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Die Erfindung betrifft ein Steuergerät, ein Fahrzeugsystem mit einem derartigen Steuergerät, insbesondere ein Bremssystem, ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, und ein Verfahren zum Betreiben des Steuergerätes.
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In Fahrzeugen, insbesondere Nutzfahrzeugen mit höherem Automatisierungsgrad, insbesondere Level 3 oder höher, hat sich gezeigt, dass eine verbesserte oder erweiterte Diagnosemöglichkeit bereitzustellen ist, wenn ein den Fahrbetrieb überwachender Fahrer nicht mehr anwesend ist, der die Funktionalitäten des Fahrzeuges bzw. Nutzfahrzeuges überwacht. Dabei sind bereits eine Reihe von Sensoren und Steuergeräten im Fahrzeug verbaut, so dass insbesondere weitere Steuergeräte zusätzlichen Bauraum beanspruchen und auch den Aufwand für ein Einbindung und die Kosten erhöhen. Auch für Aktuatoren, insbesondere Radbrems-Aktuatoren, die in höheren Automatisierungsgraden ebenfalls redundant ansteuerbar oder vorhanden sind, sind entsprechende Steuergeräte vorzusehen, die eine zuverlässige redundante Ansteuerung ermöglichen.
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Fahrzeugsysteme, insbesondere elektronische Bremssysteme (EBS), weisen im Allgemeinen ein zentrales Primär-Steuergerät auf, das in einem Normalbetrieb elektrische Brems-Steuersignale erzeugt und ausgibt, in Abhängigkeit derer Bremsdrücke über Radbrems-Aktuatoren an einer vorderen und einer hinteren Hauptachse des Fahrzeuges ausgesteuert werden können. Hierbei ist zum Teil der Einsatz eines zweiten Sekundär-Steuergerätes vorgesehen, das im Fehlerfall des zentralen Primär-Steuergerätes einen hilfsweisen bzw. zumindest rudimentären Bremsbetrieb aufrechterhalten kann, was auch als fail operation braking system (FOBS) bezeichnet wird. Im Normalbetrieb des Bremssystems kann das Primär-Steuergerät im Allgemeinen einen Bremsbetrieb samt fahrdynamischer Regelungen über die einzelnen Radbrems-Aktuatoren an den Hauptachsen durchführen. Im Fehlerfall bzw. in einem Backup-Betrieb des Bremssystems sind fahrdynamische Regelungen zumindest eingeschränkt möglich. Beispielhaft ist dies in
DE 10 2019 106 243 A1 beschrieben.
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Um den Bremsbetrieb unter fahrdynamischen Gesichtspunkten in den jeweiligen Situationen durchführen zu können, greifen die Steuergeräte auf Sensor-Signale, insbesondere auf Raddrehzahl-Signale von Raddrehzahl-Sensoren, zurück, die den abbremsbaren Rädern der Hauptachse zugeordnet sind. Dabei sind verschiedene Verkabelungsmöglichkeiten zwischen den Sensoren und dem jeweiligen Steuergerät möglich, wobei sich die Verkabelung danach richtet, welche Sensoren dem jeweiligen Steuergerät im Normalbetrieb bzw. im Backupbetrieb zur Verfügung stehen sollen und wie die oben genannte Redundanz ausgebildet werden soll. Als Verkabelungsmöglichkeiten kommen beispielsweise eine verzweigte Verkabelung über eine y-Verbindung, wie beispielhaft in
DE 10 2017 005 071 A1 gezeigt, oder eine unverzweigte Direktverkabelung in Frage. In
DE 10 2016 006 763 A1 ist ferner beschrieben, mehrere Raddrehzahl-Sensoren über mehrere Anschlüsse an einen die Raddrehzahl-Signale auswertenden Achsmodulator mit internem Steuergerät anzuschließen.
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Auch die Verkabelung der redundant vorhandenen oder redundant ansteuerbaren Aktuatoren, insbesondere Radbrems-Aktuatoren, mit dem jeweiligen Steuergerät kann je nach gewünschtem Funktionsumfang im Normalbetrieb und im Backupbetrieb entweder über eine verzweigte Verkabelung mit einer y-Verbindung oder direktverkabelt erfolgen, um den Bremsbetrieb im jeweiligen Betriebsmodus aufrecht erhalten zu können.
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Um derartige Sensoren oder Aktuatoren im Fahrzeug mit den genannten Steuergeräten in der jeweiligen Situation (Normalbetrieb, Backupbetrieb) betreiben zu können, haben sich die jeweiligen Steuergeräte aufeinander abzustimmen, insbesondere um die Zugriffsberechtigung zu regeln. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn ein Sensor oder ein Aktuator über eine y-Verbindung an zwei verschiedene Steuergeräte angeschlossen ist, um einen redundanten Zugriff im Fehlerfall zu ermöglichen. In dem Fall ist bei aktiv betriebenen Sensoren oder Aktuatoren, die von den Steuergeräten auch mit Energie versorgt werden, eine solche Energieversorgung nicht durch zwei Steuergeräte gleichzeitig möglich, so dass eine gegenseitige Abstimmung zwischen den Steuergeräten nötig ist, um nur dem jeweils zuständigen Steuergerät den Zugriff auf den Sensor bzw. Aktuator zu ermöglichen.
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Auch kann ein Auslesen von Sensoren (durch Messung eines Stroms) durch zwei Steuergeräte gleichzeitig zu Signalstörungen führen, da jedes der Steuergeräte immer auch eine geringe Rückkopplung auf die Leitungen, über die die Signale übertragen werden, haben. Weiterhin kann auch ein Ansteuern eines Aktuators durch zwei Steuergeräte gleichzeitig zu Störungen führen. Die Genauigkeit bei der Ermittlung von Messwerten des jeweiligen Sensors oder bei der Ansteuerung des jeweiligen Aktuators kann daher ohne eine gegenseitige Abstimmung unter Berücksichtigung einer vorab festgelegten Zugriffsberechtigung beeinträchtigt werden. Wird der jeweilige Sensor oder der jeweilige Aktuator bei einer Direktverkabelung jedoch von nur einem Steuergerät ausgelesen bzw. angesteuert, ergibt sich keine derartige Rückkopplung und Signalbeeinflussung und es ist demnach auch keine gegenseitige Abstimmung für das Auslesen bzw. das Ansteuern des jeweiligen Sensors bzw. Aktuators nötig.
