DE4337792C2 - Mehrfunktions-Steuergerät für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Mehrfunktions-Steuergerät für ein KraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug
zum Ausführen von Hauptfunktionen, während die Zündung ein
geschaltet ist, und zum Ausführen von Nebenfunktionen, wäh
rend die Zündung ausgeschaltet ist.
Unter Hauptfunktionen werden hierbei solche Funktionen ver
standen, die beim Hauptzweck eines Kraftfahrzeugs, nämlich
dem Fahren, ausgeübt werden wie z. B. Motorsteuerung, Brems
blockierverhinderung, Antischlupf- oder Lageregelung. Neben
funktionen sind dagegen Funktionen wie z. B. Diebstahlsiche
rung, allgemeine Testfunktionen, Kühlmittel-Nachkühlung nach
dem Abstellen des Motors oder Kühlmittel-Vorerwärmung vor
dem Starten des Motors.
Als Zustand mit eingeschalteter Zündung, mit einem Signal
"Zündung ein", wird hier in üblicher Weise unabhängig davon,
ob tatsächlich eine Zündeinrichtung vorhanden ist, wie bei
einem Ottomotor, oder ob dies nicht der Fall ist, wie bei
einem Dieselmotor, derjenige Zustand verstanden, bei dem
solche Spannungen an der Motorsteuerung liegen, daß der
Motor laufen kann. Dagegen kann beim Vorliegen des Signals
"Zündung aus" der Motor nicht laufen.
Aus dem Dokument DE 29 11 998 C2 ist ein Steuergerät gemäß
dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt. Im genannten Doku
ment sind zwar nicht alle im Oberbegriff von Anspruch 1 auf
gelisteten Einrichtungen wörtlich genannt, jedoch ist dort
von einem Mikroprozessor im Sinn eines Mikrocomputers die
Rede, der üblicherweise die im Oberbegriff von Anspruch 1
einzeln aufgelisteten Einrichtungen aufweist.
Das aus dem genannten Dokument bekannte Steuergerät ist bei
ausgeschalteter Zündung prinzipiell ebenfalls ausgeschaltet.
Jedoch kann es bei ausgeschalteter Zündung durch spezielle
Signale zum Ausführen von Nebenfunktionen aktiviert werden.
Als Beispiele für solche Signale werden ein Signal zum Ver
riegeln oder Entriegeln von Türen, ein Warnblink-Steuersi
gnal und ein Alarmanlage-Auslösesignal genannt. Im letzteren
Fall wird auf eine nicht angegebene Weise festgestellt, daß
ein Alarm ausgegeben werden soll. Durch diese Signale wird
das Steuergerät aktiviert, um dann z. B. ein vorgegebenes
Zeitverzögerungsprogramm für das Auslösen des Alarms abzuar
beiten.
Durch die vorstehend genannte Ausbildung des Steuergeräts,
durch die dieses nur dann zum Ausführen von Nebenfunktionen
aktiviert wird, wenn spezielle Signale ausgelöst werden, ist
es trotz des hohen Stromverbrauchs, den Steuergeräte für
Kraftfahrzeuge in der Regel aufweisen, möglich, das Steuer
gerät bei ausgeschalteter Zündung und damit nicht betriebe
ner Lichtmaschine zu betreiben.
Weiterhin ist es bekannt, Steuergeräte für Kraftfahrzeuge
nach dem Ausschalten der Zündung noch zum Ausführen von
Nachlauffunktionen eine Zeitlang im aktivierten Zustand zu
halten. Z. B. wird häufig das Kühlmittel noch nach dem Abschalten
des Motors umgewälzt, um örtliche Überhitzungen des
Kühlmittels und des Motors zu vermeiden. Diese Nachlaufküh
lung kann vom Steuergerät überwacht werden. Außerdem ist es
bekannt, nach dem Abschalten des Motors noch aufwendige
Test- oder Fahrtauswertungsprogramme zu betreiben. Auch in
diesen Fällen wird das Steuergerät immer nur über kurze
Zeitspannen betrieben, die maximal etwa 15 Minuten betragen.
