用于運行模塊化的控制系統(tǒng)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于運行機動車中的分布式系統(tǒng)（1）的方法，其中所述分布式系統(tǒng)（1）具有多個模塊（2），以便構(gòu)造用于執(zhí)行功能的作用鏈（P1、P2），其中所述模塊（2）包括若干部件以及在控制器（ST1、ST2......STn）中的硬件模塊（21）和軟件模塊（22），所述方法具有下列步驟：—將所述模塊（2）分配給所述作用鏈（P1、P2）；—根據(jù)機動車所處的一個或者多個運行模式來確定激活的和非激活的作用鏈（P1、P2）；—運行所述模塊（2），所述模塊配屬于激活的作用鏈（P1、P2）中的至少一個作用鏈；并且—去激活所述模塊（2），所述模塊未配屬于激活的作用鏈（P1、P2）中的任何一個。
【專利說明】用于運行模塊化的控制系統(tǒng)的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分布式系統(tǒng)、尤其是一種模塊化的分布式系統(tǒng)，比如所述系統(tǒng)例如應(yīng)用在機動車中。
【背景技術(shù)】
[0002]在機動車中通常使用多個模塊，所述模塊通過總線系統(tǒng)、比如像CAN總線相互連接或者說通訊。所述模塊可以對應(yīng)于具有設(shè)置在其上的硬件模塊和軟件模塊以及其他部件的控制器，所述其他部件比如像傳感器單元、信號處理單元和位置傳感器(Stellegeber)。通常在這類系統(tǒng)中存在由多個模塊、尤其是從一個或者多個傳感器經(jīng)由一個或者多個比如像控制器、過濾器和類似器件的模塊直到一個或者多個調(diào)節(jié)器構(gòu)成的作用鏈。運行這樣一個模塊化的系統(tǒng)通常要求不能被忽略的電功率，并且因而希望減少這樣一個系統(tǒng)的功率消耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明規(guī)定一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的、用于運行分布式系統(tǒng)的方法以及根據(jù)并列權(quán)利要求所述的管理單元、系統(tǒng)和計算機程序。
[0004]在從屬權(quán)利要求中對本發(fā)明其他有利的設(shè)計方案進行說明。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，規(guī)定用于運行機動車中的分布式系統(tǒng)的方法，其中所述分布式系統(tǒng)具有多個模塊，以便構(gòu)造用于執(zhí)行功能的作用鏈，其中所述模塊包括若干部件以及在控制器中的硬件模塊和軟件模塊。所述方法具有下列步驟:
-將所述模塊分配給所述作用鏈；
-根據(jù)機動車所處的一個或者多個運行模式來確定激活的和非激活的作用鏈；
-運行所述模塊，所述模塊配屬于激活的作用鏈中的至少一個；并且 -去激活所述模塊，所述模塊未配屬于激活的作用鏈中的任何一個。
[0006]通過上述方法可以定義作用鏈，并且監(jiān)控所述作用鏈?zhǔn)羌せ畹倪€是非激活的。如果確定了部件或者說硬件模塊或者軟件模塊不處于激活的作用鏈中，則可以去激活部件或者說硬件模塊以節(jié)約能量。
[0007]以這種方式能夠選擇性地運行單個控制器和/或模塊。上述方法的優(yōu)點在于節(jié)約能量和/或節(jié)省成本，因為通過部分地激活或者說去激活分布式系統(tǒng)的單個模塊可以減少所容納的電功率/能量并且減少對于冷卻措施的要求。
[0008]此外可以放棄迄今所使用的方法，其中規(guī)律地問詢功能軟件在控制單元中的實施。規(guī)律的問詢縮短了最大可能性的去激活階段，并且由此限制了可能產(chǎn)生的能量節(jié)約，因為控制器的非活性階段會規(guī)律性地被中斷。
[0009]此外，能夠借助識別信息將所述模塊分配給所述作用鏈，所述識別信息存儲在分配表(Zuordnungstabelle)中。
[0010]所述模塊尤其能夠包括至少一個傳感器、至少一個控制器和至少一個調(diào)節(jié)器，其中所述控制器包括至少一個微型控制器，所述微型控制器具有一個或者多個作為硬件模塊的核芯模塊(Core)。
[0011]此外，用于實施軟件功能的軟件模塊使用一個或者多個硬件模塊，其中去激活那些在其中不實施軟件功能的硬件模塊。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，規(guī)定一種用于運行在機動車中的分布式系統(tǒng)的管理單元，其中所述分布式系統(tǒng)具有一個或者多個控制器和模塊，以便構(gòu)造用于執(zhí)行功能的作用鏈。所述管理單元包括存儲單元，以便將軟件功能和模塊分配給所述作用鏈。此外構(gòu)造所述管理單元，以便:
