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Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinheit, die einen Startermotor über ein Starterrelais steuert.
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Eine elektronische Steuereinheit, die einen Motor über ein Relais steuert, ist zum Beispiel in
US-Patent Nr. 6,901,326 beschrieben. Diese elektronische Steuereinheit ist in solch einer Weise konfiguriert, dass, wenn sich ein Mikrocomputer im Reset befindet, das dem Zurücksetzen unmittelbar vorausgehende Steuersignal gehalten und an einen Schalter ausgegeben wird, welcher einen Relaissteuerkreis bildet.
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5 zeigt eine schematische Anordnung einer existierenden elektronischen Steuereinheit, die einen Motor über ein Relais steuert, wie exemplifiziert durch
US-Patent Nr. 6,901,326 .
6 zeigt ein Beispiel eines Betriebs, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt, während ein Starterschalter sich in einem Einschaltzustand befindet. In
5 sind Komponenten, die Komponenten eines Ausführungsbeispiels, welches nachstehend beschrieben ist, entsprechen oder zu diesen in Beziehung stehen, Bezugszeichen zugewiesen, welche durch Addieren von 100 zu den Bezugszeichen der Komponenten in dem Ausführungsbeispiel erhalten worden sind.
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Eine elektronische Steuereinheit 110, wie sie in 5 gezeigt ist, steuert einen Startermotor 113 über ein Starterrelais 112. Die elektronische Steuereinheit 110 beinhaltet eine Treiberschaltung 120, eine Energieversorgung 122, einen Mikrocomputer 123, eine Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124, eine Spannungs-Überwachungseinheit 125, eine Kippstufenschaltung 126, einen Rücksetz-Timer 127 und ein UND-Gatter 128.
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Die Treiberschaltung 120 gibt ein Treibersignal an das Starterrelais 112 aus, um das Starterrelais an- und auszuschalten. Die Treiberschaltung 120 hat einen Schalter 121 wie zum Beispiel einen MOSFET, wobei ein Ende des Schalters 121 mit einer Spule verbunden ist, die das elektromagnetische Starterrelais 112 bildet. Die Energieversorgung 122 versorgt den Mikrocomputer 123 mit Energieversorgungsspannung, um den Mikrocomputer 123 zu betreiben.
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Der Mikrocomputer 123 arbeitet durch Empfangen der Energieversorgungsspannung und gibt ein Steuersignal zum Steuern des Ansteuerns der Treiberschaltung basierend auf einem Eingangssignal von einem Starterschalter 111. Der Mikrocomputer 123 gibt das Steuersignal für einen Zeitraum (Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum) aus, in welcher ein Rücksetzsignal, welches nachstehend beschrieben wird, nicht ausgegeben wird. Von den Steuersignalen in 6 ist ein mit „1” gekennzeichnetes Steuersignal ein Signal zum Veranlassen, dass der Schalter 121 eingeschaltet ist, und entspricht einem Einschaltzustand des Starterschalters 111. Indessen ist ein mit „0” gekennzeichnetes Steuersignal ein Signal zum Veranlassen, dass der Schalter 121 ausgeschaltet ist, und entspricht einem Ausschaltzustand des Starterschalters 111.
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Ferner erzeugt der Mikrocomputer 123 ein Testsignal, um die Angemessenheit eines Betriebs des Mikrocomputers 123 selbst zu überwachen, und gibt regelmäßig das Testsignal an die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 aus. Der Mikrocomputer 123 gibt das Testsignal in dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum aus.
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Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 ermittelt, ob der Mikrocomputer 123 normal arbeitet oder nicht, und gibt ein erstes Signal gemäß dem Ergebnis der Ermittlung aus. Insbesondere ermittelt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124, ob der Mikrocomputer 123 basierend auf dem von dem Mikrocomputer 123 ausgegebenen Testsignal normal arbeitet oder nicht. Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 ermittelt, ob der Mikrocomputer 123 normal in dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum arbeitet oder nicht, und gibt das erste Signal in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Ermittlung aus. Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 gibt zum Beispiel ein Niedriglevelsignal als das erste Signal aus, wenn der Mikrocomputer 123 sich abnormal verhält, und gibt ein Hochlevelsignal als das erste Signal aus, wenn der Mikrocomputer 123 normal arbeitet. In einem Zeitraum (Rücksetzzeitraum), in welchem ein Rücksetzsignal ausgegeben wird, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 das gleiche Signal aus, als wenn der Mikrocomputer 123 abnormal arbeitet. Das heißt, die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 gibt in dem Rücksetzraum ein Niedriglevelsignal als das erste Signal aus, wie in 6 dargestellt.
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Die Spannungs-Überwachungseinheit 125 ermittelt, ob die Energieversorgungsspannung auf einem normalen Level ist oder nicht, und gibt ein zweites Signal gemäß dem Ergebnis der Ermittlung aus. Wenn die Energieversorgungsspannung gleich oder niedriger als ein voreingestellter, vorbestimmter Wert ist, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit 125 ein Rücksetzsignal, welches veranlasst, dass der Mikrocomputer 123 zurückgesetzt wird, an den Mikrocomputer 123 aus und die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 als das zweite Signal aus. Die Spannungs-Überwachungseinheit 125 gibt ein Niedriglevelsignal als das Rücksetzsignal aus. In 6 fällt die Energieversorgungsspannung während eines Einschaltzeitraums, in welchem der Starterschalter 111 in einem eingeschalteten Zustand ist, und die Spannungs-Überwachungseinheit 125 gibt das Rücksetzsignal in solch einer Weise aus, dass das Timing des Rücksetzsignals teilweise den Einschaltzeitraum überlappt.
