DE19650104A1 - Elektronische Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbe­ griff des Anspruches 1.

Allgemein gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Steuervorrichtung, die für verschiedene Arten von Steuerungen ausgelegt ist, die während des Be­ triebs eines Kraftfahrzeuges durchgeführt werden. Genauer gesagt, die vorliegende Erfindung betrifft eine elektroni­ sche Steuervorrichtung, die mit einer Mehrzahl von Compu­ tern ausgestattet ist, welche funktionell zugehörigen ver­ schiedenen Arten von Steuerungen zugewiesen sind, welche die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeuges umfassen und wel­ che separat voneinander die entsprechenden Steuerungen durchführen.

Es sind elektronische Steuervorrichtungen bekannt, wel­ che die allgemeine oder übliche elektronische Steuerung von Vorrichtungen durchführen, die in einem Kraftfahrzeug vor­ handen sind, beispielsweise im Motor, Getriebe und Aufhän­ gungssystem. Diese bekannte Art von elektronischer Steuer­ vorrichtung weist eine arithmetische Betriebs-Steuerschal­ teinheit auf, die einen Eingangssignal-Verarbeitungsschalt­ kreis, einen arithmetischen Rechenschaltkreis, einen Aus­ gangssignal-Verarbeitungsschaltkreis (Treiberschaltkreis) und einen Energieversorgungsschaltkreis umfaßt. Ein Bei­ spiel einer derartigen elektronischen Steuervorrichtung weist eine Mehrzahl von Computern oder Rechnern auf, welche funktionell entsprechenden verschiedenen Arten von Steue­ rungen zugeordnet sind, welche beispielsweise die Motor­ steuerung umfassen und welche die entsprechenden Steuerun­ gen voneinander unabhängig durchführen. Die elektronische Steuereinheit mit einer Mehrzahl von Computern ermöglicht es den einzelnen Computern, die Betriebszustände der ande­ ren Computer zu überwachen, so daß der Betriebszustand der gesamten Vorrichtung laufend überwacht werden kann.

Die ungeprüfte Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho 63-183254 offenbart eine Computersystem-Überwachungs­ vorrichtung, die zwei Computer (Prozessoren) aufweist. Ge­ mäß Fig. 5 haben erste und zweite Prozessoren 60 und 70, welche diese Überwachungsvorrichtung bilden, jeweils einen Datenbus und sog. hand-shake-Busanschlüsse 61, die unter­ einander über eine Datenleitung und eine Steuerleitung 67 verbunden sind. Die Prozessoren 60 und 70 haben exklusive Überwachungs-Ausgangsanschlüsse 62 und 74 zur Ausgabe dyna­ mischer Überwachungssignale, das heißt, Rechteckwellensi­ gnalen, die sich zu jeder gegebenen Periode oder Zeitdauer invertieren, an die zusammenwirkenden Prozessoren 70 und 60. Die Prozessoren 60 und 70 haben auch exklusive Soft­ ware-Rücksetz-Ausgangsanschlüsse 63 und 75 zur Ausgabe sta­ tischer Rücksetzsignale, das heißt Signalen mit hohem oder niedrigem logischen Pegel an die Prozessoren 60 und 70. Die Prozessoren 60 und 70 schicken die Überwachungssignale von den Überwachungs-Ausgangsanschlüssen 62 und 74 zu zugehöri­ gen UND-Gatter 79 und 80 über zugehörige Pump- oder Trei­ berschaltkreise 77 und 78. Auf ähnliche Weise schicken die Prozessoren 60 und 70 die statischen Rücksetzsignale von den Rücksetz-Ausgangsanschlüssen 63 und 75 an die zugehöri­ gen UND-Gatter 79 und 80. Die Prozessoren 60 und 70 weisen weiterhin Überwachungs-Erkennungsanschlüsse 64 und 72 auf, die die Überwachungssignale von den zugehörigen Pumpschalt­ kreisen 78 und 77 über zugeordnete Leitungen 85 und 89 er­ halten. Die Prozessoren 60 und 70 weisen Rücksetzanschlüsse 65 und 73 auf, die Signale von den zugehörigen UND-Gattern 80 und 79 über ODER-Gatter 82 und 81 und Leitungen 86 und 90 erhalten. Auf der Grundlage der Überwachungssignale und Rücksetzsignale von den Anschlüssen 64, 72, 65 und 73 über­ wachen die Prozessoren 60 und 70 die Betriebszustände der anderen Komponenten und spezifizieren eine Abnormalität, wenn diese im Motor oder in einer anderen Fahrzeugkomponen­ te auftritt.

Bei der beschriebenen Überwachungsvorrichtung gemäß der genannten Japanischen Veröffentlichung führen die Leitungen 89 und 85 zwischen den Pumpschaltkreisen 77 und 78 und den zugeordneten Überwachungs-Erkennungsanschlüssen 64 und 72 und die Leitungen 90 und 86 zwischen den UND-Gattern 79 und 80 und den zugehörigen Rücksetzanschlüssen 73 und 65 stati­ sche Signale mit logisch hohem oder niedrigem Pegel. Wenn daher irgendeine der Leitungen 89, 85, 90 und 86 unterbro­ chen oder kurzgeschlossen wird, wird das jeweilige Signal, welches von der unterbrochenen oder kurzgeschlossenen Lei­ tung 89, 85, 90 oder 86 dem zugehörigen Anschluß 72, 64, 73 oder 65 zugeführt werden sollte, auf logisch niedrigem oder hohem Pegel festgehalten. Infolgedessen können die Prozes­ soren 60 und 70 die Unterbrechung oder den Kurzschluß in einer der Leitungen 89, 85, 90 oder 86 nicht als Abnormali­ tät erkennen. Weiterhin können die Prozessoren 60 und 70 die Art der Abnormalität nicht spezifizieren.

Es sei beispielsweise angenommen, daß in einem normalen Betriebszustand ein logisch niedriges Signal dem Rücksetz­ anschluß 73 des zweiten Prozessors 70 über die Leitung 90 eingegeben wird. Es sei nun weiter angenommen, daß diese Leitung 90 kurzgeschlossen wird und der zweite Prozessor 70 soeben aus welchem Grund auch immer nicht korrekt gearbei­ tet hat. In diesem Fall erkennt der erste Prozessor 60 über den Erkennungsanschluß 64, daß das Überwachungssignal nicht vom Ausgangsanschluß 74 des zweiten Prozessors 70 ausge­ schickt wurde und erkennt somit eine Abnormalität im Pro­ zessor 70. Zu diesem Zeitpunkt schickt der erste Prozessor 60 das Rücksetzsignal von dem Rücksetz-Ausgangsanschluß 63 aus, um den Betrieb des zweiten Prozessors 70 zurückzuset­ zen. Wenn die Leitung 90 kurzgeschlossen ist, kann der er­ ste Prozessor 60 jedoch das hochpegelige Rücksetzsignal, das eine Abnormalität des zweiten Prozessors 70 anzeigt, nicht an den Rücksetzanschluß 73 des zweiten Prozessors 70 ausgeben. Somit kann der abnormale Betrieb des zweiten Pro­ zessors 70 nicht sofort angehalten oder unterbrochen wer­ den.

