DE4126449A1 - Kontroll- bzw. steuerungssystem fuer fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugkontroll- bzw. -steuerungssystem, in welchem eine Kontroll- und Steuerungseinheit, Sensoren und Aktuatoren durch eine Übertragungseinheit verbunden sind.

In modernen Kraftfahrzeugen hat es eine stärkere Betonung der Elektronik ermöglicht, die Fahrzeuge mit einer großen Anzahl von elektronischen Einrichtungen auszurüsten; dies resultierte in einer beachtlichen Zunahme der Anzahl von verwendeten Kabelbäumen. Dementsprechend wurde, um die Anzahl der in einem Fahrzeug verwendeten Kabelbäume zu reduzieren, ein Übertragungssystem vorgeschlagen, in welchem eine große Vielfalt an Signalen durch einen einzigen Kabelstrang übertragen wird.

Speziell die Beschreibung der japanischen offengelegten Patentanmeldung (Kokai) Nr. 64-36 541 offenbart ein gemultiplextes Übertragungssystem für das Zubehör des Fahrzeugchassis des Kraftfahrzeuges. Das gemultiplexte Übertragungssystem ist in einem Kraftfahrzeug installiert und verwendet eine gemultiplexte Übertragungsschaltung um eine Vielfalt der an der Fahrzeugkarosserie zur Verfügung gestellten elektrischen Einrichtungen zu verbinden. Zum Beispiel umschließen diese Einrichtungen eine Klimaanlage, eine Fahrzeugstereoanlage, Beleuchtungseinrichtungen, Wischer und motorische Fensterheber oder auch verschiedene Meßeinrichtungen, wie ein Temperaturmeßgerät zur Messung der Wassertemperatur, einen Tachometer, etc.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten, zur Karosserie des Kraftfahrzeuges gehörenden elektronischen Einrichtungen, werden moderne Kraftfahrzeuge mit vielfältigen elektronischen Einrichtungen, betreffend die Steuerung des Fahrzustandes des Fahrzeuges, ausgestattet. Diese elektronischen Einrichtungen umfassen eine ACS (aktive Federung bzw. aktives Fahrwerk), 4WS (4-Rad-Antrieb), ABS (Antiblockiersystem der Bremsen) und TRC (Schlupf- bzw. Traktionsregelung) und eine Einrichtung zum Kontrollieren bzw. Steuern des Fahrtzustandes des Fahrzeuges, wie eine EGI (Kraftstoffeinspritz-Regelung). Es wäre wünschenswert, ein gemultiplextes Übertragungssystem bei diesen elektronischen Einrichtungen zur Kontrolle bzw. Steuerung des Fahrtzustandes des Fahrzeuges in der gleichen Weise anzuwenden, in welcher solch ein System bei den zum Fahrzeugkörper gehörenden elektronischen Geräten angewendet wurde.

Der Grund dafür ist, daß jede dieser Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen für den Betriebszustand des Fahrzeuges, wie z. B. das ACS oder der 4WS mit ihren eigenen Steuer- bzw. Regeleinheiten, verschiedenen für die Kontrolle nötigen Sensoren, und Aktuatoren, die der Kontrolle bzw. Steuerung unterzogen werden, ausgestattet ist. Da diese Einrichtungen viel mehr Kabelstränge als die elektronischen Einrichtungen für das Karosseriesystem verwenden, wäre es insbesondere vorteilhaft die Anzahl der zugehörigen Kabel durch Einsatz eines gemultiplexten Übertragungssystems bei diesen Einrichtungen zu reduzieren. Zum Beispiel, falls derselbe Sensor von zwei verschiedenen Einrichtungen zur Kontrolle bzw. Steuerung des Fahrtzustandes des Fahrzeuges benötigt wird, ist es Praxis im Stand der Technik, diesen Sensor direkt mit den Kontrolleinheiten der jeweiligen Kontroll- bzw. Steuerungseinrichtungen für den Fahrtzustand des Fahrzeuges zu verbinden. Jedenfalls kann es, falls ein gemultiplextes Übertragungssystem bei einer Vielzahl solcher Kontroll- bzw. Steuerungssysteme für den Fahrtzustand des Fahrzeuges verwendet wird, arrangiert werden, daß der Sensor einzeln mit einer der Kontrolleinheiten verbunden ist, wobei das vom Sensor erzeugte Signal an die anderen Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten von der zuerst erwähnten Kontrolleinrichtung via einer gemultiplexten Übertragungsleitung (dies ist z. B. ein Datenbus) angelegt wird. Dies ist vorteilhaft, da es die Notwendigkeit, den Sensor mit jeder der Kontroll- bzw. Steuereinheiten einzeln zu verbinden, beseitigt.

