DE19915630A1 - Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches eine Steuereinrichtung und eine Anzahl von regulären, jeweils einem definierten Verbraucher zugeordnete Schaltelementen, die von der Steuereinrichtung mittels Steuersignale steuerbar sind, aufweist, wobei die Schaltelemente jeweils über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung verbunden und über eine Ausgangsleitung und einem Ausgang sowie jeweils einer Anschlußleitung mit den entsprechenden Verbrauchern verbindbar sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Steuergerät mindestens ein weiteres Zusatz-Schaltelement aufweist, welches über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung verbunden ist, wobei ein Ausgang des mindestens einen Zusatz-Schaltelements über eine weitere Ausgangsleitung mit einem freien Ausgang des Steuergeräts verbunden ist, und daß bei einem Ausfall oder einer Störung eines der regulären Schaltelemente das dieses Schaltelement ansteuernde Steuersignal zu dem mindestens einen Zusatz-Schaltelement umleitbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches eine Steuereinrichtung und eine Anzahl von regulären, jeweils einem definierten Verbraucher zugeordnete Schaltelementen, die von der Steuereinrichtung mittels Steuersignale steuerbar sind, aufweist, wobei die Schaltelemente jeweils über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung verbunden und über jeweils eine Ausgangsleitung und einen Ausgang sowie jeweils einer Anschlußleitung des Steuergeräts mit den entsprechenden Verbrauchern verbindbar sind.

Ein derartiges Steuergerät ist insbesondere im automotiven Bereich weitverbreitet. Nachteilig daran ist, daß man beim Ausfall eines Schaltelements des Steuergeräts gezwungen ist, das defekte Schaltelement sofort zu tauschen, um die Funktionsfähigkeit des Steuergeräts wieder herzustellen. Da aber im Regelfall die Steuereinrichtung und die Schaltelemente als integrierte Bestandteile des als integrierte Karte ausgeführten Steuergeräts ausgebildet sind, ist der Arbeitsaufwand beim Austausch eines Schaltelements relativ hoch, so daß in der Praxis das gesamte Steuergerät gewechselt wird, was eine sehr teuere Lösung darstellt.

Ein weiteres Steuergerät für den automotiven Bereich ist aus der DE 196 10 871 bekannt. Hierbei ist vorgesehen, daß das insbesondere zur Fahrzeugbremslichtsteuerung dienende Steuergerät eine Redundanzlogikeinheit aufweist, die das Steuerbefehlsignal mit dem Ausgangssignal der Steuereinrichtung dergestalt logisch zur Bildung des Ansteuersignals für das Schaltelement verknüpft, daß dann, wenn das Ausgangssignal der Steuereinrichtung kontinuierlich auf seinem deaktivierenden Pegel liegt, das Ansteuersignal entsprechend dem Steuerbefehlssignal auf seinem aktivierenden bzw. deaktivierenden Pegel liegt, während ansonsten das Ansteuersignal entsprechend dem Pegel des Ausgangssignals der Steuereinheit auf seinem aktivierenden bzw. deaktivierenden Signalpegel liegt. Ein derartiges, eine Redundanzlogik aufweisendes Steuergerät erlaubt es zwar, Software-Fehler oder sonstige Störungen der Steuereinrichtung insoweit abzufangen, daß noch ein Notbetrieb möglich ist. Es ist aber in nachteiliger Art und Weise nicht in der Lage, in entsprechender Art und Weise einen Ausfall oder eine Störung des von der Steuereinrichtung angesteuerten Schaltelements zu beheben.

