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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten gemäß Patentanspruch 1. Weiterhin betrifft die Erfindung ein System mit zwei Steuergeräten zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine gemäß Patentanspruch 15.
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Bei Motoren mit großer Zylinderzahl werden oft zwei elektronische Steuergeräte verwendet, die jeweils einer ersten bzw. einer zweiten Zylinderbank des Motors zugeordnet sind. Die zwei Steuergeräte können unabhängig voneinander auf Messdaten zur Motorposition sowie auf weitere Messwerte, die jeweils die eigene Zylinderbank betreffen, zugreifen. Üblicherweise ist eines der beiden Steuergeräte als Master-Steuergerät festgelegt, das beispielsweise die Betätigung des Gaspedals im Kraftfahrzeug auswertet. Die beiden Steuergeräte sind über einen Kommunikationspfad wie z. B. einen CAN-Bus miteinander verbunden.
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Aus
DE 10 2005 060 665 A1 ist ein Verfahren zum Austausch von Informationen zwischen Teilnehmern eines Kommunikationssystems bekannt. Dabei werden Informationen zur fest vorgegebenen Winkelposition einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs ausgetauscht. Beispielsweise sind ein Masterteilnehmer und mindestens ein Slaveteilnehmer vorgesehen, wobei eine Steuernachricht von dem Masterteilnehmer an mindestens einen Slaveteilnehmer übermittelt wird.
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Aus
DE 10 2007 006 174 A1 ist eine Motorregelung bekannt, bei der der Motor auch weiterarbeitet, wenn sich die Leistung eines Motorsteuergeräts verschlechtert. Zum Betreiben des Motors sind zwei Steuergeräte vorgesehen, wobei jedes Steuergerät die Hälfte der Zylinder des Motors betreibt. Wird eine Fehlfunktion eines Steuergeräts erkannt, so passt das zweite Steuergerät seine Funktion in der Weise an, dass der Motor weiter betrieben werden kann. Die zwei Steuergeräte können beispielsweise über eine CAN-Verbindung miteinander kommunizieren. Durch Verbinden der Steuergeräte kann jedes Steuergerät den Status des anderen Steuergerätes ermitteln. Dies erlaubt es, einem aktiven Steuergerät Maßnahmen zu ergreifen, um Motordrehmomentschwankungen abzuschwächen, wenn ein Steuergerät in den verschlechterten Zustand wechselt oder deaktiviert wird. Wenn zum Beispiel ein Steuergerät eine verschlechterte Leistung des anderen Steuergeräts erkennt, dann kann das aktive Steuergerät Ventilsteuerzeiten, Kraftstoffeinspritzsteuerzeiten, Drosselstellung und/oder Zündverstellung in Richtung früh so verstellen, dass Drehmomentschwankungen abgeschwächt werden.
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Aus
DE 10 2006 030 592 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei in Master/Slave-Konfiguration miteinander verbundenen Motorsteuergeräten bekannt. Dabei sind zwei Steuergeräte vorgesehen, die jeweils eine Funktion für die Brennkraftmaschine abarbeiten, die auf die Drehzahl des Motors abgestimmte winkelsynchrone Funktionen umfasst. Den zwei Steuergeräten stehen die gleichen Sensorikdaten der erfassten Motorstellung zur Verfügung. Beim Senden eines eine winkelsynchrone Funktion betreffenden Befehls vom Mastersteuergerät an das Slavesteuergerät werden zusätzliche Informationen mitgesandt, die die momentane Motorstellung repräsentieren. Das Slavesteuergerät verwendet diese Information zusammen mit der bei Empfang dieser Informationen gegebenen momentanen Motorstellung, um seine Funktion winkelsynchron zum Mastersteuergerät abzuarbeiten.
