DE19630757A1 - Steuersystem mit einem Mikrocomputer und zugehöriger elektrisch rekonfigurierbarer Logikschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein elektrisches Steuersy­ stem zum Einsatz bei einer Computersteuerung und insbesondere ein Steuersystem wie ein Motorsteuersystem mit einem oder mehreren Mikrocomputern und einer zugehörigen festverdrahte­ ten Schaltung mit einer elektrisch rekonfigurierbaren Logik bei Zufuhr von Strom.

In den zurückliegenden Jahren sind zahlreiche Verbesserungen bei elektronischen Steuersystemen für Kraftfahrzeugmotoren und insbesondere computergesteuerten Brennkraftmaschinen ge­ macht worden, die bei verschiedenen Arten von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden können. Ein bedeutendes Konzept zur Verbes­ serung der Zuverlässigkeit besteht darin, eine Sicherheits- bzw. Reserveschaltung zusätzlich zu einem Mikrocomputer zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung eines zugehörigen Motors zu verwenden. Die Sicherheitsschaltung kann eine digitale Hardware- (festverdrahtete) Schaltung sein, deren Schaltungs­ aufbau relativ einfach ist und die zur Bereitstellung von Si­ cherheits- bzw. Notvorgängen zum Ersatz des Mikrocomputers geeignet ist, der versagen kann, wodurch sichergestellt ist, daß ein Kraftfahrzeug seinen Betrieb mit verbesserter Sicher­ heit selbst während einer Störung des Mikrocomputers fort­ setzt.

Typischerweise arbeitet der Mikrocomputer zur Motorsteuerung mit einer garantierten Betriebsspannung von ungefähr 4 V. Dies bedeutet, daß der Mikrocomputer nur dann zuverlässig arbeitet, wenn seine Betriebsspannung über 4 V beträgt. Falls die Leistungsfähigkeit einer Batterie abnimmt, kann es auf­ treten, daß die Speisespannung des Mikrocomputers vorüberge­ hend niedriger als die garantierte Betriebsspannung wird, wenn zum Anlassen des Motors deren elektrische Last zunimmt. Falls dies der Fall ist, gewinnt die festverdrahtete Sicher­ heitsschaltung an Bedeutung: diese Schaltung wird ohne Zutun des versagenden Mikrocomputers zum Erzeugen von Notvorgängen zum Erhalt normaler Vorgänge eingeschaltet.

Dieses Motorsteuersystem ist jedoch mit dem Nachteil behaf­ tet, daß für jede Kraftfahrzeugart mit unterschiedlichen Motorkenndaten die Konfiguration der festverdrahteten Sicher­ heitsschaltung jedesmal verändert werden muß. Dieses erfor­ dert, daß verschiedene Sicherheitsschaltungen für verschie­ dene Anwendungen entworfen und hergestellt werden müssen. Ein möglicher Ansatz, derartige überflüssige Entwürfe und Her­ stellungen von Sicherheitsschaltungen zu vermeiden, besteht darin, daß die internen Logikschaltungen der Sicherheits­ schaltung veränderbar oder "rekonfigurierbar" gemacht werden, indem ein Muster von Aluminium-Anschlußdrahtverbindungen einer höchstintegrierten Schaltung (LSI) physikalisch ver­ ändert oder neu angeordnet wird, die einen ausgewählten, be­ stimmten Schaltungsaufbau bildende, vorher eingebaute Schal­ tungselemente enthält. Dies wird jedoch nicht ohne begleiten­ de Nachteile erreicht: eine erhöhte Anzahl von Maskenmustern muß hergestellt werden, was der Anzahl von möglichen unter­ schiedlichen Schaltungskonfigurationen bei einer Abänderung entspricht, was umständliche und zeitaufwendige Arbeiten er­ fordert.

Zur Vermeidung des Problems haben die Erfinder eine verbes­ serte rekonfigurierbare Sicherheitsschaltung in Betracht ge­ zogen, die unter Verwendung der beispielsweise in der JP-A-2- 159 613 offenbarten Mikrocomputertechnologie entwickelt ist. Bei der Schaltung speichert ein eingebauter Festspeicher (ROM) eines Motorsteuerungs-Mikrocomputers Daten zur Verwen­ dung bei der Einstellung der Sicherheitsschaltung auf eine gewünschte interne Logik-Konfiguration. Durch Zugriff auf den Festspeicher zum Lesen der eingestellten Daten für die Schal­ tungskonfiguration zur Rekonfigurierung der Sicherheitsschal­ tung, um einem vorliegenden Erfordernis zu genügen, wird es möglich, die festverdrahteten Anordnungen der Sicherheits­ schaltung für sich für eine große Vielzahl von Anwendungen gleich oder gleichmäßig zu machen.

Ein Nachteil dieses Ansatzes besteht jedoch darin, daß eine Störung des Systems wegen einer Nichtverfügbarkeit der Si­ cherheitsschaltung während einer bestimmten Dauer immer noch auftreten kann, die von dem Ende der Freigabe des Rücksetzens bis zu dem tatsächlichen Abschluß der Rekonfiguration der Sicherheitsschaltung reicht. Im einzelnen ist ein Lesen der in dem Festspeicher vorab gespeicherten eingestellten Konfi­ gurationsdaten nicht verfügbar, bis die Freigabe des Rückset­ zens einer Zentraleinheit (CPU) des Mikrocomputers abge­ schlossen ist, nachdem Strom zugeführt wird, d. h. nach dem Einschalten. Falls der Mikrocomputer seine eigenen Steuer­ vorgänge unmittelbar nach dem Abschluß einer derartigen Frei­ gabe des Rücksetzens beginnt, wird der Mikrocomputer während der Dauer zwangsweise in einen unerwünschten Zustand ver­ setzt, in dem er Steuervorgänge ausführen muß, während sich die Sicherheitsschaltung im Verlauf der Rekonfiguration be­ findet. Dies kann zu einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit des Auftritts einer Systemstörung als Ganzes führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein neues und verbessertes Steuersystem zu schaffen, das zum Einsatz bei verschiedenen Steuerungen wie einer Motorsteuerung geeignet ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbes­ sertes Steuersystem anzugeben, mit dem eine festverdrahtete oder Hardware-Schaltung gemeinsam für unterschiedliche Anwen­ dungen verwendet werden kann, während die Beseitigung einer Systemstörung und eine Rekonfiguration der Hardwareschaltung mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht werden.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein ver­ bessertes Motorsteuersystem zu schaffen, das eine gemeinsame Verwendung einer Hardwareschaltung durch unterschiedliche Fahrzeuganwendungen gestattet, während ermöglicht wird, daß deren Logik vor dem tatsächlichen Einschalten eines Mikrocom­ puters schnell rekonfiguriert wird, wodurch eine System­ störung beseitigt und deren Rekonfiguration mit hoher Ge­ schwindigkeit erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird eine Steuerschaltungsvorrichtung ge­ schaffen, die zum Einsatz bei einer Steuerung eines zugehöri­ gen Motorsystems mit einem oder mehreren Mikrocomputern und einer elektrisch rekonfigurierbaren festverdrahteten oder Hardware-Schaltung geeignet ist, deren interne Logik nach Zufuhr von Strom selektiv konfiguriert werden kann. Die Steuerschaltung weist einen auf der festverdrahteten Schal­ tung angeordneten, nichtflüchtigen Speicher zur Vorspei­ cherung von eingestellten Konfigurationsdaten der Schaltung auf. Die Einstellung einer Konfiguration oder die Rekonfigu­ ration der festverdrahteten Schaltung wird im Ansprechen auf die in dem nichtflüchtigen Speicher vorab gespeicherten, ein­ gestellten Konfigurationsdaten ausgeführt, bevor der Mikro­ computer nach der Zufuhr von Strom seinen Betrieb beginnt.

