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Die
Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, vorzugsweise und Zünd- und
Einspritzeinheit, mit einer CAN-Bus- Schnittstelle und einer Identifizierungsmöglichkeit
sowie ein Verfahren zur Identifizierung der besagten Elektronikmodule
durch Zuweisung von Can-Bus Identifier an die Elektronikmodule.
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CAN
Bus Architekturen sind bekannt. In zwei verschiedenen Normen wurde
ein „Low-speed
controller area network (CAN)" in
der ISO 11519-2 (1994) und ein „controller area network for
high-speed communication" in
der ISO 11898 (1994) spezifiziert. Diese CAN Bussysteme wurden speziell
für die
Bedürfnisse
von Straßenfahrzeugen
entwickelt und werden in diesen Straßenfahrzeugen auch bereits
umfangreich eingesetzt.
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Schon
vor Herausgabe der Normenspezifizierung hat man in der
EP 0536 557 B1 ein Verfahren zur
Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei
dem eine erste Steuereinheit die Drosselklappe einer Brennkraftmaschine
und eine zweite Steuereinheit die Kraftstoffzumessung und die Zündung der
Brennkraftmaschine steuert. Die beiden wesensverschiedenen Steuereinheiten sind
an einen CAN-Bus angeschlossen.
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Die
Kommunikation in CAN-Bus Architekturen erfolgt mittels botschaftsbezogener
Adressierung. Dazu wird jeder Botschaft ein fester Identifier zugeordnet.
Der Identifier kennzeichnet den Inhalt der Botschaft (z.B. Motordrehzahl).
Ein Busteilnehmer verwertet ausschließlich diejenigen Daten, deren zugehörige Identifier
in seiner Liste entgegenzunehmender Botschaften gespeichert sind.
Dadurch enthält
CAN keine Stationsadressen für
die Datenübertragung,
und die Knoten brauchen die Systemkonfiguration nicht zu verwalten.
Dies macht jedoch die gezielte Anspruche eines bestimmten von mehreren baugleichen
Busteilnehmern innerhalb der Busarchitektur, die alle über die
gleiche Identifier- Liste verfügen,
unmöglich.
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Aus
der deutschen Patentschrift
DE 197221 15 C2 ist eine Adressierungsvorrichtung
und ein Adressierungsverfahren bekannt, bei dem mittels eines Kodiersteckers
ansonsten baugleiche Netzwerkkomponenten unterscheiden werden können. Insbesondere
bei dem CAN BUS werden Netzwerkkomponenten mit Identifiern angesprochen,
die vom Busprotokoll her für
alle gleichartigen Netzwerkkomponenten gleich sind. Will man in
einem CAN Netzwerk gleichartige Netzwerkkomponenten bei der Adressierung
unterscheiden braucht hierzu zu den Identifiern ergänzende Unterscheidungsmerkmale.
In der
DE 197221 15
C2 wird hierzu ein Kodierstecker benutz, der zwischen Bus
und Netzwerkkomponente gesteckt wird. Der Kodierstecker kodiert
durch unterschiedliche Widerstandanordnungen, so dass die einzelnen
gleichartigen Netzwerkkomponenten durch unterschiedliche Spannungspotentiale
des Kodiersteckers unterscheidbar werden. Die unterschiedlichen
Spannungspotentiale werden in eine Offsetadresse umgesetzt, die
zu den Indentifiern hinzugefügt
wird.
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Diese
Adressierungsergänzung
hat gegenüber
den sonst bekannten Verfahren, wie Jumpern oder Schalter den Vorteil
der größeren Flexibilität. Allerdings
braucht es eine Festlegung der Kodierung und der zugehörigen Adressenerweiterung,
die im Netzwerk vorbekannt sein muss. Größte Fehlerquelle ist ein mögliches
Verwechseln der Kodierstecker.
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Aus
der
JP 08051671 A ist
ein Zündeinspritzmodul
bekannt, das über
ein LAN angesprochen und gesteuert wird. Die Adressierung erfolgt
durch Vergabe von Netzwerk IDs. Baugleiche Zündeinspritzmodule innerhalb
eines LAN werden durch die Angabe der Zylindernummer des Verbrennungsmotors
im Kommunikationsframe des LAN Protokolls unterschieden. Beim Einbau
der Zündeinspritzmodule muss
daher dem Zündeinspritzmodul
die Zylindernummer, zu der es gehört eingelesen werden.
