DE10243589A1 - Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung - Google Patents

Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung

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Abstract

Eine integrierte Hauptschaltungseinrichtung hat einen Mikroprozessor. Eine erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat eine Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung, die Niedergeschwindigkeitsdigitalsignale parallel empfängt und die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung gibt die empfangenen Digitalsignale seriell an die integrierte Hauptschaltungseinrichtung aus. Eine zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat einen Mehrkanal-A/D-Umsetzer, der Analogsignale parallel empfängt und diese umsetzt in Digitalsignale und die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung gibt die Digitalsignale seriell aus an die integrierte Hauptschaltungseinrichtung. Die integrierte Hauptschaltunseinrichtung generiert Steuersignale, basierend auf den empfangenen Signalen und gibt die Steuersignale an die Steuerobjekteinrichtungen aus.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung, die einen Mikroprozessor enthält und verwendet wird zur Kraftstoffversorgungssteuerung eines Fahrzeugmotors. Speziell betrifft die Erfindung eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung, die miniaturisiert ist und standardisiert durch Verbessern der Handhabung vieler Eingangs- und Ausgangssignale sowie verbessert ist bezüglich der Sicherheit.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Fig. 14 ist ein Blockschaltdiagramm einer konventionellen Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung.
  • In Fig. 14 kennzeichnet Bezugszeichen 1 eine ECU (Motorsteuereinheit = Engine Control Unit), die aus einer einzelnen Leiterplatte besteht und Bezugszeichen 2 kennzeichnet eine Großintegration LSI (integrierter Schaltungsteil = Integrated Circuit Part) der ECU 1. Die LSI 2 ist in einer Weise aufgebaut, dass eine CPU (Mikroprozessor) 3, ein nichtflüchtiger Speicher 4, ein RAM 5, ein Eingangsdatenwähler 6, ein A/D-Umsetzer 7, ein Ausgangs-Latch-Speicher 8 etc. miteinander verbunden sind. Bezugszeichen 9 kennzeichnet eine Energieversorgungseinheit zum Zuführen von Steuerenergie zu der ECU 1; 10 eine Fahrzeugbatterie; 11 eine Energieleitung, die die Fahrzeugbatterie 10 und die ECU 1 verbindet; und 12 einen Leistungsschalter.
  • Die ECU 1 arbeitet mit Steuerenergie von der Energieversorgungseinheit 9 versorgt, die von der Fahrzeugbatterie 10 über die Energieleitung 11 und den Leistungsschalter 12 mit Energie versorgt wird. Durch die ECU 1 auszuführende Programme, Steuerkonstanten für die Motorsteuerung etc. sind in dem nichtflüchtigen Speicher 4 im voraus gespeichert.
  • Bezugszeichen 13 kennzeichnet verschiedene Sensorschalter; 14 Ableitwiderstände; 15 Serienwiderstände; 16 Parallel- Kondensatoren; 17 Eingangswiderstände; 18 Positivrückkopplungswiderstände; und 19 Komparatoren. Jedes der vielen EIN-/AUS-Eingangssignale, die von den verschiedenen Sensorschaltern 13 kommen, wird dem zugeordneten Komparator 19 über den Ableitwiderstand 14 als Pull-Up- oder Pull-Down-Widerstand und den Serienwiderstand 15 und den Parallel-Kondensator 16 zugeführt, die ein Rauschfilter bilden. Der Eingangswiderstand 17 und der Positivrückkopplungswiderstand 18 sind mit jedem Komparator 19 verbunden. Wenn die Spannung über einem bestimmten Parallel-Kondensator 16 eine Referenzspannung übersteigt, die an den negativseitigen Anschluss des zugeordneten Komparators 19 angelegt ist, führt der Komparator 19 ein Signal mit einem Logikwert "H" (Hochpegel) an den Datenwähler 6.
  • Wenn die Spannung über einem bestimmten Parallel-Kondensator 16 abnimmt, tritt eine Addition einer Spannung auf, die zurückgeführt wird durch den Positiv-Rückkopplungswiderstand 18 und demnach kehrt die Ausgangsspannung des Komparators 19 nicht zurück auf einen Logikwert "L" (Niedrigpegel), bis die Spannung über den Parell-Kondensator 16 niedriger wird als die Referenzspannung.
  • Wie oben beschrieben, hat jeder Komparator 19 die Funktion eines Pegelbeurteilungskomparators einschließlich einer Hysteresefunktion. Ausgangsgrößen der vielen Komparatoren 19 werden in dem RAM 5 über den Datenwähler 6 und einen Datenbus 30 gespeichert.
  • Der Datenwähler 6, der beispielsweise Eingangsgrößen von 16 Bit handhabt, gibt Signale an den Datenbus 30 aus, wenn er ein Chipauswahlsignal von der CPU 3 empfängt. Tatsächlich wird eine Vielzahl von Datenwählern 6 verwendet, weil es einige zehn Eingangspunkte gibt.
  • Das Bezugszeichen 20 kennzeichnet verschiedene Analogsensoren; 21 Serienwiderstände und 22 Parell- Kondensatoren.
  • Jedes von vielen von den verschiedenen Analogsensoren 20 kommenden Analogsensoren wird dem zugeordneten A/D-Umsetzer 7 über den Serienwiderstand 21 und den Parallel-Kondensator zugeführt, die ein Rauschfilter bilden. Eine Digitalausgangsgröße eines A/D-Umsetzers 7, der ein Chipauswahlsignal von der CPU 3 empfangen hat, wird in dem RAM 5 über dem Datenbus 30 gespeichert.
  • Eine Steuerausgangsgröße der CPU 3 wird in dem Latch-Speicher 8 über den Datenbus 30 gespeichert und wird verwendet zum Antreiben einer externen Last über den zugeordneten Ausgangstransistor 23. Tatsächlich dient eine Vielzahl von Latch-Speichern 8 zum Aufnehmen von vielen Steuerausgangsgrößen. Steuerausgangsgrößen werden in einem Latch-Speicher 8 gespeichert, der von der CPU 3 durch ein Chipauswahlsignal ausgewählt worden ist.
  • Bezugszeichen 24 kennzeichnet Treiberbasiswiderstände für die jeweiligen Transistoren 23; 25 Stabilisationswiderstände von denen jeder zwischen der Basis und dem Emitter des zugeordneten Transistor 23 verbunden ist; 26 externe Lasten und 27 ein Leistungsrelais zum Zuführen von Energie zu den externen Lasten 26.
  • Die konventionelle Einrichtung mit dem obigen Aufbau hat die folgenden Probleme. Die LSI 2 hat eine große Ausdehnung, weil die CPU 3 eine sehr große Anzahl von Eingangsgrößen und Ausgangsgrößen handhabt. Die Parell-Kondensatoren 16 und 22, die Rauschfilter bilden, müssen verschiedene Kapazitätswerte haben zum Erreichen gewünschter Filterkonstanten und es ist demnach schwierig, Paralellkondensatoren 16 und 22 zu standardisieren. Ein großer Kondensator wird benötigt zum Erhalten einer großen Filterkonstanten, was ein Faktor der Zunahme der Größe der ECU 1 ist.
  • Unter Maßnahmen zum Verringern der Größe der LSI 2 durch Verringern der Anzahl der Eingangs- und Ausgangsanschlüsse ist ein Verfahren des Austauschens bzw. Vermittelns vieler Fehlereingangs- und Ausgangssignale nach Art des Zeitmultiplex unter Verwendung eines seriellen Kommunikationsblocks, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 13912/1995 offenbart (Titel: Eingangs/Ausgangs-Verarbeitungs-IC).
  • Jedoch benötigt dieses Verfahren Rauschfilter mit unterschiedlichen Kapazitätswerten und ist demnach nicht geeignet zur Standardisierung einer Einrichtung. Außerdem ist dieses Verfahren auch nicht geeignet zur Miniaturisierung einer Einrichtung, weil große Kapazitätswerte benötigt werden zum Erhalten ausreichend großer Filterkonstanten.
  • Andererseits ist ein Konzept bekannt, dass ein Digitalfilter verwendet wird als Rauschfilter für ein EIN-/AUS- Eingangssignal und seine Filterkonstante wird gesteuert von einem Mikroprozessor.
  • Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 119811/1993 (Titel: Programmierbarer Kontroller) ein Verfahren, in dem, wenn abgetastete Eingangslogikwerte eines externen Eingangssignals mehrmals denselben Wert haben, dieser Wert verwendet wird und gespeichert in einem Eingangsbildspeicher, und in welcher eine Filterkonstantenänderungsinstruktion bereitgestellt wird, die in der Lage ist, die Abtastperiode zu ändern.
  • Obwohl dieses Verfahren einen Vorteil hat, dass die Filterkonstante frei geändert werden kann, wird der Mikrocomputer veranlasst, eine starke Belastung zu ertragen, wenn es nötig ist, viele Eingangssignale zu verarbeiten. Als ein Ergebnis nehmen die Ansprechgeschwindigkeiten von Steueroperationen des Mikroprozessors ab, obwohl die Steueroperationen Primäroperationen des Mikroprozessors sind.
  • Die Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-89974 (Titel: Datenspeichersteuereinrichtung) offenbart auch ein Digitalfilter für ein EIN-/AUS-Signal. Ein Schieberegister ist bereitgestellt als Hardware und eine Abtastverarbeitung wird ausgeführt gemäß dem selben Konzept, wie oben beschrieben.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 83301/1997 (Titel: Switched-Capacitor-Filter) offenbart ein Digitalfilter, das einen Switched-Capacitor bzw. Schalter- Kondensator verwendet, welcher als Rauschfilter für Mehrkanalanalogeingangssignale dient.
  • Auch in diesem Fall wird der Mikrocomputer veranlasst, eine schwere Belastung zu ertragen, wenn es erforderlich ist, viele Analogeingangssignale zu verarbeiten. Als ein Ergebnis werden die Ansprechgeschwindigkeiten der Steueroperationen des Mikroprozessors selbst niedriger, obwohl die Steueroperationen Primäroperationen des Mikroprozessors sind.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 305681/1996 (Titel: Microcomputer) offenbart ein Filter, in dem die Filterkonstante durch Umschalten geändert wird durch Umschalten in viele Stufen eines Widerstandes eines Analogfilters, was aus einem Widerstand und einem Kondensator besteht. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-68833 (Titel: Digitalfiltersystem) offenbart ein Digitalfilter vom Typ der gleitenden Mittelwertbildung, in dem der arithmetische Mittelwert einer Vielzahl von Zeitseriellen Abtastdaten verwendet wird als Daten des momentanen Zeitpunktes nachdem Analogwerte umgewandelt worden sind in Digitalwerte.
  • Verschiedene bekannte Techniken bezüglich des Aufpassens auf Drift- und Reaktivierungssteuerung eines Mikroprozessors, die betont werden sollten in Verbindung mit der Erfindung sind folgendermaßen:
    Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 196003/1995 (Titel: Steuersystem einer Fahrzeugsicherheitseinrichtung) offenbart das folgende. Eine UND-Schaltung wird bereitgestellt in einer Treiberschaltung einer Fahrzeugsicherheitseinrichtung, die antriebsgesteuert ist durch einen Mikroprozessor. Die Fahrzeugsicherheitseinrichtung, wie z. B. ein Airbag wird angetrieben, basierend auf dem UND eines Ausgangs einer Beurteilungsschaltung als ein Aktivierungszulässigkeitssignal, wenn ein Watchdog-Impuls des Microcomputers normal ist und eines Aktivierungsinstruktionssignal des Mikrocomputers. Diese Technik hat ein Problem, dass wenn der Mikrocomputer reaktiviert worden ist durch einen Rücksetzimpuls, der Fahrzeugführer nicht eine temporäre Drift des Mikrocomputers erkennen kann.
  • Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 81222/1993 (Titel: Betriebsüberwachungsverfahren für zwei CPUs) offenbart das folgende. In einem System einschließlich zweier CPUs, d. h. einer Haupt-CPU und einer Sub-CPU, werden, wenn die Haupt-CPU driftet oder ausser Betrieb geht, beide CPUs initialisiert und reaktiviert durch ein Rücksetzsignal, das ausgegeben wird von einer extern bereitgestellten Watchdog- Zeitgeberschaltung. Wenn die Sub-CPU gedriftet ist oder ausser Betrieb gegangen, erfasst die Haupt-CPU dieses und gibt ein Rücksetzsignal an die Sub-CPU aus zum initialisieren und reaktivieren der Sub-CPU. Diese Technik hat auch ein Problem, dass wenn der Mikrocomputer reaktiviert worden ist durch einen Rücksetzimpuls, der Fahrzeugführer eine temporäre Drift des Microcomputers nicht erkennen kann.
  • Andererseits offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 339308/1996 (Titel: Digitalverarbeitungseinrichtung) das folgende. Ein Microcomputer wird vollständig angehalten, wenn ein Watchdog- Zeitgeber eine Anomalie des Mikrocomputers erfasst hat. Ein System ist derart konfiguriert, dass es zum Wiederherstellen des Microcomputers erforderlich ist, die Zufuhr der Betriebsenergie an den Microcomputer zu stoppen und dann die Zufuhr der Betriebsenergie neu zu starten.
  • Diese Technik hat einen Vorteil, dass der Fahrzeugführer eine Anomalie des Microcomputers erkennen kann, weil der Microcomputer nicht reaktiviert werden kann, bis der Leistungsschalter geöffnet und dann geschlossen worden ist. Wie von der obigen Beschreibung verstanden wird, sind die obigen konventionellen Techniken Teil-Miniaturisierungs- und Standardisierungstechniken und keine Gesamt-Miniaturisierung und Standardisierung ist erzielt worden durch Vereinigung dieser Techniken.
  • Speziell verbleibt ein Problem, dass die Steuerfähigkeiten und die Ansprechgeschwindigkeiten eines Mikrocomputers als seine Primärfähigkeiten erforderlichenfalls abnehmen bei einem Versuch zur Miniaturisierung und Standardisierung eines Eingangs-/Ausgangs-Schaltungsabschnitts des Mikrocomputers.
  • Außerdem, wo eine integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hinzugefügt wird zu einer einen Mikrocomputer einschließenden integrierten Hauptschaltungseinrichtung, sollten ausreichende Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden gegen fehlerhaften Betrieb usw. des Mikroprozessors, bedingt durch das Auftreten von Rauschen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung bereitzustellen, in der eine externe integrierte Schaltungseinrichtung verwendet wird zum Standardisieren eines Mikroprozessors im Fall, in dem die Anzahl der Eingangs- und Ausgangs-Punkte variiert, und die die Ansprechgeschwindigkeit der Eingangs/Ausgangsverarbeitung erhöhen kann und die Sicherheit vor einem Rauschinduzierten Fehlbetrieb des Mikroprozessors verbessern kann.
  • Ein zweites Ziel der Erfindung ist das Bereitstellen einer Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung, die nicht nur eine Variation in der Anzahl von Eingangs- und Ausgangspunkten aufnehmen kann, sondern auch ihre Miniaturisierung erreichen kann und Standardisierung durch Verbessern der Eingangsfilterabschnitte,
  • Die Erfindung stellt eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung einschließlich einer integrierten Hauptschaltungseinrichtung bereit, einer ersten integrierte Hilfsschaltungseinrichtung und einer zweiten integrierte Hilfsschaltungseinrichtung.
  • Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung bzw. integrierte Core-Schaltungseinrichtung schließt einen Mikroprozessor ein.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zum Empfangen von Niedergeschwindigkeits-Digitalsignalen ist in solcher Weise mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung verbunden, dass serielle Kommunikation ausgeführt wird miteinander und
    die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zum Empfangen von Analogsignalen ist in einer solchen Weise mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung verbunden, dass serielle Kommunikation miteinander durchgeführt wird.
  • Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung schließt ausserdem ein:
    Eine Direkt-Parallel-Eingangsschaltung und eine Direkt- Parallel-Ausgangsschaltung zum Eingeben und Ausgeben von Ausgangssignalen von und zu Steuerobjekteinrichtungen,
    einen ersten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer und einen zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer,
    einen ersten nichtflüchtigen Speicher, in den der Steuerung der Steuerobjekteinrichtungen dienende Steuerprogramme von einem externen Tool eingeschrieben werden, und
    ein erstes RAM zur Berechnung, und
    den Mikroprozessor der integrierten Hauptschaltungseinrichtung, an den die Direkt-Parallel- Eingangsschaltung, die Direkt-Parallel-Ausgangsschaltung, die ersten und zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer, der erste nichtflüchtige Speicher und das erste RAM über einen Bus verbunden sind.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt ein:
    Einen ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer (Kinderstations-Seriell/Parallel-Umsetzer), der mit dem ersten Stamm-Seriell/Parallel-Umsetzer (Eltern- Seriell/Parallel-Umsetzer) der integrierten Hauptschaltungseinrichtung in einer solchen Weise verbunden ist, dass serielle Kommunikation zwischen einander ausgeführt wird, und
    eine Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung zum parallelen Empfangen der Niedergeschwindigkeits-Digitalsignale, und
    die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung gibt die von der Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung empfangenen Digitalsignale an die integrierten Hauptschaltungseinrichtung durch den ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer.
  • Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt ein:
    Einen zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer, der mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung in solcher Weise verbunden ist, dass serielle Kommunikation miteinander ausgeführt wird, und
    einen Mehrkanal-Analog-zu-Digital-Umsetzer zum parallelen Empfangen von Analogsignalen und zum Umsetzen der empfangenen Analogsignale in Digitalsignale, und
    die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung gibt die von dem Mehrkanal-Analog-zu-Digital-Umsetzer umgesetzten Digitalsignale an die integrierte Hauptschaltungseinrichtung aus durch den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel- Umsetzer.
  • Und die integrierte Hauptschaltungseinrichtung generiert Steuersignale basierend auf den von den Steuerobjekteinrichtungen empfangenen Eingangssignalen, den von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen und den von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen und gibt die generierten Steuersignale an die Steuerobjekteinrichtungen aus.
  • Gemäß der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung der Erfindung kann nicht nur die integrierte Hauptschaltungseinrichtung standardisiert werden, selbst in dem Fall, indem die Anzahl der Steuereingangs- und Ausgangspunkte variiert mit den Steuerobjekteinrichtungen, sondern auch die Geschwindigkeit des Austauschens von Eingangs- oder Ausgangsinformation kann erhöht werden durch Verringern des Grades der Überlastung von Kommunikationsleitungen mit Hilfe der doppelt seriellen Kommunikationsleitungen, die aufgeteilt sind in das Analogsystem und das Digitalsystem. Dies ermöglicht das Erreichen hoher Betriebsgeschwindigkeiten, hoher Leistungsfähigkeit und ein Erhöhen des Grades an Multifunktionalität.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltdiagramm einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2A und 2B zeigen EIN-/AUS-Eingangsschaltungen der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung nach Fig. 1;
  • Fig. 3 zeigt eine analoge variable Filterschaltung der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtungen der Fig. 1;
  • Fig. 4A-4E zeigen fünf Kommunikationsrahmenstrukturen von Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtungen nach Fig. 1;
  • Fig. 5 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebs einer Haupt-CPU der Fahrzeugelektronik- Schaltungseinrichtungen nach Fig. 1;
  • Fig. 6 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebs einer Sub-CPU der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung nach Fig. 1;
  • Fig. 7 ist ein Blockschaltdiagramm einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 8 zeigt eine digital-variable Filterschaltung der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung nach Fig. 7;
  • Fig. 9 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebs einer Sub-CPU der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung nach Fig. 7;
  • Fig. 10 zeigt eine digitale variable Filterschaltung einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 11 zeigt eine analoge variable Filterschaltung einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 12 ist ein Blockschaltdiagramm einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;
  • Fig. 13 ist ein Blockschaltdiagramm einer Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung; und
  • Fig. 14 ist ein Blockschaltdiagramm einer konventionellen Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN Erste Ausführungsform (1) Detaillierte Beschreibung des Aufbaus der ersten Ausführungsform
  • Eine Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
  • Fig. 1 ist ein Blockschaltdiagramm der Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung. Wie in Fig. 1 gezeigt, kennzeichnet das Bezugszeichen 100a eine ECU (Fahrzeugelektronikschaltungseinrichtung = vehicular electronic control apparatus) zum Steuern von zu steuernden Einrichtungen. Die ECU 100a kann eine einzelne elektronische Schaltungsplatte mit, als Hauptteile, einer integrierten Hauptschaltungseinrichtung (LS10) 110a, einer ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung (LS11) 120a und einer zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung (LS12) 140a.
  • Bezugszeichen 101a kennzeichnet Verbindungsanschlüsse zum Aufnehmen von Hochgeschwindigkeitseingangssignalen IN1-INr von EIN-/AUS-Operationen, was Operationen sind von relativ hoher Frequenz, die von solchen Einrichtungen, wie z. B. einem Kurbelwellensensor verarbeitet werden zum Steuern von Motorzündzeitpunkten und Kraftstoffeinspritzzeitpunkten und einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor für die Geschwindigkeitsautomatik-Steuerung, und die eine schnelle Signalerfassung erfordern.