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Aus
US 5 497 751 A ist eine Sicherheitssteuervorrichtung für einen Kolbenmotor bekannt, die mit zwei Steuersystemen ausgestattet ist, um einen falschen Normalzustand ausreichend zu bewältigen. Das Paar von Steuersystemen ist mit einer falschen-Normalzustandserfassungsschaltung und einer Betriebsbeobachtungsschaltung entsprechend versehen. Wenn die Erfassungsschaltung beurteilt, dass das momentan in Betrieb befindliche Steuersystem abnormal ist, wird das Motorsteuersystem über die Ausgangsumschaltschaltung in den Standby-System-Betrieb umgeschaltet, um den Motor sicher zu steuern. Wenn eine Anomalie in dem Kraftstoffeinspritzsystem durch die Erfassungsschaltung für einen falschen Normalzustand erfasst wird, z.B. durch ein Auftreten einer Fehlzündung in mindestens einem der Zylinder des Motors, oder wenn eine Anomalität in dem Zündsignal erfasst wird, wodurch der Zündzeitpunkt von mindestens einem der Zylinder des Motors außerhalb des normalen Bereichs des Zündzeitpunkts liegt, wird das Motorsteuersystem in den Standby-System-Betrieb umgeschaltet.
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In verschiedenen Fällen ist eine Synchronisation der Funktionen, die auf den beiden Steuergeräten laufen, erforderlich. Dabei dürfen bestimmte Funktionen jeweils nur auf einem Steuergerät laufen, da ansonsten eine gegenseitige Störung erfolgen würde.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten bereitzustellen und ein verbessertes System zum Abarbeiten von Aufgaben einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten bereitzustellen.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch das System gemäß Patentanspruch 14 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße System haben den Vorteil, eine sichere Abstimmung zwischen den zwei Steuergeräten zu ermöglichen, so dass sichergestellt ist, dass die zwei Steuergeräte nicht gleichzeitig eine festgelegte Aufgabe abarbeiten. Auf diese Weise wird die Gefahr einer gegenseitigen Störung reduziert.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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In vorteilhafter Weise weist das erste Steuergerät ein erstes Freigabesignal und ein erstes Umschaltsignal auf. Das zweite Steuergerät weist ein zweites Freigabesignal und ein zweites Umschaltsignal auf, wobei beim ersten Steuergerät das erste Freigabesignal auf aktiv und das erste Umschaltsignal auf inaktiv gesetzt ist, wobei nach Abarbeitung einer Aufgabe oder bei nicht Vorliegen einer abzuarbeitenden Aufgabe das erste Steuergerät das erste Freigabesignal wieder auf nicht aktiv setzt, wobei anschließend das erste Steuergerät das erste Umschaltsignal auf aktiv setzt, wobei das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät übertragen werden, wobei das zweite Steuergerät bei nicht aktivem ersten Freigabesignal und bei aktivem ersten Umschaltsignal das zweite Freigabesignal auf aktiv setzt und das zweite Umschaltsignal auf inaktiv lässt, wobei das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal zum ersten Steuergerät übertragen werden, wobei das erste Steuergerät nach Erhalt des aktiven zweiten Freigabesignals und des inaktiven zweiten Umschaltsignals das erste Umschaltsignal auf inaktiv setzt.
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Eine weitere Verbesserung des Verfahrens wird erreicht, indem das zweite Steuergerät nach Abarbeitung einer Aufgabe oder bei nicht Vorliegen einer abzuarbeitenden Aufgabe das zweite Freigabesignal wieder auf inaktiv setzt, wobei anschließend das zweite Steuergerät das zweite Umschaltsignal auf aktiv setzt, wobei das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal an das erste Steuergerät übertragen werden, wobei das erste Steuergerät bei inaktivem zweiten Freigabesignal und bei aktivem zweiten Umschaltsignal das erste Freigabesignal auf aktiv setzt und das erste Umschaltsignal auf inaktiv lässt, wobei das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal zum zweiten Steuergerät übertragen werden, wobei das zweite Steuergerät nach Erhalt des aktiven ersten Freigabesignals und des inaktiven ersten Umschaltsignals das zweite Umschaltsignal auf inaktiv setzt.
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In einer weiteren Ausführungsform werden das erste Freigabe- und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabe- und das zweite Umschaltsignal in festgelegten Zeitabständen zwischen den Steuergeräten ausgetauscht. Dadurch wird eine präzise Abstimmung erreicht.
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In einer weiteren Ausführungsform werden das erste Freigabe- und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabe- und das zweite Umschaltsignal immer nach Abarbeitung einer Aufgabe durch das abzuarbeitende Steuergerät übermittelt. Somit ist eine zeitlich präzise Abstimmung möglich.
