encoder interface module. It is implemented using a communication bus network based on an indication for the transmission of a data message of a transmission time slot, each following a transmission invitation indication received by a network node formed by one encoder interface module, each data message being controlled by the digital control. Recognition data for recognizing the network as a transmission source in addition to a parameter signal and the first and second compensation data. By using the bus network based on the indication, the maximum time interval between successive accesses given to the network node to send a message can be determined, running from the starting point of transmission by the sending node until the message is received at the receiving node. The advantage is that the transmission time is nearly constant.

이러한 표시에 기초한 표준 통신 버스 네크워크를 사용함으로써, 전송 초대 표시는 순차적인 노드 인식 구성에 따라 상기 통신 버스 네트워크의 전체 노드로 통과되는 것이 바람직하며, 여기서, 개별 노드 ID는 상기 노드에 할당된다. 본 발명의 바람직한 제어 방법에서, 상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터 상기 제어기 인터페이스 모듈로의 연속적인 업데이트 메시지들간의 인터벌의 현저한 감소는 이와 관련하여 하나 이상의 노드 ID를 엔코더 인퍼테이스 모듈에 할당함으로써 얻어지게 된다. 이러한 구현으로써, 예를 들어 2개의 엔코더 인터페이스 모듈을 사용하는 추가적인 작업에 관련하여, 엔코더 인터페이스 모듈에 버스 네트워크에 대한 노드 ID의 전체 숫자 중 매 2번째 것을 할당하는 것이 가능하게 된다.By using a standard communication bus network based on this indication, the transmission invitation indication is preferably passed to all nodes of the communication bus network according to a sequential node aware configuration, where a separate node ID is assigned to the node. In a preferred control method of the invention, a significant reduction in the interval between successive update messages from the encoder interface module to the controller interface module is obtained in this regard by assigning one or more node IDs to the encoder interface module. This implementation makes it possible to assign the encoder interface module every second of the total number of node IDs for the bus network, for example with respect to the additional work of using two encoder interface modules.

반면에, 표준 통신 버스 네트워크의 다양한 노드들 사이에서 통신되거나 교환되는 메시지 또는 데이터그램은 전송되는 유틸리티 정보 데이터에 추가하여 시작 경계기호(SD: start delimiter), PAC 프레임 인식자(FID), 소스 인식자(SiD), 목적 인식자(DiD), 정보 길이 표시(IL), 시스템 코드(SC) 및 프레임 체크 순서(FCS)와 같은 다양한 유형의 데이터 필드를 포함하는 PAC로 알려진 표준 패키지 포맷에 따라 포맷되며, 각 제어기 인터페이스 모듈에 대한 업데이트 인터벌의 감소에 대한 추가적 기여사항은 본 발명의 상기 방법 및 시스템의 추가적인 바람직한 구현에 의해, 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 연결된 상기 네트워크 인터페이스 모듈로부터 메시지를 전송하기 위하여 상기 통신 버스 네트워크를 통하여 전송되는 표준 메시지에 비교하여 길이가 감소하게 된 수정된 메시지 포맷을 사용하여 달성된다. 상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터 상기 제어기 인터페이스 모듈로의 메시지가 동시에 방송됨으로써 통신되고 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 연결된 네크워크 인터페이스 모듈이 제어기 인터페이스 모듈에 대해서만 일방향으로 전송하도록 사용되므로, 표준 포맷에서의 인식자 필드의 갯수는 "엔코더 패키지"가 되는 것으로 메시지를 인식하는 단일 필드로 감소된다. 따라서, 각각의 제어기 인터페이스 모듈에 연결된 추정 수단(estimation means)에 직접 경로가 이어질 수 있는 엔코더 패키지와 제어기 인터페이스 모듈 자체에 의해 사용되는 표준 PAC 데이터그램들 사이에서 구별하도록 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 메시지를 수신하는 것이 가능하게 된다.On the other hand, messages or datagrams communicated or exchanged between the various nodes of a standard communication bus network, in addition to the transmitted utility information data, start delimiter (SD), PAC frame identifier (FID), and source recognition. Format according to the standard package format known as PAC, which includes various types of data fields such as characters (SiD), purpose identifier (DiD), information length indicator (IL), system code (SC), and frame check order (FCS). Further contributions to the reduction of update intervals for each controller interface module may be achieved by further preferred implementations of the method and system of the present invention in order to transmit messages from the network interface module connected to the encoder interface module. Number of lengths reduced compared to standard messages sent over the bus network Achieved using a prescribed message format. Since the messages from the encoder interface module to the controller interface module are simultaneously communicated and the network interface module connected to the encoder interface module is used to transmit in one direction only to the controller interface module, the number of identifier fields in the standard format is Being an "encoder package" is reduced to a single field that recognizes the message. Thus, a message is sent by the controller interface module to distinguish between standard PAC datagrams used by the encoder package and the controller interface module itself, which can be directly routed to the estimation means connected to each controller interface module. It is possible to receive.

상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터 엡데이트 메시지에 대하여 길이가 감소 된 메시지 포맷을 사용하는 전술한 바람직한 사용례와 관련하여, 본 발명의 제어 시스템의 추가적인 바람직한 실시예는, 각각의 제어기 인터페이스 모듈에 대하여, 엔코더 인터페이스 모듈로부터 이러한 메시지에서의 엔코더 인터페이스 모듈에 대한 상기 인식 데이터의 발생에 응답하여 상기 제어기 인터페이스 모듈과 관련된 추정 수단으로 수용되는 메시지의 경로를 직접 설정하는 것을 제공한다.In connection with the above-described preferred use case of using a reduced length message format for the update message from the encoder interface module, a further preferred embodiment of the control system of the present invention is, for each controller interface module, an encoder interface module. Responsive to the generation of the recognition data for the encoder interface module in such a message from the direct path of the message received by the estimating means associated with the controller interface module.

본 발명의 제어 방법 및 시스템의 바람직한 실시예에서, 상기 시스템은 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈에 각각 관련된 2개의 독립적인 센서 장치를 포함함으로써 추가적인 작동에 대하여 여분의 작동에 대한 구성을 이루게 되며, 독립적인 상기 엔코더 인터페이스 모듈은 적어도 2개의 독립적인 통신 버스 네크워크를 통하여 메시지를 전송하며, 다른 노드들은 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 형성된다. 따라서, 각각의 제어기 인터페이스 모듈은 각각 2개의 엔코더 인터페이스 모듈로부터 각각의 경우 적어도 2개의 독립적인 통신 버스 네트워크를 통하여 이러한 메시지를 통신함으로써 업데이트 메시지를 수신하며 JP 3483743 B2의 선행 기술인 시스템에 비교될만한 신뢰성 수준과 오류-안정 작업이 달성될 수 있다.In a preferred embodiment of the control method and system of the present invention, the system comprises two independent sensor devices, each associated with an independent encoder interface module, which constitutes a configuration for redundant operation for further operation. The encoder interface module sends a message via at least two independent communication bus networks, with other nodes formed by the controller interface module. Thus, each controller interface module receives an update message by communicating these messages from each of the two encoder interface modules in each case via at least two independent communication bus networks and has a level of reliability comparable to the prior art system of JP 3483743 B2. And error-stabilization work can be achieved.

이러한 구현예의 추가적인 사항으로서, 각각의 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈이 적어도 2개의 독립적인 통신 버스 네트워크 중 모두와 메시지 통신하도록 연결되는 점에서 바람직한 크로스-리던던시(redundancy)가 얻어지게 된다. 따라서, 네트워크의 파손 또는 오류가 엔코더로부터 제어 유니트로 메시지 전송의 단절을 일으키기 않는 장점이 얻어지게 된다.As an additional aspect of this implementation, desirable cross-redundancy is achieved in that each of the independent encoder interface modules is connected in message communication with all of at least two independent communication bus networks. Thus, the advantage that the breakage or error of the network does not cause a break in message transmission from the encoder to the control unit is obtained.

이러한 부가적인 시스템을 구현하는데 있어서, 각각의 제어기 인터페이스 모 듈에 대한 독립적인 추정 수단은 모든 독립적인 버스 네트워크를 통하여 전송된 메시지에 대한 제어 파라미터의 추정치를 발생시키는데 제공되며, 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈 중 하나로부터 메시지로부터 얻어지는 추정치를 선택하는 것은 적어도 하나의 선택 기준에 부합하는 것에 따라서 추정 수단에 관련된 선택 수단에 의해 행해지는 것이 바람직하다. 이러한 측정에 의해 제공된 선택에 의해, 각각의 2개의 엔코더 장치로부터 기원하는 메시지가 적어도 2개의 독립적인 버스 네트워크 중 모두를 통하여 통신되는 사실로부터 기인하는 시스템의 크로스-리던던시가 고려될 수 있으며, 따라서, 단일 엔코더 장치로부터의 파라미터를 포함하는 동일한 메시지가 2개 이상의 버스 네트워크를 통하여 동시에 통신되어, 2개의 엔코더 중 하나는 "활동" 엔코더로 선택될 수 있는 것이 가능하게 된다.In implementing this additional system, independent estimation means for each controller interface module are provided for generating an estimate of control parameters for messages transmitted over all independent bus networks, wherein the independent encoder interface module is provided. Selecting an estimate obtained from the message from one of the two is preferably done by the selection means associated with the estimation means in accordance with at least one selection criterion. By the choice provided by this measurement, the cross-redundancy of the system resulting from the fact that messages originating from each of the two encoder devices are communicated through all of at least two independent bus networks can be taken into account. The same message containing parameters from a single encoder device can be communicated simultaneously over two or more bus networks, so that one of the two encoders can be selected as an "active" encoder.

본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템의 바람직한 구현예에서, ArcNet(Attached Resource Computer Network) 프로토콜은 상기 표준 버스 네트워크 상의 일반적인 데이터 통신을 위하여 사용되며, 상기 프로토콜은 표준 ArcNet 통신 조건으로부터의 이탈을 고려하도록 엔코더 인터페이스 모듈에 연결된 상기 네트워크 인터페이스 모듈로부터 상기 메시지의 전송을 위하여 수정된다.In a preferred embodiment of the control method and control system of the present invention, the Attached Resource Computer Network (ArcNet) protocol is used for general data communication on the standard bus network, the protocol being used to account for deviations from standard ArcNet communication conditions. Modified for transmission of the message from the network interface module connected to the interface module.

도 1의 도시사항은 JP 3483743 B2에 개시된 종류의 4-실린더 해양 디이젤 엔진에 대한 부가적인 전자 제어 시스템을 도시한다.The illustration of FIG. 1 shows an additional electronic control system for a four-cylinder marine diesel engine of the type disclosed in JP 3483743 B2.

이러한 제어 시스템은 엔진의 크랭크샤프트(1)의 각위치를 나타내는 구별되는 순간 파라미터 수치가 2개의 일반적인 광-전자 센서 장치(2, 3) 각각에서의 다 수의 탐지 부재에 의해 탐지되거나 포착되며 각각의 센서 장치에서의 각각의 탐지 부재로부터 상기 센서 장치(2, 3)로부터 수신되는 파라미터 신호에 따라 각 실린더에서의 연소 과정을 제어하고 타이밍을 설정하도록 4개의 엔진 실린더(7)에 관련되는 다수의 실린더 제어 유니트(6) 및 2개의 중앙 엔진 제어 유니트(5)로 관련된 개별 신호 라인(4)을 통하여 디지털 파라미터 신호로서 통신되는 방식으로 작동하게 된다.Such a control system is characterized in that distinct instantaneous parameter values representing the angular position of the crankshaft 1 of the engine are detected or captured by a number of detection members in each of the two common opto-electronic sensor devices 2, 3, respectively. A number of associated engines of the four engine cylinders 7 to control and set the timing of the combustion process in each cylinder in accordance with the parameter signals received from the sensor devices 2, 3 from each detection member in the sensor device of The cylinder control unit 6 and the two central engine control units 5 are operated in such a way that they are communicated as digital parameter signals via their respective signal lines 4.

각각의 중앙 엔진 제어 유니트(4, 5)는, 한편으로는, 각각의 실린더 제어 유니트(6)에 통신 버스 네트워크(8)를 통하여 추가적으로 연결되며, 다른 한편으로는, 2개의 PC 심볼로 도시된 바와 같이 다수의 외부 명령 및/또는 모니터링 터미널(9) 각각에 연결된다.Each central engine control unit 4, 5, on the one hand, is further connected to a respective cylinder control unit 6 via a communication bus network 8, on the other hand, shown by two PC symbols. As such it is connected to each of a plurality of external commands and / or monitoring terminals 9.

엔진 제어 유니트(4, 5), 실린더 제어 유니트(6) 및 외부 터미널(9) 간의 제어 및/또는 상태 메시지의 통신이 표준 네트워크 프로토콜에 의해 작동되고 제어되는 상기 버스 네트워크(8)를 통하여 완전히 행해지는 반면에, 각각의 엔진 실린더(7)에서의 각 연소 싸이클동안에 다양한 작동을 극히 임계적으로 타이밍 설정하고 제어하는 것은, 이러한 종래의 시스템에서는, 각각의 이러한 센서 부재로부터 개별 신호 라인(4)을 통하여 상기 센서 장치(2, 3)의 모든 탐지 부재로부터 상기 엔진 및 실린더 제어 유니트(5, 6) 각각으로 제어 파라미터 신호의 실시간 전송에 의존한다.The communication of control and / or status messages between the engine control unit 4, 5, the cylinder control unit 6 and the external terminal 9 is carried out entirely via the bus network 8 which is operated and controlled by standard network protocols. On the other hand, the extremely critical timing and control of various operations during each combustion cycle in each engine cylinder 7, in such conventional systems, separates individual signal lines 4 from each such sensor member. Rely on the real-time transmission of control parameter signals from all detection members of the sensor devices 2, 3 to the engine and cylinder control units 5, 6, respectively.

도 1에 도시된 선행기술의 시스템에 비교하여 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템은 도 1에 도시된 시스템의 실린더 제어 유니트와 중앙 엔진 제어 유이트 간 의 통신에 대하여 사용되는 것과 동일한 것이 될 수 있는 공통 통신 버스 네트워크를 통하여 제어 파라미터 수치의 통신을 행함으로써 현저한 단순화가 가능하게 되어, 도 1의 선행기술의 시스템에 대하여 설명된 다수의 관련 개별 신호 라인에 대한 필요를 제거하게 된다.Compared to the prior art system shown in FIG. 1, the control method and control system of the present invention may be the same as that used for communication between the cylinder control unit and the central engine control unit of the system shown in FIG. 1. Significant simplification is made possible by communicating control parameter values via a common communication bus network, eliminating the need for a number of related discrete signal lines described for the prior art system of FIG.

도 2에서, 본 발명에 따른 전자 엔진 제어 시스템의 바람직한 실시예의 주요 구성이 개략적인 블록 다이아그램으로 도시된다.In Fig. 2, the main configuration of the preferred embodiment of the electronic engine control system according to the present invention is shown in a schematic block diagram.