  • Bezugszeichen 101b kennzeichnet Verbindungsanschlüsse zum Empfangen von Niedergeschwindigkeitseingangssignalen IN1-INs von EIN-/AUS-Operationen, was Operationen von relativ niedriger Frequenz sind, die von solchen Einrichtungen wie einem Wählschalter zum Erfassen einer Gangschaltposition und einem Klimaanlagenschalter verarbeitet werden und bei denen Verzögerungen in der Signalerfassung keine ernsthaften Probleme bewirken.
  • Bezugszeichen 102 kennzeichnet Verbindungsanschlüsse zum Empfangen von Analogeingangssignalen AN1-ANt, die von einem Ansaugmengensensor ausgegeben werden, einem Zylinderdrucksensor, einem Drosselpositionssensor zum Erfassen des Öffnungsgrads von Ansaugventilen, eines Gaspedalpositionssensors zum Erfassen des Grades eines Drucks auf ein Gaspedal, eines Wassertemperatursensors, eines Abgassauerstoffkonzentrationssensors etc.
  • Bezugszeichen 103a kennzeichnet Verbindungsanschlüsse zum Ausgeben von Hochgeschwindigkeitsausgangssignalen OUT1-OUTm von EIN-/AUS-Operationen, was Operationen von relativ hoher Frequenz sind, wie z. B. das Steuern von Motorzündspulen (im Falle eines Benzinmotors) und das Antreiben von spulengesteuerten Ventilen zur Kraftstoffeinspritzsteuerung, und die ein Generieren von Treiberausgangssignalen ohne Verzögerung erfordern.
  • Bezugszeichen 103b kennzeichnen Verbindungsanschlüsse zum Ausgeben von Niedergeschwindigkeitsausgangssignalen OUT1-OUTn von EIN-/AUS-Operationen, was Operationen sind von relativ niedriger Frequenz, wie zum Antreiben eines spulengesteuerten Ventils für ein Getriebe und zum Antreiben einer elektromagnetischen Kupplung für die Klimaanlage und bei denen Ansprechverzögerung von Treiberausgangssignalen keine ernsthaften Probleme bewirken.
  • Bezugszeichen 104 kennzeichnet einen Trennverbinder, an den ein externes Tool 106 zum Übertragen von Steuerprogrammen, Steuerkonstanten etc. an die ECU 100a im voraus zu verbinden ist. Das externe Tool 106 wird verwendet zur Zeit der Produktauslieferung oder bei Wartungsarbeiten in der Weise, um mit der ECU 100a über den Trennverbinder 104 verbunden zu werden.
  • Bezugszeichen 105 kennzeichnet Energieanschlüsse, die mit einer Fahrzeugbatterie verbunden sind. Die Energieanschlüsse 105 sind ein Anschluss, der über einen Leistungsschalter (nicht dargestellt) mit Energie versorgt wird und ein Ruhe- bzw. Sleep-Anschluß, der direkt von der Fahrzeugbatterie mit Energie versorgt wird zum Aufrechterhalten des Betriebs eines Speichers (später beschrieben).
  • Bezugszeichen 107 kennzeichnet Ableitwiderstände mit einem geringen Widerstand von einigen Kilo-Ohm, die mit dem jeweiligen Eingangsverbindern 101a und 101b für EIN-/AUS- Signale verbunden sind.
  • Jeder Ableitwiderstand 107 stabilisiert den Eingangssignalpegel während ein (nicht dargestellter) Eingangsschalter ausgeschaltet ist durch Hochziehen oder Runterziehen des zugeordneten Eingangsanschlusses, um als eine Last des Eingangsschalters zu dienen sowie einen Kontaktfehler durch Anwachsen eines Strombetrags während des eingeschalteten Eingangsschalters zu verhindern. Die Ableitwiderstände 107 sind mit einer externen Leiterplatte der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a verbunden.
  • Bezugszeichen (TR) 108 kennzeichnen Ausgangs- Schnittstellenschaltungen wie Transistoren, die in Ausgangsabschnitten der integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110a bereitgestellt sind und der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a.
  • Bezugszeichen (PSU) 109 kennzeichnen eine Energieversorgungseinheit, die mit Energie über die Energieanschlüsse 105 versorgt wird und geregelte Spannungen zum Steuern generiert und diese den jeweiligen integrierten Schaltungseinrichtungen zuführt.
  • Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110a besteht aus einer Haupt-CPU (Mikroprozessor; M-CPU) 111, einem ersten nichtflüchtigen Speicher (F-MEM) 112a, einem ersten RAM 113 zum Berechnen, einem Eingangsdatenwähler (DS) 114, der eine Direkt-Parallel-Eingangsschaltung ist, einem Ausgangs-Latch-Speicher (L-MEM) 115, der eine Direkt-Parallel-Ausgangsschaltung ist, ersten und zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzern (PS11) 116a und (PS21) 116b, die serielle Signale austauschen mit den ersten und zweiten integrierten Hilfsschaltungen 120a und 140a (später beschrieben), eine SCI (serielle Kommunikationsschnittstelle = Serial Communication Interface) (SCI) 117, die serielle Signale mit dem externen Tool 106 austauscht und andere Komponenten. Die obigen Komponenten sind mit der Haupt-CPU 111 über einen Datenbus 118 von 8-32 Bits verbunden.
  • Beispielsweise ist der erste nichtflüchtige Speicher 112a ein Flash-Speicher, in den Daten blockweise geschrieben werden können. Übertragungssteuerprogramme, Fahrzeugsteuerprogramme, Fahrzeugsteuerkonstanten etc. werden übertragen und in den ersten nichtflüchtigen Speicher 112a geschrieben von dem externen Tool 106 über das erste RAM 113.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltung 120a besteht aus einer Sub-CPU (Sub-Mikroprozessor) (S-CPU) 121a, einem zweiten nichtflüchtigen Speicher (R-MEM) 122, einem zweiten RAM 123 zum Berechnen, einem Eingangsdatenwähler (DS) 124a, der eine Parallel-Eingangsschaltung zur Überwachung ist, einem Eingangsdatenwähler 124b, der eine Indirekt-Parallel- Eingangsschaltung ist, einem Eingangsdatenwähler (DS) 124c, der eine Digital-Umsetzeingangsschaltung zum Überwachen ist, einem Ausgangs-Latch-Speicher (L-MEM) 125, der eine Indirekt- Parallel-Ausgangsschaltung ist und einem ersten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer (PS12) 126, der seriell verbunden ist mit dem ersten Stammstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 116a. Die obigen Komponenten sind mit der Sub-CPU 121a über einen 8-Bit-Datenbus 128 verbunden.
  • Der zweite nichtflüchtige Speicher 122 ist beispielsweise ein Masken-ROM (nur Lesespeicher = Read-Only-Memory). Programme von von der Sub-CPU 121a durchzuführender Eingangs/Ausgangs- Steuerung, Programme zur Kommunikation mit der Haupt-CPU 111 etc. werden in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher 122 gespeichert.
  • Bezugszeichen 129 kennzeichnet einen Watchdog-Zeitgeber bzw. Watchdog-Timer (WDT), der direkt mit einem Watchdog-Signal- Ausgangssignal verbunden ist und einem Rücksetz-Signal- Eingangsanschluss der Haupt-CPU 111. Wenn die Impulsbreite eines Watchdog-Signals einen vorgegebenen Wert überschritten hat, generiert der Watchdog-Zeitgeber 129 ein Rücksetz- Impulssignal und reaktiviert die Haupt-CPU 111.
  • Ein Rauschfilter (RCF) 131 und eine variable Schallwertschaltung 132a (später detailliert beschrieben unter Fig. 2(a)), die aus einem Pegelbeurteilungskomparator (CMP) 132b und einem Konstanteneinstellregister 134a zusammengesetzt sind, sind mit jedem Eingangsanschluss des Eingangsdatenwählers 114 verbunden. Ein Rauschfilter 131 und ein Pegelbeurteilungskomparator 132b (später beschrieben) sind mit jedem Eingangsanschluss des Eingangsdatenwählers 124b verbunden.
  • Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 140a setzt sich zusammen aus einer Kommunikationssteuerschaltung 141a (später detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 3), Mehrkanal-A/D-Umsetzern 154a und 154b von beispielsweise 10 Bits und 16 Kanälen, einem Ausgangs-Latch-Speicher (LM) 145, der eine Digital-Umsetz-Ausgangsschaltung ist, in der ein Teil der A/D-umgesetzten Ausgangssignale der A/D-Umsetzer 154a und 154b gespeichert sind und einem zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer (PS22) 146, der seriell verbunden ist mit dem zweiten Stammstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 116b. Die obigen Komponenten sind miteinander über einen Datenbus 148 verbunden.
  • Variable Filterschaltungen (DF) 153a (später detailliert beschrieben unter Bezug auf Fig. 3) die jeweils ein Rauschfilter (RCF) 151 und ein Konstanteneinstellregister (DR) 156a haben, sind mit Analog-Eingangsschaltungen der Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154a und 154b verbunden.
  • Wie später detailliert beschrieben, sind einer der beiden Gaspedalpositionssensoren APS1 und APS2 und einer der beiden Drosselpositionssensoren TPS1 und TPS2 mit dem Mehrkanal-A/D- Umsetzer 154a verbunden. Der andere der beiden Gaspedalpositionssensoren APS1 und APS2 und der andere der beiden Drosselpositionssensoren TPS1 und TPS2 sind mit dem Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154b verbunden. Auf diese Weise wird eine Doppelsystemschaltung gebildet für sowohl den Gaspedalpositionssensor als auch den Drosselpositionssensor.
  • Die A/D-umgesetzten Ausgangssignale eines der Gaspedal- Positionssensoren APS1 und APS2 und eines der Drosselpositionssensoren TPS1 und TPS2 werden in dem Ausgangs-Latch 145 gespeichert. Die Ausgangsgrößen des Ausgangs-Latch-Speichers 145 sind verbunden mit den jeweiligen Ausgangsanschlüssen des Eingangsdatenwählers 124c als eine Digitalumsetz-Eingangsschaltung zum Überwachen, die bereitgestellt ist in der ersten integrierten Hilfsschaltung 120a.
  • Fig. 2(a) und 2(b) zeigen EIN-/AUS-Eingangsschaltungen der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 1. Fig. 2(a) zeigt einen Fall der Verwendung einer Schaltung mit variablem Schwellenwert und Fig. 2(b) zeigt einen Fall der Verwendung eines Pegelbeurteilungskomparators.
  • In Fig. 2(a) und 2(b) sind die Komponenten 107, 131, 132a, und 132b dieselben, wie in Fig. 1 gezeigt. Bezugszeichen 130 kennzeichnet einen Eingangsschalter; 134a ein Konstanteneinstellregister; 135 einen Serienwiderstand; 136 einen Niedrigkapazitätskondensator; 137 einen Komparator; 138a einen Eingangswiderstand; 138b einen positiven Rückkopplungswiderstand; und 139a und 139b Referenzspannungsschaltungen.
  • Wie in Fig. 2A gezeigt, ist der Eingangsanschluss INr, an den der Eingangsschalter 130 verbunden ist, mit dem Niedrigwiderstandswert-Ableitwiderstand 107 versehen und ist verbunden mit dem Niedrigkapazitäts-Kondensator 136 (einige Zehn Piko-Farad) über einen Hochwiderstandsserienwiderstand 135 (Hunderte von Kilo-Ohm, was ein praktikabler oberer Grenzwert ist). Das Rauschfilter 131, das aus dem Serienwiderstand 135 und dem Niedrigkapazitäts-Kondensator 136 gebildet wird, glättet ein Signal durch Absorbieren von Rauschen aus.
  • Für den den Eingangswiderstand 138a, den Positivrückkopplungswiderstand 138b und den Komparator 137 einschließenden Pegelbeurteilungskomparator 137b wird eine vorgeschriebene Referenzspannung von am negativseitigen Eingangsanschluss des Komparators 137 durch die Referenzspannungsschaltung 139a angelegt.
  • Wenn demnach die Spannung über dem Niedrigkapazitätskompensator 135 höher wird als die Referenzspannung Von, erscheint eine Spannung "H" (logischer Wert "1") an dem Ausgang des Komparators 137. Wenn. jedoch die Ausgangsspannung des Komparators 137 erst einmal "H" geworden ist, tritt ein Hinzufügen einer Spannung, d. h. eine Rückführung durch den Positivrückkopplungswiderstand 138b am positivseitigen Eingangsanschluss des Komparators 137 auf und demnach wird die Ausgangsspannung des Komparators 137 nicht "L" (Logikwert "0"), bis die Spannung über den Niedrigkapazitätskondensator 136 niedriger wird als Voff (<Von). Demnach ist eine Hysterese Funktion erzielt.
  • Dies dient zum Verhindern, dass die Ausgangsspannung des Komparators 137 bei Hochfrequenz bedingt durch eine Rauschwelligkeit invertiert wird, d. h. durch eine Überlagerung einer Spannung über den Niedrigkapazitätskondensator 136.
  • Eine Spannungsteilverhältniskonstante zum Anzeigen einer Spannung, die von der Referenzspannungsschaltung 139a zu generieren ist, ist in dem Konstanteneinstellregister 134a gespeichert. Die Referenzspannung, d. h. eine aufgeteilte Spannung entsprechend der in dem Konstanteneinstellregister 134a gespeicherten Konstanten wird an den invertierenden Eingang des Komparators 137 angelegt.
  • Die variable Schwellwertsschaltung 132a besteht aus dem Pegelbeurteilungskomparator 132b und dem Konstanteneinstellregister 134a.
  • Die Schaltung der Fig. 2(b) ist dieselbe wie die Schaltung der Fig. 2(a) mit der Ausnahme, dass in der vorhergehenden das Konstanteneinstellregister 134a nicht bereitgestellt ist und die Referenzspannungsschaltung 139b eine festgelegte Referenzspannung generiert.
  • Fig. 3 zeigt eine analoge variable Filterschaltung der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 1.
  • In Fig. 3 sind die Komponenten 141a, 146, 151, 153a und 156a dieselben wie die in Fig. 1 gezeigten. Bezugszeichen 154 kennzeichnet 154a und 154b.
  • Bezugszeichen 151 kennzeichnet ein Rauschfilter für ein Analogeingangssignal ANt. Das Rauschfilter 151 setzt sich aus einer positivseitigen Klemmdiode 300 zusammen, einer negativseitigen Klemmdiode 301, einem Serienwiderstand 302 und einem Niedrigkapazitätskondensator 303.
  • Die Klemmdioden 300 und 301 verhindern das Anlegen einer Spannung, die höher ist als ein angenommener Maximalwert des Analogeingangssignals ANt oder niedriger als sein angenommener Minimalwert an den Kleinkapazitätskondensator 303 wenn starkes Rauschen dem Analogeingangssignal ANt überlagert ist durch Zurückführen des Rauschens an die positive oder negative Seite der Energieversorgung.
  • Wenn ein Analogsensor einen geeigneten Innenwiderstand hat, kann der Serienwiderstand 302 weggelassen werden.
  • Bezugszeichen 310 kennzeichnet einen Verstärker; 312 einen Schalter; 313 einen Switched-Capacitor bzw. einen Schalter- Kondensator; 315 einen Kondensator; 316 einen Verstärker; 320 einen Multiplexer und 321 einen A/D-Umsetzabschnitt.
  • Ein Kondensator C0 des Switched-Capacitors 313 ist mit einer Signalseite ≙ oder einer Ausgangsseite ≙ periodisch verbunden durch den Schalter 312, in dem eine Schaltperiode T eingestellt ist durch ein Konstanteneinstellregister 156a, das eine Periodeneinstellvorrichtung ist.
  • Eine Spannung V1 über den Niedrigkapazitätskondensator 303 wird an der Signalseite ≙ durch den Verstärker 310 angelegt. Der Kondensator 315 ist mit der Ausgangsseite ≙ verbunden. Eine Spannung V2 wird über den Kondensator 315 an den A/D- Umsetzabschnitt 321 des Mehrkanal-A/D-Umsetzers 154 über den Verstärker 316 und den Multiplexer 320 angelegt, der eine Eingangswählschaltung ist.
  • Bezugszeichen 311a und 311b kennzeichnen Gegenkopplungsspannungsteilerwiderstände bzw. Negativrückkopplungsspannungsteilerwiderstände für den Verstärker 310; 317a und 317b Gegenkopplungsspannungsteilerwiderstände bzw. Negativrückkopplungsspannungsteilerwiderstände für den Verstärker 316; und 322 einen Pufferspeicher von beispielsweise 10 Bits und 16 Punkten, der Digitalumsetzwerte speichert, die durch A/D-Umsetzung von dem A/D- Umsetzabschnitt 321 aus jeweiligen Analogsignalen erhalten werden.
  • Bezugszeichen 318 kennzeichnet einen Taktgenerator, der Taktimpulssignale für beispielsweise vier Frequenzen generiert; 314a-314d UND-Elemente als Gatterschaltungen, die verbunden sind mit den jeweiligen Taktausgangsanschlüssen des Taktgenerators 31 und 314 ein ODER-Element, das mit den Ausgängen der UND-Elemente 314a-314d jeweils verbunden ist. Bit-Speicher des Konstanteneinstellregisters 156a sind mit den jeweiligen UND-Elementen 314a-314d verbunden. Ein Taktimpulssignal, das von einem der UND-Elemente 314a-314d, welches von dem Konstanteneinstellregister 156a ausgewählt worden ist, ausgegeben wird, wird angelegt an eine Schaltperiodeneinstellschaltung des Schalters 312 über das ODER-Element 314.
  • In dem oben konfigurierten Switched-Capacitor 313 gelten die folgenden Gleichungen, wenn der Lade/Entladewiderstand des Kondensators C0 ausreichend gering ist:
    Im Kondensator C0 akkumulierte Ladung, wenn Schalten ausgeführt worden ist zur Seite ≙: Q1 = C0 × V1

    Im Kondensator C0 akkumulierte Ladung, wenn Schalten ausgeführt worden ist zur Seite ≙: Q2 = C0 × V2

    In T Sekunden übertragene Ladung:

    Q = Q1 - Q2 = C0(V1 - V2)

    Mittlerer Strom in T Sekunden:

    I = Q/T = C0(V1 - V2)/T

    Equivalenzwiderstand:

    R0 = (V1 - V2)/I = T/C0
  • Daher ist der Switched-Capacitor 313 equivalent zu einem Filter, das sich aus einem Serienwiderstand mit dem Widerstandswert R0 und dem Kondensator 315 zusammensetzt. Der Widerstandswert R0 nimmt proportional zu der Schaltperiode T zu, die in dem Konstanteneinstellregister 156a gespeichert ist.
  • Bezugszeichen 323 kennzeichnet einen Pufferspeicher, der Befehlsinformation speichert und eine variable Filterkonstante, die von der Haupt-CPU 111 über den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 146 zugeführt wird und eine Summenprüfschaltung, die die Inhalte des Pufferspeichers prüft. Bezugszeichen 324 kennzeichnet eine Decoderschaltung, die die Inhalte der Befehlsinformation erkennt, die in die Decoderschaltung 324 eingegeben ist, wenn ein Summenprüfergebnis normal ist. Bezugszeichen 325 kennzeichnet eine Chip-Auswahlschaltung, die auf eine Ausgangsgröße der Decoderschaltung 324 anspricht und einen Speicher als Zielspeicher von empfangenen Daten auswählt oder eine Speicherquelle von zu sendenden Daten. Bezugszeichen 326 kennzeichnet eine Befehlstabelle, die auszuwählen ist durch die Chip-Auswahlschaltung 325 und Antwortbefehle enthält wie z. B. ACK und NACK. Die Schaltungen von der Sunnenprüfschaltung 323 zu der Befehlstabelle 326 bilden die Kommunikationssteuerschaltung 141a.
    • (2) Detaillierte Beschreibung des Betriebs der ersten Ausführungsform
  • Fig. 4(a)-4(e) zeigen fünf Kommunikationsrahmenstrukturen von Fahrzeugelektroniksteuereinrichtungen nach Fig. 1. Fig. 5 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebs der Haupt-CPU 111 der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 1. Fig. 6 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebs der Sub-CPU 121a der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 1.
  • Der Betrieb der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform mit dem Aufbau nach Fig. 1 wird nachstehend beschrieben. Zuerst werden die Datensenderahmenstrukturen der seriellen Kommunikation, die in den Fig. 4(a)-4(e) gezeigt sind, beschrieben.
  • Fig. 4(a) zeigt eine Konstantensenderahmenstruktur, die verwendet wird zum Senden von Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten für EIN-/AUS-Signale, die in dem nichtflüchtigen Speicher 112A gespeichert sind an das zweite RAM 123 oder die Konstanteneinstellregister 134a der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a über die Haupt- CPU 111, den ersten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116a, den ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 126 und die Sub-CPU 121a. Der obere Teil von Fig. 4(a) zeigt Sendedaten der Haupt-CPU 111 und der untere Teil der Fig. 4(a) zeigt Antwortdaten der anderen Seite, d. h. Empfangsdaten der Haupt-CPU 111.