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Aus
der
DE 4420425 A1 ist
ein Zündeinspritzmodul
bekannt, das über
eine BUS ansprechbar und steuerbar ist. Das Zündeinspritzmodul enthält einen
Schalter, der über
eine Signalleitung betätigt
wird. Am Verbrennungsmotor werden mehrere gleiche Zündeinspritzmodule
eingesetzt. Alle Zündeinspritzmodule
werden mit ihren Schaltern in der Signalleitung hintereinander geschaltet.
Beim ersten Einbau oder im Falle eines Auswechselns sind alle Schalter
der Zündeinspritzmodule
zunächst
geöffnet
und werden für
die Initialisierung beim Hochfahren des Systems nacheinander durchgeschaltet. Über das
Abzählen
der wievielte Schalter durchgeschaltet wird, können die Zündeinspritzmodule identifiziert
werden.
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Ausgehend
von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich die erfindungsgemäße Aufgab,
ein zur
DE 19722115
C2 alternatives Verfahren zur Identifizierung von baugleichen
CAN-Bus fähigen
Elektronikmodulen in einer CAN-Busarchitektur anzugeben.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche. Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
sind in der Beschreibung und in den Unteransprüchen einhalten.
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Die
Lösung
gelingt durch eine Erweiterung der CAN-Bus Architektur um eine Initialisierungsleitung
und eine dem ersten CAN Protokoll vorgelagerte Initialisiernugsphase
während
der für
baugleiche Busteilnehmer mit ansonsten gleichen Identifierlisten modulspezifische
Identifier vergeben werden. Nach Abschluß der vorgelagerten Initialisierungsphase wird
die Initialisierungsleitung funktionslos und die gesamte Kommunikation
einschließlich
der Adressierung der spezifischen Elektronikmodule erfolgt über das
normgemäße CAN-Bus
Protokoll mittels Identifier. Die Elektronikmodule, die als Busteilnehmer
fungieren, enthalten hierzu zusätzlich
zu einem normgemäßen CAN
Transceiver einen Initialisierungseingang in Form eines Spannungsanschlusses
mit nachgeordnetem Spannugskomparator.
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Mit
der Erfindung werden hauptsächlich
die folgenden Vorteile erzielt:
Der Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Kommunikationsarchitektur
und den erfindungsgemäßen Elektronikmodulen
wird darin gesehen, daß mit
geringem Aufwand durch lediglich eine einfache zusätzliche
Initialisierungsleitung in Form einer Spannungsteilerschaltung auch
im Rahmen der CAN-Bus
Architektur die Vergabe von modulspezifischen Identifier möglich wird.
Die Vergabe der modulspezifischen Identifier erfolgt hierbei zeitlich
vor dem Starten des ersten CAN-Bus Protokolls. Nach dieser ersten
Initialisierungsphase wird die zusätzliche Initialisierungsleitung
funktionslos und die gesamte Kommunikation kann über die normgemäßen CAN-Bus
Architektur abgewickelt werden. Eine Veränderung der CAN-Bus Spezifikationen
ist hierzu nicht erforderlich.
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Eine
vorteilhafte Anwendung ergibt sich im Kraftfahrzeug für Zünd- oder
Einsprizmodule. Die Zünd-
und Einspritzmodule können
auch als integrierte Zündeinspritzmodule
ausgebildet sein. Zünd/Einspritzmodule
sind im Kraftfahrzeug pro Verbrennungszylinder mindestens einmal
vorhanden. Für
jeden Verbrennnungszylinder einer Motorvariante werden identische
Zünd/Einspritzmodule
vorgesehen, die von einem Motorsteuergerät alle zu unterschiedlichen
Zeiten, dieselben Informationen benötigen. Mit einem Hochgeschwnidigkeits
CAN-Bus ließen
sich zwar über
die informationsgebundenen Identifier die benötigten Informationen von einem Motorsteuergerät an alle
Zünd/Einspritzmodule gleichzeitig
verteilen, aber eben nicht zylinderspezifisch, da der herkömmliche
CAN-Bus keine modulspezifischen Identifier hat. Mit herkömmlichen CAN-Bussen
lassen sich daher Zünd/Einspritzmodule
nicht in sinnvoller Weise direkt über eine CAN Busleitung ansprechen.
