DE4012003A1 - Elektronisches steuersystem fuer ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur elektronischen Steue­ rung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere mit einem Mikro­ computer.

Es gibt zwei Arten von Steuersystemen mit Mikrocomputer:

Typ I ist ein Steuersystem mit einem einzigen Mikrocomputer großer Kapazität.

Typ II ist ein Steuersystem mit einer Vielzahl von Mikro­ computern, die jeweils unterschiedliche Funktionen haben, wie in JP-OS 61-2 12 651 und JP-OS 61-2 77 849 beschrieben ist.

Das Steuersystem gemäß Typ I ist teuer und verlangt Ver­ besserungen von Stellelementen oder Sensoren, die mit dem Mikrocomputer gekoppelt sind.

Bei dem Steuersystem gemäß Typ II sind Mikrocomputer vor­ gesehen, die jeweils ausschließlich die Kraftstoffeinsprit­ zung, den Zündzeitpunkt etc. steuern. Jedes Steuersystem kann jedoch je nach dem Typ der Brennkraftmaschine, etwa Vierzylinder- und Sechszylindermotor, oder dem Baujahr verschieden sein. Das Steuersystem muß also dem Fahrzeugtyp entsprechend aufgebaut sein.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines elektro­ nischen Steuersystems, das zur Steuerung verschiedener Fahrzeugtypen ohne Änderung des Steuersystems einsetzbar ist.

Das elektronische Steuersystem nach der Erfindung für ein Kraftfahrzeug ist gekennzeichnet durch eine Hauptsteuer­ einrichtung mit einem ersten Speicher, in dem eine Vielzahl von Grundverarbeitungsprogrammen, die verschiedenen Kraft­ fahrzeugtypen gemeinsam sind, und eine Vielzahl von Kenn­ nummern einschließlich einer Kennummer zur Identifkation des jeweiligen Kraftfahrzeugs gespeichert sind; durch eine Substeuereinrichtung mit einem zweiten Speicher, in den eine Vielzahl von individuellen Verarbeitungsprogrammen gespeichert ist, die für jeden Kraftfahrzeugtyp verschieden sind; durch eine Befehlseinheit zur Übermittlung eines Be­ fehlssignals, das die entsprechenden Kennummern und einen Befehl zur Ausführung vorbestimmter individueller Verar­ beitungsprogramme enthält, von der Hauptsteuereinrichtung an die Substeuereinrichtung; durch eine in der Substeuer­ einrichtung vorgesehene Verarbeitungseinheit, die aufgrund des Befehlssignals die entsprechenden individuellen Ver­ arbeitungsprogramme ausführt und die Verarbeitungsergebnis­ se an die Hauptsteuereinrichtung übermittelt; und eine in der Hauptsteuereinrichtung vorgesehene Einheit zur Ausfüh­ rung des Grundverarbeitungsprogramme auf der Basis der von der Substeuereinrichtung übermittelten Verarbeitungsergeb­ nisse.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugsnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1a und 1b schematische Diagramme, die das Steuersystem nach der Erfindung zeigen;

Fig. 2a und 2b Blockdiagramme, in denen die Blöcke nach Maß­ gabe der jeweiligen Funktionen im Steuerbe­ trieb des Steuersystems ausgebildet sind; und

Fig. 3 und 4 Flußdiagramme, die den Betrieb des Steuer­ systems verdeutlichen.

Gemäß Fig. 1 ist ein elektronisches Steuersystem 1 für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und umfaßt eine Substeuereinrich­ tung 1 a mit einem Mikrocomputer, eine Hauptsteuereinrich­ tung 1 b und einem Mikrocomputer und einen Treiberkreis 1 c. Die Substeuereinrichtung 1 a hat eine Sub-CPU 10, einen ROM 11, einen RAM 12, eine E/A-Schnittstelle 13 und eine Se­ rienschnittstelle 14. Die Elemente CPU 10, ROM 11, RAM 12 und die Schnittstellen 13 und 14 sind miteinander über einen Bus 15 verbunden.

