DE10153848A1

DE10153848A1 - Electronic module, preferably ignition and injection unit, with common area network bus interface, has access to bus controler by microcontroler depending on initializing input level

Info

Publication number: DE10153848A1
Application number: DE10153848A
Authority: DE
Inventors: Oliver Justen
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Daimler AG
Priority date: 2001-11-02
Filing date: 2001-11-02
Publication date: 2003-05-28
Anticipated expiration: 2021-11-03
Also published as: DE10153848B4

Abstract

The unit (1) has a microcontroler connected to the data lines of a common area network or CAN data bus (4) via a CAN bus interface (CAN) and an initializing input (2) connected to the input of a voltage comparator (3) whose second input is connected to an adjustable reference potential. The comparator output is connected to a microcontroler input polled by the microcontroler's program controler to control the electronic module's bus access. AN Independent claim is also included for the following: a method of initializing an inventive device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektronikmodul, vorzugsweise eine 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. The invention relates to an electronic module, preferably an ignition and injection unit, with a CAN bus interface and an identification option as well as a method for identification said electronic modules by assigning Can-Bus Identifier to the electronic modules.

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. CAN bus architectures are known. In two different standards, a "low-speed controller area network (CAN)" was specified in ISO 11519-2 ( 1994 ) and a "controller area network for high-speed communication" in ISO 11898 ( 1994 ). These CAN bus systems have been specially developed for the needs of road vehicles and are already used extensively in these road vehicles.

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. Even before publication of the standard specification has been in EP 0536 557 B1 a method for Control of the drive power of a vehicle proposed in which a first control unit the Throttle of an internal combustion engine and a second control unit, the fuel metering and controls the ignition of the internal combustion engine. The two essentially different control units are connected to a CAN bus.

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 Ansprache eines bestimmten von mehreren baugleichen Busteilnehmern innerhalb der Busarchitektur, die alle über die gleiche Identifier-Liste verfügen, unmöglich. The communication in CAN bus architectures takes place by means of message-related addressing. For this purpose, each message is assigned a fixed identifier. The identifier identifies the content of the Message (eg engine speed). A bus subscriber exclusively uses the data whose associated identifiers are stored in its list of accepting messages. Thereby CAN does not contain station addresses for data transmission, and the nodes need the System configuration can not be managed. However, this makes the targeted addressing of a particular of several identical bus subscribers within the bus architecture, all over the same Identifier list, impossible.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich die erfindungsgemäße Aufgabe ein Verfahren zur Identifiezierung von baugleichen CAN-Bus fähigen Elektronikmodulen in einer CAN-Busarchitektur und ein hierzu geeignetes Elektronikmodul anzugeben. Based on the above-described prior art, the object of the invention a method for the identification of identically constructed CAN bus capable electronic modules in one Specify CAN bus architecture and a suitable electronic module.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung und in den Unteransprüchen enthalten. According to the invention, this object is achieved by the features of the independent claims. Further advantageous embodiments are in the description and in the dependent claims contain.

Die Lösung gelingt durch eine Erweiterung der CAN-Bus Architektur um eine Initialisierungsleitung und eine dem ersten CAN Protokoll vorgelagerte Initialisierungsphase 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 Elektmnikmodule 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 Spannungskomparator. The solution is achieved by extending the CAN bus architecture with an initialization line and an initialization phase upstream of the first CAN protocol during the same for identical Bus subscribers are assigned with otherwise identical identifier lists module-specific identifier. Upon completion of the upstream initialization phase, the initialization line becomes inoperative and the entire communication including the addressing of the specific Elektmnik modules takes place via the standard CAN bus protocol by means of an identifier. The electronic modules that as Bus subscribers act in addition to a standard CAN transceiver Initialization input in the form of a voltage connection with downstream Voltage comparator.

