DE19828057A1 - Unit monitoring continuous voltage supply to SRAM in vehicle controller - Google Patents
Unit monitoring continuous voltage supply to SRAM in vehicle controllerInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Spannungsversorgung einer insbesondere eine Dauerspannungsversorgung benötigende SRAM-Elemente umfassenden Kfz-Steuergerätanordnung.The present invention relates to a device and a Procedure for monitoring the voltage supply of a in particular needing a permanent voltage supply Motor vehicle control device arrangement comprising SRAM elements.
Kraftfahrzeuge, deren Motor mit Hilfe eines Steuergerätes geregelt wird, weisen elektronische Baugruppen auf, die nicht nur während des Betriebs des Kraftfahrzeugs, sondern auch noch nach Abschalten des Motors, also nach dem Öffnen des Zündschalters mit Spannung versorgt werden müssen. Üblicherweise ist es dabei erforderlich, diese Spannungsversorgung nur noch einen bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten, der üblicherweise als Nachlaufphase bezeichnet wird.Motor vehicles whose engine using a control unit is regulated, have electronic assemblies that not only during the operation of the motor vehicle, but even after the engine has been switched off, i.e. after opening of the ignition switch must be supplied with voltage. It is usually necessary to do this Power supply only for a certain period of time to maintain, which is usually called the lag phase referred to as.
Die Abschaltung von elektronischen Bauelementen, die während einer Nachlaufphase noch mit Spannung versorgt werden, erfolgt beispielsweise mittels eines Relais das in Abhängigkeit von der Zündschalterbetätigung nach einer gewissen Zeitverzögerung die Verbindung zwischen dem elektronischen Bauelement und der Spannungsversorgung unterbricht. The shutdown of electronic components that still supplied with voltage during a follow-up phase be done, for example, by means of a relay in Dependence on the ignition switch actuation after one certain time delay the connection between the electronic component and the power supply interrupts.
Da moderne Steuergeräteanordnungen von einer Dauerspannungsversorgung abhängige Speicherelemente (SRAM- Elemente) umfassen, führt eine Unterbrechung der Dauerspannungsversorgung für selbst nur eine kurze Zeit von ca. 3 Sekunden zu einem Verlust von Daten in dem von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereich. Dieser Datenverlust kann bisher nicht erkannt werden.Because modern control device arrangements from one Continuous voltage supply dependent memory elements (SRAM Elements), leads to an interruption of the Continuous power supply for even a short time of about 3 seconds to a loss of data in the of the Continuous voltage supply dependent storage area. This Data loss has not yet been identified.
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung der Spannungsversorgung einer Kfz-Steuergerätanordnung bereitzustellen, bei der eine Unterbrechung der Dauerspannungsversorgung erkannt wird. Darüber hinaus soll eine Systemstörung während geschlossenem Zündschalter und in der Nachlaufphase nach Öffnen des Zündschalters erkannt werden.Proceeding from this, the invention is based on the object an apparatus and a method for monitoring the Power supply for a motor vehicle control device arrangement provide an interruption of the Continuous voltage supply is recognized. Beyond that a system fault while the ignition switch is closed and detected in the run-on phase after opening the ignition switch become.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung zur Überwachung der Spannungsversorgung und des ordnungsgemäßen Betriebs einer Kfz-Steuergerätanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 4 vorgeschlagen.To solve this problem, a device for Monitoring the power supply and proper Operation of a motor vehicle control device arrangement with the features of claim 1 and a method with the features of Claim 4 proposed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen Spannungsregler und eine Steuer- und Kontrolleinrichtung, die von dem Spannungsregler ein Zündschloß-Signal empfängt und die über ein Steuerleitungssignal an den Spannungsregler eine gesteuerte Selbsthaltung des Steuergeräts (Nachlaufphase) bewirkt. Der Spannungsregler aktiviert nach Auftreten einer Unterspannung eine Reset- Schaltung und die Steuer- und Kontrolleinrichtung ermittelt durch Abtasten des Zündschloß-Signals, eines Nachlaufphasensignals sowie des Steuerleitungssignals das Vorliegen einer Störung. Mögliche Störungsursachen sind eine Unterspannung an der Dauerspannungsversorgung des Spannungsreglers, eine Reset-Anweisung durch eine der Steuer- und Kontrolleinrichtung üblicherweise zugeordnete Sicherheitseinrichtung oder auch von der Steuer- und Kontrolleinrichtung selbst ausgelöste Hardwarestörungen. Durch das Abtasten und Überprüfen des Zündschloß-Signals, des Nachlaufphasensignals sowie des Steuerleitungssignals kann von der Steuer- und Kontrolleinrichtung darauf geschlossen werden, ob ein reguläres Abschalten vorliegt oder nicht und ob im letzteren