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Als Aufgabe kann eine Funktion, insbesondere zur Beeinflussung der Verbrennung der Brennkraftmaschine, eine Diagnosefunktion oder eine Anpassung eines Parameters beispielsweise einer Funktion verwendet werden.
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In einer weiteren Ausbildungsform wird kontinuierlich die Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe zwischen den zwei Steuergeräten hin- und hergeschaltet, wenn bei keinem der zwei Steuergeräte eine Aufgabe abzuarbeiten ist oder abgearbeitet werden kann. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei Auftauchen einer abzuarbeitenden Aufgabe kurzfristig das entsprechende Steuergerät auch die Freigabe für die Abarbeitung der Aufgabe erhält.
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In einer Ausführungsform wird zwischen den zwei Steuergeräten ein Prioritätssignal ausgetauscht, das die Priorität eines Steuergeräts anzeigt. Abhängig von der Priorität des Steuergerätes, das die Abarbeitung einer Aufgabe prüft oder eine Aufgabe abarbeitet, übergibt das Steuergerät bei geringerer Priorität entweder sofort oder nach Abschluss der gerade abzuarbeitenden Aufgabe eine Freigabe an das andere Steuergerät, die Abarbeitung einer Aufgabe zu beginnen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Steuergerät mit der höheren Priorität bei dringenden Aufgaben die Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe erhält, obwohl das andere Steuergerät gerade eine Aufgabe abarbeitet oder noch weitere abzuarbeitende Aufgaben bereitstehen.
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In einer weiteren Ausführungsform wird vor dem Abschalten des ersten und zweiten Steuergerätes in einem Speicher nichtflüchtig die Information abgespeichert, für welches Steuergerät das Freigabesignal auf aktiv geschaltet ist. Somit kann beim Hochfahren der Steuergeräte diese Information genutzt werden und das richtige Steuergerät wieder auf aktiv in Bezug auf das Freigabesignal geschaltet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform wird beim Hochfahren der zwei Steuergeräte von dem ersten Steuergerät überprüft, ob das Freigabesignal für eines der zwei Steuergeräte auf aktiv gesetzt ist. Das erste Steuergerät setzt das erste Umschaltsignal auf aktiv, wenn weder das erste noch das zweite Freigabesignal als aktiv abgespeichert ist, wobei das erste Steuergerät das erste Freigabesignal, das nicht aktiv ist und das erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät übermittelt. Auf diese Weise wird eine festgelegte Startphase für die Zuordnung der Freigabesignale und der Umschaltsignale bereitgestellt.
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Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
- 1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit zwei Steuergeräten und
- 2 einen zeitlichen Verlauf von Freigabe- und Umschaltsignalen zwischen zwei Steuergeräten.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Brennkraftmaschine 14 mit einer ersten Zylinderbank 15 und einer zweiten Zylinderbank 16. Die erste Zylinderbank 15 weist drei erste Zylinder 17 und drei erste Einspritzventile 19 auf. Die zweite Zylinderbank 16 weist drei zweite Zylinder 18 und drei zweite Einspritzventile 20 auf. Weiterhin sind Sensoren 21 vorgesehen, die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 14 erfassen. Die Sensoren 21 erfassen dabei für beide Zylinderbänke 15, 16 oder individuell für jeden Zylinder und für jedes Einspritzventil einzeln Sensorwerte.
