JP2004517244A

JP2004517244A - Drive progress control system

Info

Publication number: JP2004517244A
Application number: JP2002538220A
Authority: JP
Inventors: ガイシンガー，フォルカー; イルク，ベルント
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-10-23
Publication date: 2004-06-10
Also published as: WO2002035298A2; DE10052552A1; WO2002035298A3; DE10194726A5

Abstract

特に車両における駆動進行制御システムであって，その場合に第１のコントロールユニットと第２のコントロールユニットが設けられており，コントロールユニットは互いに接続されており，かつこの接続を介して情報を交換する。その場合に，少なくとも第２のコントロールユニットはレジスタを有しており，そのレジスタ内に交換された情報及び／又は交換すべき情報が格納される。その場合に，第２のコントロールユニット又はそのレジスタは第１のコントロールユニット内でシミュレートされ，かつ第１のコントロールユニットはシミュレートされた第２のコントロールユニットと情報を交換する。その場合に，交換された情報はシミュレートされた第２のコントロールユニットから第２のコントロールユニットへ，及び交換すべき情報は第２のコントロールユニットからシミュレートされた第２のコントロールユニットへ接続を介して伝達される。In particular, a drive progress control system for a vehicle, in which a first control unit and a second control unit are provided, the control units being connected to one another and exchanging information via this connection . In this case, at least the second control unit has a register, in which information exchanged and / or information to be exchanged is stored. In that case, the second control unit or its register is simulated in the first control unit, and the first control unit exchanges information with the simulated second control unit. In that case, the exchanged information connects the simulated second control unit to the second control unit and the information to be exchanged connects the second control unit to the simulated second control unit. Conveyed through.

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は，独立請求項の上位概念に記載された，特に車両における駆動進行制御システムに関する。
【０００２】
制御装置においては，マイクロコントローラと共に，ハードウェアＩＣが使用される。かかるＩＣ内に，個々の機能性（例えば多数の出力段）が集約される。コントローラは，情報交換のために，導線を介してＩＣと接続されている。
【０００３】
ＩＣがかかる導線を介して情報にアクセスする速度は，コントローラ内の内部速度よりもある係数だけ低速である。情報利用の内部で，これらＩＣ内で検出される情報にアクセスしなければならない場合に，情報はもはや直接には提供されない。
【０００４】
即ち，従来技術は，常に最適な結果を提供できないことが明らかにされており，それに基づいて，上記状況を改良すべきことが明らかである。
【０００５】
発明の利点
本発明は，特に車両における駆動進行制御システムに関するものであって，その場合に第１のコントロールユニットと第２のコントロールユニットが設けられ，コントロールユニットは互いに接続されており，かつ接続を介して情報を交換し，その場合に少なくとも第２のコントロールユニットはレジスタを有しており，そのレジスタ内に交換された情報及び／又は交換すべき情報が記憶される。
【０００６】
好ましくは，第２のコントロールユニット又はそのレジスタは，第１のコントロールユニット内でシミュレートされ，第１のコントロールユニットはシミュレートされた第２のコントロールユニットと情報を交換する。その場合に，交換された情報はシミュレートされた第２のコントロールユニットから第２のコントロールユニットへ，及び交換すべき情報は第２のコントロールユニットからシミュレートされた第２のコントロールユニットへ接続を介して伝達される。
【０００７】
