DE102017219390A1

DE102017219390A1 - Elektronische steuereinheit

Info

Publication number: DE102017219390A1
Application number: DE102017219390.5A
Authority: DE
Inventors: Akito Ito
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2018-05-09
Also published as: JP6683104B2; JP2018078682A

Abstract

Eine ECU (1) umfasst einen Hauptcomputer (11), einen Nebencomputer (12), eine erste Leistungsversorgungsschaltung (15), eine zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) und einen Abnormalitätserfassungsteil (20). Ausgangsspannungen der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung (16) werden dem Hauptcomputer (11) und dem Nebencomputer (12) über eine in der ECU (1) bereitgestellte interne Leistungsversorgungsleitung (Ln) zugeführt. Die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) wird aktiviert, wenn ein Zündschalter (8) eingeschaltet wird und damit beginnt, eine vorbestimmte Sollversorgungsspannung auszugeben. Der Abnormalitätserfassungsteil (20) überwacht die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15). Wenn die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) von einem normalen Bereich abweicht, gibt der Abnormalitätserfassungsteil (20) ein Abnormalitätserfassungssignal aus, das einen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) anzeigt. Wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) das Abnormalitätserfassungssignal ausgibt, hält die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) an und wird anstelle ihrer die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) aktiviert.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit, welche in einem Fahrzeug angebracht ist und dazu konfiguriert ist, im Falle eines Ausfalls einer darin bereitgestellten Leistungsversorgungsschaltung eine vorbestimmte betriebssichere Verarbeitung auszuführen.
Bei einer elektronischen Steuereinheit, die in einem Fahrzeug angebracht ist, um einen vorbestimmten Aktuator zu steuern, sind ein Mikrocomputer (nachstehend als ein Steuercomputer bezeichnet), welcher verschiedene arithmetische und logische Operationen auf der Grundlage von von fahrzeuginternen Sensoren angelegten Daten ausführt, und eine Leistungsversorgungsschaltung bereitgestellt. Die Leistungsversorgungsschaltung ist dazu konfiguriert, auf der Grundlage der elektrischen Leistung, die von einer fahrzeuginternen Leistungsquelle wie beispielsweise einer fahrzeuginternen Batterie geliefert wird, elektrische Leistung zu erzeugen, die für Betriebsabläufe des Steuercomputers und dergleichen erforderlich ist.
Die elektronische Steuereinheit des vorstehend beschriebenen Typs ist allgemein dazu konfiguriert, eine Abnormalitätserfassungsfunktion aufzuweisen, welche überwacht, ob die elektronische Steuereinheit normal arbeitet. Falls die Abnormalitätserfassungsfunktion eine vorbestimmte Abnormalität erfasst, führt der Steuercomputer und dergleichen eine betriebssichere Verarbeitung entsprechend jedem abnormalen Sachverhalt aus.
Zum Beispiel halten als die betriebssichere Verarbeitung in dem Fall, in dem eine Abnormalität der Leistungsversorgungsschaltung durch eine Abnormalitätsüberwachungsfunktion erfasst wird, der Steuercomputer und dergleichen einen Betriebsablauf eines Aktuators bzw. Stellers, welcher zu steuern ist, an oder begrenzen eine Ausgabe des Aktuators so, dass sie niedriger ist als ein vorbestimmter Ausgangspegel.
Die Druckschrift JP 2016-128308A schlägt vor, eine duale Systemkonfiguration aus einer Leistungsversorgungsschaltung, einem Computer, einer Ansteuerschaltung und dergleichen bereitzustellen, um dadurch zu verhindern, dass die elektronische Steuereinheit alle ihre Funktionen bei einem Auftreten einer Abnormalität der Leistungsversorgungsschaltung anhält bzw. beendet.
Die Leistungsversorgungsschaltung empfängt elektrische Leistung, die von der fahrzeuginternen Leistungsquelle geliefert wird, und eine Anzahl von Komponententeilen (nachstehend als Hochleistungskomponententeile bezeichnet) müssen einer hohen Leistung standhalten. Die Hochleistungskomponententeile sind allgemein stärker anfällig, auszufallen, als Niedrigleistungskomponententeile, welche vergleichsweise geringe elektrische Leistung aufnehmen. Aus diesem Grund werden in dem Fall, in dem die Leistungsversorgungsschaltung wie in der Druckschrift JP 2016 - 128308A vorgeschlagen dual bzw doppelt bereitgestellt ist, entsprechend einer Zunahme in der Anzahl von Leistungsversorgungsschaltungsteilen (insbesondere Hochleistungskomponententeilen) mehr bzw. verstärkt Ausfälle auftreten.
Da die Leistungsversorgungsschaltung häufiger ausfällt, nimmt dementsprechend die Häufigkeit der Ausführungen der betriebssicheren Verarbeitung zu. Häufige Ausführungen der betriebssicheren Verarbeitung wie beispielsweise ein Begrenzen bzw. Beschränken einer Fahrzeugfunktion (zum Beispiel des Ausgangsdrehmoments einer Fahrzeugantriebsleistung) verängstigen den Fahrzeugbenutzer und stört den Fahrzeugbenutzer.
Die Erfindung richtet sich gegen das vorstehend beschriebene Problem und hat zur Aufgabe, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, welche eine Anzahl von betriebssicheren Verarbeitungen, die entsprechend Ausfällen einer Leistungsversorgungsschaltung ausgeführt werden, verringert.
In Übereinstimmung mit der Erfindung umfasst eine elektronische Steuereinheit einen Steuercomputer, eine erste Leistungsversorgungsschaltung, einen Abnormalitätserfassungsteil und eine zweite Leistungsversorgungsschaltung. Der Steuercomputer ist ein Mikrocomputer zum Steuern eines Betriebsablaufs eines vorbestimmten Aktuators, der in einem Fahrzeug angebracht ist, auf der Grundlage von Daten, die von Sensoren, die in dem Fahrzeug angebracht sind, angelegt werden. Die erste Leistungsversorgungsschaltung ist als eine Leistungsversorgungsschaltung zum Erzeugen einer Spannung zum Ansteuern des Steuercomputers ausgehend von einer Spannung, die von einer Leistungsversorgungsquelle, die in dem Fahrzeug angebracht ist, geliefert wird, und Versorgen des Steuercomputers mit der Spannung bereitgestellt. Der Abnormalitätserfassungsteil erfasst einen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung auf der Grundlage der von der ersten Leistungsversorgungsschaltung ausgegebenen Spannung. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung ist als die von der ersten Leistungsversorgungsschaltung separate Leistungsversorgungsschaltung bereitgestellt. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung wird im Ansprechen auf ein Erfassungsergebnis des Abnormalitätserfassungsteils aktiviert und versorgt den Steuercomputer mit Leistung.
Die erste Leistungsversorgungsschaltung beginnt die Leistungsversorgung an den Steuercomputer im Ansprechen auf ein Anlegen eines Aktivierungssignals, welches von einer vorbestimmten Signalquelle als ein Auslöser zum Beginnen der Steuerung angelegt wird. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung beendet den Betriebsablauf, wenn der Abnormalitätserfassungsteil keinen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung erfasst. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung wird aktiviert, wenn der Abnormalitätserfassungsteil den abnormalen Betrieb bzw. Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung erfasst.

1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems einschließlich einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration der in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit zeigt;
3 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer ersten Leistungsversorgungsschaltung in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
4 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration einer zweiten Leistungsversorgungsschaltung in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
5 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betriebsablauf jedes Teils zur Aktivierungszeit der elektronischen Steuereinheit in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betriebsablauf jedes Teils zu einer Ausfallzeit der ersten Leistungsversorgungsschaltung in dem Ausführungsbeispiel zeigt;
7 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betriebsablauf zur Ausschaltzeit des Zündschalters im Fall eines Ausfalls der ersten Leistungsversorgungsschaltung zeigt;
8 ist ein Zeitdiagramm, das einen Betriebsablauf zur Einschaltzeit des Zündschalters im Fall eines normalen Betriebsablaufs der ersten Leistungsversorgungsschaltung zeigt;
9 ist ein Blockdiagramm, das ein Modifikationsbeispiel der elektronischen Steuereinheit zeigt;
10 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Modifikationsbeispiel der elektronischen Steuereinheit zeigt; und
11 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Modifikationsbeispiel der elektronischen Steuereinheit zeigt.

Eine elektronische Steuereinheit (nachstehend als eine ECU bezeichnet) 1 gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die ECU 1 gemäß einem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dazu konfiguriert, eine Ausgabe einer Fahrzeugantriebsleistungsquelle (zum Beispiel eines Verbrennungsmotors) auf der Grundlage von Daten, die von fahrzeuginternen Sensoren, die in einem Fahrzeug angebracht sind, zu steuern.
Die ECU 1 kann alternativ dazu konfiguriert sein, einen Lenkaktuator oder ein Bremssystem des Fahrzeugs zu steuern. Die ECU 1 kann weiter alternativ dazu konfiguriert sein, einen Betriebsablauf eines Motors, der als eine Antriebsleistungsquelle des Fahrzeugs bereitgestellt ist, zu steuern. Das heißt, die ECU 1 kann dazu konfiguriert sein, beliebige Objekte zu steuern, und kann beliebige Funktionen haben. Ferner kann die ECU 1 in einem Hybridfahrzeug mit sowohl einem Verbrennungsmotor als auch einem Motor als einer Antriebsleistungsquelle oder in einem Elektrofahrzeug mit nur einem Motor als einer Antriebsleistungsquelle bereitgestellt sein.