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Weiterhin sind ein erstes und ein zweites Steuergerät 1, 2 vorgesehen. Das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 sind über einen Datenbus 11 miteinander verbunden. Jedes Steuergerät 1, 2 weist eine Eingangssehnittstelle 3, 4, einen Prozessor 5, 6, einen Datenspeicher 7, 8 und einen Programmspeicher 9, 10 auf. Die Eingangsschnittstelle 3, 4 ist jeweils mit dem Datenbus 11 verbunden. Zudem ist der Prozessor 5, 6 jeweils mit der zugeordneten Eingangsschnittstelle 3, 4, dem zugeordneten Datenspeicher 7, 8 und dem zugeordneten Programmspeicher 9, 10 verbunden. Im ersten Datenspeicher 7 ist ein erstes Freigabebit 25 für das erste Freigabesignal und ein erstes Umschaltbit 26 für das erste Umschaltsignal abgelegt. Im zweiten Datenspeicher 8 ist ein zweites Freigabebit 27 für das zweite Freischaltsignal und ein zweites Umschaltbit 28 für das zweite Umschaltsignal abgelegt. In dem ersten und zweiten Freigabebit und in dem ersten und zweiten Umschaltbit sind die Werte für den Pegel, d. h. entweder hoch oder niedrig, für das erste und zweite Freigabesignal und für das erste und zweite Umschaltsignal abgelegt. Weiterhin sind die erste und die zweite Eingangsschnittstelle 3, 4 über Sensorleitungen 30 mit den Sensoren 21 verbunden. Zudem sind die erste und die zweite Eingangsschnittstelle 3, 4 mit ersten und zweiten Steuerleitungen 22, 23 verbunden. Die ersten und die zweiten Steuerleitungen 22, 23 sind an Stellglieder der Brennkraftmaschine 14, insbesondere an Stellglieder der ersten bzw. zweiten Zylinderbank 15, 16 geführt. Beispielsweise sind die ersten und die zweiten Steuerleitungen 22, 23 mit den Einspritzventilen 19, 20 verbunden.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das erste Steuergerät 1 für die Steuerung der ersten Zylinderbank 15 und das zweite Steuergerät 2 für die Steuerung der zweiten Zylinderbank 16 vorgesehen.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das erste Steuergerät 1 als Mastersteuergerät ausgebildet und das zweite Steuergerät 2 als Slavesteuergerät. Das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 verfügen über Programme in den Programmspeichern 9, 10 und über Daten, Kennlinien und Kennfelder in den Datenspeichern 7, 8, um Aufgaben wie z. B. Steuerfunktionen der Brennkraftmaschine oder Diagnosefunktionen der Brennkraftmaschine oder Adaptionen von Parametern der Funktionen oder Adaptionen der Funktionen abarbeiten zu können. Die Aufgaben, insbesondere Funktionen, Diagnosefunktionen und Adaptionen der Parameter oder Funktionen können in der Regel gleichzeitig auf den zwei Steuergeräten und unabhängig voneinander ausgeführt werden. Bei den Funktionen handelt es sich beispielsweise um die Steuerung der Einspritzung, die Steuerung der Zündung, die Steuerung der Luftzuführung usw. Die Diagnosefunktion betrifft die Funktionen der Brennkraftmaschine und die Funktion der Sensoren. Bei der Adaption der Funktionen können Parameter der Funktionen oder die Funktionen selbst auf neue Randbedingungen angepasst werden.
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In verschiedenen Situationen ist eine Synchronisation der Aufgaben, die auf den beiden Steuergeräten laufen, erforderlich. Dabei dürfen bestimmte Funktionen, bestimmte Adaptionen von Funktionen oder bestimmte Diagnosefunktionen jeweils nur auf einem der beiden Steuergeräte abgearbeitet werden, da ansonsten eine gegenseitige Störung erfolgen würde.
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Ein Beispiel hierfür ist eine Zylindergleichstellungsfunktion, die Betriebsparameter eines Zylinders verstellt, die Laufunruhe der Brennkraftmaschine erfasst und abhängig hiervon einen Adaptionswert berechnet. Der Adaptionswert betrifft einen Faktor oder eine adaptive Korrektur der Einspritzmenge. Diese Funktion muss für alle Zylinder der Brennkraftmaschine durchgeführt werden, wobei eine gleichzeitige Verstellung mehrerer Zylinder ausgeschlossen werden muss. Daher darf die Funktion auch nur auf einem der beiden Steuergeräte aktiv sein, d. h. abgearbeitet werden, wenn die vorgegebenen Adaptionsbedingungen vorliegen.
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Gleichzeitig ist es möglich, dass sich die Bedingungen, die die Adaption einer der Zylinderbänke ermöglichen bzw. die die Notwendigkeit einer Adaption einer der Zylinderbänke festlegen, auf beiden Bänken unterschiedlich verhalten. So kann es z. B. unterschiedlich lange dauern, bis die Zylindergleichstellung die Adaption der Parameter für die Steuerung der Einspritzung für alle Zylinder einer Bank abgeschlossen hat. Sind im Fall der Gleichstellung bereits alle Zylinder einer Zylinderbank adaptiert, wird aber später in der Werkstatt ein einzelnes Einspritzventil ausgetauscht, so muss nur auf der betroffenen Zylinderbank die Adaption für den betroffenen Zylinder, der dem ausgetauschten Einspritzventil zugeordnet ist, erneut durchgeführt werden.
