EP3747164A1 - Transmission system for control data - Google Patents

Transmission system for control data

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Publication number
EP3747164A1
EP3747164A1 EP19700368.4A EP19700368A EP3747164A1 EP 3747164 A1 EP3747164 A1 EP 3747164A1 EP 19700368 A EP19700368 A EP 19700368A EP 3747164 A1 EP3747164 A1 EP 3747164A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
message
field
information
type
slave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19700368.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michel WETTERAU
Ingo Lippenberger
Andreas Wildbrett
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3747164A1 publication Critical patent/EP3747164A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
    • H04L67/12—Protocols specially adapted for proprietary or special-purpose networking environments, e.g. medical networks, sensor networks, networks in vehicles or remote metering networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/22—Parsing or analysis of headers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/30—Definitions, standards or architectural aspects of layered protocol stacks
    • H04L69/32—Architecture of open systems interconnection [OSI] 7-layer type protocol stacks, e.g. the interfaces between the data link level and the physical level
    • H04L69/322—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions
    • H04L69/329—Intralayer communication protocols among peer entities or protocol data unit [PDU] definitions in the application layer [OSI layer 7]

Definitions

  • the present invention relates to a transmission system for control data.
  • the invention relates to the flexible transmission of information between different control devices by means of a control bus.
  • control bus On board a motor vehicle, several control units are communicatively networked by means of a control bus.
  • the control bus may allow transmission on the initiative of any controller, or a master may be provided that is the only one who can arbitrate the bus and request a slave to transmit a message of a predetermined type of message.
  • messages to be exchanged on the communication bus are limited in length and subdivided into predetermined fields.
  • One field usually includes an address of a sender or recipient, another may carry an identification of the message type. Both fields are limited in length, so that the number of bus subscribers and / or the number of different message types can also be limited.
  • a control task may be difficult to implement under these constraints. For example, more different message types may be required than are definable with the protocol of the control bus. In this case, it is often necessary to use a more complex control bus that supports a higher bandwidth, a larger number of message types, or larger payload volumes. However, this usually also means changed physical driver components, possibly also other voltage levels, another transmission medium or another data technology procedure. An existing control can usually not be retrofitted with reasonable effort. In addition, in a safety-critical application as in the control of an aspect of a motor vehicle certification of the driver blocks may be required, so that under certain circumstances considerable effort for the change of the control bus must be driven.
  • An object of the present invention is therefore to provide an improved technology in order to be able to solve a data-technically complex or diverse control task by means of a simple control bus.
  • the invention achieves the object by means of the subject matters of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.
  • a control bus allows the transmission of a message of a predetermined message length.
  • a method of communicating information on the control bus includes steps of transmitting a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
  • the hint of the first field can be changed cyclically.
  • the information communicated within the second field may then have a predetermined repetition rate which may be less than the repetition rate of the messages by the cycle length.
  • the message may include a third field that includes information of a fixed predetermined type of information.
  • Information that is to be transmitted frequently can be transmitted in the third field.
  • control parameters of a control device in the third field in each message can be transmitted, while only slowly changing boundary conditions, such as a temperature a controlled object, can be transmitted in the second field.
  • boundary conditions such as a temperature a controlled object
  • the control bus may include a master and at least one slave, wherein the master may request a transmission of a second message of a second message type from the slave by means of a first message to the slave.
  • a bus controlled by the master can be more robust and an arbitration phase can be eliminated or run more easily.
  • the transmission of a message can be better planned especially in terms of time.
  • the first field may be changed cyclically in successive messages by the slave.
  • the method may allow easier processing on the part of the master.
  • the first message may include an indication of a predetermined message type of the cycle.
  • the master may set an index of the cycle. In practice, this possibility can be used to directly query specific information within the cycle.
  • the slave side indexing of the first field can be turned off by setting the index on each request by the master.
  • the message may also include a fourth field indicating one of a plurality of different message types, each message type being associated with a predetermined cycle length.
  • a transmission mode may correspond to an operating state of a terminal (master or slave). For example, at system startup, a first message type may be transmitted, which message type may include a predetermined number of different messages. Each of these messages can be transmitted once. Thus, the system start can be completed and in a normal operation messages of a second message type can be transmitted. Again, cyclically different messages of the second message type can be transmitted one after the other.
  • Information types of the fields of a message may be defined with respect to a message type. In other words, the length of a field of a message in a message type may be constant, but different between different message types.
  • a device for transmitting information on a control bus which allows the transmission of a message of a predetermined message length, includes an interface for connection to the control bus and a control device.
  • the control device is set up to transmit a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
  • the device is preferably configured to partially or completely execute or control a method described herein.
  • the method can be present as a computer program product and run on a processing device of the device. Advantages and features of the method can be transferred to the device and vice versa.
  • Fig. 1 is an exemplary drive system
  • Fig. 2 is a schematic representation of exemplary messages for transmission on a control bus
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for communicating messages on a control bus.
  • FIG. 1 shows a drive system 100.
  • a drive motor 105 shown here by way of example as an internal combustion engine, acts on a drive shaft 1 15 via a manual transmission 110.
  • the drive system 105 is preferably used for driving a motor vehicle. vehicle, in particular a passenger car, and may comprise a drive wheel on which the drive shaft 115 can act.
  • the manual transmission 110 can be controlled, in particular, by changing an engaged gear ratio. If the manual transmission 110 comprises a converter clutch 120, then parameters such as blade position or activation of a lock-up clutch can be controlled.
  • a first control device 125 is preferably provided. Certain operations within the transmission 110 may be hydraulically controlled, such as opening or closing a clutch or brake.
  • a predetermined fluid pressure of a hydraulic fluid is required, which can be provided by means of a pump 130.
  • oil can be used as the fluid, which can be taken, for example, from a pressure circulation lubrication of the drive motor 105. Oil drained from the controller may then be returned to an oil sump or other location of the drive motor 105.
  • the pump 130 may be driven mechanically by means of the drive motor 105, wherein a fluid pressure may be dependent on the speed of the drive motor 105.
  • the pump 130 may be driven by an electric motor 135.
  • the electric motor 135 can function as a power-split auxiliary drive of the pump 130 in addition to the drive motor 105, or the pump 130 can only allow a single drive, so that the electric motor 135 can alternatively act on the pump 130 by the drive motor 105.
  • the electric motor 135 may be controlled by means of a control device 140, which in the illustrated embodiment comprises a bridge circuit 145 and a determination device 150 for determining voltages or currents to be set.
  • the bridge circuit 145 may be constructed differently.
  • the electric motor 130 is designed as a brushless DC motor (BLDC) with more preferably three phases.
  • the bridge circuit 145 may provide three independent voltages to the phases. For this purpose, each phase is connected by means of two flow valves. see the potentials of a DC link voltage interconnected. The flow control valves are alternately opened and closed so that a predetermined voltage is established at the inductive load of the phase.
  • the determination device 150 preferably operates by means of field-oriented control (FOS) or field-oriented control (FOR), in which preferably speed and / or torque of the electric motor 135 can be predetermined.
  • the determination device 150 may be connected to a further control device 160 by means of an interface 155.
  • the control device 160 can be set up to control any, even several aspects of the drive system 100.
  • a control bus 165 is preferably provided, to which the control device 125 of the transmission 1 10 may be connected.
  • one or more further control devices may be connected to the control bus 165, for example a control device 170 for controlling the drive motor 105.
  • the control device 160 is still connected to a further control bus, such as a CAN bus, the control device 160 between the two buses Can transmit data (in the function of a "bridge").
  • the control bus 165 is preferably designed as a field bus with a master and one or more slaves.
  • the control bus is embodied as a LIN bus (LIN: Local Interconnect Network), wherein the control device 160 is preferably configured as a master.
  • LIN Local Interconnect Network
  • other control buses are also possible, for example a CAN bus (CAN: Controller Area Network). It is preferably a serial bus, which in the case of the LIN bus can manage with one wire, in the case of the CAN bus with two wires as the physical transmission medium.
  • the amount of information to be exchanged between the control device 160 and the control device 140 of the electric motor 130 may be large. In particular, a large number of different data may have to be transported via the control bus 165 in different operating states of the drive system 100.
