DE102007047091A1 - Modular functional units for starting and stopping an internal combustion engine - Google Patents

Modular functional units for starting and stopping an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Betriebszustände eines Fahrzeug-Aggregats, mit einer Zentralsteuerung, die eine Zentral-Schnittstelle und einen Koordinator umfasst, einer Mehrzahl von Funktionsmodulen, die an die Zentral-Schnittstelle angeschlossen sind, und einer Aggregat-Steuerschnittstelle. Der Koordinator ist über die Zentral-Schnittstelle mit der Mehrzahl von Funktionsmodulen verbunden und ist eingerichtet, eines der Funktionsmodule auszuwählen. Die Steuerung ist eingerichtet, das Aggregat über die Aggregat-Steuerschnittstelle gemäß dem ausgewählten Funktionsmodul anzusteuern. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern von Betriebszuständen eines Fahrzeug-Aggregats, mit den Schritten: Verbinden einer Mehrzahl von Funktionsmodulen, die jeweils zum Ausführen einer jeweiligen Funktion eingerichtet sind, mit einem Koordinator und das Übermitteln einer gewünschten Funktion an den Koordinator. Das Funktionsmodul, dessen jeweilige Funktion der gewünschten Funktion entspricht, wird erfindungsgemäß durch den Koordinator ausgewählt und die Betriebszustände werden gemäß der gewünschten Funktion durch den Koordinator gesteuert.The The invention relates to a device for controlling the operating states a vehicle aggregate, with a central control, which has a central interface and a coordinator, a plurality of functional modules, which are connected to the central interface, and an aggregate control interface. The coordinator is using the central interface with connected to the plurality of functional modules and is set up select one of the function modules. The controller is set up the aggregate through the aggregate control interface according to the selected function module head for. Furthermore, the invention relates to a method for controlling of operating conditions of a vehicle aggregate, with the Steps: Connecting a plurality of function modules, each are set up to perform a respective function, with a coordinator and submit a desired function to the coordinator. The function module, whose respective function corresponds to the desired function is inventively by the coordinator selected and the operating conditions be according to the desired function controlled by the coordinator.

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Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von konventionellen Steuermechanismen und Steuervorrichtungen für Verbrennungsmotoren für den Start- bzw. Stoppvorgang.The The invention is based on conventional control mechanisms and control devices for internal combustion engines for the start and stop process.

Bei konventionellen Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen werden Startsignale bzw. Stoppsignale, die von Zündschlössern oder von „Start/Stopp"-Tastern stammen, direkt oder mittels Relaisschaltungen umgesetzt, beispielsweise mittels einer Hardware-Schaltung oder über ein intelligentes Steuergerät. Der Verbrennungsmotor selbst erkennt die eigene Drehzahl und steuert somit den Startvorgang über geeignete Einspritzmengen und Zündzeitpunkte autonom, unter Berücksichtigung der Drehzahl und der Zylinderbewegung. Ferner sind Steuerungen bekannt, bei denen der Start-/Stoppvorgang des Verbrennungsmotors zum Beispiel beim Stillstand des Fahrzeugs automatisch ausgelöst wird. Derartige Steuerungen erfordern eine intelligente Softwarefunktion, die beispielsweise in einem Steuergerät implementiert ist.at Conventional combustion engines of vehicles become start signals or stop signals from ignition locks or originate from "start / stop" buttons, directly or via relay circuits implemented, for example by means of a hardware circuit or via an intelligent control unit. The internal combustion engine itself recognizes its own speed and thus controls the starting process suitable injection quantities and ignition times autonomous, under Consideration of the speed and the cylinder movement. Furthermore, controls are known in which the start / stop process of Internal combustion engine, for example, when the vehicle is stopped automatically is triggered. Such controls require an intelligent software function, which is implemented, for example, in a control unit.

Die Druckschrift DE 103 17 090 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Verbesserung des Start-/Stoppbetriebes eines Fahrzeugs, bei der ein Start-Steuergerät Signale eines Drehzahlgebers und eines Startzeit-Gebers verarbeitet und ein entsprechendes Startsignal abgibt. Sämtliche Steuerungselemente sind in dem Steuergerät implementiert.The publication DE 103 17 090 A1 discloses a device for improving the start / stop operation of a vehicle, in which a start controller processes signals of a speed sensor and a start time transmitter and outputs a corresponding start signal. All controls are implemented in the controller.

Insbesondere bei Hybridfahrzeugen ergibt sich ein sehr großes Spektrum an Start-/Stopp-Situationen für den Verbrennungsmotor, da der Verbrennungsmotor mit einem Starter und/oder einem Elektromotor, der als Antrieb dient, sowie mit weiteren Hybridspezifischen Komponenten wie Kupplungen und Getriebe kombinierbar ist. Bislang wurden die Funktionen Steuerungselementen oder dazugehörigen Komponenten zugeordnet, so dass eine Steuerung mit einer Vielzahl von Funktionen mit aufwändigen und ineffektiven Realisierungen verknüpft war. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, Steuerungsmechanismen vorzusehen, die diese Nachteile nicht aufweisen.Especially in hybrid vehicles results in a very large spectrum at start / stop situations for the combustion engine, since the internal combustion engine with a starter and / or an electric motor, which serves as a drive, as well as with other hybrid-specific components how clutches and transmissions can be combined. So far, the Functions controls or related components assigned, giving a controller with a variety of functions associated with complex and ineffective realizations was. It is an object of the invention to provide control mechanisms, which do not have these disadvantages.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung werden die einzelnen Funktionen, die die Steuerung bestimmen, modular vorgesehen und sind daher frei wählbar. Dies ermöglicht simultanes Engineering hinsichtlich der verschiedenen Funktionen, beispielsweise die Wartung und Pflege verschiedener Funktionen bzw. Funktionsmodule getrennt voneinander. Die Modularisierung der Funktionen erlaubt in einfacher Weise eine kundenspezifische Auswahl an Steuerungsfunktionen ohne Mehraufwand und ohne die Notwendigkeit, eine Steuerungsprogrammierung ändern zu müssen. Die einzelnen Funktionen können modular je nach Wunsch hinzugefügt werden oder entfernt werden, so dass ein beliebiges, frei wählbares Portfolio zusammengestellt werden kann. Die Module können auf einfache Weise hinzugefügt, ausgetauscht oder entfernt werden, wodurch die Wartung beispielsweise durch einen Werkstattbetrieb deutlich vereinfacht ist. Dadurch ist gleichzeitig die Wahrscheinlichkeit eines Fehlers aufgrund von fehlerhafter Wartung aufgrund der geringen Komplexität des Wartungsvorgangs deutlich verringert. Ferner können die verschiedenen Funktionsmodule wieder verwendet werden. Zudem können die Module als Softwaremodule vorgesehen sein, die auf einfache Weise durch Auswahl eines Programmierers in das bzw. die Module eingespielt werden. Die Softwaremodule bilden somit eine Bibliothek, aus der verschiedene Softwaremodule abgerufen werden können, wobei die Softwaremodule aufgrund der gleichen Schnittstelle sehr einfach per Programmierung ausgewählt und zusammengestellt werden können, bevor sie in einen Speicher eines Moduls oder mehrere Module oder einer Steuerung abgelegt werden. Die Erfindung erlaubt somit das Vorsehen eines „Funktionsbaukastens", der die Anpassung, Erweiterung oder Variantenbildung verschiedener Funktionen deutlich erleichtert. Die Struktur des erfindungsgemäßen Steuerungsmechanismus bietet ferner inhärente Sicherheitseigenschaften, so dass beispielsweise Konflikte zwischen zwei Funktionen unterbunden werden. Zudem kann der erfindungsgemäße Steuerungsmechanismus mit nur einer einzigen, zentralen Recheneinheit vorgesehen werden, wodurch Verarbeitungshardware effizient eingesetzt wird. Ferner können einzelne Funktionen auf einfache Weise in Gruppen kombiniert werden, wobei die Gruppen hinsichtlich Fahrzeugausstattung, kundenspezifische Wünsche und Marketplacement zusammengestellt werden können, insbesondere durch den Hersteller.By the inventive method and the invention Device, the individual functions that determine the control, modular provided and are therefore freely selectable. this makes possible simultaneous engineering regarding the various functions, For example, the maintenance and care of various functions or functional modules separated from each other. The modularization of the functions allowed in a simple way a customized selection of control functions without extra effort and without the need to change a control programming to have to. The individual functions can be modular each be added or removed as desired, so that put together any, freely selectable portfolio can be. The modules can be easily added, be replaced or removed, causing maintenance, for example is significantly simplified by a workshop operation. This is at the same time the probability of an error due to faulty Maintenance due to the low complexity of the maintenance process significantly reduced. Furthermore, the various functional modules to be used again. In addition, the modules can be used as software modules be provided in a simple manner by selecting a programmer into which the modules are imported. Form the software modules thus a library, retrieved from the various software modules can be, with the software modules due to the same Interface very easily selected by programming and can be put together before going to a store a module or several modules or a controller are stored. The invention thus allows the provision of a "functional building block", the adaptation, extension or variant formation of various Functions significantly easier. The structure of the control mechanism according to the invention also provides inherent safety features so that For example, conflicts between two functions are prevented. In addition, the control mechanism according to the invention be provided with only a single central processing unit, whereby processing hardware is used efficiently. Furthermore, can individual functions are easily combined into groups, the groups regarding vehicle equipment, custom wishes and marketplace placement, in particular by the manufacturer.