Es ist demnach Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Steuervorrichtung zu schaffen, die mit minde­ stens einem Paar von Computern ausgestattet ist, die funk­ tionell verschiedenen Arten von Steuerungen zugeordnet sind, wobei diese Steuerungen die Motorsteuerung eines Kraftfahrzeuges umfassen und die unabhängig die entspre­ chenden Steuerungen durchführen, das Auftreten einer Abnor­ malität in jedem Computer korrekt erkennen und den Ort des Auftretens der Abnormalität spezifizieren.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Demnach wird erfindungsgemäß eine elektronische Steuer­ vorrichtung für ein Kraftfahrzeug geschaffen, wobei die Vorrichtung eine Mehrzahl von Steuerungen durchführt, die beim Betrieb des Kraftfahrzeuges anfallen, wobei die Vor­ richtung einen ersten Computer und einen zweiten Computer zur voneinander unabhängigen Ausführung der Steuerungen aufweist, wobei jeder Computer funktionell wenigstens einer zugehörigen Steuerung zugewiesen ist und diese ausführt und wobei jeder Computer den Betriebszustand des anderen Compu­ ters überwacht, wobei wenigstens eine Verbindungsleitung vorgesehen ist, die den Austausch bestimmter Daten zwischen dem ersten Computer und dem zweiten Computer erlaubt, die für die Steuerungen notwendig sind und wobei wenigstens ei­ ne Überwachungsleitung vorgesehen ist, um es dem ersten Computer und dem zweiten Computer zu ermöglichen, bestimmte Signale auszutauschen, die zur Überwachung der Betriebszu­ stände der Computer untereinander notwendig sind, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist: einen Hauptprozessor und einen zugeordneten Unterprozessor in jedem Computer, wobei der Hauptprozessor wenigstens eine zugewiesene Steuerung durchführt, wobei der Hauptprozessor und der zugeordnete Unterprozessor es den zugeordneten Pro­ zessoren erlauben, bestimmte Signale untereinander aus zu­ tauschen die notwendig sind, die jeweiligen Betriebszustan­ de zu überwachen und zu bestimmen, ob der Betriebszustand des zugeordneten Prozessors normal ist, wobei jeder Compu­ ter es jedem Computer erlaubt, ein erstes dynamisches Si­ gnal, das sich mit jeder bestimmten Periode invertiert und einen bestimmten Datensatz enthält, mittels der Verbin­ dungsleitung auszutauschen, wenn der Betriebszustand eines jeden Computers normal ist, wobei jeder Computer ein zwei­ tes dynamisches Signal, das sich zu jeder gegebenen Zeit­ dauer invertiert, an den anderen Computer über die Überwa­ chungsleitung überträgt, wenn die Prozessoren des zugeord­ neten Computers bestimmen, daß der andere Prozessor normal ist, wobei jeder Computer ein Signal anders als das zweite dynamische Signal an den anderen Computer über die Überwa­ chungsleitung überträgt, wenn wenigstens ein Prozessor des zugeordneten Computers bestimmt, daß der Betriebszustand des anderen Prozessors abnormal ist und wobei jeder Compu­ ter eine Abnormalität des anderen Computers erkennt, um so­ wohl das erste dynamische Signal als auch das zweite dyna­ mische Signal zu überwachen, das von dem anderen Computer über die Verbindungsleitung und die Überwachungsleitung übertragen wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorlie­ genden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung illustrativer Ausführungsformen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer ersten elek­ tronischen Steuereinheit (ECU = electronic control unit) gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Aufbaus einer zweiten ECU;

Fig. 3 ein schematisches Strukturdiagramm zur Veran­ schaulichung einer elektronischen Steuervorrichtung und ei­ ner durch diese Vorrichtung zu steuernden Einheit;

Fig. 4 die schematische Darstellung eines Kraftfahrzeu­ ges; und

Fig. 5 ein Blockdiagramm einer bekannten Überwachungs­ vorrichtung für ein Computersystem.

Eine elektronische Steuervorrichtung für ein Kraftfahr­ zeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die speziell für ein Automobil oder Kraftfahr­ zeug ausgelegt ist, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 4 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Anwendung gelangen kann. Das Fahrzeug 1 weist nichtangetriebene Räder 2 und angetriebene Räder 3 auf, ist also im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Hinterradantrieb versehen und ist beispielsweise mit einem Zwölfzylinder-Motor 4 des V-Typs in Frontbauweise ausgestattet. Ein elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe 5, das mit der (nicht dargestellten) Ab­ triebswelle des Motors 4 verbunden ist, ist über eine Kar­ danwelle 6, ein Differentialgetriebe 7 und eine Antriebs­ welle 8 mit den angetriebenen Rädern 3 in Verbindung. Eine elektronische Steuervorrichtung 9 des Fahrzeuges 1 weist erste und zweite elektronische Steuereinheiten (ECU) 10 und 11 als erste und zweite Computer auf. In dieser Ausfüh­ rungsform weist jeder Computer in der ECU 10 oder 11 wenig­ stens eine Speichereinheit, eine arithmetische Rechenein­ heit, eine Steuereinheit und eine Eingabe/Ausgabe-Einheit auf. Die Speichereinheit speichert Informationen, Befehle und dergleichen. Die arithmetische Recheneinheit führt un­ ter anderem verschiedene arithmetische Rechenvorgänge und normale logische Arbeitsvorgänge durch. Die Steuereinheit dekodiert Befehle und steuert die zugehörige Steuereinheit. Die Eingabe/Ausgabe-Einheit empfängt und sendet Informatio­ nen von und zu externen Einheiten.

Die ECUs 10 und 11 sind funktionell verschiedenen Arten von Steuerungen zugeordnet, welche den Betrieb des Fahrzeu­ ges 1 betreffen, beispielsweise Steuerung des Motors 4, Steuerung des Automatikgetriebes 5 etc. und führen die zu­ geordneten Steuerungen unabhängig voneinander durch. Zu­ sätzlich überwacht jede ECU 10 oder 11 die andere ECU 11 oder 10, um zu überprüfen, ob die betreffende ECU korrekt arbeitet. Das Fahrzeug 1 ist auch mit einer Traktionssteue­ rung (TRC) und einem Antiblockier-Bremssystem (ABS) ausge­ stattet.

Fig. 3 zeigt schematisch die Struktur oder den Aufbau der elektronischen Steuervorrichtung 9 und des Motors 4, sowie des Automatikgetriebes 5, wobei Motor 4 und Getriebe 5 von der Vorrichtung 9 gesteuert werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel hat jede der linken und rechten Reihen 4a und 4b des Motors 4 sechs Zylinder. Zwei Luftansaugkanä­ le 12a und 12b, die den Zylinderreihen 4a und 4b zugeordnet sind, liefern Außenluft an die einzelnen Zylinder der Zy­ linderreihen 4a und 4b. Drosselklappen 13a und 13b, die in den jeweiligen Luftansaugkanälen 12a und 12b angeordnet sind, werden jeweils von Stellmotoren 14a und 14b betrie­ ben. Das Drosselventil oder die Drosselklappe 13a und das Drosselventil oder die Drosselklappe 13b stellt die Luft­ menge ein, die den einzelnen Zylindern der zugehörigen Zy­ linderreihe 4a oder 4b zugeführt wird. Kraftstoffzufuhrvor­ richtungen (nicht dargestellt) für jede der Zylinderreihen 4a und 4b stellen die Kraftstoffmenge ein, die den Zylin­ dern in den Zylinderreihen 4a und 4b zugeführt werden soll. Eine Zündvorrichtung (nicht dargestellt) für jede der Zy­ linderreihen 4a und 4b steuert die Zündzeitpunkte für ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in den Zylindern der Zylinderreihen 4a oder 4b. Das Automatikgetriebe 5 möge im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Gänge haben.

Die erste ECU 10 hat als Hauptprozessor eine erste zen­ trale Hauptverarbeitungseinheit (CPU) 21, als Unterprozes­ sor eine erste Unter-CPU 22, einen ersten integrierten Lei­ stungsschaltkreis 23 und zwei Kommunikations-Bausteine 24 und 25. In dieser Ausführungsform weist der Prozessor, der die Haupt-CPU und die Unter-CPU aufweist neben den vier oben beschriebenen im Computer enthaltenen Einheiten noch die arithmetische Recheneinheit und die Steuereinheit auf. Die Haupt-CPU 21 führt unabhängig Steuerungen durch, die der linken Zylinderreihe 4a des Motors 4 zugeordnet sind, sowie Steuerungen des Automatikgetriebes 5. Die Unter-CPU 22 überwacht den Betriebszustand der Haupt-CPU 21. Der Lei­ stungsschaltkreis 23 liefert Leistung oder Betriebsspannung an die einzelnen CPUs 21 und 22 und überwacht den Betriebs­ zustand der Haupt-CPU 21. Die Kommunikations-Bausteine 24 und 25 sind integrierte Bausteine und tauschen untereinan­ der bestimmte Daten und andere Signale aus, die für die verschiedenen Steuervorgänge zwischen den anderen Schalt­ kreisen notwendig sind, die nicht in der ersten CPU 10 und der Haupt-CPU 21 enthalten sind.

