DE4445764A1

DE4445764A1 - Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher

Info

Publication number: DE4445764A1
Application number: DE19944445764
Authority: DE
Inventors: Heinrich Wacker; Erwin Burner
Original assignee: J Eberspaecher GmbH and Co KG
Current assignee: Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1996-06-27
Also published as: WO1996019760A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspei cher zur Steuerung eines Fahrzeugzusatzheizgerätes oder Fahrzeugruß filtergerätes, mit einem Mikroprozessor zur Steuerung des Gerätes in Abhängigkeit von einem Ablaufprogramm und von Geräteparametern und mit einer Speichereinrichtung zur Speicherung des Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter und zur mindestens vorüber gehenden Speicherung von Betriebsdaten.

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

ROMs sind integrierte Halbleiterspeicher, die vom Hersteller solcher Halbleiterspeicher während des Herstellungsvorgangs mittels Masken programmiert werden. Dies bedeutet einerseits, daß der Anwender des ROM den Programmiervorgang nicht vornehmen kann. Dies bedeutet andererseits, daß die Programmierung zeitaufwendig und teuer ist, weil der Speicherhersteller erst eine dem Programm entsprechende Maske herstellen muß. Nach der Programmierung ist keine Änderung des Pro gramminhaltes des ROM mehr möglich. Das ROM kann somit nicht an Umentwicklungen, Weiterentwicklungen und Änderungswünsche von Kunden des das ROM einsetzenden Geräteherstellers angepaßt werden. Die Programmierung eines neuen ROM ist aber aus wirtschaftlichen Gründen nur von Stückzahlen ab etwa 50 000 zu rechtfertigen.

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Wesentlich geringere Programmierungskosten als bei Verwendung eines ROM.
2. Kleinerer und damit billigerer Speicher für das Ablaufprogramm.
3. Kleineres und damit billigeres E²PROM.
4. Der Einsatz eines im Flash-EPROM gespeicherten einfacheren, weil spezielleren Ablaufprogramms kann sich auch kostensenkend hin sichtlich des Mikroprozessors auswirken, da man mit weniger An schlußstiften, weniger Arbeitsspeicher und weniger Programmspei cher des Mikroprozessors auskommen kann.

Da das Einschreiben in das Flash-EPROM an praktisch beliebigem Ort von beliebigen Personen mit geringer Geräteausrüstung, nämlich ledig lich einem PC (Personal Computer) durchgeführt werden kann, ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung die vorteilhafte Möglichkeit, das die Steuervorrichtung und deren Speichereinrichtung aufweisende Gerät beim Gerätehersteller fertigzustellen und dessen Spei chereinrichtung erst am Ende des Herstellungsvorgangs mit einem Pro grammiergerät, vorzugsweise einem PC, zu verbinden und das erfor derliche Ablaufprogramm und die erforderlichen Geräteparameter und -daten einzuspeichern. Als besonders vorteilhaft kann es sich auch er weisen, das Gerät herzustellen, zunächst unprogrammiert zu lassen und die Programmierung erst zum Zeitpunkt der Auslieferung des Gerätes vorzunehmen. Damit wird sichergestellt, daß ein Gerät bei seiner Aus lieferung mit einem Ablaufprogramm neuesten Standes der Technik versehen wird.

Durch die leichte Programmierbarkeit der erfindungsgemäßen Steuervor richtung an praktisch beliebigem Ort ist auch die vorteilhafte Möglich keit gegeben, beispielsweise anläßlich einer routinemäßigen Inspektion in einer Servicestation, ein zuvor eingespeichertes Ablaufprogramm ganz oder teilweise zu löschen, was bei Flash-EPROMs nur etwa eine Sekun de benötigt, und in die Speichereinrichtung des Steuergerätes ein neueres Ablaufprogramm einzuspeichern.

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

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

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

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer herkömmlichen Steuervorrichtung; und

Fig. 3 eine Blockschaltbilddarstellung eines erfindungsgemäßen Steuergerätes in Verbindung mit einem Programmiergerät.