Bei Hybridmotoren sind eine Vielzahl von Start-/Stopp-Situationen möglich, beispielsweise Schleppstart, Schlupfstart, Schwungstart, angerissener Start/Anreißstart, Impulsstart, Schubübernahme, Dynamikstopp oder Softstopp. Je nach gewünschter Situation sind bestimmte Regelungen erforderlich, die erfindungsgemäß mittels Funktionen implementiert werden, die modular auswählbar sind und die jeweils eine spezifische Regelung mehrerer Betriebsparameter erfordern. Daher wird erfindungsgemäß für jede Start-/Stopp-Situation eine spezifische, modulare Funktion in Form eines Funktionsmoduls vorgesehen, wobei es die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren jeweils erlauben, beliebige Funktionsmodule miteinander über einen Koordinator zu kombinieren. Der Koordinator ist erfindungsgemäß über eine Zentral-Schnittstelle mit einer Mehrzahl von Funktionsmodulen verbunden, die unabhängig voneinander angeschlossen oder abgetrennt werden können. Vorzugsweise umfasst die Zentral-Schnittstelle eine Vielzahl von Unterschnittstellen, die jeweils ein Modul bzw. Funktionsmodul aufnehmen können. Die Anzahl der Unterschnittstellen, die die Zentral-Schnittstelle der Zentralsteuerung bilden, entspricht vorzugsweise der Anzahl der zur Verfügung stehenden verschiedenen Module, wobei jedoch auch weniger Unterschnittstellen als zur Verfügung stehende Funktionsmodule vorgesehen sein können. Im letzteren Fall können nicht alle zur Verfügung stehenden verschiedenartigen Funktionsmodule gleichzeitig an eine Steuerung angeschlossen werden. Ferner kann die Zentral-Schnittstelle mehr Unterschnittstellen bereitstellen, als Funktionsmodule zur Verfügung stehen, um beispielsweise zukünftige Funktionsmodelle zusätzlich aufnehmen zu können. Vorzugsweise sind alle Unterschnittstellen gleich ausgebildet, d. h. weisen gleiche oder kompatible Stecker- bzw. Buchsengeometrien auf, basieren auf den gleichen Standards für physikalische Schnittstellen und/oder basieren auf den gleichen nachrichtentechnischen Standards für die Übertragung der Sicherungsschicht, Vermittlungsschicht, Transportschicht und/oder Sitzungssteuerungsschicht gemäß OSI-Referenzmodell ISO 7498 . Die Zentral-Schnittstelle kann in Form einer Schnittstellenbank vorgesehen werden, in der sich die Geometrie der Unterschnittstelle periodisch in einer Richtung in Form einer Leiste oder in zwei Richtungen in Form einer Buchsen- bzw. Steckermatrix wiederholt. Neben elektrischen Anschlüssen können auch mechanische Befestigungselemente vorgesehen werden, die sich, ebenso wie die elektrischen Verbindungselemente, in gleicher Weise wiederholen. Daher umfasst auch jedes Funktionsmodul vorzugsweise die gleiche Funktionsmodul-Schnittstelle, wobei jedes Funktionsmodul ebenso eine Funktionsmodul-Schnittstelle haben kann, die zwar nicht mit andern Funktionsmodul-Schnittstellen identisch, jedoch mit den Unterschnittstellen jeweils kompatibel ist. Vorzugsweise umfasst jedes Funktionsmodul genau eine Funktionsmodul-Schnittstelle, der eine Unterschnittstelle zugeordnet ist. Als Schnittstelle wird vorzugsweise ein elektrisches Verbindungspaar bzw. -gruppe bezeichnet, das das jeweilige Funktionsmodul abtrennbar von der jeweiligen Unterschnittstellen trennbar verbindet, wobei die Schnittstelle im Wesentlichen durch die geometrischen, elektrischen und logischen Eigenschaften definiert ist. Gemäß einer besonderen Ausführung der Erfindung ist zumindest ein Teil dieser Eigenschaften für alle Unterschnittstellen und für alle Funktionsmodul-Schnittstellen identisch.In hybrid engines, a variety of start / stop situations are possible, for example, towing start, slip start, swing start, torn start / scribe start, pulse start, thrust takeover, dynamic stop or soft stop. Depending on the desired situation, certain regulations are required, which are implemented according to the invention by means of functions which are modularly selectable and which each require a specific regulation of several operating parameters. Therefore, according to the invention, a specific, modular function in the form of a functional module is provided for each start / stop situation, with the device according to the invention and the method according to the invention respectively allowing any functional modules to be combined with one another via a coordinator. The Koordi According to the invention, the nator is connected via a central interface to a plurality of functional modules which can be connected or disconnected independently of each other. Preferably, the central interface comprises a plurality of sub-interfaces, each of which can accommodate a module or functional module. The number of subinterfaces, which form the central interface of the central control, preferably corresponds to the number of available different modules, but also fewer sub-interfaces can be provided as available function modules. In the latter case, not all available different functional modules can be connected simultaneously to a controller. Furthermore, the central interface can provide more subinterfaces than function modules are available to accommodate, for example, future functional models additionally. Preferably, all subinterfaces are of the same design, ie have identical or compatible plug and socket geometries, are based on the same standards for physical interfaces and / or are based on the same telecommunications standards for the transfer layer, network layer, transport layer and / or session control layer according to OSI reference model ISO 7498 , The central interface may be provided in the form of an interface bank in which the geometry of the sub-interface repeats periodically in one direction in the form of a bar or in two directions in the form of a jack or plug matrix. In addition to electrical connections and mechanical fasteners can be provided, which, as well as the electrical connection elements, repeat in the same way. Therefore, each functional module also preferably includes the same functional module interface, wherein each functional module may also have a functional module interface which, while not identical to other functional module interfaces, is compatible with the subinterfaces, respectively. Each functional module preferably comprises exactly one functional module interface to which a subinterface is assigned. An electrical connection pair or group is preferably referred to as the interface, which connects the respective functional module detachably from the respective subinterfaces, wherein the interface is essentially defined by the geometric, electrical and logical properties. According to a particular embodiment of the invention, at least some of these properties are identical for all subinterfaces and for all functional module interfaces.