Die zweite ECU 12 weist eine zweite Haupt-CPU 26 als Hauptprozessor, eine zweite Unter-CPU 27 als Unterprozes­ sor, einen zweiten integrierten Leistungsschaltkreis 28 und einen Kommunikations-Baustein 29 auf. Die Haupt-CPU 26 führt unabhängig Steuerungen durch, die der rechten Zylin­ derreihe 4b des Motors 4 zugeordnet sind. Die Unter-CPU 27 überwacht die Betriebszustände der Haupt-CPU 26. Die ersten und zweiten Unter-CPUs 22 und 27 haben einfachen Aufbau, der beispielsweise maximal ein Bit an Information verarbei­ ten kann. Der Leistungsschaltkreis 28 liefert Leistung oder Betriebsspannung an die einzelnen CPUs 26 und 27 und über­ wacht den Betriebszustand der Haupt-CPU 26. Der Kommunika­ tions-Baustein 29 tauscht bestimmte Daten oder andere Si­ gnale aus, die für die verschiedenen Steuerungen notwendig sind, wobei dieser Datenaustausch zwischen dem Kommunikati­ ons-Baustein 24 in der ersten ECU 10 erfolgt.

Die erste Haupt-CPU 21 in der ersten ECU 10 tauscht In­ formationen, die für eine Steuerung notwendig sind, mit ei­ ner Anzeige-Meßvorrichtung 31 auf, die am Instrumentenbrett (nicht dargestellt) des Fahrzeuges 1 angeordnet ist, sowie mit einem Klimaanlagensystem 32 des Fahrzeuges 1 und einer Karosserie-ECU 33, wobei dieser Datenaustausch über den Kommunikations-Baustein 25 erfolgt. Die Anzeige 31 steuert eine Alarmlampe 34. Wenn in der elektronischen Steuervor­ richtung 9 eine Abnormalität auftritt, erkennt die erste oder die zweite ECU 10 oder 11 diesen Zustand und sendet ein Erkennungssignal an die Anzeige 31. Bei Empfang des Er­ kennungssignales betreibt die Anzeige 31 die Alarmlampe 34. Die Haut-CPUs 21 und 26 in den beiden ECUs 10 und 11 tau­ schen Informationen aus, die zur Steuerung nötig sind, wo­ bei dieser Informationsaustausch über eine TRC/ABS.ECU 30 über die Kommunikations-Bausteine 24 und 29 erfolgt. Die TRC/ABS.ECU 30 steuert das TRC-System (Traktionssteuerung) und das Antiblockiersystem (ABS), die im Fahrzeug 1 vorhan­ den sind.

Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils den detaillierten Aufbau der ersten und zweiten ECUs 10 und 11; die individu­ ellen oder einzelnen Kommunikations-Bausteine 24, 25 und 29 von Fig. 3 sind in den beiden Darstellung von Fig. 1 und 2 weggelassen. Die ECU 10 hat erste und zweite externe Aus­ gangsanschlüsse 41a und 41b und erste und zweite externe Eingangsanschlüsse 43a und 43b und die ECU 11 hat auf ähn­ liche Weise erste und zweite externe Ausgangsanschlüsse 42a und 42b und erste und zweite externe Eingangsanschlüsse 44a und 44b.

Eine erste Verbindungsleitung 45 ist zwischen den er­ sten externen Ausgangsanschluß 41a der ersten ECU 10 und den ersten externen Eingangsanschluß 44a der zweiten ECU 11 geschaltet. Auf ähnliche Weise ist eine zweite Verbindungs­ leitung 46 zwischen den ersten externen Eingangsanschluß 43a der ersten ECU 10 und den ersten externen Ausgangsan­ schluß 42a der zweiten ECU 11 geschaltet. Diese beiden Ver­ bindungsleitungen 45 und 46 erlauben, daß die ECUs 10 und 11 bestimmte Daten untereinander austauschen, die zur Steuerung notwendig sind. Kommunikationsdaten, die zur Steuerung zwischen den beiden ECUs 10 und 11 notwendig sind, verlaufen über die Verbindungsleitungen 45 und 46. Wann jedoch die Haupt-CPU 21 oder 26 ausfällt, wird der Da­ teninhalt unbestimmt oder es werden keine Daten übertragen.

Eine erste Überwachungsleitung 47 ist zwischen den zweiten externen Eingangsanschluß 43b der ersten ECU 10 und den zweiten externen Ausgangsanschluß 42b der zweiten ECU 11 geschaltet. Auf ähnliche Weise ist eine zweite Überwa­ chungsleitung 48 zwischen den zweiten externen Ausgangsan­ schluß 41b der ersten ECU 10 und den zweiten externen Ein­ gangsanschluß 44b der zweiten ECU 11 geschaltet. Diese bei­ den Überwachungsleitungen 47 und 48 erlauben, daß die ECUs 10 und 11 bestimmte Signale untereinander austauschen, die zur Überwachung der jeweiligen Betriebszustände der ECUs 10 und 11 notwendig sind.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die erste ECU 10 ein ODER-Gatter 35 und einen Abnormalitäts-Bestimmungsschalt­ kreis 36 zusätzlich zu der Haupt-CPU 21, der Unter-CPU 22 und dem Leistungsschaltkreis 23 auf. Dieser Abnormalitäts- Bestimmungsschaltkreis 36 ist mit einem (nicht dargestell­ ten) Treiberschaltkreis für die Kraftstoffzufuhr-Vorrich­ tung der linken Zylinderreihe 4a und einem Treiberschalt­ kreis (nicht dargestellt) für den Motor 14a der Drossel­ klappe 13a verbunden.

Die erste Haupt-CPU 21 weist einen Kommunikationsdaten- Ausgangsanschluß 51, einen Kommunikationsdaten-Eingangsan­ schluß 52, einen Eingangsanschluß 53 für die Bestimmung ei­ ner Abnormalität der ECU, einen Ausgangsanschluß 54 für ei­ ne Bestimmung der Unter-CPU, einen Rücksetz-Eingangsan­ schluß 55, einen Überwachungs-Ausgangsanschluß 56, einen Überwachungs-Erkennungsanschluß 57 und einen Alarm-Aus­ gangsanschluß 58 auf.

Die erste Unter-CPU 22 weist einen Ausgangsanschluß 61 für die Bestimmung der Haupt-CPU, einen Überwachungs-Aus­ gangsanschluß 62 und einen Überwachungs-Erkennungsanschluß 63 auf.

Der erste integrierte Leistungsschaltkreis 23 weist ei­ nen Rücksetz-Ausgangsanschluß 71 und einen Überwachungs-Er­ kennungsanschluß 72 auf.

Wie in Fig. 2 gezeigt, weist die zweite ECU 12 ein ODER-Gatter 37 und einen Abnormalitäts-Schaltkreis 38 zu­ sätzlich zur Haupt-CPU 26, der Unter-CPU 27 und dem inte­ grierten Leistungsschaltkreis 28 auf. Der Abnormalitäts-Er­ kennungsschaltkreis 38 ist mit einem (nicht dargestellten) Treiberschaltkreis für die Kraftstoffzufuhrvorrichtung der rechten Zylinderreihe 4b und einem (ebenfalls nicht darge­ stellten) Treiberschaltkreis für den Motor 14b der Drossel­ klappe 13b verbunden.

Die zweite Haupt-CPU 26 in der ECU 11 weist einen Kom­ munikationsdaten-Ausgangsanschluß 81, einen Kommunikations­ daten-Eingangsanschluß 82, einen Abnormalitätsbestimmungs- Eingangsanschluß 83 für die Bestimmung einer abnormalen Ar­ beitsweise der ECU, einen Bestimmungs-Ausgangsanschluß 84 für die Unter-CPU, einen Rücksetz-Eingangsanschluß 85, ei­ nen Überwachungs-Ausgangsanschluß 86, einen Überwachungs- Erkennungsanschluß 87 und einen Alarm-Ausgangsanschluß 88 auf.

Die zweite Unter-CPU 27 weist einen Bestimmungs-Aus­ gangsanschluß 91 für die Haupt-CPU, einen Überwachungs-Aus­ gangsanschluß 92 und einen Überwachungs-Erkennungsanschluß 93 auf.