  • the master may be configured to send a slave over the control address bus 165 and request it to return a predetermined message.
  • the slave usually responds directly to the requested message, which may include multiple predetermined fields.
  • a restriction on the length of a corresponding field only a limited number of messages can be defined. The more different information to be transmitted, the more messages must be defined.
  • transmission of less-than-required information can jeopardize the frequency of transmission of more critical information.
  • FIG. 2 shows in an upper area a message 205 which can be transmitted on a control bus 165 and in a lower area three different, exemplary sequences of messages 205 on the control bus 165.
  • the message 205 comprises a first field 210 and a second field 215 to allow multiplexing of information.
  • the second field 215 may contain different information, the information type of which is indicated in each case by a predetermined reference in the first field 210.
  • the indication in the first field 210 can be given in particular as an index, for example in the form of a number, preferably in binary form. For example, for the first field 12, different types of information may be specified for which 12 different indexes may be represented as binary coded numbers in the first field 210 of length 4 bits (or longer).
  • the first field 210 may carry approximately the index 1 if the second field 215 contains a measured temperature, or the index 2 if the second field 215 contains an error code.
  • An optional third field 220 may include further information whose information type is constant at least within a message type 230-240.
  • the third field 220 can also be subdivided internally, so that different information can be transmitted in each case of unchangeable information types.
  • a control parameter such as an internally determined setpoint speed or an actual speed of the electric motor 135 are transmitted.
  • An optional fourth field 225 may indicate the message type of the message 205.
  • the length of the fourth field 225 is preferably constant across all message types and is always at the same location relative to the beginning of the message 205. If the messages 205 of different message types have different lengths, it is further preferred that the fourth field 225 be before a variable Field of the message 205 is arranged. In particular, the fourth field 225 may be at the beginning of the message 205.
  • Different message types may be assigned different lengths of fields of the message 205.
  • the messages 205 of different message types preferably have the same length, but may also have different lengths.
  • a predetermined type of information type of the second field 215 may be associated with a message type.
  • Each type of information is preferably assigned an index, so that from indices arranged in strictly monotonic order (ascending or descending) results in a predetermined sequence of information types. The sequence can in particular be cycled.
  • a predetermined portion of a message 205 (preferably the last byte within a message 205) carries a checksum (CRC) over the remaining transmitted information. This preferably applies to all messages 205 which are transmitted in any direction between the master 160 and the slave 155.
  • the checksum may be considered as a separate static field or as part of the fourth field 225.
  • a transmission of messages 205 on the control bus 165 is preferably such that the master 160 sends a predetermined message 205 to a predetermined slave 165, the message 205 contains a request to provide a predetermined message 205, and the slave 155 responds with a Message 205 with the information sought.
  • Each message 205 of the slave ve 155 to the master 160 thus requires an explicit preceding message 205 by the master 160.
  • control bus 165 is a LIN bus in which the master 160 for response of a slave 155 provides the header of a message frame on the control bus 265 and the slave 155 then transmits data requested to you.
  • the request of the master 160 preferably has the same length as a response message 205 of the slave 155, in the present case preferably eight bytes in addition to the header, which corresponds to the maximum of the LIN specification.
  • Message 205 in the illustrated embodiment, includes a CRC8 checksum in the last byte.
  • a request message 205 from the master 160 to the slave 155 can have its own message type and can do without the first two fields 210 and 215.
  • Information from the static third field 220 may include, for example, a desired speed of the electric motor 135, an oil temperature of the drive motor 105, or an estimated torque of the electric motor 135.
  • Other bits may include the index of an information type of a message to be returned 205. For additional functions, a predetermined number of bits may be provided. Further, 205 bits may be reserved for later use at different locations of the message. Individual bits may also be used for special functions, such as an error reset bit or a bit to indicate whether the motor 135 should run clockwise or counterclockwise.
  • an access counter may be provided which contains cyclically incremented values via the individual messages 205.
  • a first message 205 from the master 160 to the slave 155 of a second message 205 from the slave 155 to the master 160 can be assigned.
  • a message 205 lost during transmission or transmitted several times can thus be noticed.
  • FIG. 1 In the lower area of FIG. 2, three different message types 230, 235 and 240 with corresponding sequences of information types in the respective second fields 215 are shown by way of example. Exemplary indices of the individual information mation types of the illustrated message types 230 to 240 are shown in FIG.
  • the illustration of FIG. 1 is based on a standard message type 230, an identification message type 235 and a development message type 240.
  • the standard message type 230 is usually transmitted at fixed intervals as long as the control device, the electric motor 135 or the drive system 100 is in operation. Information of the information types shown can be transmitted cyclically from the slave 155 to the master 160.
  • a message 205 can be transmitted within about 10 ms, so in the above example between the transmission of the phase current of the phase U and the transmission of the phase current of the phase V because of the respectively required request messages 205 by the master 160th can be about 40 ms.
  • pairs of phase currents and time-corresponding intermediate circuit voltages are transmitted.
  • the identification message type 235 for example, the following types of information may be provided:
  • the identification message type 235 may be used, for example, when the controller 140 is being initialized, such as when starting a motor vehicle with the drive system 100. Identifications of various components of the drive system 100 or a surrounding motor vehicle may be exchanged to ensure proper operation thereafter , Typically, the identification message type 235 is transmitted only once per start of the drive motor 105 on the control bus 165.
  • development message type 240 for example, the following types of information may be provided:
  • the development message type 240 may transmit certain information more frequently or less frequently than the standard message type 230; In addition, additional values can be transmitted. As part of a development of components of the drive system 100, in particular the pump 130, the electric motor 135, the control device 140 or the control device 160, or even for more accurate diagnosis, such as in a workshop, for example, for troubleshooting, the development message type 240 can be advantageous be used.
  • Additional message types can be provided, for example, for the transmission of error states or for switching off the electric motor 135 or the control device 140.
  • all slaves 155 are switched off if no message of the master 160 on the control bus 165 occurs over a predetermined time, for example about 4 seconds.
  • the third field 220 of messages 205 of the message types 230 to 240 can always be assigned the same and comprise, for example, a setpoint speed, an actual speed of the electric motor 135, the above-described access counter or an index of the information type transmitted in the second field 215. Furthermore, a specific direction of rotation of the electric motor 135, an error indicator, an indicator about a completed initialization of the control device 140, an indicator of a communication error, a temporary error, a permanent error or an indicator of a warning of an endangered data security be provided. Remaining bits may be reserved for later use.
  • FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary method 300 for transmitting messages 105 on a control bus 165.
  • the method 300 is preferably executed in interaction between the master 160 and the slave 155.
  • the left-hand master and the left-right slave 155 are arranged on the right, and the illustrated steps each relate to a transmission of a message 205 from one to the other party, as shown by the arrows.
  • the master 160 transmits a first message 205 to the slave 155, which includes a request for the return transmission of a second message 205. It is also possible to specify a predetermined message type 230 to 240 to which the answer should correspond.
  • the first message 205 may include an index to which the value of the first field 210 of the requested second message 205 is to be set. If such a default is not made, the slave 155 may start from a fixed index in response to it or may itself determine a matching index.
  • the slave 155 responds to the master 160 with the requested second message 105.
  • the fourth message type field 225 is preferably set to the value of the fourth field 225 of the received first message 205 to indicate the type of message being used.
  • the first field 210 contains an index indicating which type of information the information in the second field 215 has.
  • a predetermined index may be provided for the first field 210 of the response or the slave 155 may determine the index itself, in particular by incrementing a corresponding counter. If its value exceeds the number of defined information types of the message type 230 to 240, then the slave 155 can reset the index appropriately so that a cyclical transmission of information of all agreed information types can take place via the messages sent 205. Exemplary sequences of response messages 205 in sequential indexing are described in greater detail above with reference to FIG. A corresponding message 205 is transmitted by the slave 155 to the master 160 in a step 320.
  • Such a sequence may be repeated as often as desired to continuously communicate information between the master 160 and the slave 155 in both directions.
  • the information of the fourth field 225 can be transmitted at a predetermined high frequency.
  • the frequency of the information transmitted from the master 160 to the slave 155 is the same.
  • the defined fields are transmitted from the slave 155 to the master 160 with a correspondingly lower frequency.
