DE102015208371A1 - Method for monitoring a group of control functions - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Überwachen einer Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) zum Steuern von elektrisch ansteuerbaren Komponenten in einem Kraftfahrzeug, die über eine Steuerungsebene (42) einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten und zu einem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges unterschiedlichen ersten Steuereinheit (4) ablaufen, wobei die Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) von Überwachungsfunktionen einer Überwachungsebene (60) überwacht wird.The invention relates to a method and a corresponding device for monitoring a group of control functions (42.1) for controlling electrically controllable components in a motor vehicle, which are arranged via a control plane (42) of a first control unit arranged in the motor vehicle and different from an engine control unit of the motor vehicle ( 4), the set of control functions (42.1) being monitored by monitoring functions of a monitoring level (60).

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Figure DE102015208371A1_0001

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum Überwachen einer Gruppe von Steuerungsfunktionen zum Steuern von elektrisch ansteuerbaren Komponenten in einem Kraftfahrzeug, die über eine Steuerungsebene einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten und zu einem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges unterschiedlichen ersten Steuereinheit ablaufen.The invention relates to a method and a corresponding device for monitoring a group of control functions for controlling electrically controllable components in a motor vehicle, which run via a control plane of a arranged in the motor vehicle and different from an engine control unit of the motor vehicle first control unit.

In heutigen Kraftfahrzeugen nimmt die Steuerung elektrischer Komponenten einen zunehmend hohen Stellenwert ein. Die hohen Anforderungen an elektrische Systeme und deren Einbindung in vernetzte Fahrzeugsysteme erfordern eine sorgfältige Überwachung ihrer Funktionsfähigkeit. Dies betrifft z.B. sowohl die zu steuernden, regelnden und überwachenden Endstufen als auch das Steuergerät selbst, welches mit den Endstufen entsprechend kommuniziert. In today's motor vehicles, the control of electrical components is becoming increasingly important. The high demands on electrical systems and their integration into networked vehicle systems require careful monitoring of their functionality. This concerns e.g. both the power amplifiers to be controlled, regulated and monitored as well as the control unit itself, which communicates with the power amplifiers accordingly.

Zu Überwachungszwecken für Motorsteuergeräte sind heutzutage sogenannte Mehrebenenkonzepte bekannt, wie beispielsweise in der DE 10 2013 200 932 A1 angegeben. Hierbei ist in dem Motorsteuergerät eine erste Ebene, die Ansteuerebene, mit Steuerungsfunktionen zur Ermittlung von Ansteuergrößen aus Fahrereingangsgrößen realisiert. Weiterhin ist zur Überwachung der berechneten Ansteuergrößen eine zweite Ebene, die Überwachungsebene, vorgesehen. Hierbei werden in der ersten Ebene ermittelte Ansteuergrößen in der zweiten Ebene redundant berechnet und die Größen miteinander abgeglichen. Eine dritte Ebene, die Hardware-Überwachungsebene, überwacht insbesondere die Hardwarefunktion der Überwachungsebene. For monitoring purposes for engine control units today so-called multi-level concepts are known, such as in the DE 10 2013 200 932 A1 specified. Here, in the engine control unit, a first level, the control level, realized with control functions for determining control variables from driver input variables. Furthermore, a second level, the monitoring level, is provided for monitoring the calculated control variables. In this case, control variables determined in the first plane are redundantly calculated in the second plane and the variables are compared with one another. A third level, the hardware monitoring level, monitors in particular the hardware level of the monitoring level.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige Steuerung von elektrischen Systemen in einem Kraftfahrzeug bereitzustellen. It is an object of the present invention to provide a reliable control of electrical systems in a motor vehicle.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe wird für das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und für die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Bei dem Verfahren ist vorgesehen, dass die Gruppe von Steuerungsfunktionen von Überwachungsfunktionen einer Überwachungsebene überwacht wird. The object is achieved for the method with the features of claim 1 and for the device with the features of claim 13. In the method it is provided that the group of control functions is monitored by monitoring functions of a monitoring level.

Bei der Vorrichtung ist vorgesehen, dass der Gruppe von Steuerungsfunktionen zur Überwachung eine Überwachungseinrichtung mit Überwachungsfunktionen zugeordnet istIn the device it is provided that the group of control functions for monitoring is associated with a monitoring device with monitoring functions

Dabei kann die Steuereinheit insbesondere ein Klein- bzw. Substeuergerät zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung von spezifischen Systemen im Kraftfahrzeug sein, beispielsweise eine einer Abgasnachbehandlungsanlage im Kraftfahrzeug zugeordnete Steuereinheit zur Steuerung eines Abgasnachbehandlungssystems. Auf diese Weise lässt sich eine zuverlässige Steuerung auch solcher Systeme im Kraftfahrzeug sicherstellen, deren Steuerung nicht oder nicht ausschließlich über das Motorsteuergerät abläuft.In this case, the control unit may in particular be a small or sub-control device for controlling, regulating and / or monitoring specific systems in the motor vehicle, for example a control unit for controlling an exhaust aftertreatment system assigned to an exhaust aftertreatment system in the motor vehicle. In this way, a reliable control of such systems in the motor vehicle ensure that their control does not or not exclusively via the engine control unit.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Überwachungsfunktionen zumindest teilweise über eine andere in dem Kraftfahrzeug angeordnete Steuereinheit durchgeführt werden, wobei die erste Steuereinheit mit der anderen Steuereinheit, die insbesondere das Motorsteuergerät sein kann, in Datenübertragungsverbindung steht. Auf diese Weise können gewisse Maßnahmen an der ersten Steuereinheit eingespart und auf die andere Steuereinheit übertragen werden, welche vorteilhafterweise bereits für eine Überwachung über eine Überwachungsebene notwendige Strukturen aufweist. Nach ggf. gewissen Anpassungen können so die bereits vorhandenen Strukturen zur Überwachung der ersten Steuereinheit genutzt werden. So kann effizient mit geringem zusätzlichem Aufwand eine sichere Steuerung erhalten werden. In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the monitoring functions are performed at least partially via another arranged in the motor vehicle control unit, wherein the first control unit with the other control unit, which may be in particular the engine control unit, in data transmission connection. In this way, certain measures can be saved at the first control unit and transmitted to the other control unit, which advantageously already has structures necessary for monitoring via a monitoring level. After certain adjustments if necessary, the already existing structures can be used to monitor the first control unit. Thus, a secure control can be obtained efficiently with little additional effort.

Vorteilhafterweise kann die Überwachungsebene eine Vergleichsebene beinhalten, in der für eine Vergleichsüberwachung Vergleichs-Steuerungsparameter redundant zu Steuerungsparametern in der Steuerungsebene ermittelt und mit diesen verglichen werden. Die Funktionen der Vergleichsebene, d.h. redundante Ermittlung von Steuerungsparametern sowie der Vergleich, stellen dabei Überwachungsfunktionen dar. Für die redundante Ermittlung und den Vergleich werden der Überwachungsebene ebenfalls Eingangsgrößen der Steuerungsebene sowie die in der Steuerungsebene ermittelten Steuerungsparameter zur Verfügung gestellt. Über die Überwachungsebene lassen sich so die in der Steuerungsebene ermittelten Steuerungsparameter plausibilisieren. Advantageously, the monitoring level may include a comparison level in which comparison control parameters are determined redundantly to control parameters in the control level and compared with these for a comparison monitoring. The functions of the comparison level, i. Redundant determination of control parameters and comparison are monitoring functions. For the redundant determination and the comparison, the monitoring level is also provided with input variables of the control level as well as the control parameters determined in the control level. The monitoring level can be used to make the control parameters determined in the control level plausible.

