WO2014009116A1 - Verfahren zur kommunikation zwischen einer master- und einer slave-einheit - Google Patents

Verfahren zur kommunikation zwischen einer master- und einer slave-einheit Download PDF

Info

Publication number
WO2014009116A1
WO2014009116A1 PCT/EP2013/062690 EP2013062690W WO2014009116A1 WO 2014009116 A1 WO2014009116 A1 WO 2014009116A1 EP 2013062690 W EP2013062690 W EP 2013062690W WO 2014009116 A1 WO2014009116 A1 WO 2014009116A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage level
line
control
signal
slave unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2013/062690
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Bolz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive Technologies GmbH filed Critical Continental Automotive Technologies GmbH
Publication of WO2014009116A1 publication Critical patent/WO2014009116A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40039—Details regarding the setting of the power status of a node according to activity on the bus
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/08—Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults

Definitions

  • Electronic control units in motor vehicles usually communicate with each other by transmitting digital data via suitable data lines.
  • An example of this is the CAN bus, with the aid of which several control units can communicate with one another via a common data bus.
  • a relatively complex protocol is defined for the data transfer in order to ensure that a data record is transferred from a sender to a specific recipient.
  • two or more bus users may not transmit on the data bus at the same time.
  • the data transfer must be carried out safely and reliably even under the harsh operating conditions in the motor vehicle. All of these requirements have meant that the operation of such a data interface between a communication subscriber and the data line or the data bus can usually only take place with the aid of a microcontroller.
  • FIG. 1 An example of such a connection via a CAN bus is shown in FIG. 1.
  • An engine control unit ECU is connected via a CAN bus - CAN-Hi, CAN-Lo - to a heating control unit HC for the heaters HI-H4 of fuel injection valves.
  • the heater control unit HC in turn is connected via corresponding control lines 4.1 - 4.4 with the heaters Hl - H4 of the Kraftstoffeinsprit zventile to supply them with energy from the motor vehicle battery can.
  • the engine control unit ECU is also connected via corresponding lines to the fuel injection valves in order to be able to control the injection processes.
  • a microcontroller and a CAN transceiver is required in the heating control unit HC in order to be able to ensure the high demands on data security.
  • this is very complicated and expensive with such a simple control function as the illustrated switching on and off of a heating function.
  • the engine control unit ECU can Be ⁇ missing on and off the heaters Hl - H4 send to the heater control device HC, which in turn encodes the commands de ⁇ and actuates the corresponding switch.
  • the heater control device HC sends data back such as Diagnosein ⁇ formations, device status and possibly also heating temperature to the engine control unit ECU.
  • the engine control unit ECU acts as a master, while the Schuungssteu ⁇ er réelle HC has a slave function.
  • the object of the present invention is to provide a excellentgünsti ⁇ Gere solution for the transmission of data between a master unit and a slave unit.
  • the object is achieved by a method for communication via at least three lines between a master and a slave unit, which is connected at least with an actuator to its control via a control line.
  • the master transmits to the slave unit a release signal in the form of a predetermined voltage level via a first line to activate it. Via a second line, the master transmits to the slave unit for activating or deactivating the at least one actuator a control signal in the form of a predetermined, the Ein standing. Turning off associated voltage levels, wherein an actuator is only turned on when both the voltage level of the enable signal associated with the switch-on and the control signal is present.
  • a diagnostic signal from the slave to the master unit is transmitted via a third line, the voltage level of which is correct Function of the slave unit in the activated state of the slave unit is complementary to the voltage level of the control signal and in the deactivated state of the slave unit is complementary to the voltage level of the enable signal.
  • Complementary means here that if, for example, one signal has a high state, the other signal has the complementary low state and vice versa. Due to the inventive communication between the master and the slave unit by the combination of simple voltage levels on at least three lines is for interpreting these levels no microprocessor and to send and receive no special transceiver required, so this represents a cost-effective solution. In addition, it is ensured by the Erfor ⁇ obstacle of the presence of two specific levels on the ers ⁇ th and the second line that in a short circuit of one of the lines against the battery voltage, the function can not be turned on undesirable. Nevertheless, by a simple signal design on the third line, a diagnostic function can be realized.
  • the voltage level of the diagnostic signal assumes a high state to detect a line interruption of the or at least one of the control lines or a malfunction of the at least one actuator.
  • the error case of line break or malfunction of at least one actuator can be distinguished from each other.
  • the voltage level of the diagnostic signal is low in the case of a high state of the enable signal. Accept state and vice versa and in the deactivated state of the slave unit this error state can be reset.
  • the voltage level at the input of the master unit connected to the third line assumes a high state and in the case of a short circuit of the third line a low state.
