CN110234543A - 经由电压供应导线校准车辆控制设备的方法和相应的可校准车辆控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于校准车辆控制设备（10）的方法，其中数据交换经由连接到车辆控制设备（10）的电压供应导线（16）进行，以及涉及一种车辆控制设备（10），该车辆控制设备被设计用于经由连接到车辆控制设备（10）的电压供应导线（16）借助于调制到供电电压上的通信信号（电力线通信）来执行数据交换，以校准所述车辆控制设备（10）。相应的测量和校准系统也是本发明的主题。

Description

经由电压供应导线校准车辆控制设备的方法和相应的可校准 车辆控制设备

技术领域

本发明涉及用于校准车辆控制设备的方法、车辆控制设备和具有这样的车辆控制设备的车辆，以及涉及测量和校准系统。

背景技术

就通过计算单元（所谓的控制设备）控制现代技术过程而言，可以校准计算单元以达到成熟阶段（所谓的应用）。在此过程中，控制设备软件的各种参数通过广泛的测量和调整工作而与具体的应用目的相匹配，例如在车辆中。特别地，功能算法（控制功能、调节功能和诊断功能）的参数与不同的车辆模型或车辆变型相匹配，而不必改变计算例程。同时，检测来自控制设备、车辆总线和测量设备的信号，从而可以检查调整的效果。

如果串联设备中的参数是不可描述的，则还可以将所谓的应用模式控制设备用于应用，所述应用模式控制设备允许对本来受保护的区域进行写访问。

作为适用于校准期间的数据交换的接口，可以使用保留接口，所述保留接口为此目的而被优化并且被构造为基本上仅用于这一个目的。

例如，可以提供和优化接口，所述接口用于读取测量值和/或对控制设备进行编程或校准，即为了将控制设备的常规操作所必需的数据转发或复制到该控制设备，其中这种接口在成功校准后通常无法被设置为供进一步串联使用。因此，保留接口可以被设计用于以高速执行分配给保留接口的任务，例如控制设备的校准，从而使所述控制设备的成功校准能够在很短的时间内实现。然而，这种保留接口也必须从控制设备引出，例如借助于现有插头中的保留引脚或借助于自己的插头或电缆引出。然而，这通常需要对控制设备进行机械修改，所述机械修改可能耗费大量的时间和精力。

可替代地，为了校准控制设备也可以使用串行接口，即串联可用的接口，例如CAN，即，在控制设备的常规操作期间用于接收和/或发送通信信号或数据的接口。这种接口在此情况下可以为了其常规使用而被优化，因此这些接口可能仅部分适合用于校准控制设备并且借助于这种串联可用的接口的控制设备校准可能是非常费事和/或缓慢的和/或只能用于有限的功能范围。

发明内容

根据本发明提出了具有独立权利要求的特征的一种用于校准车辆控制设备的方法、一种车辆控制设备和一种具有这种车辆控制设备的车辆。相应的测量和校准系统也是本发明的主题。有利的实施方式是从属权利要求和以下描述的主题。

本发明利用以下措施，即经由连接到控制设备的电压供应导线执行用于校准车辆控制设备（即在车辆中的控制设备）的数据交换。换句话说，该控制设备能够经由电压供应导线与连接到该电压供应导线的其他用户（特别是测量和校准系统，例如INCA（英语：Integrated Calibration and Application Tool；集成校准和应用工具；INCA））交流必要时为此必需的硬件适配。例如，该控制设备为此具有耦合模块，该耦合模块被设计用于经由与所述控制设备连接的电压供应导线接收通信信号以及有利地还发送通信信号，其中经由电压供应导线向所述控制设备供应电能。

校准包括一个或多个步骤，这些步骤导致控制设备的常规操作所必需的数据到达该控制设备。特别地，该校准包括至少一个从包括以下的组中选择的步骤：调整控制设备软件、特别是控制设备软件的至少一个功能算法的至少一个参数，对控制设备软件编程，即程序代码转录到控制设备的固定存储器中。例如，在快速原型控制设备的情况下这可以还包括激励。在控制设备的情况下，“快速原型”或还有“（外部）绕过”被理解为，从“外部”代替控制设备软件自己的功能和调节算法，而无需改变控制设备中的已编程的功能代码。由此可以为了部分地测试软件功能的目的而影响另一种行为。例如，该另一种行为可以通过以下方式发生，即改变（激励）以一个功能的输出量和同时随后功能的输入量的形式存在的软件变量，使得产生期望的行为。

