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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abarbeiten von Aufgaben einer
Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten gemäß Patentanspruch
1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit zwei Steuergeräten
zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch
15.
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Bei
Motoren mit großer Zylinderzahl werden oft zwei elektronische
Steuergeräte verwendet, die jeweils einer ersten bzw. einer
zweiten Zylinderbank des Motors zugeordnet sind. Die zwei Steuergeräte können
unabhängig voneinander auf Messdaten zur Motorposition
sowie auf weitere Messwerte, die jeweils die eigene Zylinderbank
betreffen, zugreifen. Üblicherweise ist eines der beiden
Steuergeräte als Master-Steuergerät festgelegt,
das beispielsweise die Betätigung des Gaspedals im Kraftfahrzeug
auswertet. Die beiden Steuergeräte sind über einen Kommunikationspfad
wie z. B. einen CAN-Bus miteinander verbunden.
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Aus
DE 10 2006 030 592
A1 ist ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei
in Master/Slave-Konfiguration miteinander verbundenen Motorsteuergeräten
bekannt. Dabei sind zwei Steuergeräte vorgesehen, die jeweils
eine Funktion für die Brennkraftmaschine abarbeiten, die
auf die Drehzahl des Motors abgestimmte winkelsynchrone Funktionen
umfasst. Den zwei Steuergeräten stehen die gleichen Sensorikdaten
der erfassten Motorstellung zur Verfügung. Beim Senden
eines eine winkelsynchrone Funktion betreffenden Befehls vom Mastersteuergerät
an das Slavesteuergerät werden zusätzliche Informationen
mitgesandt, die die momentane Motorstellung repräsentieren.
Das Slavesteuergerät verwendet diese Information zusammen
mit der bei Empfang dieser Informationen gegebenen momentanen Motorstellung,
um seine Funktion winkelsynchron zum Mastersteuergerät
abzuarbeiten.
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In
verschiedenen Fällen ist eine Synchronisation der Funktionen,
die auf den beiden Steuergeräten laufen, erforderlich.
Dabei dürfen bestimmte Funktionen jeweils nur auf einem
Steuergerät laufen, da ansonsten eine gegenseitige Störung
erfolgen würde.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren
zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten
bereitzustellen und ein verbessertes System zum Abarbeiten von Aufgaben
einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten bereitzustellen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch
1 und durch das System gemäß Patentanspruch 15
gelöst.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße
System haben den Vorteil, eine sichere Abstimmung zwischen den zwei
Steuergeräten zu ermöglichen, so dass sichergestellt
ist, dass die zwei Steuergeräte nicht gleichzeitig eine
festgelegte Aufgabe abarbeiten. Auf diese Weise wird die Gefahr
einer gegenseitigen Störung reduziert.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In
vorteilhafter Weise weist das erste Steuergerät ein erstes
Freigabesignal und ein erstes Umschaltsignal auf. Das zweite Steuergerät
weist ein zweites Freigabesignal und ein zweites Umschaltsignal
auf, wobei beim ersten Steuergerät das erste Freigabesignal
auf aktiv und das erste Umschaltsignal auf inaktiv gesetzt ist,
wobei nach Abarbeitung einer Aufgabe oder bei nicht Vorliegen einer
abzuarbeitenden Aufgabe das erste Steuergerät das erste
Freigabesignal wieder auf nicht aktiv setzt, wobei anschließend
das erste Steuergerät das erste Umschaltsignal auf aktiv
setzt, wobei das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal
an das zweite Steuergerät übertragen werden, wobei
das zweite Steuergerät bei nicht aktivem ersten Freigabesignal und
bei aktivem ersten Umschaltsignal das zweite Freigabesignal auf
aktiv setzt und das zweite Umschaltsignal auf inaktiv lässt,
wobei das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal zum
ersten Steuergerät übertragen werden, wobei das
erste Steuergerät nach Erhalt des aktiven zweiten Freigabesignals
und des inaktiven zweiten Umschaltsignals das erste Umschaltsignal
auf inaktiv setzt.
