DE10334014A1 - Peripheral chipset for implementing hardware functions of engine control device, comprises two units, one with power supplies, interfaces, relay controller etc, and one with eighteen-way power output stage etc. - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Peripheriechipsatz zur Realisierung von Hardwarefunktionen eines Steuergerätes sowie ein Motorsteuergerät mit einem erfindungsgemäßen Peripheriechipsatz.The present invention relates to a peripheral chip set for realizing hardware functions a control unit as well as an engine control unit with a peripheral chipset according to the invention.
Moderne Steuergeräte, insbesondere zur Motorsteuerung bestehen aus einem Rechnerkern (Microcontroller) sowie einem Peripheriechipsatz zur Realisierung der benötigten Hardwarefunktionen. Dieser Peripheriechipsatz besteht typischerweise aus verschiedenen applikationsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs) und weiteren elektronischen Baugruppen. Die Aufteilung der benötigten Funktionen auf die verschiedenen ASICs und Baugruppen des Peripheriechipsatzes wird als Partitionierung bezeichnet.Modern control devices, especially for engine control consist of a computer core (microcontroller) and a peripheral chipset to realize the required Hardware features. This peripheral chip set typically consists of various application-specific integrated circuits (ASICs) and other electronic assemblies. The division of the required functions on the various ASICs and modules of the peripheral chipset is called partitioning.
Ein Peripheriechipsatz der Motorsteuergerätegeneration
gemäß dem Stand
der Technik weist typischerweise eine zwei ASICs umfassende Partitionierung
auf. Hierbei ist ein erster ASIC vorgesehen, welcher folgende Komponenten
aufweist: eine Spannungsversorgung mit drei verschiedenen Ausgangsspannungen;
drei Geberversorgungen, welche jeweils eine Spannung von 5 Volt
bereitstellen, ein Überwachungsmodul,
zwei Treiber für
bidirektionale serielle Schnittstellen, ein CAN-Treiber, vier Open-drain-Kleinsignalendstufen,
eine Hauptrelaissteuerung, eine Hauptrelaisendstufe, eine Auswertesschaltung
für Induktivgeber.
Ein zweiter ASIC (ASIC
Ziel der Erfindung ist es, eine innovative Partitionierung eines Peripheriechipsatzes bereitzustellen, welche flexibel einsetzbar ist und daher zukünftigen Anforderungen gerecht werden kann. Dies betrifft insbesondere die Partitionierung des Peripheriechipsatzes für die nächste Motorsteuergerätegeneration für Benzin- und/oder Dieselmotoren. Insbesondere wird angestrebt, eine Grundfunktionalität mit möglichst wenigen Komponenten bereitzustellen, wobei diese Grundfunktionalität bei Bedarf in einfacher Weise erweiterbar sein soll.The aim of the invention is to create an innovative To provide partitioning of a peripheral chipset, which can be used flexibly and therefore meets future requirements can be. This particularly affects the partitioning of the Peripheral chipset for the next ECUs generation for petrol and / or diesel engines. In particular, the aim is to use a basic functionality as possible provide few components, this basic functionality if necessary should be expandable in a simple manner.
Dieses Ziel wird erreicht mit einem Peripheriechipsatz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Motorsteuergerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 8.This goal is achieved with a Peripheral chipset with the features of claim 1 and an engine control unit with the features of claim 8.
Vorteil der ErfindungAdvantage of invention
Ein erfindungsgemäßer Peripheriechipsatz zur Realisierung von Hardwarefunktionen eines Steuergerätes weist wenigstens zwei elektronische Einheiten auf, welche eine Partitionierung zur Bereitstellung wenigstens einer Grundfunktionalität für ein Steuergerät gestatten. Diese erste und/oder zweite elektronische Einheit kann typischerweise als applikationsspezifischer elektronischer Schaltkreis (ASIC) ausgebildet sein.An inventive peripheral chipset for Realization of hardware functions of a control unit points at least two electronic units that have a partitioning allow to provide at least one basic functionality for a control unit. These first and / or second electronic units can typically designed as an application-specific electronic circuit (ASIC) his.
