DE4203704C3 - Verfahren zur Initialisierung eines elektronischen Regelsystems insbesondere in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 (DE 39 20 122 A1).

Bei elektronischen Steuergeräten, wie beispielsweise zur Ansteuerung von Rad(-druck)modulatoren eines elektropneumatischen Bremssystems (EPB) in einem Fahrzeug, ist es aus Gründen der Lagerung und der Logistik vorteilhaft, mehrere Funktionen in einem Bau­ stein vorzusehen. Dies ist insbesondere dann von Vor­ teil, wenn entweder ein Übergang von einer Steuergerä­ teversion auf eine nächste erfolgen soll und die neue Version gegenüber der Vorgängerversion umfangrei­ che Änderungen aufweist, zu dieser aber abwärtskom­ patibel sein muß oder wenn beispielsweise in einem Fahrzeug mehrere im Hardwareaufbau gleiche elektro­ nische Steuergeräte verbaut werden sollen, deren spezi­ fische Funktionen von außen, ihrer Anwendung ent­ sprechend festgelegt werden. In jedem Fall muß nach Einbau der Bausteine mit einem einmaligen Verfahren zur Initialisierung den elektronischen Steuergeräten ei­ ne spezifische Funktion oder Teilfunktion zugewiesen werden, um sie an den Einsatzort der angesteuerten Funktionsbausteine oder an die Systemvoraussetzun­ gen anzupassen.

Ein Anwendungsbeispiel ist ein EPB in möglichst fle­ xibler Ausführungsform, bei dem von einem primären Steuergerät, das im Fahrerhaus untergebracht sein kann, dezentral Radmodulatoren mit integrierter Regel­ elektronik (sekundäre Steuergeräte) über einen Daten­ bus (z. B. CAN) angesteuert werden. Da, wie oben be­ schrieben aus Kostengründen, gleiche Radmodulatoren eingebaut werden sollen, ist ein Verfahren zur Initiali­ sierung anzuwenden, welches die Radmodulatoren ih­ rem jeweiligen Einsatzort zuordnet, z. B. am rechten Vorderrad, und gegebenenfalls eine spezifische Funk­ tion zuweist.

Zur Initialisierung eines Steuergerätes sind verschie­ dene Verfahren bekannt, bei denen durch eine hardwa­ remäßige Beschaltung eine Auswahl unter verschiede­ nen, vordefinierten Funktionen getroffen werden kann. So besteht beispielsweise ein Verfahren darin, die Funk­ tionsweise über von außen zugängliche Schalter auszu­ wählen, was aber den Nachteil hat, daß relativ häufig Fehler bei der Einstellung der Sehalter auftreten und daß die Schalter hohe Kasten verursachen.

