專利名稱：對(duì)相互交互作用的設(shè)備上的功能的運(yùn)行控制的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種用于對(duì)多種功能進(jìn)行運(yùn)行控制的方法，這些功能可被實(shí)施在至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備上，其中，這些功能中的第一功能被實(shí)現(xiàn)在這些設(shè)備中的第一設(shè)備上，而這些功能中的第二功能被實(shí)現(xiàn)在這些設(shè)備中的第二設(shè)備上。此外，本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，尤其是一種用于實(shí)施這種方法的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備，這些設(shè)備具有在其上可實(shí)施的功能，其中，這些功能中的第一功能被實(shí)現(xiàn)在這些設(shè)備中的第一設(shè)備上，而這些功能中的第二功能被實(shí)現(xiàn)在這些設(shè)備中的第二設(shè)備上。這些功能尤其是所謂的診斷功能，用于檢查由這些設(shè)備所控制的裝置的工作方式或部件。
列舉現(xiàn)代汽車中的內(nèi)燃機(jī)作為由至少兩個(gè)這種設(shè)備所控制的裝置的實(shí)例。發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括諸如噴油嘴、節(jié)流閥、執(zhí)行元件的不同的部件或者如溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器或λ探測(cè)器那樣的不同的傳感器。在這種內(nèi)燃機(jī)中采用了也稱為控制設(shè)備的設(shè)備，例如用于控制燃油輸送、點(diǎn)火時(shí)刻和發(fā)動(dòng)機(jī)的其它工作參數(shù)?？刂圃O(shè)備通常被構(gòu)造在微處理器或微控制器周圍。在控制設(shè)備上可以實(shí)現(xiàn)直至數(shù)百個(gè)診斷功能。這些診斷功能檢查內(nèi)燃機(jī)在其工作期間的極其不同的工作方式和部件。這些診斷功能使用了發(fā)動(dòng)機(jī)的諸如溫度或轉(zhuǎn)速的工作參數(shù)的值，這些工作參數(shù)由在發(fā)動(dòng)機(jī)中所裝入的傳感器來(lái)提供。診斷功能中的若干個(gè)診斷功能被動(dòng)地運(yùn)行并且簡(jiǎn)單地讀取由傳感器所提供的值，而其它的診斷功能主動(dòng)地介入發(fā)動(dòng)機(jī)工作中，以便詢問(wèn)然后由傳感器所提供的值。如果由診斷功能之一在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式或部件中確定了故障，則在故障記錄中以電子文件的形式存儲(chǔ)關(guān)于該故障的信息，該信息稍后可由掃描工具來(lái)讀出。按照故障的相關(guān)性也可以觸發(fā)汽車的儀表盤上的報(bào)警信號(hào)。
由不同的控制設(shè)備所執(zhí)行的診斷功能不必相互兼容。例如，介入發(fā)動(dòng)機(jī)工作的、用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的某些工作參數(shù)或在某種狀態(tài)下的其部件之一的診斷功能可以將內(nèi)燃機(jī)工作參數(shù)中的其它的工作參數(shù)在測(cè)量的時(shí)間內(nèi)調(diào)節(jié)到預(yù)定的值。如果與這種主動(dòng)的診斷功能并行地運(yùn)行了其它的診斷功能，該其它的診斷功能訪問(wèn)了由主動(dòng)介入發(fā)動(dòng)機(jī)工作的診斷功能所調(diào)節(jié)的工作參數(shù)的值，則該其它的診斷功能得到錯(cuò)誤的結(jié)果。因此有必要避免同時(shí)運(yùn)行這種診斷功能，在這些診斷功能中，至少一個(gè)診斷功能干擾地影響另一個(gè)診斷功能。
為此目的，在具有兩個(gè)控制設(shè)備的公知的內(nèi)燃機(jī)中例如公知，針對(duì)被實(shí)現(xiàn)在這兩個(gè)控制設(shè)備上的診斷功能這樣來(lái)確定時(shí)間上的順序，使得在任何時(shí)間不運(yùn)行以下兩個(gè)診斷功能，在這兩個(gè)診斷功能中，至少一個(gè)診斷功能干擾地影響另一個(gè)診斷功能。該運(yùn)行順序被轉(zhuǎn)換成程序代碼，并且給控制設(shè)備固定地預(yù)定該運(yùn)行順序。該運(yùn)行順序由此在內(nèi)燃機(jī)機(jī)工作期間可不再改變。
從該解決方案中得到了若干顯著的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)之一在于這種系統(tǒng)的欠缺的靈活性。如果稍后例如確定了一對(duì)新的診斷功能，在這對(duì)診斷功能中，至少一個(gè)診斷功能干擾地影響另一個(gè)診斷功能，則相應(yīng)改變?cè)\斷功能的運(yùn)行順序是必要的。但是，為此必需以高的花費(fèi)來(lái)改變程序代碼。