Ein System der in Fig. 10 dargestellten Art ist als ein Beispiel denkbar, in welchem ein gemultiplextes Übertragungssystem bei einer Vielzahl der obenstehend erwähnten Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen für den Fahrtzustand des Fahrzeuges angewendet wird.

In diesem System sind Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 6, 8, 10, 12 von verschiedenen Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen für den Fahrtzustand, sowie eine Kombinationseinheit 2 für Schalter und eine Meßeinheit 4 mit dem als gemultiplexte Übertragungsleitung dienenden Bus 14 verbunden, und verschiedene Sensoren und Aktuatoren (Spulen, ein Flußratenregelventil, ein Abschaltventil und ein Einspritzmengenregler (injection driver) an die Kontroll- bzw. Steuereinrichtungen 6, 8, 10, 12 angeschlossen. Weiterhin, in einem Fall, in welchem ein Sensor, welcher ein für eine bestimmte Kontroll- bzw. Steuerungseinheit (hier nachstehend als C/Ua bezeichnet) notwendiges Signal ausgibt, an eine andere Kontrolleinheit (hier nachstehend als C/Ub bezeichnet) angeschlossen ist, ist das Ausgangssignal von diesem Sensor der anderen Kontrolleinheit (C/Ub) über den Bus zugeleitet, ohne mit der zuerst erwähnten Kontrolleinheit (C/Ua) verbunden zu sein. Zum Beispiel ist bei der Anordnung von Fig. 10 ein vorgeschriebenes Schaltsignal, nötig zur Kontrolle bzw. Steuerung, erzeugt durch die Meßeinrichtung 4, ein Steuerwinkelsignal, erzeugt durch eine 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 6, und ein Drosselklappenöffnungssignal und ein Gangpositionssignal, erzeugt durch eine EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 12 der ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 8, durch den Bus 14, welcher auch als Datenbus bezeichnet werden kann, zugeleitet.

Ein Problem mit dem gemultiplexten Übertragungssystem, wie in Fig. 10 gezeigt, besteht darin, daß wenn eine bestimmte Kontrolleinheit (C/Ua) fehlerhaft wird, eine andere Kontrolleinheit (C/Ub), welche ihre Eingangssignale über die fehlerhafte Kontrolleinheit erhält, nicht weiter in der Lage ist dieses Signal zu erhalten. Zum Beispiel, falls die 4WS- Kontroll- bzw. -Steuereinheit 6 fehlerhaft ist oder ausfällt, ist das Steuerwinkelsignal, angelegt an die ACS-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 10 und ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 8 von der Kontroll- bzw. Steuereinheit 6 über den Bus 14, nicht länger in der Lage, die Einheiten 8 und 10 zu erreichen. Dies ist ein Hindernis für die ACS- und die ABS/TRC-Kontrolle bzw. -Steuerung.

Weiter ist es erwünscht, daß ein 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm als Ersatz in der ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 8 gespeichert ist, zum Beispiel zusammen mit einem ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm. Dann, falls die 4WS-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 6 fehlerhaft werden oder ausfallen sollte, kann die 4WS-Kontrolle- bzw. -Steuerung durch die ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 8 ersetzt werden. Jedenfalls ist bei dem in Fig. 10 gezeigten System der Aktuator (Spule), der an der 4WS- Steuerung teilnimmt, an die 4WS-Steuereinheit 6 angeschlossen. Konsequenterweise wird, selbst wenn das 4WS- Kontrollprogramm für den Ersatz in der ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 8 gespeichert ist ersatzweise Steuerung unmöglich, falls die 4WS-Kontroll- bzw. -Steuereinheit 6 ausfällt. Dies ist ein weiteres, im Stand der Technik, auftretendes Problem.

Dementsprechend besteht ein Bedürfnis an einem gemultiplexten Übertragungssystem, welches die vorstehend beschriebenen Probleme mit einer Anordnung löst, welche so preisgünstig wie möglich ist.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Fahrzeugkontroll- bzw. Steuerungssystem zu Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, den Fehler oder Ausfall in einer Kontroll- bzw. Steuereinheit nicht zum Hindernis für die Kontrolle bzw. Steuerung der anderen Kontroll- bzw. Steuereinheiten werden zu lassen.

Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Fahrzeugkontroll- bzw. -steuerungssystem zu schaffen, in welchem ein Fehler oder Ausfall in einer Kontroll- bzw. Steuereinheit dadurch gehandhabt wird, daß eine Ersatzkontrolle bzw. -steuerung durch eine weitere Kontroll- bzw. Steuerungseinheit ermöglicht wird und dies durch eine preiswerte Anordnung erreicht wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die vorstehend erwähnten Aufgaben gelöst durch Bereitstellung einer Fahrzeugkontroll- bzw. -steuerungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Übertragungsleitungen, welche eine erste und eine zweite Übertragungsleitung umfassen, bei welcher eine Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten, ein erster durch die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten gesteuerter Aktuator und ein erster Sensor, welcher ein Signal dieser Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten zuleitet, separat und unabhängig an die erste Übertragungsleitung angeschlossen sind, wenigstens eine Kontroll- bzw. Steuerungseinheit aus der Vielzahl an die zweite Übertragungsleitung angeschlossen ist, und ein zweiter Aktuator, welcher von dieser an die zweite Übertragungsleitung angeschlossenen Kontroll- bzw. Steuerungseinheit gesteuert ist und ein zweiter Sensor, welcher der an die zweite Übertragungsleitung angeschlossenen Kontroll- bzw Steuerungseinheit ein Signal zugeleitet, an die zweite Übertragungsleitung angeschlossen sind.

In einer bevorzugten Ausgestaltung kontrollieren bzw. steuern die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten den Fahrtzustand des Fahrzeuges.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten mit Ersatzprogrammen zum Ersetzen anderer Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten versehen, wobei wenn bei irgendeiner anderen Kontroll- bzw. Steuerungseinheit ein Fehler auftritt oder diese ausfällt, deren Kontrolle bzw. Steuerung übernommen wird und die Kommunikation über die Vielzahl von Übertragungsleitungen sichergestellt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform hat jede aus der Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten ein Kommunikationsanpassungsmodul, welches auch als Kommunikationsinterfacemodul bezeichnet werden kann, zum Anschließen und Anpassen an die erste und zweite Übertragungsleitung.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel überträgt die erste Übertragungsleitung mit der Fahrzeugkontrolle bzw. -steuerung zusammenhängende Hochgeschwindigkeitssignale und die zweite Übertragungsleitung überträgt Signale niedriger Geschwindigkeit, welche zu den vom Fahrer des Fahrzeuges ausgeführten Operationen bzw. Betätigungen gehören.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weisen der erste Aktuator und der erste Sensor einen vergleichsweise hohen Grad von Wichtigkeit bezüglich der Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten in bezug auf die durchgeführte Kontrolle bzw. Steuerung auf, und der zweite Aktuator und der zweite Sensor haben einen vergleichsweise niedrigen Grad an Wichtigkeit bezüglich der durch die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten durchgeführten Kontrolle bzw. Steuerung.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung zeigen sich offenkundig in der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen die selben oder ähnliche Teile in allen Zeichnungen bezeichnen.

Es zeigen die Figuren

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Gesamtkonstruktion eines Fahrzeugkontroll- bzw. Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm der internen Konstruktion einer Kontroll- bzw. Steuerungseinheit,

Fig. 3 ein Blockdiagramm eines Beispieles eines vertikalen G-Sensors (vertikalen Trägheitssensors), eine Kontrolleinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellend,

Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Beispieles von ABS/TRC- Spulen, eine Steuerungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel darstellend,

Fig. 5 ein Diagramm mit einem Beispiel des Kommunikationsformates in einer Kontroll- bzw. Steuerungseinrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 ein Ablaufplan des Prozesses der Empfangskontrolle bzw. -steuerung,

Fig. 7 einen Ablaufplan des Prozesses der Übertragungskontrolle bzw. -steuerung,

Fig. 8 ein Diagramm mit dem Verhältnis zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Steuerwinkel bei der 4WS- Kontrolle bzw. Steuerung,

Fig. 9 einen Ablaufplan mit einem 4WS-Ersatzkontroll- bzw. -steuerungsvorgang einer ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit, und

Fig. 10 ein Blockdiagramm mit einem Beispiel, in welchem ein gemultiplextes Übertragungssystem bei einer Vielzahl von Fahrtzustandskontroll- bzw. -steuerungseinrichtungen gemäß dem Stand der Technik eingesetzt ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm zur Illustration eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugkontroll- bzw. -steuerungssystems gemäß der Erfindung.

Das Fahrzeugkontroll- bzw. -steuerungssystem ist mit zwei im Multiplexbetrieb arbeitenden Übertragungsleitungen, nämlich einer gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitung 20 und einer gemultiplexten Übertragungsleitung 22 niedriger Geschwindigkeit ausgestattet, jede gebildet durch einen Bus bzw. Datenbus in der Form einer geschlossenen Schleife. Eine Vielzahl von Kontroll- bzw. -Steuerungseinheiten zur Kontrolle bzw. -Steuerung des Fahrtzustandes des Fahrzeuges, nämlich eine ACS-Kontroll- bzw. Steuerungseinheit 24, eine 4WS-Kontroll- bzw. Steuerungseinheit 26, eine ABS/TRC- Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 28 und eine EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 30 sind an die zwei Übertragungsstrecken 20, 22 angeschlossen.

