DE10119225A1 - Ansteuerungsvorrichtung für eine elektrische Last und Verfahren zu dessen Verwendung - Google Patents
Ansteuerungsvorrichtung für eine elektrische Last und Verfahren zu dessen VerwendungInfo
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Abstract
Bei einer Ansteuervorrichtung (1) wird für eine elektrische Last im Falle einer Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel ein Ausgangs-FET (41), wenn dieser auf einer Seite mit höherem Potential als eine Last (5) verschaltet ist, an seinem Gate mit einer oberhalb einer Batteriespannung (VB) befindlichen verstärkten Spannung (VCP) in Reaktion auf ein Steuersignal versorgt, das aus zwei Steuersignalen (Aa, Ba) durch ein Umschaltsignal (Ca) ausgewählt wird. Im Falle einer Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel wird der FET (41), wenn er auf einer Seite mit geringerem Potential verschaltet ist, als die Last (5), an seinem Gate mit der Spannung (VB) in Reaktion auf das ausgewählte Signal versorgt. Diese Fälle werden in Reaktion auf ein Signal (Fa) umgeschaltet, welches den Bitwert in den Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten anzeigt, die im voraus in einem nichtflüchtigen Speicher (11) gespeichert sind.
Description
Die Erfindung betrifft eine Ansteuerungsvorrichtung für
eine elektrische Last für die Zufuhr eines
Ansteuerungsstroms zu einer elektrischen Last in Reaktion
auf ein von einem Mikrocomputer zugeführten Steuersignal
und insbesondere eine Ansteuerungsvorrichtung für eine
elektrische Last zum Umschalten der Ausgabebetriebsart
des Ansteuerungsstroms an die elektrische Last zwischen
einer Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel und einer
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel.
Eine elektronische Fahrzeugsteuereinheit wie etwa eine
Motorsteuereinheit oder eine an einem Fahrzeug
angebrachte Getriebesteuereinheit steuert ein Objekt
durch die Ansteuerung einer Vielzahl von elektrischen
Lasten wie etwa Relays oder Spulen gemäß dem
Betriebszustand des Fahrzeugs. Die
Ansteuerungsbetriebsart für die Zufuhr von
Ansteuerungsströmen an die elektrischen Lasten ist jedoch
gemäß der Art oder Anwendung der elektrischen Lasten
verschieden und verwendet entweder eine
Ansteuerungsbetriebsart mit hohem Pegel oder eine
Ansteuerungsbetriebsart mit niedrigem Pegel.
Bei der Ansteuerungsbetriebsart mit hohem Pegel ist
genauer die elektrische Last an ihrem einen Ende mit der
Niederpotentialseite (d. h. in einem Fahrzeug allgemein
das Massepotential oder das Potential des negativen
Anschlusses einer Speicherbatterie) einer
Lastenergieversorgungsquelle und an ihrem anderen Ende
mit der elektronischen Steuereinheit verbunden, so dass
der Ansteuerungsstrom an die elektrische Last von der
Seite der elektronischen Steuereinheit zufließt. Bei der
Ansteuerungsbetriebsart mit niedrigem Pegel wird
andererseits die elektrische Last mit ihrem einen Ende
mit der Hochpotentialseite (d. h. im Fahrzeug allgemein
die Batteriespannung oder das Potential des positiven
Anschlusses der Batterie) einer Lastenergieversorgung und
an ihrem anderen Ende mit der elektronischen
Steuereinheit verbunden, so dass der Ansteuerungsstrom
von der elektrischen Last in die Seite der elektrischen
Steuereinheit hineinfließt.
Gemäß beispielsweise der US-Patentschrift 5 828 247 wird
eine integrierte Schaltung (IC) für die elektrische
Lastansteuerung vorgeschlagen, welche durch ein Programm
zum Umschalten der Ausgabebetriebsart eines
Ansteuerungsstroms an die elektrische Last zwischen einer
Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel und einer
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel befähigt ist.
Diese Ansteuerungsvorrichtung für eine elektrische Last
ist mit einem N-Kanal-MOSFET als Ausgabetransistor für
die Zufuhr des Ansteuerungsstroms an die elektrische Last
versehen.
Dabei ist die Ansteuerungsschaltung für die elektrische
Last mit einem flüchtigen Register zur Speicherung von
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten versehen, welche die
durch den IC zu verwendende Ausgabebetriebsart angeben.
Bei jedem Anschaltvorgang für den Beginn der
Betriebsleistungszufuhr werden die
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten von außen eingegeben
und in dem Register gespeichert, so dass die
Ausgabebetriebsart entweder auf die Ausgabebetriebsart
mit hohem Pegel oder die Ausgabebetriebsart mit niedrigem
Pegel gemäß den in dem Register gespeicherten Daten
eingestellt werden können.
Wenn die vorstehend angeführte Ansteuerungsvorrichtung
für die elektrische Last zusammen mit einem Mikrocomputer
auf einer elektronischen Steuereinheit angebracht ist,
wodurch die Energiezufuhr für die elektrische Last gemäß
einem von dem Mikrocomputer zugeführten Steuersignal
gesteuert wird, dann gibt der Mikrocomputer die
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten an die
Ansteuerungsvorrichtung für die elektrische Last bei
jedem Anschaltvorgang aus, wodurch die Ausgabebetriebsart
für die Ansteuerungsvorrichtung der elektrischen Last
fixiert wird.
Dabei entsteht jedoch kein Problem für die Zeitdauer,
während der Mikrocomputer normal arbeitet. Wenn die zu
versorgende elektrische Last eine zur Steuerung des
Motors zu verwendende ist, wie etwa die Zündeinrichtung
für das Zünden des Luft-Brennstoff-Gemischs im Motor,
entsteht jedoch das nachstehend beschriebene Problem.
Zunächst muss allgemein die zur Steuerung des
Fahrzeugmotors zu verwendende elektrische Last einer
Sicherungssteuerung unterzogen werden. Bei dieser
Steuerung wird die elektrische Last gemäß einem von einer
von dem Mikrocomputer verschiedenen
Sicherungssteuerungsschaltung ausgegebenen
Sicherungssteuerungssignal versorgt, wenn der
Mikrocomputer nicht normal arbeitet, d. h. wenn zum
Motorstartzeitpunkt dem Mikrocomputer keine stabile
Betriebsspannung zugeführt werden kann, weil etwa die
Batteriespannung abfällt oder wenn der Mikrocomputer
fälschlicherweise Programme ausführt.
Bei dieser Ansteuerungsvorrichtung für die elektrische
Last kann die Ausgabebetriebsart nicht sauber auf eine
Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel oder eine
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel eingestellt
werden, bis der Mikrocomputer normal arbeitet, so dass
die Sicherungssteuerung nicht ausgeführt werden kann.
Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Ansteuerungsvorrichtung für eine
elektrische Last bereitzustellen, welche zuverlässig eine
Sicherungssteuerung einer elektrischen Last ausführen
kann, selbst wenn eine externe Schaltung wie etwa ein
Mikrocomputer nicht normal arbeitet, obwohl die
Betriebsart eines Ansteuerungsstroms an die elektrische
Last zufällig auf entweder eine Betriebsart mit hohem
Pegel oder niedrigem Pegel eingestellt sein kann.
Zur näheren Beschreibung kann die erfindungsgemäße
Ansteuerungsvorrichtung für die elektrische Last auf die
nachstehend angeführten Arten (1) bis (3) verwendet
werden.
- 1. Eine logische Steuersignalumschaltungsschaltung ist außerhalb des IC bereitgestellt.