Es existieren Nebenfunktionen, die dauernd ausgeübt werden
müssen. Dazu gehört als Beispiel das bei in nördlichen Län
dern betriebenen Fahrzeugen weitverbreitete Voraufheizen des
Kühlmittels vor einem Motorstart. Hierzu ist am Motor eine
elektrische Heizeinrichtung angebracht, die über ein Kabel
mit einer Steckdose verbindbar ist. Eine Zeitschalteinrich
tung überwacht, ob ein vorgegebener Zeitpunkt erreicht ist,
um ab diesem Zeitpunkt die Heizeinrichtung einzuschalten,
damit der Motor ausreichend vorgewärmt ist, wenn der Fahrer
zu starten wünscht. Entsprechendes gilt für programmierbare
Standheizungen. Ein weiteres Beispiel ist das oben genannte
Ausgeben eines Signals bei einer Einbruchsicherungsanlage,
das einen Alarm auslösen soll. In all diesen Fällen werden
bisher zum Ausführen dieser Nebenfunktionen gesonderte Steu
ergeräte mit sehr geringem Stromverbrauch verwendet. Auch
diese Steuergeräte verfügen in der Regel wie das Steuergerät
zum Ausführen von Hauptfunktionen über einen Mikrocomputer,
mit Sensoren zur Erfassung physikalischer Größen und mit
Stellgliedern, sowie über eine Kommunikationseinrichtung
(z. B. eine serielle Diagnoseschnittstelle).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät
für ein Kraftfahrzeug zum Ausführen von Hauptfunktionen und
von Nebenfunktionen anzugeben, das so ausgebildet ist, daß
die Nebenfunktionen nicht nur während kurzer Zeitspannen,
sondern dauernd ausgeführt werden können, während die Zün
dung ausgeschaltet ist.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist durch die Lehre von An
spruch 1 gegeben. Es zeichnet sich dadurch aus, daß es in
zwei Modi betreibbar ist, nämlich in einem Ein-Modus bei
eingeschalteter Zündung, in dem es so betrieben wird, daß es
die Hauptfunktionen optimal ausführt, und in einem Aus-Modus
bei ausgeschalteter Zündung, in dem es für minimalen Strom
verbrauch so betrieben wird, daß es gerade noch die Neben
funktionen ausüben kann. Zwei Maßnahmen, die gemäß der Lehre
von Anspruch 1 hierzu zwingend ergriffen werden, sind das
Erniedrigen der Taktfrequenz von z. B. 16 MHz auf 100 kHz
und das Abschalten zumindest eines Teils der Endstufen des
Steuergeräts, vorzugsweise aller Endstufen. Alternativ kön
nen auch Endstufen eingesetzt werden, die in einen speziel
len Stromsparmodus (Power-Down) schaltbar sind, von wo aus
sie bei Bedarf wieder aktiviert werden können. Wenn im
Verlauf der Abarbeitung einer Nebenfunktion ein Signal
auszugeben ist, kann eine Endstufe wahlweise kurzzeitig
aktiviert werden, oder es kann auch die gesamte Endstufen
einrichtung kurzzeitig aktiviert werden.
Um die genannte Modusumschaltung auszuführen, verfügt das
erfindungsgemäße Steuergerät über eine Modusumschalteinrich
tung, der das Zündungssignal zugeführt wird und die so aus
geführt ist, daß sie beim Signal "Zündung ein" ein Ein-
Modus-Signal ausgibt, und Signal "Zündung aus" ein Aus-
Modus-Signal ausgibt. Im einfachsten Fall ist die Modusum
schalteinrichtung eine durchgehende Leitung, die z. B. das
Signal "Zündung ein" unmittelbar als Ein-Modus-Signal aus
gibt. Im Regelfall wird es jedoch erforderlich sein, daß die
Modusumschalteinrichtung eine Pegelwandlung vornimmt von
z. B. 12 V für das Signal "Zündung ein" auf 5 V für das Ein-
Modus-Signal. Vorzugsweise kann die Modusumschalteinrichtung
auch noch Sicherungsfunktion ausüben z. B. dahingehend, daß
sie auf jeden Fall das Ein-Modus-Signal ausgibt, um die
Hauptfunktionen zu aktivieren, wenn der Zustand des Zün
dungssignals unsicher ist. Außerdem kann die Modusumschalt
einrichtung so ausgebildet sein, daß sie zwangsweise auf
einen Speicherbereich, in dem Programme für Nebenfunktionen
und zusätzlich Notlaufprogramme für Hauptfunktionen abge
speichert sind, durch Ausgabe des Aus-Modus-Signals unabhän
gig vom Zustand des Zündungssignals umschaltet, wenn sich
ergibt, daß im Adressenbereich, in dem Programme zu Haupt
funktionen abgespeichert sind, Schwierigkeiten auftreten.