Die Steuerung umfasst ferner vorzugsweise einen Koordinator, der mit der Zentral-Schnittstelle zur Datenübertragung verbunden ist. Zum einen dient die Verbindung zwischen Koordinator und Zentral-Schnittstelle der Übertragung von Daten vom Koordinator zu dem jeweiligen Funktionsmodul, der Übertragung von Daten von dem jeweiligen Funktionsmodul zum Koordinator sowie zur Übertragung von Steuerdaten zwischen dem Koordinator und den jeweiligen Funkmodulen. Derartige Steuerdaten dienen zur Freigabe bzw. Sperrung von Funktionsmodulen durch ein vom Koordinator ausgegebenes Signal, und/oder zur Übertragung von Statusdaten von dem Funktionsmodul zum Koordinator, die den Status der Funktionsmodule jeweils wiedergibt. Die Statusdaten umfassen somit beispielsweise: Funktionsmodul bereit, Funktionsmodul eingeschaltet, Funktionsmodul Standby, Funktionsmodul nicht bereit zur Aufnahme von Daten bzw. nicht bereit zur Verarbeitung von Daten und vorliegender Fehler innerhalb des Funktionsmoduls. Die Steuerdaten für die Funktionsmodule werden vorzugsweise über eine Steuerleitung übertragen, deren Signal zum Sperren und/oder zum Freigeben von einzelnen Funktionsmodulen dient, wobei vorzugsweise immer maximal ein Funktionsmodul freigegeben ist und weitere Funktionsmodule gesperrt sind. Die Sperrung bzw. Freigabe bezieht sich auf die Datenverarbeitung, Datenempfang, Datenausgabe und/oder weitere Funktionsbereiche der Funktionsmodule.The Control preferably further comprises a coordinator associated with connected to the central interface for data transmission is. On the one hand, the connection between the coordinator and the central interface is used the transfer of data from the coordinator to the respective one Function module, the transfer of data from the respective Function module for the coordinator and for the transmission of Control data between the coordinator and the respective radio modules. Such control data are used to enable or disable function modules by a signal output by the coordinator, and / or for transmission from status data from the function module to the coordinator, which is the Status of the function modules is displayed. The status data include thus for example: function module ready, function module switched on, Function module Standby, function module not ready for recording Data or not ready for processing data and present Error within the function module. The control data for the functional modules are preferably transmitted via a control line, their signal for blocking and / or for releasing individual function modules is used, preferably always enabled a maximum of one functional module is and other function modules are locked. The blocking or Release refers to data processing, data reception, data output and / or other functional areas of the functional modules.

Vorzugsweise umfasst die Zentralsteuerung und/oder der Koordinator eine Sperre, die den Zugriff auf ein ausgewähltes Funktionsmodul freigibt und/oder den Zugriff auf nicht ausgewählte Funktionsmodule sperrt. Die Spezifikation des einzelnen zu sperrenden bzw. freizugebenden Funktionsmoduls kann über die Art des Signals, beispielsweise eine Kennung, vorgesehen werden oder kann über einzelne Enable-Signale für jedes Funktionsmodul bzw. für alle Unterschnittstellen ein Enable-Signal abgegeben werden, wobei jedoch vorzugsweise nur maximal eines der Enable-Signale genau ein Funktionsmodul oder eine Unterschnittstelle freigibt. In gleicher Weise können derartige Enable-Signale alternativ oder in Kombination hierzu die nicht ausgewählten Funktionsmodule sperren. Die Sperrung bzw. Freigabe kann sich auf den Datenverkehr und/oder auf die Datenverarbeitung der Funktionsmodule beziehen.Preferably the central control and / or the coordinator comprises a barrier, which releases access to a selected functional module and / or blocks access to non-selected function modules. The specification of the individual to be locked or released Function module can be about the type of signal, for example An identifier may be provided or may be about individual Enable signals for each function module or for all Sub-interfaces are issued an enable signal, however preferably only a maximum of one of the enable signals exactly one function module or releases a subinterface. In the same way you can Such enable signals alternatively or in combination with this lock unselected function modules. The blockage or release may affect the data traffic and / or data processing refer to the functional modules.

Über die Zentralsteuerung bzw. übenden Koordinator wird eine bidirektionale oder semi-bidirektionale Datenverbindung zwischen einer Aggregat- bzw. Verbrennungsmotor-Schnittstelle und dem ausgewählten Funktionsmodul aufgebaut. Diese Datenverbindung dient der Übertragung von Betriebsparametern und Sensordaten vom Aggregat bzw. Verbrennungsmotor zum ausgewählten Funktionsmodul und der Übertragung von Motorsteuerdaten vom ausgewählten Funktionsmodul zum Aggregat bzw. Verbrennungsmotor, wobei das Aggregat bzw. der Verbrennungsmotor gemäß den Motorsteuerdaten Be triebsparameter einstellt. Die Daten können hierbei über den Koordinator oder über eine andere Einheit, die von dem Koordinator gesteuert wird, zwischen dem Funktionsmodul und dem Verbrennungsmotor übertragen werden. Vorzugsweise laufen derartige Motorsteuerdaten bzw. Sensordaten über die Funktionsmodul-Schnittstelle sowie über die Zentral-Schnittstelle. Zum Anschluss des Verbrennungsmotors umfasst die Zentralsteuerung daher vorzugsweise eine Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle, die einen Steuerausgang zur Abgabe von Daten an den Verbrennungsmotor und einen Steuereingang zur Eingabe von Sensor- bzw. Betriebsparameterdaten an die Steuerung umfasst. Die Verbrennungsmotor-Schnittstelle ist vorzugsweise direkt mit dem Koordinator und/oder mit der Zentralsteuerung verbunden.Via the central control or practicing coordinator, a bidirectional or semi-bidirectional data connection is established between an aggregate or internal combustion engine interface and the selected functional module. This data connection is used to transmit operating parameters and sensor data from the unit or internal combustion engine to the selected function module and the transmission of engine control data from the selected function module to the unit or internal combustion engine, wherein the unit or the internal combustion engine sets operating parameters according to the engine control data Be. The data can be here via the coordinator or via another unit controlled by the coordinator between the function module and the internal combustion engine. Preferably, such engine control data or sensor data run via the functional module interface and via the central interface. For connection of the internal combustion engine, the central controller therefore preferably comprises an engine control interface, which comprises a control output for outputting data to the internal combustion engine and a control input for inputting sensor or operating parameter data to the controller. The engine interface is preferably directly connected to the coordinator and / or to the central controller.

Die Zentralsteuerung umfasst ferner vorzugsweise einen Vorgabenspeicher oder eine Schnittstelle für einen Vorgabenspeicher, wobei in dem Vorgabenspeicher Vorgabewerte, Sicherheitswerte und/oder stationäre Werte gespeichert sind, die sich auf einen Betriebsparameter des Verbrennungsmotors oder andere Komponenten des Fahrzeugs beziehen. Der Vorgabenspeicher ist vorzugsweise über eine Sperre mit dem Koordinator verbunden, wobei die Sperre eine Datenverbindung zwischen dem Vorgabenspeicher und dem ausgewählten Funktionsmodul sperrt und/oder eine Datenverbindung zwischen dem Vorgabenspeicher und den jeweiligen nicht ausgewählten Funktionsmodulen sperrt. Die Sperrung kann auf die gleiche Weise erfolgen, in der auch die Datenverbindung zwischen Koordinator und ausgewähltem Funktionsmodul freigegeben bzw. Verbindung zu den nicht freigegebenen Funktionsmodulen gesperrt wird, d. h. über ein Triggersignal, ein Sperrsignal oder ein anderes Signal, mit dem der Koordinator die Sperre ansteuert. Dadurch wird gewährleistet, dass nur das gewählte Funktionsmodul zumindest Leserechte für den Vorgabenspeicher erhält, oder gegebenenfalls darüber hinaus auch Schreibrechte für den Vorgabenspeicher.The Central control preferably further comprises a default memory or an interface for a default memory, wherein default values, safety values and / or in the default memory stationary values are stored, referring to an operating parameter of the internal combustion engine or other components of the vehicle. The default memory is preferably via a lock connected to the coordinator, the lock being a data connection between the preset memory and the selected function module locks and / or a data connection between the default memory and blocks the respective non-selected function modules. The blocking can be done in the same way in which the Data connection between coordinator and selected function module released or connection to the non-released function modules is locked, d. H. via a trigger signal, a blocking signal or another signal that the coordinator uses to trigger the lock. This ensures that only the selected function module at least read rights to the default store, or, if applicable, write permissions for the default memory.

Die Zentralsteuerung umfasst ferner vorzugsweise ein Grundfunktionsmodul, das mit dem Koordinator verbunden ist, und das mit Grundfunktionen verknüpft ist. Diese Grundfunktionen können Funktionen sein, die für eine Standard-Betriebsweise des Verbrennungsmotors notwendig sind und/oder können Funktionen sein, die mindestens einige der Funktionsmodule gemeinsam haben.The Central control further preferably comprises a basic function module, which is connected to the coordinator, and that with basic functions is linked. These basic functions can be functions be that for a standard operation of the internal combustion engine necessary and / or can be functions that at least have some of the functional modules in common.

