DE102015213834A1

DE102015213834A1 - output module

Info

Publication number: DE102015213834A1
Application number: DE102015213834.8A
Authority: DE
Inventors: Wadim Napolskich; Andreas Merker; Christoph Gruenewald; Martin Wanner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-01-26

Abstract

Es werden ein Endstufenbaustein und ein Steuergerät mit einem solchen Endstufenbaustein vorgestellt, wobei der Endstufenbaustein (10) einen ersten Funktionsbereich (60) mit einer bestimmten Anzahl an definierten Endstufen (66), die bekannten Funktionen zugeordnet werden können, einen zweiten Funktionsbereich (62) mit einer Anzahl an Endstufen (66), die Funktionen, deren Anforderungen nicht genau bekannt sind, zugeordnet werden können, und einen dritten Funktionsbereich (64) mit Endstufen (66), die flexibel zugeordnet werden können, umfasst.A power amplifier module and a control unit with such a power amplifier module are presented, the power amplifier module (10) having a first functional area (60) with a certain number of defined power amplifiers (66) that can be assigned to known functions, a second functional area (62) a number of power amplifiers (66), which can be assigned functions whose requirements are not precisely known, and a third functional area (64) with power amplifiers (66), which can be assigned flexibly.

Description

Die Erfindung betrifft einen Endstufenbaustein, insbesondere einen Endstufenbaustein, der als ASIC ausgebildet ist und in einem Kraftfahrzeug zur Anwendung kommt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät mit einem solchen Endstufenbaustein.The invention relates to a power amplifier module, in particular an amplifier module, which is designed as an ASIC and is used in a motor vehicle. The invention further relates to a control device with such a power amplifier module.

Stand der TechnikState of the art

Als Endstufen werden elektronische Einheiten bezeichnet, die elektronische Schalter darstellen, um ein Potential, typischerweise die Batteriespannung bzw. High-Side oder Masse bzw. Low-Side auf einen Ausgang zu schalten. Endstufen werden bspw. in Steuergeräten, insbesondere in Kraftfahrzeugen, eingesetzt, um Komponenten des Steuergeräts, aber auch steuergeräteexterne Komponenten in dem Kraftfahrzeug ansteuern zu können. Typischerweise sind eine Anzahl von Endstufen in einem Endstufenbaustein integriert, der wiederum in vielen Fällen in einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC: application-specific integrated circuit) aufgenommen ist.Power amplifiers are electronic units that represent electronic switches to switch a potential, typically the battery voltage or high-side or ground or low-side, to an output. Power amplifiers are used, for example, in control units, in particular in motor vehicles, in order to be able to control components of the control unit, but also components external of the control unit in the motor vehicle. Typically, a number of power amplifiers are integrated in a power amplifier module, which in turn is often incorporated in an application-specific integrated circuit (ASIC).

Es ist bekannt, Endstufenbausteine bezüglich der Anzahl und Leistungsfähigkeit der einzelnen Endstufen genau definiert zu dimensionieren und einzurichten. In einem solchen Vielfach-Endstufenbaustein steht dann eine genau festgelegte Anzahl an hinsichtlich ihrer Stromtragfähigkeit festgelegten Endstufen zur Verfügung. Nachteilig bei einem solchen Endstufenbaustein ist, dass dieser nicht flexibel oder nur sehr eingeschränkt auf Änderungen in seiner Umgebung reagieren kann und daher in der Regel nur eine zeitlich begrenzte Einsatzfähigkeit hat.It is known to accurately dimension and set up power amplifier modules with regard to the number and performance of the individual output stages. In such a multiple-power amplifier module is then available a precisely defined number of fixed in terms of their ampacity end stages. A disadvantage of such a power amplifier module is that it can not react flexibly or only to a very limited extent to changes in its environment and therefore generally only has a time-limited operational capability.

