DE102012205731A1

DE102012205731A1 - Elektronische fahrzeugsteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102012205731A1
Application number: DE102012205731A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Matsumura; Eiichi Kamei
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2032-04-06
Also published as: DE102012205731B4; JP5527270B2; JP2012218621A; US20120265405A1; US8718876B2

Abstract

Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung (1) enthält eine Muttereinheit (2) mit einem Mikrocomputer (4), eine Mehrzahl von ECU-Modulen (10, 20, 30), welche entfernbar mit der Muttereinheit (2) verbunden sind und welche entsprechende Fahrzeugsteuerungen durchführen, einen Betriebsdatenkommunikationsabschnitt (6) für eine Übermittlung von Betriebsdaten an den Mikrocomputer (4), welche von der Mehrzahl von ECU-Modulen (10, 20, 30) bei der Durchführung entsprechender Steuerbetriebsverarbeitungen verwendet werden, und einen Alternativbetriebsdurchführungsabschnitt, der veranlasst, dass wenigstens eines der anderen ECU-Module oder der Mikrocomputer (4) als einen Alternativbetrieb wenigstens einen Teil der arithmetischen Betriebsverarbeitung durchführt, der von wenigstens einem aus der Mehrzahl von ECU-Modulen (10, 20, 30) durchzuführen ist oder wäre.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung, welche in ein Fahrzeug eingebaut ist und verschiedene Steuerungen durchführt.
In letzter Zeit sind mehr und mehr Steuerfunktionen in einem Fahrzeug, insbesondere einem Fahrzeug der Luxusklasse, notwendig geworden, und es wird eine Anzahl von elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtungen (ECUs) in das Fahrzeug eingebaut, um diese Anforderungen zu erfüllen. Die ECU ist normalerweise für jede Funktion oder jede Anforderung vorgesehen. Jede ECU enthält daher einen Mikrocomputer, ungeachtet dessen, ob die benötigte Prozessleistung oder Verarbeitungsleistung hoch oder niedrig ist. Ein in der ECU eingebauter Mikrocomputer hat für gewöhnlich eine Prozessleistung, welche höher als die maximal benötigte Prozessleistung oder die maximal zu erwartende Prozessbelastung ist. Die ECUs haben damit insgesamt einen Prozessleistungsüberschuss im Vergleich zur Summe der maximalen Prozessbelastungen, welche von den jeweiligen ECUs zu tragen sind.
Damit ein Fahrzeug sicher fahren kann, ist es notwendig, eine Lenksteuerung, einen Bremsensteuerung und eine Motorsteuerung auf komplizierte Weise kooperieren zu lassen. Die ECUs für diese Steuerungen sind untereinander über eine Anzahl von Kabelbäumen verbunden, um Kommunikationen für die kooperierenden Funktionen durchzuführen. Die ECU für die Motorsteuerung oder die Bremsensteuerung, welche für die Fahrsicherheit nötig ist, ist mit einem zusätzlichen integrierten Schaltkreis oder Mikrocomputer zur Überwachung und zur Fehlererkennung des Mikrocomputers ausgestattet. Insbesondere ist eine ECU zur Steuerung einer Funktion, welche bei Ausfall oder fehlerhafter Arbeitsweise des Mikrocomputers einen Sicherheits-Backupbetrieb benötigt, mit einer Backup- oder Reserveschaltung und/oder einem Mikrocomputer für ausfallsicheren Betrieb versehen.
In der JP 2010-126117 A ist ein Beispiel einer herkömmlichen elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung beschrieben. Bei dieser elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung sind Steuersignalgeber wie beispielsweise ein Sensor und ein Lenkrad und zu steuernde Objekte, beispielsweise ein Motor oder eine Klimaanlage, über einen Kabelbaum verbunden, der eine rekonfigurierbare Logikschaltung enthält, die in der Lage ist, dynamisch die Schaltungskonfiguration zu ändern. Durch Rekonfiguration der Logikschaltung von Zeit zu Zeit wird eine Verarbeitung, welche nicht gleichzeitig durchzuführen ist, dadurch durchgeführt, dass eine gemeinsame Hardware gemeinsam benutzt wird.
Dieses Fahrzeugsteuersystem oder diese Fahrzeugsteuervorrichtung ist kompliziert und hat große Abmessungen, was unter anderem zu erhöhten Herstellungskosten führt. Im Gegensatz zu einem Fahrzeug der Luxusklasse muss ein Kleinwagen oder ein Mittelklassefahrzeug in der Regel nur bestimmte Grundsteuerfunktionen aufweisen. Somit unterscheiden sich Komplexität und Größe des Steuersystems aufgrund der unterschiedlichen benötigten Funktionen zwischen einzelnen Fahrzeugen teilweise erheblich. Wenn eine ECU für eine benötigte Funktion gemäß der herkömmlichen Praxis vorgesehen wird, muss ein Steuersystem exklusiv für jedes Fahrzeugmodell ausgelegt werden, was zu erhöhten Kosten bei Entwicklung und Fertigung führt.
Bei der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß der JP 2010-126117 A ist es möglich, ein Steuersystem, welches eine Steuerfunktion geeignet für ein bestimmtes Fahrzeugmodell hat, dadurch zu konfigurieren, dass die Hardwareverbindung logisch rekonfiguriert ist. Es ist jedoch nur eine Logikschaltungskonfiguration, welche rekonfigurierbar ist. Es ist nicht möglich, auf einfache Weise die Hardwarekonfiguration des gesamten Steuersystems zu ändern, so dass die Kostenverringerung beschränkt ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die notwendigen Steuerfunktionen, welche zwischen Fahrzeugmodellen notwendig sind, zu verringerten Kosten bei Entwicklung und Herstellung zu erfüllen.
Eine erfindungsgemäße elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung weist demnach auf: eine Basis- oder Muttereinheit mit einem Mikrocomputer; eine Mehrzahl von ECU-Modulen, die entfernbar an der Muttereinheit angeordnet sind, um entsprechend unterschiedliche Steuerungen für ein Fahrzeug durchzuführen; einen Betriebsdatenkommunikationsabschnitt zur Kommunikation von Betriebsdaten, welche die Mehrzahl von ECU-Modulen bei der Durchführung von Betriebsverarbeitungen zusammen mit dem Mikrocomputer für die jeweiligen Steuerungen verwendet; und einen Alternativbetriebsverarbeitungsabschnitt, der den Kommunikationsabschnitt veranlasst, die Betriebsdaten an wenigstens entweder den Mikrocomputer oder ein ECU-Modul aus der Mehrzahl von ECU-Modulen über den Mikrocomputer zu übertragen, und der den Mikrocomputer oder das eine ECU-Modul, welchem die Betriebsdaten übermittelt wurden, veranlasst, eine Alternativbetriebsverarbeitung entsprechend wenigstens einem Teil der Betriebsverarbeitung durchzuführen, welche von einem anderen ECU-Modul aus der Mehrzahl von ECU-Modulen durchzuführen ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung einer exemplarischen Ausführungsform anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
1 als Blockdiagramm ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
2A in Draufsicht schematisch einen Teil einer elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung mit einer Mehrzahl von ECU-Modulen;
2B in Draufsicht schematisch einen Teil der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung, in der die ECU-Module nicht angeordnet sind;
3A in Seitenansicht schematisch einen Teil der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung in einem Zustand, bevor die ECU-Module angebracht sind;
3B in Seitenansicht schematisch einen Teil der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung in einem Zustand, in welchem nur ein ECU-Modul nicht angeordnet ist;
4 ein Flussdiagramm einer ECU-Moduldiagnosesteuerverarbeitung;
5 ein Flussdiagramm einer Diagnoseprogrammdurchführungsverarbeitung;
6 ein Flussdiagramm einer Sicherungs- oder Backupsteuerverarbeitung;
7 ein Flussdiagramm einer Alternativbetriebsdurchführungsprüfverarbeitung;
8 ein Flussdiagramm einer Motorsteuerverarbeitung;
9 ein Flussdiagramm einer Karosseriesteuerverarbeitung, Alternativmotorverarbeitung und Alternativsitzbetriebsverarbeitung;
10 ein Flussdiagramm einer Parkzeitsteuerverarbeitung; und
11 ein Flussdiagramm einer Datenformatwandlerverarbeitung.
Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Bezug nehmend auf 1, so ist ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 1 ausgestattet. Diese Vorrichtung 1 ist in einem nicht gezeigten Gehäuse aufgenommen und liegt in einem Fahrzeug A in einer bestimmten Einbauposition. Sie umfasst eine Basis oder Muttereinheit 2, an oder auf der eine Mehrzahl von ECU-Modulen angeordnet oder vorgesehen ist, welche mit elektrischer Leistung betreibbar sind, welche von einer nicht gezeigten Energieversorgungsquelle geliefert wird. Die ECU-Module umfassen beispielsweise ein erstes ECU-Modul 10, ein zweites ECU-Modul 20 und ein drittes ECU-Modul 30.
Die Muttereinheit 2 ist gebildet aus einer Platine 3 sowie einem Mikrocomputer 4 und anderen elektronischen Bauteilen, die auf der Platine 3 angeordnet sind. Der Mikrocomputer 4 ist gebildet aus einer CPU vom Lockstep-Typ, einer I/O-Schaltung, einem ROM, einem RAM etc. Der Mikrocomputer 4 bildet somit ein Mutter-ECU-Modul, welches vergleichbar mit jedem der ECU-Module 10 und 20 ist. Die CPU enthält eine Mehrzahl von Betriebsabschnitten (nicht gezeigt), um eine hohe Zuverlässigkeit durch die gleichzeitige Durchführung gleicher arithmetischer Vorgänge oder dergleichen bei der Mehrzahl von Betriebsabschnitten beim Vergleich der Betriebsergebnisse und bei der Überwachung von Unterschieden zwischen den Betriebsergebnissen sicherzustellen.
Die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 sind auf der Muttereinheit 2 angeordnet. Das erste ECU-Modul 10 ist zur Steuerung eines Motors vorgesehen. Es ist gebildet aus einer Platine 11 mit geringeren Abmessungen als die Platine 3 sowie einem Mikrocomputer 12 und weiteren Teilen auf der Platine 11. Diese Teile sind in einem Gehäuse 10a gemäß den 2A und 3A aufgenommen und zusammengefasst. An einer Seite der Platine 11 befindet sich eine Anzahl von Steckkontakten 13, welche von dem Gehäuse 10a nach außen vorstehen. Die Steckkontakte 13 verbinden das erste ECU-Modul 10 mit der Muttereinheit 2.
Der Mikrocomputer 12 ist gebildet aus einer CPU 12a, einer I/O-Schaltung 12b und einem Speicher 12c mit ROM und RAM. Der Mikrocomputer 12 führt eine Betriebsverarbeitung zur Motorsteuerung durch die CPU 12a auf der Grundlage von Signalen, welche über die I/O-Schaltung 12b von verschiedenen Sensoren eingegeben werden, und Betriebsdaten wie beispielsweise einem im Speicher 12c gespeicherten Steuerprogramm durch. Der Mikrocomputer 12 führt die Motorsteuerung durch Antrieb verschiedener Stellglieder über die I/O-Schaltung 12b auf der Grundlage von Betriebsergebnissen durch.
Das zweite ECU-Modul 20 ist als ein Karosserie-ECU-Modul zur Steuerung der Türverriegelung, der Fahrzeugbeleuchtung etc. vorgesehen. Ähnlich zum ersten ECU-Modul 10 ist es gebildet aus einer Motoreinheit 21 in einem Gehäuse 20a, einem Mikrocomputer 22 mit CPU 22a, I/O-Schaltung 22b, Speicher 22c etc. Das dritte ECU-Modul 30 ist als ein Sitz-ECU-Modul zur Steuerung von Sitzpositionen etc. vorgesehen. Es ist gebildet aus einer Platine 31 in einem Gehäuse 30a, einem Computer 32 mit CPU 22a, I/O-Schaltung 22b, Speicher 22c etc. Dieser Computer 32 hat im Vergleich zu den Mikrocomputern 12 und 22 in den ersten und zweiten ECU-Modulen 10 und 20 keine CPU. An einer Seite der Platinen 21 und 31 ist eine Anzahl von Steckkontakten 23 und 33 ausgebildet.
Wie in 2B gezeigt, liegen drei Verbinder (z. B. Stecksockel) 5 auf der Platine 3 der Motoreinheit 2 zur Verbindung der ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30. Eine Anzahl von Buchsenkontakten 5a ist in jedem Verbinder 5 zur Aufnahme der Steckkontakte 13, 23 und 33 der ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 angeordnet. Jedes ECU-Modul ist mit dem entsprechenden Verbinder 5 lösbar verbindbar, in dem die Steckkontakte und die Buchsenkontakte ineinandergefügt werden.
Auf der Muttereinheit 2 ist ein Kommunikationsbus 6 (Betriebsdatenkommunikationsabschnitt) angeordnet, der gebildet ist durch einen Speicherkommunikationsbus 6a und einen I/O-Kommunikationsbus 6b. Jeder Verbinder 5 ist elektrisch mit dem Kommunikationsbus 6 in Verbindung. Wenn das ECU-Modul mit dem zugehörigen Verbinder 5 verbunden wird, sind das ECU-Modul und der Mikrocomputer 4 in der Lage, untereinander zu kommunizieren. Es wird somit möglich, wechselseitig auf verschiedene Daten untereinander zuzugreifen und diese auszutauschen und elektrische Leistung zum Betrieb des ECU-Moduls von der Energieversorgungsquelle zuzuführen.
Die Vorrichtung 1 ist so konfiguriert, dass die CPU der Muttereinheit 2 in der Lage ist, die I/O-Schaltung und den Speicher eines jeden ECU-Moduls über den Kommunikationsbus 6 zu verwenden, und dass die CPU eines jeden ECU-Moduls in der Lage ist, die I/O-Schaltung und den Speicher einer anderen ECU über den Kommunikationsbus 6 zu verwenden. Die Vorrichtung ist auch so konfiguriert, dass die ECU-Module untereinander Anweisungen und Verarbeitungsdaten zur Steuerung übertragen und empfangen können sowie in den Speichern gespeicherte Daten untereinander übertragen und empfangen können. Die Kommunikation unter den ECU-Modulen erfolgt über den Mikrocomputer 4.