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Daher wird bei der Konstruktion und Auslegung eines solchen fail-operational betriebenen Fahrzeugsystems mit Sensoren und/oder Aktuatoren vorab eine Steuergeräte-Art ausgewählt, die je nach verwendeter Verkabelung eine Abstimmung bzw. Zugriffsverwaltung mit einem weiteren Steuergerät des Fahrzeugsystems ermöglicht (bei Verwendung einer y-Verkabelung) oder dies eben nicht ermöglicht (bei Verwendung einer Direktverkabelung). Ändert sich die Verkabelung nachträglich ist im Nachgang auch das Steuergerät auszutauschen. Daher sind auch entsprechend unterschiedliche Steuergeräte vorzuhalten bzw. zu lagern, die je nach Konstruktion und Auslegung des Fahrzeugsystems aus dem Lager ausgewählt und anschließend verbaut werden. Dies erhöht den Aufwand bei der Lagerung und auch der Konstruktion derartiger Fahrzeugsysteme.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Steuergerät bereitzustellen, das flexibel bzw. variabel einsatzbar ist und dabei dennoch ein zuverlässiges Betreiben eines Fahrzeugsystems ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, ein Fahrzeugsystem, insbesondere Bremssystem, ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben des Steuergerätes anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch ein Steuergerät, ein Fahrzeugsystem, ein Fahrzeug und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
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Demnach ist ein Steuergerät für ein Fahrzeugsystem, insbesondere ein Bremssystem in einem Fahrzeug vorgesehen, mit:
- - mindestens einem Anschluss zum Austauschen von Signalen, z.B. Sensor-Signalen oder Aktuator-Signalen, und/oder vorzugsweise auch von Energie mit einem mit dem Anschluss verbundenen Peripheriegerät, z.B. einem Sensor, insbesondere einem Raddrehzahl-Sensor, und/oder einem Aktuator, insbesondere einem Radbrems-Aktuator und/oder einem ABS-Steuerventil und/oder einem Achsmodulator;
- - eine mit dem mindestens einen Anschluss verbundene oder verbindbare Verarbeitungseinheit, wobei die Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, über den mindestens einen Anschluss übertragbare Signale zu erzeugen, insbesondere die o.g. Aktuator-Signale, und/oder zu verarbeiten, beispielsweise die Sensor-Signale; und
- - mindestens eine Betriebs-Einheit zum Betreiben des mindestens eine Anschlusses, z.B. zur Durchführung einer Zugriffsverwaltung und/oder zur Signalentstörung und/oder weitere Funktionalitäten, die den Betrieb des jeweiligen Anschlusses betreffen.
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Erfindungsgemäß weist das Steuergerät ferner eine Umschalteinheit auf, wobei die Umschalteinheit ausgebildet ist, für den mindestens einen Anschluss zwischen mindestens zwei Betriebsmodi umzuschalten, wobei die Umschalteinheit ausgebildet ist, den einzustellenden Betriebsmodus in Abhängigkeit davon auszuwählen, ob das an den jeweiligen Anschluss angeschlossene Peripheriegerät
- - über eine y-Verbindung gleichzeitig auch mit einem weiteren Steuergerät verbunden ist, woraufhin beispielsweise ein erster Betriebsmodus ausgewählt und eingestellt wird, oder
- - direktverkabelt lediglich mit dem jeweiligen Anschluss des Steuergerätes verbunden ist, woraufhin beispielsweise ein zweier Betriebsmodus ausgewählt und eingestellt wird.
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Erfindungsgemäß sind weiterhin ein Fahrzeugsystem, insbesondere ein Bremssystem, mit mindestens einem derartigen Steuergerät, ein Fahrzeug mit dem Fahrzeugsystem sowie ein Verfahren zum Betreiben des Steuergerätes vorgesehen.
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Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht einen variablen bzw. flexiblen und skalierbaren Betrieb des jeweiligen Steuergerätes bzw. des Fahrzeugsystems, da beispielsweise Betriebs-Einheiten, d.h. Hardware-Komponenten des Steuergerätes und/oder Software-Anteile, die auf dem Steuergerät installiert sind, in Abhängigkeit davon betrieben werden können, ob und/oder in welcher Parametrierung diese in der konstruktiven Umsetzung des Fahrzeugsystems tatsächlich für den jeweiligen Anschluss gebraucht werden. Wie diese Betriebs-Einheiten betrieben werden, ist dann in einfacher Weise dadurch festgelegt, welcher Betriebsmodus ausgewählt und eingestellt ist.
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Das erfindungsgemäße Steuergerät kann dadurch, vorzugsweise anschlussweise, gezielt auf den Betrieb mit einer y-Verbindung oder mit einer Direktverkabelung eingestellt werden. So können Betriebs-Einheiten im betreffenden Steuergerät beispielsweise dauerhaft abgeschaltet bzw. deaktiviert bleiben, wenn diese für den Betrieb in der aktuell vorliegenden Konfiguration (gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus) nicht benötigt werden, und entsprechend aktiviert oder freigegeben werden, wenn dies für den Betrieb des jeweiligen Fahrzeugsystems (gemäß dem ausgewählten Betriebsmodus) gewünscht ist, was durch die Auswahl des jeweiligen Betriebsmodus entsprechend einfach vorgegeben werden kann.
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Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Sensoren als Peripheriegeräte über den jeweiligen Anschluss betrieben werden. Die Auswertung von Sensor-Signalen ist meist sehr komplex und sensibel, d.h. Rückwirkungen auf den jeweiligen Sensor durch parallele Zugriffe von unterschiedlichen Steuergeräten oder durch nicht benötigte Betriebs-Einheiten im Steuergerät oder durch pauschal eingestellte Betriebs-Parameter, mit denen die Betriebs-Einheiten betrieben werden, können negative Auswirkungen auf die Signalauswertung haben. Durch die erfindungsgemäße Einstellung des entsprechenden Betriebsmodus kommt es vorteilhafterweise zu einer Entstörung bei dieser sensiblen und komplexen Auswertung der Sensor-Signale. Der Sensorbetrieb wird dadurch zuverlässiger.
