-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für Steuerdaten. Insbesondere betrifft die Erfindung die flexible Übertragung von Informationen zwischen unterschiedlichen Steuervorrichtungen mittels eines Steuerbusses.
-
An Bord eines Kraftfahrzeugs sind mehrere Steuergeräte mittels eines Steuerbusses kommunikativ vernetzt. Der Steuerbus kann das Übermitteln auf Initiative eines beliebigen Steuergeräts erlauben oder es kann ein Master vorgesehen sein, der als Einziger den Bus arbitrieren und einen Slave zur Übermittlung einer Nachricht eines vorbestimmten Nachrichtentyps auffordern kann. Üblicherweise sind auf dem Kommunikationsbus auszutauschende Nachrichten in ihrer Länge begrenzt und in vorbestimmte Felder unterteilt. Ein Feld umfasst üblicherweise eine Adresse eines Senders oder Empfängers, ein weiteres kann eine Identifikation des Nachrichtentyps tragen. Beide Felder sind in ihrer Länge begrenzt, sodass die Anzahl der Busteilnehmer und/oder die Anzahl unterschiedlicher Nachrichtentypen ebenfalls begrenzt sein können.
-
In der Praxis kann eine Steueraufgabe unter diesen Beschränkungen schwierig zu implementieren sein. Beispielsweise können mehr unterschiedliche Nachrichtentypen erforderlich sein als mit dem Protokoll des Steuerbusses definierbar sind. In diesem Fall ist häufig der Einsatz eines aufwändigeren Steuerbusses erforderlich, der eine höhere Bandbreite, eine größere Anzahl Nachrichtentypen oder größere Nutzdatenvolumen unterstützt. Dies bedeutet jedoch in der Regel auch geänderte physische Treiberbausteine, möglicherweise auch andere Spannungspegel, ein anderes Übertragungsmedium oder eine andere datentechnische Vorgehensweise. Eine bestehende Steuerung kann üblicherweise nicht mit vertretbarem Aufwand nachgerüstet werden. Außerdem kann bei einer sicherheitskritischen Applikation wie bei der Steuerung eines Aspekts eines Kraftfahrzeugs eine Zertifizierung der Treiberbausteine erforderlich sein, sodass unter Umständen erheblicher Aufwand für den Wechsel des Steuerbusses getrieben werden muss.
-
Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe liegt daher darin, eine verbesserte Technik anzugeben, um eine datentechnisch aufwändige oder vielfältige Steueraufgabe auch mittels eines einfachen Steuerbusses lösen zu können. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
-
Ein Steuerbus erlaubt die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge. Ein Verfahren zum Übermitteln von Informationen auf dem Steuerbus umfasst Schritte des Übermittelns einer Nachricht, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist.
-
Dadurch können innerhalb einer Nachricht unterschiedliche Informationstypen übermittelt werden, sodass effektiv eine vergrößerte Anzahl unterschiedlicher Informationen adressiert werden kann. Eine diesbezügliche Beschränkung des Steuerbusses kann so überwunden werden.
-
Es können nacheinander mehrere Nachrichten übermittelt werden, wobei der Hinweis des ersten Feldes in aufeinander folgenden Nachrichten verändert wird. Diese Variante kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Informationen des zweiten Felds mit niedriger Häufigkeit übermittelt werden sollen.
-
Der Hinweis des ersten Feldes kann zyklisch verändert werden. Die innerhalb des zweiten Feldes übermittelten Informationen können dann eine vorbestimmte Wiederholrate haben, die um die Zykluslänge niedriger als die Wiederholrate der Nachrichten liegen kann.
-
Die Nachricht kann ein drittes Feld umfassen, das Informationen eines fest vorbestimmten Informationstyps umfasst. Informationen, die häufig übermittelt werden sollen, können im dritten Feld übermittelt werden. Beispielsweise können Steuerparameter einer Steuervorrichtung im dritten Feld in jeder Nachricht übermittelt werden, während sich nur langsam verändernde Randbedingungen, etwa eine Temperatur eines gesteuerten Objekts, im zweiten Feld übermittelt werden kann. Insbesondere wenn das erste Feld zyklisch variiert wird, können auf diese Weise zwei unterschiedliche, feste Datenraten implementiert werden.
