用於傳動系控制的控制系統的製作方法
2023-12-05 05:24:01 2
本公開涉及引擎控制的領域，特別是涉及通常包括在引擎控制單元（ecu）中的並且被用於控制內燃引擎的操作的控制系統的結構。
背景技術：
用於控制內燃引擎的操作的系統已經變得相當複雜，並且除了其它方面以外還由於關於燃料消耗、廢氣排放的法規上的改變而引發繼續的進一步發展。進一步的方面一般是減少生產成本以及機動車的傳動系的系統中的不同系統架構的當前使用的需要。
如今，汽油引擎（奧託（otto）引擎）的引擎控制如今要麼基於汽油直接注入（gdi）要麼基於多埠燃料注入（mpi）。其它類型的引擎是柴油引機擎或能夠燃燒乙醇、液化石油氣（lpg）、壓縮天然氣（cng）等的活動耦合燃料引擎。大量種類的引擎控制系統和功能以及被用於實現引擎控制的很多不同類型的傳感器和致動器存在。引擎控制單元（ecu）的設置可能對於每個機動車製造商而言是特定的。很多不同的傳感器、致動器以及通信接口通常必須被支持作為ecu，對於ecu而言更大的部分是由汽車組件提供商而非機動車製造商開發並且生產的。如今，對於引擎控制而言所需要的幾乎所有控制功能由安裝在ecu中所包括的印刷電路板（pcb）上的半導體設備提供。用於這樣的半導體設備的示例是具有易失性存儲器（ram）和非易失性存儲器（nvm）的應用專用微控制器（μc）、用於不同的pcb或ecu之間的通信的收發機設備、提供電源的設備、所謂的智能功率設備（智能半導體開關）、功率設備（功率半導體開關）以及用以連接傳感器的各種接口設備。
特別是在引擎控制應用中，連接到ecu的各種傳感器的信息以及很多致動器的操作與機軸角度有關。因此，現代引擎控制算法需要良好地與由ecu使用的定時器同步的精確角度信息。通常，所有與角度有關的信號處理聚集於布置在ecu的pcb上的高度應用專用的微控制器中。把與角度有關的信號處理中的至少一些部分重新定位到與微控制器分離的專用「智能」外圍設備集成電路中可能引起問題，因為用以連接兩個分離的ic的普遍可用的技術（例如串行外圍設備接口（spi）、微秒總線）——至少對於一些應用而言——並不適合於（關於傳輸延遲、數據速率和實時能力）在兩個分離的ic之間交換高解析度機軸信息。
技術實現要素：
在此描述了一種用於機動車中的引擎控制的電子控制單元。根據一個實施例，所述電子控制單元包括：第一半導體晶片，具有集成於其中的第一電路；第二半導體晶片，具有集成於其中的第二電路；數字實時通信鏈路，連接所述第一電路和所述第二電路。所述第二電路包括主件角度估計電路，其被配置為：基於至少一個角度位置傳感器信號而估計所述引擎的角度位置。更進一步地，所述第一電路包括從件角度估計電路，其被配置為：基於經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。
此外，描述了用於在如下的第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的系統，所述第一半導體晶片和第二半導體晶片被用於機動車中的引擎管理。根據一個實施例，所述系統包括：所述第一半導體晶片，其具有集成於其中的第一電路；所述第二半導體晶片，其具有集成於其中的第二電路；數字實時通信鏈路，連接所述第一電路和所述第二電路。所述第二電路包括主件角度估計電路，其被配置為：基於至少一個角度位置傳感器信號而估計所述引擎的角度位置。更進一步地，所述第一電路包括從件角度估計電路，其被配置為：基於經由所述通信鏈路從所述主件角度估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。
更進一步地，描述了用於在如下的第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的方法，所述第一半導體晶片和第二半導體晶片被用於機動車中的引擎管理。根據一個實施例，所述方法包括：在所述第二半導體晶片中接收要被同步的指示所述引擎的角度的至少一個角度位置傳感器信號；在所述第二半導體晶片中基於至少一個角度位置傳感器信號而估計主件角度位置信號；以及將同步信息經由數字實時通信鏈路從所述第一半導體晶片傳輸到所述第二半導體晶片。所述同步信息包括基於所述角度位置傳感器信號的所估計的角度位置信息。在所述第一半導體晶片中，基於從所述第二半導體晶片接收到的同步信息而估計從件角度位置信號。
附圖說明
參照以下的描述和附圖可以更好地理解本公開。各圖中的組件並不一定成比例，相反重點被放在圖解本公開的原理上。此外，在各圖中，同樣的參考標號指明對應的部分。在附圖中：
圖1示意性地圖解包括用於引擎控制的傳感器和致動器的汽油直接注入（gdi）內燃引擎的結構。
圖2通過示例的方式圖解由現代引擎管理系統提供的基本功能；
圖3a和圖3b根據目前集成水平（圖3a）並且根據當按照傳統「演進」設計方法時可以是最高集成水平的更高的集成水平（圖3b）來圖解布置在引擎控制單元（ecu）的印刷電路板（pcb）上的集成電路（ic）以及分配給所述ic的功能。
圖4示出與圖2相同但是具有指示實現所描繪的功能的硬體的類型的附加陰影以及傳統ecu硬體分區（微控制器和系統ic）的示圖。
圖5在簡化的框圖中圖解根據圖3b的ecu的pcb上所布置的電路組件及其互連。
圖6考慮針對包括與圖3b中所示的相似的智能功率級和gdi驅動器的潛在下一代系統ic的高集成水平而總結由ecu提供的功能以及這些功能如何分布在微控制器與系統ic當中。
圖7示出具有破除傳統的ecu設計方法的不同的新穎ecu硬體分區的與圖4相同的示圖。
圖8圖解如何根據在此所描述的新穎ecu設計方法關於各個方面布置由ecu提供的功能以增加ecu設計的效率。
圖9a和圖9b圖解根據圖8的ecu的pcb上所布置的電路組件以及它們的互連的簡化框圖，其中，在圖9a中，gdi驅動器功能集成在主外圍設備ic中，並且在圖9b中，gdi驅動器功能集成在分離的gdi驅動器ic中。
圖10圖解根據一個實施例的ecu的基本結構。
圖11更詳細地圖解圖10的實施例。
圖12a—圖12c通過時序圖圖解生成用於主件角度估計設備和從件角度估計設備中的高解析度角度測量的微決算（tick），其中，圖12a圖解引擎的穩定狀態，圖12b圖解引擎的減速，並且圖12c圖解引擎的加速。
圖13a圖解根據一個實施例的ecu中的外圍設備ic的一個示例。
圖13b圖解根據一個實施例的ecu中的微控制器單元的一個示例。
圖14a至圖14c圖解將一個或多個外圍設備ic與一個ecu中的一個mcu（性能集群）組合的三個不同示例。
圖15a至圖15c圖解將一個或多個外圍設備ic與包括各單獨設備之間的角度和時間同步的一個ecu中的一個性能集群組合的三個進一步的示例。
圖16圖解經由一個有雙向高速實時能力的總線進行通信的主件ecu和從件ecu的新穎概念，其中，主件ecu包括mcu和至少一個外圍設備ic，並且從件ecu僅包括外圍設備ic以及進一步的電路而沒有mcu。
圖17a至圖17d圖解圖16中所示的概念可以如何用於通過形成「域」結構來連接若干控制單元的進一步的示例，其中，每個域與機動車的特定（全局）功能有關。
具體實施方式
如上面提到那樣，引擎控制系統的當前實現關於高效、定性和定量可量測性已經達到某種優化，並且繼續增加集成密度不見得提供任何進一步的益處。歸因於例如功率耗散和功率密度，增加集成密度可能要麼甚至增加成本要麼在技術上是不可行的。例如，進一步的集成可能導致晶片和封裝水平上的低效實現，因為大多數組件是集成數字（邏輯）電子器件、模擬電子器件以及功率電子器件的混合信號ic（集成電路）。在此所描述的實施例因此利用與收縮半導體結構並且繼續增加集成密度的經典方法不同的替換方法。
在此所描述的實施例針對一種引擎控制單元（ecu）。然而，如在此所描述的ecu中所使用的相同概念也可以被應用以對於機動車中所使用的廣泛範圍的其它控制系統（諸如傳輸控制系統、混合和電傳動系控制系統、包括制動和車輛穩定性控制的底盤控制系統、（諸如在氣囊控制單元中使用的）安全控制系統以及高級驅動器輔助系統）而言是有效的。