Die Funktionen innerhalb der Funktionsmodule bzw. innerhalb des Grundfunktionsmoduls sind vorzugsweise als Software-Code innerhalb des Funktionsmoduls gespeichert, wobei das Funktionsmodul ferner vorzugsweise eine Datenverarbeitungseinrichtung sowie einen Arbeitsspeicher umfasst, mit dem der Software-Code in entsprechende Funktionen umgesetzt werden kann. Über eine Funktionsmodul-Schnittstelle werden ferner externe Daten eingelesen, beispielsweise von dem Vorgabenspeicher und/oder von der Verbrennungsmo tor-Steuerschnittstelle, um die entsprechenden Daten zu verarbeiten. Die Funktionsmodul-Schnittstelle überträgt daher vorzugsweise nur Betriebsparameterdaten und Steuerdaten, die die Freigabe bzw. die Sperrung von Funktionsmodulen steuern. Das Funktionsmodul kann ferner Hardware-Komponenten umfassen, die zumindest einen Teil der Funktion umsetzen. In einer besonderen Ausführungsform ist statt des Software-Codes innerhalb eines Nur-Lesespeichers des Funktionsmoduls eine fest verdrahtete Steuerung vorgesehen, beispielsweise über einen FPGA, über eine IC-Schaltung und/oder über diskrete Bauelemente, die zumindest einige Funktionsteile realisieren. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfassen die Funktionsmodule jeweils Nur-Lesespeicher, in denen die jeweilige Funktion als Software-Code implementiert ist, wobei die Berechnung aufgrund dieses Software-Codes innerhalb der Zentralsteuerung stattfindet. Daher werden über die Funktionsmodul-Schnittstelle Daten übertragen, die die Funktion in Form von Software-Code wiedergeben, wobei der Software-Code im Falle eines ausgewählten Funktionsmoduls von diesem in die Zentralsteuerung geladen wird, um dort von einer Datenverarbeitungsvorrichtung, beispielsweise einem Mikroprozessor oder einer CPU verarbeitet zu werden. In diesem Fall erhält die Zentralsteuerung Sensor- bzw. Betriebsparameterdaten von der Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle und gibt entsprechende Motorsteuerdaten an die Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle ab. In einer weiteren Ausführungsform kann die Datenverarbeitung zur Ausführung der Funktion des Funktionsmoduls auf das Funktionsmodul und die Zentralsteuerung aufgeteilt sein, so dass ein Teil der Funktion innerhalb des Funktionsmoduls berechnet wird und ein weiterer Teil der Funktion durch die Zentralsteuerung vorgesehen wird. Die Funktion bzw. der Funktionsteil wird vorzugsweise vorgesehen, indem entsprechende Berechnungen durchgeführt werden. Ferner kann ein Teil der Funktion von dem Grundfunktionsmodul übernommen werden, so dass sich die Funktion insgesamt durch das Funktionsmodul, die Zentralsteuerung, das Grundfunktionsmodul sowie durch den jeweiligen ablaufenden Software-Code ergibt. Das Auswählen der Funktion kann somit dazu führen, dass Software-Code übertragen wird, dass ein einzelnes Funktionsmodul zur Berechnung ausschließlich freigeschaltet ist und/oder dass nur das ausgewählte Funktionsmodul Sensordaten bzw. Betriebsparameterdaten erhält und/oder Motorsteuerdaten an die Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle abgeben darf. Die jeweilige Zuordnung übernimmt der Koordinator über entsprechende Aktivierungssignale des ausgewählten Funktionsmoduls oder über andere Mechanismen.The Functions within the function modules or within the basic function module are preferably as software code within the functional module stored, wherein the functional module further preferably a data processing device as well as a working memory, with which the software code in corresponding functions can be implemented. Over a Function module interface external data are also read in, For example, from the default memory and / or the Verbrennungsmo gate control interface, to process the corresponding data. The function module interface transmits Therefore, preferably only operating parameter data and control data, the control the release or blocking of function modules. The Function module may further comprise hardware components, at least to implement part of the function. In a particular embodiment is instead of the software code within a read-only memory of the function module a hard-wired control provided, for example via an FPGA, via an integrated circuit and / or over discrete components that realize at least some functional parts. According to another embodiment For example, the functional modules each include read-only memory in which the respective function is implemented as software code, wherein the calculation based on this software code within the central control takes place. Therefore, via the function module interface Data is transferred to the function in the form of software code reproduce the software code in case of a selected functional module is loaded from this to the central controller to get there from a Data processing device, such as a microprocessor or a CPU to be processed. In this case receives the central control sensor or operating parameter data from the Internal combustion engine control interface and outputs corresponding engine control data to the engine control interface. In another Embodiment may be the data processing for execution the function of the function module on the function module and the central control be split, so that part of the function within the function module is calculated and another part of the function through the central control is provided. The function or the functional part is preferably provided by performing appropriate calculations become. Furthermore, part of the function can be taken over by the basic function module be, so that the function as a whole by the functional module, the Central control, the basic function module and by the respective running software code results. Selecting the function can thus lead to software code transfer is that a single function module for calculation exclusively is unlocked and / or that only the selected function module Sensor data or operating parameter data receives and / or Deliver engine control data to the engine control interface may. The respective assignment is carried out by the coordinator corresponding activation signals of the selected function module or via other mechanisms.

Zwischen der Funktionsmodul-Schnittstelle und der Zentral-Schnittstelle können jeweils zusätzlich Versorgungsleitungen vorgesehen werden. Die Datenübertragung zwischen Verbrennungsmotor, Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle, Koordinator, Zentral-Schnittstelle, Funktionsmodul-Schnittstelle und Funktionsmodul kann per digitale Datenübertragung in paralleler und/oder serieller Form oder durch analoge Signalübertragung und/oder eine Kombination hiervon ausgeführt werden. Die Datenübertragungsmechanismen zwischen den verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung können verschieden oder teilweise gleichartig sein. Vorzugsweise ist die Datenübertragung zwischen Zentral-Schnittstelle und den Funktionsmodul-Schnittstellen für alle Funktionsmodule bzw. für alle Unterschnittstellen gleich.Between the functional module interface and the central interface each additional supply lines are provided. The data transmission between internal combustion engine, engine control interface, Coordinator, central interface, functional module interface and Function module can be connected via digital data transmission in parallel and / or serial form or by analog signal transmission and / or a combination thereof will be carried out. The data transfer mechanisms between the various components of the invention Device may be different or partially similar be. Preferably, the data transmission is between the central interface and the function module interfaces for all function modules or the same for all subinterfaces.

Erfindungsgemäß werden Betriebszustände eines Fahrzeug-Verbrennungsmotors in Form von unterschiedlichen Start- oder Stopparten in eigenständigen Funktionen als einzelne Funktionsmodule umgesetzt. Im Folgenden sind einige Beispiele für die entsprechenden Betriebszustände aufgelistet, die von dem jeweiligen Funktionsmodul zur Steuerung von Hybridantrieben umgesetzt werden.