その場合に，接続は，好ましくは配線でも，ワイヤレスでも実施することができ，例えばＳＰＩ，ＣＡＮあるいは例えば無線バスを使用できることを意味している。従って，使用される接続は，本発明の主旨において制限されていると考えるべきではない。
【０００８】
新しいコンセプトにおいては，好ましくは，ＩＣはコントローラ内でバーチャルシミュレートされる。即ち，規則的な間隔で，コントローラとＩＣとの間の接続を介して情報がレジスタから取り出されて，コントローラのＲＡＭ内にレジスタ値１：１が格納される。
【０００９】
情報利用の内部において，これらＩＣ内で検出された情報にアクセスしなければならない場合に，好ましくは低速のコントローラ−ハードウェア接続を介してではなく，予めＲＡＭ内に格納されている値がアクセスされる。
【００１０】
さらに，ＩＣへ伝達しなければならない値の場合に，同様に行われると，効果的である。利用は，値をＲＡＭ内のバーチャルレジスタへ書き込む。これらの値は，その後バックグラウンドにおいて周期的にハードウェア−ＩＣへ伝達される。
【００１１】
ＲＡＭ内でモジュールをシミュレートすることによって，効果的な方法で，ハードウェア−ＩＣの情報へ極めて高速でアクセスすることができる。さらに，情報交換をバックグラウンド内で周期的に，あるいはコントローラのアイドルタイムにおいて実施することができる。バックグラウンド内の周期的な通信によって，コントローラ負荷を予測可能に調節し，かつそれに応じて最適化することができる。
【００１２】
実施例の説明
以下，説明と図を用いて本発明を明らかにし，それにより請求項に基づくのと同様に，上述した利点の他にさらに他の利点と好ましい形態が明らかにされる。
【００１３】
ハードウェアとして，例えば図１に示す制御装置を基礎とし，その制御装置は，例えば車両においてエンジン制御，トランスミッション制御，ブレーキ制御などに使用することができる。
【００１４】
最近のデジタル技術によって，車両内の開ループ制御及び閉ループ制御の多様な可能性が得られる。多数の影響量を同時に算入することができるので，システムを最適に駆動することができる。制御装置は，センサの電気信号を受信して，それを評価し，操作部材（アクター）のための駆動信号を計算する。制御プログラムは，メモリに格納されている。プログラムの実施は，マイクロコントローラが引き受ける。制御装置の構成素子は，「ハードウェア」と称される。
【００１５】
センサは，周辺機器としての操作部材（アクター）と共に，車両と処理ユニットとしての制御装置との間のインターフェイスを形成する。センサの電気信号は，ケーブルハーネスとプラグコネクタを介して制御装置へ供給される。これらの信号は，様々な形式を有することができる。
【００１６】
アナログ入力信号は，所定の範囲内で各任意の電圧値をとることができる。アナログの測定値として用意される物理的な量の例は，吸入された空気質量，バッテリ電圧，吸気管圧と過給圧，冷却水温度と吸気温度である。これらは制御装置のマイクロコントローラ内でアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ−変換器）によってデジタル値に変換され，そのデジタル値によってマイクロコントローラは計算することができる。この信号の最大の解像度は，５ｍＶ段階／ビット（約１０００段階）で行われる。
【００１７】
デジタル入力信号は，２つの状態「ハイ」（論理値１）と「ロー」（論理値０）のみを有する。デジタル入力信号の例は，切替え信号（オン／オフ）又はホール素子あるいは磁気抵抗型センサの回転数パルスのような，デジタルセンサ信号である。それらは，マイクロコントローラによって直接処理することができる。
【００１８】
回転数と基準マークに関する情報を有する誘導センサのパルス形状の入力信号は，制御装置内の専用の回路部分で調整される。その場合に，干渉パルスは抑圧され，パルス形状の信号がデジタルの矩形パルスに変換される。
【００１９】
信号調整
信号調整は，ブロックＳＡ１，ＳＡ２及びＳＡ３において各々の入力量に従って行われる。入力信号は，保護配線によって許容される電圧レベルに制限される。有効信号は，フィルタリングによってさらに重畳されている干渉信号を除去され，必要に応じて増幅によってマイクロコントローラの許容される入力電圧に適合される（０．．．５Ｖ）。各々統合段階に従って，信号調整の一部あるいは全部を，センサ内で行うことができる。
【００２０】
信号処理
制御装置は，エンジン制御の機能進行のための切替えセンターである。マイクロコントローラ内で開ループ制御及び閉ループ制御アルゴリズムが実行される。センサと他のシステムへのインターフェイスとによって準備された入力信号は，入力量として用いられる。その入力量は，計算機内で再度蓋然化される。プログラムを用いて，出力信号が計算される。
【００２１】
マイクロコントローラ
マイクロコントローラは，制御装置の中央の構成素子である。マイクロコントローラは，制御装置の機能進行を制御する。マイクロコントローラ内では，ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ，即ち，中央演算ユニット）の他に，さらに入力及び出力チャネル，タイマーユニット，ＲＡＭ，ＲＯＭ，シリアルインターフェイスと他の周辺アッセンブリがマイクロチップ上に集積されている。クォーツが，マイクロコントローラのクロックを形成する。
【００２２】
プログラムメモリとデータメモリ