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. With the invention mainly the following advantages are achieved:
The main advantage of the communication architecture according to the invention and the electronic modules according to the invention is seen in the fact that with little effort by only a simple additional initialization in the form of a voltage divider circuit in the context of the CAN bus architecture, the allocation of module-specific identifier is possible. The allocation of the module-specific identifier takes place here before the start of the first CAN bus protocol. After this first initialization phase, the additional initialization line becomes inoperative and the entire communication can be handled via the standard CAN bus architecture. It is not necessary to change the CAN bus specifications.

Eine vorteilhafte Anwendung ergibt sich im Kraftfahrzeug für Zünd- oder Einspritzmodule. Die Zünd- und Einspritzmodule können auch als integrierte Zündeinspritzmodule ausgebildet sein. Zünd/Einspritzmodule sind im Kraftfahrzeug pro Verbrennungszylinder mindestens einmal vorhanden. Für jeden Verbtennnungszylinder einer Motorvariante werden identische Zünd/Einspritzmodule vorgesehen, die von einem Motorsteuergerät alle zu unterschiedlichen Zeiten, dieselben Informationen benötigen. Mit einem Hochgeschwindigkeits CAN-Bus ließen sich zwar über die informatiomgebundenen 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. An advantageous application results in the motor vehicle for ignition or injection modules. The Ignition and injection modules can also be designed as integrated ignition injection modules. Ignition / injection modules are at least once per combustion cylinder in the motor vehicle available. For each Verbtennnungszylinder an engine variant are identical ignition / injection modules provided by an engine control unit all at different times, the same Need information. With a high-speed CAN bus could be over the Information-bound Identifier the required information from one engine control unit to all Distribute ignition / injection modules simultaneously, but not cylinder-specific, as the conventional CAN bus has no module-specific identifier. With conventional CAN buses can be therefore ignore ignition / injection modules in a meaningful way directly via a CAN bus line. For this purpose, as in EP 0 536 557 B1, the ignition / injection modules have been provided by the control unit using peer to peer control lines per ignition module and injection modules for each cylinder controlled separately. It therefore needed at least two different communication structures. With the electronic modules according to the invention and with the invention Initialization procedure succeeds the consistent use of the CAN bus for identical bus participants such as ignition modules or injection modules or any combination thereof.

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. The electronic modules according to the invention or the initialization method according to the invention is but not limited to ignition / injection modules. Rather, in principle, all electrical and electronic devices which in themselves have a CAN bus transceiver with the invention expand. This allows to a greater extent for the electrical components in one. Motor vehicle drive equal-share strategies, since with the invention no longer has to be weighed, For which device you better an information-bound and for which device you better one Addresses bound communication structure used.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated below with reference to drawings and explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäß erweiterte CAN-Bus Architektur aus erfindungsgemäß aufgebauten Elektronikmodulen mit einer Spannungsteilung als Initialisierungsleitung, Fig. 1 a according to the invention extended CAN bus architecture constructed according to the invention electronic modules with a voltage division as initialization line,

Fig. 2 ein Ablaufschema für ein erfindungsgemäßes Initialisierungsverfahren, Fig. 2 is a flow diagram for an inventive initialization,

Fig. 3 ein Anwendungsbeispiel der erweiterten CAN-Bus Architektur auf Zünd- oder Einspritzmodule Wir einen Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug, 3 shows an example of an application of the expanded CAN bus architecture on ignition or injection modules, we see an internal combustion engine in a motor vehicle,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Elektronikmodul in einem Ausführungsbeispiel als Zünd/Einspritzmodul Fig. 4 shows an inventive electronic module in an embodiment as ignition / injection module

Fig. 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. Fig. 1 shows a schematic representation of four electronic modules according to the invention 1 , which are referred to as control units ZEM1, ZEM2, ZEM3 and ZEM4. The designation (ZEM for ignition injection module) already points to the preferred use as control units for separate or combined ignition injection modules on internal combustion engines of motor vehicles. The electronic modules each contain a microcontroller μC as a control computer and a CAN bus transceiver CAN as an interface. Each electronic module also has an initialization input 2 , which is connected via a voltage comparator 3 to the microcontroller .mu.C.