圖1通過示出內部gdi（汽油直接注入）燃燒引擎的單獨汽缸和一些外圍設備組件的示例的示意性草圖的方式圖解由現代引擎管理系統提供的內燃引擎和基本功能。內燃引擎的構造一般在機動車領域中是已知的，並且因此僅在此大致地概述。圖1示意性地示出通過汽缸塊c的橫截面，因此人們可以看見一個活塞p，其經由活塞杆r耦合到機軸。編碼器輪10被安裝到機軸，以允許使用磁機軸傳感器11（例如hall傳感器或感應式傳感器）進行機軸的增量角度位置測量。如今，通常具有6度的間距的齒輪普遍用作編碼器輪。齒隨著機軸旋轉而被檢測，並且機軸傳感器11檢測通過機軸傳感器11的齒輪的各齒。由編碼器輪和磁機軸傳感器構成的各種傳感器布置在機動車領域是已知的，並且因此在此不進一步詳細討論。然而，應當注意的是，替代所示出的齒輪和hall傳感器，可以使用其它類型的編碼器輪（例如磁多極輪）和其它類型的磁傳感器。雖然圖1的示例中示出汽油引擎，但是在此所描述的實施例也可以應用於其它類型的汽油引擎、柴油機引擎、活動耦合燃料引擎或任何其它類型的內燃引擎。
汽缸的進氣閥21和排氣閥22由凸輪軸操作，其中，凸輪軸的角度位置由凸輪軸傳感器12檢測。燃料注入器20被配置為在機軸的良好限定的角度位置處將所限定的量的燃料注入到汽缸中。為了控制燃料注入器，採用引擎控制單元（ecu），其被配置為基於由機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12所提供的信號而精確地確定機軸的角度位置。所部署的燃料空氣混合物在由引擎控制單元（ecu）限定的特定時間時刻由火花塞25點火。除了控制注入器和點火之外，ecu還控制用於操作內燃引擎的很多其它外圍設備組件。除了其它方面以外，外圍設備組件還是進氣器、廢氣再循環（egr）、高壓燃料泵21、催化劑轉換器30、次級空氣注入32、電子節流控制etc等。為了完成所有這些控制任務，使用各種傳感器，除了其它方面以外還諸如，所提到的機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12、水溫傳感器41、lambda傳感器42、43、踏板位置傳感器（踏板1和踏板2）、進氣溫度傳感器44、大氣壓力氣壓傳感器45或可選地空氣質流傳感器、碰撞傳感器46等。所有這些外圍設備組件和傳感器是如機動車領域中已知的那樣，並且因此在此不進一步討論。
用於控制內燃引擎的操作的上面提到的傳感器的輸出信號被供給至引擎控制單元（ecu），其處理信號並且提供驅動信號，以用於驅動/控制上面提到的動作器（例如燃料注入器20和所提到的外圍設備組件）。現代ecu是高度複雜的系統，其提供圖2的示圖中所總結的各種不同功能。相應地，除了其它方面以外，ecu還提供涉及（空氣）進氣系統、點火系統、燃料系統（包括燃料注入）、排氣系統（包括例如egr）以及附件控制（例如冷卻風扇、燃料泵、水泵、空氣調節控制等）的功能。ecu進一步提供涉及扭矩控制的功能、涉及電源的功能、監控和診斷功能以及涉及（例如經由can總線）與外部設備的通信的功能。標記為「安全功能」的功能塊表示符合（例如題為「roadvehicles–functionalsafety」的iso26262中所限定的）功能安全標準並且確保所要求的asil（機動車安全完整性水平）所必需的所有功能。例如，一個安全功能是用以在其它引擎控制功能的故障的情況下限制扭矩的對進氣的限制。標記為「保護功能」的功能塊與確保數據和接入控制的完整性（例如，以防止不想要的引擎調諧）的功能有關。功能塊「μc控制」和「系統控制」與用於控制機動車微控制器以及整體ecu的操作的功能有關。功能塊「操作數據、程序代碼」與由機動車微控制器處理的軟體指令和數據有關。
在普通引擎控制單元（ecu）中，主要使用應用專用機動車微控制器（進一步被稱為微控制器單元1（mcu））和一個或多個應用專用ic（asic）2、3、4、5以及用以驅動特定致動器（例如燃料注入器、火花塞等）的一些功率半導體開關（又稱為功率級6）來提供圖2中所圖解的所有功能。圖3a考慮目前的集成水平而圖解實現上面討論的功能的如今的ecu的不同asic。mcu1被配置為執行提供對於引擎控制而言所需要的核心功能的各種軟體模塊（即ecu的「智能」），其中（關於mcu1的）外部asic2、3、4基本上提供輔助/補充功能（諸如用於ecu以及用於所連接的傳感器的電源、電子功率開關、模擬信號調節、燃料注入器驅動器級（gdi驅動器）等）。多年以來直到現在，ecu發展中的進步在於通過縮減半導體結構的大小來增加集成密度。這種進一步發展的「演進」進程導致越來越多的輔助功能聚集在又稱為系統ic2的一個高度集成的asic中。因此，當進一步發展使用一個中央mcu1和高度集成的系統ic2的現有的「傳統」ecu設計方法時，幾乎所有的輔助/補充功能將被集成在單個系統ic2中，其中僅非常少的其餘功能是使用分離的asic或其它集成電路（ic）設備實現的。因此，開始於如圖3a中所示的當前ecu結構，邏輯下一步驟（當按照所提到的增加集成密度的演進進程時）可以是：例如，將gdi驅動器ic3包括到系統ic2中，如圖3b中所示。包括所要求的用以完成由ecu提供的控制和監控任務的所有信號處理的「智能」被聚集在mcu1中。這種信號處理包括例如處理傳感器信號並且生成控制信號，以用於驅動/調節各種動作器（例如閥、燃料注入器、泵等）。如在圖3a和圖3b中看到那樣，一些功率級被集成在系統ic2中。在普通的ecu設計中，低功率級和中等功率級被集成到通常使用bcd（雙極-cmos-dmos）技術製造的系統ic2中。高功率級6通常與系統ic分離，以簡化熱耗散。理論上，所有功能組件可以被集成在一個系統ic中。然而，出於如上面提到的安全原因（例如，為了能夠符合功能安全標準和所要求的asil），一些功能（諸如例如電子節流控制（etc））最好保持分離。
圖4圖解由ecu提供的以及圖2中所示的功能如何被大致分布在mcu1與系統ic2（以及未集成在系統ic中的進一步的ic）之間。先前的圖2單純按照ecu的功能來對其進行圖解，其中，圖4示出與圖2相同的功能，並且被利用指示如何實現單獨功能的附加影線圖案來加陰影。由此，點線圖案指示用於模擬信號處理（asp）的模擬電子器件，其包括模擬傳感器接口（例如放大器、濾波器等）以及用於驅動連接到不同致動器的功率級的（預）驅動器電路。水平和垂直的交叉影線圖案表示（軟體）可配置的硬體（諸如定時器、計數器等），其例如用於觸發致動器或處理傳感器信號。斜向交叉影線圖案表示收發機和與電池有關的功能塊。最後，斜向影線圖案表示由mcu1的處理器核所執行的應用軟體（sw）。如可以看到那樣，mcu1包括應用軟體、可配置的硬體以及收發機和與電池有關的功能，而系統ic2主要包括用於模擬信號處理的模擬電路以及用於驅動各種致動器的（預）驅動器。系統ic還包括用於切換低功率負載和中等功率負載的功率級。
圖5示意性地圖解印刷電路板（pcb）上的mcu1、系統ic2、進一步的ic4和5以及連接器8的互連。進一步的ic4和5提供（尚）未集成在系統ic2（也見圖3b）中的輔助/補充功能。可以看到的是，管腳和互連的數量相對地高，這使晶片封裝昂貴並且使pcb上的信號路由複雜。mcu1以及系統ic具有不得不被連接在pcb上的多於150個管腳。在本示例中，系統ic2可以包括一個或多個收發機電路（trx，物理層電路（即osi模型的層1和2）），例如用於與can、lin或flexray總線或在未來的系統中甚至與乙太網網絡進行接口的收發機電路。標記為fet的塊6表示尚未集成在系統ic2中的若干分立式高功率開關。ic5實現出於安全原因而未集成在系統ic2中的電子節流控制（etc）（也見圖3b）。在當前示例中，gdi驅動器被集成在系統ic2中。然而，gdi驅動器也可以被集成在分離的ic中（參照圖3a）。
在所提及的ecu設計的傳統概念的情況下，關於所封裝的集成電路的板載連接性以及管腳計數已經到達某種優化。集成的進一步增加將承擔系統ic和mcu封裝的更高數量的管腳，這使pcb板上的信號路由更複雜，並且因此儘管是更高的集成，所要求的空間也可能甚至增加。附加地或替換地，pcb的路由層的數量將不得不增加，這也可能對總體系統成本具有不利影響。此外，增加的集成密度可能承擔矽晶片上的相當高的功率密度，這一般承擔更高的冷卻要求（諸如針對具有更高玻璃溫度和附加熱沉的pcb材料的需要）。最後，歸因於熱邊界條件，ic在pcb上的定位可能受限。
