Kraftfahrzeuqsteuerunqssvstem
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugsteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem einen Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine umfassenden Hybridantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
In konventionellen Kraftfahrzeugen, die als Antriebsaggregat ausschließlich einen Verbrennungsmotor aufweisen, sind sämtliche Steuergeräte des Kraftfahrzeugs an mindestens einen gemeinsamen Datenbus gekoppelt, wobei die Steuergeräte über den oder jeden gemeinsamen Datenbus Daten senden und/oder empfangen. Dieser Datenbus wird auch als CAN-Datenbus bezeichnet. Als Steuergeräte sind dabei an den oder jeden gemeinsamen Datenbus insbesondere ein Motorsteuergerät, ein Getriebesteuergerät, ein Diagnosesteuergerät, ein Bremsmanagementsteuergerät sowie ein Steuergerät zur Fahrgeschwindigkeitsregelung angeschlossen.
In modernen Kraftfahrzeugen, die als Antriebsaggregat einen Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine aufweisen, sind zusätzlich zu den Steuergeräten von konventionellen Kraftfahrzeugen weitere Steuergeräte vorhanden, nämlich solche Steuergeräte, die dem elektromotorischen Antriebsstrangteil des Hybridantriebs zuzurechnen sind. Dabei sind die dem elektromotorischen Antriebsstrangteil zuzurechnenden Steuergeräte an mindestens einen zweiten gemeinsamen Datenbus angeschlossen, der auch als Hybrid-CAN-Datenbus bezeichnet wird, wobei diese Steuergeräte über diesen zweiten Datenbus Daten senden und/oder empfangen.
Die Steuergeräte eines Kraftfahrzeugs umfassen einerseits Programmdaten und andererseits Applikationsdaten, wobei es sich bei Programmdaten um statische, applikationsunabhängige Daten und bei Applikationsdaten um dynamische, applikationsabhängige Daten handelt.
Bei aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeugsteuerungssystemen muss für jedes Steuergerät des Kraftfahrzeugsteuerungssystems im jeweiligen Steuergerät eine sogenannte Stückliste über zumindest die applikationsabhängigen Daten bereitgehalten und verwaltet werden, um dann, wenn z. B. bedingt durch einen Defekt ein Steuergerät getauscht werden muss, ein mit entsprechenden Applikationsdaten bedatetes Steuergerät bereitzuhalten.
Bei aus der Praxis bekannten Kraftfahrzeugsteuerungssystemen erfolgt demnach die applikationsabhängige Bedatung der Steuergeräte des Kraftfahrzeugsteuerungssystems in jedem Steuergerät individuell, wodurch sich ein enormer Aufwand für die Datenpflege bzw. Datenhaltung in den einzelnen Steuergeräten des Kraftfahrzeugsteuerungssystems ergibt. Da ferner die unterschiedlichen Steuergeräte des Kraftfahrzeugsteuerungssystems einwandfrei zusammenarbeiten müssen, ergibt sich weiterhin dann, wenn in jedem Steuergerät eines Kraftfahrzeugsteuerungssystems eine individuelle Datenpflege vorgenommen wird, ein enormer logistischer Aufwand beim Zusammenfügen der einzelnen Steuergeräte zum Kraftfahrzeugsteuerungssystem, da nur solche Steuergeräte zu einem Kraftfahrzeugsteuerungssystem zusammengeführt werden können, die hinsichtlich ihrer applikationsabhängigen Bedatung zusammenpassen.
Eine sich hieraus ergebende Konsequenz liegt darin, dass eine enorme Variantenvielfalt an Steuergeräten mit unterschiedlichen applikationsabhängigen Bedatungen bereitgehalten werden muss, um ein ordnungsgemäßes Zusammenspiel der Steuergeräte eines Kraftfahrzeugsteuerungssystems über die Lebensdauer eines Kraftfahrzeugs zu gewährleisten.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Kraftfahrzeugsteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Kraftfahrzeugsteuerungssystem gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß hält ausschließlich ein einziges der an den zweiten Datenbus anschlössen Steuergeräte für das Hybridmanagementsteuergerät und alle weiteren Steuergeräte des elektromotorischen Antriebsstrangteils zentral Applikationsdaten zur applikationsabhängigen Bedatung dieser Steuergeräte bereit, wohingegen die anderen Steuergeräte des elektromotorischen Antriebsstrangteils von sich aus ohne Bedatung über dieses Steuergerät ausschließlich applikationsunabhängige Programmdaten enthalten.