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Auf diese Weise sind auch keine unterschiedlichen Steuergeräte vorzuhalten, da unabhängig von der Konstruktion des Fahrzeugsystems immer auf dasselbe lagernde Steuergerät zurückgegriffen werden kann, bei dem dann je nach Konstruktion der jeweilige Betriebsmodus umgeschaltet wird. Bei einem anschlussweisen Umschalten in den jeweiligen Betriebsmodus ist zudem eine gute Skalierbarkeit und eine sehr hohe Flexibilität gegeben, da für jeden Anschluss einzeln entschieden werden kann, wie dieser betrieben werden soll.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der einzustellende Betriebsmodus von der Umschalteinheit automatisch auswählbar ist, beispielsweise in Abhängigkeit von über den mindestens einen Anschluss übertragenen oder übertragbaren Signalen, beispielsweise durch eine Signal-Diagnose, oder der einzustellende Betriebsmodus der Umschalteinheit manuell vorgebbar ist. Daher kann sowohl ein Konstrukteur als auch die Umschalteinheit bzw. das Steuergerät selbst die Auswahl und nachfolgende Umschaltung vornehmen.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass das Steuergerät derartig parametrierbar ausgeführt ist, dass jedem von der Umschalteinheit auswählbaren Betriebsmodus eindeutig und unveränderbar zugeordnet ist, wie der jeweilige Anschluss von der jeweiligen Betriebs-Einheit zu betreiben ist. Daher ist keine dynamische Veränderung vorgesehen, d.h. dem Steuergerät bzw. der Umschalteinheit wird vorab fest vorgegeben, beispielsweise über ein Konfigurationswerkzeug, welche Betriebs-Einheiten mit welchen Betriebs-Parametern im jeweils ausgewählten und eingestellten Betriebsmodus anzusteuern sind. Das Steuergerät kann diese Festlegung dann nicht selbständig ändern und ist daher beim Betreiben der jeweiligen Anschlüsse festgelegt.
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Ergänzend oder alternativ können dabei auch lediglich Betriebs-Parameter, mit denen die Betriebs-Einheiten betrieben werden, in Abhängigkeit des von der Umschalteinheit für den jeweiligen Anschluss ausgewählten und eingestellten Betriebsmodus ausgewählt bzw. festgelegt werden. So sind einzelne Betriebs-Einheiten beispielsweise für unterschiedliche Verkabelungsarten relevant, diese werden jedoch je nach Verkabelungsart unterschiedlich betrieben, beispielsweise mit anderen Parametern, insbesondere anderen Toleranzen oder Wertebereichen. Auch diesbezüglich ist dann vorzugsweise vorgesehen, dass der Betriebs-Einheit die Betriebs-Parameter, mit denen die Betriebs-Einheit im jeweiligen Betriebsmodus betrieben werden kann, einmalig und/oder fest vorgegeben werden, beispielsweise vor oder während der Installation des Steuergerätes, insbesondere über ein Konfigurationswerkzeug. Auch auf diese Weise wird der Betrieb des jeweiligen Anschlusses gemäß einer vorherigen Parametrierung festgelegt und ist dynamisch nicht veränderbar. Die Festlegung der Betriebs-Parameter kann dabei auch in Abhängigkeit davon erfolgen, ob ein Sensor oder ein Aktuator als Peripheriegerät an den jeweiligen Anschluss angeschlossen ist. So können insbesondere bei der komplexen und sensiblen Auswertung der Sensor-Signale andere Toleranzen oder Wertebereiche sinnvoll sein als bei der weniger sensiblen Verarbeitung der Aktuator-Signale. Insofern ist die Festlegung unterschiedlicher Betriebs-Parameter besonders vorteilhaft beim Betrieb eines Sensors am jeweiligen Anschluss.
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Vorzugsweise ist auch vorgesehen, dass die Umschalteinheit ausgebildet ist, den Betriebsmodus während oder nach der Installation des Steuergerätes einmalig für den jeweiligen Anschluss auszuwählen und den ausgewählten Betriebsmodus unveränderlich bzw. dynamisch unveränderbar einzustellen. Auch dadurch wird festgelegt, wie der jeweilige Anschluss zu betreiben ist, was durch das Steuergerät selbst nicht angepasst werden kann.
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Lediglich in Ausnahmefällen, beispielsweise wenn sich die Konstruktion des Fahrzeugsystems nachträglich verändert, beispielsweise durch eine veränderte Verkabelung, kann der Betriebsmodus für den jeweiligen Anschluss dann nötigenfalls auch wieder umgeschaltet werden, so dass die jeweilige Betriebs-Einheit dann beispielsweise wieder zur Verfügung steht bzw. unter anderen Betriebs-Parametern betrieben wird. Dadurch ist in ausgewählten Fällen eine einfache Anpassung an die jeweils geänderte Konstruktion ohne einen Austausch des Steuergeräts möglich.
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Bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen Steuergerätes mit einer verzweigenden y-Verbindung, bei der mehrere Steuergeräte auf ein Peripheriegerät, z.B. Sensor und/oder Aktuator, zugreifen dürfen, kann beispielsweise eine Abstimmung der Steuergeräte untereinander über eine entsprechende Betriebs-Einheit im jeweiligen Steuergerät nötig sein, die den Zugriff auf das jeweilige Peripheriegerät regelt bzw. untereinander abstimmt. Dies ist insbesondere bei einem Sensor als Peripheriegerät von Vorteil, da die Auswertung der Sensor-Signale, wie bereits beschrieben, sensibler und komplexer ist als die Signalverarbeitung für einen Aktuator als Peripheriegerät und diese Auswertung daher auch stärker durch einen unabgestimmten zeitgleichen Zugriff durch zwei Steuergeräte beeinträchtigt werden kann.
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Es kann also vorzugsweise vorgesehen sein, dass die mindestens eine Betriebs-Einheit eine Zugriffs-Ermittlungseinheit und/oder ein Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus ist, wobei die Zugriffs-Ermittlungseinheit und der Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus jeweils ausgebildet sind, eine Zugriffs-Berechtigung zu ermitteln, wobei die Zugriffs-Berechtigung angibt, ob das Steuergerät über den jeweiligen Anschluss auf ein an den jeweiligen Anschluss angeschlossenes Peripheriegerät, insbesondere auf den Sensor, dessen Signale sensibler und komplexer auszuwerten sind, zugreifen darf oder nicht. Dies kann vorzugsweise über eine Zugriffsschaltung erfolgen, die in Abhängigkeit der Zugriffs-Berechtigung den Anschluss signalleitend mit dem Peripheriegerät koppelt oder diese elektrisch entkoppelt bzw. trennt.