由於高度集成的系統ic包括用於處理模擬信號和數位訊號的電路以及功率電路，因此通常使用bcd（雙極-cmos-dmos）處理技術來實現系統ic，這與使用其它處理技術（諸如例如高電壓cmos（hv-cmos）處理技術或純功率半導體製造技術（諸如sfet或mosfet））相比是更昂貴的。對以上進行總結，特別是當高計算功率和高電流切換要被組合在一個晶片中時，繼續ecu設計的當前方法（其加快其中聚集很多輔助/補充功能的小型化和高度集成的系統ic）將幾乎不帶來附加益處。歸因於使用非常應用專用化的組件，目前的ecu設計的可量測性低。ecu設計關於改變是不靈活的，並且系統中的改變是難以實現的，而且承擔相當高的研究和開發代價。
圖6總結根據上面描述的現有方法所設計的ecu中的功能的上面描述的分布。微控制器單元（mcu）1包括標準組件（功能塊）（諸如cpu（中央處理單元）、易失性存儲器（例如sram）和非易失性存儲器（nvm）以及用於直接存儲器存取的功能塊）。mcu1進一步包括用於與傳感器進行接口的功能塊（諸如模擬到數字轉換器（用於對模擬傳感器信號進行數位化）以及數字傳感器接口（如sent（單邊半位元組傳輸）和psi5（外圍設備傳感器接口5）））。其進一步包括一般目的的定時器（gpt）模塊以及用於與ecu內部和外部的其它電子設備進行通信的通信接口。這些通信接口可以包括用於離板通信的數據層（如can（控制器域網）接口、lin（局部互連網絡）接口以及flexray接口、乙太網）以及用於板載連接的串行接口（諸如spi（串行外圍設備接口）以及msc（微秒通道））。如上面提到那樣，ecu的核心功能（即對於控制引擎而言必需的功能）由cpu所執行的軟體指令來實現。
高度集成的系統ic2（也見圖3b和圖5）可以包括：用於為ecu、低功率和中等功率半導體開關提供電源的功能塊；監控和診斷功能；以及用於驅動例如汽油直接注入（gdi）引擎的燃料注入器和各種其它致動器的預驅動器和驅動器級。可以使用可編程序列器，例如以設置用於直接注入燃料注入器的想要的當前簡檔。系統ic2還包括通信接口（諸如msc和spi），基本上用於與mcu1進行通信。更進一步地，其包含離板通信接口（例如乙太網、flexray、can等）的物理層電路（osi模型的層1和2）。高功率半導體開關典型地集成在分離的功率電子設備中。如所提到的那樣，使用cmos處理製備mcu1，使用bcd處理製備系統ic，並且通常在sfet處理中製備（多個）分立式高功率設備。並且如還可以從圖4看到那樣，系統ic包括安全功能和電源功能以及監控和診斷功能中的至少一部分。
如上面提到那樣，進一步追求小型化的傳統方法以及將大多數輔助/補充功能聚集在一個高度集成的系統ic中並且使用高度應用專用的mcu似乎並不帶來進步或僅帶來很少的進步。使用新穎概念設計以下所描述的實施例，該新穎概念破除ecu設計的傳統方法以及功能在mcu1與系統ic2當中的傳統分布。根據該新穎ecu設計方法，從mcu移除對於引擎控制來說非常特定的大多數功能，這進一步被稱為性能集群（pcl）。性能集群是僅包括最少的應用專用功能的高性能微控制器，並且也可以容易地用在各種其它機動車應用中。先前所描述的系統ic被解除集成到一個或多個ic（進一步稱為外圍設備ic（pic）、分離的低功率電子開關設備和中等功率電子開關設備（例如一個晶片中所包括的若干mostet）和分立式半導體開關）中。外圍設備ic接替已經從mcu移除而且不由性能集群進一步提供的功能。圖7圖解與圖4的示圖非常相似的示圖。圖7中示出的功能與圖2和圖4所示的相同。另外，由不同的影線圖案指示的這些功能（與模擬信號處理、應用軟體、可配置的硬體、收發機和電池有關的功能塊）的實現與圖4所示的相同。然而，（與傳統ecu設計方法有關的）圖4與（與在此所描述的新穎方法有關的）圖7之間的本質差異是「劃分線」，各種功能的實現被沿著「劃分線」在一方面性能集群與另一方面外圍設備ic和進一步的ic之間分區。相應地，大多數可配置的硬體（包括定時器、計數器、序列器等）以及先前已經是mcu的部分的傳感器接口現在被移動到（多個）外圍設備ic。
如在圖8中可以看到那樣，替代一個高度集成的系統ic，採用一個或多個外圍設備ic2』。所有的低功率開關、中等功率開關和高功率開關被實現為分離的集成功率設備6或分立式功率設備6』。在本示例中，通過兩個ic（基本外圍設備ic2a和gdi外圍設備ic2b）來分布外圍設備ic2』的功能。然而，這兩個部分2a、2b也可以被集成在一個ic2』中。作為在此所建議的解除集成的後果，外圍設備ic2』無需提供功率電子器件功能，並且因此可以使用普通的hv-cmos處理而非更複雜的bcd處理來進行製備。傳感器接口（例如adc、sent和psi5接口）已經被從mcu1移除，mcu1現在為性能集群1』。這些傳感器接口現在包括在外圍設備ic2』中（在本示例中，在基本外圍設備ic2a中）。圖8中所示的第二gdi外圍設備ic2b包括涉及例如驅動、監控並且控制用於直接注入（di）引擎的燃料注入器的功能塊。除了控制gdi注入器閥之外，外圍設備ic2b或相似的外圍設備ic還可以被用於針對其它目的（諸如用於進氣閥和排氣閥控制以及電流受控比例閥）來驅動、監控並且控制螺線管。
上面描述的方法（即，用以分離基本外圍設備和gdi外圍設備ic）可以被選取為關於被用於生產這些ic的半導體技術停留在最有效點中。直接注入功能通常針對典型地90v使用高電壓技術（例如hv—cmos或bcd），而60v技術對於其它組件而言可以是足夠的。gdi外圍設備ic2b和基本外圍設備ic2a（也見圖15a）可以與專用的高速串行鏈路（hssl）進行通信，在傳統ecu設計中可以採用專用的高速串行鏈路（hssl）以用於mcu1與外部gdi驅動器之間的（基於時間的以及時間觸發的）通信（見圖3a，gdi驅動器3a）。來自傳統ecu設計的僅少數組件被分離地實現（ic4、5以及trx）（特別是，例如在用於一些安全有關的ic的安全供給的情況下實現安全有關的功能的ic）。在圖8的該示例中，存在提供電子節流控制（etc）和一些其它安全功能的功能塊。另外，與機動車電池（板載電源）直接接觸的那些組件可能不得不符合涉及emc（電磁兼容性）的相當嚴格的要求。在很多應用中，以bcd技術製造的分離的晶片可以最佳地適合於符合這些要求。然而，傳統ecu設計中的系統ic中所集成的大多數（低功率和中等功率）功率級被解除集成，並且被（使用例如finfet或rcb技術）實現為分離的功率級6』，並且因此對於外圍設備ic2』而言避免了針對bcd技術的需求。
由於已經從微控制器單元移除了對於引擎控制而言所需要的應用專用功能塊（特別是，所提及的傳感器接口），因此可以使用更一般的微控制器。靈活性和可量測性被改進。從系統ic移除功率半導體開關有助於克服存在於根據傳統ecu設計的系統ic中的關於熱耗散的限制。一般地，功能塊的這種重新分區（即，從微控制器移除傳感器接口，從系統ic移除功率電子器件）可以減少ecu的總體複雜度，並且因此減少用於生產和測試的成本，並且推向市場的時間被減少。可以通過解除集成來減少封裝的大小，這可以減少對ic的pcb的空間要求。注意的是為了圖解該效果，當使用相同的管腳間距時，與每個具有64個管腳的兩個qfp（方形扁平式封裝）相比，具有1440個管腳的qfp需要幾乎兩倍的面積。
圖9a和圖9b示意性地圖解印刷電路板（pcb）上的性能集群1』、外圍設備ic2』、低功率和中等功率功率級6』、高功率半導體開關6以及進一步的ic4、trx（其出於如上面討論的安全原因而是分離的）以及連接器8的互連。在圖9a中，單個外圍設備ic2』包括參照圖8所描述的所有功能（包括gdi驅動器功能），而gdi驅動器功能在圖9b的情況下處於分離的外圍設備ic2b中。在分離的晶片中實現電源（「安全供給」），以便甚至在其它電路組件出故障的情況下保持安全電源。