Der erste ASIC zur Bereitstellung einer Grundfunktionalität des Steuergeräts kann bevorzugt folgende Komponenten aufweisen: eine Spannungsversorgung mit insbesondere vier unterschiedlichen Ausgangsspannungen, wenigstens eine, insbesondere drei Geberversorgungen, ein Überwachungsmodul, einen Treiber für bidirektionale serielle Schnittstellen, ein CAN-Treiber, insbesondere mit Wake-Up-Funktion (Aufwach-Funktion), eine Hauptrelaissteuerung, eine Hauptrelaisendstufe, ein SPI-Interface (Abkürzung für Serial Periphal Interface), einen Stop/Wake-Up-Counter (Anhalte/Aufwach-Zähler).The first ASIC for deployment a basic functionality of the control unit can preferably have the following components: a power supply with in particular four different output voltages, at least one, in particular three sensor supplies, a monitoring module, a driver for bidirectional serial interfaces, a CAN driver, especially with wake-up function (Wake-up function), a main relay control, a main relay output stage, an SPI interface (abbreviation for serial Periphal Interface), a stop / wake-up counter.
Ein zweiter ASIC zur Bereitstellung einer Grundfunktionalität des Steuergeräts kann folgende Komponenten aufweisen: eine insbesondere als Achtzehnfach-Leistungsendstufe ausgebildete Leistungsendstufe mit unterschiedlichen Nennströmen. Erfindungsgemäß können derartige Nennströme Größen zwischen 0,6 und 3 Ampere aufweisen. Desweiteren weist der zweite ASIC vorzugsweise eine, insbesondere zwei Kleinsignalendstufen und eine 5-Volt-Überwachung auf.A second ASIC for deployment a basic functionality of the control unit can have the following components: in particular as an eighteen-fold power output stage trained power amplifier with different nominal currents. According to the invention, such Nominal currents sizes between 0.6 and 3 amps. Furthermore, the second ASIC preferably has one, in particular two small signal output stages and 5 volt monitoring on.
Diese beiden ersten und zweiten elektronischen Einheiten bzw. ASICs sind zur Bereitstellung einer Grundfunktionalität eines Steuergerätes, insbesondere eines Motorsteuergerätes erforderlich.These two first and second electronic Units or ASICs are used to provide basic functionality Controller, especially an engine control unit required.
Diese Grundfunktionalität wird von jenen Hardware-Komponenten erfüllt, die unabhängig von der Ausbildung eines Einspritzsystems oder Kundenanforderungen für die Darstellung eines Motormanagementsystems für bestimmte Marktsegmente immer benötigt werden.This basic functionality is from those hardware components Fulfills, the independent from the formation of an injection system or customer requirements for the Presentation of an engine management system for certain market segments always needed become.
Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Partitionierung des Peripheriechipsatzes an zukünftige Erfordernisse angepasst. Ein zusätzlicher Vorteil der neuen Partionierung besteht insbesondere in ihrer großen Flexibilität. Somit ist die Grundfunktionalität eines Steuergeräts bereits mit zwei elektronischen Einheiten bzw. ASICs darstellbar. Damit ist eine kostengünstige Abdeckung des Niedrigpreissegmentes möglich. Insbesondere individuelle Grundfunktionalitäten können mit wenigen, insbesondere zwei elektronischen Einheiten bzw. ASICs modular bereitgestellt werden. Somit ist nicht erforderlich, dass für diese Grundfunktionalitäten komplex konstruierte ASICs zum Einsatz kommen müssen.With this configuration according to the invention, the partitioning of the peripheral chip set is adapted to future requirements. An additional advantage of the new partitioning is its great flexibility. The basic functionality of a control unit can thus already be represented with two electronic units or ASICs. This enables cost-effective coverage of the low-price segment. In particular, individual basic functionalities can be provided modularly with a few, in particular two, electronic units or ASICs. It is therefore not necessary that complex basic ASICs are used for these basic functionalities have to.
