DE102016203966A1

DE102016203966A1 - Steuereinheit und Verfahren zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102016203966A1
Application number: DE102016203966.0A
Authority: DE
Inventors: Benjamin Grodde; Istvan Hegedüs-Bite; Michael KECKEISEN
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2016-03-10
Filing date: 2016-03-10
Publication date: 2017-09-14

Abstract

Es wird eine Steuereinheit (140) zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator (120) eines Fahrzeugs (100) vorgestellt. Die die Steuereinheit (140) umfast eine erste Schnittstelle (157) zur Aufnahme von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz (155) des Fahrzeugs (100) mit einer niedrigen Versorgungsspannung und zur Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus (145) des Fahrzeugs (100) und der Steuereinheit (140). Ferner umfasst die Steuereinheit (140) eine zweite Schnittstelle (162) zur Aufnahme von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz (160) des Fahrzeugs (100) mit einer hohen Versorgungsspannung. Auch umfasst die Steuereinheit (140) eine Trenneinheit (170) zur galvanischen Trennung der ersten und zweiten Schnittstelle (157, 162). Schließlich umfasst die Steuereinheit (140) eine mit der Trenneinheit (170) gekoppelte Steuerschnittstelle (150) zur Versorgung des zumindest einen Aktuators (120) mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz (160) und zur Ausgabe von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator (120) und/oder zum Empfang von Daten von dem zumindest einen Aktuator (120).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit und ein Verfahren zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.
Fahrwerkskomponenten mit Schnittstelle zu zwei Bordnetzen werden in der Fahrzeugtechnik oftmals verwendet. Solche Fahrwerkskomponenten haben den Nachteil, dass sie eine höhere Anzahl an Zuleitungen benötigen. Zusätzlich ist bei solchen Fahrwerkskomponenten eine galvanische Trennung innerhalb dieser Komponenten zwischen den beiden Bordnetzen notwendig, um mögliche Störungen weitgehend zu verhindern und ein Durchgreifen von hohen Spannungen auf die Fahrzeug-Energieversorgungsnetze mit niedrigeren Spannungspegeln zu verhindern. Aufgrund der geringen Bauräume, die für den Verbau dieser Fahrwerkskomponenten meist nur zur Verfügung stehen, ist ein kleiner Bauraum und eine geringe Anzahl von Zuleitungen für solche Fahrwerkskomponenten anzustreben.
Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Steuereinheit sowie ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft eine Steuereinheit zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs, wobei das Steuergerät die folgenden Merkmale aufweist:
eine erste Schnittstelle zur Aufnahme von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer niedrigen Versorgungsspannung und zur Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus des Fahrzeugs und der Steuereinheit;
eine zweite Schnittstelle zur Aufnahme von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer hohen Versorgungsspannung;
eine Trenneinheit zur galvanischen Trennung der ersten und zweiten Schnittstelle;
und
eine mit der Trenneinheit gekoppelte Steuerschnittstelle zur Versorgung des zumindest einen Aktuators mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz und zur Ausgabe von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator und/oder zum Empfang von Daten von dem zumindest einen Aktuator.
Unter einer Steuereinheit kann vorliegend eine Einheit verstanden werden, die in der Lage ist, einem Aktuator sowohl Energie zuzuführen als auch Steuersignale an den Aktuator zu übertragen oder Datensignale von dem Aktuator zu empfangen. Unter einem Aktuator kann hier beispielsweise ein Element bezeichnet werden, welches einen Steller oder Motor aufweist, um ein mechanisch bewegliches Element in eine bestimmte gewünschte Position zu stellen oder bringen. Beispielsweise kann der Aktuator als Steller im Rahmen eines Fahrwerkstabilisierungssystems eingesetzt werden und zur Versteifung oder Lockerung von Federelementen des Fahrwerks eines Fahrzeugs dienen. Unter einem Fahrzeug kann vorliegend ein einspuriges oder zweispuriges Fahrzeug verstanden werden, beispielsweise ein Motorrad, ein PKW, ein Lkw, ein Bus oder ein Arbeitsgerät wie beispielsweise ein Autokran oder ein Traktor. Unter einer Schnittstelle kann vorliegend ein Element verstanden werden, über welches die Steuereinheit Energie und/oder Daten von außerhalb der Steuereinheit in die Steuereinheit aufnehmen kann oder über welches von der Steuereinheit Energie und/oder Daten und/oder Signale an Steuereinheit-externe Einheiten wie den Aktuator ausgegeben werden kann. Unter einem Energieversorgungsnetz kann vorliegend ein elektrisches Netzwerk verstanden werden, aus welchem die Steuereinheit elektrische Energie mit einem bestimmten Versorgungsspannungspegel beziehen kann. Unter einem Kommunikationsdatenbus kann zumindest eine Leitung zur Übertragung von Informationen und/oder Daten mit einem vorbestimmten Übertragungsprotokoll verstanden werden. Unter einer Trenneinheit kann eine Einheit verstanden werden, die ein Überkoppeln von Spannungen und/oder Signalen aus dem zweiten Energieversorgungsnetz in das erste Energieversorgungsnetz oder umgekehrt unterdrückt. Beispielsweise kann ein solches Unterdrücken des Überkoppelns in der Form einer galvanischen Trennung des ersten Energieversorgungsnetzes von dem zweiten Energieversorgungsnetz realisiert sein. Unter einer Steuerschnittstelle kann vorliegend eine Schnittstelle verstanden werden, die die Versorgung zumindest eines Aktuators mit Steuersignalen und/oder Energie sicherstellt. Insbesondere kann dabei über die Schnittstelle eine Mehrzahl von Aktuatoren mit Energie und/oder Steuersignalen versorgt werden.
