DE19854117A1 - Schaltungsanordnung zur Kommunikation einer Vielzahl elektrischer Komponenten in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kommunikation einer Vielzahl elektrischer Komponenten in einem Kraftfahrzeug, umfassend mindestens einen Bus (100, 200, 221-223) zur Übertragung von Daten zwischen den daran über Netzknoten angeschlossenen Komponenten und mindestens einem Anschlußwiderstand (141, 142, 241-244, 341-343). DOLLAR A Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für Fahrzeuge anzugeben, das eine einfache, möglichst selbständige Anpassung des Bus-Abschlußwiderstandes bei variabler Zahl von Netzknoten gestattet. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß mindestens ein Abschlußwiderstand (141, 142, 241-244, 341-343) einstellbar ist und der Abschlußwiderstand elektronisch einstellbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Kommunikation einer Vielzahl elektrischer Komponenten in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, in einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl von Funktionsmodulen anzuordnen, die beispielsweise dem Motormanagement, der Karosserieelektronik sowie einer besonderen Ausstattung des Fahrzeugs, wie Radio, Autotelefon oder Navigationssystem zugeordnet werden können. Es ist auch bekannt, die einzelnen Funktionsmodule zum Datenaustausch und zur Ansteuerung mit einem Bussystem, beispielsweise einem CAN-Bus, zu verbinden, wobei auch für jede der oben genannten Gruppen ein gesonderter Bus vorgesehen sein kann. Die Bussysteme können über ein Gateway zum Austausch von Daten und Steuerbefehlen miteinander verbunden sein. Dabei werden bevorzugt die Funktionsmodule, die einen schnellen Datenaustausch benötigen, wie die Steuergeräte für Motor und Getriebe, sowie andere Komponenten, die für die Funktionalität und Sicherheit essentiell sind, an einen sog. High-Speed-Bus und die weniger zeitkritischen Komponenten, die beispielsweise besondere Ausstattungen unterstützen, an einen sog. Low-Speed- oder Komfort-Bus angeschlossen. Ein Beispiel für eine solche Schaltungsanordnung gibt die anhängige Patentanmeldung DE 198 05 464.

Da die Übertragungsraten in den Bussystemen relativ hoch sind, muß die Reflexion von Signalen an den Enden durch angepaßte Abschlußwiderstände verhindert werden, damit die Signale nicht verfälscht oder ausgelöscht werden. Für eine bestimmte Konstruktion, bei der die Funktionsmodule nach Zahl und Art festliegen, kann die Anpassung beispielsweise durch fest eingebaute Abschlußwiderstände in den Netzknoten vorgenommen werden. In der Praxis der Fertigung sind jedoch Zahl und Art der Funktionsmodule entsprechend den Wünschen des Bestellers von einem Fahrzeug zum nächsten unterschiedlich, insbesondere bei den am Komfort-Bus angeschlossenen Ausstattungskomponenten. Daher müssen die Abschlußwiderstände für jede Konfiguration gesondert angepaßt werden, beispielsweise durch Einbau neuer Widerstände.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung für Fahrzeuge anzugeben, das eine einfache, möglichst selbständige Anpassung des Bus-Abschlußwiderstandes bei variabler Zahl von Netzknoten gestattet.

Diese Aufgabe wird durch ein Schaltungssystem nach Anspruch 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 6 beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen dieses Systems.

Erfindungsgemäß wird der Bus mit mindestens einem veränderlich einstellbaren Widerstand versehen, der über den ganzen erforderlichen Bereich, beispielsweise 0 bis 10 Kiloohm, einstellbar ist. Bevorzugt wird ein elektronisch einstellbarer Widerstand, beispielsweise ein digitales Potentiometer, verwendet.

Da insbesondere am Low-Speed-Bus die Anzahl der angeschlossenen Funktionsmodule und der Netzknoten stark schwanken kann, ist es vorteilhaft, mindestens einen der internen Netzknoten-Widerstände einstellbar auszubilden. Dadurch kann der Gesamtwiderstand auch bei einer größeren Zahl von Netzknoten auch bei parallelem Anschluß aller Netzknoten auf dem erforderlichen Wert, beispielsweise 500 Ohm, gehalten werden. Es können auch alle Netzknoten mit einstellbaren Widerständen versehen werden.