Bei einer derartigen Anordnung wird das Potential der Be­ triebsspannung der Hardwareschaltung niedriger als das des Mikrocomputers eingestellt. Bei der Zufuhr von Strom nimmt die Versorgungsspannung allmählich zu, so daß sie zuerst den garantierten Arbeitsbereich der Hardwareschaltung erreicht und dann den garantierten Arbeitsbereich des Mikrocomputers erreicht. Wenn die Versorgungsspannung der Hardwareschaltung auf den garantierten Arbeitsbereich ansteigt, werden sowohl die Hardwareschaltung als auch deren zugehöriger nichtflüch­ tiger Speicher zur Vorspeicherung der eingestellten Konfigu­ rationsdaten der Schaltung eingeschaltet, was verursacht, daß die aus dem nichtflüchtigen Speicher auszulesenden Daten deren Rekonfiguration ausführen. Dies ermöglicht, die Rekon­ figuration der Hardwareschaltung vor dem tatsächlichen Ein­ schalten des Mikrocomputers abzuschließen.

Vorzugsweise weist die Hardwareschaltung ein Register, eine erste Einschalt-Rücksetzschaltung und eine zweite Ein­ schalt-Rücksetzschaltung auf. Die erste Einschalt-Rücksetzschaltung wird eingeschaltet, wenn die Versorgungsspannung der Hard­ wareschaltung auf einen besonderen Spannungspegel ansteigt, der deren Betriebsspannung nach der Zufuhr von Strom ent­ spricht, wodurch eine Übertragung der eingestellten Konfigu­ rationsdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher zu dem Register gestattet wird, so daß die Hardwareschaltung auf Grundlage der übertragenen Daten elektrisch rekonfiguriert wird. Nach dem Abschluß einer derartigen Rekonfiguration wird die Hard­ wareschaltung durch die zweite Einschalt-Rücksetzschaltung zwangsweise ausgeschaltet, wodurch die Ausgabe von fehlerhaf­ ten Signalen aus einer derartigen Hardwareschaltung mit unvollständiger logischer Definition verhindert wird, die sich im Verlauf der Rekonfigurierung befindet. Nach dem Ab­ schluß der Rekonfiguration wird die Hardwareschaltung einge­ schaltet, da die zweite Einschalt-Rücksetzschaltung die er­ zwungene Unterbrechung deren Betriebs freigibt.

Vorzugsweise ist der Mikrocomputer derart beschaffen, daß er eine Initialisierung ausführt, wenn die angelegte Versor­ gungsspannung auf den dessen Betriebsspannung darstellenden besonderen Spannungspegel ansteigt, und den Betrieb auch im Ansprechen auf ein externes Signal beginnt, nach dem die Hardwareschaltung durch die zweite Einschalt-Rücksetzschal­ tung eingeschaltet wird.

Vorzugsweise sind der Mikrocomputer und die Hardwareschaltung auf einem einzelnen höchstintegrierten Schaltkreis (LSI-Chip) angeordnet. Dies kann eine verbesserte Packungsdichte bei einer Verringerung der Größe bewirken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Aus­ führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das die elektrische Schaltung eines 4 V-Garantie-Schaltungsblocks und eines 3 V-Garan­ tie-Schaltungsblocks einer erfindungsgemäßen Motorsteuerschaltung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel darstellt,

Fig. 2 ein Schaltbild, das einen beispielhaften Aufbau einer Zufalls-Logikschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel dar­ stellt,

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau der Motor-Steuerschaltung darstellt,

Fig. 4 die Gesamtanordnung eines die Steuerschaltung gemäß dem Ausführungsbeispiel verwendenden Motor-Steuersystems,

Fig. 5 Zeitverläufe, die den Impulsverlauf der Funktionsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellen und Eingangssignale sowie Ausgangssignale bei Empfang eines NE-Signals (NE36) eines 10°CA-Zyklusses und eines G2-Signals enthalten,

Fig. 6 Zeitverläufe, die die Impulsverläufe der Funktions­ weise gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellen und Eingangs­ signale sowie Ausgangssignale bei Empfang eines NE-Signals (NE12) eines 30°CA-Zyklusses sowie von G1- und G2-Signalen enthalten,

Fig. 7 Zeitverläufe, die den Impulsverlauf gemäß der Funkti­ onsweise eines untergeordneten Mikrocomputers darstellen und bis zu dessen Einschalten nach der Zufuhr von Strom reichen,

Fig. 8 Zeitverläufe, die den Impulsverlauf der Funktionsweise gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellen und den Zusammenhang zwischen dem Rücksetz-Freigabezeitpunkt eines Hauptmikrocom­ puters und dem des untergeordneten Mikrocomputers nach der Zufuhr von Strom darstellen,

Fig. 9 das Verhalten von wesentlichen Impulssignalen darstel­ lende Zeitverläufe, wenn sich das Potential der angelegten Versorgungsspannung während des Betriebs vorübergehend verän­ dert, und

Fig. 10 Zeitverläufe, die zum Vergleich den Impulsverlauf von wesentlichen Signalen nach dem Anlegen der Versorgungsspan­ nung darstellen.

Nachstehend ist ein Motorsteuersystem gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug auf Fig. 1 bis 9 näher beschrieben. Zuerst wird eine Gesamtanordnung des Systems unter Bezug auf Fig. 4 näher betrachtet, in der eine zugehörige Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern zum Einsatz bei Kraftfahrzeugen mit der Bezugszahl 61 bezeichnet ist. Die Brennkraftmaschine bzw. der Motor 61 weist einen Ansaugstutzen 62 auf, der mit einem Ansaugluft-Temperatur­ sensor 63 zur Erfassung der Temperatur eines darin einge­ führten, ankommenden Luftstroms durch einen (nicht darge­ stellten) bekannten Luftfilter versehen ist. Stromab davon ist eine Drosselklappe 64 angeordnet, der ein Leerlaufschal­ ter 65 zur Erfassung des vollständig geschlossenen Zustands der Drosselklappe 64 zugeordnet ist. Ein Druckausgleichsbe­ hälter 66 befindet sich stromab der Drosselklappe 64, während ein Ansaugluft-Drucksensor 67 zur Erfassung des Drucks im Ansaugstutzen mit dem Druckausgleichsbehälter 66 verbunden ist. Mit dem Druckausgleichsbehälter 66 ist eine Luft­ strom-Umgehungsleitung 68 verbunden, über die ein Teil der Ansaug­ luft zur Regelung der Leerlaufdrehzahl strömt, wobei die Drosselklappe 64 umgangen wird. Ein Leerlaufdrehzahl-Regel­ ventil 69 ist an einem mittleren Abschnitt der Umgehungs­ leitung 68 zur automatischen Steuerung bzw. Regelung oder Einstellung der Anzahl von Motor-Leerlaufdrehungen ange­ ordnet. Ein Ansaugkrümmer 71 dient zur Verbindung des Druck­ ausgleichsbehälters 66 mit entsprechenden Zylindern (von de­ nen in Fig. 4 nur einer dargestellt ist) des Motors 61, und ein Einspritzventil 15 ist daran zur Einspritzung von Kraft­ stoff in einen entsprechenden der Motorzylinder angebracht.