Der hier vorgestellte Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch das Vorsehen der Trenneinheit in der Steuereinheit eine zentrale Trennung bzw. Entkopplung des ersten und zweiten Energieversorgungsnetzes möglich ist, sodass der Aktuator/die Aktuatoren lediglich von der Steuereinheit mit Energie versorgt werden brauchen. Auf diese Weise kann vorteilhaft in den jeweiligen Aktuatoren eine separate Trenneinheit entfallen, wodurch sich diese Aktuatoren einerseits kostengünstiger herstellen lassen und andererseits der sehr begrenzt zur Verfügung stehende Bauraum in dem Bereich, in dem die Aktuatoren im Fahrzeug verbaut werden sollen, optimal ausnutzen lässt. Zugleich lässt sich auch ein Aufwand für die Verkabelung reduzieren, da der Aktuator/die Aktuatoren lediglich mit der Steuerschnittstelle der Steuereinheit verbunden werden brauchen und die Anbindung an zwei Energieversorgungsnetze entfallen kann.
Eine Steuereinheit kann ein elektrisches Gerät sein, das elektrische Signale, beispielsweise Sensor- oder Steuersignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Die Vorrichtung kann eine oder mehrere geeignete Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein können. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil einer integrierten Schaltung sein, in der Funktionen der Vorrichtung umgesetzt sind. Die Schnittstellen können auch eigene, integrierte Schaltkreise sein oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Günstig ist auch eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Trenneinheit ausgebildet ist, um Steuersignale für den Aktuator von der ersten Schnittstelle zur Steuerschnittstelle zu übertragen und/oder um Daten vom Aktuator von der Steuerschnittstelle zur ersten Schnittstelle zu übertragen. Auf diese Weise lassen sich Daten oder Steuerbefehle, die in der Steuereinheit über die erste Schnittstelle und somit im Spannungsbereich des ersten Energieversorgungsnetzes eingelesen werden, effizient an den mindestens einen Aktuator weiterleiten, der mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz betrieben werden kann.
Von Vorteil ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der die Steuerschnittstelle ausgebildet ist, um die Steuersignale an den Aktuator auf einer Energieversorgungsleitung an den Aktuator zu übertragen, über welche eine für den Betrieb des Aktuators erforderliche Energie an den Aktuator übertragbar ist, insbesondere wobei die Steuerschnittstelle ausgebildet ist, um die Steuersignale auf die Energieversorgungsleitung zur Versorgung des Aktuators mit Energie aufzumodulieren. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass eine Steuersignalleitung zum Übertragen von Steuersignalen an den Aktuator und/oder Daten von dem Aktuator an die Steuereinheit bzw. die zweite Steuerschnittstelle entfallen kann. Auf diese Weise lässt sich der Aufwand für die Verkabelung im Fahrzeug reduzieren.
Denkbar ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Steuerschnittstelle ausgebildet ist, um zumindest einen weiteren Aktuator mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz zu versorgen und Steuersignale an den zumindest einen weiteren Aktuator auszugeben und/oder Daten von dem zumindest einen weiteren Aktuator zu empfangen, insbesondere wobei der weitere Aktuator außerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, in das der Aktuator integriert ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, die Ansteuereinheit als zentrale Einheit zur Energieversorgung und Ansteuerung der Aktuatoren zu verwenden. Auf diese Weise kann beispielsweise eine Trenneinheit zur galvanischen Trennung zwischen den beiden Energieversorgungsnetzen in den einzelnen Aktuatoren entfallen, wodurch sich Herstellungskosten und ein Platzbedarf für diese Aktuatoren reduzieren lassen.
Gemäß einer günstigen Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann ferner die zweite Schnittstelle ausgebildet sein, um eine Übertragung von Signalanteilen von Datensignalen und/oder Steuersignalen auf das zweite Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs herauszufiltern, zu unterdrücken und/oder zu dämpfen. Auf diese Weise lässt sich ein Überkoppeln einer elektromagnetischen Störung in das zweite Energieversorgungsnetz weitgehend vermeiden, sodass weitere am zweiten Energieversorgungsnetz angeschlossene Komponenten ungestört arbeiten können.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes kann die Steuerschnittstelle ausgebildet sein, um eine Funktion des Aktuators und/oder eines weiteren Aktuators anzusteuern und/oder im Master-Slave-Betrieb zu steuern, insbesondere wobei die Steuereinheit als Master arbeitet und der Aktuator oder der weitere Aktuator als Slave arbeitet. Eine solche Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes bietet den Vorteil, dass der Aktuator technisch sehr einfach und somit kostengünstig ausgestaltet werden kann.
Denkbar ist eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Steuerschnittstelle und/oder die Trenneinheit ausgebildet ist, um in einem Notfallbetriebszustand Energie für den Betrieb des Aktuators aus dem ersten Energieversorgungsnetz zu beziehen. Alternativ oder zusätzlich kann gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes die Steuerschnittstelle ausgebildet sein, um bei einem Erkennen eines Fehlerfalls ein Steuersignal an den Aktuator zu senden, um den Aktuator in einen vorbestimmten Fehlerfall-Betriebszustand zu bringen. Ein solcher Notfallbetriebszustand kann beispielsweise dann eingetreten sein, wenn das zweite Energieversorgungsnetz beispielsweise durch eine Fehlfunktion wie einen Kurzschluss zusammengebrochen ist oder reduziert zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Aktuator in eine vorbestimmte Sicherheitsposition oder einen Fehlerfall-Betriebszustand gebracht werden kann, um ein möglichst hohes Maß an Sicherheit für das Fahrzeug in diesem Fehlerfall zu bieten.