從以下事實(shí)中也得到了其它的大的缺點(diǎn)，即通過(guò)每個(gè)診斷功能的固定的運(yùn)行順序固定地預(yù)定針對(duì)該診斷功能運(yùn)行的有限的時(shí)隙。由于針對(duì)診斷功能的運(yùn)行，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的若干工作參數(shù)、諸如某種負(fù)荷或相對(duì)氣團(tuán)、轉(zhuǎn)速或者溫度常常需要合適的值，因而很頻繁地出現(xiàn)以下情況，即在被給與運(yùn)行的診斷功能的有限時(shí)隙期間恰好不存在這些必要的值。因此，有關(guān)的診斷功能在被分配給其的時(shí)隙期間沒(méi)有準(zhǔn)備好運(yùn)行。因此，診斷功能不運(yùn)行，并且時(shí)隙未被利用地流逝。在稍后被分配給該診斷功能的時(shí)隙之內(nèi)，該診斷功能才重新具有運(yùn)行的機(jī)會(huì)，其中，再度成問(wèn)題的是，在該下一個(gè)時(shí)隙之內(nèi)是否存在對(duì)此必要的工作參數(shù)的值。
發(fā)明優(yōu)點(diǎn)通過(guò)如在權(quán)利要求1或權(quán)利要求15中所限定的本發(fā)明，創(chuàng)造了一種用于對(duì)多個(gè)功能進(jìn)行運(yùn)行控制的方法，這些功能被實(shí)現(xiàn)在至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備上，以及創(chuàng)造了一種用于實(shí)施該方法的系統(tǒng)，利用該方法以及該系統(tǒng)避免了上述的缺點(diǎn)。
按照本發(fā)明的方法，功能不再被束縛在時(shí)間上固定的運(yùn)行順序。相反，在本方法的步驟(a)中確定了由第一和第二功能組成的禁止的功能對(duì)，在這些禁止的功能對(duì)中，在同時(shí)實(shí)施時(shí)，至少一個(gè)功能干擾地影響另一個(gè)功能。隨后是步驟(b)，其中給每個(gè)第一功能分配優(yōu)先級(jí)值；步驟(c)，其中在第一功能中選出了這種具有最高優(yōu)先級(jí)值的功能，其中，當(dāng)實(shí)施第二功能時(shí)，與正運(yùn)行的第二功能構(gòu)成禁止的功能對(duì)的那些第一功能不被考慮；以及步驟(d)，其中識(shí)別了最終在步驟(e)中開(kāi)始的剩下的所選出的第一功能。從中得出了，以其來(lái)實(shí)施這些功能的順序取決于被分配給這些功能的優(yōu)先級(jí)值。在設(shè)備工作期間可以持續(xù)地重新計(jì)算該優(yōu)先級(jí)值。例如，利用該優(yōu)先級(jí)值可以考慮從最后實(shí)施功能起所流逝的時(shí)間間隔，以致功能的最后一次實(shí)施過(guò)去的時(shí)間越長(zhǎng)，則給該功能發(fā)放越高的優(yōu)先級(jí)值。只要設(shè)備控制了裝置，就以這種方式將功能的運(yùn)行與裝置的不同的工作狀態(tài)相匹配，并且確保了被改善的裝置的工作周期與功能在時(shí)間上的覆蓋。本發(fā)明的其它的優(yōu)點(diǎn)從以下可能性得到，即無(wú)須較高花費(fèi)就可進(jìn)行修改。如果例如在設(shè)備投入運(yùn)行之后在稍后的時(shí)刻確定，在同時(shí)運(yùn)行第一功能和第二功能時(shí)，卻與期望相反地，兩個(gè)功能中的一個(gè)干擾地影響相應(yīng)的另一個(gè)功能，則可以毫不費(fèi)勁地將這兩個(gè)功能確定為附加的禁止的功能對(duì)。既不必針對(duì)整個(gè)功能制訂新的復(fù)雜的運(yùn)行順序，也不需要費(fèi)事地制訂新的程序代碼。為了用設(shè)備來(lái)實(shí)施本發(fā)明方法，可以動(dòng)用已經(jīng)公知的具有管理單元的設(shè)備。例如可以動(dòng)用公知的設(shè)備，如這些設(shè)備被用于只借助一個(gè)具有被實(shí)現(xiàn)在其上的功能的設(shè)備來(lái)控制裝置那樣。
在本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案中，由所有設(shè)備共有的管理單元來(lái)實(shí)施步驟(b)、(c)和(d)。該管理單元因此在步驟(b)至(d)方面主管所有設(shè)備。為了開(kāi)始所識(shí)別的功能，管理單元緊接著給在其上實(shí)現(xiàn)了所識(shí)別的功能的那個(gè)設(shè)備授予針對(duì)該功能的開(kāi)始指令。
在其它的本發(fā)明實(shí)施方案中，屬于第一設(shè)備的第一管理單元實(shí)施步驟(b)、(c)和(d)，而第二設(shè)備的管理單元在第二功能方面實(shí)施相應(yīng)的步驟(b′)、(c′)和(d′)，并且在步驟(e′)中開(kāi)始了在步驟(d′)中所識(shí)別的第二功能。在該實(shí)施方案中，既將第一管理單元又將第二管理單元納入該功能的運(yùn)行控制中，其中，管理單元中的每一個(gè)主管其相應(yīng)設(shè)備的功能。
如果兩個(gè)管理單元同時(shí)實(shí)施相應(yīng)的步驟(b)、(c)和(d)或(b′)、(c′)和(d′)，則可能出現(xiàn)，兩個(gè)設(shè)備在同時(shí)實(shí)施的步驟(d)和(d′)中分別恰好識(shí)別了構(gòu)成禁止的功能對(duì)的這些功能。為了避免由此產(chǎn)生的問(wèn)題，可以規(guī)定，在兩個(gè)所識(shí)別的功能中分別只開(kāi)始第一功能，而禁止給所識(shí)別的第二功能開(kāi)始指令。如果未曾開(kāi)始其功能的第二管理單元緊接著重復(fù)步驟(d′)，則該第二管理單元可考慮現(xiàn)在正運(yùn)行的第一設(shè)備的功能。