Mit der Muttereinheit 2 ist ein Kurbelwinkelsensor 41 elektrisch verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 41 ist beispielsweise aus einem Magnetrotor an der Kurbelwelle des Motors und einem MRE-Aufnehmer gebildet (Rotor und Aufnehmer nicht dargestellt). Der Kurbelwinkelsensor 41 gibt ein CRK-Signal und ein TDC-Signal, welche jeweils impulsförmig sind, entsprechend der Drehung der Kurbelwelle an die Muttereinheit 2 aus.
Das CRK-Signal wird zu jedem vorbestimmten Kurbelwellenwinkelintervall (beispielsweise 1°) ausgegeben. Das an die Muttereinheit 2 ausgegebene CRK-Signal wird über den Kommunikationsbus 6 dem ersten ECU-Modul 10 eingegeben, welches die Motorsteuerung durchführt. Das erste ECU-Modul 10 berechnet eine Drehzahl des Motors (Motordrehzahl) NE auf der Grundlage des CRK-Signals. Das TDC-Signal zeigt, dass ein Kolben (nicht gezeigt) des Motors sich in einer bestimmten Kurbelwellenwinkelposition nahe einer TDC (obere Totpunktposition) befindet, an der der Ansaughub beginnt.
Ein Erkennungssignal, welches eine Fahrzeuggeschwindigkeit V angibt, wird von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 (Parküberprüfungsabschnitt) an die Muttereinheit 2 ausgegeben. Ein Zündschalter 43 zum Anlassen des Motors ist ebenfalls mit der Muttereinheit verbunden. Ein Erkennungssignal IG, welches den EIN- oder AUS-Zustand angibt, wird vom Zündschalter 43 ausgegeben.
Ein Drosselstellglied (Motor) 51 für eine Drosselklappe in einer Motoransaugleitung (nicht gezeigt) dient zur Regelung der Menge an Ansaugluft für einen Zylinder (nicht gezeigt). Ein Kraftstoffeinspritzventil (Injektor) 52 ist an dem Motor angeordnet, um Kraftstoff in eine Brennkammer des Motors einzuspritzen. Ein Alarmlicht 53 ist in einem Instrumentenbrett (nicht gezeigt) vorgesehen und mit der Platine 3 verbunden.
Der Mikrocomputer 4 bildet die folgenden Abschnitte: einen Alternativbetriebsdurchführungsabschnitt, einen ECU-Belastungsüberprüfungsabschnitt, einen Normalbetriebsüberprüfungsabschnitt, einen Betriebsverarbeitungsstoppabschnitt, einen Mitteilungsabschnitt, einen Backupsteuerdurchführungsabschnitt, einen Parküberprüfungsabschnitt, einen ECU-Stoppabschnitt, einen Parkzeitalternativsteuerabschnitt und einen Datenformatwandlerabschnitt. Die Erkennungssignale von den Sensoren 41 bis 43 an die Platine 3 der Muttereinheit 2 werden über den Kommunikationsbus jedem ECU-Modul eingegeben. Der Mikrocomputer 4 und jedes ECU-Modul führen die nachfolgend zu beschreibenden verschiedenen Verarbeitungen gemäß Steuerprogrammen aus den jeweiligen ROMs auf der Grundlage von Erkennungssignalen der verschiedenen Sensoren 41 bis 43 durch.
Der Mikrocomputer 4 kann die ECU-Moduldiagnosesteuerverarbeitung gemäß 4 durchführen. Diese Verarbeitung erfolgt periodisch in einem bestimmten Intervall. Diese Verarbeitung ist vorgesehen, um zu überprüfen, ob das erste ECU-Modul 10 zur Durchführung der Motorsteuerung normal arbeitet, und ein anderes ECU-Modul zu veranlassen, eine Backupsteuerverarbeitung gemäß späterer Beschreibung durchzuführen, wenn bestimmt wird, dass das erste ECU-Modul nicht normal arbeitet.
Ein Schritt 1 (in den Figuren ist „Schritt“ mit „S“ abgekürzt; folglich wird „Schritt“ in der nachfolgenden Beschreibung auch mit „S“ abgekürzt) überträgt ein Diagnoseprogramm zur Diagnose, ob die CPU 12a normal arbeitet, vom Mikrocomputer 4 über den Kommunikationsbus 6 an den Mikrocomputer 12. Dann wird auf der Grundlage des Ergebnisses der Durchführung des Diagnoseprogramms vom Mikrocomputer 12 überprüft (S2), ob die CPU 12a normal arbeitet.
Wenn das Überprüfungsergebnis NEIN ist, welches angibt, dass die CPU 12a nicht normal arbeitet, wird überprüft (S3), ob ein Backupsteuerdurchführungsflag F_BACKUP „1“ ist. Dieses Backupsteuerdurchführungsflag F_BACKUP wird gesetzt, wenn die Backupsteuerverarbeitung durchgeführt wird, wie später beschrieben. Wenn das Überprüfungsergebnis im Schritt S3 NEIN ist, was anzeigt, dass die Backupsteuerverarbeitung nicht durchgeführt wird, wird das Backupsteuerverarbeitungsprogramm importiert, d. h. über den Kommunikationsbus 6 vom Speicher 12c des ersten ECU-Moduls 10 erlangt (S4).
Das Backupsteuerdurchführungsflag F_BACKUP wird auf 1 gesetzt (S5), um anzuzeigen, dass die Backupsteuerverarbeitung durchgeführt wird. Dann wird das Alarmlicht 53 eingeschaltet (S6), um einem Fahrer mitzuteilen, dass das erste ECU-Modul 10 nicht normal arbeitet.
Das im Schritt S4 importierte Backupsteuerprogramm wird dem zweiten Modul 20 übertragen (S7) und die arithmetische Verarbeitung durch die CPU 12a wird gestoppt (S10), was diese Verarbeitung beendet. Wenn das Backupsteuerdurchführungsflag F_BACKUP im Schritt S5 auf 1 gesetzt wird, wird das Überprüfungsergebnis im Schritt S3 bei den nächsten und darauffolgenden Durchführungen JA. Die Backupsteuerverarbeitung wird somit fortgeführt, bis das Backupflag F auf 0 zurückgesetzt ist.
Wenn das Überprüfungsergebnis im Schritt S2 JA ist, was anzeigt, dass das erste ECU-Modul 10 normal arbeitet, wird das Backupflag F_BACKUP auf 0 zurückgesetzt (S8) und das Alarmlicht 53 ausgeschaltet (S9), was diese Verarbeitung beendet.
Das erste ECU-Modul 10 ist in der Lage, eine Diagnoseprogrammdurchführungsverarbeitung gemäß 5 durchzuführen. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt, um Daten zur Diagnose durch den Mikrocomputer 4 zu erlangen, ob die CPU 12a normal arbeitet.
