Способ эксплуатации системы управления функциональными модулями
Изобретение относится к системам управления функциональными модулями. Способ эксплуатации системы (V) управления, управляющей множеством первых функциональных модулей (f1-f4) и вторых функциональных модулей (g1-g2). Блокирующий модуль (I) устанавливает первым управляющим состояниям (s1-s4) значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как заблокированные, если регистратором (Е) событий будут зафиксированы соответствующие события (е1-е4), после чего система (V) управления уже не разрешает выполнение соответствующих первых функциональных модулей (f1-f4). Блокирующий модуль (I) устанавливает вторым управляющим состояниям (r1-r2) значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как выполняемые, если регистратором (Е) событий будут зафиксированы соответствующие события (е1-е4), после чего система (V) управления разрешает выполнение соответствующих вторых функциональных модулей (g1-g2). Изобретение обеспечивает повышение качества регулирования функциональными модулями. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.
Уровень техники
Настоящее изобретение относится к способу эксплуатации системы управления функциональными модулями. В частности, настоящее изобретение относится к системе управления, в которой выполнение отдельных функциональных модулей может разрешаться или блокироваться посредством блокирующего модуля.
Ниже изобретение описано в отношении контрольно-диагностической системы (КДС), называемой также DSM-системой (сокр. от "Diagnosesystem-Management"), используемой для управления двигателем, однако возможности применения изобретения не ограничиваются только подобными системами.
Контрольно-диагностическая система (КДС) применяется, помимо решения прочих задач, для управления рабочим процессом двигателя. Управление осуществляется в соответствии с заданными программными алгоритмами на основе событий, регистрируемых датчиками, сообщающих о них контрольно-диагностической системе. Кроме того, контрольно-диагностическая система предоставляет внешним аналитическим модулям возможность регистрации и анализа параметров процессов, сопровождающих выполнение программных алгоритмов, во время или после отработки фаз контроля и/или во время работы двигателя.
Ниже со ссылкой на фиг.5 описана блок-схема обычной контрольно-диагностической системы V, предназначенной для системы Н регулирования двигателя. Происходящие в двигателе рабочие процессы сопровождаются последовательным и/или параллельным выполнением множества функциональных модулей h1-h3, обеспечивающих, например, управление работой свечей зажигания, вентиляцией топливного бака и адаптацией горючей смеси. Эти отдельные функциональные модули h1-h3 выполняются системой Н регулирования. При этом функциональные модули h1-h3 предоставляются системе Н регулирования для их выполнения контрольно-диагностической системой V, причем контрольно-диагностическая система выбирает эти функциональные модули из первого множества F первых функциональных модулей f1-f4 и второго множества G вторых функциональных модулей g1-g2.
При наступлении событий е1-е4, прежде всего при выдаче сообщений об ошибках (сбоях, неисправностях), например о неисправности свечи зажигания, некоторых из первых функциональных модулей f1-f4 целесообразно уже не предоставлять системе Н управления для выполнения, чтобы, например, прекратить подачу бензина в соответствующий цилиндр с неисправной свечой зажигания. С этой целью в контрольно-диагностической системе V предусмотрен регистратор Е событий. Этот регистратор Е событий фиксирует события е1-е4, в том числе при помощи датчиков, контролирующих, например, работу свечей зажигания. При наступлении события е1-е4 происходит обращение к блокирующему модулю I. Этот блокирующий модуль I имеет базу данных, соотносящую зафиксированное событие е1-е4 с первыми функциональными модулями f1-f4. В показанном на фиг.1 варианте осуществления изобретения с событием е1 соотнесены первые функциональные модули f1 и f4. Соответственно, при наступлении события е1 выполнение первых функциональных модулей f1 и f4 должно быть заблокировано. Первым функциональным модулям f1-f4 поставлены в соответствие управляющие состояния s1-s4, которые хранятся в регистрах запоминающего устройства К. При наступлении событий е1-е4 блокирующий модуль I устанавливает управляющим состояниям s1-s4 значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как заблокированные. Таким образом, в вышеописанном случае управляющим состояниям s1 и s4 установлены значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как заблокированные. Система V управления осуществляет опрос регистров памяти с хранящимися в них управляющими состояниями s1-s4. Если этим управляющим состояниям s1-s4 установлены значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как заблокированные, система V управления не разрешает выполнение соответствующих первых функциональных модулей, таким образом уже не предоставляя системе Н регулирования двигателя эти модули для их выполнения.