-根據(jù)一個或者多個機動車所處的運行模式來確定激活的和非激活的作用鏈；
-運行所述模塊，所述模塊配屬于激活的作用鏈中的至少一個；并且 -去激活所述模塊，所述模塊未配屬于激活的作用鏈中的任何一個。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，規(guī)定一種用于應(yīng)用在機動車中的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個模塊以及上述的管理單元。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，規(guī)定一種計算機程序，建立所述計算機程序以實施上述方法的所有步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]在下文中根據(jù)附圖對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行詳細(xì)地說明。其示出了:
圖1為具有多個作用鏈的分布式系統(tǒng)的簡圖；
圖2為形象地說明用于確定分布式系統(tǒng)的可斷開的模塊的方法用的流程圖。
【具體實施方式】
[0016]圖1示出了例如在機動車中的分布式系統(tǒng)I的示意圖。所述分布式系統(tǒng)I具有多
個帶有模塊2的多個作用鏈P1、P2......Pn。模塊2可以對應(yīng)于以下部件，所述部件分別
包括傳感器S1、S2......Sn ;用于處理輸入信號的單元Fl、F2......Fn,比如像濾波電路、
電平適配電路、放大電路或者類似器件；所述部件還包括控制器ST1、ST2......STn ;用于
處理輸出信號的單元Ml、M2......Mn或者調(diào)節(jié)器Al、A2......An。
[0017]控制器ST1、ST2......STn通常包括硬件模塊21和軟件模塊22。硬件模塊21
通常包括一個或者多個微型控制器、用于信號輸入和信號輸出的模擬和數(shù)字外部集成電路(Peripherie 1C’s),并且也包括分立的構(gòu)件和其他的電路。硬件模塊21相互連接(未示出)以進行信號通訊。所述微型控制器可以具有一個或者多個片載硬件模塊，比如核芯模塊(Core )、存儲器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、計時器陣列(Timerarray )、接口模塊和類似模塊，這些模塊通過微型控制器內(nèi)部的信號通訊相互連接。
[0018]軟件模塊22存儲在微型控制器的存儲器中，并且可以由微型控制器的核芯模塊之一來執(zhí)行。軟件模塊22包括由實時運行系統(tǒng)管理的任務(wù)。這些任務(wù)分為連續(xù)的任務(wù)、循環(huán)的任務(wù)和取決于結(jié)果的任務(wù)。這些任務(wù)包括用于控制功能和調(diào)節(jié)功能的過程，以控制包括硬件模塊21和軟件模塊22的模塊2。
[0019]作用鏈P1、P2在調(diào)節(jié)技術(shù)的意義下通過可分離的作用聯(lián)系、例如像作用鏈進行定義，所述作用鏈包括一個或者多個傳感器S1、S2......Sn, 一個或者多個用于處理輸入信號的單元F1、F2......Fn，一個或者多個控制器ST1、ST2......STn，一個或者多個用于處
理輸出信號Ml、M2......Mn的模塊2和一個或者多個調(diào)節(jié)器Al、A2......An,傳感器S1、
S2......Sn的一個或者多個輸入?yún)⒘客ㄟ^用于處理輸入信號的單元F1、F2......Fn,通過
在一個或者多個控制器ST1、ST2......STn中的在一個或者多個硬件模塊21中執(zhí)行的軟件
模塊22和/或通過用于處理輸出信號Ml、M2......Mn來觸發(fā)調(diào)節(jié)器Al、A2......An。
[0020]硬件模塊21可以在控制器ST1、ST2......STn內(nèi)部通過一個或者多個通訊連接部
4相互進行通訊，并且在控制器ST1、ST2......STn外部通過總線系統(tǒng)3相互進行通訊。所
述控制器ST1、ST2......STn可以具有一個或者多個微型控制器，所述微型控制器具有一
個或者多個可單獨激活和可單獨去激活的核芯模塊。
[0021]設(shè)有上一級的管理單元10。在所述管理單元中10設(shè)有用于存儲分布式系統(tǒng)I的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲單元11。在此為作用鏈P1、P2分配作用鏈識別碼PID (作用鏈識別信息)。
此外為在控制器ST1、ST2......STn的軟件模塊22中執(zhí)行的軟件功能分別分配功能識別碼