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Die Kippstufenschaltung 126 gibt basierend auf einem von dem Mikrocomputer 123 ausgegebenen Steuersignal ein drittes Signal an das UND-Gatter 128 aus. Ungeachtet des Rücksetzsignals hält (verriegelt) die Kippstufenschaltung 126 das unmittelbar vorher eingegangene Steuersignal, bis das nächste Steuersignal eingegeben wird, und gibt es aus. Infolgedessen, wenn das Rücksetzsignal ausgegeben wird, hält die Kippstufenschaltung 126 als das dritte Signal das Steuersignal, welches unmittelbar vor der Ausgabe des Rücksetzsignals eingegeben worden ist, und gibt es aus, wie in 6 gezeigt. In 6 hält die Kippstufenschaltung 126 ein Hochlevelsignal und gibt es aus, um zu veranlassen, dass der Schalter 121 eingeschaltet wird.
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Der Rücksetz-Timer 127 gibt ein viertes Signal an das UND-Gatter 128 aus basierend auf dem von der Spannungs-Überwachungseinheit 125 ausgegebenen zweiten Signal. Wie in 6 dargestellt, startet der Rücksetz-Timer 127 eine Zählung, wenn ein Rücksetzsignal als das zweite Signal ausgegeben wird und setzt die Zählung für die Dauer des Rücksetzzeitraums fort, bis der Zählwert einen voreingestellten, vorbestimmten Wert erreicht. Dann gibt der Rücksetz-Timer 127 zum Beispiel ein Niedriglevelsignal als das vierte Signal in einem Zeitraum aus, beginnend wenn der Zielwert den vorbestimmten Wert erreicht, bis die Ausgabe des Rücksetzsignals gestoppt ist, um zu verursachen, dass das Starterrelais 112 ausgeschaltet (geöffnet) wird. In anderen als diesen Zeiträumen gibt der Rücksetz-Timer 127 ein Hochlevelsignal als das vierte Signal aus, um zu verursachen, dass das Starterrelais 112 eingeschaltet wird.
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Um die Sicherheit zu verbessern, ergibt sich dabei ein Erfordernis (genannt ein erstes Erfordernis), das Starterrelais 112 abzuschalten, um die Ansteuerung des Startermotors 113 zu stoppen, wenn die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 eine Abnormalität beim Mikrocomputer 123 detektiert. Indessen beim Anlassen durch den Startermotor 113 ergibt sich ein Erfordernis (genannt ein zweites Erfordernis), das Starterrelais 112 nicht auszuschalten, das heißt ein Erfordernis, die Ansteuerung des Startermotors 113 nicht zu stoppen, selbst wenn wegen eines Abfalls in der Energieversorgungsspannung ein Rücksetzsignal von der Spannungs-Überwachungseinheit 125 ausgegeben wird.
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Um das erste Erfordernis zu erfüllen, ist es denkbar, dass das erste Signal, welches von der Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 ausgegeben wird, in dem Einschalten und Ausschalten des Schalters 121 widergespiegelt wird, das heißt, das erste Signal wird in das UND-Gatter 128 eingegeben. Jedoch, wie vordem beschrieben, wenn ein Rücksetzsignal von der Spannungs-Überwachungseinheit 125 wegen eines Abfalls in der Energieversorgungsspannung ausgegeben wird, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 das erste Signal, welches das gleiche Signal (Niedriglevel) ist, wie wenn der Mikrocomputer 123 abnormal arbeitet, aus. Entsprechend, selbst wenn die Energieversorgungsspannung fällt, wird das Starterrelais 112 ausgeschaltet und der Antrieb des Startermotors 113 gestoppt.
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Deswegen, wie in 5 gezeigt, wird das erste Signal nicht in das UND-Gatter 128 bei der existierenden elektronischen Steuereinheit 110 eingespeist. An die Treiberschaltung 120 gibt das UND-Gatter 128 das logische Produkt des dritten Signals, welches von der Kippstufenschaltung 126 ausgegeben wird, und des vierten Signals, welches von dem Rücksetz-Timer 127 ausgegeben wird, aus. Insbesondere gibt das UND-Gatter 128 das logische Produkt an das Gate des Schalters 121 (MOSFET) aus, welcher die Treiberschaltung 120 bildet.
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Bei dieser Art von Ausgestaltung kann jedoch das erste Erfordernis nicht erfüllt werden, da das erste Signal nicht in das UND-Gatter 128 eingegeben wird. Das heißt, das erste Erfordernis und das zweite Erfordernis können nicht beide mit der existierenden elektronischen Steuereinheit 110 erfüllt werden.