マイクロコントローラは，計算するためにプログラム−いわゆる「ソフトウェア」を必要とする。ソフトウェアは，データセットに分割されたバイナリの数値の形式で，プログラムメモリに格納されている。ＣＰＵは，この値を読み出し，それを指令として解釈し，この指令を順序に従って実施する。プログラムは，リードオンリーメモリ（ＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ又はフラッシュＥＰＲＯＭ）に格納されている。さらに，バリアント固有データ（個別データ，特性曲線及びマップ）がこのメモリ内に存在している。そのデータは，車両駆動において変更することのできない不変のデータである。これらのデータは，プログラムの開ループ制御及び閉ループ制御進行を調節する。プログラムメモリを，マイクロコントローラ内に統合し，各々の利用に従ってさらに別の構成部分内で拡張することができる（例えばＥＰＲＯＭ又はフラッシュＥＰＲＯＭによって）。
【００２３】
ＲＯＭ
プログラムメモリは，ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）として形成することができる。これは読み取りメモリであって，その内容は形成の際に固定され，その後再び変更することはできない。マイクロコントローラ内に統合されているＲＯＭのメモリ容量は，制限されている。複雑な利用のためには，付加的なメモリが必要である。
【００２４】
ＥＰＲＯＭ
ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ，即ち消去及びプログラミング可能なＲＯＭ）は，ＵＶ光の照射によって消去して，プログラミング装置によって再び新しく書き込むことができる。ＥＰＲＯＭは，多くは別体の構成部分として形成されている。ＣＰＵは，アドレス／データバスを介してＥＰＲＯＭに応答する。
【００２５】
フラッシュ−ＥＰＲＯＭ（ＦＥＰＲＯＭ）
フラッシュＥＰＲＯＭは，単に「フラッシュ」と称されることが多い。これは，電気的な方法で消去可能である。従って，制御装置を顧客サービス工場でプログラム変更することができ，開く必要はない。その場合に制御装置は，シリアルインターフェイスを介してプログラム変更ステーションと接続されている。マイクロコントローラがさらにＲＯＭを有する場合には，そこにフラッシュプログラミングのためのプログラミングルーチンが格納されている。フラッシュＥＰＲＯＭは，時が経つにつれて，マイクロコントローラと共にマイクロチップ上に集積することができるようになっている。フラッシュＥＰＲＯＭは，その利点により，従来のＥＰＲＯＭを大幅に駆逐している。
【００２６】
可変メモリと作業メモリ
この種の書込み／読取りメモリは，例えば計算値と信号値のような可変データ（変数）を格納するために，必要である。
【００２７】
ＲＡＭ
全てのアクチュアルな値の格納は，ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ，即ち書込み／読取りメモリ）内で実行される。複雑な利用のためには，マイクロコントローラ内に統合されているＲＡＭのメモリ容量は十分ではないので，付加的なＲＡＭモジュールが必要である。このＲＡＭモジュールは，アドレス／データバスを介してマイクロコントローラに接続されている。イグニションロックを介して制御装置がオフにされた場合に，ＲＡＭは全データ保有量を失う（揮発性メモリ）。
【００２８】
ＥＥＰＲＯＭ（Ｅ^２ＰＲＯＭとも称する）
ＲＡＭは，電圧供給から分離された場合（例えば点火がオフにされた場合）に，その情報を失う。失しなってはならないデータ（例えばイモビライザのためのコードとエラーメモリのデータ）は，永続的に不揮発性メモリに格納されなければならない。ＥＥＰＲＯＭは，電気的に消去可能なＥＰＲＯＭであって，フラッシュＲＯＭとは異なり，各メモリセルを個々に消去することができる。これは，より大きい数の書込みサイクルのためにも設計されている。従って，ＥＥＰＲＯＭは，不揮発性書込み／読取りメモリとして使用することもできる。
【００２９】
ＡＳＩＣ
制御装置機能が益々複雑化することにより，市場で入手できる標準マイクロプロセッサは，十分ではない。ここで対策が講じられるのが，ＡＳＩＣモジュールである（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ，即ち，利用に関して集積された回路）である。このＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）は，制御装置開発の課題に応じて設計されて，形成される。かかるＩＣは，例えば付加的なＲＡＭ，入力及び出力チャネルを有しており，かつＰＷＭ信号を生成して，出力することができる（下記参照）。
【００３０】
監視モジュール
制御装置は，監視モジュールを有している。マイクロコントローラと監視モジュールは，いわゆる「質問と応答プレイ」によって相互に監視する。質問応答プレイあるいは質問応答通信は，プログラム進行コントロールの範囲内で実施される。その場合に，プログラム進行コントロールあるいはプログラム進行監視は，予め設けられた監視ラスターに同期して作動する。例えば監視モジュールなどの冗長なハードウェアから伝達されるテストワードあるいはテストデータ（即ち，質問）を用いて，プログラム進行監視によって部分応答が計算され，その部分応答は，プロセッサをハードウェア近傍で監視する指令テストの部分応答と共に１つの全体応答となって冗長なハードウェアに結合される。その場合に，応答は，冗長なハードウェア（特に，監視モジュール）によって，テストされる。エラーの場合には，エラーデバウンスがアクティブにされて，その経過後にエラー反応が作動される。従って，部分応答が正しい場合には，プログラム進行監視によって，ここの機能が全て予め設定された頻度で呼び出されて，全て終了されたことが，保証される。エラーが認識された場合には，双方（即ち，マイクロコントローラと監視モジュール）は，互いに独立して噴射をオフにすることができる。