  • Jeder Rahmen jeder Rahmenstruktur enthält Daten von insgesamt 11 Bits, d. h. Daten von 8 Bits, ein Start-Bit, ein Paritäts- Bit und ein Stop-Bit.
  • Summendatenrahmen SUM enthalten Daten von insgesamt 11 Bits d. h. Daten von 8 Bits, die ein vertikaler Bit-Summenwert sind (d. h., ein Binärsummenwert ohne Übertrag) der Werte einer Reihe von Rahmen, ein Start-Bit, ein Paritäts-Bit und ein Stop-Bit.
  • In Fig. 4(a) kennzeichnet das Bezugszeichen 400a eine Digitalkonstantensendeführungsrahmenstruktur, die aus einem Sendestartrahmen STX besteht (z. B. "55" in Hexadezimaldarstellung), einem Befehlsrahmen COM1 (z. B. "10" in Hexadezimaldarstellung), Filterkonstantenrahmen DF1-DFs entsprechend jeweiliger indirekter EIN-/AUS-Eingangssignale IN1-INs, Schwellwertkonstantenrahmen DC1-DCr entsprechend jeweiliger Direkt-EIN/AUS-Eingangssignale IN1-INr, einen Sendeendrahmen ETX (z. B. "AA" in Hexadezimaldarstellung), und einen Summendatenrahmen SUM.
  • Bezugszeichen 401 kennzeichnet eine normale Antwortrahmenstruktur, die aus einem Sendestartrahmen STX besteht, einen Normalempfangsrahmen ACK (z. B. "81" Hexadezimaldarstellung), einen Sendeendrahmen ETX und einen Summendatenrahmen SUM.
  • Wenn Empfangsdaten abnormal sind, wird ein "Abnormalempfangsrahmen NACK (z. B. "82" in Hexadezimaldarstellung) zurückgesendet statt des Normalempfangsrahmens ACK. Auf den Empfang von Abnormalempfangsrahmen NACK, unternimmt die Haupt-CPU 111 eine geeignete Maßnahme wie z. B. das nochmalige Senden der Konstanten.
  • Fig. 4(b) zeigt eine Konstantensenderahmenstruktur, die verwendet wird zum Senden von Filterkonstanten für Analogsignale, die in dem nichtflüchtigen Speicher 112a gespeichert sind an die Konstanteneinstellregister 156a der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140a über die Haupt-CPU 111, den zweiten Stammstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 116b, den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 146 und die Kommunikationssteuereinrichtung 141a. Der obere Teil von Fig. 4(b) zeigt Sendedaten der Haupt-CPU 111 und der untere Teil von Fig. 4(b) zeigt Antwortdaten der anderen Seite, d. h. Empfangsdaten der Haupt-CPU 111.
  • In Fig. 4(b) kennzeichnet Bezugszeichen 400b eine Analogkonstantensendeführungsrahmenstruktur, die aus einem Sendestartrahmen STX besteht, einem Befehlsrahmen COM1, einem Filterkonstantenrahmen AF1-AFt entsprechend jeweiliger Analogeingangssignale AN1-ANt, einem Sendeendrahmen ETX und einem Summendatenrahmen SUM. Eine Normalantwortrahmenstruktur 401 entsprechend dem Analogkonstantensendeführungsrahmen 400b ist dieselbe wie das in Fig. 4(a) gezeigte Gegenstück.
  • Fig. 4(c) zeigt eine Digitaleingabeinformationsantwortführungsrahmenstruktur 403a, die zum Senden indirekter Eingabesignale IN1-INs verwendet wird, die in die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120a eingegeben worden sind an das erste RAM 113 über die SUB-CPU 121a, den ersten Unterstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 126, den ersten Stammstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 116a, und die Haupt-CPU 111 sowie eine Eingangsinformationssendezulässigkeitsrahmenstruktur 402. Der obere Teil von Fig. 4(c) zeigt Sendedaten der Haupt-CPU 111 und der untere Teil der Fig. 4(c) zeigt Antwortdaten der anderen Seite, d. h. Empfangsdaten der Haupt-CPU 111.
  • Wie in Fig. 4(c) gezeigt, besteht die Eingangsinformationssendezulässigkeitsrahmenstruktur 402 aus einem Sendestartrahmen STX, einem Befehlsrahmen COM2 (z. B. "20" in Hexadezimaldarstellung), einem Sendeendrahmen ETX und einem Summendatenrahmen SUM. Wenn der Befehlsrahmen COM2 geändert wird in einen Befehlsrahmen COM4 (z. B. "40" in Hexadezimaldarstellung), wird ein Informationssendeverhinderungsrahmen erhalten.
  • Bezugszeichen 403a kennzeichnet die Digitaleingangsinformationsantwortführungsrahmenstruktur 403a, die aus einem Sendestartrahmen STX besteht, einem Befehlsrahmen COM3 (z. B. "30" in Hexadezimaldarstellung), Digitaleingangsrahmen DI1, DI2 und DI3, die durch Sammeln indirekter EIN-/AUS-Eingangssignale IN1-INs in Einheiten von acht Punkten produziert werden, einem Sendeendrahmen ETX und einem Summendatenrahmen SUM.
  • Nachdem das Senden von Eingangsinformation durch den Befehl von COM2 zugelassen worden ist, wird die Eingangsinformation spontan und regelmäßig wiederholt bis ihr Senden durch den Befehl COM4 verhindert wird.
  • Die Anzahl von Digitaleingangsrahmen variiert abhängig von der Anzahl von Punkten von Indirekt-EIN-/AUS-Eingabesignalen; für die praktische Anwendung ist es ausreichend, die Anzahl von Digitaleingangsrahmen auf drei zu setzen (24 Punkte).
  • Fig. 4(d) zeigt eine Analogeingangsinformationsantwortführungsrahmenstruktur 403b, die zum Senden von Analogeingangssignalen AN1-ANt verwendet wird, die eingegeben worden sind in die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 140a an das erste RAM 113 über die Kommunikationssteuerschaltung 141a, den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 146, den zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116b und die Haupt- CPU 111 sowie als eine Eingangsinformationssendezulässigkeitsrahmenstruktur 402. Der obere Teil von Fig. 4(d) zeigt Sendedaten der Haupt-CPU 111 und der untere Teil der Fig. 4(c) zeigt Antwortdaten der anderen Seite, d. h. Empfangsdaten der Haupt-CPU 111.
  • In Fig. 4(d) ist die Eingangsinformationssendezulässigkeits- /Verhinderungsrahmenstruktur 402 dieselbe, wie die in Fig. 4(c) gezeigte.
  • Die Analogeingangsinformationsantwortführungsrahmenstruktur 403b besteht aus einem Sendestartrahmen STX, einem Befehlsrahmen COM3 (z. B. "30" in Hexadezimaldarstellung), Digitaleingaberahmen AI1L, AI1H, . . ., AitL und AitH, die produziert werden durch Ansammeln von 10 Bits von Digitalumwandlungswerten von jedem der Analogeingangssignale AN1-ANt in Einheiten von zwei Bytes, einem Sendeendrahmen ETX und einem Sunmendatenrahmen SUM.
  • Nachdem das Übertragen von Eingangsinformation durch den Befehl COM2 zugelassen worden ist, wird die Eingangsinformation spontan und regelmäßig wiederholt bis ihr Senden verhindert wird durch den Befehl COM4.
  • Fig. 4(e) zeigt eine Ausgangsinformationssendeführungsrahmenstruktur 404, die zum Senden indirekter Ausgangsinformation verwendet wird, die gespeichert ist in dem ersten RAM 113 an den Ausgangs-Latch- Speicher 125 der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a über die Haupt-CPU 111, den ersten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116a, den ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 126 und die Sub-CPU 121a. Der obere Teil von Fig. 4(e) zeigt Sendedaten der Haupt-CPU 111 und der untere Teil von Fig. 4(e) zeigt Antwortdaten der anderen Seite, d. h. Empfangsdaten der Haupt- CPU 111.
  • Wie in Fig. 4(e) gezeigt, besteht die Ausgangsinformationssendeführungsrahmenstruktur 404 aus einem Sendestartrahmen STX, einem Ausgangsinformationsregulärsendeführungsbefehlsrahmen COM5 (z. B. "50" in Hexadezimaldarstellung), Digitalausgangsrahmen D01 und D02, die durch Ansammeln indirekter Ausgangssignale OUT1-OUTn in Einheiten von acht Punkten produziert werden, einem Sendeendrahmen ETX und einem Summendatenrahmen SUM.
  • Die Anzahl von Digitalausgangsdaten, die dem Befehl COM5 folgen, variiert abhängig von der Anzahl von indirekten Ausgangssignalen OUT1-OUTn. Es ist ausreichend, die Anzahl von Digitalausgangsrahmen auf zwei zu setzen (2 Bytes).
  • Eine Normalantwortrahmenstruktur 401 ist dieselbe wie die Gegenstücke, die in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt sind.
  • Als nächstes wird der Betrieb der in Fig. 1 gezeigten Haupt- CPU 111 unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Fig. 5 beschrieben.
  • Bei Schritt 500 startet die regulär aktivierte Haupt-CPU 111 den Betrieb. Bei Schritt 501, der nach Schritt 500 ausgeführt wird, wird beurteilt, ob bei Schritt 512 (der später beschrieben wird) ein Initialisierungsabschluss-Flag gesetzt worden ist. Bei Schritt 502, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 501 "Nein" ist, wird beurteilt, ob alle Konstanten für die ersten und zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtungen 120a und 140a eingestellt worden sind. Bei Schritt 503, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 502 "Nein" ist, werden Filterkonstanten und Schwellwerte an die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120a gesendet unter Verwendung der Konstantensendeführungsrahmenstrukturen 400a und 400b, die in den Fig. 4A und 4B gezeigt sind. Bei Schritt 504, der nach Schritt 503 ausgeführt wird, wird eine Summenprüfung ausgeführt an den Antwortdaten mit der in Fig. 4(a) und 4(b) gezeigten Rahmenstruktur 401 oder eine Zeitgrenzwertprüfung wird durchgeführt.
  • Bei Schritt 504 wird eine Summenprüfung an empfangenen Daten unmittelbar nach dem Empfang einer Antwort ausgeführt, falls eine solche vorliegt. Wenn keine Antwort erhalten wird bei Schritt 504 wird nach Abwarten einer vorbestimmten Zeit beurteilt, dass der Zeitgrenzwert überschritten worden ist und der Prozess geht zum nächsten Schritt 505.
  • Bei Schritt 505, der nach Schritt 504 ausgeführt wird, wird beurteilt, ob ein Summenprüffehler oder ein Zeitgrenzenüberschreitungsfehler aufgetreten sind. Bei Schritt 506, der ein Betriebsablaufendeschritt ist und auszuführen ist, wenn keine Abnormalitäten bei Schritt 505 gefunden worden sind, wird der Betriebsablaufstartschritt 500 wieder aktiviert, wodurch der Steuerablauf wieder gestartet wird.
  • Wenn der Betriebsablaufstartschritt 500 wieder aktiviert worden ist, falls das Initialisierungsabschluss-Flag nicht gesetzt worden ist bei Schritt 512 und nicht alle Konstanten eingestellt worden sind, werden Konstanten für die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 140a eingestellt unter Verwendung der in Fig. 4(b) gezeigten Rahmenstruktur durch Ausführen der Schritte 501 bis 505.
  • Andererseits, wenn eine Abnormalität gefunden worden ist bei Schritt 505, geht der Prozess zu Schritt 507, wo beurteilt wird, ob die Abnormalität bislang die erste bei Schritt 505 gefundene ist. Wenn beurteilt wird, dass die Abnormalität die erste ist, geht der Prozess zu Schritt 503 zurück, wo die Einstelldaten wieder gesendet werden.
  • Wenn bei Schritt 507 beurteilt worden ist, dass die Abnormalität nicht die erste ist, was bedeutet, dass die Abnormalität sich fortsetzt selbst nach dem Senden der Einstelldaten, kehrt der Prozess zu Schritt 508 zurück, wo ein Kommunikationsabnormalitätssignal ER1 generiert wird. Der Prozess geht zu dem Betriebsablaufendeschritt 506.
  • Wenn bei Schritt 502 während des Ablaufs der obigen Operation beurteilt wird, dass alle Konstanten eingestellt worden sind, geht der Prozess zu Schritt 510.
  • Bei Schritt 510 wird beurteilt, ob die in Fig. 4 (c) und 4 (d) gezeigten Eingangsinformationssendezulassungsrahmen 402 gesendet worden sind. Wenn die Eingangsinformationssendezulassungsrahmen 402 noch nicht gesendet worden sind, geht der Prozess zu Schritt 511, der eine Sendezulassungseinrichtung ist, wo die Eingangsinformationssendezulassungsrahmen 402 gesendet werden.
  • Dann werden Schritte 504-508 usw. selektiv ausgewählt in der selben Weise, wie im Fall, in dem Schritt 503 ausgeführt worden ist. Es gibt eine Ausnahme: Wenn bei Schritt 507 beurteilt wird, dass die Abnormalität die erste ist, kehrt der Prozess zu Schritt 511 zurück statt zu Schritt 503.
  • Wenn bei Schritt 510 beurteilt wird, dass die Eingangsinformationssendezulassungsrahmen 402 an die erste und zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120a und 140a gesendet worden sind, geht der Prozess zu Schritt 512, wo das Initialisierungsabschluss-Flag gesetzt wird. Der Prozess geht dann zu Schritt 506.
  • Schritt 504 ist eine Vorrichtung zum Überwachen einer eine Antwort betreffenden Kommunikation. Ein Schrittblock 509 bestehend aus Schritten 503-508 bildet eine Konstantenübertragungseinrichtung.
  • Das Kommunikationsabnormalitätssignal ER1 von Schritt 508 und das Initialisierungsabschluss-Flag von Schritt 512 werden aufrecht erhalten bis zum Neuanlegen von Energie.
  • Nachdem das Einstellen aller Konstanten abgeschlossen worden ist, das Senden von Eingangsinformation zugelassen worden ist und das Initialisierungsabschluss-Flag gesetzt worden ist durch den obigen Betriebsablauf, geht der Prozess von dem Betriebsablaufstartschritt 500 zu Schritt 520 über Schritt 501.
  • Bei Schritt 520 wird beurteilt, ob der erste und zweite Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116a und 116b Eingangsinformationsantwortführungsrahmen 503a und 503b, die in Fig. 4c und 4d gezeigt worden sind, jeweils empfangen haben.
  • Bei Schritt 521, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 520 "ja" ist, wird eine Summenprüfung durchgeführt an den Empfangsdaten. Bei Schritt 522, der ausgeführt wird nach dem Schritt 521, wird beurteilt, ob eine Abnormalität gefunden wurde in den Empfangsdaten. Wenn eine Abnormalität gefunden worden ist, geht der Prozess zu Schritt 525. Wenn die Empfangsdaten normal sind, geht der Prozess zu Schritt 523, wo die empfangene indirekt Eingangsinformation gespeichert wird im ersten RAM 113.
  • Bei Schritt 524, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 520 "nein" ist, wird beurteilt, ob die Daten empfangen worden sind nach einem Ablaufen einer vorbestimmten Wiederholperiode T0 (Daten sollten regulär empfangen worden sein). Wenn bei Schritt 524 beurteilt wird, dass der Zeitgrenzwert überschritten worden war, geht der Prozess zu Schritt 525. Wenn beurteilt worden ist, dass der Zeitgrenzwert nicht überschritten worden ist, geht der Prozess zu Schritt 530.
  • Bei Schritt 525 wird beurteilt, ob die Abnormalität, die bei Schritt 522 oder 524 gefunden worden ist, die erste ist. Wenn die Abnormalität die erste ist, geht der Prozess zu Schritt 526, wo das "erste Abnormalität-Flag" gesetzt wird. Wenn die Abnormalität nicht die erste ist, geht der Prozess zu Schritt 527, wo ein Kommunikationsabnormalitätssignal ER1 generiert wird.
  • Nach dem Ausführen der Schritte 526, 527 oder 523 geht der Prozess zu Schritt 506, wo der Betriebsablaufstartschritt 500 wieder aktiviert wird.
  • Ein Schrittblock 528, bestehend aus Schritten 521 und 524 ist eine Vorrichtung zum Überwachen einer Kommunikation bezüglich des Empfangs von Eingabeinformation.
  • Bei Schritt 530, der ausgeführt wird, wenn beurteilt wird bei Schritt 524, dass der Zeitgrenzwert nicht überschritten worden ist, wird beurteilt, ob eine reguläre Sendezeit indirekter Ausgangsdaten erreicht worden ist. Bei Schritt 531, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 530 "Ja" ist, werden Indirektausgabedaten gesendet an den Latch-Speicher 125 unter Verwendung der in Fig. 4(e) gezeigten Ausgangsinformationssendeführungsrahmenstruktur. Schritt 531 ist eine Regulärausgangsdatensendeeinrichtung.
  • Bei Schritt 532, der ausgeführt wird nach Schritt 531, wird eine Summenprüfung oder eine Zeitgrenzwertprüfung ausgeführt an Antwortdaten. Genauer, bei Schritt 532 wird eine Summenprüfung ausgeführt an Empfangsdaten auf den Empfang einer Antwort hin, in welchem Fall der Prozess zum nächsten Schritt 533 geht. Wenn keine Antworten empfangen worden sind bei Abwarten einer vorbestimmten Zeit bei Schritt 532, wird beurteilt, dass der Zeitgrenzwert abgelaufen ist. Der Prozess geht auch in diesem Fall zu Schritt 533.
  • Bei Schritt 533, der ausgeführt wird nach Schritt 532, wird beurteilt, ob ein Summenprüffehler oder ein Zeitgrenzwertfehler aufgetreten ist bei Schritt 532. Bei Schritt 506, der ausgeführt wird, wenn keine Abnormalität gefunden worden ist bei Schritt 533, wird der Betriebsablaufstartschritt wieder aktiviert zum nochmaligen Wiederholen des Steuerablaufs.
  • Andererseits, wenn eine Abnormalität gefunden worden ist bei Schritt 533, geht der Prozess zu Schritt 534, wo beurteiltwird, ob die Abnormalität, die gefunden worden ist bei Schritt 533 die erste ist. Wenn beurteilt wird, dass die Abnormalität die erste ist, kehrt der Prozess zu Schritt 531 zurück, wo die Indirektausgabedaten wiedergesendet werden.
  • Wenn beurteilt wird bei Schritt 534, dass die Abnormalität nicht die erste ist, was bedeutet, dass Abnormalität trotz Neusenden weiter vorliegt, geht der Prozess zu Schritt 535.
  • Bei Schritt 535 wird ein Kommunikationsabnormalitätssignal ER1 generiert. Der Prozess geht dann zu dem Betriebsablaufendeschritt 506.
  • Schritt 532 ist eine Kommunikationsüberwachungseinrichtung zum Überwachen einer Antwort auf Ausgabedaten.
  • Bei Schritt 540, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 530 "Nein" ist, wird beurteilt, ob ein Watchdog-Signal, das von der Sub-CPU 121a generiert worden ist, sich geändert hat von "H" auf "L" oder von "L" auf "H". Bei Schritt 541, der ausgeführt wird, wenn beurteilt wird bei Schritt 540, dass das Watchdog-Signal sich geändert hat, wird ein Zählergebnis von Taktimpulsen, das erhalten wurde durch Zählen bei Schritt 545 (später beschrieben), gelesen als eine Impulsbreite des Watchdog- Signals. Bei Schritt 542, der ausgeführt wird nach Schritt 541, wird beurteilt, ob der Auslesezählwert einen vorbestimmten Wert übersteigt. Bei Schritt 543, der ausgeführt wird, wenn bei Schritt 542 beurteilt wird, dass der Auslösezählwert den vorbestimmten Wert übersteigt und demnach die Impulsbreite des Watchdog-Signals abnormal ist, wird ein Rücksetzimpulssignal generiert zum Neuaktivieren der Sub-CPU 121a. Bei Schritt 544, der ausgeführt wird nach Schritt 543 oder wenn bei Schritt 542 beurteilt worden ist, dass die Impulsbreite des Watchdog-Signals normal ist, wird der Taktimpulszählwert, der bei Schritt 545 erhalten worden ist, zurückgesetzt. Schritt 545, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 540 "Nein" ist; dient als Unterbrechungszähler, der Taktimpulse zählt. Der Unterbrechungszähler 545 misst eine "H"-Impulsbreite oder eine "L"-Impulsbreite des Watchdog-Signals.
  • Nach dem Ausführen der Schritte 544 oder 545 kehrt der Prozess zu Schritt 506 zurück, wo der Betriebsablaufstartschritt 500 noch einmal ausgeführt wird nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeit.
  • Ein Schrittblock 546, bestehend aus Schritten 540-545 ist eine Vorrichtung zum Überwachen eines Driftens der Sub-CPU 121a.