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Im Hinblick auf das Obenstehende ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuereinheit bereitzustellen, die ein Starterrelais ausschalten kann, wenn eine Abnormalität in einem Mikrocomputer auftritt, und die ein Ausschalten des Starterrelais beschränken kann, wenn ein Anlassen durchgeführt wird, selbst wenn ein Rücksetzsignal ausgegeben wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine elektronische Steuereinheit, die einen Startermotor über ein Starterrelais steuert, eine Treiberschaltung, einen Mikrocomputer, eine Mikrocomputer-Überwachungseinheit, eine Spannungs-Überwachungseinheit, eine Kippstufenschaltung und einen Logikschaltkreis. Die Treiberschaltung dient der Ansteuerung des Starterrelais. Der Mikrocomputer arbeitet, indem er mit Energieversorgungsspannung versorgt wird, und gibt ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung der Treiberschaltung aus. Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit macht eine Ermittlung, ob der Mikrocomputer normal arbeitet oder nicht, und gibt ein erstes Signal in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Ermittlung aus. Wenn ermittelt wird, dass der Mikrocomputer nicht normal arbeitet, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit als das erste Signal ein Signal aus, um zu veranlassen, dass das Starterrelais ausgeschaltet wird. Die Spannungs-Überwachungseinheit macht eine Ermittlung, ob die Energieversorgungsspannung auf einem normalen Level ist oder nicht, und gibt ein zweites Signal in Abhängigkeit von einem Ergebnis der Ermittlung aus. Wenn ermittelt wird, dass die Energieversorgungsspannung nicht auf dem normalen Level ist, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen des Mikrocomputers als ein zweites Signal an den Mikrocomputer und die Mikrocomputer-Überwachungseinheit aus. Die Kippstufenschaltung gibt ein drittes Signal basierend auf dem Steuersignal aus. Ungeachtet des Rücksetzsignals hält die Kippstufenschaltung ein unmittelbar vorausgehendes Steuersignal und gibt es aus, bis ein nächstes Steuersignal eingegeben wird. Der Logikschaltkreis gibt ein logisches Produkt des ersten Signals und des dritten Signals an die Treiberschaltung aus. Bis die Ausgabe des Rücksetzsignals gestoppt ist, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorausgehende erste Signal und gibt das gehaltene erste Signal als das erste Signal aus.
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Gemäß dieser elektronischen Steuereinheit wird das erste Signal, welches das Ausgangssignal der Mikrocomputer-Überwachungseinheit ist, in den Logikschaltkreis eingespeist. Daher kann das Starterrelais ausgeschaltet und die Ansteuerung des Startermotors kann gestoppt werden. Das heißt, das vorgängig beschriebene erste Erfordernis kann erfüllt werden.
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Ferner hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorausgehende erste Signal während eines Zeitraums, in welchem das Rücksetzsignal ausgegeben wird, und gibt das erste Signal an den Logikschaltkreis aus. Wenn das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorausgehende erste Signal zum Beispiel ein Hochlevelsignal ist, welches indiziert, dass der Mikrocomputer normal arbeitet, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit das Hochlevelsignal und gibt es aus. Deswegen wird der Einschaltzustand des Starterrelais fortgesetzt. Infolgedessen, selbst wenn die Energieversorgungsspannung während des Anlassens fällt und das Rücksetzsignal ausgegeben wird, ist das erste Signal nicht notwendigerweise ein Signal, welches eine Abnormalität im Mikrocomputer indiziert. Deswegen, selbst wenn das Rücksetzsignal beim Anlassen ausgegeben wird, kann das Ausschalten des Starterrelais beschränkt werden. Die elektronische Steuereinheit, wie vordem beschrieben, kann sowohl das erste Erfordernis als auch das zweite Erfordernis erfüllen.
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Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung, die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gemacht wird, deutlicher werden. In den Zeichnungen ist
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1 ein Diagramm, welches eine schematische Ausgestaltung einer elektronischen Steuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt;
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2 ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Betriebs zeigt, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall erfolgt, während sich ein Starterschalter in einem Einschaltzustand befindet;
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3 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes Beispiel eines Betriebs zeigt, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall erfolgt, während der Starterschalter in einem Einschaltzustand ist;
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4 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein anderes Beispiel eines Betriebs zeigt, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall erfolgt, während sich der Starterschalter in einem Einschaltzustand befindet;
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5 ist hier ein Diagramm, welches eine schematische Ausgestaltung einer existierenden elektronischen Steuereinheit zeigt; und
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6 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Beispiel eines Betriebs zeigt, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall erfolgt, während ein Starterschalter sich in einem Einschaltzustand befindet.
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Zuerst wird unter Verwendung der 1 und 2 eine schematische Ausgestaltung einer elektronischen Steuereinheit gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden. 2 zeigt als ein Beispiel eines Betriebs, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt, während ein Starterschalter sich in einem Einschaltzustand befindet, ein Fall, bei welchem eine Mikrocomputer-Überwachungseinheit ermittelt, dass ein Mikrocomputer vor einem Zurücksetzen normal arbeitet und der Zählwert eines Rücksetz-Timers nicht einen vorbestimmten Wert erreicht, bevor das Zurücksetzen aufgehoben wird.
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Eine ein 1 gezeigte elektronische Steuereinheit 10 ist an einem Fahrzeug angebracht, welches zumindest einen Verbrennungsmotor als eine Fahrenergiequelle umfasst. Die elektronische Steuereinheit 10 ist eine elektronische Steuereinheit, die einen Startermotor 13 über ein Starterrelais 12 steuert.
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Die elektronische Steuereinheit 10 umfasst eine Treiberschaltung 20, eine Energieversorgung 22, einen Mikrocomputer 23, eine Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24, eine Spannungs-Überwachungeinheit 25, eine Kippstufenschaltung 26, einen Rücksetz-Timer 27 und ein UND-Gatter 28. Der Rücksetz-Timer 27 entspricht einer Timereinheit, während das UND-Gatter 28 einem Logikschaltkreis entspricht.
