DE3736272C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung
eines Rücksetzimpulses für einen Mikroprozessor in einer
mikroprozessorgesteuerten Schaltung in Kraftfahrzeugen, bei
der ein Spannungssprung an einem Schalter für die Erzeugung
eines Rücksetzimpulses ausgewertet wird.
Aus der DE 36 03 082 A1 ist eine Schaltungsanordnung eingangs
genannter Art zum Rücksetzen von Recheneinrichtungen,
insbesondere von Mikroprozessoren gesteuerten Einrichtungen
zur Kraftstoffdosierung oder Einspritzung, zur
Zündzeitpunkteinstellung und dergleichen, bekannt, bei der
unabhängig von der an der Recheneinrichtung durch einen
Selbsthaltekreis noch anliegenden Versorgungsspannung die
Änderung des Schaltzustandes des Zündschloßschalters des
Kraftfahrzeugs bei dessen Wiederstart durch eine
integrierende Differenzierung ausgewertet und einem
Vergleicher zugeführt wird, an dessen Ausgang ein Reset-
Impuls beim Wiederstart anliegt. Die bekannte Schaltung
erfüllt dabei die Aufgabe, in einem solchen
mikrocomputergesteuerten (Einspritz)System, welches seine
Spannungsversorgung selbst etwa über ein Relais abzuschalten
hat, dafür zu sorgen, daß bei auftretenden Fehlfunktionen
beliebiger Art oder beliebiger Ursache sicher resetiert
werden kann. Die bekannte Schaltung ist relativ aufwendig.
Sie benötigt einen steuerbaren Ladestromkreis für einen
Kondensator, der ständig an einer Spannungsquelle anliegt,
weiterhin eine Komparatorschaltung, in der ein in
Abhängigkeit von den Stromflanken erzeugter Impuls mit
einer Referenzspannung verglichen wird.
Im vermehrten Umfang werden auch in Kraftfahrzeugen
mikroprozessorgesteuerte Schaltungen für Funktionssteuerung
verschiedenster Art eingesetzt, z. B. als Bordcomputer, als
Steuer- und Regelschaltung für die Innenraumheizung usw.
Mikroprozessorschaltungen haben bekanntlich den Nachteil, daß
nur dann eine fehlerfreie Funktion gewährleistet ist, wenn die
Möglichkeit besteht, einen kontrollierten Programmablauf
sicherzustellen. So weisen fast alle Computer, die mit
Mikroprozessoren ausgestattet sind, einen sog.
Rücksetzsteuereingang (Reseteingang) auf, über den es möglich
ist, den Programmablauf zur Aktivierung des Computers
kontrolliert neu zu starten. Zu diesem Zweck wird über einen
Tastschalter kurzzeitig ein Impuls an den Rücksetzeingang des
Mikroprozessors angelegt, so daß er auf die Ausgangsposition
zurückstellt und mit der Eigendiagnose und dem kontrollierten
Programmablauf starten kann. Ein Rücksetzen muß auch dann
erfolgen, wenn z. B. durch Fehlbedienungen der
Schaltungsanordnung unerwünschte Steuereffekte ausgelöst
werden. So kann z. B. durch falsche Vorgabe eine Überheizung
des Innenraumes eines Kraftfahrzeuges bewirkt werden, wenn
z. B. die Eingabe der Einstellfunktionen nicht in der
vorgeschriebenen Art und Weise gemacht worden sind. Aus der
Computer-Technik ist es, wie bereits ausgeführt, in diesen
Fällen bekannt, durch Rücksetzen des Mikroprozessors einen
kontrollierten Programmablauf neu zu starten, um die
Korrektur in gewünschter Weise zu ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Resetimpulserzeugungsschaltung mit wenigen Bauelementen zu
realisieren, die störimpulsempfindlich ist und keine
zusätzliche Spannungsversorgung benötigt.
Gelöst wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des
Anspruches 1 angegebene technische Lehre.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Nach der Erfindung ist am Armaturenbrett ein Schalter
vorgesehen. Dieser kann ein separater Schalter sein oder ein
solcher, der mit dem Zündschloßschalter gekoppelt ist, bei
dessen Betätigung eine Spannungsquelle an den Rest-Eingang
des Mikroprozessors der mikroprozessorgesteuerten Schaltung
oder über einen gemeinsamen Bus mehrere Mikroprozessoren
verschiedener Schaltungen angeschlossen werden, wodurch eine
Rücksetzung der Mikroprozessoren bewirkt wird. Die
Impulserzeugungsschaltung beendet dabei selbsttätig den
Impuls. Im Fehlerfall braucht mithin der Benutzer eines
Fahrzeuges mit derartigen Einrichtungen nicht in die
Werkstatt zu fahren, um die Rücksetzung des Mikroprozessors
einer Schaltungseinheit durch Eingriff in die Schaltung
bewerkstelligen zu lassen. Er kann vielmehr, wenn er einen
Fehler feststellt oder den Eindruck hat, daß die Vorgaben
nicht richtig sind, ein unmittelbares Rücksetzen dadurch
bewirken, daß er den vorgesehenen Schalter am Armaturenbrett
oder den Zündschloßschalter betätigt und diesen nach dem
Ausschalten wieder einschaltet.
