| (19) |
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(11) |
EP 1 434 934 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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20.12.2006 Patentblatt 2006/51 |
| (22) |
Anmeldetag: 08.08.2002 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/DE2002/002921 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2003/031790 (17.04.2003 Gazette 2003/16) |
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| (54) |
BRENNKRAFTMASCHINENSTEUERUNG SOWIE VERFAHREN ZUM BETRIEB EINER BRENNKRAFTMASCHINENSTEUERUNG
INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONTROLLER AND METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION
ENGINE CONTROLLER
COMMANDE DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET PROCEDE POUR FAIRE FONCTIONNER UNE COMMANDE
DE MOTEUR A COMBUSTION INTERNE
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE ES FR IT |
| (30) |
Priorität: |
02.10.2001 DE 10148646
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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07.07.2004 Patentblatt 2004/28 |
| (73) |
Patentinhaber: ROBERT BOSCH GMBH |
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70442 Stuttgart (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- ROSENZOPF, Guenter
71638 Ludwigsburg (DE)
- DENZ, Helmut
70184 Stuttgart (DE)
- KROEPKE, Karsten
71636 Ludwigsburg (DE)
- WEISS, Ruediger
71159 Moetzingen (DE)
- HEYNA, Oliver
74321 Bietigheim-Bissingen (DE)
- ROSENBERG, Stephan
Farmington Hills, MI 48331 (US)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 624 722 DE-A- 19 741 296
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DE-A- 10 064 055 DE-A- 19 939 051
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinensteuerung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinensteuerung.
[0002] Eine Brennkraftmaschinensteuerung der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
DE 199 61 298 A1. Die dort beschriebene Brennkraftmaschinensteuerung hat ein einen
Mikroprozessor enthaltendes Steuergerät. Das Steuergerät überwacht Betriebsparameter
der Brennkraftmaschine und arbeitet mit einem Elektrokraftstoffpumpenrelais zusammen.
Der Mikroprozessor steht mit einem Spannungsmesser in Signalverbindung, der einen
Betriebszustand eines Zündschalters erkennt. Nach Betätigung des Zündschalters wird
eine Kraftstoffpumpe durch das Steuergerät angesteuert, so dass abhängig von Betriebsparametern
der Brennkraftmaschine ein Vorlauf einer elektrischen Kraftstoffpumpe eingeleitet
wird oder auch unterbleibt.
[0003] Die DE 197 41 296 A1 beschreibt eine Ansteuervorrichtung für eine elektrische Kraftstoffpumpe
einer Brennkraftmaschine, die mit einem Fahrzeugschalter zusammenarbeitet. Durch Betätigung
des Fahrzeugschalters wird die Kraftstoffpumpe über ein Schaltrelais mit kurzer Einschaltdauer
angesteuert.
[0004] Die DE 199 39 051 A1 zeigt eine Brennkraftmaschinensteuerung mit einer Steuereinheit,
die unter anderem den Kraftstoffdruck einer Einspritzeinheit misst. Die Steuereinheit
steuert eine elektrische Kraftstoffpumpe an und wird über einen Zündanlassschalter
aktiviert. Parallel wird über die Steuereinheit auch eine mechanische Kraftstoffpumpe
aktiviert. Die elektrische Pumpe sorgt dabei für einen schnelleren Kraftstoffdruckaufbau
als die mechanische Pumpe.
[0005] Eine derartige Brennkraftmaschinensteuerung ist aus der DE-OS 44 25 986 bekannt.
Dort erfolgt die Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe abhängig von der Überwachung
bestimmter Betriebsparameter der Brennkraftmaschine, nämlich der Versorgungsspannung
und der Drehzahl. Hierdurch wird sichergestellt, daß die Kraftstoffpumpe nach dem
Einschalten der Steuerung den Kraftstoffdruck schnell aufbaut. Durch die Überprüfung
der Betriebsparameter und zudem infolge der Dauer des Initialisierungsvorganges der
Ansteuervorrichtung wird die elektrische Kraftstoffpumpe bei der Brennkraftmaschinensteuerung
nach der DE-OS 44 25 986 erst eine bestimmte Zeit nach dem Aufbau der Versorgungsspannung
und somit bei schnellem Durchdrehen des Zündschlosses auch nach der mit dem Startwunsch
eines Benutzers gekoppelten Aktivierung des Starters tatsächlich angesteuert. Dies
führt zu einem verzögerten Kraftstoffdruckaufbau der Brennkraftmaschine nach einem
Startwunsch des Benutzers bei schnellem Durchdrehen des Zündschlosses.
[0006] Bei anderen vom Markt her bekannten Brennkraftmaschinensteuerungen kann die Ansteuerung
der Kraftstoffpumpe gleichzeitig mit der Betätigung des Starters erfolgen. Auch in
diesem Fall kann die Kraftstoffpumpe aufgrund des durch die Starterbetätigung verursachten
Abfalls der Versorgungsspannung nicht sofort den benötigten Kraftstoffdruck aufbauen,
was Nachteile in Bezug auf das Startverhalten und die Emissionswerte der Brennkraftmaschine
mit sich bringt.
[0007] Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Brennkraftmaschinensteuerung
der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß nach Einschalten der Steuerung
und sofort anschließendem Startwunsch des Benutzers der Startvorgang mit möglichst
geringer zeitlicher Verzögerung bei ausreichendem Kraftstoffdruck erfolgt.
[0008] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Brennkraftmaschinensteuerung
mit den Merkmalen des Anspruches 1.
[0009] Erfindungsgemäß wird die Kraftstoffpumpe im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung
nach dem Aktivieren der Brennkraftmaschinensteuerung eingeschaltet. Das Starten der
Brennkraftmaschine durch den Anlasser erfolgt daher in der Regel unmittelbar nach
dem Startwunsch des Benutzers, kann aber auch zusätzlich gegenüber dem Startwunsch
des Benutzers verzögert werden. Durch die vom Hauptprozessor zunächst unabhängige
Ansteuerung der Kraftstoffpumpe wird erreicht, daß sich die Initialisierung des Hauptprozessors
nicht verzögernd auf die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe auswirkt. Die Kraftstoffpumpe
wird daher sofort angesteuert und kann schnell den zum Start erforderlichen Kraftstoffdruck
bereitstellen.
[0010] Eine Brennkraftmaschinensteuerung gemäß Anspruch 2 weist eine erhöhte Betriebssicherheit
auf.
[0011] Eine Schalteinrichtung gemäß Anspruch 3 verhindert ein mehrmaliges Ansteuern der
Kraftstoffpumpe innerhalb einer kurzen Zeitspanne, so daß irreguläre Betriebszustände
beim Starten der Brennkraftmaschine, welche z.B. durch eine Fehlbedienung des Benutzers
oder aufgrund einer Störung in der Ansteuerung entstehen können, verhindert werden.
[0012] Ein Drehzahlsensor gemäß Anspruch 4 ermöglicht eine einfache Überwachung, ob ein
Startvorgang stattgefunden hat.
[0013] Eine Hardware-Logikschaltung gemäß Anspruch 5 weist eine hohe Schaltgeschwindigkeit
auf.
[0014] Durch eine Logikschaltung gemäß Anspruch 6 ist auf einfache Weise gewährleistet,
daß nach erfolgter Initialisierung des Hauptprozessors dieser die Ansteuerung der
Kraftstoffpumpe übernehmen kann.
[0015] Die Logikschaltung gemäß Anspruch 7 ermöglicht eine einfache Überwachung von Betriebszustandsänderungen
der Ansteuervorrichtung. Die Ansteuerung der Kraftstoffpumpe über den Aktivierungseingang
erfolgt hierbei nur bei Betriebszuständen, die innerhalb bestimmter Vorgabewerte liegen,
so daß am weiteren Eingang des UND-Gliedes ein H-Pegel vorliegt.