Weiterhin ist es bekannt, Endstufenbausteine mit Endstufen derart einzurichten, dass der Endstufenbaustein hochflexibel an unterschiedliche Anforderungen angepasst werden kann. Ein solcher Endstufenbaustein ist jedoch zumindest hinsichtlich seiner Größe nicht gut an seinen Einsatz angepasst, da dieser einfach eine Vielzahl an Endstufen besitzt, welche zueinander so kompatibel sind, dass die zusammen oder einzeln verwendet werden können.Furthermore, it is known to set up power amplifier modules with power amplifiers in such a way that the power amplifier module can be highly flexibly adapted to different requirements. However, such a power amplifier module is not well adapted to its use, at least in terms of its size, as this simply has a plurality of power amplifiers, which are compatible with each other so that they can be used together or individually.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden ein Endstufenbaustein nach Anspruch 1 sowie ein Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgestellt. Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung.Against this background, a power amplifier module according to claim 1 and a control unit with the features of claim 10 are presented. Embodiments result from the dependent claims and the description.

Der vorgestellte Endstufenbaustein umfasst einen ersten Funktionsbereich, in dem es eine Anzahl an fest definierten Endstufen gibt. Dieser Funktionsbereich berücksichtigt, dass bestimmte Endstufen bei einem System immer vorhanden sein müssen. In einem zweiten Funktionsbereich sind Endstufen, die zwar in einem gewissen Maße definiert sind, jedoch Alternativen zulassen, vorgesehen. Dieser lässt eine flexible Nutzung zu, wobei die Endstufen dennoch einen maximal definierten Strom bereitstellen können. Ein dritter Funktionsbereich ist hochflexibel zu verwenden. So wird sichergestellt, dass die vorhandenen Endstufen an den Strombedarf angepasst werden können und nicht überdimensioniert sind, was hinsichtlich der Kosten von Vorteil ist.The presented power amplifier module comprises a first functional area in which there are a number of fixedly defined power amplifiers. This functional area takes into account that certain power amplifiers must always be present in a system. In a second functional area, power amplifiers, which are defined to some extent but allow for alternatives, are provided. This allows flexible use, but the power amplifiers can still provide a maximum defined current. A third functional area is highly flexible to use. This ensures that the existing power amplifiers can be adapted to the power requirement and are not oversized, which is advantageous in terms of cost.

Von Bedeutung ist, dass der vorgestellte Endstufenbaustein zumindest die drei genannten Funktionsbereiche aufweist, die es ermöglichen, den Endstufenbaustein flexibel an geänderte Anforderungen der Nutzung anzupassen und dennoch die Vorteile standardisierter Endstufen ausnutzen zu können. Der Endstufenbaustein ist, ggf. mit erforderlichen Logikblöcken, in einem elektronischen Baustein, bspw. einem ASIC, integriert. Dieser ASIC befindet sich dann typischerweise im Steuergerät, d. h. regelmäßig auf einer Platine des Steuergeräts. Es kann vorgesehen sein, dass Komponenten des Endstufenbausteins ausgelagert sind, d. h. nicht in dem elektronischen Baustein bzw. ASIC integriert sind und somit nicht durch das Gehäuse des ASICs umschlossen sind. Dies betrifft bspw. Endstufen zum Bereitstellen hoher Ströme.It is important that the presented power amplifier module has at least the three functional areas mentioned, which make it possible to adapt the power module flexibly to changing requirements of use and still be able to exploit the advantages of standardized power amplifiers. The power amplifier module is integrated, if necessary with required logic blocks, in an electronic module, for example an ASIC. This ASIC is then typically located in the controller, i. H. regularly on a board of the controller. It can be provided that components of the power amplifier module are outsourced, i. H. are not integrated in the electronic module or ASIC and thus are not enclosed by the housing of the ASICs. This relates, for example, to power amplifiers for providing high currents.