  • FIG. 2 shows an apparatus for carrying out the method with only three communication lines between a master and a slave unit
  • FIG. 3 shows an example of an embodiment of a slave unit
  • FIG. 4 shows the time profile of the voltage levels on the three communication lines of the device according to FIG. 2.
  • FIG. 2 shows a data connection between an engine control unit ECU acting as a master unit and a heating control unit HC functioning as a slave unit by means of three Signal lines shown.
  • actuators are realized in the illustrated embodiment as Kraftscherinsprit zventile with heaters Hl - H4, which are connected to operate the Einsprit zfunktion via corresponding lines with the ECU ECU.
  • the Kraftscherinsprit zventile also have a heating function, to their operation they are connected to the heater control unit HC via control lines 4.1 - 4.4.
  • Both the control unit ECU and the heating control unit HC are connected via a respective two lines - battery, ground - to a vehicle battery (not shown).
  • the heater control unit HC has the function, on request by the engine control unit ECU, the heaters Hl - H4 of the Kraftstoffeinsprit zventile on or off.
  • FIG. 3 shows a heating control unit HC in somewhat greater detail.
  • the heating control unit HC is - as has already been stated - supplied via two lines Battery, Ground - Ener ⁇ gie from, for example, a motor vehicle battery.
  • a battery reverse connection BVS is provided, via which the energy from the battery driver circuits Driver 1 - Driver 4 is supplied, which, when appropriately controlled by a circuit logic SL, the battery voltage to the control lines 4.1 through 4.4 for the actuators Hl - H4.
  • a voltage regulator 5VR in the heater control unit HC is included, which provides a usual supply voltage for logic circuits, for example, 5 volts.
  • the control logic SL is supplied with a release signal ENABLE via a first line and a control signal CONTROL via a second line and can in turn transmit a diagnostic signal DIAG to the connected, acting as a master unit Mo ⁇ gate control unit ECU via a third line.
  • the communication takes place in accordance with the invention via corresponding voltage levels on the three lines, which are shown in Figure 4.
  • the heating function of the fuel injection valves is switched on by a voltage level corresponding to a high state and is switched off again by a voltage level corresponding to a low state. Activation of the heating function actually takes place only when both the voltage level of the control signal CONTROL corresponding to the switch-on, in the illustrated exemplary embodiment the high state, and the activation state of the enable signal ENABLE are present.
  • Missing one of the two signals, or is one of the lines be damaged ⁇ is not heated. This ensures that in the event of a line fault - such as a short to ground or against battery potential or a line break - the heater is not activated inadvertently.
  • the state of the heating control device HC which acts as a slave unit, is communicated to the engine control unit ECU, which functions as a master unit, and an error may be indicated by the voltage level on the third line or at the input of the engine control unit.
  • the HC Schuungs tenuge ⁇ advises requires no microcontroller and can be provided instead with a simple control logic SL. This sequence control can, for. B. from standard logic devices such as gates, memories, etc. be constructed.
  • the heater control device HC can be connected to the ECU Motortownge ⁇ advises certain states or errors of the lines from the Hei to the fuel injection valves Hl - H4 to the engine control unit ECU.
  • the engine control unit ECU can detect errors on the third line.
  • the first track "HEATER OK" shows the signal course on the third line when the heater is functioning without errors and all the control lines and the diagnostic line are also error-free
  • the diagnostic signal DIAG follows the time progression of the control signal CONTROL, as long as the voltage level of the enable signal .. eNABLE has a high state, the clamping ⁇ voltage level of the diagnostic signal DIAG are complementary to the voltage levels of the control signal cONTROL, the voltage level of the enable signal eNABLE However, changes to a low state, takes the voltage level of the diagnostic signal DIAG - regardless of the voltage level of the control signal cONTROL -. a high state of
  • the "HEATER OPEN" trace shows the behavior in the event of an interruption of one of the connection lines 4.1 - 4.4 of the heating control unit HC to the heaters Hl - H4 of the fuel injection valves or the interruption of a heating element in a heater Hl - H4 the voltage level of the diagnostic signal DIAG is Zung control unit of the Hei-HC was added to a high state. persists the error, the voltage level of Diagnosesig ⁇ Nals DIAG remains in other heating phases (HEATER ACTIVE) in a high state.
  • the duration of the heating phase varies in function causes between several seconds during the heating phase, ei ⁇ nigen a hundred milliseconds in the control phase when the set temperature is reached, and in continuous operation with running Mo ⁇ tor when constantly cold fuel has to be heated.
