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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektronisches Bussystem
für stationäre oder
mobile Einsatzzwecke, wie beispielsweise ein CAN-Bussystem zum Einsatz
in der verarbeitenden Industrie oder in Kraftfahrzeugen, wobei das
System einen Busdraht mit wenigstens zwei Signalübertragungsdrähten und
einem linken sowie einem rechten Ende, die jeweils durch einen Abschlusswiderstand gebildet
werden, der die Signalübertragungsdrähte miteinander
verbindet, sowie eine Vielzahl elektronischer Steuereinheiten umfasst,
die zwischen den zwei Enden des Busdrahtes mit den Signalsübertragungsdrähten verbunden
und so eingerichtet sind, dass sie elektrische Signale über die
Signalübertragungsdrähte senden
und empfangen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Elektronische
Bussysteme des oben erwähnten
Typs, insbesondere in Gestalt der sogenannten CAN-Bussysteme, sind
beispielsweise aus Privatfahrzeugen bekannt, bei denen die elektronischen
Steuereinheiten an strategisch gewählten Positionen im Fahrzeug
in der Regel in Verbindung mit einem Verbraucher, wie etwa einer
Glühbirne
angeordnet sind, der durch die benachbarte Steuereinheit gesteuert
wird. Diese Steuereinheit arbeitet über den Busdraht mit anderen
gleichberechtigten Steuereinheiten im Fahrzeug digital zusammen,
wobei der daran angeschlossene Verbraucher normalerweise mit Strom
durch einen Draht versorgt wird, der parallel zum Busdraht verläuft. An
den Enden des Busdrahtes sind sogenannte Abschlusswiderstände angeordnet,
die dazu dienen, an diesen Enden elektrische Signale zu dämpfen, die
auf dem Busdraht gesendet werden, so dass keine störenden Echos
entstehen.
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Ein
Nachteil der oben beschriebenen Bussysteme besteht darin, dass sie
keine Redundanz haben, d.h. dass selbst ein kleiner Defekt im Busdraht,
wie etwa ein Bruch des darin enthaltenen Signalsendedrahtes, oder
in einer Steuereinheit, die mit dem Signalsendedraht verbunden ist,
die Funktion des gesamten Systems bedrohen kann. In einem Privatfahrzeug
ist das Risiko derartiger Defekte dank der relativ kurzen Drahtlängen und
der relativ geschützten
Anordnung relativ gering. Bei größeren Fahrzeugen,
d.h. bei Nutzfahrzeugen, wie etwa Gabelstaplern und LKW tragen insbesondere
die Länge der
Drahtlängen
wie auch ihre freiliegende Anordnung in vielen Fällen zum Auftreten derartiger
Defekte bei.
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EP 0471630 beschreibt einen
Bund zweier elektrischer Leiter, die voneinander isoliert sind und in
einem Fahrzeug angeordnet sind, wobei jeder an seinen Enden mit
einem Anschluss der Spannungsquelle verbunden ist, wobei wenigstens
ein Anschlusskasten zwei leitende Elemente enthält, die mit einem der oben
erwähnten
elektrischen Leiter an einem beliebigen Punkt am letztgenannten
in Kontakt gebracht und in diesem gehalten werden können, und
eine Einrichtung zum Anschließen
wenigstens einer Einheit enthält,
die für
die oben beschriebenen leitenden Elemente betätigt werden kann.
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Ziel der Erfindung
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Im
Hinblick auf das oben Genannte besteht das Ziel der vorliegenden
Erfindung darin, ein elektronisches Bussystem des Typs, der in der
Einleitung erwähnt
wurde, insbesondere in einem CAN-Bussystem anzugeben, das eine größere Redundanz
beispielsweise im Bezug auf Drahtdefekte aufweist und auf diese
Weise zuverlässigere
Bussysteminstallationen als bisher ermöglicht.
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Übersicht über die Erfindung
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Gemäß der Erfindung
wird dieses Ziel durch ein elektronisches Bussystem des Typs erreicht,
der in der Einleitung erwähnt
wurde, wobei das Bussystem dadurch gekennzeichnet ist, dass der
Busdraht in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt ist, die mittels
verbindender Schaltungen miteinander verbunden sind, und eine ringförmige Einheit
bildet, dass jede Verbindungsschaltung Relaiseinrichtungen umfasst,
wobei jede Verbindungsschaltung so eingerichtet ist, dass sie damit,
koordiniert mit den anderen Verbindungsschaltungen, wenigstens eine
der elektronischen Steuereinheiten mit den Signalübertragungsdrähten verbindet
und/oder wenigstens einen Abschlusswiderstand mit den Signalübertragungsdrähten verbindet,
um das linke und/oder das rechte Ende des Busdrahtes zu bilden.
