-
Die Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
-
In einem Kraftfahrzeug sind eine Vielzahl von Steuerungseinrichtungen verbaut, so zum Beispiel eine Getriebesteuerungseinrichtung, mithilfe derer der Betrieb eines Getriebes des Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt werden kann, sowie eine Motorsteuerungseinrichtung, mithilfe derer der Betrieb eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs gesteuert und/oder geregelt werden kann. Dann, wenn das Kraftfahrzeug als Hybridfahrzeug ausgeführt ist, ist weiterhin eine Hybridsteuerungseinrichtung vorhanden, mithilfe derer Hybridfunktionen des Kraftfahrzeugs, so zum Beispiel Hybridfunktionen einer elektrischen Maschine sowie eines elektrischen Energiespeichers, gesteuert und/oder geregelt werden können. Als weitere Steuerungseinrichtungen sind in einem Kraftfahrzeug Sensoren und Aktuatoren verbaut, wobei mithilfe von Sensoren steuerungsseitige Messwerte erfasst werden können und mithilfe von Aktuatoren steuerungsseitige Stellbefehle ausgeführt werden können. Typischerweise sind die Steuerungseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs an einem Datenbus, so zum Beispiel an einen CAN-Datenbus, angeschlossen, wobei die Steuerungseinrichtungen über den CAN-Datenbus Daten austauschen.
-
In einer Getriebesteuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs ist eine sogenannte Fahrtstrategiekomponente implementiert, wobei die Fahrtstrategiekomponente der Getriebesteuerungseinrichtung auf Grundlage von Eingangsdaten, die der Getriebesteuerungseinrichtung insbesondere in einem definierten Datenzeitraster bereitgestellt werden, Berechnungen ausführt, nämlich in einem definierten Berechnungszeitraster. Auf Grundlage der Berechnungen gibt dann die Fahrtstrategiekomponente bzw. die Getriebesteuerungseinrichtung Ausgangsdaten aus.
-
Da in der Getriebesteuerungseinrichtung, nämlich in der Fahrtstrategiekomponente derselben, umfangreiche Berechnungen ausgeführt werden, wird für diese Berechnungen typischerweise in relativ langes Berechnungszeitraster vorgegeben, um zur Verfügung stehende Ressourcen der Steuerungseinrichtung nicht zu stark zu belasten. Dieses Berechnungszeitraster ist dabei zumindest in Bezug auf eine Teilmenge der Eingangsdaten, auf Grundlage derer die Getriebesteuerungseinrichtung Berechnungen ausführt, größer als ein Datenzeitraster, in welchem die entsprechenden Eingangsdaten der Getriebesteuerungseinrichtung bereitgestellt werden.
-
So ist es zum Beispiel möglich, dass nach einem Berechnungszeitraster Berechnungen alle 30ms ausgeführt werden, wohingegen Eingangsdaten in einem Datenzeitraster alle 10ms bereitgestellt werden. Zwischen dem Bereitstellen der Eingangsdaten und der Ausführung von Berechnungen und dem Ausgeben entsprechender Ausgangsdaten kann demnach eine relativ lange Zeit vergehen, die insbesondere dann, wenn zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, zu lange sein kann.
-
Bei solchen zeitkritischen Eingangsdaten kann es sich zum Beispiel um fahrerseitig ausgelöste Tippbefehle handeln, auf Grundlage derer fahrerseitig ein Gangwechsel im Getriebe ausgelöst werden soll. Weiterhin kann es sich bei den zeitkritischen Eingangsdaten um einen steuerungsseitig ausgelösten Zustartbefehl für den Verbrennungsmotor eines Hybridfahrzeugs handeln, den die Hybridsteuerungseinrichtung zum Beispiel dann auslöst, wenn ein Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers einen Grenzwert unterschreitet oder wenn in einem elektrischen Fahrbetrieb ein angefordertes Drehmoment nicht bereitgestellt werden kann.