Demgegenüber ist ein mit einem Auspuffkanal 73 des Motors 61 verbundener Auspuffkrümmer 74 mit einem Sauerstoffsensor bzw. einer Lambdasonde 75 verbunden, der bzw. die die restliche Sauerstoffdichte in Auspuffgasen erfaßt. Ein (nicht darge­ stellter) bekannter, auspuffgasbereinigender Dreiwege-Kataly­ sator ist stromab des Auspuffkrümmers 74 angeordnet. Ein Kühl- bzw. Wassermantel 76 zur Kühlung des Motors 61 ist ei­ nem daran befestigten Wassertemperatursensor 77 zur Erfassung der Temperatur des Kühlwassers zugeordnet. Ein Verteiler 79 ist an dem Motor 61 zum Richten oder Verteilen des Hochspan­ nungs-Zündstroms im geeigneten Zündzyklus zu Zündkerzen 78 der entsprechenden Zylinder angebracht. Der Verteiler 79 ist mit einem Zylinder-Identifikationssensor 44 zur Erzeugung von Zylinder-Identifikationssignalen (G1- und G2-Signalen) zur Identifikation der Kurbelwinkel-Bezugsposition eines bestimm­ ten Zylinders und ebenfalls mit einem Drehwinkelsensor 42 verbunden, der ein Drehwinkelsignal (NE-Signal) erzeugt und ausgibt, das eine für eine erfaßte Motordrehzahl geeignete, optimale Frequenz angibt. Der Verteiler 79 wird durch eine Zündeinrichtung 14 mit dem sekundären Hochspannungsstrom ver­ sorgt.

In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Motorsteuerschaltung 11 dargestellt, die auf einige, zu dieser übertragenen Sensorsi­ gnale zur Regelung der Kraftstoffeinspritzung und für Zün­ dungssteuervorgänge anspricht. Die Steuerschaltung 11 weist eine Kombination aus einem Haupt- oder "Master"-Mikrocomputer 12 und einem untergeordneten oder "Slave"-Mikrocomputer 13 auf. Der Master-Mikrocomputer 12 dient zur Steuerung bzw. Regelung des Einspritzventils 15 als zu regelndes Zielobjekts bzw. Regelgröße durch eine Treiberschaltung 17. Der Haupt-Mikrocomputer 12 ist durch eine Zentraleinheit bzw. CPU 18, einen Festspeicher (ROM) 19, einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) 20 und Eingangs-/Ausgangs-(I/O-)Leitungen 21 gebil­ det, die durch einen zugehörigen Datenbus 22 miteinander ver­ bunden sind.

Der Slave-Mikrocomputer 13 dient zur Steuerung von Lesevor­ gängen von verschiedenen Arten von Sensorsignalen zur Rege­ lung der Zündeinrichtung 14 (ebenfalls als Regelgröße) über eine Leistungstransistorschaltung 58 und zur Erzeugung von geeigneten Sicherungsvorgängen für die Motorregelung durch Ausführung von einfachen Kraftstoffeinspritzungs-/Zündsteuer­ abläufen anstelle des Master-Mikrocomputers 12, wenn dieser gestört ist.

Die elektrische Schaltung des Slave-Mikrocomputers 13 ist in Fig. 1 abgebildet, wobei dieser Mikrocomputer 13 einen 4 V-Ga­ rantie-Schaltungsblock 23 aufweist, der darin integriert ist, um sicherzustellen, daß die garantierte Betriebs-Versorgungs­ spannung 4 V beträgt. Dieser 4 V-Garantie-Schaltungsblock 23 ist für einen Betrieb mit einer Versorgungsspannung von 4 V oder mehr ausgelegt. Der Slave-Mikrocomputer 13 ist im allge­ meinen durch einen Multiplexer 24 zum Empfang der verschiede­ nen Arten von diesem gesendeten Sensorsignalen und zum Um­ schalten von deren Eingabe, einen Analog-Digital-(A/D-)Wandler 25 zur Analog-/Digital-Wandlung eines empfangenen Sensorsignals aus dem Multiplexer 24, einen Festspeicher bzw. ROM 26, der vorab Steuerprogramme als Firmware darin spei­ chert, einen Schreib-Lese-Speicher bzw. RAM 27, der vorüber­ gehend diesem zugeführte verschiedene Arten von Informations­ daten speichert, einen Eingabe-/Ausgabe-Abschnitt 28 zum Empfang oder Senden von Signalen aus oder zu dem Master-Mi­ krocomputer 12, eine Zentraleinheit bzw. CPU 29, eine Quartz­ oszillator-Schaltung 30 zur Erzeugung eines bzw. von Taktsi­ gnal(en) für die Zentraleinheit 29, eine 4 V-Erfassungsschal­ tung 31, die einen bestimmten Zeitpunkt erfaßt, zu dem die Versorgungsspannung nach dem Einschalten allmählich auf einen bestimmten Spannungspegel von 4 V angestiegen ist, wodurch ein Erfassungssignal erzeugt und ausgegeben wird, und eine dritte Einschalt-Rücksetzschaltung 32 gebildet, die auf den Empfang des Erfassungssignals zur Erzeugung eines Rücksetzsi­ gnals für entsprechende der vorstehend erwähnten Schaltungs­ bauteile anspricht.

Gemäß Fig. 1 ist ebenfalls ein 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 vorgesehen, der mit einer garantierten Betriebs-Versorgungs­ spannung von 3 V arbeitet. Dieser Schaltungsblock 32 weist eine Zufalls-Logikschaltung 34 als festverdrahtete oder Hard­ wareschaltung auf, deren Schaltungsaufbau festgelegt ist. Von wesentlicher Bedeutung ist, daß die Zufalls-Logikschaltung 34 eine elektrisch rekonfigurierbare Hardwareschaltung ist, de­ ren Logikfunktionen auf jede gewünschte Logikschaltung verän­ dert oder "transformiert" werden können, wodurch durch eine Rekonfiguration bei unterschiedlichen Anwendungen bei einer großen Vielzahl von Motorkenndaten für Kraftfahrzeuge unter­ schiedliche Logikfunktionen erhalten werden können. Diese Zufalls-Logikschaltung 34 ist derart beschaffen, daß deren Logik jedesmal dann elektrisch rekonfiguriert werden kann, wenn der Motorsteuerschaltung 11 Strom zugeführt wird. Dazu ist der 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 insbesondere derart beschaffen, daß er einen nicht flüchtigen Speicher 35 zur Vorspeicherung von eingestellten Schaltungskonfigurations­ daten aufweist, der vorzugsweise ein programmierbarer Fest­ speicher (PROM) und weiter bevorzugt ein elektrisch program­ mierbarer, löschbarer Festspeicher (EEPROM) sein kann. Der Schaltungsblock 33 weist ebenfalls eine Datenübertragungs-Ab­ folgesteuerschaltung 37 zur Übertragung der in dem EEPROM 35 gespeicherten, eingestellten Konfigurationsdaten zu der Zu­ falls-Logikschaltung 34 und eine Oszillatorschaltung 38 mit einem Kondensator und einem Widerstand bzw. eine RC-Oszilla­ torschaltung 38 auf, die ein Taktsignal(e) für die Datenüber­ tragungs-Abfolgesteuereinrichtung 37 und die Zufalls-Logik­ schaltung 34 erzeugt. Darüber hinaus ist der Schaltungsblock 33 mit einer 3 V-Erfassungsschaltung 39 zur Erfassung eines Zeitpunkts, zu dem die angelegte Versorgungsspannung auf 3 V ansteigt, zur Erzeugung und Ausgabe eines entsprechenden Er­ fassungssignals, einer ersten Einschalt-Rücksetzschaltung 40, die auf das Erfassungssignal zur Erzeugung eines Rücksetz­ freigabe-Befehlssignals für entsprechende der vorstehend er­ wähnten Schaltungsbauteile anspricht, und einer zweiten Ein­ schalt-Rücksetzschaltung 41 versehen, die zum zwangsweisen Versetzen der Zufalls-Logikschaltung 34 in den Rücksetzzu­ stand bis zum tatsächlichen Abschluß der anfänglichen Konfi­ guration oder "Rekonfiguration" deren interner logischer Schaltung dient. Sowohl der 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 mit den vorstehend erwähnten Komponenten als auch der 4 V-Ga­ rantie-Schaltungsblock 23, in den der Slave-Mikrocomputer 13 eingebaut ist, sind zusammen auf einem, einen einzelnen höchstintegrierten Schaltkreis bzw. LSI-Chip darstellenden Halbleiterchip integriert.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Zufalls-Logikschaltung 34 zum Empfang des über einen Filter 43 aus dem Drehwinkelsensor 42 aufgenommenen Drehwinkelsignals (NE-Signals) und ebenfalls zum Empfang des aus dem Zylinder-Identifikationssensor 44 über ein anderes Filter 45 ausgegebene Zylinder-Identifikati­ onssignale (G1- und G2-Signale) angeschlossen ist. Diese über beide Filter 43 sowie 45 zugeführten Signale NE, G1 sowie G2 werden dann durch eine in der Zufalls-Logikschaltung 34 vor­ gesehene Kurvenformerschaltung 46 kurvengeformt. Das sich er­ gebende, kurvengeformte NE-Signal (GNNEO-Signal) wird dann sowohl zu dem Master-Mikrocomputer 12 als auch zu einem eben­ falls in der Zufalls-Logikschaltung 34 vorgesehenen Zündungs­ steuer-Schaltungsblock 47 weitergeleitet.

