DE10119225B4

DE10119225B4 - Steuergerät für eine elektrische Last und Verfahren zu dessen Verwendung

Info

Publication number: DE10119225B4
Application number: DE10119225A
Authority: DE
Inventors: Yukihide Niimi; Toru Itabashi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-20
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2021-04-20
Also published as: JP2001308690A; US6625516B2; JP4419270B2; US20010047220A1; DE10119225A1

Abstract

Elektronisches Steuergerät zum Ansteuern einer elektrischen Last (5a–5e) durch eine Batterie eines Fahrzeugs, mit – einem Mikrocomputer (3) für die Ausgabe eines ersten Steuersignals (Aa–Ae); – einer Ansteuerungsvorrichtung (1), die das erste Steuersignal (Aa–Ae) empfängt, aufweisend – zwei Ausgangsanschlüsse (20, 22), die mit einem elektrischen Stromversorgungspfad für die Zufuhr eines Ansteuerungsstroms von der Batterie an die elektrische Last (5a–5e) in Reihe geschaltet sind, und – eine Speichereinrichtung (11) zur Speicherung von Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten für die Ansteuerungsvorrichtung, wobei die Speichereinrichtung (11) ein nichtflüchtiger Speicher ist, der die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten selbst nach einer Abtrennung von der elektrischen Energiezufuhr hatten kann und die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten im Voraus speichert, bevor die Versorgung der elektrischen Last (5a–5e) das erste Mal ausgeführt wird, wobei die Ausgabebetriebsart 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...

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für eine elektrische Last für die Zufuhr eines Ansteuerungsstroms zu einer elektrischen Last in Reaktion auf ein von einem Mikrocomputer zugeführten Steuersignal und insbesondere ein Steuergerät 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.
Andererseits ist etwa aus der Offenlegungsschrift DE 44 16 995 A1 bekannt, dass ein Steuerprogramm für eine Ablaufsteuerung in einem Leistungsschalter bspw. in EEPROM-Technologie implementiert sein kann.
Wenn die vorstehend angeführte und aus der US-Patentschrift 5 828 247 bekannte 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, ein Steuergerät 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.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den in dem beiliegenden unabhängigen Patentanspruch definierten Gegenstand gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen in den abhängigen Patentansprüchen angegeben sind.
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.
(2) 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.
(3) 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:
1 ein Blockschaltbild einer Ansteuerungsvorrichtung für eine elektrische Last gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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
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 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 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 5V) 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 hochpegelaktivierend, so dass sie die Lasten 5 anschalten, wenn sie den hohen Pegel aufweisen. Andererseits nehmen die Umschaltsignale C derartige logische Pegel an, dass der höhe 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 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. (Tabelle)

Fa Ca Da Ea

<1> H H Aa L

L Ba L

<2> L H L Aa

L L Ba
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 den des von dem ODER-Gatter 17 an die UND-Gatter 18 und 19 zugeführten Signals 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 Ausgabebetriebsarteinstellungssi^gnal 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 von der Ausgangsschaltung 7e verschiedenen individuellen Ausgangsschaltungen 7b bis 7e aus.
Gemäß 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 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 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 2 und 3 ist die Ausgangsschaltung 7a mit einem PNP-Transistor 21, einem PNP-Transitor 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 Ansteuerungsbefehlsignal 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 Ansteuerungsbefehlsignal 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 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
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 1 die Zündeinrichtung ist, und dass die Last 5a auf der Hochpotentialseite durch die Ausgangsschaltung 7a gemäß 1 angesteuert wird. Weiterhin wird angenommen, dass gemäß dem in 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 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 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 Ausgabebetriebsarteinstellungsda^ten 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 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.