Ebenso hat die Hauptsteuereinrichtung 1 b einen Haupt-CPU 20, einen ROM 21, einen RAM 22, eine E/A-Schnittstelle 23, eine Serienschnittstelle 24 und einen diese Elemente verbinden­ den Bus 25.

Der E/A-Schnittstelle 13 der Substeuereinrichtung 1 a werden verschiedene Signale von Sensoren 26 und Schaltern 27, die Betriebszustände des Fahrzeugs erfassen, zugeführt.

Die E/A-Schnittstelle 23 der Hauptsteuereinrichtung 1 b ist mit Stellelementen 28 wie Einspritzdüsen, Zündkerzen etc. über den Treiberkreis 1 c verbunden.

Die Sub-CPU 10 und die Haupt-CPU 20 stehen über die Serien­ schnittstellen 14 und 24 miteinander in Datenaustausch.

Der ROM 21 für die Haupt-CPU 20 speichert Grundprogramme zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge, des Zündzeit­ punks etc., die verschiedenen Kraftfahrzeugtypen gemeinsam sind, und speichert Kennummern Id ₁, Id ₂, . . ., Id _n , von denen jede ein Einzelprogramm bezeichnet, das je nach Fahr­ zeugtyp verschieden ist.

Der ROM 11 der Sub-CPU 10 speichert eine Vielzahl von Sät­ zen von Verarbeitungsprogrammen, und jeder Satz umfaßt in­ dividuelle Verarbeitungsprogramme P ₁ . . . P _n , die von einer Leitadresse ausgehen. Die Sätze von Programmen führen Be­ rechnungen der Maschinendrehzahl und der Saugluftmenge, die Erfassung von Klopfen in der Maschine etc. aus.

Fig. 2 zeigt Funktionen des Steuersystems; dabei hat die Substeuereinrichtung 1 a einen Subrechner 30, eine Eingabe­ verarbeitungseinheit 31, einen Verarbeitungsprogrammwähler 32 und einen Verarbeitungsprogrammspeicher 33, in dem eine Vielzahl von Sätzen der Programme P ₁, P ₂ . . . P _n gespeichert ist. Beispielsweise führen die Programme P die Maschinen­ drehzahlberechnung, die Erfassung von Klopfen im Motor etc. durch.

Die Hauptsteuereinrichtung 1 b hat einen Hauptrechner 40, eine Eingabeverarbeitungseinheit 41, einen Grundprogramm­ speicher 42 und eine Ausgabeverarbeitungseinheit 43. Die Steuereinrichtungen 1 a und 1 b sind miteinander über eine Datenkommunikationseinheit 50 verbunden.

Der Verarbeitungsprogrammwähler 32 wählt eines der Pro­ gramme P ₁ . . . P _n entsprechend der von der Hauptsteuereinrich­ tung 1 b übermittelten Kennummer Id aus und leitet das aus­ gewählte Programm P zum Subrechner 30.

Der Subrechner 30 führt auf der Basis von Eingangssignalen von der Eingabeverarbeitungseinheit 31 eine Abarbeitung des vom Verarbeitungsprogrammwähler 32 ausgewählten Programms P aus.

Der Grundprogrammspeicher 42 der Hauptsteuereinrichtung 1 b enthält eine Vielzahl von Grundverarbeitungsprogrammen wie etwa die Berechnung der Kraftstoffeinspritzmenge und des Zündzeitpunkts auf der Basis der Maschinendrehzahl, der Ansaugluftmenge etc., die von der Substeuereinrichtung 1 a geliefert werden.

Der Hauptrechner 40 liefert über die Datenkommunikations­ einheit 50 eine der Kennummern Id für das Fahrzeug an die Substeuereinrichtung und führt die Grundprogrammabarbeitung auf der Basis der von der Substeuereinrichtung 1 a zugeführ­ ten Daten durch und betätigt eines der Stellelemente 28.

