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Die Erfindung betrifft einen Funktionscontroller für ein Funktionscontroller-System eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung betrifft außerdem ein Funktionscontroller-System mit wenigstens zwei solchen Funktionscontrollern sowie ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Funktionscontroller-System.
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Kraftfahrzeuge werden seit geraumer Zeit mit einer Vielzahl an Funktionselementen ausgestattet, welche Sensoren, Aktoren, Steuergeräte oder Netzwerke sein können. Dabei können bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen vielfältige Fahrzeugfunktionen realisiert werden, die sich dahingehend unterscheiden, welche der Funktionselemente des Kraftfahrzeugs für die Umsetzung einer jeweiligen Fahrzeugfunktion aktiv benötigt werden.
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Aufgrund der üblicherweise großen Anzahl an unterschiedlichen Fahrzeugfunktionen und der ebenfalls großen Anzahl an Funktionselementen stellt sich eine Steuerung der Funktionselemente im Hinblick auf die Erfüllung einer jeweiligen Fahrzeugfunktion bei solchen herkömmlichen Kraftfahrzeugen als technisch herausfordernd dar.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung - insbesondere im Hinblick auf die voranstehend aufgezeigten Herausforderungen - einen Funktionscontroller für ein Funktionscontroller-System eines Kraftfahrzeugs sowie ein Funktionscontroller-System mit wenigstens zwei solchen Funktionscontrollern und ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Funktionscontroller-System anzugeben.
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Grundidee der Erfindung ist demnach, einen Funktionscontroller mit einer, eine Funktionsmatrix umfassenden Steuerlogik auszuführen. In dieser Funktionsmatrix ist ein Zustand wenigstens eines Funktionselements, das mittels des Funktionscontrollers elektronisch ansteuerbar ist, in Abhängigkeit zur jeweiligen Fahrzeugfunktion festgelegt. Damit kann vorteilhaft, wenn dem Funktionscontroller eine Fahrzeugfunktion vorgegeben wird, durch Abgleich der vorgegebenen Fahrzeugfunktion mit der Funktionsmatrix mittels des Funktionscontrollers in besonders effizienter Weise ein elektronisches Ansteuern genau des wenigstens einen Funktionselements genau dann erfolgen, wen es zur Erfüllung der vorgegebenen Fahrzeugfunktion benötigt wird. Im Umkehrschluss wird ein elektronisches Ansteuern vermieden, wenn es für die vorgegebene Fahrzeugfunktion nicht benötigt wird. Dabei ermöglicht der Funktionscontroller eine besonders robuste elektronische Ansteuerung des wenigstens einen Funktionselements.
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Die Erfindung betrifft einen Funktionscontroller für ein Funktionscontroller-System eines Kraftfahrzeugs. Der Funktionscontroller umfasst eine Steuerlogik, die eine Funktionsmatrix enthält, mittels welcher für wenigstens zwei Fahrzeugfunktionen festgelegt ist, ob bei der jeweiligen Fahrzeugfunktion wenigstens ein mittels des Funktionscontrollers elektronisch ansteuerbares Funktionselements aktiviert oder deaktiviert ist. Wie voranstehend bereits angedeutet kann somit vorteilhaft im Falle einer dem Funktionscontroller vorgegebenen Fahrzeugfunktion durch Abgleich der vorgegebenen Fahrzeugfunktion mit der Funktionsmatrix mittels des Funktionscontrollers in besonders effizienter Weise ein elektronisches Ansteuern des wenigstens einen Funktionselements genau dann erfolgen, wenn es zur Erfüllung der vorgegebenen Fahrzeugfunktion benötigt wird.