Die Übertragungsgeschwindigkeit der gemultiplexten Übertragungsleitung niedriger Geschwindigkeit 22 ist kleiner als 125 Kbit/sec und die Übertragungsgeschwindigkeit der gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsstrecke 20 ist größer als 1 Mbit/sec.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm mit dem internen Aufbau von jeder der Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30.

Die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 sind separat und unabhängig an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 20 jeweils durch im Multiplexbetrieb arbeitende Hochgeschwindigkeitsmodule (Kommunikations-IC′s) a angeschlossen. Aktuatoren mit einem hohen Grad an Wichtigkeit in bezug auf die Steuerungszuverlässigkeit und -sicherheit, welche durch die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 gesteuert sind, sind ebenfalls an die gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20 angeschlossen. Im Speziellen sind ein Flußratenkontrollventil 40 und ein Ölleitungsabschaltventil 42 (Ventil in einer zu einem Federungsdämpfer führenden Hydraulikleitung), welche die Aktuatoren der ACS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 24 sind, eine 4WS-Spule 48 (eine Spule eines Hydraulikdrucksteuerungsventils, verwendet zur Steuerung der Hinterräder durch hydraulischen Druck) und eine ABS/TRC-Spule 54 (Spule eines Ventils zur Kontrolle des hydraulischen Bremsdrucks), welche die Aktuatoren der 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheiten 26 sind, und ein Einspritzmengenregler 52, welcher der Aktuator der EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 30 ist, separat und unabhängig an die gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsleitungen 20 angeschlossen. Weiter sind hochgradig wichtige Sensoren 32, 34, 36, 38, 44, 46, 50, 56, 58, welche Signale an die Kontrolleinheiten 24, 26, 28, 30 anlegen, seperat und unabhängig an die gemultiplexte Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20 angeschlossen. Unter diesen Sensoren erreichen die Ausgangssignale der Sensoren 32, 34, 36, 38, 44, 50 die ACS-Kontrolleinheit 24, die Ausgangssignale der Sensoren 38, 46 erreichen die 4WS- Kontrolleinheit 26, die Ausgangssignale der Sensoren 38, 50, 56, 58, erreichen die ABS/TRC-Kontrolleinheit 28, und die Ausgangssignale der Sensoren 56, 58 erreichen die EGI- Kontrolleinheit 30. Die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 sind separat und unabhängig an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 mit niedriger Geschwindigkeit durch ein gemultiplextes Kommunikationsmodul b mit niedriger Geschwindigkeit angeschlossen. Aktuatoren mit einem niedrigen Grad an Wichtigkeit in bezug auf die Kontroll- bzw. Steuerungszuverlässigkeit und -sicherheit, welche durch die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 gesteuert sind, sind ebenfalls an die gemultiplexten Übertragungsleitungen niedriger Geschwindigkeit 22 angeschlossen. Im Speziellen sind verschiedene Warnlampen (W/L) 60, 62, 64, 70, 72 und Lampen (L) 66, 68, welche Bestandteile der Meßeinrichtungen sind, an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 durch eine Meßeinheit 80 angeschlossen; ein TRC-Ausschalter 76 und ein TRC-Betriebsartenschalter 78, welche Sensoren mit einem vergleichsweise niedrigen Grad an Wichtigkeit sind, die ihre Signale an die ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 28 anlegen, sind an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 durch die Meßeinheit 80 angeschlossen; ein Heckscheibenheizungsschalter 82 und ein Beleuchtungsschalter 84, welche Sensoren mit vergleichsweise niedriger Wichtigkeit sind, legen ihre Signale an die EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 30, sowie ein Fahrzeughöhenschalter 86 und ein ACS-Betriebsartenschalter, welche Sensoren mit einem vergleichsweise niedrigen Grad von Wichtigkeit sind, welche ihre Signale an die ACS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 24 leiten, sind verbunden mit den gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 über eine Kombinationseinheit 90 für Schalter, und ein Klimaanlagenschalter 92, welcher ein Sensor mit einem vergleichsweise niedrigen Grad an Wichtigkeit ist, der seine Signale an die EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 30 leitet, ist an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 angeschlossen.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist jede der Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 derart ausgebildet, daß eine CPU 100, welche auch als zentrale Recheneinheit 100 bezeichnet wird, die Kontrolle bzw. Steuerung gemäß einem ACS-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm, einem 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm, einem ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm und einem EGI-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm, welche in einem nicht dargestellten Speicher gespeichert sind, durchführt. Zum Beispiel ist ein 4WS-Ersatzkontroll- bzw. -steuerungsprogramm (dies ist ein Programm, welches nur den grundlegenden Teil des originalen 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungsprogramm umfaßt) in der ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit gespeichert.