Die Datenkommunikationseinheit 50 kann ein üblicher Spei­ cher, z. B. ein Dual-Port-RAM, sein, oder die E/A-Schnitt­ stellen 13 und 23 können zur parallelen Datenkommunikation verwendet werden.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen. Wenn ein Schlüssel­ schalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, wird die Steuer­ einrichtung 1 b in Schritt S 101 initialisiert. In Schritt S 102 liefert die Steuereinrichtung 1 b ein Betätigungssi­ gnal an die Substeuereinrichtung 1 a, und in Schritt S 103 wird bestimmt, ob die Substeuereinrichtung 1 a zur Kommuni­ kation bereit ist.

Wenn die Substeuereinrichtung 1 b zur Kommunikation bereit ist, wird ihr eine entsprechende Kennummer Id zugeführt, die das je nach Fahrzeugtyp verschiedene individuelle Ver­ arbeitungsprogramm kennzeichnet. In Schritt S 105 werden die Grundprogramme auf der Basis der von der Substeuereinrich­ tung 1 a zugeführten Informationen in der Substeuereinrich­ tung 1 a gemäß der nachstehenden Erläuterung ausgeführt.

Gemäß Fig. 4 wird die Substeuereinrichtung 1 a in Schritt S 201 initialisiert, und in Schritt S 202 wird der Haupt­ steuereinrichtung 1 b ein Bereitschaftssignal zugeführt. Wenn in Schritt S 203 die Kennummer Id von der Hauptsteuer­ einrichtung 1 a geliefert wird, speichert die Substeuerein­ richtung 1 a diese in einer vorbestimmten Adresse des RAM 12. In Schritt S 204 wird eine entsprechende Gruppe von Programmen nach Maßgabe der gespeicherten Kennummer Id ausgewählt, und das jeweilige Verarbeitungsprogramm wird ausgeführt. In Schritt S 205 werden die Ergebnisse der Datenverarbeitung an die Hauptsteuereinrichtung 1 b über­ mittelt.

Wenn von der Hauptsteuereinrichtung 1 b eine andere Kennum­ mer Id geliefert wird, wird das Programm von Fig. 4 ab Schritt S 203 wiederholt.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die Steuersysteme nach der Erfindung zur Steuerung der verschie­ densten Fahrzeugtypen verwendbar ist. Die Erfindung betrifft somit auch ein Verfahren.

Claims (2)

1. Elektronisches Steuersystem für ein Kraftfahrzeug, gekennzeichnet durch
eine Hauptsteuereinrichtung (1 b) mit einem ersten Spei­ cher (ROM 21), in dem eine Vielzahl von Grundverarbeitungs­ programmen, die verschiedenen Kraftfahrzeugtypen gemeinsam sind, und eine Vielzahl von Kennummern einschließlich einer Kennummer zur Identifikation des jeweiligen Kraftfahrzeugs gespeichert sind;
eine Substeuereinrichtung (1 a) mit einem zweiten Spei­ cher (33), in dem eine Vielzahl von individuellen Verarbei­ tungsprogrammen gespeichert ist, die für jeden Kraftfahr­ zeugtyp verschieden sind;
eine Befehlseinheit (50) zur Übermittlung eines Befehls­ signals, das die entsprechenden Kennummer und einen Befehl zur Ausführung vorbestimmter individueller Verarbeitungs­ programme enthält, von der Hauptsteuereinrichtung (1 b) an die Substeuereinrichtung (1 a);
eine in der Substeuereinrichtung (1 a) vorgesehene Ver­ arbeitungseinheit (30), die aufgrund des Befehlssignals die entsprechenden individuellen Verarbeitungsprogramme aus­ führt und die Verarbeitungsergebnisse an die Hauptsteuer­ einrichtung (1 b) übermittelt; und
eine in der Hauptsteuereinrichtung (1 b) vorgesehene Einheit (40) zur Ausführung der Grundverarbeitungsprogramme auf der Basis der von der Substeuereinrichtung (1 a) über­ mittelten Verarbeitungsergebnisse.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuereinrichtung (1 a, 1 b) einen Mikrocomputer umfaßt.