Technisch besonders einfach umsetzbar ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem die erste Schnittstelle ausgebildet ist, um Daten im Übertragungsstandard CAN, Flexray und/oder LIN an den Kommunikationsdatenbus auszugeben oder von diesem Kommunikationsbus einzulesen.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Steuerschnittstelle ausgebildet ist, einen Aktuator anzusteuern, der innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, in welches die erste und zweite Schnittstelle, die Trenneinheit und die Steuerschnittstelle integriert sind. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass einer der Aktuatoren baulich zwar größer ausgestaltet werden kann, jedoch eine separate Steuereinheit vermieden werden kann, wodurch an anderer Stelle Bauraum eingespart werden kann. Auch kann die Steuerschnittstelle ausgebildet sein, einen Aktuator anzusteuern, der außerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, in welches die erste und zweite Schnittstelle, die Trenneinheit und die Steuerschnittstelle integriert sind. Auf diese Weise kann der Aktuator baulich klein gehalten werden und somit an von der Steuereinheit abgesetzten und engen Stellen im Fahrzeug verbaut werden kann, die für baulich größere Einheiten, beispielsweise mit einer Trenneinheit zur galvanischen Trennung von zwei Energieversorgungsnetzen nicht geeignet wäre.
Um den Aktuator möglichst einfach zu halten, kann auf das Verbauen von komplexen Prozessoren in diesem Aktuator verzichtet werden. In diesem Fall kann ein für den Betrieb des Aktuators erforderliches Signal mit numerischem oder schaltungstechnischem Aufwand beispielsweise bereits in der Steuerschnittstelle bestimmt werden, sodass der Aktuator lediglich ein einfaches Signal hält, um ein bewegliches Element des Aktuators die eine bestimmte Position zu bringen. Insofern kann gemäß einer Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes die Steuerschnittstelle ausgebildet sein, eine Stellgröße zu ermitteln, die ein bewegliches Element des Aktuators einzustellen oder zu positionieren ist, insbesondere wobei die Steuerschnittstelle ausgebildet ist, um den Aktuator derart anzusteuern, dass das bewegliche Element des Aktuators der ermittelten Stellegröße entspricht. Unter einer Stellgröße kann beispielsweise ein Weg, eine Länge oder eine Position verstanden werden, um die oder auf die das bewegliche Element verschoben oder bewegt werden soll.
Um einen vorhandenen Bauraum im Fahrzeug möglichst effizient zu nutzen, kann der Aktuator ferner ein Sensorelement umfassen, welches in der Lage ist, Daten oder physikalische Größen zu messen und diese Daten oder Größen repräsentierende Datensignale bereitzustellen. Diese Datensignale können dann beispielsweise an die Steuerschnittstelle zurückgesandt werden, sodass mit einer solchen Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes der Aufwand für die Verkabelung Fahrzeug weiter reduziert werden kann, da bereits vorhandene Leitungen für mehrere Zwecke verwendet werden.
Ferner wird ein Aktuator zum Empfang von Energie von einer Ausführungsform einer hier vorgestellten Steuereinheit vorgeschlagen, wobei der Aktuator mit Energie eines einzigen Versorgungsspannungspegels betreibbar ist und wobei der Aktuator eine Empfangsschnittstelle zum Empfang von Steuerdaten aufweist, die einen Parameter eines beweglichen Elementes des Aktuators repräsentieren. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, dass im Aktuator keine Trenneinheit zur Durchführung einer galvanischen Trennung sowie keine Komponenten zur Anbindung eines zweiten Energieversorgungsnetzes wie beispielsweise ein Stecker vorgesehen werden brauchen. Auf diese Weise lässt sich eine Reduktion der Herstellungskosten für einen solchen Aktuator umsetzen.
Günstig ist weiterhin eine Ausführungsform des hier vorgestellten Ansatzes, bei der der Aktuator in einem Master-Slave-Betriebsmodus als Slave-Komponente von einer als Master-Komponente arbeitenden Steuereinheit betreibbar ist. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, dass der Aktuator technisch sehr einfach ausgestaltet werden kann und somit ebenfalls sehr kostengünstig herzustellen und fehlerarm zu betreiben ist. Insbesondere kann hierbei die Steuereinheit mit einem Aktuator in ein gemeinsames Gehäuse integriert sein.
Ferner wird in einer Ausführungsform auch ein Steuersystem mit einer Steuereinheit gemäß einer hier vorgestellten Variante und zumindest einem Aktuator gemäß einer hier vorgestellten Variante vorgeschlagen. Auch in einer solchen Ausführungsform lassen sich die vorstehend genannten Vorteile technisch einfach und sehr effizient umsetzen.
Von Vorteil ist ferner auch ein Verfahren zum Ansteuern von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Aufnehmen von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer niedrigen Versorgungsspannung und Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus des Fahrzeugs und der Steuereinheit;
Aufnehmen von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer hohen Versorgungsspannung;
Galvanisches Trennen der ersten und zweiten Schnittstelle; und
Versorgen des zumindest einen Aktuators mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz und zur Ausgeben von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator und/oder Empfangen von Daten von dem zumindest einen Aktuator.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird auch ein Verfahren zum Empfang von Energie eines Aktuators von einer hier vorgeschlagenen Varianten einer Steuereinheit vorgestellt, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Anlegen eines einzigen Versorgungsspannungspegels an den Aktuator zum Betreiben des Aktuators; und
Empfangen von Steuerdaten durch eine Empfangsschnittstelle des Aktuators, wobei die Steuerdaten einen Parameter eines beweglichen Elementes des Aktuators repräsentieren.
