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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, um flüchtige
Werte, beispielsweise eines Elektronikmoduls, beim Ausschalten einer
Versorgungsspannung eines Fahrzeugs dauerhaft zu speichern. Darüber
hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine zur Durchführung
des Verfahrens ausgestaltete Vorrichtung, ein entsprechendes Elektronikmodul,
ein die Vorrichtung und das Elektronikmodul umfassendes System und
ein entsprechend ausgestaltetes Fahrzeug.
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Die
DE 100 09 770 A1 betrifft
eine elektronische Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug
und ein Datensicherungsverfahren.
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Die
DE 102 06 222 A1 betrifft
eine Nachlaufvorrichtung für ein Kommunikationssystem.
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Die
US 6,138,059 beschreibt
eine Fahrzeugsteuerung, wobei eine Spannungsabschaltung während
einer Umprogrammierung verhindert wird.
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Nach
dem Stand der Technik speichern Elektronikmodule in einem Fahrzeug
diejenigen Zustände oder Werte, welche sie beim nächsten
Zündungszyklus des Fahrzeugs wieder benötigen,
periodisch in einem nicht flüchtigen Speicher ab, um sie
nicht beim Ausschalten der Versorgungsspannung des Fahrzeugs, mit
welcher die Elektronikmodule versorgt werden, zu verlieren. Dabei
werden in der Regel als nicht flüchtige Speicher EE-PROM-Zellen
eingesetzt. Das periodische Schreiben in diese EE-PROM-Zellen zerstört
diese EE-PROM-Zellen systematisch, so dass nach dem Stand der Technik
meist eine Logik vorhanden ist, welche eine derart zerstörte EE-PROM-Zelle
als solche erfasst und in diesem Fall ein Schreiben in diese als
defekt erfasste EE-PROM-Zelle verhindert, so dass die zu sichernden
Daten in andere noch nicht als defekt erfasste EE-PROM-Zellen geschrieben
werden. Da die Elektronikmodule die EE-PROM-Zellen nicht in beliebiger Anzahl
aufweisen, ist es nur eine Frage der Zeit, bis bei einem Elektronikmodule
zu viele EE-PROM-Zellen zerstört worden sind, so dass das
entsprechende Elektronikmodule insgesamt defekt ist und demnach ausgetauscht
werden muss.
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Daher
ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das periodische Speichern
von Zuständen oder Werten bei Elektronikmodulen oder Steuergeräten
für ein Fahrzeug zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Speicherung flüchtiger
Werte beim Ausschalten einer Versorgungsspannung eines Fahrzeugs
nach Anspruch 1, eine Vorrichtung für ein Fahrzeug nach
Anspruch 5, ein Elektronikmodul für ein Fahrzeug nach Anspruch
9, ein System für ein Fahrzeug nach Anspruch 12 und ein
Fahrzeug nach Anspruch 13 gelöst. Die abhängigen
Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt,
um beim Ausschalten einer Versorgungsspannung eines Fahrzeugs flüchtige Werte
zu speichern. Dabei wird mindestens ein Steuergerät oder
Elektronikmodul von dieser Versorgungsspannung versorgt. Das erfindungsgemäße Verfahren
erfasst eine Information, dass die Versorgungsspannung abgeschaltet
werden soll. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren
erfasst, dass die Versorgungsspannung abgeschaltet werden soll,
wird vorübergehend die Versorgungsspannung, mit welcher
das mindestens eine Elektronikmodul versorgt wird, aufrecht erhalten.
Gleichzeitig wird ein Steuersignal an jedes mit dieser Versorgungsspannung
versorgte Elektronikmodul ausgegeben, um das mindestens eine Elektronikmodul über
das Abschalten der Versorgungsspannung zu informieren. Sobald die
Information vorliegt, dass die Versorgungsspannung abgeschaltet
wird, werden flüchtige Werte des oder der Elektronikmodule
in einem nicht flüchtigen Speicher gespeichert. Darüber
hinaus wird ein vorbestimmtes Zeitintervall nach dem Erfassen der
Information, dass die Versorgungsspannung abgeschaltet wird oder
abgeschaltet werden soll, die Versorgungsspannung tatsächlich
auch für das mindestens eine Elektronikmodul abgeschaltet.