代替通常同時(shí)禁止開(kāi)始所識(shí)別第二功能，也可以事先檢驗(yàn)，由兩個(gè)管理單元同時(shí)識(shí)別的功能是否構(gòu)成了禁止的功能對(duì)，并且只有當(dāng)這是這種情況時(shí)，才抵制第二功能。
可以規(guī)定，管理單元中的每一個(gè)向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元報(bào)告至少這種由其開(kāi)始的功能以及這些功能的結(jié)束，這些功能與相應(yīng)的另一個(gè)管理單元的至少一個(gè)功能構(gòu)成了禁止的功能對(duì)。通過(guò)每個(gè)管理單元知曉其它管理單元的功能的開(kāi)始和結(jié)束，每個(gè)管理單元不必從事其它的詢問(wèn)而在步驟(c)或(c′)中選出功能時(shí)在任何時(shí)候考慮這種與正運(yùn)行的功能構(gòu)成禁止的功能對(duì)的功能。在此，一方面能將每個(gè)功能的每次開(kāi)始和每次結(jié)束通知給相應(yīng)的其它的管理單元，或者另一方面只通知這種與其它的功能構(gòu)成了禁止的功能對(duì)的功能的開(kāi)始和結(jié)束。
代替執(zhí)行功能的開(kāi)始和結(jié)束，管理單元中的每一個(gè)可以向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元報(bào)告功能的每次計(jì)劃的開(kāi)始，或者但是只報(bào)告這種功能的計(jì)劃的開(kāi)始，這些功能在步驟(a)中與相應(yīng)的另一個(gè)管理單元的至少一個(gè)功能已被確定為禁止的功能對(duì)。接收該消息的管理單元于是可以給進(jìn)行報(bào)告的管理單元提供以下響應(yīng)，即由后者所識(shí)別的和計(jì)劃要開(kāi)始的功能是否與由進(jìn)行接收的管理單元已經(jīng)開(kāi)始的功能構(gòu)成了禁止的功能對(duì)。如果這是如此，則進(jìn)行報(bào)告的管理單元放棄計(jì)劃開(kāi)始該功能。
在此，管理單元中的一個(gè)可被設(shè)立為中央管理單元，在該中央管理單元中，所有其它的管理單元在計(jì)劃開(kāi)始其相應(yīng)功能之前詢問(wèn)，該功能是否與已經(jīng)運(yùn)行的功能構(gòu)成禁止的功能對(duì)。
優(yōu)選地利用兩個(gè)設(shè)備來(lái)控制裝置，其中，第一和第二功能與該裝置交互作用。于是可以有利地在針對(duì)每個(gè)第一功能或每個(gè)第二功能分配優(yōu)先級(jí)值時(shí)，借助裝置的某些工作參數(shù)的值來(lái)判斷，該第一或第二功能是否可實(shí)施。在該改進(jìn)方案中，在步驟(c)中只在被判斷為可實(shí)施的功能中選出具有最高優(yōu)先級(jí)值的功能。因此排除了以下情況，即由于高優(yōu)先級(jí)值而選出了一功能，但是不能開(kāi)始該功能，因?yàn)闆](méi)有給出對(duì)于運(yùn)行該功能必要的、裝置的某些工作參數(shù)的值。
在第一和第二功能中可能是至少一個(gè)這種功能，該功能檢查由所述設(shè)備所控制的裝置的至少一種工作方式或者至少一個(gè)部件。這種功能一般被稱為診斷功能。
同樣有利地，由這種診斷功能所確定的、裝置的工作方式或部件的特性、尤其是該工作方式或部件的故障被考慮用于向另一個(gè)功能分配優(yōu)先級(jí)值。由此，在選出功能時(shí)考慮了已經(jīng)被診斷的特性、如裝置的功能或部件的故障。用這種方式可以將以下功能排除在選擇之外，這些功能可能由于裝置的工作方式或部件的這種故障或某些特性而不能運(yùn)行或者在運(yùn)行時(shí)可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的結(jié)果。也可以如禁止的功能對(duì)那樣，已經(jīng)由制造商確定裝置的工作方式或部件，該裝置的特性被考慮用于向功能分配優(yōu)先級(jí)值。
為了在分配優(yōu)先級(jí)值時(shí)可以考慮這些特性，設(shè)備之一的相應(yīng)的進(jìn)行該分配的管理單元必須被告知通過(guò)被實(shí)現(xiàn)在相應(yīng)的另一個(gè)設(shè)備上的診斷功能所確定的特性。連接兩個(gè)設(shè)備的、通過(guò)其傳輸這種信息的總線在此冒著使大量信息過(guò)載的危險(xiǎn)。為了將設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸保持得盡可能地小，因而優(yōu)選地由至少一個(gè)管理單元向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元只報(bào)告這種由診斷功能所確定的、裝置的工作方式或部件的特性，這些特性被考慮用于向功能分配優(yōu)先級(jí)值。
只要在實(shí)施診斷功能時(shí)確定可具有多種原因的故障，則可以實(shí)施至少一個(gè)其它的診斷功能，以便檢查至少一種原因的存在。例如，如果針對(duì)該檢查的診斷功能訪問(wèn)傳感器的測(cè)量值，則由診斷功能所確定的、裝置的工作方式或部件的故障的原因要么在于，裝置的該工作方式或部件實(shí)際上被干擾，要么該原因在于，傳感器已損壞。為了確認(rèn)聲稱被確定的、裝置的工作方式或部件的故障有效，因而可以開(kāi)始檢查傳感器無(wú)故障的其它的診斷功能。如果該其它的診斷功能確定傳感器未被損壞并正確地工作，則證實(shí)了由診斷功能聲稱所確定的、裝置的工作方式或部件的故障。由此獲得了關(guān)于裝置的工作方式或部件的故障存在的可靠的陳述。為了盡可能快地執(zhí)行該其它的診斷功能，適當(dāng)?shù)靥岣咂鋬?yōu)先級(jí)值。
