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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur bidirektionalen Eindraht-Datenübertragung
von Dateninformationen zwischen einem Steuergerät und mindestens einem Peripheriegerät, wobei
die Funktion der Eindrahtleitung diagnostiziert werden kann.
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Obwohl
auf beliebige Systeme bestehend aus einem Steuergerät und mindestens
einem mit einer Leitung daran angeschlossenen Peripheriegerät anwendbar,
werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrundeliegende
Problematik in Bezug auf ein Zündsystem
oder ein Einspritzsystem beispielsweise für Ottomotoren im Kraftfahrzeugbereich
erläutert.
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In
der heutigen Kraftfahrzeugtechnik werden Systeme verwendet, bei
denen Peripheriegeräte über Leitungen
mit einem Steuergerät
verbunden sind. Dabei sind die entsprechenden Peripheriegeräte meistens räumlich von
dem Steuergerät
getrennt, wodurch spezielle Anforderungen an die Leitungen und die
Schnittstellen zu stellen sind.
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Es
sind bereits einige Schnittstellen- bzw. Bussysteme für Kraftfahrzeuganwendungen
bekannt, wie beispielsweise das CAN-Bussystem. Diese Bussysteme
sind allerdings nicht für
Echtzeitsysteme, d.h. für
eine sofortige Auslösung
des Schaltvorgangs im Mikrosekundenbereich, sondern lediglich für einen
nicht-zeitkritischen Datenaustausch im Millisekundenbereich räumlich verteilter
Systeme geeignet.
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Weitere
Systeme weisen den Nachteil auf, dass sie nur während einer Ansteuerung des
Peripheriegerätes
durch das Steuergerät
Informationen rückübertragen
können.
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VORTEILE DER
ERFINDUNG
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und die entsprechende Vorrichtung
gemäß Anspruch
9 weisen gegenüber
den bekannten Lösungsansätzen den
Vorteil auf, dass eine störungssichere
Schnittstelle mit lediglich einer Leitung zwischen dem Steuergerät und dem
jeweiligen anzusteuernden Peripheriegerät, beispielsweise einer Zündspule
oder einem Einspritzventil eines Kraftfahrzeugmotors, geschaffen
wird. wobei die Schnittstelle für
die auftretenden zeitlichen Verhältnisse,
wie sie beispielsweise bei Zündsystemen
oder Einspritzsystemen in Kraftfahrzeugen existieren, echtzeitfähig ist.
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Ferner
können
mit dem erfindungsgemäßen System
Rückinformationen
von dem Peripheriegerät
an das Steuergerät
rückübertragen
werden, auch wenn keine Ansteuerung des Peripheriegerätes durch
das Steuergerät
erfolgt.
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Zudem
kann der Zustand der Eindrahtleitung auf ordnungsgemäße Funktion überwacht
werden.
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Die
der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Idee besteht darin,
dass ein erster Stromfluss von dem Steuergerät zu dem Peripheriegerät während ersten
Zeitfenstern über
eine Eindraht-Leitung zur Übertragung
einer spannungs- oder stromcodierten Information von dem Steuergerät zu dem
Peripheriegerät
erzeugt wird; und dass ein zweiter Stromfluss von dem Peripheriegerät zu dem
Steuergerät
während
zweiten Zeitfenstern über
dieselbe Eindraht-Leitung zur Rückübertragung
einer spannungs- oder
stromcodierten Rückinformation
von dem Peripheriegerät
zu dem Steuergerät
erzeugt wird; wobei die ersten und zweiten Zeitfenster sich gegenseitig
nicht überlappend
ausgebildet i erden.
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Somit
wird eine bidirektionale Eindraht-Schnittstelle geschaffen, bei
der über
die selbe Eindraht-Leitung
mittels jeweils separat generierten Stromflüssen bidirektional Informationen
zwischen einem Peripheriegerät
und einem Steuergerät
austauschbar sind. Hierzu hat das Peripheriegerät eine eigene Energieversorgung.