  • the "HEATER SHORT, OVERCURRENT" trace shows the behavior in the event of a short circuit on the control lines 4.1 - 4.4 between the heating control unit HC and the heaters Hl - H4 of the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kommunikation über zumindest drei Leitungen zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit, die mit zumindest einem Aktuator (H1, H2, H3, H4) zu dessen Ansteuerung über eine Ansteuerleitung (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) verbunden ist, wobei über eine erste Leitung (1) die Master- (M) an die Slave-Einheit (S) zu deren Aktivierung ein Freigabesignal (ENABLE) in Form eines vorbestimmten Spannungspegels übermittelt, wobei über eine zweite Leitung (2) die Master- (M) an die Slave-Einheit (S) zum Aktivieren oder Deaktivieren des zumindest einen Aktuators (H1, H2, H3, H4) ein Kontrollsignal (CONTROL) in Form vorbestimmter, dem Ein- bzw. Ausschalten zugeordneter Spannungspegel übermittelt, wobei ein Aktuator nur aktiviert wird, wenn sowohl der dem Einschalten zugeordnete Spannungspegel des Freigabesignals (ENABLE) als auch das Kontrollsignal (CONTROL) vorliegt, wobei über eine dritte Leitung (3) die Slave- (S) an die Mastereinheit (M) ein Diagnosesignal (DIAG) übermittelt, dessen Spannungspegel bei ordnungsgemäßer Funktion der Slave-Einheit (S) im aktivierten Zustand der Slave-Einheit (S) komplementär zum Spannungspegel des Kontrollsignals (CONTROL) und im deaktivierten Zustand der Slave-Einheit (S) komplementär zum Spannungspegel des Freigabesignals (ENABLE) ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit
Elektronische Steuergeräte in Kraftfahrzeugen kommunizieren zumeist durch die Übertragung digitaler Daten über geeignete Datenleitungen miteinander. Ein Beispiel hierfür ist der CAN- Bus, mit Hilfe dessen auch mehrere Steuergeräte über einen ge- meinsamen Datenbus miteinander kommunizieren können. Dabei ist für den Datentransfer ein relativ komplexes Protokoll festgelegt, um sicher zu stellen, dass ein Datensatz von einem Sender zu einem bestimmten Empfänger gelangt. Auch dürfen nicht zwei oder mehrere Busteilnehmer gleichzeitig auf dem Datenbus senden. Zudem muss der Datentransfer auch unter den rauhen Betriebsbedingungen im Kraftfahrzeug sicher und zuverlässig erfolgen. All diese Anforderungen haben dazu geführt, dass der Betrieb solch einer Datenschnittstelle zwischen einem Kommunikationsteilnehmer und der Datenleitung bzw. dem Datenbus übli- cherweise nur mit Hilfe eines MikroControllers erfolgen kann. Auch ist der Einsatz eines speziellen Übertragungsbausteins - üblicherweise als Transceiver bezeichnet - erforderlich, was diese Art der Datenübertragung relativ teuer macht. Ein Beispiel für eine solche Verbindung über einen CAN-Bus zeigt Figur 1. Ein Motorsteuergerät ECU ist über einen CAN-Bus - CAN-Hi, CAN-Lo - mit einem Heizungssteuergerät HC für die Heizungen Hl - H4 von Kraftstoffeinsprit zventilen verbunden. Das Heizungssteuergerät HC seinerseits ist über entsprechende Ansteuerleitungen 4.1 - 4.4 mit den Heizungen Hl - H4 der Kraftstoffeinsprit zventile verbunden, um ihnen Energie aus der Kraftfahrzeugbatterie zuführen zu können. Das Motorsteuergerät ECU ist zudem über entsprechende Leitungen mit den Kraftstoff- einsprit zventilen verbunden, um die Einspritzvorgänge steuern zu können. Bei der dargestellten Verbindung des Motorsteuergeräts ECU mit dem Heizungssteuergerät HC über einen Zweidraht-CAN-Bus ist im Heizungssteuergerät HC ein MikroController und ein CAN- Transceiver erforderlich, um die hohen Anforderungen an die Datensicherheit gewährleisten zu können. Dies ist jedoch bei einer so einfachen Steuerfunktion wie dem dargestellten Ein- und Ausschalten einer Heizungsfunktion sehr aufwändig und teuer. Mittels des CAN-Busses kann das Motorsteuergerät ECU Be¬ fehle zum Ein- und Ausschalten der Heizungen Hl - H4 an das Heizungssteuergerät HC senden, das seinerseits die Befehle de¬ codiert und die entsprechenden Schalter betätigt. Im Gegenzug sendet das Heizungssteuergerät HC Daten wie etwa Diagnosein¬ formationen, Gerätestatus und ggf. auch Heiztemperatur an das Motorsteuergerät ECU zurück. In dieser Konstellation fungiert das Motorsteuergerät ECU als Master, während das Heizungssteu¬ ergerät HC eine Slave-Funktion hat.
Die Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine kostengünsti¬ gere Lösung zur Übertragung von Daten zwischen einer Master- Einheit und einer Slave-Einheit zur Verfügung zu stellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Kommunikation über zumindest drei Leitungen zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit, die zumindest mit einem Aktuator zu dessen An- Steuerung über eine Ansteuerleitung verbunden ist.
