STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abgleich eines mit einem Mikrorechner versehenen Steuergeräts ZJΓ elε t i sehen Steuerung eines Verbrauchers sowie eine Verric tung zur Durchführung des Verfahrens.

Bekannte Steuergeräte dieser Art weisen häufig einen als Hybridbauelement oder integrierten Schaltkreis ausgebildeten Stromregler auf, der auf dem Hybridbaustein oder dem inte¬ grierten Bauteil beispielsweise durch Wegbrennen von Brücken in Widerstandsanordnungen abgegl ichen wird. Dies erfolgt üblicherweise während des Fertigungsprozesses. Dieses Ver¬ fahren ist zum einen sehr aufwendig, vor allem dann, wenn noch für den Abgleich ein Verbraucher angeschlossen werden soll , und zum anderen muß das Hybridbauteil oder das inte¬ grierte Bauteil bei der Fertigung mit entsprechenden Abgleich Strukturen versehen werden, die den Aufbau komplizierter machen. Darüber hinaus sind der Feinheit des Abgleichs Grenzen gesetzt, da derartige Abgleichstrukturen nicht in beliebig feiner Unterteilung mit vertretbarem Aufwand hergestellt werden können. Liegen keine Abgleichstrukturen vor oder sind die Funktionen des Stromreglers im Mikro¬ rechner mitintegriert, so kann das bekannte Abgleichver¬ fahren nicht durchgeführt werden. Bauteiletoleranzen und die Toleranzen des angeschlossenen Verbrauchers, wie einer Magnetwicklung od.dgl ., treten dann als Toleranz beim End¬ produkt auf, was häufig nicht mehr vertretbar ist.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abgleich eines Steuergeräts mit den kenn¬ zeichnenden Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 5 haben demgegen¬ über den Vorteil, daß der gewünschte Verbraucherstrom durch ^" einen Abgleich sehr exakt eingestellt werden kann, bei dem keinerlei Veränderung der Hardware erforderlich ist. Der Abgleich kann sehr schnell und präzise erfolgen, wobei prinzipiell auch ein mehrfacher Abgle chvorgang möglich ist, beispielsweise dann, wenn der Verbraucher ausgetauscht wird. Die Anforderungen an die Genauigkeit eines gegebenenfalls als Hybr dbauteil oder IC ausgebildeten Stromreglers können geringer sein, und dennoch wird mittels des erf ndungsge¬ mäßen Verfahrens eine sehr exakte Stromeinstellung möglich. Die Ursache der auftretenden Toleranzen ist bei diesem Software-Abgleich ohne Bedeutung. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Normverbraucher oder auch der individuell dem jeweiligen Steuergerät zu¬ geordnete Verbraucher angeschlossen sein.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens bzw. der im Anspruch 5 angegebenen Vorrichtung möglich.

Liegt eine im wesentlichen lineare Kennlinie für den Ver¬ braucherstrom vor, so genügt die Ausgabe von wenigstens zwei Vorgabewerten, von denen einer dem unteren und einer dem oberen Bereich der Kennlinie zugeordnet ist, wobei nach Durchführung der Korrekturvorgänge eine entsprechende lineare Interpol tion der übrigen Kennlinienwerte erfolgt. Auf diese Weise können sehr schnell und präzise alle Werte einer Kennlinie interpoliert bzw. umgerechnet werden.

Liegt eine nichtl ineare Kennl inie vor, so kann dennoch durch Erzeugung einer Vielzahl von Vorgabewerten nachein¬ ander und entsprechende Korrekturen die gesamte Kennlinie bzw. die Kennl iniengrundwerte korrigiert werden, wobei ledigl ich noch zwischen den einzelnen Kennl inienwerten Interpolationen durchgeführt werden üssen, wobei die ein¬ zelnen Kennl inienwerte relativ dicht nebeneinander gelegt werden können. Ein derartiger Abgleich einer nichtl inearen Kennlinie oder auch eines nichtl inearen Toi er anzverhal tens kann mit den bekannten Methoden nicht durchgeführt werden.