In der Regel ist der Mikrocomputer in einem Steuergerät in
einem Kraftfahrzeug zum Ausführen von Hauptfunktionen von
seinem Adreßbereich her so ausgelegt, daß alle Adressen ge
nutzt werden. Kann eine CPU z. B. über 16 Adreßleitungen
64 kByte adressieren, stehen dabei z. B. 48 kByte für Pro
gramme im ROM zur Verfügung, die praktisch vollständig zum
Abspeichern von Programmen für Hauptfunktionen ausgeschöpft
werden. Soll nun dasselbe Steuergerät noch Programme zu Ne
benfunktionen abarbeiten, müssen diese Programme zunächst
einmal abgespeichert sein, was dadurch erfolgen könnte, daß
ein größerer Adreßbereich verwendet wird. Dann müßte jedoch
ein völlig neuer Mikrocomputer eingesetzt werden mit mehr
(z. B. 17 statt 16) Adreßleitungen und mit einer entsprechen
den CPU, die diesen größeren Adreßbereich verwalten kann.
Die Erfindung sieht hier in vorteilhaften Weiterbildungen
kostengünstigere Lösungen vor.
Die eine Weiterbildung geht dahin, daß für eine Nebenfunk
tion so weit wie möglich Programme verwendet werden, die
auch zum Ausführen von Hauptfunktionen erforderlich sind.
Ein bevorzugtes Beispiel hierzu ist eine Einbruchssicherung,
bei der eine Änderung der Batteriespannung innerhalb einer
vorgegebenen Zeitspanne über einer vorgegebenen Schwelle ermittelt
wird. Dies ist eine übliche Vorgehensweise zum Er
mitteln eines Einbruchs, da z. B. beim Öffnen einer Tür die
Fahrgastraumbeleuchtung eingeschaltet wird, was zu einem
Spannungsabfall führt, oder beim Abtrennen eines Radiogeräts
eine Spannungsänderung auftritt. Zum Ermitteln einer solchen
Batteriespannungsänderung wird ein Programm zum Ausführen
einer dauernden Messung der Batteriespannung genutzt, wie es
ohnehin als Hauptfunktion z. B. bei einer Motorsteuerung oder
bei anderen Steuergeräten, die induktive Lasten ansteuern
vorhanden ist. Das zusätzliche Programm zum Ausführen der
genannten Nebenfunktion benötigt dann nur noch sehr wenig
Speicherplatz und kann daher im bereits vorhandenen ROM ohne
Erweiterung des Adreßraums untergebracht werden.
Die zweite vorteilhafte Weiterbildung geht dahin, eine ver
größerte ROM-Einrichtung vorzusehen, z. B. mit einem Ein-ROM
zum Abspeichern von Programmen für Hauptfunktionen und einem
Aus-ROM zum Abspeichern von Programmen für Nebenfunktionen.
Diese ROMs verfügen über denselben Adreßraum, jedoch werden
sie durch das von der Modusumschalteinrichtung ausgegebene
Signal wechselseitig aktiviert bzw. gesperrt. Die Sperrung
erfolgt vorzugsweise dadurch, daß jeweils einer der beiden
ROMs überhaupt nicht mit Spannung versorgt wird.
Eine zweite Ausführungsform der genannten zweiten Weiterbil
dung geht dahin, einen ROM mit erweitertem Speicherbereich,
z. B. mit 17 statt 16 Adreßleitungen zu verwenden, wobei
dieser erweiterte Bereich in einen Hauptfunktionen-Adressen
bereich und einen Nebenfunktionen-Adressenbereich unterteilt
ist. Die zusätzliche Adreßleitung, die nicht von der unver
ändert gebliebenen CPU verwaltet werden kann, wird vom Aus
gangssignal der Modusumschalteinrichtung betrieben. Gibt die
CPU eine bestimmte Adresse aus und wird von der Modusum
schalteinrichtung das Ein-Modus-Signal ausgegeben, erfolgt
eine Adressierung im Hauptfunktionen-Adreßbereich, während
dann, wenn die CPU dasselbe Adreßsignal ausgibt, jedoch
gleichzeitig das Aus-Modus-Signal vorliegt, eine Adressie
rung im Nebenfunktionen-Adressenbereich vorgenommen wird.
Werden zur Erweiterung des Adreßbereichs zwei ROMs verwen
det, hat dies den Vorteil, daß im Aus-Modus der größere ROM
zum Abspeichern der Programme für die Hauptfunktionen ganz
abgeschaltet werden kann, was für geringe Stromaufnahme von
besonderem Vorteil ist. Jedoch sind zwei ROMs mit dem Adreß
bereich eines einzigen größeren ROMs fast doppelt so teuer
wie der einzige größere ROM, und außerdem ist die Anschluß
arbeit fast doppelt so umfangreich. Daher weist die Variante
mit einem einzigen ROM mit größerem Adreßbereich Kostenvor
teile auf, ist jedoch in bezug auf die Stromaufnahme der Lö
sung mit zwei einzelnen ROMs etwas unterlegen. Es ist hier
bei jedoch zu beachten, daß der Anteil des Stromverbrauchs
eines ROM in einem Mikrocomputer nur sehr klein ist, so daß
sich hier ein etwas größerer oder kleinerer Wert nicht allzu
sehr auf den gesamten Leistungsumsatz auswirkt.