Auch durch die hier vorgeschlagenen Verfahren lassen sich die vorstehend genannten Vorteile technisch einfach umsetzen und kostengünstig realisieren.
Günstige Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes werden nachfolgend mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt hierbei
1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, in dem ein System zur Ansteuerung von aktiven Fahrwerkkomponenten als Aktuatoren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Systems Ansteuerung von aktiven Fahrwerkskomponenten als Aktuatoren;
3 Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren zum Ansteuern von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs; und
4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Empfang von Energie eines Aktuators eines Fahrzeugs von einer Steuereinheit.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100, in dem ein System 110 zur Ansteuerung von aktiven Fahrwerkkomponenten als Aktuatoren 120 vorgesehen ist. Die Aktuatoren 120, die vorliegend als aktive Fahrwerkkomponenten Teil eines elektromechanischen Wankstabilisators sein können, können beispielsweise eine Steifigkeit von Federn 130 des Fahrwerks des Fahrzeugs 100 verändern, sodass das Wankverhalten des Fahrzeugs 100 durch das Ansteuern der Aktuatoren 120 mittels je eines Steuersignals über eine Steuerleitung 135 von einer Steuereinheit 140 beeinflusst werden kann. Alternativ oder zusätzlich können die Aktuatoren 120 auch andere Funktionen für die Regelung bzw. Steuerung von Fahrwerkkomponenten übernehmen, beispielsweise eine in der 1 nicht dargestellte Absenkung des Bodens des Fahrzeugs 100 über der Straße, um eine größere Fahrzeugstabilität während hoher Fahrtgeschwindigkeiten des Fahrzeugs 100 sicherzustellen. Die Steuerleitungen 135 sind dabei auch ausgebildet, um neben den Steuersignalen auch elektrische Energie für den Betrieb der Aktuatoren 120 an diese zu übertragen. Hierbei kann entweder die Übertragung der Steuersignale auf separaten (Teil-)Leitungen der Steuerleitungen 135 erfolgen, oder die Steuersignale werden direkt auf die Energieversorgungs-(Teil-)Leitungen der Steuerleitungen 135 aufmoduliert.
Damit die Aktuatoren 120 entsprechend angesteuert werden können, werden von der Steuereinheit 140 über einen Kommunikationsbus 145, der beispielsweise im CAN-, Flexray- oder LIN-Standard von anderen Komponenten des Fahrzeugs 100 bereitgestellte Daten eingelesen. Diese Daten werden dann je nach Fahrsituation dahin gehend in der Steuereinheit 140 verarbeitet, dass aus den eingelesenen Daten die über Steuerleitungen 135 zu übertragenden Steuersignale ermittelt werden, die über eine Steuerschnittstelle 150 an die jeweiligen Aktuatoren 120 ausgegeben werden. Für den Betrieb der Steuereinheit 140 wird diese ferner mit einem ersten Energieversorgungsnetz 155 verbunden, welches Energie mit einer niedrigen Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V bereitstellt. Diese Energie aus dem ersten Energieversorgungsnetz 155 kann beispielsweise zum Betrieb von Prozessoren oder allgemein Recheneinheiten, Kommunikationsschnittstellen zum Kommunikationsbus 145 oder dergleichen verwendet werden. Hierbei werden sowohl die Daten vom Kommunikationsbus 145 als auch die Energie aus dem ersten Energieversorgungsnetz 155 über eine erste Schnittstelle 157 in die Steuereinheit 140 eingelesen.
Um jedoch die Aktoren 120 mit einer hohen Schaltgeschwindigkeit zwischen zumindest zwei Schaltzuständen schalten können, wird vorgesehen, dass die Aktuatoren 120 über die Steuereinheit 140 mit Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz 160 mit elektrischer Energie versorgt werden, wobei das zweite Energieversorgungsnetz 160 Energie mit einem einer höheren als das erste Energieversorgungsnetz 155 bereitstellt. Beispielsweise kann die Betriebsspannung des zweiten Energieversorgungsnetzes 160 48 V betragen. Die Energie von dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 kann dabei über eine zweite Schnittstelle 162 in die Steuereinheit 140 eingelesen werden. Durch die Verwendung von Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 für den Betrieb der Aktuatoren 120 wird sichergestellt, dass eine hohe elektrische Leistung von der Steuereinheit 140 an die Aktuatoren 120 übertragen wird, sodass diese schnell zwischen unterschiedlichen Schaltzuständen umgeschaltet werden können. Bei diesen unterschiedlichen Schaltzuständen können beispielsweise bewegliche Elemente 165 dieser Aktuatoren mit einem in der 1 nicht dargestellten Motor oder Steller verfahren bzw. in ihrer Lage verändert werden, sodass die bestimmungsgemäße Funktion des Aktuators 120 erfüllt wird. Beispielsweise kann durch das Verändern der Lage der beweglichen Elemente 165, die beispielsweise ein metallischer Stift sein können, die Steifigkeit der Federn 130 verändert werden.
