DE112016001253B4

DE112016001253B4 - Fahrzeugsteuereinrichtung, verfahren zum steuern einer fahrzeugsteuereinrichtung und fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE112016001253B4
Application number: DE112016001253.5T
Authority: DE
Inventors: Yoshiyuki UTAGAWA
Original assignee: Hitachi Astemo Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2016-02-19
Publication date: 2023-10-26
Anticipated expiration: 2036-02-20
Also published as: JP2016172503A; CN107406047B; WO2016147794A1; DE112016001253T5; CN107406047A; JP6417249B2; US10501081B2; US20180057008A1

Abstract

Eine Fahrzeugsteuereinrichtung, mit:einer Steuereinheit (15), die eine elektrische Komponente (4) steuert;einer Aufwachschaltung (13), die die Steuereinheit (15) auf der Grundlage eines Aufwachsignals (SWU) aus einem Schalter (17) zum Betreiben der elektrischen Komponente (4) aktiviert; undeine Aufwachunterbrechungsschaltung (16), die das aus dem Schalter (17) zu der Aufwachschaltung (13) zugeleitete Aufwachsignal (SWU) nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Aufwachbefehl unterbricht,wobei die Steuereinheit (15)erkennt, ob der Schalter (17) in einem längerfristigen Ein-Zustand ist,eine Ermittlung bezüglich eines Ein/Aus-Zustands eines Zündschlüssels ausführt, wenn der Schalter (17) als in einem längerfristigen Ein-Zustand befindlich erkannt wird, undeine Fehleraufzeichnung ausführt im Falle, dass der Zündschlüssel als im Aus-Zustand befindlich ermittelt wird, und eine Selbsthaltefunktion beendet, um die Steuereinheit (15) zur Unterbrechung ihres Betriebs in den Schlafmodus zu versetzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugsteuereinrichtung, die eine elektrische Komponente steuert, ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung und ein Fahrzeugsteuersystem, mit welchem eine Fahrzeugsteuereinrichtung über ein fahrzeuginternes Netzwerk, etwa ein Steuerungsbereichsnetzwerk (CAN), verbunden ist.
Elektrische Komponenten, die von einer in einem Fahrzeug montierten elektrischen Steuereinheit (ECU) gesteuert sind, sind in großer Vielzahl vorhanden und werden auf diverse Arten gesteuert. Beispielsweise offenbart die Patentschrift 1 eine elektrische Feststellbremseneinheit, die von einer ECU gesteuert ist. In der Patentschrift 1 wird verhindert, dass eine Feststellbremse, die mit der Betätigung eines Gaspedals und der Betätigung eines Gangwahlhebels gekoppelt ist, automatisch gelöst wird, wenn eine Zündleistungsversorgung eingeschaltet ist und ein Motor ausgeschaltet ist, und somit kann eine fehlerhafte Betätigung vermieden werden, was zu einer Verbesserung der Sicherheit führt.
Patentschrift 1: Japanisches Patent mit der Nr. 4147253
DE 698 13 724 T2 betrifft eine Steuereinheit für ein Kraftfahrzeug, wobei der Betrieb eines Steuerabschnitts von einer Watchdog-Schaltung überwacht wird und eine Bedingung zum Starten der Watchdog-Schaltung auf mindestens zwei Signalen beruht, die einer logischen ODER-Funktion zugeführt werden.
JP 2009 - 296 280 A betrifft ein Kommunikationsnetzwerksystem, bei dem der Beginn eines Sleep-Zustands jedes Netzwerks synchronisiert wird.
JP 2010 - 254 258 A betrifft eine Fahrzeugsteuervorrichtung, die ein Fahrzeug in einem Zustand, in dem eine Zündung AUS ist, steuert. Die Fahrzeugsteuervorrichtung umfasst eine Sicherheitsvorrichtung, die Vibrationen und Beschleunigungen erfasst, und aktiviert bei Erfassung von Vibrationen und Beschleunigungen eine Geschwindigkeitserkennung.
In jüngerer Zeit werden zunehmend mehr Fahrzeuge mit elektrischen Komponenten ausgestattet, und die Anzahl an pro Fahrzeug montierten ECUs nimmt zu. In einer Fahrzeugsteuereinrichtung mit einer großen Anzahl von darin montierten ECUs steigt der Ruhestrom an, wenn die Zündung ausgeschaltet ist, und daher gibt es einen großen Bedarf zur Verringerung des Ruhestroms.
In der zuvor beschriebenen elektrischen Feststellbremse wird jedoch, wenn ein Betätigungsschalter in einem Ein-Zustand fixiert ist bzw. längerfristig in dem Ein-Zustand ist (was als ein längerfristiger Ein-Zustand bezeichnet wird), ein Aufwachsignal auf hohem Pegel gehalten, und daher gibt es Bedenken, dass eine ECU für die elektrische Feststellbremse nicht in einem Funktionsunterbrechungs-(Schlaf-bzw. Bereitschafts-)Zustand versetzt werden kann.
Selbst wenn die Zündung ausgeschaltet ist, wird eine CAN-Kommunikation zwischen der ECU und ECUs für andere elektrische Komponenten ausgeführt, und daher bleiben die ECUs für andere elektrische Komponenten, die eine CAN-Aufwachfunktion haben, in Betrieb, wodurch die Stromaufnahme erhöht wird. Wenn der längerfristige Ein-Zustand des Betätigungsschalters für eine längere Zeit anhält, wird eine Batterie entladen.
