DE10229575A1

DE10229575A1 - Verfahren zum Betrieb mehrerer Luftklappensteller

Info

Publication number: DE10229575A1
Application number: DE2002129575
Authority: DE
Inventors: Thomas Weigold; Norbert Knab; Thomas Asal; Nikolas Haberl; Harald Eisenhardt; Wolfram Breitling; Andreas Mueller
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: DE10229575B4

Abstract

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betrieb mehrerer Luftklappensteller aus, denen Slavesteuereinheiten (14, 16) zugeordnet sind, die in einem örtlichen Kommunikationsnetzwerk (10) über einen Datenbus (20) mit einer einzigen Leitung mit einer Mastersteuereinheit (12) kommunizieren und denen eindeutige Teilnehmeradressen zugewiesen sind, die in ihren Speichern (24, 26) abgelegt sind. Es wird vorgeschlagen, dass über zwei Adressbits der Teilnehmeradresse eine spezifische Notlaufposition des jeweiligen Luftklappenstellers definiert wird, die angefahren wird, wenn die Kommunikation über den Datenbus (20) ausfällt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Betrieb mehrerer Luftklappensteller nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aus.
Luftklappensteller werden eingesetzt, um Luftklappen – beispielsweise einer Klimaanlage – stufenlos oder schrittweise zu verstellen. Bei einer automatischen Regelung werden dazu fortlaufend die Istpositionen der Luftklappen ermittelt und mit einem Sollwert verglichen. Abhängig vom Ergebnis des Vergleichs werden dann die neuen Positionen der Luftklappen durch die Luftklappensteller eingestellt bzw. die aktuelle Einstellung bleibt bestehen, wenn keine Abweichung zum Sollwert festgestellt wird oder eine Abweichung innerhalb zweier Toleranzwerten liegt. Um mehrere Luftklappensteller ansteuern zu können, sind diese in einem örtlichen Kommunikationsnetzwerk, einem so genannten LIN (Local Interconnect Network), über eine Datenbusleitung miteinander vernetzt.
Ursprünglich hat die Automobilindustrie das LIN als preiswertes Gegenstück zum CAN, Control Area Network, entwickelt. Es verbindet über kurze Entfernungen Steuerelemente wie Schalter, Sensoren, Anzeigen und Aktuatoren. Das LIN arbeitet in einem so genannten Master-Slave-Betrieb. Dabei leitet eine Mastersteuereinheit die Befehle für die angeschlossenen Slavesteuereinheiten über eine einzige Datenbusleitung ein und überwacht das Bussystem. Die Slavesteuereinheiten führen nur die sie betreffenden Anweisungen aus. Die Mastersteuereinheit erhält Eingangssignale, welche sie zu Anweisungen für die einzelnen Slavesteuereinheiten verarbeitet. Diese Anweisungen werden im Datenbus nach festgelegten Richtlinien und Vereinbarungen, einem so genannten Protokoll, gesendet. Danach beginnt eine Anweisung mit einer definierten Unterbrechung, gefolgt von einem Synchronisationsfeld, einem Adressfeld und einem Datenfeld.
Den Slavesteuereinheiten sind Luftklappensteller zugeordnet. Jede Slavesteuereinheit besitzt zur Unterscheidung eine eindeutige Teilnehmeradresse, die im Speicher der jeweiligen Einheit hinterlegt ist. Beim Datenempfang wird der Inhalt des Adressfelds mit der gespeicherten Adresse verglichen. Bei Übereinstimmung wird der Inhalt des Datenfelds in den Speicher der Slavesteuereinheit übernommen und die Anweisung ausgeführt. Zudem wird zur Kontrolle der Inhalt des Datenfelds zur Mastersteuereinheit zurückgesendet. Stimmt der Inhalt des Adressfelds nicht mit der gespeicherten Teilnehmeradresse überein, wird der Inhalt des Datenfelds nicht in den Speicher übernommen.