Aus der DE 39 20 122 A1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Initialisierung bekannt, bei dem sekundä­ re Steuergeräte eine auf den Einsatzort des jeweilig zugeordneten Funktionsbausteins bezogene Funktion von einem primären Steuergerät zugewiesen bekom­ men. Das primäre Steuergerät kommuniziert seriell mit den sekundären Steuergeräten über eine Datenringlei­ tung, wobei jedes der aufeinanderfolgende Datenworte eines Datentelegramms einer Schnittstelle zugeordnet ist. Die spezielle Topologie des Bussystems - Daten­ ringleitung - erlaubt eine Zuordnung der Datenworte aufgrund der Reihenfolge der Schnittstellen, so daß sich eine individuelle Zuweisung eines Einsatzortes zu einer Schnittstellenadresse erübrigt. Auf den Einsatz in einem Fahrzeug angewendet bedeutet dies, daß der physikali­ sche Einsatzort der Funktionsgeber für alle Fahrzeuge einer Serie gleichermaßen durch die jeweilige Position auf der Datenringleitung dem primären Steuergerät be­ kannt ist und die Zuweisung der spezifischen Funktio­ nen gemäß einer gespeicherten Liste der Reihe nach erfolgt. Für allgemeinere Bussysteme mit Schnittstellen­ adressierung, z. B. Bussysteme mit Linien- oder Baum- Topologie, ist das beschriebene Verfahren jedoch unge­ eignet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein gattungsgemäßes Verfahren zur Initialisierung eines elektronischen Regelsystems anzugeben, welches mit Softwarehilfsmitteln den Einsatzort der den sekundären Steuergeräten zugeordneten Funktionsbausteine iden­ tifiziert und eine entsprechende Zuordnung einer Schnittstellenadresse ermöglicht. Ferner sollte es mög­ lich sein, in einem weiteren Schritt programmgesteuert auch eine vom Einsatzort abhängige Funktion für das jeweilige sekundäre Steuergerät festzulegen.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst. Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbil­ dungen sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet. So sieht das Merkmal von Unteran­ spruch 3 vor, dem Steuergerät zugleich mit dem Ein­ satzort eine an den Einsatzort geknüpfte Funktionswei­ se zuzuweisen. Weiterhin sieht das Merkmal von Unter­ anspruch 4 vor, unterschiedliche Systemkonfiguratio­ nen während des Initialisierungsprozesses zu erkennen und gegebenenfalls unterschiedliche Regelstrategien zu aktivieren. Damit kann das elektronische Regelsystem auf unterschiedliche Fahrzeugtypen, beispielsweise sol­ che mit vier Rädern oder solche mit sechs Rädern, die sich durch die Anzahl der Radmodulatoren und damit in ihrem Systemaufbau unterscheiden, angepaßt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile gehen aus den Zeichnungen und der sich hier anschließenden Beschrei­ bung hervor. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschema eines elektronischen Regelsy­ stems mit externen Funktionsprüfgeräten zur Einsat­ zortdiagnose,

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur programmgesteuerten Initialisierung.

In der Fig. 1 ist das elektronische Regelsystem 10 dargestellt, das aus einem primären Steuergerät 11 und n nachgeschalteten Funktionsbausteinen 13.1 bis 13.n mit jeweils einem integrierten sekundären Steuergerät aus 12.1 bis 12.n besteht. Jedes sekundäre Steuergerät kann in eine von m Funktionsweisen geschaltet werden, was im Verlauf der Initialisierung durchgeführt werden kann. Alle Steuergeräte, primäre und sekundäre, sind über ein Informationssystem 14, insbesondere einem Datenbus, miteinander verbunden. Die Aktionen der Funktionsbausteine 13.1 bis 13.n werden durch externe Funktionsprüfgeräte 15.1 bis 15.n registriert, die für das Beispiel eines EPBs Bestandteil eines Bremsrollenprüf­ stands sein können. Ein angeschlossener Diagnosecom­ puter 16 wertet die empfangenen Meldungen aus, indem er neben Werten wie z. B. Bremskraft und Drehzahlen auch den Einsatzort eines in Aktion getretenen Funk­ tionsbausteins - eines Radmodulators im Falle des EPBs - über eine Diagnosesteckdose 17 an das primäre Steuergerät meldet. Ist kein Bremsrollenprüfstand vor­ handen, kann die Einsatzortdiagnose auch durch das Werkstattpersonal getroffen und mittels eines externen, an die Diagnosesteckdose 17 angeschlossenen Service­ testers an das Steuergerät 11 übermittelt werden.