  • the master 160 may change the order of transmitted information types at any time, thus requesting information of particular types of information more frequently or earlier.
  • first message type (default) second message type (identification) third message type (development) method

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Abstract

A control bus (165) permits the transmission of a message (205) of a defined message length. A method (300) for transmitting information on the control bus (165) comprises the steps of transmitting a message (205), which comprises a first (210) and a second field (215); the first field (210) comprising a variable reference to a type of information; and the second field (215) comprising information of the type of information to which the first field (210) makes reference.

Description

Übertragungssvstem für Steuerdaten  Transmission system for control data
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Übertragungssystem für Steuerdaten. Insbesondere betrifft die Erfindung die flexible Übertragung von Informationen zwischen unterschiedlichen Steuervorrichtungen mittels eines Steuerbusses. The present invention relates to a transmission system for control data. In particular, the invention relates to the flexible transmission of information between different control devices by means of a control bus.
An Bord eines Kraftfahrzeugs sind mehrere Steuergeräte mittels eines Steuerbusses kommunikativ vernetzt. Der Steuerbus kann das Übermitteln auf Initiative eines beliebigen Steuergeräts erlauben oder es kann ein Master vorgesehen sein, der als Einziger den Bus arbitrieren und einen Slave zur Übermittlung einer Nachricht eines vorbestimmten Nachrichtentyps auffordern kann. Üblicherweise sind auf dem Kommunikationsbus auszutauschende Nachrichten in ihrer Länge begrenzt und in vorbestimmte Felder unterteilt. Ein Feld umfasst üblicherweise eine Adresse eines Senders oder Empfängers, ein weiteres kann eine Identifikation des Nachrichtentyps tragen. Beide Felder sind in ihrer Länge begrenzt, sodass die Anzahl der Busteilnehmer und/oder die Anzahl unterschiedlicher Nachrichtentypen ebenfalls begrenzt sein können. On board a motor vehicle, several control units are communicatively networked by means of a control bus. The control bus may allow transmission on the initiative of any controller, or a master may be provided that is the only one who can arbitrate the bus and request a slave to transmit a message of a predetermined type of message. Usually, messages to be exchanged on the communication bus are limited in length and subdivided into predetermined fields. One field usually includes an address of a sender or recipient, another may carry an identification of the message type. Both fields are limited in length, so that the number of bus subscribers and / or the number of different message types can also be limited.
In der Praxis kann eine Steueraufgabe unter diesen Beschränkungen schwierig zu implementieren sein. Beispielsweise können mehr unterschiedliche Nachrichtentypen erforderlich sein als mit dem Protokoll des Steuerbusses definierbar sind. In diesem Fall ist häufig der Einsatz eines aufwändigeren Steuerbusses erforderlich, der eine höhere Bandbreite, eine größere Anzahl Nachrichtentypen oder größere Nutzdatenvolumen unterstützt. Dies bedeutet jedoch in der Regel auch geänderte physische Treiberbausteine, möglicherweise auch andere Spannungspegel, ein anderes Übertragungsmedium oder eine andere datentechnische Vorgehensweise. Eine bestehende Steuerung kann üblicherweise nicht mit vertretbarem Aufwand nachgerüstet werden. Außerdem kann bei einer sicherheitskritischen Applikation wie bei der Steuerung eines Aspekts eines Kraftfahrzeugs eine Zertifizierung der Treiberbausteine erforderlich sein, sodass unter Umständen erheblicher Aufwand für den Wechsel des Steuerbusses getrieben werden muss. Eine der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe liegt daher darin, eine verbesserte Technik anzugeben, um eine datentechnisch aufwändige oder vielfältige Steueraufgabe auch mittels eines einfachen Steuerbusses lösen zu können. Die Erfindung löst die Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. In practice, a control task may be difficult to implement under these constraints. For example, more different message types may be required than are definable with the protocol of the control bus. In this case, it is often necessary to use a more complex control bus that supports a higher bandwidth, a larger number of message types, or larger payload volumes. However, this usually also means changed physical driver components, possibly also other voltage levels, another transmission medium or another data technology procedure. An existing control can usually not be retrofitted with reasonable effort. In addition, in a safety-critical application as in the control of an aspect of a motor vehicle certification of the driver blocks may be required, so that under certain circumstances considerable effort for the change of the control bus must be driven. An object of the present invention is therefore to provide an improved technology in order to be able to solve a data-technically complex or diverse control task by means of a simple control bus. The invention achieves the object by means of the subject matters of the independent claims. Subclaims give preferred embodiments again.
Ein Steuerbus erlaubt die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge. Ein Verfahren zum Übermitteln von Informationen auf dem Steuerbus umfasst Schritte des Übermitteins einer Nachricht, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist. A control bus allows the transmission of a message of a predetermined message length. A method of communicating information on the control bus includes steps of transmitting a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
Dadurch können innerhalb einer Nachricht unterschiedliche Informationstypen übermittelt werden, sodass effektiv eine vergrößerte Anzahl unterschiedlicher Informationen adressiert werden kann. Eine diesbezügliche Beschränkung des Steuerbusses kann so überwunden werden. As a result, different types of information can be transmitted within a message, so that effectively an increased number of different information can be addressed. A related restriction of the tax bus can be overcome in this way.
Es können nacheinander mehrere Nachrichten übermittelt werden, wobei der Hinweis des ersten Feldes in aufeinander folgenden Nachrichten verändert wird. Diese Variante kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Informationen des zweiten Felds mit niedriger Häufigkeit übermittelt werden sollen. Several messages can be transmitted in succession, with the hint of the first field being changed in successive messages. This variant can be particularly advantageous when the information of the second field to be transmitted with low frequency.
Der Hinweis des ersten Feldes kann zyklisch verändert werden. Die innerhalb des zweiten Feldes übermittelten Informationen können dann eine vorbestimmte Wiederholrate haben, die um die Zykluslänge niedriger als die Wiederholrate der Nachrichten liegen kann. The hint of the first field can be changed cyclically. The information communicated within the second field may then have a predetermined repetition rate which may be less than the repetition rate of the messages by the cycle length.
Die Nachricht kann ein drittes Feld umfassen, das Informationen eines fest vorbestimmten Informationstyps umfasst. Informationen, die häufig übermittelt werden sollen, können im dritten Feld übermittelt werden. Beispielsweise können Steuerparameter einer Steuervorrichtung im dritten Feld in jeder Nachricht übermittelt werden, während sich nur langsam verändernde Randbedingungen, etwa eine Temperatur eines gesteuerten Objekts, im zweiten Feld übermittelt werden kann. Insbesondere wenn das erste Feld zyklisch variiert wird, können auf diese Weise zwei unterschiedliche, feste Datenraten implementiert werden. The message may include a third field that includes information of a fixed predetermined type of information. Information that is to be transmitted frequently can be transmitted in the third field. For example, control parameters of a control device in the third field in each message can be transmitted, while only slowly changing boundary conditions, such as a temperature a controlled object, can be transmitted in the second field. In particular, if the first field is cyclically varied, two different, fixed data rates can be implemented in this way.
Der Steuerbus kann einen Master und wenigstens einen Slave umfassen, wobei der Master mittels einer ersten Nachricht an den Slave eine Übermittlung einer zweiten Nachricht eines zweiten Nachrichtentyps vom Slave anfordern kann. Ein durch den Master gesteuerter Bus kann robuster sein und eine Arbitrierungsphase kann entfallen oder einfacher ablaufen. Die Übertragung einer Nachricht kann insbesondere zeitlich besser geplant werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das erste Feld in aufeinander folgenden Nachrichten durch den Slave zyklisch verändert werden. Das Verfahren kann insbesondere seitens des Master eine einfachere Verarbeitung erlauben. The control bus may include a master and at least one slave, wherein the master may request a transmission of a second message of a second message type from the slave by means of a first message to the slave. A bus controlled by the master can be more robust and an arbitration phase can be eliminated or run more easily. The transmission of a message can be better planned especially in terms of time. In a particularly preferred embodiment, the first field may be changed cyclically in successive messages by the slave. In particular, the method may allow easier processing on the part of the master.