Claims

Elektronisches Steuergerät zum Ansteuern einer elektrischen Last (5a–5e) durch eine Batterie eines Fahrzeugs, mit – einem Mikrocomputer (3) für die Ausgabe eines ersten Steuersignals (Aa–Ae); – einer Ansteuerungsvorrichtung (1), die das erste Steuersignal (Aa–Ae) empfängt, aufweisend – zwei Ausgangsanschlüsse (20, 22), die mit einem elektrischen Stromversorgungspfad für die Zufuhr eines Ansteuerungsstroms von der Batterie an die elektrische Last (5a–5e) in Reihe geschaltet sind, und – eine Speichereinrichtung (11) zur Speicherung von Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten für die Ansteuerungsvorrichtung, wobei die Speichereinrichtung (11) ein nichtflüchtiger Speicher ist, der die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten selbst nach einer Abtrennung von der elektrischen Energiezufuhr hatten kann und die Ausgabebetriebsarteinstellungsdaten im Voraus speichert, bevor die Versorgung der elektrischen Last (5a–5e) das erste Mal ausgeführt wird, wobei die Ausgabebetriebsart 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, wobei bei der Ausgabebetriebsart mit hohem Pegel die beiden Anschlüsse in Reaktion auf das von dem Mikrocomputer (3) eingegebene erste Steuersignal (Aa–Ae) leitend sind, 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 wobei bei der Ausgabebetriebsart mit niedrigem Potential die beiden Anschlüsse (20, 22) in Reaktion auf das von dem Mikrocomputer (3) eingegebene erste Steuersignal (Aa–Ae) leitend sind, während sie in dem Stromversorgungspfad mit einer Seite mit niedrigerem Potential als die elektrische Last (5a–5e) verbunden sind, wodurch der Ansteuerungsstrom der elektrischen Last (5a–5e) zugeführt wird; und – einer Sicherungssteuerungsschaltung (4) zur Überprüfung; ob der Mikrocomputer (3) normal arbeitet, damit anstelle des ersten Steuersignals (Aa–Ae) des Mikrocomputers (3) ein die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last anweisendes Sicherungssteuerungssignal (Ba–Be) ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass der Mikrocomputer (3) nicht normal arbeitet.
Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 1, wobei die Ansteuerungsvorrichtung (1) eine Steuersignalumschalteinrichtung (13) aufweist, die dazu eingerichtet ist, das die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a–5e) anweisende erste Steuersignal (Aa–Ae) von dem Mikrocomputer (3) zu empfangen, sowie das die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last (5a–5e) unabhängig von dem ersten Steuersignal anweisende Sicherungssteuerungssignal (Ba–Be) als zweites Steuersignal und ein Umschaltsignal (Ca–Ce), das die Verwendung des ersten oder zweiten Steuersignals für die Versorgungssteuerung der elektrischen Last (5a–5e) anzeigt, von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) zu empfangen, damit das erste Steuersignal (Aa–Ae) als Steuersignal ausgegeben und einer Eingabeeinrichtung (18, 19) innerhalb der Steuersignalumschalteinrichtung (13) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal (Ca–Ce) einen die Verwendung des ersten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist, oder das zweite Steuersignal (Ba–Be) als Steuersignal ausgegeben und der Eingabeeinrichtung (18, 19) zugeführt wird, wenn das Umschaltsignal (Ca–Ce) einen die Verwendung des zweiten Steuersignals anzeigenden logischen Pegel aufweist.
Elektronisches Steuergerät nach Anspruch 2, wobei zudem die Sicherungssteuerungsschaltung (4) dasselbe Eingangssignal (STA, REF, NE) wie der Mikrocomputer (3) empfängt und das gleiche Steuersignal wie der Mikrocomputer (3) ausgibt.
Verfahren zur Verwendung des elektronischen Steuergeräts nach Anspruch 2, wobei die Sicherungssteuerungsschaltung (4) überprüft, ob das erste Steuersignal (Aa–Ae) normal von dem Mikrocomputer (3) ausgegeben wird, damit das Umschaltsignal (Ca–Ce) auf dem die Verwendung des ersten Steuersignals (Aa–Ae) anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das erste Steuersignal normal ausgegeben wird, oder damit das Umschaltsignal (Ca–Ce) auf dem die Verwendung des Sicherungssteuerungssignals (Ba–Be) als zweites Steuersignal anzeigenden logischen Pegel ausgegeben wird, wenn bestimmt wird, dass das erste Steuersignal nicht normal ausgegeben wird, womit das die Versorgung und Nichtversorgung der elektrischen Last anweisende Sicherungssteuerungssignal anstelle des ersten Steuersignals ausgegeben wird, und wobei das vom Mikrocomputer (3) ausgegebene erste Steuersignal (Aa–Ae) in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene zweite Steuersignal (Ba–Be) in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird, und das von der Sicherungssteuerungsschaltung (4) ausgegebene Umschaltsignal (Ca–Ce) in die Steuersignalumschalteinrichtung (13) eingegeben wird.
Verwendung des elektronischen Steuergeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Last (5a–5e) zur Steuerung eines Fahrzeugbetriebes angeschlossen ist.
Verwendung des elektronischen Steuergeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Last (5a–5e) zur Steuerung eines Motorbetriebs angeschlossen ist.
Verwendung des elektronischen Steuergeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Last (5a–5e) zur Steuerung eines Getriebebetriebs angeschlossen ist.