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Die Treiberschaltung 20 erzeugt ein Treibersignal zum Ein- und Ausschalten des Starterrelais 12 und gibt das Treibersignal an das Starterrelais 12 aus. Die Treiberschaltung 20 hat einen Schalter 21 wie beispielsweise einen MOSFET, wobei ein Ende des Schalters 21 mit einer Spule verbunden ist, die das elektromagnetische Starterrelais 12 bildet. Die Spule des Starterrelais 12 wird durch das Einschalten des Schalters 21 mit Strom versorgt und entsprechend wird das Starterrelais eingeschaltet (geschlossen). Dann wird der Startermotor 13 mit Energie versorgt und das Anlassen des Verbrennungsmotors wird durch den Startermotor 13 begonnen.
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Die Energieversorgung 22 versorgt den Mikrocomputer 23 mit Energieversorgungsspannung, damit der Mikrocomputer 23 arbeitet. Die Energieversorgungsspannung ist eine vorbestimmte Gleichspannung. In dem Ausführungsbeispiel wird Gleichspannung, welche von einer zusätzlichen, in dem Fahrzeug montierten Kraftmaschinenbatterie (nicht gezeigt) zur Verfügung gestellt wird, von der Energieversorgung 22 herabgesetzt (zum Beispiel heruntertransformiert) und dem Mikrocomputer 23 zur Verfügung gestellt. Diese Art der Energieversorgung 22 umfasst zum Beispiel ein Schaltnetzteil und eine Reihenenergieversorgung. Obwohl nicht in den Zeichnungen dargestellt, versorgt die Energieversorgung 22 auch die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 mit Energieversorgungsspannung.
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Der Mikrocomputer 23 umfasst eine CPU, ein ROM, ein RAM, ein Register, einen E/A-(Ein-/Ausgabe-)Anschluss und ähnliches. In dem Mikrocomputer 23 führt die CPU Signalverarbeitung gemäß einem in dem ROM vorgespeicherten Steuerprogramm, verschiedenen Arten von Daten, die über einen Bus erhalten werden, und ähnliches aus, während sie eine temporäre Speicherfunktion des RAM oder Registers verwendet. Ferner gibt die CPU ein durch die Signalverarbeitung erhaltenes Signal an den Bus oder ähnliches aus. Auf diese Weise führt der Mikrocomputer 23 verschiedene Arten von Funktionen aus.
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Der Mikrocomputer 23 arbeitet, indem er von der Energieversorgung 22 mit der Energieversorgungsspannung versorgt wird und ein Steuersignal zum Steuern der Ansteuerung des Steuerkreises 20 basierend auf einem Eingangssignal von einem Starterschalter 11 ausgibt. Der Mikrocomputer 23 gibt das Steuersignal basierend auf zumindest einem Eingangssignal von dem Starterschalter 11 aus. Zum Beispiel kann der Mikrocomputer 23 das Steuersignal basierend auf zumindest einem der Signale: einem Eingangssignal von einem Schaltstellungsschalter (Schaltpositionssensor), einem Signal, welches eine Verbrennungsmotorgeschwindigkeit angibt, einem Starterlaubnissignal von einer Wegfahrsperrensteuereinheit zur Verhinderung eines Fahrzeugdiebstahls und ähnlichem, und auf dem Eingangssignal von dem Starterschalter 11 ausgeben. Der Mikrocomputer 23 gibt das Steuersignal für einen Zeitraum aus, in welchem ein Rücksetzsignal nicht ausgegeben wird. Das heißt, der Mikrocomputer 23 gibt das Steuersignal nicht in einem Zeitraum aus, in welchem ein Rücksetzsignal ausgegeben wird.
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Von den Steuersignalen ist ein Steuersignal, welches mit „1” markiert ist, ein Signal zum Verursachen, dass der Schalter 21 eingeschaltet wird, und es entspricht einem Einschaltzustand des Starterschalters 11 wie in 2 gezeigt. Indessen ist ein Steuersignal, welches mit „0” markiert ist, ein Signal zum Verursachen, dass der Schalter 21 ausgeschaltet wird und es entspricht einem Ausschaltzustand des Starterschalters 11. Wenn der Starterschalter 11 sich in einem Zeitraum, in welchem kein Rücksetzsignal ausgegeben wird, in einem Einschaltzustand befindet, gibt der Mikrocomputer 23 als ein Steuersignal ein Signal aus, welches verursacht, dass der Schalter 21 eingeschaltet wird. Nachstehend wird ein Zeitraum, in welchem kein Rücksetzsignal ausgegeben wird, auch als Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum bezeichnet, während ein Zeitraum, in welchem ein Rücksetzsignal ausgegeben wird, auch als Rücksetzzeitraum bezeichnet wird.
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Ferner erzeugt der Mikrocomputer 23 ein Testsignal zum Überwachen der Angemessenheit eines Betriebs des Mikrocomputers 23 selbst und gibt das Testsignal regelmäßig an die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 aus. Der Mikrocomputer 23 erzeugt zum Beispiel ein vorbestimmtes Authentizitätsmuster oder ein Watchdog-Auslösesignal als das Testsignal. In dem Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass das Watchdog-Auslösesignal als das Testsignal erzeugt wird. Der Mikrocomputer 23 gibt das Testsignal in dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum aus, und er gibt das Testsignal nicht in dem Rücksetzzeitraum aus.