Somit kann auch zu den Zeitpunkten eine Rückinformation von dem Peripheriegerät zu dem
Steuergerät übertragen
werden, wenn keine Ansteuerung des Peripheriegerätes durch das Steuergerät erfolgt.
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Innerhalb
von ersten Zeitfenstern und oder zweiten Zeitfenstern kann das Peripheriegerät bzw. das Steuergerät außerdem eine
Rückmeldung
generieren indem bei spannungscodierter Information eine Strommanipulation
bzw. bei stromcodierter Information eine Spannungsmanipulation erfolgt.
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In
den Unteransprüchen
finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des
in Anspruch 1 angegebenen Verfahrens bzw. der in Anspruch 9 angegebenen
Vorrichtung.
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Vorzugsweise
ist das Peripheriegerät
im Automobilbereich an eine 12 Volt oder eine 42 Volt Batteriespannung
angeschlossen. Dabei kann es sich um die selbe Batteriespannung
wie zur Versorgung des Steuergeräts
oder um eine separate Versorgungsspannung handeln.
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Gemäß einer
bevorzugten Weiterbildung wird das Peripheriegerät während den ersten Zeitfenstern durch
den ersten Stromfluss von dem Steuergerät zu dem Peripheriegerät versorgt.
Dadurch kann im Falle einer Ansteuerung durch das Steuergerät beispielsweise
der leistungsarme Anteil der Elektronik des Peripheriegerätes, nämlich die
Treibereinrichtung und die informationsverarbeitende Elektronik
inklusive der Kommunikationslogik bzw. der Ansteuersignale der Leistungselektronik,
versorgt werden.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung werden die zu übernagenden
bzw. rückzuübertragenden
Informationen als binäre
oder analoge Signale ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die von dem Peripheriegerät zu dem
Steuergerät
rückzuübertragende
Information als Diagnosesignal zur Diagnose des Peripheriegerätes ausgebildet. Somit
kann das Steuergerät
mittels der rückübertragenden
Information eine Analyse des Zustandes des Peripheriegerätes durchführen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung werden Brennraumsignale als Informationen
ausgebildet, die zur Motorregelung durch das Steuergerät verwendbar
sind.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird die von dem Peripheriegerät zu dem
Steuergerät
rückübertragene
Information ausgewertet und als neues Steuersignal zur Steuerung
des Peripheriegerätes
ausgebildet. Somit kann das Steuergerät eine dem jeweiligen Zustand
des Systems angepasste Steuerung des zugeordneten Peripheriegerätes durchführen.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Steuergerät als Motorsteuergerät ausgebildet.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung ist das Peripheriegerät als Zündspule
oder Einspritzventil eines Kraftfahrzeugmotors oder dergleichen
ausgebildet.
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Das
Steuergerät
enthält
erste Mittel und das Peripheriegerät enthält zweite Mittel für die Informationsübertragung.
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung weisen die ersten und/oder zweiten
Mittel Widerstände
und Schalter, beispielsweise Transistorschalter und/oder Strom-
bzw. Spannungsquellen, für
eine Erzeugung der spannungs- oder stromcodierten Information auf,
wobei aufgrund eines bestimmten Ereignisses eine Veränderung
der entsprechenden Spannung bzw. des entsprechenden Stromes und
somit eine Erzeugung der entsprechenden zu übertragenden Information erfolgt.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Weiterbildung wird der Zustand der Eindrahtleitung
zwischen Steuer- und Peripheriegerät auf Plausibilität überprüft. Insbesondere
kann ein Kurzschluss nach Masse, Kurzschluss nach der Versorgungsspannung
und eine Leitungsunterbrechung detektiert werden.
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ZEICHNUNGEN
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
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Von
den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
bestehend aus einem Steuergerät 2 und
einem mit demselben über
eine Eindraht-Leitung 4 verbundenen Peripheriegerät 3;
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2 eine detailliertere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei der Stromfluss während ersten
Zeitfenstern dargestellt ist.
