专利名称：用于在具有若干并行设置的发生器单元的系统中分配地址的方法和装置的制作方法
用于在具有若干并行i殳置的发生器单元的系统中 分配地址的方法和装置
(Generatoreinheit)的系统中分配地址的方法和装置。借助这种并行连接 的发生器单元(例如)在车辆中能够提供用于板用电源(Bordnetz)用户 的供电电压。
现有技术
使用发生器向车辆的电气板用电源供电，已经是公知的。 此外以下也是已经公知的，使用至少两个发生器，向确定的运输 工具的板用电源，例如安全运输工具、救护车和载重车辆的板用电源， 供给能源，从而能够保证电供给达到所要求的功率消耗和/或所要求的 可靠性。
发生器的磨损，还有与此相关的发生器的寿命取决于若干因素。 其中一个因素是它的电负荷。发生器的电负荷越大，它的磨损也越大 且它余下的寿命越短。因此，能够按照应用所特定的策略来调整所使 用的发生器的负荷是所期望的。例如，应用所特定的策略是均匀的负 荷或严重偏向 一方的的负荷分摊。
在DE 10 2005 12 270.1中描述了用于使用若干发生器为运输工
具板用电源用户提供供电电压的方法和装置。至少指明了 一个末级晶
体管的调节单元相应于每个发生器。为了使发生器负荷程度相互一
致，在一个调节单元中形成了脉冲宽度调制控制信号或由此得到的表
示了脉冲宽度调制信号的脉冲占空因数的控制信号，并且提供了所有 调节单元的末级晶体管。
此外，来自DE41 08 861 Al中的具有并行连接发生器的设备也
是公知的。在公知的设备中各个这种发生器分配有电压调节器。此外 该已知设备有至少 一个电池，其连接端可通过点火开关与电压调节器 连接。此外还设置了充电控制设备，充电控制设备与点火开关和电压
在充电控制设备、电压调节器和所谓的开关介质之间存在电路布线， 电路布线具有若干的在一个方向上传导且在一个方向上阻断的元件。 通过这种公知设备应该达到，通过使用两个发生器能够产生高电气功 率并使用唯一的指示，例如充电指示灯，在这两个发生器电压调节器 系统的 一个中出现的错误能够^皮指示，其中另 一个发生器电压调节器 系统能够无故障的继续工作。
本发明的优点
与前相比，具有专利权利要求1说明的特征的方法和具有专利权
利要求6说明的特征的装置具有以下优点，即属于整个系统的各单个 发生器单元都具有各自的个体地址。基于该各自的特定(individuell)地 址，这些发生器单元可以相互区分且能够在需要时个别触发。个别触 发能够通过控制器件实现，控制器件通过数据总线与发生器单元连 接。例如控制器件向一个发生器单元提出诊断询问。发生器单元响应 控制器件，其中为了诊断发生器单元将有关数据连同个体地址送回给 控制器件。
本发明的一个特别的优点在于，为了分配地址不需要外部编码， 也不需要外部布线，例如编码和布线在构建电路时必须已经给出。在 上述的本发明中发生器单元接收起动信号之后分别将一个个体地址 自动分配给自己。这是通过以下发生的，即第一发生器单元接收起动 信号和位于控制信号输入的控制信号s3之后将个体地址分配给自己 并在控制信号输出处输出第一识别信号，且其它的发生器单元分别接 收在其前联(vorgeschalteten)的发生器单元的控制信号输出处输出的 识别信号(Ke皿ungssignal)并将依赖于相应4妄收的识别信号的个体地
址分配给自己。
一个易于实现的实施例设置了，作为控制信号S3向第一发生器 单元的控制信号输入供给给定电压电平。
结合唯一向第一发生器单元供给的给定电压电平，第一发生器单 元发现它有以下任务，即鉴于发生器单元的并行工作而承担主功能。 此外第 一发生器单元接收给定电压电平之后将其个体地址分配给自 己。
根据专利权利要求4和5的特征，发生器单元分别通过数据总线 向控制器件传送其个体地址。这在各个发生器单元或所有发生器单元 将其个体地址分配给自己之后则可以自动实现。备选地，控制器件能
够在起动信号出现之后的规定的时间段结束后，通过数据总线自动输 出询问信号，发生器单元接收询问信号并作相应的响应。
如果控制器件通过地址传送知悉，有多少发生器单元可用于并行 工作及哪个地址分配给这些发生器单元中每一个，则控制器件能够在 以后的工作中使用这些知识，从而通过数据总线为每个发生器单元分 别编址并向各个发生器单元传送询问或指令或者从各个发生器单元 取出数据。
本发明的其它有利特征在结合附图的举例说明中给出。
图1显示了用于说明根据本发明的地址分配的方块图。 图2显示了对图1的第一发生器单元1的更详细的描述。
描述
图l显示了用于说明根据本发明的地址分配的方块图。 在方块图中包含了第一发生器单元1、第二发生器单元2、第三 发生器单元单元3和笫四发生器单元4。这些发生器单元是依据它们 的功能，即为了运输工具板用电源的用户提供供给直流电压的功能，