Bei dieser Verarbeitung erfolgt das Diagnoseprogramm im Schritt S11. Dieses Diagnoseprogramm wurde im Schritt S1 der ECU-Moduldiagnosesteuerverarbeitung von 4 vom Mikrocomputer 4 übertragen. Das Durchführungsergebnis dieses Diagnoseprogramms wird an dem Mikrocomputer 4 übertragen (S12), was diese Verarbeitung beendet.
Das zweite ECU-Modul 20 vermag die Backupsteuerverarbeitung von 6 durchzuführen. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt. Diese Verarbeitung ist vorgesehen, um einen Teil der arithmetischen Verarbeitung des ersten ECU-Moduls 10 durchzuführen, wenn das erste ECU-Modul 10 nicht normal arbeitet.
Bei dieser Verarbeitung wird zunächst überprüft (S16), ob das Backupflag F_BACKUP 1 ist. Wenn das Überprüfungsergebnis NEIN ist, endet diese Verarbeitung.
Wenn das Überprüfungsergebnis JA ist, wird die Backupsteuerung (nicht gezeigt) gemäß dem Backupsteuerverarbeitungsprogramm durchgeführt (S17). Dieses Backupsteuerverarbeitungsprogramm wurde vom ersten ECU-Modul 10 über den Mikrocomputer 4 in den Schritten S4 und S7 der ECU-Moduldiagnosesteuerverarbeitung übertragen.
Diese Backupsteuerverarbeitung wird durchgeführt, um das Fahrzeug in einer Art Notbetrieb bis zu einem sicheren Ort bewegen zu können, wenn bestimmt wird, dass die CPU 12a, welche normalerweise die Motorsteuerung durchzuführen hat, nicht normal arbeitet und damit der Motor nicht normal betrieben werden kann. In diesem Fall wird ein Minimum an Motorsteuerung durchgeführt, um eine sichere Fahrzeugfahrt zu ermöglichen, indem die I/O-Schaltung 12b des ersten ECU-Moduls 10 von der CPU 22a verwendet wird. Während der Durchführung einer derartigen Schleichfahrtfunktion sind Drosselstellglied 51 und Injektor 52 so gesteuert, dass Ansaugluft und Kraftstoff dem Zylinder des Motors in Mengen zugeführt werden, welche einer bestimmten Motordrehzahl (beispielsweise 2000 Upm) entsprechen.
Wie oben beschrieben, wird vom Mikrocomputer 4 überprüft, ob das erste ECU-Modul 10 normal arbeitet (S2). Da eine integrierte Schaltung oder ein Mikrocomputer zur Überwachung des Betriebs in dem ersten ECU-Modul 10 nicht vorgesehen werden muss, können die Herstellungskosten des ersten ECU-Moduls 10 verringert werden. Wenn bestimmt wird (S3: NEIN), dass das erste ECU-Modul 10 für die Motorsteuerung nicht normal arbeitet, wird das Minimum an Betriebsverarbeitung aus der Gesamtheit der Motorsteuerung, welche normalerweise vom ersten Modul 10 durchgeführt wird, von der CPU 22a des zweiten ECU-Moduls 20 anstelle des ersten ECU-Moduls 10 durchgeführt (S17). Dieser minimale Teil entspricht der Schleichfahrtfunktion, welche erlaubt, dass das Fahrzeug an einen sicheren Ort gebracht werden kann, beispielsweise eine Werkstatt.
Selbst wenn somit ein Fehler in der CPU 12a für die Motorsteuerung auftritt, ist es möglich, die Steuerung des Fahrzeugs A so fortzuführen, dass zumindest eine sichere Schleichfahrt möglich ist. Da die Motorsteuerung, welche das erste ECU-Modul 10 durchführen sollte, nicht vollständig gestoppt ist, kann somit die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung hohe Zuverlässigkeit haben.
Obgleich die ECU-Moduldiagnosesteuerverarbeitung vom Mikrocomputer 4 durchgeführt wird, kann die Diagnosesteuerverarbeitung auch von einem ECU-Modul, beispielsweise dem zweiten ECU-Modul 20, durchgeführt werden, welches ein anderes als das zu diagnostizierende erste ECU-Modul 10 ist. Die Diagnosesteuerverarbeitung kann alternativ sowohl durch den Mikrocomputer 4 als auch durch ein ECU-Modul anders als das zu diagnostizierende ECU-Modul durchgeführt werden.
Obgleich die Backupsteuerverarbeitung vom zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt wird, kann sie auch vom Mikrocomputer 4 durchgeführt werden. Die Backupsteuerverarbeitung kann alternativ sowohl durch den Mikrocomputer 4 als auch durch ein ECU-Modul anders als das zu diagnostizierende ECU-Modul 10 durchgeführt werden.
Der Mikrocomputer 4 der Muttereinheit 2 ist so aufgebaut, dass er die Alternativbetriebsdurchführungsprüfverarbeitung gemäß 7 durchführt. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt. Die Verarbeitung dient dazu, zu überprüfen, ob die Motorsteuerung, welche vom ersten ECU-Modul 10 durchzuführen ist, vollständig von dem ersten ECU-Modul 10 durchgeführt werden sollte, und zwar abhängig von der Prozesslast oder Auslastung des ersten ECU-Moduls 10.
Bei dieser Verarbeitung wird zunächst im Schritt S21 der Motorzustand überprüft. Genauer gesagt, es wird überprüft, ob die Motordrehzahl NE gleich oder größer als eine bestimmte Drehzahl NEref ist. Das erste ECU-Modul 10 führt eine Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge und der Drosselposition bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle des Motors durch. Die Prozesslast des ersten ECU-Moduls 10 nimmt zu, wenn die Motordrehzahl zunimmt. Wenn das Überprüfungsergebnis im Schritt S21 NEIN ist, das heißt, wenn die Drehzahl niedrig ist, ist die Prozessbelastung oder Prozesslast des ersten ECU-Moduls 10 gering, und somit kann die gesamte Motorsteuerung alleine durch die Leistungsfähigkeit des ersten ECU-Moduls 10 durchgeführt werden. Das Alternativbetriebsdurchführungsflag F_SUBON wird auf 0 zurückgesetzt (S22), so dass diese Verarbeitung endet.
Wenn das Überprüfungsergebnis in Schritt S21 JA ist, ist die Auslastung des ersten ECU-Moduls 10 hoch, und damit kann die Prozessbelastung für das erste ECU-Modul 10 sehr hoch oder im Extremfall zu hoch werden. Das Alternativbetriebsdurchführungsflag F_SUBON wird auf 1 gesetzt (S23), um anzuzeigen, dass ein Teil der gesamten Betriebsverarbeitung von einem anderen ECU-Modul übernommen werden sollte. Später noch zu beschreibende Betriebsdaten werden dem zweiten ECU-Modul 20 übertragen (S24).
Das erste ECU-Modul 10 vermag die Motorsteuerungsverarbeitung von 8 durchzuführen. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt. Die Verarbeitung dient zur Durchführung einer normalen Motorsteuerung oder der hohen Prozesslastzeitsteuerung. In der durchgeführten hohen Prozesslastzeitsteuerung wird ein Teil der arithmetischen Verarbeitung, welche vom ersten ECU-Modul 10 für die Motorsteuerung durchzuführen ist, von einem anderen ECU-Modul übernommen.