只要實(shí)施了功能，就可以降級(jí)其優(yōu)先級(jí)值，以便避免過(guò)于頻繁地實(shí)施該功能。
第一設(shè)備和第二設(shè)備可以分別被構(gòu)造在微控制器周圍，其中，在兩個(gè)微控制器之一上在要求使用該微控制器的部分處理資源的情況下來(lái)實(shí)現(xiàn)管理單元。除此之外，兩個(gè)微控制器也可以是等同的。例如，如果對(duì)于兩個(gè)設(shè)備分別設(shè)置了自己的管理單元，則這可以是這種情況。
此外，系統(tǒng)還可以包括中間緩沖器(Zwischenpuffer)，在該中間緩沖器中可以暫存關(guān)于功能的開(kāi)始或結(jié)束的消息或用于開(kāi)始功能的意圖。這種必須決定功能的開(kāi)始的管理單元于是可以訪問(wèn)該中間緩沖器，并可以借助被存儲(chǔ)在其中的信息來(lái)準(zhǔn)許開(kāi)始有關(guān)功能或拒絕開(kāi)始該功能。
系統(tǒng)特別優(yōu)選地包括由設(shè)備所控制的裝置。在此，該裝置特別優(yōu)選地是發(fā)動(dòng)機(jī)、尤其是汽車的內(nèi)燃機(jī)。
系統(tǒng)同樣特別優(yōu)選地包括CAN總線。這種總線已經(jīng)被采用在多種汽車中并且因而沒(méi)有附加成本地可有利地一起用于本發(fā)明方法或系統(tǒng)。
以下借助附圖來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。其中

圖1示出了第一本發(fā)明系統(tǒng)的示意圖；圖2示出了用于控制圖1的系統(tǒng)的診斷功能的流程圖；圖3示出了用于控制變型系統(tǒng)的診斷功能的第二流程圖；圖4示出了第二本發(fā)明系統(tǒng)的示意圖；和圖5示出了用于控制圖4的系統(tǒng)的診斷功能的流程圖。
在圖1中示意性示出的系統(tǒng)包括由兩個(gè)控制設(shè)備2、3所控制的內(nèi)燃機(jī)1。多個(gè)診斷功能4被實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備2上，而多個(gè)診斷功能5被實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備3上。管理單元6通過(guò)CAN總線14與兩個(gè)控制設(shè)備2、3連接。管理單元6具有計(jì)算模塊10和驗(yàn)證器(Validator)12。給每個(gè)控制設(shè)備2、3分別分配了故障緩沖器8、9，相應(yīng)的控制設(shè)備2、3以及管理單元6訪問(wèn)該故障緩沖器8、9。
部分地由控制設(shè)備2和部分地由控制設(shè)備3來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)1的工作。在此，在內(nèi)燃機(jī)1和該內(nèi)燃機(jī)1的部件上運(yùn)行不同的過(guò)程和功能。這些功能可以涉及整個(gè)內(nèi)燃機(jī)1，或者但是也可以僅涉及內(nèi)燃機(jī)1的部分或多個(gè)部件。為了確保內(nèi)燃機(jī)1無(wú)故障地運(yùn)行，必須持久地檢驗(yàn)和監(jiān)控這些功能。診斷功能4、5負(fù)責(zé)該任務(wù)。在診斷功能4、5中存在這樣的診斷功能，這些診斷功能僅在內(nèi)燃機(jī)1的諸如某個(gè)溫度或轉(zhuǎn)速的不同工作參數(shù)的特定值時(shí)才能運(yùn)行。此外，在被實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備2上的診斷功能4中存在某些診斷功能4，這些診斷功能4在同時(shí)運(yùn)行時(shí)干擾地影響了被實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備3上的診斷功能5中的若干個(gè)診斷功能，以致診斷功能5提供錯(cuò)誤的結(jié)果。因此必需避免同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)這種診斷功能4、5。
在圖2的流程圖中示出了用于控制診斷功能4、5的運(yùn)行的方法。步驟S0在此標(biāo)記了方法的開(kāi)始。在隨后的步驟S1中確定了診斷功能4、5的所有關(guān)鍵的功能對(duì)，在這些關(guān)鍵的功能對(duì)中，至少一個(gè)功能在同時(shí)實(shí)施時(shí)干擾地影響另一個(gè)功能，并且將所有關(guān)鍵的功能對(duì)確定為互斥矩陣(Exklusionsmatrix)之內(nèi)的禁止的功能對(duì)，該互斥矩陣被存儲(chǔ)在計(jì)算模塊10中。
計(jì)算模塊10在步驟S2中針對(duì)每個(gè)診斷功能4、5計(jì)算優(yōu)先級(jí)值，并將該優(yōu)先級(jí)值分配給相應(yīng)的診斷功能4、5。在計(jì)算診斷功能4、5的優(yōu)先級(jí)值時(shí)，例如尤其可以考慮從最后實(shí)施相應(yīng)的診斷功能4、5起所流逝的持續(xù)時(shí)間。在此，例如，最后一次實(shí)施診斷功能4、5過(guò)去的時(shí)間越長(zhǎng)，則給該診斷功能4、5分配越高的優(yōu)先級(jí)值。