In erfindungsgemäßer Weise übermittelt die Master- an die Slave-Einheit über eine erste Leitung zu deren Aktivierung ein Freigabesignal in Form eines vorbestimmten Spannungspegels. Über eine zweite Leitung übermittelt die Master- an die Slave- Einheit zum Aktivieren oder Deaktivieren des zumindest einen Aktuators ein Kontrollsignal in Form vorbestimmter, dem Einbzw. Ausschalten zugeordneter Spannungspegel, wobei ein Aktuator nur eingeschaltet wird, wenn sowohl der dem Einschalten zugeordnete Spannungspegel des Freigabesignals als auch das Kontrollsignal vorliegt. Des Weiteren wird über eine dritte Leitung ein Diagnosesignal von der Slave- an die Master- Einheit übermittelt, dessen Spannungspegel bei ordnungsgemäßer Funktion der Slave-Einheit im aktivierten Zustand der Slave- Einheit komplementär zum Spannungspegel des Kontrollsignals und im deaktivierten Zustand der Slave-Einheit komplementär zum Spannungspegel des Freigabesignals ist.
Komplementär heißt hier, dass wenn beispielsweise das eine Signal einen High-Zustand aufweist, das andere Signal den dazu komplementären Low-Zustand hat und umgekehrt. Durch die erfindungsgemäße Kommunikation zwischen der Master- und der Slave-Einheit durch die Kombination einfacher Spannungspegel auf zumindest drei Leitungen ist zur Interpretation dieser Pegel kein Mikroprozessor und zum Senden und Empfangen kein spezieller Transceiver erforderlich, so dass dies eine kostengünstige Lösung darstellt. Außerdem ist durch das Erfor¬ dernis des Vorhandenseins zweier bestimmter Pegel auf der ers¬ ten und der zweiten Leitung sichergestellt, dass bei einem Kurzschluss einer der Leitungen gegen die Batteriespannung die Funktion nicht unerwünscht eingeschaltet werden kann. Trotzdem kann durch eine einfache Signalgestaltung auf der dritten Leitung eine Diagnosefunktion realisiert werden.
In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nimmt zur Erkennung einer Leitungsunterbrechung der oder zumindest einer der Ansteuerleitungen oder einer Fehlfunktion des zumindest einen Aktuators der Spannungspegel des Diagnosesignals einen High-Zustand an.
Da dieser dauerhafte High-Zustand sich vom Zustand des Diagno- sesignals bei aufeinanderfolgendem Ein- und Ausschalten der
Funktion des Aktuators unterscheidet, kann der Fehlerfall der Leitungsunterbrechung oder der Fehlfunktion zumindest eines Aktuators voneinander unterschieden werden. In weiterer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Falle eines Kurzschlusses der oder zumindest einer der Ansteuerleitungen der Spannungspegel des Diagnosesignals im Falle eines High-Zustands des Freigabesignals einen Low- Zustand annehmen und umgekehrt und im deaktivierten Zustand der Slave-Einheit dieser Fehlerzustand rückgesetzt werden.
Durch die eindeutige Pegelzuordnung kann auch dieser Fehler eindeutig erkannt werden und außerdem aufgrund des Zurückset- zens des Fehlerzustandes , falls der Fehler wieder wegfällt, wie bei nur temporären oder scheinbaren Kurzschlüssen, der Normalbetrieb wieder aufgenommen werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens nimmt im Fall einer Leitungsunterbrechung der dritten Leitung der Spannungspegel am mit der dritten Leitung verbundenen Eingang der Master-Einheit einen High-Zustand und im Falle eines Kurzschlusses der dritten Leitung einen Low- Zustand an.
Da sich auch diese Zustände eindeutig von den anderen Zuständen bei den genannten Fehlerfällen oder im korrekten Betrieb unterscheiden, können auch diese Fehlerfälle eindeutig auf einfache Weise erkannt werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels mit Hilfe von Figuren näher beschrieben werden. Dabei zeigen :
Figur 1 eine Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
Figur 2 eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit nur drei Kommunikationsleitungen zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit,
Figur 3 ein Beispiel einer Ausführungsform einer Slave- Einheit und
Figur 4 den zeitlichen Verlauf der Spannungspegel auf den drei Kommunikationsleitungen der Vorrichtung gemäß Figur 2.