Die CPU 100 jeder Kontroll- bzw. Steuerungseinheit führt die Kontrolle durch, ob sie einen Interrupt von einem gemultiplexten Hochgeschwindigkeitskommunikationsmodul (a) 101, angeschlossen an die gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20 oder von einem gemultiplexten Kommunikationsmodul (b) 102 niedriger Geschwindigkeit, angeschlossen an die gemultiplexte Übertragungsleitungen 22 niedriger Geschwindigkeit, durch ein Interface bzw. eine Übertragungsanpassungsschaltung (I/F) 103 empfängt.

Die an die gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20 angeschlossenen Sensoren und Aktuatoren sind sämtlich an die Leitungen 20 durch nicht dargestellte gemultiplexte Hochgeschwindigkeitskommunikationsmodule angeschlossen. In einem Fall, in welchem eine Vielzahl von Sensoren und Spulen gleichzeitig verwendet werden, wie in der Art des vertikalen G-Sensors 34, welcher auch als vertikaler Beschleunigungssensor bezeichnet wird, und der ABS/TRC-Spulen 54, würde die Bereitstellung eines gemultiplexten Kommunikationsmoduls für jeden Sensor und jede Spule größere Kosten involvieren. Dafür ist, wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, eine vertikale G-Sensoreinheit zur kollektiven Verarbeitung der Ausgangssignale der G-Sensoren 1, 2, 3, 4 und eine ABS/TRC- Spuleneinheit zur kollektiven Verarbeitung der Eingangssignale der Spulen 1, 2, 3 und 4 bereitgestellt, und jede dieser Einheiten ist an die gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20 durch ein einziges gemultiplextes, auf der Einheit bereitgestelltes Kommunikationsmodul angeschlossen.

Ähnlich ist jeder an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 niedriger Geschwindigkeit angeschlossene Sensor und Aktuator ebenfalls durch jeweils ein gemultiplextes Kommunikationsmodul (hier nicht dargestellt) angeschlossen. Insbesondere ist jeder durch die Meßeinheit 80 und durch die Schalterkombinationseinheit 90 angeschlossene Sensor und Aktuator durch ein signalgemultiplextes Kommunikationsmodul (hier nicht dargestellt), welches in der Meßeinheit 80 und der Kombinationseinheit 90 bereitgestellt sind, verbunden, ohne daß dabei die Sensoren und Aktuatoren individuell mit einem gemultiplexten Kommunikationsmodul versehen sind.

Es bedarf nicht der Erwähnung, daß begründet durch Beschränkungen der Übertragungskapazität (Belegung, Verkehr), die Durchführung der Kommunikation durch Beschleunigen aller Kontroll- bzw. Steuerungsoperationen unter Verwendung einer einzigen gemultiplexten Leitung es nicht jeder Kontroll- bzw. Steuerungseinheit erlauben würde, die nötigen Informationen dann zu erhalten, wenn diese benötigt werden. Dementsprechend ist im Hinblick auf die Natur der Fahrzeugkontrolle bzw. -steuerung die Kontrolle bzw. Steuerung in zwei Systeme eingeteilt, nämlich Hochgeschwindigkeitskontrolle bzw. -steuerung und Kontrolle bzw. Steuerung niedriger Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit dem Grad an Wichtigkeit der speziellen Kontroll- bzw. Steuerungsoperationen, wie nachstehend beschrieben wird.

Bei dieser Ausführungsform sind dafür zwei gemultiplexte Übertragungsleitungen bzw. -leitungssätze vorhanden, eine der Übertragungsleitungen, nämlich die Übertragungsleitung 20 ist als Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitung ausgebildet, eine Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten sind separat an die Übertragungsleitungen 20 angeschlossen, und die Sensoren und Aktuatoren mit einem hohen Grad an Wichtigkeit, insoweit diese Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten betrachtet werden, sind separat an die Übertragungsleitungen 20 angeschlossen. Die anderen Übertragungsleitungen, nämlich die Leitungen 22 sind als Übertragungsleitungen niedriger Geschwindigkeit ausgebildet, die vorstehend erwähnte Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten sind an die Übertragungsleitungen 22 angeschlossen und die Sensoren und Aktuatoren mit einem niedrigem Grad an Wichtigkeit, insoweit als diese Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten betrachtet werden, sind ebenfalls an die Übertragungsleitungen 22 angeschlossen. Weiterhin werden Kontroll- bzw. Steuerungssignale, die durch menschliche Bedienungsoperationen erzeugt wurden, durch die Übertragungsleitungen 22 niedriger Geschwindigkeit übertragen.

