DE102013216558B4

DE102013216558B4 - Method for diagnosing a controllable switching element of an engine control unit

Info

Publication number: DE102013216558B4
Application number: DE102013216558.7A
Authority: DE
Inventors: Marco Well; Gunther Wolfarth
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2013-08-21
Publication date: 2017-10-19
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: DE102013216558A1

Abstract

Verfahren zur Diagnose eines steuerbaren Schaltelements (24, 25) eines Motorsteuergeräts, wobei das steuerbare Schaltelement (24, 25) seriell mit einer Last (22) zu einer schaltbaren Lastanordnung (20) verschaltet ist, wobei die Lastanordnung (20) mit ihrem Versorgungsanschluss über ein weiteres, steuerbares Schaltelement (14) mit einem Versorgungspotentialanschluss (10) und mit ihrem Masseanschluss mit einem Bezugspotentialanschluss (12) verschaltet ist, wobei die Steuerung der steuerbaren Schaltelemente (24, 25; 14) mittels jeweiliger Schaltsignale durch eine zentrale Steuereinheit (16) erfolgt, bei dem das Steuersignal, durch das das weitere Schaltelement (14) in den leitenden Zustand versetzt wird, durch die zentrale Steuereinheit (16) erzeugt und an das weitere Schaltelement (14) übertragen wird, bei dem durch die zentrale Steuereinheit (16) ein Freigabesignal an eine Steuer- und Überwachungseinheit (28) des steuerbaren Schaltelements (24, 25) abgegeben wird, ab dem frühestens eine Diagnose des steuerbaren Schaltelements (24, 25) durch die Steuer- und Überwachungseinheit (28) durchführbar ist, wobei das Steuersignal, durch das das weitere Schaltelement (14) in den leitenden Zustand versetzt wird, zeitlich vor dem Freigabesignal erzeugt wird.A method for diagnosing a controllable switching element (24, 25) of a motor control device, wherein the controllable switching element (24, 25) is connected in series with a load (22) to a switchable load assembly (20), wherein the load assembly (20) with its supply terminal via a further controllable switching element (14) is connected to a supply potential terminal (10) and its ground connection is connected to a reference potential terminal (12), the control of the controllable switching elements (24, 25; 14) being controlled by respective switching signals by a central control unit (16). takes place, in which the control signal, by means of which the further switching element (14) is set in the conductive state, is generated by the central control unit (16) and transmitted to the further switching element (14), in which the central control unit (16) a release signal is output to a control and monitoring unit (28) of the controllable switching element (24, 25), from the earliest s a diagnosis of the controllable switching element (24, 25) by the control and monitoring unit (28) is feasible, wherein the control signal, by which the further switching element (14) is set in the conductive state, is generated in time before the release signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Diagnose eines steuerbaren Schaltelements eines Motorsteuergeräts, wobei das schaltbare Schaltelement seriell mit einer Last zu einer schaltbaren Lastanordnung verschaltet ist. Die Lastanordnung ist mit ihrem Versorgungsanschluss über ein weiteres, steuerbares Schaltelement mit einem Versorgungspotentialanschluss verschaltet. Mit ihrem Masseanschluss ist die Lastanordnung mit einem Bezugspotentialanschluss verschaltet. Die Steuerung der steuerbaren Schaltelemente erfolgt mittels jeweiliger Schaltsignale durch eine zentrale Steuereinheit.The invention relates to a method for diagnosing a controllable switching element of a motor control device, wherein the switchable switching element is connected in series with a load to a switchable load arrangement. The load arrangement is connected to its supply connection via a further, controllable switching element with a supply potential connection. With its ground connection, the load arrangement is connected to a reference potential terminal. The control of the controllable switching elements takes place by means of respective switching signals by a central control unit.

Als schaltbare Schaltelemente der Lastanordnung eines Motorsteuergeräts werden in der Regel Halbleiterschaltelemente verwendet. Diese werden durch eine Steuer- und Überwachungseinheit bezüglich Ihres Schaltzustandes (elektrisch leitend bzw. geschlossen oder elektrisch sperrend bzw. geöffnet) gesteuert und auf ihre Funktionsfähigkeit sowie eventuell auftretende Fehler überwacht. Eine solche Steuer- und Überwachungseinheit eines schaltbaren Schaltelements wird auch als Treiber bezeichnet. Der Treiber überträgt elektrische Diagnoseinformationen von angeschlossenen Lasten über eine Kommunikationsschnittstelle an die zentrale Steuereinheit. Dort werden die Diagnoseinformationen weiter verarbeitet. Die Diagnoseinformationen umfassen beispielsweise eine Information, ob ein Kurzschluss des steuerbaren Schaltelements zum Bezugspotential oder zum Versorgungspotential vorliegt oder ob ein Kurzschluss zwischen der Last und dem Versorgungspotential detektiert wurde.As switchable switching elements of the load assembly of a motor control device semiconductor switching elements are used in the rule. These are controlled by a control and monitoring unit with regard to their switching state (electrically conductive or closed or electrically blocking or opened) and monitored for their functionality and any errors that may occur. Such a control and monitoring unit of a switchable switching element is also referred to as a driver. The driver transmits electrical diagnostic information from connected loads to the central control unit via a communication interface. There, the diagnostic information is processed further. The diagnostic information includes, for example, information as to whether there is a short circuit of the controllable switching element to the reference potential or to the supply potential or whether a short circuit between the load and the supply potential has been detected.