Ein derartiges Problem tritt nicht nur für die elektrische Feststellbremse auf, sondern ergibt sich auch im Falle, dass ein Schalter zur Betätigung einer elektrischen Komponente längerfristig in einem Ein-Zustand gehalten wird, wobei dies in einem Fahrzeugsteuersystem auftritt, das mehrere ECUs enthält, die über ein fahrzeuginternes Netzwerk miteinander verbunden sind.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf derartige Umstände erdacht und es ist eine Aufgabe, eine Fahrzeugsteuereinrichtung, die in der Lage ist, einen Ruhestrom zu reduzieren, wenn eine Zündung ausgeschaltet ist, im Falle, dass ein Schalter zum Betreiben einer elektrischen Komponente längerfristig in einem Ein-Zustand gehalten wird, sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung und eine Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugsteuereinrichtung bereitgestellt mit: einer Steuereinheit, die eine elektrische Komponente steuert; einer Aufwachschaltung, die die Steuereinheit auf der Grundlage eines Aufwachsignals aus einem Schalter zum Betätigen bzw. Aktivieren der elektrischen Komponente aktiviert; und einer Aufwachunterbrechungsschaltung, die das aus dem Schalter zu der Aufwachschaltung zugeleitete Signal unterbricht, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Aufwachbefehl verstrichen ist.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung bereitgestellt, die aufweist: eine Steuereinheit, die eine elektrische Komponente steuert, eine Aufwachschaltung, die die Steuereinheit auf der Grundlage eines Aufwachsignals von einem Schalter zur Aktivierung der elektrischen Komponente aktiviert, und eine Aufwachunterbrechungsschaltung, die das aus dem Schalter zu der Aufwachschaltung zugeleitete Signal unterbricht, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit einem Aufwachbefehl verstrichen ist, wobei das Verfahren umfasst: Erkennen, ob der Schalter zum Aktivieren der elektrischen Komponente in der Steuereinheit in einem längerfristigen Ein-Zustand ist, Ausführen einer Ermittlung hinsichtlich eines Ein/Aus-Zustands eines Zündschlüssels, wenn der Schalter als in einem längerfristigen Ein-Zustand befindlich erkannt wird; Ausführen einer Fehleraufzeichnung, wenn der Zündschlüssel als im Aus-Zustand befindlich ermittelt wird; und Unterbrechen des selbsthaltenden Zustands, um die Steuereinheit in einen Schlafzustand bzw. Bereitschaftszustand zu versetzen, um ihren Betrieb zu unterbrechen.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Fahrzeugsteuersystem bereitgestellt, in welchem mehrere Steuereinrichtungen, die mehrere elektrische Komponenten steuern, über ein fahrzeuginternes Netzwerk miteinander verbunden sind, wobei mindestens eine der mehreren Steuereinrichtungen in Reaktion auf einen Schalter zur Aktivierung einer elektrischen Komponente aktiviert worden ist, und eine Aktivierung unabhängig von einem Zustand des Schalters unterbricht, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.
WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung unterbricht die Aufwachunterbrechungsschaltung das Aufwachsignal, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer ab einem Aufwachbefehl verstrichen ist, und kann daher zwangsweise einen Aufwachzustand unterbrechen, selbst wenn der Schalter längerfristig in einem Ein-Zustand ist. Daher bestehen keine Bedenken, dass der Aufwachzustand beibehalten wird selbst wenn der Schalter zur Aktivierung einer elektrischen Komponente längerfristig in einem Ein-Zustand ist, und daher ist es möglich, einen Ruhestrom bei ausgeschalteter Zündung zu reduzieren.
Ferner tritt in dem Fahrzeugsteuersystem, das mehrere Steuereinrichtungen einschließlich dieser Steuereinrichtung aufweist, die über ein fahrzeuginternes Netzwerk miteinander verbunden sind, auch der Fall nicht auf, in welchem eine Kommunikation zwischen der Fahrzeugsteuereinrichtung, die den Schalter zum Aktivieren einer elektrischen Komponente in einem längerfristigen Ein-Zustand aufweist, und Fahrzeugsteuereinrichtungen für andere elektrische Komponenten ausgeführt wird und die Fahrzeugsteuereinrichtungen für andere elektrische Komponenten, die eine Aufwachfunktion haben, in einem Zustand zur Fortsetzung ihres Betriebs versetzt werden, wodurch die Stromaufnahme erhöht wurde. Daher ist es ebenfalls möglich, das Entladen einer Batterie aufgrund eines kontinuierlichen Ein-Zustands des Schalters zur Aktivierung einer elektrischen Komponente zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Ansicht eines Aufbaus einer Fahrzeugsteuereinrichtung und eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A bis 2C sind schematische Ansichten, die eine Beziehung zwischen dem Zustand eines Betätigungsschalters und der Funktion einer Aufwachunterbrechungsschaltung in der in 1 dargestellten Fahrzeugsteuereinrichtung zeigt.
3 ist eine Blockansicht, die einen beispielhaften Aufbau der Aufwachunterbrechungsschaltung zeigt, die die in den 2A bis 2C dargestellten Funktionen verwirklicht.
4 ist ein Schaltbild, das ein spezielles Beispiel eines Aufbaus der Aufwachunterbrechungsschaltung in der in 1 dargestellten Fahrzeugsteuereinrichtung zeigt.
5A bis 5D sind schematische Ansichten, die Funktionen der Aufwachunterbrechungsschaltung, die in 4 dargestellt ist, zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Steuerungsverfahren für den Fall zeigt, in welchem der Betätigungsschalter für eine elektrische Feststellbremse längerfristig in einem Ein-Zustand in der in 1 dargestellten Fahrzeugsteuereinrichtung ist.

ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine schematische Ansicht eines Aufbaus einer Fahrzeugsteuereinrichtung und eines Fahrzeugsteuersystems. 1 zeigt eine elektrische Feststellbremse als ein Beispiel einer zu steuernden elektrischen Komponente. In 1 steuert eine Steuereinrichtung die elektrische Feststellbremse und ein Fahrzeugsteuersystem ist aus mehreren Steuereinrichtungen aufgebaut, die mit dieser Steuereinrichtung über ein fahrzeuginternes Netzwerk verbunden sind.