In Figur 2 ist eine Datenverbindung zwischen einem als Master- Einheit fungierenden Motorsteuergerät ECU und einem als Slave- Einheit fungierenden Heizungssteuergerät HC mittels dreier Signalleitungen dargestellt. Vier Aktuatoren sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als Kraftstoffeinsprit zventile mit Heizungen Hl - H4 realisiert, die zur Betätigung der Einsprit zfunktion über entsprechende Leitungen mit dem Steuerge- rät ECU verbunden sind. Die Kraftstoffeinsprit zventile weisen darüber hinaus eine Heizfunktion auf, zu deren Betätigung sie mit dem Heizungssteuergerät HC über Ansteuerleitungen 4.1 - 4.4 verbunden sind. Sowohl das Steuergerät ECU als auch das Heizungssteuergerät HC sind über jeweils zwei Leitungen - Bat- terie, Ground - mit einer nicht dargestellten Fahrzeugbatterie verbunden. Das Heizungssteuergerät HC hat die Funktion, auf Anforderung durch das Motorsteuergerät ECU die Heizungen Hl - H4 der Kraftstoffeinsprit zventile ein- bzw. auszuschalten. In Figur 3 ist ein Heizungssteuergerät HC etwas detaillierter dargestellt. Dem Heizungssteuergerät HC wird - wie bereits ausgeführt wurde - über zwei Leitungen Battery, Ground - Ener¬ gie aus beispielsweise einer Kraftfahrzeugbatterie zugeführt. Um das Heizungssteuergerät HC gegenüber einer Verpolung dieser Kraftfahrzeugbatterie zu schützen, ist eine Batterieverpol- schut zschaltung BVS vorhanden, über die die Energie aus der Batterie Treiberschaltungen Driver 1 - Driver 4 zugeführt wird, die bei entsprechender Ansteuerung durch eine Schaltungslogik SL die Batteriespannung an die Ansteuerleitungen 4.1 bis 4.4 für die Aktuatoren Hl - H4 durchschalten.
Zur Versorgung der Schaltungslogik SL und auch möglicher Logikteile in den Treiberschaltungen Driver 1 - Driver 4 ist ein Spannungsregler 5VR im Heizungssteuergerät HC enthalten, der eine für Logikschaltungen übliche Versorgungsspannung von beispielsweise 5 Volt bereitstellt. Die Steuerlogik wird SL mit einem Freigabesignal ENABLE über eine erste Leitung und einem Kontrollsignal CONTROL über eine zweite Leitung versorgt und kann ihrerseits über eine dritte Leitung ein Diagnosesignal DIAG an das angeschlossene, als Master-Einheit fungierende Mo¬ torsteuergerät ECU übermitteln. Die Kommunikation erfolgt dabei in erfindungsgemäßer Weise über entsprechende Spannungspegel auf den drei Leitungen, die in Figur 4 dargestellt sind. Durch einen einem High-Zustand entsprechenden Spannungspegel des Freigabesignals ENABLE wird das Heizungssteuergerät HC ak¬ tiviert bzw. scharf geschaltet.
Über das Kontrollsignal CONTROL auf der zweiten Leitung wird durch einen einem High-Zustand entsprechenden Spannungspegel die Heizfunktion der Kraftstoffeinsprit zventile eingeschaltet und durch einen einem Low-Zustand entsprechenden Spannungspegel wieder ausgeschaltet. Ein Einschalten der Heizfunktion erfolgt tatsächlich nur, wenn sowohl der dem Einschalten ent- sprechende Spannungspegel des Kontrollsignals CONTROL, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der High-Zustand, und der Aktivierungszustand des Freigabesignals ENABLE vorliegen.
Fehlt eines der beiden Signale oder ist eine der Leitungen be¬ schädigt, wird nicht geheizt. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einem Leitungsfehler - wie beispielsweise einem Kurz- schluss nach Masse oder gegen Batteriepotential bzw. einer Leitungsunterbrechung - die Heizung nicht unbeabsichtigt aktiviert wird. Über die dritte Leitung wird dem Motorsteuergerät ECU, das als Master-Einheit fungiert, der Zustand des Heizungssteuergeräts HC, das als Slave-Einheit fungiert, übermittelt und durch den Spannungspegel auf der dritten Leitung bzw. am Eingang des Motorsteuergeräts ggf. ein Fehler angezeigt. Durch diese einfa- che pegelbasierte Kommunikation benötigt das Heizungssteuerge¬ rät HC keinen MikroController und kann stattdessen mit einer einfachen Steuerlogik SL versehen sein. Diese Ablaufsteuerung kann z. B. aus Standardlogikbausteinen wie Gattern, Speichern etc. aufgebaut sein.
Durch Einstellen bestimmter Spannungspegel auf der dritten Leitung kann das Heizungssteuergerät HC an das Motorsteuerge¬ rät ECU bestimmte Zustände oder Fehler der Leitungen vom Hei- zungssteuergerät HC zu den Kraftstoffeinsprit zventilen Hl - H4 an das Motorsteuergerät ECU übermitteln. Außerdem kann durch entsprechende andauernde Spannungspegel, die sich am mit der dritten Leitung verbundenen Eingang des Motorsteuergeräts ECU einstellen in Verbindung mit den Spannungspegeln auf der ersten und zweiten Leitung das Motorsteuergerät ECU Fehler auf der dritten Leitung erkennen.