Um nun der Problematik des Überkoppelns von Spannungen vom zweiten Energieversorgungsnetz 160 in das erste Energieversorgungsnetz 155 oder den Kommunikationsbus 145 zu begegnen, wird eine Trenneinheit 170 vorgesehen, die mit der ersten Schnittstelle 157, der zweiten Schnittstelle 162 sowie der Steuerschnittstelle 150 verbunden ist. Die Trenneinheit 170 ist dabei ausgebildet, um eine galvanische Trennung des ersten Energieversorgungsnetzes 155 gegenüber dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 bzw. umgekehrt zu implementieren. Hierbei kann die Trenneinheit 170 ferner ausgebildet sein, um Signale aus der ersten Schnittstelle 157, bei denen sich beispielsweise um Daten oder Signale aus dem Kommunikationsbus 145 oder davon abgeleiteten Daten bzw. Signalen handeln kann, an die Steuerschnittstelle 150 weiterzuleiten. Beispielsweise kann dies durch die Verwendung von Optokopplern erfolgen, sodass eine Potenzialtrennung der Potenziale des ersten Energieversorgungsnetzes 155 und des zweiten Energieversorgungsnetzes 160 aufrechterhalten bzw. sichergestellt wird.
Durch die Verwendung einer solchen Systemtopologie für die Steuereinheit 140 bzw. die Aktuatoren 120 lässt sich somit vermeiden, dass eine entsprechende Trenneinheit zur galvanische Trennung in den einzelnen Aktuatoren 120 vorgesehen werden muss. Vielmehr wird die Ansteuerung und Energieversorgung der Aktuatoren durch die (zentrale) Steuereinheit 140 vorgenommen, in der eine entsprechende Trenneinheit 170 zur galvanischen Trennung des ersten Energieversorgungsnetzes 155 und zweiten Energieversorgungsnetzes 160 des Fahrzeugs 100 vorgesehen ist. Dies ist insbesondere dadurch vorteilhaft, dass einerseits die Aktuatoren baulich sehr klein gehalten werden können, da eine entsprechend aufwendige und große Trenneinheit in diesen Aktuatoren 120 vermieden werden kann und andererseits durch den Entfall dieser Trendeinheit die Aktuatoren in ihrer Herstellung preisgünstiger werden. Zugleich lässt sich der Aufwand für die Verkabelung im Fahrzeug 100 reduzieren, da lediglich eine Leitung (bzw. ein Leitungsbus), nämlich die Steuerleitung 135, von der Steuereinheit 140 zu den Positionen geführt werden braucht, an der die Aktuatoren 120 verbaut werden sollen. Auch dieser Aspekt ermöglicht eine Kostenreduktion durch die Vermeidung von einer doppelten Kabelführung zu den Verbauorten der Aktuatoren 120. Dennoch kann die Ansteuerung der Aktuatoren 120 zuverlässig sichergestellt werden, da in der Steuereinheit 140 die entsprechenden Steuerbefehle, beispielsweise durch Überwachung der Daten auf dem Kommunikationsbus 145, erkannt oder bestimmt und über die Steuerschnittstelle 150 an die Aktuatoren 120 übermittelt wird.
Denkbar ist ferner auch, dass in der Steuerschnittstelle 150 ein oder mehrere Recheneinheiten oder Prozessoren vorgesehen sind, die bereits numerisch aufwendigere Berechnungen zur Ermittlung eines Stellwegs der beweglichen Elemente 165 der Aktuatoren 120, sodass beispielsweise die Aktuatoren 120 als Slave-Einheiten gegenüber der als Master-Einheit arbeitenden Steuereinheit 140 in einem Master-Slave-Modus betrieben werden können. Auf diese Weise können die Aktuatoren 120 technisch sehr einfach ausgestaltet werden, wodurch ebenfalls eine deutliche Kostenreduktion einerseits als auch eine Reduktion des erforderlichen Bauraums andererseits für die Aktuatoren 120 realisiert werden kann.
2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des Systems 110 Ansteuerung von aktiven Fahrwerkskomponenten als Aktuatoren 120, nun in der Form eines Master-Slave-Architektur. Zu erkennen ist hierbei wiederum die Steuereinheit 140, die die erste Schnittstelle 157 mit dem ersten Bordnetz bzw. dem ersten Energieversorgungsnetz 155 verbunden ist. Das erste Energieversorgungsnetz 155 weist dabei wiederum eine Versorgungsspannung von beispielsweise 12 V auf. Zugleich ist die erste Schnittstelle 157 noch mit dem Kommunikationsbus 145 verbunden, sodass über die erste Schnittstelle 150 eine Versorgung der Steuereinheit 140 mit elektrischer Energie mit der niedrigen Versorgungsspannung als auch mit Daten oder Signalen aus dem Kommunikationsbus 145 sichergestellt ist.
Ferner weist die Steuereinheit 140 noch die zweite Schnittstelle 162 auf, über welche die Steuereinheit 140 mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 bzw. dem zweiten Bordnetz mit elektrischer Energie mit dem hohen Versorgungsspannungspegel von hier beispielsweise ebenfalls 48 V versorgt werden kann. Die erste Schnittstelle 157 und die zweite Schnittstelle 162 sind dann mit der Trenneinheit 170 verbunden, in welcher die galvanische Trennung zwischen dem ersten Energieversorgungsnetz 155 und dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 einerseits und andererseits die Übertragung von Signalen oder Daten aus dem Kommunikationsbus 145 über die erste Schnittstelle 157 in die Steuerschnittstelle 150 der Steuereinheit 140 sichergestellt ist.