Es hat sich gezeigt, daß beim Einschalten der mechanischen
Kontakte, gleich ob es sich hier um einen separaten Schalter
am Armaturenbrett oder einen mit dem Zündschloßschalter
gekoppelten Schaltkontakt handelt, undefinierte Zustände beim
Einschalten auftreten können, die vom Prellen der Kontakte
abhängig sind und zu einem Mehrfachrücksetzen des
Mikroprozessors führen können, was dadurch vermieden wird,
daß der Impulserzeugungsschaltung eine Gleichrichter-
und/oder Siebschaltung vorgeschaltet ist, die verhindert,
daß während der Prellzeit des Kontaktes Impulse an
den Rücksetzeingang des Mikroprozessors abgegeben werden.
Wird nun der Schaltkontakt geöffnet, so kann sich der
Ladekondensator der RC-Schaltung über den parallel
geschalteten hochohmigen Entladewiderstand völlig entladen.
Wird der Schalter wieder eingeschaltet, so liegt die Reset-
Spannung unmittelbar am Reset-Eingang an. Gleichzeitig wird der
Kondensator über den Ladewiderstand aufgeladen. Mit Erreichen
einer bestimmten Spannung spricht der Schwellenwertschalter an
und unterbricht die Stromzufuhr zum Reset-Eingang. Die
Schwellenwertschaltung kann dabei z. B. mit einem
Längstransistor im Stromversorgungswerk gekoppelt sein, der
durch die entsprechende Ansteuerung sperrend schaltet. Es ist
aber auch möglich, wie im Anspruch 6 angegeben, den Transistor
gegen Masse zu schalten, so daß hierüber der Reset-Eingang
kurzgeschlossen wird. Um an den Reset-Eingang eine
Impulsspannung mit einem definierten Amplitudenwert anzulegen,
ist es zweckmäßig, nach Ansprüchen 7 und 8 eine
Spannungsbegrenzerschaltung vorzusehen, die auf die
erforderliche Reset-Spannung ausgelegt ist und
zweckmäßigerweise aus einer Stabilisierungsschaltung mit
einer Zenerdiode, wie sie im Anspruch 8 angegeben ist,
besteht, die die Ausgangsspannung auf die Zenerdiodenspannung
stabilisiert.
Ein Schaltungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nachfolgend
anhand der Fig. 1
unter Verweis auf die in Fig. 2 dargestellten
Impulsspannungsdiagramme erläutert.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeigt einen an das
Stromversorgungsnetz UB - einer Gleichstromquelle - des
Kraftfahrzeuges angeschlossenen Schaltkontakt S, der z. B. vom
Zündschloß betätigt wird. In Reihe mit diesem Schaltkontakt
ist eine Diode D1 einer Gleichrichterschaltung mit einem
Lade- und Siebkondensator C1 in Durchlaßrichtung geschaltet.
Von dem Verbindungspunkt der Diode D1 mit dem Kondensator C1
ist somit eine prellschwingungsfreie Gleichspannung
abgreifbar, die als Rücksetz-Spannung an die nicht
dargestellten Eingänge des Mikroprozessors bzw. der
Mikroprozessoren in den Schaltungen im Kraftfahrzeug angelegt
wird. Dies erfolgt über einen Widerstand R1, der den Strom
begrenzt, und eine Zenerdiode D3, die mit der Kathode an die
Verbindungsleitung und mit der Anode gegen Masse geschaltet
ist, so daß von ihr nur eine Spannung abgreifbar ist, die der
Zenerspannung entspricht. Üblicherweise beträgt die Reset-
Spannung der Mikroprozessoren 5 V, so daß hier eine
Begrenzerschaltung R 1, O 3 mit einer Zenerdiode D 3
verwendet werden muß, die auf diesen Spannungswert ausgelegt
ist.
Damit nun ein Impuls definierter Länge als Reset-Impuls an den
Reset-Eingang des Mikroprozessors gelegt wird, ist eine
Impulserzeugungerschaltung vorgesehen, die aus einer
Ladeschaltung und einem Schwellenwertschalter besteht. Der
Ladewiderstand R 2 ist mit dem Siebkondensator C 1 verbunden.