Fig. 1: Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Steuergeräts
zum Ausführen von Hauptfunktionen und Nebenfunktionen; Fig.
2: Blockdiagramm einer aus zwei einzelnen ROMs bestehenden
ROM-Einrichtung, wobei der eine ROM zum Ausführen von Haupt
funktionen und der andere zum Ausführen von Nebenfunktionen
aktivierbar ist; und Fig. 3: schematische Darstellung eines
ROM mit einem Hauptfunktionen-Adressenbereich und einem Ne
benfunktionen-Adressenbereich.
Das in Fig. 1 dargestellte Steuergerät 10 verfügt über einen
Taktgeber 11, eine CPU 12, einen ROM 13, einen RAM 14, einen
Backup-RAM 15, eine E/A-Einrichtung 16 mit Endstufen 17,
einen Adreßbus A, einen Datenbus D und einen Steuerbus S.
Über die E/A-Einrichtung können vom Fahrer Funktionen akti
viert oder deaktiviert und u. U. Parameter übertragen werden.
Im einfachsten Fall besteht die Kommunikation in der Auswer
tung des Signals "Zündung ein", das vom Fahrer über die Be
tätigung des Zündschlüssels gesetzt wird. Es können aber
auch bestehende Schnittstellen des Steuergeräts (z. B. eine
Diagnoseschnittstelle) mitbenutzt werden, z. B. auch in Kom
bination mit einer Losfahrsperre. Beim Ausführungsbeispiel
weist der Adreßbus A 16 Steuerleitungen "0" bis "15" auf,
wie am ROM 13 dargestellt. Damit können 64 kByte adressiert
werden. Von diesen stehen beim Ausführungsbeispiel 48 kByte
für den ROM 13 zur Verfügung, z. B. von der Adresse
(0000)000 bis zur Adresse (1011)FFF [oder BFFF]. Hierbei
sind Ziffern in Klammern in binärer Notation angegeben,
während Ziffern ohne Klammern solche der hexadezimalen
Notation sind.
Alle vorstehend genannten Baugruppen werden von einer Batte
rie 18 außerhalb des Steuergeräts mit Spannung versorgt. Die
CPU 12 erhält außerdem von einer Meßeinrichtung 19 noch ein
Signal über die Größe der Batteriespannung. Dabei arbeitet
die CPU nach einem Programm, durch das die Batteriespannung
dauernd überwacht wird. Die Batteriespannung wirkt sich
z. B. auf die Öffnungszeiten von Kraftstoff-Einspritzventi
len aus, weswegen diese Einspritzzeiten dauernd abhängig von
der gemessenen Batteriespannung modifiziert werden müssen.
Der Backup-RAM 15 dient dazu, Werte zu speichern, die wäh
rend der Ausführung von Programmen verändert werden und beim
Abschalten der Zündung erhalten bleiben sollen. Stattdessen
kann als Speichereinrichtung zum dauerhaften Speichern va
riabler Werte auch z. B. ein EEPROM oder eine Flip-Flop-Ein
richtung verwendet werden. Es werden auch Zusände wie z. B.
"Alarm scharf" gespeichert.
Das insoweit beschriebene Steuergerät ist identisch wie ein
herkömmliches Steuergerät z. B. für eine Motorsteuerung auf
gebaut. Das erfindungsgemäße Steuergerät unterscheidet sich
vom herkömmlichen durch die folgenden Merkmale.
Beim erfindungsgemäßen Steuergerät 10, wie es in Fig. 1 dar
gestellt ist, ist zusätzlich eine Modusänderungseinrichtung
20 vorhanden. Diese enthält das Ausgangssignal eines Zünd
schlosses 21. Wenn dieses ausgeschaltet ist, gibt es ein Si
gnal "Zündung aus" aus, andernfalls ein Signal "Zündung
ein". Auf das erstere Signal hin gibt die Modusänderungsein
richtung ein Aus-Modus-Signal als Ausgangssignal aus, an
dernfalls ein Ein-Modus-Signal. Dieses Ausgangssignal wird
auf den Taktgeber 11 und die Endstufen 17 gegeben. Wenn das
Aus-Modus-Signal vorliegt, wird der Taktgeber 11 mit 100 kHz
betrieben und die Endstufen 17 sind abgeschaltet. Im Fall
des Ein-Modus-Signals wird der Taktgeber 11 mit 16 MHz be
trieben und die Endstufen 17 sind eingeschaltet.
