SE509279C2 - Elektronisk regleranordning för ett motorfordon med flera datanätverk och elektronisk startspärr - Google Patents

Description

509 279 2 instrumentet. Vid ett i den tyska publiceringsskriften DE 41 10 372 Al beskrivet motorfordon är inrättade tre nätverk, ett för diagnosändamàl, ett för regleranordningsuppkoppling och ett för fordonstillbehör såsom strömställare och mätinstrument.

De tre nätverken står i förbindelse med varandra via en nätport som kan vara anordnad som en separat komponent mellan de tre nätverken eller anordnad i en nätknutpunkt till ett av nätver- ken.

Föreliggande uppfinning syftar till att tillhandahålla en elektronisk regleranordning för ett motorfordon med flera da- tanâtverk och en elektronisk startspärr, genom vars användning med relativt liten insats både startspärrfunktionen och en nät- portsfunktion för nätverken kan åstadkommas och dessutom förut- sättningar skapas för att kunna utforma startspärren redundant med små extra åtgärder.

Detta uppnås nu enligt uppfinningen i huvudsak genom en elektronisk regleranordning med de särdrag som angivits i pa- tentkravet 1. En central tanke är därvid att nätporten och den vid fordonet belägna reglerdelen till startspärren är samman- förda i denna regleranordning. Denna åtgärd möjliggör ett fler- faldigt utnyttjande av elektroniska komponenter i regleranord- ningen så att antalet konstruktionsdelar kan minskas gentemot ett separat förverkligande av dessa bägge funktioner.

Genom en särskilt fördelaktig och i patentkravet 2 angi- ven vidareutveckling av uppfinningen uppnås en redundans för den i fordonet befintliga regleranordningsdelen till startspär- ren så att sannolikheten för att fordonet oavsiktligt icke längre kan starta på grund av ett bortfall av denna i fordonet belägna reglerdel till startspärren klart minskas gentemot icke-redundant utformade startspärrsystem.

En vidareutveckling av uppfinningen i enlighet med pa- tentkravet 3 åstadkommer en uppbyggnad hos regleranordningen 3 509 279 genom att med relativt få komponenter àstadkommes en nätport, en vid fordonet belägen regleranordningsdel för startspärren samt en med denna parallell, redundant startspärreglerdel, var- vid möjligast många komponenter utnyttjas dubbelt dels för nät- porten och dels för startspärren. Särskilt används de bägge för nåtporten erforderliga mikroprocessorerna för de bägge start- spärreglerdelarna så att för de sistnämnda icke krävs nägra eg- na mikroprocessorer.

Patentkravet 4 anger en föredragen placering av den sam- manslagna nätporten och den i fordonet anordnade startspärreg- lerdelen i. en elektronisk tândnings- och startströmställare.

Denna strömställare uppfyller sålunda för det första sin norma- la tândnings- och startregleringsfunktion och för det andra också en nätportfunktion men för det tredje en reglerfunktion för startspärren och för det fjärde en redundans i startspärr- funktionen.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan tillämpad på en utfö- ringsform och under hänvisning till den bifogade ritningsfigu- ren.

Denna figur visar ett elektriskt kopplingsschema över en tândnings- och startströmställare med tillhörande elektronisk nyckel för ett motorfordon med flera datanätverk och en elek- tronisk startspârr.

Pà ritningen visas en elektronisk nyckel 1 i funktionslä- ge insatt i en elektronisk tândnings- och startströmställare 2.