Der zweite integrierte Leistungsschaltkreis 28 weist einen Rücksetz-Ausgangsanschluß 101 und einen Überwachungs- Erkennungsanschluß 102 auf.

Wie sich aus dem obigen ergibt, haben die beiden ECUs 10 und 11 im wesentlichen die gleichen Grundstrukturen oder den gleichen grundlegenden Aufbau, so daß nur der Aufbau der ersten ECU 10 nachfolgend näher erläutert werden wird, um eine reduntante Beschreibung bezüglich der zweiten ECU 11 zu vermeiden. Es sei jedoch festgehalten, daß die die erste ECU 10 betreffende Beschreibung auch gleichermaßen auf die zweite ECU 11 zutrifft bzw. den Aufbau der zweiten ECU 11 darlegt oder erläutert.

Der Ausgangsanschluß 56 in der Haupt-CPU 21 der ersten ECU 10 ist mit den Erkennungsanschlüssen 63 und 72 der Un­ ter-CPU 22 und dem Leistungsschaltkreis 23 verbunden. Die Haupt-CPU 21 schickt ein Überwachungs-Impulssignal, welches sich zu jeder gegebenen Zeitdauer invertiert an die Erken­ nungsanschlüsse 63 und 72 der Unter-CPU 22 und dem Lei­ stungsschaltkreis 23. Die Ausgabe dieser Signale erfolgt vom Ausgangsanschluß 56. Wenn die Arbeitsweise der Haupt- CPU 21 normal ist, ist das von dem Ausgangsanschluß 56 aus­ gegebene Impulssignal ebenfalls normal. Wenn die Arbeits­ weise der Haupt-CPU 21 abnormal ist, wird auch das vom Aus­ gangsanschluß 56 ausgegebene Ausgangssignal abnormal. Die Unter-CPU 22 überwacht das Impulssignal, das von dem Erken­ nungsanschluß 63 erfaßt wird. Auf der Grundlage dieses Im­ pulssignales bestimmt die Unter-CPU 22, ob die Haupt-CPU 21 korrekt arbeitet oder nicht.

Der Ausgangsanschluß 62 der Unter-CPU 22 ist mit dem Erkennungsanschluß 57 der Haupt-CPU 21 verbunden. Die Un­ ter-CPU 22 schickt ein Überwachungs-Impulssignal, das sich zu jeder bestimmten Zeitperiode oder Zeitdauer invertiert an den Erkennungsanschluß 57 der Haupt-CPU 21. Die Signal­ übertragung erfolgt von dem Ausgangsanschluß 62. Wenn die Arbeitsweise der Unter-CPU 22 normal ist, ist das vom Aus­ gangsanschluß 62 ausgegebene Impulssignal ebenfalls normal. Wenn die Arbeitsweise der Unter-CPU 22 abnormal ist, wird auch das von dem Ausgangsanschluß 62 ausgegebene Impulssi­ gnal abnormal. Die Haupt-CPU 21 überwacht das Impulssignal, das von dem Erkennungsanschluß 57 empfangen wird. Auf der Grundlage dieses Impulssignales bestimmt die CPU 21, ob die Unter-CPU 22 korrekt arbeitet oder nicht.

Bei dieser Ausführungsform tauschen somit die beiden CPUs 21 und 22 die Überwachungs-Pulssignale, die für die Überwachungszwecke notwendig sind, über die Ausgangsan­ schlüsse 56 und 62 und die Erkennungsanschlüsse 57 und 63 untereinander aus. Somit überwacht die CPU 21 den Betriebs­ zustand der CPU 22 und die CPU 22 denjenigen der CPU 21.

Der Ausgangsanschluß 71 des Leistungsschaltkreises 23 ist mit dem Eingangsanschluß 55 der Haupt-CPU 21 verbunden. Der Leistungsschaltkreis 23 überwacht das Impulssignal, das von dem Erkennungsanschluß 72 erfaßt wird. Auf der Grund­ lage dieses Impulssignales bestimmt der Leistungsschalt­ kreis 23, ob die Haupt-CPU 21 korrekt arbeitet oder nicht. Wenn festgestellt wird, daß die Haupt-CPU 21 abnormal ar­ beitet, schickt der integrierte Leistungsschaltkreis 23 das Reset- oder Rücksetzsignal aus, um den Betrieb der Haupt- CPU 21 über den Eingangsanschluß 55 der Haupt-CPU 21 zwangsweise anzuhalten. Die Abgabe dieses Signales erfolgt über den Ausgangsanschluß 71. In diesem Fall wird somit die Energie- oder Leistungszufuhr zu der Haupt-CPU 21 zwangs­ weise unterbrochen.

Der Ausgangsanschluß 51 der Haupt-CPU 21 ist mit dem externen Ausgangsanschluß 41a verbunden. Die Haupt-CPU 21 gibt bestimmte Kommunikationsdaten, welche die zweite ECU 11 benötigt, aus, was über den Ausgangsanschluß 51 erfolgt. Diese Kommunikationsdaten umfassen ein Laufimpulssignal als dynamisches Signal, das den normalen Zustand der Haupt-CPU 21 anzeigt. Dieses Laufimpulssignal besteht aus einem dyna­ mischen Signal, das sich zu jeder gegebenen Zeitdauer in­ vertiert. Die Kommunikationsdaten werden über die Verbin­ dungsleitung 45 dem externen Eingangsanschluß 44a der zwei­ ten ECU 11 von dem externen Ausgangsanschluß 41a eingegeben und werden von dem Kommunikationsdaten-Eingangsanschluß 82 der zweiten Haupt-CPU 26 empfangen.

Der Eingangsanschluß 52 der Haupt-CPU 21 ist mit dem externen Eingangsanschluß 43a verbunden. Die Haupt-CPU 21 empfängt am Eingangsanschluß 52 bestimmte Kommunikationsda­ ten, welche von dem Ausgangsanschluß 81 der zweiten ECU 11 auf die oben beschriebene Weise über den externen Ausgangs­ anschluß 42a, die Verbindungsleitung 46 und den externen Eingangsanschluß 43a geschickt werden. Die ankommenden Kom­ munikationsdaten enthalten ein Laufimpulssignal, das den normalen Zustand der zweiten Haupt-CPU 26 der zweiten ECU 11 darstellt. Mit anderen Worten, festgelegte oder vorher­ bestimmte Daten, welche zwischen den beiden ECUs 10 und 11 ausgetauscht werden, um deren Steuervorgänge aneinander an­ zupassen, werden dem Eingangsanschluß 52 zugeführt. Gleich­ zeitig wird das Laufimpulssignal, welches das Überwachungs­ ergebnis bezüglich des Betriebszustandes der Haupt-CPU 26 der zugehörigen ECU 11 darstellt, im Eingangsanschluß 52 zugeführt. Bei dieser Ausführungsform ist die Haupt-CPU 21, welche den Ausgangsanschluß 51 und den Eingangsanschluß 52 umfaßt, äquivalent zu einer Kommunikationsvorrichtung.

Eine Auflistung der von den Ausgangsanschlüssen 51 und 81 der Haupt-CPUs 21 und 25 in den ersten und zweiten ECUs 10 und 11 aus gegebenen Kommunikationsdaten findet sich in den nachfolgenden Tabellen 1 und 2.

Tabelle 1

Liste der Kommunikationsdaten, die von dem Kommunikati­ onsdaten-Ausgangsanschluß der ersten Haupt-CPU ausgegeben werden

Tabelle 2

Liste von Kommunikationsdaten, die von dem Kommunikati­ onsdaten-Ausgangsanschluß der zweiten Haupt-CPU ausgegeben werden

Es ergibt sich aus den Tabellen 1 und 2, daß, wenn jede Haupt-CPU 21 oder 26 normal arbeitet, dann das Bestimmungs­ signal für die Haupt-CPU ein Laufimpulssignal hat, das sich zu jeder gegebenen Zeitdauer wiederholt invertiert. Wenn eine der CPUs 21 oder 26 abnormal ist, hat das Bestimmungs­ signal für die Haupt-CPU ein undefiniertes oder unspezifi­ ziertes Signal von entweder hohem oder niedrigem logischen Pegel.