Ein Vielfach-Endstufenbaustein der beschrieben Art kann in Ausgestaltung derart ausgebildet sein:A multiple-output module of the type described can be configured in such a way:

Der erste Funktionsbereich umfasst immer im System vorhandene Endstufen, die bspw. durch gesetzliche Vorgaben bedingt sind. Diese sind bspw.: 3A–10A Lambdasondenheizung, Nockenwellenverstellung usw. 0,6A Relais 0,05A Motor-Drehzahlausgang, Kleinsignale usw. The first functional area always includes power stages which are present in the system and which are, for example, conditioned by legal requirements. These are for example: 3A-10A Lambda probe heating, camshaft adjustment, etc. 0.6A relay 0.05A Engine speed output, small signals, etc.

Im zweiten Funktionsbereich sind Endstufen vorgesehen, die flexibel einen bestimmten Strom bereitstellen, z. B. Systemfunktionen für Diesel- oder Benzinmotoren: 4 × 2,2 A PFI-Injektoren (Saugrohreinspritzung) oder andere Nutzung 2 × 3A Druckregelventil oder Zumesseinheit an Hochdruckpumpe für Dieselmotor oder andere Nutzung 2 × 0,0 5A Kleinsignal für MIL (MIL: Malfunction Indicator Light; Warnleuchte) oder andere Nutzung In the second functional area, power amplifiers are provided which flexibly provide a specific current, eg. B. System Functions for Diesel or Gasoline Engines: 4 × 2.2 A PFI injectors (port injection) or other use 2 × 3A Pressure control valve or metering unit on high pressure pump for Diesel engine or other use 2 × 0.0 5A small signal for MIL (MIL: Malfunction Indicator Light; Warning light) or other use

Der dritte Funktionsbereich umfasst hochflexible Endstufen. Dieser Bereich deckt die möglichen Varianten bei Kundenforderungen ab: z. B. 8 × 1A mit jeweils ein- oder abschaltbarer Diagnose z. B. 15 × 1A eigensichere Endstufe ohne Diagnose The third functional area comprises highly flexible power amplifiers. This area covers the possible variants for customer requirements: z. B. 8 × 1A each with on or off diagnostics z. B. 15 × 1A intrinsically safe amplifier without diagnostics

Die genaue Ausgestaltung der einzelnen Bereiche kann noch näher festgelegt werden. Von Bedeutung ist, dass der vorgestellte Endstufenbaustein die genannten drei Bereiche und ggf. noch mehr Bereiche umfasst. Zu beachten ist insbesondere der hochflexible Bereich. In diesem hochflexiblen Bereich wird eine bestimmte Anzahl an, bspw. acht, Endstufen auf z. B. 1A festgelegt. Die Stromtragfähigkeit sollte nicht zu klein gewählt werden, damit sich im Silizium der Aufwand für Stromtragfähigkeit und Diagnose lohnt. Er sollte aber auch nicht zu groß gewählt werden, da die anderen Endstufen, die eigensicher gegen Kurzschlüsse auszulegen sind aber keine eigene Diagnose-Funktion haben, parallel zu den vorhandenen Endstufen mit Diagnose geschaltet werden können. Damit wird dieser Bereich hochflexibel. Hierzu werden zwei Beispiele gegeben:

1.) Werden viele Endstufen mit wenig Stromtragfähigkeit benötigt, so können die 15 eigensicheren Endstufen ohne Diagnose zusammen mit den 8 × 1A Endstufen direkt verwendet werden. Sollte eine Diagnosefähigkeit an den verbliebenen 15 × 1A Endstufen notwendig werden, so könnte dies bei Bedarf noch diskret extern erfolgen, z. B. zwei oder drei Widerstände, ein Filter-C, ein ADC-Kanal, welcher über eine Auswerteeinheit, bspw. einen Mikrocontroller, ausgewertet wird.
2.) Sollte eine Endstufe mit 5A benötigt werden, so nimmt man eine Endstufe mit abschaltbarer Diagnose und schaltet 4 × 1A eigensichere Endstufen ohne Diagnose parallel zu dieser einen Endstufe hinzu. Die verbleibenden 7 × 1A Endstufe mit abschaltbarer Diagnose werden so mit den anderen verbleibenden eigensicheren Endstufen ohne Diagnose so parallel geschaltet, wie es der Bedarf im Steuergerät verlangt.