Beim erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsteuerungssystem enthält ausschließlich ein Steuergerät des elektromotorischen Antriebsstrangteils applikationsabhängige Applikationsdaten. Alle anderen Steuergeräte des elektromotorischen Antriebsstrangteils, die zusammen mit dem die Applikationsdaten umfassenden Steuergerät an den zweiten Datenbus angeschlossen sind, enthalten von sich aus ausschließlich applikationsunabhängige Programmdaten. Die applikationsabhängigen Applikationsdaten werden diesen Steuergeräten von dem die zentrale Applikationsdatenverwaltung übernehmenden Steuergerät des elektromotorischen Antriebsstrangteils bereitgestellt.
Hierdurch wird sichergestellt, dass ausschließlich in einem einzigen Steuergerät des elektromotorischen Antriebsstrangteils eine Stückliste mit applikationsabhängigen Daten verwaltet und gepflegt werden muss. Dann, wenn ein Steuergerät bedingt durch einen Defekt ausgetauscht werden muss, kann ein applikationsunabhängiges Steuergerät an das Kraftfahrzeugsteuerungssystem angeschlossen werden, welches dann seine applikationsabhängigen Applikationsdaten von dem die zentrale Applikationsdatenverwaltung übernehmenden Steuergerät erhält. Hierdurch kann einerseits der Aufwand der Datenpflege in den Steuergeräten eines Kraftfahrzeugsteuerungssystems reduziert werden, andererseits kann die bereitzuhaltende Variantenvielfalt von Steuergeräten reduziert werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen
Kraftfahrzeugsteuerungssystems.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugsteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb. Ein Hybridantrieb verfügt über einen Verbrennungsmotor, eine elektrische Maschine und einen elektrischen Energiespeicher, wobei die elektrische Maschine des Hybridantriebs motorisch und generatorisch betrieben werden kann. Im motorischen Betrieb der elektrischen Maschine wandelt dieselbe unter Entladung des elektrischen Energiespeichers elektrische Energie in mechanische Energie. Im generatorischen Betrieb der elektrischen Maschine wandelt dieselbe unter Aufladung des elektrischen Energiespeichers mechanische Energie in elektrische Energie.
Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Kraftfahrzeugsteuerungssystems für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb, wobei an einen ersten Datenbus 1 erste Steuergeräte 2, 3, 4 und 5 angeschlossen sind. Bei den Steuergeräten 2, 3, 4 und 5 handelt es sich um Steuergeräte, die auch in Kraftfahrzeugen mit konventionellem Antrieb verbaut sein können, so z. B. um ein Motorsteuergerät 2 zur Steuerung und/oder Regelung eines Verbrennungsmotors, ein Bremsmanagementsteuergerät 3 zur Steuerung und/oder Regelung von Bremsvorgängen, ein Steuergerät 4 zur Fahrgeschwindigkeitsregelung sowie um ein erstes Diagnosesteuergerät 5.
Die Steuergeräte 2, 3, 4 und 5 senden und/oder empfangen über den ersten Datenbus 1 Daten.
Die Steuergerätestruktur der Fig. 1 umfasst neben den ersten Steuergeräten 2, 3, 4 und 5 ein Hybridmanagementsteuergerät 6, welches ebenfalls an den ersten Datenbus 1 angeschlossen ist und über den ersten Datenbus 1 Daten sendet und/oder empfängt. Ferner umfasst die Steuergerätestruktur der Fig. 1 ein Getriebesteuergerät 7, welches ebenfalls an den ersten Datenbus 1 angeschlossen ist und über den ersten Datenbus 1 Daten sendet und/oder empfängt.
Gemäß Fig. 1 sind dem Hybridmanagementsteuergerät 6, das an den ersten Datenbus 1 angeschlossen ist, zweite Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 unterlagert, wobei hierzu das Hybridmanagementsteuergerät 6 sowie die zweiten Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 an einen zweiten Datenbus 8 angeschlossen sind. An den zweiten Datenbus 8 ist gemäß Fig. 1 ebenfalls das Getriebesteuergerät 7 angeschlossen. Die Steuergeräte 6, 7, 9, 10, 1 1 und 12 senden und/oder empfangen über den zweiten Datenbus 8 Daten. Die Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 sind jedoch ausschließlich dem Hybridmanagementsteuergerät 6 unterlagert und nicht dem Getriebesteuergerät 7. Die dem Hybridmanagementsteuergerät 6 unterlagerten Steuergeräten 9, 10, 1 1 , 12 tauschen demnach ausschließlich mit dem Hybridmanagementsteuergerät 6 Daten aus und nicht mit dem Getriebesteuergerät 7.