Gemäß Fig. 2 sind einige Logikeinheiten 48, 49 in dem Zün­ dungssteuer-Schaltungsblock 47 zum Empfang der durch die Kur­ venformerschaltung 46 kurvengeformten G1- und G2-Signale an­ geordnet. Ebenfalls in diesem Block 47 sind eine Tor­ breiten-Einstellschaltung 50, die die Torbreite für das eingegebene G2-Signal bestimmt, eine Schaltung 51 zur Einstellung einer TDC-Position von einem Abschnitt mit fehlendem Impuls, eine Frequenzteilerschaltung 52 zur Frequenzteilung des NE-Signals auf ein Drittel (1/3) und eine Schaltung 52 angeordnet, die auf ein Ausgangssignal aus der Frequenzteilerschaltung 53 zur Erzeugung und Ausgabe des Tachometersignals (TACHO) an­ spricht. Eine erste Umschalt-Schaltung 54 ist mit den Logik­ einheiten 48 sowie 49, der G2-Eingangssignal-Torbreiten-Ein­ stellschaltung 50 und der TDC-Positions-Einstellschaltung 51 verbunden, damit gestattet wird, daß zwei von deren vier Aus­ gangssignalen selektiv zu entsprechenden Ausgangsanschlüssen des Schalters 54 weitergeleitet werden, so daß verursacht wird, daß sie als zwei ausgewählte Ausgangssignale über dar­ gestellte G2- und TDC-/G1-Ausgangsleitungen weitergesendet werden.

Ebenfalls in dem Zündungssteuer-Schaltungsblock 47 ist eine Verteilungs-Logikeinheit (DL) 55 zur Verteilung von aus dem Master-Mikrocomputer 12 empfangenen, eingehenden Zün­ dungs-Befehlssignalen IGT1 bis IGT4 enthalten. Zwei, nämlich zweite und dritte Umschalt-Schaltungen 56, 57 sind mit der Vertei­ lungs-Logikeinheit 55 zum Empfang von vier Ausgangssignalen, den Zündungs-Befehlssignalen IGT1 bis IGT4 und dem Tachome­ tersignal TACHO verbunden, so daß gestattet wird, daß vier dieser Signale selektiv weitergeleitet werden und auf vier zugehörigen Ausgangssignalleitungen IGT1-Ausgang bis IGT4-Ausgang entnommen werden. Darüber hinaus kann die Zufalls-Lo­ gikschaltung 34 ebenfalls eine Vielzahl von (nicht darge­ stellten) zusätzlichen Umschalt-Schaltungen zum Umschalten deren logischer Konfiguration aufweisen.

Die Zufalls-Logikschaltung 34 weist außerdem eine Anordnung einer vorbestimmten Anzahl (n) von 8-Bit-Registern 36-1, 36-2, . . . , 36-n auf. Wenn die Versorgungsspannung nach dem Ein­ schalten mehr als 3 V beträgt, werden die eingestellten Kon­ figurationsdaten aus dem EEPROM 35 ausgelesen und dann zu der Registeranordnung 36 übertragen. Im Ansprechen auf den Emp­ fang derartiger Daten führen die ersten bis dritten Um­ schalt-Schaltungen 54, 56, 57 und die nicht dargestellten zusätz­ lichen Umschalt-Schaltungen Schaltvorgänge zur Erzeugung eines gewünschten Musters einer internen Logikschaltung aus, wodurch die Zufalls-Logikschaltung 34 auf diese Weise zu einer neuen Konfiguration zum Erhalt einer neuen Logikfunkt­ ion rekonfiguriert wird.

Beispielsweise weist das erste Register 36-1 die beiden ersten Bits a und b auf, deren logische Werte zur Einstellung der G2-Eingangssignal-Torbreite verwendet werden (120°CA in dem Fall von sechs Zylindern). Die TDC-Position aus dem Ab­ schnitt mit dem fehlenden Impuls kann auf Grundlage der Werte der folgenden Bits c und d bestimmt werden. Im Ansprechen auf den Wert eines nächsten, folgenden Bits e des Registers 36-1 wird die erste Umschalt-Schaltung 54 in einen leitenden Zu­ stand geschaltet, der einen der beiden Konfigurationszustände erzeugt, die unterschiedliche Impulsabfolgefunktionen für in Fig. 5 und 6 dargestellte, unterschiedliche Zylinderidentifi­ kationsschemata anbieten. In diesem Fall zeigt Fig. 5 die durch eine Schaltungskonfiguration erzeugte Impulsabfolge, wobei kein G1-Signal vorliegt, das NE-Signal (NE36) mit einer Periode von 10°CA und das G2-Signal darin eingegeben und das auf ein Drittel frequenzgeteilte NE-Signal (NE12), die TDC- und G2-Signale ausgegeben werden. Alternativ zeigt Fig. 6 die durch eine andere Schaltungskonfiguration erhaltene Impulsab­ folge, die als Eingangssignale das NE-Signal (NE12) mit einer Periode von 30°CA und die G1- sowie G2-Signale aufnimmt und G1out- sowie G2out-Signale als deren Ausgangssignale erzeugt.

Die zweite Umschalt-Schaltung 56 verändert ihren Zustand im Ansprechen auf den Wert eines Bits f des ersten Registers 36-1. In dem Fall eines Motors mit beispielsweise sechs Zylin­ dern wird das Umschalten derart ausgeführt, daß eine der bei­ den Optionen ausgewählt wird: Empfang von drei eingegebenen Zünd-Befehlssignalen IGT zur Ausgabe von drei getrennten Aus­ gangssignalen oder Empfang eines einzelnen Zünd-Befehlssi­ gnals IGT zu dessen Verteilung auf drei Ausgangsleitungen. Die dritte Umschalt-Schaltung 57 verändert ihren Schaltweg im Ansprechen auf den Wert von den beiden letzten Bits g, h des Registers 36-1, wodurch verursacht wird, daß vier Zünd-Be­ fehlssignale IGT als Ausgangssignale in dem Fall von acht Zy­ lindern erzeugt werden, oder alternativ in dem Fall von sechs Zylindern verursacht wird, daß drei Zünd-Befehlssignale IGT und ein Tachometer-Signal TACHO als deren Ausgangssignale abgegeben werden.

Auf ähnliche Weise können das zweite und die folgenden Regi­ ster 36-2 bis 36-n entsprechende Bitwerte aufweisen, die zum Verursachen verwendet werden, daß die (nicht dargestellten) zusätzlichen Umschalt-Schaltungen erforderliche Schaltvorgän­ ge ausführen, wodurch eine entsprechende Schaltungskonfigura­ tion der Zufalls-Logikschaltung 34 eingestellt wird.

