DE102013217637A1

DE102013217637A1 - Verfahren zum Einstellen eines Steuergeräts

Info

Publication number: DE102013217637A1
Application number: DE201310217637
Authority: DE
Inventors: Andreas Dreyer; Paul Lewicki; Sriharsha Etigowni; Markus Schreiber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-09-04
Filing date: 2013-09-04
Publication date: 2015-03-05
Also published as: CN113625687A; CN104423290A

Abstract

Es werden ein Verfahren zum Einstellen mindestens eines Steuergeräts (14), ein Steuergerät (14) und ein Netzteil (12) zur Durchführung des Verfahrens vorgestellt. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, über den Versorgungsanschluss (26) eine Signalfolge, die Informationen zu einem Betriebszustand des Steuergeräts (14) trägt, über eine Versorgungsleitung (16) zu übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen mindestens eines Steuergeräts, ein Steuergerät und ein Netzteil zur Durchführung des Verfahrens.
Stand der Technik
Steuergeräte sind elektronische Module, die überwiegend an Orten eingebaut werden, an denen etwas gesteuert oder geregelt werden muss. So werden diese zur Steuerung und Regelung der Abläufe in Kraftfahrzeugen eingesetzt. Ein Beispiel für ein Steuergerät in einem Kraftfahrzeug ist das Motorsteuergerät, das den Betrieb des Motors steuert und überwacht.
Im Rahmen der Kleinsteuergeräteentwicklung müssen bei jedem Seriengerät bei Untersuchungen, Rückläufern und in der Fertigung diese in verschiedene Betriebszustände, wie bspw. Werksmodus, Kundenmodus, Testmodus usw., geschaltet werden. Ein Betriebszustand kennzeichnet somit den Zustand, in dem sich das Steuergerät befindet.
Die Einstellung oder auch Änderung von Betriebszuständen erfolgt bisher über separate Kommunikationsschnittstellen, wie bspw. CAN, LIN, SENT und andere geeignete Schnittstellen, die für eine Kommunikation ausgelegt sind. Zu beachten ist, dass diese Schnittstellen kunden- bzw. projektspezifisch sind, wodurch in jedem Fall eine individuelle Anpassung an die jeweilige Infrastruktur nötig wird. Dies ist mit einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand verbunden, was vermieden werden soll.
Derzeit erfolgt die Umschaltung der verschiedenen Betriebszustände, wie bspw. Werksmodus, Kundenmodus, Testmodus usw., über die Standardkommunikationsschnittstelle des Steuergeräts. Hierbei werden Daten zum Beispiel über CAN, LIN, SENT usw. übertragen. Dies bedingt die voranstehend genannten Nachteile. Daher wird nach alternativen Möglichkeiten gesucht.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Steuergerät gemäß Anspruch 7 und ein Netzteil nach Anspruch 8 vorgestellt.
Mit dem vorgestellten Verfahren ist es nunmehr möglich, eine kunden- oder projektbezogene, individuelle Anpassung der Kommunikationsschnittstellen zu vermeiden und durch eine einheitliche und einfache Lösung zu ersetzen. Dies ist bei allen gängigen Steuergeräten und insbesondere bei jenen, die eine begrenzte Schnittstellenanzahl, d. h. eine begrenzte Anzahl an Steuergerätepins, aufweisen, anwendbar. Somit entfällt die Pflege der hierfür notwendigen Infrastruktur, wie bspw. CAN- oder LIN-Anpassungen, um das Steuergerät in verschiedene Zustände zu schalten.
Unter Einstellen eines Steuergeräts wird dabei das Einstellen eines gewünschten oder erforderlichen Betriebszustands des Steuergeräts verstanden. Es wird ein einzustellender Betriebszustand angegeben oder eine Änderung von einem Betriebszustand zu einem nächsten Betriebszustand vorgegeben.
Dabei werden die Spannungsversorgungsleitungen zusätzlich als Kommunikationsschnittstelle für eine Umschaltung verwendet. Dies ist eine vorhandene, einheitliche Kommunikationsleitung für alle gängigen Steuergeräte, deren Signalpegel bereits heute von Steuergeräten überwacht und ausgewertet wird.
Folglich ist keine projekt- bzw. kundenspezifische Schnittstelle mehr erforderlich. Vielmehr kann ein einmalig entwickeltes, einheitliches Plattformmodul für das Steuergerät verwendet werden, um die Informationen der Versorgungsspannungsleitungsschnittstellen auszuwerten. Dies gilt ebenfalls für die Infrastruktur, die diese Informationen auf die Versorgungsspannungsleitungen überträgt.
Das Steuergerät wird typischerweise über mindestens einen Versorgungsanschluss, der an eine Versorgungsleitung angeschlossen ist, mit Energie versorgt, wozu ein Versorgungssignal bereitgestellt wird. Dies kann ein Stromsignal oder ein Spannungssignal sein. Weiterhin kann das Versorgungssignal ein Gleich-, Wechsel- oder Mischsignal sein.
Dabei ist vorgesehen, dass dem Versorgungssignal eine Signalfolge aufmoduliert wird, die Informationen zu einem Betriebszustand des mindestens einen Steuergeräts trägt. Das bedeutet, dass die Signalfolge konkret einen möglichen Betriebszustand des Steuergeräts signalisiert oder eine Aufforderung zum Betriebszustandswechsel enthält.
Somit wird an dem Versorgungsanschluss des Steuergeräts bzw. der Steuergeräte ein moduliertes Signal empfangen, das in dem Steuergerät bzw. den Steuergeräten ausgewertet wird, indem die Signalfolge aus dem modulierten Signal extrahiert wird. Nach der Extraktion wird diese entsprechend ausgewertet bzw. interpretiert und folglich der Betriebszustand des Steuergeräts eingestellt, der durch die der Signalfolge zu entnehmenden Informationen vorgegeben ist.