이러한 시스템에서, 엔진 크랭크샤프트(11)의 각 위치의 구별되는 순간수치를 나타내는 제어 파라미터 수치는 엔코더 인터페이스 모듈(EIM, 13)에 연결된 엔코더 장치(12)에 의해 포착된다.In such a system, the control parameter values representing the distinct instantaneous values of each position of the engine crankshaft 11 are captured by the encoder device 12 connected to the encoder interface module EIM 13.

상기 엔코더 인터페이스 모듈(EIM, 13)은 도 3을 참조하여 하기에서 설명된 표시에 기초한 통신 버스 네트워크의 개별 노드를 형성하는 네트워크 인터페이스 모듈(NIM, 14)에 연결된다.The encoder interface module EIM 13 is connected to a network interface module NIM 14 which forms an individual node of a communication bus network based on the indication described below with reference to FIG. 3.

상기 엔진 크랭크샤프트(11)에 인접하게 배치된 엔코더 장치(12)는 크랭크샤프트의 회전을 위하여 크랭크샤프트(11)에 연결된 센서 디스크와 광원을 포함하는 것으로 알려진 유형의 광전자 센서 장치와 상기 센서 디스크의 양측에 위치된 몇가지의 광탐지기의 배열체를 포함한다.The encoder device 12 arranged adjacent to the engine crankshaft 11 comprises a photoelectric sensor device of the type known to comprise a sensor disk and a light source connected to the crankshaft 11 for rotation of the crankshaft. It includes an array of several photodetectors located on either side.

고해상도로 각각의 엔진 회전시에 다수의 구별되는 순간에서의 크랭크샤프트(11)의 순간적인 각 위치를 포착하기 위하여, 적절한 형태의 센서 디스크는 예를 들어 광-전자 탐지 부재로부터의 그레이 코드와 같은 펄스 신호의 발생을 위한 엔코딩 패턴을 가짐으로써 절대적으로 코딩되는 구조 유형으로 된다. 예를 들어, 12-비트 절대 코드 신호를 생성하기 위하여, 상기 센서 디스크상의 엔코딩 패턴은 하나의 트랙에서 그 다음으로 변화하는 트랙을 따라 그 위치가 바뀌는 불투명 또는 반투명 부분을 각각 가진 12개의 원형의 중심적인 트랙을 포함한다. 12 비트의 절대 코딩딘 센서 디스크에 있어서, 결과적인 해상도는 2¹² = 4096 에 대응하게 되며 0.088°의 각 해상도에 대응하는 디스크의 주변 원주를 따라 균일하게 이격된 측정 지점에 대응하게 된다. 도출되는 절대 파라미터 신호에 있어서, 그레이 코드의 사용은 하나의 측정 지점으로부터 그 다음의 측정지점으로 신호상의 1비트만이 변화하게 되는 현저한 장점을 제공한다.In order to capture the instantaneous angular position of the crankshaft 11 at a plurality of distinct moments at each engine revolution at high resolution, an appropriately shaped sensor disk may, for example, be a gray code from an opto-electronic detection member. Having an encoding pattern for the generation of a pulsed signal results in a structure type that is absolutely coded. For example, to generate a 12-bit absolute code signal, the encoding pattern on the sensor disk has twelve circular centers, each with an opaque or translucent portion that changes its position along one track to the next. Includes tracks. For a 12 bit absolute coded sensor disk, the resulting resolution corresponds to 2 ¹² = 4096 and corresponds to evenly spaced measurement points along the peripheral circumference of the disk corresponding to each resolution of 0.088 °. In the resulting absolute parameter signal, the use of a gray code provides the significant advantage that only one bit on the signal changes from one measurement point to the next.

엔코딩 패턴에서의 공차로부터 유래되는 부정확성을 고려함으로써 절대 코딩된 광 디스크를 사용하여 절대 코딩함으로써 행해지는 위치 탐지의 정확성을 향상시키기 위하여, 위치 측정은 그레이 코드 패턴의 해당도에 대응하는 불투명한 부분과 반투명한 부분을 여러번 변경하여 이진법으로 증가하도록 코딩하도록 코딩 패턴을 가지는 하나의 주변 트랙에 12개의 원형의 동심 트랙의 전술한 절대 코드 패턴을 결합함으로써 개량된다.상기 절대 코딩된 패턴으로부터의 신호에 스트로브를 위한 증가하여 코딩된 패턴을 사용함으로써, 위치 결정의 정확성은 향상되고, 증가하여 코딩된 패턴에 대한 2개의 각이 지도록 분리된 탐지 부재를 사용함으로써 상기 크랭크샤프트의 회전 방향에 대하여 정보가 얻어지게 된다. 또한, 절대 코딩된 패턴을 스트로브하도록 증가하여 코딩된 패턴을 사용하는 것은 절대 코딩된 패턴의 샘플링이 모든 비트가 안정적인 위치에서 행해지도록 함으로써 이진법의 절대 코딩 의 원래의 부정확성을 제거하게 된다.In order to improve the accuracy of position detection made by absolute coding using an absolute coded optical disc by taking into account the inaccuracies resulting from the tolerances in the encoding pattern, the position measurement is performed with opacity corresponding to the correspondence of the gray code pattern. It is improved by combining the aforementioned absolute code pattern of twelve circular concentric tracks into one peripheral track having a coding pattern to change the translucent portion several times to code in binary increments. By using an incrementally coded pattern for, the accuracy of positioning is improved, and information is obtained about the direction of rotation of the crankshaft by using two separate detection members that are angled to the increased coded pattern. do. In addition, using a coded pattern incremented to strobe an absolute coded pattern eliminates the original inaccuracy of absolute coding in binary by allowing sampling of the absolute coded pattern to be done at a stable location.

단일의 트랙 증가하는 코딩과 조합되어 각 크랭크샤프트에 대한 12-비트 절대 코딩된 파라미터를 사용함으로써, 상기 엔코더 장치(12)로부터 엔코더 인터페이스 모듈(13)로 공급되는 결과적인 신호는 13-비트 신호가 된다. 본 발명의 내용으로서, 2개의 신호에 대한 동일한 각 해상도를 사용함으로써 상기 엔코더 인터페이스 모듈의 작동에 대한 추가적인 장점이 도출되는데, 그 이유는 상기 신호의 단일 비트 증가부상의 각 변화는 절대 코딩된 부분의 단일 비트 변화를 나타내어, 하나의 측정 지점으로부터 다음의 지점으로 크랭크샤프트의 각 변화를 나타내기 때문이다.By using a 12-bit absolute coded parameter for each crankshaft in combination with a single track incremental coding, the resulting signal supplied from the encoder device 12 to the encoder interface module 13 is a 13-bit signal. do. In the context of the present invention, using the same angular resolution for two signals derives further advantages for the operation of the encoder interface module, since each change in the single bit increment of the signal is an absolute This is because it represents a single bit change, representing each change of the crankshaft from one measurement point to the next.

따라서, 상기 엔코더 장치(12) 의 탐지 장치에 의해 제공된 13-비트 신호는 단일 비트 증가 신호의 각 스트로브 시프트에서 샘플링되어, 이러한 샘플링 주파수는 2MHz가 되며, 상기 엔코더 인터페이스 모듈(EIM, 13)에 공급되어, 12-비트 그레이 코드 신호부는 이진 코드수치로 변환되고 단일 비트 증가 신호부의 변화에 의해 나타내어지는 바와 같은 이진 코드 수치의 각 변화에서의 크랭크샤프트의 각 위치에 대한 제어 파라미터로서 엔코더 레지스터(15)의 위치 서브레지스터(15a)로 도입되는 것이 바람직하다.Thus, a 13-bit signal provided by the detection device of the encoder device 12 is sampled at each strobe shift of a single bit incremental signal, such that the sampling frequency is 2 MHz, and is supplied to the encoder interface module (EIM) 13. The 12-bit gray code signal portion is converted into a binary code value and the encoder register 15 as a control parameter for each position of the crankshaft at each change in the binary code value as represented by the change in the single bit increment signal portion. Is preferably introduced into the position subregister 15a.

상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터의 연속적인 전송 메시지들 간의 인터벌에서의 제어 파라미터의 추정 수치의 각 제어기 인터페이스 모듈에서 행해지는 하기의 계산에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 위 추정 수치는 한편으로는 가장 최근에 전송된 메시지로써 수신된 제어 파리미터 수치에 기초하며, 엔코더 타이머 장치(16)의 형태의 이러한 보상 데이터이 생성을 위한 전송된 메시지의 또다른 수단에서의 보상 데이터의 병합은 상기 엔코더 인터페이스 모듈(EIM, 13)에서 제공된다.As described in more detail in the following calculations performed at each controller interface module of the estimated value of the control parameter in the interval between successive transmission messages from the encoder interface module, the estimated value is transmitted on the one hand most recently. Based on the control parameter value received as the received message, the incorporation of the compensation data in another means of the transmitted message for the generation of such compensation data in the form of encoder timer device 16 said encoder interface module (EIM) 13. Is provided by

상기 타이머 장치(16)은 12 비트 주파수를 가지는 것이 바람직하며, 상기 엔코더 장치(12)에서 상기 탐지기 장치로부터 결과적 신호의 샘플링을 위하여 사용되는 예를 들어 2MHz와 같은 샘플링 주파수에 동일한 클록 주파수에서 작동한다. The timer device 16 preferably has a 12-bit frequency and operates at the same clock frequency as the sampling frequency, for example 2 MHz, used for sampling the resulting signal from the detector device in the encoder device 12. .

단일 비트만이 하나의 각 위치로부터 단일 비트 증가 신호와 조합하여 전체 갯수의 측정지점들 사이에서 그 다음으로 변화되는, 절대 코딩된 파라미터 신호를 사용하는 바람직한 사용례와 관련하여, 상기 크랭크샤프트(11)의 회전속도를 나타내는 보상 데이터의 제1유형은, 예를 들어, 상기 엔코더 레지스터(15)의 제1 보상 데이터 서브레지스터(15b) 로 각각 리셋할 때에 상기 엔코더 타이머 장치(16)에 의해 도달되는 타이머 카운트(Δt_속도)로 들어가며 단일 비트 증가 신호의 각 변화에 의해, 파라미터 신호의 각 변화에서의 엔코더 타이머 장치(16)를 리셋함으로써 제공된다.Regarding the preferred use case of using an absolute coded parameter signal, only a single bit is then changed between a total number of measurement points in combination with a single bit increment signal from one angular position, the crankshaft 11 The first type of compensation data representing the rotational speed of the timer is, for example, a timer reached by the encoder timer device 16 when it is reset to the first compensation data subregister 15b of the encoder register 15, respectively. It is provided by resetting the encoder timer device 16 at each change in the parameter signal, with each change in the single bit increment signal entering the count (Δt _speed ).

리셋시에 상기 타이머 장치(16)에 의해 도달된 타이머 카운트(Δt_속도)는 하나의 측정 지점으로부터 다음의 측정 지점으로의 운동시에 크랭크샤프트(11)의 회전 속도에 의해 야기되는 파라미터 신호의 변화율을 나타낸다.The timer count (Δt _speed ) reached by the timer device 16 at reset is the rate of change of the parameter signal caused by the rotational speed of the crankshaft 11 upon movement from one measuring point to the next measuring point. Indicates.

상기 제 1 타이머 장치(16)는 상기 클록 주파수로써 카운팅 작업을 실제로 수행하기 때문에, 타이머 장치를 리셋시에 도달되는 상기 타이머 카운트(Δt_속도)는 회전 속도에 반비례하게 된다. 따라서, 리셋시에 도달되는 상기 타이머 카운트는 낮은 회전 속도에 대하여 보다 높게 된다. 이러한 것은 하한을 설정하게 되어, 제 1 유형의 보상 데이터가 얻어지게 된다. 전체 4096 비트 보상 및 12 비트의 타이머 해상도 그리고 2MHz의 클록 주파수를 제공하는 12 비트 위치 신호를 사용함으로써, 이러한 하한은 RPM_분 = 60 X 2 X 10⁶/4096² = 7,153 rpm 으로 계산된다.Since the first timer device 16 actually performs a counting operation at the clock frequency, the timer count Δt _speed reached when the timer device is reset is inversely proportional to the rotational speed. Thus, the timer count reached at reset becomes higher for low rotational speeds. This sets a lower limit so that the first type of compensation data is obtained. By full 4096-bit compensation, and a 12-bit timer resolution and the use of 12-bit position signal to provide a clock frequency of 2MHz, this lower limit is calculated as the RPM _min ^{= 60 X 2 X 10 6/} 4096 2 = 7,153 rpm.

상기 엔코더 장치(12)로부터 얻어지는 제어 파라미터 수치를 포함하는 메시지의 전송을 위한 표시 기초 표준 통신 버스 네트워크를 바람직하게 사용함으로써, 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의한 추정 위치값의 계산에 사용되는 제 2 유형의 보상 데이터는 엔코더 장치(12)에 의한 이러한 수치의 포착에 대하여 특정 제어 파라미터 수치를 포함하는 메시지의 전송의 시간 오프셋 또는 시간 지연을 나타낸다. A second type of compensation used for the calculation of the estimated position value by the controller interface module, preferably by using an indication-based standard communication bus network for the transmission of messages comprising control parameter values obtained from the encoder device 12. The data represents the time offset or time delay of transmission of the message containing the specific control parameter value for the capture of this value by the encoder device 12.

이러한 제2 유형의 보상 데이터는 상기 엔코더 레지스터(15)의 제2 보상 데이터 서브 레지스터(15c)로 상기 엔코더 타이머 장치(16)의 타이머 카운트를 연속적으로 입력함으로서 얻어지게 되며, 따라서 그 내용은 상기 엔코더 타이머 장치의 타이머 카운트의 각각의 시프트에 의해 임의의 시간에 시프트된다.This second type of compensation data is obtained by successively inputting the timer count of the encoder timer device 16 into the second compensation data sub-register 15c of the encoder register 15, so that the content of the encoder is obtained. Each shift of the timer count of the timer device is shifted at an arbitrary time.

상기 엔코더 타이머 장치(16)의 실제 타이머 카운트는 카운트 작업의 각 단계에서 가장 최근의 크랭크샤프트 위치 값의 포착으로부터 시간 오프셋(Δt_오프셋)을 나타내는 반면에, 상기 통신 버스를 경우하여 제어기 인터페이스 모듈로 엔코더 메시지를 전송함으로써 예상되는 전송 지연을 고려하는 것이 가능하며 바람직하고, 하기에서 설명되는 바와 같이, 이러한 것은 Δt_{오프셋, mod.} = Δt_오프셋 + Δt_전송의 수정관계를 나타내는 합계 노드(17)에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 엔코더 타이머 장치(16)의 타이머 카운트에 의해 나타내어지는 시간 오프셋 수치(Δt_오프셋)으로의 전송 시간 지연(Δt_전송)을 나타내는 상수를 추가함으로써 제 2 보상 데이터 서브레지스터(15c)의 내용을 수정함으로써 유효하게 된다.The actual timer count of the encoder timer device 16 represents a time offset (Δt _offset ) from the acquisition of the most recent crankshaft position value at each step of the counting operation, while the communication bus is used to encode an encoder into the controller interface module. It is possible and desirable to consider the expected transmission delay by sending a message, and as described below, this is the Δt _{offset, mod.} = Time delay to the time offset value (Δt _offset ) represented by the timer count of the encoder timer device 16 as shown in FIG. 2 by the sum node 17 representing the correction relationship of Δt _offset + Δt _transmission . It becomes effective by modifying the contents of the second compensation data subregister 15c by adding a constant indicating (Δt _transmission ).