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Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, ob der Mikrocomputer 23 normal arbeitet oder nicht, und gibt ein erstes Signal in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Ermittlung aus. In dem Ausführungsbeispiel ist die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als ein IC (Schaltkreis) zum Überwachen des Mikrocomputers 23 ausgestaltet. Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 setzt eine vorgesehene Zeit zum Überwachen des Testsignals und ermittelt, ob der Mikrocomputer 23 normal arbeitet oder nicht basierend darauf, ob das Testsignal innerhalb der vorgesehenen Zeit eingegeben wird oder nicht. Ferner, wenn die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, dass der Mikrocomputer 23 normal arbeitet, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ein Hochlevelsignal als das erste Signal aus wie in 2 dargestellt. Indessen, wenn die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, dass der Mikrocomputer 23 abnormal ist, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ein Niedriglevelsignal als das erste Signal aus.
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Das erste Signal, welches ausgegeben wird, wenn der Mikrocomputer 23 abnormal arbeitet, ist ein Signal, um den Startermotor 13 (Starterrelais 12), welcher ein Steuerzielobjekt ist, in einen vorbestimmten Notlaufzustand umzuschalten, wie im Folgenden beschrieben, und wird auch als ein ausfallsicheres Signal oder Abtrennsignal bezeichnet. In dem Ausführungsbeispiel wird der Startermotor 13 in einen ansteuerungsgestoppten Zustand als den Notlaufzustand umgeschaltet.
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Anders als bei der existierenden Mikrocomputer-Überwachungseinheit 124 hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel in dem Rücksetzzeitraum als das erste Signal das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorangehende erste Signal und gibt es aus. In anderen Worten, bis die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als das erste Signal das Ergebnis der Ermittlung basierend auf der Eingabe des nächsten Testsignals ausgibt, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das erste Signal, welches gemäß dem Ergebnis einer Ermittlung basierend auf dem unmittelbar vorher eingegebenen Testsignal ausgegeben worden ist, und gibt es aus.
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In dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als das erste Signal ein Signal aus, welches dem Ergebnis der auf dem Testsignal basierenden Ermittlung entspricht. Zum Beispiel, wenn das Testsignal innerhalb der vorgesehenen Zeit eingegeben wird, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das erste Signal (Hochlevel) aus, indizierend, dass der Mikrocomputer 23 normal ist. Indessen, wenn das Testsignal nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit eingegeben wird, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das erste Signal (Niedriglevel) aus, indizierend, dass eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 aufgetreten ist.
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Weiterhin setzt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als eine unmittelbar nach dem Stopp der Ausgabe des Rücksetzsignals vorgesehene Zeit t2 eine Zeit, die länger ist als die vorgesehene Zeit t1 in anderen Zeiträumen.
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Die Spannungs-Überwachungseinheit 25 ermittelt, ob die dem Mikrocomputer 23 zur Verfügung gestellte Energieversorgungsspannung auf einem normalen Level ist oder nicht, und gibt ein zweites Signal in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Ermittlung aus. Wenn die Energieversorgungsspannung gleich oder niedriger als ein voreingestellter, vorbestimmter Wert ist, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit 25 ein Rücksetzsignal zum Zurücksetzen des Mikrocomputers 23 an den Mikrocomputer 23 und die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als das zweite Signal aus. Die Spannungs-Überwachungseinheit 25 gibt ein Niedriglevelsignal als das Rücksetzsignal aus wie in 2 dargestellt. Wenn die Energieversorgungsspannung den vorbestimmten Wert überschreitet, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit 25 ein Hochlevelsignal als das zweite Signal aus, einen Rücksetz-Aufhebe-Zustand indizierend.
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Die Kippstufenschaltung 26 gibt basierend auf dem von dem Mikrocomputer 23 ausgegebenen Steuersignal ein drittes Signal an das UND-Gatter 28 aus. Bis ein nächstes Steuersignal eingegeben wird, hält die Kippstufenschaltung 26 ungeachtet des Rücksetzsignals das unmittelbar vorher eingegebene Steuersignal und gibt es aus. Wenn das Rücksetzsignal ausgegeben wird, wird der Mikrocomputer 23 zurückgesetzt und die Ausgabe des Steuersignals wird gestoppt. In diesem Zusammenhang, wie in 2 gezeigt, hält die Kippstufenschaltung 26 das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorhergehende Steuersignal (Hochlevel) und gibt das Steuersignal als das dritte Signal aus, bis das nächste Steuersignal eingegeben wird.
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Der Rücksetz-Timer 27 gibt basierend auf dem von der Spannungs-Überwachungseinheit 25 ausgegebenen zweiten Signal ein viertes Signal an das UND-Gatter 28 aus. Wie in 2 gezeigt, startet der Rücksetz-Timer 27 mit der Eingabe des Rücksetzsignals als einen Trigger eine Zählung, wobei er in Einklang mit einer internen Uhr hochzählt. Der Rücksetz-Timer 27 setzt die Zählung für die Dauer des Rücksetzzeitraums fort, bis der Zählwert einen voreingestellten, vorbestimmten Wert Nth erreicht (siehe 4). Dann gibt der Rücksetz-Timer 27 ein Niedriglevelsignal als das vierte Signal in einem Zeitraum aus, beginnend wenn der Zählwert den vorbestimmten Wert erreicht bis die Ausgabe des Rücksetzsignals gestoppt wird, um zu veranlassen, dass das Starterrelais 12 ausgeschaltet (geöffnet) wird. In anderen Zeiträumen als diesen gibt der Rücksetz-Timer 27 ein Hochlevelsignal als das vierte Signal aus, um zu veranlassen, dass das Starterrelais 12 eingeschaltet wird.