Zunächst erreichen auf der Seite der Hochgeschwindigkeits­ übertragungsleitungen 20 die Ausgangssignale der Sensoren mit einem hohen Grad an Wichtigkeit die jeweilige Kontroll- bzw. Steuerungseinheit direkt über die Übertragungsleitungen 20, so daß, falls irgendeine Kontroll- bzw. Steuerungseinheit eine Fehlfunktion aufweist, dies nicht dazu führt, daß das Ausgangssignal eines bestimmten Sensors die anderen Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten nicht mehr erreicht. Somit besteht keine Gefahr, daß ein Fehler oder Ausfall in einer Kontroll- bzw. Steuerungseinheit die von den andern Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten durchgeführte Kontrolle bzw. Steuerung behindert. Zusätzlich sind die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten direkt mit den jeweiligen Aktuatoren mit einem hohen Grad an Wichtigkeit über die Übertragungsleitungen 20 verbunden. Dafür kann, falls als Beispiel die 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 26 fehlerhaft wird, die Aufgabe der 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 26 von der ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 28 übernommen werden, in welcher das 4WS- Kontroll- bzw. -Steuerungsersatzprogramm gespeichert wurde. Mit anderen Worten, die ABS/TRC-Kontrolleinheit 28 ist in der Lage, die 4WS-Ersatzkontrolle bzw. -steuerung durchzuführen.

Weiter wird in einem Fall, bei welchem die Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit eine Fahrtzustandskontroll- bzw. -steuerungseinheit ist, wie die 4WS- oder ABS/TRC-Kontroll- bzw. Steuerungseinheit, generell der Austausch von Signalen unter den hochgradig wichtigen Sensoren und Aktuatoren mit hoher Geschwindigkeit benötigt, wobei es für einen Signalaustausch unter den Sensoren und Aktuatoren von vergleichsweise geringerer Wichtigkeit ausreicht, diesen bei niedriger Geschwindigkeit durchzuführen.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel eines Daten- bzw. Kommunikationsformates, in dem Kontroll- bzw. Steuerungssystem gemäß dem Ausführungsbeispiel, in welchem (A) Kontroll- bzw. Steuerungssignale bei niedriger Geschwindigkeit und (B) Kontrollsignale bei hoher Geschwindigkeit darstellen.

In dem Signalformat niedriger Geschwindigkeit entspricht eine Informationseinheit einem Bit. In dem Hochgeschwindigkeitssignalformat entspricht dementgegen die Sensorinformation eine Byte (von welchem 0-255 Zustände existieren). Dementsprechend wird in bezug auf die Hochgeschwindigkeitssignale Kommunikation in großem Umfang benötigt.

Ein Verfahren zur Verarbeitung der Kommunikationsdaten in dieser Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezugnahme auf den Ablaufplan in Fig. 6 beschrieben.

Fig. 6 zeigt den Ablaufplan einer Empfangskontrollprozedur. Bei Schritt S1 des Ablaufplanes bestimmt die CPU 100 einer jeden Kontroll- bzw. Steuerungseinrichtung, ob ein Empfangsinterrupt von einer der gemultiplexten Hochgeschwindigkeitsmodule (Kommunikations-IC's) a 101 oder der gemultiplexten Kommunikationsmodule niedriger Geschwindigkeit (Kommunikations-IC's) b 102 vorliegt. Beim Erkennen eines Interrupts in Schritt S1, wird bei Schritt S2 bestimmt, ob dieses Signal ein für die Kontrolle bzw. Steuerung notwendiges Identifikationssignal ist. Falls die bei Schritt S2 erhaltene Antwort Ja ist, werden die Daten von dem Kommunikations IC bei Schritt S3 eingelesen. Dann, bei Schritt S4, werden die empfangenen Daten in einem Speicher (hier nicht dargestellt) gespeichert und die Empfangskontrolle beendet.

Bei der Übertragungssteuerung, wie im Ablaufplan in Fig. 7 dargestellt, sucht die CPU 100 einer jeden Kontroll- bzw. Steuerungseinheit nach einem unbelegten Kommunikationsbus, welcher als Übertragungsleitung dient bei Schritt S11. Falls ein unbelegter Bus verfügbar ist, schreibt die CPU 100 bei Schritt S12 Daten in das Kommunikations-IC.

Die Übergabe der Kontrolle bzw. Steuerung bei einem Fehler oder Ausfall einer Kontroll- bzw. Steuerungseinheit bei einem Gerät dieser Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.