Mittels der Steuerschnittstelle 150 können dann Steuersignale an die mittels den Steuerleitungen 135 an die Steuerschnittstelle 150 angebundenen Aktuatoren 120 übertragen werden. In der 2 sind dabei zwei Aktuatoren 120 dargestellt, wobei sich der hier vorgestellte Ansatz auch auf die Anbindung lediglich eines Aktuators 120 an die Steuerschnittstelle 150 oder auch auf die Anbindung von mehr als zwei Aktuatoren 120 an die Steuerschnittstelle 150 ohne Beschränkung der Allgemeinheit des hier vorgestellten Ansatzes bezieht. Über die Steuerleitungen 135 wird dann einerseits die für den Betrieb des Aktuators 120 erforderliche elektrische Energie als auch die entsprechenden Steuersignale übertragen, wie sich der jeweils betreffende Aktuator 120 zu verhalten hat, beispielsweise wie weit die beweglichen Elemente 165 der jeweiligen Aktuatoren 120 aus- oder eingefahren werden sollen. Die Steuerleitungen 135 werden in dem Aktuator 120 in eine Empfangsschnittstelle 202 geführt, in der die Energie und die Steuersignale im Aktuator 120 empfangen und an entsprechende Komponenten weiterverteilt werden. Die Steuerleitungen 135 dienen dabei einerseits als privater Datenbus und andererseits auch als private Energieversorgungsleitung für die jeweils betreffenden Aktuatoren 120. Der Betrieb der jeweiligen Aktuatoren 120 kann dabei in der Form eines intelligenten Aktuator erfolgen, bei dem lediglich entsprechende Parameter über die Steuerleitung 135 an den Aktuator 120 übertragen werden und der jeweils betroffene Aktuator 120 dann beispielsweise den Stellweg des beweglichen Elementes 165 in einer in dem Aktuator 120 angeordneten Recheneinheit 200 selbst ermittelt und einen Motor 210 bzw. Steller entsprechend ansteuert, um die Bewegung des beweglichen Elementes 165 auszuführen. Denkbar ist jedoch auch eine Betriebsweise des Systems 110, bei dem die (zentrale) Steuereinheit 140 als Master-Einheit betrieben wird, in welcher der Stellweg der beweglichen Elemente 165 der jeweils betreffenden Aktuatoren 120 bereits in einer entsprechenden Recheneinheit der Steuerschnittstelle 150 ermittelt wird und lediglich ein entsprechendes Ansteuersignal für den Motor 210 bzw. Steller in den jeweiligen Aktuatoren 120 über die Steuerleitung 135 ausgegeben wird. In diesem Fall wird der jeweils betreffende Aktuator 120 als Slave-Einheit betrieben.
Denkbar ist ebenfalls, dass in einem oder mehreren der Aktuatoren (je) ein Sensor 220 vorgesehen ist, der die physikalische Größe misst. Beispielsweise kann diese physikalische Größe der bereits ausgeführte Stellweg oder die aktuelle Position des beweglichen Elementes 165 sein. Denkbar ist jedoch auch, dass der Sensor 220 eine beliebige andere physikalische Größe wie beispielsweise eine Beschleunigung, einen Druck oder dergleichen erfasst und ein den vom Sensor erfassten Messwert repräsentierendes Messesignal ebenfalls über die Steuerleitung 135 eine Steuerschnittstelle 150 überträgt, welche diesen Messwert beispielsweise über die Trenneinheit 170 an die erste Schnittstelle übermittelt, welche diesen Messwert dann über den Kommunikationsbus 145 an weitere Komponenten des Fahrzeugs 100 übertragen kann. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise auch die Aktuatoren als Sensoren ausgestalten, um für weitere Fahrzeugfunktionen, beispielsweise für Airbag- oder andere Personenschutzsysteme relevante Messwerte bereitstellen zu können. Auf diese Weise lassen sich wiederum Kosten einsparen, da keine zusätzlichen Sensoren im Fahrzeug 100 verbaut werden müssen.
Für den Fall, dass das zweite Energieversorgungsnetz 160 ausfällt, kann die Steuereinheit 140 gemäß einem besonders günstigen Ausführungsbeispiel auch ausgebildet sein, um die Energie zum Betrieb der Aktuatoren 120 aus dem ersten Energieversorgungsnetz 155 zu entnehmen und die von den Aktuatoren 120 benötigte Spannung gegebenenfalls entsprechend anzupassen. Hierzu kann beispielsweise die Trenneinheit 170 und/oder die Steuerschnittstelle 150 ausgebildet sein, die niedrige Versorgungsspannung (beispielsweise mit einer Spannungskaskade) auf die hohe Versorgungsspannung zu transformieren und diese den Aktuatoren 120 über die Steuerleitung 135 bereitzustellen. Denkbar ist aber auch, dass in einem solchen Fall die Aktuatoren 120 in einen sicheren Betriebszustand überführt werden, indem beispielsweise die beweglichen Elemente 165 eine vorbestimmte (Sicherheits-)Position gebracht werden. Sollte das zweite Energieversorgungsnetz 160 nicht vollständig ausgefallen sein, kann auch gemäß einem Ausführungsbeispiel die Trenneinheit 170 ausgebildet sein, um die für den Betrieb des Aktuators 120 erforderliche Energie aus dem ersten Energieversorgungsnetz 155 als auch aus dem zweiten Energieversorgungsnetz 160 zu beziehen und hieraus die über die Steuerleitung 135 an den Aktuator 120 bzw. die Aktuatoren 120 auszugebende Energie bereitstellen.