Falle ein Unterspannungsreset aus der Nachlaufphase oder ein sonstiger Unterspannungs- oder Sicherheitsreset vorliegt.The device according to the invention comprises a Voltage regulator and a control and monitoring device, which receives an ignition lock signal from the voltage regulator and the via a control line signal to the Voltage regulator a controlled self-holding of the Control unit (follow-up phase). The voltage regulator activates a reset after an undervoltage occurs Circuit and the control and monitoring device determined by sampling the ignition lock signal, one Follow-up phase signal and the control line signal that There is a malfunction. Possible causes of malfunction are an undervoltage on the continuous voltage supply of the Voltage regulator, a reset instruction by one of the Control and monitoring device usually assigned Security device or also from the control and Control device even hardware faults triggered. By scanning and checking the ignition lock signal, the lag phase signal and the control line signal can by the control device on it be concluded whether there is a regular shutdown or not and whether in the latter case Undervoltage reset from the post-run phase or on other undervoltage or safety reset.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird während der Nachlaufphase des Steuergeräts der Inhalt des von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereichs in einen von der Dauerspannungsversorgung unabhängigen Bereich des Speicherelements kopiert, wobei bei oder nach dem nächsten Einschalten des Steuergerätes, der sogenannten Initialisierungsphase, ein Vergleich der Inhalte der beiden Speicherbereiche und, bei deren Nichtübereinstimmen die Ausgabe einer Warnmeldung erfolgt. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß vor jedem Einschalten der Kfz-Steuergerätanordnung eine Überprüfung über einen möglicherweise zwischenzeitlich erfolgten Datenverlust vorgenommen wird.In an advantageous embodiment of the invention according to claim 2 is during the follow-up phase of the control unit Contents of the dependent on the permanent voltage supply Storage area in one of the continuous voltage supply copied independent area of the storage element, where at or after the next switching on of the control unit, the so-called initialization phase, a comparison of the Contents of the two memory areas and, at their If there is a mismatch, a warning message is issued. This measure ensures that before each Turning on the vehicle control device assembly a check about one that may have occurred in the meantime Data loss is made.
In anderer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Anspruch 3 erfolgt während der Nachlaufphase des Steuergeräts eine Prüfsummenbildung über den Inhalt des von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereichs sowie ein Speichern der gebildeten Prüfsumme in einem von der Dauerspannungsversorgung unabhängigen Bereich des Speicherelementes, wobei bei oder nach dem nächsten Einschalten des Steuergerätes eine erneute Prüfsummenbildung über den Inhalt des von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereichs sowie ein Vergleich der beiden Prüfsummen und, bei deren Nichtübereinstimmen, die Ausgabe einer Warnmeldung erfolgt.In another embodiment of the device according to the invention according to claim 3 takes place during the follow-up phase of Control unit a checksum formation on the content of the the storage area dependent on the continuous voltage supply and storing the checksum formed in one of the permanent power supply independent area of the Storage element, being at or after the next Switch on the control unit again Creation of checksums on the content of the Continuous voltage supply dependent storage area as well a comparison of the two checksums and, at their Mismatch, the warning message is issued.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich erläutert.The invention is based on an embodiment in the Drawing shown schematically and is in the following explained in detail with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der Bereiche eines SRAM-Elementes. Fig. 1 shows a schematic representation of the regions of a SRAM element.
Fig. 2 zeigt eine Prinzipschaltung zur Realisierung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 2 shows a basic circuit for realizing a device according to the invention and implementation of a method according to the invention.
Fig. 3 veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Flußdiagrammes. Fig. 3, the inventive method illustrated by a flow chart.
Fig. 1 zeigt ein SRAM-Element 10 mit drei Datenbereichen 12, 14, 16, nämlich einem von der Dauerspannungsversorgung unabhängigen Bereich 12 (SRAM-DU), einem von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Bereich 14 (SRAM-DA) sowie einem freien Bereich 16 (SRAM-F). Fig. 1 shows a SRAM element 10 having three data fields 12, 14, 16, namely, an independent from the continuous voltage supply region 12 (SRAM DU), a value depending on the continuous voltage supply region 14 (SRAM-DA) as well as a free area 16 ( SRAM-F).