  • Als nächstes wird der Betrieb der Sub-CPU 121a beschrieben werden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm der Fig. 6.
  • Bei Schritt 600 startet die regulär aktivierte Sub-CPU 121a den Betrieb. Bei Schritt 601, der nach Schritt 600 ausgeführt wird, wird beurteilt, ob ein in Fig. 4(a) gezeigter Konstantensendeführungsbefehl COM1 empfangen worden ist. Bei Schritt 602, der ausgeführt wird, wenn beurteilt worden ist bei Schritt 601, dass der Befehl COM1 empfangen worden ist, wird eine Summenprüfung durchgeführt auf allen empfangenen Rahmen der in Fig. 4(a) gezeigten Rahmenstruktur 400a. Bei Schritt 603, der nach Schritt 602 ausgeführt wird, wird beurteilt, ob ein Summenprüfungsergebnis normal ist. Bei Schritt 604, der ausgeführt wird, wenn bei Schritt 603 beurteilt worden ist, dass das Summenprüfergebnis normal ist, wird ein Normalempfangsbefehl ACK der in Fig. 4(a) gezeigten Rahmenstruktur 401 zurückgesendet. Bei Schritt 605, der nach Schritt 604 ausgeführt wird, werden empfangene Filterkonstanten in dem zweiten RAM 123 gespeichert. Bei Schritt 606, der nach Schritt 605 ausgeführt wird, werden empfangene Schwellwerte in den jeweiligen Konstanteneinstellregistern 134a gespeichert über das zweite RAM 123 (siehe Fig. 1 und 2A). Bei Schritt 607, der ein Betriebsablaufendeschritt ist, welcher ausgeführt wird nach Schritt 606, wird der Betriebsablaufstartschritt 600 nach Ablauf einer voreingestellten Zeit aktiviert (jedes Mal, wenn das Ausführen der Schrittreihe abgeschlossen worden ist).
  • Bei Schritt 608, der ausgeführt wird, wenn in Schritt 603 beurteilt worden ist, dass eine Abnormalität in den Empfangsdaten gefunden worden ist, wird ein Abnormalempfangsbefehl NACK gesendet statt des Normalempfangsbefehlt ACK (siehe die in Fig. 4(a) gezeigte Rahmenstruktur 401). Der Prozess geht dann zu Schritt 607.
  • Ein Schrittblock 609, der aus den Schritten 601, 606 und 608 besteht, ist eine Konstantenempfangsvorrichtung.
  • Bei Schritt 611, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 601 "Nein" ist, wird beurteilt, ob ein in Fig. 4(e) gezeigter Ausgangsinformationsregulärsendeführungsbefehl COM6 empfangen worden ist. Bei Schritt 612, der ausgeführt wird, wenn bei Schritt 611 beurteilt worden ist, dass der Befehl COM6 empfangen worden ist, wird eine Summenprüfung durchgeführt an allen empfangenen Rahmen mit der in Fig. 4(e) gezeigten Rahmenstruktur 404. Bei Schritt 613, der ausgeführt wird nach Schritt 612 wird beurteilt, ob ein Summenprüfergebnis normal ist. Bei Schritt 614, der ausgeführt wird, wenn in Schritt 613 beurteilt worden ist, dass das Summenprüfergebnis normal ist, wird ein Normalempfangsbefehl ACK der Rahmenstruktur 401 zurückgesendet. Bei Schritt 615, der ausgeführt wird nach Schritt 614, wird empfangene Indirektausgangsinformation in dem zweiten RAM 123 gespeichert. Bei Schritt 616, der nach Schritt 615 ausgeführt wird, wird die Indirektausgangsinformation von dem zweiten RAM 123übertragen zu dem Ausgangs-Latch-Speicher 125 (siehe Fig. 1) und dort gespeichert. Bei Schritt 607, der der Betriebsablaufendeschritt ist, der nach Schritt 616 ausgeführt wird, wird der Betriebsablaufstartschritt 600 wiederholt aktiviert nach einem Ablauf einer vorbestimmten Zeit jedes Mal, wenn das Ausführen der Reihe von Schritten abgeschlossen ist.
  • Bei Schritt 618, der ausgeführt wird, wenn bei Schritt 613 beurteilt worden ist, dass eine Abnormalität in den Empfangsdaten gefunden worden ist, wird ein Abnormalempfangsbefehl NACK statt des Normalempfangsbefehls ACK gesendet (siehe die in Fig. 4(e) gezeigte Rahmenstruktur 401). Der Prozess geht dann zu Schritt 607.
  • Bei Schritt 620, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 611 "Nein" ist, wird beurteilt, ob ein in Fig. 4(c) gezeigter Eingangsinformationssendezulassungsbefehl COM2 empfangen worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 620 "Nein" ist, geht der Prozess zum Betriebsablaufendeschritt 607. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 620 "Ja" ist, geht der Prozess zu Schritt 621.
  • Bei Schritt 621 wird eine Eingangszahl INs eines subjektvariablen Filters, das durch Software implementiert ist, eingestellt. Bei Schritt 622, der ausgeführt wird nach Schritt 621, wird die Zahl von Logikwerten "1" in N Abtastwerten einschließlich eines Wertes des letzten Zustandes unter den EIN-/AUS-Zuständen (Logikwerte "1" oder "0") der Eingangszahl INs, die sequenziell zu einer voreingestellten Schiebeperiode T abgetastet worden sind, berechnet. Bei Schritt 623, der ausgeführt wird nach Schritt 622, wird beurteilt, ob die Zahl von Logikwerten "1", die bei Schritt 622 berechnet worden ist, groß ist (alle N Abtastwerte haben den Wert "1" oder beispielsweise 90% oder mehr der N Abtastwerte haben einen Wert "1"). Wenn die Zahl der Logikwerte "1" groß ist, geht der Prozess zum nächsten Schritt 624. Bei Schritt 624 wird ein Eingangsbildspeicher mit einer Zahl Is im zweiten RAM 123 angemacht. Der Wert des Eingangsbildspeicher Is entspricht einem momentan bestimmten EIN-/Aus-Zustand der Eingangszahl INs.
  • Bei Schritt 625, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 623 "Nein" ist (d. h., die Anzahl von Logikwerten "1" ist nicht groß), wird die Anzahl von Logikwerten "0" in N Abtastwerten einschließlich eines Wertes des letzten Zustandes unter den EIN-/Aus-Zuständen (Logikwerte "1" oder "0") der Eingangszahl INs berechnet. Bei Schritt 626, der ausgeführt wird nach Schritt 625, wird beurteilt, ob die Zahl von Logikwerten "0", die bei Schritt 625 berechnet worden ist, groß ist (alle N Abtastwerte haben einen Wert "0" oder beispielsweise 90% oder mehr der N Abtastwerte haben einen Wert "0"). Wenn die Zahl der Logikwerte "0" groß ist, geht der Prozess zum nächsten Schritt 627. Bei Schritt 627 wird der Eingangsbildspeicher Is im zweiten RAM 123 rückgesetzt, d. h. ausgemacht. Der Wert des Eingangsbildspeichers Is entspricht einem momentan bestimmten EIN-/AUS-Zustand der Eingangszahl INs.
  • Bei Schritt 628 wird die Subjekteingangszahl INs aktualisiert zur nächsten Zahl, wenn der Wert des Eingangsbildspeichers Is aktualisiert worden ist bei Schritt 624 oder 627 oder die Beurteilungsergebnisse sowohl der Schritte 623 als auch 626 "Nein waren" (d. h., der Zustand hängt (weder die Zahl des Logikwertes "1" noch die Zahl des Logikwertes "0" ist groß) und der Wert des Eingangsbildspeichers Is wurde nicht geändert). Bei einem Abschlussbeurteilungsschritt 629 wird beurteilt, ob alle Eingangszahlen einer Verarbeitung unterzogen worden sind. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 629 "Nein" ist, kehrt der Prozess zu Schritt 621 zurück. Wenn alle Eingangszahlen einer Verarbeitung unterzogen worden sind, geht der Prozess zu Schritt 630. Bei Schritt 630 wird Eingangsinformation zum Hauptspeicher 111gesendet unter Verwendung der in Fig. 4(c) gezeigten Rahmenstruktur 403a. Der Prozess geht zum Betriebsablaufende Schritt 607 und dann zum Betriebsablaufstart Schritt 600.
  • Ein Schrittblock 631 bestehend aus Schritten 622-627 ist eine variable Filtervorrichtung für ein Ein-Punkt EIN-/AUS- Eingangssignal.
  • Normalerweise können Schritte 623 und 626 als Eingangsentscheidungsvorrichtung beurteilen, ob alle Logikwerte "1" sind oder "0". In diesem Fall kann eine Beurteilung leicht getroffen werden durch UND-Operation der Logikwerte von N Abtastpunkten (Schritt 623) oder deren ODER- Verknüpfung (Schritt 626).
  • Bei der obigen Digitalfiltervorrichtung werden, selbst wenn beispielsweise Prellen, an einem Eingangskontakt auftritt und der Eingangssignalzustand zum EIN-Zustand konvergiert während er wiederholt in kleinen Intervallen EIN und AUS wird, die EIN- und AUS-Zustände, die in kleinen Intervallen auftreten, kaum abgetastet werden. Selbst wenn sie abgetastet werden, ist nicht bestimmt, dass der Eingangssignalzustand EIN ist, weil sie nicht von einer Art sind, dass viele aufeinanderfolgende Abtastwerte EIN sind.
  • Im Falle manueller Schalter wie z. B. Klimaanlagenschalter ist unmittelbares EIN-Schalten unbeachtlich, was bedeutet, dass eine fehlerhafte Operation bedingt durch Rauschen verhindert werden kann.
  • Außerdem werden die Rauschfilter 131 und die Pegelbeurteilungskomparatoren 132b bereitgestellt als Eingangsschnittstellenschaltung zum Verhindern eines Ereignisses, dass falsche Eingangssignalzustände zu aufeinanderfolgenden Zeiten des Abtastens auftreten bedingt durch Überlagerung von Funkfrequenzrauschen (z. B. wird ein EIN-Eingangssignalzustand fehlerhaft angesehen als AUS bedingt durch Rauschen).
  • Als nächstes wird basierend auf der Beschreibung des Betriebsablaufs, die oben wiedergegeben worden ist unter Bezugnahme auf die Fig. 4(a)-4(e) bis Fig. 6 der Betrieb der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der in den Fig. 1-3 gezeigten ersten Ausführungsform zusammengefasst.
  • Bezugnehmend auf Fig. 1 führt die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110a der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100a Steueroperation durch unter Verwendung der Haupt-CPU 111 und des ersten nichtflüchtigen Speichers 112a.
  • Eingangsinformation für Steuerbetriebsabläufe fallen unter die folgenden drei Systeme: Direkt-Parallel-Eingangssignale von EIN-/AUS-Betriebsabläufen, die direkt dem Bus zugeführt werden zu der Haupt-CPU 111 über die Hochgeschwindigkeitseingangsanschlüsse 101a, Rauschfilter 131, variable Schwellwertschaltungen 132a und den Datenwähler 114; Indirekt-Parallel-Eingangssignale von EIN-/AUS- Betriebsabläufen, die indirekt Bus zugeführt werden zur Haupt-CPU 111 über die Niedergeschwindigkeitseingangsanschlüsse 101b, Rauschfilter 131, Pegelbeurteilungskomparatoren 132b, Datenwähler 124b, die Sub-CPU 121a, den ersten Unterstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 126 und den ersten Stammstations-Seriell/Parallel- Umsetzer 116a; und Digitalumsetzwerte von Analogsignalen, die indirekt Bus zugeführt werden zu der Haupt-CPU 111 über die Analogeingangsanschlüsse 102, Rauschfilter 151, variable Filterschaltungen 153a, Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154a und 154b, zweite Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 146 und zweite Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116b.
  • Andererseits ist die Ausgangsinformation von Steuerbetriebsabläufen Direkt-Parallel-Ausgangssignale, die den Hochgeschwindigkeitsausgangsanschlüssen 103a zugeführt werden über die Ausgangstransistoren 108 durch den Ausgangs- Latch-Speicher 115, der direkt Bus verbunden ist mit der Haupt-CPU 111 und Indirekt-Parallel-Ausgangssignale, die den Niedergeschwindigkeitsausgangsanschlüssen 103b von der Haupt- CPU 111 zugeführt werden über den ersten Stammstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 116a, den ersten Unterstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 126, die Sub-CPU 121a, Ausgangs- Latch-Speicher 125 und Ausgangstransistoren 108.
  • Steuerprogramme, verschiedene Steuerkonstanten etc. für die Haupt-CPU 111 sind im voraus in dem ersten nichtflüchtigen Speicher 112a durch das externe Tool 106 gespeichert. Wenn der praktische Betrieb der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100a gestartet wird, werden Übertragung und Schreiben von Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten, die in dem ersten nichtflüchtigen Speicher 112a gespeichert sind, durchgeführt über den ersten und zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116a und 116b.
  • Schwellwertkonstanten für die variablen Schwellwertschaltungen 132a der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a werden zu den Konstanteneinstellregistern 134a gesendet. Variable Filterkonstanten, die in in der Fig. 6 gezeigten variablen Filtervorrichtung 631 verwendet sind, werden in dem zweiten RAM 122 gespeichert.
  • Filterkonstanten für die variablen Filterschaltungen 153a der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140a werden zu den Konstanteneinstellregistern 156a übertragen.
  • Die Kommunikationssteuerschaltung 141a, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist Bus verbunden mit dem zweiten Unterstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 146, den Konstanteneinstellregistern 156a, den Pufferspeichern 322, in denen Teile von A/D-umgesetzter Information entsprechend jeweiliger Analog-Eingangssignale gespeichert sind und anderen Komponenten. Die Kommunikationssteuerschaltung 141a ist eine Hardware mit Funktionen des Summenprüfens von Sende/Empfangs-Daten und dem Generieren von deren Summendaten, dem Chip-Auswählen eines von verschiedenen Speichern in Übereinstimmung mit einem Befehlserkennungsergebnis, dem Konstruieren von Rahmen von Antwortdaten etc. Alternativ kann eine zweite Sub-CPU zur Kommunikationssteuerung bereitgestellt werden.
  • Der Watchdog-Zeitgeber 129, der in der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a vorgesehen ist, überwacht die Impulsbreite eines Watchdog-Signals WD1, das eine Impulsfolge ist, die von der Haupt-CPU 111 generiert wird. Wenn die Impulsbreite des Watchdog-Signals WD1 einen vorgeschriebenen Wert übersteigt, liefert der Watchdog-Zeitgeber 129 ein Rücksetzimpulssignal RST1 an die Haupt-CPU 111 um diese neu zu aktivieren.
  • Andererseits überwacht die Haupt-CPU 111 die Impulsbreite eines Watchdog-Signals WD2, das eine Impulsfolge ist, die von der Sub-CPU 121a generiert wird. Wenn die Impulsbreite des Watchdog-Signals WD2 einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, stellt die Haupt-CPU 111 ein Rücksetzimpulssignal RST2 für die Sub-CPU 121a zur Verfügung um diese neu zu aktivieren.
  • Außerdem sammelt die Sub-CPU 121a digitalumgesetzte Werte von speziellen Analogeingangssignalen von der Digitalumsetzausgangsschaltung 145 der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140a über die Überwachungsdigitalumsetzeingangsschaltung 124c der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a und kann diese digitalumgesetzten Werte zur Überwachungssteuerung verwenden (wird später beschrieben).
  • Ein Teil der von der Überwachungs-Parallel-Eingangsschaltung 124a durch die Sub-CPU 121a eingesammelten Hochgeschwindigkeitseingangssignale werden zum Prüfen verwendet, beispielsweise ob eine Unterbrechungs- oder eine Kurzschlussabnormalität gefunden worden ist in den Eingangsschaltschaltungen.
  • Die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung versehen einschließlich des Mikroprozessors, der ersten und dritten Hilfsschaltungseinrichtung für Niedergeschwindigkeitsdigitaleingangssignale, die seriell verbunden ist mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung für Analogeingangssignale. Daher kann nicht nur die integrierte Hauptschaltungseinrichtung standardisiert werden selbst in dem Fall, in dem die Anzahl von Steuereingangs- und Ausgangspunkten variiert mit einem Fahrzeugtyp als Steuerobjekt, sondern auch die Geschwindigkeit des Austauschs von Eingangs- und Ausgangsinformation kann erhöht werden durch Verringern des Belegungsgrades von Kommunikationsleitungen mit Hilfe der doppelten Seriellkommunikationsleitungen, die getrennt sind in das Analogsystem und das Digitalsystem. Dies stellt einen Vorteil zur Verfügung, dass die Entwicklung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung, die eine lange Entwicklungszeit benötigt und enorme Kosten zum Erfüllen einer Spezifikation von hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten, hoher Leistungsfähigkeit und Multifunktionalität erleichtert werden kann.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung ist mit der Indirekt-Parallel-Ausgangsschaltung ausgerüstet. Dies stellt einen Vorteil zur Verfügung, dass die Anzahl von Steuerausgangsanschlüssen der integrierten Hauptschaltungseinrichtung reduziert werden kann und demnach die integrierte Hauptschaltungseinrichtung weiter miniaturisiert und standardisiert werden kann.
  • Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung und die erste oder zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung sind mit gemeinsamen Überwachungsvorrichtungen versehen. Dies stellt einen Vorteil zur Verfügung, dass die Sicherheit verbessert wird, obwohl die Verwendung von getrennten integrierten Schaltungseinrichtungen, die miteinander über die seriellen Kommunikationsschaltungen verbunden sind, für sich genommen ein Faktor der Erhöhung der Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer rauschveranlassten Fehleroperation sind.
  • Außerdem sind ein Rauschfilter und ein Pegelbeurteilungskomparator, sowie eine softwareimplementierte variable Filtervorrichtung in jedem Eingangsschaltungsabschnitt der Parallel-Eingangsschaltung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung vorgesehen. Daher können Filterschaltungen mit ausreichender Glättfunktion gebildet werden unter Verwendung von Niedrigkapazitätskondensatoren, die in die integrierte Schaltungseinrichtung eingearbeitet werden können und deren Filterkonstanten können leicht geändert werden. Dies resultiert in einem Vorteil, dass die Eingangsschaltungsabschnitte miniaturisiert und standardisiert werden können.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat die Eingangsschnittstellenschaltungen und die variablen Schwellwertschaltungen unmittelbar in Aufwärtsstromrichtung der Direkt-Parallel-Eingansschaltung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung. Daher werden equivalente variable Filter gebildet für die Hochgeschwindigkeitsoperations- Direkt-Parallel-Eingangsschaltung, auch wenn sie nur in begrenzten Bereichen wirksam sind und ihre Filterkonstanten können leicht geändert werden. Dies resultiert in einem Vorteil, dass die Eingangsschaltungsabschnitte miniaturisiert und standardisiert werden können.
  • Jeder Kanaleingangsschaltungsabschnitt der Mehrkanal A/D- Umsetzer, die in der zweiten integrierten Hilfsschaltung bereitgestellt sind, hat ein Rauschfilter und eine variable Filterschaltung. Daher können Filterschaltungen mit einer ausreichenden Glättfunktion ausgebildet werden unter Verwendung von Niedrigkapazitätskondensatoren, die in die integrierte Schaltungseinrichtung eingearbeitet sein können und deren Filterkonstanten können leicht geändert werden. Dies führt zu dem Vorteil, dass die Eingangsschaltungsabschnitte miniaturisiert und standardisiert werden können.
  • Außerdem enthält der erste nichtflüchtige Speicher der integrierten Hauptschaltungseinrichtung Steuerkonstanten und Konstantenübertragungsprogramme, die von dem externen Tool übertragen worden sind und in den ersten nichtflüchtigen Speicher geschrieben worden sind. Dies stellt den Vorteil bereit, dass Steuerprogramme, Steuerkonstanten, Filterkonstanten, Schwellwertkonstanten etc. für verschiedene Fahrzeugtypen in vereinheitlichter Weise organisiert werden können und Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten leicht geändert werden können.
    • Zweite Ausführungsform (1) Detaillierte Beschreibung des Aufbaus der zweiten Ausführungsform
  • Eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 hauptsächlich bezüglich ihrer Unterschiede von der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform beschrieben. Fig. 7 ist ein Blockschaltdiagramm der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • In Fig. 7 kennzeichnet Bezugszeichen 100b eine ECU (Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung) zum Steuern von zu steuernden Einrichtungen. Die ECU 100b ist eine Einzelelektronikschaltungsplatte mit, als Hauptteilen, einer integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110b, einer ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120b und einer zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140b.
  • Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110b ist in gleicher Weise aufgebaut wie die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110a, die in Fig. 1 gezeigt ist mit der Ausnahme, dass die Haupt-CPU (Mikroprozessor) 111 der integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110b mit dem ersten nichtflüchtigen Speicher 112b kooperiert.