Auch die CPU 12 erhält das Ausgangssignal der Modusände
rungseinrichtung 20. Wenn das Ein-Modus-Signal vorliegt,
liest sie Programme zum Ausführen von Hauptfunktionen aus
dem ROM 13 aus, beim Ausführungsbeispiel also Programme zum
Ausführen einer Motorsteuerung. Im Fall des Aus-Modus-Si
gnals liest sie aus dem ROM 13 Programme zum Ausführen von
Nebenfunktionen aus, beim Ausführungsbeispiel speziell ein
Programm zum Ausführen einer Einbruchsicherung.
Beim eben erläuterten Ausführungsbeispiel nutzt das Programm
zum Ausführen der Diebstahlsicherung, das in den Programmen
zum Ausführen von Hauptfunktionen enthaltene Programm der
dauernden Überwachung der Batteriespannung. Vom Diebstahl
sicherungsprogramm wird dieses Überwachungsprogramm dahingehend
genutzt, daß die CPU ein Meldesignal zum Aktivieren
einer der Endstufen 17 ausgibt, wenn sie ermittelt, daß der
Alarm scharf ist und eine Änderung der Batteriespannung
innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne über einer vorgege
benen Schwelle vorliegt. Gleichzeitig kann auch z. B. eine
Losfahrsperre aktiviert werden. Die aktivierte Endstufe ist
mit einer Hupe 22 verbunden. Das Aktivierungssignal an die
Endstufe läuft über den Signalbus S. Dieses Signal geht beim
Ausführungsbeispiel dem abschaltenden Aus-Modus-Signal der
Modusänderungseinrichtung 20 vor.
Durch das Absenken der Taktfrequenz im Aus-Modus-Betrieb von
16 MHz auf 100 kHz ergibt sich eine Stromverringerung, die
beinahe proportional zur Frequenzverringerung ist, nämlich
von etwa 1 A im Ein-Modus-Betrieb auf etwa 70 mA. Das Ab
schalten der Endstufen führt zu einer weiteren Verringerung
auf etwa 20 mA. Dies ist ein Wert, wie er für dauernd be
triebene Diebstahlsicherungseinrichtungen zulässig ist. Die
Diebstahlsicherungsfunktion kann dabei durch eine kleine Um
programmierung des ROM ohne Erweiterung des Adreßbereichs
desselben vorgenommen werden, da diese Sicherungsfunktion,
wie genannt, als wesentlichen Programmbestandteil das Pro
gramm zum Überwachen der Batteriespannung mitverwendet, wie
es zum Ausführen der Hauptfunktion ohnehin vorhanden ist.
Wenn eine Nebenfunktion ausgeübt werden soll, die mehr Pro
grammspeicherplatz erfordert, als er im ROM noch verfügbar
ist, wenn dort alle Programme zum Ausführen von Hauptfunk
tionen abgespeichert sind oder wenn mehrere Funktionen mit
großem Programmspeicherbedarf auszuführen sind, muß die
Speicherkapazität des ROM 13 erhöht werden. Eine Erhöhung
der Speicherkapazität setzt in der Regel eine Erhöhung der
Anzahl der Adreßleitungen und damit das Vorsehen einer lei
stungsfähigeren CPU voraus, die die zahlreicheren Adreßlei
tungen bedienen kann. Weiterbildungen der Erfindung, wie sie
nun anhand der Fig. 2 und 3 erläutert werden, umgehen jedoch
diese Schwierigkeit. Gemäß ihnen kann ein herkömmliches
Steuergerät zum Ausführen von Hauptfunktionen so ausgebildet
werden, daß umfangreiche Nebenfunktionsprogramme abgespei
chert werden und aufgerufen werden können, ohne daß die An
zahl der von der CPU bedienten Adreßleitungen erhöht werden
muß.
Bei der Weiterbildung gemäß Fig. 2 sind ein Ein-ROM 13.E und
ein Aus-ROM 13.A vorhanden. Der Ein-ROM 13.E habe wieder
eine Speicherkapazität von 48 kByte, d. h. von (0000)000 bis
(1011)FFF [oder BFFF], während der Aus-ROM 13.A eine Spei
cherkapazität von 32 kByte, d. h. von 0000 bis 7FFF aufwei
se. Im Ein-ROM sind nur Programme zum Ausführen von Haupt
funktionen gespeichert, während im Aus-ROM nur Programme zum
Ausführen von Nebenfunktionen gespeichert sind. Wenn als
Nebenfunktion eine Diebstahlsicherung der oben genannten Art
laufen soll, muß der Aus-ROM in diesem Fall auch das Pro
gramm zur dauernden Überwachung der Batteriespannung enthal
ten.