Bei dieser Verarbeitung wird zuerst überprüft, ob das Alternativbetriebsdurchführungsflag F_SUBON 1 ist (S31). Wenn das Überprüfungsergebnis NEIN ist, was anzeigt, dass eine Alternativbetriebsverarbeitung nicht notwendig ist, wird eine Normalzeitsteuerverarbeitung (nicht gezeigt) durchgeführt (S32), so dass dieser Verarbeitungszyklus endet. Somit wird die gesamte Verarbeitung für die Motorsteuerung von dem ersten ECU-Modul 10 durchgeführt.
Wenn das Überprüfungsergebnis im Schritt S31 JA ist, was anzeigt, dass die hohe Prozesslastzeitsteuerung durchgeführt werden sollte, werden die Betriebsdaten, welche im Schritt S24 dem zweiten ECU-Modul 20 zu übertragen sind, dem Mikrocomputer 4 übertragen (S33). Diese Betriebsdaten sind für einen Teil der Betriebsverarbeitung, der über die Verarbeitungsleistung der CPU 12a für die gesamten arithmetischen Verarbeitungen seitens der CPU 12a hinausgeht. Das heißt, diese Betriebsdaten sind für die alternative Betriebsverarbeitung, welche zur Durchführung durch das andere ECU-Modul an diese zu übertragen sind.
Eine Betriebsverarbeitung anders als die arithmetische Betriebsverarbeitung, welche an das andere ECU-Modul für die alternative Betriebsverarbeitung zu übertragen ist, wird (S34) als Hochlastzeitteilbetrieb durchgeführt. Die Kraftstoffeinspritzmenge und die Drosselposition werden als hohe Prozesslastzeitsteuerverarbeitung (S35) auf der Grundlage des Betriebsergebnisses von Schritt S34 und eines Betriebsergebnisses eines Verarbeitungsergebnisses in einer Karosseriesteuerverarbeitung, einer Motoralternativbetriebsverarbeitung und einer Sitzalternativbetriebsverarbeitung durchgeführt, so dass diese Verarbeitung endet.
Das zweite ECU-Modul 20 ist in der Lage, eine Karosseriesteuerverarbeitung, eine Motoralternativbetriebsverarbeitung und eine Sitzalternativbetriebsverarbeitung durchzuführen. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt. Diese Verarbeitung dient zur Durchführung der normalen Karosseriesteuerung, eines Teils der Sitzsteuerung, welche von dem dritten ECU-Modul 30 durchzuführen ist, und eines Teils der Motorsteuerung, welche von dem ersten ECU-Modul 10 durchzuführen ist.
Bei dieser Verarbeitung wird die normale Karosseriesteuerung durchgeführt (S36). Insbesondere werden ein Türverriegelungszustand und der Scheinwerferzustand EIN/AUS durch Manipulationen seitens eines Fahrers gesteuert. Die Prozesslast des zweiten ECU-Moduls 20 für eine solche Karosseriesteuerung ist niedriger als diejenige während der Hochlastzeit des ersten ECU-Moduls 10 und wird für gewöhnlich auf einem bestimmten festen Wert gehalten. Der Mikrocomputer 22 hat ausreichend Prozessleistungsfähigkeit in Relation zu der Prozessbelastung durch die Karosseriesteuerung. Dann wird die Sitzalternativbetriebsverarbeitung durchgeführt (S37).
Diese Sitzalternativbetriebsverarbeitung entspricht der arithmetischen Betriebsverarbeitung, welche von dem dritten ECU-Modul 30 durchzuführen ist, und wird alternativ vom zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt. Wie oben beschrieben, hat der Computer 32 des dritten ECU-Moduls 30 keine CPU. Die Prozessbelastung für die Sitzsteuerung ist sehr gering. Somit wird ein Teil der vom dritten ECU-Modul 30 durchzuführenden Steuerung alternativ von dem zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt.
Genauer gesagt, zum Zeitpunkt des Anlassens eines Motors liest das zweite ECU-Modul 20 Betriebsdaten von dem dritten ECU-Modul 30 ein. Abhängig von diesen Daten führt das zweite ECU-Modul 20 die gesamte arithmetische Betriebsverarbeitung, welche vom dritten ECU-Modul 30 durchzuführen ist, durch, indem die I/O-Schaltung 32b und der Speicher 32c des dritten ECU-Moduls 30 über den Kommunikationsbus 6 verwendet werden.
Es wird überprüft (S38), ob das Alternativbetriebsdurchführungsflag F_SUBON 1 ist. Wenn das Überprüfungsergebnis NEIN ist, endet die Verarbeitung. Wenn dieses Überprüfungsergebnis JA ist, was anzeigt, dass die Motoralternativbetriebsverarbeitung durchgeführt werden muss, wird die Motoralternativbetriebsverarbeitung auf der Grundlage arithmetischer Betriebsverarbeitungsdaten durchgeführt (S39), welche vom ersten ECU-Modul 10 übertragen werden (S33 und S24). Diese Verarbeitung ist ein Ersatz eines Teils der arithmetischen Betriebsverarbeitung der Motorsteuerung. Somit wird der Teil der arithmetischen Betriebsverarbeitung, der von dem ersten ECU-Modul 10 durchzuführen ist, durchgeführt, indem über den Kommunikationsbus 6 der Speicher 12c des ersten ECU-Moduls 10 verwendet wird. Das Ergebnis wird an das erste ECU-Modul 10 übertragen (S40), und die Verarbeitung endet.
Wie oben beschrieben, wird, wenn bestimmt wird, dass das erste ECU-Modul 10 in einem stark ausgelasteten Zustand ist (S21: JA), ein Teil der arithmetischen Betriebsverarbeitung, der von dem ersten ECU-Modul 10 durchzuführen ist, alternativ vom zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt. Somit wird die Prozesslast zwischen den ersten und zweiten ECU-Modulen 10 und 20 aufgeteilt, beispielsweise zu gleichen Teilen. Damit ist es möglich, die Prozessleistungsfähigkeit des Mikrocomputers 12 im ersten ECU-Modul 10 um einen Betrag zu verringern, mit dem die Durchführung im Alternativbetrieb durch das zweite ECU-Modul 20 erfolgt. Die Gesamtbearbeitungsleistung der ersten und zweiten ECU-Module 10 und 20 kann in Bezug auf die Prozessauslastung optimiert werden. Die Herstellungskosten für die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung lassen sich damit verringern.
Weiterhin ist das dritte ECU-Modul 30, welches die Sitzsteuerung durchführt, nicht mit irgendeiner CPU ausgestattet, und die arithmetische Betriebsverarbeitung, welche von dem dritten ECU-Modul 30 durchzuführen ist, wird alternativ vom zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt (S37). Somit kann die gesamte arithmetische Betriebsverarbeitung, welche von dem dritten ECU-Modul 30 durchzuführen ist, dessen Prozessauslastung stets auf einem niedrigen Wert gehalten ist, alternativ von dem zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt werden, welches ausreichend Prozessleistungsfähigkeit hat. Die Herstellungskosten des dritten ECU-Moduls 30 können somit um einen Betrag entsprechend einer CPU verringert werden, welche nicht vorgesehen werden muss.