Die erste Nachricht kann einen Hinweis auf einen vorbestimmten Nachrichtentyp des Zyklus umfassen. Anders ausgedrückt kann der Master bei einer beliebigen Anforderung einer zweiten Nachricht einen Index des Zyklus setzen. Praktisch kann diese Möglichkeit genutzt werden, um eine bestimmte Information innerhalb des Zyklus direkt abzufragen. Das Slave-seitige Fortschalten des ersten Feldes kann abgestellt werden, indem der Index bei jeder Anforderung durch den Master gesetzt wird. The first message may include an indication of a predetermined message type of the cycle. In other words, for any request for a second message, the master may set an index of the cycle. In practice, this possibility can be used to directly query specific information within the cycle. The slave side indexing of the first field can be turned off by setting the index on each request by the master.
Die Nachricht kann auch ein viertes Feld umfassen, das auf einen von mehreren unterschiedlichen Nachrichtentypen hinweist, wobei jedem Nachrichtentyp eine vorbestimmte Zykluslänge zugeordnet ist. So kann der Steuerbus in unterschiedlichen Übertragungsmodi betrieben werden. Ein Übertragungsmodus kann zu einem Betriebszustand eines Endgeräts (Master oder Slave) korrespondieren. Beispielsweise kann bei einem Systemstart ein erster Nachrichtentyp übermittelt werden, wobei dieser Nachrichtentyp eine vorbestimmte Anzahl unterschiedlicher Nachrichten umfassen kann. Jede dieser Nachrichten kann einmal übermittelt werden. Damit kann der Systemstart abgeschlossen sein und in einem Normalbetrieb können Nachrichten eines zweiten Nachrichtentyps übermittelt werden. Wieder können zyklisch unterschiedliche Nachrichten des zweiten Nachrichtentyps nacheinander übermittelt werden. Informationstypen der Felder einer Nachricht können bezüglich eines Nachrichtentyps definiert sind. Anders ausgedrückt kann die Länge eines Feldes einer Nachricht in einem Nachrichtentyp konstant, zwischen unterschiedlichen Nachrichtentypen aber unterschiedlich sein. The message may also include a fourth field indicating one of a plurality of different message types, each message type being associated with a predetermined cycle length. Thus, the control bus can be operated in different transmission modes. A transmission mode may correspond to an operating state of a terminal (master or slave). For example, at system startup, a first message type may be transmitted, which message type may include a predetermined number of different messages. Each of these messages can be transmitted once. Thus, the system start can be completed and in a normal operation messages of a second message type can be transmitted. Again, cyclically different messages of the second message type can be transmitted one after the other. Information types of the fields of a message may be defined with respect to a message type. In other words, the length of a field of a message in a message type may be constant, but different between different message types.
Eine Vorrichtung zur Übermittlung von Informationen auf einem Steuerbus, der die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge erlaubt, umfasst eine Schnittstelle zur Verbindung mit dem Steuerbus und eine Steuervorrichtung. Dabei ist die Steuervorrichtung dazu eingerichtet, eine Nachricht zu übermitteln, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist. A device for transmitting information on a control bus, which allows the transmission of a message of a predetermined message length, includes an interface for connection to the control bus and a control device. In this case, the control device is set up to transmit a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
Die Vorrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, ein hierin beschriebenes Verfahren teilweise oder ganz auszuführen bzw. zu steuern. Das Verfahren kann als Computerprogrammprodukt vorliegen und auf einer Verarbeitungseinrichtung der Vorrichtung ablaufen. Vorteile und Merkmale des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden und umgekehrt. The device is preferably configured to partially or completely execute or control a method described herein. The method can be present as a computer program product and run on a processing device of the device. Advantages and features of the method can be transferred to the device and vice versa.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen: The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Fig. 1 ein beispielhaftes Antriebssystem; Fig. 1 is an exemplary drive system;
Fig. 2 eine schematische Darstellung beispielhafter Nachrichten zur Übermittlung auf einem Steuerbus; und  Fig. 2 is a schematic representation of exemplary messages for transmission on a control bus; and
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Übermitteln von Nachrichten auf einem Steuerbus darstellt.  3 is a flowchart of a method for communicating messages on a control bus.
Figur 1 zeigt ein Antriebssystem 100. Ein Antriebsmotor 105, hier beispielhaft als Verbrennungsmotor dargestellt, wirkt über ein Schaltgetriebe 1 10 auf eine Antriebswelle 1 15. Das Antriebssystem 105 ist bevorzugt zum Antreiben eines Kraftfahr- zeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, eingerichtet und kann ein Antriebsrad umfassen, auf welches die Antriebswelle 115 wirken kann. FIG. 1 shows a drive system 100. A drive motor 105, shown here by way of example as an internal combustion engine, acts on a drive shaft 1 15 via a manual transmission 110. The drive system 105 is preferably used for driving a motor vehicle. vehicle, in particular a passenger car, and may comprise a drive wheel on which the drive shaft 115 can act.
Das Schaltgetriebe 110 kann gesteuert werden, indem insbesondere eine eingelegte Gangstufe gewechselt wird. Umfasst das Schaltgetriebe 110 eine Wandlerkupplung 120, so können an dieser Parameter wie eine Schaufelstellung oder eine Aktivierung einer Überbrückungskupplung gesteuert werden. Zur Steuerung des Schaltgetriebe 110 ist bevorzugt eine erste Steuervorrichtung 125 vorgesehen. Bestimme Vorgänge innerhalb des Schaltgetriebes 110 können hydraulisch gesteuert werden, beispielsweise das Offnen oder Schließen einer Kupplung oder einer Bremse. Dazu ist ein vorbestimmter Fluiddruck eines Hydraulikfluids erforderlich, der mittels einer Pumpe 130 bereitgestellt werden kann. Als Fluid kann insbesondere Öl verwendet werden, der beispielsweise einer Druckumlaufschmierung des Antriebsmotors 105 entnommen werden kann. Aus der Steuervorrichtung abfließendes Öl kann dann in einen Ölsumpf oder an eine andere Stelle des Antriebsmotors 105 zurückgeführt werden. The manual transmission 110 can be controlled, in particular, by changing an engaged gear ratio. If the manual transmission 110 comprises a converter clutch 120, then parameters such as blade position or activation of a lock-up clutch can be controlled. For controlling the gearbox 110, a first control device 125 is preferably provided. Certain operations within the transmission 110 may be hydraulically controlled, such as opening or closing a clutch or brake. For this purpose, a predetermined fluid pressure of a hydraulic fluid is required, which can be provided by means of a pump 130. In particular oil can be used as the fluid, which can be taken, for example, from a pressure circulation lubrication of the drive motor 105. Oil drained from the controller may then be returned to an oil sump or other location of the drive motor 105.
Die Pumpe 130 kann mechanisch mittels des Antriebsmotors 105 angetrieben werden, wobei ein Fluiddruck von der Drehzahl des Antriebsmotors 105 abhängig sein kann. Die Pumpe 130 kann mittels eines Elektromotors 135 angetrieben werden. Dabei kann der Elektromotor 135 als leistungsverzweigter Zusatzantrieb der Pumpe 130 zusätzlich zum Antriebsmotor 105 arbeiten, oder die Pumpe 130 kann nur einen einzigen Antrieb zulassen, sodass der Elektromotor 135 alternativ vom Antriebsmotor 105 auf die Pumpe 130 wirken kann. The pump 130 may be driven mechanically by means of the drive motor 105, wherein a fluid pressure may be dependent on the speed of the drive motor 105. The pump 130 may be driven by an electric motor 135. In this case, the electric motor 135 can function as a power-split auxiliary drive of the pump 130 in addition to the drive motor 105, or the pump 130 can only allow a single drive, so that the electric motor 135 can alternatively act on the pump 130 by the drive motor 105.