[0016] Ein bistabiler Initialisierungs-Kippschalter gemäß Anspruch 8 oder 9 ist hierbei
eine Ausführung der logischen Schalteinheit mit präzisem Schaltverhalten, wobei zudem
eine ungewollte Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe bei einem Stillstand
der Brennkraftmaschine verhindert werden kann.
[0017] Bei etwas geringeren Anforderungen an die Präzision des Schaltverhaltens kann alternativ
auch ein preiswertes RC-Glied gemäß Anspruch 10 eingesetzt sein.
[0018] Eine weitere Erhöhung der Betriebssicherheit der Brennkraftmaschinensteuerung ergibt
sich durch den Einsatz eines Störzustands-Kippschalters gemäß Anspruch 11.
[0019] Eine Stromversorgung des Störzustands-Kippschalters gemäß Anspruch 12 gewährleistet
eine dauerhafte Überwachung eines Störzustands.
[0020] Alternativ ist auch zur Überwachung des Störzustands dann, wenn geringere Anforderungen
an die Schaltpräzision gestellt werden, ein preiswertes RC-Glied gemäß Anspruch 13
einsetzbar.
[0021] Eine Logikschaltung gemäß Anspruch 14 beschreibt eine statische Ansteuerung der elektrischen
Kraftstoffpumpe bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinensteuerung.
[0022] Eine Schalteinrichtung gemäß Anspruch 15 stellt für eine pulsweitenmoduliert gesteuerte
elektrische Kraftstoffpumpe sicher, daß während der unabhängig vom Hauptprozessor
erfolgenden Ansteuerung der Kraftstoffpumpe ein auf die jeweilige Kraftstoffpumpe
abgestimmtes pulsweitenmoduliertes Ansteuern von dieser möglich ist.
[0023] Ein Tastverhältnis gemäß Anspruch 16 führt zu einem schnellstmöglichen Erreichen
eines vorgegebenen Kraftstoffdrucks.
[0024] Ein Logikbaustein gemäß Anspruch 17 führt zu einer sehr flexibel einsetzbaren vom
Hauptprozessor unabhängigen Ansteuerung der Brennkraftmaschine.
[0025] Alternativ zu einer reinen Hardware-Logikschaltung als elektronische Schalteinrichtung
kann auch ein Ansteuerprozessor gemäß Anspruch 18 eingesetzt sein. Dies ist dann möglich,
wenn dieser eine geringe Initialisierungszeit aufweist und geringe Verzögerungen bei
der Ansteuerung der Kraftstoffpumpe toleriert werden können. Auf diese Weise ist die
Flexibilität der Schalteinrichtung erhöht, da der Ansteuerprozessor zusätzliche Funktionen
erfüllen kann, die mit Hilfe einer reinen Hardware-Logikschaltung nicht oder nur mit
hohem Aufwand realisierbar sind. Gleichzeitig ist, da die Initialisierung des Ansteuerprozessors
kurz ist verglichen mit derjenigen des komplexer aufgebauten Hauptprozessors, immer
noch eine Verkürzung der zeitlichen Verzögerung zwischen dem Startwunsch des Benutzers
und dem Kraftstoffdruckaufbau gegeben.
[0026] Ein Ansteuerprozessor gemäß Anspruch 19 bietet die Möglichkeit einer einfachen Speicherung
von Betriebszuständen, z.B. wenn dieser keine dauerversorgten Speicherbausteine aufweist.
Natürlich kann eine derartige Speicherung auch durch entsprechende dauerversorgte
Flip-Flops oder durch andere elektronische Komponenten erfolgen.
[0027] Ein Verzögerungsglied gemäß Anspruch 20 stellt sicher, daß die Kraftstoffpumpe einen
vorgegebenen Kraftstoffdruck erzeugen kann, bevor der Starter angesteuert wird. Da
die Kraftstoffpumpe mit der enfindungsgemäßen Brennkraftmaschinensteuerung sehr schnell
den vorgegebenen Kraftstoffdruck erreichen kann, ist nur eine sehr geringe Verzögerungszeit
für die Ansteuerung des Starters erforderlich.
[0028] Eine Verzögerungszeit gemäß Anspruch 21 hat sich als ausreichend erwiesen.
[0029] Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinensteuerung
der eingangs genannten Art anzugeben. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Verfahren mit den im Anspruch 22 angegebenen Merkmalen gelöst. Die Vorteile des Verfahrens
ergeben sich aus den geschilderten Vorteilen der Brennkraftmaschinensteuerung.
[0030] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher
erläutert. In dieser zeigen:
- Fig. 1
- schematisch eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinensteuerung;
- Fig. 2
- schematisch nähere Details der Brennkraftmaschinensteuerung; und
- Fig. 3
- eine Hardware-Logikschaltung der Brennkraftmaschinensteuerung.
[0031] Einer in Fig. 1 insgesamt mit 100 bezeichneten Brennkraftmaschine wird über eine
Kraftstoffzumeßeinrichtung 105 Kraftstoff zugemessen. Eine elektrische Kraftstoffpumpe
(EKP) 110 fördert aus einem Vorratsbehälter 115 den Kraftstoff und stellt diesen der
kraftstoffzumeßeinrichtung 105 bereit. Die Kraftstoffzumeßeinrichtung 105 und die
Kraftstoffpumpe 110 werden von einer Brennkraftmaschinensteuerung 120 angesteuert.
[0032] Die Brennkraftmaschinensteuerung 120 wird von einer Batterie 130 über eine durch
ein Zündschloß bzw. eine Aktivierungseinrichtung 205 zuschaltbare Versorgungsspannung
über eine Aktivierungsleitung 206 beaufschlagt. Letztere dient auch als Einschaltsignal
für die Brennkrafmiaschinensteuerung 120. Über einen Anlasserschalter 135 und die
Brennkraftmaschinensteuerung 120 wird die Batterie 130 durch einen Magnetschalter
140 auf den Anlasser 141 geschaltet. Das Zündschloß 205 ist dabei so ausgeführt, daß
in einer ersten Position ("1" in Fig.1) die Brennkraftmaschinensteuerung 120 eingeschaltet
und in einer zweiten Position ("2" in Fig. 1) zusätzlich der Anlasser 141 betätigt
wird. Weiterhin ist eine Ausschalt-Position ("0" in Fig. 1) des Zündschlosses vorgesehen.
Ein an der Brennkraftmaschine 100 angeordnetes Drehzahlgeberrad 145 wird von einem
Drehzahlsensor 150 abgetastet, der ein entsprechendes Drehzahlsignal der Brennkraftmaschinensteuerung
120 zuführt.
[0033] Fig. 2 zeigt weitere Details der Brennkraftmaschinensteuerung 120. Die elektrische
Kraftstoffpumpe 110 wird über ein Kraftstoffpumpenrelais 155 angesteuert. Dies erfolgt
über einen EKP-Endstufentransistor 160. Letzterer ist Bestandteil einer Hardware-Logikschaltung
165 (vgl. Fig. 3), die zu einem integrierten Schaltkreis (IC) 170 gehört und noch
im Detail beschrieben wird. Weitere in Fig. 2 dargestellte Bauelemente des IC 170
sind zwei Anlasser-Endstufentransistoren 175, 180, die über Anlasserrelais 185, 190
den Magnetschalter 140 des Anlassers 141 ansteuern.