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Wenn ein Rücksetzen aufgehoben wird, bevor der Zählwert den vorbestimmten Wert erreicht, wird der Zählwert gelöscht, wie in 2 dargestellt. Sowie der Zählwert in dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum gelöscht wird, gibt der Rücksetz-Timer 27 ein Hochlevelsignal als das vierte Signal aus, um zu veranlassen, dass das Starterrelais 12 eingeschaltet (geschlossen) wird.
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An die Treiberschaltung 20 gibt das UND-Gatter 28 das logische Produkt des von der Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ausgegebenen ersten Signals, des von der Kippstufenschaltung 26 ausgegebenen dritten Signals und des von dem Rücksetz-Timer 27 ausgegebenen vierten Signals aus. Insbesondere gibt das UND-Gatter 28 das logische Produkt an das Gate des Schalters 21 (MOSFET) aus, welches die Treiberschaltung 20 bildet.
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Wenn ein Hochlevelsignal, welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 normal arbeitet, als das erste Signal ausgegeben wird, ein Hochlevelsignal zum Veranlassen, dass der Schalter 21 eingeschaltet wird, als das dritte Signal ausgegeben wird und das vierte Signal ein Hochlevelsignal ist, gibt das UND-Gatter 28 ein Hochlevelsignal aus, um zu veranlassen, dass der Schalter 21 eingeschaltet wird. Wenn ein Hochlevelsignal von dem UND-Gatter 28 ausgegeben wird, wird der Schalter 21 eingeschaltet und entsprechend wird auch das Starterrelais 12 eingeschaltet (geschlossen). In anderen Fällen gibt das UND-Gatter 28 ein Niedriglevelsignal aus, wegen welchem der Schalter 21 ausgeschaltet wird.
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Basierend auf der 3 wird als Nächstes ein anderes Beispiel eines Betriebs beschrieben werden, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt. Ein anderes Beispiel eines Betriebs, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt, während der Starterschalter sich in einem Einschaltzustand befindet, entspricht einem Fall, bei welchem die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, dass der Mikrocomputer 23 vor einem Zurücksetzen abnormal ist und der Zählwert des Rücksetz-Timers 27 nicht den vorbestimmten Wert erreicht, bevor das Zurücksetzen aufgehoben wird. Das Testsignal, das Ausgangssignal der Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 und das Ausgangssignal des UND-Gatters 28 unterscheiden sich von denen in 2. Die Energieversorgungsspannung, das Ausgangssignal der Spannungs-Überwachungseinheit, der Starterschalter, die Steuersignale, das Ausgangssignal der Kippstufenschaltung, der Zählwert des Rücksetz-Timers und das Ausgangssignal des Rücksetz-Timers sind die gleichen wie diejenigen in 2.
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Wie in 3 gezeigt, wird während eines Rücksetz-Aufhebe-Zeitraums T1 kein Testsignal von dem Mikrocomputer 23 ausgegeben. Deswegen kann die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das Testsignal nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit detektieren und gibt ein Niedriglevelsignal, welches eine Mikrocomputerabnormalität indiziert, als das erste Signal aus.
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Wenn der Starterschalter 11 auf halbem Wege durch den Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum T1 eingeschaltet wird und dann der Energieversorgungsspannungsabfall auftritt, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit 25 das Rücksetzsignal (Niedriglevel) als das zweite Signal aus, wodurch ein Rücksetzzeitraum T2 startet. In dem Rücksetzzeitraum T2 hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das erste Signal, das heißt das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorangehende Niedriglevelsignal, und gibt es aus.
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Wenn sich die Energieversorgungsspannung erholt, wird das Zurücksetzen aufgehoben, wodurch ein Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum T3 startet. Das Testsignal wird regelmäßig von dem Mikrocomputer 23 in dem Rücksetz-Aufhebe-Zeitraum T3 ausgegeben. Die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 detektiert das Testsignal innerhalb der vorgesehenen Zeit und gibt als das erste Signal ein Hochlevelsignal aus, indizierend, dass der Mikrocomputer 23 normal arbeitet.
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Auf diese Weise hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das unmittelbar vorangehende erste Signal (Niedriglevel) in dem Rücksetzzeitraum und gibt es aus, selbst wenn das unmittelbar vorangehende erste Signal in dem Rücksetzzeitraum eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 indiziert.
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Basierend auf 4 wird als Nächstes ein anderes Beispiel eines Betriebs beschrieben werden, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt. Ein anderes Beispiel eines Betriebs, wenn ein Energieversorgungsspannungsabfall auftritt, während der Starterschalter sich in einem Einschaltzustand befindet, entspricht einem Fall, bei welchem die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, dass der Mikrocomputer 23 vor einem Zurücksetzen normal arbeitet und ein Zurücksetzen fortgesetzt wird. Der Betrieb, bevor ein Rücksetzzeitraum wegen eines Energieversorgungsspannungsabfalls beginnt, ist der gleiche wie der in 2.
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Wenn die Energieversorgungsspannung abfällt, gibt die Spannungs-Überwachungseinheit 25 ein Rücksetzsignal (Niedriglevel) als das zweite Signal aus, wie in 4 gezeigt ist. Dadurch wird der Mikrocomputer 23 zurückgesetzt und die Ausgabe des Steuersignals und des Testsignals wird gestoppt. Ferner hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorhergehende erste Signal (Hochlevel) und gibt das gehaltene Signal als das erste Signal aus. Weiterhin hält die Kippstufenschaltung 26 das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorhergehende Steuersignal (Hochlevel) und gibt das gehaltene Signal als das dritte Signal aus.