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Die
Information, dass die Versorgungsspannung abgeschaltet werden soll,
kann dabei beispielsweise über ein Abschalten einer Zündungsplus-Spannung
(Klemme 15) erfasst werden. Mit anderen Worten wird die Information,
dass die Versorgungsspannung abgeschaltet werden soll, über
das Abschalten der Versorgungsspannung selbst erfasst. In diesem
Fall wird die Versorgungsspannung, welche dem mindestens einen Elektronikmodul bereitgestellt
wird, noch das vorbestimmte Zeitinterval lang aufrechterhalten,
bevor auch diese Versorgungsspannung abgeschaltet wird.
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Anders
ausgedrückt wird, wenn das Abschalten einer ersten Versorgungsspannung
bemerkt wird, eine zweite Versorgungsspannung, mit welcher das mindestens
eine Elektronikmodul versorgt wird, noch das vorbestimmte Zeitinterval
lang aufrechterhalten, bevor auch diese zweite Versorgungsspannung
abgeschaltet wird. Dabei kann die zweite Versorgungsspannung von
der ersten Versorgungsspannung gespeist werden, zumindest solange
die erste Versorgungsspannung noch nicht abgeschaltet ist.
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Indem
die Versorgungsspannung, mit welcher das mindestens eine Elektronikmodul
versorgt wird, noch das vorbestimmte Zeitinterval lang aufrechterhalten
wird und zusätzlich durch das Steuersignal eine Information
an das mindestens eine Elektronikmodul weitergegeben wird, dass
die Versorgungsspannung demnächst abgeschaltet wird, ist das
mindestens eine Elektronikmodul in der Lage, gezielt herunterzufahren
und somit seine flüchtigen Werte noch dauerhaft abzuspeichern,
bevor die Versorgungsspannung für das mindestens eine Elektronikmodul
abgeschaltet wird. Dadurch muss das mindestens eine Elektronikmodul
seine flüchtigen Werte, welche es beispielsweise beim nächsten
Zündungszyklus des Fahrzeugs wieder benötigt,
vorteilhafterweise nicht periodisch abspeichern, wie dies nach dem
Stand der Technik der Fall ist. Insgesamt wird durch die vorliegende
Erfindung die Zuverlässigkeit erhöht (da die Elektronikmodule
seltener aufgrund von EE-PROM-Zellen-Fehlern ausfallen), wobei darüber
hinaus weniger Energie verbraucht wird, da das periodische Abspeichern
der nicht flüchtigen Werte und Zustände entfällt.
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Bei
einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform
wird beim Erfassen der Information, dass die Versorgungsspannung
abgeschaltet wird, ein ”Klemme 15”-Signal über
den CAN-Bus des Fahrzeugs als das Steuersignal an das mindestens eine
Elektronikmodul übertragen.
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Darüber
hinaus ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise
auch vorgesehen, dass bei einem Wieder-Einschalten der Versorgungsspannung
ein Steuersignal an das oder die Elektronikmodule geschickt wird,
damit die in dem nicht flüchtigen Speicher gespeicherten
Werte wieder ausgelesen werden, damit diese Werte von dem mindestens
einen Elektronikmodul wieder im normalen Betrieb verwendet werden
können.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch eine Vorrichtung für
ein Fahrzeug bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst einen Spannungseingang, einen
Spannungsausgang und einen Signalausgang. Am Spannungseingang wird
eine erste Versorgungsspannung des Fahrzeugs angelegt und an dem Spannungsausgang
gibt die Vorrichtung eine zweite Versorgungsspannung, mit welcher
insbesondere mindestens ein Elektronikmodul des Fahrzeugs versorgt
wird, ab. Mittels des Signalausgangs gibt die Vorrichtung ein Steuersignal
ab, über welches insbesondere das mindestens eine Elektronikmodul
des Fahrzeugs über ein bevorstehendes Abschalten der zweiten
Versorgungsspannung informiert wird. Die Vorrichtung ist nun derart
ausgestaltet, dass die Vorrichtung ein Abschalten der ersten Versorgungsspannung
erfasst und dass die Vorrichtung, nachdem sie erfasst hat, dass
die erste Versorgungsspannung abgeschaltet ist, zum einen die zweite
Versorgungsspannung noch ein vorbestimmtes Zeitinterval lang weiter
ausgibt und zum anderen über ihren Signalausgang das Steuersignal
absetzt, mit welchem über das bevorstehende Abschalten
der zweiten Versorgungsspannung informiert wird. Schließlich
schaltet die Vorrichtung die zweite Versorgungsspannung nach Ablauf
des vorbestimmten Zeitintervals ab.