Dieses System umfasst mehrere ECUs (Steuereinrichtungen) 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, ..., die über CAN-Busse 1a und 1b eines fahrzeuginternen Netzwerkes miteinander verbunden sind. Die ECU 2-1 wird für eine elektrische Feststellbremse 3 verwendet und steuert das Ansteuern eines Aktuators 4, der das Festziehen und das Lösen der elektrischen Feststellbremse 3 ausführt. Die ECUs 2-2, 2-3, 2-4, ... steuern andere elektrische Komponenten, beispielsweise Einrichtungen, etwa ein Motorsteuerungssystem, ein Leistungsversorgungssystem, ein Fahrsteuerungssystem und ein fahrzeuginternes Informationssystem oder diverse Sensoren, wobei eine oder mehrere dieser Komponenten zusammenarbeiten oder ineinander greifend arbeiten.
Die ECU 2-1 weist eine integrierte Schaltung (IC) CAN-Kommunikation 11, ein ODER-Gatter 12, eine Aufwachschaltung 13, eine Leistungsversorgungs-IC 14, einen Mikrocomputer 15, eine Aufwachunterbrechungsschaltung 16, einen Schalter (externen Schalter) 17 zum Betreiben bzw. Aktivieren der elektrischen Feststellbremse 3, und dergleichen auf. Die ECU 2-1 ist mit einem Leistungsversorgungsanschluss T1, einem IGN-Anschluss T2, CAN_H und CAN_L-Anschlüssen T3 und T4, Schalteranschlüssen T5 und T6, und dergleichen versehen. Der Leistungsversorgungsanschluss T1 wird aus einer Batterie BA mit Leistung versorgt. Ein Signal IGN, das den Zustand eines Zündschlüssels (Zündschalters) angibt, wird dem IGN-Anschluss T2 zugeleitet. Die CAN_H und CAN_L-Anschlüsse T3 und T4 sind entsprechend mit den CAN-Bussen 1a und 1b verbunden. Der Betätigungsschalter 17 ist zwischen den Schalteranschlüssen T5 und T6 angeschlossen.
Die CAN-Kommunikations-IC 11 wird aus dem Leistungsversorgungsanschluss T1 mit Leistung versorgt. Die CAN-Kommunikations-IC 11 führt auf der Grundlage eines CAN-Protokolls über die CAN_H und CAN_L-Anschlüsse T3 und T4 über die CAN-Busse 1a und 1b mittels Steuerung des Mikrocomputers 15 eine Datenkommunikation aus. Der Mikrocomputer 15 dient als eine Steuereinheit, die eine elektrische Komponente (in dem vorliegenden Beispiel den Aktuator 4 der elektrischen Feststellbremse 3) steuert, und die den Empfang, die Übertragung, die Festlegung von Zuständen oder dergleichen auf der Grundlage der CAN-Kommunikations-IC 11 steuert. Ein CAN-Aufwachsignal CWU wird von der CAN-Kommunikations-IC 11 oder dem ODER-Gatter 12 ausgegeben. Zu Beispielen von Signalen, die dem ODER-Gatter 12 zugeleitet sind, gehören ein Signal SWU, das den Zustand des Zündschlüssels angibt, aus dem IGN-Anschluss T2, ein Aufwachsignal SWU entsprechend einem Ein/Aus-Zustand des Betätigungsschalters 17, ein Selbsthaltesignal SHS aus dem Mikrocomputer 15, und dergleichen.
Die Aufwachschaltung 13 aktiviert den Mikrocomputer 15 aus einem Schlafzustand bzw. Bereitschaftszustand heraus auf der Grundlage eines Signals als logisches Produkt, das von dem ODER-Gatter 12 ausgegeben wird. Wenn ein Befehl zum Aufwachen erteilt wird, ist die Aufwachschaltung 13 ausgebildet, Leistung von dem Leistungsversorgungsanschluss T1 zu der Leistungsversorgungs-lC 14 zu liefern und Leistung von der Leistungsversorgungs-IC 14 zu dem Mikrocomputer 15 zuzuführen. Die Aufwachschaltung 13 ist beispielsweise aus einem Halbleiterschaltelement aufgebaut, wie es etwa in der Zeichnung in Form eines MOSFET des P-Kanaltyps 18 dargestellt ist. Der Strompfad des MOSFET 18 ist zwischen dem Leistungsversorgungsanschluss T1 und der Leistungsversorgungs-IC 14 angeschlossen. Die Aufwachunterbrechungsschaltung 16 dient als eine Auslöseschaltung, die eine Zeitgeberfunktion startet, wobei die Betätigung des Betätigungsschalters 17 als Trigger bzw. Auslöser verwendet wird, und sie gibt ein Aufwachsignal SWU aus, das ausgehend von dem Auslöser für eine vorbestimmte Zeitdauer auf hohem Pegel ist. Selbst wenn der Betätigungsschalter 17 längerfristig in einem Ein-Zustand ist, wird die ECU 2-1 zwangsweise unterbrochen (in den Schlafzustand versetzt), nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Aufwachbefehl verstrichen ist.
Der Mikrocomputer 15 überwacht das Signal IGN, das den Zustand des Zündschlüssels kennzeichnet, das aus dem IGN-Anschluss T2 zugeleitet ist, und überwacht das Aufwachsignal SWU, das aus dem Schalteranschluss T6 zugeleitet ist. Der Betätigungsschalter 17 ist zwischen den Schalteranschlüssen T5 und T6 angeschlossen. Der Schalteranschluss T5 ist mit dem Leistungsversorgungsanschluss T1 über eine Verdrahtung innerhalb der ECU 2-1 verbunden, und der Schalteranschluss T6 ist mit einem Eingangsanschluss des ODER-Gatters 12 über die Aufwachunterbrechungsschaltung 16 verbunden. Wenn der Betätigungsschalter 17 im Schlafzustand eingeschaltet wird, wird dem ODER-Gatter 12 das Aufwachsignal SWU mit hohem Pegel zugeleitet. Das Aufwachsignal SWU wird von der Aufwachunterbrechungsschaltung 16 unterbrochen, nachdem eine vorbestimmte Zeitdauer seit dem Aufwachbefehl verstrichen ist.