Путем считывания информации, хранящейся в запоминающем устройстве К, можно определить, которые из функциональных модулей f1-f4 блокировались в фазе контроля или во время поездки. Это целесообразно для диагностики работы двигателя, осуществляемой аналитическим модулем.
Вторые функциональные модули g1-g2 выполняются только тогда, когда имеет место или произошло соответствующее событие е1-е4. Система V управления, в числе прочих функций, может предоставлять системе Н регулирования двигателя второй функциональный модуль g1-g2 вместо заблокированного первого функционального модуля f1-f4. Какой именно из вторых функциональных модулей g1-g2 предоставляется для выполнения - система V управления определяет это на основе своих внутренних алгоритмов, в числе прочих критериев. При этом, например, отдельным функциональным модулям f1-f4, g1-g2 могут назначаться приоритеты, и при блокировании функционального модуля с определенным приоритетом для выполнения предоставляется следующий по приоритету функциональный модуль.
Недостаток такого способа заключается в том, что внешнему аналитическому модулю неясно, которые из вторых функциональных модулей g1-g2 могут быть предоставлены контрольно-диагностической системой V для их выполнения при наступлении того или иного события е1-е4. Поэтому для проведения анализа аналитическому модулю необходимы сведения о внутренних алгоритмах системы V управления, вследствие чего аналитический модуль необходимо настраивать под каждую новую систему V управления.
Еще один недостаток заключается в том, что системе V управления в отношении второго функционального модуля g1-g2 приходится перепроверять все соотнесенные с этим функциональным модулем события е1-е4, прежде чем система V управления сможет установить, может ли этот второй функциональный модуль g1-g2 быть разрешен к выполнению системой Н регулирования двигателя или заблокирован.
Преимущества изобретения
В основу настоящего изобретения положена задача предложить способ эксплуатации системы управления, который позволил бы решить вышеуказанные проблемы.
В настоящем изобретении предлагается способ эксплуатации системы управления, управляющей множеством первых и вторых функциональных модулей, причем выполнение первого функционального модуля не разрешается, если относящееся к нему первое управляющее состояние характеризует этот первый функциональный модуль как заблокированный, а выполнение второго функционального модуля не разрешается, если второе управляющее состояние характеризует этот второй функциональный модуль как невыполняемый. В первой базе данных с каждым первым функциональным модулем соотнесено первое множество событий, являющееся пустым или содержащее по меньшей мере одно событие, а вторая база данных соотносит с каждым вторым функциональным модулем второе множество событий, являющееся пустым или содержащее по меньшей мере одно событие. Если модуль регистрации (регистратор) событий регистрирует одно или несколько событий, то выполняется блокирующий модуль. Этот блокирующий модуль устанавливает всем первым управляющим состояниям значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как заблокированные, если по меньшей мере одно из зарегистрированных событий принадлежит множеству событий, соотнесенных с первым управляющим состоянием, и устанавливает всем вторым управляющим состояниям значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как выполняемые, если по меньшей мере одно из зарегистрированных событий принадлежит множеству событий, соотнесенных со вторым управляющим состоянием.
Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что каждому из вторых функциональных модулей поставлено в соответствие второе управляющее состояние, указывающее на то, может ли второй функциональный модуль быть предоставлен системой регулирования двигателя для его выполнения или нет. Это позволяет уменьшить ресурсоемкость системы управления, а также временные затраты, необходимые системе управления для определения возможности предоставления соответствующего второго функционального модуля путем проверки второго управляющего состояния.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения блокирующий модуль сохраняет первое и второе управляющие состояния в запоминающем устройстве, а система управления считывает из запоминающего устройства первое и второе управляющие состояния. Таким образом, внешнему аналитическому модулю достаточно лишь считать информацию из запоминающего устройства, чтобы определить, какие конкретно из первых и вторых функциональных модулей заблокированы или разрешены к выполнению.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения каждому функциональному модулю в запоминающем устройстве поставлен в соответствие регистр состояния, причем первое управляющее состояние сохраняется в первой ячейке (памяти) регистра состояния, а второе управляющее состояние - во второй ячейке (памяти) регистра состояния.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая и вторая ячейки представляют собой одну и ту же ячейку памяти.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первая и вторая ячейки содержат одинаковую информацию, если первое управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как заблокированный, а второе управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как невыполняемый, либо если первое управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как незаблокированный, а второе управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как выполняемый. Это решение выгодно тем, что при анализе содержимого регистров не требуется различать первые и вторые функциональные модули.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения в регистре состояния предусмотрена третья ячейка, которая указывает на то, оценивает ли система управления в отношении функционального модуля первое или второе управляющее состояние.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения блокирующий модуль выполняют каждый раз после регистрации отдельного события модулем регистрации событий.
В предпочтительном варианте осуществления предлагаемого в изобретении способа на его первой стадии выполняют присвоение исходных значений с установлением всем первым управляющим состояниям значения, характеризующего соответствующие функциональные модули как незаблокированные, а всем вторым управляющим состояниям - значения, характеризующего соответствующие функциональные модули как невыполняемые.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения после присвоения исходных значений запускают циклический опрос в отношении всех возможных событий на предмет их наступления, после чего первым и вторым управляющим состояниям устанавливают значения в соответствии с наступлением или ненаступлением событий.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения первым и вторым управляющим состояниям после выполнения циклического опроса устанавливают значения только при наступлении события.
Чертежи
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере нескольких вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - схематичное изображение взаимосвязи событий с системой управления,
на фиг.2 - схематичное изображение распределения ячеек памяти, занимаемых в регистре первыми и вторыми управляющими состояниями,
на фиг.3 - схематичное изображение еще одного варианта хранения первого и/или второго управляющего состояния в регистре запоминающего устройства,
на фиг.4 - блок-схема выполнения первой стадии одного из вариантов осуществления предлагаемого в изобретении способа, и
на фиг.5 - схематичное изображение взаимосвязи событий с системой управления, известной из уровня техники.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг.1 приведено схематичное изображение одного из вариантов осуществления настоящего изобретения. Система V управления управляет первым множеством F функций и вторым множеством G функций, причем первое множество F функций включает первые функциональные модули f1-f4, a второе множество G функций - вторые функциональные модули g1-g2. При этом приведенное на чертеже количество функциональных модулей следует рассматривать лишь в качестве примера. Функциональные модули f1-f4, g1-g2 обеспечивают функции управления работой свечей зажигания и продувки цилиндров, адаптации горючей смеси и др. Система V управления разрешает выполнение одного или нескольких из вышеуказанных функциональных модулей системой Н регулирования, которая выполняет предоставленные ей функциональные модули h1-h3.
Каждому из первых функциональных модулей f1-f4 посредством связи 4 поставлено в соответствие первое управляющее состояние s1-s4. Это управляющее состояние имеет два значения или состояния: "функциональный модуль не заблокирован" или "функциональный модуль заблокирован". Если первое управляющее состояние s1-s4 характеризует соответствующий функциональный модуль как заблокированный, система V управления не предоставляет первый функциональный модуль f1-f4 системе Н регулирования, т.е. система Н не может выполнять этот функциональный модуль f1-f4. В противном случае первый функциональный модуль f1-f4 может быть разблокирован системой V управления, т.е. разрешен к выполнению.
