DE9421898U1

DE9421898U1 - Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher

Info

Publication number: DE9421898U1
Application number: DE9421898U
Authority: DE
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2004-12-22

Description

Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher zur Steuerung eines Fahrzeugzusatzheizgerätes oder Fahrzeugrußfiltergerätes, mit einem Mikroprozessor zur Steuerung des Gerätes in Abhängigkeit von einem Abiaufprogramm und von Geräteparametern und mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung des Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter und zur mindestens vorübergehenden Speicherung von Betriebsdaten.

Bei herkömmlichen Steuervorrichtungen für Fahrzeugzusatzheizgeräte oder Fahrzeugrußfiltergeräte ist einem steuernden Mikroprozessor eine Speichereinrichtung zugeordnet, die ein ROM (Festwertspeicher) und ein E²PROM (elektrisch beschreibbarer und elektrisch löschbarer Festwertspeicher) aufweist. Im ROM ist ein Ablaufprogramm fest gespeichert, während im E²PROM Geräteparameter und Betriebsdaten wie beispielsweise Fehlercodes, interne Merker und/oder Betriebsstundenzählung, speicherbar sind.

ROMs sind integrierte Halbleiterspeicher, die vom Hersteller solcher Halbleiterspeicher während des Herstellungsvorgangs mittels Masken programmiert werden. Dies bedeutet einerseits, daß der Anwender des ROM den Programmiervorgang nicht vornehmen kann. Dies bedeutet andererseits, daß die Programmierung zeitaufwendig und teuer ist, weil der Speicherhersteller erst eine dem Programm entsprechende Maske herstellen muß. Nach der Programmierung ist keine Änderung des Programminhaltes des ROM mehr möglich. Das ROM kann somit nicht an Umentwicklungen, Weiterentwicklungen und Änderungswünsche von Kunden des das ROM einsetzenden Geräteherstellers angepaßt werden. Die Programmierung eines neuen ROM ist aber aus wirtschaftlichen Gründen nur von Stückzahlen ab etwa 50.000 zu rechtfertigen.

Ein E²PROM kann zwar vom Gerätehersteller selbst gelöscht und neu programmiert werden. Aber sowohl das elektrische Löschen als auch das elektrische Einschreiben muß bei einem E²PROM Zelle für Zelle erfolgen. Das Umprogrammieren eines E²PROM ist daher sehr zeitaufwendig. Außerdem haben E²PROMs eine vergleichsweise kleine Speicherkapazität, so daß in ihnen keine umfangreicheren Programme gespeichert werden können.

Häufig werden Gerätefamilien hergestellt, die hinsichtlicht Grundfunktionen gleich oder sehr ähnlich sind, jedoch hinsichtlich spezieller Anforderungen und Funktionen voneinander verschieden sind. Um nun nicht für alle verschiedenen Gerätetypen einer solchen Gerätefamilie je ein verschiedenes ROM anfertigen lassen zu müssen, kann man im ROM ein Grundablaufprogramm speichern, das für mehrere Gerätetypen nutzbar ist, und im E²PROM spezielle Parameter und Daten, mit denen die speziellen Anforderungen und Funktionen eines bestimmten Gerätetyps der Gerätefamilie berücksichtigt werden. Dies hat allerdings zur Folge, daß das im ROM gespeicherte Grundablaufprogramm umfangreich und komplex ist. Dies bedingt ein ROM großer Speicherkapazität und die Herstellung entsprechend komplexer Programmierungsmasken beim Speicherhersteller, was eine Kostensteigerung nach sich zieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß geringere Programmierungskosten und höhere Flexibilität der Programmierung, insbesondere zur leichteren, rascheren und billigeren Anpassung an Umentwicklungen, Weiterentwicklungen und Kundenänderungswünsche, ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird mit einer Steuervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen dieser Steuervorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 5 angegeben. Verfahren zur Einspeicherung in die Speichereinrichtung einer solchen Steuervorrichtung sind in den Ansprüchen 6 und 7 angegeben.

Gemäß Anspruch 1 besteht die Erfindungsidee darin, der Steuervorrichtung eine Speichereinrichtung zuzuordnen, die ein Flash-EPROM zur Speicherung mindestens des Ablaufprogramms des zu steuernden Gerätes aufweist. Man kann ein E²PROM zur Speicherung mindestens der Betriebsdaten hinzufügen.

Ein Flash-EPROM ist ein elektrisch programmierbares ROM, das anders als ein E²PROM nicht Zelle für Zelle elektrisch gelöscht werden muß sondern insgesamt oder segmentweise gelöscht werden kann. Ein Flash-EPROM hat eine große Speicherkapazität, die im Größenbereich der Speicherkapazität von ROMs liegt, also wesentlich höher als die Speicherkapazität von E²PROMs. Ein Flash-EPROM läßt sich über eine Schnittstelle mittels eines intelligenten Programmiersystems, beispielsweise eines Personal Computers mit Adapter, programmieren. Die Programmierung oder - nach gesamter oder segmentweiser Löschung Umprogrammierung des Flash-EPROM kann daher vom Gerätehersteller vorgenommen werden oder auch von Servicestationen für das Gerät. Handelt es sich bei dem Gerät beispielsweise um ein Fahrzeugzusatzheizgerät, dessen Steuergerät üblicherweise mit einer Standard-Diagnoseschnittstelle versehen ist, kann die Programmierung durch Anschluß beispielsweise eines Personal Computers an die Diagnoseschnittstelle beim Hersteller des Fahrzeugzusatzheizgerätes vorgenommen werden oder bei einer Servicestelle des Herstellers des Fahrzeugzusatzheizgerätes oder bei einer Servicestelle des Herstellers des mit dem Fahrzeugzusatzheizgerät versehenen Fahrzeugs.