Genauer empfängt diese logische Schaltung von außen: zwei
Steuersignale A und B, wobei das erste A und das zweite B
die Versorgung und Nichtversorgung einer elektrischen
Last anweisen; sowie ein Umschaltsignal C, welches
dasjenige der beiden Steuersignale A und B angibt, das
tatsächlich für die Versorgungssteuerung der elektrischen
Last verwendet werden soll, und sie führt das erste
Steuersignal A als praktisch verwendetes Steuersignal an
die Eingabeeinrichtung des IC zu, wenn das Umschaltsignal
C den die Verwendung des ersten Steuersignals A
anzeigenden logischen Pegel aufweist, oder führt das
zweite Steuersignal B als praktisch verwendetes
Steuersignal an die Eingabeeinrichtung des ICs zu, wenn
das Umschaltsignal C den die Verwendung des zweiten
Steuersignals B anzeigenden logischen Pegel aufweist.
- 1. Darüber hinaus ist die elektronische Steuereinheit, auf der der IC angebracht ist, mit einer Sicherungssteuerungsschaltung versehen.
Genauer überprüft diese Sicherungssteuerungsschaltung, ob
der Mikrocomputer normal arbeitet oder nicht und gibt das
Umschaltsignal C mit dem die Verwendung des ersten
Steuersignals A anzeigenden logischen Pegel aus, wenn
bestimmt wurde, dass der Mikrocomputer normal arbeitet,
oder gibt das Umschaltsignal C mit dem die Verwendung des
zweiten Steuersignals B anzeigenden logischen Pegel aus,
wenn bestimmt wurde, dass der Mikrocomputer nicht normal
arbeitet, und sie gibt ferner ein
Sicherungssteuerungssignal aus, das die Versorgung und
Nichtversorgung der elektrischen Last anstelle des
Mikrocomputers anweist.
- 1. Das von dem Mikrocomputer ausgegebene Steuersignal wird als erstes Steuersignal A in die logische Schaltung von (1) eingegeben; das von der Sicherungssteuerungsschaltung von (2) ausgegebene Sicherungssteuerungssignal wird als das zweite Steuersignal B in die logische Schaltung von (1) eingegeben; und das von der Sicherungssteuerungsschaltung von (2) ausgegebene Umschaltsignal C wird in die logische Schaltung von (1) eingegeben.
Wenn der Mikrocomputer normal arbeitet, wird somit sein
Steuersignal in die Eingabeeinrichtung des ICs
eingegeben, so dass die elektrische Last durch den IC
gemäß dem von dem Mikrocomputer zugeführten Steuersignal
mit dem Ansteuerungsstrom versorgt wird. Wenn der
Mikrocomputer nicht normal arbeitet, so wird andererseits
das von der Sicherungssteuerungsschaltung von (2)
ausgegebene Sicherungssteuerungssignal der
Eingabeeinrichtung des ICs zugeführt, so dass die
elektrische Last mit dem Ansteuerungsstrom durch den IC
gemäß dem von der Sicherungssteuerungsschaltung
zugeführten Sicherungssteuerungssignal versorgt wird.
Daher ist ein Ausführen der Versorgungssteuerung der
elektrischen Last durch den Mikrocomputer und die
Sicherungssteuerung der elektrischen Last für den Fall
möglich, dass der Mikrocomputer nicht normal arbeitet.
Die vorstehend angeführte Aufgabe, sowie die Merkmale und
Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehend
angeführten näheren Beschreibung unter Bezugnahme auf die
beiliegende Zeichnung weiter ersichtlich. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ansteuerungsvorrichtung
für eine elektrische Last gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild einer Auswahlschaltung und einer
Ausgabeschaltung bei der Ansteuerungsvorrichtung für die
elektrische Last unter der Bedingung, dass die
Ausgangsschaltung in einer Ausgabebetriebsart mit hohem
Pegel aktiviert ist; und
Fig. 3 ein Schaltbild der Auswahlschaltung und der
Ausgangsschaltung bei der Ansteuerungsvorrichtung für die
elektrische Last unter der Bedingung, dass die
Ausgangsschaltung in einer Betriebsart mit niedrigem
Pegel aktiviert ist.
Gemäß Fig. 1 ist eine integrierte Schaltung (IC) 1 für
die Ansteuerung einer elektrischen Last zusammen mit
einem Mikrocomputer 3 unter einer
Sicherungssteuerungsschaltung 4 zur Überprüfung, ob der
Mikrocomputer 3 normal arbeitet oder nicht, auf einer
elektronischen Fahrzeugsteuerungseinheit zur Steuerung
von beispielsweise dem Motor oder dem Getriebe eines
Fahrzeugs angebracht. Gemäß den individuell von dem
Mikrocomputer 3 und der Sicherungssteuerungsschaltung 4
ausgegebenen Signalen führt die Ansteuerungsvorrichtung 1
den Ansteuerungsstrom an individuelle elektrische Lasten
5a bis 5e wie etwa Relays oder Spulen zu. Die
Ansteuerungsschaltung 1 ist mit fünf Ausgangsschaltungen
7a bis 7e versehen, welche alle denselben Aufbau für die
Zufuhr des Ansteuerungsstroms an die individuellen Lasten
5a bis 5e in den beiden Ausgabebetriebsarten mit hohem
und niedrigem Pegel aufweisen.
Es wird angenommen, dass es fünf durch diese
Ansteuerungsvorrichtung 1 anzusteuernden Lasten sind. Bei
der Beschreibung von Fig. 1 und nachfolgend zeigen die
den Bezugszeichen der Lasten und der verschiedenen
Signale beigefügten Anhängsel "a" bis "e", welcher der
Ausgangsschaltungen 7a bis 7e sie entsprechen. Bei der
nachstehenden Beschreibung sind darüber hinaus die Lasten
und die verschiedenen Signale von den Anhängsel "a" bis
"e" befreit, sofern sie nicht für die Ausgangsschaltungen
7a bis 7e unterschieden sind.
Die Ansteuerungsschaltung 1 für eine elektrische Last ist
versehen mit: einer Ladungspumpenschaltung 9 zur
Verstärkung einer Batteriespannung VB (d. h. einer der
hochpegeligen Seite einer Lastenergieversorgungsquelle
entsprechende Spannung und durch die Spannung am
positiven Anschluss der Batterie spezifiziert) auf etwa
die doppelte Spannung und für die Zufuhr der verstärkten
Spannung VCP an die individuellen Ausgangsschaltungen 7a
bis 7e; ein nichtflüchtiger EEPROM 11 (nichtflüchtiger
Speicher) zum Speichern der
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten, welche die durch die
individuellen Ausgangsschaltungen 7a bis 7e
einzunehmenden Ausgabebetriebsarten anzeigen; sowie eine
Auswahlschaltung 13 für die Aktivierung der individuellen
Ausgangsschaltungen 7a bis 7e in den
Ausgabebetriebsarten, welche durch die
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten in dem EEPROM 11
angezeigt sind.
Die in dem EEPROM 11 zu speichernden
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten sind 5-Bit breite
Daten, welche aus individuellen Bits zusammengesetzt
sind, die den Ausgangsschaltungen 7a bis 7e individuell
entsprechen. Der Bitwert "1" zeigt eine
Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel an, wohingegen der
Bitwert "0" eine Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel
anzeigt.