而相互并4亍连4矣。
第一发生器单元1提供脉冲宽度调制控制信号PWM1,第二发生 器单元2提供脉冲宽度调制控制信号PWM2，第三发生器单元3提供 脉沖宽度调制控制信号PWM3和第四发生器单元4提供脉冲宽度调制 控制信号PWM4。由一个图1中未示出的信号源提供的这些脉冲宽度 调制信号，将由各个发生器单元的调节器转换为发生器控制信号并提 供给各个发生器单元的发生器。
这个发生器依赖于向它提供的发生器控制信号而在其输出端提 供电压实际值，电压实际值以在各个发生器单元的电压供应输出端的 正向供电电压的形式存在。
正如从图l很清楚的看到，在发生器单元的电压供应输出端有正 向供电电压B+^ B+2、 B+3和B+4。因为这些电压供应输出端相互连 接，所以总共提供的供电电压是由发生器单元1、 2、 3和4提供的供 电电压组成的。通过若干个发生器单元的并行连接确保给出了运行中 所要求的运输工具板用电源的用户的电压供应的功率消耗和可靠性。
在图1中显示的装置运行时出现了发生器单元(即发生器)的磨 损。因此，监控单个的发生器，从而可以使用关于发生器状态的信息， 这是非常重要的。例如，这些信息在于以下情况，发生器发生故障、 出现温度过高、发生器不再运转等。必要时，能够基于这些信息替换 发生器，从而继续确保所期望的电压供应。
出于监控和诊断的目的，在控制器件5并行工作期间，通过这些 单个发生器单元的数据接口 C5和数据总线6向这些单个发生器单元 提供询问信号。作为对询问信号的响应各个发生器单元通过数据总线 6向控制器件传送数据，这些数据表明了各个发生器单元的发生器状 态。
在向各个发生器单元传输询问信号时和传输说明发生器状态的 数据时，传输了所谓的有效数据连同个体地址，指定了各个发生器单 元，并由此指定了各个发生器。 发生器单元的个体地址将在本发明中如下确定或分配
在起动过程之后，由起动信号发生器输出起动信号sl,起动信号 发生器在图1显示的实施例中是控制器件5。例如在发动机每次重新 起动之后，还有在每次系统重置之后，实现了起动过程，就像举例来 说在出现错误功能之后 一样^皮执行。
所示实施例中，在控制器件5的输出端S输出起动信号sl。
该起动信号sl提供给第一发生器单元1的控制信号输入Inl。发 生器单元1的调节器发现起动信号的存在并在之后检查是否通过控制 信号输入Inl向调节器提供了地址分配起动信号s2和给定的控制信号 s3。例如，控制信号s3是确定的电压电平。如果存在地址分配起动信 号s2和控制信号s3,则调节器给自己，即第一发生器单元分配了个 体地址，例如地址"1"。此外它还借助控制信号s3而发现，为了发 生器后续并行工作它应该执行主功能。此外，它还在笫一发生器单元 1的控制信号输出Outl处提供了识别信号kl。
这个识别信号kl包含关于以下的信息，即识别信号出自给自己分 配的地址，T，的发生器单元，并且施加到第二发生器单元2的控制信号 输入In2。笫二发生器单元2的调节器发现识别信号kl的存在，并给 自己即第二发生器单元2分配了个体地址，例如地址，，2"。此外它还借 助识别信号kl发现，为了发生器的后续并行工作它应该承担辅功能 (SlavefUnktion )。此外它还在第二发生器单元2的控制信号输出Out2 提供了识别信号k2。 识别信号k2包含关于以下的信息，即识别信号出自给自己分配 了地址"2，，的发生器单元，并且施加到第三发生器单元3的控制信号输 入ln3。第三发生器单元3的调节器发现识别信号k2的存在并给自己 即第三发生器单元3分配了个体地址，例如地址，，3"。此外它还借助识 别信号k2发现，为了发生器的后续并行工作它应该承担辅功能。此 外它还在第三发生器单元3的控制信号输出Out3提供了识别信号k3。
识别信号k3包含关于以下的信息，即识别信号出自给自己分配
了地址，，3"的发生器单元，并且施加到第四发生器单元3的控制信号输 入ln4的信息。第四发生器单元4的调节器发现识别信号k3的存在并 给自己即第四发生器单元4分配了个体地址，例如地址"4"。此外它还 借助识别信号k3来识别，为了发生器的后续并行工作它应该承担辅 功能。此外它还在第四发生器单元4的控制信号输出Out4才是供了识 别信号k4。
Cl、 C2、 C3、 C4和数据总线6传送到控制器件5，并存储控制器件5 中。
当各个发生器单元已经给自己分配了其个体地址时，或者，所有 发生器单元已经给自己分配了其个体地址时，从发生器单元向控制器 件5传送地址则能够自动实现。备选地，以下情况也是可能的，控制 器件5在出现起动信号之后规定的时间段结束之后通过数据总线发出 询问信号，发生器单元对询问信号作出响应，从而向控制器件发i1^ 生器单元可用以及它们分别具有哪些地址的信号。