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Durch
Verwendung spezieller Verbindungsdrähte für die Verbindung der Steuereinheiten
mit dem Busdraht wird es dank der Erfindung einerseits möglich, sämtlichen
Protokollen für
unterschiedliche Typen von Bussystemen gerecht zu werden, d.h. eine
Kompatibilität
mit diesen zu erreichen, und andererseits eine extreme Redundanz
zu erzeugen, wenn die Verbindungsschaltungen es ermöglichen, das
linke und das rechte Ende des Busdrahtes durch die Auswahl des Abschlusswiderstandes
zu bewegen.
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Vorzugsweise
enthält
jede Verbindungsschaltung eine linke Relaiseinrichtung, die so eingerichtet
ist, dass sie einen linken Anschluss jedes Signalübertragungsdrahtes
jeweils mit einem Knoten, der mit einer der elektronischen Steuereinheiten
verbunden ist, oder, koordiniert mit den anderen Verbindungsschaltungen,
mit einem ersten Abschlusswiderstand verbindet, eine rechte Relaiseinrichtung, die
so eingerichtet ist, dass sie einen rechten Anschluss jedes Signalübertragungsdrahtes
jeweils mit einem der Knoten oder, koordiniert mit den anderen Verbindungsschaltungen,
mit einem zweiten Abschlusswiderstand verbindet, und eine zentrale
Relaiseinrichtung umfasst, die so eingerichtet ist, dass sie, wenn
der erste oder zweite Abschlusswiderstand verbunden ist, einen dritten
Abschlusswiderstand mit den zwei anderen Knoten verbindet.
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Eine
Verbindungsschaltung, die in dieser Weise aufgebaut ist, hat einen
sehr einfachen Aufbau und kann auf einfache Weise bei geringen Kosten
mit Hilfe der Halbleitertechnologie des Standes der Technik implementiert
werden.
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Alternativ
kann gemäß der Erfindung
jede Verbindungsschaltung eine erste Verbindungsrelaisschaltung,
die so eingerichtet ist, dass sie einen linken Anschluss jedes Signalübertragungsdrahtes
jeweils mit einem Knoten verbindet, der mit einer der elektronischen
Steuereinheiten verbunden ist, eine erste rechte Relaiseinrichtung,
die so eingerichtet ist, dass sie einen rechten Anschluss jedes
Signalübertragungsdrahtes
jeweils mit einem der Knoten verbindet, eine zweite linke Relaiseinrichtung,
die so eingerichtet ist, dass sie, koordiniert mit den anderen Verbindungsschaltungen,
die linken Anschlüsse
mit einem linken Abschlusswiderstand verbindet, und eine zweite
rechte Relaiseinrichtung enthalten, die so eingerichtet ist, dass
sie, koordiniert mit den anderen Verbindungsschaltungen, die rechten
Anschlüsse
mit einem rechten Abschlusswiderstand verbindet.
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Eine
Verbindungsschaltung, die in dieser Weise aufgebaut ist, dient demselben
Zweck wie die oben erwähnte
bevorzugte Verbindungsschaltung, ist jedoch geringfügig teurer,
da sie eine zusätzliche
Relaiseinrichtung enthält,
die daneben, wie die andere Relaiseinrichtung, individuell steuerbar
sein muss.
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Vorzugsweise
wird gemäß der Erfindung
das Schalten der Relaiseinrichtungen in den Verbindungsschaltungen
durch eine Steuereinrichtung in jeder Verbindungsschaltung gesteuert,
wobei die Steuereinrichtung über
die elektronische Steuereinheit, die mit der Verbindungsschaltung
verbunden ist, mit einer entsprechenden Steuereinrichtung in den anderen
Verbindungsschaltungen zusammenwirkt.
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Es
wird darauf hingewiesen, das auch diese Lösung die gewünschte Redundanz
weiter steigert, da sie zu einer größeren Unabhängigkeit zwischen den Verbindungsschaltungen
beiträgt.