  • – Schleppstart: Trennkupplung geschlossen, elektrische Maschine zieht Verbrennungsmotor auf Leerlauf-Drehzahl hoch (allg. für Erststart über Zündschloss benutzt oder bei Mildhybriden)
  • – Schlupfstart (Power-, Torque-, Komfortstart): Elektrische Maschine zieht mit schleifender Trennkupplung Verbrennungsmotor hoch, Verbrennungsmotor-Start beinhaltet Varianten Power, Torque und ggf. Komfort, die sich durch unterschiedliche Kupplungsrampen-Gradienten charakterisieren lassen.
  • – Schwungstart (auch Notstart): Bei offener Trennkupplung (Proportionalkupplung) im Stand kann Drehzahl des elektrischen Motors erhöht werden. Dadurch wird schnellstmögliches Kupplungsschließen mit Verbrennungsmotor-Start realisiert.
  • – Angerissener Start/Anreißstart: Bei offener Trennkupplung wird Drehzahl der elektrischen Maschine erhöht, Trennkupplung wird pulsartig geschlossen bis Verbrennungsmotor mitgerissen wird. Das Öffnen der Trennkupplung auf einen Kupplungswert dient dem Verbrennungsmotor zum selbstständigen Hochlauf. Anschließend erfolgt eine Synchronisation des Verbrennungsmotors und der elektrischen Maschine. Geeignet als Komfortstart-Variante, da erhöhte Startdauer.
  • – Impulsstart: Bei offener Trennkupplung (Impulskupplung) kann Drehzahl der elektrischen Maschine erhöht werden. Späteres impulsartiges Schließen der Trennkupplung mit Verbrennungsmotor-Start.
  • – Schubübernahme: Während elektrischem Fahren kann Drehzahl der elektrischen Maschine erhöhte werden. Späteres Schließen der Trennkupplung, Verbrennungsmotor befindet sich in Schubschaltung.
  • – Dynamikstopp (auch „Segeln"): Lastfreie Trennkupplung öffnen, Verbrennungsmotor abstellen.
  • – Softstopp: Trennkupplung geschlossen, elektrische Maschine zieht Verbrennungsmotor aktiv auf Stillstand; Trennkupplung öffnet je nach Situation.
According to the invention, operating states of a vehicle internal combustion engine in the form of different start or stop sections are implemented in independent functions as individual function modules. Below are some examples of the corresponding operating states that are implemented by the respective function module for controlling hybrid drives.
  • - towing start: separating clutch closed, electric machine pulls combustion engine up to idling speed (generally used for first start via ignition lock or in mild hybrids)
  • - Slip start (power, torque, comfort start): The electric machine pulls up the combustion engine with a sliding disconnect clutch. Combustion engine start contains variants of power, torque and possibly comfort, which can be characterized by different coupling ramp gradients.
  • - Swing start (also emergency start): With open disconnect clutch (proportional clutch) in the stand, the speed of the electric motor can be increased. As a result, the fastest possible clutch closing is realized with internal combustion engine start.
  • - Torn start / scribing start: When the disconnect clutch is open, the speed of the electrical machine is increased, the disconnect clutch is closed in a pulse-like manner until the internal combustion engine is entrained. The opening of the separating clutch to a clutch value serves the internal combustion engine for independent startup. Subsequently, a synchronization of the internal combustion engine and the electric machine. Suitable as comfort start variant, as increased start time.
  • - Pulse start: When the clutch is open (pulse clutch), the speed of the electric machine can be increased. Later impulsive closing of the clutch with internal combustion engine start.
  • - Thrust: During electric driving, the speed of the electric machine can be increased. Later closing of the clutch, internal combustion engine is in push circuit.
  • - Dynamic stop (also called "sailing"): Open load-free disconnect clutch, switch off combustion engine.
  • - Soft stop: Disconnect clutch closed, electric machine actively draws combustion engine to a standstill; Disconnect opens depending on the situation.

Die jeweiligen Funktionsmodule melden vorzugsweise folgende Signale als Steuerdaten an die Zentralsteuerung: bereit, aktiv, erfolgreich abgeschlossen, Funktion abgebrochen, Fehler erkannt und benutzerbedingter Abbruch.The respective function modules preferably report the following signals as control data to the central control: ready, active, successful completed, function aborted, errors detected and user-related Cancellation.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description explained in more detail.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine erfindungsgemäße Ausführung der Erfindung 1 an inventive embodiment of the invention

2 eine erfindungsgemäße Ausführung der Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt und 2 an inventive embodiment of the invention according to a second aspect and

3 ein Ablaufdiagramm, das das erfindungsgemäße Verfahren anhand eines Beispiels illustriert. 3 a flowchart illustrating the inventive method by way of example.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In der 1 ist eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Eine Zentralsteuerung 10 ist über eine Zentral-Schnittstelle 18.3 mit einzelnen Funktionsmodul-Schnittstellen 22a–z verbunden, die jeweiligen Funktionsmodulen 20a–z zugehören. Die Zentral-Schnittstelle 18.3 umfasst einzelne Unterschnittstellen, die die einzelnen Verknüpfungspunkte zu Datenleitungen 24.1a–z und Steuerleitungen 24.2a–z bilden. In der 1 sind die Datenleitungen durchgezogen dargestellt, wohingegen die Steuerleitungen gestrichelt dargestellt sind. Die Verbindungen der Verknüpfungspunkte, d. h. der Unterschnittstellen der Zentral-Schnittstelle ist strichpunktiert dargestellt und kann beispielsweise durch einen parallelen oder seriellen Bus umgesetzt sein. Die Datenleitung und die Steuerleitung sind nicht notwendigerweise getrennte physikalische Leitungen, sondern können auch durch ihre Signaleigenschaften unterscheidbar sein. Die Verbindung der Unterschnittstellen der Zentral-Schnittstelle 18.3 (strichpunktiert dargestellt) ist mit einem Koordinator 14 verbunden, der innerhalb der Zentralsteuerung 10 vorgesehen ist. Die Zentralsteuerung umfasst ferner eine Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle, die einen Steuereingang 18.1 und einen Steuereingang 18.2 umfasst. Der Koordinator 14 ist mit der Verbrennungsmotor- Steuerschnittstelle verbunden. Grundsätzlich kann die Steuerung statt oder in Kombination zur Verbrennungsmotor-Schnittstelle weitere bidirektionale Schnittstellen für weitere Antriebskomponenten wie E-Maschine, Kupplung, Getriebe usw. umfassen. Der Steuereingang 18.1 und der Steuerausgang 18.2 kann, wie in der 1 gestrichelt dargestellt, mit einem Verbrennungsmotor 30 verbunden werden, wobei der Verbrennungsmotor von dem Steuerausgang 18.2 Signale erhält, gemäß denen Betriebszustände des Verbrennungsmotors eingestellt werden, d. h. beispielsweise Einspritzmenge, Solldrehzahl, Zündwinkel, Füllgrad, usw. Der Verbrennungsmotor versorgt im Gegenzug den Steuereingang 18.2 mit Sensordaten oder Betriebsparametern, die Betriebszustände des Verbrennungsmotors kennzeichnen, beispielsweise aktuelle Drehzahl, Drehmoment, Temperatur usw. Vorzugsweise ist die Zentralsteuerung 10 mit weiteren Komponenten des Antriebs und/oder des Fahrzeugs verbunden, beispielsweise mit Kupplungen, Drehzahlwandlern, elektrischer Antriebsmaschine und Ähnlichem, um diese auf die gleiche Weise wie den Verbrennungsmotor 30 zu steuern und von diesen Daten zu empfangen. Die Zentralsteuerung 10 umfasst ferner einen Vorgabenspeicher 12, der über eine Sperre 14.1 mit dem Koordinator 14 verbunden ist. Der Koordinator steuert die Sperre 14.1, die beispielsweise als Funktion in Form von Software in dem Koordinator vorgesehen sein kann, um den Zugang einzelner Funktionsmodule auf den Vorgabenspeicher 12 zu steuern. In gleicher Weise kann der Koordinator ferner den Zugang zu der Verbrennungsmotor-Steuerschnittstelle oder zu anderen Steuerschnittstellen weiterer Komponenten des Fahrzeugs steuern. Die Zentralsteuerung 10 umfasst ferner ein Grundfunktionsmodul 16, das mit dem Koordinator verbunden ist und das, in Kombination mit dem Koordinator, Grundfunktionen ausführt. Vorzugsweise umfasst die Zentralsteuerung 10 einen Eingang, über den die gewünschte Funktion eingegeben werden kann, wobei dieser Eingang vorzugsweise mit dem Koordinator 14 verbunden ist, so dass dieser ein entsprechendes Sperr- bzw. Freigabesignal aussenden kann, um das gewünschte Funktionsmodul zu aktivieren und die nicht ausgewählten Funktionsmodule zu sperren.In the 1 an embodiment of the device according to the invention is shown. A central control 10 is via a central interface 18.3 with individual function module interfaces 22a -Z connected, the respective function modules 20a -Z belong. The central interface 18.3 includes individual subinterfaces that represent the individual nodes to data lines 24.1a -Z and control lines 24.2a -Z form. In the 1 the data lines are shown in solid lines, whereas the control lines are shown in dashed lines. The connections of the connection points, ie the sub-interfaces of the central interface is shown in phantom and can be implemented, for example, by a parallel or serial bus. The data line and the control line are not necessarily separate physical lines, but may also be distinguishable by their signal characteristics. The connection of the subinterfaces of the central interface 18.3 (shown in phantom) is with a coordinator 14 connected within the central control 10 is provided. The central controller further includes an engine control interface having a control input 18.1 and a control input 18.2 includes. The coordinator 14 is connected to the engine control interface. In principle, instead of or in combination with the internal combustion engine interface, the controller may comprise further bidirectional interfaces for further drive components such as e-machine, clutch, transmission, etc. The control input 18.1 and the control output 18.2 can, as in the 1 shown in dashed lines, with an internal combustion engine 30 be connected, wherein the internal combustion engine from the control output 18.2 Receives signals according to which operating conditions of the internal combustion engine are set, ie, for example, injection quantity, target speed, ignition angle, degree of filling, etc. The internal combustion engine in turn supplies the control input 18.2 with sensor data or operating parameters that characterize operating conditions of the internal combustion engine, such as current speed, torque, temperature, etc. Preferably, the central control 10 connected to other components of the drive and / or the vehicle, for example with clutches, speed converters, electric drive machine and the like, to this in the same manner as the internal combustion engine 30 to control and receive from this data. The central control 10 further comprises a default memory 12 that has a lock 14.1 with the coordinator 14 connected is. The coordinator controls the lock 14.1 , which may be provided, for example, as a function in the form of software in the coordinator to the access of individual function modules to the default memory 12 to control. Likewise, the coordinator may further control access to the engine control interface or to other control interfaces of other components of the vehicle. The central control 10 further comprises a basic function module 16 which is connected to the coordinator and which, in combination with the coordinator, performs basic functions. Preferably, the central control comprises 10 an input via which the desired function can be entered, this input preferably with the coordinator 14 is connected so that it can send a corresponding inhibit or release signal to activate the desired function module and lock the non-selected function modules.