-
Der Steuerbus kann einen Master und wenigstens einen Slave umfassen, wobei der Master mittels einer ersten Nachricht an den Slave eine Übermittlung einer zweiten Nachricht eines zweiten Nachrichtentyps vom Slave anfordern kann. Ein durch den Master gesteuerter Bus kann robuster sein und eine Arbitrierungsphase kann entfallen oder einfacher ablaufen. Die Übertragung einer Nachricht kann insbesondere zeitlich besser geplant werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das erste Feld in aufeinander folgenden Nachrichten durch den Slave zyklisch verändert werden. Das Verfahren kann insbesondere seitens des Master eine einfachere Verarbeitung erlauben.
-
Die erste Nachricht kann einen Hinweis auf einen vorbestimmten Nachrichtentyp des Zyklus umfassen. Anders ausgedrückt kann der Master bei einer beliebigen Anforderung einer zweiten Nachricht einen Index des Zyklus setzen. Praktisch kann diese Möglichkeit genutzt werden, um eine bestimmte Information innerhalb des Zyklus direkt abzufragen. Das Slave-seitige Fortschalten des ersten Feldes kann abgestellt werden, indem der Index bei jeder Anforderung durch den Master gesetzt wird.
-
Die Nachricht kann auch ein viertes Feld umfassen, das auf einen von mehreren unterschiedlichen Nachrichtentypen hinweist, wobei jedem Nachrichtentyp eine vorbestimmte Zykluslänge zugeordnet ist. So kann der Steuerbus in unterschiedlichen Übertragungsmodi betrieben werden. Ein Übertragungsmodus kann zu einem Betriebszustand eines Endgeräts (Master oder Slave) korrespondieren. Beispielsweise kann bei einem Systemstart ein erster Nachrichtentyp übermittelt werden, wobei dieser Nachrichtentyp eine vorbestimmte Anzahl unterschiedlicher Nachrichten umfassen kann. Jede dieser Nachrichten kann einmal übermittelt werden. Damit kann der Systemstart abgeschlossen sein und in einem Normalbetrieb können Nachrichten eines zweiten Nachrichtentyps übermittelt werden. Wieder können zyklisch unterschiedliche Nachrichten des zweiten Nachrichtentyps nacheinander übermittelt werden.
-
Informationstypen der Felder einer Nachricht können bezüglich eines Nachrichtentyps definiert sind. Anders ausgedrückt kann die Länge eines Feldes einer Nachricht in einem Nachrichtentyp konstant, zwischen unterschiedlichen Nachrichtentypen aber unterschiedlich sein.
-
Eine Vorrichtung zur Übermittlung von Informationen auf einem Steuerbus, der die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge erlaubt, umfasst eine Schnittstelle zur Verbindung mit dem Steuerbus und eine Steuervorrichtung. Dabei ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, eine Nachricht zu übermitteln, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist.
-
Die Vorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, ein hierin beschriebenes Verfahren teilweise oder ganz auszuführen bzw. zu steuern. Das Verfahren kann als Computerprogrammprodukt vorliegen und auf einer Verarbeitungseinrichtung der Vorrichtung ablaufen. Vorteile und Merkmale des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden und umgekehrt.
-
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein beispielhaftes Antriebssystem;
- 2 eine schematische Darstellung beispielhafter Nachrichten zur Übermittlung auf einem Steuerbus; und
- 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übermitteln von Nachrichten auf einem Steuerbus
darstellt.
-
1 zeigt ein Antriebssystem 100. Ein Antriebsmotor 105, hier beispielhaft als Verbrennungsmotor dargestellt, wirkt über ein Schaltgetriebe 110 auf eine Antriebswelle 115. Das Antriebssystem 105 ist bevorzugt zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, eingerichtet und kann ein Antriebsrad umfassen, auf welches die Antriebswelle 115 wirken kann.