Hierzu wurden bisher wie in der
EP 0 536 557 B1 die Zünd/Einspritzmodule vom Steuergerät mittels
Peer to Peer Steuerleitungen jeweils pro Zündmodul und Einspritzmodule
für jeden Zylinder
separat angesteuert. Man brauchte daher mindestens zwei verschiedene
Kommunikationsstrukturen. Mit den erfindungsgemäßen Elektronikmodulen und mit
dem erfindungsgemäßen Initialisierungsverfahren
gelingt die durchgängige
Verwendung des CAN-Buses auch für
baugleiche Busteilnehmer wie zum Beispiel Zündmodule oder Einspritzmodule
oder beliebige Kombinationen davon.
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Die
erfindungsgemäßen Elektronikmodule oder
das erfindungsgemäße Initialisierungsverfahren ist
jedoch nicht auf Zünd/Einspritzmodule
beschränkt.
Vielmehr lassen sich prinzipiell alle elektrischen und elektronischen
Geräte
die an sich über
einen CAN-Bus Transceiver verfügen
mit der Erfindung erweitern. Hierdurch lassen sich in verstärktem Maße für die elektrischen
Komponenten in einem Kraftfahrzeug Gleichteilestrategien fahren,
da mit der Erfindung nicht mehr abgewogen werden muß, für welche Geräte man besser
eine informationsgebundene und für
welche Geräte
man besser eine Addressen gebundene Kommunikationsstruktur verwendet.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und
näher erlätutert.
Es zeigen:
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1 eine
erfindungsgemäß erweiterte CAN-Bus
Architektur aus erfindungsgemäß aufgebauten
Elektronikmodulen mit einer Spannungsteilung als Initialisierungsleitung,
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2 ein
Ablaufschema für
ein erfindungsgemäßes Initialisierungsverfahren,
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3 ein
Anwendungsbeispiel der erweiterten CAN-Bus Architektur auf Zünd- oder
Einspritzmodule für
einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug,
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4 ein
erfindungsgemäßes Elektronikmodul
in einem Ausführungsbeispiel
als Zünd/Einspritzmodul
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1 zeigt
in schematischer Darstellung vier erfindungsgemäße Elektronikmodule 1,
die als Steuereinheiten ZEM1, ZEM2, ZEM3 und ZEM4 bezeichnet sind.
Die Bezeichnung (ZEM für
Zündeinspritzmodul)
deutet bereits auf die bevorzugte Verwendung als Steuereinheiten
für getrennte
oder kombinierte Zündeinspritzmodule
an Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen hin. Die Elektronikmodule enthalten
jeweils einen Mikrocontroller μC
als Steuerrechner und einen CAN-Bus Transceiver CAN als Schnittstelle.
Jedes Elektronikmodul hat außerdem einen
Initialisierungseingang 2, der über einen Spannungskomparator 3 mit
dem Mikrocontroller μC
verbunden ist.
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Über die
CAN Bus Schnittstelle CAN sind die einzelnen Elektronikmodule an
normgemäße (ISO 11519-2,
ISO 11898) Datenleitungen eines Controller Area Network angeschlossen.
An das Controller Area Network ist ebenfalls der Netzwerkcontroller 5 über eine
CAN-Schnittstelle ange schlossen. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
soll der Netzwerkcontroller gleichzeitig das Motorsteuergerät MSG sein,
mit dem die Zünd/Einspritzmodule
angesteuert werden. Der Netzwerkcontroller 5, bzw. das
Motorsteuergerät
MSG ist gegenüber
normgemäßen Controllern
oder gegenüber
bekannten Mototsteuergeräten
um eine steuerbare und schaltbare Stromquelle 6 ergänzt. Die
Stromquelle wird von dem Mikrocontroller μC des Motorsteuergerätes gesteuert
und geschaltet.