Zur schnellen, kontinuierl ichen Durchführung des Abgleichs werden die erfaßten Stromwerte zweckmäßi gerwe i se seriell dem Mikrorechner rückgeführt.

Zur Aufnahme entsprechend gebildeter Korrekturwerte oder korrigierter Werte eignet sich ein nichtflüchtiger Speicher, der mit dem Mikrorechner verbunden oder in diesem integriert ist.

ZEICHNUNG

Ein Ausführungsbe i spiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Steuergeräts mit einem daran angeschlossenen induktiven Verbraucher und einer Abgleichvorrichtung und

Fig. 2 die Darstellung einer l inearen Stromkennlinie zur Erl uterung der Wirkungsweise.

BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Bei dem in Fig. 1 dargestell en Ausführungsbeispiel steuert ein elektronisches Steuergerät 10 den Strom für einen .daran

angeschlossenen induktiven Verbraucher 11, bei dem es sich beispielsweise um ein Magnetventil, eine Zündspule, ein Relais, ein Stellglied od.dgl. handeln kann.

Das Steuergerät 10 weist einen Mikrorechner 12 auf, in dem das Steuer¬ programm für den Verbraucher 11 bzw. den Verbraucherstrom enthalten ist. Gegebenenfalls hierfür erforderliche Sensoren, Steueranschlüsse und Steuerelemente sind zur Vereinfachung nicht dargestellt. Der Mikro¬ rechner 12 ist mit einem nichtflüchtigen Speicher 13 verbunden, in dem Kennfelder, Kennlinien und/oder das Steuerprogramm abgespeichert sein können. Bei einem solchen nichtflüchtigen Speicher kann es sich beispiels¬ weise um ein batteriegepuffertes RAM, einen EPROM oder einen E ^ε PR0M handeln. Andere bekannte nichtflüchtige Speicher, die auch beschrieben werden können, sind selbstverständlich ebenfalls einsetzbar. Anstelle nur eines nichtflüchtigen Speichers 13 können auch zwei oder noch mehr Speicher vorgesehen sein. Dabei sind in einem oder in mehreren Speichern Kennfelder, Kennlinien und/oder das Steuerprogramm abgelegt, während in einem weiteren, beschreibbaren Speicher die Korrekturwerte für Kenn¬ linien oder Kennfelder eingetragen werden.

Der Steuerausgang des Mikrorechners 12 steuert einen Stromregel-IC 14, der auch als Stromregel-Hybridbaustein ausgebildet sein kann. Dessen Steuerausgang steuert wiederum einen Endstufenleistungstransistor 15, der in Reihe mit einem Meßwiderstand 16 und dem induktiven Verbraucher 11 zwischen die Anschlüsse der Versorgungsspannung geschaltet ist (Masse und Pluspol). Die beiden Anschlüsse des Meßwiderstandes 16 sind zu Zwecken der Stromregelung zum Stromregel-IC 14 rückgeführt. Parallel zur Schaltstrecke des Leistungstransistors 15 ist zur Schaltentlastung ein Kondensator 17 geschaltet. Weiterhin ist eine FreiTaufdiode 18 zwi¬ schen die Schaltstrecke des Leistungstransistors 15 und den Pluspol der Versorgungsspannung geschaltet.

Anstelle eines separaten Stromregel-IC 14 oder -Hybridbausteins können gegebenenfalls benötigte Stromregelfunktionen auch im Mikrorechner 12 enthalten sein, so daß der Stromregel-IC 14 auch entfallen kann.

Zur Messung des elektrischen Stroms durch den Verbraucher 11 ist ein Strommeßinstrument 19 in Reihe zum Verbraucher 11 geschaltet. Der gemessene Strom wird einer Stromerfassungs Schaltung 20 zugeführt, in der ein dem Strom proportionales, für die Weiterverarbeitung geeignetes Spannungssignal er¬ zeugt wird. Dieses wird in einem nachgesch al teteή Analog-/ Digital-Wandler digital isiert und als serielles Signal über serielle Leitungen 22 (z.B. L-Leitung und K-Leitung) einem seriellen Port 23 des Mikrorechners 12 zugeführt.