Aufgrund der leichten Programmierbarkeit von Flash-EPROMs braucht man für die erfindungsgemäße Steuervorrichtung nicht mehr auf ein Grundablaufprogramm für eine ganze Gerätefamilie zurückzugreifen sondern es reicht aus, in dem Flash-EPROM der Steuervorrichtung eines speziellen Gerätetyps ein für diesen Gerätetyp zugeschnittenes spezielles Ablaufprogramm zu speichern. Man kann sogar noch weitergehen, indem man im Flash-EPROM der Steuervorrichtung für ein bestimmtes Gerät auch die speziellen Parameter und Daten dieses speziellen Gerätes speichert. Im E²PROM der Steuervorrichtung brauchen dann nur noch

Betriebsdaten wie z.B. Diagnosedaten, interne Merker und Betriebsstundenzählungsdaten gespeichert zu werden.

Da im Flash-EPROM nicht mehr ein komplexes Grundablaufprogramm, das für eine ganze Gerätefamilie geeignet sein muß, gespeichert zu werden braucht sondern nur noch ein spezielles Ablaufprogramm für einen speziellen Gerätetyp, darf das Flash-EPROM in den meisten Fällen eine wesentlich kleinere Speicherkapazität haben als das herkömmlicherweise verwendete ROM. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung das E²PROM keine Ablaufprogrammteile und keine speziellen Geräteparameter und -daten zu speichern braucht sondern nur noch Betriebsdaten, für die eine relativ kleine Speicherkapazität ausreicht, kann auch für das E²PROM eine wesentlich kleinere Speicherkapazität als bei herkömmlichen Steuervorrichtungen gewählt werden. Man kommt also durch die Lösung mit dem Flash-EPROM zu einer vierfachen Einsparung:

1. Wesentlich geringere Programmienmgskosten als bei Verwendung eines ROM.

2. Kleinerer und damit billigerer Speicher für das Ablaufprogramm.
3. Kleineres und damit billigeres E²PROM.

4. Der Einsatz eines im Flash-EPROM gespeicherten einfacheren, weil spezielleren Ablaufprogramms kann sich auch kostensenkend hinsichtlich des Mikroprozessors auswirken, da man mit weniger Anschlußstiften, weniger Arbeitsspeicher und weniger Programmspeieher des Mikroprozessors auskommen kann.

Da das Einschreiben in das Flash-EPROM an praktisch beliebigem Ort von beliebigen Personen mit geringer Geräteausrüstung, nämlich lediglich einem PC (Personal Computer) durchgeführt werden kann, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung die vorteilhafte Möglichkeit, das die Steuervorrichtung und deren Speichereinrichtung aufweisende Gerät beim Gerätehersteller fertigzustellen und dessen Speichereinrichtung erst am Ende des Herstellungsvorgangs mit einem Programmiergerät, vorzugsweise einem PC, zu verbinden und das erforderliche Ablaufprogramm und die erforderlichen Geräteparameter und

-daten einzuspeichern. Als besonders vorteilhaft kann es sich auch erweisen, das Gerät herzustellen, zunächst unprogrammiert zu lassen und

die Programmierung erst zum Zeitpunkt der Auslieferung des Gerätes vorzunehmen. Damit wird sichergestellt, daß ein Gerät bei seiner Auslieferung mit einem Abiaurprogramm neuesten Standes der Technik versehen wird.
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Durch die leichte Programmierbarkeit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung an praktisch beliebigem Ort ist auch die vorteilhafte Möglichkeit gegeben, beispielsweise anläßlich einer routinemäßigen Inspektion in einer Servicestation, ein zuvor eingespeichertes Ablaufprogramm ganz oder teilweise zu löschen, was bei Flash-EPROMs nur etwa eine Sekunde benötigt, und in die Speichereinrichtung des Steuergerätes ein neueres Ablaufprogramm einzuspeichern.

Das Flash-EPROM kann entweder auf den Halbleiterchip des Mikro-Prozessors der Steuervorrichtung mitintegriert werden oder als ein bezüglich des Mikroprozessors externes Speicherbauelement installiert werden.

Eine sich mit Flash-EPROMs befassende Veröffentlichung findet sich in "Elektronik-Entwicklung" 3/92, Seiten 14 und 15.

Die Erfindung wird nun anhand einer Ausführungsform näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein schemaüsches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen

Steuervorrichtung;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer herkömmlichen

Steuervorrichtung; und

Fig. 3 eine Blockschaltbilddarstellung eines erfindungsgemäßen

Steuergerätes in Verbindung mit einem Programmiergerät.