Die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten sind im voraus in
dem EEPROM 11 gespeichert, wie es durch den Pfeil Y1
angezeigt ist, bevor die Ansteuerungsvorrichtung 1 in der
elektronischen Steuerungseinheit angebracht wird. Durch
das Anbringen der Ansteuerungsvorrichtung 1 in der
elektronischen Steuereinheit, so dass diese mit der
Betriebsspannung (beispielsweise 5 V) versorgt wird,
werden darüber hinaus die Signale der individuellen Bits
der Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten, wie sie in dem
EEPROM 11 gespeichert sind, der Auswahlschaltung 13 als
Ausgabebetriebsarteinstellungssignale Fa bis Fe
entsprechend den individuellen Ausgangsschaltungen 7a bis
7e zugeführt. Auf der Basis von ersten Steuersignalen Aa
bis Ae, zweiten Steuersignalen Ba bis Be und
Umschaltsignalen Ca bis Ce gibt andererseits die
Auswahlschaltung 13 erste Ansteuerungsbefehlssignale Da
bis De für die Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel und
zweite Ansteuerungsbefehlssignale Ea bis Ee für die
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel an die
individuellen Ausgangsschaltungen 7a bis 7e aus.
Die ersten Steuersignale Aa bis Ae und die zweiten
Steuersignale Ba bis Be sind Signale zum Anweisen der
Versorgung und Nichtversorgung der Lasten 5, und die
Umschaltsignale Ca bis Ce sind Signale zum Angeben,
welche von den ersten Steuersignalen A und den zweiten
Steuersignalen B tatsächlich für die Versorgungssteuerung
der Lasten 5 zu verwenden ist. Darüber hinaus sind die
individuellen Steuersignale A oder B hochpegel
aktivierend, so dass sie die Lasten 5 anschalten, wenn
sie den hohen Pegel aufweisen. Andererseits nehmen die
Umschaltsignale C derartige logische Pegel an, dass der
hohe Pegel die Verwendung der ersten Steuersignale A
anzeigt, wohingegen der niedrige Pegel die Verwendung der
zweiten Steuersignale B anzeigt.
Die Auswahlschaltung 13 wird nachstehend genauer
bezüglich dem Fall der Ausgabe des ersten
Ansteuerungsbefehlssignals Da und des zweiten
Ansteuerungsbefehlssignals Ea an die Ausgangsschaltung 7a
beschrieben. Gemäß den Fig. 2 und 3 ist die
Auswahlschaltung 13 mit UND-Gattern 15, 16, 18, 19 und
einem ODER-Gatter 17 versehen. Das UND-Gatter 15 empfängt
das erste Steuersignal Aa und das Umschaltsignal Ca, die
von außerhalb der Ansteuerungsvorrichtung 1 zugeführt
werden, und gibt ein UND-Signal aus den beiden Signalen
Aa und Ca aus. Das UND-Gatter 16 gibt das zweite
Steuersignal Ba und das Umschaltsignal Ca ein, die von
außerhalb der Ansteuerungsvorrichtung 1 zugeführt werden,
und gibt ein UND-Signal des Signals, das aus dem
Umschaltsignal Ca logisch invertiert wurde, und das
zweite Steuersignal Ba aus. Das ODER-Gatter 17 gibt ein
ODER-Signal des Ausgangssignals des UND-Gatters 15 und
des Ausgangssignals des UND-Gatters 16 aus. Das UND-
Gatter 18 gibt das Ausgabesignal des ODER-Gatters 17 und
das Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa von dem
EEPROM 11 ein, und gibt ein UND-Signal der beiden Signale
als das erste Ansteuerungsbefehlssignal Da an die
Ausgangsschaltung 7a aus. Das UND-Gatter 19 empfängt das
Ausgabesignal des ODER-Gatters 17 und das
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa von dem EEPROM 11
und gibt ein UND-Signal des Signals, das aus dem
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa logisch
invertiert wurde, und des Ausgabesignals des ODER-Gatters
17 als zweites Ansteuerungsbefehlssignal Ea an die
Ausgangsschaltung 7a aus.
Das erste Ansteuerungsbefehlssignal Da und das zweite
Ansteuerungsbefehlssignal Ea sind gemäß ihrer Ausgabe aus
der Auswahlschaltung 13 an die Auswahlschaltung 7a in der
nachstehenden Tabelle durchnumeriert. In der Tabelle
bezeichnet der Buchstabe "L" den hohen Pegel und der
Buchstabe "H" den niedrigen Pegel an.
Genauer wird bei Fall <1<, bei dem das
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa von dem EEPROM 11
auf dem die Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel
anzeigenden hohem Pegel ("1") liegt, das von dem UND-
Gatter 19 an die Ausgangsschaltung 7a ausgegebene zweite
Ansteuerungsbefehlssignal Ea auf den niedrigen Pegel
eingestellt. Aber das von dem UND-Gatter 18 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene erste
Ansteuerungsbefehlssignal Da nimmt denselben logischen
Pegel an, wie der des von dem ODER-Gatter 17 an die UND-
Gatter 18 und 19 zugeführte Signal. Daher nimmt das erste
Ansteuerungsbefehlssignal Da an die Ausgangsschaltung 7a
denselben logischen Pegel wie den des ersten
Steuersignals Aa an, wenn das Umschaltsignal Ca auf hohem
Pegel liegt, und nimmt denselben logischen Pegel wie den
des zweiten Steuersignals Ba an, wenn das Umschaltsignal
Ca auf niedrigem Pegel liegt. Dies ist so, weil das erste
Steuersignal Aa von außen von dem ODER-Gatter 17 an die
UND-Gatter 18 und 19 zugeführt wird, falls das
Umschaltsignal Ca auf hohem Pegel liegt, wohingegen das
zweite Steuersignal Ba von außen von dem ODER-Gatter 17
an die UND-Gatter 18 und 19 zugeführt wird, falls das
Umschaltsignal Ca auf niedrigem Pegel liegt.
Bei dem Fall <2<, bei dem das
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa von dem EEPROM 11
auf dem die Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel
anzeigenden niedrigem Pegel ("0") liegt, wird
andererseits das von dem UND-Gatter 18 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene erste
Ansteuerungsbefehlssignal Da auf den niedrigen Pegel
eingestellt. Das von dem UND-Gatter 19 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene zweite
Ansteuerungsbefehlssignal Ea nimmt denselben logischen
Pegel wie den des von dem ODER-Gatter 17 an die UND-
Gatter 18 und 19 zugeführte Signal an. Daher nimmt das
zweite Ansteuerungsbefehlssignal Ea an die
Ausgangsschaltung 7a denselben logischen Pegel an, wie
den des ersten Steuersignals Aa, wenn das Umschaltsignal
Ca auf hohem Pegel liegt, und nimmt denselben logischen
Pegel wie den des zweiten Steuersignals Ba an, wenn das
Umschaltsignal Ca auf niedrigem Pegel liegt.
Hinsichtlich der verbleibenden Ausgangsschaltungen 7b bis
7e ist die Auswahlschaltung 13 auf dieselbe Weise
aufgebaut, obwohl dies nicht gezeigt ist, wobei jede aus
den UND-Gattern 15, 16, 18, 19 und dem ODER-Gatter 17
gemäß vorstehender Beschreibung zusammengesetzt ist.
Darüber hinaus gibt die Auswahlschaltung 13 die ersten
Ansteuerungsbefehlssignale Db bis De und die zweiten
Ansteuerungsbefehlssignale Eb bis Ee auf dieselbe Weise,
wie bei den Fällen <1< und <2< aus der Tabelle, an die
won der Ausgangsschaltung 7e verschiedenen individuellen
Ausgangsschaltungen 7b bis 7e aus.
Gemäß Fig. 1 ist andererseits die
Ansteuerungsvorrichtung 1 für die elektrische Last mit
einem Satz aus einem hochpotentialseitigen
Ausgangsanschluss 20 und einem niederpotentialseitigen
Ausgangsanschluss 22 für jeden der Ausgangsschaltungen 7a
bis 7e versehen.