Die entsprechenden Spannungspegel sind in den unteren sechs Signalverläufen der Figur 4 dargestellt.
Die erste Spur „HEATER OK" zeigt den Signalverlauf auf der dritten Leitung, wenn die Heizung fehlerfrei funktioniert und auch sämtliche Steuerleitungen und die Diagnoseleitung fehler- frei sind. Das Diagnosesignal DIAG folgt dem zeitlichen Ver¬ lauf des Kontrollsignals CONTROL, solange der Spannungspegel des Freigabesignals ENABLE einen High-Zustand hat. Die Span¬ nungspegel des Diagnosesignals DIAG sind dabei komplementär zu den Spannungspegeln des Kontrollsignals CONTROL. Ändert sich der Spannungspegel des Freigabesignals ENABLE jedoch auf einen Low-Zustand, nimmt der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG - unabhängig vom Spannungspegel des Kontrollsignals CONTROL - einen High-Zustand an. Durch Vergleich der Signale im Motorsteuergerät ECU kann so auf einfache Weise die ordnungsgemäße Funktion des Heizungssteuergeräts HC und der Verbindungslei¬ tungen 4.1 - 4.4 zu den Kraftstoffeinsprit zventilen Hl - H4 erkannt werden.
Die Spur „HEATER OPEN" zeigt das Verhalten bei einer Unterbre- chung einer der Verbindungsleitungen 4.1 - 4.4 des Heizungssteuergeräts HC zu den Heizungen Hl - H4 der Kraftstoffeinsprit zventilen bzw. die Unterbrechung eines Heizelementes in einer Heizung Hl - H4. Bei Eintreten eines solchen Fehlers wird der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG von dem Hei- zungssteuergerät HC auf einen High-Zustand versetzt. Besteht der Fehler fort, verharrt der Spannungspegel des Diagnosesig¬ nals DIAG auch in weiteren Heizphasen (HEATER ACTIVE) in einem High-Zustand. Die Dauer einer Heizphase schwankt funktionsbe- dingt zwischen mehreren Sekunden während der Anheizphase, ei¬ nigen hundert Millisekunden in der Regelphase, wenn die Solltemperatur erreicht ist, und im Dauerbetrieb bei laufenden Mo¬ tor, wenn ständig kalter Kraftstoff erwärmt werden muss.
Die Spur „HEATER SHORT, OVERCURRENT" zeigt das Verhalten bei einem Kurzschluss an den Ansteuerleitungen 4.1 - 4.4 zwischen dem Heizungssteuergerät HC und den Heizungen Hl - H4 der
Kraftstoffeinsprit zventile bzw. bei Abschalten der Heizungs- elektronik, wenn z. B. ein Überstrom erkannt wurde. Bei Eintreten des Fehlers wird der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG in einen Low-Zustand versetzt und verharrt in diesem Zu¬ stand, solange das Freigabesignal ENABLE in einem High-Zustand ist. Wechselt der Spannungspegel des Freigabesignals ENABLE zu einem Low-Zustand, was aktiv erfolgt, wenn die Heizung durch das Motorsteuergerät ECU abgeschaltet wird, so wird der er¬ kannte Fehler im Heizungssteuergerät HC zurückgesetzt und der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG wechselt zu einem High-Zustand. Besteht der Fehler fort, so wird er zu Beginn der folgenden Heizphase erneut erkannt und der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG wird sofort wieder in einen Low- Zustand versetzt und verbleibt so während der ganzen Heizpha¬ se . Die Spur „INTERMITTEND SHORT, OVERCURRENT" zeigt das Verhalten für den Fall eines zunächst auftretenden Kurzschlusses an ei¬ ner der Ansteuerleitungen 4.1 - 4.4, der wieder wegfällt bzw. bei einem intermittierenden Überstrom. Bei Eintreten des
Fehlers springt der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG - wie oben beschrieben - auf einen Low-Zustand und verharrt dort. Wechselt das Freigabesignal ENABLE zu einem Low-Zustand, so wird der erkannte Fehler zurückgesetzt und der Spannungspe¬ gel des Diagnosesignals DIAG wechselt zu einem High-Zustand. Besteht nun der Fehler nicht mehr, so folgt während der nächs- ten Heizphase der Spannungspegel des Diagnosesignals DIAG mit komplementärem Zustand dem zeitlichen Verlauf des Spannungspe¬ gels des Kontrollsignals CONTROL . Das System verhält sich nach Beseitigung/Verschwinden des Fehlers völlig normal. Die Spur „DIAG LINE OPEN" zeigt das Verhalten bei einer Unterbrechung der dritten Leitung an. Der mit der dritten Leitung verbundene Eingang des Motorsteuergerätes ECU ist dann sta¬ tisch auf einem High-Zustand . Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass der mit der dritten Leitung verbundene Eingang des Motorsteuergeräts ECU über einen Widerstand mit dem Versorgungspotential von z. B. +5 Volt verbunden ist.