Aus der DE 42 13 131 ist eine redundante Schalteranordnung mit zwei redundanten, parallelen, elektrischen Leitungen bekannt, in denen je ein redundanter Schalter angeordnet ist. Hierbei ist vorgesehen, daß die Schalter durch ein gemeinsam zugeordnetes, mechanisches Sprungglied über einen kontinuierlich verstellbaren Weggeber betätigt werden, so daß die Schaltar einen gemeinsamen, betätigbaren Zweifach-Schalter bilden. Zudem ist dem Zweifach-Schalter eine Abfrageeinheit nachgeschaltet, die für eine Diagnose die elektrischen Schaltzustände der Kontakte in den Schaltern abfragt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Steuergerät der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß in einfacher und kostengünstiger Art und Weise ein Ausfall eines Schaltelements des Steuergeräts kompensierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuergerät mindestens ein weiteres Zusatz-Schaltelement aufweist, welches über eine Steuerleitung mit der Steuereinrichtung verbunden ist, wobei ein Ausgang des mindestens einen Zusatz- Schaltelements über eine weitere Ausgangsleitung mit einem freien Ausgang des Steuergeräts verbunden ist, und daß bei einem Ausfall oder einer Störung eines der regulären Schaftelementen das dieses Schaltelement ansteuernde Steuersignal zu dem mindestens einen Zusatz-Schaltelement umleitbar ist.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß bei einem Ausfall eines oder mehrerer der regulären Schaltelemente des Steuergeräts nicht mehr das gesamte Steuergerät getauscht werden muß, sondern daß es jetzt in vorteilhafter Art und Weise lediglich erforderlich ist, den Verbraucher von dem den defekten Schaltelement zugeordneten Ausgang des Steuergeräts zu dem Ausgang des Zusatz- Schaltelements umzuklemmen. Eine derartige Vorgangsweise ist einfach und unkompliziert durchzuführen. Daraus entstehen in vorteilhafter Art und Weise niedrige Reparaturkosten.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im folgenden anhand der einzigen Figur beschrieben wird. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts.

Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Steuergeräts 1, das insbesondere für einen Einsatz im automotiven Bereich gedacht ist, weist eine Steuereinrichtung 2, die vorzugsweise als Mikroprozessor realisiert ist, sowie - im hier diskutierten Fall - drei mit der Steuereinrichtung 2 über Steuerleitungen 2a-2c verbundene Schaltelemente 3a-3c auf, welche über entsprechende Ausgangsleitungen 4a-4c jeweils mit einem Ausgang 5a-5c des Steuergeräts 1 sowie über externe Anschlußleitungen 4a'-4c' mit nicht näher dargestellten Verbrauchern V1-V3 verbunden sind. Dem Steuergerät 1 werden über entsprechende Eingangsleitungen 6a-6c die Ausgangssignale A1-A3 von Bedienelementen - z. B. des Blinkerhebels und der Huptaste - zugeführt. Die Steuereinrichtung 2 setzt die ihr zugeführten Ausgangssignale A1-A3 in Steuersignale S1-S3 für die Schaltelemente 3a-3c um welche den entsprechenden Schaltvorgang der Schaltelemente 3a-3c initiieren. Der bis jetzt beschriebene Aufbau des vorzugsweise als integrierte Karte ausgebildeten Steuergeräts 1 ist bekannt und muß deshalb nicht mehr näher beschrieben werden.

Um nun den Ausfall eines oder mehrerer der Schaltelemente 3a-3c kompensierende zu können, ohne - wie bis jetzt üblich - das gesamte Steuergerät 1 austauschen zu müssen, ist vorgesehen, daß das Steuergerät 1 zusätzlich zu den regulären Schaltelementen 3a-3c mindestens ein weiteres Zusatz-Schaltelement 10a aufweist, welches über eine Steuerleitung 12a mit der Steuereinrichtung 2 des Steuergeräts 1 und sein Ausgang 11a über eine Ausgangsleitung 14a mit einem Ausgang 15a des Steuergeräts 1 verbunden ist. Dieses Zusatz-Schaltelement 10a ist im Normalbetrieb keinem der Verbraucher V1-V3 zugeordnet und bildet daher eine Redundanz für eines der Schaltelemente 3a-3c aus.

Wird nun - wie weiter unten noch beschrieben - der Steuereinrichtung 2 des Steuergeräts 1 in entsprechender Art und Weise ein Ausfall oder eine Funktionsstörung eines der Schaltelemente 3a-3c mitgeteilt, so programmiert sich die Steuereinrichtung 2 dergestalt um, daß sie nun anstelle des defekten oder funktionsgestörten Schaltelements - z. B. des Schaltelements 3a - das Zusatz-Schaltelement 11a ansteuert, also das Steuersignal S2 nicht zum Schaltelement 3a, sondern zum Schaltelement 10a sendet. Zur Wiederherstellung der Funktion des durch den Ausfall oder die Funktionsstörung des Schaltelements 3a funktionsbeeinträchtigten Verbrauchers V1 ist es nunmehr lediglich erforderlich, daß die den Verbraucher V1 mit dem Steuergerät 1 verbindende Anschlußleitung 3a' von dem dem Schaltelement 3a zugeordneten Ausgang 5a zu dem dem Zusatz-Schaltelement 10a zugeordneten Ausgang 15a umgeklemmt wird. Dies ist ohne größeren Aufwand durchführbar.