Wenn die Last 5a auf der Hochpotentialseite durch die
Ausgangsschaltung 7a anzusteuern ist, ist beispielsweise
die negative (-) Anschlussseite der Last 5a mit dem
Massepotential (d. h. das der Niederpotentialseite der
Lastenergieversorgungsquelle entsprechende Potential,
genauer das Potential des negativen Anschlusses der
Batterie) verbunden, wie es beispielhaft in Fig. 1
wiedergegeben ist. Die positive (+) Anschlussseite der
Last 5a ist mit der der Ausgangsschaltung 7a
entsprechenden Niederpotentialseite des
Ausgangsanschlusses 22 verbunden, und der der
Ausgangsschaltung 7a entsprechende hochpotentialseitige
Ausgangsanschluss 20 ist mit der Batteriespannung VB
verbunden. Dabei fließt der Ansteuerungsstrom von dem der
Ausgangsschaltung 7a entsprechenden
niederpotentialseitigen Ausgangsanschluss 22 zu der Last
5a.
Wenn die Last 5e auf der Niederpotentialseite durch die
Ausgangsschaltung 7e anzusteuern ist, wird andererseits
die positive Anschlussseite der Last 5e mit der
Batteriespannung VB verbunden, wohingegen die negative
Anschlussseite der Last 5e mit dem der Ausgangsschaltung
7e entsprechenden Hochpotentialseite des
Ausgangsanschlusses 20 verbunden ist. Die der
Ausgangsschaltung 7e entsprechende Niederpotentialseite
des Ausgangsanschlusses 22 ist mit Massepotential
verbunden. Dabei fließt der Ansteuerungsstrom von der
Last 5e zu der der Ausgangsschaltung 7e entsprechenden
Hochpotentialseite 20 des Ausgangsanschlusses.
Hierbei geben die externen Verbindungszustände dieser
Ansteuerungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1 für eine
elektrische Last beispielhaft den Fall wieder, bei dem
die drei Lasten 5a bis 5c individuell auf der
Hochpotentialseite durch die Ausgangsschaltungen 7a bis
7c angesteuert werden, und die verbleibenden beiden
Lasten 5d und 5e auf der Niederpotentialseite durch die
Ausgangsschaltungen 7d und 7e individuell angesteuert
werden.
Gemäß den Fig. 2 und 3 ist die Ausgangsschaltung 7a
mit einem PNP-Transistor 21, einem PNP-Transistor 23,
einem Widerstand 25, einem N-Kanal MOSFET 27 sowie einer
Diode 29 versehen. Der PNP-Transistor 21 weist eine mit
der verstärkten Spannung VCP versorgte Emitterelektrode
auf, die von der Ladungspumpenschaltung 9 ausgegeben
wird. Seine Basis- und Kollektorelektrode sind
miteinander verbunden. Der PNP-Transistor 23 umfasst eine
Emitterelektrode und eine Basiselektrode, die mit der
Emitterelektrode bzw. der Basiselektrode des PNP-
Transistors 21 verbunden sind, so dass zusammen mit dem
PNP-Transistor 21 eine Stromspiegelschaltung ausgebildet
wird. Der Widerstand 25 ist an einem Ende mit der
Kollektorelektrode des PNP-Transistors 21 verbunden. Der
N-Kanal MOSFET 27 weist eine mit dem anderen Ende des
Widerstands 25 verbundene Drain-Elektrode auf, eine mit
dem Massepotential verbundene Source-Elektrode, sowie
eine mit dem ersten Ansteuerungsbefehlssignal Da von der
Auswahlschaltung 13 versorgte Gate-Elektrode. Die Anode
der Diode 29 ist mit der Kollektorelektrode des PNP-
Transistors 23 verbunden.
Die Ausgangsschaltung 7a ist zudem mit einem PNP-
Transistor 31, einem PNP-Transistor 33, einem Widerstand
35, einem N-Kanal MOSFET 37 und einer Diode 39 versehen.
Der PNP-Transistor 31 weist eine mit der Batteriespannung
VB versorgte Emitterelektrode auf. Sein Basis- und
Kollektoranschluss sind miteinander verbunden. Der
Emitteranschluss und der Basisanschluss des PNP-
Transistors 33 sind mit dem Emitteranschluss bzw. der
Basisanschluss des PNP-Transistors 31 verbunden, damit
zusammen mit dem PNP-Transistor 31 eine
Stromspiegelschaltung ausgebildet wird. Der Widerstand 35
ist an einem Ende mit dem Kollektoranschluss des PNP-
Transistors 31 verbunden. Der N-Kanal MOSFET 37 weist
einen mit dem anderen Ende des Widerstands 35 verbundenen
Drain-Anschluss auf, einen mit dem Massepotential
verbundenen Source-Anschluss sowie einen mit dem zweiten
Ansteuerungsbefehlssignal Ea von der Auswahlschaltung 13
versorgten Gate-Anschluss. Die Anode der Diode 39 ist mit
dem Kollektoranschluss des PNP-Transistors 33 verbunden,
und die Kathode ist mit der Kathode der Diode 29
zusammengeschaltet.
Die Ausgangsschaltung 7a ist ferner mit einem N-
Kanal-MOSFET 41, einem Gateschutzwiderstand 43, einer
Zenerdiode 45 sowie einer Diode 47 versehen. Der Drain-
Anschluss des N-Kanalleistungs-MOSFET 41 ist mit der
Hochpotentialseite 20 des Ausgangsanschlusses gemäß der
Ausgangsschaltung 71 verbunden, und der Source-Anschluss
ist mit der Niederpotentialseite 22 des
Ausgangsanschlusses gemäß der Ausgangsschaltung 7a
verbunden, so dass er als Ausgangstransistor arbeitet.
Der Gateschutzwiderstand 43 ist zwischen den Kathoden der
beiden Dioden 29 und 39 und dem Gate-Anschluss des FET 41
verbunden. Die Kathode der Zenerdiode 45 ist mit dem
Gate-Anschluss des FET 41 verbunden. Die Anode der Diode
47 ist mit der Anode der Zenerdiode 45 verbunden, und die
Kathode ist mit dem Source-Anschluss des FET 41
verbunden. Die Zenerdiode 45 ist zur Verhinderung des
Anlegens einer Überspannung an den Gate-Anschluss des FET
41 bereitgestellt. Die Diode 47 ist bereitgestellt, damit
das Anlegen einer Sperrspannung zwischen Gate-Anschluss
und Source-Anschluss des FET 41 verhindert wird.
Bei der derart aufgebauten Ausgangsschaltung 7a ist der
Drain-Anschluss des FET 41 durch die Hochpotentialseite
20 des Ausgangsanschlusses mit der Batteriespannung VB
gemäß Fig. 2 verbunden, und der Source-Anschluss des FET
41 ist durch die Niederpotentialseite 22 des
Ausgangsanschlusses mit der positiven Anschlussseite der
Last verbunden, die an ihrer negativen Anschlussseite mit
dem Massepotential verbunden ist, wenn die Last 5 an
ihrer Hochpotentialseite angesteuert wird (d. h. wenn von
der Ausgabebetriebsart mit hohem Potential Verwendung
gemacht wird). Das bedeutet, dass die beiden
Ausgangsanschlüsse 20 und 22 gemäß der Ausgangsschaltung
7a in dem Stromzuführungspfad zu der Last 5 in Reihe mit
der Seite mit einem höheren Potential verbunden sind als
die Last. Somit arbeitet der FET 41 in diesem
Verschaltungszustand als
Hochpotentialansteuerungseinrichtung.
Dabei nimmt das der Ausgangsschaltung 7a entsprechende
Bit in den im voraus in dem EEPROM 11 gespeicherten
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten den Wert "1" an, was
die Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel anzeigt.