Die unterste Spur der Figur 4 „DIAG LINE SHORT" zeigt das Ver- halten der dritten Leitung bei einem Kurzschluss nach Masse an. Der Pegel am mit der dritten Leitung verbundenen Eingang des Motorsteuergeräts ECU hat nun einen statischen Low- Zustand . Durch Beobachtung der Pegel an der dritten Leitung und Vergleich mit den Pegeln an der ersten und der zweiten Leitung kann so eine Störung der Heizfunktion erkannt werden. Zudem ist sogar möglich, die Art des Fehlers - Kurzschluss gegen Versorgungsspannungspotential bzw. Masse, Leitungsunterbre- chung - einzugrenzen. Dies ist für das weitere Verhalten des Motorsteuergerätes ECU, beispielsweise das Schalten in eine Notlauffunktion, sowie die Fehlerbehebung von großem Nutzen. Auch ist das Verhalten des Heizungssteuergerätes HC so einfach und kausal, dass sie mit einer einfachen Ablaufsteuerung ein- fach bewerkstelligt werden kann. Wird des Weiteren eine indi¬ viduelle Diagnose eines jedes Heizkreises verlangt, können an¬ statt der dritten Leitung mit nur einem Diagnosesignal DIAG für jedes an das Heizungssteuergerät HC angeschlossene Kraft¬ stoffeinspritzventil eine eigene Diagnoseleitung vorgesehen werden. Hierdurch ist es möglich, nicht nur die Art des
Fehlers, sondern auch den Ort des Fehlers einzugrenzen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kommunikation über zumindest drei Leitungen zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit , die mit zumin- dest einem Aktuator (Hl, H2, H3, H4) zu dessen Ansteuerung über eine Ansteuerleitung (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) verbunden ist,
- wobei über eine erste Leitung (1) die Master- (M) an die Slave-Einheit (S) zu deren Aktivierung ein Freigabesignal (ENABLE) in Form eines vorbestimmten Spannungspegels übermit- telt,
- wobei über eine zweite Leitung (2) die Master- (M) an die Slave-Einheit (S) zum Aktivieren oder Deaktivieren des zumindest einen Aktuators (Hl, H2, H3, H4) ein Kontrollsignal (CONTROL) in Form vorbestimmter, dem Ein- bzw. Ausschalten zu- geordneter Spannungspegel übermittelt, wobei ein Aktuator nur aktiviert wird, wenn sowohl der dem Einschalten zugeordnete Spannungspegel des Freigabesignals (ENABLE) als auch das Kont¬ rollsignal (CONTROL) vorliegt,
- wobei über eine dritte Leitung (3) die Slave- (S) an die Mastereinheit (M) ein Diagnosesignal (DIAG) übermittelt, des¬ sen Spannungspegel bei ordnungsgemäßer Funktion der Slave- Einheit (S) im aktivierten Zustand der Slave-Einheit (S) kom¬ plementär zum Spannungspegel des Kontrollsignals (CONTROL) und im deaktivierten Zustand der Slave-Einheit (S) komplementär zum Spannungspegel des Freigabesignals (ENABLE) ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Leitungsunterbrechung der oder zumindest einer der Ansteuerleitung (en) (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) oder einer Fehlfunk- tion des zumindest einen Aktuators (Hl, H2, H3, H4) der Spannungspegel des Diagnosesignals (DIAG) einen High-Zustand an¬ nimmt .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Kurzschlusses der oder zumindest einer der Ansteuerleitung (en) (4.1, 4.2, 4.3, 4.4) der Spannungspegel des Diagnosesignals (DIAG) im Falle eines High-Zustands des Freigabesignals (ENABLE) einen Low-Zustand annimmt und umge¬ kehrt und im deaktivierten Zustand der Slave-Einheit (S) die¬ ser Fehlerzustand rückgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer Leitungsunterbrechung der dritten Leitung (3) der Spannungspegel am mit der dritten Leitung (3) verbundenen Eingang der Master-Einheit (M) einen High-Zustand und im Falle eines Kurzschlusses der dritten Lei¬ tung (3) einen Low-Zustand annimmt.