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Die
Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen
im Wesentlichen den Vorteilen des erfindungsgemäßen
Verfahrens, welche vorab im Detail beschrieben worden sind, so dass
hier auf eine Wiederholung verzichtet wird.
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Bei
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
umfasst die Vorrichtung einen weiteren Spannungseingang, mit welchem
die Vorrichtung mit einer dritten Versorgungsspannung des Fahrzeugs
versorgt werden kann. Mit dieser dritten Versorgungsspannung ist
die Vorrichtung in der Lage, die zweite Versorgungsspannung auch
nach dem Abschalten der ersten Versorgungsspannung aufrechtzuerhalten.
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Die
Vorrichtung ist insbesondere derart ausgestaltet, dass die Vorrichtung
ein Einschalten der ersten Versorgungsspannung erfasst und unmittelbar nach
dem Erfassen des Einschaltens ein entsprechendes Steuersignal über
ihren Signalausgang absetzt, um beispielsweise das oder die Elektronikmodule
zu veranlassen, ihre nicht flüchtig abgespeicherten Werte
wieder auszulesen.
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Die
Vorrichtung kann als eigenständiges Gerät oder
als Teil innerhalb eines anderen Gerätes realisiert sein.
Dabei ist es auch möglich, dass die Vorrichtung als Teil
eines Elektronikmoduls realisiert ist, welches durch die Vorrichtung
mit Spannung versorgt wird.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein Elektronikmodul
für ein Fahrzeug bereitgestellt, welches mit einer Versorgungsspannung
des Fahrzeugs zu versorgen ist.
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Dabei
umfasst das Elektronikmodul einen flüchtigen Speicher und
einen nicht flüchtigen Speicher, wobei der nicht flüchtige
Speicher in der Lage ist, Daten auch ohne Anliegen einer Versorgungsspannung
zu halten. Der nicht flüchtige Speicher muss nicht unbedingt
ein Speicherbaustein sein, sondern es kann sich bei der vorliegenden
Erfindung bei dem nicht flüchtigen Speicher auch um eine
Leitung oder mehrere Leitungen des Elektronikmoduls handeln, auf
welchen bei Vorhandensein der Versorgungsspannung des Elektronikmoduls
jeweils ein Wert liegt. Das Elektronikmodul ist nun derart ausgestaltet,
dass es bei Empfang eines bestimmten Steuersignals an einem seiner
Eingänge bestimmte Werte aus dem flüchtigen Speicher
in den nicht flüchtigen Speicher schreibt.
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Darüber
hinaus ist das Elektronikmodul insbesondere derart ausgestaltet,
dass es bei Empfang eines weiteren vorbestimmten Signals an seinem
Signaleingang die bestimmten Werte wieder aus dem nicht flüchtigen
Speicher in den flüchtigen Speicher schreibt.
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Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird auch ein System für
ein Fahrzeug bereitgestellt. Dabei umfasst dieses System eine vorab
beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung und
mindestens ein vorab beschriebenes erfindungsgemäßes
Elektronikmodul. Um mit einer Versorgungsspannung versorgt zu werden,
ist dabei jedes des mindestens einen Elektronikmoduls mit dem Spannungsausgang
der Vorrichtung gekoppelt. Darüber hinaus ist der Signaleingang
jedes des mindestens einen Elektronikmoduls mit dem Signalausgang
der Vorrichtung gekoppelt, um über das Steuersignal beispielsweise über das
bevorstehende Abschalten der Versorgungsspannung und über
das Wieder-Einschalten der Versorgungsspannung informiert zu werden.