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An
die Stromquelle ist gegen Masse eine Reihenschaltung von mehreren
Widerständen
R angeschlossen. Die Reihenschaltung aus angesteuerter Stromquelle 6 und
den Widerständen
R ist ein Spannungsteiler und bildet die Initialisierungsleitung 7.
Die Anzahl der in Serie geschalteten Widerstände richtet sich nach der Anzahl
baugleicher Elektronikmodule, die an die Datenleitungen des normgemäßen CAN
Buses angeschlossen werden soll. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
sollen 4 baugleiche Elektronikmodule an den CAN Bus angeschlossen werden.
Demzufolge bilden insgesamt vier Widerstände R in der Initialisierungsleitung 7 einen
Spannungsteiler mit vier Spannungsabgriffen an den Widerständen R,
die jeweils mit dem Initialisiserungseingang der Elektronimkodule
verbunden sind. Sollen 10 baugleiche Elektronikmodule angeschlossen werden,
so wird die Initialisierungsleitung als Spannungsteiler mit 10 Reihenwiderständen ausgebildet. Die
Anzahl der möglichen
in Serie geschalteten Widerstände
ist hierbei lediglich durch den Spannungspegel der Stromquelle 6 und
das Auflösungsvermögen des
Spannungskomparators 3 auf den Elektronikmodulen begrenzt.
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Das
Verfahren zur Initialisierung der baugleichen Elektronikmodule 1 in
einer Kommunikationsstruktur wie sie vorbeschrieben in 1 erläutert wurde
erfolgt nun wie folgt:
Während
der Initialisierungsphase des Kommnunikationsnetzwerks werden in
einem ersten Verfahrensschritt der Netzwerkcontroller 5 und
die angeschlossenen Busteilnehmer zunächst eingeschaltet. Aus einem
Speicherregister im Netzwerkcontroller wird von der Initialisierungsroutine
eingelesen, wieviele baugleiche Elektronikmodule als Busteilnehmer
im angeschlossenen Netzwerk initialisiert werden müssen und
mit welchem voreingestellten Startidentifier diese zu initialisierenden
Elektronik module angesprochen werden müssen. Die Anzahl und die Reihenfolge
der zu initialisierenden Elektronikmodule muß bei der Konzipierung der
Kommunikationsstruktur bekannt sein. Ebenso muß festgelegt sein mit welchem Startidentifier
diese Elektronikmodule angesprochen werden sollen. Dieser Startidentifier
wird deshalb voreingestellt sowohl in die Identifier Liste des Netzwerkcontroller 5 als
auch in die Identifier Liste der zu initialisierenden Elektronikmodule 1 eingegeben.
Die Vergabe der Startidentifier obliegt hierbei dem Netzwerkdesigner
und ist in ihrem Format an die CAN-Bus Spezifikation gebunden. Der Netzwerkdesigner
legt auch die Anzahl der Busteilnehmer und die Anzahl der noch zu
initialisierenden Elektronikmodule fest. Bei der Anwendung der Erfindung
in Zündeinspritzmodulen
für Verbrennungsmotoren
in Kraftfahrzeugen ergibt sich die Anzahl und Reihenfolge der Elektronikmodule
durch die Anzahl der Verbrennungzylinder und die vorgesehene Zündfolge.
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Nachdem
vom Mikrocontroller des Netzwerkcontroller 5 durch Einlesen
der Anzahl n zu initialisierender Elektronikmodule festgestellt
wurde, wieviele Elektronikmodule zu initialisieren sind und mit
welchem Startidentifier diese Elektronikmodule über die CAN Datenleitung anzusprechen
sind, wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Stromquelle des
Netzwerkcontrollers auf ihren maximalen Strompegel Imax eingeschaltet.