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Eine
weitere Verbesserung des Verfahrens wird erreicht, indem das zweite
Steuergerät nach Abarbeitung einer Aufgabe oder bei nicht
Vorliegen einer abzuarbeitenden Aufgabe das zweite Freigabesignal
wieder auf inaktiv setzt, wobei anschließend das zweite
Steuergerät das zweite Umschaltsignal auf aktiv setzt,
wobei das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal an
das erste Steuergerät übertragen werden, wobei
das erste Steuergerät bei inaktivem zweiten Freigabesignal
und bei aktivem zweiten Umschaltsignal das erste Freigabesignal
auf aktiv setzt und das erste Umschaltsignal auf inaktiv lässt,
wobei das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal zum
zweiten Steuergerät übertragen werden, wobei das
zweite Steuergerät nach Erhalt des aktiven ersten Freigabesignals
und des inaktiven ersten Umschaltsignals das zweite Umschaltsignal auf
inaktiv setzt.
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In
einer weiteren Ausführungsform werden das erste Freigabe-
und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabe- und das zweite
Umschaltsignal in festgelegten Zeitabständen zwischen den Steuergeräten
ausgetauscht. Dadurch wird eine präzise Abstimmung erreicht.
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In
einer weiteren Ausführungsform werden das erste Freigabe-
und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabe- und das zweite
Umschaltsignal immer nach Abarbeitung einer Aufgabe durch das abzuarbeitende
Steuergerät übermittelt. Somit ist eine zeitlich
präzise Abstimmung möglich.
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Als
Aufgabe kann eine Funktion, insbesondere zur Beeinflussung der Verbrennung
der Brennkraftmaschine, eine Diagnosefunktion oder eine Anpassung
eines Parameters beispielsweise einer Funktion verwendet werden.
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In
einer weiteren Ausbildungsform wird kontinuierlich die Freigabe
für die Abarbeitung einer Aufgabe zwischen den zwei Steuergeräten
hin- und hergeschaltet, wenn bei keinem der zwei Steuergeräte eine
Aufgabe abzuarbeiten ist oder abgearbeitet werden kann. Auf diese
Weise wird sichergestellt, dass bei Auftauchen einer abzuarbeitenden
Aufgabe kurzfristig das entsprechende Steuergerät auch
die Freigabe für die Abarbeitung der Aufgabe erhält.
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In
einer Ausführungsform wird zwischen den zwei Steuergeräten
ein Prioritätssignal ausgetauscht, das die Priorität
eines Steuergeräts anzeigt. Abhängig von der Priorität
des Steuergerätes, das die Abarbeitung einer Aufgabe prüft
oder eine Aufgabe abarbeitet, übergibt das Steuergerät
bei geringerer Priorität entweder sofort oder nach Abschluss
der gerade abzuarbeitenden Aufgabe eine Freigabe an das andere Steuergerät,
die Abarbeitung einer Aufgabe zu beginnen. Auf diese Weise wird
sichergestellt, dass das Steuergerät mit der höheren
Priorität bei dringenden Aufgaben die Freigabe für
die Abarbeitung einer Aufgabe erhält, obwohl das andere Steuergerät
gerade eine Aufgabe abarbeitet oder noch weitere abzuarbeitende
Aufgaben bereitstehen.
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In
einer weiteren Ausführungsform wird vor dem Abschalten
des ersten und zweiten Steuergerätes in einem Speicher
nichtflüchtig die Information abgespeichert, für
welches Steuergerät das Freigabesignal auf aktiv geschaltet
ist. Somit kann beim Hochfahren der Steuergeräte diese
Information genutzt werden und das richtige Steuergerät
wieder auf aktiv in Bezug auf das Freigabesignal geschaltet werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform wird beim Hochfahren der
zwei Steuergeräte von dem ersten Steuergerät überprüft,
ob das Freigabesignal für eines der zwei Steuergeräte
auf aktiv gesetzt ist. Das erste Steuergerät setzt das
erste Umschaltsignal auf aktiv, wenn weder das erste noch das zweite
Freigabesignal als aktiv abgespeichert ist, wobei das erste Steuergerät
das erste Freigabesignal, das nicht aktiv ist und das erste Umschaltsignal
an das zweite Steuergerät übermittelt. Auf diese
Weise wird eine festgelegte Startphase für die Zuordnung
der Freigabesignale und der Umschaltsignale bereitgestellt.