在分配了優(yōu)先級(jí)值之后，管理單元6在步驟S3中選出控制設(shè)備2、3中的一個(gè)。管理單元6例如可以選出那個(gè)具有最多的當(dāng)前未使用的處理容量的控制設(shè)備2、3。為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，不限制一般性地假設(shè)，管理單元6在步驟S3中選出了控制設(shè)備2。
在隨后的步驟S4中，計(jì)算模塊10從被實(shí)現(xiàn)在控制設(shè)備2上的診斷功能4中選出了那些在所有診斷功能4中具有最高優(yōu)先級(jí)值的并且同時(shí)在內(nèi)燃機(jī)1的工作參數(shù)的當(dāng)前值處是可實(shí)施的診斷功能。
在步驟S5中隨后決定，控制設(shè)備3的診斷功能5目前是否處于實(shí)施中。如果這不是這種情況，則本方法繼續(xù)到遠(yuǎn)在下面所闡述的步驟S8來(lái)。如果當(dāng)前運(yùn)行診斷功能5，則計(jì)算模塊10在步驟S6中利用在步驟S4中所選出的能運(yùn)行的診斷功能4中的每個(gè)單個(gè)的診斷功能和當(dāng)前運(yùn)行的診斷功能5構(gòu)成功能對(duì)，在隨后的步驟S7中將這些功能對(duì)與被記錄在互斥矩陣中的禁止的功能對(duì)進(jìn)行比較，并且從在步驟S4中所選出的診斷功能4中剔除每一個(gè)與當(dāng)前所實(shí)施的診斷功能5構(gòu)成這種禁止的功能對(duì)的診斷功能。如果在此剔除了所有在步驟S4中所選出的能運(yùn)行的診斷功能4，則本方法從步驟S7跳回到步驟S2。只要剩下了在步驟S4中所選出的診斷功能4中的至少一個(gè)診斷功能，該診斷功能4與當(dāng)前運(yùn)行的診斷功能5中的任何一個(gè)不構(gòu)成禁止的功能對(duì)，則本方法繼續(xù)到步驟S8，其中由計(jì)算模塊10從剩下的診斷功能4中分別識(shí)別一個(gè)診斷功能4。在上面所提及的情況下，其中，在步驟S5中未確定當(dāng)前運(yùn)行的診斷功能5并隨即繼續(xù)到步驟S8，在步驟S8中識(shí)別了在步驟S3中所選出診斷功能4中的一個(gè)診斷功能。最后，在步驟S9中開(kāi)始相應(yīng)的在步驟S8中所識(shí)別的診斷功能4。本方法繼續(xù)重復(fù)從步驟S2開(kāi)始的步驟。在步驟S3中選出控制設(shè)備3的情況下，在步驟S4中在診斷功能5中選出這種具有最高優(yōu)先級(jí)值的診斷功能5，并且本方法如剛才所述的那樣以所選出的診斷功能5代替所選出的診斷功能4來(lái)運(yùn)行。
每個(gè)以這種方式開(kāi)始和運(yùn)行的診斷功能4、5在此檢查內(nèi)燃機(jī)1的另一個(gè)在內(nèi)燃機(jī)1上運(yùn)行的功能或部件。只要診斷功能4、5中的一個(gè)確定在由其所檢查的功能或部件中的故障，該診斷功能就在故障緩沖器8、9中注明該故障，該故障緩沖器8、9被分配給控制設(shè)備2、3，在該控制設(shè)備2、3上實(shí)現(xiàn)了診斷功能4、5。診斷功能4、5中的已找到故障的一個(gè)診斷功能4、5在下面用4′或5′來(lái)表示。在需要時(shí)，故障緩沖器9中的錄入項(xiàng)可以通過(guò)CAN總線14被傳輸?shù)焦收暇彌_器8中，可是在此不必在故障緩沖器9中清除。這因此是必需的，因?yàn)樵趦?nèi)燃機(jī)1上運(yùn)行的功能中尤其存在這種僅可以訪問(wèn)故障緩沖器8、9中的一個(gè)的功能，可是可能指示被包含在另一個(gè)故障緩沖器8、9中的故障錄入項(xiàng)。
除此之外，在計(jì)算診斷功能4、5的優(yōu)先級(jí)值時(shí)，在步驟S2中考慮故障緩沖器8、9的故障錄入項(xiàng)。如果也就是故障錄入項(xiàng)涉及內(nèi)燃機(jī)1的由診斷功能4、5之一所必需的有損傷的部件，則該有關(guān)的診斷功能4、5由于有損傷的部件而不再能提供正確的結(jié)果。在這種情況下，在步驟S2中給該診斷功能4、5分配如此低的優(yōu)先級(jí)值，以致由此阻止實(shí)施診斷功能4、5。對(duì)于在確定優(yōu)先級(jí)值時(shí)考慮故障錄入項(xiàng)，可以采用預(yù)定的阻止矩陣(Sperrmatrix)，該阻止矩陣對(duì)于每個(gè)故障錄入項(xiàng)詳細(xì)說(shuō)明了要被阻止的診斷功能4、5。
對(duì)于由診斷功能4′、5′所找到的故障可能存在不同的原因。例如實(shí)際上存在所檢查的、內(nèi)燃機(jī)1的功能或部件的故障；但是也可能由此來(lái)形成通過(guò)診斷功能4′、5′的故障報(bào)告，即由有關(guān)的診斷功能4′、5′所應(yīng)用的諸如測(cè)量探針的設(shè)備有損傷，并且向診斷功能4′、5′提供錯(cuò)誤的測(cè)量值。由于該原因設(shè)置了驗(yàn)證器12。在驗(yàn)證器12中存放了一表格，該表格對(duì)于每個(gè)診斷功能4、5說(shuō)明了由其所應(yīng)用的、內(nèi)燃機(jī)1的部件或功能。只要在故障緩沖器8中注明由診斷功能4′、5′假定找到的故障，驗(yàn)證器12就根據(jù)該表格確定由該診斷功能4′、5′所應(yīng)用的部件或功能，并在計(jì)算模塊10中請(qǐng)求實(shí)施診斷功能4″、5″，用于檢查這些部件或功能。