【００３１】
出力信号
マイクロコントローラは，出力信号によって出力段を駆動し，その出力段は通常は操作部材（アクター）を直接接続するのに十分な出力を提供する。また，出力段がリレーを駆動することも可能である。出力段は，アース又はバッテリ電圧への短絡に対して，及び電気的又は熱的な過負荷による破壊に対して保護されている。このエラーと導線の分断は，出力段ＩＣによって認識されて，マイクロコントローラへ報告される。
【００３２】
切替え信号
切替え信号によって操作部材をオンとオフに切り替えることができる（例えばエンジンベンチレータ）。
【００３３】
ＰＷＭ信号
デジタル出力信号は，ＰＷＭ信号として出力することができる。この「パルス幅変調された」信号は，一定の周波数と可変のオン時間とを有する矩形信号である。この信号によって，操作部材（アクター）を任意の作業位置へ移動させることができる（例えば排ガス環流弁，換気扇，暖房素子，過給圧操作装置）。
【００３４】
制御装置内部の通信
マイクロコントローラの作業を支援する周辺の構成素子は，このマイクロコントローラと通信できなければならない。これは，アドレス／データバスを介して実行される。マイクロコントローラは，アドレスバスを介して，例えばそのメモリ内容が読まれるべきＲＡＭアドレスを出力する。その後，データバスを介してアドレスに属するデータが伝送される。車両領域における初期開発においては，８ビットバス構造で十分であった。即ち，データバスは８本の線からなり，これらの線を介して２５６の値を伝達することができる。このシステムにおいて一般的であった１６ビットアドレスバスによって，６５５３６のアドレスを辿ることができる。今日では，複雑なシステムは，データバスのために１６ビット又は３２ビットを必要とする。構成部品においてピンを節約するために，データバスとアドレスバスはマルチプレクスシステムに集約することができ，即ち，アドレスとデータは時間的にずらして伝達され，かつ同一の導線を利用する。余り迅速に伝達する必要のないデータ（例えばエラーメモリデータ）のためには，１本のデータ線を有するシリアルのインターフェイスが使用される。
【００３５】
ＥＯＬプログラミング
様々な制御プログラムとデータセットを要求する多数の車両バリアントは，車両メーカーにより必要とされる制御装置タイプを減少させる方法を必要としている。そのために，車輌製造の最後にプログラムとバリアント固有のデータセットとを有するフラッシュＥＰＲＯＭの完全なメモリ領域をプログラミングすることができる（ＥＯＬ，ＥｎｄｏｆＬｉｎｅプログラミング）。また，メモリ内に多数のデータバリアント（例えば，トランスミッションバリアント）を格納することができ，それらデータバリアントはその後ラインエンドにおいてコード化により選択される。このコード化が，ＥＥＰＲＯＭに格納される。
【００３６】
本発明によれば，図１に示すこの種の例のハードウェアによって，特に車両における駆動進行を制御するシステムが得られ，その場合に第１のコントロールユニットと第２のコントロールユニットが設けられており，これらコントロールユニットは互いに接続されており，かつこの接続を介して情報を交換する。その場合に，少なくとも第２のコントロールユニットはレジスタＲを有しており，そのレジスタ内に交換された情報及び／又は交換すべき情報が格納される。その場合に第１のコントロールユニットは，例えばマイクロコントローラとすることができ，第２のコントロールユニットは，例えばブロックＩＣ内の１つ又は複数の出力段回路（ＩＣ）とすることができる。
【００３７】
好ましくは，第２のコントロールユニットＩＣ又はそのレジスタは，第１のコントロールユニット，マイクロコントローラ内でシミュレートされる。これは，ＩＣＭＣによって象徴的にのみ示されている。というのは，シミュレートする際に存在しているリソースとマイクロコントローラのハードウェア構成部分にアクセスすることができるからである。第１のコントロールユニットは，シミュレートされた第２のコントロールユニットＩＣＭＣと情報を交換し，その場合に交換された情報はシミュレートされた第２のコントロールユニットから第２のコントロールユニットＩＣへ伝達され，交換すべき情報は第２のコントロールユニットからシミュレートされた第２のコントロールユニットＩＣＭＣへ接続Ｖを介して伝達される。
【００３８】
その場合に，接続Ｖは，配線としてもワイヤレスでも形成することができ，それは，例えばＳＰＩ，ＣＡＮ又は例えば無線バスをそのために使用できることを意味している。従って，接続の使用は，本発明の主旨において制限的であると考えるべきではない。
【００３９】
新しいコンセプトにおいては，出力段ＩＣはコントローラ内でバーチャルシミュレートされる。即ち，規則的な間隔でマイクロコントローラあるいはコントローラとＩＣとの間の接続導線Ｖを介して情報がレジスタから取り出されて，コントローラのＲＡＭ内にレジスタ値１：１が格納される。
【００４０】
情報利用の内部で，これらＩＣ内で検出される情報へアクセスしなければならない場合には，低速のコントローラ−ハードウェア接続を介する代わりに，予めＲＡＭ内に格納されている値がアクセスされる。