Zum Beispiel wird bei der Steuerung, bei welcher Driftrateninformation bei der Basissteuerung der 4WS in der 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 26 verwendet wird, die Steuerung gewöhnlicherweise gemäß der Basissteuerkennlinie, dargestellt durch die durchgezogene Linie in Fig. 8, durchgeführt. Falls ein großer Betrag an Drift erzeugt wird, wird die Steuerung veranlaßt, einen Übergang zu selben Phase gemäß einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit vorzunehmen, nähmlich in Richtung der stabilen Seite, wie durch die unterbrochene Linie in Fig. 8 dargestellt. Falls die 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 26 fehlerhaft wird, übernimmt die ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 28 den Ersatz durch Ausführen der Kontrolle bzw. Steuerung unter Verwendung einzig der vorstehend erwähnten Basiskennlinie, wie obenstehend dargelegt. Fig. 9 zeigt einen Ablaufplan der Prozedur bei der durch die ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit durchgeführten Ersatzkontrolle bzw. -steuerung. Beim Vorliegen eines Eingangs von notwendigen Daten für die 4WS- Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 26 oder die ABS/TRC- Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit 28 gibt diese Einheit ein Bestätigungssignal (acknowledge signal) in der gleichen Weise wie die anderen Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten aus.

Speziell im Schritt S21 in Fig. 9 führt die ABS/TRC- Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit die übliche Basiskontrolle durch und erkennt bei Schritt S22 ob, ein Bestätigungssignal von der 4WS-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit vorliegt. Beim Vorliegen eines Bestätigungssignales kehrt die Prozedur zurück. Falls kein Bestätigungssignal vorliegt, wird jedenfalls bei Schritt S23 bestimmt, ob das Bestätigungssignal mehr als eine feste Anzahl von Malen ausgegeben wurde. Falls das Bestätigungssignal nicht in der Lage war, eine feste Anzahl von Malen empfangen zu werden, wird eine Entscheidung dahingehend getroffen, daß die 4WS- Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit, welche das Übertragungsziel des Bestätigungssignals ist, ausgefallen ist. Daraufhin, bei Schritt S24, führt die ABS/TRC-Kontroll- bzw. -Steuerungseinheit die 4WS-Kontrolle bzw. -Steuerung gemäß der Basiskennlinie durch.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, wird die Seite mit dem hohen Grad an Wichtigkeit für die Hochgeschwindigkeitsübertragung ausgewählt und die Seite mit dem niedrigen Grad an Wichtigkeit für die Übertragung mit niedriger Geschwindigkeit ausgewählt. Als Ergebnis kann ein Austausch von hochgradig wichtigen Signalen, welche eine große Geschwindigkeit benötigen, bei einer großen Geschwindigkeit ohne Erzeugung einer Verzögerung durchgeführt werden. Zusätzlich können bei einem Austausch von weniger wichtigen Signalen, für welche eine niedrige Geschwindigkeit adäquat ist, preiswerte Kommunikationsmodule niedriger Geschwindigkeit eingesetzt werden und die gesamte Einrichtung kann in ihren Kosten reduziert werden, während die Zuverlässigkeit und Stabilität der Kontrolle bzw. Steuerung beibehalten wird.

Weiterhin wird, falls die Elemente in solche mit einem hohen Grad an Wichtigkeit und solche mit einem niedrigen Grad an Wichtigkeit eingeteilt werden und diejenigen der hohen Wichtigkeit für hohe Geschwindigkeit ausgewählt werden und diejenigen auf der Seite niedriger Wichtigkeit für niedrige Geschwindigkeit ausgewählt werden, der Teil der gemultiplexten Übertragungsleitungen niedriger Geschwindigkeit exakt zu dem gleichen, wie das zu der Fahrzeugkarosserie gehörende gemultiplexte Übertragungssystem aus dem Stand der Technik. Als Konsequenz kann das gemultiplexte Übertragungssystem leicht dahingehend erweitert werden, daß Fahrtzustandskontroll- bzw. -steuerungseinrichtungen wie eine ACS und 4WS mitumfaßt werden, während das konventionelle, zur Karosserie des Fahrzeuges gehörende, gemultiplexte Übertragungssystem Verwendung findet wie es ist. Zusätzlich ist jede Kontroll- bzw. Steuerungseinheit direkt (d. h. ohne Zwischenschaltung einer anderen Kontrolleinheit) an den jeweiligen Aktuator, welcher einen hohen Grad an Wichtigkeit hat, über gemultiplexte Transmissionsleitungen angeschlossen. Dazu ist, als Vorbereitung für eine Situation, in welcher eine bestimmte Kontroll- bzw. Steuerungseinheit fehlerhaft wird oder ausfällt, ein Ersatzprogramm für die Kontrolle bzw. Steuerung, welche durch diese Kontroll- bzw. Steuerungseinheit durchgeführt wird, in einer anderen Kontroll- bzw Steuerungseinheit im Voraus gespeichert, um somit diese andere Kontroll- bzw. Steuerungseinheit welche ausgefallen ist oder fehlerhaft wurde zu ersetzen. Dies ermöglicht es ebenfalls, die Kommunikation zwischen zwei Übertragungsleitungen sicher zu stellen, falls ein Fehler auftritt.