Первому управляющему состоянию s1-s4 устанавливается или присваивается значение, характеризующее соответствующий модуль как заблокированный, если наступит событие е1-е4, соотнесенное в первой базе данных с этим первым управляющим состоянием s1-s4. В случае первого управляющего состояния s2 на фиг.1 с первым управляющим состоянием s2 соотнесены, например, события е2 и е3, что графически обозначено на чертеже соединительным кружком 3, соединяющим между собой относящуюся к событию линию 2 и относящуюся к функции линию 1. Анализ содержащейся в первой базе данных информации, содержащей связи 3 между первыми управляющими состояниями s1-s4 и событиями е1-е4, осуществляется блокирующим модулем I, который при наступлении соответствующего события е1-е4 одновременно устанавливает соответствующим первым управляющим состояниям s1-s4 значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как заблокированные.
Со вторыми функциональными модулями g1-g2 соотнесены вторые управляющие состояния r1-r2. Вторые управляющие состояния r1-r2 могут иметь значения "функциональный модуль является невыполняемым" или "функциональный модуль является выполняемым". В случае значения, характеризующего соответствующие функциональные модули как выполняемые, система V управления предоставляет вторые функциональные модули g1-g2 системе H регулирования для выполнения, после чего эти модули могут выполняться системой Н регулирования. В ином случае выполнение вторых функциональных модулей g1-g2 не разрешается, и таким образом эти модули не могут выполняться системой Н регулирования.
Значения вторых управляющих состояний r1-r2 устанавливаются соответственно первым управляющим состояниям s1-s4 на основе событий е1-е4. При этом при наступлении события е1-е4, соотнесенного со вторыми управляющим состояниями r1-r2, этим управляющими состояниям устанавливаются значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как выполняемые. Установление связей между вторыми управляющими состояниями r1-r2 и событиями е1-е4 осуществляется с помощью второй базы данных. Анализ содержащейся во второй базе данных информации также осуществляется блокирующим модулем I, который при наступлении события е1-е4 соответственно устанавливает вторым управляющим состояниям r1-r2 значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как выполняемые.
Управляющие состояния s1-s4, r1-r2 сохраняются блокирующим модулем I в запоминающем устройстве К. Система V управления имеет возможность доступа к этому запоминающему устройству посредством соответствующего интерфейса и считывает из запоминающего устройства управляющие состояния s1-s4, r1-r2, чтобы принять решение о том, какие из модулей f1-f4, g1-g2 должны быть разрешены к выполнению системой Н регулирования. В предпочтительном варианте для принятия этого решения система V управления должна лишь считать управляющие состояния s1-s4, r1-r2, а отдельная проверка наличия событий е1-е4 для разрешения выполнения вторых функциональных модулей g1-g2 необязательна.
События е1-е4 регистрируются регистратором Е событий. Регистратор Е событий имеет множество датчиков, контролирующих фактические параметры работы двигателя. В одном из вариантов осуществления изобретения регистратор Е событий может инициировать обращение к блокирующему модулю I, в то время как в другом варианте осуществления изобретения регистратор Е событий циклически опрашивается блокирующим модулем I на предмет наличия того или иного события е1-е4.
На фиг.2 приведено схематичное изображение двух регистров t1 и t2 запоминающего устройства К в одном из вариантов осуществления изобретения. Первое управляющее состояние s1-s4 сохраняется в первой области А памяти регистра t1. Второе управляющее состояние r1-r2 сохраняется во второй области В памяти регистра t2. В изображенном на рассматриваемом чертеже варианте осуществления изобретения первая область А памяти и вторая область В памяти расположены в разных ячейках памяти. Посредством функции адресации памяти, выбирающей ячейку памяти, соответствующую первому s1-s4 или второму r1-r2 функциональному модулю, система V управления считывает содержащуюся в ячейках А, В памяти информацию. В дополнение к регистрам t1, t2 может быть предусмотрена третья ячейка С памяти, содержащая информацию, указывающую на то, содержимое которой из двух ячеек А, В памяти является определяющим для разрешения выполнения соответствующего функционального модуля или его блокирования. Это предусмотрено для использования внешнего аналитического модуля, которому таким образом не нужны априорные сведения относительно функциональных модулей, соотнесенных с регистрами t1, t2. Третья ячейка С памяти может также использоваться системой V управления.