Demnach dient die Adresse eines LIN-Bus-Protokolls zur Selektion und wird in jedem Fall gesendet. Sie hat eine festgelegte Gesamtgröße und besteht aus frei wählbaren Bits, Bits zum Anzeigen der nachfolgenden Datenmenge und Paritätsbits. Das Datenfeld hat eine variable Größe, die von der Menge der zu übertragenden Daten abhängt. Es enthält Anweisungen zum betriebsbedingten Steuern des jeweiligen Luftklappenstellers. Das gilt auch für einen Notfall. Eine hierbei einzunehmende Position wird ebenfalls als Anweisung im Datenfeld gesendet oder gar nicht erst vorgegeben.
Vorteile der Erfindung
Nach der Erfindung wird über zwei Adressbits der Teilnehmeradresse eine spezielle Notlaufposition des jeweiligen Luftklappenstellers definiert, die bei Ausfall einer Kommunikation über den Datenbus angefahren wird. Bekommt eine Slavesteuereinheit über einen längeren Zeitraum als die definierte Unterbrechung zu Beginn einer Anweisung keine Daten übermittelt, startet sie das gespeicherte Programm für eine gestörte Kommunikation. Entsprechend dem Programm entnimmt sie dann die Information zum Ansteuern einer definierten Position aus der gespeicherten Teilnehmeradresse. Die Slavesteuereinheit sendet dann ein entsprechendes Signal zum Luftklappensteller, der allerdings noch mit Strom versorgt sein muss, um die Anweisung ausführen zu können.
Indem die Notlaufposition in der jeweiligen Teilnehmeradresse definiert ist, sind keine zusätzlichen Speicherplätze zur Festlegung dieser Position notwendig. Die im Vergleich zu dem im Stand der Technik beschriebenen Verfahren frei werdende Speicherkapazität kann entweder eingespart werden, was zu geringeren Kosten führt oder zum Speichern anderer Daten genutzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die zu übermittelnde Datenmenge ebenfalls geringer ist. Das verkürzt die Datentransferzeit von der Mastersteuereinheit zu den Slavesteuereinheiten und zurück.
Als Notlaufposition werden die Endanschläge der Luftklappensteller, eine Mittelposition zwischen den Endanschlägen oder die aktuelle Position des Luftklappenstellers definiert, die je nach Einsatzort der Luftklappe angefahren werden, z.B. um ein Beschlagen der Frontscheiben eines Kraftfahrzeugs zu vermeiden. Die Notlaufpositionen werden im LIN-Bus-Protokoll durch unterschiedliche Bits dargestellt. Ist eine geringe Anzahl von Slavesteuereinheiten im LIN vorhanden, so dass nicht alle frei wählbaren Bits des Adressfelds für die Adresse benötigt werden, können diese beispielsweise die Daten der unterschiedlichen Notlaufposition enthalten. Sind die Bits des definierten Adressfelds ausgeschöpft, wird eines der frei wählbaren Bits und eines Bits zum Anzeigen der Datenmenge zur Definition der Notlaufposition genutzt, so dass auch in diesem Fall Kombinationsmöglichkeiten vorhanden sind.
Zeichnung Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination.
Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 einen schematischen Aufbau eines örtlichen Kommunikationsnetzwerks und
2 einen schematischen Aufbau eines Datenformats.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein örtliches Kommunikationsnetzwerk 10, auch LIN (Local Interconnect Network) genannt, umfasst eine Mastersteuereinheit 12 und mehrere Slavesteuereinheiten 14, 16 (1). Alle Einheiten 12, 14, 16 besitzen einen Speicher 22, 24, 26 sowie Elemente mit integrierten Funktionen zum Empfang 28, 30, 32 und zur Selektion 34, 36, 38 von Daten. Über einen Datenbus 20 mit einer einzigen Leitung sind die Einheiten 12, 14, 16 miteinander verbunden.