這由計(jì)算模塊10在步驟S2中在計(jì)算優(yōu)先級(jí)值時(shí)由此來(lái)考慮，即提高了所請(qǐng)求的診斷功能4″、5″的優(yōu)先級(jí)值，以致立刻實(shí)施這些診斷功能4″、5″。如果這些診斷功能4″、5″確定了由其所檢查的部件的正確運(yùn)行，則由驗(yàn)證器12在故障緩沖器8中將該故障表征為檢查過(guò)的故障。如果診斷功能4″、5″之一確定了有故障的部件或功能，則將這看作為由診斷功能4′或5′所確定的故障的原因，診斷功能4′、5′的錄入項(xiàng)被表征為后果故障，并且相應(yīng)的原來(lái)的故障被錄入。技術(shù)人員因此可以根據(jù)故障緩沖器8或9的內(nèi)容迅速識(shí)別和排除干擾原因。
在圖1中所示出的系統(tǒng)的變型方案中，能通過(guò)在圖1中被表明為虛線輪廓的唯一的微控制器16來(lái)構(gòu)成管理單元6、控制設(shè)備2和故障緩沖器8。
按照其它的變型方案，也通過(guò)微控制器17來(lái)構(gòu)成控制設(shè)備3。該微控制器17與微控制器16構(gòu)造相同，因此該微控制器17與該微控制器16一樣具有帶有計(jì)算模塊和驗(yàn)證器的管理單元。由于對(duì)于所述的系統(tǒng)工作不需要該管理單元，所以將該管理單元被去活，并因此用虛線來(lái)示出。以這種方式，圖1中所示出的系統(tǒng)能借助具有控制單元、管理單元和故障緩沖器的兩個(gè)公知的微控制器來(lái)實(shí)施，正如這些微控制器在公知的內(nèi)燃機(jī)中分別單個(gè)地被用于控制內(nèi)燃機(jī)那樣。
圖3示出了運(yùn)行控制方法的流程圖，該流程圖可被用于具有兩個(gè)等同的微控制器16、17的系統(tǒng)中，這些微控制器16、17的管理單元6、7是激活的。如在圖2的流程圖中那樣，步驟S0標(biāo)記了方法的開(kāi)始。同樣類似于圖2，在步驟S1中確定了禁止的功能對(duì)。但是，在兩個(gè)管理單元6、7的計(jì)算模塊10、11中，現(xiàn)在將這些禁止的功能對(duì)存放為互斥矩陣。
由診斷功能4的管理單元6來(lái)實(shí)施以下的步驟S2至S8，由診斷功能5的管理單元7來(lái)實(shí)施相應(yīng)的步驟S′2至S′8。步驟S2至S8或S′2至S′8是相同的方法步驟，如這些步驟在上面鑒于圖2所闡述的那樣。在圖3的流程圖中，僅僅取消了圖2的流程圖的步驟S3，因?yàn)椴槐卦龠x出控制設(shè)備2、3中的一個(gè)。
在步驟S8中或在步驟S′8中實(shí)現(xiàn)了診斷功能4或5的識(shí)別之后，管理單元2或3在步驟S10或S′10中向另一個(gè)管理單元報(bào)告所識(shí)別的診斷功能。管理單元7不管所接收到的消息位于該方法的哪個(gè)步驟都存儲(chǔ)該消息，以便在下一次執(zhí)行步驟S′6時(shí)考慮這些消息。只有所接收到的消息不位于步驟S10上，即該消息的接收與自己所發(fā)送的消息不重疊時(shí)，管理單元6才存儲(chǔ)該消息。如果兩個(gè)消息重疊，則管理單元7在步驟S′11中此外還拒絕由其所識(shí)別的診斷功能并且返回到步驟S′2。
管理單元在步驟S9或S′9中分別開(kāi)始由其所識(shí)別的診斷功能。
分別在步驟S12或S′12中向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元報(bào)告診斷功能的結(jié)束。
在圖4中示出了具有兩個(gè)等同的微控制器16和17的系統(tǒng)的其它的改進(jìn)方案。在微控制器16上設(shè)置了圖1中所述的改進(jìn)方案中的控制設(shè)備2和管理單元6以及故障緩沖器8。微控制器17相應(yīng)地包括具有診斷功能5的控制設(shè)備3、具有計(jì)算模塊11和驗(yàn)證器13的管理單元7、和故障緩沖器9。通過(guò)CAN總線可聯(lián)系上兩個(gè)管理單元6、7的中間緩沖器15。
按照在圖5中所示出的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)診斷功能4、5的運(yùn)行控制。如針對(duì)圖3所述的那樣，對(duì)于兩個(gè)微控制器16、17實(shí)現(xiàn)步驟S0和S1。同樣，類似于圖3的相應(yīng)的步驟，對(duì)于微控制器16運(yùn)行步驟S2至S8，即借助這些方法步驟來(lái)控制診斷功能4的運(yùn)行。在微控制器17上運(yùn)行的步驟S′2、S′4和S′8類似于步驟S2、S4和S8。此后，在直接緊隨的步驟S′8中識(shí)別出在步驟S′4中所選出的診斷功能5?？墒?，在隨后的步驟S′13中，將關(guān)于在步驟S′8中所識(shí)別出的、計(jì)劃開(kāi)始的診斷功能5的信息寫入到中間緩沖器15中。在步驟S′14中，管理單元6從中間緩沖器15中讀出該信息，在步驟S′15中，該管理單元6利用所識(shí)別的診斷功能5和所有當(dāng)前運(yùn)行的診斷功能4構(gòu)成了功能對(duì)并且在步驟S′16中檢驗(yàn)，由管理單元7計(jì)劃開(kāi)始的所識(shí)別的診斷功能5是否與正在運(yùn)行的診斷功能4構(gòu)成了禁止的功能對(duì)。如果這符合情況，則診斷功能5在步驟S′17中通過(guò)CAN總線14將這通知給管理單元7，并且拒絕所識(shí)別的診斷功能5的放行信號(hào)(Startfreigabe)。在這種情況下，本方法重新繼續(xù)到步驟S′2。在其中由管理單元7計(jì)劃開(kāi)始的所識(shí)別的診斷功能5與正在運(yùn)行的診斷功能4沒(méi)有構(gòu)成禁止的功能對(duì)的其它情況下，管理單元6在步驟S′18中給出所識(shí)別的診斷功能5的放行信號(hào)，于是在步驟S′9中由管理單元7開(kāi)始該診斷功能5。因此，在圖4中所示出的本發(fā)明系統(tǒng)的實(shí)施方案中，將管理單元6設(shè)置為管理單元7的上級(jí)，以致管理單元7為了開(kāi)始由其所識(shí)別的診斷功能5必須在管理單元6處取得對(duì)此的許可。