따라서, 상기 엔코더 장치(12)로부터의 연속적으로 공급되는 제어 파라미터들 간의 각각의 인터벌에서의 임의의 시각에서, 상기 엔코더 레지스터(15)의 서브레지스터(15a, 15b, 15c)의 내용은 상기 엔코더 장치(12)로부터 바로 얻어졌으며 상기 위치 서브레지스터(15a)로 입력된 바와 같은 가장 최근에 포착된 크랭크샤프트 위치값과, 리셋시에 상기 타이머 장치(16)의 타이머 카운트(Δt_속도)에 의해 제공되고 제 1 보상 데이터 서브레지스터(15b)에 입력된 바와 같은 가장 최근에 측정된 크랭크샤프트 속도의 표시와, 전송 시간 지연을 나타내는 상수(Δt_전송)의 추가에 의해 수정될 수 있는, 제 2 보상 데이터 서브레지스터(15c)로의 타이머 장치(16)의 타이머 카운트(Δt_오프셋)에 의해 제공된 바와 같이 타이머 장치(16)의 가장 최근의 리셋으로부터 지연된 시간의 표시를 포함하며, 그 결과, 상기 버스 네트워크를 경유하여 상기 제어기 인터페이스 모듈(CIM)로의 방송에 의해 상기 네트워크 인터페이스 모듈(NIM)로부터 전송되는 엔코더 메시지 패키지에 포함되는 각 시간에서의 모든 데이터는 상기 엔코더 레지스터(15)에 저장된다.Thus, at any point in time at each interval between successively supplied control parameters from the encoder device 12, the contents of the sub-registers 15a, 15b, 15c of the encoder register 15 are determined by the encoder device. Provided by the most recently captured crankshaft position value as obtained directly from (12) and input to the position subregister 15a, and the timer count (Δt _speed ) of the timer device 16 at reset; The second compensation data sub, which can be modified by the addition of a constant (Δt _transmission ) representing the transmission time delay and the indication of the most recently measured crankshaft speed as entered into the first compensation data subregister 15b. of the delayed time from the latest reset of the timer device 16, as provided by the timer count _(offset Δt) of the timer unit 16 to a register (15c) A time, and as a result, all data at each time contained in an encoder message package transmitted from the network interface module (NIM) by broadcast to the controller interface module (CIM) via the bus network is stored in the encoder. It is stored in the register 15.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엔코더 메시지 패키지는 엔코더 인터페이스 모듈(EIM, 13) 및 네트워크 인터페이스 모듈(NIM, 14)에 의해 형성된 네트워크 노드에 의해 표시된 전송 초대의 수신에 응답하여 상기 엔코더 레지스터(15)의 서브레지스터(15a-c)의 내용을 전달함으로써 네크워크 인터페이스 모듈(14)의 메시지 발생기(18)에 의해 형성된다. 상기 메시지 발생기(18)에 의해 발생된 각각의 데이터 메시지는 메시지 전송기(19)를 경유하여, 표시에 의해 사용할 수 있게 된 전송 시간 슬롯의 버스 네트워크(20)로 통신하게 된다. 상기 메시지 전송기(19)는 네트워크 인터페이스 모듈의 표준 요소이며 상기 통신 버스 네크워크(20)의 실제 유형에 대한 네트워크 프로토콜의 규정에 따라 일반적으로 작동하게 된다.As shown in FIG. 2, the encoder message package includes an encoder register 15 in response to receipt of a transmission invitation indicated by a network node formed by an encoder interface module (EIM) 13 and a network interface module (NIM) 14. It is formed by the message generator 18 of the network interface module 14 by conveying the contents of the subregisters 15a-c. Each data message generated by the message generator 18 is communicated via a message transmitter 19 to a bus network 20 of transmission time slots made available by indication. The message transmitter 19 is a standard element of the network interface module and will generally operate in accordance with the provisions of the network protocol for the actual type of communication bus network 20.

상기 네트워크 인터페이스 모듈(NIM, 14)로부터 버스 네트워크(20)를 경유하여 전송된 데이터 메시지가 동시에 방송되어 상기 제어기 인터페이스 모듈(CIM, 22)로 통신되므로, 펴준 네크워크 프로토콜의 규정으로부터의 바람직한 수정사항은 도 3 내지 도 5를 참조하여 하기에서 설명되는 바와 같이, 상기 네트워크 인터페이스 모듈(NIM, 14)로부터 전송된 연속적인 엔코더 메시지 패키지들간의 시간 인터벌의 감소를 위하여 제공된다.Since data messages transmitted from the network interface module (NIM) 14 via the bus network 20 are simultaneously broadcast and communicated to the controller interface module (CIM) 22, a preferred modification from the provisions of the extended network protocol is As described below with reference to FIGS. 3 to 5, it is provided for the reduction of the time interval between successive encoder message packages transmitted from the network interface module (NIM) 14.

상기 제어 방법 및 제어 시스템의 이러한 바람직한 특징은 상기 제어기 인터페이스 모듈(CIM, 22)에 관련된 상기 네트워크 인터페이스 모듈(NIM, 21)이상기 엔코더 인터페이스 모듈(13)으로부터 유래된 메시지 패키지를 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)에 관련된 추정 장치(23)로 직접 경로 설정하도록 하지만 다른 부분과는 분리되도록 할 수 있는 네트워크를 통하여 통신되는 표준 메시지 패키지(PAC)에 비교하여 수정된 메시지 포맷을 사용하는 것이다.This preferred feature of the control method and control system is that the network interface module (NIM) 21 associated with the controller interface module (CIM) 22 carries a message package derived from the encoder interface module 13 to the controller interface module 22. A modified message format is used as compared to a standard message package (PAC) that is communicated over a network that can be routed directly to the estimating device 23, but can be separated from other portions.

상기 추정 장치(23)에서, 상기 엔코더 데이터 메시지는 추정기 레지스터(24)로 입력되며 상기 크랭크샤프트(11)의 순간적 각 위치를 나타내는 메시지에 포함되는 제어 파라미터 수치에 기초하며, 상기 추정 장치로의 도달은 상기 버스 네트워크(20)을 경유한 그 전송과 상기 엔코더 장치(12)에 의한 이러한 파라미터 수치의 포착 간의 시간 인터벌로 지연되며, 상기 크랭크샤프트의 새로운 위치를 나타내는 제어 파라미터의 추정값은 선형 외삽부(25)의 외삽에 의해 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템의 바람직한 최근의 비교적 간단한 구현예에 따라 발생된다.In the estimating device 23, the encoder data message is input to the estimator register 24 and is based on a control parameter value included in a message indicating the instantaneous angular position of the crankshaft 11 and reaching the estimating device. Is delayed at a time interval between its transmission via the bus network 20 and the acquisition of this parameter value by the encoder device 12, the estimated value of the control parameter representing the new position of the crankshaft being a linear extrapolator ( The extrapolation of 25) takes place according to a preferred and relatively simple implementation of the control method and control system of the present invention.

이러한 선형 외삽은 예시적인 구현예만을 나타내며, 전술하였으며 상기 크랭크샤프트(11)에 의해 야기되는 엔코더 장치의 각회전에 대응하는 제어 파라미터값의 변화에 근사한 상수를 반복적으로 추가함으로써 본 발명에 따라 행해지며, 이러한 상수를 반복적으로 추가하는 것은 상기 엔코더 타이머 장치(16)와 동일한 클록 주파수에서 카운트 작업을 수행하는 추정 타이머 장치(26)에 의해 반복되는 인터벌 제어되어 행해진다. 이러한 추정 타이머 장치(26)는 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13)으로부터의 데이터 메시지의 각각의 도살시에 리셋되며, 상기 선형 외삽부(25)에 의해 사용되는 반복되는 인터벌(Δt_{추정, n}) 기간은 상부 리셋 타이머 카운트에 도달하는 추정 타이머 장치(26)의 카운트 작업에 의해 결정되며, 이때 상기 추정 타이머 장치(26)는 다시 리셋된다. 상기 제어기 인터페이스 모듈(CIM, 22)에 의해 각각의 엔코더 메시지를 수신한 후에, 상기 추정기 타이머 장치(26)를 위한 제1 상부 리셋 타이머 카운트(Δt_{추정, 1})는 수신된 엔코더 메시지에 포함되어 있고 구별되는 제어 파라미터 값을 포착하는 2개의 연속적인 각 위치들 사이에서 크랭크샤프트의 회전 기간(Δt_속도)으로서 측정되는 변화율을 나타내는 수신된 메시지의 제 1 유형이 보상 데이터로부터 수정된 오프셋(Δt_{오프셋, mod}) 또는 제어 파라미터값의 포착 및 전송간의 오프셋 또는 시간 지연(Δt_오프셋)을 나타내는 제 2 유형의 보상 데이터를 뺌으로써 우선 계산된다. 전송 시간 지연(Δt_전송)을 고려함으로써, 초기의 반복되는 인터벌은,This linear extrapolation represents only an exemplary embodiment and is made in accordance with the present invention by iteratively adding constants approximating changes in control parameter values corresponding to the angular rotation of the encoder device caused by the crankshaft 11 above. The repetition of the addition of this constant is performed by an interval control which is repeated by the estimation timer device 26 which performs the counting operation at the same clock frequency as the encoder timer device 16. This estimation timer device 26 is reset at each slaughter of the data message from the encoder interface module 13, and the repeated interval [Delta] t _{estimation, n} period used by the linear extrapolation section 25 is It is determined by the counting operation of the estimation timer device 26 reaching the upper reset timer count, in which the estimation timer device 26 is reset again. After receiving each encoder message by the controller interface module (CIM) 22, a first upper reset timer count (Δt _{estimate, 1} ) for the estimator timer device 26 is included in the received encoder message and The first type of received message representing the rate of change measured as the period of rotation (Δt _speed ) of the crankshaft between two successive respective positions capturing distinct control parameter values is the offset (Δt _{offset, mod} ) or a second type of compensation data representing the offset or time delay (Δt _offset ) between acquisition and transmission of the control parameter value. By considering the transmission time delay (Δt _transmission ), the initial repeated interval is

Δt_추정, 1 = Δt_속도 - (Δt_오프셋 + Δt_전송) 으로서 계산될 수 있게 된다.It can be calculated as Δt _estimation , 1 = Δt _velocity- (Δt _offset + Δt _transmission ).

제1 리셋 타이머 카운트(Δt_{추정, 1})를 계산한 후에, 각각의 후속 리셋 타이머 카운트는,After calculating the first reset timer count (Δt _{estimate, 1} ), each subsequent reset timer count is

Δt_{추정, n} = Δt_{추정, n-1} - Δt_오프셋 으로 간단하게 계산될 수 있다.It can be calculated simply by Δt _{estimation, n} = Δt _{estimation, n-1} -Δt _offset .

외삽부(25)의 선형 외삽에 의해 제공되는 제어 파라미터의 수신값에 상수를 반복적으로 추가함으로써, 추정된 제어 파라미터값은 반복적으로 계산된다. 매 시간마다, 새로운 추정값이 계산되며, 추정기 레지스터(24)가 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13)로부터 상기 버스 네트워크(20)를 통하여 전송되는 그 다음의 엔코더 메시지에 포함된 실제 포착된 제어 파라미터값을 입력함으로써 업데이트될 때까지 동일한 상수를 추가함으로써 그 다음의 추정값의 계산에 기초하여 사용되도록 상기 추정기 레지스터(24)로 그리고 위치 레지스터(27)로 입력된다.By repeatedly adding a constant to the received value of the control parameter provided by the linear extrapolation of the extrapolation section 25, the estimated control parameter value is calculated repeatedly. Every time, a new estimate is calculated and an estimator register 24 inputs the actual captured control parameter value included in the next encoder message sent from the encoder interface module 13 through the bus network 20. Thereby into the estimator register 24 and into the position register 27 to be used based on the calculation of the next estimate by adding the same constant until updated.

상기 추정기 장치(23)로부터 각각의 추정된 제어 파라미터값은 제어기 인터페이스 모듈(CIM, 22)을 경유하여 상기 실린더 또는 실린더들의 연소 싸이클동안의 작동을 제어하고 타이밍을 설정하도록 하나 이상의 실린더에 관련된 분포된 실린더 제어 유니트 또는 중앙 엔진 제어 유니트의 제어부가 되는 제어 유니트(28)로 전달된다.Each estimated control parameter value from the estimator device 23 is distributed relative to one or more cylinders to control and set the timing during the combustion cycle of the cylinder or cylinders via a controller interface module CIM 22. It is transmitted to the control unit 28 which becomes a control part of a cylinder control unit or a central engine control unit.

도 3은 도 2에 도시된 제어 시스템에 사용되는 표시에 기초한 버스 네트워크(20)를 위한 노드 구조의 일례를 상징으로서 그래프로 도시한다. 각각의 원형 상징(29)은 개별 노드 ID로 표시되고 상기 네트워크의 노드를 형성하는 유니트, 터미널, 및 모듈 간의 메시지 교환과 모든 교통에 대한 단일 공유 통신 라인을 형성하는 버스를 경유하여 통신되는 메시지를 수신하거나 전송하도록 허락된 모듈 유니트 또는 터미널의 네트워크 인터페이스 모듈에 할당된 노즈를 나타낸다.FIG. 3 graphically shows an example of a node structure for a bus network 20 based on an indication used in the control system shown in FIG. 2. Each circular symbol 29 is represented by a separate node ID and communicates via a bus that forms a single shared communication line for all traffic and the exchange of messages between units, terminals, and modules that form a node of the network. Indicates the nose assigned to a network interface module of a module unit or terminal that is permitted to receive or transmit.

표시가 기초된 통신 버스상에서, 특정 노드(21)로부터 하나 이상의 다른 특정 노드로의 메시지 통신은 순차적인 순서로 상기 노드(29)에 가용한 시간 슬롯에서 유효하게 된다. 각각의 노드에서, 메시지의 전송에 유용한 사간 슬롯은 순차적인 순서로 하나의 노드에서 그 다음의 노드로 통과되는 전송 초대 표시(30)를 수신함으로써 개시된다. 상기 전송 초대 표시를 수신하면, 주어진 노드(29)는 전송되기를 대기하는 메시지를 가지게 되며, 상기 버스로의 전송은 가용적인 전송 시간 슬롯의 기간동안에서 유효하고 완성된다. 상기 전송은 메시지 포맷에 포함되는 목적 인식 데이터(DiD)로서 표시되는 하나 이상의 노드를 타겟으로 한다. 상기 표시를 수신하면, 주어진 노드는 전송을 위하여 대기하는 메시지를 가지지 않게 되며, 상기 표시는 순서상으로 그 다음의 노드로 간단히 통과된다.On the communication bus on which the indication is based, message communication from one node 21 to one or more other specific nodes becomes effective in the time slots available to the node 29 in sequential order. At each node, the inter slots useful for the transmission of the message are initiated by receiving the transmission invitation indication 30 passed from one node to the next in sequential order. Upon receipt of the transmission invitation indication, a given node 29 will have a message waiting to be transmitted, and the transmission to the bus is valid and completed during the period of available transmission time slots. The transmission targets one or more nodes, which are represented as purpose aware data DiD included in the message format. Upon receiving the indication, the given node will not have a message waiting for transmission, and the indication will simply pass to the next node in sequence.