Die ECU 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in einem Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor als einer Antriebsleistungsquelle angebracht und elektrisch mit einer fahrzeuginternen Batterie 2 verbunden. Ferner ist, wie in 1 gezeigt ist, die ECU 1 mit einer elektronischen Drosselklappe 3, einem Beschleunigungssensor 4, einem Drosselklappensensor 5 und einer Warnleuchte 6 über ein Kommunikationsnetzwerk, das heißt, ein Lokalbereichsnetzwerk (LAN 7), das in dem Fahrzeug bereitgestellt ist, verbunden.
Die fahrzeuginterne Batterie 2 ist eine sekundäre Batterie, welche die ECU 1 mit einer vorbestimmten Batteriespannung Vb versorgt. Die fahrzeuginterne Batterie 2 ist eine Strom- bzw. Leistungsversorgungsquelle. Das Fahrzeug ist mit zwei Strom- bzw. Leistungsversorgungsleitungen versehen. Eine der Leistungsversorgungsleitungen wird als eine B-Leitung bezeichnet, welcher immer eine Ausgangsspannung (nachstehend als eine Batteriespannung Vb bezeichnet) der fahrzeuginternen Batterie 2 zugeführt wird. Die andere der Leistungsversorgungsleitungen wird als eine Zünd- bzw. IG-Leistungsversorgungsleitung bezeichnet, welcher die Batteriespannung Vg nur dann zugeführt wird, wenn ein Zündschalter (nachstehend als IGSW bezeichnet) 8 von einem Benutzer eingeschaltet wird. Die ECU 1 ist mit sowohl der B-Leitung als auch der IG-Leistungsversorgungsleitung verbunden.
Die elektronische Drosselklappe 3 ist eine integrierte Einrichtung, welche ein Drosselklappenventil 31 zum Regeln einer dem Verbrennungsmotor zugeführten Ansaugluftmenge und einen Drosselklappenmotor 32, der als ein Aktuator bzw. Steller zum in Drehung versetzenden Antreiben des Drosselklappenventils 31 bereitgestellt ist, beinhaltet. Ein Ausgangsdrehmoment des Drosselklappenmotors 32 wird durch die ECU 1 gesteuert. Die elektronische Drosselklappe 3 kann elektrisch mit der ECU 1 verbunden sein, um ohne das LAN 7 ein Steuersignal von der ECU 1 zu empfangen.
Der Beschleunigungssensor 4 ist bereitgestellt, um eine Position eines von einem Fahrer bedienten Beschleunigerpedals als eine Manipulationsgröße eines Beschleunigers zu erfassen. Der Drosselklappensensor 5 ist bereitgestellt, um eine Position (das heißt, einen Dreh- bzw. Rotationswinkel) des Drosselklappenventils 31 als einen Drosselklappenwinkel zu erfassen. Erfassungsergebnisse des Beschleunigersensors 4 und des Drosselklappensensors 5 werden von Zeit zu Zeit der ECU 1 zugeführt.
Die Warnleuchte 6 ist dazu bereitgestellt, um einen Passagier über einen vorbestimmten Fehler bzw. Ausfall einer Leistungsversorgungsschaltung der ECU 1 zu benachrichtigen. Die Warnleuchte 6 arbeitet, das heißt, einschaltet kontinuierlich oder intermittierend im Ansprechen auf ein Befehlssignal von der ECU 1.
Die ECU 1 steuert das Ausgangsdrehmoment des Drosselklappenmotors 32 auf der Grundlage von Daten, die von dem Beschleunigersensor 4 und dem Drosselklappensensor 5 angelegt werden. Die ECU 1 steuert folglich indirekt das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors.
Wie in 2 gezeigt ist, beinhaltet die ECU 1 einen Hauptcomputer 11, einen Nebencomputer 12, einen ersten Kommunikationstreiber 13, einen zweiten Kommunikationstreiber 14, eine erste Leistungsversorgungsschaltung 15, eine zweite Leistungsversorgungsschaltung 16, einen Ansteuerungshalteteil 17, einen ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18, einen zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19, einen Abnormalitätserfassungsteil 20, einen Stabilisierungsfilter (SF) 21 und einen Verzögerungsfilter (DF) 22.
Jeder des Hauptcomputers 11 und des Nebencomputers 12 ist ein Mikrocomputer, welcher eine CPU als eine zentrale Verarbeitungseinheit, einen Festspeicher (ROM) als ein nichtflüchtiges Speichermedium, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) als einen flüchtigen Speicher, Register und dergleichen beinhaltet. Der Hauptcomputer 11 ist dazu konfiguriert, in einem vorbestimmten Spannungsbereich zu arbeiten. Das heißt, eine Betriebsspannung des Hauptcomputers 11 ist durch einen unteren Grenzwert und einen oberen Grenzwert definiert.
Als ein Beispiel wird angenommen, dass der Hauptcomputer 11 in einem Spannungsbereich zwischen 4,0 V und 5,5 V betreibbar ist. In ähnlicher Weise wird angenommen, dass auch der Nebencomputers 12 in demselben Spannungsbereich zwischen 4,0 V und 5,5 V betreibbar ist. Aus Gründen der Einfachheit wird der Spannungsbereich, in welchem der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 betreibbar sind, als ein Computerbetriebsspannungsbereich bezeichnet.
Der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 sind für bilaterale Kommunikation miteinander verbunden. Der Hauptcomputer 11 ist ferner für bilaterale Kommunikation mit dem ersten Kommunikationstreiber 13 verbunden. Der Nebencomputer 12 ist ferner für bilaterale Kommunikation mit dem zweiten Kommunikationstreiber 14 verbunden. Der Hauptcomputer 11 ist mit einem Rücksetzeingangsanschluss als einem Eingangsanschluss eines Rücksetzsignals versehen.
Der Nebencomputer 12 ist mit einem Eingangsanschluss versehen, an welchen ein Ausgangssignal des Abnormalitätserfassungsteils 20 angelegt wird. Ferner ist der Nebencomputer 12 mit einem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss, einem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss und einem Löschsignalausgabeanschluss als Signalausgangsanschlüssen versehen. Der Nebencomputer 12 beinhaltet einen nichtflüchtigen Speicher 121, welcher ein wiederbeschreibbares nichtflüchtiges Speichermedium ist. Betriebsabläufe des Hauptcomputers 11 und des Nebencomputers 12 werden später beschrieben.
Der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 sind als Steuercomputer bereitgestellt und arbeiten als ein erster Computer bzw. ein zweiter Computer.
In der folgenden Beschreibung ist jeder Teil in der ECU 1 angenommenerweise dazu konfiguriert, mit einer positiven Logik (hoch-aktive Logik) als ein Beispiel zu arbeiten. Jeder Teil kann alternativ dazu konfiguriert sein, mit einer negativen Logik (niedrig-aktiven Logik) zu arbeiten. Der Ansteuerungshalteteil 17, der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18, der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19, der Abnormalitätserfassungsteil 20 und dergleichen sind dazu konfiguriert, bi-pegelige bzw. zweipegelige Signale eines niedrigen Pegels und eines hohen Pegels auszugeben.
Der erste Kommunikationstreiber 13 ist bereitgestellt, den Hauptcomputer 11 in die Lage zu versetzen, mit anderen Vorrichtungen (zum Beispiel elektronischen Steuereinheiten bzw. ECUs, Sensoren und Aktuatoren), welche mit dem LAN 7 verbunden sind, zu kommunizieren. Der zweite Kommunikationstreiber 14 ist bereitgestellt, um den Nebencomputer 12 in die Lage zu versetzen, mit anderen Vorrichtungen (zum Beispiel ECUs, Sensoren und Aktuatoren), welche mit dem LAN 7 verbunden sind, zu kommunizieren. Obwohl der erste Kommunikationstreiber 13 für den Hauptcomputer 11 und der zweite Kommunikationstreiber 14 für den Nebencomputer 12 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel separat bereitgestellt sind, kann diese Konfiguration geändert werden. Zum Beispiel kann ein Kommunikationstreiber von sowohl dem Hauptcomputer 11 als auch dem Nebencomputer 12 gemeinsam genutzt werden.
Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ist ein Schaltungsmodul, welches die Batteriespannung Vb=12 V, die von der fahrzeuginternen Batterie 2 geliefert wird, zu einer vorbestimmten Spannung konvertiert, die für den Betrieb des Hauptcomputers 11 und dergleichen geeignet ist, und gibt diese aus. Als ein Beispiel wird angenommen, dass ein Sollversorgungswert der Ausgangsspannung (nachstehend als eine Sollversorgungsspannung bezeichnet) der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 auf 5 V festgelegt ist. Das heißt, die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 konvertiert die Batteriespannung Vb=12 V in die Sollversorgungsspannung 5 V und gibt 5 V aus.
Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ist dazu konfiguriert, auf der Grundlage der von der fahrzeuginternen Batterie 2 gelieferten Leistung einen Strom von 550 mA auszugeben. Das heißt, die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 arbeitet als eine interne Leistungsversorgungsquelle, welche den Hauptcomputer 11 und dergleichen mit der Leistung von 5 V und 550 mA versorgt. V1 in 2 gibt eine Ausgangsspannung (nachstehend als eine erste Ausgangsspannung bezeichnet) der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 an. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ist dazu konfiguriert, die erste Ausgangsspannung V1 so zu regeln, dass sie in einem Bereich zwischen 4,95 V bis 5,05 V liegt.
Eine beispielhafte detaillierte Schaltungskonfiguration der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 ist in 3 gezeigt. Wie in 3 gezeigt beinhaltet die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ein erstes Leistungsversorgungs-IC 151, eine Konverterausgangsschaltung 152 und eine Steuerausgangsschaltung 153. Das erste Leistungsversorgungs-IC 151 ist eine integrierte Schaltung, welche eine Leistungskonverterschaltung 151a und eine Spannungssteuerschaltung 151b beinhaltet.