-
Theoretisch ist es möglich, das Berechnungszeitraster dem Datenzeitraster anzupassen, was jedoch den Nachteil mit sich bringt, dass die umfangreichen Berechnungen in der Steuerungseinrichtung häufiger ausgeführt werden, sodass hierdurch zur Verfügung stehende Ressourcen stärker belastet bzw. ausgenutzt werden. Dies ist von Nachteil.
-
Auch ist es bekannt, im Rahmen einer Datenübermittlung zeitkritischer Datenpakete bei der Übertragung zeitlich vorzuziehen. Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der gattungsbildenden
DE 101 30 768 A1 bekannt. Hierbei werden die weniger zeitkritischen Datenpakete in Abhängigkeit der Restlebenszeit ihrer Daten Prioritäten zugewiesen, und dem Grundsatz „je kürzer die Restlebenszeit, desto höher die Priorität“. Kann ein solches weniger zeitkritisches Datenpaket während seiner Lebenszeit nicht übertragen werden, so wird es verworfen. Auch dieses ist von Nachteil.
-
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, eine neuartige Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
-
Dieses Problem wird durch eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß prüft die Steuerungseinrichtung in einem Triggereventzeitraster, das kürzer ist als das Berechnungszeitraster, zyklisch, ob zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, wobei die Steuerungseinrichtung dann, wenn dieselbe feststellt, dass zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, die im Berechnungszeitraster unmittelbar folgenden Berechungen vorzieht und so das Berechnungszeitraster für die unmittelbar folgenden Berechungen verkürzt.
-
Mit der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung wird vorgeschlagen, in einem Triggereventzeitraster, das kürzer als das Berechnungszeitraster ist, zyklisch zu überprüfen, ob zeitkritische Eingangsdaten vorliegen. Dann, wenn die Steuerungseinrichtung feststellt, dass zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, zieht dieselbe im Berechnungszeitraster unmittelbar folgende Berechnungen vor und verkürzt so das Berechnungszeitraster für die unmittelbar folgenden Berechnungen. Erfindungsgemäß wird demnach nur dann das Berechnungszeitraster verkürzt, wenn im Triggereventzeitraster das Vorliegen zeitkritischer Eingangsdaten erkannt wird. Hierdurch kann unter Schonung zur Verfügung stehender Ressourcen eine Reaktionszeit auf zeitkritische Eingangsdaten verkürzt werden.
-
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
- 1 eine zusammen mit anderen Einrichtungen an einen Datenbus angeschlossene, erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs; und
- 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung.
-
Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs und wird nachfolgend für das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer Getriebesteuerungseinrichtung beschrieben. Die Erfindung kann auch bei anderen Steuerungseinrichtungen eines Kraftfahrzeugs, so zum Beispiel bei einer Hybridsteuerungseinrichtung, zum Einsatz kommen.
-
1 zeigt eine als Getriebesteuerungseinrichtung ausgebildete Steuerungseinrichtung 1, die an einen Datenbus 2 angeschlossen ist, wobei an den Datenbus 2 weitere Steuerungseinrichtungen 3, 4 und 5 angeschlossen sind. Bei der Steuerungseinrichtung 3 kann es sich um eine Motorsteuerungseinrichtung handeln. Bei der Steuerungseinrichtung 4 kann es sich um eine Hybridsteuerungseinrichtung handeln. Bei der Steuerungseinrichtung 5 kann es sich um einen Aktuator oder Sensor handeln. Die Steuerungseinrichtungen 1 bis 5 tauschen über den Datenbus 2 Daten aus.
-
Der Getriebesteuerungseinrichtung 1 werden von anderen Steuerungseinrichtungen, so zum Beispiel von der Steuerungseinrichtung 3 und/oder 4 und/oder 5, Eingangsdaten bereitgestellt, und zwar insbesondere jeweils zyklisch in einem definierten Datenzeitraster. Die Getriebesteuerungseinrichtung 1, insbesondere eine Fahrtstrategiekomponente derselben, führt auf Grundlage der bereitgestellten Eingangsdaten Berechnungen aus, und zwar zyklisch in einem definierten Berechnungszeitraster. Auf Grundlage dieser Berechnungen gibt die Getriebesteuerungseinrichtung 1 Ausgangsdaten zyklisch aus, die über den Datenbus 2 anderen Steuerungseinrichtungen bereitgestellt werden.