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Die
Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert.
Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten
und
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2 einen
zeitlichen Verlauf von Freigabe- und Umschaltsignalen zwischen zwei
Steuergeräten.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 14 mit
einer ersten Zylinderbank 15 und einer zweiten Zylinderbank 16.
Die erste Zylinderbank 15 weist drei erste Zylinder 17 und drei
erste Einspritzventile 19 auf. Die zweite Zylinderbank 16 weist
drei zweite Zylinder 18 und drei zweite Einspritzventile 20 auf.
Weiterhin sind Sensoren 21 vorgesehen, die Betriebsparameter
der Brennkraftmaschine 14 erfassen. Die Sensoren 21 erfassen
dabei für beide Zylinderbänke 15, 16 oder
individuell für jeden Zylinder und für jedes Einspritzventil
einzeln Sensorwerte.
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Weiterhin
sind ein erstes und ein zweites Steuergerät 1, 2 vorgesehen.
Das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 sind über
einen Datenbus 11 miteinander verbunden. Jedes Steuergerät 1, 2 weist eine
Eingangsschnittstelle 3, 4, einen Prozessor 5, 6, einen
Datenspeicher 7, 8 und einen Programmspeicher 9, 10 auf.
Die Eingangsschnittstelle 3, 4 ist jeweils mit
dem Datenbus 11 verbunden. Zudem ist der Prozessor 5, 6 jeweils
mit der zugeordneten Eingangsschnittstelle 3, 4,
dem zugeordneten Datenspeicher 7, 8 und dem zugeordneten
Programmspeicher 9, 10 verbunden. Im ersten Datenspeicher 7 ist ein
erstes Freigabebit 25 für das erste Freigabesignal und
ein erstes Umschaltbit 26 für das erste Umschaltsignal
abgelegt. Im zweiten Datenspeicher 8 ist ein zweites Freigabebit 27 für
das zweite Freischaltsignal und ein zweites Umschaltbit 28 für
das zweite Umschaltsignal abgelegt. In dem ersten und zweiten Freigabebit
und in dem ersten und zweiten Umschaltbit sind die Werte für
den Pegel, d. h. entweder hoch oder niedrig, für das erste
und zweite Freigabesignal und für das erste und zweite
Umschaltsignal abgelegt. Weiterhin sind die erste und die zweite
Eingangsschnittstelle 3, 4 über Sensorleitungen 30 mit den
Sensoren 21 verbunden. Zudem sind die erste und die zweite
Eingangsschnittstelle 3, 4 mit ersten und zweiten
Steuerleitungen 22, 23 verbunden. Die ersten und
die zweiten Steuerleitungen 22, 23 sind an Stellglieder
der Brennkraftmaschine 14, insbesondere an Stellglieder
der ersten bzw. zweiten Zylinderbank 15, 16 geführt.
Beispielsweise sind die ersten und die zweiten Steuerleitungen 22, 23 mit
den Einspritzventilen 19, 20 verbunden.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Steuergerät 1 für
die Steuerung der ersten Zylinderbank 15 und das zweite
Steuergerät 2 für die Steuerung der zweiten
Zylinderbank 16 vorgesehen.
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In
der dargestellten Ausführungsform ist das erste Steuergerät 1 als
Mastersteuergerät ausgebildet und das zweite Steuergerät 2 als
Slavesteuergerät. Das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 verfügen über
Programme in den Programmspeichern 9, 10 und über
Daten, Kennlinien und Kennfelder in den Datenspeichern 7, 8,
um Aufgaben wie z. B. Steuerfunktionen der Brennkraftmaschine oder
Diagnosefunktionen der Brennkraftmaschine oder Adaptionen von Parametern
der Funktionen oder Adaptionen der Funktionen abarbeiten zu können.