Die Konverterausgangsschaltung 152 wird mit der Batteriespannung Vb=12 V versorgt. Die Konverterausgangsschaltung 152 wandelt in Zusammenwirkung mit der ersten Leistungsversorgungsschaltung 151a die Batteriespannung Vb zu einer vorbestimmten Zwischenspannung V1a um. Die Zwischenspannung V1a ist so festgelegt, dass sie niedriger als die Batteriespannung Vb und höher als die Sollversorgungsspannung 5 V ist. Die Zwischenspannung Va1 ist als ein Beispiel auf 6 V festgelegt, welches die Hälfte der Batteriespannung Vb ist.
Die Steuerausgangsschaltung 153 wird mit der Zwischenspannung V1a versorgt, welches die Ausgangsspannung der Konverterausgangsschaltung 152 ist. Die erste Ausgangsspannung V1 ist die Ausgangsspannung der Steuerausgangsschaltung 153. Die Steuerausgangsschaltung 153 konvertiert in Zusammenwirkung mit der ersten Leistungsversorgungsschaltung 151b die Zwischenspannung V1a zu der Sollversorgungsspannung, welche die Ausgangsspannung V1 ist.
Die Leistungskonverterschaltung 151a ist gut bekannt, so dass keine weiteren Einzelheiten beschrieben werden. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 kann gegenüber der in 3 gezeigten Konfiguration unterschiedlich konfiguriert sein. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 kann eine konventionelle Schaltungskonfiguration haben.
Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ist mit einem Signaleingangsanschluss (nachstehend als ein erster Aktivierungseingangsanschluss bezeichnet) versehen, der mit dem Ausgangsanschluss des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18 verbunden ist. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 arbeitet so, dass sie die 5 V als die Ausgangsspannung V1 ausgibt, falls ein hochpegeliges Signal von dem ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 angelegt wird. Falls das von dem ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 angelegte Signal nicht hochpegelig ist, das heißt, ein niedrigpegeliges Signal von dem ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 angelegt wird, hört die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 auf zu arbeiten. Wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 aufhört zu arbeiten, ist die erste Ausgangsspannung 0 V. Das von der ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 ausgegebene hochpegelige Signal ist ein Ansteuersignal für die erste Leistungsversorgungsschaltung 15.
Ein Ausgangsanschluss der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 ist mit einer internen Strom- bzw. Leistungsversorgungsleitung Ln verbunden, welche eine Stromleitung ist. Aus diesem Grund werden, insoweit die erste Strom- bzw. Leistungsversorgungsschaltung 15 normal arbeitet, 5 V an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln geliefert. Die interne Leistungsversorgungsleitung Ln ist mit Strom- bzw. Leistungsversorgungsanschlüssen sowohl des Hauptcomputers 11 als auch des Nebencomputers 11 verbunden. Die interne Leistungsversorgungsleitung Ln ist ferner mit dem Abnormalitätserfassungsteil 20 verbunden. Die interne Leistungsversorgungsleitung Ln ist auch mit einem Ausgangsanschluss der zweiten Strom- bzw. Leistungsversorgungsschaltung 16 verbunden.
Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 ist ein Schaltungsmodul, welches die von der fahrzeuginternen Batterie 2 gelieferte Batteriespannung Vb zu einer Sollversorgungsspannung konvertiert und sie ausgibt. Das heißt, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 konvertiert die Batteriespannung Vb=12 V zu der Sollversorgungsspannung 5 V und gibt diese aus.
Die zweite Leistungsversorgungsspannung 16 ist dazu konfiguriert, in der Lage zu sein, einen Strom von bis zu 50 mA auf der Grundlage der von der fahrzeuginternen Batterie 2 gelieferten Leistung bzw. Spannung auszugeben. Das heißt, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 arbeitet als eine interne Strom- bzw. Leistungsversorgungsquelle, welche Leistung von 5 V und 50 mA zuführt bzw. liefert. V2 in 2 gibt die Ausgangsspannung (nachstehend als eine zweite Ausgangsspannung bezeichnet) der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 an.
Ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 ist in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt ist, beinhaltet die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 ein zweites Leistungsversorgungs-IC 161, welches eine Spannungssteuerschaltung 161a und eine Steuerungsausgabeschaltung 162 beinhaltet.
Die Batteriespannung Vb wird der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 162 zugeführt. Die zweite Ausgangsspannung V2 ist die Ausgangsspannung der Steuerausgangsschaltung 162. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 162 konvertiert die Batteriespannung Vb in Zusammenwirkung mit der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 161a so um, dass die zweite Ausgangsspannung V2 die Sollversorgungsspannung erreicht. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 kann gegenüber der in 4 gezeigten Konfiguration unterschiedlich konfiguriert sein. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 unter Verwendung einer konventionellen Schaltungskonfiguration konfiguriert sein.
Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 ist mit einem Anschluss (nachstehend als ein zweiter Aktivierungseingangsanschluss bezeichnet) als einem Eingangsanschluss versehen, welcher mit dem Ausgangsanschluss des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 verbunden ist. Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 arbeitet in dem Fall, in dem das hochpegelige Signal von den zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 angelegt wird, und gibt 5 V als die zweite Ausgangsspannung V2 aus. Falls das hochpegelige Signal von dem zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 nicht angelegt wird, das heißt das niedrigpegelige Signal von dem zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 ausgegeben wird, beendet die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 ihren Betriebsablauf. Falls die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 nicht arbeitet, ist die zweite Ausgangsspannung V2 0 V. Das von dem zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 ausgegebene hochpegelige Signal ist ein Ansteuersignal für die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16.
Der Ausgangsanschluss der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 ist mit der internen Leistungsversorgungsleitung Ln verbunden. Insoweit die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal arbeitet, werden 5 V an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln angelegt. Jedoch ist, wie später beschrieben wird, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 dazu konfiguriert, nicht zu arbeiten, insoweit die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 normal arbeitet.
Der Ansteuerhalteteil 17 ist mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluss versehen. Einer der beiden Eingangsanschlüsse ist mit der Zündleistungszufuhrleitung verbunden. Der andere der Eingangsanschlüsse ist mit einem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss verbunden.
Der Ansteuerhalteteil 17 kann eine konventionelle ODER-Schaltung sein und gibt eine logische Summe zweier Eingangssignale aus. Die konventionelle ODER-Schaltung kann ein festverdrahtetes ODER sein. In dem Fall, in dem der Zündschalter bzw. IGSW 8 in dem EIN-Zustand ist, wird ein Spannungssignal eines vorbestimmten Schwellenwerts oder eines höheren Werts (das heißt, ein hochpegeliges Signal) an die Zündleistungszufuhrleitung angelegt.
Falls der Zündschalter 8 in dem EIN-Zustand ist oder das hochpegelige Signal von dem Nebencomputer 12 zugeführt bzw. angelegt wird, gibt der Ansteuerhalteteil 17 ein hochpegeliges Signal aus. Falls der Zündschalter 8 nicht in dem EIN-Zustand ist oder das hochpegelige Signal von dem Nebencomputer 12 nicht zugeführt wird, gibt der Ansteuerhalteteil 17 das niedrigpegelige Signal aus. Das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 18 wird über den Stabilisierungsfilter 21 an den ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 und den Verzögerungsfilter 22 angelegt. Das im Ansprechen auf ein Einschalten des Zündschalters 8 an den Ansteuerhalteteil 17 angelegte hochpegelige Signal ist ein Aktivierungssignal. Der Zündschalter 8 arbeitet folglich als eine Signalquelle.
Der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 ist mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluss versehen. Einer der beiden Eingangsanschlüsse ist mit dem Ansteuerhalteteil 17 verbunden. Das heißt, das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 17 wird an den ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 angelegt. Ein Signal, welches ein invertiertes Signal eines Ausgangssignals des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 ist, wird an den anderen der beiden Eingangsanschlüsse angelegt. Das heißt, ein niedriger Pegel und ein hoher Pegel werden angelegt, wenn das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 auf dem hohen Pegel bzw. dem niedrigen Pegel liegt.
Der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 kann eine konventionelle UND-Schaltung sein und gibt ein logisches Produkt zweier Eingangssignale aus. Der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 gibt das hochpegelige Signal aus, wenn das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 17 das hochpegelige Signal ist und das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 das niedrigpegelige Signal ist. In anderen Fällen, das heißt, wenn das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 17 das niedrigpegelige Signal ist oder das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 das hochpegelige Signal ist, gibt der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 das niedrigpegelige Signal aus.
Der zweite Leistungsversorgungsteil 19 ist mit zwei Eingangsanschlüssen und einem Ausgangsanschluss versehen. Einer von zwei Eingangsanschlüssen ist mit dem Ausgangsanschluss des Abnormalitätserfassungsteils 20 verbunden. Der andere der beiden Eingangsanschlüsse ist mit dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss des Nebencomputers 12 verbunden.
Der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 kann eine konventionelle ODER-Schaltung sein und gibt eine logische Summe zweier Eingangssignale aus. Der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 gibt das hochpegelige Signal aus, wenn der Abnormalitätserfassungsteil 20 das hochpegelige Signal ausgibt oder der Nebencomputer 12 das hochpegelige Signal ausgibt. Der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 gibt das niedrigpegelige Signal aus, wenn der Abnormalitätserfassungsteil 20 das hochpegelige Signal nicht ausgibt und der Nebencomputer 12 das hochpegelige Signal nicht anlegt.
Das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 wird an die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 angelegt. Der Ausgangsanschluss des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 ist auch mit dem Rücksetzeingangsanschluss des Hauptcomputers 11 verbunden. Aus diesem Grund verbleibt, insoweit der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 das hochpegelige Signal ausgibt, der Hauptcomputer 11 in dem Rücksetzzustand und hört auf zu arbeiten. Das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 wird invertiert und an den ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18 angelegt.