본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템에서 도 3에 도시된 바와 같은 표시에 기초한 통신 버스(20)를 사용하기 위하여, 개별 노드 ID는 예를 들어 본 발명에 따른 부가적인 제어 시스템의 몇가지 제어기 인터페이스 모듈(CIM) 및 2개의 엔코더 인터페이스 모듈(EIM1, EIM2)에 의해 형성된 노드에 할당된다. 지정된 EIM 및 CIM 은 개별 노드ID 숫자와 함께 몇가지 노드(29)를 위한 원형의 기호로 도시된다.In order to use the communication bus 20 based on the indication as shown in FIG. 3 in the control method and control system of the present invention, the individual node IDs are for example a number of controller interface modules of the additional control system according to the present invention. CIM) and two encoder interface modules EIM1, EIM2. The designated EIM and CIM are shown as circular symbols for several nodes 29 with individual node ID numbers.

도 3에 도시된 표준 통신 버스 네트워크(20)는 네트워크 프로토콜에 따라 작동되며 제어된다. 본 발명의 제어 방법 및 시스템에서, 바람직한 유형의 표준 통신 버스 테트워크는 ArcNet(Attached Resource Computer Network)로 널리 알려 있다.The standard communication bus network 20 shown in FIG. 3 operates and is controlled in accordance with network protocols. In the control method and system of the present invention, the preferred type of standard communication bus network is well known as Attached Resource Computer Network (ArcNet).

이러한 버스 네트워크(20)에서, 엔코더 인터페이스 모듈(EIM) 및 제어 인터페이스 모듈(CIM)을 나타내는 노드에 추가하여 다른 노드들은 각각의 버스 네트워크에 연결된 유니트 또는 터미널, 또는 전체 갯수의 모듈이 본 발명의 목적이 되는 각각의 연소 싸이클 동안에 작동을 제어하고 타이밍을 설정하는 신회성고 정확성에 영향을 미치지 않는 한도내에서 유지된다는 가정하에 도 1에 도시된 바와 같이 외부 명령 및/또는 모니터링 터미널과 같은 다른 단체에 할당된다.In such a bus network 20, in addition to the nodes representing the encoder interface module (EIM) and the control interface module (CIM), the other nodes may be a unit or a terminal or a total number of modules connected to each bus network. To each other, such as an external command and / or monitoring terminal, as shown in FIG. 1, under the assumption that it remains within the limits of reliability and accuracy of controlling and timing operation during each combustion cycle. Is assigned.

상기 버스 네트워크의 각 노드에 전송 초대 표시를 할당하는 순차적인 순서로써, 상기 네트워크의 모든 노드를 통하여 전송 초대 표시를 통과하는 시간동안에 임의의 노드는 단일 시간 슬롯의 네트워크에 메시지를 전송하도록 허락만된다. 노드의 갯수는 255개의 노드와 같이 비교적 크며, 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스 템을 위하여, 이러한 것은 단일 노드 ID가 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 할당될 때 제어 파라미터의 업데이트된 값을 포함하는 메시지 패키지의 전송을 위하여 엔코더 인터페이스 모듈(EIM)에 가용적인 연속적인 전송 시간 슬롯들 간의 대응하여 긴 인터벌에서 나타나게 된다.In a sequential order of assigning a transmission invitation indication to each node of the bus network, during the time of passing the transmission invitation indication through all nodes of the network, any node is only allowed to send a message to the network in a single time slot. . The number of nodes is relatively large, such as 255 nodes, and for the control method and control system of the present invention, this means that the message package contains updated values of control parameters when a single node ID is assigned to the encoder interface module. It appears at correspondingly long intervals between successive transmission time slots available to the encoder interface module (EIM) for transmission.

이러한 표시 기초 전송 구성에 의해 야기된 제어 시스템의 작동의 신뢰성과 정확성에 제한되는 것을 피하기 위하여, 하나 이상의 노드 ID가 각각의 엔코더 인터페이스 모듈(EIM)에 할당되는 본 발명의 바람직한 특징이 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전체 갯수중 4번째 노드 ID마다 예를 들어 동일한 엔코더 인터페이스 모듈(EIM1, EIM2)에 할당된다. 도 7에 도시된 바와 같이 크로스 리던던트 제어 시스템에 있어서, 그 상세한 사항은 하기에서 설명될 것이며, 도 3에 도시된 바와 같이, 완전한 순서동안에 상기 네트워크 노드(29)에 가용적인 모든 전송 시간 슬롯의 50%는 이러한 부가적인 시스템의 2개의 엔코더 인터페이스 모듈(EIM1, EIM2) 중에서 업데이트된 메시지의 전송에 가용적이다.In order to avoid being limited to the reliability and accuracy of the operation of the control system caused by this indication based transmission configuration, it is a preferred feature of the invention that one or more node IDs are assigned to each encoder interface module (EIM). As shown in Fig. 3, for example, every fourth node ID of the total number is allocated to the same encoder interface modules EIM1 and EIM2. In the cross-redundant control system as shown in FIG. 7, the details will be described below, and as shown in FIG. 3, 50 of all transmission time slots available to the network node 29 during the complete sequence. The% is available for the transmission of updated messages among the two encoder interface modules EIM1, EIM2 of this additional system.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제어 방법 및 시스템의 바람직한 실제 구현예는 ArcNet(Attached Resource Computer Network) 프로토콜에 의해 제어되는 표준 통신 버스 네트워크를 사용한다. 이러한 프로토콜하에서, 개별 노드들 사이에서 통신되는 메시지 또는 데이터그램은, 이미 전술한 바와 같이, 통신되어지고 일반적으로 규약된 유틸리티 정보 데이터에 추가하여, 시작 경계기호(SD: start delimiter), 정보 길이 표시(IL), 시스템 코드(SC) 및 프레임 체크 순서(FCS)와 같은 통신 필드와, PAC 프레임 인식자(FID), 소스 인식자(SiD), 및목적 인식 자(Did), 정보 길이 표시(IL), 시스템 코드(SC) 및 프레임 체크 순서(FCS)와 같은 다수의 인식자 필드를 포함하는 PAC 포맷 또는 표준 패키지로 포맷되어, 전체 메시지 길이는 500 바이트 이하를 넘지 않는 유틸리티 정보의 길이에 의해 주로 결정된다.As mentioned above, a preferred practical implementation of the control method and system of the present invention uses a standard communication bus network controlled by the Attached Resource Computer Network (ArcNet) protocol. Under this protocol, messages or datagrams communicated between individual nodes, as already described above, in addition to the communicated and generally prescribed utility information data, start delimiter (SD), information length indication. (IL), communication fields such as System Code (SC) and Frame Check Order (FCS), PAC Frame Identifier (FID), Source Identifier (SiD), and Destination Identifier (Did), Information Length Indication (IL) Formatted as a standard package or in a PAC format that contains a number of identifier fields, such as system code (SC) and frame check order (FCS), whose overall message length is not more than 500 bytes. Is determined.

본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템의 필수적인 구성에 의하면, 상기 제어 파라미터값과 보상 데이터를 포함하는 엔코더 메시지는, 엔코더 인터페이스 모듈(EIM)의 네트워크 인터페이스 모듈(NIM)이 엔코더 패키지 형태의 메시지 전송을 위해서만 사용되지만 전송 초대 표시보다는 다른 메시지를 수신하는데는 사용되지 않는다는 사실과, 상기 전송은 인식된 수신기 노드로 목적이 설정된 통신으로서 유효하지 않지만 실린더 인터페이스 모듈에 연결된 모든 노드에 동시에 방송됨으로써, 표준 ArcNet 패키지에 비교하여 엔코더 패키지의 길이의 임의의 감소가 임의의 인식자 필드 없이 가능하게 되며 통신원으로서 상기 엔코더 인터페이스 모듈을 나타내는 SID 유형의 필드만을 유지하고 감소된 표준 길이에서 가용 정보의 길이를 유지하게 되는 사실을 고려하여 감소된 길이의 엔코더 메시지 패키지로서 포맷된다 According to an essential configuration of the control method and the control system of the present invention, the encoder message including the control parameter value and the compensation data is for the network interface module (NIM) of the encoder interface module (EIM) only to transmit a message in the form of an encoder package. That the transmission is used but not for receiving a message other than the transmission invitation indication, and the transmission is not valid as a targeted communication to a recognized receiver node, but is broadcast simultaneously to all nodes connected to the cylinder interface module, thereby providing a standard ArcNet package. In comparison, any reduction in the length of the encoder package is possible without any identifier field, and as a correspondent, only the field of the SID type representing the encoder interface module is maintained and the length of available information at the reduced standard length is maintained. Consideration Formatted as an encoder message package of reduced length

본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템의 내용에 사용되는 메시지 포맷의 일례는 도 4에 도시된다. 예시적인 포맷은 아래의 데이터 포맷을 포함한다.An example of the message format used in the contents of the control method and control system of the present invention is shown in FIG. Example formats include the following data formats.

SD: 시작 경계기호(6비트)SD: start delimiter (6 bits)

ECP: 엔코더 메시지의 인식(8비트)ECP: Recognition of Encoder Messages (8-bit)

P: 12-비트 제어 파라미터값(크랭크샤프트 위치)P: 12-bit control parameter value (crankshaft position)

S: 12-비트 정보 변화율(제1 보상 데이터)S: 12-bit information change rate (first compensation data)

O: 12-비트 전송 시간 오프셋 정보(제2 보상 데이터);O: 12-bit transmission time offset information (second compensation data);

C: 시스템 노드(4비트)C: system node (4-bit)

FCS: 프레임 체크 순서(16비트)FCS: Frame Check Order (16 bit)

예를 들어 상기 크랭크샤프트의 회전 방향을 역방향으로 하는 엔진 제어 명령 또는 데이터의 변조와 관련하여 추가적인 정보를 전송하는데 사용될 수 있는 4비트 시스템 코드의 메시지 포맷을 편입하는 것은 전체 바이트에서 데이터 패키지가 포맷되는 것에 따라 ArcNet 프로토콜의 바람직한 사용으로부터 유래한다. 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템에 사용되는 유틸리티 정보 데이터의 전송에 대한 이러한 포맷을 사용하는 것은, 달리 말하면, 3 X 12 비트 전체를 만드는 제 1 및 제 2 보상 데이터와 제어 파라미터값이 예를들어 시스템 코드에 사용될 수 있는 4비트의 사용가능한 잉여분을 제공하게 된다.For example, incorporating a message format of 4-bit system code that can be used to transmit additional information in relation to an engine control command or data modulation that reverses the direction of rotation of the crankshaft, the data package is formatted in whole bytes. As is derived from the preferred use of the ArcNet protocol. Using this format for the transmission of utility information data used in the control method and control system of the present invention, in other words, includes first and second compensation data and control parameter values that make up the entire 3 X 12 bit, It provides four bits of usable surplus that can be used in system code.

도 4에서 나타나는 바와 같이, 결과적인 엔코더 패키지 또는 메시지는 그 길이가 505 바이트 미만이 되는 ArcNet 프로토콜에 따라 통신되는 표준 PAC의 평균 길이에 비교하여 현저하게 감소되는, 전체 94 비트를 만드는 1바이트 플러스 3비트를 각각 수송하는 8개의 ISU(정보 상징 유니트: Information Symbol Unit)와 6비트의 SD 필드로 이루어진다.As shown in Figure 4, the resulting encoder package or message is one byte plus three, making the entire 94 bits, which is significantly reduced compared to the average length of a standard PAC communicated according to the ArcNet protocol whose length is less than 505 bytes. It consists of eight Information Symbol Units (ISUs) carrying six bits each and a six-bit SD field.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 엔코더 메시지에 대한 감소된 길이의 메시지 포맷을 사용함으로써 상기 버스 네트워크의 엔코더 노드로부터 전송되는 연속적인 업데이트 메시지들간의 시간 인터벌을 짧게 하는 것에 추가적인 긍정적 기여가 제공된다.Referring to FIG. 3, an additional positive contribution is provided to shortening the time interval between successive update messages sent from the encoder node of the bus network by using a reduced length message format for the encoder message.

상기 통신 버스의 작동을 위한 ArcNet 프로토콜을 사용함으로써, 상기 버스 주파수는 2.5Mbit/s 가 되며, 전체 94 비트로의 엔코더 메시지의 감소된 포맷으로, 상기 통신 버스를 경유하는 엔코더 메시지의 전송을 위한 이론적 전송 지연은 37.6㎲가 된다. 2MHz의 클록 주파수에서 추정기 타이머 장치(16, 26)와 엔코더를 작동시킴으로써, 전송 시간 지연을 고려하기 위한 제 2 보상 데이터의 수정을 위한 엔코더 타이머 장치의 타이머 카운트에 의해 나타내어지는 시간 오프셋(Δt_오프셋)에 추가되는 상수(Δt_전송)은 상기 엔코더 타이머 장치(16)에 대한 70개 카운팅 단계로 선택될 수 있다.By using the ArcNet protocol for the operation of the communication bus, the bus frequency is 2.5 Mbit / s, the theoretical transmission for the transmission of encoder messages via the communication bus, in a reduced format of encoder messages with a total of 94 bits. The delay is 37.6 ms. By operating the encoder and the estimator timer devices 16 and 26 at a clock frequency of 2 MHz, the time offset represented by the timer count of the encoder timer device for correction of the second compensation data to account for the transmission time delay (Δt _offset ). The constant (Δt _transmission ) added to can be selected in 70 counting steps for the encoder timer device 16.

연속적인 업데이트들간의 인터벌의 길이에 영향을 줄 수 있는 추가적인 인자는 엔코더 패키지의 전송에 가용적이지 않은 전체 전송 시간 슬롯 순서의 부분인, 엔코더 패키지보다는 다른 메시지의 전송에 사용되는 시간 슬롯의 주파수 및 기간일 수 있다.Additional factors that can affect the length of the interval between successive updates are the frequency of the time slots used for the transmission of messages other than the encoder package, which is part of the total transmission time slot order which is not available for transmission of the encoder package. It can be a period.

도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 부분은 노드들의 엔코더 노드로의 하나의 하나 이상의 노드 ID를 할당함으로써 단축된다. 본 발명의 부가적인 제어 시스템에서의 엔코더 패키지의 전송으로의 모든 가용가능한 시간 슬롯 중 50%를 할당하는 전술한 예로부터, 연속적인 엔코더 패키지의 전송에 가용적인 시간 슬롯은 다른 통신 목적을 위한 하나 이상이 아닌 시간 슬롯에 의해 분리된다.As shown in Figure 3, this portion is shortened by assigning one or more node IDs of nodes to the encoder node. From the foregoing example of allocating 50% of all available time slots to the transmission of an encoder package in an additional control system of the present invention, the time slots available for transmission of consecutive encoder packages are one or more for other communication purposes. Are separated by time slots.