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Hierdurch
stellen sich an den in Serie geschalteten Widerständen R der
Initialisierungsleitung unterschiedliche Potentiale gegen die Masse
des Kommunikationsnetzwerkes ein. Diese unterschiedlichen Potentiale
an den als Spannungsabgriff wirkenden Widerständen R werden an die Initialisierungseingänge der
Elektronikmodule gelegt und dort von einem Spannungskomparator gegen
einen für
das Elektronikmodul kennzeichnenden und am Spannungskomparator einstellbaren
Referenzwert verglichen. Übersteigt
das Potential am Spannungsteiler diesen Referenzwert, so schaltet
der Spannungskomparator durch und signalisiert dem Mikrocontroller μC des Elektronikmoduls
einen logischen Zustand, z.B. Low. Dieser Referenzwert ergibt sich
bei Kenntnis der maximalen Stromstärke der steuerbaren Stromqelle
und bei Kenntnis der Anzahl der Serienwiderstände in der Initialisierungsleitung
aus dem bei Maximalstromstärke
anliegenden Potential am stromabwärts letzten Reihenwiderstand.
Das Referenzpotential für
die Spannungskomperatoren muß geringfügig höher als
dieses Widerstandspotential sein. Wenn die Serienwiderstände alle
den gleichen Widerstandswert haben, kann dieses Referenzpotential
für die
Spannungskomparatoren aller zu initialisierenden Elektronikmodule
als konstantes Referenzpotential verwendet werden.
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Wenn
die Serienwiderstände
unterschiedliche Widerstandwerte haben sollen, müssen die für die einzelnen Spannungskomparatoren
einzustellenden Referenzpotentiale entweder durch Netzwerkberechnungen
bestimmt werden oder besser durch Ausmessen der Potentiale an den
Spannungsabgriffen der Serienwiderstände bei vorgegebenen jeweils unterschiedlichen
Werten der eingestellten Stromstärke
aus der steuerbaren Stromquelle ermittelt werden. Der Referenzwert
für das
jeweils zu initialisierende Elektronikmodul muß hierbei so gewählt werden,
daß bei
einem Stromwert, der das zu initialisierende Elektronikmodul kennzeichnet
nur dieses Elektronikmodul durch eine Initialisierungssequenz angesprochen
werden kann.
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Im
folgenden wird anhand des Ablaufdiagramms der 2 der
bevorzugte Fall näher
erläutert,
daß lauter
gleichwertige Serienwiderstände
in der Initialisierungsleitung vorhanden sind.
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Vom
Netzwerkcontroller werden zunächst die
angeschlossenen Elektronikmodule sprich die Busteilnehmer aktiviert.
Der Netzwerkcontroller überprüft in seinen
Speicherregistern, ob Busteilnehmer am Netzwerk sind, die erst noch
initialisiert werden müssen.
Dies geschieht zum Beispiel indem vom Netzwerkdesigner in einem
vorbestimmten Speicherplatz die Anzahl n der zu initialisierenden
Busteilnehmer abgespeichert wurde und der Netzwerkcontroller diesen
Wert n einließt.
Damit ist zunächst
die Anzahl der zu initialisierenden Netzwerkteilnehmer festgestellt.
Sind zu initialisierende Busteilnehmer im Netzwerk angeschlossen
wird vor Beginn der Standard CAN Kommunikation eine Initialisierungsphase
gestartet, in der den zu initialisierenden Busteilnehmer bzw. angeschlossenen
Elektronikmodulen modulspezifische Identifier zugewiesen werden.
Um diese Identifier zuzuweisen, wird durch den Netzwerkcontroller
zunächst
die Stromquelle 6 auf ihren maximalen Strompegel Imax gebracht.