Obgleich die Alternativbetriebsdurchführungsprüfverarbeitung, welche oben beschrieben worden ist, von dem Mikrocomputer 4 (der Muttereinheit 2) durchgeführt wird, kann sie auch von einem ECU-Modul durchgeführt werden, beispielsweise dem zweiten ECU-Modul 20, welches anders als das erste ECU-Modul 10 ist, welches zu überprüfen ist. Sie kann auch sowohl durch die Muttereinheit als auch durch das ECU-Modul anders als das ECU-Modul durchgeführt werden, welches zu überprüfen ist.
Obgleich die oben beschriebene Karosseriesteuerung, die Motoralternativbetriebsverarbeitung und die Sitzalternativbetriebsverarbeitung vom zweiten ECU-Modul 20 durchgeführt werden, kann wenigstens entweder die Motoralternativbetriebsverarbeitung (S38 bis S40 in 9) oder die Sitzalternativbetriebsverarbeitung (S37 in 9) vom Mikrocomputer 4 durchgeführt werden. Sie können sowohl durch den Mikrocomputer 4 als auch durch ein ECU-Modul anders als das erste und das dritte ECU-Modul 10 und 30 durchgeführt werden, welche für die Alternativbetriebsverarbeitung verwendet werden.
Der Mikrocomputer 4 ist in der Lage, die Parkzeitsteuerverarbeitung gemäß 10 durchzuführen. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Zeitintervall durchgeführt. Die Verarbeitung ist zur Steuerung der elektrischen Energieversorgung an jedes ECU-Modul auf der Grundlage dessen, ob das Fahrzeug A geparkt ist.
Es wird zunächst überprüft (S51), ob das Fahrzeug A parkt. Es wird bestimmt, dass das Fahrzeug A parkt, wenn der Zündschalter 43 im Zustand AUS ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich 0 ist. Wenn das Überprüfungsergebnis JA ist, was anzeigt, dass das Fahrzeug A im Parkzustand ist, wird überprüft, ob ein Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK 1 ist. Dieses Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK wird auf 1 gesetzt, wenn die Parkzeitalternativsteuerverarbeitung durchgeführt wird.
Wenn das Überprüfungsergebnis NEIN ist und die Parkzeitalternativsteuerung noch nicht durchgeführt wird, wird das Parkzeitprogramm, welches von den ersten bis dritten ECU-Modulen 10, 20 und 30 durchzuführen ist, während das Fahrzeug geparkt ist, von jedem ECU-Modul importiert (S53). Zusätzlich werden verschiedene Daten, welche zur Wiederherstellung der Funktionen der ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 notwendig sind, wenn die Energiezufuhr an die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 neu begonnen wird, importiert. Durch Abschalten der Energiezufuhr an jedes ECU-Modul wird dann der Betrieb eines jeden ECU-Moduls gestoppt (S54).
Das Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK wird auf 1 gesetzt (S55), um anzuzeigen, dass die Parkzeitalternativsteuerverarbeitung durchgeführt wird, und ein Parkstoppflag F_PARKSTOP, das später beschrieben wird, wird auf 1 gesetzt.
Abhängig von dem im Schritt S53 importierten Parkzeitprogramm werden die Steuerungen, die von den ersten bis dritten ECU-Modulen 10, 20 und 30 während der Parkzeit oder Parkdauer durchzuführen sind, vom Mikrocomputer 4 als Parkzeitalternaivsteuerverarbeitung durchgeführt (S56). Dann endet diese Verarbeitung.
Da das Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK im Schritt S55 auf 1 gesetzt, wird das Überprüfungsergebnis im Schritt S52 JA. Die Parkzeitalternativsteuerung wird fortlaufend durchgeführt, bis das Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK zurückgesetzt worden ist.
Wenn das Überprüfungsergebnis bei Schritt S51 NEIN ist, was anzeigt, dass das Fahrzeug A nicht parkt, wird überprüft (S57), ob das Parkstoppflag F_PARKSTOP 1 ist. Wenn das Überprüfungsergebnis JA ist und unmittelbar nachdem das Überprüfungsergebnis bei Schritt S51 NEIN wird, da beispielsweise der Zündschalter 43 eingeschaltet wird, beginnt die Energiezufuhr an die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 (S59). Somit beginnt jedes ECU-Modul mit seinem Neubetrieb unter Verwendung verschiedener Daten, welche in den Mikrocomputer 4 eingegeben worden sind (S53).
Dann wird das Parkstoppflag F_PARKSTOP auf 0 zurückgesetzt (S60) und das Parkzeitsteuerdurchführungsflag F_PARK wird auf 0 zurückgesetzt (S58), so dass diese Verarbeitung endet. Wenn das Überprüfungsergebnis bei S57 NEIN ist und sich nicht unmittelbar nach dem Stopp des Parkzustands befindet, wird Schritt S58 durchgeführt und diese Verarbeitung beendet.
Wie oben beschrieben, wenn bestimmt wird, dass das Fahrzeug A geparkt ist (S51: JA), wird die Energiezufuhr an jedes ECU-Modul gestoppt. Die Steuerung, welche von jedem ECU-Modul während der Parkzeit durchzuführen wäre, wird alternativ vom Mikrocomputer 4 durchgeführt (S56). Somit werden die von den jeweiligen ECU-Modulen durchzuführenden Steuerungen gemeinsam vom Mikrocomputer 4 abgearbeitet, wenn das Fahrzeug A geparkt ist. Es ist somit nötig, die Energieversorgung an die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 zu unterbrechen und somit den Energieverbrauch der elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 1 zu verringern.
Obgleich die oben beschriebene Parkzeitsteuerverarbeitung vom Mikrocomputer 4 durchgeführt wird, kann sie auch auf Seiten der ECU-Module durchgeführt werden, beispielsweise durch das zweite ECU-Modul 20. In diesem Fall muss die Energieversorgung an das betreffende ECU-Modul während jeder Parkzeit aufrechterhalten werden. Es ist auch möglich, die Parkzeitsteuerverarbeitung sowohl durch den Mikrocomputer 4 als auch irgendeines der ECU-Module durchzuführen.
Der Mikrocomputer 4 ist weiterhin so programmiert, dass die Datenformatumwandlungsverarbeitung gemäß 11 durchführt. Diese Verarbeitung wird periodisch in einem bestimmten Intervall durchgeführt. Die Verarbeitung dient zur Umwandlung des Datenformats von Betriebsdaten im Fall der Übertragung an die anderen ECU-Module so, dass die Betriebsdaten von den anderen ECU-Modulen leicht verwendet werden können. Die Betriebsdaten werden von irgendeinem der ECU-Module oder dem Mikrocomputer 4 zur Durchführung der Steuerung durch jedes ECU-Modul ausgegeben und enthalten Programme und verschiedene Signale, welche für die arithmetische Betriebsverarbeitung verwendet werden.