Dabei ist der Betätigungsschalter 17 mit dem Leistungsversorgungsanschluss T1 über die Verdrahtung innerhalb der ECU 2-1 verbunden, er kann aber stattdessen auch direkt mit einer Leistungsversorgungsleitung auf Fahrzeugseite verbunden sein.
Wenn das Aufwachsignal SWU mit hohem Pegel dem ODER-Gatter 12 zugeleitet wird, arbeitet der Mikrocomputer 15 mit Leistung, die aus der Aufwachschaltung 13 über die Leistungsversorgungs-IC 14 zugeführt wird, und der Mikrocomputer 15 überwacht den Zustand des Betätigungsschalters 17. Wenn der Betätigungsschalter 17 einen Befehl ausgibt, die elektrische Feststellbremse festzuziehen, versetzt der Mikrocomputer 15 die elektrische Feststellbremse 3 in den festgezogenen Zustand durch Ansteuern des Aktuators 4 über eine Treiberschaltung oder dergleichen (nicht gezeigt). Der Mikrocomputer 15 gibt das Selbsthaltesignal SHS mit hohem Pegel an das ODER-Gatter 12 aus und hält den aktiven Zustand der ECU 2-1.
Wenn der Betätigungsschalter 17 einen Befehl ausgibt, die elektrische Feststellbremse zu lösen, und dies in einem Zustand erfolgt, in welchem die elektrische Feststellbremse 3 angezogen ist und in einem Zustand, in welchem der Zündschlüssel in dem Ein-Zustand ist, oder wenn erfasst wird, dass beispielsweise ein Motor gestartet wird und ein Ganghebel oder ein Beschleunigerpedal danach betätigt wird, löst der Mikrocomputer 15 die elektrische Feststellbremse 3 durch Ansteuerung des Aktuators 4 über eine Treiberschaltung oder dergleichen (nicht gezeigt).
2A bis 2C zeigen eine Beziehung zwischen dem Zustand des Betätigungsschalters 17 und der Funktion der Aufwachunterbrechungsschaltung 16 in der zuvor beschriebenen Fahrzeugsteuereinrichtung. In dem vorliegenden Beispiel wird die Unterbrechung einer Aufwachfunktion unter Anwendung eines Einzelpulssignals verwirklicht.
2A ist ein Fall, in welchem ein Eingangssignal (Aufwachsignal SWU) aus dem Betätigungsschalter 17 an die ECU 2-1 ein Gleichstromsignal mit hohem Pegel (DC_Hi) in einem Hochimpedanzzustand ist, wenn der Betätigungsschalter 17 ausgeschaltet ist, und im aktiven Zustand ein Gleichstromsignal mit niedrigem Pegel (DC_Low) ist. Zu diesem Zeitpunkt wird das Aufwachsignal SWU so geschaltet, dass es ein Gleichstromsignal mit niedrigem Pegel (DC_Low) ist.
2B zeigt einen Fall, in welchem der Betätigungsschalter 17 für eine kurze Zeitdauer eingeschaltet ist (Pulsbreite Pw_on des Aufwachsignals SWU ist kürzer als eine vorbestimmte Zeitdauer ΔT „Pw_on<ΔT“). Zu diesem Zeitpunkt wird der Betätigungsschalter 17 eingeschaltet und somit wird das gepulste Aufwachsignal SWU, das lediglich für eine kurze Zeitdauer Pw_on auf hohem Pegel ist, aus der Aufwachunterbrechungsschaltung (Auslöseschaltung) 16 ausgegeben.
2C ist ein Fall, in welchem der Betätigungsschalter 17 für eine lange Zeitdauer (Pulsbreite Pw_on des Aufwachsignals SWU ist länger als die vorbestimmte Zeitdauer ΔT „Pw_on≥ΔT“) eingeschaltet ist, oder ist ein Fall, in welchem ein längerfristiger Ein-Zustand aufgetreten ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Betätigungsschalter 17 eingeschaltet, und somit wird das gepulste Aufwachsignal SWU, das nur für die vorbestimmte Zeitdauer ΔT einen hohen Pegel hat, aus der Auslöseschaltung ausgegeben.
Wie zuvor beschrieben ist, wird eine Schaltung bereitgestellt, die das Aufwachsignal SWU mit einer Pulsbreite, die kleiner als die vorbestimmte Zeitdauer ΔT ist, einer Einrichtung zugeleitet, wobei der Vorgang des Einschaltens des Betätigungsschalters 17 als Auslöser verwendet wird. Wenn daher der Betätigungsschalter 17 längerfristig in einem Ein-Zustand ist, ist es möglich, einen Mechanismus zu verwirklichen, der in der Lage ist, eine Aufwachfunktion nach einer vorbestimmten Zeitdauer ΔT zu unterbrechen bzw. zu beenden, anders ausgedrückt, einen Mechanismus zu verwirklichen, der die Aufwachfunktion nur über eine gewisse Zeitdauer ausführt.
3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Aufwachunterbrechungsschaltung 16, in der Funktionen realisiert werden, wie sie in 2A bis 2C dargestellt sind. Die Aufwachunterbrechungsschaltung 16 ist so ausgebildet, dass sie eine Relaisschaltung 21, eine Relaissteuerschaltung 22, eine Verzögerungsschaltung 23, Herabziehwiderstände 24 und 25 und dergleichen aufweist. Die Relaisschaltung 21 unterbricht die Übertragung des Aufwachsignals SWU, das aus dem Betätigungsschalter 17 zugeführt wird, zu dem ODER-Gatter 12 (Aufwachschaltung 13). Die Relaissteuerschaltung 22 erfasst den Vorgang des Einschaltens/Ausschaltens des Betätigungsschalters 17 und hat eine Funktion zur Ausgabe eines Befehls an die Unterbrechungsrelaisschaltung 21, wenn der Schalteranschluss T6 auf hohem Pegel ist, und zur Ausgabe eines Befehls zum Einschalten der Relaisschaltung 21, wenn der Schalteranschluss auf niedrigem Pegel liegt. Die Verzögerungsschaltung 23 verzögert ein Ausgangssignal der Relaissteuerschaltung 22 nur für eine vorbestimmte Zeitdauer ΔT.