The exact design of the individual areas can be specified even closer. Of importance is that the presented power amplifier module includes the aforementioned three areas and possibly even more areas. Of particular note is the highly flexible area. In this highly flexible area, a certain number of, for example, eight, power amplifiers on z. B. 1A set. The current carrying capacity should not be too small, so that in silicon the effort for current carrying capacity and diagnosis is worthwhile. But it should also not be too large, since the other power amplifiers, which are intrinsically safe against short circuits but do not have their own diagnostic function, can be switched in parallel with the existing output stages with diagnostics. This makes this area highly flexible. Here are two examples:

1.) If many power amps with low ampacity are required, the 15 intrinsically safe power amplifiers can be directly used without diagnostics together with the 8 × 1A power amplifiers. Should a diagnostic capability on the remaining 15 × 1A amplifiers become necessary, this could still be done discreetly externally as needed, eg. B. two or three resistors, a filter-C, an ADC channel, which is evaluated via an evaluation unit, for example. A microcontroller.
2.) If a final stage with 5A is required, then one takes a power amplifier with turn-off diagnostics and switches 4 × 1A intrinsically safe power amplifiers without diagnostics in parallel to this one power amplifier. The remaining 7 × 1A output stage with turn-off diagnostics can be connected in parallel with the other remaining intrinsically safe output stages without diagnostics, as required by the control unit.

Die Endstufen im hochflexiblen dritten Funktionsbereich stellen in Ausgestaltung alle den gleichen Endstufentyp dar, um bei Parallelschaltung eine asymmetrische Stromverteilung zu vermeiden. Dies muss nicht auf 1A festgelegt sein, sie sind bei dieser Ausgestaltung lediglich vom gleichen Endstufentyp.The power amplifiers in the highly flexible third functional range represent in design all the same output stage type, in order to avoid an asymmetrical current distribution when connected in parallel. This need not be set to 1A, they are in this embodiment only of the same final stage type.

Desweiteren können typischerweise bekannte und definierte Endstufen mit hoher Stromtragfähigkeit, bspw. ab 3A und höher, mit externen Transistoren bzw. FETs realisiert werden. Dies bedeutet, dass diese Endstufen nicht in dem Endstufenbaustein bzw. in dessen Gehäuse, in dem die genannten drei Bereiche aufgenommen und integriert sind, sondern diesem zugeordnet und extern angeordnet sind. Dies hilft bei der Einsparung als auch Verteilung der entstehenden Verlustleistung, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Entstehung und Verteilung der Verlustleistung in den Motorsteuergeräten eine immer größere Bedeutung bekommt. Auch über die externen Transistoren und FETs kann der flexible Bereich des ASICs dargestellt sein.Furthermore, typically known and defined output stages with high current carrying capacity, for example, from 3A and above, can be realized with external transistors or FETs. This means that these power amplifiers are not in the power amplifier module or in its housing, in which said three areas are included and integrated, but assigned to this and arranged externally. This helps to save as well as distribute the resulting power loss, taking into account that the generation and distribution of the power loss in the engine control units is becoming increasingly important. The flexible area of the ASIC can also be represented via the external transistors and FETs.