如上面提到的那樣，現在關於（用於執行應用軟體的）計算功率來對性能集群1』進行優化，並且所有應用專用外圍設備接口（例如傳感器接口（諸如sent、psi5和模擬接口））被集成在一個或多個外圍設備ic（在圖9b的情況下，ic2』或ic2a、2b）中。由於傳感器接口處於外圍設備ic2』中，因此在外圍設備ic2』中至少部分地處理傳感器信息。作為用於由性能集群1』執行的監控和控制算法（一般稱為應用軟體）的輸入而在性能集群1』中所需要的（對於引擎控制而言至關重要的尤其來自機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12的）傳感器信息被從外圍設備ic2』經由數據總線7傳遞到性能集群1』。相似地，由性能集群1』所執行的控制算法生成的並且在外圍設備ic（經由ic4b中的功率開關）驅動致動器（諸如燃料注入器）所需要的輸出數據被經由數據總線7傳遞迴外圍設備ic2a。相應地，數據總線7是雙向總線。如上面提到的那樣，致動器（例如燃料注入器）的控制是非常關鍵的，並且取決於機軸的角度位置。因此，時間和角度必須在性能集群1』中以及外圍設備ic2』中良好地同步，並且因此，高速總線必須成為有實時能力的，並且允許相當快速的數據傳輸。在本實施例中，有雙向實時能力的高速串行總線被用作為數據總線7以連接性能集群1』和外圍設備ic2a。關於時序，性能集群是連接到提供時間基礎的晶體振蕩器13（xtal）的主件設備。因此，性能集群1』和外圍設備ic2』「看見」相同的絕對時間。然而，如稍後將更詳細地討論的那樣，甚至非常快速的數據總線7也不能夠將所感測的角度信息直接實時地傳遞到性能集群1』。因此，特定機制對於在外圍設備ic2』與性能集群1』之間同步角度信息將是必要的，其中，外圍設備ic2』是關於角度測量的主件設備，並且規則地角度同步信息被規則地從外圍設備ic2』規則地傳輸到性能集群。
特別是關於時間/角度同步，傳感器接口從mcu解除集成對整個引擎控制單元（ecu）的操作具有一些有意義的後果。在根據傳統方法所設計的ecu（見圖3至圖6）中，mcu基於晶體振蕩器而生成時鐘信號，該時鐘信號被用作為整個系統（即ecu）的時間基礎。也就是，mcu關於時序是主件設備。mcu把時鐘信號與由內燃引擎的機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12（見圖1和圖10）提供的角度信息進行組合。（可以是軟體可配置的由專用硬體實現的）複雜角度估計電路通過預測、內插以及對由（多個）角度位置傳感器規則地提供的角度值和時間值的校正來以高精度實現時間/角度同步。基於該時間/角度同步，由包括在mcu中的cpu來計算要在引擎處執行的所有控制操作。mcu基於時鐘信號以及所提到的時間/角度同步而立刻觸發這些控制操作。所提到的時間/角度同步故此是已知的，並且例如被解釋於公開leteinturier,p.andbenning,j.,"enhancedenginepositionacquisition&treatment,"saetechnicalpaper1999-01-0203,1999中，其被通過引用而在其整體上合併於此。所提到的（多個）角度位置傳感器提供指示在特定時間時刻的（例如機軸的）特定角度位置值的（多個）信號。角度位置傳感器可以例如生成由脈衝序列構成的傳感器信號，其中在其處產生脈衝的時間時刻（例如脈衝的上升沿的時間時刻）指示角度位置的特定增量（例如6°）。也就是，脈衝以例如6°的特定周期性（角度時段）周期性地產生，其中，兩個隨後的脈衝之間的時間段取決於機軸的角速度而變化。
當使用在此所描述的新穎ecu設計方法（見圖7至圖10）時，上面描述的時間/角度同步不再能夠在mcu（現在稱為性能集群）中完成。如圖10中所示，針對此的原因是，與傳統設計不同，來自機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12的傳感器信息並非是直接在性能集群中可用的而是主要僅在外圍設備ic中可用。然而，因為由角度估計電路確定的所估計的時間值和角度值不能被足夠快地經由數據總線7傳輸到性能集群1』，所以角度估計電路不能被簡單地移動到外圍設備ic2』（或在圖9b的情況下，2a）。根據在此所描述的新穎設計方法，角度估計電路分布在性能集群1』與外圍設備ic2』當中。相應地，在外圍設備ic2』中提供主件角度估計電路，並且在性能集群1』中提供從件角度估計電路，其中，外圍設備ic中的主件角度估計電路規則地（在每個角度時段中）傳輸（通過外插）預測的開始角度a^（例如，以度為單位）以及（典型地6°的由齒輪的齒間距限定的）針對下一角度時段的對應的所預測的時間時刻t^、所預測的角速度v^和角度/時間延遲值（這些值被由性能集群中的從件角度估計電路用作為校正值（還參見圖12a-圖12c以及以下的對應解釋））。由此，所預測的角度a^和時間t^的配對包括在前面的角度時段期間所確定的加速度信息。基於從主件角度估計電路接收到的信息，性能集群中的從件角度估計電路可以如以下更詳細地描述的那樣分離地內插角度值（所謂的微決算，μti），並且性能集群可以於是使用由性能集群的cpu執行的已知的引擎控制算法以常規方式處理這些內插的時間值和角度值（微決算）。
圖11圖解ecu的簡化示例，除了其它方面以外ecu還由如下組成：第一電路，其實現性能集群1』（性能集群，見圖10）；以及第二電路，其包括至少一個外圍設備ic2』。如上面提到的那樣，性能集群1』關於時序是主件設備，而外圍設備ic2』是從件設備。相應地，性能集群1』與為性能集群1』提供穩定基準時鐘信號clkr的振蕩器（例如晶體振蕩器xtal）耦合。性能集群1』包括時鐘生成電路103，其生成主時鐘信號clkm，主時鐘信號clkm被提供給性能集群1』上的所有時鐘化電路（諸如例如cpu110）。時鐘生成電路103通常包括可以以任何傳統方式實現的鎖相環（pll）。性能集群1』進一步包括用於所提及的雙向實時高速串行總線7的總線接口205，雙向實時高速串行總線7允許外圍設備ic2』與性能集群1』之間的實時數據交換（也見圖10）。外圍設備ic2』包括連接到雙向實時高速串行總線7的對應的總線接口205。
性能集群1』中的所有時鐘信號基於主時鐘信號clkm，並且因此相對於由晶體振蕩器13提供的基準時鐘信號clkr處於固定的相位關係。也就是，用於跨數據總線7對數據傳輸進行計時的總線時鐘信號也與主時鐘信號clkm同步並且因此與基準時鐘信號clkr同步。為了將外圍設備ic中的電路的操作與性能集群1』中的主時鐘信號進行同步，外圍設備ic2』還包括時鐘生成電路203，其使用串行總線7的總線時鐘作為基準，以生成外圍設備ic2』中的從時鐘信號clks。時鐘生成電路203可以還包括pll（例如數字pll，dpll），並且以與性能集群1』的時鐘生成電路103相似的方式進行操作。因此，外圍設備ic2』中的從時鐘信號clks（經由總線時鐘）與性能集群1』中的主時鐘信號clkm同步，這確保外圍設備ic2』實質上與性能集群1』同步地進行操作。
如上面解釋那樣，提供給外圍設備ic2』的所有時鐘化電路的從時鐘信號clks被鎖定到性能集群1』的主時鐘信號clkm。雖然性能集群1』關於時序是主件設備，但是外圍設備ic2』關於角度（即機軸的角度位置和速度）是主件設備。相應地，外圍設備ic2』包括主件角度估計電路201，而性能集群1』包括相應的從件角度估計電路101。主件角度估計電路201接收由外部連接的角度傳感器（即由機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12）提供的角度信息。角度傳感器可以以任何常規方式連接到外圍設備ic2』。在本示例中，外圍設備ic2』包括sent接口220，以從傳感器11、12接收角度信息。
角度傳感器11、12通常不提供對於以足夠的質量完成ecu中所實現的控制任務所需要的角度解析度。在如今的引擎控制系統中，機軸傳感器11每6度（對應於所提到的角度時段）生成一個脈衝。在6度的角度時段的情況下，完整的迴轉具有60個角度時段，其中，通常，按每一迴轉生成58個脈衝而非60個脈衝，因為省略兩個脈衝以便檢測耦合到機軸的編碼器輪的零位置。然而，6度的解析度對於精確地控制引擎操作（特別是，控制燃料注入器（見圖1）的操作）遠遠太低。因此，主件估計電路201被配置為：在由機軸傳感器11提供的各脈衝之間生成內插的脈衝——所謂的微決算（μti）。如此該μti生成是已知的（參見例如上面提到的公開saetechnicalpaper1999-01-0203），並且因此在此不詳細解釋。實質上，數字鎖相環（dpll）被用於生成微決算。