Die beiden ROMs 13.E und 13.A werden über eine Versorgungs
spannungs-Umschalteinrichtung 23 mit der Spannung der Batte
rie 18 versorgt. Die Umschaltung erfolgt dabei durch das
Ausgangssignal MS der Modusänderungseinrichtung 20. Wenn
diese als Ein-Modus-Signal ein Signal hohen Pegels ausgibt,
schaltet die Versorgungsspannung-Umschalteinrichtung 23 die
Batteriespannung auf den Ein-ROM 13.E, während sie es im
Fall des Aus-Modus-Signals mit niedrigem Pegel auf den Aus-
ROM 13.A schaltet. Entsprechendes, aber mit umgekehrten
Vorzeichen, gilt bei Systemen mit sogenannter negativer
Logik. Aufgrund dieser Maßnahme reicht es aus, daß die CPU
12 nach wie vor nur 64 kByte adressieren kann, obwohl insge
samt (32 + 48) kByte = 70 kByte zur Verfügung stehen. Zu
gleich hat dieser Aufbau den Vorteil, daß er sehr betriebssicher
ist, da gewährleistet ist, daß nicht versehentlich
Programme zu Nebenfunktionen gelesen werden können, während
das Kraftfahrzeug gefahren wird, in dem das Steuergerät 10
untergebracht ist.
Bei der Weiterbildung gemäß Fig. 3 liegt ein ROM 13' vor,
der 70 kByte speichert, und zwar 48 kByte in einem Haupt
funktionen-Adreßbereich 13'.H sowie 42 kByte in einem Neben
funktionen-Adreßbereich 13'.N. Dieser ROM 13' verfügt not
wendigerweise, da mehr als 64 kByte zu adressieren sind,
über 17 Adreßleitungen. Es handelt sich um die 16 Adreßlei
tungen "0" bis "15" des Adreßbusses A sowie über eine Adreß
leitung, die vom invertierten Ausgangssignal MS der Modus
änderungseinrichtung 20 angesteuert wird. Damit ist eine
Adressierung von (0)0000 bis (1)FFFF möglich, wobei aller
dings wegen der 70 kByte nur eine Adressierung bis 117FF
erforderlich ist. Wenn die Modusänderungseinrichtung 20 das
Ein-Modus-Signal hohen Pegels ausgibt, wird dieses der 17.
oder höchstsignifikanten Adreßleitung invertiert zugeführt,
und wenn dann die CPU 12 Adressen zwischen 0000 und BFFF
[entsprechend 48 kByte] ausgibt, wird der Hauptfunktionen-
Adressenbereich 13'.H adressiert. Liegt dagegen das Aus-
Modus-Signal niedrigen Pegels vor, wird dieses der höchst
signifikanten Adreßleitung als Signal hohen Pegels ausge
führt, wodurch die CPU nun die Adressen (1)0000 bis (1)7FFF
[entsprechend (96 - 64) kByte = 32 kByte] adressiert, was
dem Adreßumfang des Nebenfunktionen-Adreßbereichs 13'.N
entspricht. Um direkt an die oberste Adresse (0)BFFF des
Hauptfunktionen-Adressenbereichs anzuschließen, kann die
Adresse (1)(0000)000 für die Untergrenze des Nebenfunktio
nen-Adressenbereichs 13'.N durch Abziehen der Adressen für
16 kByte in die Adresse (0)C000 umgerechnet werden. Entspre
chend werden dann die höheren Adressen heruntergewandelt.
Dies kann z. B. durch eine Adreß-Dekodiereinrichtung erfol
gen.
Bei der Variante von Fig. 3 wird durch das von der Modusän
derungseinrichtung 20 gelieferte Signal für die höchstsigni
fikante Adreßleitung sichergestellt, daß die CPU über ihre
16 Adreßleitungen zum Ausführen von Hauptfunktionen nur den
unteren Speicherbereich 13'.H adressiert, dagegen zum Aus
führen von Nebenfunktionen nur den oberen Speicherbereich
13'.N adressiert.