Gemäß einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei einer über einem definierten oder definierbaren Schwellwert liegenden Abweichung zwischen einem oder mehreren Vergleichs-Steuerungsparameter/n und dem oder den entsprechenden Steuerungsparameter/n ein Fehlerzustand erkannt und eine Fehlerreaktion durchgeführt wird. Der Schwellwert kann dabei beispielsweise eine prozentuale Abweichung eines in der Steuereinheit hinterlegten Sollwertes sein und/oder je nach Steuerungsparameter unterschiedlich vorgegeben werden, wobei er z.B. auch von einem Betriebszustand des Kraftfahrzeuges oder anderen Parametern abhängen kann. Auch kann es möglich sein, den Schwellwert beispielsweise während einer Wartung extern anzupassen. Die Fehlerreaktion kann beispielsweise ein Eintrag in einen z.B. in der Steuereinheit befindlichen oder auch zentralen Fehlerspeicher sein, oder auch eine auf das System wirkende Maßnahme, wie Überführen des Systems in einen Notbetrieb, Stilllegung oder andere Maßnahmen. Somit lässt sich die Sicherheit in der Steuerung von in dem Kraftfahrzeug befindlichen Systemen und/oder Komponenten erhöhen. According to an advantageous variant of the invention, it is provided that, in the case of a deviation lying above a defined or definable threshold value between one or more comparison control parameters / n and the one or more corresponding control parameters, an error condition is detected and an error reaction is carried out. In this case, the threshold value can be, for example, a percentage deviation of a setpoint value stored in the control unit and / or specified differently depending on the control parameters, wherein it may also depend, for example, on an operating state of the motor vehicle or other parameters. It may also be possible to set the threshold value during a To adjust maintenance externally. The error response can be, for example, an entry in a fault memory located, for example, in the control unit or else central, or else a measure acting on the system, such as transferring the system to an emergency operation, decommissioning or other measures. Thus, safety can be increased in the control of systems and / or components in the motor vehicle.

Vorteilhaft kann die Überwachungsebene eine Kontrollebene beinhalten, durch die mit der Steuerungs- und/oder Vergleichsebene in Zusammenhang stehende Hardware-Komponenten der ersten Steuerungseinheit durch Kontrollfunktionen in ihrer Funktion überwacht werden. Derartige Hardware-Komponenten können beispielsweise ein Speicher (RAM/ROM), ein E2PROM, ein Rechenwerk, ein CAN-Baustein und/oder die Kommunikation mit der anderen Steuereinheit sein. Die Kontrollfunktionen stellen ebenfalls Überwachungsfunktionen dar und können insbesondere über Frage-Antwortkommunikation die Funktion der Hardware-Komponenten überprüfen. Hierbei werden beispielsweise stichprobenartig Anweisungen an einzelne Hardwarekomponenten übersandt und deren Antwort darauf in der Kontrollebene überprüft, beispielsweise wie in Zusammenhang mit der Vergleichsebene genannt.Advantageously, the monitoring level may include a control level, are monitored by the associated with the control and / or comparison level hardware components of the first control unit by control functions in their function. Such hardware components may be, for example, a memory (RAM / ROM), an E2PROM, an arithmetic unit, a CAN module and / or the communication with the other control unit. The control functions are also monitoring functions and can check the function of the hardware components, in particular via question and answer communication. In this case, for example, random instructions are sent to individual hardware components and their response is checked in the control level, for example as mentioned in connection with the comparison level.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin von Vorteil, wenn bei einer ermittelten Fehlfunktion einer oder mehrerer Hardware-Komponenten ein Fehlerzustand erkannt und eine Fehlerreaktion durchgeführt wird. In this context, it is also advantageous if, in the case of a detected malfunction of one or more hardware components, an error condition is detected and an error reaction is carried out.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Kontrollebene zumindest eine ausgelagerte Kontrollfunktion auf, die in einer Hardware-Komponente gesondert von der Hardware anderer in der Überwachungsebene ablaufender Funktionen abläuft und die mit der Hardware anderer Überwachungsfunktionen in Datenübertragungsverbindung steht. Die zumindest eine ausgelagerte Kontrollfunktion dient dabei der Überwachung der Hardware, auf der andere Überwachungsfunktionen ablaufen und die insbesondere ein Mikrokontroller sein kann. Dadurch, dass sich die derartige Kontrollfunktion auf einer gesonderten Hardware-Komponente, beispielsweise einem separaten Mikrokontroller, befindet, können Fehler der Hardware, auf der andere Überwachungsfunktionen ablaufen, erkannt werden, was wiederum eine erhöhte Sicherheit in der Steuerung mit sich bringt. Vorzugsweise stellt die gesonderte Hardware-Komponente einen unabhängigen Abschaltpfad zur Verfügung, um bei einer Fehlfunktion bei defekter Hardware der anderen Überwachungsfunktionen z.B. ein sicheres Abstellen der Ansteuerung von Endstufen zu gewährleisten. In an advantageous embodiment variant, the control level has at least one paged control function, which in a hardware component runs separately from the hardware of other functions running in the monitoring level and which is in data transmission connection with the hardware of other monitoring functions. The at least one outsourced control function serves to monitor the hardware on which other monitoring functions take place and which in particular can be a microcontroller. The fact that the control function of this kind is located on a separate hardware component, for example a separate microcontroller, allows errors in the hardware on which other monitoring functions occur to be detected, which in turn results in increased security in the controller. Preferably, the separate hardware component provides an independent shutdown path to prevent malfunctioning of defective hardware of the other monitoring functions, e.g. to ensure a safe shutdown of the control of power amplifiers.

Für einen geringeren Aufwand bei der Implementierung der Mehrebenen-Überwachung in die erste Steuereinheit ist es vorteilhaft, wenn die ausgelagerte Kontrollfunktion in der anderen Steuereinheit abläuft, die vorzugsweise das Motorsteuergerät sein kann. Auf diese Weise kann in der ersten Steuereinheit auf die gesonderte Hardware-Komponente verzichtet werden. Zudem kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kontrollfunktionen der Kontrollebene in der anderen Steuereinheit ablaufen, sodass die komplette Kontrollebene in die andere Steuereinheit verlagert ist. Auch könnte lediglich ein Teil der Kontrollfunktionen in der anderen Steuereinheit ablaufen. Vorzugsweise wird dabei eine bereits vorhandene Struktur in der anderen Steuereinheit genutzt, z.B. kann/können die Kontrollfunktion/en in eine Vergleichsebene der anderen Steuereinheit implementiert werden. Durch die redundante Nutzung bereits vorhandener Strukturen kann das Mehrebenenkonzept effizient bei der ersten Steuereinheit eingesetzt werden. For less effort in implementing the multi-level monitoring in the first control unit, it is advantageous if the outsourced control function runs in the other control unit, which may be preferably the engine control unit. In this way, the separate hardware component can be dispensed with in the first control unit. In addition, it can also be advantageously provided that the control functions of the control level run in the other control unit, so that the complete control level is shifted to the other control unit. Also, only part of the control functions could run in the other control unit. Preferably, an already existing structure is used in the other control unit, e.g. the control function (s) can be implemented in a comparison level of the other control unit. Due to the redundant use of existing structures, the multi-level concept can be used efficiently with the first control unit.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass die Vergleichsüberwachung in der anderen Steuereinheit durchgeführt wird, wobei in der ersten Steuereinheit erfasste Eingangssignale und die daraus ermittelten Steuerungsparameter der elektrisch ansteuerbaren Komponenten redundant in die andere Steuereinheit eingelesen werden. Wenn gleichzeitig vorteilhaft die Kontrollebene auf die andere Steuereinheit übertragen ist, wird die komplette Überwachungsebene mit den Überwachungsfunktionen von der anderen Steuereinheit durchgeführt. Die Steuerung über die erste Steuereinheit kann somit unter geringem Aufwand über ein Mehrebenenkonzept überwacht werden. In a further advantageous embodiment variant, it is provided that the comparison monitoring is carried out in the other control unit, wherein input signals detected in the first control unit and the control parameters of the electrically controllable components determined therefrom are read in redundantly into the other control unit. At the same time, if advantageously the control plane is transmitted to the other control unit, the complete monitoring level with the monitoring functions is carried out by the other control unit. The control of the first control unit can thus be monitored with little effort on a multi-level concept.