以下解釋參照圖12a至圖12c中的示圖，其中，圖12a與其中角速度為恆定（角加速度為零）的情況有關，圖12b與其中角速度降低（角加速度為負）的情況有關，並且圖12c與其中角速度增加（角加速度為正）的情況有關。然而，在更詳細地解釋圖12a—圖12c之前，一些一般性的考慮如下。一般而言，μti生成可以看作某種角度預測或估計，其僅當引擎處於穩定狀態下（即，具有恆定角速度）時是準確的。然而，在角速度並非恆定（例如，處在正角加速度或負角加速度）的情況下，可能的是預測（估計）在其處將產生下一6°傳感器脈衝的時間時刻，或者換言之，針對每個角度時段預測角速度。可以基於在已經檢測到的（在每一6度的旋轉之後接收到的）傳感器脈衝的基礎上獲得的當前速度和加速度值來預測機軸傳感器的下一脈衝的時間時刻（或在即將到來的角度時段期間的角速度）。實質上，當接收到來自機軸傳感器的脈衝時，基於當前角速度和加速度通過外插來估計下一脈衝產生的時段（例如稍後的6度）的持續時間，並且可以相應地調諧μti生成。也就是，基於所估計的角速度而設置μti的脈衝頻率。基於傳感器間距（例如6度）以及當前傳感器脈衝與隨後傳感器脈衝（即稍後的6度）之間的該所預測的持續時間，可以針對當前時段確定等效角速度（所預測的持續時間除以間距）。如果引擎的加速度或減速度在該預測的時段內改變，則由μti的（所計數的）數量指示的角度位置和由從機軸傳感器接收到的實際脈衝指示的角度位置並不匹配，並且由μti計數器指示的角度位置必須被校正。如果引擎的角速度在所預測的時段期間已經增加，則μti計數器已經計數得太慢，並且因此直到（比所預測的時段更短的）實際時段的結束而不能完成想要的數量n的μti，並且一些μti「丟失」。相應地，（表示所測量並且內插的角度機軸位置的）μti計數器的速度被針對下一時段增加，以補償丟失的μti。如果引擎的角速度在所預測的時段期間已經降低，則μti計數器已經計數得太快，並且因此在到達（比所預測的時段更長的）時段的實際結束之前生成想要的數量n的μti。相應地，（表示所測量並且內插的角度機軸位置的）μti計數器暫停，直到實際時段結束，以校正被過估計的角度位置。
在四衝程內燃引擎中，可以在與機軸的兩個完整迴轉對應的720度的間隔中作出角度位置測量。由於凸輪軸在機軸的一個720度時段期間僅執行一個迴轉，因此為了在720度時段的第一迴轉和第二迴轉之間進行區分，使用由凸輪軸傳感器12獲得的信息。也就是，在機軸和凸輪軸這兩者經由凸輪鏈或凸輪帶耦合的同時，機軸兩倍於凸輪軸那樣快地旋轉。在機軸傳感器的一個（例如6度）時段內所生成的μti的數量n可以取決於ecu中所使用的控制算法。每6度的時段的示例性數量的n＝64個μti將造成0.09375度的理論解析度。
鑑於上面的一般性考慮，參照圖12a更詳細地解釋一個特定示例，圖12a圖解其中角速度為恆定的情況，並且因此，可以基於先前時段的速度而良好地預測針對即將到來的角度時段的角速度。在本示例中，假設機軸傳感器（參見圖1，傳感器11）使用具有6度的間距的編碼器輪。也就是，傳感器11在每一6度的角度增量之後生成傳感器脈衝，從而60個脈衝在機軸的一個完整迴轉期間被生成。實際上，因為兩個脈衝被遺漏（產生「間隙」）以使能零點檢測，所以在很多應用中僅生成58個脈衝。圖12a包括十二個時序圖。第一（頂部）示圖圖解由機軸傳感器11生成的脈衝鏈。各單獨的脈衝被表示為pn，其中，n是從0行進到59的指數（在6°間距的情況下）。脈衝pn-6、pn-5、pn-4等的時間間隔取決於角速度，即，6°的角度對應於6°/v的時間，其中，v是以度每秒為單位的角速度。第二時序圖使用放大的時間標度圖解傳感器信號（脈衝鏈）。
在任何實際實現中，真實的傳感器信號並非是完美的，而是經受誤差。如第二時序圖中所示，各單獨的脈衝的上升沿和下降沿具有可以歸因於傳感器電子器件中所使用的電子組件的噪聲和容限而變化的顯著上升時間和下降時間。更進一步地，兩個相鄰脈衝（例如pn-4和pn-3）之間的角度間隔未必精確地是6度，而可能歸因於編碼器輪的機械（幾何）誤差而變化。進一步的誤差源可以是噪聲、信號傳播時間、所提到的傳感器電子器件中的電子組件的容限等。歸因於這些誤差，脈衝可能關於圖12a的第三時序圖中所示的—理論—理想的傳感器信號而展現抖動djit。
可以通過故此已知的並且因此在這裡未詳細討論的普通方法來（至少部分地）校正所提到的誤差。例如，可以使用在存儲器中存儲的校準數據來校正編碼器輪的機械容限（即從理想的6°間距的偏差）。可以應用各種方法以補償誤差（抖動），諸如來自存儲器的靜態或時間校準數據，而且還有使用例如外插和/或內插方法的動態校正。一般地，在由機軸傳感器生成的傳感器脈衝之後的時間跨段dcorr內完成校正處理。第四示圖圖解被校正的傳感器信號，其脈衝指示精確的6°的角度增量（如果忽略可以不校正的其餘誤差）。在本示例中，被校正的傳感器脈衝精確地產生在時間跨段dcorr的結束時。然而，應當注意的是，時間跨段dcorr表示如下的時間窗口：貫穿於該時間窗口，被校正的脈衝的上升沿可以（取決於實際的校正值）在任何時間產生。因此，時間跨段dcorr也可以被看作為實際傳感器信號（圖12a的第二時序圖）與被校正的傳感器信號（圖12a的第四示圖）之間的最大延遲。主件角度估計單元201與從件角度估計單元101（見圖11）之間的進一步的同步處理基於被校正的傳感器信號。
被校正的傳感器信號的上升沿觸發計數器（μti計數器），計數器在每個計數器周期中生成μti。在本示例中，計數器開始於預先限定的值（例如15）並且倒計數到零，以將一個6度時段再劃分為16個微決算（μti）。在圖解於圖12a的第五示圖中的該示例中，一個μti將對應於0.375度。可以基於所估計的角速度值v^在每個周期中調整確定μti計數器的計數速度的計數器時鐘。該估計可以基於編碼器輪的間距（例如6°）以及當前脈衝（例如pn-4）與先前脈衝（例如pn-5）之間的時間距離。在穩定狀態（無加速度）的目前情況下，該估計是相當精確的，並且μti計數器需要倒計數到零的時間準確地配合到當前脈衝（例如pn-4）與隨後脈衝（例如pn-3）之間的時間跨段中。所得到的μti信號被圖解於圖12a的第六時序圖中。
實質上在主件角度估計單元201中執行如上面解釋的用於μti生成的機制。為了允許在性能集群的一側處（即從件角度估計單元101中）的相似的μti生成，角度和速度信息被規則地從主件角度估計單元201經由有實時能力的串行總線7傳輸到從件角度估計單元101。在本示例中，所估計的三元組a^、t^、v^（包括所估計的角度值a^、對應的時間值t^以及對應的角速度值v^）被在每個6°脈衝時段pn的開始時經由有實時能力的串行總線7傳輸到從件角度估計單元101。在從件角度估計單元101中，新的時段將在時間時刻t^開始於角度位置a^處，其中，基於所估計的角速度值v^而設置μti計數器時鐘。基於當前絕對時間和將角度和速度信息（即a^、t^、v^）經由有實時能力的串行總線7傳輸到從件角度估計單元101可能耗費的最大數據傳輸時間（ddtd）而計算時間時刻t^。數據傳輸時間ddtd被圖解於圖12a的第七示圖中。在（對應於角度a^的）時間時刻t^，在從件角度估計單元101中觸發新的時段，並且基於所估計的角速度v^而調整用於μti計數器的時鐘速率。理論上，在從件角度估計單元101中可以再現傳感器信號（參見圖12a的第八時序圖），其中，所再現的傳感器信號的上升沿產生在時間t^處。然而，該信號僅為了說明的目的而被包括於圖12a中，並且在當前實施例中並不是所需要的。第九時序圖和第十時序圖示出可以以與主件角度估計單元中相同的方式實現的從件角度估計單元中的μti計數器的倒計數以及對應的μti序列。從件角度估計單元中的μti序列（圖12a的第十時序圖）相對於主件角度估計單元中的μti序列（圖12a的第五時序圖）的時間滯後對應於最大傳輸時間延遲ddtd。然而，在經由串行總線7傳輸的角度a^的估計中考慮該時間滯後。
圖12b的時序圖圖解在如下情況中的μti生成機制，在所述情況中引擎減速（負加速）並且傳感器信號的脈衝pn與在穩定狀態情況下（無加速度）相比被更晚地接收。也就是，傳感器信號中的脈衝的持續時間（參見圖12b上的第一時序圖和第二時序圖）在減速階段期間增加。圖12b的第四時序圖示出具有理想的6°間距（沒有誤差）的理想的傳感器信號。如之前參照圖12a所解釋的那樣，真實的傳感器信號（圖12b的第二時序圖）可能展現某種抖動djit，其可以在時間窗口dcorr（參見圖12b的第五時序圖）內被校正。在這點上，還對參照圖12a所討論的穩定狀態示例進行參照。如上面提到的那樣，傳感器脈衝的持續時間增加，並且因此脈衝pn-3的上升沿與穩定狀態情況（參見圖12b的第三時序圖）相比滯後了時間滯後derr。