Der Elektromotor 135 kann mittels einer Steuervorrichtung 140 gesteuert werden, die in der dargestellten Ausführungsform eine Brückenschaltung 145 und eine Bestimmungseinrichtung 150 zur Bestimmung von einzustellenden Spannungen oder Strömen umfasst. Je nach Bauart des Elektromotors 130 kann die Brückenschaltung 145 unterschiedlich aufgebaut sein. In einer bevorzugten Bauform ist der Elektromotor 130 als bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) mit weiter bevorzugt drei Phasen ausgeführt. Die Brückenschaltung 145 kann den Phasen drei voneinander unabhängige Spannungen bereitstellen. Dazu ist jede Phase mittels zweier Stromventile zwi- sehen den Potentialen einer Zwischenkreisspannung verschaltet. Die Stromventile werden alternierend geöffnet und geschlossen, sodass sich an der induktiven Last der Phase eine vorbestimmte Spannung einstellt. The electric motor 135 may be controlled by means of a control device 140, which in the illustrated embodiment comprises a bridge circuit 145 and a determination device 150 for determining voltages or currents to be set. Depending on the design of the electric motor 130, the bridge circuit 145 may be constructed differently. In a preferred embodiment, the electric motor 130 is designed as a brushless DC motor (BLDC) with more preferably three phases. The bridge circuit 145 may provide three independent voltages to the phases. For this purpose, each phase is connected by means of two flow valves. see the potentials of a DC link voltage interconnected. The flow control valves are alternately opened and closed so that a predetermined voltage is established at the inductive load of the phase.
Die Bestimmungseinrichtung 150 arbeitet bevorzugt mittels feldorientierter Steuerung (FOS) oder feldorientierter Regelung (FOR), bei der bevorzugt Drehzahl und/oder Drehmoment des Elektromotors 135 vorgegeben werden kann. Die Bestimmungseinrichtung 150 kann mittels einer Schnittstelle 155 mit einer weiteren Steuervorrichtung 160 verbunden sein. Die Steuervorrichtung 160 kann zur Steuerung beliebiger, auch mehrerer Aspekte des Antriebssystems 100 eingerichtet sein. Zur Kommunikation zwischen der Steuervorrichtung 140 des Elektromotors und der Steuervorrichtung 160 des Antriebssystems 100 ist bevorzugt ein Steuerbus 165 vorgesehen, an den auch die Steuervorrichtung 125 des Schaltgetriebes 1 10 angeschlossen sein kann. Optional können noch eine oder mehrere weitere Steuervorrichtungen an den Steuerbus 165 angeschlossen sein, beispielsweise eine Steuervorrichtung 170 zur Steuerung des Antriebsmotors 105. Optional ist die Steuervorrichtung 160 noch mit einem weiteren Steuerbus verbunden, etwa einem CAN-Bus, wobei die Steuervorrichtung 160 zwischen beiden Bussen Daten übermitteln kann (in der Funktion einer „bridge“). The determination device 150 preferably operates by means of field-oriented control (FOS) or field-oriented control (FOR), in which preferably speed and / or torque of the electric motor 135 can be predetermined. The determination device 150 may be connected to a further control device 160 by means of an interface 155. The control device 160 can be set up to control any, even several aspects of the drive system 100. For communication between the control device 140 of the electric motor and the control device 160 of the drive system 100, a control bus 165 is preferably provided, to which the control device 125 of the transmission 1 10 may be connected. Optionally, one or more further control devices may be connected to the control bus 165, for example a control device 170 for controlling the drive motor 105. Optionally, the control device 160 is still connected to a further control bus, such as a CAN bus, the control device 160 between the two buses Can transmit data (in the function of a "bridge").
Der Steuerbus 165 ist bevorzugt als Feldbus mit einem Master und einem oder mehreren Slaves ausgelegt. In einer Ausführungsform ist der Steuerbus als LIN-Bus (LIN: Local Interconnect Network) ausgeführt, wobei bevorzugt die Steuervorrichtung 160 als Master konfiguriert ist. Andere Steuerbusse sind jedoch auch möglich, beispielsweise ein CAN-Bus (CAN: Controller Area Network). Bevorzugt handelt es sich um einen seriellen Bus, der im Fall des LIN-Bus mit einem Draht, im Fall des CAN-Bus mit zwei Drähten als physikalisches Übertragungsmedium auskommen kann. The control bus 165 is preferably designed as a field bus with a master and one or more slaves. In one embodiment, the control bus is embodied as a LIN bus (LIN: Local Interconnect Network), wherein the control device 160 is preferably configured as a master. However, other control buses are also possible, for example a CAN bus (CAN: Controller Area Network). It is preferably a serial bus, which in the case of the LIN bus can manage with one wire, in the case of the CAN bus with two wires as the physical transmission medium.
Die Menge der zwischen der Steuervorrichtung 160 und der Steuervorrichtung 140 des Elektromotors 130 auszutauschenden Informationen kann groß sein. Insbesondere kann eine große Vielzahl unterschiedlicher Daten in unterschiedlichen Betriebszuständen des Antriebssystems 100 über den Steuerbus 165 transportiert werden müssen. Der Master kann dazu eingerichtet sein, einen Slave über den Steuer- bus 165 zu adressieren und ihn dazu aufzufordern, eine vorbestimmte Nachricht zurückzuliefern. Der Slave antwortet üblicherweise unmittelbar mit der angeforderten Nachricht, die mehrere vorbestimmte Felder umfassen kann. Üblicherweise kann aufgrund einer Beschränkung der Länge eines korrespondierenden Felds nur eine begrenzte Anzahl von Nachrichten definiert werden. Je mehr unterschiedliche Informationen übertragen werden sollen, desto mehr Nachrichten müssen aber definiert werden. Werden disjunkte Nachrichten verwendet, so können außerdem Übertragungen seltener erforderlicher Informationen die Häufigkeit der Übertragung kritischerer Informationen gefährden. The amount of information to be exchanged between the control device 160 and the control device 140 of the electric motor 130 may be large. In particular, a large number of different data may have to be transported via the control bus 165 in different operating states of the drive system 100. The master may be configured to send a slave over the control address bus 165 and request it to return a predetermined message. The slave usually responds directly to the requested message, which may include multiple predetermined fields. Typically, due to a restriction on the length of a corresponding field, only a limited number of messages can be defined. The more different information to be transmitted, the more messages must be defined. In addition, when disjoint messages are used, transmission of less-than-required information can jeopardize the frequency of transmission of more critical information.
In der folgenden Beschreibung wird exemplarisch von einem Master 160 und einem Slave 155 ausgegangen, obwohl andere Konstellationen, insbesondere mit mehreren Slaves oder mit mehreren Mastern auch möglich sind. In the following description, an example assumes a master 160 and a slave 155, although other constellations, in particular with multiple slaves or with multiple masters, are also possible.
Figur 2 zeigt in einem oberen Bereich eine Nachricht 205, die auf einem Steuerbus 165 übermittelt werden kann, und in einem unteren Bereich drei verschiedene, exemplarische Abfolgen von Nachrichten 205 auf dem Steuerbus 165. Die Nachricht 205 umfasst ein erstes Feld 210 und ein zweites Feld 215, um ein Multiplexen von Informationen zu ermöglichen. Das zweite Feld 215 kann unterschiedliche Informationen enthalten, auf deren Informationstyp jeweils durch einen vorbestimmten Hinweis im ersten Feld 210 hingewiesen wird. Der Hinweis im ersten Feld 210 kann insbesondere als Index, beispielsweise in Form einer Zahl, bevorzugt in binärer Form, angegeben werden. Zum Beispiel können für das erste Feld 12 unterschiedliche Informationstypen festgelegt sein, für die 12 unterschiedliche Indizes als binärcodierte Zahlen im ersten Feld 210 der Länge 4 Bit (oder länger) dargestellt werden können. In einem einfachen Beispiel kann das erste Feld 210 etwa den Index 1 tragen, wenn das zweite Feld 215 eine gemessene Temperatur enthält, oder den Index 2, wenn das zweite Feld 215 einen Fehlercode enthält. FIG. 2 shows in an upper area a message 205 which can be transmitted on a control bus 165 and in a lower area three different, exemplary sequences of messages 205 on the control bus 165. The message 205 comprises a first field 210 and a second field 215 to allow multiplexing of information. The second field 215 may contain different information, the information type of which is indicated in each case by a predetermined reference in the first field 210. The indication in the first field 210 can be given in particular as an index, for example in the form of a number, preferably in binary form. For example, for the first field 12, different types of information may be specified for which 12 different indexes may be represented as binary coded numbers in the first field 210 of length 4 bits (or longer). In a simple example, the first field 210 may carry approximately the index 1 if the second field 215 contains a measured temperature, or the index 2 if the second field 215 contains an error code.