Der Abnormalitätserfassungsteil 20 ist mit der internen Leistungsversorgungsleitung Ln verbunden und beschafft während seiner Betriebszeitspanne von Zeit zu Zeit einen Wert der Spannung, die an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln geliefert wird. Wenn sich die an die interne Leistungsversorgungsspannung Ln gelieferte Spannung so ändert, dass sie außerhalb eines vorbestimmten normalen Bereichs liegt, erfasst der Abnormalitätserfassungsteil 20 diese Änderung als einen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15. Das heißt, der Abnormalitätserfassungsteil 20 ermittelt, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 nicht normal arbeitet (das heißt, sie abnormal ist), wenn die an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln gelieferte Spannung von dem vorbestimmten normalen Bereich bzw. Normalbereich abweicht.
Wie später beschrieben wird, wird von der Zeit, zu der der Zündschalter 8 eingeschaltet wird, bis zu der Zeit, zu der die erste Leistungsversorgungsschaltung als abnormal erfasst wird, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 nicht betrieben und wird nur die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln angelegt. Folglich wird durch Überwachen der der internen Leistungsversorgungsleitung Ln zugeführten Spannung die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 überwacht.
Das heißt, der Abnormalitätserfassungsteil 20 ist dazu konfiguriert, den abnormalen Betrieb bzw. Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 auf der Grundlage der Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zu überwachen. Durch Erfassen des abnormalen Betriebsablaufs der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 wird geprüft, ob die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 normal arbeitet. Es wird angenommen, dass der untere Grenzwert des Normalbereichs höher festgelegt als ein unterer Grenzwert des Betriebsbereichs des Computers. Es wird angenommen, dass der höhere Grenzwert des Normalbereichs niedriger festgelegt ist als der obere Grenzwert des Computerbetriebsbereichs. Zum Beispiel können der obere Grenzwert und der untere Grenzwert des Normalbereichs der Spannung auf 5,2 V bzw. 4,5 V festgelegt sein.
Der Abnormalitätserfassungsteil 20 gibt das niedrigpegelige Signal in dem Fall aus, in dem die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 innerhalb des Normalbereichs einschließlich von Grenzwerten liegt. Der Abnormalitätserfassungsteil 20 gibt das hochpegelige Signal in einem Fall aus, in dem die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 außerhalb des Normalbereichs liegt. Das von dem Abnormalitätsteil 20 ausgegebene hochpegelige Signal zeigt an, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 abnormal ist. Folglich ist das hochpegelige Signal des Abnormalitätserfassungsteils 20 ein Abnormalitätserfassungssignal. Der Abnormalitätserfassungsteil 20 kann mit Komparatoren, einer UND-Schaltung und dergleichen konfiguriert sein. Der Abnormalitätserfassungsteil 20 kann als ein anderes Beispiel durch Ausführung von Software durch eine CPU realisiert sein.
Der Abnormalitätserfassungsteil 20 ist zusätzlich zu dem vorstehend beschriebenen Eingangsanschluss mit einem Eingangsanschluss (nachstehend als ein Löschsignaleingangsanschluss bezeichnet) versehen, an welchen ein von dem Nebencomputer 12 ausgegebenes Löschsignal angelegt wird. Falls der Abnormalitätserfassungsteil 20 einmal den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst, fährt der Abnormalitätserfassungsteil 20 damit fort, das hochpegelige Signal auszugeben, bis das Löschsignal von dem Nebencomputer 12 angelegt wird. Das heißt, der Abnormalitätserfassungsteil 20 hält (das heißt, zwischenspeichert) den Ausgangspegel auf dem hohen Pegel, bis das Löschsignal angelegt wird, nachdem das hochpegelige Signal einmal ausgegeben wurde. Das Ausgangssignal des Abnormalitätserfassungsteils 20 wird an den zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 und den Nebencomputer 12 angelegt.
Durch Fortsetzen des Ausgebens des hochpegeligen Signals aus dem Abnormalitätserfassungsteil 20 wird das Ermittlungsergebnis, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 nicht normal arbeitet, angezeigt.
Wie in 2 gezeigt ist, ist der Abnormalitätserfassungsteil 20 über den Verzögerungsfilter 22 und den Stabilisierungsfilter 21 mit den Ausgangsanschlüssen des Ansteuerhalteteils 17 verbunden. Das heißt, das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 17 wird über den Stabilisierungsfilter 21 und den Verzögerungsfilter 21 an den Abnormalitätserfassungsteil 20 angelegt. Der Abnormalitätserfassungsteil 20 wird im Ansprechen auf das hochpegelige Signal, das von dem Verzögerungsfilter 22 angelegt wird, aktiviert und beginnt, die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zu überwachen.
Der Stabilisierungsfilter 21 ist dazu bereitgestellt, einen Eingangspegel des Verzögerungsfilters 22 zu stabilisieren. Die der Zündstromzufuhrleitung bzw. Zündleistungszufuhrleitung zugeführte Spannung neigt dazu, mit Betriebszuständen einer Lichtmaschine und anderer elektronischer Vorrichtungen (zum Beispiel anderer ECUs), die mit der Zündleistungszufuhrleitung verbunden sind, zu variieren bzw. schwanken. Wenn der Ausgangspegel des Ansteuerhalteteils 17 mit solchen Spannungsschwankungen schwankt, wird der Abnormalitätserfassungsteil 20 wahrscheinlich fehlerhaft arbeiten. Durch folglich Bereitstellen des Stabilisierungsfilters 21 zwischen dem Ansteuerhalteteil 17 und dem Abnormalitätserfassungsteil 20 ist es möglich, den Ausgang bzw. das Ausgangssignal des Ansteuerhalteteils 17 zu stabilisieren und einen potenziell fehlerhaften Betriebsablauf des Ansteuerhalteteils 17 zu verringern.
Der Verzögerungsfilter 22 ist dazu bereitgestellt, die Aktivierungszeit des Abnormalitätserfassungsteils 20 so einzustellen, dass der Abnormalitätserfassungsteil 20 aktiviert wird, nachdem die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 aktiviert ist (das heißt, nach dem Beginnen des Ausgebens von 5 V als die Sollversorgungsspannung). Durch Einstellen der Aktivierungszeit des Abnormalitätserfassungsteils 20 wird die Zeit der Übertragung des von dem Ansteuerhalteteil 17 über den Stabilisierungsfilter 21 angelegten hochpegeligen Signals an den Abnormalitätserfassungsteil 20 eingestellt. Der Verzögerungsfilter 22 kann unter Verwendung eines Kondensators und eines Widerstands konfiguriert sein.
Der Verzögerungsfilter 22 ist aus dem folgenden Grund bereitgestellt. Nachdem der Zündschalter 8 eingeschaltet ist, steigt die erste Ausgangsspannung V1 mit einer zeitlichen Verzögerung einer vorbestimmten Zeitspanne Ta auf 5 V an. Falls der Verzögerungsfilter 22 nicht bereitgestellt ist, wird der Abnormalitätserfassungsteil 20 aktiviert, bevor die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 aktiviert ist. Infolge dessen ist es wahrscheinlich, dass der Niedrigspannungszustand der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 vor der Beendigung der Aktivierung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 fehlerhaft als der abnormale Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst wird. Mit dem Verzögerungsfilter 22 jedoch wird der Abnormalitätserfassungsteil 20 aktiviert, nachdem die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 aktiviert ist. Es ist folglich möglich, den vorstehend beschriebenen, fehlerhaften Betriebsablauf zu verringern.
Das heißt, der Abnormalitätserfassungsteil 20 ist dazu konfiguriert, nach einem Verstreichen der vorbestimmten Zeitspanne ausgehend von einem Startzeitpunkt, zu welchem das hochpegelige Signal von der Zündleistungszufuhrleitung an die ECU 1 angelegt wird, aktiviert zu werden. Der Verzögerungsfilter 22 hat eine Funktion des Trennens eines Niedrigspannungszustands, welcher vorliegt, bevor die Aktivierung der Schaltung abgeschlossen ist, und des anderen Niedrigspannungszustands, welcher zu einer Fehlerzeit der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 vorliegt.
Der Hauptcomputer 11 ist dazu konfiguriert, einen Steuersollwert für ein vorbestimmtes Steuerziel (elektronische Drosselklappe 3) auf der Grundlage der von dem ersten Kommunikationstreiber 13 zugeführten Daten zu ermitteln. Zum Beispiel berechnet der Hauptcomputer 11 einen Steuerwert für den Drosselklappenmotor 32 auf der Grundlage des durch den Beschleunigersensor 4 erfassten Beschleunigerbetätigungsausmaßes und gibt einen berechneten Steuerwert über den ersten Kommunikationstreiber 13 und das LAN 7 an die elektronische Drosselklappe 3 aus.
Der Hauptcomputer 11 ist dazu konfiguriert, mittels bilateraler Kommunikation mit dem Nebencomputer 12 ferner zu überwachen, ob der Nebencomputer 12 normal arbeitet. Es ist möglich, durch Verwenden eines konventionellen Verfahrens wie beispielsweise eines Laufzeitüberwachungsverfahrens oder eines Zuweisungs- und Antwort-Verfahrens zu prüfen, ob der Nebencomputer 12 normal arbeitet. In Übereinstimmung mit der Laufzeitüberwachungsverfahren wird der Nebencomputer 12 als abnormal arbeitend ermittelt, wenn ein Laufzeitüberwacher in einen Zeitablauf gerät, ohne durch einen von dem Nebencomputer 12 angelegten Laufzeitimpuls gelöscht zu werden.