以與先前所討論的穩定狀態情況相同的方式進行μti生成。然而，因為基於基本上是在前面的6°時段期間的平均速度的外插的所估計的速度而設置μti計數器的時鐘速率，所以μti計數器計數得太快（因為引擎減速）並且在傳感器信號的下一脈衝之前大約derr的時間到達零。由於每個6°時段被再劃分為相等數量的μti，因此計數器必須在傳感器信號的下一脈衝的上升沿處開始新的「倒計數」之前被暫停（見圖12b的第六時序圖和第七時序圖）。
類似於穩定狀態情況，所估計的三元組a^、t^、v^在每個6°脈衝時段pn的開始時從主件角度估計單元201經由有實時能力的串行總線7傳輸到從件角度估計單元101。基於所傳輸的信息，可以在性能集群的一側處重構傳感器信號（參見圖12b的第八時序圖和第九時序圖）。如之前有關於穩定狀態情況所解釋的那樣進行μti生成，其中，根據作為在減速階段期間總是太高的所估計的值的所傳輸的角速度值v^來設置μti計數器的時鐘速率。處於該原因，產生與主件角度估計設備201中相同的情況，並且計數器必須暫停，直到在隨後的時段中開始下一倒計數（參見圖12b的第十時序圖和第十一時序圖）。
圖12c的時序圖圖解在如下情況中的μti生成機制，在所述情況中，引擎加速（正加速度）並且傳感器信號的脈衝pn與在穩定狀態情況下（無加速度）相比被更早地被接收。也就是，傳感器信號中的脈衝的持續時間（參見圖12c上的第一時序圖和第二時序圖）在加速階段期間降低。圖12c的第四時序圖示出具有理想的6°間距（沒有誤差）的理想的傳感器信號。如之前關於穩定狀態情況（圖12a）所解釋的那樣，真實的傳感器信號（圖12c的第二時序圖）可能展現某種抖動djit，其可以在時間窗口dcorr（參見圖12c的第五時序圖）內被校正。如上面提到的那樣，傳感器脈衝的持續時間降低，並且因此脈衝pn-3的上升沿與穩定狀態情況（參見圖12c的第三時序圖）相比提早了時間derr。
以與先前所討論的穩定狀態情況相同的方式進行μti生成。然而，因為基於基本上是在前面6°時段期間的平均速度的外插的所估計的速度而設置μti計數器的時鐘速率，所以μti計數器計數得太慢（因為引擎加速）並且在從傳感器11接收到傳感器信號的下一脈衝之前並未到達零。因此，一些μti在當前6°時段的結束時「錯過」。由於每個時段再劃分為相等數量的μti，因此μti計數器的時鐘速率必須被臨時地增加以追上錯過的μti。當計數器已經到達零時，立即跟隨新的倒計數，如圖12c的第六和第七時序圖所示那樣。
再一次地，所估計的三元組a^、t^、v^在每個6°脈衝時段pn的開始時從主件角度估計單元201經由有實時能力的串行總線7傳輸到從件角度估計單元101，如之前關於穩定狀態情況所討論的那樣。基於所傳輸的信息，可以在性能集群的一側處重構傳感器信號（參見圖12b的第八時序圖和第九時序圖）。如之前有關於穩定狀態情況所解釋的那樣進行μti生成，其中根據作為在加速階段期間總是太低的所估計的值的所傳輸的角速度值v^來設置μti計數器的時鐘速率。出於該原因，產生與主件角度估計設備201中相同的情況，並且μti計數器的時鐘速率必須被臨時地增加，以追上錯過的μti，如上面針對主件角度估計單元所解釋的那樣（參見圖12c的第十時序圖和第十一時序圖）。
以下的描述再次參照圖11。如上面詳細地討論的那樣，通過μti獲得的高解析度角度位置信息不能經由數據總線7與性能集群1』共享。出於該原因，在傳統ecu設計中，傳感器已經被連接到性能集群，並且微決算生成已經由性能集群執行，性能集群然後在控制算法中使用μti。然而，根據在此所描述的新穎ecu設計方法，在性能集群1』中提供分離的從件角度估計電路101，其以與主件角度估計電路201相似的方式進行操作。然而，替代來自機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12的信息，從件角度估計電路101使用從主件角度估計電路201接收到的時間值、角度值和速度值a^、t^、v^。性能集群1』以及外圍設備ic2』的兩個時鐘clkm和clks相應地被同步，並且因此，性能集群1』和外圍設備ic2』「看見」相同的絕對時間。分別使用由雙向實時數據總線7耦合的外圍設備ic2』和性能集群1』中的同步電路206、106而關於角度信息對主件角度估計電路201和從件角度估計電路101規則地（例如，在每一6°時段中一次）進行同步。
圖13圖解根據上面描述的新穎方法設計的ecu的示例性實施例，其中，圖13a圖解外圍設備ic，並且圖13b與圖11相比更詳細地圖解性能集群。如上面提到那樣，用於引擎控制的傳感器（例如機軸傳感器11、凸輪軸傳感器12等）被連接到外圍設備ic2』，外圍設備ic2』在本示例中還包括對於汽油直接注入而言所需要的功能。如已經參照圖11討論的那樣，外圍設備ic2』包括總線接口205，以允許經由雙向串行總線7與性能集群1』通信。所有的時間和角度關鍵信息被經由總線7傳輸，如上面所討論的那樣。分析示出總線應當能夠以大約70m比特/秒（雙工）的傳輸速率傳輸數據。例如，總線可以針對信號傳輸而使用lvds（低電壓差分信令）。dpll（數字pll）203生成從時鐘信號clks，從時鐘信號clks被鎖相到主時鐘信號clkm，如上面參照圖11討論的那樣。
主件角度估計電路201被更詳細地圖解於圖13a中。相應地，機軸傳感器11和凸輪軸傳感器10被連接到sent接口220和223。實質上，（隨著凸輪軸以與機軸相比一半的速度進行旋轉）以特定的角度間距（例如對於機軸傳感器10而言6度以及對於凸輪軸傳感器12而言720度）生成一個脈衝。功能塊221和224執行包括誤差校正的時段測量，如上面參照圖12討論的那樣。功能塊222通過檢測編碼器輪的間隙來執行所提到的零點檢測（因為所提到的兩個6°時段可以被遺漏以在每個迴轉產生一個18°時段）。主件角度估計電路201包括取模360°計數器2015和取模720°計數器2016，以覆蓋燃燒引擎的所有四個衝程（進氣、壓縮、爆燃、排氣）。預測單元2017在下遊連接到取模720°計數器2016，並且被配置為在當前時段期間預測（通過外插來計算）平均角速度v^，平均角速度v^被用於設置μti計數器的時鐘速率，如之前參照圖12a—圖12c所討論的那樣。微決算發生器2018包括μti計數器，μti計數器基於針對當前時段的所預測的速度值v^而生成μti。功能塊2020執行如參照圖12b所討論的發起對μti計數器的暫停以及如參照圖12c所討論的計數器時鐘速率的臨時增加，以計及引擎的減速和加速。標記為「一致性」的功能塊2019僅在主件角度估計電路中是需要的，並且被配置為檢查（例如在6°的間距的情況下）從傳感器接收到的脈衝是否在給定的現實時間窗口中產生。如果脈衝將產生在該時間窗口的外部，則脈衝鑑於引擎的機械約束（慣性）而並非是可信的，並且可以被忽視。取決於機軸傳感器的實際實現，可能歸因於噪聲和其它幹擾而生成有誤差的脈衝。
同步單元206（例如從預測單元2017）接收值a^、t^和v^，並且將所述值編碼為可以經由串行總線7傳輸的數據幀。標記為「低水平驅動器軟體」的功能塊207包括允許從總線7接收數據以及將數據傳輸到總線7的固件。固件還被配置為把由傳感器接口210接收的（例如來自連接到外圍設備ic的驅動器和引擎傳感器的）進一步的傳感器數據轉發到性能集群，其中，傳感器數據可以由應用軟體處理。固件還被配置為接收經由串行總線發送到外圍設備ic的涉及燃料注入的控制命令。控制命令可以包括例如關於隨後的注入的信息。為了準備注入，狀態機208（標記為「事件預測」）被由固件編程（配置），並且然後在機軸的想要的角度位置處基於μti序列而觸發注入器。外圍設備ic可以還包括驅動器級209，驅動器級209被配置為生成用於外部連接的功率級5（例如功率mosfet）的驅動器信號（例如門電壓信號），外部連接的功率級5被耦合到注入器20的螺線管以接通並且關斷注入器電流。標記為「測量」的功能塊211可以被配置為從功率級5和/或注入器20接收反饋信號，並且將所測量的信息（例如在最新的注入期間的注入器電流）轉發到在性能集群（經由總線7）和/或驅動器級209中執行的應用軟體。