Fig. 2 zeigt eine Prinzipschaltung für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung der Spannungsversorgung und des ordnungsgemäßen Betriebs eines Kfz-Steuergerätes mit einem Spannungsregler 20, einem Funktions-MC 22 als Steuer- und Kontrolleinrichtung, einer Reset-Schaltung 24 sowie einem dem Funktions-Mc 22 zugeordneten Sicherheits-MC 26. Fig. 2 shows a schematic circuit for an inventive apparatus for monitoring the power supply and the proper operation of a vehicle control device having a voltage regulator 20, a function MC 22 as a control and monitoring device, a reset circuit 24, and a the function Mc 22 assigned safety MC 26 .
Der Spannungsregler 20 erhält zum einen eine Dauerspannungsversorgung UBD (Klemme 30 der Bordversorgung) sowie als Schalteingangssignal für das Steuergerät ein Eingangssignal E-KL 15 vom Zündschloß. Als Ausgang stellt der Spannungsregler 20 eine Spannungsversorgung Vcc u. a. für den Funktions-MC 22 und den Sicherheits-MC 26 sowie eine Dauerspannungsversorgung VSTBY für das SRAM 10 bereit. Als weiteres Ausgangssignal liefert der Spannungsregler ein entprelltes Zündschloß-Signal KL 15 an den Funktions-MC 22.The voltage regulator 20 receives a continuous voltage supply UBD (terminal 30 of the on-board supply) and an input signal E-KL 15 from the ignition lock as a switching input signal for the control unit. As an output, the voltage regulator 20 provides a voltage supply V cc for the functional MC 22 and the safety MC 26 as well as a permanent voltage supply V STBY for the SRAM 10 . As a further output signal, the voltage regulator supplies a debounced ignition lock signal KL 15 to the function MC 22 .
Der Spannungsregler 20 steht des weiteren über eine Leitung 28 mit der Reset-Schaltung 24 sowie über eine Steuerleitung 30 mit dem Funktions-MC 22 in Verbindung.The voltage regulator 20 is further connected to the reset circuit 24 via a line 28 and to the function MC 22 via a control line 30 .
Bei einem regulären Abschaltvorgang, d. h. das Eingangssignal E-KL 15 des Spannungsreglers 20 wird Null, setzt der Spannungsregler 20 das Zündschloß-Signal KL 15 an den Funktions-MC 22 ebenfalls auf Null. Der Funktions-MC 22 setzt über die Steuerleitung 30 ein Nachlaufsignal NL an den Spannungsregler 20 um die Spannungsversorgung in der Nachlaufphase aufrecht zu erhalten. Die Nachlaufphase wird mit Rücksetzen der Steuerleitung 30 durch den Funktions-MC 22 beendet.During a regular switch-off process, ie the input signal E-KL 15 of the voltage regulator 20 becomes zero, the voltage regulator 20 also sets the ignition lock signal KL 15 to the functional MC 22 to zero. The function MC 22 sets a run-on signal NL to the voltage regulator 20 via the control line 30 in order to maintain the voltage supply in the run-on phase. The run-on phase is ended when the control line 30 is reset by the function MC 22 .
Im Falle einer Unterspannung (Störung) oder durch eine weitere Betätigung des Zündschalters in der Nachlaufphase (regulärer Fall) gibt der Spannungsregler 20 über die Leitung 28 ein Reset-Signal RES an die Reset-Schaltung 24, die daraufhin ein Reset-Signal RSTIN an den Funktions-MC 22 ausgibt. Dieses Reset-Signal RSTIN wird ebenfalls ausgegeben, wenn von dem den Funktions-MC 22 überwachenden Sicherheits-MC 26 bei einer Fehlfunktion des Funktions-MC 22 (Störung) ein entsprechendes Signal SWRST an die Reset- Schaltung 24 gegeben wird.In the event of an undervoltage (fault) or by a further actuation of the ignition switch in the run-on phase (regular case), the voltage regulator 20 sends a reset signal RES to the reset circuit 24 via the line 28 , which then sends a reset signal RSTIN to the Functional MC 22 outputs. This reset signal is also outputted RSTIN when 22 monitored safety from the MC 22 (fault) a corresponding signal to the reset circuit 24 SWRST added at a malfunction of the function MC 26 to MC function.