Die Durchführung der Diagnose erfolgt in der Regel nach Aktivierung des Bordnetzes, z. B. wenn ein Fahrer des Fahrzeugs dieses öffnet, die Zündung aktiviert oder den Motor startet. In der Praxis kommt es dabei vor, dass in einem Fehlerspeicher der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements eine Fehlerinformation eingespeichert ist, welcher einen Fehler in der Elektrik repräsentiert, obwohl ein solcher Fehler tatsächlich nicht vorliegt. Obwohl die in dem Speicher enthaltene Fehlerinformation bei einer erneuten Diagnose durch die Steuer- und Überwachungseinheit durch das korrekte Ergebnis (kein Fehler) überschrieben wird, ist ein derartiger, falscher Fehlereintrag unerwünscht, auch wenn dieser nur für eine kurze Zeitspanne vorliegen sollte.The diagnosis is usually carried out after activation of the electrical system, z. B. when a driver of the vehicle opens this, the ignition is activated or starts the engine. In practice, it happens that in an error memory of the control and monitoring unit of the controllable switching element, an error information is stored, which represents an error in the electrical system, although such an error is actually not present. Although the error information contained in the memory is overwritten by the control and monitoring unit by the correct result (no error), such a false error entry is undesirable, even if it should only be for a short period of time.

Die DE 695 25 519 T2 beschreibt eine Steuervorrichtung für Fahrzeuge, die mehrere Steuergeräte umfasst, von denen jedes von den jeweils anderen in bestimmten Zeitabständen Signale erhält, deren Vorhandensein auf eine korrekte Funktion schließen lässt. Fallen diese Signale von einem der Steuergeräte aus, wird dieses als defekt eingestuft und die Signale, beispielsweise gemessene Signale von Sensoren, die von diesem Gerät geliefert werden, werden nicht mehr zur Verarbeitung benutzt, sondern Standardwerte eingesetzt.The DE 695 25 519 T2 describes a control device for vehicles, which comprises a plurality of control units, each of which receives signals from the other at certain time intervals whose presence indicates a correct function. If these signals fall from one of the control units, it is classified as defective and the signals, for example measured signals from sensors supplied by this unit, are no longer used for processing but default values.

Dieses sich gegenseitige Überwachen wird dort als Störungsdiagnose bezeichnet. Andererseits unterbindet das zentrale Brennkraftmaschinenregelsteuergerät einen Signalempfang von den anderen Steuergeräten, nachdem der Zündschalter wieder eingeschaltet wurde, nachdem er zunächst ausgeschaltet war, für 400 ms, um eine falsche Störungsdiagnose der anderen Steuergeräte aufgrund eines während dieser Zeit möglicherweise ausbleibenden Signals für korrekte Funktion wegen des zuvor ausgeschalteten Zündschalters zu vermeiden. Hier unterbindet also das zentrale Steuergerät seine eigene Störungsdiagnose durch eine reine Zeitsteuerung.This mutual monitoring is referred to there as a fault diagnosis. On the other hand, the central engine control controller prohibits signal reception from the other controllers after the ignition switch is turned on again after it was first turned off for 400 ms to cause a false fault diagnosis of the other controllers due to a signal possibly absent during that time for correct operation because of the above to avoid disconnected ignition switch. Here, therefore, the central control unit prevents its own fault diagnosis by a pure time control.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, mit dem die Diagnose eines steuerbaren Schaltelements eines Motorsteuergeräts auf einfachere und zuverlässigere Weise möglich ist. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, ein Motorsteuergerät anzugeben, welches eine zuverlässigere Diagnose eines steuerbaren Schaltelements ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a method with which the diagnosis of a controllable switching element of an engine control unit in a simpler and more reliable manner is possible. It is another object of the invention to provide an engine control unit, which allows a more reliable diagnosis of a controllable switching element.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These objects are achieved by a method according to the features of claim 1. Advantageous embodiments result from the dependent claims.

Die Erfindung schlägt ein Verfahren zur Diagnose eines steuerbaren Schaltelements eines Motorsteuergeräts vor, wobei das steuerbare Schaltelement seriell mit einer Last zu einer schaltbaren Lastanordnung verschaltet ist. Die Lastanordnung ist mit ihrem Versorgungsanschluss über ein weiteres, steuerbares Schaltelement mit einem Versorgungspotentialanschluss und mit ihrem Masseanschluss mit einem Bezugspotentialanschluss verschaltet. Die Steuerung der steuerbaren Schaltelemente (das heißt des steuerbaren Schaltelements und des weiteren, steuerbaren Schaltelements) erfolgt mittels jeweiliger Schaltsignale durch eine zentrale Steuereinheit. Während es sich bei dem steuerbaren Schaltelement vorzugsweise um ein (intelligentes) steuerbares Halbleiterschaltelement handelt, dem eine Steuer- und Überwachungseinheit zu Steuer- und Überwachungszwecken zugeordnet ist, handelt es sich bei dem weiteren, steuerbaren Schaltelement z. B. um ein Relais, welches die Lastanordnung mit dem Versorgungspotentialanschluss verbindet. Außerdem wird das Steuersignal, durch das das weitere Schaltelement in den leitenden Zustand versetzt wird, durch die zentrale Steuereinheit erzeugt und an das weitere Schaltelement übertragen. Das Steuersignal, durch das das weitere Schaltelement in den leitenden Zustand versetzt wird, wird zeitlich vor dem Freigabesignal erzeugt.The invention proposes a method for the diagnosis of a controllable switching element of a motor control device, wherein the controllable switching element is connected in series with a load to a switchable load arrangement. The load arrangement is connected with its supply connection via a further controllable switching element with a supply potential connection and with its ground connection with a reference potential connection. The control of the controllable switching elements (that is, the controllable switching element and the other, controllable switching element) by means of respective switching signals by a central control unit. While the controllable switching element is preferably an (intelligent) controllable semiconductor switching element to which a control and monitoring unit is assigned for control and monitoring purposes, the further, controllable switching element is, for example, a control element. B. to a relay which connects the load assembly to the supply potential terminal. In addition, the control signal, by which the further switching element is set in the conductive state, generated by the central control unit and transmitted to the other switching element. The control signal through which the further switching element in the conductive state is added, is generated in time before the enable signal.