  • In der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120b ist eine hardware-implementierte Kommunikationssteuerschaltung 121b vorgesehen statt der Sub- CPU 121a der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120a, die in Fig. 1 gezeigt ist und der zweite nichtflüchtige Speicher 122, das zweite RAM 123 zur Berechnung, der Eingangsdatenwähler 124a als Parallel-Eingangsschaltung zur Überwachung, der Eingangsdatenwähler 124c als Digitalumsetzeingangsschaltung zur Überwachung etc. sind entfernt.
  • Bezugszeichen 133a kennzeichnet hardware-implementierte variable Filterschaltungen (DF), die später detailliert unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben werden und Bezugszeichen 134b kennzeichnet Konstanteneinstellregister zum jeweiligen Einstellen von Filterkonstanten in den variablen Filterschaltungen 133a.
  • In der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140b sind eine Sub-CPU 141b, ein zweiter nichtflüchtiger Speicher 142 und ein zweites RAM 143 bereitgestellt anstatt der Koimmunikationssteuerschaltung 141a der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140a und eine variable Filtervorrichtung 917 (später detailliert beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 9) ist bereitgestellt anstatt der hardware-implementierten variablen Filterschaltungen 153a.
  • Die Haupt-CPU 111 überwacht die Impulsbreite eines Watchdog- Signals WD2, das von der Sub-CPU 141b generiert wird. Wenn die Impulsbreite des Watchdog-Signals WD2 einen vorgeschriebenen Wert übersteigt, stellt die Haupt-CPU 111 ein Rücksetzimpulssignal RST2 für die Sub-CPU 141b zur Verfügung um diese neu zu aktivieren.
  • Fig. 8 zeigt eine digitale variable Filterschaltung der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 7.
  • Wie in Fig. 8 gezeigt, ist ein Ableitwiderstand 107 mit niedrigem Widerstandswert vorgesehen für einen Eingangsschalter 103. Ein Eingangssignal INs wird einem Parallel-Kondensator 136 mit Niedrigkapazität (z. B. einige zehn Picofarad) über einen Serienwiderstand 135 hohen Widerstandswertes (z. B. Hunderte von Kilo-Ohm, was ein praktikabler oberer Grenzwert ist) zugeführt.
  • Bezugszeichen 131 kennzeichnet ein Rauschfilter, das sich aus dem Serienwiderstand 135 und dem Niedrigkapazitätskondensator 136 zusammensetzt. Das Rauschfilter glättet ein Signal durch Absorbieren von Funkfrequenzrauschen.
  • Bezugszeichen 132b kennzeichnet einen Pegelbeurteilungskomparator 132b, der sich zusammensetzt aus einem Eingangswiderstand 138a, einem Positivrückkopplungswiderstand 138b und einem Komparator 137. Eine vorgeschriebene Referenzspannung 139b (Spannung Vo) wird an den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 137 angelegt.
  • Wenn die Spannung über den Niedrigkapazitätskondensator 136 höher wird als die Referenzspannung Von, erscheint demnach eine Spannung "H" (Logikwert "1") am Ausgang des Komparators 137. Sobald jedoch die Ausgangsspannung des Komparators 137 "H" geworden ist, tritt ein Hinzufügen einer Spannung, d. h. eine Rückkopplung durch den Positivrückkopplungswiderstand 138b am positivseitigen Eingangsanschluss des Komparators 137 auf und folglich wird die Ausgangsspannung des Komparators 137 nicht "L" (Logikwert "0") solange die Spannung über den Niedrigkapazitätskondensator 136 nicht niedriger wird als Voff (<Von). Demnach ist eine hysterese Funktion realisiert.
  • Dies dient dazu, die Ausgangsspannung des Komparators 137 davon abzuhalten, invertiert zu werden mit hoher Frequenz bedingt durch eine Rauschwelligkeit, die der Spannung über den Niedrigkapazitätskondensator 136 überlagert ist.
  • Ein Schieberegister 800 der variablen Filterschaltung 133a wird mit einem Ausgangssignal des Komparators 137 versorgt und wird auch versorgt mit einem Schiebeimpulssignal mit einer Periode T durch einen Taktgenerator 810.
  • Demnach haben die Stufen des Schieberegisters 800 Logikwerte, die aus dem Komparator 137 in Folge ausgegeben worden sind.
  • Bezugszeichen 801a-807a kennzeichnen erste Logikgatterelemente, von denen jedes die ODER-Verknüpfung des Logikwertes der zugeordneten Ausgangsstufe des Schieberegisters 800 und Logikwertes des zugeordneten Bits des Konstanteneinstellregisters 134b berechnet. Bezugszeichen 808a kennzeichnet ein UND-Element, das die Ausgänge der ersten Logikgatterelemente 801a-807a kombiniert.
  • Bezugszeichen 809 kennzeichnet eine Eingangsbeurteilungs- Flipflop-Schaltung, die ein Flipflop-Element ist, das eingestellt wird durch das Ausgangssignal des UND-Elementes 808a.
  • Bezugszeichen 801b-807b kennzeichnen zweite Logikgatterelemente, von denen jedes die ODER-Verknüpfung des negierten Wertes des Logikwertes der zugeordneten Ausgangsstufe des Schieberegisters 800 und den Logikwert des zugeordneten Bits des Konstanteneinstellregisters 134b berechnet. Bezugszeichen 808b kennzeichnet ein UND-Element, das die Ausgänge der zweiten Logikgatterelemente 801b-807b kombiniert. Die Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung 809 wird zurückgesetzt durch ein Ausgangssignal des UND-Elementes 808b.
  • In der variablen Filterschaltung 133a mit dem obigen Aufbau wird die Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung 809, wenn alle Ausgangsstufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "1" haben, so eingestellt, dass sie einen Ausgangslogikwert "1" hat durch ein Ausgangssignal des UND-Elementes 808a.
  • Wenn jedoch ein Teil der Konstanteneinstellregister 134b einen Logikwert "1" haben, können die zugeordneten Ausgangsstufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "0" haben.
  • Wenn daher in dem Beispiel von Fig. 8 alle der ersten bis fünften Stufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "1" haben, wird die Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung 809 eingestellt, um einen Ausgangslogikwert "1" zu haben.
  • Wenn alle Ausgangsstufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "0" haben, wird die Eingangsbestimmungs-Flipflop- Schaltung 809 zurückgesetzt, um einen Ausgangslogikwert "0" zu haben.
  • Wenn jedoch ein Teil der Konstanteneinstellregister 134b einen Logikwert "1" haben, können die zugeordneten Ausgangsstufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "1" haben.
  • Wenn daher in dem Beispiel von Fig. 8 alle ersten bis fünften Stufen des Schieberegisters 800 einen Logikwert "0" haben wird die Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung 809 zurückgesetzt, um einen Ausgangslogikwert "0" zu haben.
  • Wie oben beschrieben kann die Zahl der Logikbeurteilungspunkte zum Bestimmen des Ausgangswertes der Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung 809 variabel eingestellt werden durch den Inhalt des Konstanteneinstellregisters 134b.
  • Statt der variablen Einstellung der Anzahl von Logikbeurteilungspunkten in obiger Weise kann die Impulsperiode des Taktgenerators 810 variabel eingestellt werden.
    • (2) Detaillierte Beschreibung des Betriebs der zweiten Ausführungsform
  • Fig. 9 ist ein Flussdiagramm zum Zeigen des Betriebsablaufs der Sub-CPU 141b der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 7.
  • Es wird Bezug genommen auf Fig. 9, wobei in Schritt 900 die regulär aktivierte Sub-CPU 141a ihren Betrieb startet. Bei Schritt 901, der nach Schritt 900 ausgeführt wird, wird beurteilt, ob ein Konstantenübertragungsführungsbefehl COM1, der in Fig. 4B gezeigt ist, empfangen worden ist. Bei Schritt 902, der ausgeführt wird, wenn bei Schritt 901 beurteilt worden ist, dass der Befehl COM1 empfangen worden ist, wird eine Summenprüfung durchgeführt an allen empfangenen Rahmen mit der in Fig. 4B gezeigten Rahmenstruktur 400b. In Schritt 903, der ausgeführt wird nach Schritt 902, wird beurteilt, ob ein Summenprüfungsergebnis normal ist. In Schritt 904, der ausgeführt wird, wenn in Schritt 903 beurteilt worden ist, dass das Summenprüfungsergebnis normal ist, wird ein Normalempfangsbefehl ACK der in Fig. 4B gezeigten Rahmenstruktur 401 zurückgesendet. Bei Schritt 905, der nach Schritt 904 ausgeführt wird, werden empfangene Filterkonstanten in dem zweiten RAM 143 gespeichert. Bei Schritt 907, der ein Betriebsablaufendeschritt ist, der ausgeführt wird nach Schritt 905, wird der Betriebsablaufstartschritt 900 aktiviert nach Ablauf einer vorgeschriebenen Zeit (jedes Mal, wenn das Ausführen der Serie von Schritten abgeschlossen worden ist).
  • Bei Schritt 908, der ausgeführt wird, wenn beurteilt wird bei Schritt 903, dass eine Abnormalität in den Empfangsdaten gefunden worden ist, wird ein Abnormalempfangsbefehl NACK gesendet statt des Normalempfangsbefehls ACK (siehe die in Fig. 4B gezeigte Rahmenstruktur 401). Der Prozess geht dann zu Schritt 907.
  • Ein Schrittblock 909 bestehend aus Schritten 901-905 und 908 ist eine Konstantenempfangseinrichtung.
  • Bei Schritt 910, der ausgeführt wird, wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 901 "Nein" ist, wird beurteilt, ob ein Eingangsinformationssendezulassungsbefehlt COM2, der in Fig. 4D gezeigt ist, empfangen worden ist. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 910 "Nein" ist, geht der Prozess zum Betriebsablaufendeschritt 907. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 910 "Ja" ist, geht der Prozess zu Schritt 911.
  • Bei Schritt 911 wird eine Eingangszahl ANt eines Subjektvariablen-Filters gesetzt. Bei Schritt 912, der ausgeführt wird nach Schritt 911, wird der arithmetische Mittelwert des Digitalwertes von N letzten Punkten, die sequenziell abgetastet worden sind bei einer voreingestellten Schiebeperiode T, berechnet. Bei Schritt 913, der ausgeführt wird nach Schritt 912, wird der arithmetische Mittelwert, der bei Schritt 912 berechnet worden ist, bestimmt als momentaner Digitalwert und gespeichert in einem Eingangsdatenspeicher IAt im zweiten RAM 143. Bei Schritt 914, der ausgeführt wird nach Schritt 913, wird die nächste Eingangszahl INs bestimmt. Bei Schritt 915, der ausgeführt wird nach Schritt 914, wird beurteilt, ob alle Eingangszahlen einer Verarbeitung unterzogen worden sind. Wenn das Beurteilungsergebnis bei Schritt 915 "Nein" ist, kehrt der Prozess zu Schritt 911 zurück. Wenn alle Eingangszahlen einer Verarbeitung unterzogen worden sind, geht der Prozess über Schritt 916 zu Schritt 907, von dem der Prozess zum Betriebsablaufstartschritt 900 geht.
  • Bei Schritt 916 werden die digitalumgesetzten Werte der Analogeingangssignale an das erste RAM 113 gesendet über den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 146 und den zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116b unter Verwendung der in Fig. 4(d) gezeigten Rahmenstruktur 403b.
  • Ein Schrittblock 917, bestehend aus Schritten 912 und 913, ist eine variable Filtervorrichtung. Der Eingangsdatenspeicher IAt hat einen gleitenden Mittelwert, der mit jeder Abtastoperation aktualisiert wird.
  • Die Rauschfilter 151 werden als Eingangsschnittstellenschaltungen bereitgestellt, um jeden Abtastwert davon abzuhalten, einen durch Rauschen bedingten abnormalen Wert zu haben.
  • Die obige variable Filtervorrichtung 917 und variable Filterschaltung 133a haben eine Funktion, die equivalent einer Funktion ist, die erhalten wurde durch ein Rauschfilter bestehend aus einem Widerstand und einem Kondensator großer Kapazität. Kondensatoren großer Kapazität sind nicht geeignet zur Verwendung in integrierten Schaltungen und verursachen Schwierigkeiten bei dem Ändern ihres Kapazitätswertes für jedes Fahrzeug, das zu steuern ist. Im Hinblick hierauf sind in der zweiten Ausführungsform die analogen variablen Filter durch Software der Sub-CPU 141b gebildet.
  • Der Betrieb der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der in Fig. 7 und 8 gezeigten zweiten Ausführungsform wird nun basierend auf der Beschreibung des Betriebsablaufs, der oben vorgenommen worden ist, beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 4(a) und Fig. 4(d) und Fig. 9. In der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 7 ist die Sub- CPU 141b in der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140b vorgesehen statt in der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120b.
  • Demnach hat die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120b die Hardwareimplementierte Kommunikationssteuerschaltung 121b und die variablen Filter für EIN-/AUS-Eingangssignale sind geändert von Software- Vorrichtungen zu Hardware-Schaltungen.
  • Umgekehrt hat die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 140b die Sub-CPU 141b und die variablen Filter für Analogeingangssignale sind geändert von Hardware-Schaltungen zu Software-Vorrichtungen.
  • Da die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120b keine Sub-CPU hat, ist sie nicht mit solchen Überwachungseingangsschaltungen versehen wie der Überwachungseingangsschaltung 124a und der Überwachungsdigitalumsetzeingangsschaltung 124c. Für die anderen Eingangs/Ausgangs-Steueroperationen arbeitet die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120b jedoch in derselben Weise wie das Gegenstück, das in Fig. 1 gezeigt ist.
  • In der zweiten Ausführungsform hat die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung den Sub-Mikroprozessor, mit dem der zweite nichtflüchtige Speicher und das zweite RAM zum Berechnen Bus verbunden sind und ein Rauschfilter und eine Softwareimplementierte variable Filtervorrichtung sind vorgesehen in jedem Kanaleingangsschaltungsabschnitt der Mehrkanal-A/D-Umsetzer der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung. Daher können Filterschaltungen mit ausreichender Glättfunktion ausgebildet werden durch Software unter Verwendung von Kondensatoren niedriger Kapazität, die eingearbeitet sein können in die integrierte Schaltungseinrichtung und deren Filterkonstanten leicht geändert werden können. Dies führt zu einem Vorteil, dass die Eingangsschaltungsabschnitte miniaturisiert und standardisiert werden können.
    • Dritte Ausführungsform
  • Variable Filterschaltungen für EIN-/AUS-Signale, die verwendet werden in einer Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung, werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben. Fig. 10 zeigt eine digitale variable Filterschaltung, die in der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird.
  • In Fig. 10 sind das Rauschfilter 131 und der Fehlerbeurteilungskomparator 132b in der selben Weise konfiguriert und arbeiten in derselben Weise wie die in Fig. 8 gezeigten.
  • Bezugszeichen 190a kennzeichnet ein Gatterelement, das vorgesehen ist zwischen dem Ausgang des Komparators 137 und einem Aufwärtszählmoduseingang UP eines umkehrbaren Zählers 192. Bezugszeichen 191 kennzeichnet ein Negationselement, das vorgesehen ist zwischen dem Ausgang des Komparators 137 und einem Gatterelement 190b, welches verbunden ist mit einem Abwärtszählmoduseingang DN des umkehrbaren Zählers 192. Mit einem Takteingangsanschluss CL, an den ein EIN-/AUS- Taktsignal mit vorgeschriebener Abtastperiode T angelegt wird, zählt der umkehrbare Zähler 192 Eingangsignalimpulse in Übereinstimmung mit den Zustände der Moduseingänge UP und DN.
  • Bezugszeichen 193a kennzeichnet ein Einstellwertregister, in dem ein Einstellwert entsprechend der Zahl N logischer Beurteilungspunkte gespeichert wird. Bezugszeichen 193b kennzeichnet ein Momentanwertregister, in dem ein Momentanwert des umkehrbaren Zählers 192 gespeichert wird. Bezugszeichen 194a kennzeichnet ein Negationselement, das das Gatterelement 190a durch ein Ausgangssignal Q schließt, dem ein Logikwert "1" gegeben ist, wenn der Momentanwert des umkehrbaren Zählers 912 den Einstellwert erreicht hat und dadurch ein weiteres Aufwärtszählen verhindert. Bezugszeichen 194b kennzeichnet ein Negationselement, das das Gatterelement 190b durch ein Ausgangssignal P schließt, dem ein Logikwert "1" gegeben wird, wenn der Momentanwert des umkehrbaren Zählers 912 "0" geworden ist und dadurch ein weiteres Abwärtszählen verhindert. Bezugszeichen 195 kennzeichnet ein Eingangsbestimmungs-Flipflop, das eingestellt wird durch ein Einstellwert-erreicht-Ausgangssignal Q und rückgesetzt wird durch ein Ausgangssignal P, dem ein Logikwert "1" gegeben ist, wenn der Momentanwert "0" geworden ist. Der Ausgang des Eingangsbestimmungs-Flipflops 195 ist mit dem Eingangsanschluss des Datenwählers 124b verbunden.
  • In dem umkehrbaren Zähler 192 mit dem obigen Aufbau wird das Eingangsbestimmungs-Flipflop 195 gesetzt, wenn der Ausgangswert des Komparators 137 kontinuierlich "H" gewesen ist bis die Zahl von Taktimpulsen (mit der Abtastperiode T), die eingegeben worden ist in den Taktimpulsanschluss CL, den Einstellwert N des Einstellwertregisters 193a erreicht. Wenn der Ausgangswert des Komparators 137 auf halbem Weg auf "L" schaltet, zählt der umkehrbare Zähler 192 die Zahl von Eingangstaktimpulsen abwärts. Wenn der Ausgangswert des Komparators wieder "H" wird, zählt der umkehrbare Zähler 192 die Zahl von Eingangstaktimpulsen aufwärts. Wenn der Momentanwert den Einstellwert erreicht im Zuge des Zählens, wird das Eingangsbestimmungs-Flipflop 195 gesetzt.
  • In ähnlicher Weise wird das Eingangsbestimmungs-Flipflop 195 rückgesetzt, wenn der Ausgangswert des Komparators 137 kontinuierlich "L" gewesen ist bis der Momentanwert auf 0 abgenommen hat durch die Taktimpulse (mit der Abtastperiode T), die eingegeben worden sind in den Taktimpulsanschluss CL. Wenn der Ausgangswert des Komparators 137 auf halbem Weg auf "H" umschaltet, zählt der umkehrbare Zähler 192 die Zahl der Eingangstaktimpulse aufwärts. Wenn der Ausgangswert des Komparators 137 wieder "L" wird, zählt der umkehrbare Zähler 192 die Zahl der Eingangstaktimpulse abwärts. Wenn der Momentanwert 0 erreicht im Zuge des Zählens, wird das Eingangsbestimmungs-Flipflop 195 rückgesetzt.
  • Gemäß der dritten Ausführungsform können die variablen Filterschaltungen der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung ausgebildet werden unter Verwendung umkehrbarer Zähler.
    • Vierte Ausführungsform
  • Variable Filterschaltungen für Analogsignale, die in einer Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, werden nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 11. Fig. 11 zeigt eine analoge variable Filterschaltung, die in einer Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der vierten Ausführungsform verwendet wird.
  • In Fig. 11 bezeichnet Bezugszeichen 151 ein Rauschfilter für ein Analogeingangssignal ANt, das sich zusammensetzt aus einer positivseitigen Klemmdiode 300, einer negativseitigen Klemmdiode 301, einem Serienwiderstand 302 und einem Parallel-Kondensator 303 niedriger Kapazität.
  • Die Klemmdioden 300 und 301 verhindern für eine Spannung, die höher ist als ein angenommener Maximalwert des Analogeingangssignals ANt oder niedriger als ihr angenommener Minimalwert, dass sie angelegt wird an den Kondensator 303 niedriger Kapazität wenn großes Rauschen einem Analogeingangssignal ANt überlagert ist durch Zurückführen des Rauschens an die positive oder negative Seite der Energieversorgung.
  • Wenn ein Analogsensor, der mit dem Anschluss für das Analogeingangssignal ANt verbunden ist, einen geeigneten Innenwiderstandswert hat, kann der Serienwiderstand 302 weggelassen werden.
  • Bezugszeichen 153b kennzeichnet eine variable Filterschaltung. Ein Kondensator 354 (mit einer Kapazität C) der in der variablen Filterschaltung 153b vorgesehen ist, wird über die Auswahlschaltwiderstände 352a-352d und Analoggatterschalter 353a-353d geladen, deren Leitwert gesteuert wird durch ein Konstanteneinstellregister 156b. Eine Spannung V1', die durch Verstärken einer Spannung V1 über den Kondensator 303 niedriger Kapazität durch einen Verstärker 350 produziert wird, dient dem Laden des Kondensators 354.
  • Die Spannung V2 über den Kondensator 354 wird ausgegeben über einen Verstärker 355 und umgesetzt in einen Digitalwert durch einen Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154.
  • Bezugszeichen 351a und 351b kennzeichnen Rückkopplungswiderstände zum Rückkoppeln eines Ausgangssignals des Verstärkers 350 zu seinem invertierenden Eingangsanschluss und Bezugszeichen 356a und 356 kennzeichnen Rückkopplungswiderstände zum Rückkoppeln eines Ausgangssignals des Verstärkers 355 an seinen invertierenden Eingangsanschluss.