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Der
Busdraht des elektronischen Bussystems gemäß der Erfindung enthält in geeigneter
Weise einen Draht, der angeschlossenen Verbrauchern, wie beispielsweise
einer elektronischen Steuereinheit und einer Glühbirne oder dergleichen, die
damit verbunden sind, Strom zuführt,
und jede Verbindungsschaltung enthält einen linken Stromanschluss,
der mit dem Draht in dem Abschnitt des Busdrahtes links von der
Verbindungsschaltung verbunden ist, einen rechten Stromanschluss,
der mit dem Draht in dem Abschnitt des Busdrahtes rechts von der
Verbindungsschaltung verbunden ist, eine Schalteinrichtung, die
so eingerichtet ist, dass sie die Stromanschlüsse miteinander verbindet oder
voneinander trennt, eine erste Verbindungseinrichtung für Einwege-Zufuhr
von Strom zu dem Verbraucher von dem linken Stromanschluss, eine
zweite Verbindungseinrichtung für
Einwege-Zufuhr von Strom zu dem Verbraucher von dem rechten Stromanschluss, eine
erste Spannungsmesseinrichtung, die die Spannung über den
linken Stromanschluss misst, und eine zweite Spannungsmesseinrichtung
umfasst, die die Spannung über
den rechten Stromanschluss misst, wobei die Schalteinrichtung so
eingerichtet ist, dass sie die Stromanschlüsse voneinander trennt, wenn es
zu einem Spannungsabfall kommt, der mit Hilfe der Spannungsmesseinrichtungen
gemessen wird, und die Stromanschlüsse wieder miteinander verbindet,
wenn wieder normale Spannung über
die zwei Stromanschlüsse
angelegt wird.
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Es
ist an sich bekannt, zudem einen Draht parallel zu den Signalübertragungsdrähten des
Busdrahtes zu verlegen, wobei jedoch eine derartige Verdrahtung
gemäß der Erfindung
mit den speziellen Verbindungsschaltungen des Bussystems der Erfindung
zweifelsohne eine beträchtliche
technische Verbesserung darstellt.
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Vorzugsweise
wird das Schalten der Schalteinrichtung durch eine Steuereinrichtung
in jeder Verbindungsschaltung gesteuert, wobei die Steuereinrichtung über die
elektronische Steuereinheit, die mit der Verbindungsschaltung verbunden
ist, mit entsprechenden Steuereinrichtungen in den anderen Verbindungsschaltungen
zusammenwirkt.
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Auch
bei dieser Lösung
steht eine erhöhte Redundanz
im Vordergrund, wobei zu dieser Redundanz die Lösung durch eine größere Unabhängigkeit zwischen
den Verbindungsschaltungen des Bussystems beiträgt.
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Schließlich kann,
sofern gewünscht,
beim elektronischen Bussystem der Erfindung wenigstens eine elektronische
Steuereinheit direkt mit dem Busdraht in wenigstens einem der Abschnitte
verbunden werden.
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Der
Vorteil dieser Lösung
besteht darin, dass es dadurch möglich
wird, die Kosten des Bussystems der Erfindung zu verringern, selbst
wenn dies zu Lasten der Tatsache geht, dass die elektronische Steuereinheit,
die in dieser Weise angeschlossen ist, ihren Betrieb abbricht, wenn
der zugehörige
Abschnitt im Falle eines Drahtdefektes zwischen den beiden angeschlossenen
Abschlusswiderständen
unterbrochen wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Zwei
Ausführungsformen
der Erfindung werden nun detaillierter unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
schematisch ein ringförmiges Bussystem
gemäß dieser
Erfindung;
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2 stellt
ein Schaltbild für
einen Teil einer ersten Ausführungsform
einer Verbindungsschaltung in einer Ruhestellung dar;
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3 zeigt
die Verbindungsschaltung in 2 in einer
linken Abschlussstellung;
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4 zeigt
die Verbindungsschaltung in 2 in einer
rechten Abschlussstellung;
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5 zeigt
ein Schaltbild für
einen weiteren Teil der Verbindungsschaltung in 2 in
einer Ruhestellung;
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6 zeigt
die Verbindungsschaltung in 6 in einer
geöffneten
Stellung; und
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7 zeigt
ein Schaltbild für
einen Teil einer zweiten Ausführungsform
einer Verbindungsschaltung in einer linken Abschlussstellung.