Demzufolge nimmt das von dem EEPROM 11 an die
Auswahlschaltung 13 zugeführte
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa der
Ausgangsschaltung 7a den hohen Pegel an.
Daraufhin liegt das von der Auswahlschaltung 13 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene zweite
Ansteuerungsbefehlssignal Ea auf niedrigem Pegel. Das von
der Auswahlschaltung 13 an die Ausgangsschaltung 7a
ausgegebene erste Ansteuerungsbefehlssignal Da nimmt
jedoch denselben logischen Pegel wie den des ersten
Steuersignals Aa an, falls das von außen zugeführte
Umschaltsignal auf hohem Pegel liegt, und es nimmt
denselben logischen Pegel wie den des zweiten
Steuersignal Ba an, falls das Umschaltsignal Ca auf
niedrigem Pegel liegt.
Bei der Ausgangsschaltung 7a wird daher der FET 37
ausgeschaltet, aber der FET 27 reagiert auf das erste
Steuersignal Aa oder das zweite Steuersignal Ba, die von
außen der Ansteuerungsvorrichtung 1 zugeführt werden, so
dass er angeschaltet wird, wenn dieses Steuersignal auf
hohem Pegel liegt. Wenn der FET 27 angeschaltet ist,
werden darüber hinaus die beiden die
Stromspiegelschaltung ausbildenden Transistoren 21 und 23
angeschaltet, und die verstärkte Spannung VCP von der
Ladungspumpenschaltung 9 wird von dem Kollektoranschluss
des Transistors 23 dem Gate-Anschluss des FET 41 durch
die Diode 29 und den Widerstand 43 zugeführt, so dass der
FET 41 angeschaltet wird.
Falls das von außen zugeführte Umschaltsignal Ca auf
hohem Pegel liegt, genauer gesagt, wenn das ebenfalls von
außen zugeführte erste Steuersignal Aa den hohen Pegel
annimmt, wird der auf höherem Potential als die Last 5
verbundene Gate-Anschluss des FET 41 mit der gegenüber
der Batteriespannung VB etwa doppelt so hohen verstärkten
Spannung VCP versorgt, so dass der FET 41 angeschaltet
wird. Wenn der FET 41 angeschaltet ist, fließt darüber
hinaus die Ansteuerungsschaltung an die Last 5 durch die
Niederpotentialseite 22 des Ausgangsanschlusses. Falls
das von außen zugeführte Umschaltsignal Ca auf niedrigem
Pegel liegt, wird andererseits der Gate-Anschluss des FET
41 mit der verstärkten Spannung VCP versorgt, so dass der
FET 41 angeschaltet wird, wenn das ebenfalls von außen
zugeführte zweite Steuersignal Be den hohen Pegel
annimmt. Sodann fließt der Ansteuerungsstrom von dem
Source-Anschluss des FET 41 an die Last 5 durch die
Niederpotentialseite 22 des Ausgangsanschlusses.
Wenn die Last 5 mit niedrigem Pegel angesteuert wird
(d. h. wenn dasselbe in der Ausgabebetriebsart mit
niedrigem Potential verwendet wird), wird bei der
Ausgangsschaltung 7a andererseits der Drain-Anschluss des
FET 41 durch die Hochpotentialseite 20 des
Ausgangsanschlusses mit der negativen Anschlussseite der
Last 5 verbunden, die an ihrer positiven Anschlussseite
mit der Batteriespannung VB verbunden ist, wie es in
Fig. 3 gezeigt ist. Der Source-Anschluss des FET 41 ist
durch die Niederpotentialseite 22 des Ausgangsanschlusses
mit Massepotential verbunden. Dies bedeutet, dass die
beiden Ausgangsanschlüsse 20 und 22 gemäß der
Ausgangsschaltung 7a in Reihe mit einer
Niederpotentialseite gegenüber der Last 5 in dem
Stromzuführungspfad zu der Last 5 verbunden sind. Der FET
41 arbeitet in diesem Verschaltungszustand als
Niederpotentialansteuerungseinrichtung.
Zunächst weist dabei das der Ausgangsschaltung 7a
entsprechende Bit in den im voraus in dem EEPROM 11
gespeicherten Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten den
Wert "0" auf, was die Ausgabebetriebsart mit niederem
Potential anzeigt. Demzufolge nimmt das von dem EEPROM 11
an die Auswahlschaltung 13 zugeführte
Ausgabebetriebsarteinstellungssignal Fa der
Ausgangsschaltung 7a den niedrigen Pegel an.
Sodann wird das von der Auswahlschaltung 13 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene erste
Ansteuerungsbefehlssignal Da auf niedrigem Pegel
eingestellt, aber das von der Auswahlschaltung 13 an die
Ausgangsschaltung 7a ausgegebene zweite
Ansteuerungsbefehlssignal Ea nimmt denselben logischen
Pegel an, wie den des ersten Steuersignals Aa, falls das
von außen zugeführte Umschaltsignal Ca auf hohem Pegel
liegt, und es nimmt denselben logischen Pegel an, wie den
des zweiten Steuersignals Ba, falls das Umschaltsignal Ca
auf niedrigem Pegel liegt.
Bei der Ausgangsschaltung 7a wird daher der FET 27
ausgeschaltet, aber der FET 37 reagiert auf das erste
Steuersignal Aa oder das zweite Steuersignal Ba, wie es
von außerhalb der Ansteuerungsvorrichtung 1 zugeführt
wird, so dass er angeschaltet wird, wenn dieses
Steuersignal auf hohem Pegel liegt. Wenn der FET 37
angeschaltet ist, werden die beiden die
Stromspiegelschaltung bildenden Transistoren 31 und 33
angeschaltet, und die Batteriespannung VB wird von dem
Kollektoranschluss des Transistors 33 dem Gate-Anschluss
des FET 41 durch die Diode 39 und den Widerstand 43
zugeführt, so dass der FET 41 angeschaltet wird.
Falls das von außen zugeführte Umschaltsignal Ca auf
hohem Pegel liegt, genauer gesagt, wenn das ebenfalls von
außen zugeführte erste Steuersignal Aa den hohen Pegel
annimmt, wird der gegenüber der Last 5 auf
Niederpotentialseite verbundene Gate-Anschluss des FET 41
mit der Batteriespannung VB versorgt, so dass der FET 41
angeschaltet wird. Wenn der FET 41 angeschaltet ist,
fließt darüber hinaus der Ansteuerungsstrom der Last 5 in
den Drain-Anschluss des FET 41 von der Seite der Last 5
durch die Hochpotentialseite 20 des Ausgangsanschlusses.
Falls das von außen zugeführte Umschaltsignal Ca auf
niedrigem Pegel liegt, wird andererseits der Gate-
Anschluss des FET 41 mit der Batteriespannung versorgt,
so dass der FET 41 angeschaltet wird, wenn das ebenfalls
von außen zugeführte zweite Steuersignal Ba den hohen
Pegel annimmt. Sodann fließt der Ansteuerungsstrom der
Last von der Seite der Last 5 in den Drain-Anschluss des
FET 41 durch die Hochpotentialseite 20 des
Ausgangsanschlusses.
Wenn der Mikrocomputer 3 in seiner normalen Betriebsweise
versagt, wird die für die Sicherungssteuerung benötigte
Versorgung der Last unter Verwendung der
Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische Last auf
die nachstehend angeführte Weise durchgeführt. Dabei ist
die zu versorgende Last eine Zündeinrichtung zum Zünden
des Motors.