  • Demnach ist die variable Filterschaltung mit dem obigen Aufbau equivalent zu einem RC-Filter bestehend aus dem Kondensator 354 (Kapazität: C) und einem parallel kombinierten Widerstand (Widerstandswert: R0) von Teilen der Auswahlschaltwiderstände 352a-352d, die verbunden sind mit solchen, welche eingeschaltet sind von den Analoggatterschaltern 353a-353d. Der parallel kombinierte Widerstandswert R0 kann variabel eingestellt werden in Übereinstimmung mit dem Inhalt des Konstanteneinstellregisters 156b.
  • Gemäß der vierten Ausführungsform können analoge variable Filterschaltungen der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung ausgebildet werden in oben beschriebener Weise.
    • Fünfte Ausführungsform (1) Detaillierte Beschreibung des Aufbaus der fünften Ausführungsform
  • Eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 12, hauptsächlich bezüglich ihrer Unterschiede gegenüber der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist. Fig. 12 ist ein Blockschaltdiagramm einer Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der fünften Ausführungsform.
  • In Fig. 12 kennzeichnet das Bezugszeichen 100c eine ECU (Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung) zum Steuern von zu steuernden Einrichtungen. Die ECU 100c ist eine Einzelelektronikschaltungsplatte mit, als Hauptteil, einer integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110c, einer ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120c und einer zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140c. Die ECU 100c unterscheidet sich von der ECU 100a nach Fig. 1 dahingehend, dass die erstere keine variablen Filterschaltungen hat und gemeinsames Überwachen auf eine Abnormalität und eine Abnormalitätsspeicherschaltung in der ersteren von Wichtigkeit sind.
  • Bezugzeichen 101x kennzeichnet Hochgeschwindigkeitseingangssensoren von EIN-/AUS- Betriebsabläufen, die Betriebsabläufe von relativ hoher Frequenz sind, ausgeführt durch solche Einrichtungen wie Kurbelwellensensoren zum Steuern von Motorzündzeitpunkten und Kraftstoffeinspritzzeitpunkten und einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor für die automatische Geschwindigkeitssteuerung, bzw. den Tempomat, und die schnelles Erfassen von Signalen erfordern.
  • Bezugszeichen 101y kennzeichnet Niedergeschwindigkeitseingangssensoren von EIN-/AUS- Operationen, die Betriebsabläufe von relativ niedriger Frequenz sind, ausgeführt durch solche Einrichtungen wie z. B. Wahlschalter zum Erfassen einer Gangschaltposition und ein Klimaanlagenschalter und bei denen eine Verzögerung der Signalerfassung kein ernstzunehmendes Problem verursacht.
  • Bezugszeichen 102x kennzeichnet erste Analogeingangssensoren wie z. B. einen Ansaugmengensensor, einen Zylinderdrucksensor, einen ersten Drosselpositionssensor zum Erfassen des Öffnungsgrades von Ansaugventilen und einen ersten Gaspedalpositionssensor zum Erfassen des Grades des Niederdrückens eines Gaspedals. Bezugszeichen 102y kennzeichnet zweite Analogeingangssensoren wie z. B. einen Atmosphärendrucksensor, einen Wassertemperatursensor, einen Abgassauerstoffkonzentrationssensor, einen zweiten Drosselpositionssensor zum Erfassen des Öffnungsgrades der Ansaugventile und einen zweiten Gaspedalpositionssensor zum Erfassen des Grades des Niederdrückens des Gaspedals. Jeder des Paares von ersten und zweiten Gaspedalpositionssensoren und des Paares von ersten und zweiten Drosselpositionssensoren sind Doppelsystemsensoren, die dasselbe Erfassungsausgangspositionssignal generieren.
  • Bezugszeichen 103x kennzeichnet elektrische Hochgeschwindigkeitsausgangs-Lasten (EGR) von Ein/Aus- Operationen, was Operationen von relativ hoher Frequenz sind, wie zum Beispiel das Antreiben von Motorzündspulen (im Falle eines Benzinmotors), das Antreiben von spulengesteuerten Ventilen zur Kraftstoffeinspritzsteuerung und das Antreiben von Motoren zum Öffnen und Schließen von Ansaugdrosselventilen, und die das unverzögerte Generieren von Antriebsausgangssignalen erfordern.
  • Bezugszeichen 103y kennzeichnet elektrische Niedergeschwindigkeitsausgangs-Lasten von Ein/Aus- Operationen, die von relativ niedriger Frequenz sind wie zum Beispiel das Antreiben eines spulengesteuerten Ventils für ein Getriebe und das Antreiben einer elektromagnetischen Kupplung für die Klimaanlage und bei denen Verzögerungen der Antriebsausgangssignale keine ernsthaften Probleme verursachen.
  • Bezugszeichen 105x und 105y kennzeichnen jeweils eine Fahrzeugbatterie und einen Leistungsschalter. Die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100c wird mit Energie versorgt von der Fahrzeugbatterie 105x über den Leistungsschalter 105y sowie mit Energie versorgt (Ruhezustandsenergie) direkt ohne Zwischenschalten des Leistungsschalters 105y.
  • Ausgerüstet mit einer Haupt-CPU(Mikroprozessor) 111c mit einem ersten nichtflüchtigen Speicher und einem ersten RAM für Berechnungen (beide nicht dargestellt), spricht die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110c auf Eingangssignale an, die von verschiedenen Eingangssensoren 101x, 101y, 102x, 102y kommen und steuert die verschiedenen elektrischen Lasten 103x und 103y, die zu steuernde Einrichtungen sind.
  • Ein Watchdog-Signal WD1, das eine von der Haupt-CPU 111c generierte Impulsfolge ist, wird von einem Watchdog-Zeitgeber (WDT) 129 überwacht (später beschrieben). Wenn die Impulsbreite des Watchdog-Signals WD1 einen vorgeschriebenen Wert überschreitet, aktiviert der Watchdog-Zeitgeber 129 die Haupt-CPU 111c sowie eine Sub-CPU 121c (später beschrieben) neu durch ein Rücksetzsignal RST1.
  • Ein Watchdog-Signal WD2, das eine von der Sub-CPU 121c (später beschrieben) generierte Impulsfolge ist, wird von der Haupt-CPU 111c überwacht. Wenn die Impulsbreite des Watchdog- Signals WD2 einen vorbeschriebenen Wert überschreitet, aktiviert die Haupt-CPU 111c die Sub-CPU 121c durch ein Rücksetzsignal RST2.
  • Außerdem erfasst die Haupt-CPU 111c eine Kommunikationsabnormalität in der ersten und zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120c und 140c und generiert ein Fehlersignal ER1, das die ODER-Verknüpfung von Fehlersignalen ist, die in den in Fig. 5 gezeigten Schritten 508, 527 und 535 generiert worden sind.
  • Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120c enthält in sich den Watchdog-Zeitgeber 129. Außerdem sendet die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120c ausgerüstet mit der Sub-CPU (Mikroprozessor) 121c mit einem zweiten nichtflüchtigen Speicher und einem zweiten RAM (beide nicht dargestellt) an die Haupt-CPU 111c EIN/AUS-Signale, die von den Niedergeschwindigkeitseingangsensoren 101y empfangen werden und treibt die elektrischen Niedergeschwindigkeits- Lasten 103y unter Verwendung von Steuersignalen, die von der Haupt-CPU 111c zugeführt werden.
  • Die Sub-CPU 121c überwacht einen Teil der digitalen Umsetzwerte von einer Logikeingangssignalen, die von einem Eingangsdatenwähler 24c bereitgestellt werden, der eine überwachende Digitalumsetzeingangsschaltung ist und kooperiert mit der Haupt-CPU 111c zum Generieren eines Leistungsrelaisantriebssiganls DR für bestimmte Lasten.
  • Bezugszeichen 160 kennzeichnet eine Abnormalitätsspeicherschaltung, die eine Flip-Flop-Schaltung ist. Bezugszeichen 161 kennzeichnet ein ODER-Element zur ODER-Verknüpfung von Rücksetzsignalen RST1 und RST2 und einem Fehlersignal ER1. Das ODER-Element 161 stellt die Abnormalitätsspeicherschaltung 160 ein, wenn ein Rücksetzsignal RST1 oder RST2 oder ein Fehlersignal ER1 aufgetreten sind.
  • Bezugszeichen 162 kennzeichnet eine Energieerfassungsschaltung, die die Abnormalitätsspeicherschaltung 160 zurücksetzt und initialisiert auf das Erfassen des Schließens des Leistungsschalters 105y.
  • Bezugszeichen 163 kennzeichnet ein Gatterelement, das eine Logikschaltung ist zwischen dem Leistungsrelaisantriebsausgangsanschluss DR und einem Lastenleistungsrelais 164a vorgesehen ist. Bezugszeichen 164b kennzeichnet einen Ausgangskontakt des Lastleistungsrelais 164a. Der Rücksetzausgangsanschluss der Abnormalitätsspeicherschaltung 160 ist verbunden mit dem Gatterelement 163 und der Ausgangskontakt 164b ist Teil einer Energiezufuhrschaltungsleitung zu den Motoren zum Steuern des Öffnungsgrades von Ansaugventilen.
  • Eine Abnormalitätsalarmeinrichtung 165 ist verbunden mit dem Einstellausgangsanschluss der Abnormalitätsspeicherschaltung 160.
  • In der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140c kennzeichnet Bezugszeichen 320a eine Ausfallschaltung wie zum Beispiel einen 16-Kanalanalogschalter, der eins nach dem anderen Analogeingangssignale der ersten Analogeingangssensoren 102x auswählt. Bezugszeichen 321a kennzeichnet einen A/D-Umsetzabschnitt für einen 16-Kanal/10- Bit-A/D-Umsetzer von sequentiellen Umsetztyp. Bezugszeichen 322a kennzeichnet einen 10-Bit/16-Punkt-Pufferspeicher, in den von dem A/D-Umsetzabschnitt 321a erhaltene Digitalwerte sequentiell eingegeben werden. Bezugszeichen 320b kennzeichnet eine Auswahlschaltung wie zum Beispiel einen 16- Kanalanalogschalter, der eins nach dem anderen Analogeingangssignale der zweiten Analogeingangssensoren 102y auswählt. Bezugszeichen 321b kennzeichnet einen A/D- Umsetzabschnitt eines 16-Kanal/10-Bit-A/D-Umsetzers eines sequentiellen Umsetztyps. Bezugszeichen 322b kennzeichnet einen 10-Bit/16-Punkt-Pufferspeicher, in dem von dem A/D- Umsetzabschnitt 321b erhaltene Digitalwerte sequentiell eingegeben werden. Bezugszeichen 141c kennzeichnet eine Kommunikationssteuerschaltung, die Digitalumsetzwerte von Analogeingangssignalen, die in den Pufferspeicher 322a und 322b gespeichert sind, an die Haupt-CPU 111c senden über den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 146 und den zweiten Stammstations-Seriell/Parallel Umsetzer 116b.
  • Digitalumsetzwerte eines Teil der Analogeingangssignale werden auch der SUB-CPU 121c zugeführt über eine Digitalumsetzausgangsschaltung 142 und die überwachende Digitalumsetzeingangsschaltung 124c der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120c.
    • (2) Detaillierte Beschreibung des Betriebs der fünften Ausführungsform
  • In der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100c mit dem obigen Aufbau führt die integrierte Hauptschaltungseinrichtung 110c (eigentlich die Haupt-CPU 111c und der erste nichtflüchtige Speicher (nicht dargestellt)) Steueroperationen aus während des Ausführens serieller Kommunikationen bezüglich Eingangs- und Ausgangssignalen mit der ersten und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120c und 140c.
  • Eingangsinformation für die Steuerabläufe wird von den Hochgeschwindigkeitseingangssensoren 101x eingegeben, den Niedergeschwindigkeitseingangssensoren 101y, den ersten Analogeingangssensoren 102x und den zweiten Analogeingangssensoren 102y, und Ausgangsinformation der Steuerabläufe wird ausgegeben an die elektrischen Hochgeschwindigkeits-Lasten 103x und die elektrischen Niedergeschwindigkeits-Lasten 103y.
  • Andererseits achtet die Haupt-CPU 111c unter Verwendung eines Watchdog-Signals WD2 ein Triften der Sub-CPU 121c. Auf das Auftreten einer Abnormalität hin generiert die Haupt-CPU 111c ein Rücksetzsignal RST2 zum Neuaktivieren der Sub-CPU 121c. Außerdem achtet die Haupt-CPU 111c auf eine Kommunikationsnormalität in der ersten und zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120c und 140c und generiert ein Fehlersignal ER1 bei den in Fig. 5 gezeigten Schritten 508, 527 oder 535 auf das Auftreten einer Abnormalität hin.
  • Andererseits achtet der Watchdog-Zeitgeber 129, der außerhalb der die Haupt-CPU 111c enthaltenden integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110c bereitgestellt ist, auf ein Driften der Haupt-CPU 111c unter Verwendung eines Watchdog- Signals WD1. Auf das Auftreten einer Abnormalität hin generiert der Watchdog-Zeitgeber 129 ein Rücksetzsignal RST1 zum Neuaktivieren der Haupt-CPU 111c sowie der Sub-CPU 121c.
  • Es sei nun ein Fall angenommen, dass bedingt durch eine temporäre durch Rauschen veranlasste fehlerhafte Operation ein Rücksetzsignal RST1 oder RST2 generiert worden ist. In diesem Fall wird die Haupt-CPU 111c oder die Sub-CPU 121c zurückgesetzt und neu aktiviert und kommt wieder in die Situation, ein normales Watchdog-Signal WD1 oder WD2 zu generieren.
  • Demnach stellt die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100c einen normalen Betriebszustand auf eine Wiese wieder her, dass ein Fahrer dies nicht merkt.
  • Wenn jedoch ein Rücksetzsignal RST1 oder RST2 oder ein Fehlersignal ER1 generiert worden ist, wird, selbst wenn dies bedingt ist durch eine temporäre fehlerhafte Operation, das Rücksetz- oder Fehlersignal in der Abnormalitätsspeicherschaltung 160 gespeichert und die Abnormalitätsalarmeinrichtung 165 arbeitet.
  • Das gespeicherte Abnormalitätssignal wird nicht gelöscht bis der Leistungsschalter 105y einst geöffnet worden ist. Demnach kann der Fahrer das Auftreten der rauschbedingten fehlerhaften Operation erkennen. Wenn solche fehlerhafte Operationen häufiger auftreten, wird der Fahrer beurteilen, dass die Situation gefährlich ist und sein Fahrzeug überprüfen lassen.
  • Speziell, wo die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung 100c eine geeignete Funktion mit großem Einfluss auf die Sicherheit hat wie zum Beispiel eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung bzw. einen Tempomat, wird die Sicherheit sichergestellt durch Ausschalten des Lastleistungsrelais 164a durch die Logikschaltung 163, die das Gatterelement ist. Das Öffnen des Lastleistungsrelais 164a, das veranlasst worden ist durch eine temporär fehlerhafte Operation, kann aufgehoben werden durch nochmaliges Schließen des Leistungsschalters 105y.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform hat die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung das Lastleistungsrelais und die Abnormalitätsalarmeinrichtung und die erste integrierte Hilfssteuereinrichtung hat die Abnormalitätsspeicherschaltung, die Energieerfassungsschaltung und die Logikschaltung. Dies stellt einen Vorteil bereit, dass wenn die Haupt-CPU oder die Sub-CPU gedriftet sind oder neu aktiviert worden sind bedingt durch eine temporäre durch Rauschen veranlasste fehlerhafte Operation, eine diese Tatsache anzeigende Information gespeichert ist, Energie zu einer fehlerhaften elektrischen Last abgeschaltet wird und Abnormalitätsalarmierung ausgeführt wird zum Informieren des Fahrers über die Abnormalität. Andererseits können die Grundfunktionen, die erforderlich sind um den Motor drehen zu lassen, wie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzung beibehalten werden.
  • Wenn eine solche temporäre fehlerhafte Operation aufgetreten ist, kann die Abnormalitätsspeicherschaltung rückgesetzt werden und ein Normalbetriebszustand der Gesamteinrichtung kann wiederhergestellt werden durch Neustart des Motors.
  • Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung ist mit zwei Mehrkanal-A/D-Umsetzern ausgestattet. Einer der Doppelsystemanalogsensoren für denselben zu messenden Gegenstand ist mit einem der Mehrkanal-A/D-Umsetzer verbunden und der andere Doppelsystemanalogsensor ist mit dem anderen Mehrkanal-A/D-Umsetzer verbunden. Dies stellt die Vorteile bereit, dass der Grad an Redundanz erhöht werden kann dank der Verwendung von Doppelsystem-A/D-Umsetzern für die Doppelsystemsensoren und dass die Verzögerungszeit, die durch die A/D-Umsetzung bedingt ist, durch die Verwendung eines Mehrkanal-A/D-Umsetzers vom sequentiellen Umsetztyp verkürzt werden kann.
  • Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat die Digitalumsetzausgangsschaltung für einen Teil der Analogeingangssignale und die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat die überwachende Digitalumsetzeingangsschaltung, die mit der Digitalumsetzausgangsschaltung verbunden ist. Dies stellt einen Vorteil bereit, dass der Grad an Redundanz erhöht werden kann durch die Doppelsystemschaltungen, in denen Digitalumsetzwerte von dem Teil der Analogsignale überwacht werden durch die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung ohne Einbeziehen der integrierten Hauptschaltungseinrichtung.
    • Sechste Ausführungsform (1) Detaillierte Beschreibung des Aufbaus der sechsten Ausführungsform
  • Eine Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 13 beschrieben. Die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Fig. 13 ist die durch Hinzufügen einiger Funktionen zu der in Fig. 12 gezeigten Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung erhaltene. Fig. 13 ist ein Blockschaltdiagramm der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • In Fig. 13 kennzeichnet Bezugszeichen 100d eine ECU (Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung) zum Steuern von zu steuernden Einrichtungen. Die ECU 100d ist eine Einzelschaltungseinrichtungsleiterplatte mit, als Hauptteilen, einer integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110d, einer ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120d und einer zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140d.
  • Bezugszeichen 171a und 171b kennzeichnen erste und zweite Gaspedalpositionssensoren zum Erfassen des Grades des Herunterdrückens des Gaspedals, die ein Doppelsystem bilden. Bezugszeichen 172 kennzeichnet einen Motor zum Öffnen und Schließen eines Motoransaugventils 173. Bezugszeichen 174a und 174b kennzeichnen erste und zweite Drosselpositionssensoren, die ein Doppelsystem bilden zum Erfassen des Öffnungsgrades des Ansaugventils 173, das von dem Motor 172 angetrieben wird. Die ersten und zweiten Gaspedalpositionssensoren 171a und 171b sind jeweils ein erster und zweiter Zielwerteingangssensor und der erste und zweite Drosselpositionssensor 174a und 174b sind jeweils ein erster und zweiter Erfassungswerteingangssensor. Der Motor 172 ist eine automatisch gesteuerte elektrische Last.
  • Ausgerüstet mit einer Haupt-CPU (Mikroprozessor) mit einem ersten nichtflüchtigen Speicher und einem ersten RAM zum Berechnen (die alle nicht dargestellt sind), führt die integrierte Hauptsteuereinrichtung 110d Antriebssteuerung des Motors 172 aus mit Hilfe dieses Mikroprozessors, der als Automatiksteuervorrichtung 180 dient.
  • Ein erster Zielwert des ersten Gaspedalpositionssensor 171a und ein erster Erfassungswert des ersten Drosselpositionssensors 174a werden umgesetzt durch einen Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154a der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 140d in Digitalwerte, die als serielle Signale von einem zweiten Unterstations- Seriell/Parallel-Umsetzer 146 gesendet werden und von der Haupt-CPU eingefangen werden über einen zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer 116b. Und die Automatiksteuervorrichtung 180 arbeitet in Übereinstimuung mit einem Abweichungswert zwischen dem ersten Zielwert und dem ersten Erfassungswert.
  • Bezugszeichen 181 kennzeichnet eine Korrekturwertberechnungsvorrichtung, die anspricht auf eine Motorwassertemperatur, einen Benutzungszustand der Klimaanlage und eines Drucks oder einer Rückkehrgeschwindigkeit des Gaspedals. Wenn beispielsweise die Wassertemperatur niedrig ist, führt die Korrekturwertberechnungsvorrichtung 181 Korrektursteuerung aus um den Öffnungsgrad des Ansaugventils etwas höher zu machen, selbst beim selben Grad von Druck auf das Gaspedal.
  • Bezugszeichen 164b kennzeichnet den Ausgangskontakt des Lastleistungsrelais 164a, das oben beschrieben worden war unter Bezugnahme auf Fig. 12. Wenn eine Abnormalität aufgetreten ist, wird der Energieversorgungsschaltkreis des Motors 172 gewaltsam geöffnet.