Der erfindungsgemäße Peripheriechipsatz kann optional wenigstens eine zusätzliche elektronische Einheit aufweisen, die zweckmäßigerweise ebenfalls als applikationsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) ausgebildet sein kann und eine Partitionierung zur Bereitstellung wenigstens einer über die wenigstens eine Grundfunktionalität des Steuergerätes hinausgehende Funktionalität gestattet. Dieser Aspekt der Erfindung ist besonders dann von Vorteil, wenn derartige zusätzliche Anforderungen unterschiedlicher Art sind, jedoch nicht von jedem Steuergerät erfüllt werden müssen. Derartige konkrete Anforderungen können aufgrund des modularen Aufbaus des Peripheriechipsatzes durch gezielten Einsatz speziell ausgebildeter elektronischer Einheiten realisiert werden.The peripheral chipset according to the invention can optionally at least one additional Have electronic unit, which also expediently as an application-specific integrated circuit (ASIC) can be formed and a partitioning to provide at least one that goes beyond the at least one basic functionality of the control device functionality allowed. This aspect of the invention is particularly advantageous if if such additional Requirements are of different types, but not everyone control unit Fulfills Need to become. Such concrete requirements can be due to the modular Construction of the peripheral chipset through specific use trained electronic units can be realized.
Somit können insbesondere spezielle Funktionalitäten des Steuergerätes flexibel, individuell oder rationell partitioniert werden.Thus, in particular, special functionalities of the control unit be partitioned flexibly, individually or rationally.
Eine optionale weitere elektronische Einheit, die ebenfalls als ASIC ausgebildet sein kann, kann folgende Komponenten aufweisen: einen Analog/Digital-Wandler mit acht Kanälen; eine, insbesondere zwei Kleinsignalendstufen; einen Treiber für bidirektionale serielle Schnittstellen. Eine zusätzliche weitere elektronische Einheit, insbesondere als ASIC ausgebildet, kann insbesondere eine Auswerteschaltung für einen Induktivgeber aufweisen.An optional additional electronic Unit, which can also be designed as an ASIC, can do the following Components include: an eight-channel analog to digital converter; a, in particular two small signal output stages; a driver for bidirectional serial interfaces. Another additional electronic Unit, in particular in the form of an ASIC, can in particular be a Evaluation circuit for have an inductive transmitter.
Derartige elektronische Einheiten sind zur Bereitstellung einer Grundfunktionalität eines Steuergerätes, insbesondere Motorsteuergeräts, nicht unbedingt erforderlich, sie dienen bevorzugt der Erweiterung der Funktionen des Peripheriechipsatzes.Such electronic units are to provide a basic functionality of a control unit, in particular Engine control unit, not absolutely necessary, they are preferably used for expansion the functions of the peripheral chipset.
Erfindungsgemäß kann der Aufbau einer elektronischen Einheit neuartige Anforderungen, was Grundfunktionalitäten sowie über Grundfunktionalitäten hinausgehende Anforderungen an Funktionalitäten betrifft, variieren. Einzelne elektronische Einheiten können dabei Komponenten aufweisen, welche die erfindungsgemäß konkret erwähnten Komponenten ersetzen oder ergänzen. Insbesondere beim Aufbau der weiteren elektronischen Einheiten können unterschiedliche Komponenten in unterschiedlichen Variationen zum Einsatz kommen, so dass konkrete Aufgaben durchgeführt werden können.According to the invention, the structure of an electronic Unity of new requirements, what basic functionalities as well as going beyond basic functionalities Functional requirements concerns vary. Individual electronic units can do this Components that have the components specifically mentioned according to the invention replace or supplement. In particular when building the further electronic units, different ones can Components in different variations are used, so that concrete tasks can be carried out.