Erfindungsgemäß wird durch die zentrale Steuereinheit ein Freigabesignal an die Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements abgegeben, ab dem frühestens eine Diagnose des steuerbaren Schaltelements durch die Steuer- und Überwachungseinheit durchführbar ist.According to the invention, an enable signal is emitted by the central control unit to the control and monitoring unit of the controllable switching element, from which at the earliest a diagnosis of the controllable switching element can be carried out by the control and monitoring unit.

Diesem Vorgehen liegt die Überlegung zu Grunde, dass in der Startphase von Steuergeräten das als Hauptschalter dienende weitere, steuerbare Schaltelement (in der Regel in Gestalt eines Relais) noch nicht sofort eingeschaltet ist, weshalb die elektrische Last, die über den Hauptschalter an den Versorgungspotentialanschluss angeschlossen ist, noch nicht mit Versorgungsspannung versorgt ist. Aufgrund des üblicherweise eingesetzten spannungsbasierten Diagnoseprinzips der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements wird zu diesem Zeitpunkt für die noch unversorgte Last eine Fehlerinformation über einen Kurzschluss nach Bezugspotential ermittelt und abgespeichert. Erst zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die zentrale Recheneinheit und alle ihre Peripheriefunktionen betriebsbereit sind und der Hauptschalter eingeschaltet ist, wird die Fehlerinformation weiterverarbeitet. Dies führt zu der eingangs erwähnten, falschen Fehlerinformation, welche durch die Erfindung vermieden werden kann.This approach is based on the consideration that in the start phase of control units serving as a main switch further controllable switching element (usually in the form of a relay) is not yet switched on immediately, which is why the electrical load connected via the main switch to the supply potential terminal is not yet supplied with supply voltage. Because of the voltage-based diagnosis principle of the control and monitoring unit of the controllable switching element, which is usually used, an error information about a short circuit to the reference potential is determined and stored at this time for the load which is still not supplied. Only at a later time, when the central processing unit and all its peripheral functions are ready for operation and the main switch is turned on, the error information is further processed. This leads to the above-mentioned, false error information, which can be avoided by the invention.

Dadurch, dass erfindungsgemäß eine Diagnoseinformation nur dann gespeichert wird, wenn eine Freigabe seitens der zentralen Recheneinheit vorliegt, ist ein stabiler Betriebszustand in dem Motorsteuergerät erreicht, wodurch keine falschen Fehlerinformationen auftreten können. Undefinierte Fehlerinformationen während des Startens des Steuergeräts können damit nicht auftreten.Characterized in that according to the invention a diagnostic information is stored only when an approval by the central processing unit is present, a stable operating state is reached in the engine control unit, whereby no false error information can occur. Undefined error information during startup of the controller can not occur.

Es kann außerdem sichergestellt werden, dass der Beginn der Diagnosefunktion der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements nicht vor der Spannungsversorgung der Last erfolgt, was ansonsten zu dem undefinierten Fehlereintrag führen könnte.It can also be ensured that the start of the diagnostic function of the control and monitoring unit of the controllable switching element does not occur before the voltage supply to the load, which could otherwise lead to the undefined error entry.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das Ergebnis der Diagnose in einen Speicher der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements geschrieben, wobei der Speicher durch die zentrale Steuereinheit ausgelesen werden kann.In one embodiment of the method, the result of the diagnosis is written into a memory of the control and monitoring unit of the controllable switching element, wherein the memory can be read by the central control unit.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass eine Diagnose des steuerbaren Schaltelements durch die Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements vor Empfang des Freigabesignals nicht möglich ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass mit Erhalt des Freigabesignals der Speicher gelöscht wird. Hierdurch wird erreicht, dass keine undefinierte Fehlerinformation aus dem Speicher der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements durch die zentrale Steuereinheit des Steuergeräts ausgelesen wird, was zu einem falschen Bild des Zustands des Steuergeräts führen könnte.It can further be provided that a diagnosis of the controllable switching element by the control and monitoring unit of the controllable switching element before receiving the enable signal is not possible. Alternatively it can be provided that the memory is cleared upon receipt of the enable signal. This ensures that no undefined error information from the memory of the control and monitoring unit of the controllable switching element is read by the central control unit of the controller, which could lead to a false image of the state of the controller.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn der Speicher vor Empfang des Freigabesignals durch die Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements nicht beschreibbar ist. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass „falsche” Fehlerinformationseinträge nicht in den Speicher eingespeichert werden.It is also expedient if the memory before receiving the enable signal by the control and monitoring unit of the controllable switching element is not writable. This ensures that "incorrect" error information entries are not stored in the memory.