在每次发动机起动之后和每次系统重置之后，地址的重新分配还 具有灵活的并行工作的优点。例如由于维修工作，发生器单元能够^皮 移除。这种移除在下一次重新分配地址时被看出，因为仅还有三个发 生器单元将地址信号反馈到控制器件。必须考虑的只是这些发生器单 元关于它们的控制信号输入和控制信号输出形成了不允许中断的串 联电路。例如在移除第三发生器单元3时，第二发生器单元2的控制 信号输出Out2必须与第四发生器单元4的控制信号输入In4连"^妄。
此外鉴于维修工作也能够加上附加的发生器单元。该加上将在下 一次重新分配地址时被看出，因为从现在起五个发生器单元将地址信 号反馈到控制器件。不过必须考虑的只是这些发生器单元关于它们的 控制信号输入和控制信号输出形成了不允许中断的串联连"t妄。例如在 加上第五发生器单元时必须负责将第四发生器单元4的控制信号输出 Out4与第五发生器单元的控制信号输入连接。
在上述实施例中，在控制器件5的输出端S显示了起动信号si 和地址分配起动信号s2。不是根据图l描述的实施形式，相反根据另 一个实施例，起动信号sl也能够由其它起动信号发生器提供并通过数 据接口 Cl提供给第一发生器单元1。同样也能够将地址分配起动信号 s2通过数据接口 Cl提供给第一发生器单元1。
上述实施例中，输出起动信号的那一时刻在控制信号输出Outl、 Out2、 0ut3和0ut4存在低电平信号。备选地，输出起动信号的那一 时刻在控制信号输出Outl、 0ut2、 Out3和Out4还能够存在其它必须 可以区别于控制信号s3的信号。
图2显示了对图1的第一发生器单元的更详细的描述。
发生器单元1有调节器7和发生器8。调节器7是以集成电路的
形式来实现或以具有分离元件的电路的形式构建。
在发生器单元1的控制信号输入Inl存在的起动信号sl、地址分 配起动信号s2和控制信号s3作为输入信号提供给调节器7。在以后 的并行工作中，脉冲宽度调制控制信号PWM1提供给调节器7。通过 起动信号sl和地址分配起动信号s2并借助于在控制信号输入Inl存在 的控制信号s3被激励，调节器7本身或发生器单元1识别为主单元 (Master)，且分配给自己个体地址。此外调节器7产生识别信号kl 并在第一发生器单元1的控制信号输出Outl处提供该识别信号。此 外还实现了通过数据接口 Cl和数据总线6到控制器件的地址传送，该 地址分配给调节器自己即发生器单元1。
此外，在以后的并行工作中通过数据接口 Cl向调节器7传输控 制器件的询问信号并将由控制器件所询问的诊断数据从调节器7通过 数据接口 Cl和数据总线6传输到控制器件。
此外，调节器7还在以后的并行工作中向发生器8提供发生器控 制信号。发生器作为对发生器控制信号g的响应在输出处提供直流电 压实际值(Gleichspann皿gsiswert)Uisu。该直流电压实际值将返回到调 节器7，并在那里从调节过程的意义上为了建立新的发生器控制信号 而3皮使用。此外，直流电压实际值在第一发生器单元的输出处作为正 向供电直流电压B+!被利用。
此外，并行工作中的调节器7在其一个端口上，优选地通过它的 端口Outl,来输出说明发生器8的负荷程度的信号。
构建发生器单元2、 3和4与构建发生器单元1相同，以至于在 所示实施例中结构相同的四个并行连接的发生器单元有利于向车辆 板用电源用户提供供电直流电压。
首先分配给第 一发生器单元个体地址并在其控制信号输出处输出第 一识别信号。另外的发生器单元分别接收在其前联的发生器单元的控 制信号输出处输出的识别信号并作为对接收识别信号的响应分配了 一个由相应识别信号决定的个体地址。
流电压。备选地，也能够将全部2、 3、 5、 6或者也能够将更大量的 并行连接的发生器单元用于提供所期望的供电直流电压。
在上述实施例中，识别信号分别包含关于识别信号出自哪个发生 器单元的信息，接收识别信号的发生器单元的调节器给自己分配个体 地址，该地址与接收的识别信号有偏差，例如下一更高的数字。
根据备选的实施形式，识别信号包含关于以下的信息接收识别 信号的发生器控制单元应该具有哪个地址。接收识别信号的发生器控 制单元的调节器在这种情况下给自己(即接收识别信号的发生器单元) 分配由输出识别信号的发生器控制单元给定的地址，并就它而言在输 出上提供新的识别信号，其包含关于接收新的识别信号的发生器控制 信号应该具有哪个地址的信息。
在上述实施例中，并行工作中的发生器单元各自通过分离的输入 而提供脉沖宽度调制控制信号。此外以下也是可能的，在初始化阶段 期间执行上述地址分配，并在初始化阶段结束后为了后续并行工作而 改变控制信号输入和控制信号输出的功能。这样并行工作时，发生器
