DE102013201471B4 - Elektronischer LIN Steuerungsbus und Verfahren zu dessen Betrieb sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Steuerungsbus - Google Patents

Elektronischer LIN Steuerungsbus und Verfahren zu dessen Betrieb sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Steuerungsbus Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben eines elektronischen LIN Steuerungsbusses (4), der einen Master (2) und mindestens einen Slave (5, 6, 7) umfasst, wobei der Slave (5, 6, 7) in mindestens drei Betriebszuständen betreibbar ist und- im ersten Betriebszustand, dem so genannten Wach-Zustand, Master (2) und Slave (5, 6, 7) eine Bus-Kommunikation auf Basis eines vorgegebenen vollen Befehlsumfangs unterhalten, wobei der Slave (5, 6, 7) eine erste elektrische Leistung, die sogenannte Wach-Leistung, verbraucht,- im zweiten Betriebszustand, dem so genannten Schlaf-Zustand, keine Bus-Kommunikation zwischen Master (2) und Slave (5, 6, 7) erfolgt und der Slave (5, 6, 7) eine zweite elektrische Leistung, die so genannte Schlaf-Leistung, verbraucht, die geringer als die Wach-Leistung ist,- im dritten Betriebszustand, dem so genannten Stille-Zustand, keine Bus-Kommunikation zwischen Master (2) und Slave (5, 6, 7) erfolgt und der Slave (5, 6, 7) Steuerungsaufgaben ausführt, wobei der Slave (5, 6, 7) eine dritte elektrische Leistung, die so genannte Stille-Leistung, verbraucht, die höher als die Schlaf-Leistung, aber niedriger als die Wach-Leistung ist, und wobei der Slave (5, 6, 7) im Schlaf-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer vorgegebenen Aufweckzeit in den Wach-Zustand gelangt und im Stille-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer Aktivierungszeit, die kleiner als die Aufweckzeit ist, in den Wach-Zustand gelangt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen elektronischen LIN Steuerungsbus, ein Verfahren zu dessen Betrieb sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Steuerungsbus.
  • Zur Ansteuerung elektronischer Komponenten in Kraftfahrzeugen werden verschiedene elektronische Steuerungsbus-Systeme, abkürzend auch Bus-Systeme genannt, verwendet. Bekannte Beispiele hierfür sind der Controller Area Network Bus (CAN Bus) und der Local Interconnected Network Bus (LIN Bus). Der CAN Bus zeichnet sich durch eine hohe Datenübertragungsrate aus. Im Vergleich zum LIN Bus, der für geringere Datenübertragungsraten geeignet ist, sind bei CAN Bussen eingesetzte Steuerungskomponenten und Leitungen aufwändiger und daher ein CAN Steuerungsbus-System teurer als ein LIN Steuerungsbus-System. CAN Steuerungsbusse benötigen insbesondere zwei Datenleitungen, während LIN Steuerungsbusse mit einer Leitung auskommen. Dadurch ist bereits der Aufwand für Leitungsmaterial bei LIN Bussen wesentlich geringer als bei CAN Bussen gleicher Länge.
  • Es ist daher ein Anliegen, in einem Kraftfahrzeug viele elektronische Steuerungsaufgaben über LIN-Busse zu erledigen. Es ist weiterhin ein Anliegen, bei Steuerungsbussen den Energieverbrauch möglichst gering zu halten, insbesondere in Zeiträumen, in denen der Steuerungsbus keine aktiven Steuerungsaufgaben ausführt. Beispielsweise werden an einem LIN-Bus im Wach-Zustand zyklisch Standard-Nachrichten versandt, was zu einem gewissen Wach-Stromverbrauch führt, selbst wenn keine relevanten Steuerungsbefehle übertragen werden.
  • Aus der EP 1 594 262 B1 ist ein LIN-Bussystem bekannt, bei dem ein Master-Knoten mit einer Vielzahl von Slave-Knoten verbunden ist. Um den Energieverbrauch seitens der Slave-Knoten zu senken, ist vorgesehen, dass die Slave-Knoten in einen sogenannten Schlaf-Modus, auch Sleep-Modus genannt, versetzt werden. Mittels einer für den jeweiligen Slave-Knoten individuellen Weck-Nachricht können sie aus dem Schlaf-Modus geweckt werden, d.h. wieder in einen Normalbetriebszustand umgeschaltet werden (sog. Wake-Up Prozess).