Erfindungsgemäß sendet nun die Reset-Schaltung 24 vor dem Aussenden des Reset-Signals RSTIN an den Funktions-MC 22 ein Reset-Vorwarnsignal NMI (Non-maskable interrupt) welches das Ablaufen einer Prüfroutine in dem Funktions-MC 22 veranlaßt. Diese das erfindungsgemäße Verfahren umsetzende Prüfroutine wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 3 beschrieben.According to the invention, the reset circuit 24 now sends a reset prewarning signal NMI (non-maskable interrupt) to the function MC 22 before sending the reset signal RSTIN, which causes a test routine in the function MC 22 to run. This test routine implementing the method according to the invention is described below with reference to the flow chart of FIG. 3.
Bei 40 empfängt der Funktions-MC 22 das Reset-Vorwarnsignal NMI und überprüft daraufhin bei 42, ob das Nachlaufsignal NL Eins beträgt. Beträgt das Signal NL nicht Eins, so liegt ein reguläres Abschalten vor, und es ergibt sich die Anweisung "Pass" bei 60, d. h. die Nachlaufphase wird regulär beendet.At 40 , the function MC 22 receives the reset warning signal NMI and then checks at 42 whether the lag signal NL is one. If the signal NL is not one, there is a regular switch-off and the "pass" instruction results in 60 , ie the post-run phase is ended in a regular manner.
Beträgt das Nachlaufsignal Eins, so liegt kein reguläres Abschalten vor und der Funktions-MC 22 überprüft bei 44, ob ein internes Softwaresignal SW_NL des Funktions-MC 22 Null beträgt. Beträgt das Softwaresignal SW_NL nicht Null, so befindet sich das Steuergerät trotz Vorliegen eines Signals NL = 1 im Nachlaufbetrieb, da das Signal SW_NL nur bei "Zündung aus" auf Eins gesetzt ist. In diesem Falle muß als weiterer Schritt bei 46 überprüft werden, ob das Signal KL 15 Eins beträgt; ist dies der Fall, so ist der Zündschalter während der Nachlaufphase wieder betätigt worden. Es handelt sich also hierbei um den regulären Fall einer Fahrprogramm-Wiederaufnahme und es ergibt sich die Anweisung "Pass" bei 60.If the lag signal is one, there is no regular shutdown and the function MC 22 checks at 44 whether an internal software signal SW_NL of the function MC 22 is zero. If the software signal SW_NL is not zero, the control unit is in overrun mode despite the presence of a signal NL = 1, since the signal SW_NL is only set to one when the ignition is off. In this case, it must be checked as a further step at 46 whether the signal KL 15 is one; if this is the case, the ignition switch was actuated again during the run-on phase. So this is the regular case of a resumption of the driving program and the instruction "pass" is given at 60 .
Beträgt das Signal KL 15 nicht Eins, so läßt sich schließen, daß ein Unterspannungsreset während des Nachlaufs eingetreten ist und eine Spannungsstörung (Powerfail) vorliegt, worauf eine entsprechende Fehlermeldung bei 70 ausgegeben wird.If the signal KL 15 is not one, it can be concluded that an undervoltage reset has occurred during the overrun and there is a voltage fault (power fail), whereupon a corresponding error message is output at 70 .
Beträgt das Software-Signal SW_NL Null, so befindet sich das Steuergerät nicht im Nachlauf und die Software wurde im Ablauf des Fahrprogrammes unterbrochen, ausgelöst durch einen Unterspannungs- bzw. Sicherheitsreset, oder durch einen Reset verursacht durch eine Hardwarestörung. If the software signal SW_NL is zero, then there is the control unit was not running and the software was in Sequence of the driving program interrupted, triggered by an undervoltage or safety reset, or by a reset caused by a hardware fault.