Darüber hinaus ist der Ausgang der Zufalls-Logikschaltung 34 mit der Leistungstransistorschaltung 58 verbunden, die ver­ stärkte Zünd-Befehlssignale der daran angeschlossenen Zünd­ einrichtung 14 gemäß Fig. 3 zuführt.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Motorsteuerschaltung 11 unter Bezug auf die Zeitverläufe gemäß Fig. 7 näher beschrie­ ben, die einen Teil des Systemsteuerablaufs abdecken, bis der Slave-Mikrocomputer 13 seine beabsichtigten Steuervorgänge nach der Zufuhr von Strom ausführt, d. h. nachdem ein (nicht dargestellter) Zündschalter eingeschaltet wird. Nach dem Ein­ schalten wird der 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 durch die erste Einschalt-Rücksetzschaltung 40 dazu gezwungen, den Rücksetzzustand beizubehalten, bis die Versorgungsspannung 3 V erreicht, wohingegen der 4 V-Garantie-Schaltungsblock 23 durch die dritte Einschalt-Rücksetzschaltung 32 zwangsweise in den Rücksetzzustand versetzt wird, bis die Versorgungs­ spannung auf 4 V ansteigt.

In dem 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 beginnt der RC-Oszilla­ tor 38 zu schwingen, bevor die Versorgungsspannung 3 V er­ reicht; danach wird, wenn die Versorgungsspannung 3 V be­ trägt, der durch die erste Einschalt-Rücksetzschaltung 40 ge­ haltene Rücksetzzustand dann freigegeben, was gestattet, daß die Datenübertragungs-Abfolgesteuereinrichtung 37 synchron mit dem Oszillationsimpuls-(Takt-)Signal des RC-Oszillators 38 arbeitet. Dies erlaubt eine Übertragung (eines bzw.) von Adressensignal(s)/en aus der Abfolgesteuereinrichtung 37 sowohl zu dem EEPROM 35 als auch zu den Registeranordnungen 36 der Zufalls-Logikschaltung 34, was verursacht, daß die in dem EEPROM 35 gespeicherten, eingestellten Schaltungskonfi­ gurationsdaten zu der Registeranordnung 36 übertragen werden. Nach dem Empfang derartiger Daten führen einige oder sämt­ liche der ersten bis dritten Umschalt-Schaltungen 54, 56, 57 und andere (nicht dargestellte) Umschalt-Schaltungen Schalt­ vorgänge auf eine derartige Weise aus, daß eine entsprechende interne Logikschaltung der Zufalls-Logikschaltung 34 gebildet wird. Auf diese Weise kann die Logikschaltung der Zu­ falls-Logikschaltung 34 elektrisch rekonfiguriert werden, wodurch ermöglicht wird, daß die Motorsteuereinrichtung 11 zur Ver­ wendung einer bestimmten Art einer Kraftfahrzeug-Brennkraft­ maschine ohne das Erfordernis einer physikalischen Verände­ rung eines Verbindungsmusters von Aluminium-Anschlußleitungen der Zufalls-Logikschaltung 34 verwendbar ist.

Eine einmalige Ausführung (beispielsweise von 800 µs) des Datenübertragungs-/Konfigurations- oder "Rekonfigurations"-Ab­ laufs kann im allgemeinen zur Erzeugung einer geeigneten Logikeinstellung der Zufalls-Logikschaltung 34 ausreichen; es kann aber noch die Möglichkeit des Versagens in Folge von elektrischem Rauschen oder anderen störenden Ursachen ver­ bleiben. Zu einer erfolgreicheren Verhinderung einer derarti­ gen Möglichkeit ist es empfehlenswert, daß, wenn die Ver­ sorgungsspannung über 3 V beträgt, der elektrische Rekonfi­ gurationsablauf zur Erhöhung der Zuverlässigkeit wiederholt wird. Zusätzlich zu derartigen wiederholten Rekonfigurationen wird der Betrieb der Zufalls-Logikschaltung 34 durch die zweite Einschalt-Rücksetzschaltung 41 bis zum vollständigen Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer unterbrochen, die eine zur genauen Einstellung der gewünschten Logikkonfiguration ohne begleitende Einflüsse von Rauschen erforderliche maxima­ le Dauer ist, beispielsweise vorzugsweise 12,8 ms. Dies stellt sicher, daß keine fehlerhaften Signale mehr aus der Zufalls-Logikschaltung 34 erzeugt werden, deren Betrieb instabil ist, da sie gerade rekonfiguriert wird. Nach dem Ablauf der vorbestimmten Dauer versucht die zweite Ein­ schalt-Rücksetzschaltung 41 den Rücksetzzustand freizugeben, was verursacht, daß die Zufalls-Logikschaltung 34 erwünschte Impulssignale gemäß Fig. 5 oder 6 erzeugt und ausgibt. In dieser Situation wird der Slave-Mikrocomputer 13 wiederum ausgeschaltet, während die Kurvenformerschaltung 46 einge­ schaltet ist.

In dem 4 V-Garantie-Schaltungsblock 23 versucht, wenn die Versorgungsspannung 4 V beträgt, die dritte Einschalt-Rück­ setzschaltung 32 den Rücksetzzustand freizugeben, indem der Analog-Digital-Wandler 25, der Festspeicher 26, der Schreib- Lese-Speicher 27, die Eingangs-/Ausgangsleitungen 28 u. a. initialisiert werden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Zentral­ einheit 29 des Slave-Mikrocomputers 13 wiederum ausgeschaltet und verbleibt infolge des Empfangs des Rücksetzsignals aus dem Master-Mikrocomputer 12 in dem Rücksetzzustand. Dies ist dadurch bedingt, daß, falls eine einmalige Rekonfiguration infolge der Einwirkung von Rauschen oder dergleichen zu einer Störung führt, es passieren könnte, daß die Zufalls-Logik­ schaltung 34 nicht auf eine gewünschte Logikkonfiguration eingestellt werden kann, wenn der Rücksetzzustand durch die dritte Einschalt-Rücksetzschaltung 32 freigegeben wird. Nach­ dem die vorbestimmte Dauer der Rekonfiguration (die für den Abschluß der Rekonfiguration erforderliche maximale Dauer) zur Sicherstellung abgelaufen ist, daß die gewünschte Logik­ konfiguration genau eingestellt worden ist, sollte eine weitere Wartezeit vor der Freigabe des Rücksetzens des Slave-Mikrocomputers 13 durch den Master-Mikrocomputer 12 vorgese­ hen sein, wodurch der Slave-Mikrocomputer 13 zur Ausführung seiner eigenen Steuervorgänge eingeschaltet wird.

Es sei bemerkt, daß gemäß Fig. 8 das Rücksetzen des Master-Mikrocomputers 12 durch einen (nicht dargestellten) inte­ grierten Leistungs-Schaltkreis (IC) nach dem Ablauf von bei­ spielsweise 16 bis 80 ms ab einem Zeitpunkt erfolgt, bei dem die Versorgungsspannung 3,9 V erreicht. Mit einer geringen Verzögerungszeit ab dem Ende einer derart abgelaufenen Zeit infolge des Vorhandenseins eines Zeitverbrauchs für eine anfängliche Ausführung von eingebauten Programmen wird die Zentraleinheit 18 des Haupt-Mikrocomputers 12 eingeschaltet, um ein Rücksetz-Freigabesignal für den Slave-Mikrocomputer 13 zu erzeugen, dessen Rücksetzen dann freigegeben wird. Dies bedeutet, daß insgesamt 16 ms zuzüglich der Verzögerungszeit mindestens erforderlich sind, bis das Rücksetzen des Slave-Mikrocomputers 13 tatsächlich freigegeben wird, nachdem die Versorgungsspannung des Master-Mikrocomputers 12 3,9 V er­ reicht. Die Dauer einer derartigen Gesamt-Verzögerungszeit ist wesentlich größer als die vorstehend erwähnte Einstell­ zeit der Logikkonfiguration; deshalb kann sicherstellt wer­ den, daß die gewünschte Rekonfiguration abgeschlossen wird, bevor der Slave-Mikrocomputer 13 gestartet wird.