도 5 및 도 6에 도시된 그래프는 엔코더 패키지의 전송을 위한 버스 네트워 크의 비가용성을 위하여, 각각의 "최악의 경우" 및 "최상의 경우"를 도시한다. 각각의 경우에서, 상기 제어기 인터페이스 모듈의 업데이트를 위한 실제 엔코더 메시지의 각각의 전송은 "전송을 위한 초대(ITT)" 표시를 모듈, 터미널 또는 엔코더 인터페이스 모듈과 상이한 다른 유니트를 나타내는 노드로 통신하는 것이 뒤따르게 되어, 그 다음의 시간 슬롯은 이러한 노드로부터의 메시지 전송에 가용적이게 된다. 도 5에서, 이러한 가용성은 최대 길이의 표준 PAC의 전송을 위하여 사용되지만, 도 6에서 어떠한 메시지도 ITT 표시를 수용하는 노드로부터 전송을 준비하게 된다. ArcNet 프로토콜 하에서 허용되는 표준 PAC에 대한 전술한 메시지 포맷으로써, 시간 및 통신 지연을 포함하는 엔코더와 상이한 노드로부터의 전송에 유용한 시간 슬롯의 최대 시간은 약 600㎲이며, 반면에 시간 슬롯이 미사용으로 남는 경우에, 최소 시간은 약 100㎲이다.The graphs shown in Figures 5 and 6 show the "worst case" and "best case", respectively, for the unavailability of the bus network for transmission of the encoder package. In each case, each transmission of the actual encoder message for the update of the controller interface module is to communicate an "invitation for transmission (ITT)" indication to a node representing a different unit than the module, terminal or encoder interface module. Following this, the next time slot becomes available for message transmission from this node. In Figure 5 this availability is used for the transmission of the standard PAC of maximum length, but in Figure 6 any message is prepared for transmission from a node that accepts an ITT indication. With the message format described above for the standard PACs allowed under the ArcNet protocol, the maximum time slot for a time slot that is useful for transmission from a different node than the encoder, including time and communication delay, is about 600 ms, while the time slot remains unused. In this case, the minimum time is about 100 ms.

따라서, 동일한 엔코더로부터 전송되는 2개의 연속적인 데이터 메시지간의 업데이트 인터벌의 최대 시간은 약 1200㎲인 반면에, 도 7을 참조하여 하기에 기술된 바와 같이, 완전 크로스 리던던트 구조에 대해서는 업데이트 인터벌의 최소 시간은 약 100㎲가 된다. 이러한 배경에서, 상기 제어기 인터페이스 모듈을 업데이트하는 평균 주파수는 약 3000Hz가 된다.Thus, the maximum time of the update interval between two consecutive data messages transmitted from the same encoder is about 1200 ms, while the minimum time of the update interval for a full cross redundant structure, as described below with reference to FIG. Is about 100 ms. Against this background, the average frequency of updating the controller interface module is about 3000 Hz.

도 7에서, 딘순화된 블록 다이아그램은 본 발명의 제어 시스템의 바람직한 실시예의 완전 크로스 리던던트 구조의 예를 도시한다.In FIG. 7, the dean ordered block diagram shows an example of a full cross redundant structure of a preferred embodiment of the control system of the present invention.

이러한 구조에서, 엔진 회전동안의 크랭크샤프트의 순간 위치와 같은 제어 파라미터값은 각각이 도 2에 도시된 바와 동일한 방식으로 제 1 및 제 2 타이머 장 치와 엔코더 레지스터로 구성되는 개별적이며 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(EIM1, EIM2)(33, 34)에 연결된 2개의 독립 엔코더 장치(31, 32)에 의해 포착된다.In this configuration, control parameter values, such as the instantaneous position of the crankshaft during engine rotation, are each independent and independent encoder interface consisting of the first and second timer devices and encoder registers in the same manner as shown in FIG. Captured by two independent encoder devices 31, 32 connected to modules EIM1, EIM2 33, 34.

2개의 동등하게 독립적인 버스 네트워크(39, 네트워크 A: 40, 네트워크B) 를 경유하여 2개의 각각의 엔코더 장치(31, 32)로부터의 제어 파라미터값을 포함하는 엔코더 메시지의 전송을 위하여, 각각의 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34,: EIM1, EIM2)은 버스 네트워크(40)의 노드를 형성하는 네트워크 인터페이스 모듈(36, 38: NIM B)와 버스 네트워크 (39, 채널(A))의 노드를 형성하는 네트워크 인터페이스 모듈(NIM A; 35, 37)을 구비하는, 2개의 독립적인 네트워크 인터페이스 모듈(NIM A, NIM B: 35, 36, 37, 38)을 포함하여, 도 3에 도시된 바와 같은 각각의 버스 네트워크 (39, 40) 상의 엔코더 패키지의 전송에 이용될 수 있는 2개의 네트워크 노드를 만들게 된다.For the transmission of encoder messages containing control parameter values from two respective encoder devices 31, 32 via two equally independent bus networks 39 (network A: 40, network B), Encoder interface modules 33 and 34 (EIM1 and EIM2) form nodes of network interface modules 36 and 38 (NIM B) and bus network 39 (channel A), which form nodes of bus network 40. Including two independent network interface modules (NIM A, NIM B: 35, 36, 37, 38) each having a network interface module (NIM A) 35, 37, which is shown in FIG. We will create two network nodes that can be used for the transmission of encoder packages on the bus networks 39, 40.

도 7에 도시된 크로스 리던던트 구조에서, 본 발명의 제어 방법의 구현을 위한 제 1 및 제 2 보상 데이터와 제어 파라미터값을 포함하는 엔코더 메시지의 발생에 대하여 제어 시스템의 원칙적 작동은 도 2에 도시된 구조에 대한 것과 동일하게 설명된다.In the cross-redundant structure shown in FIG. 7, the principle operation of the control system for the generation of an encoder message comprising first and second compensation data and control parameter values for the implementation of the control method of the invention is shown in FIG. 2. The same is true for the structure.

제어 유니트측에서, 2개의 독립적인 네트워크 인터페이스 모듈(NIM A, NIM B: 41, 42) 중 하나는 각각 상기 버스 네트워크(39, 채널A; 40, 채널B) 중하나와 다른 것의 단일 노드를 형성한다. 크로스 리던던트 구조를 따라서, 각각의 상기 네트워크 인터페이스 모듈(41, 42)은 2개의 추정기(43, 44)에 연결된다.On the control unit side, one of the two independent network interface modules (NIM A, NIM B: 41, 42) each forms a single node of one of the bus networks 39, channel A; 40, channel B and the other. . In accordance with the cross-redundant structure, each of the network interface modules 41 and 42 is connected to two estimators 43 and 44.

갹각의 2개의 추정기(43 44)에서, 각각의 2개의 버스 네트워크(39, 채널A: 40, 채널B) 를 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 추정된 위치에 대한 레지스터와 추정기 타이머 장치, 선형 외삽부, 엔코더 메시지에 대한 레지스터를 포함하는 동일한 요소가 제공된다.In each of the two estimators 43 44, for each of the two bus networks 39 (channel A: 40, channel B), a register and an estimator timer device for the estimated position, linear, as shown in FIG. The same element is provided, including an extrapolator, a register for the encoder message.

동일한 제어 파라미터, 즉 크랭크샤프트의 각 위치를 측정하기 위한 2개의 독립 엔코더 장치(31, 32)를 사용한 크로스 리던던트 구조의 결과, 각각의 2개의 독립적인 버스 네트워크(39, 채널A; 40, 채널B)에 대하여, 상기 엔코더 장치(31, 32) 중 하나와 다른 것으로부터 유래된 엔코더 메시지들 간의 선택을 형성하는 것이 제어 유니트측상에 필요하게 된다. 이를 위하여, 엔코더 장치(45) 형태의 선택 장치가 제공되는데, 이는 한편으로는 네트워크 인터페이스 모듈(NIM A, NIM B; 41, 42) 각각에 연결되며, 다른 한편으로는 2개의 추정기(43, 44) 각각에 연결된다.As a result of the cross-redundant structure using the same control parameters, ie two independent encoder devices 31, 32 for measuring each position of the crankshaft, each two independent bus networks 39, channel A; 40, channel B It is necessary on the control unit side to form a choice between encoder messages originating from one of the encoder devices 31, 32 and the other. For this purpose, a selection device in the form of an encoder device 45 is provided, which is connected to each of the network interface modules NIM A, NIM B; 41, 42 on the one hand, and on the other hand, two estimators 43, 44. ) Are connected to each.

상기 엔코더 선택기에서 모든 도착하는 엔코더 메시지의 정보 데이터 내용의 분석 및 평가가 행해지며, 도 2를 참조하여 전술한 바와 같은 작동 및 계산에 따라 새로운 추정 파라미터값으로써 엔코더 선택기(45) 및 제어 유니트(47) 사이에서 연결된 피스톤 레지스터(46)을 업데이트하도록 엔코드 신호 및 대응 추정값이 수용되어 선택된다. 이러한 것은 다른 엔코더 장치가 준비상태에서 작동하고 엔코더 장치(31, 32) 중 하나가 "활동" 상태인 것으로 선택되는데 사용되는 것이 바람직하다.The encoder selector analyzes and evaluates the content of the information data of all arriving encoder messages and, as a new estimated parameter value according to the operation and calculation described above with reference to FIG. 2, the encoder selector 45 and the control unit 47. The encoder signal and the corresponding estimate are accepted and selected to update the piston resistor 46 coupled between the < RTI ID = 0.0 > This is preferably used when the other encoder device is operating in the ready state and one of the encoder devices 31, 32 is selected to be in the "active" state.

이러한 선택 작업을 행함에 있어서, 각각의 추정기(43, 44)의 위치 레지스터(27)로 입력된 제어 파라미터값은 도 8에 도시된 블록다이아그램에 도시된 바와 같이 엔코더 선택기(45)의 부분을 형성하는 선택기 회로(48)에 공급되며, 상기 엔코더 장치(31, 32)로부터 도달하는 메시지들 간의 실제 선택을 행하는 다수의 선택기준 모듈(49, 50, 51, 52)에 의해 제어되며, 들어오는 엔코더 메시지의 정보 데이터 내용의 분석을 위하여 적어도 하나의 선택 기준의 애플리케이션에 의해 임의의 추정기(43, 44)로부터 엔코더 선택기(45)에 공급된다.In performing such a selection operation, the control parameter values input to the position registers 27 of the respective estimators 43 and 44 are divided into portions of the encoder selector 45 as shown in the block diagram shown in FIG. Supplied to a selector circuit 48 to be formed, controlled by a plurality of selection criteria modules 49, 50, 51, 52 that make actual selection between messages arriving from the encoder devices 31, 32, and incoming encoders. The encoder selector 45 is supplied from any estimator 43, 44 by an application of at least one selection criterion for analysis of the information data content of the message.

도 8에 도시된 바와같이, 다양한 선택 기준이 하기의 사항을 포함하는 모듈(49 - 52)에 의해 조합되거나 개별적으로 적용될 수 있다.As shown in FIG. 8, various selection criteria can be combined or applied individually by modules 49-52 including the following.

엡데이트 관측(모듈 49) : 엔코더 장치(31, 32) 중 하나가 "활동" 엔코더가 되도록 선택되면서, 준비 또는 비활동 엔코더 장치로부터 도달하는 업데이트 메시지의 주파수에 비교하여 상기 활동 엔코더로부터 도달하는 업데이트 메시지의 주파수가 관측된다. 나중의 업데이트 주파수가 이전의 것보다 현저히 큰 경우, 즉 3배 이상인 경우, 활동 상태가 되도록 보다 이전에 준비가 된 엔코더 장치의 선택을 위하여 호출하는 활동 엔코더에 문제를 나타내는 것으로 될 수 있다. Observing the Date (Module 49) : an update arriving from the active encoder compared to the frequency of the update message arriving from the ready or inactive encoder device, with one of the encoder devices 31, 32 being selected to be an "active" encoder. The frequency of the message is observed. If the later update frequency is significantly greater than the previous one, i.e. more than three times, it may be a problem for the active encoder to call for the selection of an encoder device which is more ready to be active.

위치 변화 관측(모듈 50) : 선택된 활동 엔코더 장치로부터 도달한 연속적인 업데이트 메시지에 포함된 바와 같은 수간 크랭크샤프트값을 나타내는 제어 파라미터값의 변화를 관측하고, 이러한 변화를 업데이트 메시지에 포함된 변화율 정보에 비교함으로써, 제어 파라미터값의 관측된 변화와 크랭크샤프트 속도를 나타내는 변화율 정보간의 차이의 발생이 탐색된다. 상기 제어 파라미터값의 변화는 3배 이상 높거나 0으로 되는 것과 같이, 실제값과 비교하여 현저히 높은 값이거나 현저히 낮은 값이라면, 이러한 것은 활동 상태가 되는 보다 일찍 준비된 상태의 엔코더의 선 택을 요구하는 전송 활동 엔코더 모듈상의 에러에 대한 표시를 제공하게 된다. Position Change Observation (Module 50) : Observe changes in control parameter values representing intra-water crankshaft values as included in successive update messages received from the selected activity encoder device, and report these changes to the rate of change information contained in the update message. By comparison, the occurrence of a difference between the observed change in the control parameter value and the rate of change information indicative of the crankshaft speed is searched for. If the change in the control parameter value is significantly higher or significantly lower than the actual value, such as more than three times higher or zero, this may require the selection of an earlier ready encoder to become active. It will provide an indication of an error on the transmit activity encoder module.

속도 비교 (모듈 51) : 선택된 활동 엔코더 장치 및 준비 상태의 엔코더 장치로부터 도달하는 업데이트 메시지의 제 1 보상 데이터로서 포함된 변화율 정보를 관측함으로써, 도달 메시지의 이러한 부분들간의 차이의 발생이 탐지된다. 준비 상태의 엔코더 장치로부터 수신되는 변화율 정보의 대응 변화가 뒤따르지 않는, 상기 활동 엔코더 장치로부터의 변화율 정보의 갑작스런 높은 변화의 발생은 홀동 상태가 되는 보다 일찍 준비된 엔코더 장치의 선택을 요구하는 활동 엔코더 장치상의 에러에 대한 표시를 제공한다. Speed Comparison (Module 51) : By observing the rate of change information included as first compensation data of the update message arriving from the selected active encoder device and the ready encoder device, the occurrence of a difference between these parts of the arrival message is detected. An active encoder device that requires the selection of an earlier prepared encoder device that is suddenly causing a high change in the change rate information from the active encoder device, which is not followed by a corresponding change in the change rate information received from the ready encoder device. Provides an indication of errors in the image.