Das Bestimmungssignal für die Unter-CPU zeigt das Er­ gebnis der Bestimmung entweder an der Unter-CPU 22 oder der Unter-CPU 27 an, wobei diese Bestimmung auf der Grundlage desjenigen erfolgt, was am zugehörigen Überwachungs-Erken­ nungsanschluß 57 oder 87 empfangen wird. Wenn jede der Un­ ter-CPUs 22 oder 27 normal arbeitet, hat das Bestimmungssi­ gnal niedrigen logischen Pegel. Wenn eine der Unter-CPUs 22 oder 27 abnormal ist, hat das entsprechende Bestimmungssi­ gnal hohen Pegel.

Die Überwachungsleitung und das Bestimmungssignal für periphere Schaltkreise zeigt das Ergebnis der Bestimmung an, die an der jeweiligen Überwachungsleitung 47 und 48 er­ folgt, wobei diese Bestimmung darauf basiert, was an dem jeweiligen Abnormalitäts-Erkennungseingangsanschluß 53 oder 83 anliegt. Wenn jede Überwachungsleitung 47 oder 48 normal ist, hat das Bestimmungssignal niedrigen Pegel. Wenn eine der Überwachungsleitungen 47 oder 48 abnormal ist, hat das Bestimmungssignal hohen Pegel.

Der Bestimmungs-Ausgangsanschluß 54 der Haupt-CPU 21 in der ersten ECU 10 ist mit dem ersten Eingangsanschluß des ODER-Gatters 35 verbunden. Wenn bestimmt wird, daß die Un­ ter-CPU 22 normal ist, sendet die Haupt-CPU 21 ein laufen­ des Impulssignal, das sich zu jeder gegebenen Zeitdauer in­ vertiert an das ODER-Gatter 35 von dem Bestimmungs-Aus­ gangsanschluß 54. Wenn festgestellt wird, daß die Unter-CPU 22 in einem abnormalen Betriebszustand ist, sendet die Haupt-CPU 21 ein hochpegeliges Signal an das ODER-Gatter 35 von dem Bestimmungs-Ausgangsanschluß 54.

Der Bestimmungs-Ausgangsanschluß 61 der Unter-CPU 22 ist mit dem zweiten Eingangsanschluß des ODER-Gatters 35 verbunden. Wenn bestimmt wird, daß die Haupt-CPU 21 normal ist, sendet die Unter-CPU 22 ein niedrig pegeliges Signal von dem Bestimmungs-Ausgangsanschluß 61 an das ODER-Gatter 35. Wenn bestimmt wird, daß die Haupt-CPU 21 abnormal ar­ beitet, sind die Unter-CPU 22 vom Bestimmungs-Ausgangsan­ schluß 61 ein hochpegeliges Signal an das ODER-Gatter 35.

Der Ausgangsanschluß des ODER-Gatters 35 ist mit dem externen Ausgangsanschluß 41b und dem Abnormalitäts-Bestim­ mungsschaltkreis 36 verbunden. Wenn das laufende Impulssi­ gnal, das den normalen Zustand der Unter-CPU 22 anzeigt und das niedrig pegelige Signal, das den normalen Zustand der Haupt-CPU 21 anzeigt, dem ODER-Gatter 35 zugeführt werden, gibt das ODER-Gatter 35 ein normales laufendes Impulssignal (dynamisches Signal) aus, das den normalen Zustand der er­ sten ECU 10 darstellt. Dieses laufende Impulssignal ist ein Überwachungssignal. Wenn das hochpegelige Signal, das den abnormalen Zustand der Unter-CPU 22 anzeigt oder das hoch­ pegelige Signal, das den abnormalen Zustand der Haupt-CPU 21 anzeigt, dem ODER-Gatter 35 zugeführt wird, gibt das ODER-Gatter 35 ein hochpegeliges Signal aus, das als Über­ wachungssignal den abnormalen Zustand der ersten ECU 10 an­ zeigt. Diese Überwachungssignale werden über die Überwa­ chungsleitung 48 dem externen Eingangsanschluß 44b der zweiten ECU 11 von dem externen Ausgangsanschluß 41b einge­ geben und dann dem Abnormalitätsbestimmungs-Eingangsan­ schluß 83 der Haupt-CPU 26 zugeführt.

Auf diese Art und Weise senden die Haupt-CPU 21 mit dem Bestimmungs-Ausgangsanschluß 54, die Unter-CPU 22 mit dem Bestimmungs-Ausgangsanschluß 61 und das ODER-Gatter 35 die Überwachungsergebnisse aus. Es sei nun angenommen, daß die von den Bestimmungs-Ausgangsanschlüsse 54 und 61 der CPUs 21 und 22 ausgegebenen Signale anzeigen, daß die Betriebs­ zustände der anderen CPUs 22 und 21 normal sind. Das ODER- Gatter 35 sendet dann das normal verlaufende Impulssignal aus, was sich zu jeder bestimmten oder gegebenen Zeitdauer oder Periode invertiert, wobei dieses Signal das Überwa­ chungssignal ist, das der zugehörigen zweiten ECU 11 über die Überwachungsleitung 48 zugeführt wird. Es sei weiter angenommen, daß das von dem Bestimmungs-Ausgangsanschluß 54 oder 61 der CPU 21 oder 22 ausgeschickte Signal nicht an­ zeigt, daß der Betriebszustand der anderen CPU 22 oder 21 normal ist. Dann sendet das ODER-Gatter 35 ein hochpegeli­ ges Signal, das sich von dem normal verlaufenden Impulssi­ gnal unterscheidet, als Überwachungssignal an die zugeord­ nete zweite ECU 11 über die Überwachungsleitung 48.

Der Abnormalitätsbestimmungs-Eingangsanschluß 53 der Haupt-CPU 21 ist mit dem externen Eingangsanschluß 43b ver­ bunden. Die Haupt-CPU 21 empfängt an dem Abnormalitätsbe­ stimmungs-Eingangsanschluß 53 das Überwachungssignal, das von dem ODER-Gatter 37 der zweiten ECU 11 auf oben be­ schriebene Weise ausgegeben wird und über den Ausgangsan­ schluß 42b, die erste Überwachungsleitung 47 und den exter­ nen Eingangsanschluß 43b ausgegeben wird. Die Haupt-CPU 21 überwacht dieses Überwachungssignal und Kommunikationsda­ ten, die an dem Kommunikationsdaten-Eingangsanschluß 52 eingegeben werden, um eine Abnormalität betreffend die zu­ geordnete ECU 11 zu bestimmen. Die Stelle der Abnormalität kann dadurch spezifiziert oder festgelegt werden, indem In­ halt des Überwachungssignales und Inhalt der Kommunikati­ onsdaten kombiniert werden.

Die nachfolgende Tabelle 3 zeigt die Beziehungen zwi­ schen dem Inhalt der Kommunikationsdaten und dem Überwa­ chungssignal, wobei diese Signale den Haupt-CPUs 21 und 26 in den ersten und zweiten ECUs 10 und 11 eingegeben werden, sowie die Festlegung der zu bestimmenden Abnormalität.

Wie sich aus Tabelle 3 unmittelbar ergibt, ist es mög­ lich, zu spezifizieren, ob der Ort der Abnormalität in der Haupt-CPU 21 oder 26, der Unter-CPU 22 oder 27, der Kommu­ nikationsleitung 45 oder 46 oder der Überwachungsleitung 47 oder 48 bzw. in einem peripheren Schaltkreis liegt, in dem der Inhalt des Bestimmungssignales für die Haupt-CPU, des Bestimmungssignales die Unter-CPU und die Bestimmungssigna­ le für Überwachungsleitung und periphere Schaltkreise in­ klusive der Kommunikationsdaten, sowie Inhalt des Überwa­ chungssignales kombiniert werden.