Das Design, insbesondere unter Berücksichtigung des Innenwiderstands des Schalters, wenn dieser eingeschaltet ist (RDSon), ist in Ausgestaltung derart gewählt, dass die vollständige Nutzung des Bausteins bezüglich Verlustleistung in Verbindung mit seiner direkten Umgebungstemperatur möglich ist. Zudem muss davon ausgegangen werden, dass die Schnittstelle zum Mikrocontroller entsprechend leistungsfähig ist, um auch die flexible Parallelschaltung der Endstufen im dritten Bereich, dem Bereich für hochflexible Endstufen, darstellen zu können. Um den hochflexiblen Teil der Endstufe entsprechend konfigurieren zu können, müssen entsprechend genügend Bits, also Einstellmöglichkeiten im ASIC, vorhanden sein oder es muss ein Steuerbus dafür vorgesehen sein, so dass das ASIC seine Endstufen steuern kann. Alternativ kommt z. B. ein μs-Bus oder ein anderer geeigneter Bus in Betracht. Bei einer Direktsteuerung kommt auch ein SPI-Bus in Betracht. Das Steuergerät verfügt hierzu über mindestens eine entsprechende Schnittstelle. Alternativ oder ergänzend kann auch mindestens eine SWR-Schnittstelle (SWR: SerialWiring) vorgesehen sein. The design, in particular taking into account the internal resistance of the switch when it is turned on (RDSon), is selected in such an embodiment that the complete use of the device in terms of power loss in conjunction with its direct ambient temperature is possible. In addition, it must be assumed that the interface to the microcontroller is correspondingly powerful in order to also be able to display the flexible parallel connection of the output stages in the third area, the area for highly flexible output stages. In order to be able to configure the highly flexible part of the output stage accordingly enough bits must be available, ie setting options in the ASIC, or a control bus must be provided for this so that the ASIC can control its output stages. Alternatively comes z. B. a μs bus or another suitable bus. In a direct control, an SPI bus is also considered. The control unit has at least one corresponding interface for this purpose. Alternatively or additionally, at least one SWR interface (SWR: SerialWiring) may be provided.

Ein besonderer Vorteil des vorgestellten Endstufenbausteins besteht darin, dass neben dem ersten und zweiten Funktionsbereich noch der dritte Funktionsbereich vorgesehen ist. Somit kann der Endstufenbaustein flexibel an den Leistungsbedarf angepasst und die Kundenanforderungen abgebildet werden, ohne dass ein weiterer Baustein mit evtl. unpassenden bzw. überdimensionierten Endstufen eingesetzt werden muss.A particular advantage of the presented power amplifier module is that in addition to the first and second functional area still the third functional area is provided. Thus, the output stage module can be flexibly adapted to the power requirement and the customer requirements can be mapped without having to use another module with possibly inappropriate or over-dimensioned output stages.

Somit wird mit dem Endstufenbaustein die Funktionalität abgedeckt, die immer in einem Steuergerät, wie bspw. dem Motorsteuergerät, benötigt wird. Dies wird insbesondere mit den immer im System vorhandenen Endstufen im ersten Funktionsbereich erreicht. Der zweite Funktionsbereich mit Endstufen, die einen bestimmten Strom bereitstellen, deckt die weitere funktionale Nutzung, welche jedoch von Projekt zu Projekt unterschiedlich sein kann, bereit. Hier kann ein Steuergeräte-Integrator die Lasten so anschließen, dass die maximale Nutzung der Endstufe ausgenutzt wird. Im dritten Funktionsbereich, dem Bereich für hochflexible Endstufen, werden die Sonderfälle sowie restlichen Lasten auf die Endstufen gelegt, um die maximale Anzahl an Lasten auf den Baustein legen zu können.Thus, the functionality is covered with the power amplifier module, which is always required in a control unit, such as. The engine control unit. This is achieved in particular with the power stages that are always present in the system in the first functional area. The second functional area with power amplifiers providing a certain current covers the further functional use, which however may vary from project to project. Here a control unit integrator can connect the loads in such a way that the maximum use of the output stage is utilized. In the third functional area, the area for highly flexible power amplifiers, the special cases and remaining loads are placed on the power amplifiers in order to be able to apply the maximum number of loads to the module.