[0034] Der IC 170 ist über eine Schnittstelleneinheit (SPI) 195 mit einem Hauptprozessor
(µC) 200 verbunden. Die Schnittstelleneinheit 195 sorgt hier insbesondere für einen
bidirektionalen Datenaustausch von Betriebsparameterdaten zum Starten und zum Betrieb
der Brennkraftmaschine 100.
[0035] Über einen Schalter in der Aktivierungsleitung 206 am Zündschloß 205 werden der Hauptprozessor
200 und der IC 170 aktiviert.
[0036] Der Hauptprozessor 200 hat folgende weitere Eingänge: Einen Anlasserschalteingang
210, der mit dem Anlasserschalter 135 in Verbindung steht, einen Anlasser-Rückkoppelungseingang
215, der mit der Leistungsseite der Anlasserrelais 185, 190 in Verbindung steht, einen
Drehzahleingang 220, der über eine Drehzahlsignal-Aufbereitungseinheit 225 mit dem
Drehzahlsensor 150 in Verbindung steht.
[0037] Der Hauptprozessor 200 weist mehrere Ausgänge auf, die mit dem IC 170 verbunden sind:
Anlasser-Aktivierungsleitungen 235, 240 zum Aktivieren der Anlasser-Endstufentransistoren
175, 180 und eine EKP-Aktivierungsleitung 245 zum Aktivieren des EKP-Endstufentransistors
160.
[0038] Ferner weist der Hauptprozessor 200 noch einen bidirektionalen Datenport 250 zur
Kommunikation mit der Schnittstelleneinheit 195 auf.
[0039] Der IC 170 weist außer der Aktivierungsleitung 206 folgende Eingänge auf: Einen Anlasserschalteingang
255, der mit dem Anlasserschalter 135 in Verbindung steht, einen Anlasser-Rückkoppelungseingang
260, der mit der Leistungsseite der Anlasserrelais 185, 190 in Verbindung steht, und
einen Drehzahleingang 265, der über die Drehzahlsignal-Aufbereitungseinheit 225 mit
dem Drehzahlsensor 150 in Verbindung steht.
[0040] Ferner weist der IC 170 noch einen bidirektionalen Datenport 270 zur Kommunikation
mit der Schnittstelleneinheit 195 auf.
[0041] Nachfolgend wird anhand von Fig. 3 die Hardware-Logikschaltung 165 zur Ansteuerung
des EKP-Endstufentransistors 160 innerhalb des IC 170 beschrieben:
[0042] Eingangsseitig ist der EKP-Endstufentransistor 160 mit dem Ausgang eines ersten UND-Glieds
275 verbunden. Das erste UND-Glied 275 weist zwei Eingänge auf. Ein erster Eingang
steht mit einer Reset-Leitung 280 in Verbindung, über die ein Reset-Signal aus einer
Reset-Logik 281 die Endstufe sicher abschalten kann, wenn die Versorgungsspannung
des IC 170 nicht den minimal erforderlichen Wert aufweist. Im Normalbetrieb der Hardware-Logikschaltung
165 weist die Reset-Leitung einen H-Pegel (logisch 1) auf. Der zweite Eingang des
UND-Glieds 275 steht mit dem Ausgang eines ODER-Glieds 285 in Verbindung.
[0043] Das ODER-Glied 285 hat zwei Eingänge. Der erste Eingang steht mit der EKP-Aktivierungsleitung
245 in Verbindung. Der zweite Eingang ist mit dem Ausgang eines zweiten logischen
UND-Glieds 290 verbunden, welches insgesamt drei Eingänge aufweist.
[0044] Der erste Eingang des zweiten UND-Gliedes 290 ist über eine Vorlaufansteuereinheit
295 mit der Aktivierungsleitung 206 verbunden. Im Falle einer geschalteten EKP-Ansteuerung
liefert die Vorlaufansteuereinheit 295 sofort nachdem das Signal auf der Aktivierungsleitung
206 des Zündschlosses 205 auf einen H-Pegel geht, ebenfalls einen statischen H-Pegel.
Letzterer schaltet über das zweite UND-Glied 290 sofort den EKP-Endstufentransistor
160 ein, wenn die beiden anderen Eingänge des zweiten UND-Glieds 290 einen H-Pegel
aufweisen. Der zweite Eingang des zweiten UND-Glieds 290 ist mit dem invertierten
Ausgang eines Initialisierungs-Flip-Flops 300 verbunden, welches als RS-Flip-Flop
ausgeführt ist. Das Initiallsierungs-Flip-Flop 300 ist über die nicht dargestellte
Versorgung des Hauptprozessors 200 nicht dauerhaft spannungsversorgt. Der Schaltzustand
des Initialisierungs-Flip-Flops 300 bleibt somit während eines SG-Nachlaufs auch nach
dem Abfallen des Aktivierungssignals auf der Aktivierungsleitung 206 bestehen und
wird erst am Ende des SG-Nachlaufs gelöscht.
[0045] Der Setz-Eingang des Initialisierungs-Flip-Flops 300 ist mit der EKP-Aktivierungsleitung
245 des Hauptprozessors 200 verbunden. Der Rücksetz-Eingang des Initialisierungs-Flip-Flops
300 ist mit einer Startzustandsleitung 305 über die Schnittstelleneinheit 195 mit
dem Hauptprozessor 200 verbunden, über den somit ein Startzustandssignal zuführbar
ist. Der dritte Eingang des zweiten UND-Glieds 290 ist mit dem invertierten Ausgang
eines Störzustands-Flip-Flops 310 verbunden, welches ebenfalls als RS-Flip-Flop ausgeführt
ist. Der Setz-Eingang und der Rücksetz-Eingang des Störzustands-Flip-Flops 310 sind
mit einer Störzustands-Setzleitung 3 15 und einer Störzustands-Rücksetzleitung 320
über die Schrüttstelleneinheit 195 mit dem Hauptprozessor 200 verbunden, der somit
dem Störzustands-Flip-Flop 310 ein Störzustands-Setzsignal bzw. ein Störzustands-Rücksetzsignal
zuführen kann. Das Störzustands-Flip-Flop 310 ist permanentversorgt und verliert somit
seinen Zustand bei Abfall des Signals auf der Aktivierungsleitung 206 auch nach Ende
des Nachlaufs nicht.
[0046] Die Schnittstelleneinheit 195 (vgl. Fig. 2) dient der Übertragung von in der Brennkraftmaschinensteuerung
120 gespeicherten Daten zur Systemkonfiguration und zur Steuerung des IC 170. Zu diesen
Daten gehören außer den oben beschriebenen Signalen: Ein Zeitwert T
p, der für eine Verlängerung des evtl. sehr kurzen Signals des Anlasserschalters 135
steht, ein Zeitwert T
v, der für eine Verzögerung des Signals des Anlasserschalters 135 steht, die in einem
hier nicht näher dargestellten Teil des IC 170 zur Starteransteuerung realisiert werden,
wodurch die Anlasser-Endstufentransistoren 175, 180 im IC 170 nach einem Aktivierungssignal
über den Anlasserschalter 135 ggf. verlängert und verzögert angesteuert werden, ein
Drehzahlschwellwert, der zur Unterscheidung innerhalb der Brennkraftmaschinensteuerung
120 dient, ob ein rotierender Motor vorliegt oder nicht, ein Zeitwert T
ekpvl von typisch 300µs, der für eine maximale Vorlaufdauer steht, innerhalb der die Hardware-Logikschaltung
165 über die Vorlaufansteuereinheit 295 unabhängig vom Hauptprozessor 200 die Kraftstoffpumpe
110 ansteuert, sowie Werte für die Frequenz und für das Tastverhältnis eines pulsweitenmodulierten
Signals, welches die Vorlaufansteuereinheit 295 im Falle einer getakteten Ansteuerung
der Kraftstoffpumpe 110 zur Verfügung stellt.