Bei dieser Verarbeitung wird das Datenformat der eingegebenen Betriebsdaten umgewandelt, so dass es in dem ECU-Modul verwendbar ist, an welches die Daten übertragen wurden. Beispielsweise speichert das ROM des Mikrocomputers 4 vorab ein Format von Betriebsdaten wie beispielsweise Programmen und Steuersignalen zur Verwendung bei der Steuerung in den jeweiligen ECU-Modulen sowie eine Tabelle, welche eine Entsprechung zwischen den Daten vor der Umwandlung und den Daten nach der Umwandlung darstellt. Unter Bezug auf die Umwandlungstabelle wird das Datenformat entsprechend dem ECU-Modul an der Übertragungsseite und dem ECU-Modul an der Empfangsseite umgewandelt.
Die Betriebsdaten, welche an der Empfangsseite umgewandelt wurden, um von dem dortigen ECU-Modul verwendbar zu sein, werden übertragen (S62), so dass diese Verarbeitung endet.
Wie oben beschrieben, werden im Fall einer Kommunikation von Betriebsdaten zwischen den ECU-Modulen über den Mikrocomputer 4 die Betriebsdaten in das Datenformat gewandelt, welches für das ECU-Modul an der Empfangsseite verwendbar ist. Beispielsweise im Fall des Teilens der arithmetischen Betriebsverarbeitung auf das zweite ECU-Modul 20, wenn das erste ECU-Modul 10 eine hohe Auslastung hat, werden Betriebsdaten, welche vom ersten ECU-Modul 10 übertragen werden, vom Mikrocomputer 4 in das Datenformat umgewandelt, welches vom zweiten ECU-Modul 20 verwendbar ist. Im Fall der Rücksendung von Betriebsdaten aus dem zweiten ECU-Modul 20 an das erste ECU-Modul 10 werden diese Daten ebenfalls in ein Format umgewandelt, welches wiederum im ersten ECU-Modul 10 verwendbar ist.
Auch wenn daher die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 von unterschiedlichen Herstellern gefertigt werden und sich die Datenformate der Betriebsdaten zur Verwendung in den jeweiligen ECU-Modulen voneinander unterscheiden, können diese Unterschiede im Datenformat durch die Formatumwandlungsverarbeitung seitens des Mikrocomputers 4 beseitigt werden. Somit können die Steuerungen zwischen den ersten bis dritten ECU-Modulen 10, 20 und 30 miteinander kooperieren.
Obgleich die oben beschriebene Datenformatumwandlungsverarbeitung vom Mikrocomputer 4 durchgeführt wird, kann sie auf Seiten des ECU-Moduls durchgeführt werden. Beispielsweise ist es möglich, sie durch ein vorhandenes ECU-Modul wie beispielsweise das zweite ECU-Modul 20 durchzuführen oder durch ein ECU-Modul, welches ausschließlich für die Datenformatumwandlung vorgesehen ist. In diesem Fall werden die Betriebsdaten über das ECU-Modul übertragen und empfangen, welches ausschließlich für die Datenformatumwandlungsfunktion vorgesehen ist. Es ist auch möglich, die Datenformatumwandlung sowohl durch den Mikrocomputer 4 als auch das ECU-Modul durchzuführen. Für den Fall, dass ein arithmetische Betriebsverarbeitung wie beispielsweise die Parkzeitsteuerverarbeitung vom Mikrocomputer 4 durchgeführt wird, werden die Betriebsdaten in ein Format umgewandelt, welches im Mikrocomputer 4 verarbeitbar ist.
Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Fahrzeugsteuervorrichtung 1 sind die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 entfernbar mit der Muttereinheit 2 verbunden, und die Betriebsdaten, welche für die arithmetische Betriebsverarbeitung notwendig sind, werden an den Mikrocomputer 4 der Muttereinheit 2 übertragen und von diesem empfangen. Jedes ECU-Modul kann daher seine zu steuernden Objekte, beispielsweise den Motor oder die Scheinwerfer, über den Mikrocomputer 4 steuern. Im Ergebnis kann, auch wenn die notwendigen Fahrzeugfunktionen sich von Fahrzeug zu Fahrzeug unterscheiden, eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung konfiguriert werden, welche die für einen bestimmten Fahrzeugtyp notwendigen bestimmten Funktionen hat, indem die Motoreinheit 2 mit ECU-Modulen oder auch nur einem ECU-Modul bestückt wird, welches der notwendigen Funktion entsprechend ausgewählt und hiermit verbunden wird.
Beispielsweise ist es bei einem Fahrzeug, welches keine Sitzsteuerung benötigt, nur notwendig, das dritte ECU-Modul 30 mit der Sitzsteuerungsfunktion abzunehmen, um eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung 1a zu konfigurieren, welche keine Sitzeinstellsteuerfunktion hat.
Da gemeinsame Teile bei einer Mehrzahl von Fahrzeugmodellen gemeinsam verwendet werden können, lassen sich die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Fall verringern, bei dem elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung spezifisch für jedes Fahrzeugmodell ausgelegt werden muss.
Da der Mikrocomputer 4 der Muttereinheit 2 sowie die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 eine Mehrzahl von Steuerungen durchführen können, wird sich die Konfiguration des gesamten Steuersystems vereinfachen. Da jedes ECU-Modul entfernbar angeschlossen ist, kann es im Fall einer Störung problemlos durch ein neues Modul ausgetauscht werden.
Die beschriebene elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung ist nicht auf die genannte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in unterschiedlichen Ausführungsformen und Abwandlungen realisiert werden.
Obgleich in der beschriebenen Ausführungsform die ersten bis dritten ECU-Module 10, 20 und 30 für Motorsteuerung, Karosseriesteuerung und Sitzsteuerung an der Muttereinheit 2 angebracht sind, können auch andere ECU-Module zur Durchführung anderer Steuerungen entsprechend den benötigten Funktionen hinzugefügt werden. Beispielsweise können ECU-Module zur Durchführung unverzichtbarer Steuerungen wie Bremsensteuerung, Lenksteuerung und Scheinwerfersteuerung und können ECU-Module zur Durchführung von Steuerungen wie Getriebesteuerung, Parkassistenzsteuerung, Umgebungsüberwachungssteuerung, Innenlichtsteuerung und Airbagsteuerung ausgewählt und an der Muttereinheit entsprechend verschiedenen Funktionen angeordnet werden, die von jeweiligen Fahrzeugmodellen notwendig gemacht werden.
Obgleich die ECU-Moduldiagnose und die Backupsteuerung für das erste ECU-Modul 10 durchgeführt werden, welche die Motorsteuerung durchführt, kann eine derartige Diagnose- und Backupsteuerung für ein ECU-Modul durchgeführt werden, welches eine Sicherheitssteuerung durchführt, die für eine sichere Fahrt des Fahrzeugs notwendig ist. Beispiele derartiger ECU-Module sind Module, welche eine Bremsensteuerung, Getriebesteuerung, Lenksteuerung, Airbagsteuerung und Scheinwerfersteuerung durchführen.