Hierdurch stellen sich ein den Widerständen R der Initialisierungsleitung 7 abgestufte
Spannungspegel ein. Wenn wie vorausgesetzt alle n Widerstände den
gleichen Widerstandwert haben, fällt
an jedem Widerstand auch ein n-ter Teil der Gesamtspannung der Stromquelle
als Teil spannung ab. Dadurch verringert sich das Potential gegen
Masse von einem Widerstand zum nächsten beginnend
an der Stromquelle mit Umax jeweils um diese Teilspannung also um
Umax/n. Am in Serie letzten Widerstand R mit einem Anschlußbein an Masse
liegt also noch das Potential Umax/n an. An allen vorgelagerten
Widerständen
liegt ein höheres Potential
an. Durch geeignete Einstellung der Referenzspannugen der Spannungskomparatoren 3 an den
Initialisierungseingängen
der Elektronikmodule knapp oberhalb diesen Wertes Umax/n ist bei
diesem ersten Durchlaufen der Initilisierungsschleife beginnend
mit der maximalen Stromstärke
lediglich der Spannungskomparator des in Serie letzten Elektronikmodules
nicht durchgeschaltet. Alle in Serie potentialaufwärts liegenden
Spannungskomparatoren der Elektronikmodule sind durchgeschaltet
und liefern diesen Zustand charakterisierendes logisches Signal,
z.B. logisch High. Die Spannungskomparatoren der Elektronikmodule
sind mit ihren Ausgängen jeweils
mit einem Eingang des auf den Elektronikmodulen ebenfalls angeordneten
Mikrocontrollers verbunden. Dieser Eingang wird von der Progammsteuerung
des Mikrocontrollers routinemäßig abgefragt und
ausgewertet. Falls an diesem Eingang ein logisches Signal, z.B.
High, anliegt, das den durchgeschaltenen Zustand des Spannungskomparators
signalisiert, wird von der Programmsteuerungdes Mikrocontrollers
ein Buszugriff des betreffenden Elektronikmoduls ignoriert. Es erhalten
also alle Mikrocontroller der potentialaufwärts liegenden Elektronikmodule
außer
dem in potentialabwärts
letzten Elektronikmodule keinen Buszugriff Alle Elektronikmodule bis
auf das potentialabwärts
letzte Elektronikmodul können
also beim ersten Durchlaufen der Initialisierungsschleife über die
CAN Busdatenleitungen nicht angesprochen werden. Allen Elektronikmodulen
wurde vor Ihrem Einbau ein Startidentifier z.B. ID0 eingegeben.
Mit diesem Startidentifier kann nun das in Serie letzte Elektronikmodul über die
Datenleitungen des CAN Buses angesprochen werden und dieser Startidentifier
mit einem modulspezifischen Identifier z.B. ID1 überschrieben werden. Nach dem Überschreiben
mit dem modulspezifischen Identifier wird das logische Signal des
Spannungskomparators bis auf weiteres ignoriert.
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Ist
dies geschehen wird der Strompegel an der Stromquelle des Netzwerkcontrollers
auf den nächsten
Wert gesenkt und die Initialisierungsschleife nochmals durchlaufen.
Für die
Reihe der nacheinander einzustellenden Stromstärken ergibt sich aufgrund der
Reihenschaltung, lauter gleicher Wi derstände eine harmonische Reihe
Imax/i wobei die Schleifenvariable i von 1 bis n läuft und
n die Anzahl der zu initialisierenden Elektronikmodule ist.
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Durch
Absenken des Strompegels auf die Hälfte der Maximalstromstärke wird
nun auch der potentialabwärts
vorletzte Elektronikmodul aktiviert. Wieder kann nur dieses Elektronikmodul
vom Netzwerkcontroller mit dem Startidentifier LD0 angesprochen
werden. Das zuvor initialisierte Elektronikmodul hat ja nun den
modulspezifischen Identifier ID1 und reagiert nicht mehr auf den
Startidentifier. Wieder kann über
die CAN Datenleitung der Startidentifier des nun angesprochenen
Elektronikmoduls mit einem modulspezifischen Identifier z.B. ID2 überschrieben
werden. Man erkennt nun, daß durch
widerholtes Durchlaufen der Initialisierungsschleife mit jeweils
einem neuen Stromwert Imax/i ein Elektronikmodul nach dem anderen
mit dem ursprünglichen Startidentifier
angesprochen werden kann und dieser Startidentifier jeweils mit
einem modulspezifischen Identifier z.B. IDi überschrieben werden kann. Wenn die
Initialisierungsschleife n-mal durchlaufen wurde, sind alle zu initialisierenden
Elektronikmodule mit einem modulspezifischen Identifier versehen
und die Intialisierungsschleife kann vom Netzwerkcontroller beendet
werden. Die Standard CAN Kommunikation kann starten. Der Vollständigkeit
halber soll noch erwähnt
werden, daß natürlich an
den Datenleitungen des CAN Buses weiterhin ganz normale Kommunikationseinheiten
mit CAN Transceivern jederzeit angeschlossen werden können. Diese
Geräte
sind naturgemäß jedoch
nicht von der hier beschriebenen erfindungsgemäßen modulspezifischen Initialisierung
betroffen.