Ein optionales drittes Feld 220 kann weitere Informationen umfassen, deren Informationstyp zumindest innerhalb eines Nachrichtentyps 230 bis 240 konstant ist. Das dritte Feld 220 kann auch intern unterteilt sein, sodass verschiedene Informationen jeweils unveränderlicher Informationstypen übermittelt werden können. Im dritten Feld 220 kann beispielsweise ein Steuerparameter wie eine intern ermittelte Solldrehzahl oder eine Istdrehzahl des Elektromotors 135 übermittelt werden. An optional third field 220 may include further information whose information type is constant at least within a message type 230-240. The third field 220 can also be subdivided internally, so that different information can be transmitted in each case of unchangeable information types. In the third Field 220, for example, a control parameter such as an internally determined setpoint speed or an actual speed of the electric motor 135 are transmitted.
Ein optionales viertes Feld 225 kann den Nachrichtentyp der Nachricht 205 angeben. Die Länge des vierten Feldes 225 ist bevorzugt über alle Nachrichtentypen konstant und befindet sich stets an der gleichen Stelle bezüglich des Anfangs der Nachricht 205. Weisen die Nachrichten 205 unterschiedlicher Nachrichtentypen unterschiedliche Längen auf, so ist weiter bevorzugt, dass das vierte Feld 225 vor einem variablen Feld der Nachricht 205 angeordnet ist. Insbesondere kann das vierte Feld 225 am Anfang der Nachricht 205 liegen. An optional fourth field 225 may indicate the message type of the message 205. The length of the fourth field 225 is preferably constant across all message types and is always at the same location relative to the beginning of the message 205. If the messages 205 of different message types have different lengths, it is further preferred that the fourth field 225 be before a variable Field of the message 205 is arranged. In particular, the fourth field 225 may be at the beginning of the message 205.
Unterschiedlichen Nachrichtentypen können unterschiedliche Längen von Feldern der Nachricht 205 zugeordnet sein. Die Nachrichten 205 unterschiedlicher Nachrichtentypen haben bevorzugt die gleiche Länge, können jedoch auch unterschiedliche Längen aufweisen. Insbesondere kann einem Nachrichtentyp ein vorbestimmter Vorrat von Informationstypen des zweiten Feldes 215 zugeordnet sein. Jedem Informationstyp ist bevorzugt ein Index zugeordnet, sodass sich aus in streng monotoner Reihenfolge angeordneten Indizes (aufsteigend oder absteigend) eine vorbestimmte Abfolge von Informationstypen ergibt. Die Abfolge kann insbesondere zyklisch durchlaufen werden. Different message types may be assigned different lengths of fields of the message 205. The messages 205 of different message types preferably have the same length, but may also have different lengths. In particular, a predetermined type of information type of the second field 215 may be associated with a message type. Each type of information is preferably assigned an index, so that from indices arranged in strictly monotonic order (ascending or descending) results in a predetermined sequence of information types. The sequence can in particular be cycled.
Es ist bevorzugt, dass ein vorbestimmter Teil einer Nachricht 205 (bevorzugt das letzte Byte innerhalb einer Nachricht 205) eine Prüfsumme (CRC) über die restlichen übermittelten Informationen trägt. Dies gilt bevorzugt für alle Nachrichten 205, die in einer beliebigen Richtung zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 übermittelt werden. Die Prüfsumme kann als eigenes statisches Feld oder als Teil des vierten Feldes 225 betrachtet werden. It is preferred that a predetermined portion of a message 205 (preferably the last byte within a message 205) carries a checksum (CRC) over the remaining transmitted information. This preferably applies to all messages 205 which are transmitted in any direction between the master 160 and the slave 155. The checksum may be considered as a separate static field or as part of the fourth field 225.
Eine Übermittlung von Nachrichten 205 auf dem Steuerbus 165 erfolgt bevorzugt derart, dass vom Master 160 eine vorbestimmte Nachricht 205 an einen vorbestimmten Slave 165 versandt wird, wobei die Nachricht 205 eine Aufforderung zur Bereitstellung einer vorbestimmten Nachricht 205 enthält, und der Slave 155 antwortet mit einer Nachricht 205 mit der nachgesuchten Information. Jede Nachricht 205 des Sla- ve 155 an den Master 160 benötigt also eine explizite vorangehende Nachricht 205 durch den Master 160. A transmission of messages 205 on the control bus 165 is preferably such that the master 160 sends a predetermined message 205 to a predetermined slave 165, the message 205 contains a request to provide a predetermined message 205, and the slave 155 responds with a Message 205 with the information sought. Each message 205 of the slave ve 155 to the master 160 thus requires an explicit preceding message 205 by the master 160.
Vorliegend wird davon ausgegangen, dass der Steuerbus 165 ein LIN-Bus ist, bei dem der Master 160 für eine Antwort eines Slave 155 den Anfang („header“) eines Nachrichtenrahmens auf dem Steuerbus 265 bereitstellt und der Slave 155 anschließend dich angeforderten Daten übermittelt. Die Aufforderung des Masters 160 hat bevorzugt die gleiche Länge wie eine Antwort-Nachricht 205 des Slave 155, vorliegend bevorzugt zusätzlich zum Header acht Byte, das entspricht dem Maximum der LIN-Spezifikation. Die Nachricht 205 umfasst in der dargestellten Ausführungsform eine CRC8-Prüfsumme im letzten Byte. In the present case, it is assumed that the control bus 165 is a LIN bus in which the master 160 for response of a slave 155 provides the header of a message frame on the control bus 265 and the slave 155 then transmits data requested to you. The request of the master 160 preferably has the same length as a response message 205 of the slave 155, in the present case preferably eight bytes in addition to the header, which corresponds to the maximum of the LIN specification. Message 205, in the illustrated embodiment, includes a CRC8 checksum in the last byte.
Eine Aufforderungs-Nachricht 205 vom Master 160 zum Slave 155 kann einen eigenen Nachrichtentyp haben und ohne die ersten beiden Felder 210 und 215 auskom- men. Informationen des statischen dritten Feldes 220 können beispielsweise eine Soll-Drehzahl des Elektromotors 135, eine Öltemperatur des Antriebsmotors 105 o- der ein geschätztes Drehmoment des Elektromotors 135 umfassen. Weitere Bits können den Index eines Informationstyps einer zurückzuliefernden Nachricht 205 umfassen. Für zusätzliche Funktionen kann eine vorbestimmte Anzahl Bits vorgesehen sein. Ferner können an unterschiedlichen Stellen der Nachricht 205 Bits für eine spätere Verwendung reserviert sein. Einzelne Bits können auch für spezielle Funktionen verwendet werden, beispielsweise ein Bit für das Rücksetzen eines Fehlerzustands oder ein Bit zur Anzeige, ob der Elektromotor 135 im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn laufen soll. Darüber hinaus kann ein Zugriffszähler („Access Counter“, AC) vorgesehen sein, der über die einzelnen Nachrichten 205 zyklisch inkrementierte Werte enthält. So kann anhand des Zugriffszählers eine erste Nachricht 205 vom Master 160 zum Slave 155 einer zweiten Nachricht 205 vom Slave 155 zum Master 160 zugeordnet werden. Eine bei der Übermittlung verloren gegangene oder mehrfach übertragene Nachricht 205 kann so bemerkt werden. A request message 205 from the master 160 to the slave 155 can have its own message type and can do without the first two fields 210 and 215. Information from the static third field 220 may include, for example, a desired speed of the electric motor 135, an oil temperature of the drive motor 105, or an estimated torque of the electric motor 135. Other bits may include the index of an information type of a message to be returned 205. For additional functions, a predetermined number of bits may be provided. Further, 205 bits may be reserved for later use at different locations of the message. Individual bits may also be used for special functions, such as an error reset bit or a bit to indicate whether the motor 135 should run clockwise or counterclockwise. In addition, an access counter ("AC") may be provided which contains cyclically incremented values via the individual messages 205. Thus, based on the access counter, a first message 205 from the master 160 to the slave 155 of a second message 205 from the slave 155 to the master 160 can be assigned. A message 205 lost during transmission or transmitted several times can thus be noticed.