-
Das Schaltgetriebe 110 kann gesteuert werden, indem insbesondere eine eingelegte Gangstufe gewechselt wird. Umfasst das Schaltgetriebe 110 eine Wandlerkupplung 120, so können an dieser Parameter wie eine Schaufelstellung oder eine Aktivierung einer Überbrückungskupplung gesteuert werden. Zur Steuerung des Schaltgetriebe 110 ist bevorzugt eine erste Steuervorrichtung 125 vorgesehen. Bestimme Vorgänge innerhalb des Schaltgetriebes 110 können hydraulisch gesteuert werden, beispielsweise das Öffnen oder Schließen einer Kupplung oder einer Bremse. Dazu ist ein vorbestimmter Fluiddruck eines Hydraulikfluids erforderlich, der mittels einer Pumpe 130 bereitgestellt werden kann. Als Fluid kann insbesondere Öl verwendet werden, der beispielsweise einer Druckumlaufschmierung des Antriebsmotors 105 entnommen werden kann. Aus der Steuervorrichtung abfließendes Öl kann dann in einen Ölsumpf oder an eine andere Stelle des Antriebsmotors 105 zurückgeführt werden.
-
Die Pumpe 130 kann mechanisch mittels des Antriebsmotors 105 angetrieben werden, wobei ein Fluiddruck von der Drehzahl des Antriebsmotors 105 abhängig sein kann. Die Pumpe 130 kann mittels eines Elektromotors 135 angetrieben werden. Dabei kann der Elektromotor 135 als leistungsverzweigter Zusatzantrieb der Pumpe 130 zusätzlich zum Antriebsmotor 105 arbeiten, oder die Pumpe 130 kann nur einen einzigen Antrieb zulassen, sodass der Elektromotor 135 alternativ vom Antriebsmotor 105 auf die Pumpe 130 wirken kann.
-
Der Elektromotor 135 kann mittels einer Steuervorrichtung 140 gesteuert werden, die in der dargestellten Ausführungsform eine Brückenschaltung 145 und eine Bestimmungseinrichtung 150 zur Bestimmung von einzustellenden Spannungen oder Strömen umfasst. Je nach Bauart des Elektromotors 130 kann die Brückenschaltung 145 unterschiedlich aufgebaut sein. In einer bevorzugten Bauform ist der Elektromotor 130 als bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) mit weiter bevorzugt drei Phasen ausgeführt. Die Brückenschaltung 145 kann den Phasen drei voneinander unabhängige Spannungen bereitstellen. Dazu ist jede Phase mittels zweier Stromventile zwischen den Potentialen einer Zwischenkreisspannung verschaltet. Die Stromventile werden alternierend geöffnet und geschlossen, sodass sich an der induktiven Last der Phase eine vorbestimmte Spannung einstellt.
-
Die Bestimmungseinrichtung 150 arbeitet bevorzugt mittels feldorientierter Steuerung (FOS) oder feldorientierter Regelung (FOR), bei der bevorzugt Drehzahl und/oder Drehmoment des Elektromotors 135 vorgegeben werden kann. Die Bestimmungseinrichtung 150 kann mittels einer Schnittstelle 155 mit einer weiteren Steuervorrichtung 160 verbunden sein. Die Steuervorrichtung 160 kann zur Steuerung beliebiger, auch mehrerer Aspekte des Antriebssystems 100 eingerichtet sein. Zur Kommunikation zwischen der Steuervorrichtung 140 des Elektromotors und der Steuervorrichtung 160 des Antriebssystems 100 ist bevorzugt ein Steuerbus 165 vorgesehen, an den auch die Steuervorrichtung 125 des Schaltgetriebes 110 angeschlossen sein kann. Optional können noch eine oder mehrere weitere Steuervorrichtungen an den Steuerbus 165 angeschlossen sein, beispielsweise eine Steuervorrichtung 170 zur Steuerung des Antriebsmotors 105. Optional ist die Steuervorrichtung 160 noch mit einem weiteren Steuerbus verbunden, etwa einem CAN-Bus, wobei die Steuervorrichtung 160 zwischen beiden Bussen Daten übermitteln kann (in der Funktion einer „bridge“).