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar, wenn die andere Steuereinheit durch das Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs gebildet wird und/oder wenn die erste Steuereinheit eine Abgasnachbehandlung in dem Kraftfahrzeug steuert, regelt und/oder überwacht. The method according to the invention is particularly advantageously applicable if the other control unit is formed by the engine control unit of the motor vehicle and / or if the first control unit controls, regulates and / or monitors exhaust gas aftertreatment in the motor vehicle.

In einer vorteilhaften Ausgestaltungsvariante ist die Überwachungseinrichtung zumindest teilweise in einer anderen in dem Kraftfahrzeug angeordneten Steuereinheit implementiert, wobei die erste Steuereinheit mit der anderen Steuereinheit in Datenübertragungsverbindung steht. In an advantageous embodiment variant, the monitoring device is at least partially implemented in another control unit arranged in the motor vehicle, wherein the first control unit is in data transmission connection with the other control unit.

Vorteilhaft für einen sicheren und bestimmungsgemäßen Betrieb des Kraftfahrzeuges ist es, wenn die andere Steuereinheit durch das Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges gebildet ist und/oder wenn die erste Steuereinheit zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist und wenn die elektrisch ansteuerbaren Komponenten zumindest teilweise durch Endstufen der Abgasnachbehandlungsanlage gebildet sind.It is advantageous for safe and proper operation of the motor vehicle if the other control unit is formed by the engine control unit of the motor vehicle and / or if the first control unit is designed to control, regulate and / or monitor an exhaust aftertreatment system in the motor vehicle and if the electrically controllable Components are at least partially formed by power amplifiers of the exhaust aftertreatment system.

Bei der Abgasnachbehandlungsanlage kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Endstufen zumindest zwei der Komponenten Pumpe, Drucksensor und Injektor einer Dosiervorrichtung der Abgasnachbehandlungsanlage, Temperatursensor, Differenzdrucksensor, Lambdasonde, NOx-Sensor und NOx-Speicherkatalysator umfassen.In the exhaust aftertreatment system can be advantageously provided that the output stages include at least two of the components pump, pressure sensor and injector of a metering device of the exhaust aftertreatment system, temperature sensor, differential pressure sensor, lambda probe, NO x sensor and NO x storage catalytic converter.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Luftsystems in einem Kraftfahrzeug mit Teilen einer Abgasnachbehandlungsanlage, 1 a schematic representation of an air system in a motor vehicle with parts of an exhaust aftertreatment system,

2 eine schematische Darstellung einer ersten Steuereinheit mit Mehrebenenüberwachung, implementiert in der ersten Steuereinheit, 2 a schematic representation of a first control unit with multi-level monitoring, implemented in the first control unit,

3 eine schematische Darstellung einer ersten Steuereinheit mit Mehrebenenüberwachung, wobei eine Kontrollfunktion in einer anderen Steuereinheit abläuft und 3 a schematic representation of a first control unit with multi-level monitoring, with a control function runs in another control unit and

4 eine schematische Darstellung einer ersten Steuereinheit mit Mehrebenenüberwachung, wobei die Überwachungsfunktionen in einer anderen Steuereinheit ablaufen. 4 a schematic representation of a first control unit with multi-level monitoring, the monitoring functions run in another control unit.

Um die Bedeutung einer funktionsfähigen Steuerung am Beispiel der Steuerung einer Abgasnachbehandlungsanlage 33 zu verdeutlichen, stellt 1 schematisch ein Luftsystem 1 eines Kraftfahrzeugs mit einer Frischluftseite 2 und einer Abgasseite 3 dar. Auf der Frischluftseite 2 gelangt die einströmende Umgebungsluft zunächst durch einen in einer Frischluftleitung 23 angeordneten Luftfilter 20 und durch einen Luftmassensensor 21 und passiert anschließend eine niederdruckseitige Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 mit einem Ventil 22. Über die Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 kann je nach Betriebszustand einer Brennkraftmaschine 29 Abgas von der Abgasseite 3 auf die Frischluftseite 2 gelangen. Anschließend wird die Luft über einen niederdruckseitigen Turbolader 24, einen hochdruckseitigen Turbolader 26 und/oder ein Bypass-Ventil 25, und weiter über einen Ladeluftkühler 27 und eine hochdruckseitige Abgasrezirkulationsvorrichtung 28 der Brennkraftmaschine 29 zugeführt. Das dort entstehende Abgas strömt über eine Abgasleitung 31 vorbei an den hoch- und niederdruckseitigen Turboladern 26, 24 bzw. über ein Bypass-Ventil 32 in die Abgasnachbehandlungsanlage 33.To the importance of a functioning control the example of the control of an exhaust aftertreatment system 33 to clarify 1 schematically an air system 1 a motor vehicle with a fresh air side 2 and an exhaust side 3 dar. On the fresh air side 2 the incoming ambient air passes first through a fresh air line 23 arranged air filter 20 and by an air mass sensor 21 and then passes a low-pressure side Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 with a valve 22 , About the exhaust gas recirculation device 34 can depending on the operating condition of an internal combustion engine 29 Exhaust from the exhaust side 3 on the fresh air side 2 reach. Subsequently, the air is passed through a low-pressure side turbocharger 24 , a high-pressure side turbocharger 26 and / or a bypass valve 25 , and on via a charge air cooler 27 and a high-pressure side exhaust gas recirculation device 28 the internal combustion engine 29 fed. The resulting exhaust gas flows through an exhaust pipe 31 past the high and low pressure side turbochargers 26 . 24 or via a bypass valve 32 in the exhaust aftertreatment system 33 ,

In vorliegendem Beispiel beinhaltet die Abgasnachbehandlungsanlage 33 einen NOx-Speicherkatalysator 33.4 sowie einen Diesel-Partikelfilter (DPF) 33.5, dem ein Differenzdrucksensor 33.6 zugeordnet ist. Weiterhin sind der Abgasnachbehandlungsanlage 33 einige Sensoren zugeordnet, insbesondere zwei Lambdasonden 33.1, eine stromauf einer Einspritzvorrichtung 33.2 und eine stromab des DPF 33.5, sowie zumindest zwei Temperatursensoren 33.3 stromauf sowie zwischen dem Katalysator 33.4 und dem DPF 33.5, sowie ein Rußsensor 33.7 stromab des DPF 33.5. Weitere Sensoren können vorhanden sein, wie beispielsweise ein NOx-Sensor. Stromab der Abgasnachbehandlungsvorrichtung 33 kann gereinigtes Abgas abgezweigt und der Frischluft über die Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 zugeführt werden. In the present example includes the exhaust aftertreatment system 33 a NO x storage catalyst 33.4 and a diesel particulate filter (DPF) 33.5 , which is a differential pressure sensor 33.6 assigned. Furthermore, the exhaust aftertreatment system 33 associated with some sensors, in particular two lambda probes 33.1 , an upstream of an injector 33.2 and one downstream of the DPF 33.5 , as well as at least two temperature sensors 33.3 upstream and between the catalyst 33.4 and the DPF 33.5 , as well as a soot sensor 33.7 downstream of the DPF 33.5 , Other sensors may be present, such as a NOx sensor. Downstream of the exhaust aftertreatment device 33 Purified exhaust gas can be diverted and the fresh air via the Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 be supplied.