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Beschreibung
der beiden Ausführungsformen
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CAN
ist ein Standardverfahren zum Anschließen elektronischer Steuereinheiten
ECU an ein System, das speziell für die Fahrzeugindustrie entwickelt
ist. Bei ei nem CAN-System tauscht eine Anzahl elektronischer Einheiten
ECU fortwährend
in digitaler Weise Informationen über einen Busdraht aus, der aus
einem zweiadrigen Kabel besteht. Der Busdraht hat eine bestimmte
Impedanz von etwa 120 Ohm, die vom Aufbau des Kabels abhängt. Wenn
ein Signal von einer Steuereinheit-ECU auf dem Draht übertragen
wird, besteht es auf diesem so lange fort, wie sich die Impedanz
nicht ändert.
Am Ende des Drahtes befindet sich normalerweise ein Widerstand,
der Abschlusswiderstand genannt wird. Ohne einen derartigen Widerstand
wird das Signal reflektiert und kehrt in voller Stärke zurück, was
zu einer Verzerrung der Digitalnachricht führen kann. Ist der Abschlusswiderstand
korrekt angeschlossen, wird das Signal absorbiert, ohne dass eine
wie auch immer geartete Reflexion entsteht. Es ist daher wichtig,
dass der Busdraht an beiden Enden über einen Abschlusswiderstand
verfügt.
Die Wichtigkeit dieser Widerstände nimmt
daneben mit der Kabellänge
und der Übertragungsrate
(Bit/s) zu.
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Bei
einem Ringhauptsystem sind die elektronischen Steuereinheiten in
einem Ring angeordnet, was zu zwei Signalwegen zwischen zwei willkürlichen
Steuereinheits-ECU im Ring führt.
Im Protokoll für
das CAN-System gibt es keine Möglichkeiten
der Erzeugung eines geschlossenen Rings, d.h. des Aufbauens eines
Ringhauptsystems. Der Nachteil besteht darin, dass ein CAN-Bussystem
normalerweise bei einem Kurzschluss oder einem Bruch des Busdrahtes
vollständig
zusammenbricht. Dies ist bei Systemen, die in Geräten mit
hoher Verfügbarkeit
installiert sind, nicht akzeptabel.
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Dem
Nichtvorhandensein von Abschlusswiderständen wird normalerweise mit
einer verringerten Funktion begegnet, was bedeutet, dass mehr oder
weniger intermittierende Defekte auftreten. Da die Abschlusswiderstände an den
Enden des Busdrahtes angeordnet sind, besteht ein häufiger Fehler darin,
dass sie bei der Anbringung oder der Wartung vergessen werden.
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Ein
Defekt im Kabel bedeutet den Ausfall der enthaltenen Funktion und
dass die anderen Einheiten blockiert werden. Das System kann den
Defekt selbst nicht diagnostizieren. Das Unterteilen des Busdrahtes
in Abschnitte, bei denen ein Defekt in einem Abschnitt lediglich
zum Ausfall des beteiligten Abschnittes führt, ist mit Hilfe der elektronischen Steuereinheit-ECU
an sich nicht möglich.
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Bei
einem CAN-System, das elektronische Steuereinheit-ECU mit einem
relativ moderaten Stromverbrauch enthält, ist ein Draht (positive
Zuleitung) häufig
im selben Kabel verlegt wie der Busdraht. Dies ist sicherlich praktisch,
beutet jedoch unglücklicherweise
ebenfalls, dass ein Kurzschluss mit Erde in diesem Draht das gesamte
System außer
Betrieb setzt.
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Wie
es zu erkennen ist, ist das elektronische Bussystem, das in 1 dargestellt
ist, ein externes Ringhauptsystem, erfüllt jedoch trotzdem sämtliche Systemanforderungen
gemäß dem CAN-Protokoll. Dies
ist Dank der Tatsache möglich,
dass zahlreiche elektronische Steuereinheiten ECU1-ECUn, die im System
enthaften sind, nicht direkt mit dem Busdraht BW verbunden sind.
Anstelle dessen ist eine Vielzahl von Verbindungsschaltungen CC1-CCn,
die im folgenden detaillierter beschrieben werden, zwischen die
Steuereinheiten ECU1-ECUn und den Busdraht BW geschaltet, wobei
die Verbindungsschaltungen CC1-CCn den Busdraht BW in eine Vielzahl
von Abschnitten S1-Sn unterteilen, die voneinander unabhängig sind.