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Ein starrer Programmablauf, der z. B. die Aufgaben wechselweise für eine bestimmte Zeit auf einem Steuergerät aktiviert und dann auf das andere Steuergerät umschaltet, verschenkt in vielen Fällen wertvolle Adaptionszeit. Um die verfügbare Adaptionszeit oder Diagnosezeit optimal zu nutzen, ist eine flexible Steuerung erforderlich. Die flexible Steuerung ermöglicht es, die Aufgaben, insbesondere die Funktion, die Adaption oder Diagnose auf dem Steuergerät zu aktivieren, auf dem die Möglichkeit und der Bedarf für die Funktion, die Adaption oder die Diagnose besteht, wobei aber gleichzeitig die Aktivierung der gleichen Funktion, der gleichen Adaption oder der gleichen Diagnose auf dem anderen Steuergerät ausgeschlossen ist.
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Das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 weisen jeweils ein erstes Freigabesignal und ein erstes Umschaltsignal bzw. ein zweites Freigabesignal und ein zweites Umschaltsignal auf, das die zwei Steuergeräte austauschen. Über das erste und das zweite Freigabesignal und das erste und das zweite Umschaltsignal wird festgelegt, welches der zwei Steuergeräte eine Aufgabe abarbeiten kann. Damit wird erreicht, dass zur gleichen Zeit nur eines der zwei Steuergeräte eine Aufgabe abarbeitet.
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2 zeigt ein zeitliches Diagramm für den Austausch den ersten und des zweiten Freigabesignals und des ersten und des zweiten Umschaltsignals zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät 1, 2.
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Zum Zeitpunkt t0 arbeitet das erste Steuergerät 1 eine Aufgabe ab oder überprüft, ob eine Aufgabe vorliegt. Zu diesem Zeitpunkt weist das erste Freigabesignal F1, das in dem Diagramm als oberste Kennlinie dargestellt ist, einen hohen Spannungspegel auf. Das erste Umschaltsignal U1, das von oben gesehen als zweite Kennlinie in 2 dargestellt ist, weist in dieser Situation einen niedrigen Spannungspegel auf. Ein niedriger Spannungspegel kann 0 Volt und ein hoher Spannungspegel kann 1 Volt sein. Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal liegen im ersten Steuergerät 1 vor. Das zweite Freigabesignal F2 weist zum Zeitpunkt t0 einen niedrigen Spannungspegel auf. Das zweite Umschaltsignal U2 weist zum Zeitpunkt t0 ebenfalls einen niedrigen Spannungspegel auf. Das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal liegen im zweiten Steuergerät 2 vor und das zweite Steuergerät 2 führt zum Zeitpunkt t0 keine Aufgabe durch und überprüft auch nicht die Durchführung einer Aufgabe.
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Zum ersten Zeitpunkt t1 hat das erste Steuergerät 1 die abzuarbeitende Aufgabe beendet. Somit wird das erste Freigabesignal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel gesenkt. Gleichzeitig wird das erste Umschaltsignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel erhöht. Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal werden vom ersten Steuergerät 1 an das zweite Steuergerät 2 übermittelt.
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Das zweite Steuergerät 2 erkennt aufgrund des niedrigen Spannungspegels des ersten Freigabesignals und des hohen Spannungspegels des ersten Umschaltsignals, dass eine Freigabe an das zweite Steuergerät übermittelt wird, die Abarbeitung einer Aufgabe oder die Überprüfung der Abarbeitung einer Aufgabe durchzuführen. Die Übermittlung und die Verarbeitung der Information benötigt einige Zeit, so dass das zweite Steuergerät 2 erst zum zweiten Zeitpunkt t2 das zweite Freigabesignal von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel ändert. Anschließend werden das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal an das erste Steuergerät übermittelt. Das erste Steuergerät erfasst die Pegel des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals und erkennt, dass das zweite Steuergerät mit der Überprüfung der Abarbeitung einer Aufgabe oder mit der Abarbeitung einer Aufgabe begonnen hat. Daraufhin verändert das erste Steuergerät 1 zum dritten Zeitpunkt t3 das erste Umschaltsignal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel. Damit ist die Übertragung der Freigabe vom ersten Steuergerät auf das zweite Steuergerät abgeschlossen.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet das zweite Steuergerät 2 eine Aufgabe ab. Als Aufgabe kann eine Funktion für die Steuerung der Brennkraftmaschine, insbesondere für die Steuerung der Verbrennung der Brennkraftmaschine verwendet werden. Zudem kann als Aufgabe eine Diagnosefunktion zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit der Brennkraftmaschine und/oder von Sensoren der Brennkraftmaschine verwendet werden.