Durch das Zentralsteuergerät, das hier als Steuereinheit 140 bezeichnet wird, kann die galvanische Trennung, Entstörung von zwei Bordnetzen und Anbindung zu zwei Bordnetzen nicht in der aktiven Fahrwerkskomponente bzw. dem Aktuator 120 selbst umgesetzt werden, sondern kann im Zentralsteuergerät bzw. der Steuereinheit 140 erfolgen. Da das Zentralsteuergerät 140 mit beiden Bordnetzen 155 bzw. 160 und Fahrzeugkommunikationsschnittstellen 157 verbunden ist, haben die aktiven Fahrwerkkomponenten als Aktuatoren 120 lediglich eine Schnittstelle 150 zum Zentralsteuergerät 140, wobei diese Schnittstelle 150 hier als Steuerschnittstelle 150 bezeichnet wird. Diese Steuerschnittstelle 150 kann beispielsweise zwei Versorgungsleitungen und eine private Kommunikationsschnittstellenleitung als Steuerleitung 135 umfasst. Denkbar ist jedoch auch ein Ausführungsbeispiel, in dem die Versorgungsleitungen ein aufmoduliertes Steuersignal tragen können, wodurch weitere Kosten durch eine Reduktion des Verkabelungsaufwandes erreicht werden können. Die den hier vorgestellten Ansatz können Kosten eingespart werden, da die galvanische Trennung in der Trenneinheit 170 nur einmal umzusetzen ist, anstatt zweimal bzw. mehrmals in den Aktuatoren 120. Es können auch unterschiedliche Kommunikationsschnittstellen sowie Fahrzeugplattformen bedient werden. Für das Zentralsteuergerät 140 steht meist mehr Bauraum zur Verfügung, wodurch anhand von Bestückoptionen (CAN, Flexray, LIN, ...) eine Variantenbildung für den Einsatz im Zusammenhang mit unterschiedlichen Standards für die Kommunikationsbusse 145 im Fahrzeug 100 möglich ist, ohne das Layout für eine Schaltungsplatine der Steuereinheit 140 zu ändern. Das Zentralsteuergerät bzw. die Steuereinheit 140 ermöglicht somit die Überwachung von allen oder zumindest vielen im System 110 befindlichen aktiven Fahrwerkkomponenten bzw. Aktuatoren 120 und kann im Fehlerfall diese in den sicheren Zustand überführen.
Denkbar ist ferner auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem dieses Zentralsteuergerät bzw. die Steuereinheit 140 optional auch in einem der aktiven Fahrwerkkomponenten bzw. Aktuatoren integriert werden kann, und könnte die anderen aktiven Fahrwerkkomponenten als Master-/Slave-Prinzip betreiben. Alternativ oder zusätzlich kann auch das Zentralsteuergerät bzw. die Steuereinheit an die aktiven Fahrwerkskomponenten bzw. Aktuatoren eine Spannungsversorgung für die aktive Fail-Safe Funktion (AKS) liefern, die redundant aus einem oder auf beiden Schnittstellen 155 bzw. 160 der Bordnetze erzeugt werden kann.
Von Vorteil bei dem hier vorgestellten Ansatz ist eine geringe Anzahl an Bauelementen für die Aktuatoren 120, was beim Einsparen von Bauraum für diese Aktuatoren 120 hilft. Des Weiteren ist keine galvanische Trennung in der aktiven Fahrwerkskomponente bzw. Aktuatoren 120 notwendig. Zudem braucht nur eine Schnittstelle 162 zu einem der Bordnetze mit EMV-Filtern entstört werden.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren 300 zum Ansteuern von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs. Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 310 des Aufnehmens von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer niedrigen Versorgungsspannung und Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus des Fahrzeugs und der Steuereinheit. Ferner umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 320 des Aufnehmens von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz des Fahrzeugs mit einer hohen Versorgungsspannung. Weiterhin umfasst das Verfahren 300 einen Schritt 330 des galvanischen Trennens der ersten und zweiten Schnittstelle und einen Schritt 340 des Versorgens des zumindest einen Aktuators mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz und des Ausgeben von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator und/oder des Empfangens von Daten von dem zumindest einen Aktuator.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 400 zum Empfang von Energie eines Aktuators eines Fahrzeugs von einer Steuereinheit. Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 410 des Anlegens eines einzigen Versorgungsspannungspegels an den Aktuator zum Betreiben des Aktuators und einen Schritt 420 des Empfangens von Steuersignalen durch eine Empfangsschnittstelle des Aktuators, wobei die Steuersignale einen Parameter eines beweglichen Elementes des Aktuators repräsentieren.
Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden.
Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“ Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
Bezugszeichenliste

100: Fahrzeug
110: System zur Ansteuerung von aktiven Fahrwerkkomponenten
120: Aktuator
130: Federelement
135: Steuerleitung
140: Steuereinheit
145: Kommunikationsbus
150: Steuerschnittstelle
155: erstes Energieversorgungsnetz
157: erste Schnittstelle
160: zweites Energieversorgungsnetz
162: zweite Schnittstelle
165: bewegliches Element
170: Trenneinheit
202: Empfangsschnittstelle
205: Recheneinheit
210: Motor, Steller
220: Sensor
300: Verfahren zum Ansteuern von zumindest einem Aktuator eines Fahrzeugs
310: Schritt des Aufnehmens
320: Schritt des Aufnehmens
330: Schritt des galvanischen Trennens
340: Schritt des Versorgens
400: Verfahren zum Empfang von Energie eines Aktuators eines Fahrzeugs
410: Schritt des Anlegens
420: Schritt des Empfangens

Claims

Steuereinheit (140) zur Ansteuerung von zumindest einem Aktuator (120) eines Fahrzeugs (100), wobei die Steuereinheit (140) die folgenden Merkmale aufweist: eine erste Schnittstelle (157) zur Aufnahme von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz (155) des Fahrzeugs (100) mit einer niedrigen Versorgungsspannung und zur Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus (145) des Fahrzeugs (100) und der Steuereinheit (140); eine zweite Schnittstelle (162) zur Aufnahme von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz (160) des Fahrzeugs (100) mit einer hohen Versorgungsspannung; eine Trenneinheit (170) zur galvanischen Trennung der ersten und zweiten Schnittstelle (157, 162); und eine mit der Trenneinheit (170) gekoppelte Steuerschnittstelle (150) zur Versorgung des zumindest einen Aktuators (120) mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz (160) und zur Ausgabe von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator (120) und/oder zum Empfang von Daten von dem zumindest einen Aktuator (120).