-
Der Steuerbus 165 ist bevorzugt als Feldbus mit einem Master und einem oder mehreren Slaves ausgelegt. In einer Ausführungsform ist der Steuerbus als LIN-Bus (LIN: Local Interconnect Network) ausgeführt, wobei bevorzugt die Steuervorrichtung 160 als Master konfiguriert ist. Andere Steuerbusse sind jedoch auch möglich, beispielsweise ein CAN-Bus (CAN: Controller Area Network). Bevorzugt handelt es sich um einen seriellen Bus, der im Fall des LIN-Bus mit einem Draht, im Fall des CAN-Bus mit zwei Drähten als physikalisches Übertragungsmedium auskommen kann.
-
Die Menge der zwischen der Steuervorrichtung 160 und der Steuervorrichtung 140 des Elektromotors 130 auszutauschenden Informationen kann groß sein. Insbesondere kann eine große Vielzahl unterschiedlicher Daten in unterschiedlichen Betriebszuständen des Antriebssystems 100 über den Steuerbus 165 transportiert werden müssen. Der Master kann dazu eingerichtet sein, einen Slave über den Steuerbus 165 zu adressieren und ihn dazu aufzufordern, eine vorbestimmte Nachricht zurückzuliefern. Der Slave antwortet üblicherweise unmittelbar mit der angeforderten Nachricht, die mehrere vorbestimmte Felder umfassen kann. Üblicherweise kann aufgrund einer Beschränkung der Länge eines korrespondierenden Felds nur eine begrenzte Anzahl von Nachrichten definiert werden. Je mehr unterschiedliche Informationen übertragen werden sollen, desto mehr Nachrichten müssen aber definiert werden. Werden disjunkte Nachrichten verwendet, so können außerdem Übertragungen seltener erforderlicher Informationen die Häufigkeit der Übertragung kritischerer Informationen gefährden.
-
In der folgenden Beschreibung wird exemplarisch von einem Master 160 und einem Slave 155 ausgegangen, obwohl andere Konstellationen, insbesondere mit mehreren Slaves oder mit mehreren Mastern auch möglich sind.
-
2 zeigt in einem oberen Bereich eine Nachricht 205, die auf einem Steuerbus 165 übermittelt werden kann, und in einem unteren Bereich drei verschiedene, exemplarische Abfolgen von Nachrichten 205 auf dem Steuerbus 165. Die Nachricht 205 umfasst ein erstes Feld 210 und ein zweites Feld 215, um ein Multiplexen von Informationen zu ermöglichen. Das zweite Feld 215 kann unterschiedliche Informationen enthalten, auf deren Informationstyp jeweils durch einen vorbestimmten Hinweis im ersten Feld 210 hingewiesen wird. Der Hinweis im ersten Feld 210 kann insbesondere als Index, beispielsweise in Form einer Zahl, bevorzugt in binärer Form, angegeben werden. Zum Beispiel können für das erste Feld 12 unterschiedliche Informationstypen festgelegt sein, für die 12 unterschiedliche Indizes als binärcodierte Zahlen im ersten Feld 210 der Länge 4 Bit (oder länger) dargestellt werden können. In einem einfachen Beispiel kann das erste Feld 210 etwa den Index 1 tragen, wenn das zweite Feld 215 eine gemessene Temperatur enthält, oder den Index 2, wenn das zweite Feld 215 einen Fehlercode enthält.
-
Ein optionales drittes Feld 220 kann weitere Informationen umfassen, deren Informationstyp zumindest innerhalb eines Nachrichtentyps 230 bis 240 konstant ist. Das dritte Feld 220 kann auch intern unterteilt sein, sodass verschiedene Informationen jeweils unveränderlicher Informationstypen übermittelt werden können. Im dritten Feld 220 kann beispielsweise ein Steuerparameter wie eine intern ermittelte Solldrehzahl oder eine Istdrehzahl des Elektromotors 135 übermittelt werden.