  • In der DE 10 2007 019 356 A1 ist ein LIN-Transceiver beschrieben, der ebenfalls eine Sleep/Wake-Up Funktionalität aufweist. Durch gezielten Einsatz von Transistoren soll dort eine geringe Stromaufnahme im Sleep-Modus erreicht werden.
  • In der Spezifikation LIN Specification Package Rev. 2.2 des LIN Consortium, 2010, sind im Abschnitt 2.6 auf Seiten 45 bis 48 weitere Eigenschaften von LIN Bus Betriebsmodi beschrieben, insbesondere ein Zustandsdiagramm und physikalische Parameter für den Wake-Up Befehl und den Go-To-Sleep Befehl. Beispielsweise ist dort vorgesehen, dass ein Busteilnehmer, der sich im Schlaf-Modus befindet und über den LIN Bus ein entsprechendes Wake-Up Signal empfängt, innerhalb einer Aufweckzeit von maximal 100 Millisekunden nach Beendigung des Wake-Up Impulses in den Wachzustand wechseln muss um als Busteilnehmer nachfolgende Befehle im vollen Befehlsumfang aufnehmen und ggf. verarbeiten zu können. Die Verfügbarkeit eines derartig betriebenen LIN Bus ist deshalb reduziert. Auf Seite 47 der LIN Spezifikation ist zudem angegeben, dass ein Slave-Knoten nach dem Empfang eines Go-To-Sleep Befehls aktiv bleiben kann. Dieses Verhalten ist dabei jedoch nur anwendungsspezifisch vorgesehen und ändert nichts an der durch den Schlaf-Modus vorgegebenen Aufweckzeit.
  • Die Inhalte der oben genannten Veröffentlichungen werden hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen.
  • In der DE 11 2013 003 590 B4 ist ein LIN-Bus bekannt, bei dem ein Slave zusätzlich zu einem Normal- bzw. Vollbetriebsmodus und einem Schlafmodus weitere Betriebszustände einnehmen kann wie z.B. einen Quasi-Schlafmodus und einen Quasi-Betriebsmodus, die sich wiederum jeweils hinsichtlich des Energieverbrauchs unterscheiden.
  • In der US 7 701 943 B2 und in der US 2011/0080269 A1 sind ebenfalls LIN-Netzwerke bzw. -Bussysteme und die Umschaltung zwischen Betriebszuständen von daran angeschlossenen Slaves beschrieben.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektronischen LIN Steuerungsbus anzugeben, der einen geringen Stromverbrauch bei hoher Verfügbarkeit aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist ein elektronischer LIN Steuerungsbus vorgesehen, der zumindest eine Busleitung sowie einen Master und mindestens einen Slave umfasst. Der LIN-Steuerungsbus ist in mindestens drei Betriebszuständen betreibbar. Im ersten Betriebszustand, dem sogenannten Wach-Zustand, können Master und Slave eine Bus-Kommunikation auf Basis eines vorgegebenen vollen Befehlsumfangs unterhalten, wobei im Slave eine erste elektrische Leistung, die sogenannte Wach-Leistung, verbraucht wird. Im zweiten Betriebszustand, dem so genannten Schlaf-Zustand, erfolgt keine Bus-Kommunikation zwischen Master und Slave. Der Slave verbraucht dabei eine zweite elektrische Leistung, die so genannte Schlaf-Leistung, die geringer als die Wach-Leistung ist. Im dritten Betriebszustand, dem so genannten Stille-Zustand, erfolgt keine Bus-Kommunikation zwischen Master und Slave. Der Slave führt Steuerungsaufgaben aus und verbraucht eine dritte elektrische Leistung, die so genannte Stille-Leistung, die höher als die Schlaf-Leistung, aber etwas niedriger als die Wach-Leistung ist. Der Slave gelangt im Schlaf-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer vorgegebenen Aufweckzeit in den Wach-Zustand. Der Slave gelangt im Stille-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer Aktivierungszeit, die kleiner als die Aufweckzeit ist, in den Wach-Zustand.