此外，数据交换也有利地可以被用于将来自车辆的信号传输到另外的用户，特别是控制设备或车辆总线的信号。因此，控制设备可以仅经由电压供应导线连接到测量和校准系统。

本发明在此情况下提供的优点是，经由电压供应导线既可以施加供电电压又可以接收通信信号。这是特别有利的，因为不需要构造两个单独的接口来接收通信信号和供电电压，而是为了这个目的可以将控制设备中或控制设备处优选反正都已经构造为用于连接到电压供应导线的连接端也用于接收所述通信信号。通过这种方式，可以降低控制设备的制造耗费和制造成本。特别地，控制设备可以作为紧凑单元制造，因为根据本发明控制设备不必强制地具有保留接口来接收所述通信信号以用于校准。优选地，本发明在此情况下利用已确立的载波频率技术的方法，如特别是在载波频率设备（TFA）的情况下所采用的，例如用于家庭应用的所谓的电力线技术（也作为PowerLAN或电力线通信（PLC）已知）。这些方法虽然由于缺乏相应的传输安全性和由于在机动车领域的具体要求（例如环境要求（温度、振动、EMC……）以及控制设备中的构造大小和大批量制造的成本）实际上不适用于车辆中的标准应用，但是在本发明的上下文中已经认识到，可以由此有利地执行校准过程，因为该校准过程不提出这样的要求。

本发明还提供以下优点：为了引出用于接收通信信号的保留接口无需对控制设备进行机械修改，例如制造用于电缆套管的外壳开口或保留控制设备插接管脚，由此对于校准来说显著减少了用于构造控制设备的工作耗费。

本发明还提供了以下优点：对控制设备的接入不必限制于车辆内的确定位置，例如限制于发动机舱，而是原则上可以在施加或提取车辆的车载电压或可以接入车辆的车载电压的任何地方进行。例如，这也可以是在车辆的行李车箱中和/或车辆的乘客车箱中的情况。因此，控制设备可以优选被放置在车辆中的几乎任何位置，因为为了数据交换仅一个到车载电网电压的接入就足够了。因此，适于发送或馈入或调制通信信号的连接端可以被构造在机动车辆中的几乎任何位置。例如，测量和校准系统可以配备有相应的耦合模块，该耦合模块使得能够将通信信号发送和/或馈入和/或调制到供电电压或车载电网电压。

有利的是，在数据交换期间经由连接到控制设备的电压供应导线向所述控制设备供应能量，特别是从作为能量源的车辆电池和/或车辆发电机供应。因此，控制设备可以保留在车辆中，特别是在通信期间。

优选地，用通信信号调制供电电压。这意味着供电电压受到了通信信号的影响。例如，供电电压的相对幅度可以根据通信信号得到调制，即，可以根据供电电压的幅度的时间变化将通信信号提供给控制设备。这种幅度调制可以例如具有优选地不大于供电电压幅度的20％、更优选不大于10％、甚至更优选不大于5％、更加优选地不大于2％、特别优选地不大于1％的幅度。特别地，通信信号可以被调制到供电电压上，使得绝对幅度调制不大于1伏，优选不大于0.5 V，更优选不大于0.25 V，甚至更优选不大于0.1V，更优选不大于50mV，最优选不大于10mV。特别是当以直流电压的形式提供供电电压时，这在机动车辆的车载电网中是常有的情况，这种幅度调制可以是有利的。

特别是在供电电压以交流电压的形式提供的情况下，也可以借助于频率调制来实现用通信信号对供电电压的调制。

无论调制的精确类型如何，耦合模块优选地被设计用于从供电电压中解调出通信信号或将通信信号调制到供电电压上。以这种方式，耦合模块可以从供电电压中提取出通信信号并提供给控制设备，使得控制设备可以处理所述通信信号，优选控制设备无需对所述通信信号进行其他变换或修改。

根据说明书和附图，本发明的其他优点和实施方式将变得显而易见。

附图说明

根据附图中的实施例示意性地示出本发明，并且下面将参考附图对本发明进行描述。

图1以示意图示出了根据优选实施方式的车辆控制设备。

具体实施方式

图1以示意图示出了车辆1中的根据优选实施方式的车辆控制设备10，车辆1例如是机动车辆。车辆控制设备10（以下称为控制设备）例如可以构造为用于控制内燃发动机的发动机控制设备，用于控制离合器的离合器控制设备，用于控制车辆电池的电池控制设备，用于控制电机的E-控制设备，等等。