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Der Funktionscontroller weist eine, eine Funktionsmatrix umfassende Steuerlogik auf. In dieser Funktionsmatrix ist wenigstens zwei Fahrzeugfunktionen je ein Aktiv- oder ein Inaktivwert wenigstens eines mittels des Funktionscontrollers elektronisch ansteuerbaren Funktionselements zugeordnet, sodass in der Funktionsmatrix ein Zustand des wenigstens einen Funktionselements in Abhängigkeit zur jeweiligen Fahrzeugfunktion festgelegt ist. Der Aktivwert kann eine logische „1“ und der Inaktivwert eine logische „0“ sein oder umgekehrt. Dies ermöglich eine besonders robuste funktionsabhängige Ansteuerung des wenigstens einen Funktionselements mittels des Funktionscontrollers.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Funktionscontrollers sind wenigstens zwei, vorzugsweise mehrere, Funktionselemente mittels des Funktionscontrollers elektronisch ansteuerbar. In der Funktionsmatrix ist dabei jedem Funktionselement ein Aktiv- oder Inaktivwert zugeordnet ist. Damit lassen sich komplexere Fahrzeugfunktionen mittels des Funktionscontrollers realisieren, wobei stets ausschließlich die Funktionselemente mittels des Funktionscontrollers elektronisch angesteuert werden, die zur Erfüllung der Fahrzeugfunktion auch tatsächlich benötigt werden.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Funktionscontrollers ist das wenigstens eine bzw. wenigstens eines der Funktionselemente eines der Folgenden: Sensor, Aktor, Steuergerät, Netzwerk. So kann die mittels des Funktionscontrollers umsetzbare Vielfalt an Fahrzeugfunktionen noch weiter erhöht werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Funktionscontrollers sind die Funktionselemente jeweils eines der Folgenden: Sensor, Aktor, Steuergerät, Netzwerk. Derartige Funktionselemente erlauben eine besonders präzise und zuverlässige Realisierung vielfältiger Fahrzeugfunktionen.
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Zweckmäßig ist wenigstens eines der Funktionselemente ein Aktor. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines der Funktionselemente ein Sensor. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines der Funktionselemente ein Steuergerät. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines der Funktionselemente ein Netzwerk ist. Die Funktionselemente können sich somit gegenseitig ergänzen, sodass die Funktionselemente unter synergetischer Zusammenwirkung die Fahrzeugfunktionen besonders gut umsetzen können.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Funktionscontrollers umfasst dieser seine Komponenten baueinheitlich bzw. integral. Ein solcher Funktionscontroller baut besonders kompakt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Funktionscontrollers ist wenigstens eine der Komponenten des Funktionscontrollers körperlich getrennt von den übrigen Komponenten des Funktionscontrollers ausgebildet. Ein solcher Funktionscontroller ist technisch besonders einfach umsetzbar.
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Die Erfindung betrifft außerdem ein Funktionscontroller-System für ein Kraftfahrzeug. Das Funktionscontroller-System weist wenigstens zwei Funktionseinheiten auf, die jeweils einen erfindungsgemäßen Funktionscontroller wie voranstehend beschrieben und wenigstens ein mittels des Funktionscontrollers elektronisch ansteuerbares Funktionselement umfassen. Ferner umfasst das Funktionscontroller-System eine, bevorzugt ein Zustandsmanagement-Computerprogrammprodukt ausführende, Zustandsmanagement-Einrichtung zum Festlegen der Fahrzeugfunktion, in Abhängigkeit zu welcher der Zustand des wenigstens einen Funktionselements in der Funktionsmatrix festgelegt ist. Dabei sind die Funktionscontroller an wenigstens ein, vorzugsweise zwei, elektrische Energie bereitstellende/s elektrische/s Versorgungsnetz/e und an ein elektrisches Kommunikationsnetz des Kraftfahrzeugs elektrisch angeschlossen. Die voranstehend aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Funktionscontrollers übertragen sich auch auf das erfindungsgemäße Funktionscontroller-System mit einem solchen Funktionscontroller.