Wenn das Aufwachsignal SWU eine Zeitdauer, die größer als die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung 23 ist, auf hohem Pegel liegt, wird auf diese Weise durch die Unterbrechungsrelaisschaltung 21 verhindert, dass das Aufwachsignal SWU auf einem hohen Pegel bleibt. Wenn ein längerfristiger Ein-Zustand aufgetreten ist, ist es dadurch möglich zu verhindern, dass ein Aufwachzustand aufgrund der Zuführung des Aufwachsignals SWU zu der Aufwachschaltung 13 über das ODER-Gatter 12 beibehalten wird. Ferner ist es auch möglich zu verhindern, dass eine ECU mit einer CAN-Aufwachfunktion aus den ECUs 2-2, 2-3, 2-4, ... aufgrund eines längerfristigen Ein-Zustands des Betätigungsschalters 17 aktiviert wird.
4 zeigt eine Ansicht, in der in der 3 dargestellten Aufwachunterbrechungsschaltung 16 die Relaisschaltung 21 durch ein Halbleiterrelais (MOSFET des N-Kanaltyps 31) gebildet ist, und die Relaissteuerschaltung 22 und die Verzögerungsschaltung 23 durch einen MOSFET des P-Kanaltyps 32, einen MOSFET des N-Kanaltyps 33, durch Widerstände 34 und 35 und durch einen Kondensator 36 gebildet sind.
Der Strompfad des MOSFET 31 ist zwischen dem Schalteranschluss T6 und einem Eingangsanschluss des ODER-Gatters 12 angeschlossen. Der Widerstand 34, der Strompfad des MOSFET 32, der Widerstand 35 und der Strompfad des MOSFET 33 sind zwischen dem Leistungsversorgungsanschluss T1 und dem Massepunkt in Reihe geschaltet, und die Gates der MOSFET 32 und 33 sind mit dem Schalteranschluss T6 verbunden. Das Gate des MOSFET 31 ist mit dem Verbindungspunkt zwischen dem MOSFET 32 und dem Widerstand 35 verbunden, und der Kondensator 36 ist zwischen dem Verbindungspunkt und dem Massepunkt angeschlossen.
Die MOSFETs 32 und 33 sind als ein CMOS-Inverter geschaltet, der den MOSFET 31 auf der Grundlage des Einschaltens/Ausschaltens des Schaltanschlusses T6, d. h., des Betätigungsschalters 17, steuert. Der Widerstand 35 und der Kondensator 36 sind so aufgebaut, dass sie eine Zeitkonstante erzeugen, und das Invertieren aus dem Ausgangszustand eines hohen Pegels des CMOS-Inverters in den Ausgangszustand mit niedrigem Pegel verzögern. Dabei wird der MOSFET 31 in einen eingeschalteten Zustand versetzt, wenn das Aufwachsignal SWU des Schalteranschlusses T6 auf niedrigem Pegel ist. Da jedoch der Schalteranschluss T6 auf niedrigem Pegel ist, ist das Aufwachsignal SWU auf niedrigem Pegel. Wenn andererseits das Aufwachsignal SWU auf hohen Pegel gesetzt ist, wird das Signal SWU über den MOSFET 31 zu dem ODER-Gatter 12 übertragen, und der MOSFET 31 wird nach einer vorbestimmten Zeitdauer ΔT auf der Grundlage der Zeitkonstanten des Widerstands 35 und des Kondensators 36 in den Aus-Zustand versetzt. Daher wird dem ODER-Gatter 12 das gepulste Aufwachsignal SWU zugeleitet, das lediglich für die vorbestimmte Zeitdauer ΔT auf hohem Pegel ist.
5A bis 5D zeigen insbesondere eine Beziehung zwischen einem Pegel des Aufwachsignals SWU (Pegel am Schalteranschluss T6), das der in 4 dargestellten Aufwachunterbrechungsschaltung 16 zugeleitet ist, und einem Signal, das dem ODER-Gatter 12 zugeleitet ist. 5A zeigt einen Fall, in welchem ein niedriger Gleichstrompegel DC_Low) aus dem Schalteranschluss T6 eingespeist wird. In einem Falle, in welchem ein Signal mit niedrigem Pegel der Relaissteuerschaltung und der Verzögerungsschaltung (MOSFET 32 und 33, Widerstände 34 und 35 und Kondensator 36) zugeleitet wird, wird ein Erlaubnis zur Durchleitung des Aufwachsignals an das Aufwachsignalunterbrechungsrelais (MOSFET 31) ausgegeben. Dadurch wird ein Signal mit niedrigem Pegel durch das Relais durchgeleitet und das Aufwachsignal SWU mit niedrigem Pegel wird dem ODER-Gatter 12 zugeführt.
5B zeigt einen Fall, in welchem ein hoher Gleichstrompegel (DC_Hi) aus dem Schalteranschluss T6 eingespeist wird. In einem Fall, in welchem ein Signal mit hohem Pegel der Relaissteuerschaltung und der Verzögerungsschaltung zugeleitet wird, wird ein Aufwachsignalunterbrechungsbefehl dem Aufwachsignalunterbrechungsrelais zugeleitet. Dadurch wird das Signal durch das Relais unterbrochen, und das Aufwachsignal SWU wird aufgrund des Herabziehens des Aufwachsignals auf niedrigen Pegel gezogen.