Über ihn fließt ein Ladestrom an einen gegen Masse geschalteten
Ladekondensator C 2. Parallel zum Ladekondensator C 2 ist ein
Entladewiderstand R 3 geschaltet, über den der Ladekondensator
C 2 nach Öffnen des Schalters S vollständig entladen wird. Mit
dem Schließen des Schaltkontaktes S wird, wie bereits
beschrieben, am Ausgang eine Reset-Spannung abgegriffen und
den Reset-Eingängen des Mikroprozessors zugeführt, die, wie aus
Fig. 2(2) zu ersehen ist, von Prellschwingungen, die in Fig. 2(1)
dargestellt sind, befreit ist. Gleichzeitig wird
auch der Kondensator C 2 über den Ladewiderstand R 2
aufgeladen, wie in Fig. 2(3) dargestellt ist. Da der
Entladewiderstand R 3 gegenüber dem Ladewiderstand R 2 sehr
groß ist, hat er während der Ladung des Kondensators C 2
praktisch keine Wirkung. Mit Erreichen der Zenerspannung der
Diode D 2, die mit der Kathode an dem Ladekondensator C 2 und
mit der Anode an der Basis eines Schalttransistors T
angeschlossen ist, wird die Zenerdiode D 2 leitend, wodurch
der npn-dotierte Transistor T leitend schaltet. Die Spannung
wird dabei von dem Fußpunktwiderstand an der Basis
abgegriffen. Der Transistor T ist mit seinem Kollektor an der
Verbindungsleitung zu den Rücksetzeingängen der
Mikroprozessoren angeschaltet und mit seinem Emitter gegen
Masse geschaltet. Parallel zu dieser Strecke ist eine
Zenerdiode D 3 vorgesehen, die die Reset-Spannung begrenzt.
Zwischen dem Kollektor des Transistors T und dem Anschluß des
Ladewiderstandes R 2 ist ein Widerstand R 1 vorgesehen, der
den Strom begrenzt. Wie aus den Diagrammen in Fig. 2 (3 und 4)
ersichtlich ist, wird der Transistor T nach Erreichen der
Zenerspannung der Diode D 2 leitend geschaltet, so daß über
den Transistor T die Verbindungsleitung gegen Masse
geschaltet wird. Durch diese Maßnahme entsteht ein in der
Amplitude und der Länge definierter Rücksetzimpuls. Der
Transistor T, der nun leitend geschaltet bleibt, solange der
Schalter S geschlossen ist, verhindert eine Neubildung eines
Reset-Impulses. Erst wenn der Schaltkontakt S geöffnet ist,
kann sich der Ladekondensator C 2 über den parallel
geschalteten Entladewiderstand R 3 völlig entladen,
um die Schaltung für die Neuaktivierung bei Einschalten des
Schaltkontaktes S vorzubereiten. Da der Transistor bei
eingeschalteter Zündung dauernd leitend bleibt, verhindert er
somit auch ein ungewolltes Rücksetzen des Mikroprozessors
durch Störimpulse, wenn diese z. B. durch die
Gleichrichtersiebschaltung nicht völlig unterdrückt werden.
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Rücksetzimpulses
für einen oder mehrere Mikroprozessoren in
mikroprozessorgesteuerten Schaltungen in Kraftfahrzeugen,
bei der ein Spannungssprung an einem Schalter für die
Erzeugung des Rücksetzimpulses ausgewertet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Impulserzeugungsschaltung
aus einer Ladeschaltung mit einem RC-Glied (R2, C2) mit
einem über den Schaltkontakt an eine Stromquelle (UB)
anschaltbaren Ladewiderstand (R2) und einem gegen Masse
geschalteten Ladekondensator (C2) besteht, zu dem
parallel ein gegenüber dem Ladewiderstand (R2) wesentlich
größerer Entladewiderstand (R3) parallel geschaltet ist,
und daß mit dem Verbindungspunkt der Lade- und
Entladewiderstände (R2, R3) die Kathode einer Zenerdiode
(D2) verbunden ist, denen Anode mit der Basis eines npn-
dotierten Schalttransistors (T) verbunden ist, dessen
Emitter an Masse und dessen Kollektor an der
Rücksetzleitung der Mikroprozessoren und der Stromquelle
(UB) angeschlossen ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem Schließkontakt des
Zündschlosses bzw. eines Schalters am Armaturenbrett und der
Impulserzeugungsschaltung eine Gleichrichter- und/oder
Siebschaltung (D1, C1) zwischengeschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Impulserzeugungsschaltung eine
Spannungsbegrenzungsschaltung nach- oder vorgeschaltet ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsbegrenzungsschaltung aus einem zwischen dem
Kollektor des Schalttransistors (T) und dem Ladewiderstand
(R2) zwischengeschalteten Widerstand (R1) und einer
parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors
geschalteten Zenerdiode (D3) besteht.
5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schließkontakt (S) des Schalters Bestandteil des
Zündschlosses ist und bei Betätigen des Zündschlosses
in eine Funktionsstellung geschlossen und nur in der
"Aus"-Stellung wieder geöffnet wird.
Priority Applications (1)
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Publications (2)
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
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-
1987
- 1987-10-27 DE DE19873736272 patent/DE3736272A1/de active Granted
Cited By (2)
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Also Published As
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