In der vorbeschriebenen Ausführungsform sind alle der Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten 24, 26, 28, 30 separat an die gemultiplexten Übertragungsleitungen 22 niedriger Geschwindigkeit angeschlossen. Jedenfalls müssen bei Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten, für welche anzuschließende Sensoren und Aktuatoren auf der Seite der Übertragungsleitungen nicht existieren, diese Kontoll- bzw. Steuerungseinheiten nicht an die Übertragungsleitungen 22 angeschlossen werden. Zusätzlich müssen die Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten, Sensoren und Aktuatoren auf der Seite der Übertragungsleitungen niedriger Geschwindigkeit 22 nicht notwendigerweise unabhängig und separat angeschlossen sein, im Gegensatz zu denjenigen auf der Seite der Hochgeschwindigkeitsübertragungsleitungen 20. Diese Verbindungen können in angemessener Weise durchgeführt sein.

Da viele, offensichtlich sehr verschiedenartige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung hergestellt werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, ist davon auszugehen, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist.

Claims (6)

1. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Vielzahl von Übertragungsleitungen, welche eine erste Übertragungsleitung (20) und eine zweite Übertragungsleitung (22) umfassen;
bei welcher eine Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30), ein erster durch die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten gesteuerter Aktuator (40, 42, 48, 52, 54) und ein erster Sensor (32, 34, 36, 38, 44, 46, 50, 56, 58), welcher ein Signal dieser Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30) zuleitet, separat und unabhängig an die erste Übertragungsleitung (20) angeschlossen sind;
wenigstens eine Kontroll- bzw. Steuerungseinheit aus der Vielzahl (80, 94, 90) an die zweite Übertragungsleitung (22) angeschlossen ist, und ein zweiter Aktuator (60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74), welcher von dieser an die zweite Übertragungsleitung (22) angeschlossenen Kontroll- bzw. Steuerungseinheit gesteuert ist, und ein zweiter Sensor (76, 78, 82, 84, 86, 88, 92), welcher der an die zweite Übertragungsleitung (22) angeschlossenen Kontroll- bzw. Steuerungseinheit (80, 94, 90) ein Signal zuleitet, an die zweite Übertragungsleitung (22) angeschlossen sind.

2. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung (24, 26, 28, 30) den Fahrzustand des Fahrzeuges kontrollieren bzw. steuern.

3. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30) mit Ersatzprogramm zum Ersetzen anderer Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30) versehen sind, wobei wenn bei irgendeiner der anderen Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30) ein Fehler auftritt oder diese ausfällt, deren Kontrolle bzw. Steuerung übernommen wird und die Kommunikation über die Vielzahl von Übertragungsleitungen (20, 22) sichergestellt ist.

4. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher jede aus der Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30, 80, 94, 90) ein Kommunikationsanpassungsmodul (101, 102, 103) zum Anschließen und Anpassen an die erste und zweite Übertragungsleitung (20, 22) aufweist.

5. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher die erste Übertragungsleitung (20) mit der Fahrzeugkontrolle bzw. -steuerung zusammenhängende Hochgeschwindigkeitssignale überträgt und die zweite Übertragungsleitung (22) Signale niedriger Geschwindigkeit, welche zu den von dem Fahrer des Fahrzeugs ausgeführten Operationen gehören, überträgt.

6. Kontroll- bzw. Steuerungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei welcher der erste Aktuator (40, 42, 48, 52, 54) und der erste Sensor (32, 34, 36, 38, 44, 46, 50, 56, 58) einen vergleichsweise hohen Grad von Wichtigkeit bezüglich der Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30, 80, 94, 90) in bezug auf die durchgeführte Kontrolle bzw. Steuerung hat, und der zweite Aktuator (60, 62, 64, 66, 68, 70, 72, 74) und der zweite Sensor (76, 78, 82, 84, 86, 88, 92) einen vergleichsweise niedrigen Grad an Wichtigkeit bezüglich der durch die Vielzahl von Kontroll- bzw. Steuerungseinheiten (24, 26, 28, 30, 80, 94, 90) durchgeführten Kontrolle bzw. Steuerung hat.