  • Master und Slave können im Wach-Zustand, auch Wach-Modus genannt, zur Bus-Kommunikation insbesondere regelmäßig und bidirektional Kommunikationsdaten austauschen. Im Stille-Zustand erfolgt dagegen insbesondere kein bidirektionaler und/oder regelmäßiger Austausch von Bus-Kommunikationsbefehlen zwischen Master und Slave. In diesem Zustand bzw. Modus ist der Slave jedoch insbesondere derart in Bereitschaft, dass er nach Erhalt eines Wake-Up Befehls den vollen LIN Befehlsumfang unmittelbar bzw. ohne nennenswerte Verzögerungszeit in den Wach-Zustand gelangt.
  • Der Slave führt im Schlaf-Zustand insbesondere keine Steuerungsaufgaben aus. Er führt in diesem Zustand insbesondere keine Steuerungsaufgaben an anderen Steuerungsbus-Komponenten aus. Er führt im Schlaf-Zustand insbesondere auch keine Steuerungsaufgaben an solchen Komponenten aus, die direkt an ihn und nicht über den LIN Steuerungsbus an ihn angeschlossen sind. Im Stille-Modus kann er dagegen derartige Steueraufgaben ausführen.
  • Sowohl der Schlaf-Modus als auch der Stille-Modus können insbesondere durch den Master oder den Slave mit einem Weck- bzw. Wake-Up-Befehl über eine Busleitung beendet werden. Der Weck-Befehl kann für den Schlaf-Modus und den Stille-Modus vorzugsweise identisch sein, da jeweils derselbe Zustand (Weck-Zustand) erreicht werden soll. Er könnte aber auch ganz oder teilweise verschieden sein. Insbesondere kann es ein einfacher Impuls gemäß der eingangs genannten LIN Spezifikation sein.
  • Im Stille-Modus befindet sich der Slave insbesondere nicht im Wach-Modus, weil er z.B. von sich aus keine Kommunikation auf Basis des vollen LIN Befehlsumfangs und insbesondere keine regelmäßige, bidirektionale Kommunikation zu anderen Busteilnehmern aufrecht erhält. Er kann in diesem Zustand aber insbesondere unidirektional ein einzelnes Wake-Up-Kommando über eine Leitung des LIN Busses absetzen um ihn bzw. andere Slaves in den Wach-Zustand zu versetzen.
  • Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung können im Stille-Modus im Slave insbesondere sämtliche interne, nicht auf den LIN-Bus wirkende Steuerungsaufgaben bzw. Aktionen weiter ausgeführt werden, uneingeschränkt bzw. unbeeinträchtigt davon, dass keine LIN-Bus Kommunikation aktiv ist bzw. erfolgt. Dabei können auch Aufgaben, Funktionen und/oder Aktionen zu Schnittstellen oder Steuerungskomponenten weiter ausgeführt werden, mit denen der Slave nicht über den LIN-Bus kommuniziert bzw. die er nicht über den LIN-Bus ansteuert. Beispielsweise kann der Slave weiterhin eine Funktion bzw. Aktion ausführen wie z.B. eine Heizung betreiben oder eine LED ansteuern, obwohl der LIN-Bus nicht aktiv ist und/oder obwohl keine bidirektionale Kommunikation seitens des Slaves bzw. des LIN-Bus stattfindet. Wenn alle Slaves eines LIN-Busses und damit der LIN-Bus in den Stille-Modus wechseln, kann der Master des LIN-Busses dennoch im Wach-Zustand verbleiben. Dadurch kann vorteilhaft erreicht werden, dass der Master unmittelbar nach dem Empfang eines Wake-Up Befehls weitere und ggf. komplexere Steuerungs- und/oder Kommunikationsaufgaben ausführt.
  • Um den Slave vom Wach-Modus in den Stille-Modus umzuschalten sendet der Master am LIN-Bus insbesondere einen Steuerbefehl „Stille-Mode“ und in Folge einen „Sleep-Befehl“. Dadurch wird die Buskommunikation eingestellt. Am Bus angeschlossene Slaves, die den Stille-Modus unterstützen, gehen dadurch in den Stille-Modus, die übrigen Slaves am Bus gehen in den Schlaf-Modus.