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3 eine detailliertere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei der Stromfluss während zweiten
Zeitfenstern dargestellt ist.
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4 eine detailliertere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei die Zustands-Rückmeldung in ersten Zeitfenstern
dargestellt ist.
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5 eine detailliertere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei die Zustands-Rückmeldung in zweiten Zeitfenster
dargestellt ist.
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6 eine detailliertere Darstellung
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wobei die Zustandsmeldung in zweiten
Zeitfenstern dargestellt ist.
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7a einen zeitlichen Spannungsverlauf
der Ansteuerung während
ersten Zeitfenstern bei einem Einschaltvorgang des ersten Schalters
(S1) gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung nach 2;
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7b einen zeitlichen Stromverlauf
auf der Eindrahtleitung während
ersten Zeitfenstern mit Zustandsrückmeldung vom Peripheriegerät gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7c einen zeitlichen Signalverlauf
des Primärstroms
einer Zündspule
während
ersten Zeitfenstern, der bei Auftreten eines bestimmten Ereignisses
eine Zustandsänderung
am Peripheriegerät
auslöst
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7d einen zeitlichen Verlauf
der Primärspannung
einer Zündspule
in zweiten Zeitfenstern im Peripheriegerät gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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7e einen zeitlichen Verlauf
eines ersten Signals, das die Dauer der Klammerung beschreibt und von
dem Peripheriegerät
zu dem Steuergerät,
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung nach 3, überragen
wird;
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7f einen zeitlichen Verlauf
eines zweiten Signals, das die Brenndauer des Zündfunkens beschreibt und von
dem Peripheriegerät
zu dem Steuergerät,
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung nach 3, übertragen
wird; und
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8 Diagnose der Eindrahtleitung.
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BESCHREIBUNG
DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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In
den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche
Komponenten.
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1 zeigt eine schematische
Darstellung einer Vorrichtung 1 zur bidirektionalen Übertragung
von Dateninformationen über
eine Eindraht-Leitung 4 zwischen einem Steuergerät 2 und
einem Peripheriegerät 3 beispielsweise
mit einer Zündspule 35,
einem Einspritzventil eines Kraftfahrzeugmotors, einem Sensors oder einem
Aktuator oder dergleichen.
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Im
Folgenden soll unter Bezugnahme auf die 1 die Vorrichtung bezüglich eines Zündsystems 5 eines
Kraftfahrzeugmotors beispielhaft erläutert werden. Das Zündsystem 5 besteht
beispielsweise aus einer Zündkerze 6,
einer Hochspannungsverbindung 37, einer Zündspule 35,
einer Zündungsansteuerung,
wie beispielsweise einer Logik 31, einer Zündendstufe 32,
einer Spannungsversorgung 33 und einer Treiberschaltung 30 in
einem Peripheriegerät 3 und
einem Motorsteuergerät 2 mit
einem Zünd treiber 20.
Das Steuergerät 2 enthält zusätzlich eine
elektronische Steuereinheit 21 und eine Energieversorgung 22.
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Die
Steuereinheit 21 ist mit einer Treibereinrichtung 20 des
Steuergeräts 2 verbunden.
Die Treibereinrichtung 20 ist über eine Eindraht-Leitung 4 mit
einer Treibereinrichtung 30 des Peripheriegerätes 3 verbunden. Wie
in 1 dargestellt ist,
ist die Treibereinrichtung 30 des Peripheriegerätes 3 mit
einer Informationsverarbeitungseinrichtung 31 verbunden,
welche wiederum mit einer Leistungselektronik 32 des Peripheriegerätes 3 verbunden
sein kann. Ferner ist vorzugsweise die Treibereinrichtung 30 und
die Leistungselektronik 32 des Peripheriegerätes 3 an
eine externe Batteriespannung angeschlossen, wobei der Stromkreis
vorzugsweise über
eine Elektronikmasse 34 geschlossen wird.