Über die Einspritzvorrichtung 33.2, die vorzugsweise einen Injektor, z.B. einen Magnetventil- oder Piezoinjektor, umfasst, ist dem Abgas zur Reduktion von Stickoxiden in dem NOx-Speicherkatalysator 33.4 eine bestimmte Menge an Kraftstoff zudosierbar. Die Kraftstoffmenge wird dabei in Abhängigkeit bestimmter Parameter, beispielsweise der Motordrehzahl und/oder der Luftzahl im Abgas, vorzugsweise über ein Abgassteuergerät (hier nicht gezeigt) bestimmt. Das Abgassteuergerät stellt eine erste Steuereinheit 4 (vgl. z.B. 2) dar. About the injector 33.2 which preferably comprises an injector, for example a solenoid valve or piezoinjector, is the exhaust gas for the reduction of nitrogen oxides in the NO x storage catalytic converter 33.4 a certain amount of fuel can be added. The amount of fuel is determined depending on certain parameters, such as the engine speed and / or the air ratio in the exhaust gas, preferably via an exhaust gas control device (not shown here). The exhaust gas control unit provides a first control unit 4 (cf., eg 2 ).

Die Einspritzvorrichtung 33.2 ist vorteilhafterweise an eine Dosiervorrichtung angeschlossen (hier nicht gezeigt), wie sie beispielsweise aus der DE 10 2012 214 369 A1 bekannt ist und die ebenfalls der Abgasnachbehandlungsanlage 33 zugeordnet ist. Die Dosiervorrichtung umfasst beispielsweise eine Pumpen-Speicher-Einheit mit einer Pumpe, vorzugsweise einer Magnetpumpe, einem Drucksensor, einem Rückschlagventil und einem Druckspeicher. The injector 33.2 is advantageously connected to a metering device (not shown here), as for example from the DE 10 2012 214 369 A1 is known and also the exhaust aftertreatment system 33 assigned. The metering device comprises, for example, a pump-storage unit with a pump, preferably a magnetic pump, a pressure sensor, a check valve and a pressure accumulator.

Die genannten Komponenten der Dosiervorrichtung sind elektrisch ansteuerbar, ebenso wie der Injektor der Einspritzvorrichtung 33.2 und die genannten Sensoren der Abgasnachbehandlungsanlage 33 in der Abgasleitung 31, und ggf. weitere Komponenten. Die genannten elektrisch ansteuerbaren Komponenten bilden Endstufen in der Abgasnachbehandlungsanlage 33 und stehen mit dem Abgassteuergerät in Datenübertragungsverbindung, die beispielsweise als ein BUS-System ausgebildet sein kann. Weitere elektrisch ansteuerbare Komponenten können vorhanden sein. The said components of the metering device are electrically controllable, as well as the injector of the injection device 33.2 and the said sensors of the exhaust aftertreatment system 33 in the exhaust pipe 31 , and possibly other components. The mentioned electrically controllable components form final stages in the exhaust aftertreatment system 33 and communicate with the exhaust control device in data communication connection, which may be formed, for example, as a BUS system. Other electrically controllable components may be present.

Das Abgassteuergerät steuert, regelt und überwacht über die elektrische Ansteuerung der Komponenten der Abgasnachbehandlungsanlage das Abgasnachbehandlungssystem des Kraftfahrzeugs mit einer Gruppe von dafür vorgesehenen Steuerungsfunktionen 42.1 (vgl. 2). Es umfasst als Hardware einen Mikrokontroller, auf dem die Steuerungsfunktionen 42.1 in einer Steuerungsebene 42 ablaufen. Die Steuerungsfunktionen 42.1 steuern, regeln und überwachen die elektrisch ansteuerbaren Komponenten, beispielsweise Endstufen in der Abgasnachbehandlungsanlage 33 wie Pumpe, Injektor, Rückschlagventil, diverse Sensoren und/oder ggf. weitere Komponenten. So lässt sich mittels des Abgassteuergeräts z.B. über Diagnosefunktionen als Steuerungsfunktionen 42.1 ein fehlerhafter Drucksensor, eine fehlerhafte Ansteuerung der Pumpe, des Injektors und/oder anderer Komponenten erkennen. Weiterhin können z.B. der Pumpenstrom zur Erkennung der Pumpenbewegung und/oder der Injektorstrom zur Erkennung der Ventilnadelbewegung überwacht werden. Zudem können Sensorsignale, beispielsweise eines Drucksensors in der Dosiervorrichtung, oder andere Größen plausibilisiert werden.The exhaust gas control unit controls, controls and monitors via the electrical control of the components of the exhaust gas aftertreatment system, the exhaust aftertreatment system of the motor vehicle with a group of dedicated control functions 42.1 (see. 2 ). It includes as hardware a microcontroller on which the control functions 42.1 in a control plane 42 expire. The control functions 42.1 Control, regulate and monitor the electrically controllable components, such as power amplifiers in the exhaust aftertreatment system 33 such as pump, injector, check valve, various sensors and / or possibly other components. Thus, by means of the exhaust gas control device, for example via diagnostic functions as control functions 42.1 detect a faulty pressure sensor, a faulty control of the pump, the injector and / or other components. Furthermore, for example, the pump current for detecting the pump movement and / or the injector for monitoring the valve needle movement can be monitored. In addition, sensor signals, for example a pressure sensor in the metering device, or other variables can be made plausible.

Für derartige Steuerungszwecke werden der Steuerungsebene 42, wie aus 2 ersichtlich, Eingangssignale 41 zugeführt, die z.B. Rückmeldungen der elektrisch ansteuerbaren Komponenten selbst, aber auch Informationen z.B. über den Betriebszustand des Fahrzeuges, insbesondere der Brennkraftmaschine 29, oder andere Eingangssignale 41 sein können. Aus diesen Größen und über ggf. weitere, z.B. in der Steuerungsebene 42 gespeicherten Größen und/oder Kennfelder, werden über die Steuerungsfunktionen 42.1, die insbesondere spezifisch für jeweilige elektrisch ansteuerbare Komponenten hinterlegt sein können, Steuerungsparameter 45 ermittelt. Diese werden aus der Hardware 64 zunächst einer Leistungsstufe 43 der Steuereinheit 4 zugeführt und anschließend aus der Steuereinheit 4 als Ausgangssignal 44 über eine Datenübertragungsverbindung an die entsprechende elektrisch ansteuerbare Komponente übertragen. Dies kann die Komponente sein, von der das Eingangssignal ausging, aber auch eine andere Komponente. Möglich ist auch, dass eine Steuerungsfunktion 42.1 das Eingangssignal 41 lediglich bewertet, z.B. zu Überwachungszwecken, ohne ein Ausgangssignal 44 an die elektrisch ansteuerbare Komponente auszugeben. Bei einer ermittelten Fehlfunktion z.B. einer der elektrisch ansteuerbaren Komponenten können entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden, z.B. Übersenden einer Fehlermeldung an einen Fehlerspeicher, Stilllegen der Komponente und/oder Fahren im Notbetrieb etc. For such control purposes, the control level 42 , like out 2 apparent, input signals 41 supplied, for example, feedback from the electrically controllable components themselves, but also information about the operating state of the vehicle, in particular the internal combustion engine 29 , or other input signals 41 could be. From these variables and possibly further, eg in the control level 42 stored sizes and / or maps are via the control functions 42.1 , which can be stored in particular specifically for respective electrically controllable components, control parameters 45 determined. These are from the hardware 64 initially a performance level 43 the control unit 4 fed and then from the control unit 4 as an output signal 44 transmitted via a data transmission connection to the corresponding electrically controllable component. This may be the component from which the input signal originated, but also another component. It is also possible that a control function 42.1 the input signal 41 only rated, eg for monitoring purposes, without an output signal 44 to spend on the electrically controllable component. In the case of a detected malfunction, for example, of one of the electrically controllable components, appropriate measures can be initiated, for example sending an error message to a fault memory, disabling the component and / or driving in emergency mode, etc.