  • Im Stille-Modus kann der Slave seine zuvor aktivierten Funktionen weiterhin ausführen und/oder weitere Funktionen ausführen. Seine LIN Buskommunikation wird dabei aber beendet. Um den LIN-Bus vom Silent-Modus in den Wach-Zustand umzuschalten ist es vorteilhaft, dass der Slave über den LIN-Bus einen Steuerbefehl bzw. eine entsprechende Nachricht bzw. Information an den Master und ggf. weitere Slaves sendet oder umgekehrt. Dadurch weckt der jeweilige Sender den Empfänger bzw. den gesamten LIN-Bus mit allen Slaves durch einen entsprechenden Wake-Up-Impuls. In Folge startet der Master die LIN Kommunikation und Master sowie der bzw. die Slaves befinden sich dann im Wach-Zustand.
  • Der Slave gelangt vorzugsweise in den Wach-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer vorgegebenen Aufweckzeit und im Stille-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls bzw. aktiver Buskommunikation innerhalb einer Aktivierungszeit, die kleiner als die Aufweckzeit ist, in den Wach-Zustand. Dadurch, dass ein Busteilnehmer im Silent-Zustand weiterhin in Bereitschaft bleibt, kann insbesondere vorteilhaft erreicht werden, dass seine Aktivierungszeit, d.h. die Zeit vom Empfang des Wecksignals bis zur vollständigen Kommunikationsfähigkeit am Bus, aus dem Silent-Modus vernachlässigbar gering, d.h. deutlich niedriger ist als die Weckzeit aus dem Schlaf-Zustand. Sie kann insbesondere sehr weit unter der in der o.g. LIN Spezifikation spezifizierten Weckzeit von 100 Millisekunden liegen.
  • Der Busteilnehmer ist dann im Wesentlichen sofort nach dem Empfang des Wake-Up-Signals betriebsbereit. Mit dem Silent-Modus wird einerseits gegenüber dem Sleep-Modus eine erheblich bessere Verfügbarkeit des LIN-Busses gegenüber dem Schlaf-Modus erreicht. Er ermöglicht andererseits eine Energieeinsparung an den Bus-Komponenten gegenüber dem Wach-Zustand.
  • Mit der Erfindung wird einerseits ein neuer Betriebszustand für LIN-Busse vorgeschlagen, nämlich der Silent- bzw. Stille-Modus, und andererseits wird ein neues LIN-Steuerungskommando vorgeschlagen, das diesem neuen Silent-Modus entspricht. Mit der Erfindung kann einerseits erreicht werden, dass ein LIN-Bus in Phasen ohne Austausch aktiver Steuerungskommandos in einen stromsparenden Modus, dem Stille-Modus, wechselt. Andererseits kann mit dem neuen Silent-Modus erreicht werden, dass ein LIN-Bussystem aus diesem energiesparenden Zustand heraus sehr schnell in den vollständig aktiven Wach-Modus wechselt. Damit kann im Gesamtbetrieb ohne nennenswerten Performanceverlust Energie eingespart werden. Prinzipiell können mindestens einer und maximal alle LIN-Slaves eines Busses in den Stille-Modus gesetzt werden. Die übrigen Slaves gehen in den Schlaf-Modus.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Teilnehmer eines LIN Steuerungsbusses jeweils mittels selektiver Stille- und Weck-Kommandos nur dann mit dem gegenüber dem Energieverbrauch des Silent-Modus erhöhtem Normalbetrieb-Energieverbrauch betrieben werden müssen, wenn sie tatsächlich über den Steuerungsbus Nachrichten empfangen oder senden. Die Erfindung beruht weiterhin auf der Erkenntnis, dass bei der Ansteuerung von elektrischen Verbrauchern in Kraftfahrzeugen über relativ einfache Bussysteme wie den LIN-Bus in vielen Anwendungsfällen sukzessive leicht geänderte Ansteuerungswerte über den LIN Steuerungsbus übertragen werden, wobei in den jeweiligen Zeitzwischenräumen keinerlei Kommunikation über den Steuerungsbus nötig ist. Dabei wurde auch erkannt, dass in solchen Kommunikationspausen durch das Umschalten einzelner oder aller Teilnehmer, d.h. insbesondere des ganzen LIN Busses in den Stille-Modus substantielle Energieeinsparungen erzielbar sind.