Die Aufgaben, insbesondere Funktionen, Diagnosefunktionen und Adaptionen
der Parameter oder Funktionen können in der Regel gleichzeitig
auf den zwei Steuergeräten und unabhängig voneinander
ausgeführt werden. Bei den Funktionen handelt es sich beispielsweise
um die Steuerung der Einspritzung, die Steuerung der Zündung,
die Steuerung der Luftzuführung usw. Die Diagnosefunktion
betrifft die Funktionen der Brennkraftmaschine und die Funktion
der Sensoren. Bei der Adaption der Funktionen können Parameter
der Funktionen oder die Funktionen selbst auf neue Randbedingungen
angepasst werden.
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In
verschiedenen Situationen ist eine Synchronisation der Aufgaben,
die auf den beiden Steuergeräten laufen, erforderlich.
Dabei dürfen bestimmte Funktionen, bestimmte Adaptionen
von Funktionen oder bestimmte Diagnosefunktionen jeweils nur auf
einem der beiden Steuergeräte abgearbeitet werden, da ansonsten
eine gegenseitige Störung erfolgen würde.
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Ein
Beispiel hierfür ist eine Zylindergleichstellungsfunktion,
die Betriebsparameter eines Zylinders verstellt, die Laufunruhe
der Brennkraftmaschine erfasst und abhängig hiervon einen
Adaptionswert berechnet. Der Adaptionswert betrifft einen Faktor oder
eine adaptive Korrektur der Einspritzmenge. Diese Funktion muss
für alle Zylinder der Brennkraftmaschine durchgeführt
werden, wobei eine gleichzeitige Verstellung mehrerer Zylinder ausgeschlossen werden
muss. Daher darf die Funktion auch nur auf einem der beiden Steuergeräte
aktiv sein, d. h. abgearbeitet werden, wenn die vorgegebenen Adaptionsbedingungen
vorliegen.
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Gleichzeitig
ist es möglich, dass sich die Bedingungen, die die Adaption
einer der Zylinderbänke ermöglichen bzw. die die
Notwendigkeit einer Adaption einer der Zylinderbänke festlegen,
auf beiden Bänken unterschiedlich verhalten. So kann es
z. B. unterschiedlich lange dauern, bis die Zylindergleichstellung
die Adaption der Parameter für die Steuerung der Einspritzung
für alle Zylinder einer Bank abgeschlossen hat. Sind im
Fall der Gleichstellung bereits alle Zylinder einer Zylinderbank
adaptiert, wird aber später in der Werkstatt ein einzelnes
Einspritzventil ausgetauscht, so muss nur auf der betroffenen Zylinderbank
die Adaption für den betroffenen Zylinder, der dem ausgetauschten
Einspritzventil zugeordnet ist, erneut durchgeführt werden.
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Ein
starrer Programmablauf, der z. B. die Aufgaben wechselweise für
eine bestimmte Zeit auf einem Steuergerät aktiviert und
dann auf das andere Steuergerät umschaltet, verschenkt
in vielen Fallen wertvolle Adaptionszeit. Um die verfügbare
Adaptionszeit oder Diagnosezeit optimal zu nutzen, ist eine flexible
Steuerung erforderlich. Die flexible Steuerung ermöglicht
es, die Aufgaben, insbesondere die Funktion, die Adaption oder Diagnose
auf dem Steuergerät zu aktivieren, auf dem die Möglichkeit
und der Bedarf für die Funktion, die Adaption oder die
Diagnose besteht, wobei aber gleichzeitig die Aktivierung der gleichen
Funktion, der gleichen Adaption oder der gleichen Diagnose auf dem
anderen Steuergerät ausgeschlossen ist.
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Das
erste und das zweite Steuergerät 1, 2 weisen
jeweils ein erstes Freigabesignal und ein erstes Umschaltsignal
bzw. ein zweites Freigabesignal und ein zweites Umschaltsignal auf,
das die zwei Steuergeräte austauschen. Über das
erste und das zweite Freigabesignal und das erste und das zweite Umschaltsignal
wird festgelegt, welches der zwei Steuergeräte eine Aufgabe
abarbeiten kann. Damit wird erreicht, dass zur gleichen Zeit nur
eines der zwei Steuergeräte eine Aufgabe abarbeitet.