Wenn die Haupt-CPU 21 in der ersten ECU 10 eine Abnor­ malität in der zugeordneten ECU 11 erkennt, schickt die Haupt-CPU 21 ein bestimmtes Steuersignal von dem Alarm-Aus­ gangsanschluß 58 aus, um die Warnlampe 34 anzutreiben. Bei Empfang dieses Steuersignales schaltet die Anzeige 31 die Warnlampe oder Alarmlampe 34 ein. Mit anderen Worten, die Haupt-CPU 21 mit dem Alarmlampen-Ausgangsanschluß 58 über­ wacht das laufende Impulssignal, das über die Kommunikati­ onsleitung 46 und die Überwachungsleitung 47 läuft, um in dieser Ausführungsform eine Abnormalität in der zugeordne­ ten ECU 11 zu erkennen.

Das Überwachungssignal von dem ODER-Gatter 35 wird dem Abnormalitäts-Bestimmungsschaltkreis 36 zugeführt. Auf der Grundlage dieses Überwachungssignales bestimmt der Abnorma­ litäts-Bestimmungsschaltkreis 36, ob die örtliche ECU 10 normal ist. Wenn bestimmt wird, daß die örtliche ECU 10 ab­ normal ist, schickt der Abnormalitäts-Bestimmungsschalt­ kreis 36 ein vorab festgelegtes Steuersignal an den Trei­ berschaltkreis für die Kraftstoffzufuhrvorrichtung, um die Kraftstoffzufuhr für die linke Zylinderreihe 4a zu unter­ brechen. Wenn bestimmt wird, daß die örtliche ECU 10 abnor­ mal ist, schickt der Abnormalitäts-Bestimmungsschaltkreis 36 gleichzeitig ein vorab bestimmtes Steuersignal an den Treiberschaltkreis für den Motor 14a, um die Drosselklappe 13a für die linke Zylinderreihe 4a völlig zu schließen. Mit anderen Worten, wenn das ODER-Gatter 35 ein hochpegeliges Signal ausgibt, bestimmt der Abnormalitäts-Bestimmungs­ schaltkreis 36, daß die lokale oder örtliche ECU 10 abnor­ mal arbeitet und schränkt die Arbeitsweisen oder den Be­ trieb von Kraftstoffzuführvorrichtung und Drosselklappe 13a für die linke Zylinderreihe 4a ein.

Gemäß obiger Beschreibung sind bei dieser Ausführungs­ form die Haupt-CPUs 21 und 26 in den ECUs 10 und 11 funk­ tionell den verschiedenen Arten von Steuerungen für den Be­ trieb des Kraftfahrzeuges 1 zugeordnet und führen unabhän­ gig voneinander die zugeordneten Steuerungen durch. Das be­ deutet, daß die Haupt-CPUs 21 und 26 unabhängig voneinander die zugewiesenen Steuerungen für die Zylinderreihen 4a und 4b des Motors 4 durchführen. Die CPU 21 führt die ihr zuge­ wiesene Steuerung für das Automatikgetriebe 5 durch. Die Unter-CPUs 22 und 27 überwachen die Betriebszustände der Haupt-CPUs 21 und 26. Die Haupt-CPU 21 oder 26 und die Un­ ter-CPU 22 oder 27 überwachen die Betriebszustände der zu­ geordneten EPUs auf der Grundlage der Überwachungs-Impuls­ signale, die von den zugeordneten CPUs ausgegeben werden.

Es sei angenommen, daß die Haupt-CPUs 21 und 26 und die Unter-CPUs 22 und 27 anzeigen, daß die Betriebszustände der zugeordneten CPUs normal sind. Dann geben die ODER-Gatter 35 und 37 normal verlaufende Impulssignale aus, die die normalen Zustände sowohl in der Haupt-CPU 21 und 26 als auch der Unter-CPUs 22 und 27 anzeigen. Diese Impulssignale sind die Überwachungssignale für die zugeordneten ECUs 11 und 10 und werden von den lokalen ECUs 10 und 11 über die Überwachungsleitungen 45 und 48 ausgegeben.

Wird angenommen, daß die Haupt-CPUs 21 und 26 oder die Unter-CPUs 22 und 27 nicht anzeigen, daß die Betriebszu­ stände der zugeordneten CPUs normal sind, geben die ODER- Gatter 35 oder 37 ein hochpegeliges Signal aus, was den ab­ normalen Zustand zumindest einer der Haupt-CPUs 21 und 26 oder der Unter-CPUs 22 und 27 anzeigt. Dieses hochpegelige Signal ist das Überwachungssignal, das an die zugeordnete ECU 11 oder 10 von der örtlichen ECU 10 oder 11 über die Überwachungsleitung 47 oder 48 ausgegeben wird.

Wenn die lokale ECU 10 oder 11 normal arbeitet, schickt die Haupt-CPU 21 oder 26 Kommunikationsdaten inklusive dem laufenden Impulssignal an die zugeordnete ECU 11 oder 10 über die Kommunikationsleitung 45 oder 46. Wenn die lokale ECU 10 oder 11 nicht normal ist, sendet die Haupt-CPU 21 oder 26 Kommunikationsdaten inklusive eines gegebenen Si­ gnales mit hohem oder niedrigem Pegel an die zugeordnete ECU 11 oder 10.

Die Haupt-CPU 21 oder 26 überwacht die Kommunikations­ daten und das Überwachungssignal, welche über die Kommuni­ kationsleitung 45 oder 46 und die Überwachungsleitung 47 oder 48 geschickt werden. Auf der Grundlage des Inhaltes dieser Signale erkennt die Haupt-CPU 21 oder 26 eine Abnor­ malität in der zugeordneten ECU 11 oder 10 und bestimmt den Ort der Abnormalität. In dieser Ausführungsform werden das Vorhandensein oder Fehlen des laufenden Impulssignales in den Kommunikationsdaten und das Vorhandensein oder Fehlen des laufenden Impulssignales in dem Überwachungssignal, wo­ bei diese beiden Signale von der Haupt-CPU 21 oder 26 über­ wacht werden, kombiniert. Demzufolge ist es möglich, den abnormalen Zustand oder normalen Zustand für die Haupt-CPU 21 oder 26 oder die Unter-CPU 22 oder 27 in der zugeordne­ ten ECU 11 oder 10 zu spezifizieren, sowie den abnormalen Zustand oder normalen Zustand in der Kommunikationsleitung 45 oder 46 oder der Überwachungsleitung 47 oder 48. Es ist von daher möglich, eine Abnormalität in jeder der ECUs 10 oder 11 korrekt zu erkennen und den Ort der Abnormalität in der Haupt-CPU 21 oder 26, der Unter-CPU 22 oder 27, der Verbindungsleitung 45 oder 46, sowie der Überwachungslei­ tung 47 oder 48 zu spezifizieren. Wenn in diesem Fall die Unter-CPU 22 oder 27 in jeder ECU 10 oder 11 abnormal ist, bestimmt die Haupt-CPU 21 oder 26 in dieser ECU 10 oder 11 diese Abnormalität. Wenn die Haupt-CPU 21 oder 26 in jeder ECU 10 oder 11 abnormal ist, bestimmt die Haupt-CPU 26 oder 21 in der zugeordneten ECU 11 oder 10 diese Abnormalität.

Bei dieser Ausführungsform gibt das ODER-Gatter 35 oder 37 in jeder ECU 10 oder 11 ein hochpegeliges Überwachungs­ signal aus. Zu dieser Zeit bestimmen die Abnormalitäts-Be­ stimmungsschaltkreise 36 oder 38, daß die lokale ECU 10 oder 11 abnormal ist und schränken den Betrieb des Berei­ ches ein, der von der lokalen ECU 10 oder 11 gesteuert oder kontrolliert wird. Genauer gesagt, die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern jeder Zylinderreihe 4a oder 4b in dem Motor 4 wird unterbrochen und die Drosselklappe 13a oder 13b wird vollständig geschlossen, um die Zufuhr von Außenluft zu un­ terbinden.