시스템 코드 체크 (모듈 52) : 다양한 에러 조건의 발생은 전송 활동 엔코더 모듈에서 이미 발견되기 때문에, 이러한 에러 조건의 표시는 메시지 포맷의 시스템 코드 필드(C)에서의 비트값을 세팅함으로써 전송된 업데이트 메시지와 통신될 수 있다. 업데이트 메시지의 C 필드의 관측에 의해, 활동 상태가 되는 보다 일찍 준비된 엔코더 장치의 선택일 필요할 경우에는, 이러한 것이 체크된다. 전송 엔코더 모듈에서 탐지될 수 있는 에러 조건의 예는 하나의 크랭크샤프트 측정 위치로부터 그 다음의 위치로의 제어 파라미터값에 대한 그레이 코딩된 비트 순서의 변화에 관한 것이다. 하나 이상의 비트가 변화되거나, 값이 변화되지 않아야 하는 위치에서의 비트값이 변화되면, 이러한 것은 에러 조건의 표시를 제공하게 된다. System Code Check (Module 52) : Since the occurrence of various error conditions has already been found in the Transmit Activity Encoder Module, the indication of this error condition is an update message sent by setting the bit value in the system code field (C) of the message format May be communicated with. This is checked if it is necessary by the observation of the C field of the update message that the selection of an earlier prepared encoder device becomes active. An example of an error condition that can be detected at the transmitting encoder module relates to a change in the gray coded bit order for control parameter values from one crankshaft measurement position to the next. If one or more bits are changed or if the bit value at a location where the value should not be changed is changed, this will provide an indication of an error condition.

예시적으로 전술한 선택 기준은 독자적으로 또는 조합하여 상기 제어 시스템의 부가적인 구조의 2개의 엔코더 모듈들 간의 선택을 위한 기초로서 적용된다.By way of example only, the selection criteria described above are applied alone or in combination as a basis for the selection between two encoder modules of an additional structure of the control system.

상기 제어 시스템의 원하는 작동 안정성을 보장하기 위하여, 선택된 엔코더 장치가 특정 최소 시간동안에 활동 엔코더로서 유지되는 것을 보장하도록 실제 엔코더 선택이 엔코더 선택기(45)의 선택기 회로(48)에 의해 이루어지는 하는 것이 바람직하다.In order to ensure the desired operational stability of the control system, it is preferable that the actual encoder selection is made by the selector circuit 48 of the encoder selector 45 to ensure that the selected encoder device remains as an active encoder for a certain minimum time. .

선택된 활동 엔코더 장치(31, 32)로부터 업데이트 엔코더 메시지가 도달하면, 실제로 순간 크랭크 샤프트의 위치를 나타내는 메시지에 포함된 제어 파라미터값은 위치 레지스터(46)의 엔코더 선택기(45)에 의해 이루어진 선택의 결과로서 각각의 추정기 장치에서의 위치 레지스터(27)로 바로 입력된다.When the update encoder message arrives from the selected active encoder device 31, 32, the control parameter value contained in the message actually indicating the position of the instantaneous crankshaft is the result of the selection made by the encoder selector 45 of the position register 46. As is directly input into the position register 27 in each estimator device.

시간 인터벌동안에, 선택된 활동 엔코더로부터의 그 다음의 업데이트 메시지가 도달할 때까지, 위치레지스터(46)는 전술한 바와 같이 선택된 활동 엔코더를 위한 추정된 위치값에 의해 반복적으로 업데이트된다.During the time interval, the position register 46 is repeatedly updated by the estimated position value for the selected activity encoder, as described above, until the next update message from the selected activity encoder is reached.

선택된 활동 엔코더로부터의 가장 최근의 업데이트 메시지에 포함된 제 1 보상 데이터값으로부터 제 2 보상 데이터값을 뺄셈함으로써 추정된 위치값으로써 위치레지스터(46)의 업데이트에 대한 반복 인터벌의 계산에 대한 기초는 각각의 추정기 측에 의해 수신되고 엔코더에 의해 발생되어 전송되는 바와 같은 업데이트 메시지에 포함된 실제 위치 정보를 나타내는 도 9의 상부 및 하부의 그래프로 도시된다.The basis for the calculation of the iteration interval for the update of the position register 46 as the estimated position value by subtracting the second compensation data value from the first compensation data value included in the most recent update message from the selected activity encoder is respectively. It is shown as a graph of the top and bottom of Fig. 9 showing the actual position information contained in the update message as received by the encoder side and generated by the encoder.

각각의 그래프에서, 4각 파형 신호는 메시지에 포함된 위치 정보의 부분 사항을 나타내며, 엔코더측에 의해 발생되어 전송되는 메시지에 포함된 변화율 정보(△t속도) 및 시간 오프셋 정보(△t오프셋)은 각각 쇄선으로 표시된 "속도"와 파선으로 표시된 "오프셋"에 의해 나타내어지며, 상기 추정기측상의 추정된 위치값의 발생에 대하여 사용되는 반복 시간 인터벌은 굵은 선으로 표시된 "스피드 오프셋"에 의해 표시된다. 그러나, 이러한 표시는 추정기의 추정된 위치값의 발생에 사용되는 반복 시간 인터벌이 포착으로부터 실제 위치 정보의 전송으로의 시간 지연에 대한 보상량 및 이에 따라 전송 시간에서의 엔코더 메시지에 편입된 포착된 위치 정보의 "나이(age)"에 대한 보상량에 의해 엔코더측상에서 측정되는 바와 같이 실제 크랭크샤프트 속도의 증가에 대응된다.In each graph, the quadrature waveform signal represents a part of the positional information included in the message, and the rate of change information (Δt speed) and time offset information (Δt offset) included in the message generated and transmitted by the encoder side. Are represented by the "speed" indicated by the dashed line and the "offset" indicated by the broken line, respectively, and the repetition time interval used for the generation of the estimated position value on the estimator side is indicated by the "speed offset" indicated by the thick line. . However, this indication indicates that the repetitive time interval used in the generation of the estimated position value of the estimator compensates for the time delay from acquisition to the transmission of the actual position information, and hence the captured position incorporated in the encoder message at the transmission time. It corresponds to an increase in the actual crankshaft speed as measured on the encoder side by the amount of compensation for the "age" of information.

엔코더 모듈 또는 엔코더 모둘들로부터의 연속적인 업데이트 메시지들간의 추정된 위치값의 발생에 대한 각각의 추정기(43, 44)에 적용되는 선형 외삽에 있어서, 각 추정기 장치에서의 추정기 타이머(26)에 대한 상부 리셋 타이머 카운트로서의 "속도 오프셋"값의 사용은 추정된 위칙밧이 발생되면서 반복된 인터벌이 2개의 연속적인 업데이트 엔코더 메시지들간의 인터벌에 대하여 동일하게 남게되고 이전의 업데이트 엔코더 메시지와 통신하게 되는 RPM 단위의 실제 포착된 크랭크샤프트 속도에 대한 값에 대응된다.For linear extrapolation applied to each estimator 43, 44 for the generation of estimated position values between successive update messages from encoder modules or encoder modules, for an estimator timer 26 at each estimator device. The use of the "velocity offset" value as the upper reset timer count allows the repeated interval to remain the same for the interval between two consecutive update encoder messages as the estimated Wii-Bat occurs and to communicate with the previous update encoder message. Corresponds to the value for the actual captured crankshaft speed of the unit.

따라서, 각각의 업데이트된 엔코더 메시지를 따르는 인터벌에서의 추정된 위치값의 발생은 업데이트 메시지와 통신되는 속도 변화를 고려하게 되지만, 연속적인 업데이트 엔코더 메시지들간의 인터벌에서의 가속이나 감속에 의해 야기되고 실제 크랭크샤프트의 각도 위치에 잠재적으로 영향을 주게되는 크랭크 샤프트 속도 변화는 고려되지 않는다.Thus, the occurrence of the estimated position value in the interval following each updated encoder message takes into account the speed change in communication with the update message, but is caused by the acceleration or deceleration in the interval between successive update encoder messages and actually Crankshaft speed changes that potentially affect the angular position of the crankshaft are not taken into account.

이러한 크량크샤프트 가속의 잠재적 영향은 각 실린더로의 시작 공기를 공급하여 엔진을 시동시키고 소위 "충돌 정지" 상황에서 전방 추진을 위한 특정 속도에 서의 엔진 작동이 역회전 방향으로 시동하고 엔진의 크랭크샤프트의 제동이 고정되게 역회전 명령으로 주어지게 되는 거의 일정한 엔진 속도에서의 꾸준한 작동의 작동 상황동안 점검된다.The potential effect of this crankshaft acceleration is to start the engine by supplying starting air to each cylinder, and to start the engine at a certain speed for forward propulsion in the so-called "collision stop" situation, starting in the reverse direction and cranking the engine The braking of the shaft is checked during steady operation of steady operation at nearly constant engine speed, which is given a fixed reverse command.

꾸준한 작동상황에서, 상사점(TDC) 위치에 인접한 피스톤에서 각각 발생되는 연속적인 점화들간의 다중 실린더 엔진의 단일 실린더에 대한 단일 연소 싸이클을 통한 크량크샤프트 속도의 변화는 양호하게 근사치로 상사점과 하사점간의 가속에 의해 속도 변화가 거의 선형을 이루는 가로놓인 싸인 곡선에 의해 조화 변화로서 설명될 수 있으며 제2차 다항식에 의해 양호한 정확성으로 적어도 근사화될 수 있다.In steady operating conditions, the change in crankshaft speed through a single combustion cycle for a single cylinder of a multi-cylinder engine between successive ignitions each occurring at a piston adjacent to the top dead center (TDC) position is preferably approximate top dead center and It can be described as a harmonic change by an intersecting sine curve in which the speed change is almost linear by the acceleration between the bottom dead centers and can be at least approximated with good accuracy by the second order polynomial.

극단적인 "충돌 정지" 상황에서, 상기 엔진은 우선 "윈드-밀링(wind-milling)"으로 알려진 아이들 작동에 의해 크량크샤프트 속도의 현저한 감속을 허용하는 점화의 중단에 의해, 그 다음으로 실린더의 일반적인 점화가 일어나는 수준으로 역방향 회전으로 가속함으로써 순간적으로 뒤따르는 크량크샤프트의 완전 제동을 일으키는 순서로 상기 실린더에 압축 공기를 공급함으로써 정지된다. 일단 상기 실린더의 점화가 개시되면, 크랭크샤프트 속도는 조화 변화에 거의 동일하게 다시 나타나게 된다. 따라서, 역추진모드, 즉 이전의 전방 추진으로부터 유래되는 물의 유동에 대하여 작동하는 엔진의 잠재적인 영향은 실용적인 목적에서 무시될 수 있다. In an extreme "collision stop" situation, the engine first stops the ignition allowing for a significant reduction in the crankshaft speed by idle operation known as "wind-milling" and then the cylinder Normal ignition is stopped by supplying compressed air to the cylinder in an order that causes a complete braking of the crankshaft followed by an acceleration in reverse rotation to the level at which ignition occurs. Once ignition of the cylinder is initiated, the crankshaft speed reappears approximately equal to the change in harmonic. Thus, the potential impact of the engine operating on the reverse propulsion mode, ie the flow of water resulting from the previous forward propulsion, can be ignored for practical purposes.

도시를 위하여, 연속적인 몇가지 추정 위치값에 대하여 계속되는 크랭크샤프트의 부드러운 가속에 의해 야기되는 이론적인 잠재적 선택 추정 에러는 시간에 대 한 함수로서 크랭크샤프트의 각 위치(P)의 도 10에 도시된 그래프에 의해 도시된다. 곡선(P_실제)는 도 2의 엔코더 장치(12) 또는 도 7의 엔코더 장치(31, 32)에 의해 위치값을 포착함으로써 얻어지는 바와 같은 실제 크랭크샤프트 위치를 나타내지만, 각각의 파선 위치값(P_est1 - P_est4)는 수직축에 교차하는 실제 위치로부터 시작하는 그 다음의 업데이트 메시지의 도착시에 이전에 설명된 선형 외삽(LE1 - LE4)에 의해 얻어지게 되는 추적된 위치를 나타낸다.For illustration purposes, the theoretical potential selection estimation error caused by subsequent smooth acceleration of the crankshaft over several consecutive estimated position values is a graph shown in FIG. 10 of each position P of the crankshaft as a function of time. Is shown by. Curve P _actual represents the actual crankshaft position as obtained by capturing the position value by encoder device 12 of FIG. 2 or encoder devices 31 and 32 of FIG. _est1 -P _est4 ) represents the tracked position obtained by the linear extrapolation (LE1-LE4) previously described upon arrival of the next update message starting from the actual position crossing the vertical axis.

실제 상황을 고려하여, 도 10에 도시된 것은 과장되어 있는데, 그 이유는, 전술한 바로부터 드러나는 바와 같이, 예를 들어 60rpm의 크량크샤프트 회전속도에 대하여, 약 3000개의 업데이트 엔코더 메시지가 추정 에러를 최소화하는 각각의 엔진 회전에 대하여 수신되도록 예측될 수 있다.In view of the actual situation, what is shown in FIG. 10 is exaggerated because, as is apparent from the foregoing, about 3000 update encoder messages are estimated error, for example, for a 60 rpm revolutionary shaft rotation speed. It can be expected to be received for each engine rotation that minimizes

정리하면, 전술한 바와 같은 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템의 바람직한 구현예의 전체적인 작동은 도 7에 도시된 완전 크로스-리던던트 시스템 구성에 관한 도 12의 작동 다이아그램에 의해 도시될 수 있다.In summary, the overall operation of the preferred embodiment of the control method and control system of the present invention as described above can be illustrated by the operation diagram of FIG. 12 for the full cross-redundant system configuration shown in FIG.

도 11에 도시된 바와 같이, 12 비트 그레이 코딩된 위치값 및 단일 비트 속도 표시를 포함하는 실제 제어 파라미터값은 엔코더(1, 2)에 의해 포착된다. 각각의 엔코더에 연결된 엔코더 인터페이스 모듈에서, 12비트의 제 1 보상 데이터는 포착된 속도 표시로부터 결정되며, 12 비트의 제 2 보상 데이터는 가장 최근에 포착된 위치값으로부터 지연된 시간의 연속적인 특정에 의해 결정된다. 엔코더 ID 및 4 비트 시스템 코드와 함께, 위치 및 제 1 및 제 2 보상 데이터를 포함하는 3개의 12 비트 값은 데이터 메시지에 포함되어, 프레임 체크 순서(FCS)는 편입되어 업데이트 엔코더 메시지를 형성하게 된다.As shown in Fig. 11, actual control parameter values including 12 bit gray coded position values and single bit rate indications are captured by encoders 1 and 2. In the encoder interface module connected to each encoder, the 12 bits of first compensation data are determined from the captured velocity indication, and the 12 bits of the second compensation data is determined by the continuous specification of the time delayed from the most recently captured position value. Is determined. In addition to the encoder ID and the 4-bit system code, three 12-bit values containing the position and the first and second compensation data are included in the data message so that the frame check order (FCS) is incorporated to form an update encoder message. .

통신 버스를 경유하여 방송함으로써, 업데이트 엔코더 메시지는 상기 버스 네트워크에 연결된 각각의 제어기 인터페이스 모듈(CIM)에 의해 수신되며 상기 업데이트 엔코더 메시지로써 수신된 실제 위치값으로부터 선형 외삽함으로써 추정된 위치값의 발생을 위하여 추정기(1, 2)로 경로가 설정된다.By broadcasting over a communication bus, an update encoder message is received by each controller interface module (CIM) connected to the bus network and generates an estimated position value by linear extrapolation from the actual position value received as the update encoder message. The path is routed to estimators 1 and 2 for this purpose.