Es werden weiterhin ein Steuergerät und ein Netzteil vorgestellt, die zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens ausgelegt sind. Ein Netzteil ist ein Gerät oder eine Baugruppe zur Energieversorgung von Geräten oder Baugruppen, die typischerweise andere Spannungen oder Ströme benötigen, als vom Stromnetz bereitgestellt wird. Das Netzteil kann dabei als Stromquelle, die einen Strompegel und damit ein Stromsignal liefert, oder als Spannungsquelle, die einen Spannungspegel und damit ein Spannungssignal liefert, ausgebildet sein. Das Netzteil kann dabei ein Gleich-, Wechsel- oder Mischsignal liefern.
Ein Steuergerät ist ein elektronisches Modul, das Recheneinheiten, wie bspw. Controller, und Speichereinheiten umfasst und zur Ansteuerung von Aktoren und zum Auslesen von Sensoren vorgesehen ist und zur Steuerung und Regelung des Betriebs von Komponenten, z. B. des Kraftfahrzeugs, dient.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Abbildungen.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
2 zeigt in einem Flussdiagramm ein mögliches Verfahren.
Ausführungsformen der Erfindung
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
In 1 ist eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens dargestellt, die insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet ist. Diese Anordnung 10 umfasst ein Netzteil 12 und ein Steuergerät 14, die über mindestens eine erste Versorgungsleitung 16, eine zweite Versorgungsleitung 18, die bspw. als Masseleitung dient, und eine projektspezifische Schnittstelle 20 miteinander verbunden sind. Die mindestens eine erste Versorgungsleitung 16 ist an mindestens einem Versorgungsanschluss 26 gekoppelt. Dieser wiederum ist mit einer Auswerteeinheit 28, in der die Signalfolge extrahiert und ausgewertet wird, verbunden.
In seiner Ausgestaltung ist das Steuergerät 14 mit seinen Versorgungsleitungen 16, 18 an das Netzteil 12, in diesem Fall ein steuerbares Netzteil, angeschlossen. Dieses stellt dem Steuergerät 14 auch die nötige Versorgungsspannung zur Verfügung. Abhängig von der Konfiguration des Netzteils 12, bspw. über einen Schalter am Netzteil 12, wird auf der Versorgungsleitung 16 oder 18 zum Steuergerät 14 eine Signalfolge 22 aufmoduliert, die von der Auswerteeinheit 28 des Steuergeräts 14 ausgewertet wird und dieses in den gewünschten Betriebsmodus versetzt bzw. die gewünschten Einstellungen vornimmt. Die Modulation kann somit auch auf einer Masseleitung durch Modulation des Massesignals erfolgen.
Optional kann eine andere Kommunikationsschnittstelle im Steuergerät 14 aktiviert werden, um weitere Kommandos und Befehlsfolgen auszulösen. Optional können die gesendeten Befehlsfolgen mehrere Steuergeräte gleichzeitig ansteuern. Weiterhin können optional steuerbare Netzteileinheiten in dem Netzteil 12 weitere Untereinheiten ansteuern und beliebig verzweigte Kommunikationstopologien bilden.
2 zeigt in einem Flussdiagramm einen möglichen Ablauf des vorgestellten Verfahrens. In einem ersten Schritt 30 befindet sich das Steuergerät, bspw. ein Motorsteuergerät, in einem ersten Zustand und es wird über eine Versorgungsleitung mit der zum Betrieb benötigten elektrischen Energie von einem Netzteil versorgt. Die Versorgungsleitung stellt bspw. eine konstante oder zumindest nahezu konstante Versorgungsspannung bereit.
In einem nächsten Schritt 32 wird ein Zustandswechsel des Steuergeräts erforderlich. Dies kann bspw. vom Steuergerät erkannt werden und ggf. dem Netzteil vom Steuergerät aus mitgeteilt werden. Der Zustandswechsel kann auch durch Begebenheiten erforderlich werden, die vom Steuergerät nicht erfasst werden können. In diesem Fall erkennt das Netzteil ein Erfordernis oder den Wunsch eines Zustandswechsels. Dies kann dem Netzteil auch von einem anderen Gerät, bspw. einem anderen Steuergerät, oder auch vom Nutzer vorgegeben werden.
Daraufhin wird in einem Schritt 34 von dem Netzteil eine dem neuen gewünschten bzw. erforderlichen Zustand repräsentierende Signalfolge auf die Versorgungsleitung gegeben, wobei die Signalfolge typischerweise auf das Versorgungssignal moduliert wird. Es liegt somit an der Versorgungsleitung ein moduliertes Signal an. Selbstverständlich kann die Erzeugung der Signalfolge und die Modulation auch außerhalb des Netzteils in eigens dafür vorgesehenen Einheiten vorgenommen werden.
In einem darauffolgenden Schritt 36 wird das modulierte Signal vom Steuergerät aufgenommen. Durch einen Rechenvorgang wird die Information aus der Signalfolge extrahiert und anschließend der durch die Signalfolge repräsentierte Befehl erkannt, der einen neuen Betriebszustand bzw. einen Zustandswechsel angibt. Es ist somit auch möglich, dass die Signalfolge keinen konkreten Betriebszustand angibt, sondern lediglich einen Wechsel des Betriebszustands vorgibt, wonach im Steuergerät ein Wechsel des Betriebszustands, von einem ersten Zustand zu einem zweiten Zustand vorgenommen wird, wobei Zustände in einer gewissen, vorgegebenen Reihenfolge durchlaufen werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, durch bestimmte Signalfolgen konkrete Betriebszustände vorzugeben und bei der gleichen Ausführung Signalfolgen zu definieren, die bestimmten Zustandswechseln zugeordnet sind.
In einem abschließenden Schritt 38 befindet sich das Steuergerät in dem neuen gewünschten bzw. erforderlichen Betriebszustand, bis ein weiterer Wechsel vorgenommen wird.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Steuergerät bspw. nach Ablauf eines vorab gegebenen Zeitraums einen Zustandswechsel vornimmt, wenn keine Signalfolge aus dem Signal auf der Versorgungsleitung zu extrahieren ist.
Das Verfahren kann auch dazu eingesetzt werden, das Steuergerät bzw. Steuergeräte zum Beginn des Betriebs zu initialisieren, d. h. diesem bzw. diesen einen Abfangszustand vorzugeben.