PCT/EP2013/062690 2012-07-10 2013-06-19 Verfahren zur kommunikation zwischen einer master- und einer slave-einheit Ceased WO2014009116A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210211987 DE102012211987B4 (de) 2012-07-10 2012-07-10 Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit
DE102012211987.6 2012-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014009116A1 true WO2014009116A1 (de) 2014-01-16

Family

ID=48741069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/062690 Ceased WO2014009116A1 (de) 2012-07-10 2013-06-19 Verfahren zur kommunikation zwischen einer master- und einer slave-einheit

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012211987B4 (de)
WO (1) WO2014009116A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107132833A (zh) * 2016-02-26 2017-09-05 欧姆龙株式会社 主机、从机装置及其控制方法、控制程序、错误监控系统
WO2019124806A1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-27 주식회사 엘지화학 통신 이상을 진단하기 위한 장치 및 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060106578A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Tsutomu Yamada Machine management device, communication line diagnosis device and machine management method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327781B2 (en) * 2002-12-17 2008-02-05 Invensys Systems, Inc. Universal intelligent modem

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060106578A1 (en) * 2004-11-15 2006-05-18 Tsutomu Yamada Machine management device, communication line diagnosis device and machine management method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HOYME K ET AL: "ARINC 629 AND SAFEBUS*: DATA BUSES FOR COMMERCIAL AIRCRAFT", SCIENTIFIC HONEYWELLER, HONEYWELL'S CORPORATE. MINNEAPOLIS, US, vol. 11, no. 1, 21 September 1991 (1991-09-21), pages 57 - 70, XP000289742, ISSN: 0196-8440 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107132833A (zh) * 2016-02-26 2017-09-05 欧姆龙株式会社 主机、从机装置及其控制方法、控制程序、错误监控系统
US10554522B2 (en) 2016-02-26 2020-02-04 Omron Corporation Master device, slave device, error monitoring system, and control method and control program of master device
CN107132833B (zh) * 2016-02-26 2020-09-29 欧姆龙株式会社 主机、从机装置及其控制方法、记录介质、错误监控系统
WO2019124806A1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-27 주식회사 엘지화학 통신 이상을 진단하기 위한 장치 및 방법
KR20190075489A (ko) * 2017-12-21 2019-07-01 주식회사 엘지화학 통신 진단 장치 및 방법
JP2020524334A (ja) * 2017-12-21 2020-08-13 エルジー・ケム・リミテッド 通信異常を診断するための装置及び方法
KR102150068B1 (ko) 2017-12-21 2020-08-31 주식회사 엘지화학 통신 진단 장치 및 방법
US11449381B2 (en) 2017-12-21 2022-09-20 Lg Energy Solution, Ltd. Apparatus and method for diagnosing communication fault

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012211987B4 (de) 2014-02-13
DE102012211987A1 (de) 2014-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10243713B4 (de) Redundante Steuergeräteanordnung
DE10326287B4 (de) Fahrzeug-Kommunikationssystem, Initialisierungseinheit sowie im Fahrzeug eingebaute Steuereinheit
EP4114696B1 (de) Bremsanlage mit redundanter parkbremsenansteuerung
DE10148325A1 (de) Buswächtereinheit
EP3424180B1 (de) Bussystem und verfahren zum betreiben eines bussystems
EP3661819B1 (de) Kontrollsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug, verfahren zur kontrolle eines kraftfahrzeugs, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium
EP3113984A1 (de) Steuergerät für ein mehrspannungsbordnetz eines fahrzeugs
DE10236080A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von Betriebsabläufen, insbesondere in einem Fahrzeug
EP1989470B1 (de) Sicherheitskonzept für eine getriebestellvorrichtung
DE102007059687A1 (de) Sicherheitskonzept für einen intelligenten Aktor
DE102017219390B4 (de) Elektronische steuereinheit
WO2016005187A1 (de) Steueranordnung für sicherheitsrelevante aktoren
EP3387799B1 (de) Busanordnung und verfahren zum betreiben einer busanordnung
WO2019224017A1 (de) Kontrollsystem für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug, verfahren zur kontrolle eines kraftfahrzeugs, computerprogrammprodukt und computerlesbares medium
DE102008029948B4 (de) Überwachungssystem
DE102012211987B4 (de) Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit
DE102014207845A1 (de) Steuergerät für ein Mehrspannungsbordnetz eines Fahrzeugs
DE10011410A1 (de) Vorrichtung zur sicheren Signalerzeugung
DE102016117169B4 (de) System zur Energie- und/oder Datenübertragung
DE102015215847B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der funktionalen Sicherheit in einem Fahrzeug.
DE102012211991B4 (de) Verfahren zur Kommunikation zwischen einer Master- und einer Slave-Einheit
DE102007041847A1 (de) Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln
DE10123802B4 (de) Steuerungssystem für Kfz-Komponenten und Steuerungsverfahren
DE102009050692A1 (de) Sicherheits-Kommunikationssystem zur Signalisierung von Systemzuständen
DE102011018630B4 (de) Sicherheits-Kommunikationssystem zur Signalisierung von Systemzuständen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13732864

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13732864

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1