[0047] Als Rückgabewerte vom IC 170 an den Hauptprozessor 200 werden von der Schnittstelleneinheit
195 Diagnosedaten der Endstufentransistoren 160, 175, 180 übermittelt.
Die Brennkraftmaschinensteuerung 120 funktioniert folgendermaßen:
[0048] Zum Starten der Brennkraftmaschine 100 wird zunächst das Zündschloß 205 betätigt.
Das Betätigungssignal auf der Aktivierungsleitung 206 triggert die Vorlaufsteuereinheit
295, die im Fall einer statischen, d.h. nicht getakteten EKP-Ansteuerung für die Zeit
T
ekpvl einen H-Pegel an den ersten Eingang des zweiten UND-Glieds 290 legt. Beim erstmaligen
Betätigen der Aktivierungsleitung 206 sind das Initialisierungs-Flip-Flop 300 und
das Störzustands-Flip-Flop 310 nicht gesetzt, so daß an deren invertierten Ausgängen
ebenfalls ein H-Pegel anliegt. Damit liegt auch am Ausgang des zweiten UND-Glieds
290 in diesem Betriebszustand ein H-Pegel an. Am Ausgang des ODER-Glieds 285 liegt
damit unabhängig davon, was für ein Signal an der EP-Aktivierungsleitung 245 anliegt,
ein H-Pegel an. Da auf der Reset-Leitung 280 ebenfalls ein H-Pegel anliegt, liegt
auch am Ausgang des ersten UND-Glieds 275 ein H-Pegel an und der EKP-Endstufentransistor
160 wird sofort nach Betätigen der Aktivierungsleitung 206 und somit dem Aufbau der
Spannungsversorgung des IC 170 angesteuert, so daß die Kraftstoffpumpe 110 unmittelbar
nach dem Einschalten des Zündschlosses 205 läuft und den Kraftstoffdruck aufbaut,
auch wenn z.B. der Benutzer einen zur Betätigung des Zündschlosses 205 dienenden Zündschlüssel
durchdreht und somit den Anlasserschalter 135 unmittelbar nach Einschalten des Zündschlosses
205 betätigt.
[0049] Vor Abschluß der Initialisierung des Hauptprozessors 200 liegt an der EKP-Aktivierungsleitung
245 ein L-Pegel (logisch 0) an. Nach Abschluß der Initialisierung des Hauptprozessors
200 schaltet dieser die EKP-Aktivierungsleitung 245 im Falle einer statischen, d.h.
nicht getakteten EKP-Ansteuerung, auf einen H-Pegel. Dadurch wird das Initialisierungs-Flip-Flop
300 gesetzt, so daß der invertierte Ausgang des Initialisierungs-Flip-Flops 300 auf
einen L-Pegel abfällt. Am Ausgang des zweiten UND-Glieds 290 und damit auch am ersten
Eingang des ODER-Glieds 285 liegt damit ein L-Pegel an. Gleichzeitig liegt aber am
zweiten Eingang des ODER-Glieds 285 über die EKP-Aktivierungsleitung 245 jetzt ein
H-Pegel an, so daß der Ausgang des ODER-Glieds 285 nun nicht mehr über die Vorlaufsansteuereinheit
295, sondern über die EKP-Aktivierungsleitung 245 auf einem H-Pegel gehalten wird.
Nach dem Initialisierungsvorgang übernimmt also der Hauptprozessor 200 die Ansteuerung
des EKP-Endstufentransistors 160 noch vor Ablauf der Ansteuerzeit T
ekpvl der Vorlaufansteuereinheit 295.
[0050] Die Steuerung des Startvorgangs übernehmen der IC 170 und der Hauptprozessor 200
über die Anlasserschalteingänge 210, 255 sowie über das Ausgangssignal der Drehzahlsignal-Aufbereitungseinheit
225. Erkennt der Hauptprozessor 200, daß ein Startvorgang durch Erreichen eines Drehzahlschwellwerts
erfolgt oder daß eine gewisse Zeit nach Einschalten der Aktivierungseinrichtung abgelaufen
ist, wird auf der Startzustandsleitung 305 ein H-Pegel angelegt. Das Initialisierungs-Flip-Flop
300 wird daher automatisch zurückgesetzt, wenn das Signal auf der EKP-Aktivierungsleitung
245 auf einem L-Pegel liegt oder auf diesen zurückkehrt. Damit ist bei einem erneuten
Startvorgang wieder eine direkte Ansteuerung der Kraftstoffpumpe 110 über die Aktivierungsleitung
206 und die Vorlaufansteuereinheit 295 möglich, wie oben beschrieben.
[0051] Das Rücksetzen auf der Startzustandsleitung 305 erfolgt somit derart, daß bei sich
schnell wiederholenden Aktivierungsvorgängen auf der Aktivierungsleitung 206 ohne
Startvorgang keine direkte Ansteuerung des EKP-Endstufentransistors 160 über die Aktivierungsleitung
206 möglich ist. Eine derartige schnelle Wiederholung kann sonst, falls sie durch
den Fahrer erfolgt, zu einer Geräuschbelästigung, und falls sie durch einen Wackelkontakt
z.B. nach einem Unfall (Crash) mit Beschädigung des Kraftstoffkreislaufs erfolgt,
zu gefährlichem Kraftstoffaustritt führen.
[0052] Falls vom Hauptprozessor 200 ein Störzustand, insbesondere das Auslösen eines Crash-Sensors,
erkannt wird, wird über die Störzustand-Setzleitung 315 ein H-Pegel am Setz-Eingang
des Störzustands-Flip-Flops 310 angelegt. Der invertierte Ausgang des Störzustands-Flip-Flops
310 schaltet damit auf einen L-Pegel, so daß keine Ansteuerung der Kraftstoffpumpe
110 über die Aktivierungsleitung 206 mehr möglich ist, da am dritten Eingang und damit
auch am Ausgang des zweiten UND-Glieds 290 ein L-Pegel anliegt. Nach Rückkehr vom
Stör- in den Normalzustand, d.h., wenn das im Hauptprozessor 200 gespeicherte Crash-Signal
über einen Tester gelöscht wurde, wird das Störzustands-Flip-Flop 310 über einen H-Pegel
auf der Störzustands-Rücksetzleitung 320 zurückgesetzt.
[0053] Falls ein derartiges Crash-Signal im Hauptprozessor 200 abgespeichert ist, erfolgt
also kein EKP-Vorlauf bei Einschalten des Zündschlosses 205. Die Kraftstoffpumpe 110
wird in diesem Fall über den Hauptprozessor 200 erst dann wieder angesteuert, wenn
der Anlasserschalter 135 betätigt wurde.
[0054] Entsprechend dem Zeitwert T
v kann die Ansteuerung der Anlasser-Endstufentransistoren 175, 180 gegenüber der Ansteuerung
des EKP-Endstufentransistors 160 geringfügig zeitverzögert erfolgen, so daß die Kraftstoffpumpe
110 unbeeinflußt von einem Abfall der Versorgungsspannung, welcher durch den Anlasserstrom
bei aktiver Ansteuerung des Anlassers 141 bewirkt wird, den für den Startvorgang optimalen
Kraftstoffdruck aufbauen kann.
[0055] Die Hardware-Logikschaltung 165 ist so ausgelegt, daß sie den EKP-Endstufentransistor
160 wahlweise mit einem Dauersignal oder mit einem pulsweitenmodulierten Signal ansteuert.