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Dabei kann in einfacher Weise festgelegt werden, dass die Zugriffs-Ermittlungseinheit und/oder der Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus
- - in einem von der Umschalteinheit einstellbaren ersten Betriebsmodus, in dem das an den jeweiligen Anschluss angeschlossene Peripheriegerät über eine y-Verbindung gleichzeitig auch mit einem weiteren Steuergerät verbunden ist, für den Betrieb des jeweiligen Anschlusses freigegeben ist,
und - - in einem von der Umschalteinheit einstellbaren zweiten Betriebsmodus, in dem das an den jeweiligen Anschluss angeschlossene Peripheriegerät direktverkabelt lediglich mit dem jeweiligen Anschluss des Steuergerätes verbunden ist, nicht für den Betrieb des jeweiligen Anschlusses freigegeben ist. Der Aufwand für eine Zugriffsverwaltung kann also auf den jeweiligen Betriebsmodus beschränkt werden, in dem diese Zugriffsverwaltung tatsächlich nötig ist.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Zugriffs-Ermittlungseinheit und/oder der Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus ausgebildet sind, die Zugriffs-Berechtigung anhand eines externen Status-Signals und/oder eines internen Status-Signals zu ermitteln, wobei das Steuergerät ausgebildet ist, das externe Status-Signal von extern aufzunehmen, und das interne Status-Signal in dem Steuergerät selbst ermittelt wird, insbesondere in der Zugriffs-Ermittlungseinheit und/oder von dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus. Demnach kann die Zugriffsverwaltung durch ein entsprechendes externes Signal erfolgen, das beispielsweise zwischen den betreffenden Steuergeräten, die auf das Peripheriegerät, z.B. den Sensor bzw. Aktuator, zugreifen wollen, zur Abstimmung gezielt ausgetauscht wird, oder aber durch eine interne Signalauswertung, beispielsweise über Testpulse oder Test-Signale, die über den jeweiligen Anschluss abgegeben bzw. aufgenommen werden und aus denen sich der Zugriff ableiten lässt.
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Gemäß einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass die Betriebs-Einheit eine Entstöreinheit ist zum Entstören der über die Leitungen zu dem jeweiligen Peripheriegerät übertragenen Signale. Auch diese kann je nach Betriebsmodus unterschiedlich, d.h. mit unterschiedlichen Betriebs-Parametern, betrieben werden, insbesondere da sich eine solche Entstörung in Abhängigkeit der Verkabelungsart ändern kann, insbesondere mit anderen Toleranzen und/oder Wertebereichen. Insbesondere bei einem Sensor als Peripheriegerät kann die Verwendung einer solchen Entstöreinheit vorteilhaft sein, wobei die Betriebs-Parameter (Toleranzen und/oder Wertebereiche) für die Entstöreinheit dann vorteilhafterweise gezielt auf eine sensible Auswertung individuell abgestimmt werden können.
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In dem erfindungsgemäßen Fahrzeugsystem kann dann ergänzend vorgesehen sein, dass dieses mindestens zwei Steuergeräte aufweist, ein Primär-Steuergerät und ein Sekundär-Steuergerät, wobei die Umschalteinheit im jeweiligen Steuergerät ausgebildet ist, für den jeweiligen Anschluss wahlweise
- - in einen ersten Betriebsmodus umzuschalten, wenn ein an den mindestens einen Anschluss des Primär-Steuergerätes angeschlossenes Peripheriegerät über eine y-Verbindung gleichzeitig auch mit einem Anschluss des Sekundär-Steuergerätes verbunden ist, und
- - in einen zweiten Betriebsmodus umzuschalten, wenn ein Peripheriegerät über eine direktverkabelte Verbindung mit dem mindestens einen Anschluss lediglich eines Steuergerätes, des Primär-Steuergerätes oder des Sekundär-Steuergerätes, verbunden ist. Auf diese Weise kann in einem redundant ausgeführten Fahrzeugsystem, beispielweise Bremssystem, insbesondere fail-operational braking system (FOBS), auf das umschaltbare Steuergerät zurückgegriffen werden, das dann mindestens zweimal (redundant) vorhanden ist, um einen Normalbetrieb und einen Backupbetrieb des Fahrzeugsystems sicherzustellen, und das dabei je nach redundanter Anschlussart (y-Verbindung oder Direktverkabelung zum Peripheriegerät bzw. Sensor/Aktuator) in den jeweiligen Betriebsmodus umgeschaltet werden kann, vorzugsweise anschlussweise.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Steuergerätes ist demnach vorgesehen, dass für den mindestens einen Anschluss zwischen mindestens zwei Betriebsmodi umgeschaltet werden kann, wobei der einzustellende Betriebsmodus in Abhängigkeit davon ausgewählt wird, ob das an den jeweiligen Anschluss angeschlossene Peripheriegerät
- - über eine y-Verbindung gleichzeitig auch mit einem weiteren Steuergerät verbunden ist, oder
- - direktverkabelt lediglich mit dem jeweiligen Anschluss des Steuergerätes verbunden ist.
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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass jedem auswählbaren Betriebsmodus eindeutig und unveränderbar zugeordnet ist, wie der jeweilige Anschluss von der jeweiligen Betriebs-Einheit betrieben wird, so dass keine dynamische Einstellung der Betriebsmodi vorgesehen ist. Vorzugsweise ist dann auch vorgesehen, dass der Betriebsmodus während oder nach der Installation des Steuergerätes einmalig für den jeweiligen Anschluss ausgewählt und der ausgewählte Betriebsmodus anschließend unveränderlich eingestellt wird. Lediglich in Ausnahmesituationen, z.B. wenn sich die Verkabelungsart nachträglich nochmal ändert, kann ein Umschalten vorgesehen sein.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
- 1, 2 schematische Ansichten eines Steuergerätes gemäß der Erfindung, und
- 3 eine schematische Ansicht eines vierachsigen Fahrzeuges mit zwei Steuergeräten gemäß 1 bzw. 2.
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In 1 ist schematisiert ein Steuergerät 1 für ein Fahrzeugsystem 100 eines Fahrzeugs 101, beispielsweise ein in 3 dargestelltes Bremssystem 102, dargestellt, das dazu ausgebildet ist, mindestens ein Peripheriegerät G.i, i=1, ... N1 (Anzahl an Peripheriegeräten G.i) zu betreiben, beispielsweise einen Sensor 2 des Fahrzeugsystems 100 anzusteuern bzw. auszulesen und/oder mindestens einen Aktuator 3 des Fahrzeugsystems 100 anzusteuern. Das Steuergerät 1 weist dazu mehrere Anschlüsse 4.k, k=1, ... N2 (Anzahl an Anschlüssen 4.k) auf, um über eine Leitung 5.k eine signalleitende Verbindung zum jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 und/oder Aktuator 3, herzustellen.
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Innerhalb des Steuergerätes 1 ist eine Verarbeitungseinheit 6 angeordnet, die dazu ausgebildet ist, Signale S zu erzeugen und/oder zu verarbeiten, z.B. Sensor-Signale S2 vom jeweiligen Sensor 2 aufzunehmen und zu verarbeiten und/oder Aktuator-Signale S3 für den jeweiligen Aktuator 3 zu erzeugen und an diesen auszugeben. Weiterhin kann im Steuergerät 1 je nach Anwendung eine Energieversorgungseinheit 7 vorgesehen sein, die ausgebildet ist, Energie E zu erzeugen und über die Anschlüsse 4.k und die Leitungen 5.k an die Peripheriegeräte G.i, z.B. Sensoren 2 und/oder Aktuatoren 3, bereitzustellen. Dies ist insbesondere für aktiv betriebene Sensoren 2 relevant, die zur Energieversorgung Energie E lediglich vom Steuergerät 1 über die Leitungen 5.k beziehen, über die auch die Sensor-Signale S2 ausgetauscht werden. Vergleichbar kann dies auch für die Aktuatoren 3 vorgesehen sein, wobei diese herkömmlicherweise anderweitig mit Energie E versorgt werden, so dass über die Leitungen 5.k zu dem jeweiligen Aktuator 3 lediglich Aktuator-Signale S3 zur Ansteuerung des jeweiligen Aktuators 3 übertragen werden.