Im unteren Bereich von Figur 2 sind exemplarisch drei verschiedene Nachrichtentypen 230, 235 und 240 mit entsprechenden Abfolgen von Informationstypen in den jeweiligen zweiten Feldern 215 dargestellt. Beispielhafte Indizes der einzelnen Infor- mationstypen der dargestellten Nachrichtentypen 230 bis 240 sind in Figur 1 dargestellt. Der Darstellung von Figur 1 sind ein Standard-Nachrichtentyp 230, ein Identifikations-Nachrichtentyp 235 und ein Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 zu Grunde gelegt. In the lower area of FIG. 2, three different message types 230, 235 and 240 with corresponding sequences of information types in the respective second fields 215 are shown by way of example. Exemplary indices of the individual information mation types of the illustrated message types 230 to 240 are shown in FIG. The illustration of FIG. 1 is based on a standard message type 230, an identification message type 235 and a development message type 240.
Im Standard-Nachrichtentyp 230 können folgende beispielhafte Informationstypen vorgesehen sein: The following example information types can be provided in the standard message type 230:
Der Standard-Nachrichtentyp 230 wird üblicherweise in festen Zeitabständen übermittelt, solange die Steuervorrichtung, der Elektromotor 135 oder das Antriebssystem 100 in Betrieb ist. Informationen der gezeigten Informationstypen können zyklisch vom Slave 155 zum Master 160 übermittelt werden. The standard message type 230 is usually transmitted at fixed intervals as long as the control device, the electric motor 135 or the drive system 100 is in operation. Information of the information types shown can be transmitted cyclically from the slave 155 to the master 160.
Bei einer gewählten Übertragungsrate kann eine Nachricht 205 innerhalb von ca. 10 ms übertragen werden, sodass in oben angegebenem Beispiel zwischen der Übermittlung des Phasenstroms der Phase U und der Übermittlung des Phasenstroms der Phase V wegen der jeweils erforderlichen Anforderungs-Nachrichten 205 durch den Master 160 ca. 40 ms liegen können. Um eine Dekorrelation der Zwischenkreisspannung von den Phasenströmen zu vermeiden, werden hier Paare von Phasenströmen und zeitlich dazu korrespondierenden Zwischenkreisspannungen übertragen. Im Identifikations-Nachrichtentyp 235 können beispielsweise folgende Informationstypen vorgesehen sein: At a selected transmission rate, a message 205 can be transmitted within about 10 ms, so in the above example between the transmission of the phase current of the phase U and the transmission of the phase current of the phase V because of the respectively required request messages 205 by the master 160th can be about 40 ms. In order to avoid a decorrelation of the intermediate circuit voltage from the phase currents, here pairs of phase currents and time-corresponding intermediate circuit voltages are transmitted. In the identification message type 235, for example, the following types of information may be provided:
Der Identifikations-Nachrichtentyp 235 kann beispielsweise verwendet werden, wenn die Steuervorrichtung 140 initialisiert wird, etwa beim Starten eines Kraftfahrzeugs mit dem Antriebssystem 100. Dabei können Identifikationen verschiedener Komponenten des Antriebssystems 100 oder eines umgebenden Kraftfahrzeugs ausgetauscht werden, um anschließend einen einwandfreien Betrieb sicherstellen zu können. Typischerweise wird der Identifikations-Nachrichtentyp 235 nur einmal pro Start des Antriebsmotors 105 auf dem Steuerbus 165 übermittelt. The identification message type 235 may be used, for example, when the controller 140 is being initialized, such as when starting a motor vehicle with the drive system 100. Identifications of various components of the drive system 100 or a surrounding motor vehicle may be exchanged to ensure proper operation thereafter , Typically, the identification message type 235 is transmitted only once per start of the drive motor 105 on the control bus 165.
Im Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 können beispielsweise folgende Informationstypen vorgesehen sein: In the development message type 240, for example, the following types of information may be provided:
Der Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 kann bestimmte Informationen häufiger bzw. weniger häufig als der Standard-Nachrichtentyp 230 übermitteln; außerdem können zusätzliche Werte übermittelt werden. Im Rahmen einer Entwicklung von Komponenten des Antriebssystems 100, insbesondere der Pumpe 130, des Elektromotors 135, der Steuervorrichtung 140 oder der Steuervorrichtung 160, oder auch zur genaueren Diagnose, etwa in einer Werkstatt, zum Beispiel zur Fehlersuche, kann der Entwicklungs-Nachrichtentyp 240 vorteilhaft eingesetzt werden. The development message type 240 may transmit certain information more frequently or less frequently than the standard message type 230; In addition, additional values can be transmitted. As part of a development of components of the drive system 100, in particular the pump 130, the electric motor 135, the control device 140 or the control device 160, or even for more accurate diagnosis, such as in a workshop, for example, for troubleshooting, the development message type 240 can be advantageous be used.
Zusätzliche Nachrichtentypen können beispielsweise zur Übermittlung von Fehlerzuständen oder zum Abschalten des Elektromotors 135 oder der Steuervorrichtung 140 vorgesehen sein. In einer Ausführungsform erfolgt eine Abschaltung aller Slaves 155, wenn über eine vorbestimmte Zeit hinweg, beispielsweise ca. 4 Sekunden, keine Nachricht des Masters 160 auf dem Steuerbus 165 erfolgt. Additional message types can be provided, for example, for the transmission of error states or for switching off the electric motor 135 or the control device 140. In one embodiment, all slaves 155 are switched off if no message of the master 160 on the control bus 165 occurs over a predetermined time, for example about 4 seconds.
Das dritte Feld 220 von Nachrichten 205 der Nachrichtentypen 230 bis 240 kann stets gleich belegt sein und beispielsweise eine Solldrehzahl, eine Ist-Drehzahl des Elektromotors 135, den oben beschriebenen Zugriffszähler oder einen Index des im zweiten Feld 215 übermittelten Informationstyps umfassen. Ferner können eine bestimmte Drehrichtung des Elektromotors 135, ein Fehlerindikator, ein Indikator über eine abgeschlossene Initialisierung der Steuervorrichtung 140, ein Indikator über einen Kommunikationsfehler, einen vorübergehenden Fehler, einen dauerhaften Fehler oder ein Indikator über eine Warnung vor einer gefährdeten Datensicherheit vorgesehen sein. Verbleibende Bits können für eine spätere Verwendung reserviert sein. The third field 220 of messages 205 of the message types 230 to 240 can always be assigned the same and comprise, for example, a setpoint speed, an actual speed of the electric motor 135, the above-described access counter or an index of the information type transmitted in the second field 215. Furthermore, a specific direction of rotation of the electric motor 135, an error indicator, an indicator about a completed initialization of the control device 140, an indicator of a communication error, a temporary error, a permanent error or an indicator of a warning of an endangered data security be provided. Remaining bits may be reserved for later use.
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 300 zum Übermitteln von Nachrichten 105 auf einem Steuerbus 165. Das Verfahren 300 wird bevorzugt im Zusammenspiel zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 ausgeführt. In der Darstellung von Figur 3 ist der Master gedanklich links und der Slave 155 gedanklich rechts angeordnet und die dargestellten Schritte betreffen jeweils eine Übertragung einer Nachricht 205 von der einen zur anderen Partei, wie durch die Pfeile dargestellt ist. FIG. 3 shows a flow chart of an exemplary method 300 for transmitting messages 105 on a control bus 165. The method 300 is preferably executed in interaction between the master 160 and the slave 155. In the illustration of FIG. 3, the left-hand master and the left-right slave 155 are arranged on the right, and the illustrated steps each relate to a transmission of a message 205 from one to the other party, as shown by the arrows.
In einem ersten Schritt 305 übermittelt der Master 160 eine erste Nachricht 205 an den Slave 155, die eine Aufforderung zur Rückübermittlung einer zweiten Nachricht 205 umfasst. Dabei kann auch ein vorbestimmter Nachrichtentyp 230 bis 240 angegeben sein, dem die Antwort entsprechen soll. Optional kann die erste Nachricht 205 einen Index enthalten, auf den der Wert des ersten Felds 210 der angeforderten zweiten Nachricht 205 zu setzen ist. Wird eine solche Vorgabe nicht gemacht, kann der Slave 155 bei seiner Antwort von einem festen Index ausgehen oder selbst einen passenden Index bestimmen. In a first step 305, the master 160 transmits a first message 205 to the slave 155, which includes a request for the return transmission of a second message 205. It is also possible to specify a predetermined message type 230 to 240 to which the answer should correspond. Optionally, the first message 205 may include an index to which the value of the first field 210 of the requested second message 205 is to be set. If such a default is not made, the slave 155 may start from a fixed index in response to it or may itself determine a matching index.