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Von
der elektronischen Steuereinheit 21 bzw. dem Steuergerät 2 wird
eine Information für
das Einschalten der Zündspule 35 im
Peripheriegerät 3 in
ersten Zeitfenstern übertragen.
Die Ansteuerung wird beendet, wenn ausreichend Energie in der Spule
gespeichert und der gewünschte
Zündzeitpunkt
erreicht ist. In diesem Fall wird der erste Stromfluss vom Steuergerät 2 zum
Peripheriegerät 3 beendet.
Anschließend
kann während
zweiten Zeitfenstern ein zweiter Stromfluss von dem Peripheriegerät 3 zum
Steuergerät 2 über dieselbe
Eindrahtleitung 4 erzeugt werden der ein bestimmtes Ereignis
in dem Peripheriegerät 3 anzeigt.
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Es
ist zu beachten, dass sich die ersten und zweiten Zeitfenster nicht überlappen
dürfen,
da über
die Eindraht-Leitung 4 in einem bestimmten Zeitfenster
lediglich ein Stromfluss in einer Richtung stattfinden kann.
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Es
können
Informationen für
eine Diagnose des Peripheriegerätes 3 bzw.
der Zündspule 35,
Informationen für
eine Regelung der Zündspule 35 oder ähnliche
Informationen an das Steuergerät 2 rückübertragen werden.
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Im
folgenden wird unter Bezugnahme auf 2 das
erfindungsgemäße Verfahren
durch ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zur bidirektionalen Eindraht-Datenübertragung
detaillierter erläutert, wobei
die Widerstandsanordnungen und Schalter generell lediglich symbolisch
für eine
Anordnung von Stromquellen bzw. -senken, die eine Änderung
und Messung des Schnittstellenstromes erlauben, dargestellt sind.
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Das
Steuergerät 2 weist
eine Treibereinrichtung 20 auf, welche vorzugsweise über ein
elektronische Steuereinheit 21 angesteuert wird. Die Treibereinrichtung 20 ist
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
im wesentlichen aus zwei Bereichen zusammengesetzt. Der erste Bereich
dient einer Erzeugung eines ersten Stromflusses von der Treibereinrichtung 20 über die
Eindraht-Leitung 4 an das Peripheriegerät 3. Dazu weist die
Treibereinrichtung einen Widerstand R1 auf, der mit einer Energieversorgung 22 verbunden
ist. Der Widerstand R1 ist über
einen Schalter S1 und über
die Eindraht-Leitung 4 mit der Treibereinrichtung 30 des
Peripheriegerätes 3 verbunden.
Der zweite Bereich der Treibereinrichtung 20 besteht ebenfalls
aus einem Widerstand R2, der an Masse liegt und über einen zweiten Schalter
S2 ebenfalls über
die Eindraht-Leitung 4 mit der Treibereinrichtung 30 des
Peripheriegerätes 3 verbunden
ist. Die Widerstände
R1 und R2 sind jeweils über
eine Detektiereinheit 201 und durch die Schnittstellenlogik 202 mit
der elektronischen Steuereinheit verbunden. Die Schalter S1 und
S2 sind vorzugsweise ebenfalls durch die Schnittstellenlogik 202 mit
der elektronischen Steuereinheit verbunden.
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Die
Treibereinrichtung 30 umfasst gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ebenfalls zwei Bereiche. Der erste Bereich besteht vorzugsweise
aus einem Widerstand R3 der zum einen mit einer Energieversorgung 33 und
zum andern mit einem Schalter S3 verbunden ist, der an die Eindrahtleitung 4 angeschlossen
ist.
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Der
zweite Bereich besteht aus einem Widerstand R4, der einerseits an
Masse liegt und andererseits mit einem Schalter S4 verbunden ist,
der wiederum mit der Eindrahtleitung 4 verbunden ist.