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Der Rücksetz-Timer 27 startet mit der Eingabe des Rücksetzsignals als einen Trigger eine Zählung. In dem in 4 gezeigten Beispiel wird das Zurücksetzen fortgesetzt, weswegen der Zählwert den vorbestimmten Wert Nth erreicht, bevor das Zurücksetzen aufgehoben wird. Wenn der Zählwert den vorbestimmten Wert Nth erreicht, schaltet der Rücksetz-Timer 27 das vierte Signal von einem Hochlevelsignal zum Veranlassen, dass das Starterrelais 12 eingeschaltet wird, auf ein Niedriglevelsignal zum Veranlassen, dass das Starterrelais 12 ausgeschaltet wird. Wenn der Rücksetz-Timer 27 ein Niedriglevelsignal als das vierte Signal ausgibt, schaltet das Ausgangssignal des UND-Gatters 28 auf ein Niedriglevelsignal, um zu veranlassen, dass der Schalter 21 ausgeschaltet wird.
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Indem der Rücksetz-Timer 27 auf diese Weise einbezogen wird, kann die Ansteuerung des Startermotors 13 durch das Verstreichen einer vorbestimmten Zeit vom Start des Zurücksetzens gestoppt werden, selbst wenn das Zurücksetzen fortdauert.
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Als Nächstes werden Vorteile der elektronischen Steuereinheit 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
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In dem Ausführungsbeispiel wird das erste Signal, welches das Ausgangssignal der Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ist, in das UND-Gatter 28 eingegeben. Wenn die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ermittelt, dass eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 auftritt, gibt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ein Signal (Niedriglevelsignal), welches eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 indiziert, als das erste Signal aus. Wie in 3 gezeigt, schaltet deswegen das Ausgangssignal des UND-Gatters 28 auf einen Niedriglevel, wenn es eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 gibt, wodurch der Schalter 21 ausgeschaltet wird. Ferner kann dadurch, dass der Schalter 21 ausgeschaltet wird, das Starterrelais 12 ausgeschaltet werden, und die Ansteuerung des Startermotors 13 kann veranlasst werden zu stoppen. Infolgedessen kann ein erstes Erfordernis erfüllt werden, insofern als es ein Erfordernis gibt, zu veranlassen, dass die Ansteuerung des Startermotors 13 gestoppt wird, wenn es eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 gibt.
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Ferner hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das erste Signal, welches unmittelbar der Ausgabe eines Rücksetzsignals vorangegangen ist, in einem Rücksetzzeitraum und gibt dieses erste Signal an das UND-Gatter 28 aus. Wenn das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorangehende erste Signal ein Hochlevelsignal ist, welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 normal ist, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das Hochlevelsignal und gibt es aus, wie in den 2 und 4 dargestellt. Auf diese Weise, selbst wenn die Energieversorgungsspannung während des durch das Einschalten des Starterschalters 11 erzeugten Anlassens abfällt und ein Rücksetzsignal ausgegeben wird, ist das erste Signal nicht notwendigerweise ein Signal, welches eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 indiziert. Insbesondere, wenn der Mikrocomputer 23 unmittelbar vor einem Zurücksetzen als normal befunden wird, wird ein Signal, welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 normal ist, auch als das erste Signal in dem Rücksetzzeitraum ausgegeben. Entsprechend, selbst wenn ein Rücksetzsignal beim Anlassen ausgegeben wird, kann das Ausschalten des Starterrelais 12 beschränkt werden. Das heißt, ein zweites Erfordernis kann erfüllt werden, insofern als es ein Erfordernis gibt, nicht zu veranlassen, dass die Ansteuerung des Startermotors 13 gestoppt wird, selbst wenn ein Rücksetzsignal ausgegeben wird.
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Gemäß der elektronischen Steuereinheit 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel können sowohl das erste Erfordernis als auch das zweite Erfordernis erfüllt werden. Wenn das unmittelbar der Ausgabe des Rücksetzsignals vorangehende erste Signal ein Niedriglevelsignal ist, welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 abnormal ist, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das Niedriglevelsignal und gibt es aus. Entsprechend, wenn eine Abnormalität in dem Mikrocomputer 23 von der Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 detektiert wird, wird die Ansteuerung des Startermotors 13 auch während eines Rücksetzzeitraums gestoppt (verhindert). Deswegen kann die Sicherheit aufrechterhalten werden.
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Ferner umfasst die elektrische Steuereinheit 10 den Rücksetz-Timer 27. Der Rücksetz-Timer 27 startet eine Zählung mit dem Eingang eines Rücksetzsignals als einen Trigger und setzt die Zählung während eines Rücksetzzeitraums fort. Ferner, wenn der Zählwert den vorbestimmten Wert Nth erreicht, schaltet der Rücksetz-Timer 27 das vierte Signal von einem Hochlevelsignal zum Veranlassen, dass das Starterrelais 12 eingeschaltet wird, auf ein Niedriglevelsignal zum Veranlassen, dass das Starterrelais 12 ausgeschaltet wird. Entsprechend, wenn eine vorbestimmte Zeit vom Start des Zurücksetzens verstreicht, kann die Ansteuerung des Startermotors 13 gestoppt werden, selbst wenn ein Zurücksetzen weitergeht. Deswegen kann das Ansteuern des Startermotors 13 über die Zeit hinaus, die für das Anlassen benötigt wird, beschränkt werden.