In Übereinstimmung mit dem Zuweisungs-Antwort-Verfahren sendet der Hauptcomputer 11 ein vorbestimmtes Überwachungssignal an den Nebencomputer 12 und prüft auf der Grundlage dessen, ob die von dem Nebencomputer 12 bereitgestellte Antwort korrekt ist, ob der Nebencomputer 12 normal ist. Bei dem Zuweisungs-Antwort-Verfahren erzeugt der Nebencomputer 12 Antwortdaten entsprechend dem von dem Hauptcomputer 11 angelegten Überwachungssignal und antwortet dieses an den Hauptcomputer 11. Der Hauptcomputer 11 ermittelt, dass der Nebencomputer 12 abnormal arbeitet (das heißt, nicht normal arbeitet), wenn sich die von dem Nebencomputer 12 empfangene Antwort von dem Überwachungssignal entsprechenden Daten unterscheidet, oder wenn das Antwortsignal nicht innerhalb einer vorbestimmten Grenzzeitspanne von dem Hauptcomputer 11 empfangen wird. Der Hauptcomputer 11 führt bei Erfassung eines abnormalen Betriebsablaufs des Nebencomputers 12 eine vorbestimmte Wiederherstellungsverarbeitung wie beispielsweise ein Zurücksetzen des Nebencomputers 12 aus.
Der Leistungsversorgungsanschluss des Hauptcomputers 11 ist mit der internen Leistungsversorgungsleitung Ln verbunden und arbeitet mit der von der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 oder der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 zugeführten Leistung. Der Rücksetzanschluss des Hauptcomputers 11 ist mit einem Ausgangsanschluss des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 verbunden. Der Rücksetzanschluss des Hauptcomputers 11 ist ein Eingangsanschluss, welcher den Hauptcomputer 11 davon abhält, zu arbeiten und den Hauptcomputer 11 in einen Anfangszustand wiederherzustellen, wenn das hochpegelige Signal als das Rücksetzsignal angelegt wird.
Aus diesem Grund hört der Hauptcomputer 11 auf zu arbeiten, wenn das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 hochpegelig ist. Das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils ist hochpegelig, wenn die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 im Ansprechen auf zum Beispiel den abnormalen Betriebsablauf und dergleichen der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 arbeitet. Der Hauptcomputer 11 hört folglich auf zu arbeiten, wenn die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 arbeitet.
Der Nebencomputer 12 überwacht (führt eine Zustandsüberwachung aus) durch bilaterale Kommunikation mit dem Hauptcomputer 11, ob der Hauptcomputer 11 normal arbeitet. Es ist möglich, unter Verwendung des konventionellen Verfahrens zu überwachen, ob der Hauptcomputer 11 normal arbeitet, wie vorstehend beschrieben wurde. Der Nebencomputer 12 führt bei Erfassung eines abnormalen Betriebsablaufs des Hauptcomputers 11 eine vorbestimmte Verarbeitung wie beispielsweise ein Zurücksetzen des Hauptcomputers 11 aus.
Zum Beispiel beendet der Nebencomputer 12 die Ansteuerung bzw. den Antrieb des Drosselklappenmotors 32 als die Betriebssicherverarbeitung und ändert den Verbrennungsmotorbetriebsablauf auf den Notlauffortbewegungsmodus. Der Notlaufmodus begrenzt das Ausgangsdrehmoment des Verbrennungsmotors auf weniger als ein Unterdrückungsniveau. In Übereinstimmung mit dem Notlauffortbewegungsmodus kann das Fahrzeug an einen sicheren Ort bewegt werden. In der Konfiguration, in der der Nebencomputer 12 über eine Treiberschaltung mit dem Drosselklappenmotor 32 verbunden ist, kann der Notlauffortbewegungsmodus durch Abschalten einer Ausgabe der Treiberschaltung durchgeführt werden.
Ferner informiert der Nebencomputer 12 als ein Teil der Betriebssicherverarbeitung andere mit dem LAN 7 verbundene ECUs über den Fehler bzw. Ausfall der ECU 1. Der Nebencomputer 12 kann ferner als ein weiterer Teil der betriebssicheren Verarbeitung die Warnleuchte 6 einschalten. Durch Einschalten der Warnleuchte 6 ist es möglich, den Benutzer über den Fehler bzw. Ausfall der ECU 1 zu benachrichtigen. Darüber hinaus kann Information über den Zustand (zum Beispiel Datum, Zeit und dergleichen) des Auftretens der Abnormalität in der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 in dem wiederbeschreibbaren nichtflüchtigen Speicher 121 gespeichert werden.
Der Nebencomputer 12 führt eine vorbestimmte Abschaltverarbeitung aus, wenn der Zündschalter 8 ausgeschaltet wird. Zum Beispiel schreibt, als ein Teil der Abschaltverarbeitung, der Nebencomputer 12 Daten, die bei der nächsten Aktivierungszeit benötigt werden, in den nichtflüchtigen Speicher 121 und löscht das RAM.
Der Nebencomputer 12 führt ferner eine Verarbeitung des Prüfens (nachstehend als Prüfverarbeitung bezeichnet), ob die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal arbeitet, aus und schreibt das Prüfergebnis in den nichtflüchtigen Speicher 121, als eine Abschaltverarbeitung dann, wenn der Zündschalter 8 ausgeschaltet wird, während die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 normal arbeitet. Die Prüfverarbeitung für die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 wird später beschrieben. Falls das Ergebnis der Prüfverarbeitung den normalen Betriebsablauf der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 anzeigt, schreibt der Nebencomputer 12, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist, in den nichtflüchtigen Speicher 121. Der Einfachheit halber werden die Daten, die anzeigen, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist, als Betriebsbestätigungsdaten bzw. Betriebsablaufbestätigungsdaten bezeichnet.
Ferner gibt der Nebencomputer 12 nach der Aktivierung bis zur Erfassung der Abnormalität der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 durch den Abnormalitätserfassungsteil 20 das hochpegelige Signal aus dem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss aus. Falls der abnormale Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 durch den Abnormalitätserfassungsteil 20 erfasst wird, wird der Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungshalteanschlusses auf den niedrigen Pegel geändert.
Insoweit das hochpegelige Signal von dem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss ausgegeben wird, wird das Ausgangssignal bzw. die Ausgabe des Ansteuerhalteteils 17 ebenfalls auf dem hohen Pegel gehalten. Infolge dessen werden auch dann, wenn der Zündschalter 8 während der Fortbewegung des Fahrzeugs irrtümlich ausgeschaltet wird, der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 in die Lage versetzt, jeweilige Fahrzeugsteuerungen fortzusetzen. Das von dem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss ausgegebene hochpegelige Signal funktioniert als ein Signal zum Aufrechterhalten der Ansteuerung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15. Folglich wird das von dem ersten Leistungsversorgungsanschluss ausgegebene hochpegelige Signal auch als ein erstes Leistungsversorgungshaltesignal bezeichnet.
Falls der Abnormalitätserfassungsteil 20 keinen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst, gibt der Nebencomputer 12 das niedrigpegelige Signal aus einem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss aus. Wenn der Abnormalitätserfassungsteil 20 den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst, beginnt der Nebencomputer 12, das hochpegelige Signal aus dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss auszugeben. Nachdem der Nebencomputer 12 einmal das Ausgeben des hochpegeligen Signals aus dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss beginnt, behält der Nebencomputer 12 denselben Zustand bei, bis der Zündschalter 8 ausgeschaltet wird und die vorbestimmte Abschaltverarbeitung abgeschlossen ist.
Während einer Zeitspanne des Ausgebens des hochpegeligen Signals aus dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss wird die Ausgabe bzw. das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 auf dem hohen Pegel gehalten. Infolge dessen fährt die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 damit fort, zu arbeiten, aber die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 beendet ihren Betriebsablauf. Dies ist deshalb so, weil die Ausgabe des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18 auf dem niedrigen Pegel liegt, falls die Ausgabe des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 auf dem hohen Pegel liegt.
Das von dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss ausgegebene hochpegelige Signal funktioniert als ein Signal zum Aufrechterhalten des Ansteuerungszustands der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16. Folglich wird das von dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss ausgegebene hochpegelige Signal auch als ein zweites Leistungsversorgungshaltesignal bezeichnet.
Der Nebencomputer 12 gibt ferner ein hochpegeliges Signal aus einem Löschsignalausgangsanschluss als ein Löschsignal aus, wenn der Zündschalter 8 in dem Zustand ausgeschaltet wird, in dem das hochpegelige Signal aus dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss ausgegeben wird. Folglich wird der Ausgangspegel des Abnormalitätserfassungsteils 20 auf den niedrigen Pegel geändert.
Der Nebencomputer 12 ist dazu ausgelegt, weniger arithmetische und logische Betriebsablaufverarbeitung im Vergleich zu dem Hauptcomputer 11 auszuführen. Der Nebencomputer 12 verbraucht folglich weniger Strom als der Hauptcomputer 11. Ferner beendet dann, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt, der Hauptcomputer 11 seinen Betriebsablauf und verbraucht keinen Strom. Es ist daher möglich, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 so auszulegen, dass sie weniger Stromversorgungskapazität hat als diejenige der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beendet die ECU 1 ihre Steuerungsverarbeitung (nachstehend als eine Beendigungsbedingung bezeichnet) unter der Bedingung, dass der Zündschalter 8 ausgeschaltet wird. Die Beendigungsbedingung ist jedoch nicht auf diese Bedingung beschränkt. Die Beendigungsbedingung kann in Übereinstimmung mit der Rolle der ECU 1 wahlfrei ausgelegt werden.
<Betriebsablauf der ECU 1 zur Aktivierungszeit>
Nachstehend wird ein Betriebsablauf jedes strukturellen Teils, welcher durchgeführt wird, wenn der Zündschalter 8 eingeschaltet wird und die ECU 1 aktiviert wird, unter Bezugnahme auf ein in 5 gezeigtes Zeitdiagramm beschrieben. In 5 wird angenommen, dass der Zündschalter 8 zu der Zeit T10 eingeschaltet wird.