현재의 바람직한 구현예에서, 본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템은 모든 관련된 엔코더 및 제어 인터페이스 모듈에 대한 공유된 통신 라인을 형성하는 표준 통신 버스 네트워크를 경유하여 데이터 메시지의 통신에 의해 선행기술의 방법에 완전히 대등한 정확성과 신뢰성으로써 다중 실린더 내연기관 엔진의 각 실린더에 대한 각 연소 싸이클동안에 작동을 제어하게 되어, 센서 장치의 탐지 부재로부터의 복잡한 개별 신호 라인에 대한 선행 기술의 제어 방법에 대한 필요성이 면제되게 된다.In a presently preferred embodiment, the control method and control system of the present invention are directed to methods of the prior art by communication of data messages via a standard communication bus network forming a shared communication line for all associated encoders and control interface modules. Fully comparable accuracy and reliability control operation during each combustion cycle for each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine engine, eliminating the need for prior art control methods for complex individual signal lines from the detection member of the sensor device. Will be.

본 발명의 제어 방법 및 제어 시스템은 하나의 현재 바람직한 구현예를 참조하여 전술하였는데, 제어 파라미터값을 포함하는 데이터 메시지는 상기 파라미터, 즉 시간 지연을 독립적으로 포착하여, 예를 들어 표시에 기초한 통신 네트워크를 사용함으로써 통신되며, 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 제공되는 범위 내에서 표준 통신 네트워크 및 다른 전송 모드의 다른 유형을 사용하는 선택적인 실시예를 포함한다.The control method and control system of the present invention have been described above with reference to one presently preferred embodiment, wherein a data message comprising control parameter values independently captures said parameter, i.e. time delay, for example based on an indication of a communication network. Communicated using, the scope of the invention encompasses alternative embodiments using other types of standard communication networks and other transmission modes within the scope provided by the appended claims.

Claims (30)