5C zeigt einen Fall, in welchem ein Signal, das aus dem Schalteranschluss T6 zugeleitet wird, sich von einem hohen Pegel an Gleichstrom (DC_Hi) in einen Gleichstrom mit niedrigem Pegel (DC_Low) ändert. In einem Falle, in welchem ein Signal, das sich von einem hohen Pegel in einen niedrigen Pegel ändert, in die Relaissteuerschaltung und die Verzögerungsschaltung eingespeist wird, wird ein Aufwachsignalunterbrechungsbefehl an das Aufwachsignalunterbrechungsrelais ausgegeben, und eine Erlaubnis zur Durchleitung wird nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer ΔT ausgegeben. Selbst wenn das Aufwachsignal SWU auf einem niedrigen Pegel aufgrund eines Signals gesetzt wird, das von dem Relais unterbrochen wird, und eine Erlaubnis zur Durchleitung nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer ΔT ausgegeben wird, liegt der Schalteranschluss T6 auf niedrigem Pegel, und daher wird das Aufwachsignal SWU auf einem niedrigen Pegel gehalten.
5D zeigt einen Fall, in welchem ein Signal, das aus dem Schalteranschluss T6 zugeleitet wird, sich von einem niedrigen Gleichstrompegel (DC_Low) auf einen hohen Gleichstrompegel (DC_Hi) ändert. In einem Falle, in welchem ein sich von einem niedrigen Pegel zu einem hohen Pegel änderndes Signal der Relaissteuerschaltung und der Verzögerungsschaltung zugeleitet wird, wird die Erlaubnis zur Durchleitung des Aufwachsignals an das Aufwachsignalunterbrechungsrelais ausgegeben, und es wird ein Unterbrechungsbefehl nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer ΔT ausgegeben. Daher wird das Aufwachsignal SWU lediglich für die vorbestimmte Zeitdauer ΔT in Pulsform auf hohem Pegel gehalten.
Wie zuvor beschrieben ist, sind die Relaissteuerschaltung und die Verzögerungsschaltung durch eine CMOS-Inverterschaltung und eine RC-Schaltung gebildet, und das Aufwachsignalunterbrechungsrelais wird durch einen MOSFET des N-Kanaltyps gebildet. Dadurch kann ein Relaisunterbrechungsbefehl in einem Falle ausgegeben werden, in welchem ein Signal mit hohem Pegel dem Schalteranschluss T6 zugeleitet wird, und ein Einschaltbefehl für das Relais kann in einem Falle ausgegeben werden, in welchem ein Signal mit niedrigem Pegel dem Schalteranschluss zugeleitet wird. Der Relaisunterbrechungsbefehl wird ausgegeben, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer ΔT seit dem Relais-Einschalten aufgrund der Verzögerungszeit der RC-Schaltung verstrichen ist.
In dem vorhergehenden Aufbau sind, wenn der Betrieb der ECU 2-1 unterbrochen wird (in einem Zustand, in welchem der Betätigungsschalter ausgeschaltet ist und der Zündschlüssel im Aus-Zustand aufgrund des Signals IGN ist), lediglich der Gate-Leckstrom und der Sperr-Leckstrom jedes MOSFET als Strompfade aktiv, und daher kann eine Zunahme des Ruhestroms minimiert werden. Insbesondere hat der Ruhestrom eine Größenordnung von ungefähr nA.
In der in 4 dargestellten Schaltung ist das Unterbrechungsrelais nunmehr als ein MOSFET des P-Kanaltyps vorgesehen, und der Herabziehwiderstand ist durch einen Hochziehwiderstand ersetzt, wodurch es möglich ist, von einem Auslösesignal an einer ansteigenden Flanke zu einem Auslösesignal an einer abfallenden Flanke überzugehen. Dadurch ist die vorliegende Erfindung auch für einen Fall anwendbar, in welchem der Betätigungsschalter 17 nicht mit einer Batterieleistungsversorgung sondern mit Masse verbunden ist.
Als nächstes wird in einem derartigen vorhergehenden Aufbau ein Steuerungsverfahren mit Verweis auf das Flussdiagramm der 6 beschrieben für einen Fall, in welchem ein Schalter zum Betätigen der elektrischen Feststellbremse längerfristig in einem Ein-Zustand ist. Zunächst erkennt der Mikrocomputer 15 die Anwesenheit oder das Fehlen eines längerfristigen Ein-Zustands des Betätigungsschalters 17 der elektrischen Feststellbremse 3 (Schritt S1). Bei dem Vorgang des Erkennens eines längerfristigen Ein-Zustands des Betätigungsschalters 17 überwacht der Mikrocomputer 15 das Aufwachsignal SWU (Pegel an dem Schalteranschluss T6) der ECU 2-1, die die elektrische Feststellbremse 3 steuert, und ermittelt, dass der Betätigungsschalter längerfristig in einem Ein-Zustand ist, wenn das Aufwachsignal SWU für eine vorbestimmte Zeitdauer auf hohem Pegel ist. Im Falle, dass der Betätigungsschalter als in einem längerfristigen Ein-Zustand befindlich erkannt wird, wird die Ermittlung im Hinblick auf den Ein/Aus-Zustand des Zündschlüssels ausgeführt (Schritt S2). Die Ermittlung im Hinblick auf den Ein/Aus-Zustand des Zündschlüssels wird von dem Mikrocomputer 15 unter Überwachung des Signals IGN, das aus dem IGN-Anschluss T2 zugeleitet ist, ausgeführt.