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2 zeigt
ein zeitliches Diagramm für den Austausch den ersten und
des zweiten Freigabesignals und des ersten und des zweiten Umschaltsignals
zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät 1, 2.
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Zum
Zeitpunkt t0 arbeitet das erste Steuergerät 1 eine
Aufgabe ab oder überprüft, ob eine Aufgabe vorliegt.
Zu diesem Zeitpunkt weist das erste Freigabesignal F1, das in dem
Diagramm als oberste Kennlinie dargestellt ist, einen hohen Spannungspegel
auf. Das erste Umschaltsignal U1, das von oben gesehen als zweite
Kennlinie in 2 dargestellt ist, weist in
dieser Situation einen niedrigen Spannungspegel auf. Ein niedriger
Spannungspegel kann 0 Volt und ein hoher Spannungspegel kann 1 Volt
sein. Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal liegen
im ersten Steuergerät 1 vor. Das zweite Freigabesignal
F2 weist zum Zeitpunkt t0 einen niedrigen Spannungspegel
auf. Das zweite Umschaltsignal U2 weist zum Zeitpunkt t0 ebenfalls
einen niedrigen Spannungspegel auf. Das zweite Freigabesignal und das
zweite Umschaltsignal liegen im zweiten Steuergerät 2 vor
und das zweite Steuergerät 2 führt zum Zeitpunkt
t0 keine Aufgabe durch und überprüft
auch nicht die Durchführung einer Aufgabe.
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Zum
ersten Zeitpunkt t1 hat das erste Steuergerät 1 die
abzuarbeitende Aufgabe beendet. Somit wird das erste Freigabesignal
von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel gesenkt. Gleichzeitig wird
das erste Umschaltsignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen
Pegel erhöht. Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal
werden vom ersten Steuergerät 1 an das zweite
Steuergerät 2 übermittelt.
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Das
zweite Steuergerät 2 erkennt aufgrund des niedrigen
Spannungspegels des ersten Freigabesignals und des hohen Spannungspegels
des ersten Umschaltsignals, dass eine Freigabe an das zweite Steuergerät übermittelt
wird, die Abarbeitung einer Aufgabe oder die Überprüfung
der Abarbeitung einer Aufgabe durchzuführen. Die Übermittlung
und die Verarbeitung der Information benötigt einige Zeit, so
dass das zweite Steuergerät 2 erst zum zweiten Zeitpunkt
t2 das zweite Freigabesignal von einem niedrigen
Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel ändert. Anschließend
werden das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal an das
erste Steuergerät übermittelt. Das erste Steuergerät
erfasst die Pegel des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals
und erkennt, dass das zweite Steuergerät mit der Überprüfung
der Abarbeitung einer Aufgabe oder mit der Abarbeitung einer Aufgabe
begonnen hat. Daraufhin verändert das erste Steuergerät 1 zum
dritten Zeitpunkt t3 das erste Umschaltsignal
von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel. Damit ist die Übertragung
der Freigabe vom ersten Steuergerät auf das zweite Steuergerät
abgeschlossen.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet das zweite
Steuergerät 2 eine Aufgabe ab. Als Aufgabe kann
eine Funktion für die Steuerung der Brennkraftmaschine,
insbesondere für die Steuerung der Verbrennung der Brennkraftmaschine
verwendet werden. Zudem kann als Aufgabe eine Diagnosefunktion zur Überprüfung
der Funktionsfähigkeit der Brennkraftmaschine und/oder
von Sensoren der Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Weiterhin
kann als Aufgabe die Anpassung einer Funktion oder eines Parameters,
insbesondere eines Parameters einer Funktion oder einer Diagnosefunktion,
verwendet werden. Beispielsweise kann, wie oben ausgeführt,
eine Zylindergleichstellungsfunktion abgearbeitet werden.
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Nach
Abarbeitung der Aufgabe setzt das zweite Steuergerät 2 das
zweite Freigabesignal zum vierten Zeitpunkt t4 auf
einen niedrigen Spannungspegel. Zudem setzt das zweite Steuergerät 2 zum vierten
Zeitpunkt t4 das zweite Umschaltsignal auf
einen hohen Spannungspegel. Das zweite Freigabesignal und das zweite
Umschaltsignal werden an das erste Steuergerät 1 übermittelt.