Im Falle einer Fehlfunktion in der Steuerung durch das Abgassteuergerät kann es zu unkontrollierten Dosiervorgängen von Kraftstoff in das Abgas und daraufhin unter bestimmten Bedingungen zu einer ungewollten Beschleunigung des Fahrzeuges kommen. Kommt in dem Luftsystem 1 die niederdruckseitige Abgasrezirkulationsvorrichtung 34 zum Einsatz, kann bei einer zu hohen Dosierung an Kraftstoff unverbrauchter Kraftstoff auf die Frischluftseite 2 gelangen und im Motor zu einer unkontrollierten Verbrennung und Beschleunigung führen. Weiterhin können Fehlfunktionen beispielsweise dazu führen, dass das Abgasnachbehandlungssystem nicht wie vorgesehen arbeitet und so gesetzliche Abgasgrenzwerte nicht eingehalten werden können. In the event of a malfunction in the control by the exhaust gas control unit may lead to uncontrolled metering of fuel in the exhaust and then under certain conditions to an unwanted acceleration of the vehicle. Comes in the air system 1 the low-pressure side exhaust gas recirculation device 34 For use, at too high a dosage of fuel unconsumed fuel on the fresh air side 2 and cause uncontrolled combustion and acceleration in the engine. Furthermore, malfunctions can lead, for example, to the fact that the exhaust aftertreatment system does not work as intended and thus legal exhaust emission limits can not be met.

Die funktionale Sicherheit bei dem Abgassteuergerät lässt sich durch Anwendung eines Mehrebenkonzeptes, z.B. eines Drei-Ebenen-Konzeptes, erhöhen, wie es in beispielhaften Ausführungsvarianten in den 2, 3 und 4 dargestellt ist. 2 zeigt schematisch die erste Steuereinheit 4, die das Abgassteuergerät sein kann, aber auch ein anderes Steuergerät unterschiedlich von dem Motorsteuergerät. Die Steuereinheit 4 beinhaltet als Hardware 64 einen Mikrokontroller, auf dem softwareseitig als funktionelle Struktur die Steuerungsebene 42 implementiert ist.The functional safety in the exhaust gas control unit can be increased by applying a multi-level concept, for example, a three-level concept, as shown in exemplary embodiments in the 2 . 3 and 4 is shown. 2 schematically shows the first control unit 4 which may be the exhaust control device, but also another control device different from the engine control unit. The control unit 4 includes as hardware 64 a microcontroller, on the software side as a functional structure the control plane 42 is implemented.

Zu Überwachungszwecken der Steuereinheit 4 ist die Hardware 64 zusätzlich als Überwachungseinrichtung mit einer implementierten Überwachungsebene 60 ausgebildet, zu der zusätzlich die von der Hardware 64 gesonderte Hardwarekomponente 63 zählt. Denkbar wäre es auch, die Überwachungseinrichtung als gesonderte Hardware in der Steuereinheit 4 vorzusehen. Die Überwachungsebne 60 ist unterteilt in eine Vergleichsebene 61 und eine Kontrollebene 62. Die Vergleichsebene 61 enthält als redundante Steuerungsebene 61.3 eine redundante Nachbildung der Steuerungsebene 42 mit den Steuerungsfunktionen 42.1, um Vergleichs-Steuerungsparameter zu ermitteln. Zu diesem Zweck werden der Vergleichsebene 61 ebenfalls die Eingangsparameter 41 zugeführt. Zudem ist in der Vergleichsebene 61 eine Vergleichsstruktur mit Vergleichsfunktionen 61.1 enthalten, die Vergleichs-Steuerungsparameter mit den in der Steuerungsebene ermittelten Steuerungsparametern 45 vergleichen. Hierfür werden ebenfalls die Steuerungsparametern 45 der Vergleichsebene 61, genauer der Vergleichsstruktur zugeführt. Im Falle einer Abweichung zwischen einem oder mehreren Steuerungsparameter/n 45 und ihren entsprechenden Vergleichs-Steuerungsparameter/n, die jenseits eines definierbaren oder definierten Schwellwertes liegt, wird ein Fehlerzustand erkannt und eine entsprechende Fehlerreaktion durchgeführt. Diese kann insbesondere die Verhinderung einer weiteren Ansteuerung der elektrisch ansteuerbaren Komponenten sein, indem über einen Freigabepfad 61.2 von der Vergleichsebene 61 an die Leistungsstufe 43 keine Freigabe zur Steuerung mehr erteilt wird. Auch andere zusätzliche oder alternative Maßnahmen sind möglich, wie beispielsweise ein Fehlereintrag in einen Fehlerspeicher, der ebenfalls über die den Freigabepfad 61.2 und die Leistungsstufe 43 erfolgen kann, indem ein entsprechendes Signal als Ausgangssignal ausgegeben wird. For monitoring purposes of the control unit 4 is the hardware 64 additionally as a monitoring device with an implemented monitoring level 60 trained, in addition to the hardware 64 separate hardware component 63 counts. It would also be conceivable to use the monitoring device as separate hardware in the control unit 4 provided. The surveillance level 60 is divided into a comparison level 61 and a control plane 62 , The comparison level 61 Contains as a redundant control level 61.3 a redundant simulation of the control level 42 with the control functions 42.1 to determine comparison control parameters. For this purpose, the comparison level 61 also the input parameters 41 fed. Moreover, in the comparison level 61 a comparison structure with comparison functions 61.1 contain the comparison control parameters with the control parameters determined in the control level 45 to compare. The control parameters are also used for this 45 the comparison level 61 , more precisely supplied to the comparison structure. In the case of a deviation between one or more control parameters / n 45 and its corresponding comparison control parameter / n, which is beyond a definable or defined threshold, an error condition is detected and a corresponding error response is performed. This can be, in particular, the prevention of further activation of the electrically controllable components by a release path 61.2 from the comparison level 61 to the power level 43 no approval is given to the controller anymore. Other additional or alternative measures are possible, such as an error entry in a fault memory, which also via the release path 61.2 and the power level 43 can be done by a corresponding signal is output as an output signal.