Die Mastersteuereinheit 12 empfängt Eingangssignale 18 und verarbeitet diese zu Anweisungen, welche über den Datenbus 20 zu den Slavesteuereinheiten 14, 16 gesendet werden. Dieser Informationsfluss ist durch Pfeile mit einer durchgezogenen Linie gekennzeichnet. Die Daten werden in einem bestimmten Format übertragen, welches in 2 dargestellt ist. Das Datenformat beinhaltet eine definierte Unterbrechung 40 am Anfang, ein Synchronisationsfeld 42, ein Adressfeld 44 und ein Datenfeld 46. Die Unterbrechung 40, das Synchronisationsfeld 42 und das Adressfeld 44 besitzen eine konstante Größe und müssen immer gesendet werden. Die Größe des Datenfeldes 46 ist variabel und hängt von der zu sendenden Datenmenge ab.
Die Slavesteuereinheiten 14, 16 empfangen die Daten und selektieren sie, indem der Inhalt des Adressfelds 44 mit einer speziell zugewiesenen und im Speicher 24, 26 hinterlegten Teilnehmeradresse verglichen wird. Bei Ungleichheit, wie in der ersten Slavesteuereinheit 14 dargestellt, gelangen die Daten nicht in den Speicher 24 und werden auch nicht weiter verarbeitet. Die n-te Slavesteuereinheit 16 zeigt den Fall einer Übereinstimmung, wobei die Daten zunächst in den Speicher 26 übernommen und anschließend verarbeitet werden. Zudem sendet die n-te Slavesteuereinheit 16 eine Rückantwort zur Mastersteuereinheit 12, welche den Inhalt des Datenfelds 46 enthält. Dieser Informationsfluss ist durch Pfeile mit einer unterbrochenen Linie gekennzeichnet.
Die Slavesteuereinheiten 14, 16 steuern nicht dargestellte Luftklappensteller während des Betriebs, indem die in bestimmten Zeitabständen von der Mastersteuereinheit 12 übertragenen Anweisungen ausgeführt werden. Im Fall einer gestörtem Kommunikation ist das aber nicht mehr möglich. Die Slavesteuereinheiten 14, 16 übermitteln den zugeordneten Luftklappenstellern dann eine Anweisung zum Anfahren einer spezifischen Notlaufposition, die erfindungsgemäß über zwei Adressbits der jeweiligen Teilnehmeradresse definiert wird. Die Teilnehmeradresse ist in jeder Slavesteuereinheit 14, 16 hinterlegt und somit jederzeit verfügbar. Zudem wird vorteilhafterweise keine zusätzliche Speicherkapazität belegt.
Zur Speicherung der Teilnehmeradresse im Rahmen des LIN-Bus-Protokolls werden 6 Adressbits plus 2 Paritätsbits eingesetzt. Von diesen 6 Bits, ID0 bis ID5, wird durch zwei Bits, ID4 und ID5, die Anzahl der darauf folgenden Datenbytes festgelegt:
ID3, ID2, ID1, ID0 sind frei wählbar. Zur Ansteuerung der Luftklappensteller wird der 2-Byte-Adressbereich benutzt. Somit stehen 32 Adressen, ID0 bis ID4, zur Verfügung. Die Einstellung der entsprechenden Notlaufpositionen kann z.B. über die Adressbits ID3 und ID4 erfolgen, und zwar
Somit kann man mit wenig Aufwand die Anforderungen für eine Notfallsituation erfüllen.

Claims

Verfahren zum Betrieb mehrerer Luftklappensteller, denen Slavesteuereinheiten (14, 16) zugeordnet sind, die in einem örtlichen Kommunikationsnetzwerk (10) über einen Datenbus (20) mit einer einzigen Leitung mit einer Mastersteuereinheit (12) kommunizieren und denen eindeutige Teilnehmeradressen zugewiesen sind, die in ihren Speichern (24, 26) abgelegt sind, dadurch gekennzeichnet, dass über zwei Adressbits der Teilnehmeradresse eine spezifische Notlaufposition des jeweiligen Luftklappenstellers definiert wird, die angefahren wird, wenn die Kommunikation über den Datenbus (20) ausfällt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als unterschiedliche Notlaufpositionen zwei Endanschläge, eine Mittelposition zwischen den Endanschlägen oder die aktuellen Position des Luftklapppenstellers definiert wird.