Anhand der Fig. 2 wird der programmgesteuerte Ab­ lauf der Initialisierung beschrieben, wie er erfindungsge­ mäß vorgesehen ist. Die Initialisierung geht in folgenden Schritten vonstatten:
S100: Über die Diagnosesteckdose 17 erhält das primä­ re Steuergerät 11 vom Bediener ein Signal zum Starten des Initialisierungsprogramms.
S101: Das primäre Steuergerät 11 sendet über das sy­ steminterne Informationssystem 14 an alle sekundären Steuergeräte 12.1 bis 12.n eine Aufforderung zur Initia­ lisierung und Aussendung einer Initialisierungsadresse. Der Initialisierungsstatus eines jeden sekundären Steu­ ergerätes ist durch einen Betriebszustand logisch "1" für bereits initialisiert und einen Betriebszustand "0" für noch nicht initialisiert charakterisiert. Nur die sekundä­ ren Steuergeräte mit Initialisierungstatus "0" antworten auf die Initialisierungsaufforderung mit der Aussendung einer beliebigen Initialisierungsadresse.
S102: Liegt nach einer Zeit T auf die Initialisierungsauf­ forderung noch keine Antwort auf dem Informationssy­ stem 14 in Form einer Initialisierungsadresse vor, so wird der Initialisierungsprozeß für die sekundären Steu­ ergeräte 12.1 bis 12.n beendet. Ein nicht initialisiertes sekundäres Steuergerät bewirkt, daß das elektronische Regelsystem 10 nicht in Betrieb genommen werden kann und der Initialisierungsprozeß fortgesetzt wird.
S103: Zwischen dem primären Steuergerät und dem se­ kundären Steuergerät 12.k, dessen Initialisierungsadres­ se als erste dem Informationssystem 14 vorliegt (k ε {1, ..., n}), wird eine stabile Kommunikation aufgebaut, während die nicht erfolgreichen sekundären Steuerge­ räte mit Initialisierungsstatus "0" auf Warteposition ge­ hen und auf die nächste Initialisierungsaufforderung warten.
S104: Das primäre Steuergerät 11 übermittelt dem se­ kundären Steuergerät 12.k, mit dem die Kommunika­ tion aufgebaut wurde, ein vordefiniertes Wirksignal, welches eine entsprechende Aktion des zugeordneten Funktionsbausteines 13.k hervorruft, z. B. das Be- und Entlüften einer Bremse.
S105: Die Aktion des Funktionsbausteines 13.k wird von einem der Funktionsprüfgeräte 15.1 bis 15.n auf dem Prüfstand gemessen, im Diagnosecomputer das Meßsi­ gnal verarbeitet und der Einsatzort des Funktionsbau­ steins 13.k dem primären Steuergerät 11 über die Dia­ gnosesteckdose 17 mitgeteilt. Bei der Initialisierung mit Servicetester muß der Bediener die Aktion des Funk­ tionsbausteines 13.k, z. B. das Entlüftungsgeräusch der Bremse, orten und über den Servicetester die Lokalisie­ rung dem primären Steuergerät 11 eingeben.
S106: Das primäre Steuergerät 11 ordnet diese Informa­ tion in ihr internes Wirkschema ein und übermittelt dem sekundären Steuergerät 12.k eine auf den Einsatzort bezogene Systemadresse, die beispielsweise der Lokali­ sierung vorne und links entspricht. Die Systemadresse wird im sekundären Steuergerät 12.k nichtflüchtig ein­ getragen und dient zukünftig zur Adressierung dessel­ ben. Nach Zuweisung einer Systemadresse geht das se­ kundäre Steuergerät 12.k in den Betriebszustand mit Initialisierungsstatus "1" über. Gegebenenfalls kann an dieser Stelle mit der Auswahl einer der Funktionen des sekundären Steuergerätes eine Anpassung an den Ein­ satzort erfolgen und nichtflüchtig gespeichert werden.
S107: Die Initialisierung für dieses sekundäre Steuerge­ rät 12.k ist abgeschlossen, und die Kommunikation mit dem primären Steuergerät 11 wird abgebrochen.
Rücksprung zu S101: Es ergeht eine neue Initialisie­ rungsaufforderung an die verbleibenden, noch nicht in­ itialisierten sekundären Steuergeräte. Erst wenn alle se­ kundären Steuergeräte 12.1 bis 12.n initialisiert sind und auf die Initialisierungsaufforderung keine Initialisie­ rungsadresse mehr im primären Steuergerät 11 eingeht, ist der Initialisierungsprozeß abgeschlossen und das elektronische Regelsystem 10 betriebsbereit.

Gegebenenfalls kann nach Abschluß der im primären Steuergerät 11 durchgeführten Zuordnungen, das pri­ märe Steuergerät mit Hilfe der vorliegenden Informa­ tion eine Differenzierung zwischen verschiedenen Sy­ stemkonfigurationen, z. B. die Anzahl der eingebauten Radmodulatoren, vornehmen und eine entsprechende Regelstrategie durch Auswahl einer vorgegebenen Funktion aktivieren.