FID (功能識別信息)，所述作用識別碼根據(jù)應(yīng)用分配給相應(yīng)的作用鏈P1、P2。
[0022]此外，特征在于由作用鏈P1、P2所需的模塊2 (硬件資源)，例如傳感器bSl、
S2......Sn、用于處理輸入信號的單元Fl、Ff2......Fn、具有微型控制器、芯模塊或者類似
物的控制器ST1、ST2......STn、用于處理輸出信號的單元Ml、M2......Mn、具有硬件識別
碼(硬件識別信息)的調(diào)節(jié)器Al、A2......An，并且以同樣的方式分配給單個的作用鏈P1、P2。
[0023]在管理單元10的存儲單元11中存儲有相應(yīng)的分配表(Zuordnungstabelle),所述分配表即為每個作用鏈P1、P2存儲所需的軟件功能或者說軟件模塊，并且存儲分別為識別碼FID、HID形式的所需的硬件資源。由此，分配表基本上描繪出功能控制結(jié)構(gòu)。
[0024]作用鏈P1、P2實施以下功能，這些功能或者通過對于模塊來說特定的調(diào)用(Aufrufe)連續(xù)地或者循環(huán)地實施的。將車輛的、對于系統(tǒng)來說特定的車輛狀態(tài)或者部分系統(tǒng)狀態(tài)或者部件狀態(tài)稱作運行模式，例如:
-汽車狀態(tài)，比如停車、居住、行駛、加速、減速等等；
-發(fā)動機狀態(tài)，比如斷開的發(fā)動機或者發(fā)動機的慣性滑行；
-制動再生、氣候再生；
-電行駛或者內(nèi)燃機驅(qū)動行駛；
-啟動功能/停止功能；
-廢氣再回收、廢熱利用；
-調(diào)節(jié)，例如像λ調(diào)節(jié)、空氣系統(tǒng)調(diào)節(jié)或者類似調(diào)節(jié)。
[0025]單個的作用鏈Ρ1、Ρ2在確定的時刻循環(huán)地進行實施或者永久地進行實施，由此得到了作用鏈時間表，根據(jù)所述作用鏈時間表可以激活或者去激活作用鏈Ρ1、Ρ2。所述作用鏈時間表同樣存儲在存儲單元11中。所述作用鏈時間表說明了，在什么時間并且以何種運行模式實施作用鏈，或者說是否永久實施該模式。借助作用鏈時間表的作用鏈的附加的斷開可能性，存在這樣的可能性，即可以在更長時間、不間斷的時間中去激活配屬于一個作用鏈的硬件資源。
[0026]對于包括硬件模塊21和硬件模塊22在內(nèi)的模塊2應(yīng)用在多個作用鏈中的情況，對應(yīng)的模塊必須分別多次分配給相應(yīng)的、取決于模塊的作用鏈Ρ1、Ρ2。否則當(dāng)例如軟件模塊分配給不取決于模塊的、例如時間上同步的任務(wù)時，必須在實施任務(wù)一開始便檢查，究竟是否有必要實施對應(yīng)的軟件模塊。
[0027]對于多個控制器ST1、ST2......STn，如果確定了所有在控制器ST1、ST2......STn
的微型控制器上進行實施的軟件模塊22是非激活的或者說被動的，則可以完全斷開對應(yīng)
的控制器ST1、ST2......STn或者說使其進入到休眠模式中。這一點可以在管理單元10中
通過分配表和去激活了的作用鏈根據(jù)作用鏈時間表識別出來，其中當(dāng)在任何一個所定義的
激活的作用鏈中都不需要控制器ST1、ST2......STn時，將控制器ST1、ST2......STn看作
是可去激活的。
[0028]此外，所述作用鏈時間表用于根據(jù)模塊特定的作用鏈激活或者說去激活軟件模塊。作用鏈時間表即在管理單元10中動態(tài)地進行實施，并且可以將作用鏈分配給模塊，并且由此識別出可以去激活或者必須激活用于特定模塊的何種作用鏈。
[0029]如果識別出可以斷開硬件資源，則可以通過去激活一部分或者整個硬件資源、例如通過斷開電源電壓或者與任務(wù)信號器分開來進行斷開。
[0030]此外，為了減少所容納的功率，模塊特定的任務(wù)中的一個或者多個分解成多個具有不同時間柵格的模塊特定的部分任務(wù)。由此，可以減少在對應(yīng)的控制器ST1、
ST2......STn中的單個的核芯模塊的運轉(zhuǎn)時間負(fù)荷。此外，將單個功能或者說軟件模塊固
定地分配給固定的時間柵格可以可變地通過以下方式進行實施，即改變實施模塊特定的、時間上同步的任務(wù)的頻率，以便由此實現(xiàn)部分激活特定功能。
[0031]在圖2中示出了形象地說明用于確定在分布式系統(tǒng)中可斷開的模塊或者說功能用的方法的流程圖。
[0032]在步驟SI中，借助分配表對作用鏈P1、P2提供描述，其中借助相應(yīng)的識別信息將
在一個或者多個控制器ST1、ST2......STn中的模塊2、硬件模塊21和軟件模塊22或者說
軟件功能分配給不同的作用鏈P1、P2。
[0033]在步驟S2中，確定機動車和/或部分系統(tǒng)和/或部件所處的一個或者多個運行模式。