Nach Auswertung des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals
erkennt das erste Steuergerät 1 die Übergabe
einer Freigabe und erhöht zum fünften Zeitpunkt
t5 das erste Freigabesignal von dem niedrigen
Spannungspegel auf den hohen Spannungspegel. Zudem übermittelt
das erste Steuergerät das erste Freigabesignal und das
erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät 2.
Das zweite Steuergerät 2 senkt nach Auswertung
des übermittelten ersten Freigabesignals und des ersten
Umschaltsignals zum sechsten Zeitpunkt t6 das
zweite Umschaltsignal von einem hohen Spannungswert auf einen niedrigen
Spannungswert.
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Das
erste Steuergerät 1 überprüft,
ob eine Aufgabe abzuarbeiten ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist zu diesem Zeitpunkt keine Aufgabe abzuarbeiten, so dass das
erste Steuergerät zum siebten Zeitpunkt t7 das
erste Freigabesignal von dem hohen Spannungspegel auf einen niedrigen Spannungspegel
senkt und das erste Umschaltsignal von einem niedrigen Spannungspegel
auf einen hohen Spannungspegel erhöht. Zugleich werden
das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal an das zweite
Steuergerät übermittelt. Das zweite Steuergerät
erkennt aufgrund der vorliegenden Spannungspegel des ersten Freigabesignals
und des ersten Umschaltsignals, dass eine Freigabe für die
Abarbeitung einer Aufgabe vorliegt. Somit erhöht das zweite
Steuergerät zum achten Zeitpunkt t8 das zweite
Freigabesignal von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen
Spannungspegel. Anschließend übermittelt das zweite
Steuergerät das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal
an das erste Steuergerät. Das erste Steuergerät erkennt
aufgrund der empfangenen Spannungspegel für das zweite
Freigabesignal an das zweite Umschaltsignal, dass das zweite Steuergerät
die Freigabe zur Prüfung oder Abarbeitung einer Aufgabe übernommen
hat. Somit senkt das erste Steuergerät zum neunten Zeitpunkt
t9 das erste Umschaltsignal von einem hohen
Spannungspegel auf einen niedrigen Spannungspegel.
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Nach
dem achten Zeitpunkt t8 überprüft
das zweite Steuergerät, ob eine abzuarbeitende Aufgabe vorliegt.
Dies ist jedoch nicht der Fall, so dass das zweite Steuergerät
zum zehnten Zeitpunkt t10 den Spannungswert
für das zweite Freigabesignal von einem hohen auf einen
niedrigen Spannungspegel senkt und gleichzeitig den Spannungspegel
des zweiten Umschaltsignals von einem niedrigen Spannungspegel auf
einen hohen Spannungspegel erhöht. Das zweite Freigabesignal
und das zweite Umschaltsignal werden an das erste Steuergerät übermittelt.
Somit erkennt das erste Steuergerät, dass es die Freigabe
für die Abarbeitung einer Aufgabe übernehmen kann.
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Zusätzlich
zu dem beschriebenen Austausch des ersten Freigabesignals und des
ersten Umschaltsignals und des zweiten Freigabesignals und des zweiten
Umschaltsignals kann auch ein weiteres Signal beispielsweise ein
Prioritätssignal zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät
ausgetauscht werden. Das weitere Signal kann zudem von den Steuergeräten
für die Entscheidung verwendet werden, welche der zwei
Steuergeräte die Freigabe zur Überprüfung
und Abarbeitung einer Aufgabe übernehmen kann.
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Beispielsweise
kann festgelegt sein, dass zusätzlich zum ersten Freigabesignal
und zum ersten Umschaltsignal ein erstes Prioritätssignal
jeweils mit dem ersten Freigabesignal und dem ersten Umschaltsignal
oder unabhängig davon an das zweite Steuergerät übermittelt
wird. Ebenso kann das zweite Steuergerät gleichzeitig mit
dem zweiten Freigabesignal und dem zweiten Umschaltsignal oder unabhängig
davon ein zweites Prioritätssignal an das erste Steuergerät übermitteln.