權(quán)利要求
1.用于對(duì)多個(gè)功能(4，5)進(jìn)行運(yùn)行控制的方法，這些功能(4，5)可被實(shí)施在至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備(2，3)上，其中，所述功能(4，5)中的第一功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第一設(shè)備(2，3)上，而所述功能(4，5)中的第二功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第二設(shè)備(2，3)上，在該方法中(a)確定了由第一和第二功能(4，5)構(gòu)成的禁止的功能對(duì)，在這些功能對(duì)中，在同時(shí)實(shí)施時(shí)，至少一個(gè)功能干擾地影響另一個(gè)功能；(b)給每個(gè)第一功能(4，5)分配一優(yōu)先級(jí)值；(c)在所述第一功能(4，5)中選出這種具有最高優(yōu)先級(jí)值的功能，其中，如果實(shí)施第二功能(4，5)，則那些與正運(yùn)行的第二功能(4，5)構(gòu)成禁止的功能對(duì)的第一功能(4，5)在選擇時(shí)不被考慮；(d)識(shí)別了剩下的所選出的第一功能(4，5)；和(e)開(kāi)始所識(shí)別的功能(4，5)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由所有設(shè)備(2，3)共有的管理單元(6，7)來(lái)實(shí)施所述步驟(b)、(c)和(d)。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，屬于所述第一設(shè)備(2，3)的第一管理單元(6，7)實(shí)施所述步驟(b)、(c)和(d)，而由屬于所述第二設(shè)備(2，3)的第二管理單元(6，7)(b′)給每個(gè)第二功能(4，5)分配一優(yōu)先級(jí)值；(c′)在所述第二功能(4，5)中選出這種具有最高優(yōu)先級(jí)值的功能，其中，如果實(shí)施第一功能(4，5)，則那些與正運(yùn)行的第一功能(4，5)構(gòu)成禁止的功能對(duì)的第二功能(4，5)在選擇時(shí)不被考慮；(d′)識(shí)別了剩下的所選出的第二功能(4，5)；和(e′)開(kāi)始在所述步驟(d′)中所識(shí)別的功能(4，5)。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，如果在所述步驟(d)和(d′)中同時(shí)識(shí)別了第一和第二功能(4，5)，則檢驗(yàn)，所述兩個(gè)功能(4，5)是否構(gòu)成了禁止的功能對(duì)，并且如果檢驗(yàn)結(jié)果是肯定的，則僅開(kāi)始所識(shí)別的功能(4，5)中的一個(gè)功能。
5.按權(quán)利要求3或4之一所述的方法，其特征在于，所述管理單元(6，7)中的每一個(gè)管理單元向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元(6，7)報(bào)告至少這種在步驟(e)或(e′)中開(kāi)始的功能(4，5)以及所述功能(4，5)的結(jié)束，所述功能(4，5)與相應(yīng)的另一個(gè)管理單元(6，7)的至少一個(gè)功能(4，5)構(gòu)成了禁止的功能對(duì)。
6.按權(quán)利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，所述管理單元(6，7)中的每個(gè)管理單元向相應(yīng)的另一個(gè)管理單元(6，7)報(bào)告至少這種功能(4，5)的計(jì)劃的開(kāi)始，所述功能(4，5)與相應(yīng)的另一個(gè)管理單元(6，7)的至少一個(gè)功能(4，5)構(gòu)成了禁止的功能對(duì)。
7.按以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，利用所述兩個(gè)設(shè)備(2，3)來(lái)控制裝置(1)，并且所述第一和第二功能(4，5)與所述裝置(1)交互作用。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在步驟(c)中對(duì)于每個(gè)第一功能(4，5)或在步驟(c′)中對(duì)于每個(gè)第二功能(4，5)，根據(jù)所述裝置(1)的某些工作參數(shù)的值來(lái)判斷，是否可實(shí)施所述第一或第二功能(4，5)，并且選出那些具有最高優(yōu)先級(jí)值的和被判斷為可實(shí)施的第一或第二功能(4，5)。