【００４１】
ＩＣへ伝達しなければならない値の場合に，同様に行われる。利用は，値をＲＡＭ内のバーチャルレジスタへ書き込む。その場合に，この値は，バックグラウンドにおいて周期的にハードウェアＩＣへ伝達される。
【００４２】
ＲＡＭ内でモジュールをシミュレートすることによって，ハードウェアＩＣの情報に極めて迅速にアクセスすることができる。さらに，情報交換はバックグラウンドで周期的に，あるいはコントローラのアイドルタイムにおいて実施することができる。バックグラウンドにおける周期的な通信によって，コントローラ負荷を予測可能に調節して，それに応じて最適化することができる。
【００４３】
同様に，出力段回路ＩＣの代わりに，監視モジュール又は集積された双方向で接続されているセンサ装置によっても，第２のコントロールユニットとして処理することができる。
【００４４】
図２は，特殊な形態としての他のハードウェアを，記入のあるブロック回路図で示している。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a drive progress control system, in particular for a vehicle, which is described in the independent claim.
[0002]
In the control device, a hardware IC is used together with the microcontroller. Individual functionality (eg, multiple output stages) is aggregated within such an IC. The controller is connected to the IC via a conductor for exchanging information.
[0003]
The speed at which the IC accesses information over such leads is slower by a factor than the internal speed within the controller. If, within an information application, the information detected in these ICs has to be accessed, the information is no longer provided directly.
[0004]
That is, it has been found that the prior art cannot always provide an optimal result, and it is clear that the above situation should be improved based on that.
[0005]
Advantages of the invention The invention relates in particular to a drive progress control system in a vehicle, in which a first control unit and a second control unit are provided, wherein the control units are connected to each other and the connection is made. The information exchanged via the at least second control unit has a register in which information exchanged and / or information to be exchanged is stored.
[0006]
Preferably, the second control unit or its register is simulated in the first control unit, which exchanges information with the simulated second control unit. In that case, the exchanged information connects the simulated second control unit to the second control unit and the information to be exchanged connects the second control unit to the simulated second control unit. Conveyed through.
[0007]
In that case, the connection can preferably be carried out both wired and wireless, meaning that, for example, SPI, CAN or, for example, a wireless bus can be used. Therefore, the connection used should not be considered limited in the spirit of the invention.