Sofern es erwünscht
ist, können
jedoch in den Abschnitten S1-Sn elektronische Steuereinheiten ECUA,
ECUB, ECUC auf traditionelle Weise direkt mit den beiden Signalübertragungsdrähten W1,
W2 des Busdrahtes BW und dessen Draht W3 (positive Zuleitung) verbunden
sein.
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Der
Vorteil der Verbindungsschaltungen CC1-CCn besteht darin, dass sie
steuern, wie der Busdraht BW angeschlossen ist. Eine Verbindungsschaltung
CC1-CCn unterbricht
somit den Ring in einer programmgesteuerten Art und Weise in einer
willkürlichen
elektronischen Steuereinheit ECU1-ECUn und schließt dort
Abschlusswiderstände
an, wodurch ein herkömmlicher
Busdraht BW mit Abschlusswiderständen
an beiden Enden ausgebildet wird. Wenn ein Defekt in dem offenen
Ring auftritt, der auf diese Weise eingerichtet ist, überprüfen die
Verbindungsschaltungen CC1-CCn den Busdraht durch Suchen nach Kontakt
mit ihren Nachbarn. Die Verbindungsschaltung CC1-CCn, die dem Defekt
nächstgelegen
sind, trennen anschließend
den schadhaften Abschnitt S1-Sn und setzen die anderen Verbindungsschaltungen
CC1-CCn davon in Kenntnis, dass es einen Defekt im System gibt.
Der Verkehr schreitet daraufhin wie gewöhnlich fort, ohne jedoch den
schadhaften Abschnitt S1-Sn zu verwenden.
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Unter
Bezugnahme auf 1 würde dies bei einem Defekt in
Abschnitt S1 bedeuten, dass sowohl die elektronische Steuereinheit
ECU1 als auch die elektronische Steuereinheit ECU2, die sich auf
beiden Seiten des schadhaften Abschnittes S1 befinden, mit einem
normalen Betrieb fortfahren, während die
direkt angeschlossene elektronische Steuereinheit ECUa, die sich
zwischen diesen befindet, ihren Betrieb abbricht.
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Die
Funktion der Verbindungsschaltungen CC1-CCn wird im folgenden detaillierter
zunächst
unter Bezugnahme auf 2 bis 4 erläutert. Diese Zeichnungen
zeigen eine Verbindungsschaltung CC, die einen linken Schalter RE1
enthält,
der so beschaffen ist, dass er einen Verbindungsanschluss LT1, LT2
jedes Signalübertragungsdrahtes
W1, W2 mit einem Knoten N1, N2, die jeweils mit einer elektronischen
Steuereinheit verbunden sind, oder mit einem ersten Abschlusswiderstand
verbindet. Darüber hinaus
enthält
die Verbindungsschaltung CC einen rechten Schalter RE2, der so beschaffen
ist, dass er einen rechten Anschluss RT1, RT2 jedes Signalübertragungsdrahtes
W1, W2 mit jeweils einem der Knoten N1, N2 oder mit einem zweiten
Abschlusswiderstand verbindet, sowie einen zentralen Schalter RE3, der
so beschaffen ist, dass er, wenn der erste oder der zweite Abschlusswiderstand
R1, R2 angeschlossen ist, einen dritten Abschlusswiderstand R3 mit
den beiden Knoten N1, N2 verbindet. Zusätzlich zu den erwähnten Komponenten
enthält
die Verbindungsschaltung CC zudem eine Steuerschaltung CM, die über einen
separaten Steuerdraht CM mit der elektronischen Steuereinheit ECU
zusammenwirkt, die mit der Verbindungsschaltung CC verbunden ist,
und die Schaltstellung der Schalter RE1-RE3 steuert.
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Eine
Verbindungsschaltung CC, die in dieser Weise aufgebaut ist, kann
drei unterschiedliche Schaltstellungen einnehmen. Die erste dieser
Stellungen ist in 2 gezeigt und wird in geeigneter Weise
als Ruhestellung bezeichnet. In der Ruhestellung verbinden die Schalter
RE1, RE2 die Signalübertragungsdrähte W1,
W2 mit den beiden Knoten N1, N2, wobei keiner der drei Abschlusswiderstände angeschlossen
R1-R3 angeschlossen ist. Die elektronische Steuereinheit ECU, die
mit der Verbindungsschaltung CC verbunden ist, kann somit frei mit den
elektro nischen Steuereinheiten ECU sowohl auf der linken als auch
auf der rechten Seiten zusammenwirken.