Der Koordinator gibt den Zugriff mittels Freigabe- und/oder Sperrsignale auf Soll- und/oder Stellgrößen frei. Die Soll- bzw. Stellgrößen sind vorzugsweise nur einmal in dem System vorhanden, beispielsweise innerhalb eines Arbeitsspeichers der Zentralsteuerung, wobei der Zugriff auf den Arbeitsspeicher, der derartige Soll- und Stellgrößen enthält, mittels Freigabe- bzw. Sperrsignalen freigegeben wird. In den Soll- bzw. Stellgrößen sind Vorgabewerte, Sicherheitswerte und stationäre Werte in der Zentralsteuerung gespeichert, vorzugsweise in dem Vorgabenspeicher. Die Soll- bzw. Stellgrößen können sich auf eine oder auf mehrere Komponenten des Fahrzeugantriebs beziehen. Anstatt eines Freigabe- bzw. Sperrsignals kann auch ein positives bzw. negatives Triggersignal verwendet werden. Der jeweilige Sperrmechanismus (der das Funktionsmodul und/oder die Datenverbindung sperrt bzw. freigibt) ist vorzugsweise für alle Funktionsmodule gleich. Steuerleitungen und die Datenleitungen sind vorzugsweise parallel miteinander verbunden. Ferner wird vorzugsweise ein Busprotokoll eingesetzt, das eine Kollision insbesondere der Signale der Steuerleitungen vermeidet. Als Freigabe- bzw. Sperrsignal kann ferner ein Signal verwendet werden, das den Systemzustand charakterisiert, beispielsweise den Systemzustand eines Funktionsmoduls oder der Zentralsteuerung. Ferner kann das Freigabe- bzw. Sperrsignal, das an die einzelnen Funktionsmodule geliefert wird, eine eindeutige Kennung umfassen, die der Kennung genau eines Funktionsmoduls oder keines Funktionsmoduls entspricht. In einer derartigen Ausführung sind die Funktionsmodule nur dann aktiv, wenn ihre Kennung über die jeweilige Steuerleitung gesendet wird. Auf diese Weise können alle Funktionsmodule mit demselben Steuersignal einzeln gesperrt bzw. einzeln freigegeben werden.Of the Coordinator gives access via enable and / or inhibit signals Free on set and / or manipulated variables. The target or manipulated variables are preferably only once present in the system, for example within a working memory the central control, whereby the access to the main memory, contains such desired and manipulated variables, by means of Enable or disable signals is released. In the nominal or Command values are default values, safety values and stationary values stored in the central control, preferably in the default memory. The nominal or manipulated variables can affect one or more components of the vehicle drive Respectively. Instead of a release or blocking signal can also be positive or negative trigger signal can be used. The respective locking mechanism (which locks the function module and / or the data connection or releases) is preferably the same for all functional modules. Control lines and the data lines are preferably parallel connected with each other. Further, preferably, a bus protocol used, which avoids a collision, in particular the signals of the control lines. As a release or blocking signal, a signal can also be used which characterizes the system state, for example the System status of a function module or the central controller. Further can be the enable or disable signal to the individual function modules is delivered, include a unique identifier that the identifier exactly a function module or no function module. In Such an embodiment is only the functional modules then active, if its identifier over the respective control line is sent. In this way, all function modules can with the same control signal individually locked or released individually become.

Die 2 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung gemäß einem zweiten Aspekt. Die 2 zeigt neben schaltungstechnischen Realisierungen auch Merkmale des Funktionsablaufs. Die in 2 dargestellte Ausführungsform der Erfindung umfasst eine übergeordnete Struktur 110, die eine Eingabe vorsieht, um das Funktionsmodul auszuwählen. Die übergeordnete Struktur kann eine Fahrzeugsteuerung sein, die ihrerseits eine Benutzereingabe erhalten kann, oder kann eine Benutzereingabevorrichtung sein, mit der das gewünschte Funktionsmodul, d. h. die gewünschte Funktion über den eingegebenen Wunsch-Betriebszustand ausgewählt wird. Die übergeordnete Struktur 110 steuert einen Zustandsautomaten 120 an, der wiederum die eigentliche Zentralsteuerung 100, welche eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt, ansteuert. Die Zentralsteuerung 100 umfasst einen Koordinator 130, der über geeignete Signale die Freigabe von Funktionsmodulen und jeweilige Schreibrechte bzw. Leserechte steuert. Mit den Bezugszeichen 140a–e sind verschiedene, nebeneinander auszuwählende Funktionsmodule dargestellt, beispielsweise Ablaufmodule für: Schleppstart, Schlupfstart, Schubübernahme, Softstopp und Dynamikstopp. Gemäß der Eingabe durch den Zustandsautomaten wird das entsprechende Modul ausgewählt. Die Zentralsteuerung 110 gibt den entsprechenden Steuerwert S190, abhängig von der gewählten Funktion, an Aggregate 150a–c aus, die über eine Steuerleitung mit der Zentralsteuerung verbunden sind. Als Aggregate 150a–c sind Antriebsaggregate und weitere Komponenten eines Antriebsstrangs eines Hybridmotors vorgesehen. Die in den Aggregaten herrschenden Betriebszustände bzw. die von Sensoren dort erfassten Werte werden an das ausgewählte Modul 140a in Form von Ist-Größen S200 zurückgemeldet. Damit kann jedes Funktionsmodul 140a–e, sofern es ausgewählt ist, einen geschlossenen Regelkreis vorsehen, wobei der Koordinator 130 nicht in die Regelung selbst eingreift, sondern lediglich das entsprechende Funktionsmodul auswählt. Der Koordinator 130 bestimmt somit die Regelart über die ausgewählte Funktion, wohingegen die einzelnen Funktionsmodule 140a–e die tatsächliche Ist/Soll-Regelung für Betriebsparame ter von Aggregaten 150a–c vorsehen. Funktionsteile der Funktionsmodule, die für einige Funktionsmodule gemeinsam sind, beispielsweise ein PI-, PD- oder PID-Reglermodul kann als Grundfunktion in der Zentralsteuerung 100 vorgesehen sein, auf die das jeweilige Funktionsmodul lediglich zurückgreift. Auf diese Weise müssen gleiche Funktionsteile nicht mehrfach implementiert werden.The 2 shows a further embodiment of the invention according to the invention according to a second aspect. The 2 shows in addition to circuit-technical realizations also features of the functional sequence. In the 2 illustrated embodiment of the invention comprises a superordinate structure 110 , which provides an input to select the function module. The parent structure may be a vehicle controller, which in turn may receive user input, or may be a user input device that selects the desired function module, ie, the desired function, over the entered desired mode of operation. The parent structure 110 controls a state machine 120 in turn, the actual central control 100 , which represents an embodiment of the device according to the invention, controls. The central control 100 includes a coordinator 130 , which controls the release of function modules and respective write rights or read rights via suitable signals. With the reference numerals 140a -E are different, side by side to select function modules shown, for example, flow modules for: tow start, slip start, thrust takeover, soft stop and dynamic stop. As specified by the state machine, the appropriate module is selected. The central control 110 gives the corresponding control value S190, depending on the selected function, to aggregates 150a -C, which are connected via a control line to the central control. As aggregates 150a -C are vorgese drive units and other components of a powertrain of a hybrid engine hen. The operating states prevailing in the units or the values detected by sensors there are sent to the selected module 140a in the form of actual sizes S200 reported back. This allows every functional module 140a -E, if selected, provide a closed loop, with the coordinator 130 does not intervene in the regulation itself, but only selects the corresponding function module. The coordinator 130 thus determines the type of control over the selected function, whereas the individual function modules 140a -E is the actual / target control for operating parameters of units 150a -C provide. Functional parts of the functional modules which are common to some functional modules, for example a PI, PD or PID controller module can be used as a basic function in the central control 100 be provided, which only relies on the respective functional module. In this way, the same functional parts do not have to be implemented multiple times.