#uxu#在圖13b中，從件角度估計電路101還包括預測單元1017和微決算發生器1018。然而，預測單元1017規則地經由數據總線7從主件角度估計電路201而不是從傳感器（機軸傳感器11和凸輪軸傳感器12，參見圖1）接收時間、角度和角速度值t^、a^和v^，並且觸發μti計數器的倒計數（參見圖12a—圖12c）。同步單元107的任務基本上是對包括值t^、a^和v^的數據幀進行解碼。功能塊1018和1020具有與外圍設備ic的一側中的對應的功能塊2018和2020實質上相同的目的。正是由功能塊1018控制μti計數器的臨時暫停（參見圖12b）（在如果引擎減速的情況下）以及μti計數器時鐘速率的臨時增加（參見圖12c）（在加速的情況下）。
像這種（核心功能）的引擎控制功能被實現在軟體（應用軟體）中並且由cpu107使用適當的軟體指令來執行。特別是，關於燃料注入，cpu107基於各種輸入數據而計算下一「事件」（諸如用於下一注入的燃料量以及在其處將要觸發事件的引擎的角度位置）。在其處將要觸發事件的角度位置可以被傳遞到事件預測單元133，事件預測單元133接收μti並且在正確的角度位置處在相應的致動命令時發起所述命令。事件預測單元133基本上與外圍設備ic中的事件預測單元233相同，並且可以被實現為有限狀態機。相似的事件是點火。所計算的信息被轉發到標記為「事件預測」的功能塊133，功能塊133被配置為基於微決算而在正確的角度位置處觸發由cpu107確定的想要的事件（例如燃料注入器的致動）。致動命令然後被經由串行總線7傳輸到外圍設備ic2』並且在外圍設備ic中被進一步處理。
圖14圖解將一個或多個外圍設備ic與一個ecu中的一個（單個）性能集群進行組合的三個不同的示例。如之前在圖9a和圖9b中圖解那樣，外圍設備ic2』可以取決於應用而被劃分為分離的ic2a和2b（參見圖9b）。在以下的討論中，假設單個外圍設備ic2』。然而，理解的是，該外圍設備ic2』可以容易地由兩個或甚至更多個外圍設備ic來替代。圖14a圖解上面已經討論的情況，其中一個性能集群1』被連接到ecu中的至少一個外圍設備ic2』。在性能集群1』中，計算功率被聚集，其中傳感器（特別是角度傳感器）被連接到外圍設備ic2』。性能集群1』和外圍設備ic2』（僅）經由有雙向高速實時能力的總線7進行通信。外圍設備ic2』可以包括直接注入驅動器電路（其也可以是分離的）。對於實際地致動燃料注入器20而言，使用外部功率開關6。圖14b實質上與圖14a相同。然而，在該示例中，針對每個汽缸使用分離的外圍設備ic2』。角度傳感器僅連接到第一汽缸的外圍設備ic2』，其因此包括如參照圖11至圖13所描述的主件角度估計電路。性能集群1』和其餘的外圍設備ic2』』包括實質上相同的從件角度估計電路。也就是，由外圍設備ic2』』使用的角度信息與第一外圍設備ic2』中可用的角度信息同步。替換地，兩個或更多個汽缸的不同的組可以由分離的外圍設備ic控制。該示例還圖解了如圖12a—圖12c中所示的角度同步未必是在外圍設備ic與性能集群之間完成的而是也在兩個不同的外圍設備ic之間完成。圖14c圖解進一步的選項，根據該進一步的選項，兩個外圍設備ic2』和2』』』被連同一個性能集群1』一起使用。（例如包括gdi驅動器的）外圍設備ic2』基本上是已經參照圖9至圖13所討論的情況。也就是，外圍設備ic2』實現關於與時間和角度有關的傳感器信號以及致動器事件（例如燃料注入、點火、進氣壓力傳感器等）的所有輔助和補充功能，而外圍設備ic2』』實現僅關於與時間有關的事件（例如電子節流控制（etc）、廢氣再循環（egr）、選擇性催化劑還原（scr）等）的所有輔助和補充功能。在另一示例中，第三外圍設備ic（未示出）可以實現普通的引擎控制功能，普通的引擎控制功能既不要求高度精確的時序也不要求精確的角度信息。在任何情況下，外圍設備ic可以經由有雙向高速實時能力的總線7與性能集群進行通信。
圖15圖解性能集群1』和外圍設備ic可以如何互連的進一步的示例，並且還圖解各單獨的ic之間的時間和角度同步。在圖15a和圖15b的示例中，在基本外圍設備ic2a與僅包括用於致動燃料注入器的驅動器級的gdi外圍設備ic2b之間共享外圍設備引擎控制功能。基本外圍設備ic2a被連接到角度傳感器11、12，並且包括主件角度同步單元，性能集群1』中的對應的從件角度同步單元同步於所述主件角度同步單元。時間基礎（振蕩器xtal）被連接到性能集群1』，在那裡所述時間基礎確定（主件）時鐘103的操作（pll，還參見圖11）。（從件）時鐘203（pll，還參見圖11）被同步於經由串行總線7連接到性能集群1』的時間基礎。角度信息也被經由串行總線7規則地傳輸，如之前參照10圖12a—圖12c所解釋的那樣。在圖15a的示例中，gdi外圍設備ic2b僅由基本外圍設備ic2a經由連接外圍設備ic2a和2b的另一串行總線7』（例如hssl，高速串行鏈路）進行時間觸發。在圖15b的示例中，gdi外圍設備ic2b由性能集群1』經由連接性能集群1』和gdi外圍設備ic2b的第二串行總線7進行時間觸發。圖15c實質上與圖14b相同，其中明確地指示了（包括用於汽缸1的gdi外圍設備的）基本外圍設備ic2』與（包括用於汽缸2、3和4的gdi外圍設備的）gdi外圍設備ic2』』之間的角度同步。
在圖14b和圖14c以及圖15的示例中，兩個或更多個外圍設備ic被經由總線7連接到一個單個的性能集群1』，其中所有設備（性能集群和外圍設備ic）被布置在一個ecu內的一個pcb上。該概念可以被概括為如圖16中所示的「域結構」，其中若干外圍設備ic被連接到性能集群，性能集群未必位於同一pcb上而是也可以被布置在分離的電子控制單元中。相應地，一個控制單元接替包括如在先前的示例中圖解的性能集群和至少一個外圍設備ic的主件控制單元a的功能。該主件控制單元a可以是用於第一域的控制單元（例如傳動系主件控制單元），其掌控燃燒引擎控制（ecu引擎控制單元）。所有其它所連接的控制單元是「智能」從件控制單元，「智能」從件控制單元中的每個實現特定目的。在本示例中，智能從件控制單元b掌控第二域（諸如傳動裝置控制），並且智能從件控制單元c掌控第三域（諸如電動馬達控制（例如，在混合車輛的情況下））。智能從件控制單元不包括分離的性能集群並且經由有雙向高速實時能力的總線與主件控制單元a的性能集群進行（離板）通信，所述有雙向高速實時能力的總線在本示例中連接布置在機動車內的不同位置中的被不同地封裝的控制單元中的不同pcb。基本上，智能從件控制單元b和c中的外圍設備ic與主件控制單元「共享」性能集群。每個智能從件控制單元可以包括一個或多個外圍設備ic、用以致動外部致動器的功率開關以及實現例如相應的控制單元和安全功能的電源的一個或多個分離的ic。然而，注意的是，由單獨的智能從件控制單元執行的用於控制功能的應用軟體聚集在主件控制單元中的性能集群中。
根據傳統ecu設計方法，所提及的mcu的「共享」並非是可行的，因為在引擎控制單元中使用的當前的mcu是高度地應用專用的mcu。與之對比，根據新穎設計方法的性能集群基本上被設計為提供計算功率，而（幾乎）所有應用專用硬體被聚集在如上面詳細討論的外圍設備ic和分離的功率級中。因此，性能集群可以被容易地針對應用而分級，其中（不同的智能從件控制單元中的）各種不同的外圍設備ic被連接到性能集群，以提供在機動車的不同域中的不同控制任務。
圖16示出如下的一個示例，在該示例中機動車的域「傳動系」已經被再劃分為各分部「燃燒引擎」、「傳動」和「電動馬達」的一個示例。然而，所圖解的概念（即，域結構和每個域包括主件控制單元和若干智能從件）可以被容易地轉移到機動車的其它部分（例如主體控制、高級駕駛員輔助系統（adas）等），如圖17a—圖17d中圖解那樣。相應地，要在機動車中實現的控制任務被分組為兩個或更多個域。在圖17的示例中，四個域「駕駛」、「安全」、「身體/舒適」和「信息娛樂」被用於對在機動車中使用的控制功能進行分組。每個域包括主件控制單元，主件控制單元具有為相應的域的所有分部提供計算功率的一個性能集群。各分部可以被看作為分離的電子控制單元，分離的電子控制單元中的每個包括經由有高速實時能力的總線連接到相應的域的性能集群的至少一個外圍設備ic（參見例如圖16）。各單獨的域的主件控制單元可以被經由通信網絡（諸如吉比特乙太網）連接。
圖17a圖解域「駕駛」的分部。相應地，域可以被分組為各分部「引擎控制」、「牽引控制」、「高電壓電池」（在混合車輛的情況下）、「充電器」、「傳動」、「車輛穩定性控制和制動」、「轉向」、「暫停」、「泊車制動」、「熱管理」。如已經關於圖16所提到的那樣，一個控制單元可以承擔包括性能集群的主件控制單元的角色。在本示例中，這可以是實現引擎控制（ecu）的控制單元。