Das erste und das zweite Prioritätssignal kann eine Prioritätsstufe
für das erste und das zweite Steuergerät festlegen.
Beispielsweise kann das erste Steuergerät die Prioritätsstufe 1 und
das zweite Steuergerät die Prioritätsstufe 2 aufweisen.
Erhält nun das zweite Steuergerät, das gerade
eine Aufgabe abarbeitet, ein erstes Prioritätssignal übermittelt,
das eine höhere Priorität für das erste Steuergerät
anzeigt, so wird entweder die abzuarbeitende Aufgabe noch fertig
gestellt und anschließend auch bei Vorliegen einer weiteren
Aufgabe die Freigabe für die Abarbeitung von Aufgaben an
das erste Steuergerät übermittelt oder in einer
weiteren Ausführungsform wird sofort nach Erhalt eines
ersten Prioritätssignals, das eine höhere Priorität
anzeigt, die Abarbeitung der Aufgabe abgebrochen und die Freigabe
zur Abarbeitung einer Aufgabe übertragen. In entsprechender
Weise kann auch das erste Steuergerät ein zweites Prioritätssignal
empfangen, das eine höherer Priorität als das
erste Prioritätssignal aufweist.
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In
einer weiteren Ausführungsform überprüft das
aktive Steuergerät z. B. das erste Steuergerät, das
gerade eine abzuarbeitende Aufgabe beendet hat oder wenn keine abzuarbeitende
Aufgabe vorliegt, den Pegel des Umschaltsignals des anderen Steuergerätes,
d. h. des zweiten Steuergerätes. Das aktive erste Steuergerät
leitet nur dann eine Übergabe für die Abarbeitung
einer Aufgabe ein, wenn der Umschaltpegel des zweiten Steuergerätes
einen niedrigen Pegel aufweist, d. h. inaktiv ist. Weist das Umschaltsignal
des zweiten Steuergerätes einen hohen Pegel auf, d. h.
aktiv ist, dann wartet das aktive Steuergerät mit der Übergabe
bis der Pegel des Umschaltsignals des zweiten Steuergerätes
einen niedrigen Pegel aufweist. Ergibt die Überprüfung,
dass der Pegel des Umschaltsignals des zweiten Steuergerätes
einen niedrigen Pegel aufweist, dann senkt das aktive erste Steuergerät
das erste Freigabesignal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen
Pegel. Gleichzeitig erhöht das aktive erste Steuergerät das
erste Umschaltsignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel.
Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal werden vom
ersten Steuergerät 1 an das zweite Steuergerät 2 übermittelt.
Somit kann eine Übergabe nur dann eingeleitet werden, wenn
das nicht aktive Steuergerät bereit ist, d. h. ein Umschaltsignal
mit einem niedrigen Pegel aufweist.
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Abhängig
von der gewählten Ausführungsform werden das erste
Freigabesignal und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabesignal
und das zweite Umschaltsignal in festgelegten Zeitabständen
an das andere Steuergerät übermittelt. Zudem kann
in einer weiteren Ausführungsform jeweils beim Wechsel
eines Spannungspegels eines ersten Freigabesignals oder eines ersten
Umschaltsignals oder eines zweiten Freigabesignals oder eines zweiten
Umschaltsignals der neue Spannungspegel jeweils an das andere Steuergerät übermittelt
werden. Weiterhin kann in einer weiteren Ausführungsform nur
der sich ändernde Spannungspegel des sich ändernden
ersten Steuersignals, ersten Umschaltsignals, zweiten Steuersignals
oder zweiten Umschaltsignals an das andere Steuergerät übermittelt
werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform können das erste
und das zweite Steuergerät 1, 2 eine
Detektionseinheit aufweisen, die eine Spannungsflanke, d. h. einen
Wechsel der Spannungen des ersten Freigabesignals und des ersten
Umschaltsignals bzw. des zweiten Freigabesignals und des zweiten
Umschaltsignals detektiert und damit eine Änderung des Spannungspegels
des Freigabe- und/oder des Umschaltsignals erkennt.