  • Mit der Erfindung kann insbesondere für den Master sichergestellt werden, dass der LIN-Bus mit allen seinen im Silent-Modus befindlichen Slaves innerhalb kürzester Zeit geweckt und damit in den vollständig kommunikationsbereiten Wach-Zustand versetzt werden kann. Der Master kann insbesondere selbst oder getriggert durch Ereignisse, Timer, eine übergeordnete Steuerung wie z.B. einen CAN-Bus usw. den LIN-Bus und/oder die daran angeschlossenen Slaves bedarfsgerecht steuern bzw. zwischen den verschiedenen Betriebsmodi umschalten.
  • Mit der Erfindung wurde auch erkannt, dass einerseits einzelne oder alle LIN Busteilnehmer in den Energie sparenden Silent-Modus geschaltet werden können und dann andererseits nach Erhalt eines Wake-Up Befehls innerhalb relativ kurzer Zeit, d.h. ohne nennenswerte Verzögerungen, für eine vollständige Buskommunikation zur Verfügung stehen. Dadurch kann beispielsweise erreicht werden, dass auch ein im Wach-Modus befindlicher Busteilnehmer mit einem anderen Busteilnehmer, der sich im Stille-Modus befindet, unmittelbar mit vollem Befehlsumfang kommunizieren kann. Der Weckvorgang ist dann im Wesentlichen um lediglich die Zeitspanne verzögert, die die zweite Slave-Bussteuerungseinrichtung benötigt um vom Stille-Modus in den Wach-Modus zu wechseln.
  • Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt der Erfindung wird zur sukzessiven Ansteuerung einer am Slave angeschlossenen Verbraucher-Einheit der Slave vom Master entsprechend sukzessive angesteuert. Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Master und dem Slave eine zyklische Kommunikation derart erfolgt, dass regelmäßig auf die Verbraucher-Einheit wirkende Befehlssequenzen an den Slave übermittelt werden. Der Slave kann darauf hin insbesondere automatisch vom Stille-Zustand in den Wach-Zustand gelangen. Nach dem Empfangen, Verarbeiten und/oder Weiterleiten der Befehlssequenz an die Verbraucher-Einheit können mastergesteuert die Befehle Stille und Schlaf gesendet werden, um in den Stille Zustand zu gelangen. Die jeweiligen Zustandsänderungen können zum Beispiel von anderen Bus-Komponenten wie LIN-Slaves oder LIN-Master gesteuert werden und/oder durch andere, insbesondere an den Slave oder einen anderen Busteilnehmer angeschlossene Komponenten wie z.B. Taster ausgelöst werden. Der Slave kann durch ein derartiges, vom LIN Steuerungsbus unabhängiges Ereignis vom Stille-Zustand in den Wach-Zustand umgeschaltet werden. Er kann dann in Reaktion auf dieses unabhängige Ereignis das Wecken anderer Busteilnehmer des LIN Steuerungsbusses und/oder des gesamten LIN Steuerungsbusses veranlassen.
  • Dieser Weckvorgang der anderen Busteilnehmer kann insbesondere mit Unterstützung des Masters erfolgen.
  • Weiterhin kann in einem entsprechenden Verfahren zum Betreiben des LIN-Steuerungsbusses vorgesehen sein, dass der Master den Slave zwischen dem Stille-Modus und dem Wach-Modus hin- und her schaltet. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
    • - der Master steuert den Slave im Wach-Zustand mittels eines Einschalt-Steuerbefehls an,
    • - der Slave schaltet mittels des Steuerbefehls mindestens eine elektrische Verbraucher-Einheit in einen ersten Einschalt-Zustand ein,
    • - der Master schaltet den Slave vom Wachzustand in den Stille-Zustand um, wobei die Verbraucher-Einheit eingeschaltet bleibt,
    • - der Master sendet für alle Busteilnehmer einen Schlaf-Steuerbefehl,
    • - der Master steuert den Slave im Wach-Zustand mittels eines Umschalt-Steuerbefehls an, insbesondere mittels eines Weck-Steuerbefehls, durch den er den LIN-Steuerungsbus weckt und
    • - der Slave schaltet mittels des Umschalt-Steuerbefehls die Verbraucher-Einheit in einen zweiten Einschalt-Zustand um.