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Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, das ein erfindungsgemäßes Funktionscontroller-System im Sinne der voranstehenden Beschreibung umfasst. Darüber hinaus umfasst das Kraftfahrzeug einen Hauptpotentialverteiler zum Verteilen elektrischer Energie aus dem/den Versorgungsnetz/en auf die Funktionseinheiten. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Funktionscontroller-Systems übertragen sich auch auf das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einem solchen Funktionscontroller-System.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Kraftfahrzeugs sind mehrere Funktionseinheiten vorhanden, die je einen eigenen Funktionscontroller aufweisen. Damit lassen sich besonders vielfältige Fahrzeugfunktionen realisieren.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des Kraftfahrzeugs teilen sich wenigstens zwei, vorzugsweise alle, der Funktionseinheiten eine zentrale Zustandsmanagement-Einrichtung. Alternativ ist Zustandsmanagement-Einrichtung dezentral auf einzelne, vorzugsweise alle, der Funktionscontroller der Funktionseinheiten verteilt. Im Falle einer zentralen Zustandsmanagement-Einrichtung kann die Steuerung der Funktionselemente mittels der Funktionscontroller der Funktionseinheiten besonders schnell erfolgen. Demgegenüber erlaubt eine dezentrale Zustandsmanagement Einrichtung eine besonders robuste Steuerung der Funktionselemente mittels der Funktionscontroller der Funktionseinheiten.
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Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung des Kraftfahrzeugs sind die Funktionseinheiten elektrisch parallel zueinander an das/die Versorgungsnetz/e und das Kommunikationsnetz angeschlossen. Dies erlaubt eine besonders einfache Versorgung der Funktionseinheiten mit elektrischer Energie über das/die Versorgungsnetz/e.
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Zweckmäßig ist eine (erste) Funktionseinheit eine Fahrzeugdiebstahl-Alarmanlage. Alternativ oder zusätzlich ist eine (zweite) Funktionseinheit ein Fahrzeugambiente-System. Alternativ oder zusätzlich ist eine (dritte) Funktionseinheit ein Thermomanagement-System. Alternativ oder zusätzlich ist eine (vierte) Funktionseinheit ein Antriebssystem. Alternativ oder zusätzlich ist eine (fünfte) Funktionseinheit ein Lenkungssystem. Alternativ oder zusätzlich ist eine (sechste) Funktionseinheit ein Bremssystem. Fahrzeugfunktionen können eine Fahrbetriebsfunktion, eine Standbetriebsfunktion, eine Parkfunktion, eine living-Funktion, eine Nachlauffunktion o. ä. sein.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen und der voranstehenden Beschreibung entsprechenden Funktionscontroller-Systems, insbesondere in einem erfindungsgemäßen und voranstehend beschriebenen Kraftfahrzeug. Gemäß diesem Verfahren wird mittels der Zustandsmanagement-Einrichtung des Kraftfahrzeugs eine Fahrzeugfunktion aus einem vorbestimmten Funktionskatalog ausgewählt. Dabei wird der Zustand der Funktionselemente mittels der Funktionsmatrizen der Funktionscontroller in Abhängigkeit von der ausgewählten Fahrzeugfunktion festgelegt, sodass die Funktionselemente je nach in den Funktionsmatrizen für die ausgewählte Fahrzeugfunktion hinterlegten Aktiv- bzw. Inaktivwerten elektrisch mit dem/den elektrischen Versorgungsnetzlen verbunden werden. Die voranstehend aufgezeigten Vorteile des erfindungsgemäßen Funktionscontroller-Systems sowie des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs übertragen sich auch auf das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines solchen Funktionscontroller-Systems, insbesondere in einem derartigen Kraftfahrzeug.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend 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.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch:
- 1 beispielhaft einen Aufbau eines Funktionscontrollers,
- 2 ein Beispiel einer Funktionsmatrix des Funktionscontrollers der 1,
- 3 beispielhaft den Aufbau eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einem beispielhaften erfindungsgemäßen Funktionscontroller-System.