-
Nachfolgend sei exemplarisch davon ausgegangen, dass die Getriebesteuerungseinrichtung 1 in einem definierten Berechnungszeitraster von 30ms Berechnungen zyklisch ausführt. Das Berechnungszeitraster kann selbstverständlich auch kleiner als 30ms oder größer als 30ms sein.
-
2 visualisiert mit dem Signalverlauf 6 ein Berechnungszeitraster von 30ms, es werden also alle 30ms von der Getriebesteuerungseinrichtung 1 auf Grundlage der bereitgestellten Eingangsdaten Berechnungen 9, 9', 9" und 9"' ausgeführt, um Ausgangsdaten bereitzustellen.
-
Dann, wenn der Getriebesteuerungseinrichtung 1 zeitkritische Eingangsdaten bereitgestellt werden, kann das reguläre Berechnungszeitraster von 30ms unter Umständen zu lange sein, um zeitnah entsprechende Ausgangsdaten auszugeben. Dies kann zum Beispiel dann der Fall sein, wenn als Eingangsdaten fahrerseitig ausgelöste Tippbefehle, auf Grundlage derer Gangwechsel ausgelöst werden, in der Getriebesteuerungseinrichtung 1 bearbeitet werden. Dies kann auch dann der Fall sein, wenn von einer Hybridsteuerungseinrichtung ein Zustartbefehl für einen Verbrennungsmotor vorgegeben wird, der dann ausgegeben wird, wenn ein Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers einen Grenzwert unterschreitet, oder wenn in einem elektrischen Fahrbetrieb ein angefordertes Drehmoment nicht bereitgestellt werden kann.
-
Um auf solche zeitkritische Eingangsdaten ohne Belastung der zur Verfügung stehenden Berechnungsressourcen eine zeitnahe Reaktion in Form von entsprechenden Ausgangsdaten zu gewährleisten, überprüft die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung 1, die vorzugsweise als Getriebesteuerungseinrichtung ausgeführt ist, zyklisch in einem Triggereventzeitraster, ob zeitkritische Eingangsdaten vorliegen.
-
Dieses Triggereventzeitraster ist kürzer als das Berechnungszeitraster und beträgt im gezeigten Beispiel der 2 exemplarisch 10ms. Das Triggereventzeitraster kann selbstverständlich auch kleiner oder größer als 10ms sein.
-
Dann, wenn die Steuerungseinrichtung 1 feststellt, dass zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, zieht dieselbe die im regulären Berechnungszeitraster unmittelbar folgenden Berechnungen vorzugsweise einmalig vor und verkürzt so das Berechnungszeitraster für die unmittelbar folgenden Berechnungen der Steuerungseinrichtung 1.
-
So kann 2 entnommen werden, dass nach dem Signalverlauf 8 zeitkritische Eingangsdaten 10 vorliegen, die im Triggereventzeitraster zum Zeitpunkt t=40ms erkannt werden, sodass demnach die zum Zeitpunkt t=60ms im regulären Berechnungszeitraster unmittelbar folgenden Berechnungen 9" auf den Zeitpunkt t=40ms vorgezogen werden, wodurch das Berechnungszeitraster für die unmittelbar folgenden Berechnungen 9" verkürzt wird.
-
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung setzt die Steuerungseinrichtung 1 dann, wenn dieselbe Berechnungen vorgezogen und so in einem verkürzten Berechnungszeitraster ausgeführt hat, die im regulären, unverkürzten Berechnungszeitraster nächst folgenden Berechnungen aus und führt anschließend wieder im regulären, unverkürzten Berechnungszeitraster Berechnungen aus.