In einem Schritt 310 antwortet der Slave 155 dem Master 160 mit der angeforderten zweiten Nachricht 105. Das vierte Feld 225 des Nachrichtentyps ist bevorzugt auf den Wert des vierten Feldes 225 der empfangenen ersten Nachricht 205 gesetzt, um den verwendeten Nachrichtentyp anzuzeigen. Das erste Feld 210 enthält einen Index, der angibt, welchen Informationstyp die Informationen im zweiten Feld 215 haben. In a step 310, the slave 155 responds to the master 160 with the requested second message 105. The fourth message type field 225 is preferably set to the value of the fourth field 225 of the received first message 205 to indicate the type of message being used. The first field 210 contains an index indicating which type of information the information in the second field 215 has.
In einem Schritt 315 übermittelt der Master 160 eine dritte Nachricht 205 an den Slave 155 mit der Aufforderung zur Übermittlung einer vierten Nachricht 205. Dabei kann wieder ein vorbestimmter Index für das erste Feld 210 der Antwort angegeben werden oder der Slave 155 kann den Index selbst bestimmen, insbesondere indem er einen korrespondierenden Zähler inkrementiert. Übersteigt dessen Wert dabei die Anzahl definierter Informationstypen des Nachrichtentyps 230 bis 240, so kann der Slave 155 den Index passend zurücksetzen, sodass über die versendeten Nachrichten 205 eine zyklische Übermittlung von Informationen aller vereinbarter Informationstypen erfolgen kann. Beispielhafte Abfolgen von Antwort-Nachrichten 205 bei sequentieller Indizierung sind oben mit Bezug auf Figur 2 genauer beschrieben. Eine entsprechende Nachricht 205 wird in einem Schritt 320 vom Slave 155 an den Master 160 übermittelt. In a step 315, the master 160 transmits a third message 205 to the slave 155 requesting to transmit a fourth message 205. Again, a predetermined index may be provided for the first field 210 of the response or the slave 155 may determine the index itself, in particular by incrementing a corresponding counter. If its value exceeds the number of defined information types of the message type 230 to 240, then the slave 155 can reset the index appropriately so that a cyclical transmission of information of all agreed information types can take place via the messages sent 205. Exemplary sequences of response messages 205 in sequential indexing are described in greater detail above with reference to FIG. A corresponding message 205 is transmitted by the slave 155 to the master 160 in a step 320.
Eine solche Abfolge kann beliebig häufig wiederholt werden, um kontinuierlich Informationen zwischen dem Master 160 und dem Slave 155 in beide Richtungen zu übermitteln. Dabei können die Informationen des vierten Felds 225 mit einer vorbestimmten hohen Häufigkeit übermittelt werden. Die Häufigkeit der vom Master 160 zum Slave 155 übermittelten Informationen ist dabei gleich groß. Bei sequentieller Abfolge der Indizes des ersten Felds 210 werden die definierten Felder mit entsprechend niedrigerer Häufigkeit vom Slave 155 zum Master 160 übermittelt. Der Master 160 kann jedoch die Reihenfolge der übermittelten Informationstypen jederzeit verändern und so Informationen bestimmter Informationstypen häufiger oder früher anfordern. Such a sequence may be repeated as often as desired to continuously communicate information between the master 160 and the slave 155 in both directions. In this case, the information of the fourth field 225 can be transmitted at a predetermined high frequency. The frequency of the information transmitted from the master 160 to the slave 155 is the same. In the case of a sequential sequence of the indices of the first field 210, the defined fields are transmitted from the slave 155 to the master 160 with a correspondingly lower frequency. However, the master 160 may change the order of transmitted information types at any time, thus requesting information of particular types of information more frequently or earlier.
Bezuaszeichen Antriebssystem Bezuaszeichen drive system
Antriebsmotor drive motor
Schaltgetriebe manual transmission
Antriebswelle drive shaft
Wandlerkupplung TCC
Steuervorrichtung Schaltgetriebe Control device manual transmission
Pumpe pump
Elektromotor electric motor
Steuervorrichtung Elektromotor Control device electric motor
Brückenschaltung bridge circuit
Bestimmungseinrichtung determiner
Schnittstelle (Slave) Interface (slave)
Steuervorrichtung Antriebssystem (Master) Steuerbus Control Device Drive System (Master) Control Bus
Steuervorrichtung Nachricht Control device message
erstes Feld first field
zweites Feld second field
drittes Feld third field
viertes Feld fourth field
erster Nachrichtentyp (Standard) zweiter Nachrichtentyp (Identifikation) dritter Nachrichtentyp (Entwicklung) Verfahren first message type (default) second message type (identification) third message type (development) method
Anfordern Nachricht (Index n) Request message (index n)
Rücksenden Nachricht (Index n) Return message (index n)
Anfordern Nachricht (Index n+1 ) Request message (index n + 1)
Rücksenden Nachricht (Index n+1 ) Return message (index n + 1)

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zum Übermitteln von Informationen auf einem Steuerbus, der die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge erlaubt; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Übermitteln einer Nachricht, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist. 1 . A method of communicating information on a control bus permitting the transmission of a message of a predetermined message length; the method comprising the steps of: transmitting a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei nacheinander mehrere Nachrichten übermittelt werden und der Hinweis des ersten Feldes in aufeinander folgenden Nachrichten verändert wird. 2. The method of claim 1, wherein a plurality of messages are successively transmitted and the hint of the first field is changed in successive messages.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Hinweis des ersten Feldes zyklisch verändert wird. 3. The method of claim 2, wherein the indication of the first field is changed cyclically.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Nachricht ein drittes Feld umfasst, das Informationen eines fest vorbestimmten Informationstyps umfasst. A method according to any one of the preceding claims, wherein the message comprises a third field comprising information of a fixed predetermined type of information.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Steuerbus einen Master und wenigstens einen Slave umfasst und der Master mittels einer ersten Nachricht an den Slave eine Übermittlung einer zweiten Nachricht eines zweiten Nachrichtentyps vom Slave anfordern kann. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the control bus comprises a master and at least one slave and the master can request by means of a first message to the slave transmission of a second message of a second message type from the slave.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Nachricht einen Hinweis auf einen vorbestimmten Nachrichtentyp des Zyklus umfasst. The method of claim 5, wherein the first message comprises an indication of a predetermined message type of the cycle.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Nachricht ein viertes Feld umfasst, das auf einen von mehreren unterschiedlichen Nachrichtentypen hinweist, und jedem Nachrichtentyp eine vorbestimmte Zykluslänge zugeordnet ist. The method of any one of claims 2 to 6, wherein the message comprises a fourth field indicative of one of a plurality of different message types, and each message type is assigned a predetermined cycle length.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei Informationstypen der Felder einer Nachricht bezüglich eines Nachrichtentyps definiert sind. The method of claim 7, wherein information types of the fields of a message are defined in terms of a message type.
9. Vorrichtung zur Übermittlung von Informationen auf einem Steuerbus, der die Übermittlung einer Nachricht einer vorbestimmten Nachrichtenlänge erlaubt, wobei die Vorrichtung folgendes umfasst: eine Schnittstelle zur Verbindung mit dem Steuerbus; eine Steuervorrichtung, die dazu eingerichtet ist, eine Nachricht zu übermitteln, die ein erstes und ein zweites Feld umfasst; wobei das erste Feld einen variablen Hinweis auf einen Informationstyp umfasst; und wobei das zweite Feld eine Information des Informationstyps umfasst, auf den das erste Feld hinweist. 9. A device for communicating information on a control bus permitting the transmission of a message of a predetermined message length, the device comprising: an interface for connection to the control bus; a controller adapted to transmit a message comprising a first and a second field; wherein the first field comprises a variable indication of an information type; and wherein the second field comprises information of the information type pointed to by the first field.
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