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In der 1 ist grobschematisch ein Aufbau eines Beispiels eines erfindungsgemäßen Funktionscontrollers 10 illustriert. Dieser Funktionscontroller 10 ist für den Einsatz in einem erfindungsgemäßen und in der 3 veranschaulichten Funktionscontroller-System 20 für ein ebenfalls in 3 gezeigtes erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 30 eingerichtet.
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Der in 1 veranschaulichte Funktionscontroller 10 umfasst eine Steuerlogik 3, die eine in der 2 beispielhaft gezeigte Funktionsmatrix 2 enthält. Mittels der Funktionsmatrix 2 ist für wenigstens zwei Fahrzeugfunktionen F festgelegt, ob bei der jeweiligen Fahrzeugfunktion F wenigstens ein mittels des Funktionscontrollers 10 elektronisch ansteuerbares Funktionselement E aktiviert oder deaktiviert ist. Beispielsweise ist in dieser Funktionsmatrix 2 den wenigstens zwei Fahrzeugfunktionen F ein Aktivwert W1 oder ein Inaktivwert W2 des wenigstens einen mittels des Funktionscontrollers 10 elektronisch ansteuerbaren Funktionselements E zugeordnet. In der Funktionsmatrix 2 ist also ein Zustand 4 eines jeden Funktionselements E in Abhängigkeit zur jeweiligen Fahrzeugfunktion F festgelegt.
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Gemäß den 1 und 2 sind in der Funktionsmatrix 2 beispielhaft vier Fahrzeugfunktionen F1, F2, F3, F4 berücksichtigt, in Abhängigkeit von welchen die Funktionselemente E mit ihrem Aktiv- bzw. Inaktivwert W1, W2 belegt werden. In der Funktionsmatrix 2 des Beispiels Beispielsweise sind wenigstens zwei - im Beispiel der 1 und 2 mehrere - Funktionselemente E mittels des Funktionscontroller 10 elektronisch ansteuerbar. Wenigstens eines dieser Funktionselemente E ist eines der Folgenden: Sensor S, Aktor A, Steuergerät SG, Netzwerk N; im Beispiel der 1 und 2 sind alle der Funktionselemente E jeweils eines der Folgenden: Sensor S, Aktor A, Steuergerät SG, Netzwerk N. Den 1 und 2 entsprechend ist wenigstens eines der Funktionselemente E ein Aktor A. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines der Funktionselemente E ein Sensor S. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines Funktionselemente E ein Steuergerät SG. Alternativ oder zusätzlich ist wenigstens eines der Funktionselemente E ein Netzwerk N.
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Im Beispiel der 1 und 2 sind drei Funktionselemente E vorhanden, die als Sensoren S1, S2, S3 realisiert sind. Es sind außerdem zwei Funktionselemente E vorhanden, die als Aktoren A1, A2 umgesetzt sind. Darüber hinaus sind am Funktionscontroller 10 drei Funktionselemente E angeschlossen, die Steuergeräte SG1, SG2, SG3 sind. Ferner sind zwei Funktionselemente E vorgesehen, die als Netzwerke N1, N2 realisiert sind. Der Funktionscontroller 10 kann einen internen Potenzialverteiler umfassen, an welchen einzelne der Funktionselemente E elektrisch angeschlossen sind. Über diesen internen Potenzialverteiler kann mittels des Funktionscontrollers 10 eine elektrische Versorgungsspannung auf die Funktionselemente E verteilt werden. Der Funktionscontroller 10 kann außerdem einen Domaincontroller umfassen. Der Funktionscontroller 10 umfasst seine Komponenten beispielsweise baueinheitlich bzw. integral. Alternativ kann wenigstens eine der Komponenten des Funktionscontrollers 10 körperlich getrennt von den übrigen Komponenten des Funktionscontrollers 10 ausgebildet sein.