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

Ein erfindungsgemäße Steuervorrichtung, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält einen Mikroprozessor 23, ein Flash-EPROM 25 und ein E²PROM 27, mit denen der Mikroprozessor 23 im Datenaustausch steht. Im Flash-EPROM 25 braucht nur ein spezielles Ablaufprogramm für den speziellen Gerätetyp, für den die Steuervorrichtung 21 vorgesehen ist, gespeichert zu werden. Zusätzlich können im Flash-EPROM 25 Parame ter und gegebenenfalls Daten für den speziellen Gerätetyp gespeichert sein. In dem E²PROM 27 brauchen dann nur noch Daten, die sich wäh rend des Betriebes des Gerätes ergeben, gespeichert zu werden, bei spielsweise Diagnosedaten, Merker und Betriebsstundenzähldaten. Auch das E²PROM 27 ist direkt oder über den Mikroprozessor 23 über eine Schnittstelle mit einem Programmiergerät oder einem Diagnosegerät verbindbar.

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

Claims

1. Steuervorrichtung mit Ablaufprogrammspeicher zur Steuerung eines Fahrzeugzusatzheizgerätes oder Fahrzeugrußfiltergerätes, mit einem Mikroprozessor (23) zur Steuerung des Gerätes in Abhängigkeit von einem Ablaufprogramm und von Geräte parametern
und mit einer Speichereinrichtung (25, 27) zur Speicherung des Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter und zur mindestens vorübergehenden Speicherung von Betriebs daten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Speichereinrichtung ein Flash-EPROM (25) zur Spei cherung mindestens des Ablaufprogramms aufweist.

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

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

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

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (25, 27) für die Speicherung le diglich eines für einen speziellen Gerätetyp geltenden gesamten Spezialablaufprogramms vorgesehen ist und zu dessen Speiche rung das Flash-EPROM vorgesehen ist.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flash-EPROM (27) zur Speicherung auch mindestens eines Teils der Steuer- und Geräteparameter vorgesehen ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Flash-EPROM (27) zur Speicherung des gesamten Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräteparameter vorgesehen ist und daß das E²PROM nur für die Speicherung vorübergehend benötigter Betriebsdaten vorgesehen ist, ins besondere zur vorübergehenden Speicherung von Fehlercodes und/oder internen Merkern und/oder Betriebsstundenzählwerten.

8. Verfahren zur Einspeicherung von Ablaufprogrammen und Steuer- und/oder Geräteparametern in eine Speichereinrichtung für eine Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung mit der Speichereinrichtung bestückt wird,
daß das zu steuernde Gerät mit der die Speichereinrichtung aufweisenden Steuervorrichtung bestückt wird,
und daß das Gerät danach, beispielsweise zum Zeitpunkt seiner Auslieferung, einer Programmiereingabestation zugeführt wird, in welcher die Speichereinrichtung mit einem intelligenten Programmeingabegerät, beispielsweise einem PC, verbunden wird, von dem aus das Ablaufprogramm und gegebenenfalls ein Teil der oder alle Steuer- und/oder Geräteparameter in das Flash-EPROM und die restlichen Steuer- und/oder Betriebs parameter ebenfalls in das Flash-EPROM oder gegebenenfalls in das E²PROM geladen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, für ein Fahrzeugzusatzheizgerät oder ein Fahrzeugrußfiltergerät, das mit einer Diagnoseschnitt stelle versehen ist, mittels welcher das Gerät beim Geräte hersteller und/oder bei Servicestationen des Geräteherstellers oder des Herstellers von mit dem Gerät versehenen Vor richtungen, insbesondere von Fahrzeugherstellern, mit einem Diagnosesystem verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Diagnoseschnittstelle des Gerätes entweder zur Erstein gabe des Ablaufprogramms und der Steuer- und/oder Geräte parameter in die Speichereinrichtung beim Hersteller des Ge rätes oder zum Umprogrammieren und/oder Ergänzungspro grammieren der Steuervorrichtung bei einer Servicestation mit dem Programmiereingabegerät, zum Beispiel einem PC, ver bunden und das Ablaufprogramm beziehungsweise das Ergän zungsprogramm sowie gegebenenfalls Steuer- und/oder Geräte parameter in die Speichereinrichtung geladen werden.