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 angeschlossen. 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 Motorsteuergeräten um eine steuerbare und schaltbare Stromquelle 6 ergänzt. Die Stromquelle wird von dem Mikrocontroller µC des Motorsteuergerätes gesteuert und geschaltet. The individual electronic modules are connected to standard (ISO 11519-2, ISO 11898) data lines of a Controller Area Network via the CAN bus interface CAN. The network controller 5 is likewise connected to the controller area network via a CAN interface. In the exemplary embodiment illustrated here, the network controller should simultaneously be the engine control unit MSG with which the ignition / injection modules are controlled. The network controller 5 , or the engine control unit MSG is supplemented by a controllable and switchable power source 6 compared to standard controllers or over known engine control units. The current source is controlled and switched by the microcontroller .mu.C of the engine control unit.

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 Elektronikmodule 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. To the power source to ground a series connection of a plurality of resistors R is connected. The series connection of the controlled current source 6 and the resistors R is a voltage divider and forms the initialization line 7 . The number of resistors connected in series depends on the number of identical electronic modules that are to be connected to the data lines of the standard CAN bus. In the embodiment shown, four identical electronic modules are to be connected to the CAN bus. Accordingly, a total of four resistors R in the initialization line 7 form a voltage divider with four voltage taps on the resistors R, which are each connected to the initialization input of the electronic modules. If 10 identical electronic modules are to be connected, the initialization line is designed as a voltage divider with 10 series resistors. The number of possible resistors connected in series here is limited only by the voltage level of the current source 6 and the resolution of the voltage comparator 3 on the electronic modules.

Das Verfahren zur Initialisierung der baugleichen Elektronikmodule 1 in einer Kommunikationsstruktur wie sie vorbeschrieben in Fig. 1 erläutert wurde erfolgt nun wie folgt:
Während der Initialisierungsphase des Kommunikationsnetzwerks 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 Elektronikmodule 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. The method for initializing the identically constructed electronic modules 1 in a communication structure as described above in FIG. 1 is now carried out as follows:
During the initialization phase of the communication network, the network controller 5 and the connected bus users are first switched on in a first method step. From a memory register in the network controller is read by the initialization routine, how many identical electronic modules must be initialized as bus participants in the connected network and with which preset start identifier these electronic modules to be initialized must be addressed. The number and order of the electronic modules to be initialized must be known in the design of the communication structure. It must also be determined with which start identifier these electronic modules are to be addressed. Therefore, this start identifier is preset both in the identifier list of the network controller 5 and in the identifier list of the electronic modules 1 to be initialized. The assignment of the start identifiers is the responsibility of the network designer and is bound in its format to the CAN bus specification. The network designer also specifies the number of bus subscribers and the number of electronic modules still to be initialized. When applying the invention in ignition injection modules for internal combustion engines in motor vehicles, the number and order of the electronic modules results by the number of combustion cylinders and the intended firing order.

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 eingeschaltet. After it has been determined by the microcontroller of the network controller 5 by reading the number n to be initialized electronic modules, how many electronic modules are to initialize and with which start identifier these electronic modules are addressed via the CAN data line, the current source of the network controller is turned on to its maximum current level in a further process step.

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 Stromquelle 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. This raises the series resistors R of the initialization line different potentials against the mass of the communication network. These different ones Potentials at the acting as a voltage tap resistors R are to the Initialization inputs of the electronic modules placed and there by a voltage comparator against one for the Electronic module characteristic and adjustable voltage comparator reference value compared. If the potential at the voltage divider exceeds this reference value, then the Voltage comparator and signals the microcontroller μC of the electronic module a logical State, z. B. Low. This reference value results from knowledge of the maximum current of the controllable power source and knowing the number of series resistances in the Initialization line from the potential applied at maximum current at the downstream last Series resistance. The reference potential for the voltage comparators must be slightly higher than this Be resistance potential. If the series resistors all have the same resistance, can this reference potential for the voltage comparators of all to be initialized Electronic modules are used as a constant reference potential.