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Die
Widerstände
R3 und R4 sind über
eine Detektiereinheit 301 und durch die Schnittstellenlogik 302 mit
der Informationsverarbeitungseinrichtung 31 verbinden.
Die Schalter S1 und S2 sind vorzugsweise ebenfalls durch die Schnittstellenlogik 302 mit
der Informationsverarbeitungseinrichtung 31 verbunden.
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Im
Betrieb wird beispielsweise in einem ersten Zeitfenster eine Informationsübertragung
des Steuergeräts 2 an
das Peripheriegerät 3 ausgelöst. Dazu
müssen
die Schalter S2 und S3 offen und S4 geschlossen sein. Dann wird
ein erster Stromfluss aus der Energieversorgung 22 mit
beispielsweise SV über
den Widerstand R1 und den zugehörigen
Schalter S1 erzeugt und über
die Eindraht-Leitung 4 an das Peripheriegerät 3 übertragen.
Im Peripheriegerät 3 kann
eine Detektiereinheit 301 am Widerstand R4 eine Ansteuerspannung detektieren.
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3 zeigt beispielsweise eine
Informationsübertragung
in einem zweiten Zeitfenster vom Peripheriegerät 3 zum Steuergerät 2.
Dazu müssen
die Schalter S1 und S4 offen und S2 geschlossen sein. Dann wird ein
zweiter Stromfluss aus der Energieversorgung 33 mit beispielsweise
SV über
den Widerstand R3 und den zugehörigen
Schalter S3 erzeugt und über
die Eindraht-Leitung 4 an das elektronische Steuergerät 2 übertragen.
Im Steuergerät 2 kann
eine Detektiereinheit 201 am Widerstand R2 eine Rückmeldespannung
detektieren.
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4 zeigt eine Zustandsrückmeldung
in ersten Zeitfenstern. Dazu müssen
die Schalter S2 und S3 offen und S1 und S4 geschlossen sein. Während Ansteuerung
kann beispielsweise über
eine zusätzliche
Anordnung im Peripheriegerät 3,
bestehend aus dem Widerstand R5 und einem Schalter S5 in der Treibereinrichtung 30 des
Peripheriegerätes 3 der
Strom binär
codiert und die Information an das Steuergerät 2 über dieselbe
Eindraht-Leitung 4 rückübertragen
werden. Besteht die zusätzliche
Anordnung in dem Peripheriegerät 3 aus
einer steuerbaren Stromsenke, so können analoge Informationen
rückübertragen
werden.
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Es
kann mittels einer Detektiereinrichtung 201 am Widerstand
R1 in der Treibereinrichtung 20 festgestellt werden, ob
beispielsweise durch Öffnen
des Schalters S5 und der damit verbundenen Stromverringerung ein
bestimmtes Ereignis in dem Peripheriegerät 3 in ersten Zeitfenstern
eintrat.
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Die
Treibereinrichtung 20 leitet daraufhin die empfangene Information
vorzugsweise an die elektronische Steuereinheit 21 für eine weitere
Datenauswertung bzw. Analyse weiter.
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5 zeigt eine Zustandsrückmeldung
in zweiten Zeitfenstern. Dazu müssen
die Schalter S1 und S4 offen und S2 und S3 geschlossen sein. Während der
Informationsübertragung
vom Peripheriegerät 3 zum Steuergerät 2 kann
beispielsweise über
eine zusätzliche
Anordnung im Steuergerät 2,
bestehend aus dem Widerstand R6 und einem Schalter S6 in der Treibereinrichtung 20 des
Steuergeräts 2 der
Strom binär
codiert und die Information an das Peripheriegerät 3 über dieselbe
Eindraht-Leitung 4 rückübertragen
werden. Es kann mittels einer Detektiereinrichtung 301 am
Widerstand R3 in der Treibereinrichtung 30 festgestellt
werden, ob beispielsweise durch Öffnen
des Schalters S6 und der damit verbundenen Stromverringerung ein
bestimmtes Ereignis in dem Steuergerät 2 in zweiten Zeitfenstern
eintrat.