Obgleich die Hochlastzeitbetriebsverarbeitung des ersten ECU-Moduls 10 für die Motorsteuerung von dem zweiten ECU-Modul 20 für die Karosseriesteuerung mit übernommen wird, kann eine arithmetische Betriebsverarbeitung eines ECU-Moduls, das eine Steuerfunktion durchführt, welche eine hohe Prozessleistung während der Hochlastzeitverarbeitung notwendig macht, von einem ECU-Modul mit übernommen werden, das nur eine relativ niedrige Prozessbelastung hat, oder von einem ECU-Modul, welches nur geringfügig schwankende Prozessauslastungen hat, oder von der Muttereinheit.
Obgleich die Erkennungssignale der verschiedenen Sensoren 41 bis 43 den ECU-Modulen über die Muttereinheit 2 eingegeben werden, können die Sensoren, welche für die durch das ECU-Modul durchgeführte Steuerung notwendig sind, direkt mit einem derartigen Modul verbunden werden, um die Erkennungssignale direkt einzugeben. Auf ähnliche Weise können die Ausgangssignale an die Stellglieder, beispielsweise an das Drosselventil 51, direkt von einem jeden ECU-Modul oder über die Muttereinheit 2 ausgegeben werden.
Beschrieben wurde insoweit zusammenfassend eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung, welche eine Muttereinheit mit einem Mikrocomputer, eine Mehrzahl von ECU-Modulen, welche entfernbar mit der Muttereinheit verbunden sind und welche entsprechende Fahrzeugsteuerungen durchführen, einen Betriebsdatenkommunikationsabschnitt für eine Übermittlung von Betriebsdaten an den Mikrocomputer, welche von der Mehrzahl von ECU-Modulen bei der Durchführung entsprechender Steuerbetriebsverarbeitungen verwendet werden, und einen Alternativbetriebsdurchführungsabschnitt enthält, der veranlasst, dass wenigstens eines der anderen ECU-Module oder der Mikrocomputer als einen Alternativbetrieb wenigstens einen Teil der arithmetischen Betriebsverarbeitung durchführt, der von wenigstens einem aus der Mehrzahl von ECU-Modulen durchzuführen ist oder wäre.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010-126117 A [0004, 0006]

Claims

Eine elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung, aufweisend: eine Muttereinheit (2) mit einem Mikrocomputer (4); eine Mehrzahl von ECU-Modulen (10, 20, 30), die entfernbar an der Muttereinheit angeordnet sind, um entsprechend unterschiedliche Steuerungen für ein Fahrzeug durchzuführen; einen Betriebsdatenkommunikationsabschnitt (6) zur Kommunikation von Betriebsdaten, welche die Mehrzahl von ECU-Modulen bei der Durchführung von Betriebsverarbeitungen zusammen mit dem Mikrocomputer für die jeweiligen Steuerungen verwendet; und einen Alternativbetriebsverarbeitungsabschnitt (4, 22a), der den Kommunikationsabschnitt veranlasst, die Betriebsdaten an wenigstens entweder den Mikrocomputer oder ein ECU-Modul aus der Mehrzahl von ECU-Modulen über den Mikrocomputer zu übertragen, und der den Mikrocomputer oder das eine ECU-Modul, welchem die Betriebsdaten übermittelt wurden, veranlasst, eine Alternativbetriebsverarbeitung entsprechend wenigstens einem Teil der Betriebsverarbeitung durchzuführen, welche von einem anderen ECU-Modul aus der Mehrzahl von ECU-Modulen durchzuführen ist.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend: einen ECU-Lastprüfabschnitt (4, 41) zur Überprüfung, ob sich jedes aus der Mehrzahl von ECU-Modulen in einem Hochverarbeitungslastzustand befindet, wobei der Alternativbetriebsverarbeitungsabschnitt (4, 22a) das andere ECU-Modul als ein ECU-Modul bestimmt, welches als sich in dem Hochverarbeitungslastzustand befindlich bestimmt wird, so dass die Alternativbetriebsverarbeitung von wenigstens entweder dem Mikrocomputer oder einem ECU-Modul anstelle des ECU-Moduls durchgeführt wird, welches als sich in dem Hochverarbeitungslastzustand befindlich bestimmt worden ist.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Mehrzahl von ECU-Modulen (10, 20, 30) mit Ausnahme wenigstens eines bestimmten ECU-Moduls (30) entsprechende Verarbeitungsabschnitte (12a, 22a) zur Durchführung der Betriebsverarbeitung enthält; und die Alternativbetriebsverarbeitung der Teil der Betriebsverarbeitung ist, der von dem anderen ECU-Modul durchzuführen ist.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin aufweisend: einen Betriebsprüfabschnitt (4) zur Überprüfung, ob jedes aus der Mehrzahl von ECU-Modulen normal arbeitet; einen Verarbeitungsstoppabschnitt (4) zum Stoppen des ECU-Moduls, welches als nicht normal arbeitend bestimmt wird, um die Durchführung der Betriebsverarbeitung zu stoppen; und einen Mitteilungsabschnitt (4) zur Bereitstellung einer Mitteilung dem Fahrzeug, dass das ECU-Modul nicht normal arbeitet, wobei die Alternativbetriebsverarbeitung ein Teil der Betriebsverarbeitung ist, welche von dem ECU-Modul durchzuführen ist, welches als nicht normal bestimmt worden ist und dem anderen ECU-Modul entspricht.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach Anspruch 4, weiterhin aufweisend: einen Backupsteuerverarbeitungsabschnitt (4) zur Verlassung, dass wenigstens entweder der Mikrocomputer oder das eine ECU-Modul eine Betriebsverarbeitung für eine sichere Fahrt des Fahrzeugs durchführt, wenn das ECU-Modul, welches eine Sicherheitssteuerung durchzuführen hat, als nicht normal arbeitend bestimmt wird.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiterhin aufweisend: einen Parküberprüfungsabschnitt (4) zur Überprüfung, ob das Fahrzeug geparkt ist; einen ECU-Stoppabschnitt (4) zum Stoppen wenigstens eines aus der Mehrzahl von ECU-Modulen, wenn das Fahrzeug als geparkt bestimmt wird; und einen Parkzeitalternativsteuerabschnitt (4) zur Veranlassung, dass wenigstens entweder der Mikrocomputer oder das eine ECU-Modul, welches anders als das gestoppte ECU-Modul ist, eine Steuerung durchführt, welche von dem gestoppten ECU-Modul durchzuführen ist, wenn das Fahrzeug geparkt ist, wobei das gestoppte ECU-Modul dem anderen ECU-Modul entspricht.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiterhin aufweisend: einen Datenformatwandlerabschnitt (4) zum Umwandeln eines Datenformats der Betriebsdaten, welche von dem anderen ECU-Modul ausgegeben werden, in ein Datenformat, welches von wenigstens entweder dem Mikrocomputer oder dem einen ECU-Modul verwendbar ist, das die Alternativbetriebsverarbeitung durchführt.
Die elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: der Mikrocomputer (4) als die Betriebsdaten ein Steuerprogramm empfängt, das notwendig ist, den Teil der Betriebsverarbeitung von dem anderen ECU-Modul durchzuführen, und das Steuerprogramm an das eine ECU-Modul überträgt, so dass die Alternativbetriebsverarbeitung von dem einen ECU-Modul gemäß dem Steuerprogramm durchführbar ist.