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Im Steuergerät 1 ist ferner eine Umschalteinheit 8 angeordnet, die ausgebildet ist, zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi B.I, I = 1, 2, ... N3 (Anzahl von Betriebsmodi B.I) umzuschalten. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass für jeden Anschluss 4.k separat ein anderer Betriebsmodus B.I eingestellt werden kann, wobei sich die Betriebsmodi B.I dadurch unterscheiden, welche Betriebs-Einheit(en) BE des Steuergerätes 1 zum Betrieb des jeweiligen Anschlusses 4.k zur Verfügung gestellt wird bzw. werden und/oder welche Betriebs-Parameter BP in den Betriebs-Einheit(en) BE im Steuergerät 1 zum Betrieb des jeweiligen Anschlusses 4.k herangezogen bzw. verwendet werden. Die jeweilige Betriebs-Einheit BE kann dabei eine Hardware-Komponente im Steuergerät 1 sein oder ein Software-Anteil, der auf dem Steuergerät 1 installiert ist. „Zur Verfügung stellen“ heißt hierbei, dass die jeweilige Betriebs-Einheit BE durch entsprechende Maßnahmen von der Umschalteinheit 8 zur Nutzung durch den jeweiligen Anschluss 4.k freigegeben oder freigeschaltet wird bzw. werden.
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Das Steuergerät 1 bzw. die Umschalteinheit 8 ist dementsprechend parametrierbar ausgeführt, d.h. zum Installationszeitpunkt des Steuergerätes 1 wird der Umschalteinheit 8 bereits fest vorgegeben, beispielsweise durch ein Konfigurationswerkzeug, welche Betriebs-Einheit(en) BE und/oder welche Betriebs-Parameter BP in dem jeweils vorliegenden Betriebsmodus B.I zur Verfügung stehen bzw. verwendet werden sollen. Fest vorgegeben heißt dabei, dass sich diese Vorgaben im Betrieb des Steuergerätes 1 bzw. des jeweiligen Fahrzeugsystems 100 dynamisch nicht mehr verändern. Wir das Steuergerät 1 also aufgrund von vorliegenden Umständen in einem bestimmten Betriebsmodus B.I betrieben, so werden automatisch die vorab für diesen Betriebsmodus B.I festgelegten Betriebs-Einheit(en) BE und/oder Betriebs-Parameter BP freigegeben bzw. verwendet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Betrieb des jeweiligen Anschlusses 4.k in einem ersten Betriebsmodus B.1 auf die Verwendung einer in 1 dargestellten y-Verbindung 9 zwischen dem betreffenden Anschluss 4.k am Steuergerät 1 und dem jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3, ausgelegt und in einem zweiten Betriebsmodus B.2 auf die Verwendung einer in 2 dargestellten direktverkabelten, unverzweigten Verbindung 10 zwischen dem betreffenden Anschluss 4.k am Steuergerät 1 und dem jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3. In weiteren einstellbaren Betriebsmodi B.I können auch weitere Bedingungen oder Umstände festgelegt werden, unter denen der jeweilige Anschluss 4.k mit den jeweils freigeschalteten oder nicht-freigeschalteten Betriebs-Einheiten BE mit den jeweils vorgegebenen Betriebs-Parametern BP betrieben werden soll.
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Bei einer y-Verbindung 9 ist das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. der jeweilige Sensor 2 bzw. Aktuator 3, nicht nur mit dem Steuergerät 1 verbunden, sondern gleichzeitig auch mit einem zusätzlichen elektronischen Steuergerät 20, das nicht Bestandteil des Steuergerätes 1 ist, wobei dies über eine sich verzweigende Leitung 5.k (y-Verbindung 9) erfolgt, wie in 1 dargestellt. Auf diese Weise kann ein bestimmtes Peripheriegerät G.i, z.B. ein bestimmter Sensor 2 bzw. Aktuator 3, nicht nur mit dem Steuergerät 1 (Primär-Steuergerät C1, s. 3) interagieren, sondern auch mit einem weiteren elektronischen Steuergerät 20 (Sekundär-Steuergerät C2, s. 3), beispielsweise bei einem Ausfall oder im Fehlerfall des Steuergerätes 1.
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Interagieren jedoch das Steuergerät 1 und das zusätzliche elektronische Steuergerät 20 beide zeitgleich mit dem jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. dem Sensor 2 und/oder dem Aktuator 3, kann es zu einer Beeinträchtigung bei der Signal-Übertragung und/oder Energieversorgung kommen, wodurch die Auswertung und/oder Ansteuerung des jeweiligen Peripheriegerätes G.i, z.B. Sensors 2 bzw. Aktuators 3, unzuverlässig wird. Für einen zuverlässigen Betrieb haben sich das Steuergerät 1 und das zusätzliche elektronische Steuergerät 20 also derartig aufeinander abzustimmen, dass gemäß vorab festgelegter Regeln lediglich das jeweils zuständige Steuergerät (1, 20) auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, zugreift und der Zugriff des anderen nicht-zuständigen Steuergerätes (20, 1) entsprechend unterbunden bzw. unterdrückt wird.
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Für diese Abstimmung wird im ersten Betriebsmodus B.1 als Betriebs-Einheit BE u.a. eine Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder ein Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 zur Verfügung gestellt bzw. freigeschaltet, die jeweils in der Lage sind, zu entscheiden, ob das Steuergerät 1 als zuständiges Steuergerät eine Berechtigung für einen Zugriff auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, hat oder nicht. Von der Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 kann dann für jeden Anschluss 4.k individuell das Vorliegen einer Zugriffs-Berechtigung Z.k auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 bzw. Aktuator 3, geprüft und ausgegeben werden.
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In Abhängigkeit dieser Zugriffs-Berechtigung Z.k wird der jeweilige Anschluss 4.k dann freigeschaltet bzw. aktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt vor) oder deaktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt nicht vor). Dies kann beispielsweise über eine dem jeweiligen Anschluss 4.k vorgelagerte oder nachgelagerte elektronische Zugriffsschaltung 12.k erfolgen, die in Abhängigkeit der Zugriffs-Berechtigung Z.k angesteuert wird bzw. werden kann und die daraufhin den Anschluss 4.k über die Leitung 5.k mit dem jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3 signalleitend verbindet oder diesen davon elektrisch entkoppelt bzw. trennt. Auf diese Weise kann je nach Zugriffs-Berechtigung Z.k und anschlussweise ein Austausch der Signale S; S2, S3 sowie auch eine Versorgung mit Energie E zugelassen oder unterbunden werden.
