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Die
Erfindung geht aus von einem Steuergerät bzw. einer Komponente für ein Kraftfahrzeug
nach der Gattung der unabhängigen
Patentansprüche.
Es sind bereits Steuergeräte
und Komponenten für
ein Kraftfahrzeug bekannt, wobei durch ein Programm im Steuergerät eine Auswertung
von Signalen der Komponente bzw. eine Ansteuerung der Komponente
erfolgt. Dabei können
in einem Kraftfahrzeug auch verschiedene Versionen einer Komponente
verwendet werden, die jeweils ein entsprechend angepasstes Programm
zur Auswertung der Signale oder zur Ansteuerung der Komponente benötigt. Die
entsprechend passende Software wird am Ende der Herstellung des
Kraftfahrzeugs oder aber beim Austausch der Komponente in einer
Werkstatt in das Steuergerät
eingespeichert. Dies erfordert zusätzlichen Aufwand bei der Herstellung
bzw. in der Werkstatt.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Steuergerät bzw. die erfindungsgemäße Komponente
haben den Vorteil, dass eine Anpassung des Steuergeräts an die
jeweilige Komponente erfolgt ohne das dazu von extern eingegriffen
werden muss. Ein entsprechender Zusatzaufwand bei der Herstellung
bzw. in den Werkstätten
entfällt
somit.
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Weitere
Vorteile und Verbesserungen ergeben sich durch die Merkmale der
abhängigen
Ansprüche.
Besonders einfach wird die Kennung durch ein digitales Signal an
das Steuergerät übertragen. Dieses
digitale Signal kann in einer Typenbezeichnung der Komponente, eine
Bezeichnung des Herstellers oder einer Seriennummer der Komponente be stehen.
Weiterhin können
im Steuergerät
Anpassungsdaten gespeichert sein, die eine Anpassung der Komponente
aufgrund des Verhaltens im laufenden Betrieb ermöglichen. Sofern aufgrund der
Kennung ein Austausch der Komponente festgestellt wird, so werden
diese Daten auf einen Anfangswert zurückgesetzt.
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Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigt die 1 eine schematische Darstellung
eines Steuergeräts
und mehrerer Komponenten eines Kraftfahrzeugs.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In
der 1 wird schematisch eine Brennkraftmaschine 10 gezeigt,
die einen Zylinder 11 aufweist, in dem ein Kolben 12 angeordnet
ist. Der vom Kolben 12 nicht gefüllte Bereich des Zylinders 11 bildet
einen Brennraum 13 in dem durch eine Luftzuführung 14 ein
brennfähiges
Gemisch beispielsweise aus Benzin und Luft eingebracht wird. Es
handelt sich somit bei der Brennkraftmaschine 10 um einen üblichen
Benzinottomotor wie er auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik allgemein
bekannt ist. Wesentliche Details dieses Motors sind jedoch aus Vereinfachungsgründen in
der 1 nicht dargestellt, da sie auch hier für das Verständnis der
Erfindung nicht wesentlich sind. Durch die Luftzuführung 14 wird
dem Brennraum 13 die für
die Verbrennung notwendige Luft zugeführt. Der Luftzuführung 14 ist
als Stellelement eine Drosselklappe 2 bestehend aus einem
mechanischen Verstellteil 15 und einer steuernden Elektronik 16 zugeordnet.
Durch das mechanische Verstellteil wird der Querschnitt durch den
hindurch Luft durch die Luftzuführung 14 strömt, beeinflusst.
Dieses mechanische Verstellteil wird durch einen Elektromotor betätigt, der
von der Vorortelektronik 16 angesteuert wird. Die Vorortelektronik 16 steht über eine
Datenleitung 17 mit einem Steuergerät 1 in Verbindung
und erhält
von dem Steuergerät 1 entsprechende
Stellbefehle in welchem Ausmaß der
Querschnitt der für
die Luftzuführung
zur Verfügung
steht, beeinflusst werden soll. Weiterhin ist ein Drucksensor 3 vorgesehen,
der den Druck in der Luftzuführung 14 zwischen
der Drosselklappe 2 und dem Brennraum 13 misst.
Der Drucksensor 3 weist ein eigentliches Messelement 18 und
eine vorverarbeitende Elektronik 19 auf. Die vorverarbeitende
Elektronik 19 ist dann durch eine entsprechende Datenleitung 17 mit dem
Steuergerät 1 verbunden.
Durch den Drucksensor 3 wird der Druck in der Luftzuführung 14 vor
dem Brennraum 13 gemessen und es kann so die Füllung des
Brennraums 13 mit Luft berechnet werden.
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Die
Drosselklappe 2 und der Drucksensor 3 bilden somit
Komponenten, mit denen das Steuergerät 1 eine Kontrolle
der Brennkraftmaschine 10 eines Kraftfahrzeugs ausüben kann.