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Die 3 veranschaulicht - wie oben bereits angeführt - beispielhaft einen Aufbau eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 30, das ein ebenfalls in 3 gezeigtes Beispiel eines erfindungsgemäßen Funktionscontroller-Systems 20 aufweist. Das Funktionscontroller-System 20 umfasst wenigstens zwei Funktionseinheiten 5 - im Beispiel der 3 drei Funktionseinheiten 5. Es versteht sich, dass auch eine größere Anzahl solcher Funktionseinheiten 5 vorgesehen sein kann. Jede dieser Funktionseinheiten 5 umfasst einen erfindungsgemäßen und beispielhaft in den 1 und 2 gezeigten Funktionscontroller 10 gemäß der voranstehenden Beschreibung. Außerdem umfasst jede der Funktionseinheit 5 wenigstens ein mittels ihres Funktionscontrollers 10 elektronisch ansteuerbares Funktionselement E. Das Funktionscontroller-System weist ferner eine Zustandsmanagement-Einrichtung CSM zum Festlegen der Fahrzeugfunktion F auf. Auf der Zustandsmanagement-Einrichtung CSM kann ein Zustandsmanagement- Computerprogrammprodukt ausgeführt werden. Dabei wird mittels der Zustandsmanagement-Einrichtung CSM die Fahrzeugfunktion F festgelegt, in Abhängigkeit zu welcher der Zustand 4 des wenigstens einen Funktionselemente E in der Funktionsmatrix 2 festgelegt ist. Die Funktionscontroller 10 der Funktionseinheiten 5 sind an wenigstens ein elektrische Energie bereitstellendes Versorgungsnetz 6 und an ein elektrisches Kommunikationsnetz 7 des Kraftfahrzeugs 30 elektrisch angeschlossen. Im Beispiel der 3 sind die Funktionscontroller 10 an zwei elektrische Versorgungsnetze 6 elektrisch angeschlossen, von welchen ein erstes ein Niedervolt - und ein zweites ein Hochvoltnetz ist.
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Gemäß 3 weist das Kraftfahrzeug 30 einen Hauptpotentialverteiler 8 zum Verteilen elektrischer Energie aus den Versorgungsnetzen 6 auf die Funktionseinheiten 5 auf. Wie oben bereits dargelegt sind dem Beispiel der 3 entsprechend drei Funktionseinheiten 5 vorhanden. Jede dieser Funktionseinheiten 5 umfasst ihren eigenen Funktionscontroller 10. Dabei ist die Zustandsmanagement-Einrichtung CSM zentral realisiert, sodass sich wenigstens zwei - im Beispiel der 3 alle - der Funktionseinheiten 5 diese Zustandsmanagement-Einrichtung CSM teilen. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass die Zustandsmanagement-Einrichtung CSM auf einzelne, beispielsweise auf alle, der Funktionscontroller 10 der Funktionselemente 5 verteilt ist.
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3 lässt ferner erkennen, dass die Funktionseinheiten 5 elektrisch parallel zueinander an die Versorgungsnetze 6 und an das Kommunikationsnetz 7 angeschlossen sind. Das in der 3 gezeigte Funktionscontroller-System 20 ist, beispielsweise im Kraftfahrzeug 30, mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens betreibbar. Gemäß diesem Verfahren wird mittels der Zustandsmanagement-Einrichtung CSM eine Fahrzeugfunktion F aus einem vorbestimmten Funktionskatalog ausgewählt. Dabei wird der Zustand 4 der Funktionselemente E mittels der Funktionsmatrizen 2 der Funktionscontroller 10 in Abhängigkeit von der ausgewählten Fahrzeugfunktion F festgelegt, sodass die Funktionselemente E je nach in den Funktionsmatrizen 2 für die ausgewählte Fahrzeugfunktion F hinterlegten Aktiv- bzw. Inaktivwerten W1, W2 elektrisch mit den Versorgungsnetzen 6 verbunden werden.