Derartige pulsweitenmodulierte Ansteuersignale dienen zum Betrieb von elektrischen
Kraftstoffpumpen, bei denen der gewünschte Kraftstoffdruck über eine Drehzahlregelung
der elektrischen Kraftstoffpumpe eingestellt werden kann. Solche elektrische Kraftstoffpumpen
werden als DECOS (Demand controlled fuel supply system)-EKP bezeichnet. Derartige
DECOS-Kraftstoffpumpen beinhalten im allgemeinen eine Überwachungslogik, die bei korrekt
empfangenem pulsweitenmoduliertem Signal die Drehzahl der Kraftstoffpumpe abhängig
vom Pulsweiten-Tastverhältnis steuert und im Fall eines statischen H- oder L-Eingangspegels
die DECOS-EKP abschaltet, da ein Kurzschluß vorliegen kann. Daher erfolgt bei einem
Urstart, also einer erstmaligen Inbetriebnahme der Brennkraftmaschinensteuerung 120,
bei der vom Hauptprozessor 200 noch keine Systemparameter über die Schnittstelleneinheit
195 in die entsprechenden dauerversorgten Datenspeicher des IC 170 eingeschrieben
sind, zunächst keine Vorlauf-Ansteuerung durch die Vorlaufansteuereinheit 295, da
dem IC 170 noch nicht bekannt ist, ob eine DECOS-EKP vorliegt oder nicht.
[0056] Nach jedem Start werden vom Hauptprozessor 200 die für einen Betriebszyklus der Brennkraftmaschine
100 spezifischen Daten über die Schnittstelleneinheit 195 in den dauerversorgten Datenspeichern
des IC 170 abgelegt, so daß dieser bei Folgestarts in korrekter Weise die vorgenannte
statische oder die nachfolgend beschriebene pulsweitenmodulierte Vorlaufsteuerung
durchführt.
[0057] Beim pulsweitenmodulierten Betrieb erzeugt die Vorlaufansteuereinheit 295 abhängig
von den Werten für die Frequenz und das Tastverhältnis, welche dem IC 170 nach dem
vorhergehenden Start vom Hauptprozessor 200 übermittelt wurden, ein pulsweitenmodulieites
Signal. Zur Optimierung des Aufbaus des Kraftstoffdrucks überträgt der Hauptprozessor
2 00 dabei vorzugsweise als Tastverhältnis einen Wert, der einer Maximaldrehzahl der
DECOS-EKP entspricht. Das entsprechende pulsweitenmodulierte Signal wird somit bei
jedem Folgestart noch vor der Bereitschaft des Hauptprozessors 200 über das zweite
UND-Glied 290, das ODER-Glied 285 und das erste UND-Glied 275 mit den gespeicherten
Werten von Frequenz und Tastverhältnis auf den EKP-Endstufentransistor 160 übertragen.
[0058] Nach Abschluß des Initialisierungsvorgangs übernimmt der Hauptprozessor 200 über
die EKP-Aktivierungsleitung 245 die pulsweitenmodulierte Ansteuerung der Kraftstoffpumpe
110. Hierbei wird mit der ersten ansteigenden Flanke des pulweitenmodulierten Signals
auf der EKP-Aktivierungsleitung 245 das Initialisierungs-Flip-Flop 300 gesetzt, so
daß an dessen invertiertem Ausgang ein L-Pegel anliegt und damit die Ansteuerung des
EKP-Endstufentransistors 160 durch die Vorlaufansteuereinheit 295 abgekoppelt wird.
Gleichzeitig übernimmt, analog zum oben Beschriebenen, der Hauptprozessor 200 über
die EKP-Aktivierungsleitung 245 die pulsweitenmodulierte Ansteuerung des EKP-Endstufentransistors
160.
[0059] Bedingt durch die Schaltzeiten der Logikbausteine und die in der Regel fehlende Phasenanpassung
der pulsweitenmodulierten Signale der Vorlaufansteuereinheit 295 einerseits und der
EKP-Aktivierungsleitung 245 andererseits kommt es während der Übernahme der Ansteuerung
des EKP-Endstufentransistors 160 von der Vorlaufansteuereinheit 295 auf die EKP-Aktivierungsleitung
245 während einer kurzen Zeitspanne, die geringer ist als zwei Periodendauern des
pulsweitenmodulierten Signals, zu einem Tastverhältnis, welches vom normalen pulsweitenmodulierten
Signal abweicht. Beim Betrieb mit einer DECOS-EKP muß deren Fehlererkennungslogik
daher so ausgelegt sein, daß sie erst nach Ablauf von drei Periodendauern mit einem
vom normalen pulsweitenmodulierten Signal abweichenden Tastverhältnis einen Störzustand
erkennt.
[0060] Die Funktion des Initialisierungs-Flip-Flops 300 sowie des Störzustands-Flip-Flops
310 ist die Speicherung von Zustandswerten, die dem Startzustand bzw. dem Störzustand
der Brennkraftmaschinensteuerung 120 entsprechen. In einem anderen Ausführungsbeispiel
statt dem beschriebenen IC 170 kann diese Speicherung natürlich auch durch andere
Komponenten, z.B. RC-Glieder, erfolgen, die die Zustandsspeicherung durch Laden eines
Kondensators übernehmen, welcher sich mit vorgebbarer Zeitkonstante entlädt. Für ein
RC-Glied, welches das Initialisierungs-Flip-Flop 300 ersetzt, wird die Zeitkonstante
so gewählt, daß analog zum oben Beschriebenen schnell aufeinanderfolgende Aktivierungen
auf der Aktivierungsleitung 206 den EKP-Endstufentransistor 160 nicht direkt ansteuern.
Ein RC-Glied, welches das Störzustands-Flip-Flop 310 ersetzt, kann eine vergleichsweise
lange Zeitkonstante aufweisen, wobei dieses RC-Glied bei aktivem Störzustand durch
den Hauptprozessor 200 während des Nachlaufs laufend aufgeladen wird und sich erst
ab Ende des Nachlaufs entlädt.
[0061] Alternativ zur Hardware-Logikschaltung 165 kann ein vom Hauptprozessor 200 unabhängiger
Ansteuerprozessor (nicht dargestellt) vorgesehen sein. Dieser ist verglichen mit dem
Hauptprozessor 200 einfacher aufgebaut und weist eine verglichen mit dem Hauptprozessor
200 sehr kurze Initialisierungsdauer auf. Während der Initialisierung des Hauptprozessors
200 übernimmt der Ansteuerprozessor die Ansteuerung des EKP-Endstufentransistors 160.
Der Ansteuerprozessor kann ebenfalls zur Zustandsspeicherung ein dauerversorgtes Flip-Flop
aufweisen, so daß bei einem Störzustand verhindert ist, daß der Ansteuerprozessor
während der Initialisierung des Hauptprozessors 200 die Kraftstoffpumpe 110 unabhängig
ansteuert. Alternativ zu einem Flip-Flop ist auch hier der Einsatz eines RC-Glieds
in der beschriebenen Form möglich.
1. Brennkraftmaschinensteuerung mit
a) einem Hauptprozessor (200) zur Überwachung von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine,
b) einer elektrischen Aktivierungseinrichtung (205) für den Hauptprozessor (200),
und
c) einer Ansteuervorrichtung (170) für eine elektrische Kraftstoffpumpe (110) der
Brennkraftmaschine,
dadurch gekennzeichnet, dass
d) die Ansteuervorrichtung (170) mit dem Hauptprozessor (200) zusammenarbeitet,
e) die Ansteuervorrichtung (170) von der Aktivierungseinrichtung (205) aktivierbar
ist und derart ausgeführt ist, dass die Kraftstoffpumpe (110) nach Betätigung der
Aktivierungseinrichtung (205) angesteuert wird, und
f) die Ansteuervorrichtung (170) eine Schalteinrichtung (165) aufweist, wobei die
Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, dass sie während eines Initialisierungsvorgangs
des Hauptprozessors (200) die Kraftstoffpumpe (110) unabhängig vom Hauptprozessor
(200) und im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung ansteuert.
2. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die über sie erfolgende vom
Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110)
nur dann erfolgt, wenn kein Störzustand vorliegt.
3. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die über sie erfolgende vom
Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110)
nur einmal nach Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) erfolgt und eine erneute
Ansteuerung erst dann wieder zugelassen wird, wenn ein Startvorgang erkannt wird oder
eine Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) der Brennkraftmaschine (100) eine
vorgegebene Zeitspanne lang nicht erfolgt ist.
4. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erkennung, ob ein Startvorgang der Brennkraftmaschine (100) stattgefunden hat,
eine mit einem Drehzahlsensor (150) in Verbindung stehende Drehzahlsignal-Aufbereitungseinheit
(225) vorgesehen ist, deren Ausgang vom Hauptprozessor (200) erfasst und auf das Überschreiten
eines Drehzahlschwellwertes überwacht wird
5. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) eine Hardware-Logikschaltung und eine Endstufe (160)
zur Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) umfaßt.
6. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) ein ODER-Glied (285) aufweist, welches umfaßt: einen
Hauptprozessoransteuereingang, welcher mit einer EKP-Aktivierungsleitung (245) des
Hauptprozessors (200) verbunden ist, und einen Steuerungseingang für die vom Hauptprozessor
(200) unabhängige Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110), welcher im wesentlichen
ohne zeitliche Verzögerung bei der Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205) über
eine Aktivierungsleitung (206) durch eine Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor
(200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) angesteuert
wird.
7. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal der Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung
der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) über ein UND-Glied (290) geführt ist, welches
mindestens einen weiteren Eingang umfaßt, der dann einen H-Pegel aufweist, wenn bestimmte
Vorgaben an den Betriebszustand der Brennkraftmaschinensteuerung (120) erfüllt sind.
8. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) als logische Schalteinheit einen bistabilen Initialisierungs-Kippschalter
(300) aufweist, dessen Ausgang vor der Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205)
einen L-Pegel aufweist, dessen Setz-Eingang mit der EKP-Aktivierungsleitung (245)
derart verbunden ist, daß der Kippschalter (300) bei Ansteuerung der elektrischen
Kraftstoffpumpe (110) durch den Hauptprozessor (200) gesetzt wird, dessen Rücksetz-Eingang
über eine Rücksetz-Leitung (305) durch den Hauptprozessor (200) so angesteuert wird,
daß der Kippschalter (300) bei Erkennung eines Startvorgangs oder eine vorgegebene
Zeitspanne nach Betätigen der Aktivierungseinrichtung (205) rückgesetzt wird, und
dessen invertierter Ausgang mit dem Eingang des UND-Glieds (290) verbunden ist.
9. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) die vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der
elektrischen Kraftstoffpumpe (110) nur für eine Zeitspanne ausführt, die einen vorgegebenen
Zeitraum länger ist als die Initialisierungszeit des Hauptprozessors (200), daß dieser
die Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) vor Ablauf dieser Zeitspanne
übernimmt und gleichzeitig die vom Hauptprozessor (200) unabhängige Ansteuerung der
elektrischen Kraftstoffpumpe (110) durch Setzen des Kippschalters (300) über das UND-Glied
(290) abkoppelt.
10. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) anstelle des Kippschalters (300) ein RC-Glied als Zustandsspeicher
aufweist.
11. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) als logische Schalteinheit einen bistabilen Störzustands-Kippschalter
(310) aufweist, dessen Ausgang vor der Betätigung der Aktivierungseinrichtung (205)
einen L-Pegel aufweist, dessen Setz-Eingang (315) und dessen Rücksetz-Eingang (320)
mit dem Hauptprozessor (200) vorzugsweise über eine Schnittstelleneinheit (195) verbunden
ist und dessen Ausgang bei Vorliegen eines Störzustandes der Brennkraftmaschinensteuerung
(120) über den Setz-Eingang (315) gesetzt und bei Beendigung des Störzustands über
den Rücksetz-Eingang (320) rückgesetzt wird, und dessen invertierter Ausgang mit dem
Eingang des UND-Glieds (290) verbunden ist.
12. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Störzustands-Kippschalter (310) eine permanente Stromversorgung aufweist, die
unabhängig von der Aktivierungseinrichtung (205) ist.
13. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Logikschaltung (165) anstelle des Störzustands-Kippschalters (310) ein Störzustands-RC-Glied
mit vorgegebener Zeitkonstante aufweist.
14. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kraftstoffpumpe (110) statisch angesteuert wird und die Steuereinheit
(295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe
(110) bis zur Übernahme durch den Hauptprozessor (200) ein statisches Signal ausgibt.
15. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (165) derart ausgeführt ist, daß die elektrische Kraftstoffpumpe
(110) über ein die Drehzahl der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bestimmendes pulsweitenmoduliertes
Signal angesteuert wird und die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen
Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bis zur Übernahme durch den Hauptprozessor
(200) ein Pulsweitensignal mit vorgebbarer Frequenz und vorgebbarem Tastverhältnis
ausgibt.
16. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der
elektrischen Kraftstoffpumpe (110) derart ausgeführt ist, daß das ausgegebene Tastverhältnis
einer Maximaldrehzahl der pulsweitenmoduliert ansteuerbaren Kraftstoffpumpe (110)
entspricht.
17. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (295) zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerung der
elektrischen Kraftstoffpumpe (110) eine permanente Speichereinheit zur Konfiguration
einer statischen oder pulsweitenmodulierten Ansteuerung und/oder für einen dem Tastverhältnis
und der Periodendauer entsprechenden Wert aufweist, welche so ausgeführt ist, daß
sie nach erfolgtem Start vom Hauptprozessor (200) beschrieben wird, wobei die in die
Speichereinheit geschriebenen Speicherwerte zur vom Hauptprozessor (200) unabhängigen
Ansteuerung der elektrischen Kraftstoffpumpe (110) bei einem Folgestart ausgelegt
sind.
18. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schalteinrichtung einen vom Hauptprozessor (200) unabhängigen Ansteuerprozessor
aufweist.
19. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansteuerprozessor mindestens ein Zustands-RC-Glied zur Zwischenspeicherung eines
innerhalb der Brennkraftmaschinensteuerung (120) überwachten Betriebszustands, insbesondere
des Startzustands oder eines Störzustands, aufweist.
20. Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Verzögerungsglied, welches derart ausgeführt ist, daß ein Starter (141) der Brennkraftmaschine
(100) erst nach einer vorgebbaren Verzögerungszeit nach Betätigung der Aktivierungseinrichtung
(205) ansteuerbar ist.
21. Brennkraftmaschinensteuerung nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine Verzögerungszeit im Bereich von 300 ms.
22. Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinensteuerung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierungseinrichtung (205) die Ansteuervorrichtung (170), aktiviert und die
Kraftstoffpumpe (110) mit Hilfe der Ansteuervorrichtung (170) nach dem Betätigen der
Aktivierungseinrichtung (205) angesteuert wird, wobei mittels der Schalteinrichtung
(165) die Kraftstoffpumpe (110) während eines Initialisierungsvorgangs des Hauptprozessors
(200) unabhängig vom Hauptprozessor (200) und im wesentlichen ohne zeitliche Verzögerung
angesteuert wird.