Steuereinheit (140) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinheit (170) ausgebildet ist, um Steuersignale für den Aktuator (120) von der ersten Schnittstelle (157) zur Steuerschnittstelle (150) zu übertragen und/oder um Daten vom Aktuator (120) von der Steuerschnittstelle (150) zur ersten Schnittstelle (157) zu übertragen.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um die Steuersignale an den Aktuator (120) auf einer Energieversorgungsleitung (135) an den Aktuator (120) zu übertragen, über welche eine für den Betrieb des Aktuators (120) erforderliche Energie an den Aktuator (120) übertragbar ist, insbesondere wobei die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um die Steuersignale auf die Energieversorgungsleitung (135) zur Versorgung des Aktuators (120) mit Energie aufzumodulieren.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um zumindest einen weiteren Aktuator (120) mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz (160) zu versorgen und Steuersignale an den zumindest einen weiteren Aktuator (120) auszugeben und/oder Daten von dem zumindest einen weiteren Aktuator (120) zu empfangen, insbesondere wobei der weitere Aktuator (120) außerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, in das der Aktuator (120) integriert ist.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schnittstelle (162) ausgebildet ist, um eine Übertragung von Signalanteilen von Datensignalen und/oder Steuersignalen auf das zweite Energieversorgungsnetz (160) des Fahrzeugs (100) herauszufiltern, zu unterdrücken und/oder zu dämpfen.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um eine Funktion des Aktuators (120) und/oder eines weiteren Aktuators anzusteuern und/oder im Master-Slave-Betrieb zu steuern, insbesondere wobei die Steuereinheit (140) als Master arbeitet und der Aktuator (120) oder der weitere Aktuator (120) als Slave arbeitet.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) und/oder die Trenneinheit (170) ausgebildet ist, um in einem Notfallbetriebszustand Energie für den Betrieb des Aktuators (120) aus dem ersten Energieversorgungsnetz (155) zu beziehen.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um bei einem Erkennen eines Fehlerfalls ein Steuersignal an den Aktuator (120) zu senden, um den Aktuator (120) in einen vorbestimmten Fehlerfall-Betriebszustand zu bringen.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, einen Aktuator (120) anzusteuern, der innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist, in welches die erste und zweite Schnittstelle (157, 162), die Trenneinheit (170) und die Steuerschnittstelle (150) integriert sind.
Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, eine Stellgröße zu ermitteln, auf die ein bewegliches Element (165) des Aktuators (120) einzustellen oder zu positionieren ist, insbesondere wobei die Steuerschnittstelle (150) ausgebildet ist, um den Aktuator (120) derart anzusteuern, dass das bewegliche Element (165) des Aktuators (120) der ermittelten Stellgröße entspricht.
Aktuator (120) zum Empfang von Energie von einer Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Aktuator (120) mit Energie eines einzigen Versorgungsspannungspegels betreibbar ist und wobei der Aktuator (120) eine Empfangsschnittstelle (202) zum Empfang von Steuerdaten aufweist, die einen Parameter eines beweglichen Elementes des Aktuators (120) repräsentieren.
System (110) mit einer Steuereinheit (140) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und zumindest einem Aktuator (120) gemäß Anspruch 11.
Verfahren (300) zum Ansteuern von zumindest einem Aktuator (120) eines Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (300) die folgenden Schritte aufweist: Aufnehmen (310) von Energie aus einem ersten Energieversorgungsnetz (155, 160) des Fahrzeugs (100) mit einer niedrigen Versorgungsspannung und Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsdatenbus des Fahrzeugs (100) und der Steuereinheit (140); Aufnehmen (320) von Energie aus einem zweiten Energieversorgungsnetz (155, 160) des Fahrzeugs (100) mit einer hohen Versorgungsspannung; Galvanisches Trennen (330) der ersten und zweiten Schnittstelle (157, 162); und Versorgen (340) des zumindest einen Aktuators (120) mit Energie aus dem zweiten Energieversorgungsnetz (155, 160) und Ausgeben von Steuersignalen an den zumindest einen Aktuator (120) und/oder Empfangen von Daten von dem zumindest einen Aktuator (120).
Verfahren (400) zum Empfang von Energie eines Aktuators (120) eines Fahrzeugs (100) von einer Steuereinheit (140) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren (400) die folgenden Schritte aufweist: Anlegen (410) eines einzigen Versorgungsspannungspegels an den Aktuator (120) zum Betreiben des Aktuators (120); und Empfangen (420) von Steuersignalen durch eine Empfangsschnittstelle (220) des Aktuators (120), wobei die Steuersignale einen Parameter eines beweglichen Elementes des Aktuators (120) repräsentieren.