In dem Falle, dass der Zündschlüssel als eingeschaltet ermittelt wird, wird beispielsweise eine Warnleuchte eingeschaltet, um die Aufmerksamkeit eines Fahrers zu erregen, um den Fahrer über das Ermittlungsergebnis in Kenntnis zu setzen (Schritt S3). Im Falle, dass der Zündschlüssel als ausgeschaltet ermittelt wird, d. h., im Falle, dass der Betätigungsschalter 17 der elektrischen Feststellbremse 3 in der ECU 2-1 in einem längerfristigen Ein-Zustand ist, und wenn der Zündschlüssel im ausgeschalteten Zustand ist, wird andererseits eine Fehleraufzeichnung in einer Speichereinrichtung (nicht gezeigt) in der ECU 2-1 ausgeführt, um einen Fahrer zum Zeitpunkt des Neustarts darüber zu informieren, dass ein Fehler vorliegt (Schritt S4). Als nächstes wird die Selbsthaltefunktion beendet bzw. unterbrochen (Schritt S5), und der Betrieb der ECU 2-1 wird unterbrochen, indem die ECU in den Schlafmodus bzw. Bereitschaftsmodus versetzt wird (Schritt (S6). Dadurch wird verhindert, dass eine ECU von den ECUs 2-2, 2-3, 2-4, ..., die eine CAN-Aufwachfunktion hat, durch einen längerfristigen Ein-Zustand des Betätigungsschalters 17 der elektrischen Feststellbremse 3 aktiviert wird. Daher ist es möglich, den Betrieb aller ECUs 2-1, 2-2, 2-3, 2-4, ... innerhalb eines Fahrzeugs mit Ausnahme einer ECU zu beenden, die für eine Funktion erforderlich ist, nachdem ein Motor abgeschaltet ist, und es ist damit möglich, den Ruhestrom zu reduzieren.
Im Falle, dass im Schritt S1 ermittelt wird, dass ein längerfristiger Ein-Zustand nicht gegeben ist, wird ein normaler Betriebsmodus eingestellt (Schritt S8). In dem normalen Betriebsmodus können unter Anwendung eines CAN-Protokolls Daten gesendet und empfangen werden. Als nächstes wird die Ermittlung zum Ein/Aus-Zustand des Zündschlüssels ausgeführt (Schritt S9). Wenn ein Ein-Zustand ermittelt wird, geht der Prozess weiter zum Schritt S1 und der zuvor beschriebene Vorgang wird wiederholt. Im Falle der Ermittlung eines Aus-Zustands wird der Betrieb der ECU 2-1 durch den Mikrocomputer 15 unterbrochen (Schlafmodus), und der Prozess ist abgeschlossen.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Aufbau unterbricht die Aufwachunterbrechungsschaltung 16 zwangsweise das Aufwachsignal SWU nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer ausgehend von einem Aufwachbefehl in dem Falle, dass der Betätigungsschalter 17 der elektrischen Feststellbremse 3 in einem längerfristigen Ein-Zustand ist, und es ist daher möglich, die ECU 2-1 in den Schlafmodus zu versetzen, selbst wenn der Betätigungsschalter 17 in einem längerfristigen Ein-Zustand ist. Daher ist es möglich, einen Ruhestrom zu reduzieren, wenn die Zündung abgeschaltet ist.
Ferner gibt es bei dem System, das mehrere ECUs 2-2, 2-3, 2-4, ... einschließlich der ECU 2-1 hat, die über ein fahrzeuginternes Netzwerk miteinander verbunden sind, keine Bedenken, dass eine Kommunikation zwischen der ECU 2-1, die den Betätigungsschalter 17 in einem längerfristigen Ein-Zustand hat, und den ECUs für andere elektrische Komponenten 2-2, 2-3, 2-4, ... ausgeführt wird, und die ECUs für andere elektrische Komponenten, die eine Aufwachfunktion haben, in einen fortgesetzten Betriebszustand versetzt werden, um dadurch die Stromaufnahme zu erhöhen. Es ist daher ebenfalls möglich zu verhindern, dass sich die Batterie aufgrund des anhaltenden längerfristigen Ein-Zustands des Betätigungsschalters 17 entlädt.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist eine Erläuterung der Fahrzeugsteuereinrichtung mit einer ECU angegeben, die eine elektrische Feststellbremse steuert, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann in diversen Modifizierungen umgesetzt werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.
[Modifiziertes Beispiel]
Beispielsweise kann die Erfindung auch auf einen Türschalter angewendet werden, der von Ein nach Aus in Verbindung mit dem Öffnen und dem Schließen einer Tür wechselt. Selbst wenn eine Innenraumleuchte, ein Warmsummer und dergleichen in Verbindung mit dem Öffnen und dem Schließen einer Tür in Funktion sind, werden diese zwangsläufig unterbrochen, wenn ein derartiger Vorgang für eine bestimmte Zeitdauer fortgesetzt wird, und daher ist es möglich, das Entladen einer Batterie zu verhindern, selbst wenn ein Fahrer ein Fahrzeug verlässt, ohne zu bemerken, dass die Tür nicht ganz geschlossen ist.
Ferner kann in einem Falle, in welchem eine ECU oder eine Schaltung vorgesehen ist, die mit dem Türschalter gekoppelt ist, ihr Betrieb für eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt und dann zwangsweise beendet werden.