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In
der 1 wurde beispielhaft eine Brennkraftmaschine 10 eines
Kraftfahrzeugs gezeigt. Die Erfindung ist jedoch auch für alle anderen
Komponenten eines Kraftfahrzeugs, die mit einem Steuergerät zusammenarbeiten,
geeignet. Unter Komponenten wird hier jede Art von Sensor- oder
Stellglied eines Kraftfahrzeugs verstanden, welches mit einem Steuergerät 1 zusammenwirken
kann. Ebenso sind Mischformen von Stellgliedern und Sensoren als Komponenten
aufzufassen. Sensoren melden dabei Zustände des Kraftfahrzeuges an
das Steuergerät. Durch
Stellglieder kann ein Steuergerät
die Betriebszustände
des Kraftfahrzeuges beeinflussen, beispielsweise die Leistung des
Motors erhöhen
oder aber bei einem Bremsvorgang das Blockieren der Räder verhindern.
Es sind auch Mischformen vorstellbar, bei der in 1 gezeigten
Drosselklappe 2 wird beispielsweise die Stellung der Drosselklappe vom
Steuergerät 1 als
Sollwert vorgegeben und von der Elektronik 16 wird der
reale Stellwinkel der Drosselklappe an das Steuergerät 1 zurückgemeldet.
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Bei
der Herstellung von Kraftfahrzeugen ist es üblich, dass Komponenten von
unterschiedlichen Herstellern verwendet werden. Teilweise unterscheiden
sich diese Komponenten bezüglich
ihrer Eigenschaften, was entsprechend in dem Steuergerät 1 berücksichtigt
werden muss. Schematisch werden in der 1 in dem Steuergerät 1 zwei
unterschiedliche Programme 4 und 5 gezeigt, die
beide die Aufgabe haben, die Drosselklappe 2 anzusteuern.
Weiterhin ist ein weiteres Programmmodul 6 vorgesehen,
welches dazu dient, eines dieser beiden unterschiedlichen Programme 4 oder 5 zur
Ansteuerung der Drosselklappe 2 auszuwählen. Wenn das Kraftfahrzeug
in Betrieb genommen wird, so wird auch das Steuergerät 1 gestartet.
Entweder durch eine Abfrage des Steuergerätes 1 oder aber durch
einen automatisch in der Drosselklappe 2 bei Einschalten
der Spannungsversorgung ablaufenden Prozess wird von der Ansteuerelektronik 16 der
Drosselklappe 2 über
die Datenleitung 17 eine Kennung an das Steuergerät 1 übertragen.
Diese Kennung wird von dem Programm 6 zur Auswahl eines
der Programme 4, 5 ausgewertet und anhand dieser
Kennung wird eines dieser beiden Alternativprogramme 4 oder 5 zur Ansteuerung der
Drosselklappe 2 ausgewählt.
Das Programmmodul 6 stellt somit ein Mittel zur Auswertung
der Kennung der Komponente 2 dar. Entsprechend können auch
unterschiedliche Programmmodule vorgesehen sein um unterschiedliche
Varianten von Drucksensoren 3 auszuwerten.
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Diese
Ausgestaltung des Steuergeräts 1 bietet
den Vorteil, dass das Steuergerät
von sich aus immer das passende Programm 4, 5 passend
zur jeweiligen Komponente auswählt.
Wenn beispielsweise wie in der 1 schematisch
dargestellt wird, in der Werkstatt, die Drosselklappe 2 gegen
eine alternative Drosselklappe 200 ausgetauscht wird, wie
dies durch den Pfeil 201 angedeutet wird, so kann das Steuergerät 1 bei
der Inbetriebnahmen des Kraftfahrzeugs automatisch erkennen, dass
statt der Drosselklappe 2 nun eine alternative Drosselklappe 200 in
dem Kraftfahrzeug verwendet wird. Anhand der Kennung der alternativen
Drosselklappe 200 kann das Programmmodul 6 dann
das entsprechend passende Programm 4, 5 auswählen, welches
für die
nun verwendete alternative Drosselklappe 200 geeignet ist. Durch
diese automatische Anpassung des Steuergeräts an die jeweils eingebaute
Komponente wird sowohl bei der Herstellung des Kraftfahrzeugs wie
auch bei Reparaturen der Aufwand verringert. Es ist nun nicht mehr
nötig in
einer Werkstatt oder am Bandende das Steuergerät 1 mit einer entsprechend
passenden Software für
die jeweils verbauten Komponenten zu versehen sondern das Steuergerät 1 wählt von sich
aus die jeweils an die Komponente angepassten Programme 4, 5 zur
Auswertung von Signalen der Komponente oder zur Ansteuerung der
Komponente aus.
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In
der 1 wurde die Erfindung beispielhaft anhand von
Komponenten beschrieben, die die Luftzuführung beeinflussen (Drosselklappe)
oder ein Signal der Luftzuführung
(Drucksensor 3) messen. Das erfindungsgemäße Steuergerät bzw. die
erfindungsgemäßen Komponenten
sind jedoch generell für
alle Komponenten im Kraftfahrzeug verwendbar, die von einem Steuergerät angesteuert
werden oder Signale für
ein Steuergerät
liefern. Bei einem Kraftfahrzeug, welches mit derartigen Steuergeräten oder
Komponenten ausgestattet ist, ist es nicht mehr erforderlich am
Bandende oder bei einer Reparatur entsprechende Anpassungsmaßnahmen
die Steuergeräte
an die jeweils verwendeten Komponenten anzupassen. Die Herstellung
und Reparatur derartiger Kraftfahrzeuge wird dadurch vereinfacht.