[0008]
In the new concept, preferably the IC is virtual simulated in the controller. That is, at regular intervals, information is retrieved from the register via the connection between the controller and the IC, and the register value 1: 1 is stored in the RAM of the controller.
[0009]
When information detected in these ICs needs to be accessed inside the information utilization, a value previously stored in RAM is accessed, preferably not via a slow controller-hardware connection. You.
[0010]
Further, if the value is to be transmitted to the IC, it is effective to perform the same operation. Use writes a value to a virtual register in RAM. These values are then transmitted periodically to the hardware-IC in the background.
[0011]
By simulating the module in RAM, the information of the hardware-IC can be accessed very quickly in an effective way. Furthermore, the information exchange can take place periodically in the background or at idle time of the controller. Due to the periodic communication in the background, the controller load can be adjusted in a predictable manner and optimized accordingly.
[0012]
DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS In the following, the invention will be elucidated with the help of the description and the figures, whereby further advantages and preferred embodiments in addition to the above-mentioned advantages are revealed as well as based on the claims.
[0013]
The hardware is based on, for example, the control device shown in FIG. 1, and the control device can be used for, for example, engine control, transmission control, brake control, and the like in a vehicle.
[0014]
Recent digital technologies offer various possibilities for open-loop and closed-loop control in vehicles. Since a large number of influence quantities can be included simultaneously, the system can be optimally driven. The controller receives the electrical signals of the sensors, evaluates them and calculates the drive signals for the actuating elements (actors). The control program is stored in the memory. The execution of the program is undertaken by the microcontroller. The components of the control device are called "hardware".
[0015]
The sensor forms an interface between the vehicle and a control device as a processing unit together with an operating member (actor) as a peripheral device. The electric signal of the sensor is supplied to the control device via the cable harness and the plug connector. These signals can have various forms.
[0016]
The analog input signal can take any arbitrary voltage value within a predetermined range. Examples of physical quantities prepared as analog measurement values are the intake air mass, battery voltage, intake pipe pressure and supercharging pressure, cooling water temperature and intake temperature. These are converted into digital values by an analog / digital converter (A / D-converter) in the microcontroller of the control device, and the microcontroller can calculate the digital values. The maximum resolution of this signal is performed in 5 mV steps / bit (about 1000 steps).
[0017]
The digital input signal has only two states, "high" (logical value 1) and "low" (logical value 0). Examples of digital input signals are digital sensor signals, such as switching signals (on / off) or rotational speed pulses of Hall elements or magnetoresistive sensors. They can be processed directly by the microcontroller.
[0018]
The input signal in the form of a pulse of the inductive sensor having information on the rotational speed and the reference mark is adjusted in a dedicated circuit in the control unit. In this case, the interference pulse is suppressed, and the pulse-shaped signal is converted into a digital rectangular pulse.
[0019]
Signal adjustment Signal adjustment is performed in blocks SA1, SA2 and SA3 according to the respective input amounts. The input signal is limited to a voltage level allowed by the protection wiring. The useful signal is filtered to remove further superimposed interfering signals and, if necessary, adapted by amplification to the permissible input voltage of the microcontroller (0 ... 5 V). Depending on the respective integration stage, some or all of the signal conditioning can be performed in the sensor.
[0020]
The signal processing control device is a switching center for the progress of engine control functions. Open-loop control and closed-loop control algorithms are executed in the microcontroller. The input signal provided by the sensor and the interface to other systems is used as an input quantity. The input amount is re-probable in the computer. The output signal is calculated using the program.
[0021]
Microcontroller The microcontroller is the central component of the controller. The microcontroller controls the functional progress of the control device. In the microcontroller, in addition to a CPU (Central Processing Unit), input and output channels, a timer unit, a RAM, a ROM, a serial interface, and other peripheral assemblies are integrated on a microchip. . Quartz forms the clock of the microcontroller.
[0022]
Program memory and data memory microcontrollers require a program-so-called "software"-to perform calculations. The software is stored in the program memory in the form of binary numerical values divided into data sets. The CPU reads this value, interprets it as a command, and executes the command in order. The program is stored in a read-only memory (ROM, EPROM, or flash EPROM). Furthermore, variant specific data (individual data, characteristic curves and maps) are present in this memory. The data is invariable data that cannot be changed in driving the vehicle. These data regulate the open-loop and closed-loop control progress of the program. The program memory can be integrated in the microcontroller and expanded in further components according to the respective use (for example by means of an EPROM or flash EPROM).