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Gleichwirkend damit kann jedoch auch ein in der Energieversorgungseinheit 7 und/oder der Verarbeitungseinheit 6 jeweils angeordneter interner elektronischer Schalter dafür sorgen, dass je nach Zugriffs-Berechtigung Z.k (k)ein Sensor-Signal S2 bzw. (k)ein Aktuator-Signal S3 und/oder (k)eine Energie E über den Anschluss 4.k in die Leitung 5.k zum jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3, übertragen wird.
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Die Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder der Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 ermitteln die Zugriffs-Berechtigung Z.k dabei in Abhängigkeit eines Status-Signals SD, aus dem sich die Information ableiten lässt, welches Steuergerät (1, 20) auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, zugreifen darf oder nicht. Das Status-Signal SD kann dabei ein externes Status-Signal SDe sein, das dem Steuergerät 1 von extern zugeführt wird, oder ein internes Status-Signal SDi, das von der Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder von dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 im Steuergerät 1 selbst ermittelt oder erzeugt wird.
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Das externe Status-Signal SDe wird beispielsweise von dem elektronischen Steuergerät 20 gezielt für eine gegenseitige Abstimmung über eine Datenverbindung 13, beispielsweise einen CAN-Datenbus 13a, übertragen. Das externe Status-Signal SDe enthält beispielsweise direkt und in beliebiger Weise die Information, welches Steuergerät (1, 20) auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, zugreifen darf oder nicht, oder diese Information lässt sich zumindest indirekt aus dem externen Status-Signal SDe (oder dessen Ausbleiben) ableiten. In Abhängigkeit der jeweils übertragenen Information kann dann über ein von der Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder von dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 ausgegebenes Zugriffs-Signal S11 der jeweilige Anschluss 4.k über die elektronische Zugriffsschaltung 12.k freigeschaltet bzw. aktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt vor) oder deaktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt nicht vor) werden.
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Das interne Status-Signal SDi hingegen wird von der Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder von dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 anhand von eigenen, auf den jeweiligen Anschluss 4.k bezogenen „Beobachtungen“ selbst ermittelt oder erzeugt. Dazu kann die Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder der Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 beispielsweise kurzzeitig und testweise über einen der Anschlüsse 4.k die Signale S, z.B. die Sensor-Signale S2 und/oder Aktuator-Signale S3 und/oder Test-Signale ST, verarbeiten und analysieren, die über die Leitungen 5.k des jeweiligen Anschlusses 4.k übertragen werden. Dazu kann auch ein Testpuls über den jeweiligen Anschluss 4.k zum jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3, geschickt werden. Der jeweilige Anschluss 4.k wird dazu zumindest kurzzeitig über die elektronische Zugriffsschaltung 12.k freigeschaltet bzw. aktiviert.
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Eine Zugriffs-Berechtigung Z.k für einen bestimmten Anschluss 4.k kann sich dann daraus ergeben, dass die testweise verarbeiteten Signale S, z.B. Sensor-Signale S2 und/oder Aktuator-Signale S3 und/oder Test-Signale ST, in der aktuell vorliegenden Situation darauf hinweisen, dass kein weiteres elektronisches Steuergerät 20 auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 bzw. Aktuator 3, zugreift, obwohl dies unter Umständen zu erwarten wäre. Für den jeweiligen Anschluss 4.k wird also die Rückkopplung oder die Signalantwort geprüft und je nach Ergebnis ein internes Status-Signal SDi erzeugt, das dann ebenfalls die Information enthält, welches Steuergerät (1, 20) auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, zugreifen darf oder nicht. In Abhängigkeit der jeweils übertragenen Information kann dann über das von der Zugriffs-Ermittlungseinheit 11 und/oder von dem Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus A11 ausgegebene Zugriffs-Signal S11 der jeweilige Anschluss 4.k über die elektronische Zugriffsschaltung 12.k freigeschaltet bzw. aktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt vor) oder deaktiviert (Zugriffs-Berechtigung Z.k liegt nicht vor) werden.
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Der erste Betriebsmodus B.1, der für die beschriebene y-Verbindung 9 vorgesehen ist, zeichnet sich also dadurch aus, dass für ein zuverlässiges bzw. ungestörtes Betreiben des jeweiligen Anschlusses 4.k diejenigen Betriebs-Einheiten BE, d.h. Hardware-Komponenten und/oder Software-Anteile, freigeschaltet werden, die für die oben beschriebene Zugriffsverwaltung nötig sind.
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Daneben kann auch eine im Steuergerät 1 angeordnete Entstöreinheit 16 als Betriebs-Einheit BE vorgesehen sein, die im ersten Betriebsmodus B.1 aufgrund einer Verwendung der y-Verbindung 9 für den jeweiligen Anschluss 4.k mit anderen Betriebs-Parametern PB betrieben wird als bei einer Verwendung einer direktverkabelten Verbindung 10. Die Entstöreinheit 16 sorgt dabei für eine Entstörung der übertragenen Signale S, insbesondere Sensor-Signale S2 und/oder Aktuator-Signale S3. Eine solche Entstörung erfolgt dabei bei einer y-Verbindung 9 anders als bei einer direktverkabelten Verbindung 10, so dass im ersten Betriebsmodus B.1 auf andere fest voreingestellte Betriebs-Parameter BP für die Entstöreinheit 16 zurückgegriffen wird als im zweiten Betriebsmodus B.2.
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Der zweite Betriebsmodus B.2, der auf die direktverkabelte Verbindung 10 gemäß 2 ausgelegt ist, zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die oben beschriebene umfangreiche Zugriffsverwaltung nicht nötig ist. Dies folgt daraus, dass das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. der jeweilige Sensor 2 bzw. Aktuator 3, dauerhaft mit nur einem Steuergerät 1 interagiert und demnach keine Beeinträchtigungen bei der Signal- und/oder Energieübertragung durch ein weiteres elektronisches Gerät 20 zu erwarten sind. Demnach werden die betreffenden Betriebs-Einheiten BE, d.h. Hardware-Komponenten und/oder Software-Anteile, die für die Zugriffsverwaltung nötig sind, deaktiviert bzw. nicht freigeschaltet oder nicht freigegeben und dem jeweiligen Anschluss 4.k dadurch dauerhaft ein Zugriff auf das jeweilige Peripheriegerät G.i, z.B. den jeweiligen Sensor 2 und/oder Aktuator 3, gewährt. Die Entstöreinheit 16 wird ferner mit den für den zweiten Betriebsmodus B.2 fest vorgegebenen Betriebs-Parametern BP betrieben.