Die Umprogrammierung der Steuereinrichtung 2 des Steuergeräts 1 kann hierbei automatisch erfolgen, indem beim Auftreten eines die Störung des Schaltelements 3a charakterisierenden Signals die Steuereinrichtung 2 ihr Steuersignal S1 zu dem Zusatz- Schaltelement 10a sendet. Vorzugsweise ist dann vorgesehen, daß auf einer Anzeige des Kraftfahrzeuges eine entsprechende Warnmeldung erscheint, so daß der Fahrer - oder der Mechaniker - lediglich die Anschlußleitung 4a' vom Ausgang 5a zum Ausgang 15a umklemmen muß.

Es kann aber auch - z. B. aus Sicherheitsgründen, wenn z. B. durch ein nicht korrekt ausgeführtes Umklemmen die Gefahr besteht, daß sicherheitsrelevante Funktionen des Kraftfahrzeugs beeinträchtigt werden können - vorgesehen sein, daß die Umprogrammierung der Steuereinrichtung 2 nicht automatisch erfolgt, sondern vom Fachpersonal ausgelöst werden muß, indem z. B. ein entsprechender Code eingegeben oder mittels eines Spezial- Werkzeugs die Umprogrammierung ausgelöst wird.

Dem Fachmann ist aufgrund obiger Ausführungen klar ersichtlich, daß er beliebig viele Zusatz-Schaltelemente 10b, 10c vorsehen kann, die über Ausgangsleitungen 14b, 14c mit Ausgängen 15b, 15c des Steuergeräts 1 verbunden sind, um den Ausfall oder die Funktionsstörung einer entsprechenden Anzahl von regulären Schaltelementen 3a-3c kompensieren zu können.

Durch die beschriebene Ausgestaltung des Steuergeräts 1 mit mindestens einem zusätzlich zu den regulären Schaltelementen 3a - 3c, welche für den Normalbetrieb des Steuergeräts 1 erforderlich sind, vorhandenen weiteren Zusatz-Schaltelement 10a-10c wird in vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß bei einem Funktionsausfall eines oder mehrerer der regulären Schaltelemente 3a-3c nicht mehr - wie bisher - das gesamte Steuergerät 1 ausgetauscht werden muß, sondern daß lediglich erforderlich ist, die Anschlußleitung 4a'-4c' (hier: 4a'), welche von dem dem funktionsgestörten Schaltelement 3a-3c (hier: 3a) der Steuervorrichtung 1 zugeordneten Ausgang 5a-5c (hier: 5a) zum Verbraucher V1-V3 führt, von diesem Ausgang 5a zu einem der Ausgänge 15a-15c (hier: 15c) desjenigen Zusatz- Schaltelements 10a-10c (hier: 10c), welches die Funktion des gestörten regulären Schaltelements 3a übernimmt, umzuklemmen.

Claims (1)

1. Steuergerät, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, welches eine Steuereinrichtung (2) und eine Anzahl von regulären, jeweils einem definierten Verbraucher (V1-V3) zugeordnete Schaltelementen (3a-3c), die von der Steuereinrichtung (2) mittels Steuersignale (S1-S3) steuerbar sind, aufweist, wobei die Schaltelemente (3a-3c) jeweils über eine Steuerleitung (2a-2c) mit der Steuereinrichtung (2) verbunden und über eine Ausgangsleitung (4a-4c) und einem Ausgang (5a-5c) sowie jeweils einer Anschlußleitung (4a'-4c') mit den entsprechenden Verbrauchern (V1-V3) verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (1) mindestens ein weiteres Zusatz-Schaltelement (10a-10c) aufweist, welches über eine Steuerleitung (12a-12c) mit der Steuereinrichtung (2) verbunden ist, wobei ein Ausgang (11a-11c) des mindestens einen Zusatz- Schaltelements (10a-10c) über eine weitere Ausgangsleitung (14a-14c) mit einem freien Ausgang (15a-15c) des Steuergeräts (1) verbunden ist, und daß bei einem Ausfall oder einer Störung eines der regulären Schaltelementen (3a-3c) das dieses Schaltelement (3a-3c) ansteuernde Steuersignal (S1-S3) zu dem mindestens einen Zusatz-Schaltelement (10a-10c) umleitbar ist.