Das Auslesen des Speichers der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements erfolgt in einer weiteren Ausgestaltung durch die zentrale Steuereinheit zeitlich nach dem Erzeugen des Freigabesignals. Das Auslesen falscher oder fehlerhafter Fehlerinformationen aus dem Speicher der Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements ist dadurch vermieden.The reading out of the memory of the control and monitoring unit of the controllable switching element takes place in a further embodiment by the central control unit in time after the generation of the enable signal. The reading out of incorrect or incorrect error information from the memory of the control and monitoring unit of the controllable switching element is thereby avoided.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass das oben beschriebene Verfahren nach der Aktivierung eines Fahrzeug-Bordnetzes durchgeführt wird. Unter der Aktivierung des Fahrzeug-Bordnetzes wird hierbei verstanden, dass ein Hauptrelais des Fahrzeugs (durch Drehen des Zündschlüssels oder ein schlüsselloses System) betätigt wird.It is provided in particular that the method described above is performed after the activation of a vehicle electrical system. The activation of the vehicle electrical system is understood here to mean that a main relay of the vehicle is actuated (by turning the ignition key or a keyless system).

Die Erfindung kann durch ein Computerprogrammprodukt realisiert werden, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Rechners geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die oben beschriebenen Schritte ausgeführt werden, wenn das Produkt auf dem Rechner läuft. Der Rechner repräsentiert z. B. die zentrale Recheneinheit oder eine Gesamtheit aus der zentralen Rechnereinheit und der Steuer- und Überwachungseinheit eines jeweiligen steuerbaren Schaltelements.The invention can be realized by a computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital computer and includes software code sections that perform the above-described steps when the product is running on the computer. The calculator represents z. B. the central processing unit or a total of the central computer unit and the control and monitoring unit of a respective controllable switching element.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem Motorsteuergerät ausgeführt werden, das eine zentrale Recheneinheit und eine Lastanordnung umfasst, wobei die Lastanordnung ein steuerbares Schaltelement und eine seriell mit diesem verschaltete Last umfasst. Die Lastanordnung ist mit ihrem Versorgungsanschluss über ein weiteres, steuerbares Schaltelement mit einem Versorgungspotentialanschluss und mit ihrem Masseanschluss mit einem Bezugspotentialanschluss verschaltet. Die Steuerung der steuerbaren Schaltelemente erfolgt mittels jeweiliger Schaltsignale durch die zentrale Steuereinheit. Das Motorsteuergerät ist dazu ausgebildet, durch die zentrale Steuereinheit ein Freigabesignal an eine Steuer- und Überwachungseinheit des steuerbaren Schaltelements abzugeben, ab dem frühestens eine Diagnose des steuerbaren Schaltelements durch die Steuer- und Überwachungseinheit durchführbar ist.The method according to the invention can be implemented in an engine control unit, which comprises a central processing unit and a load arrangement, wherein the load arrangement comprises a controllable switching element and a load connected in series with it. The load arrangement is connected with its supply connection via a further controllable switching element with a supply potential connection and with its ground connection with a reference potential connection. The control of the controllable switching elements by means of respective switching signals by the central control unit. The engine control unit is designed to deliver an enable signal to a control and monitoring unit of the controllable switching element by the central control unit, from the earliest one Diagnosis of the controllable switching element by the control and monitoring unit is feasible.

Das Motorsteuergerät weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden.The engine control unit has the same advantages as described above in connection with the method according to the invention.

In einer weiteren Ausgestaltung kann das Motorsteuergerät zur Durchführung weiterer Schritte des oben beschriebenen Verfahrens ausgebildet sein.In a further embodiment, the engine control unit may be designed to carry out further steps of the method described above.

Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment in the drawing. Show it:

1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Diagnose eines steuerbaren Schaltelements eines Motorsteuergeräts, 1 a schematic representation of a device for diagnosing a controllable switching element of an engine control unit,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer schaltbaren Lastanordnung, welche eine Serienschaltung eines steuerbaren Schaltelements und einer Last umfasst, 2 A first exemplary embodiment of a switchable load arrangement, which comprises a series circuit of a controllable switching element and a load,

3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer schaltbaren Lastanordnung, welche eine Serienschaltung eines steuerbaren Schaltelements und einer Last umfasst, 3 A second exemplary embodiment of a switchable load arrangement, which comprises a series connection of a controllable switching element and a load,

4 den zeitlichen Ablauf des Startvorgangs eines herkömmlichen Motorsteuergeräts, das eine zentrale Recheneinheit und eine Lastanordnung umfasst, und 4 the timing of the starting process of a conventional engine control unit comprising a central processing unit and a load arrangement, and

5 den zeitlichen Ablauf des Startvorgangs eines Motorsteuergeräts, das eine zentrale Recheneinheit und eine Lastanordnung umfasst, in dem das erfindungsgemäße Verfahren verwirklicht ist. 5 the timing of the starting process of an engine control unit comprising a central processing unit and a load arrangement in which the inventive method is realized.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Diagnose eines steuerbaren Schaltelements eines Motorsteuergeräts. Diese wird als Electronic Control Unit (ECU) bezeichnet. Die in 1 dargestellte Vorrichtung kann Bestandteil eines Motorsteuergeräts sein. Bei dieser Vorrichtung ist eine Serienschaltung aus einer schaltbaren Lastanordnung 20 und einem Schaltelement 14, beispielsweise einem Relais, zwischen einem Versorgungspotential 10 und einem Bezugspotential 12 verschaltet. Das Schaltelement 14 stellt einen Hauptschalter für die Lastanordnung 20 dar. Das Versorgungspotential 10 wird beispielsweise durch einen Generator oder eine Batterie bereitgestellt. Das Bezugspotential 12 wird durch ein Massepotential, beispielsweise die Karosserie, gebildet. 1 shows a schematic representation of a device for diagnosing a controllable switching element of an engine control unit. This is called the Electronic Control Unit (ECU). In the 1 illustrated device may be part of an engine control unit. In this device is a series circuit of a switchable load assembly 20 and a switching element 14 , For example, a relay, between a supply potential 10 and a reference potential 12 connected. The switching element 14 provides a main switch for the load assembly 20 dar. The supply potential 10 is provided for example by a generator or a battery. The reference potential 12 is formed by a ground potential, such as the body.