Desweiteren weist ein erfindungsgemäßer Peripheriechipsatz bevorzugt wenigstens einen Microcontroller bzw. Rechnerkern auf. Die Funktion dieses Rechnerkerns besteht darin, Steuerung, Regelung und Diagnose eines gesamten Motormanagementsystems zu übernehmen. Optional kann der Peripheriechipsatz in jeweils separaten Baugruppen, beispielsweise mit integrierten Schaltkreisen, folgende Komponenten aufweisen: wenigstens eine Auswerteeinrichtung für wenigstens eine Lambdasonde, wenigstens einen zusätzlichen CAN-Treiber, wenigstens eine zusätzliche Leistungsendstufe, und/oder wenigstens eine einspritzsystemspezifische Endstufe. Mittels derartiger separater Baugruppen kann eine Partitionierung eines Steuergerätes, insbesondere Motorsteuergerätes, an die jeweiligen Anforderungen, modular angepaßt werden.Furthermore, an inventive peripheral chip set has preferably at least one microcontroller or computer core. The function of this computer core is control, regulation and diagnosis of an entire engine management system. The peripheral chip set can optionally be in separate modules, for example with integrated circuits, have the following components: at least one evaluation device for at least one lambda probe, at least An additional CAN driver, at least one additional one Power output stage, and / or at least one injection system specific Final stage. Partitioning can be carried out by means of such separate assemblies a control unit, especially engine control unit, can be modularly adapted to the respective requirements.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung stellt die erste Geberversorgung eine erste Spannung und die zweite Geberversorgung eine zweite Spannung bereit, die dritte Geberversorgung ist zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung umschaltbar und stellt entweder die erste Spannung oder die zweite Spannung bereit. In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung kann die erste Spannung 5 Volt und die zweite Spannung 3,3 Volt betragen, somit ist die dritte Geberversorgung zwischen 5 Volt und 3,3 Volt umschaltbar.In a further embodiment of the invention the first sensor supply provides a first voltage and the second Sensor supply a second voltage ready, the third sensor supply can be switched between the first voltage and the second voltage and represents either the first tension or the second tension ready. In a concrete embodiment In the invention, the first voltage can be 5 volts and the second voltage 3.3 volts, so the third sensor supply is between 5 volts and 3.3 volts switchable.
Erfindungsgemäß ist der Peripheriechipsatz für ein Steuergerät, insbesondere für ein Motorsteuergerät einer zukünftigen Generation, insbesondere für Benzin- und Dieselmotoren geeignet. Das Motorsteuergerät kann dabei als Steuereinrichtung für ein Kraftstoffeinspritzsystem ausgebildet sein.According to the invention, the peripheral chip set is for a control device, in particular for a Engine control unit a future Generation, especially for Suitable for petrol and diesel engines. The engine control unit can as a control device for a fuel injection system can be formed.
Der erfindungsgemäße Peripheriechipsatz dient der Bereitstellung von Hardwarefunktionen für ein Steuergerät, insbesondere für ein Motorsteuergerät eines Kraftfahrzeuges insbesondere für ein Kraftstoffeinspritzsystem. Der Peripheriechipsatz ist modular aus integrierten applikationsspezifischen Elementarschaltkreisen zur Bereitstellung einer Grundfunktionalität des Steuergerätes sowie optional mit applikationsspezifischen integrierten Ergänzungsschaltkreisen zur Bereitstellung von über die Grundfunktionalität hinausgehenden Anforderungen an das Steuergerät ausgebildet. Aufgrund der flexiblen und modularen Bauweise des Peripheriechipsatzes, welcher den Anforderungen entsprechend aufgebaut ist, ist eine individuelle Größenanpassung an konkrete Funktionalitäten eines Steuergerätes realisierbar.The peripheral chip set according to the invention serves the provision of hardware functions for a control unit, in particular for a Engine control unit of a motor vehicle, in particular for a fuel injection system. The peripheral chipset is modular and consists of integrated application-specific Elementary circuits to provide a basic functionality of the control unit and optionally with application-specific integrated supplementary circuits to provide over the basic functionality additional requirements for the control unit. Due to the flexible and modular design of the peripheral chipset, which is built according to the requirements is an individual resizing to specific functionalities a control unit realizable.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung weiter erläutert. In dieser zeigtThe present invention will now based on the attached Drawing explained further. In this shows
In der
Der erste ASIC
Der zweite ASIC
Der ergänzende ASIC
Der für die Funktion des Peripheriechipsatzes
eingesetzte Microcontroller
Je nach Anforderungenen, die an die
Funktionalität
eines Steuergerätes
gestellt werden, kann ein Peripheriechipsatz
Claims (9)
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2003
- 2003-07-25 DE DE10334014A patent/DE10334014A1/en not_active Withdrawn
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8141 | Disposal/no request for examination |