Selbst bei mehrfacher Nutzung des Endstufenbausteins wird durch den hochflexiblen dritten Funktionsbereich des Bausteins eine viel größere Ausnutzung und Abdeckung bzgl. Anzahl der benötigten Endstufen möglich sein, als es bis heute der Fall ist. Eine Überdimensionierung der Endstufenvorhalte wird vermieden.Even with repeated use of the power amplifier module, the highly flexible third functional range of the module will allow a much greater utilization and coverage with regard to the number of required power amplifiers than is still the case today. An oversizing of the power amplifier leads is avoided.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Ausführungsform des beschriebenen Endstufenbausteins. 1 shows a schematic representation of an embodiment of the described Endstufenbausteins.

2 zeigt stark vereinfacht einen Aufbau eines Steuergeräts. 2 shows a simplified design of a controller.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.

1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Endstufenbaustein der vorgestellten Art, der insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Dieser verfügt über einen Versorgungsspannungsanschluss 12 und einen ersten und einen zweiten Masseanschluss 14, 16. Weiterhin sind eine Anzahl an Schnittstellen 18, ein DIS-Eingang 20 (DIS: disable), über den ein Teil der Endstufen aber nicht alle Endstufen abgeschaltet werden kann, zwei Testeingänge 22, ein Rücksetz- bzw. Reset-Eingang 24, eine Anzahl an Dateneingängen 26, bspw. für eine Direktansteuerung der Endstufen, und ein ABE-Eingang 28 (ABE: Abschaltung Endstufen) zum Abschalten aller Endstufen vorgesehen. 1 shows a schematic representation of a power amplifier module of the type presented, the total with the reference numeral 10 is designated. This has a supply voltage connection 12 and a first and a second ground terminal 14 . 16 , Furthermore, there are a number of interfaces 18 , a DIS input 20 (DIS: disable), via which a part of the output stages but not all output stages can be switched off, two test inputs 22 , a reset or reset input 24 , a number of data inputs 26 , for example, for a direct drive of the power amplifiers, and an ABE input 28 (ABE: shutdown of power amplifiers) to switch off all power amplifiers.

Daneben verfügt der Endstufenbaustein, der bspw. in einem ASIC implementiert ist und typischerweise in einem Gehäuse des ASICs aufgenommen, über eine Anzahl an Endstufenausgängen 30 mit Diagnosefunktion und einen Endstufenausgang 32 ohne Diagnosefunktion, die bspw. zum Parallelschalten zu den Endstufen vorgesehen ist. Es kann auch mehr als ein Endstufenausgang 32 vorgesehen sein. Man unterscheidet zwischen Parallelschalten von externen Endstufen oder internen Endstufen. Das Parallelschalten externer Endstufen ist regelmäßig nicht zweckmäßig, da anstelle dessen einfach ein niederohmiger Schalter genommen werden kann. Bei ASIC-internen Endstufen kann man den Schalter nicht verändern, da dieser integriert ist. Somit bleibt hierbei nur die Möglichkeit, mehrere ASIC-interne Endstufen extern auf der Platine parallel zu schalten, um eine höhere Summen-Stromtragfähigkeit zu erhalten.In addition, the output stage module, which is implemented, for example, in an ASIC and is typically accommodated in a housing of the ASIC, has a number of output stage outputs 30 with diagnostic function and an output stage output 32 without diagnostic function, which is provided, for example, for parallel connection to the output stages. It can also have more than one power amp output 32 be provided. One distinguishes between parallel switching of external power amplifiers or internal power amplifiers. The parallel connection of external power amplifiers is usually not appropriate, because instead a simple low-resistance switch can be used. With ASIC-internal power amplifiers one can not change the switch, since this is integrated. This leaves only the possibility of switching several ASIC-internal power amplifiers externally on the board in parallel in order to obtain a higher total current carrying capacity.