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Weiterhin kann als Aufgabe die Anpassung einer Funktion oder eines Parameters, insbesondere eines Parameters einer Funktion oder einer Diagnosefunktion, verwendet werden. Beispielsweise kann, wie oben ausgeführt, eine Zylindergleichstellungsfunktion abgearbeitet werden.
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Nach Abarbeitung der Aufgabe setzt das zweite Steuergerät 2 das zweite Freigabesignal zum vierten Zeitpunkt t4 auf einen niedrigen Spannungspegel. Zudem setzt das zweite Steuergerät 2 zum vierten Zeitpunkt t4 das zweite Umschaltsignal auf einen hohen Spannungspegel. Das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal werden an das erste Steuergerät 1 übermittelt. Nach Auswertung des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals erkennt das erste Steuergerät 1 die Übergabe einer Freigabe und erhöht zum fünften Zeitpunkt t5 das erste Freigabesignal von dem niedrigen Spannungspegel auf den hohen Spannungspegel. Zudem übermittelt das erste Steuergerät das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät 2. Das zweite Steuergerät 2 senkt nach Auswertung des übermittelten ersten Freigabesignals und des ersten Umschaltsignals zum sechsten Zeitpunkt t6 das zweite Umschaltsignal von einem hohen Spannungswert auf einen niedrigen Spannungswert.
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Das erste Steuergerät 1 überprüft, ob eine Aufgabe abzuarbeiten ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zeitpunkt keine Aufgabe abzuarbeiten, so dass das erste Steuergerät zum siebten Zeitpunkt t7 das erste Freigabesignal von dem hohen Spannungspegel auf einen niedrigen Spannungspegel senkt und das erste Umschaltsignal von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel erhöht. Zugleich werden das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät übermittelt. Das zweite Steuergerät erkennt aufgrund der vorliegenden Spannungspegel des ersten Freigabesignals und des ersten Umschaltsignals, dass eine Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe vorliegt. Somit erhöht das zweite Steuergerät zum achten Zeitpunkt t8 das zweite Freigabesignal von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel. Anschließend übermittelt das zweite Steuergerät das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal an das erste Steuergerät. Das erste Steuergerät erkennt aufgrund der empfangenen Spannungspegel für das zweite Freigabesignal an das zweite Umschaltsignal, dass das zweite Steuergerät die Freigabe zur Prüfung oder Abarbeitung einer Aufgabe übernommen hat. Somit senkt das erste Steuergerät zum neunten Zeitpunkt t9 das erste Umschaltsignal von einem hohen Spannungspegel auf einen niedrigen Spannungspegel.
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Nach dem achten Zeitpunkt t8 überprüft das zweite Steuergerät, ob eine abzuarbeitende Aufgabe vorliegt. Dies ist jedoch nicht der Fall, so dass das zweite Steuergerät zum zehnten Zeitpunkt t10 den Spannungswert für das zweite Freigabesignal von einem hohen auf einen niedrigen Spannungspegel senkt und gleichzeitig den Spannungspegel des zweiten Umschaltsignals von einem niedrigen Spannungspegel auf einen hohen Spannungspegel erhöht. Das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal werden an das erste Steuergerät übermittelt. Somit erkennt das erste Steuergerät, dass es die Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe übernehmen kann.
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Zusätzlich zu dem beschriebenen Austausch des ersten Freigabesignals und des ersten Umschaltsignals und des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals kann auch ein weiteres Signal beispielsweise ein Prioritätssignal zwischen dem ersten und dem zweiten Steuergerät ausgetauscht werden. Das weitere Signal kann zudem von den Steuergeräten für die Entscheidung verwendet werden, welche der zwei Steuergeräte die Freigabe zur Überprüfung und Abarbeitung einer Aufgabe übernehmen kann.