  • In der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung 120d kennzeichnet das Bezugszeichen 124d eine Überwachungseingangsschaltung wie zum Beispiel ein Datenwähler. Bezugszeichen 182 kennzeichnet eine Hilfsübertragungsfunktion des gesamten Stellersystems vom Motor 172 zu dem ersten oder zweiten Drosselpositionssensor 174a oder 174b. Bezugszeichen 183 und 184 kennzeichnen eine Vergleichsvorrichtung, die eine automatische Steuerüberwachungsvorrichtung bildet. Bezugszeichen 185 kennzeichnet einen zulässigen Abweichungswert für Abnormalitätsbeurteilung. Ein Überwachungsausgangsschalter 145a ist mit der Überwachungseingangsschaltung 124d verbunden. Digitalumsetzwerte eines Analogwertes (zweiter Zielwert) des zweiten Gaspedalpositionssensors 171b und ein Analogwert (zweiter Erfassungswert) des zweiten Drosselpositionssensors 174b, die eingegeben wurden in den Mehrkanal-A/D-Umsetzer 154b, werden in der Überwachungseingangsschaltung 124d gespeichert.
  • Der Digitalwert des Öffnungsgrads des Ansaugventils (zweiter Erfassungswert), der erfasst worden ist durch den zweiten Drosselpositionssensor 174b, wird in die Vergleichsvorrichtung 183 als ein Eingangswert eingegeben. Ein Ausgangswert der approximierten Übertragungsfunktion 182, die als ein Eingangswert den Digitalwert des Grades des Niederdrückens auf das Gaspedal hat (zweiter Zielwert), der von dem zweiten Gaspedalpositionssensor 171b erfasst worden ist, wird eingegeben in die Vergleichseinrichtung 183 als der andere Eingangswert.
  • Ein Eingangswert der Vergleichsvorrichtung 184 ist ein Vergleichsabweichungswert der Vergleichsvorrichtung 183 und der andere Eingangswert ist der zulässige Abweichungswert. Wenn der Absolutwert des Vergleichsabweichungswertes der Vergleichsvorrichtung 183 den zulässigen Abweichungswert übersteigt, wird eine Abnormalität anzeigende Information in der in Fig. 12 gezeigten Abnormalitätsspeicherschaltung 160 gespeichert. Dieser Speicherzustand wird gelöscht durch die Energieerfassungsschaltung 162.
  • Die approximierte Übertragungsfunktion 182 und der zulässige Abweichungswert 185 sind in einem zweiten nicht flüchtigen Speicher (nicht dargestellt) gespeichert. Der digitale Vergleich durch die Vergleichsvorrichtung 182 und 184 wird von einer Sub-CPU (Mikroprozessor; nicht dargestellt) ausgeführt.
    • (2) Detaillierte Beschreibung des Betriebs der sechsten Ausführungsform
  • Der Betrieb der wie oben konfigurierten Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform wird nachstehend zusammengefasst. Die Haupt- CPU der integrierten Hauptschaltungseinrichtung 110d, die als Automatiksteuervorrichtung 180 dient, spricht an auf einen ersten Zielwert des ersten Gaspedalpositionssensors 171a und einen ersten Erfassungswert des ersten Drosselpositionssensors 174a, die über die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 140d eingegeben werden und steuert die Automatiksteuerelektrolast 172.
  • Die Sub-CPU der ersten integrierten Schaltungseinrichtung 120d, die als Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung 183 und 184 dient, spricht an auf einen zweiten Zielwert des zweiten Gaspedalpositionssensors 171b und einen zweiten Erfassungswert des zweiten Drosselpositionssensors 174b und überwacht den Betrieb der Automatiksteuerelektrolast 172. Wenn ein Steuerabnormalitätssignal ER2 aufgetreten ist, wird die Abnormalität anzeigende Information in dem Abnormalitätsspeicherschaltkreis 160 gespeichert und die Energie zu der Last 107 wird unterbrochen.
  • Wie für die Verbindung zwischen der Überwachungsausgangsschaltung 145a und der Überwachungseingangsschaltung 124d kann ein serielles Verbindungsverfahren unter Verwendung eines dritten Seriell/Parallel-Umsetzers verwendet werden. In diesem Fall können andere Analogeingangssignale überwacht werden durch die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung 120d ohne Erhöhen der Anzahl von Verbindungsanschlüssen.
  • In der sechsten Ausführungsform empfängt die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung erste und zweite Zielwerte, die Doppelsystem-Analogwerte mit demselben Wert sind und erste und zweite Erfassungswerte, die ebenfalls Doppelsystem-Analogwerte mit demselben Wert sind und hat die Überwachungsausgangsschaltung für den zweiten Zielwert und den zweiten Erfassungswert. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung hat die Automatiksteuervorrichtung (Sub-CPU) und die Überwachungseingangsschaltung, die verbunden ist mit der Überwachungsausgangsschaltung. Als solche stellt die sechste Ausführungsform einen Vorteil bereit, dass die Sicherheit verbessert werden kann durch Überwachen des Betriebs der Haupt-CPU der integrierten Hauptschaltungseinrichtung durch die Sub-CPU.
    • Andere Ausführungsformen
  • In den oben beschrieben ersten bis sechsten Ausführungsformen können die integrierte Hauptschaltungseinrichtung und die erste und zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung miteinander integriert werden. In diesem Fall sind die Grenzen zwischen den integrierten Schaltungseinrichtungen zwischen den Abschnitten angeordnet, die miteinander durch serielle Kommunikation verbunden sind.
  • Obwohl die erste bis sechste Ausführungsform keine Analogausgangssignale behandeln, kann ein D/A-Umsetzer für Instrumentenanzeigen bereitgestellt werden als eine indirekte Ausgangseinrichtung in der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung.
  • Die tatsächliche Situation ist, dass die Anzahl der Steuerpunkte für indirekte Steuerung nicht groß ist. Daher kann die Haupt-CPU direkt all diese Signale über die Direktparallelausgangsschaltung ausgeben ohne die Verwendung serieller Kommunikation.
  • Eine Minimalzahl von Eingangssignalen von Niedergeschwindigkeitsbetriebsabläufen, die erforderlich sind zum Aufrechterhalten des Rundlaufens des Motors, kann direkt eingegeben werden in die Haupt-CPU ohne die Verwendung serieller Kommunikation. Dies ist wirksam beim Durchführen einer Rettungsoperation.
  • Die Sub-CPU kann auf verschiedene Weisen vorgesehen sein: sie kann in beiden, in nur einer oder in keiner der ersten und zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtungen vorgesehen sein. Der beste Hardwareaufbau der Erfindung ist derart, dass die Sub-CPU eingearbeitet ist in die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zum Verbessern der gegenseitigen Überwachungsfunktion und keine CPU in der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung bereitgestellt ist um gemischte Verwendung von Analogtechnik und Digitaltechnik zu vermeiden.
  • Die Eingangs- und Ausgangsinformationsaustauschzeit kann verkürzt werden durch Verbinden eines DMAC (Direktspeicherzugriffscontroller bzw. direct memory access controller) mit dem Haupt-CPU-seitigen Datenbus und direktes Austauschen von Eingangs- und Ausgangsinformation zwischen dem Seriell/Parallel-Umsetzer und dem ersten RAM während der internen Berechnungsperioden, wenn die Haupt-CPU den Datenbus nicht verwendet.
  • In den ersten bis sechsten Ausführungsformen wird eine Abnormalität in einem Watchdog-Signal oder eine Kommunikationsabnortnalität indizierende Information gespeichert, selbst bei nur einmaligem Auftreten und das Abschalten der Energie zu betroffenen Lasten und die Alarmanzeige werden fortgesetzt, selbst nachdem der Abnormalzustand beendet worden war. Alternativ kann eine Zählerschaltung vorgesehen sein, so dass Abschalten von Energie zu betroffenen Lasten und Alarmanzeige nur ausgeführt werden, wenn eine solche temporäre Abnormalität mehrmals aufgetreten ist oder während sie fortdauert.
  • In den ersten bis sechsten Ausführungsformen werden alle Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten in dem Haupt-CPU- seitigen ersten nicht flüchtigen Speicher gespeichert. Alternativ kann ein schreibbarer zweiter nicht flüchtiger Speicher bereitgestellt sein in der Sub-CPU, so dass Steuerprogramme zur Eingabe/Ausgabeverarbeitung, Filterkonstanten etc. in ihn geschrieben werden können von einem externen Tool oder ein nicht flüchtiger Speicher wie zum Beispiel ein EEPROM kann bereitgestellt werden in einer integrierten Hilfsschaltungseinrichtung, so dass verschiedene Konstanten in ihn im voraus geschrieben werden können.
  • Die zusätzlichen Merkmale der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtungen gemäß der Erfindung werden nachstehend zusammengefasst.
  • Ein erstes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung enthält außerdem eine Indirekt- Parallel Ausgangsschaltung zum Ausgeben von Steuersignalen, die von der integrierten Hauptschaltungseinrichtung generiert worden sind an zweite Steuerobjekteinrichtungen.
  • Das erste zusätzliche Merkmal ermöglicht das Verringern der Anzahl von Steuerausgangsanschlüssen der integrierten Hauptschaltungseinrichtung und dadurch das weitere Miniaturisieren und Standardisieren der integrierten Hauptschaltungseinrichtung.
  • Ein zweites zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Der Mikroprozessor generiert ein Watchdog- Signal. Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung schließt außerdem eine erste gegenseitige Überwachungsvorrichtung ein zum Durchführen einer Zeitgrenzprüfung und einer Summenprüfung basierend auf den von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignale und den von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen. Mindestens eine der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließen eine zweite gegenseitige Überwachungsvorrichtung ein zum Zurücksetzen des Mikroprozessors, wenn eine Impulsbreite des von dem Mikroprozessor generierten Watchdog-Signals einen vorgeschriebenen Wert überschritten hat.
  • Das zweite zusätzliche Merkmal ermöglicht das Verbessern der Sicherheit vor einer durch Rauschen veranlassten fehlerhaften Operation, die andernfalls durch die Konfiguration bewirkt werden würde, dass die integrierten Schaltungseinrichtungen voneinander getrennt sind unter Verwendung serieller Kommunikationsschaltungen.
  • Ein drittes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist folgendermaßen. Zumindest eine der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließt einen Sub-Mikroprozessor ein, der ein Watchdog-Signal generiert und die erste gegenseitige Überwachungsvorrichtung schließt ein Drift- Überwachungsprogramm ein, das zum Rücksetzen des Sub- Mikroprozessors dient, wenn eine Impuls-Breite des von dem Sub-Mikroprozessor generierten Watchdog-Signals einen vorgeschriebenen Wert überschreitet.
  • Selbst wenn der Mikroprozessor oder der Sub-Mikroprozessor gedriftet ist oder aufgrund eines temporären durch Rauschen veranlassten fehlerhaften Betriebs neu aktiviert worden ist, wird diese Tatsache anzeigende Information gespeichert, die Energie zu einer gefährlichen elektrischen Last wird unterbrochen und eine Abnormalitätsalarmierung wird durchgeführt zum Unterrichten des Fahrers über die Abnormalität während die für das Rundlaufen des Motors erforderlichen Grundfunktionen wie zum Beispiel Kraftstoffeinspritzung beibehalten werden können. Wenn eine solche temporäre fehlerhafte Operation aufgetreten ist, kann die Abnormalitätsspeicherschaltung rückgesetzt werden und ein Normalbetriebszustand kann wieder hergestellt werden durch Neustarten des Motors.
  • Ein fünftes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist wie folgt. Jeder der Eingangsschaltungsabschnitte der indirekt parallel Eingangsschaltung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließt einen Eingangsschnittstellenabschnitt ein und eine variable Filterschaltung. Der Eingangsschnittstellenabschnitt schließt ein Rauschfilter mit Kondensator geringer Kapazität ein und einen Serienwiderstand mit großem Widerstandswert, der mit einem Ableitwiderstand geringen Widerstandswertes verbunden ist als eine Last eines Eingangsschalters und einen Pegelbeurteilungskomparator mit Hysterese-Funktion. Die variable Filterschaltung schließt eine Eingangsbestimmungs- Flip-Flop-Schaltung ein, die gesetzt wird, wenn ein großer Teil der aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnisse, die zu einer vorbestimmten Periode abgetastet wurden und gespeichert worden sind, wahr sind und die rückgesetzt wird, wenn ein großer Teil der aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnisse falsch ist und ein Konstanteneinstellregister, in dem mindestens eine der Abtastperioden und die Anzahl von Setz-/Rücksetz- Logikbeurteilungspunkten als eine Filterkonstante gespeichert ist.
  • Gemäß dem fünften zusätzlichen Merkmal können Filterschaltungen mit ausreichender Glättungsfunktion ausgebildet werden unter Verwendung von Kondensatoren geringer Kapazität, die eingebaut sein können in der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung und ihre Filterkonstanten können leicht verändert werden. Dies resultiert in einem Vorteil, dass die Eingangsschaltungsabschnitte miniaturisiert werden können und standardisiert.
  • Ein sechstes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist folgendermaßen. Die variable Filterschaltung schließt außerdem einen umkehrbaren Zähler ein zum umkehrenden Zählen von Takten abhängig von einem Ausgangslogikpegel des Pegelbeurteilungskomparators. Das Eingangsbestimmungs-Flip- Flop wird gesetzt, wenn ein momentaner Wert des umkehrbaren Zählers einen Einstellwert erreicht hat und wird rückgesetzt, wenn der Momentanwert des umkehrbaren Zählers zu Null geworden ist.
  • Das sechste zusätzliche Merkmal stellt einen Vorteil bereit, das die Mehrheitsentscheidungslogikbeurteilung zum Generieren eines Eingangssignals zu dem Eingangsbeurteilungs-Flip-Flop erleichtert wird.
  • Ein siebtes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist folgendermaßen. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt außerdem ein zweites RAM zur Berechnung ein, einen zweiten nicht flüchtigen Speicher und einen Sub-Mikroprozessor. Jeder der Eingangsschaltungsabschnitte der Indirekt-Paxallel- Eingangsschaltung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließt einen Eingangsschnittstellenabschnitt und eine variable Filtervorrichtung ein. Der Eingangsschnittstellenabschnitt schließt ein Rauschfilter mit einem Kondensator niedriger Kapazität ein und einen Serienwiderstand mit großem Widerstandswert, der verbunden ist mit einem Ableitwiderstand geringen Widerstandswertes als eine Last eines Eingangsschalters, und einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysterese-Funktion. Die variable Filtervorrichtung schließt ein Eingangsbeurteilungsprogramm ein, dass in dem zweiten nicht flüchtigen Speicher gespeichert ist und ausgeführt wird durch den Sub-Mikroprozessor und das eingestellt wird, wenn ein großer Teil von aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnissen, die zu einer vorbestimmten Periode abgetastet worden sind und gespeichert worden sind wahr ist und rückgesetzt wird, wenn der große Teil der aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnisse falsch ist. Zumindest eines von der Abtastperiode und der Anzahl von Setz- Rücksetzlogikbeurteilungspunkten wird in dem zweiten RAM gespeichert als eine Filterkonstante.
  • Gemäß dem siebten zusätzlichen Merkmal können Filterschaltungen mit einer ausreichenden Glättfunktion ausgebildet werden durch Software unter Verwendung von Kondensatoren mit niedriger Kapazität, die eingearbeitet sein können in die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung und deren Filterkonstanten leicht geändert werden können. Dies resultiert in einem Vorteil, dass der Eingangsschaltungsabschnitt miniaturisiert und standardisiert werden kann.
  • Ein achtes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung umfasst außerdem Eingangsschnittstellenabschnitte, die unmittelbar in Stromaufwärtsrichtung von der Direkt-Parallel- Eingangsschaltung der integrierten Hauptkommunikationseinrichtung vorgesehen sind. Jeder der Eingangsschnittstellenabschnitte umfasst ein Rauschfilter mit einem Kondensator geringer Kapazität und einem Serienwiderstand mit großem Widerstandswert, der mit einem Ableitwiderstand geringen Widerstandes verbunden ist als eine Last eines Eingangsschalters und einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion oder keine variable Schwellwertschaltung die einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion umfasst und ein Konstanteneinstellregister, in dem ein Einstellwert eines Beurteilungspegels des Pegelbeurteilungskomparators gespeichert ist.
  • Gemäß dem achten Merkmal sind equivalente variable Filter für die Hochgeschwindigkeitsoperations-Direkt-Parallel- Eingangsschaltung ausgebildet, obwohl sie nur in begrenzten Bereichen wirksam sind und ihre Filterkonstanten können leicht geändert werden. Dies führt zu einem Ergebnis, dass der Eingangsschaltungsabschnitt miniaturisiert und standardisiert werden kann.
  • Ein neuntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Jeder von Kanaleingangsschaltungsabschnitten des Mehrkanal-Analog-zu-Digitalumsetzers der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließt eine Eingangsschnittstellenschaltung einschließlich eines Rauschfilters mit positivseitiger Klemmdiode ein, negativseitiger Klemmdiode und einem Niederkapazitätskondensator und eine variable Filterschaltung, die einen Equivalenzwiderstand eines Schalter-Kondensators einschließt oder einen variablen Widerstand einschließlich eines selektiv geschalteten Widerstandes, einen mit dem Equivalenzwiderstand oder dem variablen Widerstand verbundenen Kondensator und ein Konstanteneinstellregister, in das eine Filterkonstante, die eine Schaltperiode des Schalterkondensators bzw. Switched Capacitors bestimmt oder ein Widerstandswert des variablen Widerstandes gespeichert ist.
  • Gemäß dem neunten zusätzlichen Merkmal können Filterschaltungen mit ausreichender Glättfunktion ausgebildet werden unter Verwendung von Niederkapazitätskondensatoren, die eingearbeitet sein können in die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung und deren Filterkonstanten leicht geändert werden können. Dies führt zu einem Vorteil, dass der Eingangsschaltungsabschnitt miniaturisiert und standardisiert werden kann.
  • Ein zehntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist das folgende. Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt außerdem ein zweites RAM zur Berechnung ein, einen zweiten nichtflüchtigen Speicher und einen Sub-Mikroprozessor. Jeder der Kanaleingangsschaltungsabschnitte des Mehrkanal-Analog- Digital-Umsetzers der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung schließt einen Eingangsschnittstellenabschnitt ein und eine variable Filtervorrichtung. Der Eingangsschnittstellenabschnitt schließt ein Rauschfilter ein mit einer positivseitigen Klemmdiode, einer negativseitigen Klemmdiode und einem Niederkapazitäts-Kondensator. Die variable Filtervorrichtung schließt ein Programm zur Berechnung eines gleitenden Mittelwertes ein, das in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist und von dem Sub-Mikroprozessor ausgeführt wird und das einen Mittelwert von aufeinanderfolgenden Digitalumsetzwerten bildet, die in einer vorgeschriebenen Periode abgetastet worden sind und gespeichert. Zumindest eines von der Abtastperiode und der Anzahl von gleitenden Mittelwertberechnungspunkten sind in dem zweiten RAM als eine Filterkonstante gespeichert.
  • Gemäß dem zehnten zusätzlichen Merkmal können Filterschaltungen mit ausreichender Glätt-Funktion ausgebildet werden durch Software unter Verwendung von Niederkapazitätskondensatoren, die eingearbeitet sein können in die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung und deren Filterkonstanten leicht veränderbar sind. Dies führt zu einem Vorteil, dass der Eingangsschaltungsabschnitt miniaturisiert und standardisiert werden kann.
  • Ein elftes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Steuerkonstanten einschließlich mindestens einer von den Filterkonstanten der variablen Filterschaltungen und Schwellwertkonstanten der variablen Schwellwertschaltungen und ein Konstantenübertragungsprogramm, das ausgeführt wird von dem Mikroprozessor und zum Übertragen der Steuerkonstanten zu den Konstanteneinstellregistern dient, sind in dem ersten nichtflüchtigen Speicher der integrierten Hauptschaltungseinrichtung gespeichert.
  • Das elfte zusätzliche Merkmal ermöglicht es, Steuerkonstanten wie zum Beispiel Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten für verschiedene Steuerobjekteinrichtungen in vereinheitlichter Weise zu organisieren und die Steuerkonstanten leicht zu ändern.
  • Ein zwölftes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Steuerkonstanten einschließlich mindestens einer von den Filterkonstanten der variablen Filterschaltungen und Schwellwertkonstanten der variablen Schwellwertschaltungen und ein Konstantenübertragungsprogramm, das ausgeführt wird von dem Mikroprozessor und zum Übertragen der Steuerkonstanten zu den Konstanteneinstellregistern dient, sind in dem ersten nichtflüchtigen Speicher der integrierten Hauptschaltungseinrichtung gespeichert. Ein Konstantenempfangsprogramm, das dem Empfangen der Steuerkonstanten dient, die gesteuert durch das Konstantenübertragungsprogramm übertragen worden sind, ist in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert.