Wenn die Serienwiderstände unterschiedliche Widerstandwerte haben sollen, müssen die für die einzelnen Spannungskompatatoren 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. If the series resistors should have different resistance values, those for the individual voltage comparators to be set by either reference potentials Network calculations are determined or better by measuring the potentials at the Voltage taps of the series resistors at given respectively different values of the set Amperage can be determined from the controllable current source. The reference value for each too Initializing electronic module must be chosen so that at a current value, the to be initialized electronic module identifies only this electronic module by a Initialization sequence can be addressed.

Im folgenden wird anhand des Ablaufdiagramms der Fig. 2 der bevorzugte Fall näher erläutert, daß lauter gleichwertige Serienwiderstände in der Initialisierungsleitung vorhanden sind. In the following, the preferred case is explained in more detail with reference to the flowchart of Fig. 2, that loud equivalent series resistances are present in the initialization.

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 an den Widerständen R der Initialisientngsleitung 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 Teilspannung 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 Referenzspannungen 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 Programmsteuerung 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. The network controller first activates the connected electronic modules, ie the bus users. The network controller checks in its memory registers whether there are bus subscribers on the network that still have to be initialized. This happens, for example, by the network designer storing the number n of bus subscribers to be initialized in a predetermined memory location and the network controller incorporating this value n. This first determines the number of network participants to be initialized. If bus subscribers to be initialized are connected to the network, an initialization phase is started before the standard CAN communication starts, in which module-specific identifiers are assigned to the bus users or electronic modules to be initialized. In order to assign these identifiers, the network controller first causes the current source 6 to be at its maximum current level Imax. As a result, set at the resistors R of the Initialisientngsleitung 7 graded voltage level. If, as assumed, all n resistors have the same resistance value, an n-th part of the total voltage of the current source drops as a partial voltage at each resistor. This reduces the potential to ground from one resistance to the next starting at the current source with Umax, ie by Umax / n by this partial voltage. At the last resistor R in series with a connection leg to earth is still the potential Umax / n on. At all upstream resistors there is a higher potential. By suitably setting the reference voltages of the voltage comparators 3 at the initialization inputs of the electronic modules just above this value Umax / n, only the voltage comparator of the last electronic module in series is not switched through in this first run through the initiation loop starting with the maximum current. All series-connected voltage comparators of the electronic modules are switched through and provide this state characterizing logic signal, eg. B. logical high. The voltage comparators of the electronic modules are connected with their outputs in each case with an input of the likewise arranged on the electronic modules microcontroller. This input is routinely queried and evaluated by the program controller of the microcontroller. If at this input a logical signal, z. B. High, which signals the switched state of the voltage comparator, the bus control of the respective electronic module is ignored by the program control of the microcontroller. Thus, all the microcontrollers of the electronic modules located upstream receive no bus access except for the last electronic modules in the last potential cell. All electronics modules except the last last electronic module are therefore not accessible when the initialization loop is passed through the CAN bus data lines. All electronic modules have a start identifier before installation. Enter ID0, for example. With this start identifier can now be addressed in series last electronic module via the data lines of the CAN bus and this start identifier with a module-specific identifier z. For example, ID1 can be overwritten. After overwriting with the module-specific identifier, the logic signal of the voltage comparator is ignored until further notice.

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 Widerstände eine harmonische Reihe Imax/i wobei die Schleifenvariable i von 1 bis n läuft und n die Anzahl der zu initialisierenden Elektronikmodule ist. If this is done, the current level at the power source of the network controller will be on the Lowered next value and go through the initialization loop again. For the series of to be set sequentially currents results due to the series connection, louder same Resistors a harmonic series Imax / i where the loop variable i runs from 1 to n and n the Number of electronic modules to be initialized.