[0034]在步驟S3中，取決于運行模式以及取決于預(yù)先給定的功能時間表(Funktionszeitplan)來激活或者去激活作用鏈P1、P2。也就是說,根據(jù)作用鏈時間表將作用鏈P1、P2分配給確定的運行模式和/或分配給規(guī)律的運行或者分配給在確定的時刻的運行。
[0035]在步驟S4中，取決于機動車和/或部分系統(tǒng)和/或部件所處的運行模式或者說運
行模式們現(xiàn)在獲得在相應(yīng)的控制器STl、ST2......STn中的非激活的模塊2以及軟件模塊
22和硬件模塊21，所述非激活的模塊2以及軟件模塊22和硬件模塊21作為在相應(yīng)的控制
器ST1、ST2......STn中的、不被任何一個激活的作用鏈P1、P2所需要的模塊2以及軟件模
塊22和硬件模塊21。
[0036]在步驟S5中，如此將在相應(yīng)的控制器ST1、ST2......STn中獲得的、非激活的模塊
2以及軟件模塊22和硬件模塊21確定為可斷開的并且將其去激活。同樣的，重新激活在在
相應(yīng)的控制器ST1、ST2......STn中的、之前去激活了的、然而現(xiàn)在所需要的模塊2、軟件模
塊22和硬件模塊21。如果去激活了在對應(yīng)的控制器ST1、ST2......STn中的核芯模塊中
實施的所有軟件模塊22，則可以斷開整個核芯模塊。[0037]循環(huán)實施步驟S2至步驟S5的方法。
【權(quán)利要求】
1.用于運行機動車中的分布式系統(tǒng)(I)的方法，其中所述分布式系統(tǒng)(I)具有多個模塊(2)，以便構(gòu)造用于執(zhí)行功能的作用鏈(P1、P2)，其中所述模塊(2)包括若干部件以及在控制器(ST1、ST2......STn)中的硬件模塊(21)和軟件模塊(22)，所述方法具有下列步驟: -將所述模塊(2)分配給所述作用鏈(P1、P2); -根據(jù)機動車所處的一個或者多個運行模式來確定激活的和非激活的作用鏈(PUP2)； -運行所述模塊(2)，所述模塊配屬于激活的作用鏈(P1、P2)中的至少一個；并且 -去激活所述模塊(2)，所述模塊未配屬于激活的作用鏈(P1、P2)中的任何一個。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中借助識別信息將所述模塊(2)分配給所述作用鏈(P1、P2)，所述識別信息存儲在分配表中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述模塊(2)包括至少一個傳感器(S1、S2......Sn)、至少一個控制器(STl、ST2......STn)和至少一個調(diào)節(jié)器(Al、A2......An),其中所述控制器(ST1、ST2......STn)包括至少一個微型控制器，所述微型控制器具有一個或者多個作為硬件模塊的核芯模塊。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其中用于實施軟件功能的軟件模塊(22)使用一個或者多個硬件模塊(21)，其中去激活那些在其中不實施軟件功能的硬件模塊(21)。
5.用于運行在機動車中的分布式系統(tǒng)(I)的管理單元(10)，其中所述分布式系統(tǒng)(I)具有多個模塊(2)，以便構(gòu)造用于執(zhí)行功能的作用鏈(P1、P2)，其中所述模塊(2)包括若干部件以及在控制器(ST1、ST2......STn)中的硬件模塊(21)和軟件模塊(22)，所述管理單元包括: -存儲單元(11)，以便將所述模塊(2)分配給所述作用鏈(P1、P2)； 其中構(gòu)造所述管理單元(10)，以便: -根據(jù)一個或者多個機動車所處的運行模式來確定激活的和非激活的作用鏈(P1、P2)； -運行所述模塊(2)，所述模塊配屬于激活的作用鏈(P1、P2)中的至少一個；并且 -去激活所述模塊(2)，所述模塊未配屬于激活的作用鏈(P1、P2)中的任何一個。
6.用于應(yīng)用在機動車中的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: -多個模塊(2);以及 -按照權(quán)利要求5所述的管理單元(10)。
7.計算機程序，建立所述計算機程序以實施按照權(quán)利要求1至4中任一項所述方法的所有步驟。
8.電子存儲介質(zhì)，在所述電子存儲介質(zhì)上存儲有按照權(quán)利要求7所述的計算機程序。
9.電子控制器，所述電子控制器具有按照權(quán)利要求8所述的電子存儲介質(zhì)。
【文檔編號】G05B19/418GK103995501SQ201410049845
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月14日
【發(fā)明者】M.克瑙斯, U.菲舍爾, U.舒爾茨, A.班克, V.施蒂茨爾, R.施努爾 申請人:羅伯特·博世有限公司