Es wird angenommen, dass die Last 5a in Fig. 1 die
Zündeinrichtung ist, und dass die Last 5a auf der
Hochpotentialseite durch die Ausgangsschaltung 7a gemäß
Fig. 1 angesteuert wird. Weiterhin wird angenommen, dass
gemäß dem in Fig. 1 wiedergegebenen Beispiel der
Mikrocomputer 3 ein Steuersignal Sa zum Anweisen der
Versorgung und Nichtversorgung der Zündeinrichtung
ausgibt, dessen Grundlage ein den hohen Pegel annehmendes
Startsignal (STA) ist, wenn ein Startermotor zum Starten
des Motors arbeitet, ein Bezugspositionssignal (REF) ist,
das erzeugt wird, wenn der Drehwinkel der Kurbelwelle des
Motors eine vorbestimmte Bezugsposition annimmt, sowie
ein jedes Mal dann erzeugtes Motorgeschwindigkeitssignal
(NE) ist, wenn die Kurbelwelle mit einer vorbestimmten
Winkelgeschwindigkeit dreht.
Dabei wird das die Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel
anzeigende Bit "1" im voraus in dem EEPROM 11 als das der
Ausgangsschaltung 7a entsprechende der
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten elektrisch
gespeichert.
Andererseits überwacht die Sicherungssteuerungsschaltung
4, die zusammen mit dem Mikrocomputer 3 und der
Ansteuerungsschaltung 1 für eine elektrische Last auf der
elektronischen Steuereinheit angebracht ist, auf der
Grundlage der Periode des von dem Mikrocomputer 3
ausgegebenen gut bekannten Überwachungssignals (WD)
(engl.: watch dog signal), ob der Mikrocomputer 3 normal
arbeitet oder nicht, und gibt ein Rücksetzsignal (RES) an
den Mikrocomputer 3 aus, falls durch die Überwachung auf
der Grundlage des Überwachungssignals bestimmt wird, dass
der Mikrocomputer 3 unnormal arbeitet.
Für die Zeitdauer nachdem das Rücksetzsignal an den
Mikrocomputer 3 ausgegeben wird und bevor das
Überwachungssignal erneut normal ausgegeben wird, oder
für eine vorbestimmte Zeitdauer nachdem das Startsignal
den hohen Pegel annimmt und bevor der Mikrocomputer 3
gedenkt, die normale Betriebsweise zuverlässig zu
starten, entscheidet darüber hinaus die
Sicherungssteuerungsschaltung 4, dass der Mikrocomputer 3
nicht normal arbeitet und gibt ein
Sicherungssteuerungssignal (d. h. Sicherungszündsignal)
aus, welches die Versorgung und die Nichtversorgung der
Zündeinrichtung anstelle des Mikrocomputers 3 anweist,
sowie ein den Betriebszustand des Mikrocomputers 3
anzeigendes Zustandssignal, wobei der niedrige Pegel die
Unnormalität anzeigt.
Hierbei wird bei der Sicherungssteuerungsschaltung 4
bestimmt, dass der Mikrocomputer 3 für die vorbestimmte
Zeitdauer nicht normal arbeitet, nachdem das Startsignal
den hohen Pegel annahm. Der Grund hierfür ist, dass
sofort nach der Betätigung des Startmotors die Maschine
gestartet wird, so dass die stabile Betriebsspannung dem
Mikrocomputer 3 aufgrund der abgefallenen
Batteriespannung nicht zugeführt werden kann.
Andererseits gibt die Sicherungssteuerungsschaltung 4 das
Sicherungssteuerungssignal wie der Mikrocomputer auf der
Grundlage des Bezugspositionssignals und des
Motorgeschwindigkeitssignals aus. Wenn bestimmt wird,
dass der Mikrocomputer 3 normal arbeitet, fixiert darüber
hinaus die Sicherungssteuerungsschaltung 4 das
Sicherungssteuerungssignal beispielsweise auf niedrigem
Pegel und gibt das Zustandssignal mit hohem Pegel aus,
was einen normalen Mikrocomputer 3 anzeigt.
Wie beispielhaft in Fig. 1 wiedergegeben ist, wird dabei
das von dem Mikrocomputer 3 ausgegebene Steuersignal Sa
als der Ausgangsschaltung 7a entsprechendes erstes
Steuersignal Aa in die Auswahlschaltung 13 der
Ansteuerungsvorrichtung 1 eingegeben. Das von der
Sicherungssteuerungsschaltung 4 ausgegebene
Sicherungssteuerungssignal wird als der Ausgangsschaltung
7a entsprechendes zweites Steuersignal Ba an die
Auswahlschaltung 13 der Ansteuerungsvorrichtung 1
eingegeben. Das von der Sicherungssteuerungsschaltung 4
ausgegebene Zustandssignal des Mikrocomputers 3 wird als
der Ausgangsschaltung 7a entsprechendes Umschaltsignal Ca
in die Auswahlschaltung 13 der Ansteuerungsvorrichtung 1
eingegeben.
Wenn eine normale Betriebsweise des Mikrocomputers 3
durch die Sicherungssteuerungsschaltung 4 bestimmt wird
(d. h., wenn das als Umschaltsignal Ca von der
Sicherungssteuerungsschaltung 4 an die
Ansteuerungsvorrichtung 1 ausgegebene Zustandssignal auf
hohem Pegel ist), wird somit das Steuersignal Sa von dem
Mikrocomputer 3 als der Ausgangsschaltung 7a entsprechend
in die UND-Gatter 18 und 19 in der die Auswahlschaltung
13 in der Ansteuerungsvorrichtung 1 bildenden Schaltung
eingegeben. Somit wird die Last 5a oder die
Zündeinrichtung durch die Ansteuerungsvorrichtung 1 mit
dem Ansteuerungsstrom gemäß dem von dem Mikrocomputer 3
zugeführten Steuersignal Sa versorgt.
Wenn durch die Sicherungssteuerungsschaltung 4 eine
unnormale Betriebsweise des Mikrocomputers 3 bestimmt
wird (d. h., wenn das von der
Sicherungssteuerungsschaltung 4 als das Umschaltsignal Ca
an die Ansteuerungsvorrichtung 1 ausgegebene
Zustandssignal auf niedrigem Pegel ist), dann wird das
Sicherungssteuerungssignal von der
Sicherungssteuerungsschaltung 4 als der Ausgangsschaltung
7a entsprechend in die UND-Gatter 18 und 19 in der die
Auswahlschaltung 13 in der Ansteuerungsvorrichtung 1
bildenden Schaltung eingegeben. Somit wird die Last 5a
oder die Zündeinrichtung durch die
Ansteuerungsvorrichtung 1 mit dem Ansteuerungsstrom gemäß
dem von der Sicherungssteuerungsschaltung 4 zugeführten
Sicherungssteuerungssignal versorgt.
Für die Zündeinrichtung ist es daher möglich, die
Versorgungssteuerung durch den Mikrocomputer 3 und die
Sicherungssteuerung auszuführen, wenn der Mikrocomputer 3
nicht normal arbeitet.
Der Grund hierfür ist, dass die Ansteuerungsvorrichtung 1
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit dem EEPROM
11 als Speichereinrichtung zur Speicherung der
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten versehen ist, welches
den gespeicherten Inhalt behält, selbst wenn die
elektrische Energieversorgung unterbrochen wird. Ein
weiterer Grund ist, dass die
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten im voraus in dem
EEPROM 11 gespeichert werden, bevor die elektronische
Steuereinheit das erste Mal durch die
Ansteuerungsvorrichtung 1 veranlasst wird, die Versorgung
der Last auszuführen. Ferner ist ein Grund, dass bei dem
Moment der tatsächlichen Verwendung des IC die
Ausgabebetriebsarten der individuellen
Ausgangsschaltungen 7a bis 7e im voraus auf eine
geeignetere aus Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel und
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel fixiert werden
kann.