Es ist beschrieben worden, daß der Zeitpunkt des Einschaltens des Slave-Mikrocomputers 13 nach dem der Zufalls-Logikschal­ tung 34 erfolgt. Der Grund dafür besteht darin, daß ermög­ licht wird, eine normale Signalverarbeitung zuverlässig zu erreichen, unmittelbar nachdem der Slave-Mikrocomputer 13 auf eine solche Weise eingeschaltet wird, daß die Kurven­ former-Schaltung 46 der Ausführung ihrer Kurvenformvorgänge für das NE-Signal und die Zylinder-Identifikationssignale (G1- und G2-Signale) vor dem tatsächlichen Einschalten des Slave-Mikrocomputers 13 eingeschaltet wird.

Unter Bezug auf Fig. 9 wird der Fall beschrieben, daß die Versorgungsspannung von mehr als 4 V vorübergehend auf unter 4 V absinkt, was möglicherweise auftreten kann, wenn ein (nicht dargestellter) Anlasser betrieben wird, der mit der Brennkraftmaschine verbunden ist. In diesem Fall wird ange­ nommen, daß die linken äußeren Seiten der entsprechenden Signale in Fig. 9 von den rechten äußeren Seiten der entspre­ chenden Signale von Fig. 7 fortgesetzt sind. Selbst wenn die Versorgungsspannung weniger als 4 V beträgt, befindet sich der 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 noch in dem garantierten Arbeitsbereich, solange die Versorgungsspannung größer oder gleich 3 V ist. Deswegen können entsprechende Schaltungsab­ schnitte des 3 V-Garantie-Schaltungsblocks 33 ihren Betrieb auch im wesentlichen auf dieselbe Weise wie in dem Fall fort­ setzen, in dem die Versorgungsspannung höher als 4 V ist. Es liegen keine wesentlichen Unterschiede dazwischen vor.

Im Gegensatz dazu gibt der 4 V-Garantie-Schaltungsblock 23 seine garantierte Betriebs-Versorgungsspannung ab, die größer oder gleich 4 V ist. Wenn die Versorgungsspannung auf 4 V oder darunter abfällt, wird die dritte Einschalt-Rücksetz­ schaltung 32 eingeschaltet, so daß die Zentraleinheit 29 des Slave-Mikrocomputers 13 zwangsweise in den Rücksetzzustand versetzt wird, so daß deren Betrieb unterbrochen wird. Wenn die Versorgungsspannung danach wiederum 4 V oder mehr er­ reicht, wird der Rücksetzzustand durch die dritte Ein­ schalt-Rücksetzschaltung 32 freigegeben.

Unter diesen Umständen befindet sich der Master-Mikrocomputer 12 in dem Rücksetzzustand, wenn die Versorgungsspannung 3,9 V oder weniger beträgt. Während der Master-Mikrocomputer 12 seinen Betrieb fortsetzt, wenn die Versorgungsspannung zwi­ schen 3,9 und 4,0 V liegt, befindet sich der Slave-Mikrocom­ puter 13 dementsprechend in dem Rücksetzzustand. Zu diesem Zeitpunkt beendet der Slave-Mikrocomputer 13 die Zufuhr eines Zeitüberwachungs-Löschbefehlssignals WDC zu dem Master-Mikro­ computer 12, was einen Versuch des Rücksetzens des Master-Mikrocomputers 12 jedesmal dann verursacht, wenn eine festge­ legte Zeitdauer abgelaufen ist.

Wenn die Versorgungsspannung danach 3,9 V oder weniger be­ trägt, befindet sich der Master-Mikrocomputer 12 ebenfalls in dem Rücksetzzustand. Deswegen wird das aus dem Haupt-Mikro­ computer 12 dem Slave-Mikrocomputer 13 zugeführte Rücksetzsi­ gnal in dem Rücksetzzustand gehalten. Wenn die Versorgungs­ spannung sich wieder erholt, so daß sie in dem Bereich von 3,9 bis 4,0 V liegt, wird das Rücksetzen des Master-Mikrocom­ puters 12 dann aufgehoben, während der Slave-Mikrocomputer 13 zwangsweise in dem Rücksetzzustand verbleibt. Dies bedeutet, daß die Unterbrechung der Zufuhr des Zeitüberwachungs-Lösch­ befehlsignals WDC aus dem Slave-Mikrocomputer 13 zu dem Master-Mikrocomputer 12 fortgesetzt wird. Der Master-Mikro­ computer 12 versucht daher, dem Slave-Mikrocomputer 13 in vorbestimmten Zeitintervallen zurückzusetzen.

Wenn die Versorgungsspannung wieder 4 V oder mehr erreicht, wird die Zufuhr des Zeitüberwachungs-Löschbefehlssignals WDC aus dem Slave-Mikrocomputer 13 zu dem Master-Mikrocomputer 12 erneut gestartet, was eine Übertragung des Rücksetzsignals aus dem Master-Mikrocomputer 12 zu dem Slave-Mikrocomputer 13 beseitigt.

Es ist wahrscheinlich, daß ein anderer Ansatz zum Erreichen des Rekonfigurationsablaufs der Zufalls-Logikschaltung 34 ebenfalls möglich ist. In einem in Fig. 10 dargestellten Ver­ gleich werden die eingestellten Schaltungs­ konfigurations-Daten in einem in den Slave-Mikrocomputer 13 eingebauten Festspeicher bzw. ROM gespeichert und zur Übertragung ausge­ lesen, nachdem das Rücksetzen der Zentraleinheit 29 des Slave-Mikrocomputers 13 nach der Zufuhr von Strom freigegeben wird.

Bei diesem Beispiel wird ein Lesen der in dem Festspeicher geschriebenen, eingestellten Konfigurationsdaten nur freige­ geben, nachdem der Slave-Mikrocomputer 13 eingeschaltet wird, infolge der Freigabe des Rücksetzens der Zentraleinheit 29 des Slave-Mikrocomputers 13 nach dem Einschalten; deswegen müssen das Einschalten des Slave-Mikrocomputers 13 und die Übertragung der eingestellten Konfigurationsdaten aus der Slave-Zentraleinheit 29 zu der Zufalls-Logikschaltung 34 im wesentlichen gleichzeitig gestartet werden. Wegen eines derartigen gleichzeitigen Schemas kann nicht mehr erwartet werden, daß sichergestellt ist, jeden gewünschten logischen Rekonfigurations-Ablauf für die Zufalls-Logikschaltung 34 vor dem Einschalten des Slave-Mikrocomputers 13 abzuschließen. Dies führt zu einer Zunahme der Wahrscheinlichkeit eines Auftretens einer Systemstörung während einer derartigen Periode. Zu deren Beseitigung kann in Betracht gezogen wer­ den, eine zusätzliche Anordnung zur zwangsweisen Verzögerung des Einschaltens von eigenen Steuervorgängen bis zu dem tatsächlichen Abschluß der logischen Rekonfiguration zu verwenden. Bei einer derartigen Anordnung führt jedoch die Verzögerung des Einschaltens der eigenen Steuerung bzw. Regelung zur Verminderung der Bearbeitungsrate des Systems als Ganzes, was den Anforderungen an eine Motorregelung mit hoher Geschwindigkeit widerspricht.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist durch Berücksichtigung der Tatsache, daß der 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 in der Zufalls-Logikschaltung 34 zuerst die garantierte Be­ triebs-Versorgungsspannung erreicht, bevor der Slave-Mikrocomputer des 4 V-Garantie-Schaltungsblocks 23 nach dem Einschalten dies erreicht, das EEPROM 35 zum Speichern der Konfigurationsdaten in dem 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 derart angeordnet, daß ermöglicht wird, die darin gespeicherten, eingestellten Kon­ figurationsdaten zu lesen und zu der Registeranordnung 36 der Zufalls-Logikschaltung 34 zur Rekonfiguration deren interner Logikschaltung zu übertragen. Daher ist es möglich, eine gewünschte Logikschaltung der Zufalls-Logikschaltung 34 während einer bestimmten Zeitdauer erfolgreich einzustellen oder aufzubauen, in der die Versorgungsspannung von 3 auf 4 V ansteigt, wodurch sowohl eine Beseitigung der Störung als auch ein Erreichen einer Verarbeitung mit hoher Geschwindig­ keit gleichzeitig ermöglicht werden. Außerdem kann die logi­ sche Konfiguration der Zufalls-Logikschaltung 34 frei verän­ dert werden, indem lediglich die in dem EEPROM 35 gespeicher­ ten, eingestellten Daten verändert werden. Diese einzigartige Anordnung zur logischen Rekonfiguration kann das Erfordernis einer physikalischen Veränderung des Aluminium-Anschluß­ leitungs-Verbindungsmusters der Zufalls-Logikschaltung 34 verhindern, was zu der Möglichkeit der gemeinsamen Verwendung der Zufalls-Logikschaltung 34 für eine breite Vielzahl von Brennkraftmaschinen führt, die sich hinsichtlich Aufbau und Kenndaten voneinander unterscheiden, wodurch die Komplexität der festverdrahteten Schaltungen bzw. Hardware und die Kosten der Produkte verringert werden.