Neben der Anwendung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens auf ein EPB kann dieses unter anderem auch auf ein elektronisches Regelsystem zur Ansteuerung der Si­ gnal- und Scheinwerfereinrichtung in einem Fahrzeug verwendet werden, wobei die relaisgeschalteten Leuch­ ten den Funktionsbausteinen entsprechen.

Claims (8)

1. Verfahren zur Initialisierung eines elektroni­ schen Regelsystems, insbesondere in einem Kraft­ fahrzeug, bestehend aus einem primären Steuerge­ rät und mehreren nachgeschalteten, jeweils einem Funktionsbaustein zugeordneten sekundären Steu­ ergeräten, wobei alle Steuergeräte über ein Infor­ mationssystem, insbesondere einen Datenbus, In­ formationen austauschen können, wobei das primä­ re Steuergerät (11) zu einer programmgesteuerten, sukzessiven Ausführung selektiver Initialisierun­ gen aller sekundären Steuergeräte (12.1 bis 12.n) aktiviert wird, in deren Verlauf eine Kommunikation zu einem zu initialisierenden sekundären Steuergerät hergestellt wird und dieses eine auf den Einsatzort bezogene Funktion zugewiesen bekommt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nachdem eine Kommunikation zu einem zu initialisierenden sekundären Steuergerät (aus 12.1 bis 12.n) hergestellt wurde, der zugeordnete Funktionsbaustein (aus 13.1 bis 13.n) zu einer vordefinierten Aktion angeregt wird, diese vordefinierte Aktion mit Hilfe einer externen Einsatzortdiagnose lokalisiert wird, worauf der Einsatzort des Funktionsbausteines bzw. des zugeordneten sekundären Steuergerätes dem primären Steuergerät übermittelt wird, und dieses dem sekundären Steuergerät (aus 12.1 bis 12.n) eine auf den Einsatzort bezogene Systemadresse zuweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in einem sekundären Steuergerät (aus 12.1 bis 12.n) eine zugewiesene Systemadresse in einen nicht flüchtigen Speicher eingetragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß den sekundären Steuergeräten (12.1 bis 12.n), bei denen zwischen mehreren vordefinier­ ten Funktionen (1, 2 ..., m) ausgewählt werden kann, im Verlauf der Initialisierung eine auf den Einsatzort bezogene Funktion zugewiesen und in einen nichtflüchtigen Speicher eingetragen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das primäre Steuergerät (11), bei dem zwischen mehreren vordefinierten Funktionen aus­ gewählt werden kann, im Anschluß an die Initiali­ sierung der sekundären Steuergeräte (12.1 bis 12.n) sich selbst eine Funktion zuweist und in einen nicht­ flüchtigen Speicher einträgt, indem Informationen über die Systemkonfiguration wie Anzahl, Einsatz­ ort und/oder eingestellte Funktionen der zuvor in­ itialisierten sekundären Steuergeräte ausgewertet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß auf Abfrage des Initialisierungsstatus ein sekundäres Steuergerät (aus 12.1 bis 12.n) einen Betriebszustand logisch "1" bzw. "0" meldet, je nachdem ob es bereits initialisiert wurde oder nicht und das elektronische Regelsystem (10) solange nicht in Betrieb genommen werden kann, wie sich ein sekundäres Steuergerät noch im Betriebszu­ stand logisch "0" befindet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Informationsaustausch zwischen der Vorrichtung zur Einsatzortdiagnose und dem primären Steuergerät (11) des elektronischen Re­ gelsystems (10) über eine Diagnosesteckdose (17) im Fahrzeug erfolgt.

7. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf ein elektropneumatisches Bremssystems in einem Fahrzeug, wobei Radmodulatoren mit integrierter Steuerelektronik den Funktionsbausteinen (13.1 bis 13.n) mit zugeordneten sekundären Steuergeräten (121 bis 12.n) entsprechen.

8. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf die Signal- und Scheinwerfereinrichtung in einem Fahrzeug, wobei relaisgeschaltete Leuchten den Funktionsbausteinen (12.1 bis 12.n) entsprechen.