Die Lastanordnung 20 umfasst eine Serienschaltung aus einer Last 22 und zumindest einem steuerbaren Schaltelement, das oder die als Halbleiterschaltelemente (z. B. MOSFETs) ausgebildet sind. Diese Serienschaltung kann in LS (Low Side)- oder in HS(High-Side)-Konfiguration ausgebildet sein, wie dies in 2 und in 3 dargestellt ist. In dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein LS-Schaltelement 24 dargestellt, bei dem die Last 22 zwischen dem Schaltelement 14 und dem mit Bezugspotential 12 verschalteten LS-Schaltelement 24 verschaltet ist. In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein HS-Schaltelement 25 dargestellt, bei dem die Last 22 zwischen dem Schaltelement 14 und dem Bezugspotential 12 verschaltet ist. Das HS-Schaltelement 25 ist in dieser Konfiguration unmittelbar mit dem Schaltelement 14 verschaltet.The load arrangement 20 includes a series connection of a load 22 and at least one controllable switching element, which are designed as semiconductor switching elements (eg MOSFETs). This series circuit can be designed in LS (low side) or in HS (high-side) configuration, as described in US Pat 2 and in 3 is shown. In the in 2 illustrated embodiment is an LS switching element 24 shown in which the load 22 between the switching element 14 and with reference potential 12 interconnected LS switching element 24 is interconnected. In the in 3 illustrated embodiment is an HS switching element 25 shown in which the load 22 between the switching element 14 and the reference potential 12 is interconnected. The HS switching element 25 is in this configuration directly with the switching element 14 connected.

Die Lastanordnung 20 könnte in einer weiteren, nicht dargestellten Ausgestaltung auch durch ein LS- und ein HS-Schaltelement sowie der zwischen den beiden Schaltelementen angeordneten Last 22 ausgebildet sein. In einer weiteren, ebenfalls nicht dargestellten Ausgestaltung könnte die Lastanordnung auch in einer H-Konfiguration ausgebildet sein.The load arrangement 20 could in a further, not shown embodiment also by an LS and a HS switching element and arranged between the two switching elements load 22 be educated. In a further embodiment, also not shown, the load arrangement could also be designed in an H configuration.

Die Ansteuerung der eigentlichen Schaltelemente 26 des HS- und LS-Schaltelements 24, 25 erfolgt durch eine jeweilige und an das betreffende Schaltelement 26 angepasste Steuer- und Überwachungseinheit 28. Die Steuer- und Überwachungseinheit 28 wird als Treiber des Schaltelements 26 bezeichnet, wobei die Steuer- und Überwachungseinheit 28 von einer separaten Spannungsquelle mit Energie versorgt wird. Die Aufgabe der Steuer- und Überwachungseinheit 28 besteht darin, das Schaltelement 26 derart mit einem Strom oder einer Spannung zu beaufschlagen, dass das Schaltelement 26 in bestimmungsgemäßer Weise leitet oder sperrt. Das entsprechende Steuersignal hierzu erhält die Steuer- und Überwachungseinheit 28 von einer zentralen Recheneinheit 16 (1).The control of the actual switching elements 26 of the HS and LS switching element 24 . 25 takes place by a respective and to the relevant switching element 26 adapted control and monitoring unit 28 , The control and monitoring unit 28 is called the driver of the switching element 26 referred to, wherein the control and monitoring unit 28 is powered by a separate voltage source. The task of the control and monitoring unit 28 is the switching element 26 to apply such a current or voltage that the switching element 26 directs or blocks in the intended manner. The corresponding control signal for this receives the control and monitoring unit 28 from a central processing unit 16 ( 1 ).

Eine weitere Aufgabe der Steuer- und Überwachungseinheit 28 besteht darin, die Funktion des Schaltelements 26 zu überwachen. Insbesondere verfügt die Steuer- und Überwachungseinheit 28 hierzu über Diagnosemittel, welche einen Fehler des Schaltelements 26 bzw. allgemein der Lastanordnung 20 detektieren können. So ist die Steuer- und Überwachungseinheit 28 beispielsweise dazu ausgebildet, einen Kurzschluss des Schaltelements 26 nach Bezugspotential (Short Circuit to Ground, SCG), einen Kurzschluss nach Versorgungspotential (Short Circuit to Battery, SCB) oder einen Kurzschluss der Last nach Versorgungspotential zu detektieren. Wurde ein solcher Fehler detektiert, so wird dieser in einen Speicher 30 der Steuer- und Überwachungseinheit 28 geschrieben.Another task of the control and monitoring unit 28 is the function of the switching element 26 to monitor. In particular, has the control and monitoring unit 28 this via diagnostic means which an error of the switching element 26 or generally the load assembly 20 can detect. So is the control and monitoring unit 28 for example, designed to short circuit the switching element 26 After reference potential (Short Circuit to Ground, SCG) to detect a short circuit to supply potential (Short Circuit to Battery, SCB) or a short circuit of the load to supply potential. If such an error has been detected, it will be stored in memory 30 the control and monitoring unit 28 written.