-
Ein optionales viertes Feld 225 kann den Nachrichtentyp der Nachricht 205 angeben. Die Länge des vierten Feldes 225 ist bevorzugt über alle Nachrichtentypen konstant und befindet sich stets an der gleichen Stelle bezüglich des Anfangs der Nachricht 205. Weisen die Nachrichten 205 unterschiedlicher Nachrichtentypen unterschiedliche Längen auf, so ist weiter bevorzugt, dass das vierte Feld 225 vor einem variablen Feld der Nachricht 205 angeordnet ist. Insbesondere kann das vierte Feld 225 am Anfang der Nachricht 205 liegen.
-
Unterschiedlichen Nachrichtentypen können unterschiedliche Längen von Feldern der Nachricht 205 zugeordnet sein. Die Nachrichten 205 unterschiedlicher Nachrichtentypen haben bevorzugt die gleiche Länge, können jedoch auch unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere kann einem Nachrichtentyp ein vorbestimmter Vorrat von Informationstypen des zweiten Feldes 215 zugeordnet sein. Jedem Informationstyp ist bevorzugt ein Index zugeordnet, sodass sich aus in streng monotoner Reihenfolge angeordneten Indizes (aufsteigend oder absteigend) eine vorbestimmte Abfolge von Informationstypen ergibt. Die Abfolge kann insbesondere zyklisch durchlaufen werden.
-
Es ist bevorzugt, dass ein vorbestimmter Teil einer Nachricht 205 (bevorzugt das letzte Byte innerhalb einer Nachricht 205) eine Prüfsumme (CRC) über die restlichen übermittelten Informationen trägt. Dies gilt bevorzugt für alle Nachrichten 205, die in einer beliebigen Richtung zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 übermittelt werden. Die Prüfsumme kann als eigenes statisches Feld oder als Teil des vierten Feldes 225 betrachtet werden.
-
Eine Übermittlung von Nachrichten 205 auf dem Steuerbus 165 erfolgt bevorzugt derart, dass vom Master 160 eine vorbestimmte Nachricht 205 an einen vorbestimmten Slave 165 versandt wird, wobei die Nachricht 205 eine Aufforderung zur Bereitstellung einer vorbestimmten Nachricht 205 enthält, und der Slave 155 antwortet mit einer Nachricht 205 mit der nachgesuchten Information. Jede Nachricht 205 des Slave 155 an den Master 160 benötigt also eine explizite vorangehende Nachricht 205 durch den Master 160.
-
Vorliegend wird davon ausgegangen, dass der Steuerbus 165 ein LIN-Bus ist, bei dem der Master 160 für eine Antwort eines Slave 155 den Anfang („header“) eines Nachrichtenrahmens auf dem Steuerbus 265 bereitstellt und der Slave 155 anschließend dich angeforderten Daten übermittelt. Die Aufforderung des Masters 160 hat bevorzugt die gleiche Länge wie eine Antwort-Nachricht 205 des Slave 155, vorliegend bevorzugt zusätzlich zum Header acht Byte, das entspricht dem Maximum der LIN-Spezifikation. Die Nachricht 205 umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine CRC8-Prüfsumme im letzten Byte.