Die Kontrollebene 62, der auch die gesonderte Überwachungskomponente 63 zugeordnet ist, überwacht die Funktion der für die Steuerung relevanten Hardwarekomponenten der Steuereinheit 4. Derartige Hardware-Komponenten können beispielsweise ein Speicher (RAM/ROM), ein E2PROM, ein Rechenwerk oder ein CAN-Baustein sein. Auch kann beispielsweise die Systemversorgungsspannung überprüft werden, und/oder die Kommunikation zu einer anderen Steuereinheit 5. Die Überwachung kann insbesondere über Kontrollfunktionen 62.1 geschehen, die eine quasizufällige Frage-Antwort-Kommunikation mit entsprechenden Hardwarekomponenten führen. Auch andere Kontrollfunktionen 62.1 zur Funktionsüberwachung können vorgesehen sein. Um die Hardware 64 zu überwachen, auf der die Steuerungsebene 42 sowie in diesem Ausführungsbeispiel die Vergleichsebene 61 und ein Großteil der Kontrollebene 62 mit Kontrollfunktionen 62.1 implementiert sind, ist die gesonderte Hardwarekomponente 63 in der Steuereinheit 4 vorgesehen. Diese kann ebenfalls ein Mikrokontroller, insbesondere ein ASIC sein. Auf der gesonderten Hardwarekomponente 63 läuft zumindest die Kontrollfunkton 62.1, die die Funktionsabsicherung der Hardware 64 beispielsweise über eine Frage-Antwortkommunikation durchführt. Bei einer ermittelten Fehlfunktion wird ein Fehlerzustand erkannt und eine Fehlerreaktion durchgeführt. Als Fehlfunktion kann dabei z.B. eine nicht erfolgte oder nicht erwartete Reaktion bzw. Antwort einer Hardware-Komponente auf eine Frage bzw. Anweisung sein. Als Fehlerreaktion kommt dabei insbesondere ein Abschalten der Ansteuerungen über einen externen unabhängigen Abschaltpfad 63.1 in Betracht, der vorzugsweise von der gesonderten Hardwarekomponente 63 zu der Leistungsstufe 43 führt. Generell können entdeckte Fehlfunktionen in der Kontrollebene zunächst an die gesonderte Hardwarekomponente 63 übergeben werden, die die entsprechende Fehlerreaktion auslöst. Denkbar wäre auch, dass ein System, z.B. das Abgasnachbehandlungssystem, in einen Notbetrieb gefahren werden kann. Aber auch ein Eintrag in einen Fehlerspeicher wäre denkbar, oder andere Maßnahmen, die wiederum von der Art der Fehlfunktion abhängen können. Derartige Maßnahmen können die Sicherheit in der Steuerung von in dem Kraftfahrzeug befindlichen Systemen und/oder Komponenten erhöhen.The control level 62 , which is also the separate monitoring component 63 is assigned monitors the function of the hardware components of the control unit relevant for the control 4 , Such hardware components may be, for example, a memory (RAM / ROM), an E2PROM, an arithmetic logic unit or a CAN module. Also, for example, the system supply voltage can be checked, and / or the communication to another control unit 5 , The monitoring can in particular via control functions 62.1 happen that lead to quasi-random question-answer communication with corresponding hardware components. Also other control functions 62.1 for function monitoring can be provided. To the hardware 64 to monitor at the control level 42 and in this embodiment, the comparison level 61 and much of the control plane 62 with control functions 62.1 implemented is the separate hardware component 63 in the control unit 4 intended. This can likewise be a microcontroller, in particular an ASIC. On the separate hardware component 63 At least the control function is running 62.1 that the functional safety of the hardware 64 for example via a question and answer communication. If a malfunction is detected, an error condition is detected and an error reaction is carried out. A malfunction may be, for example, an unresponsive or unexpected response or response of a hardware component to a question or instruction. As an error reaction comes in particular a shutdown of the controls via an external independent Abschaltpfad 63.1 which is preferably of the separate hardware component 63 to the power level 43 leads. In general, detected malfunctions in the control level can first be referred to the separate hardware component 63 be passed, which triggers the corresponding error response. It would also be conceivable that a system, for example the exhaust aftertreatment system, can be run in emergency mode. But even an entry in a fault memory would be conceivable, or other measures that in turn may depend on the nature of the malfunction. Such measures may increase safety in the control of systems and / or components in the motor vehicle.

Durch das implementierte Mehrebenenkonzept kann somit sowohl die softwareseitige als auch die hardwareseitige Funktion der Steuereinheit 4 abgesichert werden. As a result of the multi-level concept implemented, both the software-related and the hardware-related function of the control unit can be used 4 be secured.

Wie aus den 3 und 4 ersichtlich, kann das Mehrebenenkonzept auch auf andere Weise bei der Steuereinheit 4 angewendet werden, indem die Überwachungsfunktionen der Überwachungsebene 60 zumindest teilweise in eine andere Steuereinheit 5 übertragen werden. Die Überwachungsfunktionen umfassen dabei sowohl Vergleichsals auch Kontrollfunktionen. Dabei stehen die beiden Steuereinheiten 4 und 5 miteinander in Datenübertragungsverbindung. Von Vorteil ist dabei, dass in der anderen Steuereinheit 5 bereits ein Mehrebenenkonzept zur Überwachung implementiert ist, da dann auf bereits vorhandene Strukturen zurückgegriffen werden kann und eine effiziente Überwachung der Steuereinheit 4 erreichbar ist. Die andere Steuereinheit 5 kann z.B. das Motorsteuergerät in dem Kraftfahrzeug sein.Like from the 3 and 4 As can be seen, the multi-level concept can also be applied to the control unit in other ways 4 be applied by the monitoring functions of the monitoring level 60 at least partially into another control unit 5 be transmitted. The monitoring functions include both comparison and control functions. Here are the two control units 4 and 5 in communication with each other. The advantage here is that in the other control unit 5 already implemented a multi-level concept for monitoring, since then can be used on existing structures and an efficient monitoring of the control unit 4 is reachable. The other control unit 5 For example, the engine control unit may be in the motor vehicle.

In der in 3 dargestellten Variante ist die Kontrollebene 62 zwischen der ersten Steuereinheit 4 und der anderen Steuereinheit 5 aufgeteilt, sodass in der ersten Steuereinheit 4 auf die gesonderte Hardware-Komponente 63 verzichtet werden kann. Stattdessen ist die Kontrollfunktion 62.1 zur Überwachung der Hardware 64 auf eine Vergleichsebene 61‘ der anderen Steuereinheit 5 übertragen. Hierzu wurde die entsprechende Kontrollfunktion 62.1 zusätzlich in der Vergleichsebene 61‘ implementiert und ein entsprechender Kommunikationspfad, vorzugsweise über einen CAN-BUS, mit Botschaftszähler und Checksumme, für die Frage-Antwort-Kommunikation zwischen der anderen Steuereinheit 5 und der zu überwachenden ersten Steuereinheit 4 eingerichtet. Zudem wurde ein gesonderter Abschaltpfad 63.1 von der Vergleichsebene 61‘ zu der ersten Steuereinheit 4 eingerichtet, über den die erste Steuereinheit 4 auch über die andere Steuereinheit 5 spannungslos abgeschaltet werden kann. Vorzugsweise wurde weiterhin eine Funktion zum Testen des Abschaltpfades 63.1 als Kontrollfunktion 62.1 in der Vergleichsebene 61‘ implementiert. Denkbar wäre auch, den Abschaltpfad 63.1 zunächst über die Kontrollebene 62‘ und anschließend über die gesonderte Hardware-Komponente 63‘ zu der ersten Steuereinheit 4 zu führen. Die Hardwarefunktionen in der anderen Steuereinheit 5 werden dabei von einer darin implementierten Kontrollebene 62‘ überwacht, deren Kontrollfunktion 62.1‘ zur Überwachung der Hardware 64‘ auf eine gesonderte Hardware-Komponente 63‘ aus der Hardware 64‘ ausgelagert sind. So ist die Funktionssicherheit der Vergleichsebene 61‘ erhöht. Eine derartige Aufteilung bringt den Vorteil, dass in der Steuereinheit 4 keine zusätzliche Hardware 63 vorgesehen werden braucht. Da die Überwachung über die Vergleichsebene 61 in der ersten Steuereinheit 4 verbleibt, braucht andererseits nicht eine große Anzahl an Daten, nämlich die Eingangssignale 41 der Steuereinheit 4 und die ermittelten Steuerungsparameter 45, an die andere Steuereinheit 5 übertragen zu werden. In the in 3 variant shown is the control level 62 between the first control unit 4 and the other control unit 5 divided so that in the first control unit 4 on the separate hardware component 63 can be waived. Instead, the control function 62.1 for monitoring the hardware 64 on a comparison level 61 ' the other control unit 5 transfer. This was the appropriate control function 62.1 additionally in the comparison level 61 ' implemented and a corresponding communication path, preferably via a CAN-BUS, with message counter and checksum, for the question-answer communication between the other control unit 5 and the first control unit to be monitored 4 set up. In addition, a separate shutdown path 63.1 from the comparison level 61 ' to the first control unit 4 set up over which the first control unit 4 also via the other control unit 5 can be switched off without voltage. Preferably, a function for testing the shutdown path continued to be provided 63.1 as a control function 62.1 in the comparison level 61 ' implemented. It would also be conceivable, the Abschaltpfad 63.1 first over the control level 62 ' and then via the separate hardware component 63 ' to the first control unit 4 respectively. The hardware features in the other control unit 5 are thereby of a control plane implemented therein 62 ' monitors their control function 62.1 ' for monitoring the hardware 64 ' on a separate hardware component 63 ' from the hardware 64 ' are outsourced. So is the reliability of the comparison level 61 ' elevated. Such a division brings the advantage that in the control unit 4 no additional hardware 63 be provided. Because the monitoring on the comparison level 61 in the first control unit 4 on the other hand, does not require a large amount of data, namely the input signals 41 the control unit 4 and the determined control parameters 45 , to the other control unit 5 to be transferred.