Die Vorrichtung umfasst ferner, wie dies in 1 dargestellt ist, die zentrale Steuereinheit 16. Diese wird als Electronic Control Unit (ECU) bezeichnet. Die zentrale Steuereinheit 16 steuert die Schaltzustände des Schaltelements 14 sowie das oder die Schaltelemente 24, 25 der schaltbaren Lastanordnung 20. Darüber hinaus ist die zentrale Steuereinheit 16 in der Lage, Daten aus dem Speicher 30 der Steuer- und Überwachungseinheit 28 auszulesen, um einen eventuell darin gespeicherten Fehler weiter zu verarbeiten.The device further comprises, as in 1 is shown, the central control unit 16 , This is called Electronic Control Unit (ECU) designated. The central control unit 16 controls the switching states of the switching element 14 as well as the one or more switching elements 24 . 25 the switchable load arrangement 20 , In addition, the central control unit 16 able to store data from memory 30 the control and monitoring unit 28 in order to further process any error stored therein.

Die 4 und 5 zeigen jeweils den zeitlichen Ablauf des Startvorgangs eines Motorsteuergeräts, wobei in 4 das Verfahren eines herkömmlichen Steuergeräts und in 5 das nachfolgend erfindungsgemäß beschriebene Verfahren verwirklicht ist. Unter dem Startvorgang des Motorsteuergeräts wird verstanden, dass in einem das Motorsteuergerät umfassenden Fahrzeug ein Hauptrelais durch Drehen eines Zündschlüssels oder ein schlüsselloses Startsystem eingeschaltet wird.The 4 and 5 each show the timing of the starting process of an engine control unit, wherein in 4 the method of a conventional control unit and in 5 the method described below is realized according to the invention. The starting process of the engine control unit is understood to mean that in a vehicle comprising the engine control unit a main relay is switched on by turning an ignition key or a keyless starting system.

Zunächst wird das Verfahren eines herkömmlichen Motorsteuergeräts anhand von 4 beschrieben. Dargestellt sind der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der Last 22 der Lastanordnung 20, der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der Steuer- und Überwachungseinheit 28 sowie der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der zentralen Steuereinheit 16.First, the method of a conventional engine control unit based on 4 described. Shown are the time course of the starting behavior of the load 22 the load arrangement 20 , the temporal course of the starting behavior of the control and monitoring unit 28 and the time course of the starting behavior of the central control unit 16 ,

Zu einem Zeitpunkt to ist das Schaltelement 14 (Hauptrelais) ausgeschaltet, d. h. elektrisch sperrend („Hauptrelais AUS”). Gleichzeitig werden einzelne Steuergerätefunktionen aktiviert. Dies erfolgt beispielsweise nach dem Aufsperren des Fahrzeuges.At a time to is the switching element 14 (Main relay) switched off, ie electrically blocking ("main relay OFF"). At the same time, individual ECU functions are activated. This occurs, for example, after unlocking the vehicle.

Zum Zeitpunkt t₁ beginnt der so genannte „Start-up” der Steuer- und Überwachungseinheit 28 („Start-up Driver”), d. h. die Steuer- und Überwachungseinheit 28 wird initialisiert. Zum Zeitpunkt t₂ ist die Startsequenz der Steuer- und Überwachungseinheit 28 beendet, so dass diese ihre bestimmungsgemäße Funktionalität (Ansteuern des Schaltelements 26 sowie Durchführen von Diagnosefunktionen) ausführen kann.At time t ₁ , the so-called "start-up" of the control and monitoring unit begins 28 ("Start-up Driver"), ie the control and monitoring unit 28 will be initialized. At time t ₂ is the start sequence of the control and monitoring unit 28 terminated, so that this their intended functionality (driving the switching element 26 and performing diagnostic functions).

Zum Zeitpunkt t₃ wird eine Diagnose der Lastanordnung 20 durchgeführt („Durchführung/Speicherung Diagnose”). Da das Schaltelement 14 (Hauptrelais) noch nicht mit Spannung versorgt ist, wird ein vermeintlicher Kurzschluss nach Bezugspotential (SCG) detektiert und in den Speicher 30 eingeschriebenen („Fehlereintrag”).At time t ₃ , a diagnosis of the load arrangement 20 carried out ("execution / storage diagnosis"). As the switching element 14 (Main relay) is not yet supplied with voltage, a supposed short circuit to reference potential (SCG) is detected and stored in the memory 30 registered ("error entry").

Zum Zeitpunkt t₄, d. h. nach dem Start-up der Steuer- und Recheneinheit 28, beginnt die „Start-up”-Routine der zentralen Recheneinheit 16, bei der nacheinander verschiedene vorgegebene Prozesse P1, Pn, Pn + 1 und Pn + 2 ausgeführt werden. Durch den Prozess Pn wird das Schaltelement 14 aktiviert, wodurch das Schaltelement 14 elektrisch leitend geschaltet ist („Hauptrelais EIN”). Dies erfolgt zum Zeitpunkt t₅ und damit zeitlich nach der Durchführung der Diagnose zum Zeitpunkt t₄.At time t ₄ , ie after the start-up of the control and computing unit 28 , the "start-up" routine of the central processing unit begins 16 in which various predetermined processes P1, Pn, Pn + 1 and Pn + 2 are successively executed. The process Pn becomes the switching element 14 activated, causing the switching element 14 is electrically switched ("main relay ON"). This takes place at the time t ₅ and thus in time after the diagnosis has been carried out at the time t ₄ .