Es ist somit möglich, einen fehlerhaften Betrieb der Einheiten zu unterdrücken, die von der lokalen ECU 10 oder 11 gesteuert werden, wenn in diesen ECUs eine Abnormalität erkannt wird. Wenn beispielsweise eine Abnormalität nur in der ersten ECU 10 auftritt, bestimmt diese ECU 10 die Ab­ normalität über den Abnormalitäts-Bestimmungsschaltkreis 36. Dann beendet diese ECU 10 die Kraftstoffzufuhr und die Zufuhr von Ansaugluft an die Zylinder der linken Zylinder­ reihe 4a, um die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in jedem Zylinder der linken Zylinderreihe 4a anzuhalten. Dies verhindert, daß die fehlerhaft oder abnormal arbei­ tende ECU 10 fehlerhaft die einzelnen Zylinder in der lin­ ken Zylinderreihe 4a steuert und betreibt. In diesem Fall werden die einzelnen Zylinder in der rechten Zylinderreihe 4b von der normal arbeitenden zweiten ECU 11 gesteuert und betrieben, so daß der Motor 4 nicht anhält. Selbst wenn die genannte Abnormalität während des Betriebs des Fahrzeuges 1 auftritt, wird die Arbeit oder der Betrieb der linken Zy­ linderreihe 4a des Motors 4 unterbrochen und nur der Be­ trieb der rechten Zylinderreihe 4b wird fortgeführt. Von daher läuft der Motor 4 mit geringerer Leistung, wobei je­ doch der Fahrer das Fahrzeug 1 nach wie vor bewegen kann. Dies bedeutet, daß es möglich ist, die Funktionen, die von der abnormalen ECU 10 gesteuert werden, quasi auszublenden, während es möglich ist, die Funktionen weiterhin wirksam zu verwenden, die von der verbleibenden und normal arbeitenden ECU 11 durchgeführt werden.

Wenn bei dieser Ausführungsform entweder die ECU 10 oder 11 eine Abnormalität in der zugeordneten ECU 11 oder 10 entdeckt, wird die Alarmlampe 34 eingeschaltet. Dies er­ laubt dem Fahrer des Fahrzeuges 1, sofort eine Abnormalität in der ECU 10 oder 11 zu erkennen, so daß der Fahrer ent­ sprechend schnell auf Abnormalitäten in der ECU 10 oder 11 reagieren kann.

Wenn bei dieser Ausführungsform eine Abnormalität entwe­ der in der Haupt-CPU 21 oder 26 oder in der zugeordneten ECU 10 oder 11 auftritt, stoppt der zugeordnete integrierte Leistungsschaltkreis 23 oder 28 die Energiezufuhr an die abnormale Haupt-CPU 21 oder 26. Betriebsabläufe, die von der abnormalen Haupt-CPU 21 oder 26 gesteuert werden, kön­ nen daher sofort unterbrochen werden, so daß verhindert wird, daß Betriebsabläufe in den zugeordneten Steuerzielen fehlerhaft gesteuert werden.

Mit anderen Worten, wenn bei dieser Ausführungsform ei­ ne Abnormalität in entweder der ECU 10 oder der ECU 11 auf­ tritt, erkennt die zugeordnete ECU 11 oder 10 diese Abnor­ malität und schaltet die Alarmlampe 34 ein, um den Fahrer vom Auftreten der Abnormalität oder des Fehlers zu infor­ mieren. Jede der ECUs 10 oder 11 gibt jedoch keinen Befehl aus, um die Kontrolle der zugeordneten ECU 11 oder 10 zu unterbrechen. Jede ECU 10 oder 11 bestimmt ihre eigene Ab­ normalität über den lokalen oder örtlichen Abnormalitäts- Bestimmungsschaltkreis 36 oder 38 und stoppt nur die Steue­ rung an den Peripherieeinheiten, welche sie selbst steuert. Wenn daher eine Abnormalität in der örtlichen ECU 10 oder 11 auftritt, werden die Steuervorgänge der zugeordneten oder benachbarten ECU 11 oder 10 nicht angehalten.

Bei der beschriebenen Ausführungsform können die ECUs 10 und 11 unabhängig die Steuerziele für die linken und rechten Zylinderreihen 4a und 4b des Motors 4 steuern und können Abnormalitäten wie beispielsweise Leitungsunterbre­ chungen in den Verbindungsleitungen 45 und 46 feststellen. Wenn daher eine Abnormalität in der Verbindungsleitung 45 oder 46 auftritt, kann die zugeordnete ECU 11 oder 10 zu­ verlässig diesen Vorgang bestimmen und die Alarmlampe 34 einschalten. Weiterhin kann jede ECU 10 und 11 zuverlässig ihre eigenen Steuerziele kontrollieren oder steuern. Wenn eine Abnormalität in der Verbindungsleitung 45 oder 46 auf­ tritt, finden keine fehlerhaften Steuerabläufe in der ECU 11 oder 10 statt, bevor der Fahrer nicht durch Einschalten der Lampe 34 von dieser Abnormalität informiert wurde.

Bei dieser Ausführungsform sind eine Haupt-CPU 21 oder 26 und eine Unter-CPU 22 oder 27, welche die Haupt-CPU überwacht, für jede ECU 10 oder 11 vorgesehen. Eine hohe Leistungsfähigkeit ist für die Unter-CPUs 22 und 27 nicht notwendig. Sie sollten beispilsweise lediglich eine Kapazi­ tät von ungefähr ein Bit an Information haben. Von daher kompliziert die zusätzliche Bereitstellung der Unter-CPUs 22 und 27 den Aufbau der ECUs 10 oder 11 nicht und führt auch nicht zu einen hohen Kostenanstieg.

Obgleich nur eine Ausführungsform der vorliegenden Er­ findung als exemplarische Darstellung beschrieben wurde, ergibt sich dem Fachmann auf diesem Gebiet, daß eine Viel­ zahl von Abwandlungen und Modifikationen möglich ist, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Nach­ folgend sollen noch Abwandlungsformen der vorliegenden Er­ findung - ebenfalls exemplarisch - aufgeführt werden:

In der beschriebenen Ausführungsform ist das Paar von Verbindungs- oder Kommunikationsleitungen 45 und 46 zwi­ schen den ECUs 10 und 11 vorgesehen, um den beiden ECUs 10 und 11 einen Austausch von Kommunikationsdaten zu ermögli­ chen. Die Funktionen dieser Verbindungsleitungen 45 und 46 können aber auch auf eine einzelne Busleitung übertragen werden, um einen derartigen Datenaustausch in einer seriel­ len Kommunikation zu bewerkstelligen.

Die Steuerziele, deren Steuerung durch die Abnormali­ täts-Bestimmungsschaltkreise 36 und 38 in den ECUs 10 und 11 zu unterbrechen sind, sind in der beschriebenen Ausfüh­ rungsform die Kraftstoffzufuhrvorrichtung und die nicht un­ tereinander verbundenen Drosselklappen 13a und 13b. Anstel­ le hiervon können die Steuerziele, deren Steuerung durch die Abnormalitäts-Bestimmungsschaltkreise 36 und 38 anzu­ halten ist, entweder die Kraftstoffzufuhrvorrichtungen oder die Drosselklappen sein.

Alternativ hierzu können die Energieversorgungen für die Motoren 14a und 14b für die Drosselklappen 13a und 13b so ausgelegt sein, daß sie separat von den Kraftstoffzu­ führvorrichtungen sind, so daß, wenn eine Abnormalität in der Haupt-CPU 21 oder 26 auftritt, die Energiezufuhr zu dem zugeordneten Motor 13a oder 13b unterbrochen wird.

In der beschriebenen Ausführungsform bestimmt der Ab­ normalitäts-Bestimmungsschaltkreis 36 oder 38 eine Abnorma­ lität in der lokalen oder örtlichen ECU 10 oder 11 auf der Grundlage des Bestimmungsausgangssignales des zugehörigen ODER-Gatters 35 oder 37, das die Überwachungsergebnisse ei­ ner jeden Haupt-CPU 21 oder 26 und jeder Unter-CPU 22 oder 27 in der lokalen ECU 10 oder 11 erhalten hat. Eine Abwand­ lung kann hier so gemacht werden, daß jeder Abnormalitäts- Bestimmungsschaltkreis 36 oder 38 in jeder ECU 10 oder 11 direkt das Überwachungsergebnis von jeder Unter-CPU 22 oder 27 empfängt, um eine Abnormalität in der lokalen ECU 10 oder 11 zu bestimmen. Ein Grund hierfür kann sein, daß, wenn die Arbeitsweise jeder Haupt-CPU 21 oder 26 abnormal wird, jede Unter-CPU 22 oder 27 ein Ausgangssignal ausgibt, das diese Abnormalität wiedergibt. Ein anderer Grund ist, daß, wenn die Haupt-CPU 21 oder 26 abnormal ist, die Steue­ rung an den Steuerzielen zumindest eingeschränkt werden sollte.