[0023]
ROM
The program memory can be formed as a ROM (Read Only Memory). This is a read memory, the contents of which are fixed at the time of formation and cannot be changed again thereafter. The memory capacity of the ROM integrated in the microcontroller is limited. For complex use, additional memory is required.
[0024]
EPROM
EPROMs (Erasable Programmable ROMs, ie erasable and programmable ROMs) can be erased by irradiation with UV light and rewritten again by a programming device. EPROMs are often formed as separate components. The CPU responds to the EPROM via the address / data bus.
[0025]
Flash-EPROM (FEPROM)
Flash EPROMs are often referred to simply as "flash". It can be erased in an electrical manner. Thus, the control device can be reprogrammed at the customer service factory and does not need to be opened. In that case, the control unit is connected to the program change station via a serial interface. If the microcontroller further has a ROM, a programming routine for flash programming is stored therein. Over time, flash EPROMs can be integrated on microchips with microcontrollers. Flash EPROMs have largely eliminated conventional EPROMs due to their advantages.
[0026]
Variable memory and working memory This type of write / read memory is necessary for storing variable data (variables) such as, for example, calculated values and signal values.
[0027]
RAM
The storage of all actual values is performed in RAM (Random Access Memory). For complex applications, the memory capacity of the RAM integrated in the microcontroller is not sufficient, so that additional RAM modules are required. This RAM module is connected to a microcontroller via an address / data bus. If the control device is turned off via the ignition lock, the RAM loses its entire data holding (volatile memory).
[0028]
EEPROM (also called E ² PROM)
The RAM loses its information when disconnected from the voltage supply (eg, when the ignition is turned off). Data that should not be lost (eg, code for the immobilizer and data in the error memory) must be permanently stored in non-volatile memory. The EEPROM is an electrically erasable EPROM, and unlike a flash ROM, each memory cell can be individually erased. It is also designed for a larger number of write cycles. Therefore, the EEPROM can be used as a nonvolatile write / read memory.
[0029]
ASIC
With the increasing complexity of controller functions, commercially available standard microprocessors are not sufficient. Here, a measure is taken in the ASIC module (Application Specific Integrated Circuit, that is, a circuit integrated for use). This IC (Integrated Circuit) is designed and formed in accordance with the subject of control device development. Such an IC has, for example, additional RAM, input and output channels, and can generate and output PWM signals (see below).
[0030]
The monitoring module control device has a monitoring module. The microcontroller and the monitoring module monitor each other by so-called "question and answer play". The question answering play or the question answering communication is performed within the scope of the program progress control. In this case, the program progress control or the program progress monitor operates in synchronization with a monitoring raster provided in advance. Using a test word or test data (ie, a query) transmitted from redundant hardware such as a monitoring module, a partial response is calculated by program progress monitoring, and the partial response monitors the processor in the vicinity of the hardware. One overall response together with the partial response of the command test is combined into redundant hardware. In that case, the response is tested by redundant hardware (especially the monitoring module). In the case of an error, error debounce is activated, after which the error response is activated. Therefore, if the partial response is correct, the program progress monitoring ensures that all the functions are called at a preset frequency and all the functions are terminated. If an error is recognized, both (ie the microcontroller and the monitoring module) can turn off the injection independently of each other.
[0031]
The output signal microcontroller drives the output stage with an output signal, which usually provides sufficient output to directly connect the actuating element (actor). It is also possible that the output stage drives a relay. The output stage is protected against short circuits to earth or battery voltage and against breakdown due to electrical or thermal overload. This error and wire breaks are recognized by the output stage IC and reported to the microcontroller.
[0032]
The operating member can be switched on and off by a switching signal (for example, an engine ventilator).
[0033]
The PWM signal digital output signal can be output as a PWM signal. This "pulse width modulated" signal is a rectangular signal having a constant frequency and a variable on-time. With this signal, the operating member (actor) can be moved to an arbitrary working position (for example, an exhaust gas recirculation valve, a ventilation fan, a heating element, a boost pressure operating device).