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Die Umschaltung über die Umschalteinheit 8 in den jeweiligen Betriebsmodus B.I kann dabei beispielsweise nach der Installation erfolgen, d.h. nachdem festgelegt ist, ob eine y-Verbindung 9 oder eine direktverkabelte Verbindung 10 am jeweiligen Anschluss 4.k vorliegt. Der dann eingestellte Betriebsmodus B.I wird nachfolgend dynamisch nicht mehr verändert, da sich auch die Verkabelungsart (9, 10) am jeweiligen Anschluss 4.k normalerweise nicht mehr verändert.
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Der einzustellende Betriebsmodus B.I kann der Umschalteinheit 8 von einem Bediener übermittelt werden. Alternativ (oder ergänzend) kann die Umschalteinheit 8 aber auch selbst feststellen, welcher Betriebsmodus B.I einzustellen ist, d.h. im o.g. Beispiel der erste Betriebsmodus B.1 oder der zweite Betriebsmodus B.2. Dies kann ähnlich wie für die Zugriffsverwaltung dadurch erfolgen, dass vorzugsweise unmittelbar nach der Installation, wenn von einer vollen Funktionsfähigkeit der Komponenten des jeweiligen Fahrzeugsystems 100 ausgegangen wird, der jeweilige Anschluss 4.k „beobachtet“ wird. Dazu können von der Umschalteinheit 8 beispielsweise kurzzeitig und testweise über den jeweiligen Anschluss 4.k die Signale S, z.B. die Sensor-Signale S2 und/oder Aktuator-Signale S3 und/oder Test-Signale ST, verarbeitet und analysiert werden, die über die Leitungen 5.k des jeweiligen Anschlusses 4.k übertragen werden. Dazu kann auch ein Testpuls über den jeweiligen Anschluss 4.k zum jeweiligen Peripheriegerät G.i, z.B. Sensor 2 bzw. Aktuator 3, geschickt werden. Je nach Verkabelungsart wird die Umschalteinheit 8 dann eine andere Reaktion „beobachten“ und kann daraus auf die Verkabelungsart schließen und nachfolgend automatisch den entsprechenden Betriebsmodus B.I dauerhaft einstellen.
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Auf diese Weise kann dasselbe Steuergerät 1 für unterschiedliche Verkabelungsarten verwendet werden und dabei parameterabhängig in die unterschiedlichen Betriebsmodi B.I umgeschaltet werden. Aufgrund der Möglichkeit der anschlussindividuellen Umschaltung in den jeweiligen Betriebsmodus B.I wird ein variabler Einsatz des Steuergerätes 1 ermöglicht.
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Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass ein solches Steuergerät 1 in zumindest zweifacher Ausführung in einem Fahrzeugsystem 100, das fehlertolerant bzw. fail-operational betrieben wird zum Einsatz kommt, beispielsweise in einem Bremssystem 102, insbesondere einem fail operation braking system (FOBS), wie beispielhaft in 3 dargestellt. Dazu kann festgelegt sein, dass in einem Normalbetrieb 100N des Fahrzeugsystems 100 das oben beschriebene Steuergerät 1 als Primär-Steuergerät C1 zum Einsatz kommt, das im Normalbetrieb 100N die Peripheriegeräte G.i, z.B. Sensoren 2, beispielsweise Raddrehzahl-Sensoren 14, und Aktuatoren 3, beispielsweise Radbrems-Aktuatoren 15 und/oder ABS-Steuerventile 17 und/oder Achsmodulatoren 18, betreibt. Im Fehlerfall kommt als zusätzliches elektronisches Steuergerät 20 ein Sekundär-Steuergerät C2 zum Einsatz, das der Funktion des oben beschriebenen Steuergerätes 1 gleicht. Das Sekundär-Steuergerät C2 ist dann in einem Backupbetrieb 100B des Fahrzeugsystems 100 ebenfalls in der Lage, zumindest einige der Peripheriegeräte G.i, z.B. Sensoren 2, beispielsweise die Raddrehzahl-Sensoren 14 zumindest an einer Hauptachse H des Fahrzeuges 101, und Aktuatoren 3, beispielsweise Radbrems-Aktuatoren 15 und/oder ABS-Steuerventile 17 und/oder Achsmodulatoren 18 zumindest an der Hauptachse H des Fahrzeuges 101, zu betreiben.
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Das jeweilige Steuergerät C1, C2 ist dabei in der Lage, in Abhängigkeit der im jeweiligen Betrieb 100N, 100B zur Verfügung stehenden Sensor-Signale S2 die Aktuator-Signale S3 (Bremsteuer-Signale) zu erzeugen und in Abhängigkeit davon die jeweiligen Aktuatoren 3 als Peripheriegeräte G.i, z.B. Radbrems-Aktuatoren 15 und/oder ABS-Steuerventile 17 anzusteuern, was auch mittelbar beispielsweise über einen die Aktuator-Signale S3 verarbeitenden Druckmodulator bzw. Achsmodulator 18 erfolgen kann, in dem die ABS-Steuerventile 17 auch integriert sein können, wie für die hintere Hauptachse H in 3 dargestellt. Da in beiden Fällen auf die Peripheriegeräte G.i, d.h. Sensoren 2 und Aktuatoren 3, an den Hauptachsen H zurückgegriffen werden kann, kann sowohl im Normalbetrieb 100N durch das Primär-Steuergerät C1 als auch bei einem Ausfall des Primär-Steuergerätes C1, d.h. im Fehlerfall bzw. im Backupbetrieb 100B, durch das noch funktionierende Sekundär-Steuergerät C2 eine fahrdynamische Regelung basierend auf den erfassten Sensor-Signalen S2 aller Räder der Hauptachsen H aufrechterhalten werden. Das Sekundär-Steuergerät C2 kann also zumindest rudimentäre Bremsfunktionen unter Berücksichtigung der Fahrdynamik in dieser redundanten Rückfallebene auch weiterhin bereitstellen.
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Das Primär- und Sekundär-Steuergerät C1, C2 tauschen dann zeitweise über die Datenverbindung 13 externe Status-Signale SDe aus, um auf die Information über die aktuellen Zuständigkeiten, aus denen der Normalbetrieb 100N oder der Backupbetrieb 100B folgt, zu schließen. Bei Wegfall oder in einem Fahrzeugsystem 100 ohne eine derartige Datenverbindung 13 kann aber auch auf die beschriebenen internen Status-Signale SDi zurückgegriffen werden.