    Ein solches Verfahren ist beispielsweise beim sukzessiven Ansteuern bzw. stufenweisen Verändern der Leistung einer als Sitzheizung ausgebildeten Verbraucher-Einheit von Vorteil, wenn die Sitzheizungs-Leistung stufenweise per Tastendruck verstellt wird.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Bussystem und
    • 2 einen Steuerungsablauf.
  • In dem in 1 dargestellten, in einem Kraftfahrzeug eingebauten elektronischen Bussystem 1 ist eine als LIN-Master 2 ausgebildete Bus-Steuereinrichtung mit z.B. einem als CAN-, Ethernet- oder Flexray-Bus ausgebildeten Bus 3 und mit einem LIN-Bus 4 verbunden. Der LIN-Master 2 kommuniziert für übergeordnete Steuerungsaufgaben mit dem CAN-Bus 3 und ist typischerweise im Wach-Zustand, wenn der CAN-Bus in einem Wach-Zustand ist. Für untergeordnete Steuerungsaufgaben, insbesondere zum Ansteuern von Leistungsstufen, kommuniziert der LIN-Master 2 mit dem LIN-Bus 4. An diesem Bus sind mehrere LIN-Slaves 5, 6, 7 als Bus-Steuereinrichtungen angeschlossen. Der LIN-Slave 5 ist Bestandteil einer Fensterheber-Steuerungsgruppe und steuert unter anderem über Last/Steuer-Leitungen 8 einen Fensterheber-Motor 9 als Verbraucher an und liest über eine Analog/Digital-Signal-Leitung 10 einen elektromechanischen Fensterheber-Taster 11 sowie über eine analoge Signalleitung 12 eine LED 13. LIN-Slave 5 ist somit eine Steuereinheit, an die ein reiner Steuerimpulsgeber, Taster 5, ein reiner Steuerimpulsnehmer, LED 13, sowie ein kombinierter Steuerimpuls- und Leistungsnehmer, Motor 9, angeschlossen ist.
  • Der LIN-Slave 6 ist Bestandteil einer Sitzheizungs-Steuerungsgruppe und steuert über Last/Steuerleitungen 14 eine Sitzheizung 15 als Verbraucher an. An den Lin-Slave 6 ist nur ein kombinierter Steuerimpuls- und Leistungsnehmer (Heizung 15) angeschlossen. Der LIN-Slave 7 ist Bestandteil einer Sitzheizungstaster-Steuerungsgruppe 7, die ebenfalls Bestandteil der Sitzheizungs-Steuerungsgruppe sein kann, und ist über eine Analog/Digital-Steuerleitung 16 mit einem elektromechanischen Taster 17 verbunden, sowie über die analoge Signalleitung 18 eine LED 19, die z.B. den Sitzheizungs-Taster 17 beleuchten kann bzw. in diesen mechanisch integriert ist. Mittels Signalen des Sitzheizungs-Tasters 17, die dieser bei Betätigung an den Slave 7 sendet, wird die Heizung 15 gesteuert. Am Slave 7 sind somit slave-seitig nur ein Steuerimpulsgeber (Taster 17) und ein Steuerimpulsnehmer (LED 19) angeschlossen, zu denen er lediglich unidirektional kommuniziert. LIN busseitig kann er zumindest mit dem LIN-Master 2 bidirektional kommunizieren.