1. Internal combustion engine controller comprising
a) a main processor (200) for monitoring operating parameters of an internal combustion
engine,
b) an electrical activating device (205) for the main processor (200), and
c) an actuating apparatus (170) for an electric fuel pump (110) of the internal combustion
engine,
characterized in that
d) the actuating apparatus (170) interacts with the main processor (200),
e) the actuating apparatus (170) can be activated by the activating device (205) and
is designed in such a way that the fuel pump (110) is actuated after the activating
device (205) is operated, and
f) the actuating apparatus (170) has a switching device (165), with the switching
device (165) being designed in such a way that it actuates the fuel pump (110) independently
of the main processor (200) and substantially with no time delay during an initialization
process of the main processor (200).
2. Internal combustion engine controller according to Claim 1, characterized in that the switching device (165) is designed in such a way that the electric fuel pump
(110), which is actuated by the said switching device independently of the main processor
(200), is actuated only when there is no interference state.
3. Internal combustion engine controller according to Claim 1 or 2, characterized in that the switching device (165) is designed in such a way that the electric fuel pump
(110), which is actuated by the said switching device independently of the main processor
(200), is actuated only once after the activating device (205) is operated, and reactuation
is permitted again only when a starting process is identified or the activating device
(205) of the internal combustion engine (100) is not operated for a prespecified period
of time.
4. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to identify whether a starting process of the internal combustion engine
(100) has taken place, a rotational speed signal conditioning unit (225) which is
connected to a rotational speed sensor (150) is provided, the output of this rotational
speed signal conditioning unit being picked up by the main processor (200) and monitored
to check whether it exceeds a threshold rotational speed value.
5. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device (165) comprises a hardware logic circuit and an output stage
(160) for actuating the electric fuel pump (110).
6. Internal combustion engine controller according to Claim 5, characterized in that the switching device (165) has an OR gate (285) which comprises: a main processor
actuating input which is connected to an EFP activating line (245) of the main processor
(200), and a control input for actuating the electric fuel pump (110) independently
of the main processor (200), which electric fuel pump is actuated substantially with
no time delay when the activating device (205) is operated by a control unit (295)
for actuating the electric fuel pump (110) independently of the main processor (200)
via an activating line (206).
7. Internal combustion engine controller according to Claim 6, characterized in that the signal from the control unit (295) for actuating the electric fuel pump (110)
independently of the main processor (200) is passed via an AND gate (290) which comprises
at least one further input which has a high level when specific requirements regarding
the operating state of the internal combustion engine controller (120) are met.
8. Internal combustion engine controller according to Claim 6 or 7, characterized in that the logic switching unit of the logic circuit (165) is a bistable initialization
rocker switch (300) whose output has a low level before the activating device (205)
is operated, whose set input is connected to the EFP activating line (245) in such
a way that the rocker switch (300) is set by the main processor (200) when the electric
fuel pump (110) is actuated, whose reset input is actuated by the main processor (200)
via a reset line (305) such that the rocker switch (300) is reset when a starting
process is identified or a prespecified period of time after the activating device
(205) is operated, and whose inverted output is connected to the input of the AND
gate (290).
9. Internal combustion engine controller according to Claim 8, characterized in that the control unit (295) actuates the electric fuel pump (110) independently of the
main processor (200) only for a period of time which is a prespecified length of time
longer than the initialization time of the main processor (200), in that the said main processor takes over actuation of the electric fuel pump (110) before
this period of time expires and at the same time stops the electric fuel pump (110)
being actuated independently of the main processor (200) by setting the rocker switch
(300) via the AND gate (290).
10. Internal combustion engine controller according to Claim 8, characterized in that, in place of the rocker switch (300), the logic circuit (165) has an RC element as
a state memory.
11. Internal combustion engine controller according to one of Claims 7 to 10, characterized in that the logic switching unit of the logic circuit (165) is a bistable interference state
rocker switch (310) whose output has a low level before the activating device (205)
is operated, whose set input (315) and whose reset input (320) are connected to the
main processor (200), preferably via an interface unit (195), and whose output is
set via the set input (315) when there is an interference state in the internal combustion
engine controller (120) and is reset via the reset input (320) when the interference
state ends, and whose inverted output is connected to the input of the AND gate (290).
12. Internal combustion engine controller according to Claim 11, characterized in that the interference state rocker switch (310) has a permanent power supply which is
independent of the activating device (205).
13. Internal combustion engine controller according to Claim 11, characterized in that, in place of the interference state rocker switch (310), the logic circuit (165)
has an interference state RC element with a prespecified time constant.
14. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized in that the electric fuel pump (110) is actuated in a static manner and the control unit
(295) for actuating the electric fuel pump (110) independently of the main processor
(200) emits a static signal until the main processor (200) takes over.
15. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized in that the switching device (165) is designed in such a way that the electric fuel pump
(110) is actuated by means of a pulse-width-modulated signal which determines the
rotational speed of the electric fuel pump (110), and the control unit (295) for actuating
the electric fuel pump (110) independently of the main processor (200) emits a pulse-width
signal with a prespecified frequency and a prespecified pulse-duty factor until the
main processor (200) takes over.
16. Internal combustion engine controller according to Claim 15, characterized in that the control unit (295) for actuating the electric fuel pump (110) independently of
the main processor (200) is designed in such a way that the pulse-duty factor which
is output corresponds to a maximum rotational speed of the fuel pump (110) which can
be actuated in a pulse-width-modulated manner.
17. Internal combustion engine controller according to Claim 15 or 16, characterized in that the control unit (295) for actuating the electric fuel pump (110) independently of
the main processor (200) has a permanent memory unit for configuring static or pulse-width-modulated
actuation and/or for a value which corresponds to the pulse-duty factor and the period
duration, which memory unit is designed such that it is written to after the main
processor (200) is started, with the memory values which are written to the memory
unit being designed for actuating the electric fuel pump (110) independently of the
main processor (200) during a subsequent start.
18. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic switching device has an actuating processor which is independent of
the main processor (200).
19. Internal combustion engine controller according to Claim 18, characterized in that the actuating processor has at least one state RC element for buffer-storing an operating
state which is monitored in the internal combustion engine controller (120), in particular
the start state or an interference state.
20. Internal combustion engine controller according to one of the preceding claims, characterized by a delay element which is designed in such a way that a starter (141) of the internal
combustion engine (100) can be actuated only after a prespecified delay time after
the activating device (205) is operated.
21. Internal combustion engine controller according to Claim 20, characterized by a delay time in the region of 300 ms.
22. Method for operating an internal combustion engine controller according to one of
the preceding claims, characterized in that the activating device (205) activates the actuating apparatus (170), and the fuel
pump (110) is actuated with the aid of the actuating apparatus (170) after the activating
device (205) is operated, with the fuel pump (110) being actuated by means of the
switching device (165) independently of the main processor (200) and substantially
with no time delay during an initialization process of the main processor (200).
1. Commande de moteur à combustion interne comprenant :
(a) un processeur principal (200) pour surveiller des paramètres de fonctionnement
d'un moteur à combustion interne,
(b) un dispositif électrique d'activation (205) pour le processeur principal (200),
(c) un dispositif de commande (170) pour une pompe électrique de carburant (110) du
moteur à combustion interne,
caractérisée en ce que
(d) le dispositif de commande (170) coopère avec le processeur principal (200),
(e) le dispositif de commande (170) peut être activé par le dispositif d'activation
(205) et il est constitué de manière que la pompe de carburant (110) est commandée
après actionnement du dispositif d'activation (205), et
(f) le dispositif de commande (170) comprend un dispositif de commutation (165) tel
que pendant un processus d'initialisation du processeur principal (200), il commande
la pompe de carburant (110) indépendamment du processeur principal (200) et essentiellement
sans temporisation.
2. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 1,
caractérisée en ce que
le dispositif de commutation (165) est tel que la commande de la pompe électrique
de carburant (110) produite par lui indépendamment du processeur principal (200),
n'a lieu que s'il n'y a aucun état perturbé.
3. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que
le dispositif de commutation (165) est constitué de manière que la commande de la
pompe électrique de carburant (110) produite par lui indépendamment du processeur
principal (200), a lieu seulement après actionnement du dispositif d'activation (205),
et une nouvelle commande est autorisée seulement si une opération de démarrage est
détectée ou si un actionnement du dispositif d'activation (205) du moteur à combustion
interne (100) n'a pas eu lieu depuis un certain temps prédéfini.
4. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
pour détecter si une opération de démarrage du moteur à combustion interne (100) a
eu lieu, une unité de préparation (225) d'un signal de vitesse de rotation est en
liaison avec un capteur de vitesse de rotation (150) et sa sortie est détectée par
le processeur principal et surveillée en ce qui concerne le dépassement d'une valeur
de seuil de vitesse de rotation.
5. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le dispositif de commutation (165) est un circuit de logique câblée (hardware) et
comprend un étage final (160) pour commander la pompe électrique de carburant (110).
6. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 5,
caractérisée en ce que
le dispositif de commutation (165) présente un organe OU (285) qui comprend : une
entrée de commande de processeur principal, reliée à une conduite d'activation EKP
(245) du processeur principal (200) et une entrée de commande pour la commande indépendante
du processeur principal (200), de la pompe de carburant (110), cette entrée étant
commandée essentiellement sans temporisation quand le dispositif d'activation (205)
est actionné par l'intermédiaire d'un conducteur d'activation (206) par une unité
de commande (295) afin de commander indépendamment du processeur principal (200),
la pompe de carburant électrique (110).
7. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 6,
caractérisée en ce que
le signal de l'unité de commande (295) destiné à commander la pompe électrique de
carburant (110) indépendamment du processeur principal (200), est acheminé par un
organe ET (290) comprenant au moins une autre entrée avec un niveau élevé, quand sont
satisfaites certaines prescriptions concernant l'état de fonctionnement de la commande
(120) du moteur à combustion interne.
8. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 6 ou 7,
caractérisée en ce que
le circuit logique (165) présente en tant qu'unité logique de commutation, un commutateur
basculant d'initialisation (300) bistable, dont la sortie avant actionnement du dispositif
d'activation (205) présente un niveau bas et dont l'entrée d'activation est reliée
à la conduite d'activation EKP (245) de manière que le commutateur basculant (300),
quand la pompe électrique de carburant (110) est commandée, est actionné par le processeur
principal (200), l'entrée de remise à l'état initial du commutateur basculant (300)
étant commandée par l'intermédiaire d'une conduite de remise à l'état initial (305),
par le processeur principal (200), de manière que le commutateur (300) est ramené
à l'état initial quand une opération de démarrage est détectée ou qu'un certain temps
s'est écoulé après actionnement du dispositif d'activation (200), la sortie inversée
de ce commutateur (300) étant reliée à l'entrée de l'organe ET (290).
9. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 8,
caractérisée en ce que
l'unité de commande (295) exécute la commande indépendante du processeur principal
(200), de la pompe de carburant électrique (110) seulement pour un temps prédéfini
qui dépasse le temps d'initialisation du processeur principal (200), de sorte que
celui-ci effectue la commande de la pompe électrique de carburant (110) avant achèvement
de ce temps et accouple en même temps la commande indépendante du processeur principal
(200), de la pompe de carburant (110) en activant le commutateur basculant (300) par
l'intermédiaire de l'organe ET (290).
10. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 8,
caractérisée en ce que
le circuit logique (165) présente, au lieu du commutateur basculant (300), un organe
RC comme mémoire d'état.
11. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications 7 à 10,
caractérisée en ce que
le circuit logique (165) présente comme unité de commutation logique un commutateur
basculant d'état perturbé (310) bistable, dont la sortie présente avant actionnement
du dispositif d'activation (205) un niveau bas, l'entrée d'activation (315) et l'entrée
de remise à l'état initial (320) étant reliées au processeur principal (200) de préférence
par une unité d'interface (195), tandis que la sortie en présence d'un état perturbé
de la commande du moteur à combustion interne (120) est actionnée par une entrée d'activation
(315) et remise à l'état initial par une entrée de remise à l'état initial après achèvement
de l'état perturbé, la sortie inversée étant reliée à l'entrée de l'organe ET (290).
12. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
le commutateur basculant d'état parasite (310) dispose d'une alimentation en courant
permanente, qui est indépendante du dispositif d'activation (205).
13. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 11,
caractérisée en ce que
le circuit logique (165) présente, au lieu d'un commutateur basculant d'état perturbé
(310), un organe RC d'état perturbé avec une constante de temps prédéfinie.
14. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
la pompe électrique de carburant (110) est commandée statiquement et l'unité de commande
(295) destinée à commander indépendamment du processeur principal (200) la pompe électrique
de carburant (110), délivre un signal statique jusqu'à ce qu'il soit pris en compte
par le processeur principal (200).
15. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
le dispositif de commutation (165) est tel que la pompe électrique de carburant (110)
est commandée par un signal pulsé modulé en amplitude définissant la vitesse de rotation
de cette pompe, et que l'unité de commande (295) destinée à commander, indépendamment
du processeur principal (200), la pompe électrique de carburant (110), délivre un
signal pulsé modulé en amplitude avec une fréquence et un rapport cyclique pouvant
être prédéfinis.
16. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 15,
caractérisée en ce que
l'unité de commande (295) servant à commander, indépendamment du processeur principal
(200), la pompe électrique de carburant (110), est constituée pour que le rapport
cyclique délivré correspond à une vitesse de rotation maximale de la pompe de carburant
qui peut être commandée avec modulation d'amplitude des impulsions.
17. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 15 ou 16,
caractérisée en ce que
l'unité de commande (295) servant à commander, indépendamment du processeur principal
(200), la pompe électrique de carburant (110), présente une unité permanente de mémorisation
pour la configuration d'une commande statique ou à impulsion modulée en amplitude
et/ou pour une valeur correspondant au rapport cyclique et à la durée de la période,
cette unité étant constituée pour recevoir une inscription, après démarrage du processeur
principal (200), les valeurs mémorisées inscrites dans l'unité de mémorisation étant
conçues pour une commande indépendante du processeur principal (200) de la pompe électrique
de carburant (110) lors d'un démarrage asservi.
18. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce que
l'unité de commutation électronique présente un processeur de commande indépendant
du processeur principal (200).
19. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 18,
caractérisée en ce que
le processeur de commande présente au moins un organe RC d'état pour la mémorisation
intermédiaire d'un état de fonctionnement surveillé à l'intérieur de la commande de
moteur à combustion interne (120), en particulier l'état de démarrage ou un état perturbé.
20. Commande de moteur à combustion interne selon une des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'
elle comporte un organe de temporisation constitué de manière qu'un démarreur (141)
du moteur à combustion interne (100) ne peut être commandé qu'après une temporisation
prédéfinissable faisant suite à l'actionnement du dispositif d'activation (205).
21. Commande de moteur à combustion interne selon la revendication 20,
caractérisée en ce que
la temporisation est de l'ordre de 300 ms.
22. Procédé pour faire fonctionner une commande de moteur à combustion interne selon une
des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le dispositif d'activation (205) active le dispositif de commande (170), et à l'aide
du dispositif de commande (170) après actionnement du dispositif d'activation (205),
la pompe (110) est commandée par l'intermédiaire du dispositif de commutation (165)
pendant une opération d'initialisation du processeur principal (200), indépendamment
de celui-ci et essentiellement sans temporisation.