На фиг.3 схематично изображен регистр t3, соответствующий другому варианту осуществления изобретения. В этом варианте первое s1-s4 и второе r1-r2 управляющие состояния сохраняются в одной и той же области D памяти. При этом информация, указывающая, что первое управляющее состояние s1-s4 имеет значение, характеризующее соответствующий функциональный модуль как заблокированный, соответствует информации, указывающей, что второе управляющее состояние r1-r2 имеет значение, характеризующее соответствующий функциональный модуль как невыполняемый, и соответственно информация, указывающая, что первое управляющее состояние s1-s4 имеет значение, характеризующее соответствующий функциональный модуль как незаблокированный, соответствует информации, указывающей, что второе управляющее состояние r1-r2 имеет значение, характеризующее соответствующий функциональный модуль как выполняемый. Таким образом, при наличии в памяти одной информации система V управления разрешает выполнение соответствующего функционального модуля, а при наличии в памяти другой информации - блокирует соответствующий модуль независимо от того, какой функциональный модуль соотнесен с регистром: первый или второй. Поэтому ни системе V управления, ни внешнему аналитическому модулю не требуется различать между собой первые s1-s4 и вторые r1-r2 управляющие состояния. Тем не менее, на первой стадии предлагаемого в изобретении способа, в том числе при пуске системы регулирования, всем первым и вторым управляющим состояниям необходимо установить значения, следуя процедуре, рассмотренной ниже со ссылкой на фиг.4.
На фиг.4 схематично, в виде блок-схемы, представлена первая стадия одного из вариантов осуществления предлагаемого в изобретении способа. Вначале всем управляющим состояниям присваивают исходные значения (значения по умолчанию), устанавливая на шаге S1 всем первым управляющим состояниям s1-s4 значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как выполняемые, и на шаге S2 всем вторым управляющим состояниям r1-r2 значения, характеризующие соответствующие функциональные модули как заблокированные. Это соответствует начальной ситуации, когда система V управления разрешает выполнение всех первых функциональных модулей f1-f4 и блокирует все вторые функциональные модули g1-g2. После присвоения первым и вторым управляющим состояниям s1-s4, r1-r2 соответствующих исходных значений в предпочтительном варианте на шаге S3 может запускаться циклический опрос на предмет выявления наличия или отсутствия всех событий е1-е4, известных системе V управления. Затем на шаге S4 при необходимости может быть вызван, или активизирован, блокирующий модуль I, который соответственно наступившим событиям е1-е4 устанавливает первым и вторым управляющим состояниям s1-s4, r1-r2 соответствующие значения. Преимущество отработки подобного цикла опроса ощутимо прежде всего в том случае, когда модуль Е регистрации событий реагирует лишь на изменение, т.е. на наступление нового события е1-е4. События е1-е4, которые уже были зарегистрированы ранее или которые присутствуют постоянно, такой регистратор Е событий выявить не сможет. Соответственно, после присвоения исходных значений управляющие состояния s1-s4, r1-r2 в этом случае могут иметь ошибочные значения. С другой стороны, может оказаться целесообразным вариант, в котором после того, как всем управляющим состояниям были единожды установлены их значения, система реагирует только на изменения, т.е. на вновь наступившие события е1-е4, что снижает вычислительную нагрузку на систему, связанную с функционированием регистратора Е событий и выполнением блокирующего модуля I. В предпочтительном варианте блокирующий модуль I обращается к первой и второй базам данных, к которым организован централизованный доступ. Путем соответствующей коррекции первой и второй баз данных за счет централизованного изменения содержащихся в них данных рабочие характеристики системы V управления можно приводить в соответствие новым задачам управления.
Хотя настоящее изобретение рассмотрено на примере конкретных вариантов его осуществления, возможности его осуществления этими вариантами не исчерпываются. В частности, однозначное отнесение функционального модуля к первым и вторым функциональным модулям не является обязательным, т.е. один функциональный модуль может принадлежать обоим множествам модулей одновременно.