In 5 gibt (A) die Versorgungsspannung der IG-Leistungsversorgungsleitung bzw. Zündleistungszufuhrleitung an, geben (B), (C), (D), (E), (F), (G) und (H) jeweils die Ausgaben bzw. Ausgangssignale des Ansteuerhalteteils 17, des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18, der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15, des Verzögerungsfilters 22, des Abnormalitätserfassungsteils 20, des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 an. Ferner gibt (I) die der internen Leistungsversorgungsleitung Ln zugeführte Spannung an, und geben (J) und (K) jeweils die Betriebszustände des Hauptcomputers 11 und des Nebencomputers 12 an. (L) und (M) geben die Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungshalteanschlusses und des zweiten Leistungsversorgungshalteanschlusses an. (N) gibt Speicherinhalte der Betriebsablaufbestätigungsdaten an. Es wird hier als ein Beispiel angenommen, dass der nichtflüchtige Speicher 121 als die Betriebsablaufbestätigung Daten speichert, die als ein Ergebnis der vorangehenden Prüfverarbeitung angeben, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist.
Wenn der Zündschalter 8 zu der Zeit T10 eingeschaltet wird, wird die Batteriespannung Vb dem Ansteuerhalteteil 17 zugeführt, und wird der Ausgangspegel des Ansteuerhalteteils 17 auf den hohen Pegel geändert, wie durch (B) angegeben ist. Zu der Zeit der Aktivierung der ECU 1 ist, da der Ausgangspegel des zweiten Leistungsversorgungshalteanschlusses und der Ausgangspegel des Abnormalitätserfassungsteils 20 beide niedrig sind, der Ausgangspegel des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 niedrig. Infolge dessen wird der Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18 hoch, wie durch (C) angegeben ist, und wird die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 aktiviert. Das heißt, die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 wird durch Einschalten des Zündschalters 8 ausgelöst und beginnt die Strom- bzw. Leistungsversorgung zu dem Hauptcomputer 11 und dergleichen.
Eine in (D) von 5 angegebene Zeitspanne Ta gibt ein Zeitintervall (das heißt, eine Anstiegsperiode) an, die erforderlich ist, damit die Ausgangsspannung V1 ausgehend von der Aktivierung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zu der Sollversorgungsspannung konvergiert. Eine in (E) von 5 angegebene Zeitspanne Tb gibt eine Verzögerungszeitspanne an, welche ausgehend von dem Zuführen des hochpegeligen Signals und Ausgeben des hochpegeligen Signals in dem Verzögerungsfilter 22 verstreicht. Der Verzögerungsfilter 22 ist derart konfiguriert, dass die Verzögerungszeitspanne Tb länger ist als die Anstiegszeitspanne Ta der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15.
Wenn die erste Leistungsversorgungsspannung 15 das Ansteigen beendet, werden 5 V der internen Leistungsversorgungsleitung Ln zugeführt, und werden der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 aktiviert. Im Verlauf der Anfangsverarbeitung zu der Zeit der Aktivierung beginnt der Nebencomputer 12 das Ausgeben des hochpegeligen Signals aus dem ersten Leistungsversorgungshalteanschluss. Nachdem er aktiviert ist, löscht der Nebencomputer 12 die Betriebsablaufbestätigungsdaten, wie in (N) angegeben ist. Das heißt, der Nebencomputer 12 löscht die Daten, die anzeigen, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist.
Falls die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 normal arbeitet, das heißt, die erste Ausgangsspannung V1 in dem normalen Bereich liegt, ist der Ausgangspegel des Abnormalitätserfassungsteils 20 niedrig. Das von dem zweiten Leistungsversorgungshalteanschluss des Nebencomputers 12 ausgegebene Signal ist ebenfalls niedrig bzw. niedrigpegelig. Infolge dessen behält der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 den Stopzustand bei. Die zweite Ausgangsspannung V2 ist daher 0 V.
<Betriebsablauf zur Ausfallzeit der ersten Leistungsversorgungsschaltung>
Nachstehend wird ein Betriebsablauf jedes strukturellen Teils, welcher durchgeführt wird, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 abnormal arbeitet (zum Beispiel, wenn die Spannung abfällt), unter Bezugnahme auf ein in 6 gezeigtes Zeitdiagramm beschrieben. In 6 wird angenommen, dass die Spannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zu der Zeit T20 soweit abfällt, dass sie niedriger ist als der untere Grenzwert des Normalbereichs.
In 6 gibt (A) die Versorgungsspannung der Zündleistungsversorgungsleitung, das heißt, den EIN/AUS-Zustand des Zündschalters 8 an. (B), (C), (D), (E) und (F) geben jeweils die Ausgaben bzw. Ausgangssignale der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15, des Abnormalitätserfassungsteils 20, des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19, des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18 und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 an. (G) gibt die der internen Leistungsversorgungsleitung Ln zugeführte Spannung an. (H) und (I) geben die Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungshalteanschlusses bzw. des zweiten Leistungsversorgungshalteanschlusses an. (J) und (K) geben die Betriebsablaufzustände des Hauptcomputers 11 bzw. des Nebencomputers 12 an. Insoweit zumindest der Zündschalter 8 in dem EIN-Zustand ist, werden die Ausgangssignale des Ansteuerhalteteils 17 und des Verzögerungsfilters 22 jeweils auf den hohen Pegeln gehalten. Aus diesem Grund sind diese Ausgangssignale in 6 nicht gezeigt.
Wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt und die erste Ausgangsspannung V1 auf weniger als den unteren Grenzwert des Normalbereichs fällt, erfasst der Abnormalitätserfassungsteil 20 diese Spannungsänderung als den abnormalen Betrieb der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15. Aus diesem Grund beginnt der Abnormalitätserfassungsteil 20, ab der Zeit T20 das hochpegelige Signal auszugeben, wie bei (C) angegeben ist.
Der Ausgangspegel des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 ändert sich entsprechend der Änderung des Ausgangspegels des Abnormalitätserfassungsteils 20 auf den hohen Pegel ebenfalls auf den hohen Pegel. Aus diesem Grund ist die UND-Bedingung nicht erfüllt, und beginnt daher der erste Leistungsversorgungsaktivierungsteil 18, das niedrigpegelige Signal auszugeben.
Die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 wird im Ansprechen auf das von dem zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 angelegte hochpegelige Signal aktiviert und beginnt, die zweite Ausgangsspannung V2 = 5 V auszugeben. Da der Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 auf den niedrigen Pegel geändert ist, beendet die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ihren Betriebsablauf. Das heißt, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt, versorgt anstelle der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 die interne Leistungsversorgungsleitung Ln mit 5 V. Infolge dessen wird, wie in 6 gezeigt ist, die Leistungsversorgung zu verschiedenen Computern aufrechterhalten. Wie durch (H) und (I) angegeben ist, hört der Nebencomputer 12 in zeitlicher Beziehung mit dem Ausgeben des zweiten Leistungsversorgungshaltesignals auf, das erste Leistungsversorgungshaltesignal auszugeben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Rücksetzsignal kontinuierlich an den Hauptcomputer 11 angelegt, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt. Folglich verbleibt der Hauptcomputer 12 in dem Betriebsablaufstopzustand, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt.
Mit dieser Konfiguration wird die Anzahl von Leistung verbrauchenden strukturellen Teilen in der ECU 1 nach dem Auftreten des Ausfalls der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 reduziert. Aus diesem Grund ist es möglich, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 so auszulegen, dass sie eine geringere Leistungsversorgungsfähigkeit als die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 hat. Die Kosten der Verwendung der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 werden folglich reduziert. Es wird jedoch angemerkt, dass eine verschiedenartige fehlersichere Verarbeitung durch den Nebencomputer 12 ausgeführt wird, auch wenn der Hauptcomputer 11 zu arbeiten aufhört, und wird daher ein vergleichbares Sicherheitsniveau wir das des konventionellen Falls gewährleistet.
<Abschaltverarbeitung zur Ausfallzeit der ersten
Leistungsversorgungsschaltung 15>
Nachstehend wird ein Betriebsablauf jedes strukturellen Teils, welche durchgeführt wird, wenn der Zündschalter 8 in bzw. unter einem Zustand, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 in Betrieb ist, ausgeschaltet wird, unter Bezugnahme auf ein in 7 gezeigtes Zeitdiagramm beschrieben. Auch nachdem der Zündschalter 8 ausgeschaltet ist, fährt der Nebencomputer 12 damit fort, für eine feste Zeitspanne (zum Beispiel 1 Sekunde) zu arbeiten, und führt die vorbestimmte Abschaltverarbeitung (zum Beispiel ein Datenspeichern oder dergleichen) aus. In 7 wird angenommen, dass der Zündschalter 8 zu der Zeit T30 ausgeschaltet wird, und der Nebencomputer 12 die Abschaltverarbeitung zu der Zeit T31 abschließt.
In 6 gibt (A) die Versorgungsspannung der Zündleistungsversorgungsleitung bzw. Zündleistungszufuhrleitung an. (B) gibt einen Betriebszustand des Nebencomputers 12 an. (C), (D), (E) und (F) geben jeweils die Ausgaben bzw. Ausgangssignale des Abnormalitätserfassungsteils 20, des zweiten Leistungsversorgungshalteanschlusses, des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 an. (G) gibt die der internen Leistungsversorgungsleitung Ln und damit dem Nebencomputer 12 zugeführte Spannung an.
Der Nebencomputer 12 gibt das Löschsignal an den Abnormalitätserfassungsteil 20 aus, wenn der Zündschalter 8 ausgeschaltet wird. Aus diesem Grund ändert sich, wie durch (C) angegeben ist, das Ausgangssignal des Abnormalitätserfassungsteils 20 auf den niedrigen Pegel. Der Nebencomputer 12 fährt damit fort, das zweite Leistungsversorgungshaltesignal wie durch (D) angegeben auszugeben, bis die Abschaltverarbeitung zu der Zeit T31 abgeschlossen ist. Aus diesem Grund wird der Ausgangspegel des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 bis zu der Zeit T31 auf hoch aufrechterhalten. Infolge dessen fährt die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 damit fort, zu arbeiten, und fährt damit fort, 5 V für die vorbestimmte Zeitspanne auszugeben, auch nachdem der Zündschalter 8 ausgeschaltet ist.