控制设备在示出的实施方式中包括耦合模块12，该耦合模块集成到控制设备10并且以这种方式与控制设备10形成一个结构单元。根据另一个实施方式，耦合模块也可以布置在控制设备10的外部，这例如对于空间有限的小控制设备来说可能是有利的。此外，控制设备10具有多个串行接口14，这些串行接口用于在控制设备10的常规操作期间接收和/或发送信号。串行接口14特别是可以具有CAN接口、FlexRay接口、LIN接口等。此外，还可以提供其他未示出的接口来用于其他连接端信号。

经由电压供应导线16，控制设备10由具有车辆电池22的车辆车载电网供应电压，其中控制设备10在所示的例子中经由耦合模块12连接到电压供应导线16。优选地，控制设备10或耦合模块12与电压供应导线16的连接经由控制设备10的电压供应连接端16a进行。

在为了校准过程而与控制设备10进行数据交换期间，即，当通过将数据部署到控制设备10的内部数据存储器18中而对控制设备进行校准或编程时，和/或在维护工作期间——在此期间必须访问存储在内部数据存储器18中的数据，经由电压供应导线16向控制设备10或耦合模块12供应通信信号。通信信号优选地被调制到借助于电压供应导线16提供的供电电压上。

耦合模块12被设计用于解调到来的信号，所述信号包括供电电压和调制上的通信信号，使得该通信信号与供电电压无关地被提供给控制设备10并且例如可以被写入内部数据存储器18中，和/或促使控制设备10执行计算操作和/或促使控制设备10自配置。

此外，耦合模块12可以具有内部电压供应连接端20，耦合模块将经由电压供应导线16接收的供电电压至少部分地环通到内部电压供应连接端20或耦合模块12经由内部电压供应连接端20将供电电压提供给控制设备10 或控制设备10的另外的内部组件。在这种情况下，基本上通信信号仍然可以被调制到在电压供应连接端20处提供的电压上。可替代的，电压供应连接端20处的调制上的通信信号可以通过耦合模块12移除或滤除。

在替代实施方式中，耦合模块还可以电感地或电容地与连接到控制设备10的电压供应导线耦合。

特别地，车辆1可以具有到车辆车载电网的接入（连接端），从而使得控制设备10和诸如测量和校准系统的应用设备30之间的通信成为可能。根据优选实施方式（未示出），应用设备30还具有相应的耦合模块。例如，机动车辆可以在乘客车厢和/或在行李车箱中具有相应的连接端，借助于所述连接端使得馈入和读取通信信号成为可能，在此情况下不需要接入机动车辆的发动机舱（该发动机舱具有放置在那里的控制设备10）。为此优选地一个车辆插座就足以。

Claims (15)

1.用于校准车辆控制设备（10）的方法，其中，经由连接到所述车辆控制设备（10）的电压供应导线（16）进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述数据交换期间经由连接到所述控制设备（10）的电压供应导线（16）向所述控制设备（10）供应能量。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述数据交换期间由车辆能量源向所述控制设备（10）供应能量。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，与连接到车辆车载电网的应用设备（30）进行所述数据交换。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述数据交换借助于调制到供电电压上的通信信号进行。

6.车辆控制设备（10），其被设计用于经由连接到所述车辆控制设备（10）的电压供应导线（16）来执行数据交换以校准所述车辆控制设备（10）。

7.根据权利要求6所述的车辆控制设备（10），具有耦合模块（12），其中，所述耦合模块（12）被设计用于，经由所述电压供应导线（16）接收通信信号。

8.根据权利要求7所述的车辆控制设备（10），其中，所述耦合模块（12）集成到所述车辆控制设备（10）中和/或布置在所述车辆控制设备（10）处。

9.根据权利要求7或8所述的车辆控制设备（10），其中，所述耦合模块（12）被设计用于将所述通信信号调制到所述供电电压上和从所述供电电压中解调出所述通信信号。

10.车辆，具有根据权利要求7至9中任一项所述的车辆控制设备（10）。

11.根据权利要求10所述的车辆，其中，用于所述车辆控制设备的供电电压作为机动车辆的车载电网电压提供。

12.根据权利要求11所述的车辆，其中，所述通信信号被调制到所述车载电网电压上。

13.测量和校准系统（30），其被设计用于经由连接到根据权利要求6至9中任一项所述的车辆控制设备（10）的电压供应导线（16）执行数据交换以校准所述车辆控制设备（10）。

14.根据权利要求13所述的测量和校准系统（30），具有耦合模块，所述耦合模块被设计用于经由所述电压供应导线（16）来发送通信信号。

15.根据权利要求14所述的测量和校准系统（30），其中，所述耦合模块被设计用于将所述通信信号调制到所述供电电压上和从所述供电电压中解调出所述通信信号。