1. Способ эксплуатации системы (V) управления, управляющей множеством первых функциональных модулей (f1-f4) и вторых функциональных модулей (g1-g2), причем:
система (V) управления не разрешает выполнение первого функционального модуля (f1-f4), если относящееся к нему первое управляющее состояние (s1-s4) характеризует первый функциональный модуль (f1-f4) как заблокированный, и не разрешает выполнение второго функционального модуля (g1-g2), если второе управляющее состояние (r1-r2) характеризует второй функциональный модуль (g1-g2) как невыполняемый,
с каждым первым функциональным модулем (f1-f4) в первой базе данных соотнесено первое множество событий, являющееся пустым или содержащее по меньшей мере одно событие (е1-е4), и с каждым вторым функциональным модулем (g1-g2) во второй базе данных соотнесено второе множество событий, являющееся пустым или содержащее по меньшей мере одно событие (е1-е4), включающий:
регистрацию одного или нескольких событий (е1-е4) посредством регистратора (Е) событий, и
выполнение блокирующего модуля (I), который на основе первой базы данных устанавливает всем первым управляющим состояниям (s1-s4), соотнесенное с которыми множество событий содержит по меньшей мере одно из зарегистрированных событий (е1-е4), значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как заблокированные, и который на основе второй базы данных устанавливает всем вторым управляющим состояниям (r1-r2), соотнесенное с которыми множество событий содержит по меньшей мере одно из зарегистрированных событий (е1-е4), значение, характеризующее соответствующие функциональные модули как выполняемые.
2. Способ по п.1, в котором блокирующий модуль (I) сохраняет первое (s1-s4) и второе (r1-r2) управляющие состояния в запоминающем устройстве (К), а система (V) управления считывает из запоминающего устройства (К) первое (s1-s4) и второе (r1-r2) управляющие состояния.
3. Способ по п.1, в котором каждому функциональному модулю (f1-f4, g1-g2) в запоминающем устройстве (К) поставлен в соответствие регистр (t1-t3) состояния с возможностью сохранения первого управляющего состояния (s1-s4) в первой ячейке (А) регистра (t1-t3) состояния, а второго управляющего состояния (r1-r2) - во второй ячейке (В) регистра (t1-t3) состояния.
4. Способ по п.3, в котором первая (А) и вторая (В) ячейки представляют собой одну и ту же ячейку (D) памяти.
5. Способ по одному из пп.2-4, в котором первая (А) и вторая (В) ячейки содержат первую информацию, если первое (s1-s4) управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как заблокированный, а второе управляющее состояние (r1-r2) характеризует соответствующий функциональный модуль как невыполняемый, и вторую информацию, если первое (s1-s4) управляющее состояние характеризует соответствующий функциональный модуль как незаблокированный, а второе управляющее состояние (r1-r2) характеризует соответствующий функциональный модуль как выполняемый.
6. Способ по п.3, в котором в регистре (t1-t2) состояния предусмотрена третья ячейка (С), которая указывает на то, оценивает ли система (V) управления в отношении функционального модуля (f1-f4, g1-g2) первое (s1-s4) или второе (r1-r2) управляющее состояние.
7. Способ по п.1, в котором блокирующий модуль (I) выполняют каждый раз после регистрации отдельного события (е1-е4) модулем (Е) регистрации событий.
8. Способ по п.1, на первой стадии которого выполняют присвоение исходных значений (S1, S2) с установлением всем первым управляющим состояниям (s1-s4) значения, характеризующего соответствующие функциональные модули как незаблокированные (S1), а всем вторым управляющим состояниям (r1-r2) - значения, характеризующего соответствующие функциональные модули как невыполняемые (S2).
9. Способ по п.8, в котором после присвоения исходных значений (S1, S2) запускают циклический (S5) опрос (S3) в отношении всех возможных событий (е1-е4) на предмет их наступления, после чего первым (s1-s4) и вторым (r1-r2) управляющим состояниям устанавливают значения в соответствии с наступлением или ненаступлением событий (е1-е4).
10. Способ по п.9, в котором первым (s1-s4) и вторым (r1-r2) управляющим состояниям после выполнения циклического опроса (S5) устанавливают значения только при наступлении события (е1-е4).