  • Der LIN-Master 2 kann den LIN-Bus 4 und die an ihn angeschlossenen LIN-Slaves 5, 6, 7 kollektiv oder selektiv mit den jeweiligen Befehlen in die drei Betriebszustände „Wach“, „Schlafen“ und „Still“ schalten und sie insbesondere mit einem Wake-Up Befehl aus dem Schlaf-Modus bzw. Still-Modus in den Wach-Modus umschalten. Die Kommunikationsbereitschaft der LIN-Slaves 5, 6, 7 d.h. der Wechsel aus dem Stille-Modus in den Wach-Modus erfolgt unmittelbar. Dazu erfolgt in den LIN-Slaves 5, 6, 7 während ihres Silent-Modus jeweils ein regelmäßiges, der Umschaltzeit entsprechendes Abfragen (Pollen) nach einem Wake-Up auf der der Leitung des LIN-Bus 4. Das Wecken anderer LIN Busteilnehmer kann auch von einem der LIN-Slaves 5, 6, 7 initiiert werden. Beispielsweise kann der LIN-Slave 7 den LIN-Bus 4 einschließlich der übrigen LIN-Slaves 5, 6 wecken, sobald der Taster 17 über die Analog/Digital-Signal-Leitung 16 ein Signal ausgibt, dass ein Tastendruck erfolgt ist.
    Dadurch verarbeitet insbesondere der LIN-Slave 6 ein entsprechendes Ansteuersignal bzw. es wird eine entsprechende Stromleistung über die Leitungen 14 an die Sitzheizung 15 ausgeben zum Ein- oder Ausschalten der Sitzheizung oder zum Verändern ihrer Leistungsstufe. Der LIN-Master 2 kann anderen Steuergeräten in dem Kraftfahrzeug über den CAN-Bus 3 den jeweils aktivierten Betriebszustand (Wach, Schlaf, Still) des LIN-Busses 4 mit seinen angeschlossenen Slaves 5, 6, 7 melden.
  • In 2 ist ein Steuerungsablauf für das schrittweise Einstellen einer Sitzheizung dargestellt. Im Schritt S1 sendet der LIN-Master 2 einen Steuerbefehl an den LIN-Slave 6 zum Einstellen der Sitzheizung entsprechend einer gewünschten Sitztemperatur von 40 Grad Celsius und der LIN-Slave 6 steuert die Sitzheizung 15 dem entsprechend an. Im Schritt S2 sendet der LIN-Master 2 über den LIN-Bus 4 einen Befehl für den Silent-Modus für Slave 6. Anschließend wird im Schritt S2a ein Befehl für den Schlaf-Modus versendet. Dadurch geht im Schritt S3 LIN-Slave 6 in den Stille-Modus und LIN Slaves 5 und 7 gehen in den Schlaf-Modus. Über den LIN-Bus 4 erfolgt keine Kommunikation mehr, so dass dieser quasi ebenfalls in einem Schlafzustand bzw. deaktiviert ist. Die Sitzheizung 15 wird vom LIN Slave 6 weiterhin betrieben und erreicht die gewünschte Temperatur. Bezüglich der LIN-Bus Kommunikation bleibt der LIN-Slave 6 im Silent-Modus, d.h. er kann mit dem LIN-Bus 4 nicht uneingeschränkt kommunizieren.