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Beispielsweise kann festgelegt sein, dass zusätzlich zum ersten Freigabesignal und zum ersten Umschaltsignal ein erstes Prioritätssignal jeweils mit dem ersten Freigabesignal und dem ersten Umschaltsignal oder unabhängig davon an das zweite Steuergerät übermittelt wird. Ebenso kann das zweite Steuergerät gleichzeitig mit dem zweiten Freigabesignal und dem zweiten Umschaltsignal oder unabhängig davon ein zweites Prioritätssignal an das erste Steuergerät übermitteln. Das erste und das zweite Prioritätssignal kann eine Prioritätsstufe für das erste und das zweite Steuergerät festlegen. Beispielsweise kann das erste Steuergerät die Prioritätsstufe 1 und das zweite Steuergerät die Prioritätsstufe 2 aufweisen. Erhält nun das zweite Steuergerät, das gerade eine Aufgabe abarbeitet, ein erstes Prioritätssignal übermittelt, das eine höhere Priorität für das erste Steuergerät anzeigt, so wird entweder die abzuarbeitende Aufgabe noch fertig gestellt und anschließend auch bei Vorliegen einer weiteren Aufgabe die Freigabe für die Abarbeitung von Aufgaben an das erste Steuergerät übermittelt oder in einer weiteren Ausführungsform wird sofort nach Erhalt eines ersten Prioritätssignals, das eine höhere Priorität anzeigt, die Abarbeitung der Aufgabe abgebrochen und die Freigabe zur Abarbeitung einer Aufgabe übertragen. In entsprechender Weise kann auch das erste Steuergerät ein zweites Prioritätssignal empfangen, das eine höherer Priorität als das erste Prioritätssignal aufweist.
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In einer weiteren Ausführungsform überprüft das aktive Steuergerät z.B. das erste Steuergerät, das gerade eine abzuarbeitende Aufgabe beendet hat oder wenn keine abzuarbeitende Aufgabe vorliegt, den Pegel des Umschaltsignals des anderen Steuergerätes, d.h. des zweiten Steuergerätes. Das aktive erste Steuergerät leitet nur dann eine Übergabe für die Abarbeitung einer Aufgabe ein, wenn der Umschaltpegel des zweiten Steuergerätes einen niedrigen Pegel aufweist, d.h. inaktiv ist. Weist das Umschaltsignal des zweiten Steuergerätes einen hohen Pegel auf, d.h. aktiv ist, dann wartet das aktive Steuergerät mit der Übergabe bis der Pegel des Umschaltsignals des zweiten Steuergerätes einen niedrigen Pegel aufweist. Ergibt die Überprüfung, dass der Pegel des Umschaltsignals des zweiten Steuergerätes einen niedrigen Pegel aufweist, dann senkt das aktive erste Steuergerät das erste Freigabesignal von einem hohen Pegel auf einen niedrigen Pegel. Gleichzeitig erhöht das aktive erste Steuergerät das erste Umschaltsignal von einem niedrigen Pegel auf einen hohen Pegel. Das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal werden vom ersten Steuergerät 1 an das zweite Steuergerät 2 übermittelt. Somit kann eine Übergabe nur dann eingeleitet werden, wenn das nicht aktive Steuergerät bereit ist, d.h. ein Umschaltsignal mit einem niedrigen Pegel aufweist.
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Abhängig von der gewählten Ausführungsform werden das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal in festgelegten Zeitabständen an das andere Steuergerät übermittelt. Zudem kann in einer weiteren Ausführungsform jeweils beim Wechsel eines Spannungspegels eines ersten Freigabesignals oder eines ersten Umschaltsignals oder eines zweiten Freigabesignals oder eines zweiten Umschaltsignals der neue Spannungspegel jeweils an das andere Steuergerät übermittelt werden. Weiterhin kann in einer weiteren Ausführungsform nur der sich ändernde Spannungspegel des sich ändernden ersten Steuersignals, ersten Umschaltsignals, zweiten Steuersignals oder zweiten Umschaltsignals an das andere Steuergerät übermittelt werden.
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In einer weiteren Ausführungsform können das erste und das zweite Steuergerät 1, 2 eine Detektionseinheit aufweisen, die eine Spannungsflanke, d. h. einen Wechsel der Spannungen des ersten Freigabesignals und des ersten Umschaltsignals bzw. des zweiten Freigabesignals und des zweiten Umschaltsignals detektiert und damit eine Änderung des Spannungspegels des Freigabe- und/oder des Umschaltsignals erkennt.
