DE10063449A1

DE10063449A1 - Controller e.g. for monitoring speed of motor, has consistency monitor for interrupts, and electronic unit that computes segment time using received pulses, transfers with interrupt to CPU, which compares with computed sample time

Info

Publication number: DE10063449A1
Application number: DE2000163449
Authority: DE
Inventors: Michael Bendler; Udo Schulz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-12-20
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JP2002258913A; JP4065131B2; DE10063449B4

Abstract

The controller (1) has a CPU (5) and an electronic unit that evaluates hardware generated pulses and uses them to generate interrupts for the CPU, which computes a sample time from the interrupts; consistency monitoring of received interrupts can be carried out. The electronic unit computes a segment time using the received pulses, transfers it with corresponding interrupt to the CPU, which compares the segment time with the computed sample time. Independent claims are also included for the following: a method of performing consistency monitoring for interrupts.

Description

State of the art

Wird der Funktionsablauf eines Steuergeräts nur durch ein Computerprogramm festgelegt, bedeutet dies, daß die Reihenfolge und damit die Priorität der durchzuführenden Operationen allein durch das Programm bestimmt wird. Alle Eingaben von der Peripherie können nur durch Abfragen erfaßt werden. Daher müssen im Interesse der Betriebssicherheit sämtliche Sensoren und Bedienelemente ständig nacheinander abgefragt werden. Bei einer komplexen Anlage wird somit viel Zeit verbraucht, um aktuell unwichtige Eingaben zu prüfen, während Aufgaben mit höchster Dringlichkeit anstehen können. Softwaregesteuerte Steuergeräte sind daher ungeeignet zur Steuerung bzw. Regelung zeitkritischer Systeme.Is the functional sequence of a control unit only through a Computer program set, it means that the Sequence and therefore the priority of those to be carried out Operations are determined solely by the program. All Input from the periphery can only be done by querying be recorded. Therefore, in the interest of Operational reliability of all sensors and controls are continuously queried one after the other. With a complex Plant is thus consuming a lot of time to get current Check unimportant inputs while using tasks can be of the utmost urgency. software-controlled Control devices are therefore unsuitable for control or Control of time-critical systems.

Soll das Steuergerät schnell und prioritätsgerecht auf äußere Gegebenheiten ansprechen, muß die Abfragetechnik des softwaregesteuerten Steuergeräts durch eine hardwaregesteuerte Unterbrechung (Interrupt) ersetzt werden. Die Verwendung der Interrupttechnik erlaubt eine schnelle und dringlichkeitsgerechte Reaktion auf äußere Begebenheiten.The control unit should open quickly and according to priority To address external circumstances, the query technology of the software-controlled control unit by a Hardware-controlled interruption (interrupt) replaced become. The use of interrupt technology allows one quick and urgent response to external Events.

Die Interrupttechnik wird beispielsweise auch bei der Ermittlung der Drehzahl eines Motors eingesetzt. Hierbei wertet eine elektronische Einheit, beispielsweise ein Gatearray, die von einem inkrementellen Winkelzeitsystem (IWZ) oder einem Segmentrad an Kurbel- oder Nockenwelle gelieferten Impulse aus und generiert aus diesen Drehzahlinterrupts für die CPU.The interrupt technology is also used, for example, at Determination of the speed of an engine used. in this connection evaluates an electronic unit, for example Gate array by an incremental angular time system (IWZ) or a segment wheel on the crankshaft or camshaft delivered impulses and generated from them Speed interrupts for the CPU.

Nachteilig ist, daß eine explizite Überprüfung der vom Gatearray generierten Drehzahlinterrupts nicht durchgeführt wird. Vom Gatearray wird nur die Zahnzeit zur Verfügung gestellt, die als Basis für eine Hilfsdrehzahl dienen kann. Die Segmentzeit, die Zeit zwischen zwei aufeinanderfolgenden Interrupts, wird von der CPU als Zeit zwischen den vom Gatearray generierten Segment-Interrupts gemessen.The disadvantage is that an explicit review of the Gate array generated speed interrupts not performed becomes. Only the tooth time is available from the gate array provided, which can serve as the basis for an auxiliary speed. The segment time, the time between two consecutive interrupts, is used by the CPU as time between the segment interrupts generated by the gate array measured.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Steuergerät zu entwickeln, welches die Konsistenz der generierten Interrupts überprüft.The object of the present invention is therefore a Develop control unit, which the consistency of the generated interrupts checked.