Eine weitere Variante mit ausgelagerten Überwachungsfunktionen ist in 4 dargestellt. Hierbei ist die gesamte Überwachungsebene 60 auf die andere Steuereinheit 5 übertragen, wobei die Vergleichsebene 61 mit den Vergleichsfunktionen 61.1 der ersten Steuereinheit 4 vollständig in die Vergleichsebene 61‘ implementiert wurde. Um auch in der anderen Steuereinheit 5 die Steuerungsebene 42 der ersten Steuereinheit 4 redundant nachbilden und die so ermittelten Vergleichs-Steuerungsparameter mit den in der Steuerungsebene 42 ermittelten vergleichen zu können, werden an die andere Steuereinheit 5 die Eingangssignale 41 sowie die Steuerungsparameter 45 übertragen. Dies geschieht vorzugsweise über eine dafür eingerichtete Datenübertragungsverbindung, die insbesondere ein CAN-Bus sein kann, wobei die Daten z.B. über eine Steuerungsebene 42‘ der anderen Steuereinheit 5 eingelesen und an die Vergleichsebene 61‘ übergeben werden. Die Überwachung der Hardware-Komponenten wird ebenfalls vollständig in der anderen Steuereinheit 5 durch die Kontrollebene 62‘ durchgeführt, wobei auch die Hardware-Komponenten der ersten Steuereinrichtung 4 überwacht werden können. Zudem sind sowohl der Freigabepfad 61.2 von der Vergleichsebene 61‘ als auch der unabhängige Abschaltpfad 63.1 von der gesonderten Hardwarekomponente 63‘ von der anderen Steuereinheit 5 zu der ersten Steuereinheit 4 eingerichtet, um im Falle eines ermittelten Fehlerzustandes in der Steuerungsebene 42 bzw. bei den Hardwarekomponenten der ersten Steuereinheit 4 eine Fehlerreaktion durchführen zu können. Wenn beispielsweise als Fehler eine zu hohe Kraftstoffdosierung über die Dosiervorrichtung erkannt wird, ist die Anforderung der Dosiermenge an dem Abgassteuergerät zurückzusetzen. Eine derartige Anordnung bringt den Vorteil, dass für die Mehrebenenüberwachung in der ersten Steuereinheit 4 lediglich geringe Modifikationen, insbesondere zusätzliche Datenübertragungsverbindungen, nötig sind. Zudem können bereits vorhandene Strukturen zur Mehrebenüberwachung einer anderen Steuereinheit 5, wie eine Vergleichsebene 61‘ und/oder eine Kontrollebene 62‘ und/oder eine gesonderte Hardware-Komponente 63‘, effizient genutzt werden, wobei z.B. die entsprechenden zusätzlichen Überwachungsfunktionen zu implementieren und/oder Datenübertragungsverbindungen vorzusehen sind.Another variant with outsourced monitoring functions is in 4 shown. Here is the entire monitoring level 60 to the other control unit 5 transferred, the comparison level 61 with the comparison functions 61.1 the first control unit 4 completely into the comparison level 61 ' was implemented. In order also in the other control unit 5 the control level 42 the first control unit 4 duplicate redundantly and the comparison control parameters thus determined with those in the control level 42 be compared, are sent to the other control unit 5 the input signals 41 as well as the control parameters 45 transfer. This is preferably done via a data transmission connection set up for this purpose, which may in particular be a CAN bus, the data being for example via a control level 42 ' the other control unit 5 read and to the comparison level 61 ' be handed over. The monitoring of the hardware components is also complete in the other control unit 5 through the control plane 62 ' performed, wherein also the hardware components of the first control device 4 can be monitored. In addition, both the release path 61.2 from the comparison level 61 ' as well as the independent shutdown path 63.1 from the separate hardware component 63 ' from the other control unit 5 to the first control unit 4 set up in the event of a detected error condition in the control level 42 or at the hardware components of the first control unit 4 to perform an error reaction. If, for example, an excessive fuel metering via the metering device is detected as an error, the request for the metered quantity at the exhaust gas control device must be reset. Such an arrangement has the advantage that for the multi-level monitoring in the first control unit 4 only minor modifications, in particular additional data transmission connections, are necessary. In addition, existing structures for multilevel monitoring of another control unit 5 like a comparison level 61 ' and / or a control level 62 ' and / or a separate hardware component 63 ' be used efficiently, for example, to implement the corresponding additional monitoring functions and / or data transmission connections are provided.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013200932 A1 [0003] DE 102013200932 A1 [0003]
  • DE 102012214369 A1 [0028] DE 102012214369 A1 [0028]

Claims (15)