Ein anderer bedeutender Vorteil der Motorsteuerschaltung mit der elektrisch rekonfigurierbaren Hardwareschaltung besteht darin, daß, da die Zufalls-Logikschaltung 34 durch die zweite Einschalt-Rücksetzschaltung 41 zwangsweise zumindest bis zum Abschluß eines gewünschten Ablaufs zur logischen Rekonfigura­ tion für die Zufalls-Logikschaltung 34 in den Rücksetzzustand versetzt wird, verhindert werden kann, daß fehlerhafte Si­ gnale durch die Zufalls-Logikschaltung 34 erzeugt werden, die sich im Verlauf der Rekonfiguration befindet und deren Be­ trieb daher instabil ist. Dies dient zur weiteren Erhöhung der Systemzuverlässigkeit.

Ein weiterer Vorteil der Motorsteuerschaltung besteht darin, daß dadurch, daß der Slave-Mikrocomputer 13 beim Empfang eines Rücksetzsignals aus dem Master-Mikrocomputer 12 nur dann gestartet wird, nachdem das Rücksetzen der Zufalls-Lo­ gikschaltung 34 durch die einzuschaltende zweite Ein­ schalt-Rücksetzschaltung 41 freigegeben wurde, es wird möglich, daß der Zeitpunkt des Einschaltens des Slave-Mikrocomputers 13 bis zum dem der Zufalls-Logikschaltung 34 verzögert werden kann. Eine derartige Verzögerung des Einschaltzeitpunktes kann sicherstellen, daß die Kurvenformerschaltung 46 in der Zufalls-Logikschaltung 34 vor dem Einschalten des Slave-Mikrocomputers 13 eingeschaltet wird, wodurch die Ausführung von Kurvenformungsvorgängen des NE-Signals und der Zy­ linder-Identifikationssignale (G1- und G2-Signale) gestartet wird. Dies wiederum kann eine schnelle Ausführung einer hochzuver­ lässigen Signalverarbeitung selbst dann gestatten, unmittel­ bar nachdem der Slave-Mikrocomputer 13 gestartet wird.

Ein weiterer Vorteil des Ausführungsbeispiels besteht darin, daß sowohl der den Slave-Mikrocomputer 13 aufweisende 4 V-Garantie-Schaltungsblock 23 als auch der die Zufalls-Logik­ schaltung 34 aufweisende 3 V-Garantie-Schaltungsblock 33 auf einem Halbleitersubstrat zum Erhalt eines Einkreis-LSIs bzw. höchstintegrierten Schaltkreises mit derartigen Blöcken 23, 33 integriert sind, deren garantierte Betriebs-Versorgungs­ spannungen sich voneinander unterscheiden, wodurch die Effek­ tivität der Anordnung und die Packungsdichte verbessert wer­ den, während die Verkleinerung verglichen mit dem Fall er­ reicht wird, daß beide Blöcke 23, 33 jeweils auf einzelnen LSI-Chips vorgesehen sind.

Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Schaltungsblöcke 23, 33 auf einem einzelnen Substrat zum Erhalt einer Einkreis-LSI-Vorrichtung integriert. Die vorlie­ gende Erfindung ist jedoch nicht ausschließlich auf eine derartige einzelne LSI-Anordnung beschränkt; sie kann ebenso bei zwei einzelnen LSI-Anordnungen angewandt werden, wobei die Ziele der Erfindung erreicht werden können.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die eingestellten Schaltungskonfigurationsdaten aus dem EEPROM 35 zur Datenspeicherung zu dem Registerabschnitt 36 in der Zufalls-Logikschaltung 34 übertragen; jedoch kann eine derartige Anordnung auf eine solche Weise verändert werden, daß eine Vielzahl von Kombinationen von eingestellten Konfi­ gurationsdaten jeweils vorab in einer entsprechenden Vielzahl von in der Zufalls-Logikschaltung 34 angeordneten, einzelnen Registerabschnitten vorab gespeichert sind. In diesem Fall kann das EEPROM zur Datenspeicherung derart verändert werden, daß es einen bestimmten Datenabschnitt speichert, der angibt, welcher Registerabschnitt ausgewählt werden sollte, wodurch die Logik der Zufalls-Logikschaltung 34 auf Grundlage der Inhalte eines derart ausgewählten Registerabschnitts im Ansprechen auf die besonderen Daten des EEPROM rekonfiguriert werden kann.

Während gemäß dem Ausführungsbeispiel auf den Slave-Mikrocom­ puter 13 abgestellt wird, der gesteuert von dem Master-Mikro­ computer 12 arbeitet, kann die Erfindung außerdem auf ein Steuersystem angewandt werden, das einen unabhängigen oder selbständigen ("Stand-alone"-) Mikrocomputer aufweist, der frei von einem derartigen "Master-Slave"-Verhältnis und einer zugehörigen elektrisch-logisch rekonfigurierbaren festver­ drahteten Schaltung als Sicherheitsschaltung ist. Die fest­ verdrahtete bzw. Hardware-Schaltung ist nicht auf die Zu­ falls-Logikschaltung allein beschränkt und kann alternativ eine von den Arten von derzeit erhältlichen Hardwareschal­ tungen sein, die eine zur Teilnahme an den Eingabe-/Ausgabe­ verarbeitungs-Abläufen des Mikrocomputers ausgelegte enthält.

Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht nur auf die vor­ stehend beschriebene Motorsteuerschaltung anwendbar, sondern ebenfalls auf andere Arten von möglichen Steuerschaltungen einschließlich denjenigen zum Einsatz bei verschiedenen Systemen mit von Kraftfahrzeugen unterschiedlichen Anord­ nungen. Darüber hinaus ist die garantierte Betriebs-Versor­ gungsspannung der entsprechenden Schaltungsblöcke 23, 33 nicht auf 4 und 3 V beschränkt; diese können wahlweise 4,5 bzw. 3,5 V betragen.

Der Zufalls-Logikabschnitt 34 kann alternativ derart beschaf­ fen sein, daß, sobald dessen Konfiguration in Abhängigkeit von dessen Anwendung bei einer bestimmten Kraftfahrzeugart oder dessen Brennkraftmaschine bestimmt ist, eine derartige, einmal hergestellte Konfiguration unabhängig von danach wiederholten Ein- und Ausschaltvorgängen nicht mehr veränder­ bar ist.