In dem Endstufenbaustein 10 sind ein erster Logikblock 40 für die Schnittstellen 18 und 26, ein zweiter Logikblock 42 für die DIS-Funktion, ein dritter Logikblock 44 für die Testfunktion, ein vierter Logikblock 46 für die Reset-Funktion, ein fünfter Logikblock 48 zum Verarbeiten der Dateneingangssignale für die mögliche Direktsteuerung und ein sechster Logikblock 50 für die ABE-Funktion vorgesehen.In the power amp module 10 are a first logic block 40 for the interfaces 18 and 26 , a second logic block 42 for the DIS function, a third logic block 44 for the test function, a fourth logic block 46 for the reset function, a fifth logic block 48 for processing the data input signals for possible direct control and a sixth logic block 50 intended for the ABE function.

Weiterhin sind drei Funktionsbereiche dargestellt, Diese umfassen einen ersten Funktionsbereich 60 für Endstufen, die immer in dem Typ des Endstufenbausteins 10 vorgesehen sind, die genau hinsichtlich ihrer Anzahl und Auslegung, insbesondere hinsichtlich der Stromtragfähigkeit, und die somit den vorab definierten ersten Funktionsbereich 60 bilden. Weiterhin umfassen diese einen zweiten Funktionsbereich 62 mit Endstufen zum Bereitstellen von Endstufenströmen, die benötigt werden, jedoch alternative Funktionen bedienen können und somit nicht exakt einer Funktion zugeordnet werden können. Zudem ist ein dritter Funktionsbereich 64 vorgesehen. In diesem ist lediglich eine Endstufe 66 exemplarisch dargestellt. Dieser dritte Funktionsbereich 64 stellt einen hochflexiblen Bereich dar, dies bedeutet, dass die vorhandenen Endstufen 66 beliebig miteinander verbunden werden können, um unterschiedliche Anforderungen an Endstufenströme zu erfüllen.Furthermore, three functional areas are shown, These include a first functional area 60 for power amplifiers, which are always in the type of power amplifier module 10 are provided, the exact in terms of their number and design, in particular with regard to the current carrying capacity, and thus the previously defined first functional area 60 form. Furthermore, these include a second functional area 62 with power amps to provide power amp currents that are needed, but can handle alternate functions and thus can not be assigned exactly to a function. There is also a third functional area 64 intended. This is just an amplifier 66 exemplified. This third functional area 64 represents a highly flexible area, this means that the existing power amplifiers 66 can be connected to each other in order to meet different requirements for output stage currents.

Der dritte Funktionsbereich 64 kann mit oder ohne Diagnosefunktion eingerichtet sein. Grundsätzlich muss dieser nicht mit einer Diagnosefunktion ausgestattet sein. The third functional area 64 can be set up with or without diagnostic function. Basically, this does not have to be equipped with a diagnostic function.

2 zeigt in stark vereinfachter Darstellung ein Steuergerät 100, das bspw. für einen Einsatz als Motorsteuergerät in einem Kraftfahrzeug ausgebildet ist. Dieses Steuergerät 100 umfasst eine Platine 102, auf der die einzelnen Komponenten aufgebracht sind. Diese Komponenten sind regelmäßig integrierte Schaltkreise. Daneben können sich aber auch diskrete Bauteile auf der Platine 102 befinden. 2 shows a simplified representation of a control unit 100 , which is, for example, designed for use as an engine control unit in a motor vehicle. This controller 100 includes a circuit board 102 on which the individual components are applied. These components are regularly integrated circuits. In addition, but also discrete components on the board 102 are located.

Die Darstellung zeigt eine Recheneinheit 104, einen Speicherbaustein 106 und eine Ein-Ausgabe-Einheit 108, die über Schnittstellen 110 eine Kommunikation zu anderen Steuergeräten oder anderen Komponenten der technischen Einrichtung, in der das Steuergerät zum Einsatz kommt, ermöglichen. Für die Kommunikation können unterschiedliche Bussysteme verwendet werden.The illustration shows an arithmetic unit 104 , a memory chip 106 and an input-output unit 108 that have interfaces 110 allow communication with other control devices or other components of the technical device in which the control unit is used. Different bus systems can be used for the communication.