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 ID0 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 Startidentifer des nun angesprochenen Elektronikmoduls mit einem modulspezifischen Identifer 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. ID1 überschrieben werden kann. Wenn die Inititialisierungsschleife 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 statten. 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. By lowering the current level to half the maximum current is now the downstream electronics module activated. Again, only this electronic module from Network controller are addressed with the start identifier ID0. The previously initialized Electronic module has now the module-specific identifier ID1 and no longer responds to the Start identifier. Again, the start idiom of the now addressed one can over the CAN data line Electronic module with a module-specific identifier z. For example, ID2 can be overwritten. you now recognizes that by repeating the initialization loop with a new one Current value Imax / i one electronics module after another with the original start identifier can be addressed and this start identifier each with a module-specific identifier z. B. ID1 can be overwritten. If the initialization loop has been traversed n times are all to be initialized electronic modules with a module-specific identifier provided and the initialization loop can be terminated by the network controller. The standard CAN Communication can equip. For the sake of completeness, it should be mentioned that of course The data lines of the CAN bus continue to be completely normal communication units with CAN Transceivers can be connected at any time. However, these devices are not by nature affected by the inventive module-specific initialization described here.

Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Elektronikmodule. Die Elektronikmodule 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 dem Motorsteuergerät MSG verbunden. Das Motorsteuergerät beinhaltet die zur Initialisierung der Zünd/Einspritzmodule notwendige Stromquelle 6, mit deren Hilfe wie vorbeschrieben über die Initialisierungsleitung 7 an die Zünd/Einspritzmodule 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. Fig. 3 shows an advantageous application of the electronic modules according to the invention. The electronic modules here are the control units 8 of integrated ignition / injection modules ZEM. The ignition / injection modules each consist of a control unit and a power unit controlled by the control unit. The power unit spark plugs 9 and injectors 10 are arranged downstream. The ignition / injection modules are connected via a CAN bus line 4 to the engine control unit MSG. The engine control unit contains the power source 6 necessary for initializing the ignition / injection modules, with the aid of which, as described above, module-specific identifiers can be assigned to the ignition / injection modules via the initialization line 7 . The module-specific identifiers enable the ignition / injection modules of the engine control unit to be addressed specifically via the CAN bus. In particular, with the high-speed CAN bus (ISO 11898) is controlled by the module-specific initialization of the invention via the CAN bus controlled engine management.

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 normen 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/Einspritztmodul 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. In this application example, yet another advantage of the invention will become apparent. The assignment of the module-specific identifier depends on the voltage taps on the resistors R of the initialization line. 7 Each ignition / injection module has been assigned a previously agreed start identifier. This start identifier can now be standardized across motor vehicles. Maybe even the start identifiers will succeed in standardizing and thus unifying manufacturers across the board. If an electronic module or an ignition injection unit then has to be replaced, it can simply be replaced by any other electronic module or any other ignition / injection module. The next time the engine control unit is switched on, the module which is newly installed, then the correct module-specific identifier required for the function of the ignition / injection module within the network, is written. Namely, without any reprogramming or network changes would be necessary, namely, the identifier assignment depends only on the potential division in the initialization. In the workshop, a mechanic can install the electronic modules in any order, and does not need to pay attention to the order.

Fig. 4 zeigt zur Verdeutlichung eine etwas detailliertere Darstellung eines Zünd/Einspritzmoduls der Fig. 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 Initialisietungsleitung 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. For clarification, FIG. 4 shows a somewhat more detailed representation of an ignition / injection module of FIG. 3. The electronic module 1 according to the invention is recognized again in the control unit of the ignition injection module ZEM. The microcontroller μC is connected to the two standard data lines CANH and CANL of the CAN bus via a CAN bus interface. Connected to an input of the microcontroller is the voltage comparator 3 of the electronic module, which compares the voltage on the initial supply line 7 with an internal, adjustable reference voltage Uref. The microcontroller controls the two ignition output stages and the injection output stage of the ignition / injection module. With the aforementioned output stages, the spark plugs and injectors are operated and actuated on the motor vehicle engine.