9.按權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述功能(4，5)中的至少一個(gè)功能是利用其來(lái)檢查所述裝置(1)的至少一種工作方式或至少一個(gè)部件的診斷功能。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，由所實(shí)施的診斷功能(4，5)所確定的、所述裝置(1)的工作方式或部件的特性、尤其是所述工作方式或部件的故障被考慮用于在步驟(b)中或在步驟(b′)中向功能(4，5)分配優(yōu)先級(jí)值。
11.按權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，由所述管理單元(6，7)中的至少一個(gè)管理單元向所述相應(yīng)的另一個(gè)管理單元(6，7)僅報(bào)告這種由診斷功能(4，5)所確定的、所述裝置(1)的工作方式或部件的特性，所述特性被考慮用于在步驟(b)中或在步驟(b′)中向功能(4，5)分配優(yōu)先級(jí)值。
12.按權(quán)利要求9至11之一所述的方法，其特征在于，如果在實(shí)施診斷功能(4，5)時(shí)確定了可具有多種原因的故障，則實(shí)施至少一個(gè)其它的診斷功能(4，5)，以便檢查所述原因中的至少一個(gè)原因的存在。
13.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，為了立刻開(kāi)始用于檢查所述原因的存在的其它的診斷功能(4，5)，提高所述其它的診斷功能(4，5)的優(yōu)先級(jí)值。
14.按以上權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在實(shí)施功能(4，5)之后，降級(jí)該功能(4，5)的優(yōu)先級(jí)值。
15.系統(tǒng)，尤其是用于利用具有可被實(shí)施在其上的功能(4，5)的至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備(2，3)來(lái)實(shí)施按以上權(quán)利要求之一所述的方法的系統(tǒng)，其中，所述功能(4，5)中的第一功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第一設(shè)備(2，3)上，而所述功能(4，5)中的第二功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第二設(shè)備(2，3)上，其特征在于至少一個(gè)管理單元(6，7)，所述至少一個(gè)管理單元(6，7)這樣來(lái)控制所述功能(4，5)的運(yùn)行，使得所述至少一個(gè)管理單元(6，7)避免了相互干擾地影響的第一功能(4，5)和第二功能(4，5)的同時(shí)運(yùn)行。
16.按權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一設(shè)備(2，3)和第二設(shè)備(2，3)分別被構(gòu)造在微控制器(16，17)周圍，其中，在所述兩個(gè)微控制器(16，17)之一上，在要求使用所述管理單元(6，7)的部分處理資源的情況下實(shí)現(xiàn)所述管理單元(6，7)。
17.按權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于等同的微控制器(16，17)。
18.按權(quán)利要求16或17之一所述的系統(tǒng)，其特征在于中間緩沖器(15)，用于暫存根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的消息。
19.按權(quán)利要求15至18之一所述的系統(tǒng)，其特征在于由所述設(shè)備(2，3)所控制的裝置(1)。
20.按權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)(1)、尤其是內(nèi)燃機(jī)。
21.按權(quán)利要求15至20之一所述的系統(tǒng)，其特征在于CAN總線(14)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)多個(gè)功能(4，5)進(jìn)行運(yùn)行控制的方法，這些功能(4，5)可被實(shí)施在至少兩個(gè)相互交互作用的設(shè)備(2，3)上，其中，所述功能(4，5)中的第一功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第一設(shè)備(2，3)上，而所述功能(4，5)中的第二功能(4，5)被實(shí)現(xiàn)在所述設(shè)備(2，3)中的第二設(shè)備(2，3)上。本發(fā)明也涉及一種用于利用管理單元(6，7)來(lái)實(shí)施該方法的系統(tǒng)，該管理單元(6，7)這樣來(lái)控制功能(4，5)的運(yùn)行，使得該管理單元(6，7)避免了相互干擾地影響的第一功能(4，5)和第二功能(4，5)的同時(shí)運(yùn)行。
文檔編號(hào)G05B19/042GK1938657SQ200580010380
公開(kāi)日2007年3月28日 申請(qǐng)日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者H·希爾納, K·赫爾茨, 陳路, M·埃貝爾特, T·克尼希 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司