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Da die Peripheriegeräte G.i, d.h. Sensoren 2 und Aktuatoren 3, die sich jeweils an der Hauptachse H des Fahrzeuges 101 befinden, im gezeigten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugsystems 100 über eine y-Verbindung 9 sowohl an das Primär- als auch an das Sekundär-Steuergerät C1, C2 angeschlossen ist bzw. sind, werden die betreffenden Anschlüsse 4.k zu diesen Peripheriegeräten G.i, d.h. Sensoren 2 und Aktuatoren 3, in beiden Steuergeräten C1, C2 jeweils im ersten Betriebsmodus B.1 betrieben, was über die Umschalteinheit 8 entsprechend eingestellt wird. Dadurch werden wie oben beschrieben die entsprechenden Betriebs-Einheiten BE, d.h. Hardware-Komponenten und/oder Software-Anteile, die für einen abgestimmten Betrieb des jeweiligen Anschlusses 4.k im jeweiligen Steuergerät C1, C2 sorgen können, zur Verfügung gestellt. Zudem wird für die jeweiligen Betriebs-Einheiten BE im Primär-Steuergerät C1 und Sekundär-Steuergerät C2, die den jeweiligen Anschluss 4.k im ersten Betriebsmodus B.1 betreiben, z.B. für die Entstöreinheit 16, auf die Betriebs-Parameter BP zurückgegriffen, die für den ersten Betriebsmodus B.1 fest vorgegeben sind.
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Gemäß 3 sind zudem Sensoren 2 als Peripheriegeräte G.i, beispielsweise Raddrehzahl-Sensoren 14, die sich an einer ersten und einer zweiten Zusatzachse F1, F2 des Fahrzeuges 101 befinden, per direktverkabelter Verbindung 10 jeweils lediglich mit einem der beiden Steuergeräte C1, C2 verbunden. Die Anschlüsse 4.k am Primär-Steuergerät C1, die mit den Sensoren 2 als Peripheriegeräte G.i, beispielsweise Raddrehzahl-Sensoren 14, an der zweiten Zusatzachse F2 des Fahrzeuges 101 verbunden sind, werden demnach in einem zweiten Betriebsmodus B.2 betrieben, ebenso wie die Anschlüsse 4.k am Sekundär-Steuergerät C2, die mit den Sensoren 2, beispielsweise Raddrehzahl-Sensoren 14, an der ersten Zusatzachse F1 des Fahrzeuges 101 verbunden sind. Diese benötigen demnach keine gegenseitige Abstimmung zwischen den Steuergeräten C1, C2, so dass die jeweiligen Betriebs-Einheiten BE, d.h. Hardware-Komponenten und/oder Software-Anteile, die die Zugriffsverwaltung für den jeweiligen Anschluss 4.k im jeweiligen Steuergerät C1, C2 regeln, nicht zur Verfügung zu stellen bzw. freizugeben sind. Zudem wird für die jeweiligen Betriebs-Einheiten BE im Primär-Steuergerät C1 und Sekundär-Steuergerät C2, die den jeweiligen Anschluss 4.k im zweiten Betriebsmodus B.2 betreiben, z.B. die Entstöreinheit 16, auf die Betriebs-Parameter BP zurückgegriffen, die für den zweiten Betriebsmodus B.2 fest vorgegeben sind.
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Demnach wird vorliegend ein gemischter Betrieb der beiden Steuergeräte C1, C2 dadurch ermöglicht, dass unterschiedliche Anschlüsse 4.k desselben Steuergerätes C1, C2 in unterschiedlichen Betriebsmodi B.I betrieben werden. Dabei können die Sensor-Signale S2 von den Sensoren 2 an der ersten Zusatzachse F1 auch im Normalbetrieb 100N für einen entsprechenden Betrieb des Fahrzeugsystems 100 herangezogen werden, indem diese beispielsweise über die Datenverbindung 13 auf das Primär-Steuergerät C1 übertragen und darin zusammen mit weiteren Sensor-Signalen S2 zentral verarbeitet werden. Ergänzend dazu kann dann über die Sensoren 2 an den Zusatzachsen F1, F2 sowohl im Normalbetrieb 100N als auch im Backupbetrieb 100B eine erweiterte Funktionalität bereitgestellt werden. Dazu ist kein weiteres Steuergerät 1 nötig, sondern die vorhandenen Anschlüsse 4.k können durch Umschalten in den betreffenden Betriebsmodus B.I optimal und zuverlässig genutzt werden. Demnach wird insgesamt ein variabler bzw. flexibler Betrieb mit hohem Funktionsumfang ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Steuergerät
- 2
- Sensor
- 3
- Aktuator
- 4.k
- k. Anschluss
- 5.k
- Leitung zum k. Anschluss
- 6
- Verarbeitungseinheit
- 7
- Energieversorgungseinheit
- 8
- Umschalteinheit
- 9
- y-Verbindung
- 10
- unverzweigte Verbindung
- 11
- Zugriffs-Ermittlungseinheit
- 12.k
- Zugriffsschaltung für den k. Anschluss
- 13
- Datenverbindung
- 13a
- CAN-Datenbus
- 14
- Raddrehzahl-Sensor
- 15
- Radbrems-Aktuator
- 16
- Entstöreinheit
- 17
- ABS-Steuerventil
- 20
- zusätzliches elektronisches Steuergerät
- 100
- Fahrzeugsystem
- 100N
- Normalbetrieb des Fahrzeugsystems 100
- 100B
- Backupbetrieb des Fahrzeugsystems 100
- 101
- Fahrzeug
- 102
- Bremssystem
- A11
- Zugriffs-Ermittlungsalgorithmus
- B.I
- I. Betriebsmodus
- BE
- Betriebs-Einheit
- BP
- Betriebs-Parameter
- C1
- Primär-Steuergerät
- C2
- Sekundär-Steuergerät
- E
- Energie
- F1
- erste Zusatzachse
- F2
- zweite Zusatzachse
- G.i
- i. Peripheriegerät
- H
- Hauptachse des Fahrzeuges 101
- N1
- Anzahl an Peripheriegeräten G.i
- N2
- Anzahl an Anschlüssen 4.k
- N3
- Anzahl an Betriebsmodi B.I
- S
- Signal
- SD
- Status-Signal
- SDe
- externes Status-Signal
- SDi
- internes Status-Signal
- ST
- Test-Signal
- S2
- Sensor-Signal
- S3
- Aktuator-Signal
- S11
- Zugriffs-Signal
- Z.k
- Zugriffs-Berechtigung für den k. Anschluss 4.k
- i,k,l,
- Indizes
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019106243 A1 [0003]
- DE 102017005071 A1 [0004]
- DE 102016006763 A1 [0004]