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Die
Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe kann zwischen
den Steuergeräten hin- und hergeschaltet werden, wenn keines
der zwei Steuergeräte eine abzuarbeitende Aufgabe hat oder
eine Aufgabe abarbeiten kann.
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Das
erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal können
in Form eines ersten Freigabebits und eines ersten Umschaltbits
im ersten Datenspeicher 7 abgelegt sein. Ebenso können
das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal in Form
eines zweiten Freigabebits und eines zweiten Umschaltbits im zweiten
Datenspeicher 8 abgelegt sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform werden vor dem Abschalten
des ersten und des zweiten Steuergeräts das erste Freigabesignal
und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabesignal und das
zweite Umschaltsignal nichtflüchtig im ersten Datenspeicher 7 bzw.
im zweiten Datenspeicher 8 abgelegt. Somit kann beim Hochfahren
der letzte Freigabestand aufgenommen werden und das erste und das
zweite Steuergerät in dem Zustand weiterbetrieben werden,
in dem die Abschaltung der Steuergeräte erfolgt ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform wird beim Hochfahren der
zwei Steuergeräte von dem ersten Steuergerät überprüft,
ob das Freigabesignal für eines der zwei Steuergeräte
auf aktiv gesetzt ist, wobei das erste Steuergerät das
erste Umschaltsignal auf aktiv setzt, wenn für keines der
zwei Steuergeräte das Freigabesignal auf aktiv gesetzt
ist. Das erste Steuergerät übermittelt das erste
Freigabesignal, das nicht aktiv ist, und das erste Umschaltsignal
an das zweite Steuergerät.
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In
Ausführungen zur 2 werden
unter einem aktiven Signal ein Signal mit einem hohen Spannungspegel
und unter einem nicht-aktiven Signal ein Signal mit einem niedrigen
Spannungspegel verstanden. Anstelle von hohem und niedrigem Spannungspegel
kann auch jede andere Art der Kodierung, z. B. bestimmte Frequenzen
oder Pulslängen verwendet werden.
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Durch
die Verwendung von jeweils zwei Signalen (Freigabe- und Umschaltsignal),
die in beiden Richtungen zwischen den Steuergeräten ausgetauscht
werden, lässt sich eine robuste Funktionsweise erreichen,
die unempfindlich gegenüber Kommunikationsverzögerungen
und Nichtauswertung einzelner übermittelter Signale ist.
Das Steuergerät, das die Umschaltung auslöst,
wartet darauf, dass das andere Steuergerät den Umschaltvorgang
quittiert. Erst danach setzt das auslösende Steuergerät
das Umschaltsignal zurück. Das empfangende Steuergerät
kann erst dann eine neue Umschaltung anfordern, wenn dies erfolgt
ist. Es ist ausgeschlossen, dass durch Ausfall von einer Übermittlung
eines Signals oder asynchron ablaufender Funktionen ein Steuergerät
einen Umschaltvorgang verpasst. Ebenfalls ist ausgeschlossen, dass
die Funktion auf beiden Steuergeräten gleichzeitig aktiv
ist. Dadurch, dass im einfachsten Fall nur Bedingungen des eigenen
Steuergeräts ausgewertet werden müssen, um die
Umschaltung zu entscheiden, ist ein besonders geringer Datenaustausch
zwischen den beiden Steuergeräten erforderlich. Es sind
in jeder Richtung nur zwei Signale oder zwei Datenbits zu übertragen.
Durch eine geeignete Definition der Bedingungen, wann von einem Steuergerät
zum anderen Steuergerät umgeschaltet wird, kann der Ablauf
der Abarbeitung der Aufgaben auf beiden Steuergeräten flexibel
gestaltet werden. Der zugehörige Softwarealgorithmus ist
leicht umzusetzen und ist auf beiden Steuergeräten identisch.
Er kann als Standardprogramm für unterschiedliche Aufgaben
eingesetzt werden. Lediglich die Definition der Bedingungen, wann
zum anderen Steuergerät umzuschalten ist, kann aufgabenspezifisch
angepasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102006030592
A1 [0003]