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Dabei führt der Mikrocomputer 23 eine Initialisierung und ähnliches unmittelbar nach einem Aufheben des Zurücksetzens durch. Deswegen könnte es Bedenken geben, dass das Timing eines Ausgebens des Testsignals unmittelbar nach einem Aufheben des Rücksetzens im Vergleich mit anderen Zeiträumen verzögert werden wird. Entsprechend, wenn angenommen wird, dass die vorgesehene Zeit die gleiche ist wie andere Timings in einer Rücksetz-Aufhebe-Periode, gibt es Bedenken, dass das Testsignal nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit detektiert werden kann. Wenn angenommen wird, dass die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 konstant ein Signal (Niedriglevel), welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 während eines Rücksetzzeitraums abnormal ist, ausgibt, ändert sich der Level des ausgegebenen ersten Signals nicht, selbst wenn das Testsignal unmittelbar nach einer Aufhebung des Zurücksetzens nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit eingeht, weshalb es kein Problem gibt.
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Jedoch bei dem Ausführungsbeispiel, bei welchem das unmittelbar einem Zurücksetzen vorangehende erste Signal ein Hochlevelsignal ist, welches indiziert, dass der Mikrocomputer 23 normal ist, hält die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 das Hochlevelsignal auch in einem Rücksetzzeitraum. Entsprechend, wenn das Testsignal unmittelbar nach einer Aufhebung des Zurücksetzens nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit eingeht, fällt der Level des ersten Signals temporär von dem Hochlevel auf den Niedriglevel. In diesem Fall kann angenommen werden, dass eine Verschlechterung der Startfähigkeit, ein Anstieg der Anlasszeit, Vibration wegen einer Änderung der Rotationsgeschwindigkeit oder ähnliches auftreten werden.
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Deshalb setzt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 in dem Ausführungsbeispiel unmittelbar nach dem Stopp einer Ausgabe eines Rücksetzsignals als die vorgesehene Zeit t2 eine Zeit, die länger ist als die vorgesehene Zeit t1 in anderen Zeiträumen. Demgemäß ist es möglich, selbst wenn die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 ausgestaltet ist, das unmittelbar einem Zurücksetzen vorangehende erste Signal während des Rücksetzzeitraums zu halten, das Auftreten der Situation, in welcher das Testsignal unmittelbar nach der Aufhebung des Zurücksetzens nicht innerhalb der vorgesehenen Zeit eingeht, zu beschränken. Das heißt, das Auftreten eines Abfalls in dem ersten Signal unmittelbar nach der Aufhebung des Zurücksetzens kann beschränkt werden. Entsprechend können das Auftreten einer Verschlechterung der Startfähigkeit, eines Anstiegs der Anlasszeit, von Vibration wegen einer Änderung in der Rotationsgeschwindigkeit oder ähnliches beschränkt werden.
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Obwohl Ausführungsbeispiele veranschaulicht worden sind, sind Ausführungsbeispiele nicht auf die oben veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschränkt. Verschiedene Änderungen und Erweiterungen können vorgenommen werden, ohne vom Sinn und Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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In dem obigen Beispiel wird ein IC, welcher aus einer festverdrahteten Schaltung aufgebaut ist, als Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 eingesetzt. Alternativ kann ein überwachender Mikrocomputer als die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 eingesetzt werden.
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In dem obigen Beispiel beinhaltet die elektronische Steuereinheit 10 die Energieversorgung 22. Alternativ ist die Erfindung auch auf eine die Energieversorgung 22 nicht enthaltende Ausgestaltung anwendbar, bei welcher die Energieversorgungsspannung dem Mikrocomputer 23 von einer Energieversorgung außerhalb der elektronischen Steuereinheit 10 zur Verfügung gestellt wird.
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In dem obigen Beispiel beinhaltet die elektronische Steuereinheit 10 den Rücksetz-Timer 27. Alternativ kann der Rücksetz-Timer 27 nicht enthalten sein. Vorzugsweise ist jedoch der Rücksetz-Timer 27 enthalten, weil ein Ansteuern des Startermotors 13 über die Zeit, welche für ein Anlassen benötigt wird, hinaus beschränkt werden kann wie vorgehend beschrieben.
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In dem obigen Beispiel zählt der Rücksetz-Timer 27 aufwärts. Alternativ kann ein Rücksetz-Timer, der abwärts zählt, eingesetzt werden.
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In dem Beispiel setzt die Mikrocomputer-Überwachungseinheit 24 als die unmittelbar nach einer Aufhebung des Zurücksetzens vorgesehene Zeit t2 eine Zeit, die länger ist als die vorgesehene Zeit t1 in anderen Zeiträumen. Alternativ kann die unmittelbar nach dem Aufheben eines Zurücksetzens vorgesehene Zeit die gleiche sein wie in anderen Zeiträumen. In dieser Hinsicht jedoch, wenn die unmittelbar nach einem Aufheben des Zurücksetzens vorgesehene Zeit t2 länger ist, ist das Auftreten eines Abfalls in dem ersten Signal unmittelbar nach einem Aufheben des Zurücksetzens beschränkt, und entsprechend kann das Auftreten einer Verschlechterung bei der Startfähigkeit, eines Anstiegs der Anlasszeit, von Vibration wegen einer Änderung bei der Rotationsgeschwindigkeit oder ähnliches beschränkt werden wie vorstehend beschrieben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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