Claims

1. electronic module ( 1 ) for connection to a CAN data bus ( 4 ) with a microcontroller (μC) which is connected via a CAN bus interface (CAN) to the data lines of the CAN data bus ( 4 ),
the electronic module having an initialization input ( 2 ) connected to an input of a voltage comparator ( 3 ),
the second input of the voltage comparator ( 3 ) is connected to an adjustable reference potential (Uref),
the output of the voltage comparator is connected to an input of the microcontroller (μC) whose applied voltage level is polled by the program controller of the microcontroller
and the bus access of the electronics mode is controlled by the program controller in response to the voltage level applied to the polled input.

2. ignition / injection module ( 8 ) from an electronic module according to claim 1 and a power unit, wherein the electronic module forms the control unit for the power unit.

3. ignition / injection module according to claim 2 with at least one ignition output stage in the power section.

4. ignition / injection module according to claim 2 with two ignition output stages in the power section.

5. ignition / injection module according to claim 2 with a Einspitzendstufe in the power section.

6. Ignition / injection module with at least one ignition output stage and at least one injection output stage in the power section.

7. Electronic module according to claim 1 with a CAN bus interface according to ISO 11898.

8. Electronic module according to claim 1 with a CAN bus interface according to ISO 11519-2.

9. A method for Initialisienrung an electronic module according to claim 1 comprising a module-specific CAN bus identifier comprising the following method steps:

a preparatory method step in which a network controller (5 and all connected electronic modules ( 1 ) are first switched on,

a check step in which, by querying a memory register in the network controller ( 5 ), an initialization program in the microcontroller (μC) of the network controller checks how many electronic modules ( 1 ) require a module-specific identifier,

- An initialization step in the form of an initialization loop, in which each loop through variation of the current level in an Initialisientngsleitung ( 7 ) receives an electronics module bus access to be initialized and a predetermined Startidentfifier of the electronic module to be initialized ( 1 ) is overwritten and replaced by a module-specific identifier

- And the initialization loop is run through until all the electronic modules to be initialized are provided with a module-specific identifier.

10. The method of claim 9, wherein the electronic modules to be initialized via an initialization input ( 2 ) to an initialization line ( 7 ) are connected.

11. The method of claim 10, wherein the Initialisiserungsleitung includes a series circuit of resistors (R), each forming the voltage tap for the initialization input ( 2 ) of the electronic modules ( 1 ).

12. The method of claim 11, wherein the potential levels at the resistors (R) in the initialization line ( 7 ) with a controllable current source ( 6 ) are changed and the potential levels in each electronic module ( 1 ) from a voltage comparator with a reference voltage (Uref ).

A method according to claim 11, wherein each resistor (R) in the initialization line ( 7 ) has the same resistance value.

14. The method of claim 12, wherein the reference voltage (Uref) in all electronic modules ( 1 ) has the same value.

15. The method of claim 11, wherein the resistors (R) in the initialization line ( 7 ) have different resistance values.

16. The method according to claim 15, wherein the reference voltages (Uref) in different electronic modules ( 1 ) has different values.

17. The method according to any one of claims 9 to 16 for the initialization of ignition / injection modules (ZEM) in a motor vehicle.

18. The method of claim 17, wherein the network controller ( 5 ) is an engine control unit (MSG) in a motor vehicle.

19. The method of claim 17, wherein the ignition / injection module includes an ignition output stage.

20. The method of claim 17, wherein the ignition / injection module includes two ignition output stages.

21. The method of claim 17, wherein the ignition / injection module includes an injection final stage.

22. The method of claim 17, wherein the ignition / injection module at least one ignition output stage and at least one injection amplifier contains.