Vom Zustandsautomaten 120 wird ein Auswahlsignal oder Entscheidungssignal 160 an den Koordinator weitergegeben, beispielsweise ein Triggersignal „Schleppstart". Ferner werden Signale vom Zustandsautomaten an das Modul weitergegeben, beispielsweise wenn die Funktion beibehalten werden soll, jedoch sich ein Soll-Betriebsparameter ändert. Erfordert das vom Zustandsautomaten 120 an den Koordinator 130 gesendete Signal S160 eine Änderung des Funktionsmoduls, so fragt der Koordinator 130 das jeweilige Funktionsmodul hinsichtlich des Betriebszustands (ready?) des Funktionsmoduls ab. Falls das entsprechende Funktionsmodul signalisiert S180, dass es (noch) nicht bereit ist, so kann der Koordinator eine bestimmte Zeitspanne auf das Ready-Signal warten und beim Ausbleiben eines entsprechenden Ready-Signals S180 eine Fehlermeldung abgeben. Falls sich das ausgewählte Funktionsmodul mit „bereit" (S180) beim Koordinator meldet, dann schaltet der Koordinator 130 Zugriffsrechte auf Soll- und Stellgrößen frei bzw. auf Vorgabewerte. Wie bereits bemerkt stellt die Verbrennungsmotor-Schnittstelle Soll- und Stellgrößen bereit, wohingegen ein Vorgabenspeicher Vorgabewerte, Sicherheitswerte und stationäre Werte bereitstellt, beides für den Fall der Freigabe durch den Koordinator. Nachdem die entsprechende ausgewählte Funktion aufgerufen wurde und den Aufruf erkannt hat, aktiviert diese den Zustandsautomaten (beispielsweise über den Koordinator 130), um den Funktionsablauf abzuarbeiten. Ferner meldet das aktivierte und ausgewählte Funktionsmodul 140a ein Aktivsignal S180, beispielsweise an den Koordinator 130 und/oder an den Zustandsautomaten 120. Der Koordinator hat somit die Aufgabe, die vom Zustandsautomaten ausgewählte Funktion durch Aktivierung des entsprechenden Funktionsmoduls abzubilden, um so für den Zustandsautomaten und die Aggregate eine Vielzahl von Steuerungen, die einzeln ausgewählt werden können, zu emulieren. Der Zustandsautomat kann ferner über eine Signalabgabe an den Koordinator die Funktion abbrechen, beispielsweise durch ein Abbruchsignal ausgehend von den Aggregaten oder durch ein Änderungssignal, das von der übergeordneten Struktur stammt. Ferner melden die Aggregate vorzugsweise eine abgeschlossene Start- bzw. Stoppfunktion an das jeweilige aktivierte bzw. ausgewählte Modul 140a zurück, welches daraufhin den Koordinator veranlasst, diesen Zustand an den Zustandsautomaten 120 mittels Signal S170 zurückzuleiten. Die aktivierte und nun vollständig ausgeführte Funktion des Funktionsmoduls 140a (vgl. Beispiel Schleppstart) meldet durchgehend einen Beendigungszustand zurück, der dem Koordinator 130 und somit dem Zustandsautomaten 120 mitteilt, dass die gewünschte Funktion abgeschlossen ist. Ändert sich die gewünschte Funktion, so wird ein anderes Funktionsmodul 140b–e ausgewählt und die Signalabgabe des Vorgänger-Funktionsmoduls geht über zu einem Signal S180, das einen inaktiven Zustand kennzeichnet.From the state machine 120 becomes a selection signal or decision signal 160 signals are passed from the state machine to the module, for example, if the function is to be retained but a desired operating parameter changes 120 to the coordinator 130 signal S160 sends a change of the function module, the coordinator asks 130 the respective function module with regard to the operating state (ready?) of the function module. If the corresponding function module signals S180 that it is not (yet) ready, then the coordinator can wait for a certain time period for the ready signal and issue an error message if there is no corresponding ready signal S180. If the selected function module reports "ready" (S180) to the coordinator, then the coordinator will switch 130 Access rights to set and manipulated variables free or to default values. As already noted, the engine interface provides command and set variables, whereas default memory provides default values, safety values, and steady state values, both in the case of release by the coordinator. After the corresponding selected function has been called and has recognized the call, it activates the state machine (for example via the coordinator 130 ) to process the functional sequence. Furthermore, the activated and selected function module reports 140a an active signal S180, for example to the coordinator 130 and / or to the state machine 120 , The coordinator thus has the task of mapping the function selected by the state machine by activating the corresponding function module so as to emulate for the state machine and the aggregates a plurality of controls that can be individually selected. The state machine can also abort the function via a signal output to the coordinator, for example by an abort signal from the aggregates or by a change signal originating from the superordinate structure. Furthermore, the aggregates preferably report a completed start or stop function to the respective activated or selected module 140a which then causes the coordinator to send this state to the state machine 120 via signal S170. The activated and now completely executed function of the function module 140a (see example tow start) continuously returns a completion state, the coordinator 130 and thus the state machine 120 indicates that the desired function has been completed. If the desired function changes, then another function module will be created 140b -E is selected and the signal output of the predecessor function module transitions to a signal S180 which indicates an inactive state.

Die 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, das einen beispielhaften Ablauf gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wiedergibt. Am Punkt A wird ein Triggersignal „Schleppstart" eingegeben, welches so lange der Zentralsteuerung zugeführt wird, bis der Koordinator bzw. das Funktionsmodul nicht mehr ein Signal ausgibt, das einen Zustand „nicht bereit" B ausgibt, sondern bis ein Bereit-Signal B' ausgegeben wird. Daraufhin wird das Funktionsmodul, das dem Ablauf „Schleppstart" entspricht, aufgerufen, Punkt C. Ferner wird am Punkt D ein Signal aufgegeben, das die Sperrung der Schreibrechte durch das ausgewählte Modul freigibt. So lange die Schreibrechte noch nicht für das ausgewählte Modul gegeben sind, wird eine Warteschleife E' ausgeführt.The 3 FIG. 12 is a flowchart showing an exemplary flow according to the method of the present invention. FIG. At point A, a trigger signal "Towing Start" is input, which is supplied to the central control until the coordinator or the function module no longer outputs a signal that outputs a state "not ready" B, but until a ready signal B ' is issued. Subsequently, the function module corresponding to the sequence "Towing Start" is called, point C. Furthermore, a signal is given at point D, which releases the blocking of the write rights by the selected module, as long as the write rights are not yet given for the selected module , a wait loop E 'is executed.

Daraufhin folgt der Abbildungsprozess F, bei dem die Funktionsmodule bzw. das aktivierte Funktionsmodul den jeweiligen Betriebszustand zurückmelden, d. h. aktiv, beendet, Änderung der Zielanforderung. In diesem Fall können die Module bzw. das gewählte Modul, welches ein derartiges Signal ausgibt, noch nicht verwendet werden, bis der Betriebszustand des bzw. der Module einem „Bereit"-Zustand entspricht. Erst dann, wenn das ausgewählte Funktionsmodul ein Bereit-Signal zurückmeldet, wird die Funktion ausgeführt. Danach meldet sich beispielsweise am Punkt G das aktive Funktionsmodul mit einem Signal zurück, das die vollständige Ausführung, d. h. die Beendigung, der entsprechenden Funktion wiedergibt. Die Beendigung der jeweiligen Funktion führt somit gleichzeitig zur Rücknahme der Schreibrechte am Punkt H des aktivierten Funktionsmoduls. Beispielsweise die Änderung eines Rückmeldesignals des aktivierten Funktionsmoduls von „aktiv" auf „bereit" wird von dem Koordinatormodul bzw. von dem Zustandsautomaten als Signal dafür gewertet, dass die Funktion des jeweiligen ausgewählten Funktionsmoduls beendet ist und abgeschlossen wurde. Das entsprechende Funktionsmodul wird somit durch Rücknahme der Schreibrechte bzw. Sperren des Zugriffs wieder deaktiviert, um zu vermeiden, dass bereits abgeschlossene Funktionen von Funktionsmodulen in den Betrieb des Verbrennungsmotors eingreifen.This is followed by the mapping process F, in which the function modules or the activated function module report back the respective operating state, ie active, finished, change of the target request. In this case, the modules or the selected module issuing such a signal can not yet be used until the operating state of the module (s) corresponds to a "ready" state, and only when the selected function module is a ready signal The function is then executed, for example, at point G, the active function module returns with a signal indicating the complete execution, that is, the termination, of the corresponding function The termination of the respective function thus simultaneously leads to the withdrawal of the write rights at the point For example, the change of a feedback signal of the activated function module from "active" to "ready" is considered by the coordinator module or by the state machine as a signal for that the function of the selected function module is completed and completed. The corresponding function module is thus deactivated again by withdrawing the write rights or locking the access, in order to avoid that already completed functions of function modules intervene in the operation of the internal combustion engine.