  • Im Schritt S4 wird der Taster 17 betätigt um die Sitzheizungstemperatur zu verstellen, beispielsweise auf einen niedrigeren Temperaturwert von 30° C. Der LIN-Slave 7 geht daraufhin zurück in den Wach-Modus und/oder sendet einen Wake-Up-Befehl an den LIN-Bus 4 und weckt damit diesen und auch die anderen angeschlossenen LIN-Slaves 5, 6 sowie ggf. den LIN-Master 2. Die LIN-Slaves 5, 6 und ggf. der LIN-Master 2 wechseln daraufhin in den Wach-Zustand mit normalem Energieverbrauch und können wieder mit vollem Befehlsumfang kommunizieren. Der LIN-Master 2 startet dann im Schritt S5 eine Kommunikation über den LIN-Bus 4, fragt sofort den Slave 7 und/oder alle anderen LIN-Slaves 5, 6 auf ggf. verfügbare Informationen einschließlich ihres Status ab und verarbeitet insbesondere die vom LIN-Slave 7 erhaltene Information über die Tasterbetätigung. Dabei erzeugt er im Schritt S6 einen dem neuen Temperaurwert entsprechenden Heiz-Steuerbefehl für den LIN-Slave 6 und sendet diesen über den LIN-Bus 4. Wenn einer der LIN-Slaves 5, 6 noch eine Konfiguration benötigt, dann erhält dieser Konfigurationsdaten vom LIN-Master 2, sobald er an der Buskommunikation teilnimmt. Aktive Ansteuerungsbefehle an die LIN-Slaves 5, 6 werden vom LIN-Master erst gesandt, nachdem diese aktiv sind.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines elektronischen LIN Steuerungsbusses (4), der einen Master (2) und mindestens einen Slave (5, 6, 7) umfasst, wobei der Slave (5, 6, 7) in mindestens drei Betriebszuständen betreibbar ist und - im ersten Betriebszustand, dem so genannten Wach-Zustand, Master (2) und Slave (5, 6, 7) eine Bus-Kommunikation auf Basis eines vorgegebenen vollen Befehlsumfangs unterhalten, wobei der Slave (5, 6, 7) eine erste elektrische Leistung, die sogenannte Wach-Leistung, verbraucht, - im zweiten Betriebszustand, dem so genannten Schlaf-Zustand, keine Bus-Kommunikation zwischen Master (2) und Slave (5, 6, 7) erfolgt und der Slave (5, 6, 7) eine zweite elektrische Leistung, die so genannte Schlaf-Leistung, verbraucht, die geringer als die Wach-Leistung ist, - im dritten Betriebszustand, dem so genannten Stille-Zustand, keine Bus-Kommunikation zwischen Master (2) und Slave (5, 6, 7) erfolgt und der Slave (5, 6, 7) Steuerungsaufgaben ausführt, wobei der Slave (5, 6, 7) eine dritte elektrische Leistung, die so genannte Stille-Leistung, verbraucht, die höher als die Schlaf-Leistung, aber niedriger als die Wach-Leistung ist, und wobei der Slave (5, 6, 7) im Schlaf-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer vorgegebenen Aufweckzeit in den Wach-Zustand gelangt und im Stille-Zustand nach dem Empfang eines Weck-Befehls innerhalb einer Aktivierungszeit, die kleiner als die Aufweckzeit ist, in den Wach-Zustand gelangt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zwischen dem Master (2) und dem Slave (5, 6, 7) eine zyklische Kommunikation derart erfolgt, dass regelmäßig Befehlssequenzen für eine Verbrauchereinheit (9, 15) an den Slave (5, 6, 7) übermittelt werden und der Slave (5, 6, 7) darauf hin vom Stille-Zustand in den Wach-Zustand gelangt und nach dem Empfangen, Verarbeiten und/oder Weiterleiten der Befehlssequenz an eine Verbraucher-Einheit (9, 15) in den Stille-Zustand gelangt.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Slave (5, 6, 7) im Schlaf-Zustand keine Steuerungsaufgaben ausführt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Slave (5, 6, 7) durch ein vom LIN Steuerungsbus (4) unabhängiges Ereignis vom Stille-Zustand in den Wach-Zustand umgeschaltet wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Slave (5, 6, 7) in Reaktion auf das unabhängige Ereignis das Wecken anderer Busteilnehmer (2, 5, 6, 7,) des LIN Steuerungsbusses (4) veranlasst.
  6. Elektronischer LIN Steuerungsbus für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Master (2) und mindestens einen Slave (5, 6, 7), eingerichtet zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  7. Steuerungsbus nach Anspruch 6, wobei der Slave (5, 6, 7) unabhängig vom Master (2) zwischen Stille-Zustand und Wach-Zustand wechseln kann und der Master (2) permanent bereit ist, mit dem Slave (5, 6, 7) bidirektional zu kommunizieren.
  8. Steuerungsbus nach einem der Ansprüche 6 oder 7, der mehrere Slaves (5, 6, 7) umfasst und derart ausgebildet ist, dass der Master (2) wahlweise einen, mehrere oder alle Slaves (5, 6, 7) zwischen dem Wach-Zustand und dem Stille-Zustand umschalten kann.
  9. Kraftfahrzeug umfassend einen LIN Steuerungsbus (4) nach einem der Ansprüche 6 bis 8.
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