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Dabei
handelt es sich bei der Schreibweise ”jedes des mindestens
einen Elektronikmoduls” um eine verkürzte Schreibweise,
um folgenden Sachverhalt auszudrücken:
- – Wenn
das mindestens eine Elektronikmodul nur aus einem Elektronikmodul
besteht, handelt es sich bei ”jedes des mindestens einen
Elektronikmoduls” genau um dieses eine Elektronikmodul.
- – Wenn das mindestens eine Elektronikmodul allerdings
mehrere Elektronikmodule umfasst, ist durch ”jedes des
mindestens einen Elektronikmoduls” jedes dieser mehreren
Elektronikmodule gemeint.
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Schließlich
wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein Fahrzeug bereitgestellt,
welches ein vorab beschriebenes erfindungsgemäßes System
umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung ist insbesondere für Steuergeräte
oder Elektronikmodule eines Fahrzeugs geeignet, welche flüchtige
Signalwerte oder Signalzustände aufweisen, die beim Abschalten
der Versorgungsspannung des Elektronikmoduls verloren gehen, die
aber beim Wieder-Einschalten der Versorgungsspannung des Elektronikmoduls
dem Elektronikmodul wieder bekannt sein müssen, damit das
entsprechende Elektronikmodul korrekt arbeitet. Selbstverständlich
ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen bevorzugten Anwendungsbereich
beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung
auch eingesetzt werden, um bestimmte Aktionen, wie z. B. ein Schreiben
eines Protokolls oder eine Signalisierung eines Abschaltens, von
einem Elektronikmodul kurz vor dem Abschalten der Versorgungsspannung
des Elektronikmoduls ausführen zu lassen. Darüber
hinaus kann die vorliegende Erfindung nicht nur bei Fahrzeugen,
sondern auch bei Schiffen, Flugzeugen oder gleisgebundenen Fahrzeugen
eingesetzt werden.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen
mit Bezug zu den Figuren im Detail erläutert.
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1 stellt
schematisch ein erfindungsgemäßes Fahrzeug dar.
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In 2 ist ein Zeitdiagramm von verschiedenen
Versorgungsspannungen und Steuersignalen dargestellt.
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In 1 ist
ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 dargestellt,
welches ein erfindungsgemäßes System 5 umfasst.
Das System 5 umfasst seinerseits eine erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 und ein erfindungsgemäßes
Elektronikmodul 2. Die erfindungsgemäße
Vorrichtung 1 umfasst einen ersten Spannungseingang 14,
einen zweiten Spannungseingang 11, einen Spannungsausgang 12 und
einen Signalausgang 13. Über ihren ersten Spannungseingang 14 wird
die Vorrichtung 1 mit der Versorgungsspannung KL 30 (Plusleitung
direkt von der Batterie des Fahrzeugs) versorgt. Dagegen wird die
Vorrichtung 1 an ihrem zweiten Spannungseingang 11 mit
der Versorgungsspannung KL 15 (geschaltetes Plus von einem Zündschalter 3 des
Fahrzeugs 10) versorgt. An ihrem Spannungsausgang 12 gibt
die Vorrichtung 1 eine Versorgungsspannung KL 15 V und
an ihrem Signalausgang 13 ein Signal CAN KL 15 ab. Dieses
Signal CAN KL 15 wird auf einen CAN-Bus 4 des Fahrzeugs 10 geleitet.
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Das
Elektronikmodul 2 umfasst einen Spannungseingang 16 und
einen Signaleingang 15 sowie einen nicht flüchtigen
Speicher 17 und einen flüchtigen Speicher 18.