Die Aufgabe bezüglich des Steuergeräts wird durch ein solches mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The task related to the control unit is performed by a such solved with the features of claim 1.

Die auf das Verfahren bezogene Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst. The task related to the procedure is defined by a Method according to claim 5 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.

Advantages of the invention

Das Steuergerät zur Auswertung von Interrupts weist eine CPU und eine elektronische Einheit, beispielsweise eine TPU (Time Processor Unit) als Coprozessor, auf. Die elektronische Einheit wertet Impulse aus, die von peripherer Hardware erzeugt wurden. Aus den Impulsen werden Interrupts für die CPU generiert. Die CPU berechnet mittels der empfangenen Interrupts eine Abtastzeit. Eine Konsistenzüberwachung der empfangenen Interrupts wird dadurch erreicht, daß die elektronische Einheit anhand der empfangenen Impulse eine Segmentzeit berechnet und diese zusammen mit dem entsprechenden Interrupt zur CPU überträgt. Die CPU vergleicht die erhaltene Segmentzeit mit der berechneten Abtastzeit.The control unit for evaluating interrupts has one CPU and an electronic unit, for example a TPU (Time Processor Unit) as a coprocessor. The electronic unit evaluates impulses from peripheral hardware were generated. The impulses become Interrupts generated for the CPU. The CPU calculates using a sampling time of the received interrupts. A Consistency monitoring of the received interrupts achieved in that the electronic unit based on the received impulses calculated a segment time and this together with the corresponding interrupt to the CPU transfers. The CPU compares the segment time received with the calculated sampling time.

Die Überwachung erfolgt in dem drehzahlsynchronen Rechenraster der CPU, das durch die von der elektronischen Einheit generierten Interrupts aktiviert wird. Am Anfang dieses Rechenrasters wird die Systemzeit von dem CPU- eigenen Timer gelesen. Über Differenzbildung mit der gespeicherten Systemzeit beim letzten Interrupt wird die Abtastzeit zwischen diesem und dem letzten Interrupt ermittelt. Die gelesene Systemzeit wird für den nächsten Zyklus gespeichert. Die von der elektronischen Einheit gelieferte Segmentzeit wird mit der berechneten Abtastzeit ins Verhältnis V gesetzt. Im fehlerfreien Idealfall müssen beide Zeiten übereinstimmen (V = 1). Bei größeren Abweichungen wird ein Konsistenzfehler erkannt. Folgende Fehler können erkannt werden:
Monitoring takes place in the CPU's speed-synchronized computing grid, which is activated by the interrupts generated by the electronic unit. At the beginning of this calculation grid, the system time is read by the CPU's own timer. The sampling time between this and the last interrupt is determined by forming the difference with the stored system time for the last interrupt. The system time read is saved for the next cycle. The segment time delivered by the electronic unit is set in the ratio V with the calculated sampling time. In the ideal case, the two times must match (V = 1). A consistency error is detected for larger deviations. The following errors can be identified:

- Failure of an interrupt (if segment time is correctly delivered):
The reasons for this may be that the electronic unit does not generate an interrupt, that the interrupt does not reach the CPU, or that the CPU operating system blocks the interrupt;
- Time base of the electronic unit (and thus the Segment time) is wrong;
- Programming error in the electronic unit, the an error in the segment time calculation or Interrupt generation causes;
- RAM lubricator in the parameter RAM.

Zweckmäßig ist es, wenn beim Steuergerät bei Überschreiten einer gewissen vorbestimmbaren Abweichung der Abtastzeit von der Segmentzeit eine Fehlermeldung abzugeben ist. Aufgrund von Interruptlatenzzeiten weicht die Abtastzeit auch im fehlerfreien Idealfall von der Segmentzeit ab. Das Verhältnis V wird deshalb mit einem vorbestimmbaren, applizierbaren Toleranzband (z. B. 0,8 bis 1,2) verglichen. Liegt V außerhalb des Toleranzbandes, so liegt ein Fehler vor und eine Fehlermeldung wird abgegeben.It is useful if the control unit is exceeded a certain predeterminable deviation of the sampling time an error message is to be issued from the segment time. The sampling time differs due to interrupt latency also in the ideal case from the segment time. The Ratio V is therefore with a predeterminable, applicable tolerance band (e.g. 0.8 to 1.2) compared. If V is outside the tolerance band, there is an error before and an error message is given.