单元1能够在它的控制信号输出Outl处输出脉冲宽度调制控制信号。
所有其它的发生器单元在它们的控制信号输入处获得该信号，且又在 它的控制信号输出处保持不变地输出。这样这些发生器的负荷级能够 达到一致。
此外，在上述实施例中的信号Sl和S2是在不同的时刻出现的信 号。根据本发明的另一个实施形式只有唯一的起动信号，其用作起动 信号且同时用作地址分配起动信号。
权利要求
1.一种用于在具有第一发生器单元和至少一个与所述第一发生器单元并行设置的其它发生器单元的系统中分配地址的方法，其中各发生器单元具有控制信号输入和控制信号输出，并且其中，各其它发生器单元的控制信号输入分别与另一个发生器单元的控制信号输出连接，其特征在于，-所述第一发生器单元(1)在接收起动信号(sl)之后借助位于所述第一发生器单元的控制信号输入(In1)处的控制信号(s3)给自己本身分配个体地址，并在所述第一发生器单元的控制信号输出(Outl)处输出第一识别信号(kl)，及-所述其它发生器单元(2，3，4)分别接收其前联发生器单元的控制信号输出处输出的识别信号(k1，k2，k3)，并将取决于相应接收的识别信号的个体地址分配给自己本身。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提供到所迷第一发 生器单元的控制信号输入的所述控制信号(s3)具有给定电压电平。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一发生 器单元在接收所述控制信号(s3)之后将自己本身识别为所述这些发生 器单元并行工作的主单元。
4. 根据上述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述 这些发生器单元将其个体地址通过数据总线向控制器件传送。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，这些发生器单元在 接收由所述控制器件输出的询问信号之后通过数据总线向所述控制 器件传送所述这些发生器单元的个体地址。
6. —种用于执行根据上述权利要求中的任一项所述的方法的装 置，具有-第一发生器单元(l),和-至少一个与所述第一发生器单元并行设置的其它发生器单元(2, 3， 4),其中画各发生器单元(l， 2, 3， 4)具有控制信号输入(Inl， In2， In3， In4)、控制信号输出(Outl, Out2, Out3， Out4)和数据接口 (Cl, C2, C3, C4)，其特征在于，-所述其它发生器单元(2， 3, 4)的控制信号输入(In2， In3， In4) 分别与其前联发生器单元的控制信号输出(Outl， Out2， Out3)连接。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，它还具有数据总线 (6),所述这些发生器单元的数据接口连接到所述数据总线上。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述这些发生器单 元的所述数据接口通过所述数据总线与控制器件(5)连接。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述这些发生器单 元分别具有调节器和发生器，其通过相应发生器单元的调节器而实现 个体地址的自分配，且设置所述调节器，从而将所述个体地址通过所 述数据总线向所述控制器件传送。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，没置所述调节器， 从而在接收由所述控制器件输出的询问信号之后通过所述数据总线 将所述个体地址传送到所述控制器件。
11. 根据权利要求6-10中任一项所述的装置，其特征在于，设置 所述并行连接的发生器单元，以便为运输工具板用电源的用户提供供 电电压。
全文摘要
本发明涉及用于在具有若干并行连接的发生器单元的系统中分配地址的方法和装置。其中在接收起动信号之后第一发生器单元分配给自己个体地址并在其控制信号输出处输出识别信号。其它的发生器单元分别接收在前联的发生器单元的控制信号输出处输出的识别信号并将取决于接收的识别信号的个体地址分配给自己。
文档编号G05B19/042GK101371205SQ200780002697
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月12日 优先权日2006年1月16日
发明者H·苏尔兹尔, T·普瑟 申请人:罗伯特·博世有限公司