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Besteht
die zusätzliche
Anordnung im Steuergerät 2 aus
einer steuerbaren Stromsenke, so können analoge Informationen
rückübertragen
werden.
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6 zeigt beispielsweise eine
zusätzliche
Zustandsmeldung in zweiten Zeitfenstern. Dabei sind die Schalter
S1, S4 und S5 offen und S2 und S3 geschlossen. Dazu ist in der Treibereinrichtung 30 die
weitere Widerstandsanordnung, bestehend aus den parallel geschalteten
Widerständen
R3 und R7 vorgesehen. Die Widerstände R3 und R7 sind jeweils über einen
Schalter S3 bzw. S7 mit der Eindraht-Leitung 4 verbunden. Da diese
Anordnung, wie in 6 dargestellt,
mit einer eigenen Spannungsquelle 33 verbunden ist, kann
eine Änderung
des zweiten Stromflusses von dem Peripheriegerät 3 zu dem Steuergerät 2 über dieselbe
Eindraht-Leitung 4 erzeugt werden, deren Wert von dem zuschaltbaren
Widerstand R7 abhängt.
Es kann mittels einer Detektiereinrichtung 201 am Widerstand
R2 in der Treibereinrichtung 20 festgestellt werden, ob
beispielsweise durch Schließen
des Schalters S7 und der damit verbundenen Stromerhöhung ein
bestimmtes Ereignis im Peripheriegerät 3 eintrat.
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Besteht
die zusätzliche
Anordnung in der Treibereinheit 30 im Peripheriegerät 3 aus
einer steuerbaren Stromquelle, so können analoge Informationen übertragen
werden.
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Im
Folgenden werden unter Bezugnahme auf die 7a bis 7f Beispiele
für die
zu übertragenden
Informationen bzw. Signale erläutert.
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7a zeigt beispielhaft den
zeitlichen Verlauf einer Spannungsansteuerung des Peripheriegeräts in ersten
Zeitfenstern wenn S1 eingeschaltet wird. Durch das Anlegen einer
derartigen Spannung wird ein erster Stromfluss von dem Steuergerät 2 zu
dem Peripheriegerät 3 erzeugt
(4).
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Falls
in dem Peripheriegerät 3 ein
bestimmtes Ereignis auftritt, z.B. der Primärstrom in der Zündspule 35 überschreitet
wie in 7c gezeigt, einen
bestimmten Wert If1, wird der Schalter S5, wie in 4 dargestellt ist, geöffnet und der erste Stromfluss
reduziert. Dies ist in 7b dargestellt,
welche beispielhaft den zeitlichen Stromverlauf des ersten Stromflusses
darstellt. Diese Veränderung
des ersten Stromflusses kann auf Seiten des Steuergeräts 2 während der
Ansteuerung detektiert und ausgewertet werden, wie oben ausführlich erläutert wurde.
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7d zeigt schematisch den
zeitlichen Verlauf der Spannung am Primäranschluss der Zündspule 35, der
mit der Leistungselektronik 32 verbunden ist. In zweiten
Zeitfenstern steigt diese Spannung an bis sie einen vorbestimmten
und beispielsweise durch eine Klammerung begrenzten Spannungswert
erreicht. Beim Erreichen des Maximalspannungswertes wird beispielsweise
wie in 6 erläutert einer
der Schalter S3 oder S7 geschlossen, je nachdem welches Ereignis
in dem Peripheriegerät 3 stattgefunden
und demnach dem Steuergerät 2 mitgeteilt
werden soll.