  • Das zwölfte zusätzliche Merkmal ermöglicht es, Steuerkonstanten wie zum Beispiel Filterkonstanten und Schwellwertkonstanten für verschiedene Steuerobjekteinrichtungen in vereinheitlichter Weise zu organisieren und die Steuerkonstanten leicht zu ändern.
  • Ein dreizehntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt außerdem einen zweiten nichtflüchtigen Speicher ein, ein zweites RAM zur Berechnung, einen Sub-Mikroprozessor, an den der zweite nichtflüchtige Speicher und das zweite RAM bus-verbunden sind, Eingangsschnittstellenschaltungen und eine Überwachungsparalleleingangsschaltung, die bereitgestellt sind in einer Eingangs-Stufe der Direkt-Parallel- Eingangsschaltung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung. Jeder der Eingangsschnittstellenabschnitte schließt ein Rauschfilter einschließlich eines Niederkapazitätskondensators ein und einen Serienwiderstand mit großem Widerstandswert, der mit einem Ableitwiderstand niedrigen Widerstandswerts verbunden ist als eine Last eines Eingangsschalters, und einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion. Die Überwachungsparalleleingangsschaltung ist ein Datenwähler, der selektiv die Ausgänge der Pegelbeurteilungskomparatoren mit dem Sub-Mikroprozessor Bus-verbindet.
  • Gemäß dem dreizehnten zusätzlichen Merkmal kann der Sub- Prozessor auf eine Abnormalität achten, wie eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss in verschiedenen Eingangssensoren, die mit der Direktparalleleingangsschaltung verbunden sind, die bus-verbunden ist mit dem Mikroprozessor. Als ein Ergebnis können die Belastungen des Mikroprozessors reduziert werden durch Funktionsverteilung.
  • Ein vierzehntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt zwei Mehrkanal-Analog-zu- Digital-Umsetzer ein und Doppelsystemanalogsensoren, die vorgesehen sind für dasselbe Messobjekt sind jeweils verbunden mit den beiden Mehrkanal-Analog-zu-Digital- Umsetzern.
  • Das vierzehnte zusätzliche Merkmal ermöglicht das Erhöhen des Redundanzgrades durch Verwenden der Doppelsystem-Mehrkanal- Analog-zu-Digital-Umsetzer für Doppelsystemsensoren.
  • Ein fünfzehntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt außerdem eine Digitalumsetzausgangsschaltung ein, die vorgesehen ist für einen Teil der Analogsignale zum Umsetzen des Teils der Analogsignale in Digitalsignale. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt außerdem eine Überwachungsdigitalumsetzeingangsschaltung ein, die mit dem Ausgang der Digitalumsetzausgangsschaltung verbunden ist.
  • Gemäß dem fünfzehnten zusätzlichen Merkmal kann der Redundanzgrad erhöht werden durch die Doppelsystemschaltungen, in denen Digitalumsetzwerte von einem Teil der Analogsignale überwacht werden durch die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung ohne das Einbeziehen der integrierten Hauptschaltungseinrichtung.
  • Ein sechzehntes zusätzliches Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die integrierte Hauptschaltungseinrichtung schließt außerdem eine Automatiksteuereinrichtung ein zum Steuern einer Steuerobjekteinrichtung, gemäß einem Steuerprogramm, das in dem ersten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt eine Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung ein zum Überwachen der Steuerobjekteinrichtung gemäß einem Steuerprogramm, das in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist.
  • Das sechzehnte zusätzliche Merkmal ermöglicht das Verbessern der Sicherheit durch das Überwachen der Automatiksteuervorrichtung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung durch die Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung.
  • Ein siebzehntes Merkmal der Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist das folgende. Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung empfängt erste und zweite Zielwerte als Doppelsystemanalogwerte mit demselben Wert, erste und zweite Erfassungswerte, die durch eine Erfassungsoperation der Steuerobjekteinrichtung erhalten werden und zu den ersten und zweiten Zielwerten jeweils korrespondieren. Die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt eine Überwachungsausgangsschaltung zum Ausgeben des zweiten Zielwertes ein und des zweiten Erfassungswertes. Die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung schließt eine Überwachungseingangsschaltung ein, die mit der Überwachungsausgangsschaltung verbunden ist. Die Automatiksteuervorrichtung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung steuert die Steuerobjekteinrichtung basierend auf dem ersten Zielwert und dem ersten Erfassungswert, die von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung zugeführt werden. Die Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung vergleicht eine Ausgangsgröße einer approximierten Übertragungsfunktion eines Stellersystems der Steuerobjekteinrichtung, die produziert wird, wenn der zweite von der Überwachungseingangsschaltung erhaltene Zielwert eingegeben wird in die approximierte Übertragungsfunktion mit dem zweiten, von der Überwachungseingangsschaltung erhaltenen Erfassungswert. Die Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung generiert ein Steuerfehlersignal wenn eine resultierende Vergleichsabweichung größer ist als ein vorgeschriebener Wert und ersetzt dadurch die Abnormalitätsspeicherschaltung.
  • Das siebzehnte zusätzliche Merkmal ermöglicht es, die Sicherheit durch Überwachen des Betriebs des Mikroprozessors der integrierten Hauptschaltungseinrichtung zu verbessern unter Verwendung des Sub-Mikroprozessors und Speichern von Information, die eine Abnormalität auf ihr Auftreten hin anzeigt.

Claims (19)

1. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung, umfassend:
eine integrierte Hauptschaltungseinrichtung einschließlich einem Mikroprozessor,
eine erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zum Empfangen von Niedergeschwindigkeits-Digitalsignalen, in solcher Weise mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung verbunden, dass serielle Kommunikation miteinander ausgeführt wird und
eine zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zum Empfangen von Analogsignalen, in einer solchen Weise mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung verbunden, dass serielle Kommunikation miteinander ausgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die integrierte Hauptschaltungseinrichtung einschließt:
eine Direkt-Parallel-Eingangsschaltung und eine Direkt-Parallel-Ausgangsschaltung zum Eingeben und Ausgeben von Ausgangssignalen von und zu Steuerobjekteinrichtungen,
einen ersten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer und einen zweiten Stammstations-Seriell/Parallel- Umsetzer,
einen ersten nichtflüchtigen Speicher, in den der Steuerung der Steuerobjekteinrichtungen dienende Steuerprogramme von einem externen Tool eingeschrieben werden, und
ein erstes RAM zum Rechnen, und
den Mikroprozessor der integrierten Hauptschaltungseinrichtung, an den die Direkt- Parallel-Eingangsschaltung, die Direkt-Parallel- Ausgangsschaltung, die ersten und zweiten Stammstations-Seriell/Parallel-Umsetzer, der erste nichtflüchtige Speicher und das erste RAM über einen Bus verbunden sind;
die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung einschließt:
einen ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer, der mit dem ersten Stamm-Seriell/Parallel-Umsetzer der integrierten Hauptschaltungseinrichtung in einer solchen Weise verbunden ist, dass serielle Kommunikation zwischen einander ausgeführt wird, und
eine Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung zum parallelen Empfangen der Niedergeschwindigkeits- Digitalsignale, und
die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung die von der Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung empfangenen Digitalsignale an die integrierten Hauptschaltungseinrichtung ausgibt durch den ersten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer;
die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung einschließt:
einen zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer, der mit der integrierten Hauptschaltungseinrichtung in solcher Weise verbunden ist, dass serielle Kommunikation miteinander ausgeführt wird, und
einen Mehrkanal-Analog-zu-Digital-Umsetzer zum parallelen Empfangen von Analogsignalen und zum Umsetzen der empfangenen Analogsignale in Digitalsignale, und
die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung die von dem Mehrkanal-Analog-zu-Digital-Umsetzer umgesetzten Digitalsignale an die integrierte Hauptschaltungseinrichtung ausgibt durch den zweiten Unterstations-Seriell/Parallel-Umsetzer; und
die integrierte Hauptschaltungseinrichtung Steuersignale generiert basierend auf den von den Steuerobjekteinrichtungen empfangenen Eingangssignalen, den von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen und den von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen und die generierten Steuersignale an die Steuerobjekteinrichtungen ausgibt.
2. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem eine Indirekt-Parallel-Ausgangsschaltung einschließt zum Ausgeben von von der integrierten Hauptschaltungseinrichtung generierten Steuersignalen an die Steuerobjekteinrichtungen.
3. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Mikroprozessor ein Watchdog-Signal generiert,
wobei die integrierte Hauptschaltungseinrichtung außerdem eine erste gegenseitige Überwachungseinrichtung einschließt zum Durchführen einer Zeitablaufsprüfung und einer Summenprüfung basierend auf den von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen und den von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung empfangenen Digitalsignalen,
und wobei mindestens eine von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung außerdem eine zweite gegenseitige Überwachungseinrichtung einschließt zum Rücksetzen des Mikroprozessors, wenn eine Impulsbreite des vom Mikroprozessor generierten Watchdog-Signals einen vorgeschriebenen Wert überschreitet.
4. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 3, wobei mindestens eine von der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung und der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung einen Sub-Mikroprozessor einschließt, der ein Watchdog-Signal generiert und wobei die erste gegenseitige Überwachungsvorrichtung ein Drift- Überwachungsprogramm einschließt, das zum Rücksetzen des Sub-Mikroprozessors dient, wenn eine Impulsbreite des von dem Sub-Mikroprozessor generierten Watchdog-Signals einen vorgeschriebenen Wert überschritten hat.
5. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem einschließt;
eine Abnormalitätsspeichereinrichtung zum Speichern von einer durch die erste gegenseitige Überwachungsvorrichtung und die zweite gegenseitige Überwachungsvorrichtung erfasste Abnormalität anzeigenden Informationen,
eine Energieerfassungsschaltung zum Rücksetzen der Abnormalitätsspeicherschaltung beim Erfassen des Anlegens von Energie an die Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung, und
eine Logikschaltung zum Öffnen eines Lastleistungsrelais, das verbunden ist mit einer Energieschaltung für die Steuerobjekteinrichtung während die die Abnormalität anzeigende Information in der Abnormalitätsspeicherschaltung gespeichert wird.
6. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der Eingangsschaltungsabschnitte der Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung einen Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt und eine variable Filterschaltung,
wobei der Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt;
ein Rauschfilter mit Niedrigkapazitätskondensator und einem Serienwiderstand mit großem Widerstandswert, der mit einem Ableitwiderstand mit niedrigem Widerstandswert verbunden ist als eine Last eines Eingangsschalters und
einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion, und
wobei die variable Filterschaltung einschließt;
eine Eingangsbestimmungs-Flipflop-Schaltung, die gesetzt wird, wenn ein großer Teil von aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnissen, die bei einer vorgeschriebenen Periode abgetastet worden sind und gespeichert, wahr ist und die rückgesetzt wird, wenn der große Teil von aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnissen falsch ist und
ein Konstanteneinstellregister, in dem mindestens eines von einer Abtastperiode und der Zahl von Setz/Rücksetzlogikbeurteilungspunkten als eine Filterkonstante gespeichert ist.
7. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei die variable Filterschaltung außerdem einen umkehrbaren Zähler einschließt zum umkehrenden Zählen von Taktsignalen abhängig von einem Ausgangslogikpegel des Pegelbeurteilungskomparators, und wobei das Eingangsbestimmungs-Flipflop gesetzt wird, wenn ein Momentanwert des umkehrbaren Zählers einen Einstellwert erreicht und rückgesetzt wird, wenn der Momentanwert des einstellbaren Zählers 0 geworden ist.
8. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem ein zweites RAM zum Berechnen einschließt, einen zweiten nichtflüchtigen Speicher und einen Sub- Mikroprozessor,
und wobei jeder der Eingangsschaltungsabschnitte der Indirekt-Parallel-Eingangsschaltung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung einen Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt und eine variable Filtervorrichtung,
der Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt;
ein Rauschfilter mit einem Niederkapazitätskompensator und einem Serienwiderstand großen Widerstandswertes, der verbunden ist mit einem Ableitwiderstand niedrigen Widerstandswertes als eine Last eines Eingangsschalters, und
einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion, und
die variable Filtervorrichtung einschließt;
ein Eingangsbestimmungsprogramm, das in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist und von dem Sub-Mikroprozessor ausgeführt wird, und das eingestellt wird, wenn ein großer Teil von aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnissen, die abgetastet worden sind bei einer vorbestimmten Periode und gespeichert, wahr ist, und rückgesetzt wird, wenn der große Teil von aufeinanderfolgenden Pegelbeurteilungsergebnissen falsch ist, und
wobei mindestens eines von der Abtastperiode und der Anzahl von Setz/Rücksetz-Logikbeurteilungspunkten gespeichert ist in dem zweiten RAM als eine Filterkonstante.
9. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 6, wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem einen Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt und eine variable Schwellwertsschaltung, die vorgesehen sind in einer Front-Stufe der Direkt-Parallel- Eingangsschaltung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung,
der Eingangsschnittstellenabschnitt umfasst;
ein Rauschfilter mit einem Niederkapazitätskondensator und einem Serienwiderstand großen Widerstandswertes, der verbunden ist mit einem Ableitwiderstand niedrigen Widerstandswertes als eine Last eines Eingangsschalters, und
die variable Schwellwertsschaltung einschließt;
ein Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion, und
einen Konstanteneinstellregister, in das ein Einstellwert eines Beurteilungspegels des Pegelbeurteilungskomparators gespeichert ist.
10. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der Kanaleingangsschaltungsabschnitte des Mehrkanal-Analog-zu-Digitalumsetzers der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung eine Eingangsschnittstellenschaltung und eine variable Filterschaltung einschließt,
die Eingangsschnittstellenschaltung ein Rauschfilter einschließt mit einer positivseitigen Klemmdiode, einer negativseitigen Klemmdiode und einem Niederkapazitätskondensator, und
die variable Filterschaltung einschließt;
einen Equivalenzwiderstand eines Schalterkondensators,
einen mit dem Equivalenzwiderstand verbundenen Kondensator, und
ein Konstanteneinstellregister, in dem eine Filterkonstante, die eine Schaltperiode des Schalterkondensators bestimmt, gespeichert ist.
11. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der Kanaleingangsschaltungsabschnitte des Mehrkanal-Analog-zu-Digitalumsetzers der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung eine Eingangsschnittstellenschaltung einschließt und eine variable Filterschaltung,
die Eingangsschnittstellenschaltung ein Rauschfilter mit einer positivseitigen Klemmdiode einschließt, einer negativseitige Klemmdiode und einen Niedrigkapazitätskondensator, und
die variable Filterschaltung einschließt;
einen variable Widerstand einschließlich des selektiv geschalteten Widerstandes,
einen mit dem variablen Widerstand verbundenen Kondensator, und
ein Konstanteneinstellregister, in das eine Filterkonstante, die einen Widerstandswert des variablen Widerstands bestimmt, gespeichert ist.
12. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem ein zweites RAM zur Berechnung einschließt, einen zweiten nichtflüchtigen Speicher und einen Sub- Mikroprozessor und jeder der Kanaleingangsschaltungsabschnitte des Mehrkanal-Analog- zu-Digitalumsetzers der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung einen Eingangsschnittstellenabschnitt einschließt und eine variable Filtervorrichtung,
der Eingangsschnittstellenabschnitt ein Rauschfilter einschließt mit einer positivseitigen Klemmdiode, einer negativseitige Klemmdiode und einen Niedrigkapazitätskondensator, und
die variable Filtervorrichtung ein Rechenprogramm für einen gleitenden Mittelwert einschließt, das in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist und ausgeführt wird von dem Sub-Mikroprozessor, und das einen gleitenden Mittelwert von aufeinanderfolgenden Digitalumsetzwerten berechnet, die abgetastet worden sind zu einer vorgeschriebenen Periode und gespeichert, und
wobei mindestens einer von der Abtastperiode und der Anzahl von gleitenden Mittelwertberechnungspunkten gespeichert ist in dem zweiten RAM als eine Filterkonstante.
13. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung gemäß Anspruch 6, 7, 9, 10 oder 11, wobei Steuerkonstanten mindest eines einschließen von der Filterkonstanten der variablen Filterschaltungen und der Schwellwertkonstanten der variablen Schwellwertschaltungen und ein Konstantenübertragungsprogramm, das von dem Mikroprozessor ausgeführt wird und zum Übertragen der Steuerkonstanten zu den Konstanteneinstellregistern dient, gespeichert ist in dem ersten nichtflüchtigen Speicher der integrierten Hauptschaltungseinrichtung.
14. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 8 oder 12, wobei mindestens eines von den Filterkonstanten der variablen Filterschaltungen und den Schwellwertkonstanten der variablen Schwellwertschaltungen einschließende Steuerkonstanten und ein Konstantenübertragungsprogramm, das von dem Mikroprozessor ausgeführt wird und zum Übertragen der Steuerkonstanten zu den Konstanteneinstellregistern dient, gespeichert sind in dem ersten nichtflüchtigen Speicher der integrierten Hauptschaltungseinrichtung und wobei ein Konstantenempfangsprogramm, das zum Empfangen der Steuerkonstanten dient, die übertragen worden sind gesteuert von dem Konstantenübertragungsprogramm, gespeichert ist in dem zweiten nichtflüchtigen Speicher.
15. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem einschließt;
einen zweiten nichtflüchtigen Speicher,
ein zweites RAM zur Berechnung,
einen Sub-Mikroprozessor, an den der zweite nichtflüchtige Speicher und das zweite RAM Bus verbunden sind, und
Eingangsschnittstellenschaltungen und eine Überwachungsparalleleingangsschaltung, die bereitgestellt sind in einer Front-Stufe der Direkt- Parallel-Eingangsschaltung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung, wobei
jeder der Eingangsschnittstellenabschnitte einschließt;
ein Rauschfilter, das einen Niedrigkapazitätskondensator einschließt und einen Serienwiderstand großen Widerstandswertes, der verbunden ist mit einem Ableitwiderstand geringen Widerstandswertes als eine Last eines Eingangsschalters; und
einen Pegelbeurteilungskomparator mit einer Hysteresefunktion; und
eine Überwachungs-Parallel-Eingangsschaltung, die ein Datenwähler ist, der selektiv Ausgänge der Pegelbeurteilungskomparatoren Bus-verbindet mit dem Sub- Mikroprozessor.
16. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung zwei Mehrkanal-Analog-zu- Digitalumsetzer einschließt und wobei Doppelsystemanalogsensoren, die für dasselbe Messobjekt bereitgestellt werden, jeweils verbunden sind mit den beiden Mehrkanal-Analog-zu-Digitalumsetzern.
17. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, wobei die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem eine Digitalumsetzausgangsschaltung einschließt, die vorgesehen ist für einen Teil der Analogsignale zum Umsetzen des Teils der Analogsignale in Digitalsignale und wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung außerdem eine Überwachungsdigitalumsetzeingangsschaltung einschließt, die verbunden ist mit einem Ausgang der Digitalumsetzausgangsschaltung.
18. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 5, wobei die integrierte Hauptschaltungseinrichtung außerdem eine Automatiksteuervorrichtung einschließt zum Steuern einer Steuerobjekteinrichtung gemäß einem Steuerprogramm, das in dem ersten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist und wobei die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung eine Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung umfasst zum Überwachen der Steuerobjekteinrichtung gemäß einem Steuerprogramm, das in einem zweiten nichtflüchtigen Speicher gespeichert ist.
19. Fahrzeugelektroniksteuereinrichtung nach Anspruch 18, wobei:
die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung erste und zweite Zielwerte als Doppelsystemanalogwerte mit demselben Wert empfängt, erste und zweite Erfassungswerte, die durch die Erfassungsoperation der Steuerobjekteinrichtung erhalten worden sind und den ersten und zweiten Zielwerten jeweils entsprechen, und die zweite integrierte Hilfsschaltungseinrichtung eine Überwachungsausgangsschaltung einschließt zum Ausgeben des zweiten Zielwertes und des zweiten Erfassungswertes,
die erste integrierte Hilfsschaltungseinrichtung eine Überwachungseingangsschaltung einschließt die mit der Überwachungsausgangsschaltung verbunden ist,
die Automatiksteuervorrichtung der integrierten Hauptschaltungseinrichtung die Steuerobjekteinrichtung basierend auf dem ersten Zielwert und dem ersten Erfassungswert steuert, der von der zweiten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung zugeführt wird, und
die Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung der ersten integrierten Hilfsschaltungseinrichtung eine Ausgangsgröße einer approximierten Übertragungsfunktion eines Steller-Systems der Steuerobjekteinrichtung, die produziert wird, wenn der zweite von der Überwachungseingangsschaltung erhaltene Zielwert eingegeben wird in die approximierte Übertragungsfunktion, vergleicht mit dem zweiten, von der Überwachungseingangsschaltung erhaltenen Erfassungswert, und die Automatiksteuerüberwachungsvorrichtung ein Steuerfehlersignal generiert, wenn eine resultierende Vergleichsabweichung größer ist als ein vorgeschriebener Wert und dadurch die Abnormalitätsspeicherschaltung setzt.
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