Dabei wird das Elektronikmodul 2 über den Spannungseingang 16 mit
der Versorgungsspannung KL 15 V versorgt. Wenn das an dem Signaleingang 15 anliegende
Steuersignal CAN KL 15 einen bestimmten Verlauf aufweist (z. B. Übergang
von 1 nach 0 (siehe 2c)), speichert das Elektronikmodul 2 bestimmte
Werte aus dem flüchtigen Speicher 18 in dem nicht
flüchtigen Speicher 17, welcher beispielsweise
durch EE-PROM-Zellen ausgebildet ist, ab. In ähnlicher
Weise speichert das Elektronikmodul 2 die bestimmten Werte
aus dem nicht flüchtigen Speicher 17 zurück
in den flüchtigen Speicher 18, wenn das Elektronikmodul 2 an
dem Signaleingang 15 erfasst, dass das Steuersignal CAN KL
15 einen anderen bestimmten Verlauf (z. B. Übergang von
0 nach 1) aufweist.
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Wenn
die Vorrichtung 1 an ihrem zweiten Spannungseingang 11 erfasst,
dass die Versorgungsspannung KL 15 abgeschaltet ist, gibt sie an
ihrem Signalausgang 13 für das Steuersignal CAN
KL 15 den Wert 0 aus während sie an ihrem Spannungsausgang 12 die
Versorgungsspannung KL 15 V noch aufrechterhält. Nach einer
vorbestimmten Zeitspanne tV schaltet die
Vorrichtung 1 die an ihrem Spannungsausgang 12 abgegebene
Versorgungsspannung KL 15 V ab.
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In 2 sind die Spannungs- und Signalverläufe
der in 1 dargestellten Versorgungsspannungen und Signale
dargestellt. Die Versorgungsspannung KL 30 ist die gesamte Zeit
eingeschaltet (siehe 2a). Die Versorgungsspannung
KL 15 wird zu einem bestimmten Zeitpunkt eingeschaltet und später
wieder abgeschaltet (siehe 2b). Der Signalverlauf
des Steuersignals CAN KL 15 entspricht dem Verlauf der Versorgungsspannung
KL 15, wie es in 2c dargestellt ist. Dadurch
informiert der Signalübergang von 0 auf 1 (bzw. von AUS auf
AN) des Steuersignals CAN KL 15 ein Einschalten der Versorgungsspannung
KL 15 und ein Signalübergang von 1 auf 0 (bzw. von AN auf
AUS) des Steuersignals CAN KL 15 ein Abschalten der Versorgungsspannung
KL 15. Die Versorgungsspannung KL 15 V, mit welcher das Elektronikmodul 2 versorgt wird,
wird zum gleichen Zeitpunkt wie die Versorgungsspannung KL 15 eingeschaltet,
wird aber die vorbestimmte Zeitdauer tV später
als die Versorgungsspannung KL 15 abgeschaltet.
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Da
das Elektronikmodul 2 mittels des Signalübergangs
des Steuersignals CAN KL 15 von 1 nach 0 zum Zeitpunkt des Abschaltens
der Versorgungsspannung KL 15 über das Abschalten der Versorgungsspannung
KL 15 selbst und damit über das bevorstehende Abschalten
der Versorgungsspannung KL 15 V informiert worden ist, hat das Elektronikmodul 2 die
Zeitspanne tV Zeit, geordnet herunterzufahren
und die flüchtigen Werte und Zustände in dem nicht
flüchtigen Speicher 17 zu speichern.
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Elektronikmodul
- 3
- Zündschalter
- 4
- CAN-Bus
- 5
- System
- 10
- Fahrzeug
- 11
- Spannungseingang
- 12
- Spannungsausgang
- 13
- Signalausgang
- 14
- Spannungseingang
- 15
- Signaleingang
- 16
- Spannungseingang
- 17
- nicht
flüchtiger Speicher
- 18
- flüchtiger
Speicher
- CAN
KL 15
- CAN-Bus-Signal „Klemme
15”
- KL
15
- Klemme
15
- KL
15 V
- Klemme
15 V
- KL
30
- Klemme
30
- KL
31
- Klemme
31
- tV
- vorbestimmte
Zeitspanne
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10009770
A1 [0002]
- - DE 10206222 A1 [0003]
- - US 6138059 [0004]