Der Nebencomputer 12 beendet folglich die Abschaltverarbeitung unter Verwendung der von der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 zugeführten Leistung und beendet schließlich das Ausgeben des zweiten Leistungsversorgungshaltesignals.
<Abschaltverarbeitung zu normaler erster Leistungsversorgungszeit>
Nachstehend wird ein Betriebsablauf jedes strukturellen Teils, welcher durchgeführt wird, wenn der Zündschalter 8 in bzw. unter einem Zustand ausgeschaltet wird, in dem sich die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 in normalem Betrieb befindet, unter Bezugnahme auf ein in 8 gezeigtes Zeitdiagramm beschrieben. Auch nachdem der Zündschalter 8 ausgeschaltet ist, fahren der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 damit fort, für die feste Zeitspanne (zum Beispiel 1 Sekunde) zu arbeiten und führen die vorbestimmte Abschaltverarbeitung (zum Beispiel ein Datensichern oder dergleichen) durch. Falls der Zündschalter 8 ohne jegliche Abnormalität der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 ausgeschaltet wird, nachdem der Zündschalter 8 eingeschaltet ist, führt der Nebencomputer 12 die Prüfverarbeitung als einen Teil der Abschaltverarbeitung aus.
In 8 wird angenommen, dass der Zündschalter 8 zu der Zeit T40 ausgeschaltet wird und der Hauptcomputer 11 die Abschaltverarbeitung zu der Zeit T41 beendet bzw. abschließt. Weiter wird angenommen, dass der Nebencomputer 12 die Abschaltverarbeitung zu der Zeit T42 beendet bzw. abschließt.
Der Nebencomputer 12 fährt damit fort, das erste Leistungsversorgungshaltesignal wie durch (D) angegeben auszugeben, auch nachdem der Zündschalter 8 ausgeschaltet ist. Aus diesem Grund wird auch der Ausgangspegel des ersten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 18 auf hoch beibehalten. Infolge dessen fährt die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 damit fort, 5 V an die interne Leistungsversorgungsleitung Ln auszugeben. Der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 beenden folglich die Abschaltverarbeitung unter Verwendung der von der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zugeführten Leistung.
Der Hauptcomputer 11 gibt ein Signal (nachstehend als eine Beendigungsbenachrichtigung bezeichnet), welches die Beendigung des Abschaltens selbst anzeigt, an den Nebencomputer 12 aus. Bei Empfangen der Beendigungsbenachrichtigung von dem Hauptcomputer 11 gibt der Nebencomputer 12 das zweite Leistungsversorgungshaltesignal aus und beendet das Ausgeben des ersten Leistungsversorgungshaltesignals. Folglich hört die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 auf zu arbeiten.
Da der zweite Leistungsversorgungsaktivierungsteil 19 das hochpegelige Signal im Ansprechen auf das zweite Leistungsversorgungshaltesignal ausgibt, wird die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 aktiviert und beginnt, 5 V auszugeben, insoweit die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist. Falls der Nebencomputer 12 zu einer Zeit nach einer vorbestimmten Zeitspanne Tchk ausgehend von dem Ausgeben des zweiten Leistungsversorgungshaltesignals betriebsfähig ist bzw. arbeitet, speichert der Nebencomputer 12 zweite Leistungsversorgungsdaten, welche angeben, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist, in den nichtflüchtigen Speicher 121. Schließlich beendet der Nebencomputer 12 das Ausgeben des zweiten Leistungsversorgungshaltesignals und stoppt die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 bzw. hält diese an.
Wie vorstehend beschrieben wurde, führt der Nebencomputer 12 die Prüfverarbeitung aus, nachdem der Zündschalter 8 ausgeschaltet ist. Es ist folglich möglich, Daten, die angeben, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist, in dem nichtflüchtigen Speicher 121 zu speichern, falls die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal arbeitet. Nichts wird in der Adresse (nachstehend als eine Prüfergebnisspeicheradresse bezeichnet), in welcher die zweiten Leistungsversorgungsdaten in dem nichtflüchtigen Speicher zu speichern sind, gespeichert, falls die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 einen Ausfall bzw. Fehler aufweist und die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 nicht normal aktiviert wird. Das heißt, die zweiten Leistungsversorgungsdaten werden als gelöscht beibehalten.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann der Nebencomputer 12 durch Bezugnehmen auf die Prüfergebnisspeicheradresse des nichtflüchtigen Speichers 121 erkennen, ob die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 normal ist, wenn der Nebencomputer 12 zu der Zeit des nächsten Einschaltens des Zündschalters 8 aktiviert wird. In dem Fall, in dem die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 den Fehler aufweist, wird die Warnleuchte 6 eingeschaltet, und werden die anderen ECUs über die Abnormalität der ECU 1 benachrichtigt.
<Vorteil des Ausführungsbeispiels>
In Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeitet die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 nicht, falls (nachstehend als Normalzeit bezeichnet) der Abnormalitätserfassungsteil 20 keinen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst. Aus diesem Grund wird auch dann, wenn die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 ausfällt, ein solcher Defekt in der Normalzeit nicht erfasst. Infolge dessen kann die Häufigkeit der im Ansprechen auf den Ausfall der Leistungsversorgungsschaltung ausgeführten Betriebssicherverarbeitung verringert werden.
Ferner arbeitet die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 nur in Fällen, in welchen die Prüfverarbeitung ausgeführt wird und die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt. Das heißt, die Betriebsdauer der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 wird im Vergleich zu der Betriebsdauer der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 verkürzt. Es ist folglich möglich, die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16, welche mit zunehmender Gesamtbetriebsdauer zunehmen wird, zu senken.
Ferner wird dann, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfällt, die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 aktiviert und versorgt die Computer mit Leistung. Der Nebencomputer 12 arbeitet mit der Leistungsversorgung der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 und führt die Betriebssicherverarbeitung wie beispielsweise die Notlauffortbewegung aus, Infolge dessen werden eine vergleichbare Sicherheit und Nützlichkeit wie bei der konventionellen ECU bereitgestellt.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Normalbereich so festgelegt, dass er innerhalb des Computerbetriebsbereichs liegt. Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Leistungsversorgungsquelle auf die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 umzuschalten, bevor jeder Computer aufhört zu arbeiten.
Ferner sind als der Normalbereich in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht nur der untere Grenzwert, sondern auch der obere Grenzwert festgelegt. Infolge dessen ist es möglich, als den abnormalen Betriebsablauf nicht nur den Spannungsabfall zu erfassen, sondern auch den abnormalen Anstieg der ersten Ausgangsspannung V1. Ferner wird dann, wenn die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 den oberen Grenzwert des Normalbereichs übersteigt, die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 daran gehindert, zu arbeiten.
Es ist folglich möglich, die zu große Spannung, welche den Computerbetriebsbereich überschreitet, nicht dem Hauptcomputer 11 und dem Nebencomputer 12 zuzuführen. Infolge dessen ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu senken, dass der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 aufgrund des Ausfalls der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 ausfallen.
Als ein anderes bzw. unterschiedliches Ausführungsbeispiel kann es möglich sein, auch nach einer Erfassung des abnormalen Betriebsablaufs der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 zu betreiben, ohne die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 anzuhalten. In diesem Fall funktioniert bzw. arbeitet die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 im Wesentlichen nicht, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 durch Ausfall eine Spannung ausgibt, welche höher ist als die Ausgangsspannung (5 V) der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 und die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 sind dazu bereitgestellt, die Spannung an die gemeinsame Leistungsversorgungsleitung (das heißt, die interne Leistungsversorgungsleitung Ln) auszugeben.
Zu diesem Zweck wird die Ausgangsspannung der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 wirkungsvoll verwendet, falls die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 bei Erfassung des abnormalen Betriebsablaufs der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 angehalten wird.
Falls zumindest einer der Ausgänge des Abnormalitätserfassungsteils 20 und des zweiten Leistungsversorgungshalteanschlusses des Nebencomputers 12 hochpegelig ist, fährt die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 damit fort, zu arbeiten. Infolge dessen ist es möglich, die Leistungsversorgung auch dann fortzusetzen, wenn eine Signalleitung, über welche das Ausgangssignal des Abnormalitätserfassungsteils 20 fließt, getrennt bzw. unterbrochen wird. Das heißt, die ECU 1 ist in der Lage, die Fahrzeugsteuerung fortzusetzen.
Ferner ist es möglich, einen Fall zu vermeiden, dass die Fahrzeugsteuerung im Verlauf der Durchführung der Fahrzeugfortbewegungssteuerung aufgrund des Ausfalls in einer Signalleitung verhindert wird. Folglich wird die Zuverlässigkeit verbessert.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann mit verschiedenartigen Modifikationen, welche nachstehend beispielhaft beschrieben werden, implementiert werden.
[Erste Modifikation]
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Normalbereich so festgelegt, dass er innerhalb des Computerbetriebsbereichs liegt. Der Normalbereich kann jedoch breiter als der Computerbetriebsbereich festgelegt sein, während er den Computerbetriebsbereich in dem erweiterten Bereich beinhaltet. Zum Beispiel kann der Normalbereich relativ zu dem Computerbetriebsbereich (4,0 V bis 5,5 V) auf zum Beispiel zwischen 3,9 V bis 5,6 V festgelegt sein.
[Zweite Modifikation]
Zum Realisieren der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 zu geringen Kosten wird der Hauptcomputer 11 im Falle des Betriebs der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 daran gehindert, zu arbeiten. Dies ist deshalb so, weil die Leistungsversorgungsfähigkeit der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 durch Anhalten des Betriebs des Hauptcomputers 11 reduziert werden kann.