-
Eine Aufforderungs-Nachricht 205 vom Master 160 zum Slave 155 kann einen eigenen Nachrichtentyp haben und ohne die ersten beiden Felder 210 und 215 auskommen. Informationen des statischen dritten Feldes 220 können beispielsweise eine Soll-Drehzahl des Elektromotors 135, eine Öltemperatur des Antriebsmotors 105 oder ein geschätztes Drehmoment des Elektromotors 135 umfassen. Weitere Bits können den Index eines Informationstyps einer zurückzuliefernden Nachricht 205 umfassen. Für zusätzliche Funktionen kann eine vorbestimmte Anzahl Bits vorgesehen sein. Ferner können an unterschiedlichen Stellen der Nachricht 205 Bits für eine spätere Verwendung reserviert sein. Einzelne Bits können auch für spezielle Funktionen verwendet werden, beispielsweise ein Bit für das Rücksetzen eines Fehlerzustands oder ein Bit zur Anzeige, ob der Elektromotor 135 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn laufen soll. Darüber hinaus kann ein Zugriffszähler („Access Counter“, AC) vorgesehen sein, der über die einzelnen Nachrichten 205 zyklisch inkrementierte Werte enthält. So kann anhand des Zugriffszählers eine erste Nachricht 205 vom Master 160 zum Slave 155 einer zweiten Nachricht 205 vom Slave 155 zum Master 160 zugeordnet werden. Eine bei der Übermittlung verloren gegangene oder mehrfach übertragene Nachricht 205 kann so bemerkt werden.
-
Im unteren Bereich von 2 sind exemplarisch drei verschiedene Nachrichtentypen 230, 235 und 240 mit entsprechenden Abfolgen von Informationstypen in den jeweiligen zweiten Feldern 215 dargestellt. Beispielhafte Indizes der einzelnen Informationstypen der dargestellten Nachrichtentypen 230 bis 240 sind in 1 dargestellt. Der Darstellung von 1 sind ein Standard-Nachrichtentyp 230, ein Identifikations-Nachrichtentyp 235 und ein Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 zu Grunde gelegt.
-
Im Standard-Nachrichtentyp
230 können folgende beispielhafte Informationstypen vorgesehen sein:
| Index | Informationstyp |
| 0 | Phasenstrom Phase U |
| 1 | Zwischenkreisspannung zum Zeitpunkt des Phasenstroms U |
| 2 | Temperatur der Steuervorrichtung 140 |
| 3 | Zusatzfunktionen |
| 4 | Phasenstrom Phase V |
| 5 | Zwischenkreisspannung zum Zeitpunkt des Phasenstroms V |
| 6 | Fehlerindikatoren (1) |
| 7 | Fehlerindikatoren (2) |
-
Der Standard-Nachrichtentyp 230 wird üblicherweise in festen Zeitabständen übermittelt, solange die Steuervorrichtung, der Elektromotor 135 oder das Antriebssystem 100 in Betrieb ist. Informationen der gezeigten Informationstypen können zyklisch vom Slave 155 zum Master 160 übermittelt werden.
-
Bei einer gewählten Übertragungsrate kann eine Nachricht 205 innerhalb von ca. 10 ms übertragen werden, sodass in oben angegebenem Beispiel zwischen der Übermittlung des Phasenstroms der Phase U und der Übermittlung des Phasenstroms der Phase V wegen der jeweils erforderlichen Anforderungs-Nachrichten 205 durch den Master 160 ca. 40 ms liegen können. Um eine Dekorrelation der Zwischenkreisspannung von den Phasenströmen zu vermeiden, werden hier Paare von Phasenströmen und zeitlich dazu korrespondierenden Zwischenkreisspannungen übertragen.
-
Im Identifikations-Nachrichtentyp
235 können beispielsweise folgende Informationstypen vorgesehen sein:
| Index | Informationstyp |
| 0 | Identifikation (1) |
| 1 | Identifikation (2) |
| 2 | Identifikation (3) |
| 3 | Identifikation (4) |
| 4 | Identifikation (5) |
| 5 | Software Version (1) |
| 6 | Software Version (2) |
| 7 | Hardware Version |
| 8 | Prüfsumme (CVN) über Datenspeicher der Software (1) |
| 9 | Prüfsumme (CVN) über Datenspeicher der Software (2) |
| 10 | Ansprech-Identifikation für OBD (1) |
| 11 | Ansprech-Identifikation für OBD (2) |
-
Der Identifikations-Nachrichtentyp 235 kann beispielsweise verwendet werden, wenn die Steuervorrichtung 140 initialisiert wird, etwa beim Starten eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebssystem 100. Dabei können Identifikationen verschiedener Komponenten des Antriebssystems 100 oder eines umgebenden Kraftfahrzeugs ausgetauscht werden, um anschließend einen einwandfreien Betrieb sicherstellen zu können. Typischerweise wird der Identifikations-Nachrichtentyp 235 nur einmal pro Start des Antriebsmotors 105 auf dem Steuerbus 165 übermittelt.