Die Fehlermeldung bewirkt entweder ein Steuergerät-Reset oder daß ein Zählerstand eines Zählers erhöht wird. The error message either causes a control unit reset or that a counter reading of a counter is increased.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Konsistenzüberwachung von Interrupts bei einem Steuergerät, welches eine CPU und eine elektronische Einheit aufweist. Bei dem Verfahren werden von der elektronischen Einheit von Hardware erzeugte Impulse ausgewertet und anhand der Impulse Interrupts für die CPU generiert und eine Segmentzeit berechnet. Bei jedem Interrupt wird eine neue Segmentzeit berechnet. Die Segmentzeit wird mit dem entsprechenden Interrupt zur CPU übertragen. Mit Hilfe der empfangenen Interrupts berechnet die CPU eine Abtastzeit und vergleicht diese mit der entsprechenden Segmentzeit.The method according to the invention enables one Consistency monitoring of interrupts in a control unit, which has a CPU and an electronic unit. In the process, the electronic unit of Hardware generated pulses are evaluated and based on the Impulse interrupts generated for the CPU and one Segment time calculated. With each interrupt there is a new one Segment time calculated. The segment time is with the transfer the corresponding interrupt to the CPU. With the help of received interrupts, the CPU calculates a sampling time and compares this with the corresponding segment time.

Von Vorteil ist es, wenn bei Überschreiten einer gewissen vorbestimmbaren Abweichung der Abtastzeit von der Segmentzeit eine Fehlermeldung abgegeben wird. Diese bewirkt entweder ein Steuergerät-Reset, das bedeutet, daß das Steuergerät in einen definierten Zustand übergeht, oder daß ein Zählerstand eines Zählers erhöht wird.It is advantageous if a certain limit is exceeded Predeterminable deviation of the sampling time from the Segment time an error message is issued. This causes either a control unit reset, which means that the control unit changes to a defined state, or that a counter reading of a counter is increased.

drawings

Die beigefügten zwei Zeichnungen erläutern die Erfindung. Diese zeigen:The accompanying two drawings illustrate the invention. These show:

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts im Einsatz; Fig. 1 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the control device of the invention in use;

Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren in einem Diagramm. Fig. 2 shows the method according to the invention in a diagram.

Fig. 1 zeigt ein Steuergerät 1, welches die Drehzahl eines Motors 2 überwacht. Die Drehzahl wird von einem IWZ 3 an der Kurbelwelle des Motors 2 aufgenommen. Die vom IWZ 3 erzeugten Impulse werden über einen ersten Datenbus 4 zum Steuergerät 1 übertragen. Fig. 1 shows a control unit 1 which monitors the speed of motor 2. The speed is recorded by an IWZ 3 on the crankshaft of engine 2 . The pulses generated by the IWZ 3 are transmitted to the control unit 1 via a first data bus 4 .

Das Steuergerät weist eine CPU 5 und einen Coprozessor 6 auf. Diese sind über einen zweiten Datenbus 7 miteinander verbunden.The control device has a CPU 5 and a coprocessor 6 . These are connected to one another via a second data bus 7 .

Ein vom IWZ 3 erfaßter Impuls wird über den ersten Datenbus 4 zum Coprozessor 6 übertragen. Der Coprozessor 6 generiert einen Interrupt, berechnet eine Segmentzeit und überträgt diese Informationen über den zweiten Datenbus 7 zur CPU 5.A pulse detected by the IWZ 3 is transmitted to the coprocessor 6 via the first data bus 4 . The coprocessor 6 generates an interrupt, calculates a segment time and transmits this information to the CPU 5 via the second data bus 7 .