Als ein unterschiedliches Ausführungsbeispiel können sowohl der Hauptcomputer 12 als auch der Nebencomputer 11 betrieben werden, falls die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 arbeitet. In diesem Fall muss die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 dazu konfiguriert sein, die zum Betreiben sowohl des Hauptcomputers 11 als auch des Nebencomputers 11 erforderliche Leistung zu liefern. Eine beispielhafte Schaltungskonfiguration zum Ermöglichen des Betriebs bzw. Betriebsablaufs des Hauptcomputers 11 zu der Zeit des Betriebs bzw. Betriebsablaufs der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 ist in 9 gezeigt, welche sich von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das Ausgangssignal des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 nicht mit dem Rücksetzanschluss des Hauptcomputers 11 verbunden ist.
[Dritte Modifikation]
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel hält die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 ihren Betriebsablauf an, wenn der Abnormalitätserfassungsteil 20 die Abnormalität der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 erfasst. Jedoch kann, wie in 10 gezeigt ist, die ECU 1 derart konfiguriert sein, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 auch nach der Erfassung der Abnormalität der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 durch den Abnormalitätserfassungsteil 20 damit fortfährt, zu arbeiten, bzw. weiterarbeitet.
In der in 10 gezeigten Konfiguration sind der Ausgangsanschluss des zweiten Leistungsversorgungsaktivierungsteils 19 und der Rücksetzeingangsanschluss verbunden. Aus diesem Grund hört der Hauptcomputer 11 auf zu arbeiten, nachdem die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 als abnormal erfasst ist. Die ECU 1 kann wie in 11 gezeigt konfiguriert sein, um es sowohl dem Hauptcomputer 11 als auch der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 zu erlauben, weiter zu arbeiten, auch nachdem die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 als abnormal erfasst ist.
[Vierte Modifikation]
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass der Nebencomputer 12 nur eine beschränkte Fahrzeugsteuerungsfunktion hat, wie beispielsweise die Notlauffortbewegung. Der Nebencomputer 12 kann jedoch dazu konfiguriert sein, eine andere Fahrzeugsteuerung vergleichbar zu dem Hauptcomputer 11 auszuführen. Ferner wird in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die ECU 1 aktiviert, wenn der Zündschalter 8 eingeschaltet wird. Die ECU 1 kann anders ausgelöst und aktiviert werden. Die ECU 1 kann im Ansprechen auf ein Anlegen eines Signals aktiviert werden, das erzeugt wird, wenn ein Ladestecker angeschlossen wird oder aus sich selbst heraus aktiviert werden, wenn ein Zeitgeber abläuft. Das Signal, welches als ein Auslöser zum Beginnen der Leistungsversorgung bzw. Stromzufuhr zu dem Hauptcomputer 11 dient, und seine Signalquelle können wahlfrei ausgestaltet werden.
[Fünfte Modifikation]
Der Steuercomputer ist nicht auf Mehrfachmikrocomputerkonfigurationen, wie beispielhaft als der Hauptcomputer 11 und der Nebencomputer 12 dargestellt, beschränkt. Der Steuercomputer kann ein einzelner Mikrocomputer sein, so dass dann, wenn die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 abnormal ist, der Mikrocomputer mit Leistung von der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 versorgt wird.
Wie vorstehend beschrieben wurde, umfasst eine ECU 1 einen Hauptcomputer 11, einen Nebencomputer 12, eine erste Leistungsversorgungsschaltung 15, eine zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 und einen Abnormalitätserfassungsteil 20. Ausgangsspannungen der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung 16 werden dem Hauptcomputer 11 und dem Nebencomputer 12 über eine in der ECU 1 bereitgestellte interne Leistungsversorgungsleitung Ln zugeführt. Die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 wird aktiviert, wenn ein Zündschalter 8 eingeschaltet wird und damit beginnt, eine vorbestimmte Sollversorgungsspannung auszugeben. Der Abnormalitätserfassungsteil 20 überwacht die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15. Wenn die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 von einem normalen Bereich abweicht, gibt der Abnormalitätserfassungsteil 20 ein Abnormalitätserfassungssignal aus, das einen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung 15 anzeigt. Wenn der Abnormalitätserfassungsteil 20 das Abnormalitätserfassungssignal ausgibt, hält die erste Leistungsversorgungsschaltung 15 an und wird anstelle ihrer die zweite Leistungsversorgungsschaltung 16 aktiviert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016128308 A [0005]
JP 2016 [0006]
JP 128308 A [0006]

Claims

Elektronische Steuereinheit, umfassend: einen Steuercomputer (11, 12), welcher ein Mikrocomputer ist zum Steuern eines Betriebsablaufs eines vorbestimmten Aktuators (32), der in einem Fahrzeug angebracht ist, auf der Grundlage von Daten, die von Sensoren (4, 5), die in dem Fahrzeug angebracht sind, angelegt werden; eine erste Leistungsversorgungsschaltung (15), die als eine Leistungsversorgungsschaltung bereitgestellt ist zum Erzeugen einer Spannung zum Ansteuern des Steuercomputers (11, 12) ausgehend von einer Spannung, die von einer Leistungsversorgungsquelle (2), die in dem Fahrzeug angebracht ist, geliefert wird, und Versorgen des Steuercomputers (11, 12) mit Spannung; einen Abnormalitätserfassungsteil (20) zum Erfassen eines abnormalen Betriebsablaufs der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) auf der Grundlage der Spannung, die von der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) ausgegeben wird; eine zweite Leistungsversorgungsschaltung (16), die als die Leistungsversorgungsschaltung separat von der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) bereitgestellt ist, wobei die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) im Ansprechen auf ein Erfassungsergebnis des Abnormalitätserfassungsteils (20) aktiviert wird und den Steuercomputer (11, 12) mit Leistung versorgt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) im Ansprechen auf ein Anlegen eines Aktivierungssignals, welches von einer vorbestimmten Signalquelle als ein Auslöser zum Beginnen der Steuerung angelegt wird, die Leistungsversorgung zu dem Steuercomputer (11, 12) beginnt; die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) zu arbeiten aufhört, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) keinen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst; und die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) aktiviert wird, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 1, bei der der Steuercomputer (11, 12) einen Betriebsspannungsbereich hat, welcher durch einen unteren Grenzwert und einen oberen Grenzwert einer Spannung vorbestimmt ist; der Abnormalitätserfassungsteil (20) einen Normalspannungsbereich hat, welcher zur Verwendung bei einer Prüfung, ob die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) normal ist, vorbestimmt ist; der Normalspannungsbereich des Abnormalitätserfassungsteils (20) so festgelegt ist, dass er in dem Betriebsspannungsbereich enthalten ist; und der Abnormalitätserfassungsteil (20) die Ausgangsspannung der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15), die außerhalb des Normalspannungsbereichs liegt, als den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 2, bei der: die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) in ihrem Betriebsablauf angehalten wird, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst.
Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der: der Steuercomputer (11, 12) einen ersten Computer (11) und einen zweiten Computer (12) beinhaltet; sowohl der erste Computer (11) als auch der zweite Computer (12) arbeiten, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) keinen abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung erfasst; und der Steuercomputer (11, 12) zu arbeiten aufhört, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (11) erfasst.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 4, bei der: der zweite Computer (12) einen Speicher (121) beinhaltet, welcher in der Lage ist, ohne Leistungsversorgung von der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) und der zweiten Leistungsversorgungsschaltung (16) kontinuierlich Daten zu speichern; der zweite Computer (12) bei Erfüllen einer vorbestimmten Beendigungsbedingung die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) anhält und die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) aktiviert, wenn in einer Zeitspanne von der Zeit des Anlegens des vorbestimmten Signals von der Signalquelle zum Beginnen der Steuerung bis zu der Zeit des Erfüllens der vorbestimmten Beendigungsbedingung zum Beenden der Steuerung kein abnormaler Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst wird; und der zweite Computer (12) in dem Speicher (121) Betriebsablaufbestätigungsdaten speichert, welche angeben, dass die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) normal ist, wenn der zweite Computer (16) nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne seit der Aktivierung der zweiten Leistungsversorgungsschaltung (16) betriebsfähig ist.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 5, bei der: der zweite Computer (12) die in dem Speicher (121) gespeicherten Betriebsablaufbestätigungsdaten bei jeder Aktivierung löscht.
Elektronische Steuereinheit nach Anspruch 5 oder 6, bei der: der Abnormalitätserfassungsteil (20) ein Erfassungsergebnis hält, das eine Abnormalität der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) anzeigt, bis der zweite Computer (12) ein vorbestimmtes Löschsignal anlegt, nachdem der abnormale Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst ist; der Abnormalitätserfassungsteil (20) damit fortfährt, ein Abnormalitätserfassungssignal auszugeben, welches anzeigt, dass die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) abnormal ist, insoweit die erste Leistungsversorgungsschaltung (15) als abnormal ermittelt wird; der zweite Computer (12) die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) durch Ausgeben eines zweiten Leistungsversorgungshaltesignals ansteuert; und die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) arbeitet, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) das Abnormalitätserfassungssignal ausgibt oder der zweite Computer (12) das zweite Leistungsversorgungshaltesignal ausgibt.
Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der: der zweite Computer (12) eine vorbestimmte Betriebssicherverarbeitung ausführt, wenn der Abnormalitätserfassungsteil (20) den abnormalen Betriebsablauf der ersten Leistungsversorgungsschaltung (15) erfasst.
Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei der: die zweite Leistungsversorgungsschaltung (16) dazu konfiguriert ist, Leistung zum Ansteuern sowohl des ersten Computers (11) als auch des zweiten Computers (12) auszugeben.
Elektronische Steuereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der: der Abnormalitätserfassungsteil (20) nach einem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitspanne seit dem Anlegen des Aktivierungssignals aktiviert wird.