[0034]
Peripheral components supporting the work of the communication microcontroller inside the control device must be able to communicate with this microcontroller. This is performed via the address / data bus. The microcontroller outputs via the address bus, for example, the RAM address from which the memory content is to be read. Thereafter, data belonging to the address is transmitted via the data bus. For the initial development in the vehicle area, an 8-bit bus structure was sufficient. That is, the data bus is composed of eight lines, and 256 values can be transmitted through these lines. The address of 65536 can be traced by the 16-bit address bus which is common in this system. Today, complex systems require 16 or 32 bits for the data bus. In order to save pins in the components, the data bus and the address bus can be integrated in a multiplex system, ie the addresses and data are transmitted staggered in time and use the same conductor. For data that does not need to be transmitted too quickly (eg error memory data), a serial interface with one data line is used.
[0035]
EOL Programming Many vehicle variants that require various control programs and data sets require a way to reduce the type of control required by the vehicle manufacturer. To this end, the complete memory area of the flash EPROM with the program and the variant-specific data set can be programmed at the end of vehicle production (EOL, End of Line Programming). Also, a number of data variants (e.g., transmission variants) can be stored in memory, which are then selected by coding at the line end. This encoding is stored in the EEPROM.
[0036]
According to the invention, a system for controlling the driving progress in a vehicle, in particular, is obtained with the hardware of this type shown in FIG. 1, in which case a first control unit and a second control unit are provided. The control units are connected to one another and exchange information via this connection. In this case, at least the second control unit has a register R, in which information exchanged and / or information to be exchanged is stored. In that case, the first control unit can be, for example, a microcontroller, and the second control unit can be, for example, one or more output stage circuits (ICs) in a block IC.
[0037]
Preferably, the second control unit IC or its registers are simulated in the first control unit, the microcontroller. This is only symbolically indicated by the ICMC. This is because the resources that exist when simulating and the hardware components of the microcontroller can be accessed. The first control unit exchanges information with the simulated second control unit ICMC, in which case the exchanged information is transmitted from the simulated second control unit to the second control unit IC. , The information to be exchanged is transmitted via the connection V from the second control unit to the simulated second control unit ICMC.
[0038]
In that case, the connection V can be formed both as wiring and wirelessly, which means, for example, that SPI, CAN or, for example, a wireless bus can be used for that purpose. Therefore, the use of connections should not be considered limiting in the spirit of the invention.
[0039]
In the new concept, the output stage IC is virtually simulated in the controller. That is, information is taken out of the register at regular intervals via the microcontroller or the connection lead V between the controller and the IC, and the register value 1: 1 is stored in the RAM of the controller.
[0040]
When the information detected in these ICs must be accessed inside the use of information, a value stored in the RAM in advance is accessed instead of via a low-speed controller-hardware connection.
[0041]
The same applies for values that need to be transmitted to the IC. Use writes a value to a virtual register in RAM. In that case, this value is periodically transmitted to the hardware IC in the background.
[0042]
By simulating the module in RAM, the information on the hardware IC can be accessed very quickly. Furthermore, the information exchange can take place periodically in the background or at idle time of the controller. With periodic communication in the background, the controller load can be adjusted in a predictable manner and optimized accordingly.
[0043]
Similarly, instead of the output stage circuit IC, a monitoring module or an integrated bidirectionally connected sensor device can be processed as the second control unit.
[0044]
FIG. 2 shows another special form of hardware in a block circuit diagram with entries.

Claims

In particular, a drive progress control system for a vehicle, in which a first control unit and a second control unit are provided, said control units being connected to each other and exchanging information via said connection In this case, at least the second control unit has a register, and the exchanged information and / or the information to be exchanged is stored in the register.
The second control unit or the register is simulated within the first control unit, the first control unit exchanging information with the simulated second control unit, wherein the The information exchanged is from the simulated second control unit to the second control unit and the information to be exchanged is from the second control unit to the simulated second control unit via the connection. Transmitted
A drive progress control system, characterized in that:

The system of claim 1, wherein the registers of the second control unit are simulated as virtual registers in a volatile memory of the first control unit.

The system of claim 1, wherein the connection is made wirelessly.

The system of claim 1, wherein the connection is formed by wiring.

The system of claim 1, wherein the entire second control unit having the register is virtually simulated within the first control unit.