Fig. 2 verdeutlicht das erfindungsgemäße Verfahren. Mit Schritt 8 beginnt die Überwachung der Drehzahl des Motors 2 (Fig. 1). In Schritt 9 generiert das IWZ 3 einen Impuls und überträgt diesen zum Coprozessor 6. Dieser generiert aus dem Impuls in Schritt 10 einen Interrupt und überträgt diesen zur CPU 5. In Schritt 11 wird in der CPU 5 das drehzahlsynchrone Rechenraster aktiviert. Die Systemzeit wird von dem CPU-eigenen Timer gelesen. Die Systemzeit zu diesem Zeitpunkt wird gespeichert. Fig. 2 illustrates the inventive method. The speed of the motor 2 begins to be monitored in step 8 ( FIG. 1). In step 9 , the IWZ 3 generates a pulse and transmits it to the coprocessor 6 . This generates an interrupt from the pulse in step 10 and transmits it to the CPU 5 . In step 11 , the speed-synchronous calculation grid is activated in the CPU 5 . The system time is read by the CPU's own timer. The system time at this time is saved.

In Schritt 12 generiert das IWZ 3 erneut einen Impuls, der wiederum zum Coprozessor 6 übertragen wird. Der Coprozessor 6 generiert in Schritt 13 einen Interrupt und ermittelt die Segmentzeit. Der Interrupt und die entsprechende Segmentzeit wird zur CPU 5 übertragen. Die CPU 5 empfängt in Schritt 14 diese Daten und liest erneut die aktuelle Systemzeit ein. In Schritt 15 wird über Differenzbildung mit der gespeicherten Systemzeit beim letzten Interrupt die Abtastzeit ermittelt. Die gelesene Systemzeit wird für den nächsten Zyklus gespeichert. Ein Vergleich der Abtastzeit mit der Segmentzeit ergibt nun, ob die Interrupts konsistent erfaßt wurden. Ist dies nicht der Fall wird in Schritt 16 eine Fehlermeldung ausgegeben was einen Steuergerät-Reset zur Folge hat. Liegt das Verhältnis der Abtastzeit zur Segmentzeit in einem vorgebbaren Toleranzband wird mit der Überwachung der Drehzahl des Motors 2 fortgefahren.In step 12 , the IWZ 3 generates a pulse again, which in turn is transmitted to the coprocessor 6 . The coprocessor 6 generates an interrupt in step 13 and determines the segment time. The interrupt and the corresponding segment time are transferred to the CPU 5 . The CPU 5 receives this data in step 14 and reads the current system time again. In step 15 , the sampling time is determined by forming the difference with the stored system time for the last interrupt. The system time read is saved for the next cycle. A comparison of the sampling time with the segment time now shows whether the interrupts were recorded consistently. If this is not the case, an error message is output in step 16 , which results in a control unit reset. If the ratio of the sampling time to the segment time lies in a predefinable tolerance band, the monitoring of the speed of the motor 2 is continued.

Claims

1. Control unit ( 1 ) for evaluating interrupts with a CPU ( 5 ) and an electronic unit, in which the electronic unit evaluates pulses generated by hardware and generates them for the CPU ( 5 ) using these interrupts, the CPU ( 5 ) by means of a calculated sampling time of the received interrupts and consistency monitoring of the received interrupts can be carried out, characterized in that the electronic unit calculates a segment time on the basis of the received pulses, transmits this together with the corresponding interrupt to the CPU (S) and the CPU ( 5 ) receives the one Compare segment time with the calculated sampling time.

2. Control device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that an error message is to be issued when a certain predeterminable deviation of the sampling time from the segment time is exceeded.

3. Control device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the error message causes a control device reset.

4. Control device ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the error message increases a counter reading of a counter.

5. Method for performing a consistency monitoring of interrupts in a control device ( 1 ) which has a CPU ( 5 ) and an electronic unit, in which pulses generated by the electronic unit are evaluated by hardware, on the basis of which interrupts for the CPU ( 5 ) are generated and a segment time is calculated, the segment time is transferred to the CPU ( 5 ) with the corresponding interrupt, a sampling time is calculated by means of the received interrupts from the CPU ( 5 ) and the segment time is compared with the calculated sampling time.

6. The method according to claim 5, characterized in that when a certain predeterminable deviation is exceeded the sampling time from the segment time an error message is delivered.

7. The method according to claim 6, characterized in that a control unit reset is caused by the error message.

8. The method according to claim 6, characterized in that a counter reading of a counter due to the error message is increased.