Bei allen vorstehend genannten Ausführungsbeispielen wurde
davon ausgegangen, daß die Hauptfunktionen die Steuerung
eines Motors betreffen. Vor allem bei den anhand der Fig. 2
und 3 erläuterten Varianten können die Hauptfunktionen je
doch beliebige sein, z. B. Funktionen zum Steuern eines
Blockierverhinderungssystems oder Fahrgestell-Regelungsfunk
tionen. Im Fall der anhand von Fig. 1 erläuterten Variante
der Einbruchsicherung, die eine Batterieüberwachungsfunktion
innerhalb der Hauptfunktionen nutzt, ist es jedoch erforder
lich, daß das Steuergerät ein solches ist, das diese Batte
rieüberwachung unter den Hauptfunktionen enthält.
Claims (4)
1. Steuergerät für ein Kraftfahrzeug zum Ausführen von
Hauptfunktionen, während die Zündung eingeschaltet ist, und
zum Ausführen von Nebenfunktionen, während die Zündung aus
geschaltet ist, mit
einer CPU (12);
einem Taktgeber (11) zum Vorgeben des Arbeitstaktes der CPU;
einer ROM-Einrichtung (13; 13A, 13E; 13');
einer RAM-Einrichtung (14);
einer Speichereinrichtung (15) zum dauerhaften Speichern variabler Werte;
einer E/A-Einrichtung (16) mit Endstufen; und
einer Buseinrichtung mit Steuerbus (S), Adreßbus (A) und Datenbus (D) zum signalmäßigen Verbinden der genannten Bau gruppen miteinander;
wobei alle Baugruppen von einer Batterie (18) mit Spannung versorgt werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Modusumschalteinrichtung (20) vorhanden ist, der das Zündungssignal zugeführt wird, und die so ausgebildet ist, daß sie beim Signal "Zündung ein" ein Ein-Modus-Signal aus gibt und beim Signal "Zündung aus" ein Aus-Modus-Signal als Ausgangssignal (MS) ausgibt;
der Taktgeber (11) das Ausgangssignal der Modusumschalt einrichtung erhält und er so ausgebildet ist, daß er bei Em pfang des Ein-Modus-Signals ein Taktsignal möglichst hoher Frequenz, wie sie für Dauerbetrieb des Steuergeräts zulässig ist, ausgibt, und bei Empfang des Aus-Modus-Signals ein Taktsignal möglichst niedriger Frequenz ausgibt, wie sie für ordnungsgemäßen Betrieb der Nebenfunktionen erforderlich ist; und
die Endstufen (17) das Ausgangssignal der Modusumschalt einrichtung erhalten und sie so ausgebildet sind, daß sie bei Empfang des Ein-Modus-Signals einschalten, jedoch minde stens ein Teil derselben bei Empfang des Aus-Modus-Signals abschaltet.
einer CPU (12);
einem Taktgeber (11) zum Vorgeben des Arbeitstaktes der CPU;
einer ROM-Einrichtung (13; 13A, 13E; 13');
einer RAM-Einrichtung (14);
einer Speichereinrichtung (15) zum dauerhaften Speichern variabler Werte;
einer E/A-Einrichtung (16) mit Endstufen; und
einer Buseinrichtung mit Steuerbus (S), Adreßbus (A) und Datenbus (D) zum signalmäßigen Verbinden der genannten Bau gruppen miteinander;
wobei alle Baugruppen von einer Batterie (18) mit Spannung versorgt werden;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Modusumschalteinrichtung (20) vorhanden ist, der das Zündungssignal zugeführt wird, und die so ausgebildet ist, daß sie beim Signal "Zündung ein" ein Ein-Modus-Signal aus gibt und beim Signal "Zündung aus" ein Aus-Modus-Signal als Ausgangssignal (MS) ausgibt;
der Taktgeber (11) das Ausgangssignal der Modusumschalt einrichtung erhält und er so ausgebildet ist, daß er bei Em pfang des Ein-Modus-Signals ein Taktsignal möglichst hoher Frequenz, wie sie für Dauerbetrieb des Steuergeräts zulässig ist, ausgibt, und bei Empfang des Aus-Modus-Signals ein Taktsignal möglichst niedriger Frequenz ausgibt, wie sie für ordnungsgemäßen Betrieb der Nebenfunktionen erforderlich ist; und
die Endstufen (17) das Ausgangssignal der Modusumschalt einrichtung erhalten und sie so ausgebildet sind, daß sie bei Empfang des Ein-Modus-Signals einschalten, jedoch minde stens ein Teil derselben bei Empfang des Aus-Modus-Signals abschaltet.
2. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
die ROM-Einrichtung (13) ein Programm zum Ausführen einer dauernden Überwachung der Spannung der Batterie (18) als Hauptfunktion und ein Programm zum Ermitteln einer Änderung der Batteriespannung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne über einer vorgegebenen Schwelle als Nebenfunktion spei chert;
die CPU (12) ein Meldesignal zum Aktivieren einer vorgege benen Endstufe (17) ausgibt, wenn sie beim Abarbeiten des genannten Programms für die Nebenfunktion feststellt, daß die genannte Bedingung erfüllt ist; und
eine Warneinrichtung (22) vorhanden ist, die von der ge nannten Endstufe betätigt wird, wenn diese durch das Melde signal aktiviert wird.
die ROM-Einrichtung (13) ein Programm zum Ausführen einer dauernden Überwachung der Spannung der Batterie (18) als Hauptfunktion und ein Programm zum Ermitteln einer Änderung der Batteriespannung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne über einer vorgegebenen Schwelle als Nebenfunktion spei chert;
die CPU (12) ein Meldesignal zum Aktivieren einer vorgege benen Endstufe (17) ausgibt, wenn sie beim Abarbeiten des genannten Programms für die Nebenfunktion feststellt, daß die genannte Bedingung erfüllt ist; und
eine Warneinrichtung (22) vorhanden ist, die von der ge nannten Endstufe betätigt wird, wenn diese durch das Melde signal aktiviert wird.
3. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ROM-Einrichtung einen Ein-ROM (13.E), der durch das
Ein-Modus-Signal aktiviert wird, und einen Aus-ROM (13.A)
aufweist, der durch das Aus-Modus-Signal aktiviert wird, wo
bei der Ein-ROM Programme zu Hauptfunktionen und der Aus-ROM
Programme zu Nebenfunktionen speichert.
4. Steuergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die ROM-Einrichtung (13')
einen Hauptfunktionen-Adreßbereich (13'.H) und einen Ne benfunktionen-Adreßbereich (13'.N) aufweist; und
außer den Adreßleitungen ("0" bis "15") des Adreßbusses (A) noch eine weitere Adreßleitung aufweist, der das Aus gangssignal (MS) der Modusumschaltrichtung (20) invertiert zugeführt wird;
wobei dann, wenn das Ausgangssignal der Modusumschaltein richtung das Ein-Modus-Signal ist, durch die Signale auf den Adreßleitungen des Adreßbusses der Hauptfunktionen-Adreßbe reich adressiert wird, dagegen dann, wenn das Ausgangssignal der Modusumschalteinrichtung das Aus-Modus-Signal ist, durch die Signale auf den Adreßleitungen des Adreßbusses der Ne benfunktionen-Adreßbereich adressiert wird.
einen Hauptfunktionen-Adreßbereich (13'.H) und einen Ne benfunktionen-Adreßbereich (13'.N) aufweist; und
außer den Adreßleitungen ("0" bis "15") des Adreßbusses (A) noch eine weitere Adreßleitung aufweist, der das Aus gangssignal (MS) der Modusumschaltrichtung (20) invertiert zugeführt wird;
wobei dann, wenn das Ausgangssignal der Modusumschaltein richtung das Ein-Modus-Signal ist, durch die Signale auf den Adreßleitungen des Adreßbusses der Hauptfunktionen-Adreßbe reich adressiert wird, dagegen dann, wenn das Ausgangssignal der Modusumschalteinrichtung das Aus-Modus-Signal ist, durch die Signale auf den Adreßleitungen des Adreßbusses der Ne benfunktionen-Adreßbereich adressiert wird.
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---|---|---|---|
DE4337792A DE4337792C2 (de) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Mehrfunktions-Steuergerät für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4337792A DE4337792C2 (de) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Mehrfunktions-Steuergerät für ein Kraftfahrzeug |
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Publication Number | Publication Date |
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DE4337792A1 DE4337792A1 (de) | 1995-05-11 |
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Family
ID=6501890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4337792A Expired - Fee Related DE4337792C2 (de) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | Mehrfunktions-Steuergerät für ein Kraftfahrzeug |
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Country | Link |
---|---|
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DE102011000241A1 (de) * | 2011-01-20 | 2012-07-26 | Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg | Batteriegespeiste Sensoranordnung mit reduziertem Ruhestrom |
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DE2911998C2 (de) * | 1979-03-27 | 1985-11-07 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Stromversorgung für einen Mikroprozessor, der elektrische Einrichtungen, insbesondere eines Kraftfahrzeuges steuert |
-
1993
- 1993-11-05 DE DE4337792A patent/DE4337792C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2911998C2 (de) * | 1979-03-27 | 1985-11-07 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Stromversorgung für einen Mikroprozessor, der elektrische Einrichtungen, insbesondere eines Kraftfahrzeuges steuert |
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