Gemäß der Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische
Last nach vorliegendem Ausführungsbeispiel kann die
Sicherungssteuerung für die Lasten 5 zuverlässig
durchgeführt werden, wenn der Mikrocomputer 3 nicht
normal arbeitet, trotz der Tatsache, dass die
Ausgabebetriebsart der Ansteuerungsströme für die Lasten
5 willkürlich auf die Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel
oder die Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel
eingestellt werden kann.
Bei der Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische
Last nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
andererseits in dem Abschnitt der Auswahlschaltung 13 die
logische Schaltung eingebaut, welche aus den UND-Gattern
15 und 16 und dem ODER-Gatter 17 zusammengesetzt ist, und
die zum selektiven Aufgreifen des ersten Steuersignals A
oder des zweiten Steuersignals B in Reaktion auf das
Umschaltsignal C arbeitet. Selbst ohne die Bereitstellung
einer derartigen logischen Schaltung außerhalb der
Ansteuerungsvorrichtung 1 ist es daher möglich, die
Sicherungssteuerung für die Lasten 5 auszuführen, wenn
der Mikrocomputer 3 nicht normal arbeitet.
Obwohl die Eingangsanschlüsse für die Eingabe der ersten
und zweiten Steuersignale A und B und des Umschaltsignals
C bei der Ansteuerungsvorrichtung 1 gemäß Fig. 1
weggelassen sind, ist es hierbei für die den für die
Ansteuerung der keine Sicherungssteuerung benötigenden
Lasten 5 zu verwendenden Ausgangsschaltungen
entsprechenden Eingangsanschlüsse ausreichend, den
Eingangsanschluss von dem Umschaltsignal C auf den hohen
Pegel hochzuziehen, den Eingangsanschluss für das zweite
Steuersignal B auf den niedrigen Pegel oder den hohen
Pegel herunter- oder hochzuziehen, und das Steuersignal
von dem Mikrocomputer 3 in den Eingangsanschluss des
ersten Steuersignals A einzugeben. Somit wird lediglich
in Reaktion auf das Steuersignal von dem Mikrocomputer 3
der Ansteuerungsstrom an die keine Sicherungssteuerung
benötigende Last 5 zugeführt.
Bei der Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische
Last gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
entspricht von den zwei Eingangsanschlüssen der UND-
Gatter 18 und 19 in der Auswahlschaltung 13 der mit dem
Ausgabesignal des ODER-Gatter 17 zu versorgende
Eingangsanschluss einer Signaleingabeeinrichtung und die
aus den UND-Gattern 15 und 16 sowie dem ODER-Gatter 17
zusammengesetzte logische Schaltung in der
Auswahlschaltung 13 einer
Steuersignalumschalteinrichtung. Bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel arbeiten andererseits der aus den
UND-Gattern 18 und 19 zusammengesetzte Abschnitt, die
FETs 27 und 37, die Widerstände 25 und 36, die PNP-
Transistoren 21, 23, 31, 33 sowie die Dioden 29 und 39 in
der Auswahlschaltung 13, damit der FET 41 als
Ausgangstransistor entweder als hochpegelige
Ansteuerungseinrichtung oder niederpegelige
Ansteuerungseinrichtung gemäß den
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten in dem EEPROM 11
arbeitet.
Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel kann auf
verschiedene Weisen abgewandelt werden.
Der nichtflüchtige Speicher zur Speicherung der
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten ist beispielsweise
nicht auf den EEPROM 11 beschränkt, sondern kann ein
EPROM, ein Flash-ROM oder ein einmaliges PROM sein,
welches die Daten einmalig schreiben kann. Andererseits
kann der nichtflüchtige Speicher die
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten sofort speichern,
nachdem er in der elektronischen Steuereinheit angebracht
wurde, wenn diese Einheit hergestellt wird. Der
nichtflüchtige Speicher kann außerhalb des ansteuernden
IC bereitgestellt werden.
Die Anzahl der Ausgangsschaltungen ist nicht auf fünf
beschränkt sondern kann beispielsweise eine oder zwei
betragen.
Bei der Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische
Last kann lediglich ein gemeinsames Umschaltsignal C in
alle Ausgangsschaltungen 7a bis 7e eingegeben werden.
Genauer kann dabei das Umschaltsignal C auf einer Leitung
gemeinsam in die UND-Gatter 15 und 16 eingegeben werden,
welche so bereitgestellt werden, dass sie den
individuellen Ausgangsschaltungen 7a bis 7e in der
Auswahlschaltung 13 entsprechen.
Die UND-Gatter 15 und 16 und das ODER-Gatter 17 in der
Auswahlschaltung 13 müssen nicht für alle
Ausgangsschaltungen 7a bis 7e, sondern so bereitgestellt
werden, dass sie lediglich einigen der
Ausgangsschaltungen 7a bis 7e entsprechen. Wenn die UND-
Gatter 15 und 16 und das ODER-Gatter 17 nicht
bereitgestellt werden, kann der Aufbau derart abgewandelt
werden, dass das erste Steuersignal A von außen so wie es
ist in die Eingangsanschlüsse der UND-Gatter 18 und 19
eingegeben wird.
Falls erwartet wird, dass die Ausgangsschaltungen 7a bis
7e in der Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische
Last nicht alle gleichzeitig in der Ausgabebetriebsart
mit hohem Pegel verwendet werden, kann der Ausgangspegel
der verstärkten Spannung VCP der Ladungspumpenschaltung 9
auf den minimalen Wert eingestellt werden, der für die
Zufuhr der Ansteuerungsspannung (d. h. der Gate-Spannung
zum Anschalten des FET 41) an die FETs 41 der
Ausgangsschaltungen der maximalen Anzahl befähigt ist,
welche zur gleichzeitigen Verwendung in der
Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel erwartet wird. Somit
kann der Aufbau der Ladungspumpenschaltung 9 mit der
notwendigen Minimierung ausgeführt werden.
Gemäß vorstehender Beschreibung wird bei einer
Ansteuerungsvorrichtung 1 für eine elektrische Last im
Falle einer Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel ein
Ausgangs-FET 41, wenn dieser auf einer Seite mit höherem
Potential als eine Last 5 verschaltet ist, an seinem Gate
mit einer oberhalb einer Batteriespannung VB befindlichen
verstärkten Spannung VCP in Reaktion auf ein Steuersignal
versorgt, das aus zwei Steuersignalen Aa, Ba durch ein
Umschaltsignal Ca ausgewählt wird. Im Falle einer
Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel wird der FET 41,
wenn er auf einer Seite mit geringerem Potential
verschaltet ist, als die Last S. an seinem Gate mit der
Spannung VB in Reaktion auf das ausgewählte Signal
versorgt. Diese Fälle werden in Reaktion auf ein Signal
Fa umgeschaltet, welches den Bitwert in den
Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten anzeigt, die im
voraus in einem nichtflüchtigen Speicher 11 gespeichert
sind.