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Claims (10)

Vorrichtung zur Steuerung der Betriebszustände eines Fahrzeug-Aggregats (30), mit einer Zentralsteuerung (10), die eine Zentral-Schnittstelle (18.3) und einen Koordinator (14) umfasst, einer Mehrzahl von Funktionsmodulen (20a–z), die an die Zentral-Schnittstelle (18.3) angeschlossen sind, und einer Aggregat-Steuerschnittstelle (18.1, 18.2), wobei der Koordinator (14) über die Zentral-Schnittstelle (18.3) mit der Mehrzahl von Funktionsmodulen (20a–z) verbunden und eingerichtet ist, eines der Funktionsmodule (20a–z) auszuwählen, und die Steuerung eingerichtet ist, das Aggregat (30) über die Aggregat-Steuerschnittstelle (18.1, 18.2) gemäß dem ausgewählten Funktionsmodul anzusteuern.Device for controlling the operating states of a vehicle aggregate ( 30 ), with a central control ( 10 ), which has a central interface ( 18.3 ) and a coordinator ( 14 ), a plurality of functional modules ( 20a -Z) connected to the central interface ( 18.3 ) and an aggregate control interface ( 18.1 . 18.2 ), the coordinator ( 14 ) via the central interface ( 18.3 ) with the plurality of functional modules ( 20a -Z) is connected and set up, one of the functional modules ( 20a -Z), and the controller is set up, the aggregate ( 30 ) via the aggregate control interface ( 18.1 . 18.2 ) according to the selected function module. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Betriebszustände das Starten und das Stoppen des Aggregats (30) umfassen.Apparatus according to claim 1, wherein the operating conditions include starting and stopping the unit ( 30 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Zentral-Schnittstelle (18.3) für jedes Funktionsmodul eine Unterschnittstelle umfasst und alle Unterschnittstellen (22a–z) der Zentral-Schnittstelle (18.3) gleich sind und/oder jedes Funktionsmodul die gleiche Funktionsmodul-Schnittstelle (22a–z) umfasst.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the central interface ( 18.3 ) comprises a subinterface for each functional module and all subinterfaces ( 22a -Z) of the central interface ( 18.3 ) are the same and / or each functional module has the same functional module interface ( 22a -Z). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zentralsteuerung (10) und/oder der Koordinator (14) eine Sperre umfasst, die eingerichtet ist, einen Zugriff auf das jeweils ausgewählte Funktionsmodul (20a–z) freizugeben und/oder einen Zugriff auf das jeweils nicht ausgewählte Funktionsmodul bzw. auf die jeweils nicht ausgewählten Funktionsmodule (20a–z) zu sperren.Device according to one of the preceding claims, wherein the central control ( 10 ) and / or the coordinator ( 14 ) comprises a lock which is set up to provide access to the respectively selected function module ( 20a -Z) and / or access to the respective non-selected function module or to the respective non-selected function module ( 20a -Z) to lock. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zentralsteuerung (10) eine bidirektionale oder semi-bidirektionale Datenverbindung zwischen dem ausgewählten Funktionsmodul (20a–z) und der Aggregat-Steuerschnittstelle (18.1, 18.2) vorsieht.Device according to one of the preceding claims, wherein the central control ( 10 ) a bidirectional or semi-bidirectional data connection between the selected functional module ( 20a -Z) and the aggregate control interface ( 18.1 . 18.2 ). Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Zentralsteuerung (10) einen Vorgabenspeicher (12) umfasst oder eingerichtet ist, mit einem zentralen Vorgabenspeicher (12) zum Datenaustausch verbunden zu werden, und die Zentralsteuerung (10) eine Datenverbindung zwischen dem Vorgabenspeicher (12) und dem ausgewählten Funktionsmodul (20a–z) vorsieht, über die das ausgewählte Funktionsmodul Vorgabenwerte, die in dem Funktionsmodul (20a–z) gespeichert sind, abrufen kann.Device according to one of the preceding claims, wherein the central control ( 10 ) a default memory ( 12 ) is or is equipped with a central default memory ( 12 ) for data exchange, and the central control ( 10 ) a data connection between the default memory ( 12 ) and the selected function module ( 20a -Z), via which the selected function module presets values which are stored in the function module ( 20a -Z) can retrieve. Verfahren zum Steuern von Betriebszuständen eines Fahrzeug-Aggregats (30), mit den Schritten: Verbinden einer Mehrzahl von Funktionsmodulen (20a–z), die jeweils zum Ausführen einer jeweiligen Funktion eingerichtet sind, mit einem Koordinator (14); Übermitteln einer gewünschten Funktion an den Koordinator (14); Auswählen des Funktionsmoduls, dessen jeweilige Funktion der gewünschten Funktion entspricht, durch den Koordinator (14); und Steuern der Betriebszustände gemäß der gewünschten Funktion durch den Koordinator (14).Method for controlling operating states of a vehicle aggregate ( 30 ), comprising the steps of: connecting a plurality of functional modules ( 20a -Z), each set up to perform a respective function, with a coordinator ( 14 ); Submit a desired function to the coordinator ( 14 ); Selecting the function module whose respective function corresponds to the desired function, by the coordinator ( 14 ); and controlling the operating conditions according to the desired function by the coordinator ( 14 ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Auswählen des Funktionsmoduls umfasst: Freigeben einer Datenverbindung zwischen dem Koordinator (14) und dem ausgewählten Funktionsmodul und/oder Sperren von Datenverbindungen zwischen Koordinator (14) und jeweils nicht ausgewählten Funktionsmodulen (20a–z), mit denen der Koordinator (14) verbunden ist.The method of claim 7, wherein selecting the functional module comprises: enabling a data connection between the coordinator ( 14 ) and the selected functional module and / or locking of data connections between coordinator ( 14 ) and each non-selected function modules ( 20a -Z) with which the coordinator ( 14 ) connected is. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei das das Auswählen des Funktionsmoduls umfasst: Freigeben einer Datenverbindung zwischen dem ausgewählten Funktionsmodul und der Aggregat-Steuerschnittstelle (18.1, 18.2); und/oder Sperren von Datenverbindungen zwischen jeweils nicht ausgewählten Funktionsmodulen der Mehrzahl von Funktionsmodulen (20a–z) und der Aggregat-Steuerschnittstelle (18.1, 18.2).The method of claim 7 or 8, wherein selecting the functional module comprises: enabling a data connection between the selected functional module and the aggregate control interface ( 18.1 . 18.2 ); and / or blocking data connections between respectively non-selected function modules of the plurality of function modules ( 20a -Z) and the aggregate control interface ( 18.1 . 18.2 ). Verfahren nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei das das Auswählen des Funktionsmoduls umfasst: Freigeben einer Datenverbindung zwischen dem ausgewählten Funktionsmodul (20a–z) und einem Vorgabenspeicher (12) und/oder Sperren von Datenverbindungen zwischen jeweils nicht ausgewählten Funktionsmodul der Mehrzahl von Funktionsmodulen (20a–z) und einem Vorgabenspeicher (12).The method of claim 7, 8 or 9, wherein selecting the functional module comprises: enabling a data connection between the selected functional module (16). 20a -Z) and a default memory ( 12 ) and / or blocking of data connections between respectively non-selected functional module of the plurality of functional modules ( 20a -Z) and a default memory ( 12 ).
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