DE3133304A1

DE3133304A1 - Verfahren zur erhoehung der zuverlaessigkeit von halbleiterspeichern in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3133304A1
Application number: DE19813133304
Authority: DE
Inventors: Edmund 7141 Schwieberdingen Jeenicke; Manfred 7012 Fellbach Schenk
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-08-22
Filing date: 1981-08-22
Publication date: 1983-03-03
Also published as: FR2511802B1; JPS5846411A; FR2511802A1

Description

^Η· 7245

Fd/Jä 19.8.1981

ROBERT BOSCH GMBH₅ TOOO Stuttgart 1

Verfahren zur Erhöhung der Zuverlässigkeit iron Halbleiterspeichern in Kraftfahrzeugen

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs, Es ist bereits allgemein bekannt, Betriebsvorgänge im Kraftfahrzeug wie die Zündung oder die Einspritzung, den Benzinverbrauch oder das Anfahren von Elektromotoren bei Elektrofahrzeugen mittels eines Rechners zu steuern. Dieser Rechner weist neben einer Prozessoreinheit einen Speicher auf, in dem Programme enthalten sind und Betriebsparameter einspeicherbar sind. Diese Speicher sind im Kraftfahrzeug besonderen Belastungen ausgesetzt, da insbesondere die Temperaturunterschiede im Fahrzeug sehr hoch sein können und die Bauelemente der Feuchtigkeit und Ölen ausgesetzt sind- Insbesondere Festwertspeicher wie EPROMs haben dabei die Eigenschaft, daß sie unter extremen Bedingungen im Laufe der Zeit ihre Speichereigenschaft ändern und Informationen verloren gehen. Für Fahrzeuge ist dies jedoch eine untragbare Eigenschaft, da dies zum völligen Stillstand des Fahrzeuges führen kann.

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Ausgesuchte Halbleiterspeicherbausteine sind zwar auch bei extremen Temperaturen verwendbar, solche Speicherbausteine sind jedoch sehr teuer, so daß sie bei Serienprodukten und in großer Stückzahl nicht eingesetzt werden können. Weiterhin ist es bei der Luft- und Raumfahrt üblich, zum Erzielen einer vollen Redundanz Programme mindestens dreimalig abzuspeichern und die Programme ständig miteinander zu "vergleichen. Eine Auswahl nach der Mehrheit sichert hierbei ein einwandfreies Arbeiten des Gerätes. Ein solches Verfahren bietet zwar eine hohe Zuverlässigkeit, ist jedoch aufwendig und erfordert eine hohe Prüfzeit und somit schnelle Prozessoren. Dieses Verfahren ist daher bei serienmäßigen Fahrzeugen ebenfalls nicht anwendbar. Ein weiteres Verfahren ist das Anfügen von Korrekturziffern an den Datensatz. Dies führt jedoch zu einer unbequemen Datenstruktur, da in diesem Fall beispielsweise statt einem 8 bit Mikroprozessor ein 16 bit Mikroprozessor verwendet werden muß, wenn nur eine einzige Prüfziffer einem 8 bit Datenwort angefügt werden soll. Ist nicht nur eine Fehlererkennung sondern eine absolute Korrektur erwünscht, so steigt der Prüfaufwand sehr stark an. Dieses Verfahren erfordert also nicht nur schnelle Rechner sondern auch Prozessoren mit der entsprechenden Verarbeitungsbreite.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß übliche Speicherbauelemente, insbesondere EPROMs, verwendet werden können und daß kein ganzer oder teilweiser Speicherauöfall ohne Frühwarung möglich ist. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß ein neuer