Weiterhin zeigt die Darstellung einen Endstufenbaustein 120, der typischerweise in einem ASIC implementiert ist. Dieser Endstufenbaustein 120 umfasst einen ersten Funktionsbereich 122 mit einer bestimmten Anzahl an definierten Endstufen, einen zweiten Funktionsbereich 124 mit Endstufen, die Endstufenströme liefern, die benötigt werden, die aber nicht genau einer bestimmten Funktion zugeordnet sind und daher Alternativen ermöglichen, und einen dritten Funktionsbereich 126, der Endstufen enthält, die flexibel eingesetzt werden können. Furthermore, the illustration shows a power amplifier module 120 which is typically implemented in an ASIC. This power amplifier module 120 includes a first functional area 122 with a certain number of defined power amplifiers, a second functional area 124 with power amplifiers that provide power amp currents that are needed but that are not assigned to a specific function and therefore allow alternatives, and a third functional range 126 , which contains power amplifiers that can be used flexibly.

Weiterhin zeigt die Darstellung ausgelagerte Endstufen 130, die außerhalb des den Endstufenbaustein 120 bildenden ASICs auf der Platine 102 angeordnet sind und die dafür vorgesehen sind, hohe Ströme bereitzustellen bzw. zu schalten.Furthermore, the illustration shows outsourced amplifiers 130 that are outside of the power amp module 120 forming ASICs on the board 102 are arranged and which are intended to provide high currents or switch.

Der Endstufenbaustein 120 kann bei Bedarf in einem solchen Steuergerät 100 auch mehrfach verwendet werden.The power amplifier module 120 can if needed in such a control unit 100 also be used several times.

Claims

Power amplifier module with a number of power amplifiers ( 66 ), wherein the power amplifier module ( 10 . 120 ) a first functional area ( 60 . 122 ) with a certain number of defined output stages ( 66 ), which can be assigned to the known functions, a second functional area ( 62 . 124 ) with a number of output stages ( 66 ), the functions whose requirements are not exactly known, can be assigned, and a third functional area ( 64 . 126 ) with power amplifiers ( 66 ), which can be flexibly assigned.

Amplifier component according to Claim 1, in which in the third functional region ( 64 . 126 ) all output stages ( 66 ) are of the same final stage type.

Power amplifier module according to Claim 1 or 2, having a housing in which the three functional areas ( 60 . 62 . 64 . 122 . 124 . 126 ) are arranged, wherein the power amplifier module ( 10 . 120 ) Power amplifiers ( 130 ), which are designed for a high current carrying capacity, are assigned, which are arranged outside of the housing.

Power amplifier module according to one of Claims 1 to 3, in which at least one of the output stages ( 66 ) has a diagnostic function.

Amplifier component according to Claim 4, in which at least one of the at least one output stage ( 66 ), which has a diagnostic function, is set up such that this diagnostic function can be switched on and off.

Power amplifier module according to one of Claims 1 to 5, in which in the third functional area ( 64 . 126 ) several power amplifiers ( 66 ) are provided, each having the same current carrying capacity.

Power amplifier module according to one of claims 1 to 6, which is implemented in an ASIC.

Power amplifier module according to one of Claims 1 to 7, which is suitable for use in a control unit ( 100 ) is set up.

Power amplifier module according to one of Claims 1 to 8, in which the third functional area ( 64 . 126 ) has a diagnostic function.

Control unit with an output stage module ( 10 . 120 ) according to one of claims 1 to 9.

Control unit according to Claim 10, in which the output stage module ( 10 . 120 ) has a housing in which the three functional areas ( 60 . 62 . 64 . 122 . 124 . 126 ) are arranged, wherein the power amplifier module ( 10 . 120 ) Power amplifiers ( 130 ), which are designed for a high current carrying capacity, are assigned to the outside of the housing of the power amplifier module ( 10 . 120 ) are arranged.