In dieser Ausführungsform wird der Betriebszustand je­ der Haupt-CPU 21 oder 26 in der ECU 10 oder 11 von dem zu­ geordneten Leistungsschaltkreis 23 oder 28 überwacht. Wei­ terhin sind die integrierten Leistungsschaltkreise 23 und 28 so ausgelegt, daß sie die Energiezufuhr zu den zugeord­ neten Haupt-CPUs 21 und 26 unterbrechen können, wenn dies notwendig ist. Es kann jedoch auch auf diese Leistungs­ schaltkreise 23 und 28 verzichtet werden.

Claims (8)

1. Eine elektronische Steuervorrichtung für ein Kraft­ fahrzeug, bei der die Vorrichtung eine Mehrzahl von Steue­ rungen durchführt, die beim Betrieb des Kraftfahrzeuges (1) anfallen, wobei die Vorrichtung einen ersten Computer (10) und einen zweiten Computer (11) zur voneinander unabhängi­ gen Ausführung der Steuerungen aufweist, wobei weiterhin:
jeder Computer (10, 11) funktionell wenigstens einer zugehörigen Steuerung zugewiesen ist und diese ausführt und wobei jeder Computer (10, 11) den Betriebszustand des ande­ ren Computers (11, 10) überwacht,
wenigstens eine Verbindungsleitung (45, 46) vorgesehen ist, die den Austausch bestimmter Daten zwischen dem ersten Computer (10) und dem zweiten Computer (11) erlaubt, die für die Steuerungen notwendig sind, und
wenigstens eine Überwachungsleitung (47, 48) vorgese­ hen ist, um es dem ersten Computer (10) und dem zweiten Computer (11) zu ermöglichen, bestimmte Signale auszutau­ schen, die zur Überwachung der Betriebszustände der Compu­ ter (10, 11) untereinander notwendig sind,
wobei weiterhin die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aufweist:
einen Hauptprozessor (21, 26) und einen zugeordneten Unterprozessor (22, 27) in jedem Computer (10, 11), wobei der Hauptprozessor (21, 26) wenigstens eine zugewiesene Steuerung durchführt,
wobei der Hauptprozessor (21, 26) und der zugeordnete Unterprozessor (22, 27) es den zugeordneten Prozessoren (21, 26, 22, 27) erlauben, bestimmte Signale untereinander auszutauschen die notwendig sind, die jeweiligen Betriebs­ zustände zu überwachen und zu bestimmen, ob der Betriebs zu­ stand des zugeordneten Prozessors (22, 27, 21, 26) normal ist,
wobei jeder Computer (10, 11) es jedem Computer (10, 11) erlaubt, ein erstes dynamisches Signal, das sich mit jeder bestimmten Periode invertiert und einen bestimmten Datensatz enthält, mittels der Verbindungsleitung (45, 46) auszutauschen, wenn der Betriebszustand eines jeden Compu­ ters (10, 11) normal ist,
wobei jeder Computer (10, 11) ein zweites dynamisches Signal, das sich zu jeder gegebenen Zeitdauer invertiert, an den anderen Computer (11, 10) über die Überwachungslei­ tung (47, 48) überträgt, wenn die Prozessoren (21, 26, 22, 27) des zugeordneten Computers (10, 11) bestimmen, daß der andere Prozessor (11, 10) normal ist,
wobei jeder Computer (10, 11) ein Signal anders als das zweite dynamische Signal an den anderen Computer (11, 10) über die Überwachungsleitung (47, 48) überträgt, wenn wenigstens ein Prozessor (21, 26, 22, 27) des zugeordneten Computers (10, 11) bestimmt, daß der Betriebszustand des anderen Prozessors (22, 27, 21, 26 abnormal ist, und wobei jeder Computer (10, 11) eine Abnormalität des anderen Computers (11, 10) erkennt, um sowohl das erste dy­ namische Signal als auch das zweite dynamische Signal zu überwachen, das von dem anderen Computer (11, 10) über die Verbindungsleitung (45, 46) und die Überwachungsleitung (47, 48) übertragen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jeder Computer (10, 11) die Durchführung wenig­ stens einer zugewiesenen Steuerung einschränkt, wenn jeder Computer (10, 11) das Signal anders als das zweite dynami­ sche Signal an den anderen Computer (11, 10) überträgt, das anzeigt, daß der Betriebszustand des Computers (10, 11) ab­ normal ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder Computer (10, 11) einen Leistungs­ schaltkreis (23, 28) beinhaltet, wobei der Leistungsschalt­ kreis (23, 28) Betriebsenergie an den Hauptprozessor (21, 26) des zugeordneten Computers (10, 11) liefert und den Be­ triebszustand des Hauptprozessors (21, 26) überwacht und bestimmt, ob der Betriebszustand des Hauptprozessors (21, 26) abnormal ist, wobei der Leistungsschaltkreis (23, 28) ein Rücksetzsignal überträgt, das zwangsweise den Betrieb des Hauptprozessors (21, 26) in dem zugeordneten Computer (10, 11) verhindert, wenn der Leistungsschaltkreis (23, 28) bestimmt, daß der überwachte Betriebszustand abnormal ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Hauptprozessor (21, 26) ein dynamisches Signal an den Leistungsschaltkreis (23, 28) überträgt, wenn der Betriebszustand des Hauptprozessors (21, 26) normal ist, wobei der Leistungsschaltkreis (23, 28) das vom Hauptpro­ zessor (21, 26) übertragene dynamische Signal überwacht und den Betriebszustand des Hauptprozessors (21, 26) auf der Grundlage des dynamischen Signals bestimmt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug (1) einen Mo­ tor (4) mit V-Zylinderanordnung aufweist mit einer ersten Zylinderreihe (4a) und einer zweiten Zylinderreihe (4b), wobei jede Zylinderreihe (4a, 4b) mit Luft für Verbrennung versorgt wird und untereinander nicht verbundene Drossel­ klappen (13a, 14a, 13b, 14b) beinhaltet, um die Menge der zugeführten Luft einzustellen, wobei der Hauptprozessor (21) des ersten Computers (10) die Drosselklappen (13a, 14a) der ersten Zylinderreihe (4a) und wobei der Hauptpro­ zessor (26) des zweiten Computers (11) die Drosselklappen (13b, 14b) der zweiten Zylinderreihe (4b) steuert.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß das Fahrzeug ein Automatikgetriebe (5) aufweist, das von dem Motor (4) angetrieben wird, wobei der Hauptpro­ zessor (21) des ersten Computers (10) zusätzlich das Ge­ triebe (5) steuert.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch eine Warnvorrichtung (31, 34) zur Warnung im Falle einer Abnormalität, wobei die Warnvorrich­ tung (31, 34) arbeitet, wenn jeder Computer (10, 11) eine Abnormalität des anderen Computers (11, 10) erkennt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hauptprozessor (21, 26) und zugeordnete Unterprozessor (22, 27) den Betriebszu­ stand des anderen überwacht und wobei jeder Hauptprozessor (21, 26) und zugeordnete Unterprozessor (22, 27) dynamische Signale an den zugeordneten Prozessor (22, 27, 21, 26) überträgt, wenn der Betriebszustand jedes Prozessors (21, 26, 22, 27) normal ist, wobei jeder Hauptprozessor (21, 26) den Betriebszustand des zugeordneten Unterprozessors (22, 27) auf der Grundlage des von dem Unterprozessor (22, 27) übertragenen dynamischen Signales bestimmt und wobei jeder Unterprozessor (22, 27) den Betriebszustand des zugeordne­ ten Hauptprozessors (21, 26) auf der Grundlage des von dem zugeordneten Hauptprozessors (21, 26) übertragenen dynami­ schen Signales bestimmt.