Programmierungsaufwand nicht anfällt. Insbesondere bei den in der Fahrzeugtechnik üblichen relativ kurzen Programmen ist es möglich, beispielsweise statt eines 1 k byte EPROM ein 2 k byte EPROM zu verwenden oder statt eines 2 k byte EPROMs ein k k byte EPROM einzusetzen. Unter günstigen Umständen ergeben sich daher bei der Abspeicherung von Programmen keinerlei Mehrkosten, wenn beispielsweise ein 2 k byte langes Programm zweimal in einem Λ k byte EPROM abgelegt wird. Durch den Mikroprozessor, der zur Bestimmung der Betriebsparameter des Fahrzeugs dient, werden in mehr oder minder regelmäßigen Abständen beide Programme auf Richtigkeit überp-^ft. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß beide Programme Schritt für Schritt auf Identität geprüft werden. Tritt dabei eine Abweichung auf, so wird ein Alarmsignal abgegeben, der das Auftreten eines Fehlers dem Fahrer des Fahrzeuges signalisiert, so daß er eine Werkstätte ansteuern kann. Der Rechner wird in einem solchen Fall zweckmäßigerweise mit den Daten weiterarbeiten, die für ihn ein sinnvolles Ergebnis ergeben.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. Eine Überprüfung der Programme erfolgt zweckmäßigerweise dann, wenn der Rechner durch andere Aufgaben nicht stark belastet ist. Dies ist üblicherweise beim Starten des Motors oder auch bei einem Leerlauf der Antriebsmaschine der Fall. Jedoch sind auch andere geeignete Zeitpunkte möglich. Wird das zuvor erwähnte Beispiel zur Überprüfung der beiden Programme verwendet, so bietet es sich an, durch ein Interrupt-System die Überprüfung der einzelnen Programmschritte in Abschnit-

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ten durchzuführen, wobei ein Unterbrechen dann erfolgt, wenn eine Veränderung der Betriebsparameter des Motors eintritt. " ·

Das zuvor geschilderte Verfahren ist relativ aufwendig. Günstiger ist es daher, die Überprüfung durch eine Quersummenbildung vorzunehmen. Die Quersumme des jeweiligen Programms wird dabei gebildet und diese Quersumme mit der Quersumme des weiteren Programms verglichen. Vorteilhaft ist hierbei ein Referenzwert gespeichert, mit dem die Quersumme verglichen werden kann. Dabei ist das Programm fehlerhaft, dessen Quersumme nicht mit dem Referenzwert- übereinstimmt. Auch in diesem Falle ist an den Fahrer des Fahrzeuges ein Warnsignal abzugeben, so daß er die Werkstatt aufsuchen kann, während die Betriebsdaten des Fahrzeuges mit dem einwandfreien Programmteil bestimmt werden. Die Quersummenbildung ermöglicht eine schnellere Überprüfung der Programme als das bei einem schrittweisen Vergleich möglich ist. Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren ist die Überprüfung durch eine arithmetische logische Verknüpfung. Auch hierbei wird ein Zählwert erhalten, der untereinander oder mit einem Referenzwert verglichen werden kann und zur Beurteilung des Programms dient. Zum gleichen Ergebnis führt das Verfahren der Signaturanalyse, das beispielsweise näher in der Application Kote 222, "A Designer's Guide to Signature Analysis" von Hewlett and Packard beschrieben ist. Werden jeweils Fehler festgestellt, so wird der einwandfreie Teil des Programms weiter verwendet. Dem Fahrer wird signalisiert, die Werkstatt aufzusuchen.

Die geschilderten Verfahren ermöglichen den Serieneinsatz insbesondere von EPROMs, da in Fahrzeugen

keine Ausfälle während des Betriebs ohne vorherige
Warnung möglich sind. Das geschilderte Verfahren
bietet eine kostengünstige Lösung'für die Auswahl
der Speichereinheiten, einen geringen Aufwand in der Programmierung und eine relativ hohe Zuverlässigkeit in der Fehlerdetektierung, -wobei die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Doppelfehlern sehr gering ist, da die Überprüfung auf Eichtigkeit sehr oft folgt und das Auftreten zweier Fehler innerhalb eines sehr kurzen
Zeitraums gering ist.

Claims

Fd/Jä 19.8.1981

ROBERT BOSCH GMBH, TOOO Stuttgart 1

Ansprüche

π.) Verfahren zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von Halbleiterspeichern, insbesondere EPROMs₉ in Rechensystemen in Fahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Programme zweimal gespeichert sind und daß beide Programme auf Richtigkeit geprüft werden und daß beim Auftreten eines Fehlers in einem der beiden Programme ein Alarmsignal abgegeben wird und das einwandfreie Programm zum Betrieb des Systems weiterverwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1_S dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung der Programme beim Starten des Motors des Fahrzeugs und/oder bei Leerlauf der Antriebsmaschine erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung durch Quersummenbildung erfolgt.
h. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung durch eine arithmetisch logische Verknüpfung erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung durch Signaturanalyse erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Referenzvert gespeichert ist, mit dem das Überprüfungsergebnis verglichen wird.