Eine in Figur 2 gezeigte herkömmliche Steuervorrichtung 11 umfaßt einen Mikroprozessor 13, der die Steuerung des Gerätes bestimmt. Dem Mikroprozessor 13 sind ein ROM 15 und ein E²PROM 17 zugeordnet, die mit dem Mikroprozessor 13 im Datenaustausch stehen. Im ROM 15 ist ein Grundablaufprogramm gespeichert. Im E²PROM 17 sind spezielle Parameter für einen bestimmten Gerätetyp gespeichert. Außerdem enthält das E²PROM 17 einen Speicherbereich für Diagnose- und Betriebsdaten. Darin werden beispeilsweise Fehlercodes gespeichert, die zu Diagnosezwecken aus dem E²PROM 17 ausgelesen werden können, sowie beispielsweise Merkerdaten und Betriebsstundenzählungsdaten. Zu diesem Zweck ist das E²PROM 17 direkt oder über den Mikroprozessor 13 über eine dafür vorgesehene Schnittstelle mit einem Programmiergerät und gegebenenfalls mit einem Diagnosegerät verbindbar.

Ein erfindungsgemäße Steuervorrichtung, wie sie in Figur 1 gezeigt ist, enthält einen Mikroprozessor 23, ein Flash-EPROM 25 und ein E²PROM 27, mit denen der Mikroprozessor 23 im Datenaustausch steht.

Im Flash-EPROM 25 braucht nur ein spezielles Ablaufprogramm für den speziellen Gerätetyp, für den die Steuervorrichtung 21 vorgesehen ist, gespeichert zu werden. Zusätzlich können im Flash-EPROM 25 Parameter und gegebenenfalls Daten für den speziellen Gerätetyp gespeichert sein. In dem E²PROM 27 brauchen dann nur noch Daten, die sich während des Betriebes des Gerätes ergeben, gespeichert zu werden, beispielsweise Diagnosedaten, Merker und Betriebsstundenzähldaten. Auch

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das E²PROM 27 ist direkt oder über den Mikroprozessor 23 über eine Schnittstelle mit einem Programmiergerät oder einem Diagnosegerät verbindbar.

Figur 3 zeigt ein Steuergerät mit einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung 21 in Datenverbindung mit einem Programmiergerät in Form eines PC. Für eine solche Datenverbindung wird seitens des Steuergerätes eine üblicherweise vorhandene, genormte Diagnoseschnittstelle DS verwendet. Diese wird über Datenleitungen DL mit einer PC-Schnittstelle PS verbunden. Mittels des PC können das Flash-EPROM 25 und gegebenenfalls das E²PROM 27 der Steuervorrichtung 21 programmiert werden. Dabei kann es sich um eine Erstprogrammierung des Flash-EPROM's 25 handeln, die beim Gerätehersteller vorgenommen wird, oder um eine Umprogrammierung des Flash-EPROM's 25, die beim Gerätehersteller oder einer Service-Station vorgenommen wird.

Claims

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2.

Schutzansprüche

Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher zur Steuerung eines Fahrzeugzusatzheizgerätes oder Fahrzeugrußfiltergerätes, mit einem Mikroprozessor (23) zur Steuerung des Gerätes in Abhängigkeit von einem Ablaufprogramm und von Geräteparametem

und mit einer Speichereinrichtung (25, 27) zur Speicherung des Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter und zur mindestens vorübergehenden Speicherung von Betriebsdaten,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung ein Flash-EPROM (25) zur Speicherung mindestens des Ablaufprogramms aufweist.

Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Flash-EPROM einen Speicherbereich zur Speicherung der Betriebsdaten aufweist.
3. Steuervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß zusätzlich zu dem Flash-EPROM (25) ein E²PROM (27) zur Speicherung mindestens der Betriebsdaten vorgesehen ist.
4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung (25, 27) für die Speicherung eines für eine Familie ähnlicher Geräte geltenden Grundablaufprogrammteils und eines für einen speziellen Gerätetyp der Gerätefamilie bestimmten Spezialablaufprogrammteils vorgesehen ist und zur Speicherung des Grundablaufprogrammteils und des Spezialablaufprogrammteils das Flash-EPROM (25) vorgesehen ist.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Speichereinrichtung (25, 27) für die Speicherung Iedigiich eines für einen speziellen¹ Gerätetyp geltenden gesamten

Spezialablaufprogramms vorgesehen ist und zu dessen Speicherung das Flash-EPROM vorgesehen ist.
6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Flash-EPROM (27) zur Speicherung auch mindestens eines Teils der Steuer- und Geräteparameter vorgesehen ist.
7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Flash-EPROM (27) zur Speicherung des gesamten Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter vorgesehen ist und daß das E²PROM nur für die Speicherung vorübergehend benötigter Betriebsdaten vorgesehen ist, insbesondere zur vorübergehenden Speicherung von Fehlercodes

und/oder internen Merkern und/oder Betriebsstundenzählwerten.