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In
den Steuergeräten 1 entsteht
ein vergrößerter Speicherbedarf,
da nun verschiedene Programme 4, 5 gespeichert
sein müssen.
Der zusätzliche
Speicherbedarf kann jedoch ge ring gehalten werden, indem die jeweils
angepassten Programme 4, 5 nur den Teil enthalten,
der für
die jeweilige Komponente 2, 3 spezifisch ist und
weitere Programme, die unabhängig
von den Komponenten sind, gemeinsam genutzt werden.
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Die
Datenleitungen 17 können
sowohl zur Übertragung
von analogen wie auch zur Übertragung von
digitalen Signalen ausgelegt sein. Vielfach werden Komponenten noch über analoge
Leitungen angesteuert. Auch über
derartige Leitungen lassen sich jedoch Signale, die eine Kennung
der Komponente beinhalten von den Komponenten 2, 3 zurück an das Steuergerät 1 übertragen.
Besonders einfach ist dies allerdings, wenn die Kommunikation zwischen
dem Steuergerät 1 und
dem Komponenten 2, 3 durch digitale Signale erfolgt.
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Die
Kennung der Komponente kann auf unterschiedliche Weise ausgebildet
sein. Der einfachste Fall wäre
der Fall einer Herstellerunterscheidung welches beispielsweise als
einfaches analoges Spannungssignal ausgebildet sein kann. In diesem Fall
würde auf
ein entsprechendes Reizsignal durch das Steuergerät 1 die
Leitung 17 durch die Vorortelektronik 16, 19 der
Komponenten 2, 3 auf einen vorgegebenen Spannungspegel
gelegt wobei die Höhe des
Spannungspegels charakteristisch für einen bestimmten Hersteller
ist. Der Spannungspegel wäre dann
eine sehr einfache Kennung um Komponenten 2, 3 verschiedener
Hersteller voneinander zu unterscheiden. Wesentlich differenziertere
Kennungen sind natürlich
möglich,
wenn die Datenübertragung zwischen
dem Steuergerät
und den Komponenten 2, 3 in der Form eines Austausches
von digitalen Daten erfolgt. Dabei könnten dann nicht nur Komponenten unterschiedlicher
Hersteller sondern auch noch verschiedene Typen von Komponenten
oder auch eine Seriennummer einer Komponente rückübertragen werden. Im Fall einer
Seriennummer wären
die Komponenten individualisiert, d. h. es könnte auch erkannt werden, wenn
eine bestimmte Komponente eines Herstellers durch eine gleichartige
Komponente ersetzt wird. Dies wäre
dann besonders vorteilhaft, wenn in dem Steuergerät 1 bestimmte
Lernwerte gespeichert, die charakteristisch für eine bestimmte Komponente
sind. Im Fall einer Drosselklappe könnte einer derartiger Lernwert,
der beispielsweise in einer Nullstellung der Drosselklappe bestehen,
die aufgrund mechanischer Toleranzen bei an sich gleichartigen Drosselklappen
oder aufgrund von Verschleiß einer
gewissen Veränderung
unterliegt. Durch Beobachten der Leerlaufdrehzahl bei vermeintlich
geschlossener Drosselklappe 2 oder durch Auswerten des
Drucks durch den Drucksensor 3 kann das Steuergerät 1 lernen,
wie viel Luft noch bei geschlossener Drosselklappe zum Motor 10 fließt. Wenn
dann das Steuergerät 1 aufgrund
einer geänderten
Seriennummer feststellt, dass die Drosselklappe 2 durch
eine andere a ber gleichartige Drosselklappe ersetzt wurde so wird
zwar das gleiche jeweils angepasste Programm 4, 5 verwendet,
jedoch werden gelernte Werte auf einen Startwert zurückgesetzt.
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Die
Komponenten 2, 3 weisen jeweils eine Vorortelektronik 16, 19 auf,
die in der Lage ist eine entsprechende Kennung an das Steuergerät 1 zu übermitteln.
Dies kann entweder auf Anforderung durch das Steuergerät 1 oder
aber automatisch bei einer Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs in
dem die Komponenten 2, 3 bzw. das Steuergerät 1 eingebaut sind,
erfolgen. Vorzugsweise wird diese Kennung durch ein digitales Signal übermittelt.
Alternativ können
aber auch Spannungspegel, Strompegel oder dergleichen die über analoge
Leitungen übermittelbar
sind, verwendet werden. In der Vorortelektronik 16 oder 19 ist
dazu die Kennung in der Form einer Herstellerkennung, Typenkennung
oder Seriennummer der Komponente gespeichert.