Mellan de bägge enheterna 1 och 2 sker ett informationsutbyte via en infrarödsträcka, för vilket ändamål nyckeln uppvisar en IR-sändare ll och en IR-mottagare 12 och på samma sätt tänd- nings- och startströmställaren 2 uppvisar en IR-sändare 8 och en IR-mottagare 9. I tândnings- och startströmställaren 2 är inrättad en första mikroprocessor 3, till vilken är anslutna IR-sändaren 8 och IR-mottagaren 9 och som via ett bidirektio- 509 279 4 nellt gränssnitt 23 står i förbindelse med en första in/ut(E/A)-enhet 5 som via ett bidirektionellt gränssnitt 28 är ansluten till ett databussystem-nätverk såsom ett CAN-bussystem eller liknande, vilket åtminstone förbinder de för motorns reg- lering erforderliga elektroniska fordonskomponenterna sinsemel- lan. I nyckeln 1 är likaså anordnad en mikroprocessor 14, till vilken är anslutna IR-sändaren 11 och IR-mottagaren 12 och som dessutom övervakar en kopplingskrets i vilken är införlivad en manövertangent 15. Nyckeln 1 åstadkommer den erforderliga ener- gin oberoende av batteriet via en induktiv koppling 10, 13 fràn fordonet via tândnings- och startströmstâllaren 2. Eventuellt kan mellan nyckeln 1 och tândnings- och startströmstâllaren 2 dessutom eller alternativt vara anordnad en högfrekvens-över- föringsstrâcka med de tillhörande komponenterna 16, 17 i nyck- eln 1 eller i tândnings- och startströmstâllaren 2, såsom an- tytts med streckade linjer på ritningen. En manövertangent 15 till nyckeln 1 tjänar till utstyrning av en fordonslåsanlägg- ning. För start av fordonet kommunicerar efter instickande av nyckeln 1 denna och den första mikroprocessorn 3 i tândnings- och startströmstâllaren 2 via den dubbelriktade infraröd- sträcka, varur den första mikroprocessorn 3 detekterar önskan om start och dessutom kontrollerar riktigheten hos den elektro- niska nyckeln 1 med hjälp av dennas i krypterad form överförda behörighetskod. Därvid är den första mikroprocessorn 3 konstru- erad som en reglerenhet för en pá detta sätt bildad elektronisk startspârr, varvid den friger ett motorstartförlopp när den har detekterat nyckelns 1 korrekthet med hjälp av avkodning och dekryptering av den mottagna behörighetskoden. Om så är fallet sker en för fordonet specifik frigivningsalgoritm mellan motor- regleringen och mikroprocessorn 3, efter vars förlopp nmtorn kan startas. 5 509 279 Den elektroniska tändnings- och startströmstâllaren 2 in- nehåller samtidigt en nätport mellan motorregleringsnätverket och ett ytterligare nätverk, exempelvis ett komfortreglerings- nätverk, via vilket komfortregleringar såsom centrallásning, fönsterhissreglering, automatiska sätesinställningar, automa- tiska backspegelinstâllningar och reglering av detektorelement kan utföras. För förverkligande av nätporten har tändnings- och startströmställaren 2 parallellt med den första mikroprocessorn 3 och den första E/A-enheten 5 förutom de tillhörande gräns- snitten 23, 28 parallellt ytterligare samma utformning med en andra mikroprocessor 4, en andra E/A-enhet 6, ett dubbelriktat datagränssnitt 24 mellan de bägge enheterna 4, 6 och en dubbel- riktad dataanslutningslindning 29 till komfortregleringsnätver- ket. Ett dubbelriktat datagränssnitt 7 mellan den första och till motorregleringsnätverket hörande mikroprocessorn 3 och den andra till komfortregleringsnätverket hörande mikroprocessorn 4 bildar nâtporten. När nu data från motorregleringsnätverket skall överföras upptar de den första mikroprocessorn 3 via den tillhörande första E/A-enheten 5 och överför dessa data via da- tagränssnittet 7 till den andra mikroprocessorn 4 som enligt önskan inkopplar dessa via den tillhörande andra E/A-enheten 6 till komfortregleringsnåtverket. Det omvända sker när data från komfortregleringsnätverket skall överföras till motorregle- ringsnâtverket.

Den första mikroprocessorn 3 och den första E/A-enheten 5 utgöres sålunda av báde en del av nätporten och en del av den normala tändnings- och startströmstâllarfunktionen inklusive startspârrfunktionen. Det ytterligare anordnandet av en andra mikroprocessor 4 i tändnings- och startströmställaren. 2 för uppfyllande av nätportfunktionen utnyttjas nu dessutom till att åstadkomma en redundans hos startspärrfunktionen. För detta an- sluts för att fördubbla IR-sändaren 8, IR-mottagaren 9 och 509 279 6 eventuellt eller alternativt högfrekvens-överföringsenheten 17, som är ansluten till den första mikroprocessorn 3, en ytterli- gare IR-sändare 19, en ytterligare IR-mottagare 18 och eventu- ellt eller alternativt en ytterligare högfrekvens-överförings- enhet 21 i tändnings- och startströmställaren 2 för kommunika- tion med nyckeln l och ansluts till den andra mikroprocessorn 4. Genom en likaså till den andra mikroprocessorn 4 ansluten andra induktiv koppling 13, 20 är dessutom också energiförsörj- ningen till nyckeln 1 utformad redundant. För att göra en andra redundant reglerdel av startspärren till motorfordonet komplett är inrättad en intelligent busskopplare 22 via vilken da- tagränssnittet 24 mellan den andra mikroprocessorn och den and- ra E/A-enheten 6 är förbunden med det motsvarande stället 23 mellan den första mikroprocessorn 3 och den första E/A-enheten 5 och vilken via en styrledning 26 âr utstyrbar från den andra mikroprocessorn 4. Via en ytterligare reglerledning 27 kan den andra mikroprocessorn 4 styra ut den andra E/A-enheten 6.

