DE10137578B4

DE10137578B4 - Steuergerät für einen Verbraucher

Info

Publication number: DE10137578B4
Application number: DE10137578A
Authority: DE
Inventors: Herbert Stangl
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2001-08-01
Filing date: 2001-08-01
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2021-08-02
Also published as: DE10137578A1; FR2828292B1; US20030028300A1; US7096104B2; FR2828292A1

Abstract

Steuergerät für einen Verbraucher (V), insbesondere für eine Schiebedachsteuerung eines Fahrzeuges, mit einem Mikroprozessor (μP) und mit einem integrierten Spannungsregler (3) zur Erzeugung der Versorgungsspannung (V_DD) des Mikroprozessors (μP) aus der Batteriespannung (V_B) einer Bordbatterie,
wobei,
– ein Schaltelement (2) zwischen der Bordbatterie und dem Spannungsregler (3) angeordnet ist,
– ein weckfähiger Eingang (1) vorgesehen ist, dem zum Einschalten des Mikroprozessors (μP) ein Weckimpuls (w) zuführbar ist, und welcher daraufhin mittels eines Steuersignals (st) das Schaltelement (2) für eine vorgegebene Einschaltdauer einschaltet, wodurch dem Mikroprozessor (μP) vom Spannungswandler (3) für diese vorgegebene Einschaltdauer seine Versorgungsspannung (V_DD) zugeführt wird,
– der Mikroprozessor (μP), solange ihm seine Versorgungsspannung (V_DD), zugeführt wird und ein ihm zugeordneter Oszillator (Osc) ein Prozessortaktsignal (T) erzeugt, Triggersignale (tr) abgibt, und
– eine dynamische Anbindung (4) vorgesehen ist, welche den Schaltzustand des Schaltelements (2) aufrecht erhält, solange ihr Triggersignale (tr) zugeführt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen Verbraucher gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Steuergeräte für Verbraucher, welche verschiedene Steuerfunktionen ausführen, beispielsweise für Antriebsmotoren einer Schiebedachsteuerung in einem Fahrzeug, werden überwiegend mit Mikroprozessoren ausgerüstet.
Das Dokument US 5,239,520 A offenbart eine Schaltungsanordnung, die es erlaubt einen Verbraucher von einem Ruhemodus in einen Betriebsmodus zu versetzen. Dabei weist die Spannungsversorgung einen Ausgang auf, über den zusätzliche Verbraucher mit einer Spannung von 5 Volt beaufschlagt werden können. Dieser Ausgang kann über einen Ausgang eines Mikroprozessors μC ein- und ausgeschaltet werden. Der Mikroprozessor μC selbst wird über einen Ausgang der Spannungsversorgung permanent mit einer Spannung von 5 Volt versorgt. Bei dieser Schaltungsanordnung werden folglich über den Ausgang der Spannungsversorgung lediglich zusätzliche Komponenten mit Energie versorgt. Der Mikroprozessor μC kann bei dieser Schaltungsanordnung nicht abgeschaltet werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges, mit wenigstens einem Mikroprozessor ausgerüstetes Steuergerät so auszubilden, dass es möglichst wenig Ruhestrom verbraucht und dass bei einem Fehler im Mikroprozessor oder dessen Umfeld der Verbraucher nicht zu Schaden kommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das wesentliche Merkmal nach der Erfindung ist der Einsatz eines Spannungsreglers, welcher mittels eines Schaltelements ein- und ausgeschaltet wird, dessen Einschaltzustand durch dynamische Anbindung bzw. weckfähige Eingänge gewährleistet wird. Damit verbunden ist eine dynamische Selbsthaltung des Schaltelements, das durch periodische Signale des Mikroprozessors in eingeschaltetem Zustand gehalten wird.
Im Fehlerfall, beispielsweise bei Ausfall des vom Mikroprozessor benötigten Oszillators zur Erzeugung von Taktsignalen, werden diese periodischen Signale des Mikroprozessors nicht mehr ausgegeben. Durch die dynamische Anbindung wird sichergestellt, dass dann die gesamte Steuerung abgeschaltet wird.
Nach dem Abschalten kann der Mikroprozessor erneut gestartet werden, was sicherstellt, dass er in einem stabilen Betriebszustand startet.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel bezieht sich lediglich auf die Steuerung eines Schiebedach-Antriebsmotors, obwohl der Mikroprozessor noch verschiedene andere, hier nicht interessierende Steuerfunktionen wie Einklemmschutz, Blockierschutz etc. ausüben kann.
Die einzige Figur zeigt einen Mikroprozessor μP, von welchem Antriebssignale m über eine Leistungsendstufe 5 zu einem als Schiebedach-Antriebsmotor V ausgebildeten Verbraucher gelangen.
Der Mikroprozessor μP erhält seine Versorgungsspannung V_DD (in der Regel 5 V) aus einer nicht dargestellten Bordbatterie (die beispielsweise eine Batteriespannung V_B = 12 V abgibt) über ein Schaltelement 2 und einen integrierten Spannungsregler 3, der die Batteriespannung V_B in die Versorgungsspannung V_DD wandelt und regelt. Der Spannungsregler 3 liefert dem Mikroprozessor μP auch ein Resetsignal „Reset", um ein kontrolliertes Hochstarten und Abschalten zu gewährleisten.
Der Mikroprozessor μP wird von einem externen oder internen Oszillator Osc mit dem erforderlichen Steuertakt T versorgt.
Wenn der Schalter S für die Schiebedachsteuerung betätigt wird (dieser Fall ist in der Figur durch einen strichlierten Pfeil angedeutet), wird ein Weckimpuls w erzeugt, um den Mikroprozessor μP aufzuwecken, d. h., in einen betriebsfähigen Zustand zu versetzen. In diesem Fall fließt bei nicht betä tigtem Schiebedach kein Ruhestrom, sondern nur Arbeitsstrom. Ein Weckimpuls w kann aber auch dann erzeugt werden, wenn das Fahrzeug mittels einer Fernbedienung geöffnet wird, oder wenn die Zündung eingeschaltet wird. Dann fließt auch bei nicht betätigtem Schiebedach ein geringer Ruhestrom.
Der Weckimpuls w gelangt auf einen sog. „weckfähigen" Eingang 1, welcher daraufhin ein Steuersignal st einer bestimmten Dauer ausgibt, durch welches das Schaltelement 2 für diese bestimmte Dauer in den Einschaltzustand versetzt wird. Der weckfähige Eingang arbeitet beispielsweise wie eine monostabile Kippstufe.
Durch das Einschalten des Schaltelements 2 wird der Spannungsregler 3 aktiviert, wodurch an den Mikroprozessor μP die Versorgungsspannung V_DD angelegt wird und er somit betriebsbereit wird. Der Oszillator beginnt zu arbeiten und versorgt den Mikroprozessor μP mit dem erforderlichen Steuertakt T, woraufhin dieser periodische Triggersignale tr an eine „dynamische Kopplung" genannte Schaltung abgibt, welche innerhalb der Dauer des Steuersignals st beginnen und das Schaltelement 2 in eingeschaltetem Zustand halten.
Der Mikroprozessor μP beginnt, wenn der Schalter S eingeschaltet wird, ein für die Betätigung des Antriebsmotors V bestimmtes Programm abzuarbeiten und gibt an die Leistungsendstufe 5 ein Ansteuersignal m ab, wodurch der Schiebedach-Antriebsmotor V in Bewegung gesetzt wird. Gleichzeitig beginnen andere Programme, beispielsweise für Einklemmschutz, oder Blockierschutz etc. zu arbeiten.
Im Falle, dass der Mikroprozessor μP nun plötzlich seine Arbeit einstellt, beispielsweise, wenn der Quarz des Oszilla tors Osc bricht, so würde ohne Schutzmaßnahmen der momentan ausgegebene Befehl (hier der Befehl „Motorlauf") bestehen bleiben und der Schiebedach-Antriebsmotor V würde in kurzer Zeit verschmoren, da dann auch ein Blockierschutz nicht mehr vorhanden wäre.
Erfindungsgemäß werden aber, wenn der Oszillator Osc seinen Betrieb einstellt, keine Triggersignale tr vom Mikroprozessor μP ausgegeben, wodurch über die dynamische Kopplung der Einschaltzustand des Schaltelements 2 nicht länger aufrechterhalten wird. Es wird ausgeschaltet, wodurch die Versorgungsspannung vom Mikroprozessor μP genommen wird. Dadurch verschwindet auch das Ansteuersignal m für den Schiebedach-Antriebsmotor V, der daraufhin sofort stehen bleibt. Es kann kein für den Schiebedach-Antriebsmotor V gefährlicher Zustand mehr entstehen. Auch eine Gefahr durch den andernfalls unkontrolliert angesteuerten Motor besteht nicht mehr.
Im Falle, dass ein anderer Fehler den Mikroprozessor μP zum Stehen bringt, kann er durch einen Neustart wieder in einen sicheren Betriebszustand gebracht werden. Im Falle eines Oszillatorschadens würde bei einem erneuten Weckimpuls w zwar das Schaltelement 2 eingeschaltet werden, beim Ausbleiben der Triggersignale tr aber sofort wieder ausgeschaltet werden, so dass in diesem Fall eine Reparatur unumgänglich wäre.