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In 7e ist die Signalisierung
der Überschreitung
einer ersten Spannungsschwelle U1 mittels eines ersten Signals beispielsweise
durch Schließen
des ersten Schalters S6 dargestellt. Diese Information wird von dem
Peripheriegerät 3 an
das Steuergerät 2 gemäß der oben
detailliert erläuterten
Methode übertragen
und analysiert.
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In 7f ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
für ein
Ereignis, beispielsweise die Brenndauer einer Zündkerze als Signal beispielhaft
dargestellt. Für
den Fall, dass die Spannung in zweiten Zeitfenstern eine Schwelle
U2 überschritten
hat was der Brenndauer entspricht, wird dieses Ereignis durch bei spielsweise
zusätzliches
Schließen
des Schalters S7 und Erzeugen eines entsprechenden Stromflusses
an das Steuergerät 2 über die
Eindraht-Leitung 4 signalisiert.
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Somit
können
durch Analyse der Stromstärken
des ersten und zweiten Stromflusses bestimmte Ereignisse im Peripheriegerät bzw. in
dem System in Echtzeit detektiert und in beiden Zeitfenstern zeitlich
synchronisiert bidirektional übertragen
werden.
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8 und Tabelle 1 zeigen die
Diagnose der Eindrahtleitung 4 im Steuergerät 2.
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Die
ordnungsgemäße Funktion
der Eindrahtschnittstelle 4 kann in ersten Zeitfenstern
diagnostiziert werden: Wenn zum Beispiel bei geschlossenem Schalter
S1 und S4 und geöffneten
Schalter S2 und S3 nach 2 oder 4 kein Strom in der Leitung
an R1 detektiert wird, liegt wahrscheinlich eine Unterbrechung der Leitung
vor. Ist die Leitung 4 nach Masse kurzgeschlossen dann
ist entweder der Strom atypisch hoch oder die Spannung an der Schnittstelle
ist nahe bei 0V. Ein Kurzschluss zur Batteriespannung (Ubatt) des
Bordnetzes ergibt entweder einen inversen Strom, weil i. a. die
Versorgungsspannung (Uversorgung) kleiner als die Batteriespannung
des Bordnetzes ist, oder die Spannung an der Schnittstelle ist bei
Ubatt.
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In
zweiten Zeitfenstern: Wenn zum Beispiel bei geschlossenem Schalter
S2 und S3 und geöffnetem Schalter
S1 und S4 nach 3 oder 5 kein Strom in der Leitung
an R2 detektiert wird, liegt eine Unterbrechung der Leitung oder
ein Kurzschluss nach Masse vor. Ein Kurzschluss zur Batteriespannung
des Bordnetzes ergibt entweder einen atypisch hohen Strom oder die
Spannung an der Schnittstelle ist nahe bei Ubatt.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern
auf vielfältige
Weise modifizierbar.
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Insbesondere
kann anstatt einer stromcodierten Informationsübertragung auch eine spannungscodierte
Informationsübertragung
erfolgen. In diesem Fall ist für
einen konstanten Stromfluss und für eine Änderung der entsprechenden
anliegenden Spannung im Falle eines auftretenden Ereignisses zu
sorgen. Die Vorgehensweise, d. h. die Rückübertragung der Information
bzw. die Analyse erfolgt analog zu den oben ausführlich erläuterten Ausführungsbeispielen.
Dabei sind die entsprechenden Komponenten lediglich als Stromquellen
anstatt als Spannungsquellen ausgebildet. Die Widerstandsanordnungen
der Treibereinrichtung 30 des Peripheriegerätes 3 wird
derart ausgebildet, dass bei einer Spannungsrückmeldung der Gesamtwiderstand derart
geändert
wird, dass bei einem konstanten Strom die jeweilige anliegende Spannung
variiert, d. h. eine spannungscodierte Information rückübertragen
wird. Ebenfalls können
die zu übertragenden
bzw. rückzuübertragenden
Informationen sowohl als binäres
als auch analoges Signal moduliert bzw, ausgebildet, übertragen und
analysiert werden.
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