Zur weiteren Überwachung der Spannungsversorgung des von einer Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereichs SRAM-DA wird unmittelbar vor der gesteuerten Selbstabschaltung des Steuergerätes am Ende der Nachlaufphase der Inhalt des Bereiches SRAM-DA 14 in den Speicherbereich SRAM-DU 12 kopiert. Nach dem nächsten auf das Signal "Zündung ein" folgenden Steuergeräte-Reset werden die beiden Speicherbereiche 12, 14 miteinander verglichen. Sollten die Inhalte der beiden Speicherbereiche nicht übereinstimmen, so muß zwischenzeitlich eine Spannungsunterversorgung des SRAM-DA 14 aufgetreten sein und es wird eine entsprechende Warn- bzw. Fehlermeldung ausgeben.For further monitoring of the voltage supply of the memory area SRAM-DA, which is dependent on a permanent voltage supply, the content of the area SRAM-DA 14 is copied into the memory area SRAM-DU 12 immediately before the controlled self-shutdown of the control device at the end of the run-on phase. After the next control unit reset following the "ignition on" signal, the two memory areas 12 , 14 are compared with one another. If the contents of the two memory areas do not match, a voltage undersupply of the SRAM-DA 14 must have occurred in the meantime and a corresponding warning or error message will be issued.
Alternativ hierzu kann auch unmittelbar vor der gesteuerten Selbstabschaltung des Steuergerätes am Ende der Nachlaufphase über den von der Dauerspannungsversorgung abhängigen Speicherbereich SRAM-DA 14 eine Prüfsumme gebildet und in einem unabhängigen Speicherbereich abgelegt werden. Nach dem nächsten Steuergerät-Reset bei dem Signal "Zündung ein" wird diese Prüfsumme durch erneute Prüfsummenbildung über den Inhalt des SRAM-DA 14 und deren Vergleich mit der abgelegten Prüfsumme überprüft. Sollten die beiden Prüfsummen nicht übereinstimmen, so liegt wiederum ein Hinweis auf eine zwischenzeitliche Unterspannung an dem SRAM-DA vor und es erfolgt die Ausgabe einer Fehlermeldung.As an alternative to this, a checksum can also be formed immediately before the controlled automatic shutdown of the control device at the end of the run-on phase via the memory area SRAM-DA 14, which is dependent on the continuous voltage supply, and can be stored in an independent memory area. After the next control unit reset with the "ignition on" signal, this checksum is checked by forming a new checksum on the content of the SRAM-DA 14 and comparing it with the stored checksum. If the two checksums do not match, there is again an indication of a temporary undervoltage on the SRAM-DA and an error message is output.
Auch bei einer anhand des unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 3 erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens erkannten Störung kann ein Teil des freien Speicherbereichs SRAM-F 16 unplausibel beschrieben werden, so daß bei dem nächsten auf das Signal "Zündung ein" folgenden Steuergerät-Reset eine Warnmeldung ausgegeben wird.Part of the free memory area SRAM-F 16 can also be implausibly written to in the event of a fault identified on the basis of the method according to the invention explained with reference to the flowchart of FIG. 3, so that a control unit reset follows the next time the signal "ignition on" Warning message is issued.
Claims (4)
- a) bei Auftreten einer Unterspannung Auslösen eines Fehlersignals (NMI) an die Steuer- und Kontrolleinrichtung (22) durch die Reset-Schaltung (24),
- b) bei Vorliegen eines Reset-Vorwarnsignals (NMI) Prüfen, ob ein reguläres Abschalten vorliegt,
- c) falls reguläres Abschalten vorliegt, Einleiten bzw. Weiterführen der Nachlaufphase,
- d) falls kein reguläres Abschalten vorliegt, Prüfen ob sich das Steuergerät in der Nachlaufphase befindet,
- e) falls sich das Steuergerät in der Nachlaufphase befindet, Prüfen ob das Zündschloß-Signal (KL 15) Null ist und, falls ja, Ausgabe einer Fehlermeldung "Unterspannungsreset im Nachlauf",
- f) falls sich das Steuergerät nicht in der Nachlaufphase befindet, Ausgabe einer Fehlermeldung "Unterspannungs- oder Sicherheitsreset".
- a) when an undervoltage occurs, triggering an error signal (NMI) to the control and monitoring device ( 22 ) by the reset circuit ( 24 ),
- b) in the presence of a reset warning signal (NMI), check whether there is a regular shutdown,
- c) if there is a regular shutdown, initiation or continuation of the run-on phase,
- d) if there is no regular shutdown, check whether the control unit is in the run-on phase,
- e) if the control unit is in the run-on phase, check whether the ignition lock signal (KL 15) is zero and, if so, issue an error message "undervoltage reset in run-on",
- f) if the control unit is not in the run-on phase, output an error message "undervoltage or safety reset".
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