Claims (10)
1. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last,
die in einer elektronischen Steuereinheit angebracht ist,
mit
zwei Ausgangsanschlüssen (20, 22), die mit einem elektrischen Stromversorgungspfad für die Zufuhr eines Ansteuerungsstroms an die elektrische Last (5a-5e) in Reihe geschaltet sind;
einer Eingabeeinrichtung (18, 19) für die Eingabe eines Steuersignals von Außen; und
einer Speichereinrichtung (11) zur Speicherung von Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten; wobei die Betriebsart zur Ausgabe des Ansteuerungsstroms an die elektrische Last (5a-5e) entweder auf eine Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel oder eine Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel gemäß den in der Speichereinrichtung (11) gespeicherten Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten eingestellt wird, dabei sind bei der Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel die beiden Anschlüsse in Reaktion auf das von der Eingabeeinrichtung (18, 19) eingegebene Steuersignal leitend, während sie in dem Stromversorgungspfad mit einer Seite mit höherem Potential als die elektrische Last (5a-5e) verbunden sind, wodurch der Ansteuerungsstrom an die elektrische Last (5a-5e) zugeführt wird, und bei der Ausgabebetriebsart mit niedrigem Potential sind die beiden Anschlüsse (20, 22) in Reaktion auf das von der Eingabeeinrichtung (18, 19) eingegebene Steuersignal leitend, während sie in dem Stromversorgungspfad mit einer Seite mit niedrigerem Potential als die elektrische Last (5a-5e) verbunden sind, wodurch der Ansteuerungsstrom von der elektrischen Last (5a-5e) zugeführt wird, und
wobei die Speichereinrichtung (11) ein nichtflüchtiger Speicher ist, der die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten selbst nach einer Abtrennung von der elektrischen Energiezufuhr halten kann und die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten im voraus speichert, bevor die Versorgung der elektrischen Last (5a-5e) das erste Mal ausgeführt wird, dabei ist die elektronische Steuereinheit zur Steuerung der Versorgung der elektrischen Last (5a-5e) angeordnet.
zwei Ausgangsanschlüssen (20, 22), die mit einem elektrischen Stromversorgungspfad für die Zufuhr eines Ansteuerungsstroms an die elektrische Last (5a-5e) in Reihe geschaltet sind;
einer Eingabeeinrichtung (18, 19) für die Eingabe eines Steuersignals von Außen; und
einer Speichereinrichtung (11) zur Speicherung von Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten; wobei die Betriebsart zur Ausgabe des Ansteuerungsstroms an die elektrische Last (5a-5e) entweder auf eine Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel oder eine Ausgabebetriebsart mit niedrigem Pegel gemäß den in der Speichereinrichtung (11) gespeicherten Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten eingestellt wird, dabei sind bei der Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel die beiden Anschlüsse in Reaktion auf das von der Eingabeeinrichtung (18, 19) eingegebene Steuersignal leitend, während sie in dem Stromversorgungspfad mit einer Seite mit höherem Potential als die elektrische Last (5a-5e) verbunden sind, wodurch der Ansteuerungsstrom an die elektrische Last (5a-5e) zugeführt wird, und bei der Ausgabebetriebsart mit niedrigem Potential sind die beiden Anschlüsse (20, 22) in Reaktion auf das von der Eingabeeinrichtung (18, 19) eingegebene Steuersignal leitend, während sie in dem Stromversorgungspfad mit einer Seite mit niedrigerem Potential als die elektrische Last (5a-5e) verbunden sind, wodurch der Ansteuerungsstrom von der elektrischen Last (5a-5e) zugeführt wird, und
wobei die Speichereinrichtung (11) ein nichtflüchtiger Speicher ist, der die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten selbst nach einer Abtrennung von der elektrischen Energiezufuhr halten kann und die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten im voraus speichert, bevor die Versorgung der elektrischen Last (5a-5e) das erste Mal ausgeführt wird, dabei ist die elektronische Steuereinheit zur Steuerung der Versorgung der elektrischen Last (5a-5e) angeordnet.
2. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach Anspruch 1, zudem mit einer
Steuersignalumschalteinrichtung (13) zum Empfang
eines die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a-5e) anweisenden ersten Steuersignals,
eines die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a-5e) unabhängig von dem ersten Steuersignal anweisenden zweiten Steuersignals, sowie
eines das für die Versorgungssteuerung der elektrischen Last (5a-5e) zu Verwendende von dem ersten und zweiten Steuersignal anzeigenden Umschaltsignals von Außen, damit das erste Steuersignal als das Steuersignal der Eingabeeinrichtung (18, 19) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal einen die Verwendung des ersten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist, und das zweite Steuersignal als das Steuersignal der Eingabeeinrichtung (18, 19) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal einen die Verwendung des zweiten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist.
eines die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a-5e) anweisenden ersten Steuersignals,
eines die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a-5e) unabhängig von dem ersten Steuersignal anweisenden zweiten Steuersignals, sowie
eines das für die Versorgungssteuerung der elektrischen Last (5a-5e) zu Verwendende von dem ersten und zweiten Steuersignal anzeigenden Umschaltsignals von Außen, damit das erste Steuersignal als das Steuersignal der Eingabeeinrichtung (18, 19) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal einen die Verwendung des ersten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist, und das zweite Steuersignal als das Steuersignal der Eingabeeinrichtung (18, 19) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal einen die Verwendung des zweiten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist.
3. Verfahren zur Verwendung der Ansteuerungsvorrichtung
(1) für eine elektrische Last gemäß Anspruch 2, wobei
zudem
die Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last eine Sicherungssteuerungsschaltung (4) für die Überprüfung beinhaltet, ob das Steuersignal normal von Außen ausgegeben wird, damit das Umschaltsignal auf dem die Verwendung des ersten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das Steuersignal normal ausgegeben wird, damit das Umschaltsignal auf dem die Verwendung des zweiten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das Steuersignal nicht normal ausgegeben wird, und damit ein die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last anweisendes Sicherungssteuerungssignal anstelle des Steuersignals ausgegeben wird; und
das von Außen ausgegebene Steuersignal als das erste Steuersignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene Sicherungssteuerungssignal als das zweite Steuersignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, und das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene Umschaltsignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird.
die Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last eine Sicherungssteuerungsschaltung (4) für die Überprüfung beinhaltet, ob das Steuersignal normal von Außen ausgegeben wird, damit das Umschaltsignal auf dem die Verwendung des ersten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das Steuersignal normal ausgegeben wird, damit das Umschaltsignal auf dem die Verwendung des zweiten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das Steuersignal nicht normal ausgegeben wird, und damit ein die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last anweisendes Sicherungssteuerungssignal anstelle des Steuersignals ausgegeben wird; und
das von Außen ausgegebene Steuersignal als das erste Steuersignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene Sicherungssteuerungssignal als das zweite Steuersignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, und das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene Umschaltsignal in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird.
4. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach Anspruch 1, zudem mit einem Mikrocomputer (3) zur
Ausgabe des die Versorgung und Nichtversorgung der
elektrischen Last (5a-5e) anweisenden Steuersignals.
5. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach Anspruch 4, zudem mit
einer Sicherungssteuerungsschaltung (4) zur
Überprüfung, ob der Mikrocomputer (3) normal arbeitet,
damit ein die Versorgung und Nichtversorgung der
elektrischen Last anstelle des Mikrocomputers (3)
anweisendes Sicherungssteuerungssignal ausgegeben wird,
wenn bestimmt wird, dass der Mikrocomputer (3) nicht
normal arbeitet.
6. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach Anspruch 5, wobei zudem
die Sicherungssteuerungsschaltung (4) dasselbe
Eingangssignal wie der Mikrocomputer (3) empfängt und
dasselbe Steuersignal wie der Mikrocomputer (3) ausgibt.
7. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach Anspruch 4, wobei zudem
die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten unabhängig
von dem Mikrocomputer (3) in die Speichereinrichtung (11)
geschrieben werden.
8. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zudem
die Last (5a-5e) zur Steuerung eines
Fahrzeugbetriebes angeschlossen ist.
9. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zudem
die Last (5a-5e) zur Steuerung eines Motorbetriebs
angeschlossen ist.
10. Ansteuerungsvorrichtung (1) für eine elektrische Last
nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei zudem
die Last (5a-5e) zur Steuerung eines
Getriebebetriebs angeschlossen ist.
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