엔진의 회전시에 시간에 변화하는 제어 파라미터에 응답하여 다중 실린더 내용기관 엔진의 각 실린더에 대하여 각 연소 싸이클동안 작동의 실행을 제어하는 방법으로서, 상기 방법은,A method of controlling the execution of an operation during each combustion cycle for each cylinder of a multi-cylinder internal engine in response to a control parameter that changes in time upon engine rotation. 적어도 하나의 센서 장치(12; 31, 32)에 의해 각 엔진의 회전시에 다수의 구별되는 순간에 제어 파라미터값을 포착하는 단계와;Capturing, by at least one sensor device (12; 31, 32), control parameter values at a plurality of distinct moments in the rotation of each engine; 각 실린더의 각 연소 싸이클 동안에 작동의 실행을 제어하고 타이밍을 설정하는 상기 내연기관 엔진에 대한 제어 유니트(28; 47)로의 디지털 파라미터 신호인 파라미터 값을 통신하는 단계를 포함하는 제어 방법에 있어서,A control method comprising communicating a parameter value that is a digital parameter signal to a control unit 28; 47 for said internal combustion engine that controls the timing and sets the timing of the operation during each combustion cycle of each cylinder. 적어도 하나의 상기 센서 장치(12; 31, 32)로부터, 표준 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)에서의 노드(29)와, 상기 제어 유니트(28; 47)에 관련된 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 각각 형성된 다른 노드를 형성하는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33. 34)로의 상기 디지털 파라미터 신호를 공급하는 단계와;From at least one sensor device 12; 31, 32, a controller interface module 22 associated with the node 29 in the standard communication bus network 20; 39, 40 and the control unit 28; 47. Supplying said digital parameter signal to at least one encoder interface module (13; 33. 34), each forming another node formed by said method; 상기 버스 네트워크를 경유하여 전송을 위한 데이터 메시지에 상기 파라미터 신호를 포함하는 단계와;Including the parameter signal in a data message for transmission via the bus network; 상기 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)로의 동시 방송 전송에 의해 상기 데이터 메시지를 통신하는 단계와;Communicating the data message by simultaneous broadcast transmission to the controller interface module (22) via the bus network (20; 39, 40); 상기 데이터 메시지에 보상 데이터를 포함하고 각각의 제어기 인터페이스 모 듈(22)을 위하여 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 수신되는 연속적인 데이터 메시지들간의 각각의 인터벌에서의 상기 제어기 파라미터의 추정값을 계산함으로써 상기 표준 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 전송에 의해 야기되는 상기 파라미터 신호의 실시간 통신으로부터의 이탈을 보상하는 단계로서, 상기 계산은 제어 파라미터값과 각각 전송된 메시지에 포함된 상기 보상 데이터로부터 행해지는 보상단계를 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.By including compensation data in the data message and calculating an estimate of the controller parameter at each interval between successive data messages received by the controller interface module 22 for each controller interface module 22. Compensating for the deviation from the real-time communication of the parameter signal caused by transmission via the standard communication bus network 20; 39, 40, wherein the calculation includes the control parameter value and the message contained in each transmitted message. And a compensation step performed from the compensation data. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어 파라미터값은 각각의 상기 실린더의 피스톤 부재에 연결된 엔진 크랭크샤프트(11)의 순간적인 각 위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.And wherein said control parameter value comprises instantaneous angular position of an engine crankshaft (11) connected to the piston member of each said cylinder. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 상기 데이터 메시지를 전송하는 것은 적어도 하나의 센서 장치(12, 31, 32)에 의한 제어 파라미터값을 독립적으로 포착하고 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)로 상기 디지털 파라미터 신호를 독립적으로 공급하여 행해지며, 데이터 메시지에 포함된 상기 보상 데이터는 제 1 보상 데이터 및 제 2 보상 데이터를 포함하며, 상기 제 1 보상 데이터는 대응하는 제어 파라미터값의 순간 포착에서의 데이터 메시지에 포함된 디지털 파라미터 신호의 변화율(△t_속도)을 나타내며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 데이터 메시지의 순간 전송과 대응하는 제어 파라미터값의 순간 포착간의 시간 오프셋(△t_오프셋)을 나타내는 것을 특징으로 하는 제어방법.Sending the data message via the bus network 20 (39, 40) independently captures control parameter values by at least one sensor device (12, 31, 32) and at least one encoder interface module (13). 33 and 34, by independently supplying the digital parameter signal, wherein the compensation data included in the data message includes first compensation data and second compensation data, and the first compensation data corresponds to a corresponding control parameter. The rate of change (Δt _rate ) of the digital parameter signal contained in the data message in the instantaneous acquisition of the value, wherein the second compensation data is a time offset (Δ) between the instantaneous transmission of the data message and the instantaneous acquisition of the corresponding control parameter value. t _offset ). 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 보상 데이터 및 제 2 보상 데이터는 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에 공급된 디지털 파라미터 신호의 각 변화에서 리셋되는, 엔코더 타이머 수단(16)에 의해 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에서 생성되며, 상기 제 1 보상 데이터는 리셋시에 상기 엔코더 타이머 수단(16)의 시간 카운트를 포함하며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 타이머 수단의 연속적인 리셋들간의 인터벌에서의 데이터 메시지의 순간 전송에서의 상기 엔코더 타이머 수단(17)의 시간 카운트를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The encoder interface module 13 by the encoder timer means 16, wherein the first compensation data and the second compensation data are reset at each change in the digital parameter signal supplied to the encoder interface module 13; 33, 34, wherein the first compensation data comprises a time count of the encoder timer means 16 upon reset, the second compensation data being data at an interval between successive resets of the timer means. A time count of said encoder timer means (17) in the instantaneous transmission of a message. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 보상 데이터(△t_오프셋)는 상기 버스 네트워크를 경유하여 상기 데이터 메시지의 전송을 위한 전송 시간 지연(△t_전송)을 나타내는 상수를 추가함으로써 수정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.And the second compensation data (Δt _offset ) is modified by adding a constant indicating a transmission time delay (Δt _transmission ) for transmission of the data message via the bus network. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 추정값은 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)로부터 수신된 각 각의 데이터 메시지에 포함된 상기 제어 파라미터값으로부터 선형 외삽되어 각 제어기 인터페이스 모듈에서 계산되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.And the estimated value is linearly extrapolated from the control parameter value included in each data message received from the encoder interface module (13; 33, 34) and calculated at each controller interface module. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 외삽은 동일한 상기 데이터 메시지에 포함된 상기 보상 데이터로부터 계산된 동일한 반복 인터벌에서 상기 제어 파라미터의 2개의 연속적인 구별되는 순간 포착들간의 상기 제어 파라미터값의 변화를 나타내는 상수의 반복된 추가를 포함하며, 상기 반복 인터벌은 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)의 추정기 타이머 수단(26)의 리셋 타이머 카운트(△t_{추정, n})에 의해 제공되며, 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 각 데이터 메시지의 수신을 따르는 제 1 리셋 타이머 카운트(△t_{추정, 1})는 상기 제 1 보상 데이터(△t속도)로부터의 상기 제 2 보상 데이터(△t_오프셋,△t _{오프셋, mod})를 뺄셈하여 계산되며, 이어지는 리셋 타이머 카운트(△t_{추정, n})는 다음으로 먼저 계산된 리셋 타이머 카운트(△t_{추정, n-1})로부터 상기 제 2 보상 데이터(△t_오프셋,△t _{오프셋, mod})를 뺄셈함으로써 계산되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The extrapolation comprises repeated addition of a constant representing a change in the control parameter value between two successive distinct instantaneous acquisitions of the control parameter at the same iteration interval calculated from the compensation data included in the same data message; The repetition interval is provided by a reset timer count (Δt _{estimate, n} ) of the estimator timer means 26 of the controller interface module 22, the first following the receipt of each data message by the controller interface module. The reset timer count DELTA t _{estimate, 1} is calculated by subtracting the second compensation data DELTA t _offset , DELTA t _{offset, mod} from the first compensation data DELTA t speed, followed by the reset timer count DELTA t. △ t _{estimation, n)} is first calculated and then the reset timer count _(estimate △ _t, the second compensation data (△ t _offset from _n-1), the t _offset, a control method, characterized in that is calculated by subtracting the _mod). 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 3 to 7, 표시에 기초한 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에 의해 형성된 네트워크 노드에 의해 수신된 전송 초대 표시(30)를 각각 따르는 전송 시간 슬롯의 상기 데이터 메시지의 전송을 위해 사용되며, 각각의 데이터 메시지는, 상기 디지털 파라미터 신호 및 상기 제 1 및 제 2 보상 데이터에 추가하여, 전송원으로서 상기 네트워크 노드를 확인하는 확인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The communication bus network 20; 39, 40 based on the indication is characterized in that the transmission time slots respectively follow the transmission invitation indication 30 received by the network node formed by the at least one encoder interface module 13; 33, 34. Used for the transmission of data messages, each data message comprising, in addition to said digital parameter signal and said first and second compensation data, identification data identifying said network node as a source of transmission. Control method. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 전송 초대 표시는 개별 노드 ID가 상기 노드에 할당되어 하나 이상의 노드 ID는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에 할당되는, 순차적인 노드 확인 구조에 따라 상기 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)의 모든 노드(29)로 통과하게 되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The transmission invitation indication indicates that the communication bus network 20 is in accordance with a sequential node identification structure in which an individual node ID is assigned to the node and one or more node IDs are assigned to at least one encoder interface module (13; 33, 34). Control method, characterized in that it passes through all nodes (29) of (39, 40). 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,The method according to claim 8 or 9, 상기 데이터 메시지는 상기 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 전송된 표준 메시지에 비교하여 감소된 길이의 수정된 메시지 포맷을 가진 상기 네트워크 인터페이스 모듈(14; 35-38)에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The data message is generated by the network interface module 14 (35-38) with a modified message format of reduced length compared to the standard message transmitted via the communication bus network (20; 39, 40). Control method characterized in that. 제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 10, 제어기 인터페이스 모듈에 연결된 네트워크 인터페이스 모듈(21; 41, 42)에 의해 수신된 데이터 메시지는 이러한 메시지의 엔코더 인터페이스 모듈에 대한 상기 확인 데이터의 발생에 응답하여 상기 실린더 인터페이스 모듈의 다른 부분으로 부터 분리된 추정 수단(43, 44)에 바로 경로 설정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The data message received by the network interface module 21 (41; 42, 42) connected to the controller interface module is estimated separately from other parts of the cylinder interface module in response to the generation of the acknowledgment data for the encoder interface module of this message. Control method characterized in that it is routed directly to the means (43, 44). 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 11, 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)에 각각 관련되는 2개의 독립 센서 장치(31, 32)의 사용을 포함하는 부가적인 작동에 의해, 상기 독립 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)은 각각의 다른 상기 노드들이 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 형성되는 적어도 2개의 독립 통신 버스 네트워크(39, 40)를 경유하여 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.By additional operation involving the use of two independent sensor devices 31, 32 respectively associated with independent encoder interface modules 33, 34, the independent encoder interface modules 33, 34 are each different from each other. Control method characterized in that the nodes transmit a message via at least two independent communication bus networks (39, 40) formed by the controller interface module. 제 12 항에 있어서,The method of claim 12, 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)은 적어도 2개의 독립 통신 버스 네트워크(39, 40) 모두에게 데이터 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.And the independent encoder interface module (33, 34) transmits a data message to both at least two independent communication bus networks (39, 40). 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,The method according to claim 12 or 13, 각각이 제어기 인터페이스 모듈(22)에 대하여, 상기 제어 파라미터의 추정값은 상기 독립 버스 네트워크(39, 40) 각각을 경유하여 전송된 메시지를 위하여 독립적인 추정수단(43, 44)에 의해 생성되며, 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)들 중 하나로부터의 메시지로부터 얻어진 추정값을 선택하는 것은 적어 도 하나의 선택 기준에 따른 수락에 의존하는 추정 수단(43, 44)에 관련된 선택 수단(45)에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 제어 방법.For each controller interface module 22, estimates of the control parameters are generated by independent estimating means 43, 44 for messages sent via each of the independent bus networks 39, 40, and Selecting an estimate obtained from a message from one of the independent encoder interface modules 33, 34 is dependent upon the selection means 45 associated with the estimation means 43, 44 depending on acceptance according to at least one selection criterion. Control method characterized by the above-mentioned. 제 8 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 8 to 14, ArcNet 프로토콜은 상기 표준 버스 네트워크(20; 39, 40)상의 일반적인 데이터 통신을 위하여 사용되며, 상기 프로토콜은 표준 ArcNet 통신 요건으로부터의 벗어남을 고려하기 위하여 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈로부터 상기 데이터 메시지의 전송을 위하여 수정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.The ArcNet protocol is used for general data communication on the standard bus network 20 (39, 40), and the protocol allows transmission of the data message from at least one encoder interface module to account for deviations from standard ArcNet communication requirements. Control method characterized in that it is modified to. 제1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 엔진의 각 회전시에 시간에서 변화하는 제어 파라미터에 응답하여 다중 실린더 내연 기관 엔진의 각 실린더에 대한 각 연소 싸이클 동안에 작동의 실행을 제어하는 제어 시스템으로서,Control the execution of the operation during each combustion cycle for each cylinder of the multi-cylinder internal combustion engine engine in response to a control parameter that changes in time at each revolution of the engine by the method according to any of claims 1 to 15. As a control system to 상기 시스템은 각 엔진 회전시에 다수의 구별되는 순간에서의 제어 파라미터의 파라미터값을 포착하기 위한 적어도 하나의 센서 장치(12; 31, 32)와;The system comprises at least one sensor device (12; 31, 32) for capturing parameter values of control parameters at a plurality of distinct moments at each engine revolution; 상기 실린더의 각 연소 싸이클동안의 작동의 실행을 제어하고 타이밍을 설정하는 상기 내연 기관 엔진을 위한 제어 유니트(28, 47)로 디지털 파라미터 신호로서 포착된 제어 파라미터값의 통신을 위한 통신 수단을 포함하는 제어 시스템에 있어서,Communication means for communication of control parameter values captured as digital parameter signals to control units 28, 47 for the internal combustion engine engine for controlling and timing the execution of the operation during each combustion cycle of the cylinder. In the control system, 상기 적어도 하나의 센서 장치(12; 31, 32)는 상기 디지털 파라미터 신호를 엔코더 인터페이스 모듈에 공급하는 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈에 연결 되며, 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)은 표준 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)에 노드(29)를 형성하며, 다른 노드는 상기 제어 유니트(28; 47)에 관련된 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 각각 형성되며;The at least one sensor device (12; 31, 32) is connected to at least one encoder interface module for supplying the digital parameter signal to the encoder interface module, wherein the encoder interface module (13; 33, 34) is a standard communication bus. A node 29 is formed in the network 20; 39, 40, and another node is formed by the controller interface module 22 associated with the control unit 28; 47, respectively; 메시지 생성 수단(18)은 상기 디지털 파라미터 신호를 포함하는 데이터 메시지를 생성하도록 제공되며, 전송 수단(19)은 각각의 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)로 상기 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 동시에 방송함으로써 상기 데이터 메시지를 통신하도록 제공되며,Message generating means 18 is provided for generating a data message comprising the digital parameter signal, and transmission means 19 via each of the controller interface modules 22 via the bus network 20 (39, 40). To communicate said data message by simultaneously broadcasting, 선택적으로, 보상 데이터의 생성을 위한 수단(16, 17)은 상기 메시지 생성 수단에 의해 생성된 데이터 메시지에 상기 보상 데이터를 추가적으로 포함하도록 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13;33, 34)에 제공되며, 상기 보상 수단은 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 수신된 연속적인 데이터 메시지들 간의 각 인터벌의 상기 제어 파라미터의 추정값의 계산에 의해 상기 통신 버스 네트워크를 경유한 전송에 의해 발생되는 상기 파라미터 신호의 실시간 통신으로부터의 벗어남에 대한 보상을 위하여 각 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 제공되며, 상기 계산은 각 전송된 메시지에 포함된 상기 보상 데이터 및 제어 파라미터값으로부터 행해지는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.Optionally, means (16, 17) for generating compensation data are provided to the encoder interface module (13; 33, 34) to further include the compensation data in the data message generated by the message generating means, Compensation means comprises real time communication of the parameter signal generated by transmission via the communication bus network by calculation of an estimate of the control parameter of each interval between successive data messages received by the controller interface module 22. Control provided by each controller interface module (22) for compensation for deviations from the control, wherein the calculation is made from the compensation data and control parameter values included in each transmitted message. 제 16 항에 있어서,The method of claim 16, 적어도 하나의 상기 센서 장치(12; 31, 32)는 상기 제어 파라미터로서 사용되기 위하여 상기 실린더 각각의 피스톤 부재에 연결된 엔진 크랭크샤프트(11)의 각 위치의 순간값을 포착하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The at least one sensor device 12; 31, 32 is characterized in that it is arranged to capture the instantaneous value of each position of the engine crankshaft 11 connected to the piston member of each of the cylinders for use as the control parameter. Control system. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,The method according to claim 16 or 17, 상기 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)는 적어도 하나의 센서 장치(12; 31, 32) 및 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)로의 상기 디지털 파라미터 신호의 공급에 의해 제어 파라미터값의 포착에 독립적인 상기 데이터 메시지의 전송에 영향을 주도록 제어되고 배치되며, 보상 데이터의 발생을 위한 상기 수단은 제 1 및 제 2 보상 데이터를 생성하도록 배치되며, 상기 제 1 보상 데이터는 대응하는 제어 파라미터값의 순간 포착에서의 데이터 베시지에 포함된 디지털 파라미터 신호의 변화율/(△t_속도)를 나타내며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 데이터 메시지의 순간 전송과 대응하는 제어 파라미터값의 순간 포착간의 시간 오프셋(△t_오프셋)을 나타내는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The communication bus network (20; 39, 40) is controlled by the supply of the digital parameter signal to at least one sensor device (12; 31, 32) and at least one encoder interface module (13; 33, 34). Controlled and arranged to influence the transmission of the data message independent of the capture of the data message, wherein the means for generation of compensation data is arranged to generate first and second compensation data, the first compensation data corresponding control The rate of change / (Δt _speed ) of the digital parameter signal contained in the data message in the instantaneous acquisition of the parameter value, wherein the second compensation data is a time offset between the instantaneous acquisition of the control parameter value and the instantaneous transmission of the data message. (Δt _offset ). 제 18 항에 있어서,The method of claim 18, 상기 제 1 및 제 2 보상 데이터를 생성하는 수단은 엔코더 타이머 수단(16)을 포함하며, 리셋 수단은 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에 공급되는 디지털 제어 파라미터 신호의 각 변화에서의 상기 엔코더 타이머 수단(16)을 리셋하기 위하여 제공되며, 상기 제 1 보상 데이터는 리셋시에 상기 엔코더 타이머 수단(16)의 타이머 카운트(△t_속도)로서 생성되며, 상기 제 2 보상 데이터는 상기 엔코 더 타이머 수단(16)의 연속적인 리셋간의 인터벌에서의 데이터 메시지의 전송시에 상기 엔코더 타이머 수단(16)의 타이머 카운트(△t_오프셋)로서 발생되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The means for generating the first and second compensation data comprises encoder timer means 16, the reset means being adapted for each change in the digital control parameter signal supplied to the encoder interface module 13; 33, 34. Provided for resetting the encoder timer means 16, wherein the first compensation data is generated as a timer count (Δt _speed ) of the encoder timer means 16 at reset, and the second compensation data is provided for the encoder. Control system, characterized in that it is generated as a timer count (Δt _offset ) of said encoder timer means (16) at the time of transmission of the data message in the interval between successive resets of the timer means (16). 제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,The method of claim 18 or 19, 상기 수단(17)은 상기 버스 네트워크를 경유하여 상기 데이터 메시지의 전송을 위하여 전송 시간 지연(△t_전송)을 나타내는 상수를 추가함으로써 상기 제 2 보상 데이터(△t_오프셋)의 수정을 위하여 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The means 17 adds a constant representing a transmission time delay (Δt _transmission ) for the transmission of the data message via the bus network, thereby modifying the encoder interface for modification of the second compensation data (Δt _offset ). A control system, characterized in that provided in the module. 제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 16 to 20, 추정된 상기 제어 파라미터값의 계산을 위하여 각각의 제어기 인터페이스 모듈(22)에 관련된 추정 수단(23; 43, 44)은 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)로부터 수신된 각 데이터 메시지에 포함된 제어 파라미터값으로부터 선형 외삽에 의해 추정값을 계산하도록 외삽 수단(25)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.Estimating means (23; 43, 44) associated with each controller interface module (22) for calculating the estimated control parameter values are included in each data message received from the encoder interface module (13; 33, 34). And extrapolation means (25) to calculate the estimated value by linear extrapolation from the control parameter value. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 외삽은 동일한 데이터 메시지에 포함된 보상 데이터로부터 계산된 반 복 인터벌에서의 제어 파라미터의 2개의 연속적인 구별되는 포착 순간들간의 제어 파라미터값의 변화를 나타내는 상수의 반복된 추가를 포함하며, 상기 반복 인터벌은 상기 외삽 수단(25)에 연결된 리셋 타이머 카운트(Δ_{추정, n})에 의해 제공되며, 이러한 수단은 상기 제 1 보상 데이터(Δt _속도)로부터 상기 제 2 보상 데이터(Δt_{오프셋, 오프셋, mod})를 뺄셈하여 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 수신된 각 데이터 메시지를 따르는 제 1 리셋 타이머 카운트(Δt_{추정, 1})의 계산을 위하여, 그리고 그 다음의 미리 계산된 리셋 타이머 카운트(Δt_{추정, n-1})로부터 제 2 보상 데이터(Δt_{오프셋, 오프셋, mod})를 뺄셈하여 후속 리셋 타이머 카운트(Δ_{추정, n})를 계산하기 위하여 상기 제어기 인터페이스 모듈에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The extrapolation includes repeated addition of a constant representing a change in the control parameter value between two successive distinct acquisition moments of the control parameter at repeat intervals calculated from the compensation data contained in the same data message, the repetition An interval is provided by a reset timer count (Δ _{estimate, n} ) coupled to the extrapolation means 25, which means is provided from the first compensation data (Δt _speed ) to the second compensation data (Δt _{offset, offset, mod} ). To calculate the first reset timer count (Δt _{estimate, 1} ) following each data message received by the controller interface module, and then to the next precomputed reset timer count (Δt _{estimate, n-1} ). from the order to calculate the second compensation data (Δt _{offset, offset, mod)} subsequently resets the timer count (Δ _{estimated, n)} by subtracting the first Control system, characterized in that provided by the interface module. 제 18 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 18 to 22, 상기 표준 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)는 상기 엔코더 인터페이스 모듈에 의해 형성된 네트워크 노드에 의해 수신된 전송 초대 표시(30)를 각각 따르는 전송 시간 슬롯의 상기 메시지의 전송을 위한 표시에 기초한 네트워크이며, 각각의 상기 메시지는 상기 디지털 제어 파라미터 신호 및 상기 제 1 및 제 2 보상 데이터에 추가하여, 전송원으로서 상기 네트워크 노드를 확인하는 확인 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The standard communication bus network 20 (39, 40) is a network based on an indication for the transmission of the message in a transmission time slot, respectively, following the transmission invitation indication 30 received by the network node formed by the encoder interface module. And each said message includes confirmation data identifying said network node as a source of transmission, in addition to said digital control parameter signal and said first and second compensation data. 제 23 항에 있어서,The method of claim 23, 표시에 기초한 상기 네트워크(20; 39, 40)는 개별 노드 ID가 적어도 하나의 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)에 할당되는 하나 이상의 노드 ID를 가진 네트워크의 모든 노드(29)에 할당되어, 상기 전송 초대 표시(30)는 모든 노드(29)로 순차적으로 통과하게 되는 순차적인 노드 확인 구조를 포함하는 네트워크 프로토콜에 따라 작동되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The network 20 (39, 40) based on the indication is assigned to every node 29 of the network with one or more node IDs, with individual node IDs assigned to at least one encoder interface module (13; 33, 34), The transmission invitation indication (30) is operated according to a network protocol comprising a sequential node identification structure which passes sequentially to all nodes (29). 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,The method of claim 23 or 24, 상기 메시지 발생 수단(18)은 상기 네트워크 인터페이스 모듈(14)에 의해 제공되며 상기 통신 버스 네트워크(20; 39, 40)를 경유하여 전송된 표준 메시지에 비교하여 감소된 길이의 수정된 메시지 포맷을 가진 상기 메시지의 발생을 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.The message generating means 18 is provided by the network interface module 14 and has a modified message format of reduced length compared to the standard message transmitted via the communication bus network 20; 39, 40. A control system, characterized in that it is provided for the generation of the message. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 23 to 25, 각각의 제어기 인터페이스 모듈을 위하여, 추정 수단은 상기 모듈의 다른 부분과 분리된 추정기 장치(23; 43, 44)와, 상기 엔코더 인터페이스 모듈(13; 33, 34)로부터 이러한 메시지의 확인 데이터의 발생에 응답하여 상기 추정기 장치(23; 43, 44)로 바로 수신된 방송된 메시지를 경로설정하는 수단을 포함하는 상기 제어기 인터페이스 모듈에 관련된 네트워크 인터페이스 모듈(21; 41, 42)을 포함하여 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.For each controller interface module, the estimating means is adapted to the generation of acknowledgment data of this message from the estimator device (23; 43, 44) and the encoder interface module (13; 33, 34) separated from the other parts of the module. And a network interface module (21; 41, 42) associated with said controller interface module comprising means for routing a broadcasted message directly received in response to said estimator device (23; 43, 44). Control system. 제 18 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 18 to 26, 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)에 각각 관련된 2개의 독립적인 센서 장치(31, 32)를 포함하여 부가적인 작동에 대하여 구성되며, 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈은 상기 다른 노드(29)가 상기 제어기 인터페이스 모듈(22)에 의해 형성되는 적어도 2개의 독립적인 통신 버스 네트워크(39, 40)를 경유하여 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.It is configured for additional operation by including two independent sensor devices 31, 32 respectively associated with independent encoder interface modules 33, 34, wherein the independent encoder interface module allows the other node 29 to perform the A control system, characterized in that for transmitting a message via at least two independent communication bus networks (39, 40) formed by the controller interface module (22). 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 각각의 상기 독립적인 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)은 적어도 2개의 독립적인 통신 버스 네트워크(39, 40) 모두와 메시지 통신을 위하여 연결되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.Wherein each said independent encoder interface module (33, 34) is connected for message communication with both at least two independent communication bus networks (39, 40). 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,The method of claim 27 or 28, 각각의 제어기 인터페이스 모듈(22)을 위하여, 독립적인 추정 수단(43, 44)은 독립적인 상기 버스 네트워크(39, 40)을 경유하여 전송되는 메시지에 대한 제어 파라미터의 추정값을 생성하도록 제공되며, 독립적인 상기 엔코더 인터페이스 모듈(33, 34)중 하나로부터의 메시지로부터 얻어진 추정값을 선택하는 것은 적어도 하나의 선택 기준에 대한 수락에 따라 추정 수단(43, 44)에 관련된 선택 수단(45)에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.For each controller interface module 22, independent estimating means 43, 44 are provided to generate an estimate of the control parameters for the messages sent via the bus networks 39, 40 which are independent and independent. The selection of an estimate obtained from a message from one of the encoder interface modules 33, 34 is performed by the selection means 45 associated with the estimation means 43, 44 in accordance with the acceptance of at least one selection criterion. Control system characterized in that. 제 18 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 18 to 29, 각각의 상기 표준 버스 네트워크(20; 39, 40)는 상기 버스 네트워크상의 일반적인 데이터 통신을 위한 ArcNet 프로토콜에 따른 작동을 위하여 ArcNet 제어기를 포함하며, 상기 프로토콜은 표준 ArcNet 프로토콜 요건으로부터 벗어남을 고려하기 위하여 상기 엔코더 인터페이스 모듈로부터 상기 메시지의 전송을 위하여 수정되는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.Each of the standard bus networks 20; 39, 40 includes an ArcNet controller for operation in accordance with the ArcNet protocol for general data communication on the bus network, the protocol being adapted to allow for deviations from standard ArcNet protocol requirements. And control for transmission of the message from an encoder interface module.

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