Claims

Verfahren zum Einstellen mindestens eines Steuergeräts (14), das über einen Versorgungsanschluss (26), der an eine Versorgungsleitung (16) angeschlossen ist, mit Energie versorgt wird, wozu ein Versorgungssignal bereitgestellt wird, wobei dem Versorgungssignal eine Signalfolge aufmoduliert wird, die Informationen zu einem Betriebszustand des mindestens einen Steuergeräts (14) trägt, so dass ein moduliertes Signal an dem Versorgungsanschluss (26) empfangen wird, das in dem Steuergerät (14) ausgewertet wird, indem die Signalfolge aus dem modulierten Signal extrahiert wird, woraufhin der Betriebszustand des Steuergeräts (14) eingestellt wird, der durch die Informationen vorgegeben ist.
Verfahren nach Anspruch 1, das zur Initialisierung des Steuergeräts (14) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zwischen verschiedenen Betriebszuständen gewechselt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Signalfolge von einem steuerbaren Netzteil (12) geliefert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem mittels der Signalfolge eine weitere Kommunikationsschnittstelle in dem mindestens einen Steuergerät (14) aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem mehrere Steuergeräte (14) eingestellt werden.
Steuergerät, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Versorgungsanschluss (26), der an eine Versorgungsleitung (16) zu koppeln ist, wobei an dem Versorgungsanschluss (26) eine Auswerteeinheit (28) angeschlossen ist, mit dem ein moduliertes Signal auszuwerten ist, so dass eine in dem modulierten Signal enthaltene Signalfolge, die Informationen zu einem Betriebszustand des mindestens einen Steuergeräts (14) trägt, zu extrahieren und auszuwerten ist.
Netzteil, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, das ein Versorgungssignal bereitstellt, wobei das Netzteil (12) dazu ausgelegt ist, eine Signalfolge, die Informationen zu einem Betriebszustand mindestens eines Steuergeräts (14) trägt, zu erzeugen und dem Versorgungssignal diese Signalfolge aufzumodulieren.
Netzteil nach Anspruch 8, das als Stromquelle ausgebildet ist.
Netzteil nach Anspruch 8, das als Spannungsquelle ausgebildet ist.
Netzteil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, das dazu ausgebildet ist, ein Erfordernis oder einen Wunsch nach einer neuen Steuergeräteeinstellung selbsttätig zu erkennen.
Netzteil nach Anspruch 11, bei dem der Wunsch oder das Erfordernis einer Änderung der Steuergeräteeinstellung von einem anderen Gerät vorzugeben ist.
Netzteil nach Anspruch 11, bei dem der Wunsch oder das Erfordernis einer Änderung der Steuergeräteeinstellung von einem Nutzer vorzugeben ist.