Ein zum Einsatz bei der Steuerung von Brennkraftmaschinen geeignetes Steuersystem weist einen Mikrocomputer 13 und eine Hardwareschaltung 14 auf, deren interne Logikschaltung auf eine derartige Weise rekonfigurierbar ist, daß die Einstel­ lung der Konfiguration abgeschlossen ist, bevor der Mikrocom­ puter 13 beim Anlegen einer Versorgungsspannung eingeschaltet wird. Der Mikrocomputer 13 ist in einem 4 V-Garantie-Schal­ tungsblock 23 mit einer garantierten Betriebs-Versorgungs­ spannung von 4 V eingebaut. Ein 3-V-Garantie-Schaltungsblock 33 weist eine Zufalls-Logikschaltung 34 und ein EEPROM 35 zum Speichern von eingestellten Schaltungskonfigurationsdaten auf. Der 3-V-Garantie-Schaltungsblock 33 weist ebenfalls eine erste Einschalt-Rücksetzschaltung 40 zur Erzeugung von ent­ sprechenden Abschnitten mit einem Rücksetzfreigabe-Befehlssi­ gnal, wenn eine angelegte Versorgungsspannung auf 3 V zu­ nimmt, und eine zweite Einschalt-Rücksetzschaltung 41 auf, die die Zufalls-Logikschaltung 34 bis zum Abschluß der Rekon­ figuration der Hardwareschaltung 14 zwangsweise in den Rück­ setzzustand versetzt.

Claims (16)

1. Steuersystem mit einem Mikrocomputer (13) und einer Hard­ wareschaltung (34), deren Konfiguration selektiv eingestellt werden kann, mit
einem nichtflüchtigen Speicher (35) zum Speichern von für die Hardwareschaltung (34) eingestellten Schaltungskonfi­ gurationsdaten und
einer Einstelleinrichtung (31, 32, 36, 39 bis 41), die auf die in dem nichtflüchtigen Speicher (35) gespeicherten, eingestellten Konfigurationsdaten zur Einstellung der Konfi­ guration der Hardwareschaltung (34) anspricht, bevor der Mikrocomputer (13) nach der Zufuhr von Strom eingeschaltet wird.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei
der Mikrocomputer (13) eingeschaltet wird, wenn sich eine Versorgungsspannung auf einem ersten Spannungspegel be­ findet, und
die Einstelleinrichtung (31, 32, 36, 39 bis 41) die Kon­ figuration der Hardwareschaltung (34) auf Grundlage der in dem nichtflüchtigen Speicher (35) gespeicherten, eingestell­ ten Konfigurationsdaten einstellt, wenn die Versorgungsspan­ nung einen zweiten Spannungspegel erreicht, der niedriger als der erste Spannungspegel ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Einstelleinrich­ tung (31, 32, 36, 39 bis 41)
ein Register (36-1 bis 36-n) zum Empfang der diesem übertragenen, in dem nichtflüchtigen Speicher (35) gespei­ cherten, eingestellten Konfigurationsdaten, und
eine erste Einschalt-Rücksetzschaltung (40) zum Beginnen der Übertragung der eingestellten Konfigurationsdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher (35) zu dem Register (36-1 bis 36-n) aufweist, wenn die Versorgungsspannung nach der Zufuhr von Strom auf den zweiten Spannungspegel ansteigt.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, wobei die erste Ein­ schalt-Rücksetzschaltung (40) zuläßt, daß, wenn die Versorgungs­ spannung höher als der zweite Spannungspegel ist, die einge­ stellten Konfigurationsdaten wiederholt aus dem nichtflüchti­ gen Speicher (35) zu dem Register (36-1 bis 36-n) übertragen werden.

5. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Einstelleinrich­ tung (31, 32, 36, 39 bis 41) eine zweite Einschalt-Rücksetz­ schaltung (41) zum Ausschalten der Hardwareschaltung (34) bis zum Ablauf einer Zeit aufweist, die zur Einstellung der Kon­ figuration der Hardwareschaltung (34) im Ansprechen auf die zu dem Register (36-1 bis 36-n) übertragenen, eingestellten Konfigurationsdaten erforderlich ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, wobei die zweite Ein­ schalt-Rücksetzschaltung (41) die Hardwareschaltung (34) zwingt, zumindest bis dann ausgeschaltet zu bleiben, bis der Mikro­ computer (13) seinen Betrieb beginnt, während die Versor­ gungsspannung sich auf oder über dem zweiten Spannungspegel befindet.

7. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Hardwareschaltung (34) auf die eingestellten Konfigurationsdaten des nicht­ flüchtigen Speichers (35) zur Auswahl einer aus der Vielzahl von vorbestimmten Konfigurationen anspricht.

8. Steuersystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei die erste Ein­ schalt-Rücksetzschaltung (49) verursacht, daß, wenn die Ver­ sorgungsspannung unter dem zweiten Spannungspegel ist, sich die Hardwareschaltung (34) in einem Rücksetzzustand befindet.

9. Steuersystem nach Anspruch 2, wobei der Mikrocomputer (13) eine Initialisierung ausführt, wenn die daran angelegte Ver­ sorgungsspannung auf den ersten Spannungspegel ansteigt, und seinen Betrieb im Ansprechen auf ein externes Signal beginnt, nachdem die Hardwareschaltung (34) durch die zweite Ein­ schalt-Rücksetzschaltung (41) eingeschaltet wird.

10. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die Steuerschaltung zum Einsatz bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine dient.

11. Steuersystem nach Anspruch 10, wobei die Hardwareschal­ tung (34)
eine Eingabeeinrichtung (46) zum Empfang eines Ausgangs­ signals einer Drehwinkel-Erfassungseinrichtung (42) zur Er­ fassung eines Drehwinkels des Motors und/oder
eine Ausgabeeinrichtung (47) zur Erzeugung eines Zündsi­ gnals zur Zündsteuerung des Motors aufweist.

12. Steuersystem nach Anspruch 11, wobei die Einstelleinrich­ tung die Schaltungskonfiguration der Eingabeeinrichtung (46) und/oder der Ausgabeeinrichtung (47) einstellt.

13. Steuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Mikrocomputer (13) und die Hardwareschaltung (34) in einem einzelnen höchstintegrierten Schaltkreis integriert sind.

14. Steuersystem nach Anspruch 1, wobei die ausgewählte Konfiguration unveränderbar beibehalten wird, sobald die Hardwareschaltung (34) auf eine ausgewählte Konfiguration eingestellt ist.

15. Steuersystem mit einem Mikrocomputer (13) und einer Hardwareschaltung (34), deren Konfiguration nach der Zufuhr von Strom selektiv veränderbar ist, mit
einem in der Hardwareschaltung (34) vorgesehenen nicht­ flüchtigen Speicher (35) zur Speicherung von eingestellten Schaltungskonfigurationsdaten und
einer Einrichtung (31, 32, 36, 39 bis 41) zur Einstel­ lung einer Konfiguration der Hardwareschaltung (34) im An­ sprechen auf die in dem nichtflüchtigen Speicher (35) ge­ speicherten, eingestellten Konfigurationsdaten, bevor der Mikrocomputer (13) nach der Zufuhr von Strom eingeschaltet wird.

16. Steuersystem nach Anspruch 15, wobei die Hardwareschal­ tung (34)
ein Register (36-1 bis 36-n) zum Empfang der diesem übertragenen, in dem nichtflüchtigen Speicher (35) gespei­ cherten, eingestellten Konfigurationsdaten,
eine erste Einschalt-Rücksetzschaltung (40) dazu, daß die eingestellten Konfigurationsdaten aus dem nichtflüchtigen Speicher (35) zu dem Register (36-1 bis 36-n) übertragen werden, wenn eine Versorgungsspannung auf einen Spannungspe­ gel ansteigt, der einer Betriebsspannung der Hardwareschal­ tung (34) nach der Zufuhr von Strom entspricht, und
eine zweite Einschalt-Rücksetzschaltung (41) aufweist, damit die Hardwareschaltung (34) zwangsweise bis zum Ablauf einer Zeit ausgeschaltet bleibt, die zur vollständigen Ein­ stellung der Konfiguration der Hardwareschaltung (34) im An­ sprechen auf die zu dem Register (36-1 bis 36-n) übertrage­ nen, eingestellten Konfigurationsdaten erforderlich ist.