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Die Freigabe für die Abarbeitung einer Aufgabe kann zwischen den Steuergeräten hin- und hergeschaltet werden, wenn keines der zwei Steuergeräte eine abzuarbeitende Aufgabe hat oder eine Aufgabe abarbeiten kann.
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Das erste Freigabesignal und das erste umschaltsignal können in Form eines ersten Freigabebits und eines ersten Umschaltbits im ersten Datenspeicher 7 abgelegt sein. Ebenso können das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal in Form eines zweiten Freigabebits und eines zweiten Umschaltbits im zweiten Datenspeicher 8 abgelegt sein.
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In einer weiteren Ausführungsform werden vor dem Abschalten des ersten und des zweiten Steuergeräts das erste Freigabesignal und das erste Umschaltsignal und das zweite Freigabesignal und das zweite Umschaltsignal nichtflüchtig im ersten Datenspeicher 7 bzw. im zweiten Datenspeicher 8 abgelegt. Somit kann beim Hochfahren der letzte Freigabestand aufgenommen werden und das erste und das zweite Steuergerät in dem Zustand weiterbetrieben werden, in dem die Abschaltung der Steuergeräte erfolgt ist.
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In einer weiteren Ausführungsform wird beim Hochfahren der zwei Steuergeräte von dem ersten Steuergerät überprüft, ob das Freigabesignal für eines der zwei Steuergeräte auf aktiv gesetzt ist, wobei das erste Steuergerät das erste Umschaltsignal auf aktiv setzt, wenn für keines der zwei Steuergeräte das Freigabesignal auf aktiv gesetzt ist. Das erste Steuergerät übermittelt das erste Freigabesignal, das nicht aktiv ist, und das erste Umschaltsignal an das zweite Steuergerät.
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In Ausführungen zur 2 werden unter einem aktiven Signal ein Signal mit einem hohen Spannungspegel und unter einem nichtaktiven Signal ein Signal mit einem niedrigen Spannungspegel verstanden. Anstelle von hohem und niedrigem Spannungspegel kann auch jede andere Art der Kodierung, z. B. bestimmte Frequenzen oder Pulslängen verwendet werden.
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Durch die Verwendung von jeweils zwei Signalen (Freigabe- und Umschaltsignal), die in beiden Richtungen zwischen den Steuergeräten ausgetauscht werden, lässt sich eine robuste Funktionsweise erreichen, die unempfindlich gegenüber Kommunikationsverzögerungen und Nichtauswertung einzelner übermittelter Signale ist. Das Steuergerät, das die Umschaltung auslöst, wartet darauf, dass das andere Steuergerät den Umschaltvorgang quittiert. Erst danach setzt das auslösende Steuergerät das Umschaltsignal zurück. Das empfangende Steuergerät kann erst dann eine neue Umschaltung anfordern, wenn dies erfolgt ist. Es ist ausgeschlossen, dass durch Ausfall von einer Übermittlung eines Signals oder asynchron ablaufender Funktionen ein Steuergerät einen Umschaltvorgang verpasst. Ebenfalls ist ausgeschlossen, dass die Funktion auf beiden Steuergeräten gleichzeitig aktiv ist. Dadurch, dass im einfachsten Fall nur Bedingungen des eigenen Steuergeräts ausgewertet werden müssen, um die Umschaltung zu entscheiden, ist ein besonders geringer Datenaustausch zwischen den beiden Steuergeräten erforderlich. Es sind in jeder Richtung nur zwei Signale oder zwei Datenbits zu übertragen. Durch eine geeignete Definition der Bedingungen, wann von einem Steuergerät zum anderen Steuergerät umgeschaltet wird, kann der Ablauf der Abarbeitung der Aufgaben auf beiden Steuergeräten flexibel gestaltet werden. Der zugehörige Softwarealgorithmus ist leicht umzusetzen und ist auf beiden Steuergeräten identisch. Er kann als Standardprogramm für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden. Lediglich die Definition der Bedingungen, wann zum anderen Steuergerät umzuschalten ist, kann aufgabenspezifisch angepasst werden.