LISTE DER BEZUGSZEICHEN

1a, 1a: CAN-Bus
2-1, 2-2, 2-3, 2-4: ECU (Steuereinrichtung)
3: Elektrische Feststellbremse (elektrische Komponente)
4: Aktuator
11: CAN-Kommunikations-IC
12: ODER-Gatter bzw. OR-Gatter
13: Aufwachschaltung
14: Leistungsversorgungs-IC
15: Mikrocomputer (Steuereinheit)
16: Aufwachunterbrechungsschaltung
17: Betätigungsschalter (externer Schalter)
21: Relaisschaltung
22: Relaissteuerschaltung
23: Verzögerungsschaltung
SWU: Aufwachsignal
ΔT: vorbestimmte Zeitdauer

Claims

Eine Fahrzeugsteuereinrichtung, mit: einer Steuereinheit (15), die eine elektrische Komponente (4) steuert; einer Aufwachschaltung (13), die die Steuereinheit (15) auf der Grundlage eines Aufwachsignals (SWU) aus einem Schalter (17) zum Betreiben der elektrischen Komponente (4) aktiviert; und eine Aufwachunterbrechungsschaltung (16), die das aus dem Schalter (17) zu der Aufwachschaltung (13) zugeleitete Aufwachsignal (SWU) nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem Aufwachbefehl unterbricht, wobei die Steuereinheit (15) erkennt, ob der Schalter (17) in einem längerfristigen Ein-Zustand ist, eine Ermittlung bezüglich eines Ein/Aus-Zustands eines Zündschlüssels ausführt, wenn der Schalter (17) als in einem längerfristigen Ein-Zustand befindlich erkannt wird, und eine Fehleraufzeichnung ausführt im Falle, dass der Zündschlüssel als im Aus-Zustand befindlich ermittelt wird, und eine Selbsthaltefunktion beendet, um die Steuereinheit (15) zur Unterbrechung ihres Betriebs in den Schlafmodus zu versetzen.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Aufwachunterbrechungsschaltung (16) eine Auslöseschaltung aufweist, die eine Zeitzählung durch Nutzung eines Einschaltvorgangs des Schalters (17) als Auslöser startet und das Aufwachsignal (SWU) ab dem Auslöser für eine vorbestimmte Zeitdauer aussendet.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Auslöseschaltung eine Relaisschaltung (21), die das Aufwachsignal (SWU) von dem Schalter (17) zu der Aufwachschaltung (13) unterbricht, eine Relaissteuerschaltung (22), die einen Einschalt/Ausschaltvorgang des Schalters (17) zur Steuerung der Relaisschaltung (21) erfasst, und eine Verzögerungsschaltung (23) aufweist, die von der Relaissteuerschaltung (22) gesteuert ist, und die die Relaisschaltung (21) einschaltet, bis ein Ein-Zustand des Schalters (17) erfasst wird und anschließend eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Komponente (4) eine elektrische Feststellbremse (3) ist.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (15) einen Mikrocomputer umfasst.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 5, die ferner eine integrierte Schaltung, IC, für CAN-Kommunikation (11), ein ODER-Gatter (12) und eine Leistungsversorgungs-IC (14) aufweist.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei die CAN-Kommunikations-IC (11) eine Datenkommunikation mit einer Steuereinrichtung, die eine weitere elektrische Komponente steuert, über einen CAN-Bus (1a, 1b) ausführt.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 7, wobei das ODER-Gatter (12) ein CAN-Aufwachsignal (CWU), das von der CAN-Kommunikations-IC (11) ausgegeben wird; ein Signal (IWU), das einen Zustand eines Zündschlüssels angibt; ein Aufwachsignal (SWU), das mit einem Zustand des Schalters (17) gekoppelt ist; und ein Selbsthaltesignal (SHS) aus dem Mikrocomputer empfängt und die Aufwachschaltung (13) steuert.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 8, wobei die Aufwachschaltung (13) den Mikrocomputer aus einem Schlafzustand heraus durch Zuführen von Leistung aus der Leistungsversorgungs-IC (14) zu dem Mikrocomputer auf der Grundlage eines Ausgangssignals des ODER-Gatters (12) aktiviert.
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Aufwachschaltung (13) ein Halbleiterschaltelement (18) aufweist, dessen Strompfad zwischen einem Leistungsversorgungsanschluss (T1) und der Leistungsversorgungs-IC (14) angeschlossen ist, und das gesteuert eingeschaltet/ausgeschaltet wird auf der Grundlage des Ausgangssignals des ODER-Gatters (12).
Die Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 10, wobei die elektrische Komponente (4) eine elektrische Feststellbremse (3) ist, und wobei der Mikrocomputer den Zustand des Schalters (17) überwacht und die elektrische Feststellbremse (3) in einen festgezogenen Zustand versetzt für den Fall, dass der Schalter (17) einen Befehl absetzt, die elektrische Feststellbremse (3) anzuziehen.
Ein Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung, die aufweist: eine Steuereinheit (15), die eine elektrische Komponente (4) steuert, eine Aufwachschaltung (13), die die Steuereinheit (15) auf der Grundlage eines Aufwachsignals (CWU) aus einem Schalter (17) zum Betreiben der elektrischen Komponente (4) aktiviert, und eine Aufwachunterbrechungsschaltung (16), die das von dem Schalter (17) der Aufwachschaltung (13) zugeleitete Signal nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer seit einem Aufwachbefehl unterbricht, wobei das Verfahren umfasst: Erkennen (S1), ob der Schalter (17) zum Betreiben der elektrischen Komponente (4) in der Steuereinheit (15) in einem längerfristigen Ein-Zustand ist; Ausführen einer Ermittlung (S2) bezüglich eines Ein/Aus-Zustands eines Zündschlüssels, wenn der Schalter (17) als in einem längerfristigen Ein-Zustand befindlich erkannt wird; Ausführen einer Fehleraufzeichnung (S4) im Falle, dass der Zündschlüssel als im Aus-Zustand befindlich ermittelt wird; und Beenden einer Selbsthaltefunktion (S5), um die Steuereinheit (15) zur Unterbrechung ihres Betriebs in den Schlafmodus zu versetzen.
Das Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 12, das ferner umfasst: Benachrichtigen eines Fahrers eines Fahrzeugs für den Fall, dass der Zündschlüssel als im Ein-Zustand befindlich ermittelt wird.
Das Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Benachrichtigung des Fahrers des Fahrzeugs darin besteht, eine Warnleuchte einzuschalten.
Das Verfahren zur Steuerung einer Fahrzeugsteuereinrichtung nach Anspruch 14, das ferner umfasst: Ausführen einer Erkennung bezüglich Aufhebung, ob ein längerfristiger Ein-Zustand des Schalters (17) aufgehoben ist, nachdem der Fahrer des Fahrzeugs benachrichtigt ist.