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3 zeigt
eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Elektronikmodule. Die Elektronikmdule
sind hier die Steuereinheiten 8 von integrierten Zünd/Einspritzmodulen
ZEM. Die Zünd/Einspritzmodule
bestehen jeweils aus einer Steuereinheit und einem von der Steuereinheit
angesteuerten Leistungsteil. Dem Leistungsteil sind Zündkerzen 9 und
Einspritzventile 10 nachgeordnet. Die Zünd/Einspritzmodule sind über eine
CAN Bus Leitung 4 mit dein Motorsteuergerät MSG verbunden.
Das Motorsteuergerät
beinhaltet die zur Initialisierung der Zünd/Einspritzmodule notwendige
Stromquele 6, mit deren Hilfe wie vorbeschrieben über die
Initialisierungsleitung 7 an die Zünd/Einspritztmodule modulspezifische
Identifier vergeben werden können. Durch
die modulspezifischen Identifier können die Zünd/Einspritzmodule vom Motorsteuergerät spezifisch über den
CAN Bus angesprochen werden. Insbesondere mit dem Hochgeschwindigkeits
CAN Bus (ISO 11898) wird durch die erfindungsgemäße modulspezifischen Initialisierung
ein über
den CAN Bus gesteuertes Motormanagement möglich.
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Bei
diesem Anwendungsbeispiel wird noch ein weiterer Vorteil der Erfindung
deutlich. Die Vergabe der modulspezifischen Identifier richtet sich
nach den Spannungsabgriffen an den Widerständen R der Initialisierungsleitung 7.
Jedem Zünd/Einspritzmodul ist
ein vorher vereinbarter Startidentifier zugewiesen worden. Diesen
Startidentifier kann man nun Kraftfahrzeug übergreifend vereinheitlichen.
Vielleicht gelingt es sogar die Startidentifier zu nonnen und damit Hersteller übergreifend
zu vereinheitlichen. Muß dann
ein Elektronikmodul oder eine Zündeinspritzeinheit
ausgetauscht werden, kann es einfach durch ein beliebiges anderes
Elektronikmodul oder ein beliebig anderes Zünd/Einspritzmodul ersetzt werden. Beim
nächsten
Einschalten des Motorsteuergerätes wird
dem neu eingebauten Modul, dann der für die Funktion des Zünd/Einspritzmoduls
innerhalb des Netzwerkes benötigte,
richtige, modulspezifische Identifier eingeschrieben. Und zwar ohne
daß hierfür etwaige
Umprogrammierungen oder Netzwerkveränderungen notwendig wären, die
Identifiervergabe hängt
nämlich
lediglich von der Potentialteilung in der Initialisierungsleitung
ab. In der Werkstadt kann ein Mechaniker die Elektronikmodule in
beliebiger Reihenfolge einbauen, und braucht nicht auf die Reihenfolge
zu achten.
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4 zeigt
zur Verdeutlichung eine etwas detailliertere Darstellung eines Zünd/Einspritzmoduls der 3.
Man erkennt in der Steuereinheit des Zündeinspritzmoduls ZEM das erfindungsgemäße Elektronikmodul 1 wieder.
Der Mikrocontroller μC
ist an die beiden normgemäßen Datenleitungen
CANH und CANL des CAN Buses über
eine CAN Bus Schnittstelle angeschlossen. An einem Eingang des Mikrocontrollers
ist der Spannungskomparator 3 des Elektronikmoduls angeschlossen,
der die Spannung an der Initialisierungsleitung 7 mit einer
internen, einstellbaren Referenzspannung Uref vergleicht. Der Mikrocontroller
steuert die beiden Zündendstufen und
die Einspritzendstufe des Zünd/Einspritzmoduls an.
Mit den vorgenannten Endstufen werden die Zündkerzen und Einspritzventile
am Kraftfahrzeugmotor betrieben und betätigt.