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3 zeigt
eine sogenannte linke Abschlussstellung. In der linken Abschlussstellung
verbindet der Schalter RE1 die Busdrähte W1, W2, die von links kommen,
mit dem Abschlusswiderstand R1, nimmt der Schalter RE2 dieselbe
Stellung ein, wie in 2 und verbindet der Schalter
RE3 den Abschlusswiderstand R3 mit den beiden Knoten N1, N2. In
dieser Stellung kann die elektronische Steuereinheit ECU, die mit
der Verbindungsschaltung CC verbunden ist, alleine entweder für die beiden
Abschlusswiderstände
R1, R3 des Busdrahtes BW oder lediglich für den linken Abschlusswiderstand
R3 des Busdrahtes BW verantwortlich sein, wenn es einen Defekt auf
der linken Seite der Verbindungsschaltung CC gibt und die Signalübertragungsdrähte W1,
W2 auf der linken Seite der Verbindungsschaltung CC somit durch
den Schalter RE1 getrennt wurden.
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4 zeigt
eine sogenannte rechte Abschlussstellung. In der rechten Abschlussstellung verbindet
der Schalter RE2, die Busdrähte
W1, W2, die von rechts kommen, mit dem Abschlusswiderstand R2, nimmt
der Schalter RE1 dieselbe Stellung wie in 2 ein und
verbindet der Schalter RE3 den Abschlusswiderstand R3 mit den beiden
Knoten N1, N2. In dieser Stellung kann die elektronische Steuereinheit
ECU, die mit der Verbindungsschaltung CC verbunden ist, alleine
entweder für
die beiden Abschlusswiderstände
R1, R3 des Busdrahtes BW oder lediglich für den rechten Abschlusswiderstand
R3 des Busdrahtes BW verantwortlich sein, wenn es einen Defekt auf
der rechten Seite der Verbindungsschaltung CC gibt und die Signalübertragungsdrähte W1,
W2 auf der rechten Seite der Verbindungsschaltung CC daher mit Hilfe
des Schalters RE2 getrennt wurden.
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5 und 6 zeigen
die Stromeinheit der Verbindungsschaltung CC in einer Ruhestellung (5)
und in einer geöffneten
Stellung (6). Die Stromeinheit ist nützlich,
wenn der Busdraht BW einen Draht W3 für die Versorgung der angeschlossenen
Verbraucher, wie etwa eine elektronische Steuereinheit ECU und eine
Glühbirne
oder dergleichen, enthält,
die mit diesem verbunden sind. Die Stromeinheit enthält einen
linken Stromanschluss LT3, der mit dem Draht W3 im Abschnitt S1-Sn
des Busdrahtes BW auf der linken Seite der Verbindungsschaltung CC
verbunden ist, und einen rechten Stromanschluss RT3, der mit dem
Draht W3 im Abschnitt S1-Sn des Busdrahtes BW auf der rechten Seite
der Verbindungsschaltung CC verbunden ist. Die Stromeinheit der
Verbindungsschaltung CC enthält weiterhin
einen Schalter RE8, eine erste Diode D1, für eine Einwege-Stromversorgung zum
Verbraucher vom linken Stromanschluss LT3 und eine zweite Diode
D2 für
eine Einwege-Stromversorgung zum Verbraucher vom rechten Stromanschluss
RT3. Eine erste Spannungsmesseinrichtung U1 misst die Spannung über den
linken Stromanschluss LT3, und eine zweite Spannungsmesseinrichtung
U2 misst die Spannung über
den rechten Stromanschluss RT3, wobei die Messeinrichtungen U1,
U2 die gemessenen Spannungswerte zur Steuerschaltung CM der Verbindungsschaltung
CC senden, wobei diese Steuerschaltung ebenfalls dazu eingerichtet
ist, den Schalter RE8 zu steuern.
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Normalerweise
gibt es eine Spannung auf beiden Seiten des Schalters RE8, wobei
die Steuerschaltung CM den Schalter RE8 geschlossen hält, d.h.
der linke und der rechte Stromanschluss LT3, RT3 sind miteinander
verbunden, wie es aus 5 zu erkennen ist.