Så länge som den normala reglerdelen i startspärren till tändnings- och startströmställaren 2, dvs särskilt startspärr- funktionen i den första mikroprocessorn 3 samt dataöverföringen via den första IR-sändaren 8 och den första IR-mottagaren 9 ar- betar störningsfritt håller den andra mikroprocessorn 4 buss- kopplaren 22 spärrad och friger den andra E/A-enheten 6 fri för inmatning och utmatning av data. Om denna vanligtvis använda reglerdel icke längre är funktionsduglig för startspärrfunktio- nen i tändnings- och startströmställaren 2, exempelvis på grund av en störning i startspärrfunktionsdelen i den första mikroprocessorn 3, aktiverar den andra mikroprocessorn 4 buss- kopplaren 22 som därpå friger dataöverföringen frán datautgàng- en hos den andra mikroprocessorn 4 till den första E/A-enheten 5 och styr ut den andra E/A-enheten 6 på lämpligt sätt för att icke störa startspârrsignalöverföringen från den andra 7 509 279 mikroprocessorn till den första E/A-enheten 5 genom signalöver- föringar fràn eller till komfortstyrningsnâtverket via den and- ra E/A-enheten 6. Därigenom kan startspárrfunktionen också vid störningar' i den normala startspärrsignalbanan upprätthàllas via den redundanta startspärrsignalbanan från nyckeln 1 via den andra mikroprocessorn 4, den intelligenta busskopplaren 22 och den första E/A-enheten 5 till motorregleringsnätverket. Den to- tala bortfallsprocenten minskas klart genom denna redundanta utformning av den i fordonet belägna reglerdelen i startspär- ren. Exempelvis uppgår vid en individuell tillförlitlighets- kontroll av en startspärr-signalbana av 100 ppm en bortfalls- kvot av den redundanta startspärrkretsen av endast 0,01 ppm så att praktiskt taget inget oavsiktligt funktionsfel hos fordonet längre kan uppträda på grund av defekt startspârr. Vid behov skulle också den i nyckeln belägna delen av startspârren kunna utformas redundant men detta är dock mindre kritiskt då för det mesta en reservnyckel finns och en redundans åstadkommes på detta sätt.

Med en jämförelsevis liten insats av komponenter uppfyl- ler därmed den visade tändnings- och startströmställaren både startspärr- och nätportsfunktionen. Visserligen utgör tänd- nings- och startströmställaren på grund av möjligheterna till direkt inkoppling av startspärrsignalen i nwtorregleringsnät- verket den för förenad startspärrfunktion och nätportsfunktion föredragna elektroniska regleranordningen men ändå kan eventu- ellt också en annan regleranordning vara utformad med hänsyn till förenandet av dessa bägge funktioner, t ex ett pà lämpligt sätt uppbyggt kombiinstrument.

Alternativt till den visade direkta förbindelsen av de bägge mikroprocessorerna 3, 4 via datagränssnittet '7 kan med bortfall av det sistnämnda ske en motsvarande dataöverföring via den intelligenta busskopplaren 22. Vidare kan som alterna-

Claims (4)

509 279 8 tiv till det visade exemplet anordningen vara så utförd att da- taöverföringen mellan de aktuella mikroprocessorerna 3, 4 och dess tillhörande E/A-enhet 5, 6 icke sker direkt utan likaså via den intelligenta busskopplaren 22, för vilket ändamål sedan datagränssnittanslutningarna till mikroprocessorerna 3 och 4 och E/A-enheterna 5, 6 sker symmetriskt med endast en tillhö- rande anslutning med busskopplaren 22. P a t e n t k r a v

1. Elektronisk regleranordning för ett motorfordon med flera datanätverk och en elektronisk startspärr, k ä n n e t e c k - n a d a v att regleranordningen âr utförd báde som i fordonet belägen reglerdel för den. elektroniska startspärren. och som nätport mellan åtminstone tvâ av datanäten, varvid åtminstone en (3) av komponenterna i nätporten bildar en komponent i den nämnda, i fordonet belägna reglerdelen för' den elektroniska startspärren.

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att en ytterligare redundant i fordonet belägen reglerdel för den elektroniska startspàrren är anordnad, varvid minst en (4) av komponenterna i nätporten också bildar en komponent i den redundanta, i fordonet belägna reglerdelen för den elektro- niska startspärren.

3. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nätporten innehåller minst tvâ parallella mikroproces- sorer (3, 4) och tvà tillhörande inmatnings-/utmatnings-enheter (5, 6), varvid mikroprocessorerna till nätporten tjänar som respektive reglerenheter för den första och den andra ytterli- gare redundanta och i fordonet belägna reglerdelen för den elektroniska startspàrren och en (5) av de bägge inmatnings- /utmatnings-enheterna bildar den gemensamma inmatnings- 9 509 279 /utmatnings-enheten för den första och den ytterligare redun- danta och i fordonet belägna reglerdelen för den elektroniska startspärren och en av mikroprocessorn (4) i den redundanta i fordonet belägna reglerdelen för den elektroniska startspärren utstyrbar intelligent busskopplare (22) är anordnad för förbin- dande av datautgángen från mikroprocessorn med den under normal drift till den andra mikroprocessorn (3) hörande inmatnings- /utmatnings-enheten (5).

4. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att den bildar en elektronisk tändnings- och startströmstâllare till ett motorfordon.