Verfahren zum Überwachen einer Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) zum Steuern von elektrisch ansteuerbaren Komponenten in einem Kraftfahrzeug, die über eine Steuerungsebene (42) einer in dem Kraftfahrzeug angeordneten und zu einem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges unterschiedlichen ersten Steuereinheit (4) ablaufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) von Überwachungsfunktionen einer Überwachungsebene (60) überwacht wird.Method for monitoring a group of control functions ( 42.1 ) for controlling electrically controllable components in a motor vehicle, which are controlled via a control plane ( 42 ) arranged in the motor vehicle and to a motor control unit of the motor vehicle different first control unit ( 4 ), characterized in that the group of control functions ( 42.1 ) of monitoring functions of a monitoring level ( 60 ) is monitored. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsfunktionen zumindest teilweise über eine andere in dem Kraftfahrzeug angeordnete Steuereinheit (5) durchgeführt werden, wobei die erste Steuereinheit (4) mit der anderen Steuereinheit (5) in Datenübertragungsverbindung steht. A method according to claim 1, characterized in that the monitoring functions at least partially via another arranged in the motor vehicle control unit ( 5 ), the first control unit ( 4 ) with the other control unit ( 5 ) is in communication. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsebene (60) eine Vergleichsebene (61) beinhaltet, in der für eine Vergleichsüberwachung Vergleichs-Steuerungsparameter redundant zu Steuerungsparametern in der Steuerungsebene (42) ermittelt und mit diesen verglichen werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring level ( 60 ) a comparison level ( 61 ) in which, for comparison monitoring, comparison control parameters are redundant to control parameters in the control level ( 42 ) are determined and compared with these. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer über einem definierten oder definierbaren Schwellwert liegenden Abweichung zwischen einem oder mehreren Vergleichs-Steuerungsparameter/n und dem oder den entsprechenden Steuerungsparameter/n ein Fehlerzustand erkannt und eine Fehlerreaktion durchgeführt wird. A method according to claim 3, characterized in that at a lying above a defined or definable threshold deviation between one or more comparison control parameters / n and the one or more control parameters / n detected an error condition and an error reaction is performed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsebene (60) eine Kontrollebene (62) beinhaltet, durch die mit der Steuerungs- und/oder Vergleichsebene (42, 61) in Zusammenhang stehende Hardware-Komponenten der ersten Steuerungseinheit (4) durch Kontrollfunktionen (62.1) in ihrer Funktion überwacht werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring level ( 60 ) a control level ( 62 ) by which the control and / or comparison level ( 42 . 61 ) related hardware components of the first control unit ( 4 ) by control functions ( 62.1 ) are monitored in their function. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer ermittelten Fehlfunktion einer oder mehrerer Hardware-Komponenten ein Fehlerzustand erkannt und eine Fehlerreaktion durchgeführt wird, die insbesondere ein Abschalten der Ansteuerungen über einen externen unabhängigen Abschaltpfad (63.1) bewirkt. A method according to claim 5, characterized in that detected in a detected malfunction of one or more hardware components, an error condition and an error reaction is performed, in particular a shutdown of the controls via an external independent Abschaltpfad ( 63.1 ) causes. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollebene (62) zumindest eine ausgelagerte Kontrollfunktion (62.1) aufweist, die in einer Hardware-Komponente (63) gesondert von der Hardware (64) anderer in der Überwachungsebene (60) ablaufenden Funktionen abläuft und die mit der Hardware (64) anderer Überwachungsfunktionen in Datenübertragungsverbindung steht. Method according to claim 5 or 6, characterized in that the control plane ( 62 ) at least one outsourced control function ( 62.1 ) contained in a hardware component ( 63 ) separately from the hardware ( 64 ) at the surveillance level ( 60 ) expires and the hardware ( 64 ) of other monitoring functions is in communication. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgelagerte Kontrollfunktion (62.1) in der anderen Steuereinheit (5) abläuft. Method according to claims 2 and 7, characterized in that the outsourced control function ( 62.1 ) in the other control unit ( 5 ) expires. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrollfunktionen (62.1) der Kontrollebene (62) in der anderen Steuereinheit (5) ablaufen. Method according to Claim 2 and one of Claims 5 to 8, characterized in that the control functions ( 62.1 ) of the control level ( 62 ) in the other control unit ( 5 ) expire. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsüberwachung in der anderen Steuereinheit (5) durchgeführt wird, wobei in der ersten Steuereinheit (4) erfasste Eingangssignale (41) und die daraus ermittelten Steuerungsparameter der elektrisch ansteuerbaren Komponenten redundant in die andere Steuereinheit (5) eingelesen werden. Method according to Claim 2 and one of Claims 3 to 9, characterized in that the comparison monitoring in the other control unit ( 5 ) is performed, wherein in the first control unit ( 4 ) detected input signals ( 41 ) and the control parameters determined therefrom of the electrically controllable components redundantly in the other control unit ( 5 ) are read. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Steuereinheit (5) durch das Motorsteuergerät des Kraftfahrzeugs gebildet wird und/oder dass die erste Steuereinheit (4) eine Abgasnachbehandlung in dem Kraftfahrzeug steuert, regelt und/oder überwacht. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the other control unit ( 5 ) is formed by the engine control unit of the motor vehicle and / or that the first control unit ( 4 ) controls, regulates and / or monitors an exhaust aftertreatment in the motor vehicle. Vorrichtung zum Überwachen einer Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) zum Steuern von elektrisch ansteuerbaren Komponenten, wobei die Steuerungsfunktionen (42.1) einer in einem Kraftfahrzeug angeordneten und zu einem Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges unterschiedlichen ersten Steuereinheit (4) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gruppe von Steuerungsfunktionen (42.1) zur Überwachung eine Überwachungseinrichtung mit Überwachungsfunktionen zugeordnet ist.Device for monitoring a group of control functions ( 42.1 ) for controlling electrically controllable components, wherein the control functions ( 42.1 ) a arranged in a motor vehicle and to a motor control unit of the motor vehicle different first control unit ( 4 Is) is assigned, characterized in that the group of control functions ( 42.1 ) is assigned for monitoring a monitoring device with monitoring functions. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung zumindest teilweise in einer anderen in dem Kraftfahrzeug angeordneten Steuereinheit (5) implementiert ist, wobei die erste Steuereinheit (4) mit der anderen Steuereinheit (5) in Datenübertragungsverbindung steht. Apparatus according to claim 12, characterized in that the monitoring device at least partially in another arranged in the motor vehicle control unit ( 5 ), the first control unit ( 4 ) with the other control unit ( 5 ) is in communication. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Steuereinheit (5) durch das Motorsteuergerät des Kraftfahrzeuges gebildet ist und/oder dass die erste Steuereinheit (4) zur Steuerung, Regelung und/oder Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage (33) in dem Kraftfahrzeug ausgebildet ist und dass die elektrisch ansteuerbaren Komponenten zumindest teilweise durch Endstufen der Abgasnachbehandlungsanlage (33) gebildet sind.Device according to claim 12 or 13, characterized in that the other control unit ( 5 ) is formed by the engine control unit of the motor vehicle and / or that the first control unit ( 4 ) for the control, regulation and / or monitoring of an exhaust aftertreatment system ( 33 ) is formed in the motor vehicle and in that the electrically controllable components are at least partially driven by output stages of the exhaust aftertreatment system ( 33 ) are formed. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstufen zumindest zwei der Komponenten Pumpe, Drucksensor und Injektor einer Dosiervorrichtung der Abgasnachbehandlungsanlage (33), Temperatursensor (33.3), Differenzdrucksensor (33.6), Lambdasonde (33.1), NOx-Sensor und NOx-Speicherkatalysator (33.4) umfassen.Apparatus according to claim 14, characterized in that the output stages at least two of the components pump, pressure sensor and injector of a metering device of the exhaust aftertreatment system ( 33 ), Temperature sensor ( 33.3 ), Differential pressure sensor ( 33.6 ), Lambda probe ( 33.1 ), NO x sensor and NO x storage catalyst ( 33.4 ).
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DE102012214369A1 (en) 2012-08-13 2014-02-13 Robert Bosch Gmbh Exhaust aftertreatment arrangement for internal combustion engine of motor vehicle, has storage with piston arranged between conveying unit and injection valve, where reducing agent is conveyed from storage in direction of exhaust line
DE102013200932A1 (en) 2013-01-22 2014-07-24 Robert Bosch Gmbh Method for monitoring control function of engine control device of engine system of motor vehicle, involves determining comparison value by using mathematical numerical parametric model, particularly Gaussian model

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