-
Im Entwicklungs-Nachrichtentyp
240 können beispielsweise folgende Informationstypen vorgesehen sein:
| Index | Informationstyp |
| 0 | Phasenstrom Phase V |
| 1 | Temperatur der Steuervorrichtung 140 |
| 2 | Phasenstrom Phase U |
| 3 | Zwischenkreisspannung zum Zeitpunkt des Phasenstroms U |
| 4 | Phasenstrom Phase V |
| 5 | Rotorposition |
| 6 | Phasenstrom Phase U |
| 7 | Zündwinkel |
| 8 | Phasenstrom Phase V |
| 9 | Temperatur der Steuervorrichtung 140 |
| 10 | Phasenstrom Phase U |
| 11 | Zwischenkreisspannung zum Zeitpunkt des Phasenstroms V |
| 12 | Phasenstrom Phase V |
| 13 | Generatorspannung des Elektromotors 135 oder Nulldurchgang ggf. zur Analyse des Rotorlagesensors |
| 14 | Phasenstrom Phase U |
| 15 | PWM Tastverhältnis |
-
Der Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 kann bestimmte Informationen häufiger bzw. weniger häufig als der Standard-Nachrichtentyp 230 übermitteln; außerdem können zusätzliche Werte übermittelt werden. Im Rahmen einer Entwicklung von Komponenten des Antriebssystems 100, insbesondere der Pumpe 130, des Elektromotors 135, der Steuervorrichtung 140 oder der Steuervorrichtung 160, oder auch zur genaueren Diagnose, etwa in einer Werkstatt, zum Beispiel zur Fehlersuche, kann der Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 vorteilhaft eingesetzt werden.
-
Zusätzliche Nachrichtentypen können beispielsweise zur Übermittlung von Fehlerzuständen oder zum Abschalten des Elektromotors 135 oder der Steuervorrichtung 140 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform erfolgt eine Abschaltung aller Slaves 155, wenn über eine vorbestimmte Zeit hinweg, beispielsweise ca. 4 Sekunden, keine Nachricht des Masters 160 auf dem Steuerbus 165 erfolgt.
-
Das dritte Feld 220 von Nachrichten 205 der Nachrichtentypen 230 bis 240 kann stets gleich belegt sein und beispielsweise eine Solldrehzahl, eine Ist-Drehzahl des Elektromotors 135, den oben beschriebenen Zugriffszähler oder einen Index des im zweiten Feld 215 übermittelten Informationstyps umfassen. Ferner können eine bestimmte Drehrichtung des Elektromotors 135, ein Fehlerindikator, ein Indikator über eine abgeschlossene Initialisierung der Steuervorrichtung 140, ein Indikator über einen Kommunikationsfehler, einen vorübergehenden Fehler, einen dauerhaften Fehler oder ein Indikator über eine Warnung vor einer gefährdeten Datensicherheit vorgesehen sein. Verbleibende Bits können für eine spätere Verwendung reserviert sein.
-
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Übermitteln von Nachrichten 105 auf einem Steuerbus 165. Das Verfahren 300 wird bevorzugt im Zusammenspiel zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 ausgeführt. In der Darstellung von 3 ist der Master gedanklich links und der Slave 155 gedanklich rechts angeordnet und die dargestellten Schritte betreffen jeweils eine Übertragung einer Nachricht 205 von der einen zur anderen Partei, wie durch die Pfeile dargestellt ist.