Zum Zeitpunkt t₆ erfolgt das Auslesen des Speichers 30 durch die zentrale Recheneinheit 16 mittels des beispielhaft letzten Prozesses Pn + 2 („Diagnose auslesen”). Hierbei detektiert die zentrale Recheneinheit die in dem Fehlerspeicher abgespeicherte Fehlerinformation. Zu einem späteren Zeitpunkt, wenn die Diagnose durch die Steuer- und Recheneinheit 28 erneut durchgeführt wird (zum Beispiel in zyklischen zeitlichen Abständen, wird der korrekte Diagnosezustand in den Speicher 30 eingetragen („kein Fehlereintrag”).At time t ₆ , the memory is read out 30 through the central processing unit 16 by means of the example last process Pn + 2 ("read diagnostic"). In this case, the central processing unit detects the error information stored in the error memory. At a later date, if the diagnosis by the control and processing unit 28 is performed again (for example, at cyclic intervals), the correct diagnostic state in the memory 30 entered ("no error entry").

Dieses beschriebene Vorgehen ist unerwünscht, da ein Fehlerspeichereintrag in den Speicher 30 der Steuer- und Überwachungseinheit 28 erfolgt, welcher zu einem Ansteigen eines vorhandenen Fehlerzählers führt und ein vorhandenes Problem signalisiert, obwohl kein tatsächliches Problem besteht Das Vorgehen der Erfindung unterscheidet sich hiervon. Dargestellt in 5 sind wieder der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der Last 22 der Lastanordnung 20, der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der Steuer- und Überwachungseinheit 28 sowie der zeitliche Verlauf des Startverhaltens der zentralen Steuereinheit 16.This described procedure is undesirable because a fault memory entry into the memory 30 the control and monitoring unit 28 which results in an increase of an existing error counter and signals an existing problem although there is no actual problem. The procedure of the invention differs therefrom. Shown in 5 are again the time course of the starting behavior of the load 22 the load arrangement 20 , the temporal course of the starting behavior of the control and monitoring unit 28 and the time course of the starting behavior of the central control unit 16 ,

Zu einem Zeitpunkt t₀ ist das Schaltelement 14 (Hauptrelais) ausgeschaltet, d. h. elektrisch sperrend („Hauptrelais AUS”). Gleichzeitig werden einzelne Steuergerätefunktionen aktiviert. Dies erfolgt beispielsweise nach dem Aufsperren des Fahrzeuges.At a time t ₀ is the switching element 14 (Main relay) switched off, ie electrically blocking ("main relay OFF"). At the same time, individual ECU functions are activated. This occurs, for example, after unlocking the vehicle.

Zum Zeitpunkt t₁ beginnt der „Start-up” der Steuer- und Überwachungseinheit 28 („Start-up Driver”), d. h. die Steuer- und Überwachungseinheit 28 wird initialisiert. Zum Zeitpunkt t₂ ist die Startsequenz der Steuer- und Überwachungseinheit 28 beendet, so dass diese ihre bestimmungsgemäße Funktionalität (Ansteuern des Schaltelements 26 sowie Durchführen von Diagnosefunktionen) ausführen kann. Nach dem Start-up kann zunächst keine Diagnose durchgeführt und in den Speicher 30 geschrieben werden („Diagnosefunktion nicht aktiviert (default)”). Stattdessen wird der Speicher 30 im Rahmen der Start-up-Sequenz mit einem Default-Wert (Vorgabewert) belegt, z. B. „keine Diagnose gespeichert”.At time t ₁ , the "start-up" of the control and monitoring unit begins 28 ("Start-up Driver"), ie the control and monitoring unit 28 will be initialized. At time t ₂ is the start sequence of the control and monitoring unit 28 terminated, so that this their intended functionality (driving the switching element 26 and performing diagnostic functions). After the start-up, initially no diagnosis can be performed and stored in memory 30 ("Diagnostic function not activated (default)"). Instead, the memory becomes 30 as part of the start-up sequence with a default value (default value) occupied, z. Eg "no diagnosis saved".

Zum Zeitpunkt t₄, d. h. nach dem Start-up der Steuer- und Recheneinheit 28, beginnt die „Start-up”-Routine der zentralen Recheneinheit 16, bei der verschiedene Prozesse P1, Pn, Pn + 1 und Pn + 2 ausgeführt werden. Durch den Prozess Pn wird das Schaltelement 14 aktiviert, wodurch das Schaltelement 14 elektrisch leitend geschaltet ist („Hauptrelais EIN”). Dies erfolgt zum Zeitpunkt t₅ und damit zeitlich vor der Durchführung der Diagnose.At time t ₄ , ie after the start-up of the control and computing unit 28 , the "start-up" routine of the central processing unit begins 16 in which various processes P1, Pn, Pn + 1 and Pn + 2 are executed. The process Pn becomes the switching element 14 activated, causing the switching element 14 is electrically switched ("main relay ON"). This takes place at time t ₅ and thus before the diagnosis is carried out.