Je nach Art der verwendeten einstellbaren Widerstände kann die Anpassung des Gesamtwiderstandes auf verschiedene Weise vorgenommen werden. Bei einem bevorzugten Verfahren wertet einer der Netzknoten die Statusmeldungen der übrigen am Bus angeschlossenen Netzknoten aus und paßt selbsttätig seinen Abschlußwiderstand an. Die Anpassung kann vorteilhaft auch von einem internen Steuergerät am Bus selbsttätig erfolgen, das den Gesamtwiderstand mißt und danach die Abschlußwiderstände aller Teilnehmer justiert. Schließlich kann die Anpassung auch durch ein am Bus angeschaltetes externes Diagnosegerät vorgenommen werden, und zwar sowohl bei der Fertigung, beispielsweise nach Montage aller Funktionsmodule an einem Bus, oder beim Service in der Werkstatt zur Wartung oder zur Neujustierung nach Einbau oder Ausbau von Modulen.

Die Erfindung ermöglicht Vereinfachungen bei der Herstellung und beim späteren Umbau der Kraftfahrzeuge. So kann man mit einer geringeren Anzahl von Steuergerät-Varianten auskommen. Wenn die einstellbaren Widerstände in den Netzknoten integriert sind, wird auch eine gesonderte Bestückung mit Abschlußwiderständen überflüssig. Bei nachträglichem Ein- oder Ausbau von Netzknoten braucht kein anderer Abschlußwiderstand eingebaut zu werden.

Die Erfindung wird mittels der in den folgenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Ausführungsform nach Anspruch 1,

Fig. 2 eine Ausführungsform nach Anspruch 3,

Fig. 3 eine Ausführungsform nach Anspruch 6.

In Fig. 1 sind an eine Busleitung 100 drei Steuergeräte 111, 112 und 113 angeschlossen. Die Enden des Busses sind jeweils durch einstellbare Widerstände 141 und 142 abgeschlossen.

Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit zwei Bussystemen, von denen das System 200 als High-Speed und das System 201 als Komfort-Bus ausgebildet ist. Beide Bussysteme sind über ein Gateway 231 verbunden, über das Daten ausgetauscht werden können. Der High-Speed-Bus 200 ist mit einstellbaren Widerständen 241 und 242 und der Komfortbus 201 mit einstellbaren Widerständen 243 und 244 abgeschlossen.

In dem in Fig. 3 gezeigten Bussystem 300 sind einstellbare Widerstände 341, 342 und 343 in den Steuergeräten 311, 312 und 313 integriert und unmittelbar an den Netzknoten angeschlossen. Bei dieser Bauweise sind keine gesonderten Abschlußwiderstände notwendig und es lassen sich noch weitere Steuergeräte an den Bus 300 anschließen.

Die einstellbaren Widerstände können nun manuell auf vorgegebene für die betreffende Anordnung errechnete Werte eingestellt werden. Es ist aber auch vorteilhaft möglich, daß die Widerstände mittels adressierter digitaler Befehle eingestellt werden. Diese können von einem externen Gerät oder auch von einem der Steuergeräte, das dafür entsprechend programmiert ist, erzeugt werden. Eine solche Einstellung kann sowohl bei der Montage im Werk afs auch beim nachträglichen Einbau zusätzlicher Ausstattungen in einer Servicewerkstatt vorgenommen werden.

Bezugszeichenliste

100

Busleitung

111

,

112

,

113

Steuergeräte

141

,

142

einstellbare Widerstände, Abschlußwiderstände

200

High-Speed-Bus

201

Steuergeräte am High-Speed-Bus

221

,

222

,

223

Komfort-Bus, Low-Speed-Bus

211

,

212

,

213

Steuergeräte am Komfort-Bus

231

Widerstände

300

Bus Gateway

241

,

242

,

243

,

244

einstellbare Widerstände, Abschlußwiderstände

311

,

312

,

313

Steuergeräte

341

,

342

,

343

einstellbare Widerstände, Abschlußwiderstände

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zur Kommunikation einer Vielzahl elektrischer Komponenten in einem Kraftfahrzeug umfassend mindestens einen Bus zur Übertragung von Daten zwischen den daran über Netzknoten angeschlossenen Komponenten und mindestens einem Abschlußwiderstand, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Abschlußwiderstand (141, 142, 241-244, 341-343) einstellbar ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschlußwiderstand (141, 142, 241-244, 341-343) elektronisch einstellbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens einen High-Speed- und einen Low-Speed-Bus (100, 200, 221, 222, 223) umfaßt und mindestens ein Bus (100, 200, 221, 222, 223) mindestens einen einstellbaren Abschlußwiderstand (141, 142, 241-244, 341-343) aufweist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Low-Speed-Bus (221, 222, 223) mindestens einen einstellbaren Abschlußwiderstand (241-244) aufweist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die einstellbaren Abschlußwiderstände (141, 142, 241-244, 341-343) digitale Potentiometer sind.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die einstellbaren Abschlußwiderstände (141, 142, 241-244, 341-343) in den Netzknoten integriert sind.