Bei den an den zweiten Datenbus 8 angeschlossenen und dem Hybridmanagementsteuergerät 6 unterlagerten Steuergeräten 9, 10, 1 1 , 12 handelt es sich um Steuergeräte, die dem elektromotorischen Antriebsstrangteil des Kraftfahrzeugs zugeordnet sind und der Steuerung und/oder Regelung insbesondere des elektromotorischen Antriebsstrangteils dienen. So kann es sich beim zweiten Steuergerät 9 um ein Steuergerät eines elektrischen Energiespeichers des Hybridantriebs handeln. Beim Steuergerät 10 kann es sich um ein Steuergerät einer Leistungsstufe der elektrischen Maschine handeln. Beim Steuergerät 1 1 kann es sich um ein Steuergerät eines Retarders handeln. Beim Steuergerät 12 handelt es sich um ein zweites Diagnosesteuergerät.
Das Hybridmanagementsteuergerät 6, welches einerseits an den ersten Datenbus 1 und andererseits an den zweiten Datenbus 8 angeschlossen ist, dient als zentrale Schnittstelle für Datenaustausch zwischen dem ersten Datenbus 1 und dem zweiten Datenbus 8. Das Hybridmanagementsteuergerät 6 konvertiert Protokolle und/oder Inhalte der Daten zwischen dem ersten Datenbus 1 und dem zweiten Datenbus 8 bidirektional.
Erfindungsgemäß hält ausschließlich ein einziges der an den zweiten Datenbus 8 angeschlossenen Steuergeräte für das Hybridmanagementsteuergerät 6 und alle weiteren Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils zentral Applikationsdaten zur applikationsabhängigen Beda- tung dieser Steuergeräte 6, 9, 10, 1 1 und 12 bereit, wohingegen die anderen Steuergeräte des elektromotorischen Antriebsstrangteils von sich aus ohne Bedatung über dieses die zentrale Applikationsdatenbereithaltung übernehmende Steuergerät ausschließlich applikationsunabhängige Programmdaten enthalten.
Bevorzugt übernimmt diese zentrale Applikationsdatenbereithaltung das Hybridmanagementsteuergerät 6 zentral für das Hybridmanagementsteuergerät 6 und für alle an den zweiten Datenbus 8 angeschlossenen Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils des Kraftfahrzeugs, jedoch nicht für das Getriebesteuergerät 7.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung werden demnach die applikationsrelevanten Applikationsdaten der Steuergeräte 6, 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils zentral im Hybridmanagementsteuergerät 6 bereitgehalten, verwaltet und appliziert. Die anderen Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils werden als neutrale, applikationsunabhängige Steuergeräte im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugsteuerungssystem verbaut.
Bei erstmaliger Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugsteuerungssystems bedatet das Hybridmanagementsteuergerät 6 alle neutralen, applikationsunabhängigen Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils mit den entsprechenden Applikationsdaten und sendet hierzu diese Applikationsdaten mit Hilfe von definierten Datenservices bzw. Datendiensten über den zweiten Datenbus 8. Die an sich applikationsunabhängigen bzw. neutralen Steuergeräte 9, 10, 1 1 und 12 des elektromotorischen Antriebsstrangteils enthalten demnach ihre applikationsabhängigen Applikationsdaten zentral vom Hybridmanagementsteuergerät 6.
Somit ist es möglich, in einem Kraftfahrzeugsteuerungssystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantrieb neutrale bzw. applikationsunabhängige Steuergeräte für den elektromotorischen Antriebsstrangteil zu verbauen, wodurch einerseits der Aufwand der Datenpflege in den Steuergeräten und andererseits die Vielfalt der für den Wartungsfall bzw. Servicefall bereitzuhaltenden Steuergeräte reduziert werden kann.
Ausschließlich in einem Steuergerät des elektromotorischen Antriebsstrangteils, nämlich bevorzugt im Hybridmanagementsteuergerät 6, muss eine Stückliste mit Applikationsdaten gepflegt und verwaltet werden. Alle anderen Steuergeräte des elektromotorischen Antriebsstrangteils erhalten ihre Applikationsdaten vom Hybridmanagementsteuergerät 6.
Bezuqszeichen
erster Datenbus
erstes Steuergerät/Motorsteuergerät
erstes Steuergerät/Bremsmanagementsteuergerät
erstes Steuergerät
erstes Steuergerät/erstes Diagnosesteuergerät
Hybridmanagementsteuergerät
Getriebesteuergerät
zweiter Datenbus
zweites Steuergerät/Steuergerät elektrischer Energiespeicher zweites Steuergerät/Steuergerät Leistungsstufe
zweites Steuergerät
zweites Steuergerät/zweites Diagnosesteuergerät