-
In 2 bedeutet dies, dass die im regulären, unverkürzten Berechnungszeitraster des Signalverlaufs 6 bei t=60ms regulär auszuführenden Berechnungen 9", die nach dem Signalverlauf 7 auf den Zeitpunkt t=40ms vorgezogen und zu diesem Zeitpunkt t=40ms ausgeführt werden, zum Zeitpunkt t=60ms nicht ausgeführt werden, sondern erst wieder die Berechnungen 9'" zum Zeitpunkt t=90ms, also die sich im regulären Berechnungszeitraster an die vorgezogenen Berechnungen 9" anschließenden Berechnungen 9"'.
-
Dadurch ist ohne zusätzliche Belastung von Berechnungsressourcen eine zeitnahe Reaktion auf zeitkritische Eingangsdaten möglich.
-
Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass dann, wenn die Steuerungseinrichtung feststellt, dass zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, die im Berechnungszeitraster unmittelbar folgenden Berechnungen vorgezogen werden, und die im regulären Berechnungszeitraster nächst folgenden Berechnungen ebenfalls ausgeführt werden und anschließende Berechnungen wieder im regulären, unverkürzten Berechnungszeitraster ausgeführt werden.
-
Im Ausführungsbeispiel der 2 würde dies bedeuten, dass trotz des Vorziehens der Berechnungen 9" auf den Zeitpunkt t=40 ms auch zum Zeitpunkt t=60 ms Berechnungen 9" von der Steuerungseinrichtung 1 ausgeführt werden, dass also in das reguläre, unverkürzte Berechnungszeitraster einmal Berechnungen eingeschoben werden.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass dann, wenn die Steuerungseinrichtung 1 feststellt dass zeitkritische Eingangsdaten vorliegen, und wenn die Steuerungseinrichtung 1 bedingt dadurch unmittelbar nachfolgende Berechnungen des regulären Berechnungszeitrasters vorzieht, die Steuerungseinrichtung 1 nachfolgend für eine definierte Filterzeitdauer weitere zeitkritische Eingangsdaten ausfiltert bzw. blockiert bzw. unterdrückt, sodass ein abermaliges, durch zeitkritische Eingangsdaten verursachtes Vorziehen von Berechnungen erst nach Ablauf der Filterzeitdauer erfolgen kann. Die Filterzeitdauer ist größer als die Zykluszeit des Berechnungszeitrasters.
-
Die Filterzeitdauer ist vorzugsweise mindest dreimal größer als die Zykluszeit des Berechnungszeitrasters.
-
Die Filterzeitdauer kann im gezeigten Beispiel der 2 zum Beispiel 100ms betragen. Die Filterzeitdauer kann selbstverständlich auch kleiner oder größer als 100ms sein.
-
Die Zykluszeit des Berechnungszeitrasters ist vorzugsweise zumindest dreimal größer als die Zykluszeit des Datenzeitrasters der zeitkritischen Eingangsdaten.
-
Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, dass die Steuerungseinrichtung 1 über ein Triggereventzeitraster, das kürzer ist als das Berechnungszeitraster, überprüft, ob zeitkritische Eingangsdaten vorliegen. Ist dies der Fall, so werden unmittelbar nachfolgende, zyklische Berechnungen der Steuerungseinrichtung einmalig vorgezogen, sodass für die unmittelbar folgenden Berechnungen das Berechnungszeitraster verkürzt wird. Die nächst darauffolgenden, zyklischen Berechnungen des regulären, unverkürzten Berechnungszeitrasters werden vorzugsweise ausgesetzt Danach werden Berechnungen wieder im regulären, unverkürzten Berechnungszeitraster zyklisch ausgeführt.
-
Mit der Erfindung kann eine Reaktionszeit auf zeitkritische Eingangsdaten verbessert werden, und zwar ohne die Belastung der Steuerungseinrichtungen in Folge von Berechnungen zu erhöhen und ohne Berechnungsressourcen stärker zu belasten.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Steuerungseinrichtung
- 2
- Datenbus
- 3
- Steuerungseinrichtung
- 4
- Steuerungseinrichtung
- 5
- Steuerungseinrichtung
- 6
- Signalverlauf
- 7
- Signalveriauf
- 8
- Signalverlauf
- 9, 9', 9", 9'"
- Berechnungen
- 10
- zeitkritische Eingangsdaten