Erst nachdem das Schaltelement 14 eingeschaltet und die schaltbare Lastanordnung 20 mit Spannung versorgt ist, wird die Steuer- und Überwachungseinheit 28 zum Zeitpunkt t₆ durch die zentrale Recheneinheit 16 mittels eines Freigabesignals in die Lage versetzt, die Diagnosefunktionen durchzuführen. Das Freigabesignal zur Aktivierung der Diagnosefunktion der Steuer- und Überwachungseinheit 28 wird durch den Prozess Pn + 1 („Diagnose aktivieren”) erzeugt. Ab diesem Zeitpunkt kann die Steuer- und Überwachungseinheit 28 die Diagnose von Schaltelement 26 und Last 22 durchführen („Diagnosefunktion aktiviert”).Only after the switching element 14 switched on and the switchable load assembly 20 is powered, the control and monitoring unit 28 at time t ₆ by the central processing unit 16 by means of a release signal enabled to perform the diagnostic functions. The enable signal for activating the diagnostic function of the control and monitoring unit 28 is generated by the process Pn + 1 ("enable diagnostics"). From this point on, the control and monitoring unit 28 the diagnosis of switching element 26 and load 22 ("Diagnostic function activated").

Zum Zeitpunkt t₇ wird die Diagnose der Lastanordnung 20 durch die Steuer- und Überwachungseinheit 28 durchgeführt. Da das Schaltelement 14 (Hauptrelais) nun mit Spannung versorgt ist, wird kein Fehler detektiert und eine entsprechende Information („kein Fehlereintrag”) in den Speicher eingeschrieben.At time t ₇ , the diagnosis of the load arrangement 20 through the control and monitoring unit 28 carried out. As the switching element 14 (Main relay) is now supplied with voltage, no error is detected and a corresponding information ("no error entry") is written into the memory.

Zum Zeitpunkt t₈ erfolgt das Auslesen des Speichers 30 durch die zentrale Recheneinheit 16 mittels des beispielhaft letzten Prozesses Pn + 2 („Diagnose auslesen”). Hierbei detektiert die zentrale Recheneinheit, dass kein Fehler vorliegt, was einer korrekten Diagnoseinformation entspricht.At time t _8, the read-out of the memory 30 through the central processing unit 16 by means of the example last process Pn + 2 ("read diagnostic"). Here, the central processing unit detects that there is no error, which corresponds to a correct diagnostic information.

Durch dieses Vorgehen ist gewährleistet, dass nur dann Diagnosen in den Speicher eingetragen und anschließend an die zentrale Recheneinheit übergeben werden können, wenn ein stabiler Zustand des Motorsteuergeräts in dem Fahrzeug vorliegt. Hierdurch lassen sich wirksam unplausible Diagnosen beim Start des Motorsteuergeräts vermeiden.This procedure ensures that only then diagnoses can be entered into the memory and then transferred to the central processing unit when a stable state of the engine control unit is present in the vehicle. This can effectively avoid implausible diagnoses when starting the engine control unit.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Versorgungspotentialsupply potential
1212: Bezugspotentialreference potential
1414: weiteres Schaltelementanother switching element
1616: zentrale Steuereinheit (ECU)central control unit (ECU)
2020: schaltbare Lastanordnungswitchable load arrangement
2222: Lastload
2424: (LS-)Schaltelement(LS) switching element
2525: (HS-)Schaltelement(HS-) switching element
2626: Schalterswitch
2828: Steuer- und Überwachungseinheit des SchaltelementsControl and monitoring unit of the switching element
3030: SpeicherStorage
P1...Pn + 2P1 ... Pn + 2: Prozessprocess
t₁...t₈ t ₁ ... t ₈: Zeitpunktetimings

Claims

Method for diagnosing a controllable switching element ( 24 . 25 ) of an engine control unit, wherein the controllable switching element ( 24 . 25 ) serially with a load ( 22 ) to a switchable load arrangement ( 20 ), wherein the load arrangement ( 20 ) with its supply connection via a further, controllable switching element ( 14 ) with a supply potential connection ( 10 ) and with its ground connection to a reference potential terminal ( 12 ), wherein the control of the controllable switching elements ( 24 . 25 ; 14 ) by means of respective switching signals by a central control unit ( 16 ), in which the control signal, by which the further switching element ( 14 ) is put in the conductive state by the central control unit ( 16 ) and to the further switching element ( 14 ) transmitted by the central control unit ( 16 ) an enable signal to a control and monitoring unit ( 28 ) of the controllable switching element ( 24 . 25 ), from the earliest a diagnosis of the controllable switching element ( 24 . 25 ) by the control and monitoring unit ( 28 ) is feasible, wherein the control signal, by which the further switching element ( 14 ) is set in the conductive state, is generated in time before the release signal.

Method according to Claim 1, in which the result of the diagnosis is stored in a memory ( 30 ) of the control and monitoring unit ( 28 ) of the controllable switching element ( 24 . 25 ) written by the central control unit ( 16 ) can be read out.

Method according to one of the preceding claims, in which a diagnosis of the controllable switching element ( 24 . 25 ) by the control and monitoring unit ( 28 ) of the controllable switching element ( 24 . 25 ) is not possible before receiving the enable signal.

Method according to Claim 3, in which the memory ( 30 ) before the release signal is received by the control and monitoring unit ( 28 ) of the controllable switching element ( 24 . 25 ) is not writable.

Method according to Claim 3, in which, on receipt of the enable signal, the memory ( 30 ) is deleted.

Method according to one of the preceding claims, in which the reading out of the memory ( 30 ) of the control and monitoring unit ( 28 ) of the controllable switching element ( 24 . 25 ) by the central control unit ( 16 ) takes place after the generation of the enable signal.