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Im
Fall eines Kurzschlusses auf einer der beiden Seiten, verschwindet
die Spannung gleichzeitig auf beiden Seiten, da der Schalter RE8
geschlossen ist. Die Spannungsmesseinrichtungen U1, U2 messen den
Spannungsabfall und veranlassen die Steuerschaltung CM unverzüglich, den
Schalter RE8 zu öffnen.
Dadurch kehrt die Spannung auf die Seite zurück, die nicht kurzgeschlossen
ist, wobei der Verbraucher, der mit der Stromeinheit der Verbindungsschaltung
CC verbunden ist, über
eine der beiden Dioden D1, D2 in Einwege-Richtung versorgt wird, während die
andere der beiden Dioden D1, D2 zuverlässig den kurzgeschlossenen
Abschnitt S1-Sn vom Rest des Bussystems isoliert. Natürlich wird
der Schalter RE8 unverzüglich
wieder geschlossen, wenn die Spannung auf die kurzgeschlossene Seite zurückkehrt.
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Da
in geeigneter Weise dieselbe Steuerschaltung CM verwendet wird,
um sowohl die Verbindung der Abschlusswiderstände R1-R3 als auch das Schalten
des Schalters RE8 zu steuern, wird der Fachmann erkennen, dass es
sehr einfach ist, in programmgesteuerter Art und Weise die unterschiedlichen
Komponenten des Bussystems für
eine Arbeitseinheit mit Hilfe der elektronischen Steuereinheiten ECU
des Bussystems über
eine Signalleitung SL zu koordinieren.
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Schließlich zeigt 7 eine
alternative Ausführungsform
einer Verbindungsschaltung CC in ihrer linken Abschlussstellung.
Die Verbindungsschaltung CC in 7 enthält einen
ersten linken Schalter RE4, der so beschaffen ist, dass er einen
linken Anschluss LT1, LT2 jedes Signalübertragungsdrahtes W1, W2 mit
jeweils einem Knoten N1, N2 verbindet, der mit einer elektronischen
Steuereinheit ECU verbunden ist. Die Verbindungsschaltung CC enthält zudem
einen ersten rechten Schalter RE5, der so beschaffen ist, dass er
einen rechten Anschluss RT1, RT2 jedes Signalübertragungsdrahtes W1, W2 jeweils
mit einem der Knoten N1, N2 verbindet. Ein zweiter linker Schalter
RE6 ist so beschaffen, dass er die linken Anschlüsse LT1, LT2 mit einem linken
Abschlusswiderstand R4 verbindet, und ein zweiter rechter Schalter RE7
ist so beschaffen, dass er die rechten Anschlüsse RT1, RT2 mit einem rechten
Abschlusswiderstand verbindet. Auch bei dieser Verbindungsschaltung
CC werden die Schalter RE4-RE7 mit Hilfe einer Steuerschaltung CM
geschaltet, die über
eine Steuerleitung CL mit der Steuereinheit ECU zusammenwirkt, die mit
der Verbindungsschaltung CC verbunden ist.
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In
ihrer Ruhestellung (nicht gezeigt) sind die Schalter RE4, RE5 der
Verbindungsschaltung CC geschlossen und deren Schalter RE6, RE7
geöffnet. In
der dargestellten linken Abschlussstellung ist jedoch der Schalter
RE4 geöffnet
und sind die beiden Schalter RE5-RE7 geschlossen. Elektrisch betrachtet
entspricht diese Stellung vollständig
der linken Abschlussstellung, die oben in Verbindung mit 3 beschrieben
wurde. Die rechte Abschlussstellung der Schaltung CC unterscheidet
sich von der linken Abschlussstellung lediglich durch die Tatsache,
dass anstelle dessen der Schalter RE5 geöffnet ist, während der
Schalter RE4 geschlossen ist.
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Schließlich sollte
darauf hingewiesen werden, dass die Ausdrücke links und rechts, die bei
der Beschreibung und in den Ansprüchen sowie der Zusammenfassung
gewählt
sind, sich natürlich
nicht auf die tatsächlichen
physikalischen Zustände
beziehen, sondern lediglich auf die Zustände in 2 bis 7,
und dass mit ihnen nur beabsichtigt ist, die Beschreibung der Erfindung
zu vereinfachen.