Claims

Steuergerät für einen Verbraucher (V), insbesondere für eine Schiebedachsteuerung eines Fahrzeuges, mit einem Mikroprozessor (μP) und mit einem integrierten Spannungsregler (3) zur Erzeugung der Versorgungsspannung (V_DD) des Mikroprozessors (μP) aus der Batteriespannung (V_B) einer Bordbatterie, wobei, – ein Schaltelement (2) zwischen der Bordbatterie und dem Spannungsregler (3) angeordnet ist, – ein weckfähiger Eingang (1) vorgesehen ist, dem zum Einschalten des Mikroprozessors (μP) ein Weckimpuls (w) zuführbar ist, und welcher daraufhin mittels eines Steuersignals (st) das Schaltelement (2) für eine vorgegebene Einschaltdauer einschaltet, wodurch dem Mikroprozessor (μP) vom Spannungswandler (3) für diese vorgegebene Einschaltdauer seine Versorgungsspannung (V_DD) zugeführt wird, – der Mikroprozessor (μP), solange ihm seine Versorgungsspannung (V_DD), zugeführt wird und ein ihm zugeordneter Oszillator (Osc) ein Prozessortaktsignal (T) erzeugt, Triggersignale (tr) abgibt, und – eine dynamische Anbindung (4) vorgesehen ist, welche den Schaltzustand des Schaltelements (2) aufrecht erhält, solange ihr Triggersignale (tr) zugeführt werden.
Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weckimpuls (w) erzeugt wird, wenn der Schalter (S) für den Verbraucher (V) betätigt wird.
Steuergerät für eine Schiebedachsteuerung eines Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weckimpuls (w) erzeugt wird, wenn das Fahrzeug mittels Fernbedienung geöffnet wird.
Steuergerät für eine Schiebedachsteuerung eines Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weckimpuls (w) erzeugt wird, wenn die Zündung des Fahrzeuges eingeschaltet wird.
Steuergerät für eine Schiebedachsteuerung eines Fahrzeuges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weckimpuls (w) erzeugt wird, wenn der Schalter (S) für die Schiebedachsteuerung betätigt wird.