Bei der Abgleichsvorrichtung kann prinzipiell auch auf das Strommeßinstrument 19 verzichtet werden. Weiterhin i s^t es prinzipiell möglich, die erfaßten Strommeßdaten auch parallel dem Mikrorechner zuzuführen.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Abgleichs wird im folgenden anhand des in Fig. 2 dargestellten Diagramms erläutert. Dieses Diagramm zeigt eine l ineare Kennlinie, die den Sollstrom durch den Verbraucher 11 als Funktion von entsprechenden Hexadez imal werten angibt, die der Mikro¬ rechner 12 zur Einstellung der entsprechenden Stromwerte vorgibt. Zur Prüfung und Einstellung der Steuergeräte im Fertigungswerk wird ein Abgleichprogramm im Mikrorechner 12 gestartet. Dieses kann prinzipiell im Mikrorechner 12 bereits enthalten sein, oder der Mikrorechner 12 wird von außen mit diesem Programm beaufschlagt. Hierdurch wird zunächst - bei einer l inearen Stromkennlinie gemäß Fig. 2 - ein erster Hexadezimal wert A zur Erzeugung eines kleinen

Stromwerts I . im Verbraucher 11 vorgegeben. Gemäß der min ^{J 3} vor ergeben. Der tatsächlich gemessene Stromwert, der über die Stromerfassungsschaltung 20 und den A/D-Wandler 21 dem Mikrorechner 12 rückgemeldet wird, soll jedoch beispiels¬ weise I _: _= _t betragen. Der gemessene Stromwert ist also infolge von Bauteiletoleranzen oder anderen Einflüssen gegenüber dem gewünschten Wert zu hoch und entspricht einem

größeren theoretischen Hexadezimalwert A' auf der Kennlinie.

Weiterhin wird ein zweiter Hexadezimalwert B vorgegeben, der zu einem hohen Stromwert I ax so-,l ,l führen soll. Auch hier weicht der tatsächlich g ³ emessene Stromwert Imax i. st. vom gewünschten Sollwert ab und ist wiederum bei diesem Beispiel zu hoch. Er entspricht einem theoretischen Hexa¬ dezimalwert B ^l . Zum Abgleich an die gewünschte Kennlinie, also zur Kompensation der Bauteiletoleranzen, wird nun der Hexadezimalwert A auf den Wert A' und der Wert B auf den Wert B ^! erhöht, wobei jeweils das Steuerausgangssignal des Mikrorechners 12 für den Stromregel -IC 14 nicht ver¬ ändert wird. Hierdurch werden nach der Korrektur zwei ge¬ wünschte Punkte auf der Kennlinie erzeugt, und die übrigen Werte werden entsprechend l inear interpoliert. Entsprechende Korrekturwerte, korrigierte Werte oder eine Korrekturfunktion werden in den nichtflüchtigen Speicher 13 geschrieben, so daß nunmehr die Stromtoleranzen nahezu auf den Wert Null abgeglichen sind und die Steuerung des Verbrauchers 11 exakt über die vorgegebene Kennlinie erfolgt.

Liegt in einem einfacheren Fall nur ein einziger Stromwert vor, so genügt selbstverständlich die Korrektur eines einzi¬ gen Werts. Liegt dagegen eine nichtlineare Kennlinie vor, so muß eine Vielzahl von Einzelwerten in der beschriebenen Weise korrigiert werden, wobei auch dann wiederum zwischen eng nebeneinanderliegenden Werten Interpolationen durchge¬ führt werden können.

Wird zu einem späteren Zeitpunkt ein anderer Verbraucher angeschlossen, so kann das Abgleichprogramm erneut aktiviert und die Stromtoleranzen können wieder auf den Wert Null oder nahezu Null abgeglichen werden.

Die Stromkennlinie kann im Speicher 13 als Funktion oder als Kennfeld abgelegt sein. Entsprechend kann durch den Abgleich bzw. das Abgleichprogramm das Kennfeld oder die

Funktion verändert werden , indem entweder andere Werte einge- schrieben oder Korrekturwerte jeweils addiert werden.