-
In einem ersten Schritt 305 übermittelt der Master 160 eine erste Nachricht 205 an den Slave 155, die eine Aufforderung zur Rückübermittlung einer zweiten Nachricht 205 umfasst. Dabei kann auch ein vorbestimmter Nachrichtentyp 230 bis 240 angegeben sein, dem die Antwort entsprechen soll. Optional kann die erste Nachricht 205 einen Index enthalten, auf den der Wert des ersten Felds 210 der angeforderten zweiten Nachricht 205 zu setzen ist. Wird eine solche Vorgabe nicht gemacht, kann der Slave 155 bei seiner Antwort von einem festen Index ausgehen oder selbst einen passenden Index bestimmen.
-
In einem Schritt 310 antwortet der Slave 155 dem Master 160 mit der angeforderten zweiten Nachricht 105. Das vierte Feld 225 des Nachrichtentyps ist bevorzugt auf den Wert des vierten Feldes 225 der empfangenen ersten Nachricht 205 gesetzt, um den verwendeten Nachrichtentyp anzuzeigen. Das erste Feld 210 enthält einen Index, der angibt, welchen Informationstyp die Informationen im zweiten Feld 215 haben.
-
In einem Schritt 315 übermittelt der Master 160 eine dritte Nachricht 205 an den Slave 155 mit der Aufforderung zur Übermittlung einer vierten Nachricht 205. Dabei kann wieder ein vorbestimmter Index für das erste Feld 210 der Antwort angegeben werden oder der Slave 155 kann den Index selbst bestimmen, insbesondere indem er einen korrespondierenden Zähler inkrementiert. Übersteigt dessen Wert dabei die Anzahl definierter Informationstypen des Nachrichtentyps 230 bis 240, so kann der Slave 155 den Index passend zurücksetzen, sodass über die versendeten Nachrichten 205 eine zyklische Übermittlung von Informationen aller vereinbarter Informationstypen erfolgen kann. Beispielhafte Abfolgen von Antwort-Nachrichten 205 bei sequentieller Indizierung sind oben mit Bezug auf 2 genauer beschrieben. Eine entsprechende Nachricht 205 wird in einem Schritt 320 vom Slave 155 an den Master 160 übermittelt.
-
Eine solche Abfolge kann beliebig häufig wiederholt werden, um kontinuierlich Informationen zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 in beide Richtungen zu übermitteln. Dabei können die Informationen des vierten Felds 225 mit einer vorbestimmten hohen Häufigkeit übermittelt werden. Die Häufigkeit der vom Master 160 zum Slave 155 übermittelten Informationen ist dabei gleich groß. Bei sequentieller Abfolge der Indizes des ersten Felds 210 werden die definierten Felder mit entsprechend niedrigerer Häufigkeit vom Slave 155 zum Master 160 übermittelt. Der Master 160 kann jedoch die Reihenfolge der übermittelten Informationstypen jederzeit verändern und so Informationen bestimmter Informationstypen häufiger oder früher anfordern.
-
Bezugszeichenliste
-
- 100
- Antriebssystem
- 105
- Antriebsmotor
- 110
- Schaltgetriebe
- 115
- Antriebswelle
- 120
- Wandlerkupplung
- 125
- Steuervorrichtung Schaltgetriebe
- 130
- Pumpe
- 135
- Elektromotor
- 140
- Steuervorrichtung Elektromotor
- 145
- Brückenschaltung
- 150
- Bestimmungseinrichtung
- 155
- Schnittstelle (Slave)
- 160
- Steuervorrichtung Antriebssystem (Master)
- 165
- Steuerbus
- 170
- Steuervorrichtung
- 205
- Nachricht
- 210
- erstes Feld
- 215
- zweites Feld
- 220
- drittes Feld
- 225
- viertes Feld
- 230
- erster Nachrichtentyp (Standard)
- 235
- zweiter Nachrichtentyp (Identifikation)
- 240
- dritter Nachrichtentyp (Entwicklung)
- 300
- Verfahren
- 305
- Anfordern Nachricht (Index n)
- 310
- Rücksenden Nachricht (Index n)
- 315
- Anfordern Nachricht (Index n+1)
- 320
- Rücksenden Nachricht (Index n+1)