圖17b圖解域「安全」的分部。相應地，域可以被分組為各分部「氣囊」、「pcs（碰撞前安全系統）」、「泊車輔助」、「巡航控制」、「ldws」（車道脫離告警系統）、「adas」（高級駕駛員輔助系統）、「lidar」、「radar」、「相機」（例如後視相機）等。再一次地，一個控制單元可以承擔包括性能集群的主件控制單元的角色。在本示例中，這可以是實現氣囊控制的控制單元。
圖17c圖解域「身體/舒適」的分部。相應地，域可以被分組為各分部「車窗控制」、「後視鏡」（例如防眩目功能）、「頭燈和尾燈」、「座位控制」（定位和座位溫熱器）、「加熱」、「空調」、「車內燈」等。在本示例中，用於空調的控制單元可以接替主件控制單元的角色，而其它控制單元被實現為「智能」從件單元。然而，也將可能的是實現沒有特定外圍設備ic的主件控制單元。在此情況下，主件控制單元並不直接控制特定的致動器而僅間接地通過控制連接至特定的致動器的智能從件控制單元來控制特定的致動器。
圖17d圖解域「信息娛樂」的分部。相應地，域可以被分組為各分部「導航」、「儀錶盤」、「電話」、「無線電」、「信息娛樂」、「接口」（例如無線lan）等。在本示例中，用於儀錶盤控制的控制單元可以接替主件控制單元的角色，而其它控制單元被實現為「智能」從件單元。
在此所描述的實施例的一些方面概述如下。注意的是，以下並非是特徵的窮舉性列舉，而僅是示例性總結。一個實施例與用於在此所描述的機動車中的引擎控制的電子控制單元有關（參見例如圖9和圖10）。相應地，所述電子控制單元包括：第一半導體晶片（參見例如圖10，性能集群1』），具有集成於其中的第一電路；第二半導體晶片（參見例如圖10，外圍設備ic2』），具有集成於其中的第二電路；以及數字實時通信鏈路，其連接所述第一電路和所述第二電路（參見例如圖10，高速串行總線7）。所述第二電路包括主件角度估計電路（參見例如圖11，電路201），主件角度估計電路被配置為基於（例如來自機軸傳感器11的）至少一個角度位置傳感器信號而估計所述引擎的角度位置。更進一步地，所述第一電路包括從件角度估計電路（參見例如圖11，電路101），從件角度估計電路被配置為基於經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。
在一個實施例中，（所述性能集群1』中的）所述第一電路包括第一時鐘電路（參見例如圖11，振蕩器13和pll103），並且（外圍設備ic2』、2a等中的）所述第二電路包括第二時鐘電路（參見例如圖11，pll203），其中，所述第一時鐘電路和所述第二時鐘電路共享（例如由晶體振蕩器13提供的）相同的時間基礎，並且時序信息是經由所述通信鏈路交換的。（性能集群1』中的）所述第一電路可以包括第一同步電路（參見例如圖11，電路106），第一同步電路耦合到所述從件角度估計電路（參見例如圖11，電路101），而（外圍設備ic2』、2a、等中的）所述第二電路可以包括第二同步電路（參見例如圖11，電路206），第二同步電路耦合到所述主件角度估計電路（參見例如圖11，電路201）。所述第二同步電路可以規則地將同步信息（參見例如圖12a，示圖「數據傳送」）傳輸到所述第一同步電路，並且所述從件角度估計電路可以基於由所述第一同步電路接收到的所述同步信息而調整所述角度估計。
在另一實施例中，所述主件角度估計電路規則地將同步信息（參見例如圖12a，示圖「數據傳送」）傳輸到所述從件角度估計電路，其中，所述同步信息包括角度值（例如角度a^）以及相應的時間值（例如時間t^）。可以經由至少一個同步電路（例如電路106和/或206）傳輸所述同步信息，並且可以跨所述串行通信鏈路（例如有高速實時能力的串行總線7）將所述同步信息作為串行數字數據流進行傳輸。所述從件角度估計電路可以被配置為基於經由所述串行通信鏈路接收到的所述同步信息而調整所述角度估計（例如，微決算μti的生成）。
一般地，（例如從機軸傳感器11接收到的）所述角度位置傳感器信號可以指示預先限定的角度增量的各後續的角度時段（例如6°，參見圖12a—圖12c，時段pn）。每個角度時段的開頭可以（例如通過所述傳感器信號的上升沿，參見圖12a—圖12c）被信號傳送到所述主件角度估計電路。經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的所述信息將每個角度時段的開頭信號傳送到所述從件角度估計電路（參見例如圖12a—圖12c，標記為「傳感器信號（再現）」的示圖）。為了估計角度位置，所述主件角度估計電路和所述從件角度估計電路可以分別包括第一內插電路和第二內插電路（參見例如圖13a—圖13b，電路1018和2018）。所述第一內插電路和第二內插電路可以被配置為將預先限定的角度增量的各後續的角度時段再劃分為所限定的數量的決算（參見例如圖12a—圖12c，提及μ決算的示圖）。可以通過所述角度位置傳感器信號（例如機軸傳感器信號）對所述主件角度估計電路指示各後續的角度時段的每個時段的開頭，而如上面提到那樣，通過經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的所述信息對所述從件角度估計電路指示各後續的角度時段的每個時段的開頭。所述主件角度估計電路可以包括預測電路（參見例如圖13a-圖13b，電路2017），預測電路被配置為：為各後續的角度時段中的每個角度時段提供所估計的角速度值（在此提及為v^）。可以取決於所估計的角速度值而調整如下的時間速率：所述第一內插電路（例如電路2018）以該時間速率生成所述微決算。所估計的角速度值被經由所述串行通信鏈路規則地傳輸到所述從件角度估計電路，並且取決於經由串行通信鏈路接收到的所估計的角速度值（參見圖12a—圖12c，所傳輸的數據幀中包括速度v^）而調整如下的時間速率：所述第二內插單元（例如電路1018）以該時間速率生成決算。
一個實施例涉及一種用於在針對機動車中的引擎管理而使用的第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的系統。根據在此所描述的實施例，所述系統包括：所述第一半導體晶片（參見例如圖10，性能集群1』），其具有集成於其中的第一電路；所述第二半導體晶片（參見例如圖10，外圍設備ic2』），其具有集成於其中的第二電路；數字實時通信鏈路，其連接所述第一電路和所述第二電路（參見例如圖10，高速串行鏈路7）。所述第二電路包括主件角度估計電路（參見例如圖11，電路201），主件角度估計電路被配置為基於至少一個角度位置傳感器信號（例如機軸傳感器11的輸出信號）而估計所述引擎的角度位置。更進一步地，所述第一電路包括從件角度估計電路（參見例如圖11，電路101），從件角度估計電路被配置為基於經由所述通信鏈路從所述主件角度估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。涉及角度位置的所述信息可以在預先限定的角度增量（例如6°，參見圖12a—圖12c）的各後續的角度時段中規則地從所述主件估計電路經由所述通信鏈路傳輸到所述從件角度估計電路。
此外，另一實施例涉及一種用於在針對機動車中的引擎管理而使用的第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的方法。相應地，所述方法包括：在所述第二半導體晶片中接收要被同步的指示引擎的角度的至少一個角度位置傳感器信號（參見圖12，提及「傳感器信號」的示圖）。所述方法進一步包括：在所述第二半導體晶片中基於至少一個角度位置傳感器信號而估計主件角度位置信號（例如μ決算序列，參見圖12a—圖12c），以及將同步信息經由數字實時通信鏈路從所述第一半導體晶片傳輸到所述第二半導體晶片。所述同步信息可以包括基於所述角度位置傳感器信號的所估計的角度位置信息（例如用於a^、t^、v^的值，參見圖12a—圖12c）。在所述第一半導體晶片中，基於從所述第二半導體晶片接收到的同步信息而估計從件角度位置信號。在特定的實施例中，所述角度位置傳感器信號指示預先限定的角度增量（例如6°）的各後續的角度時段（例如時段pn，參見圖12a—圖12c）。每個角度時段的開頭可以被信號傳送到所述第一半導體晶片。在所述第一半導體晶片中，可以接收時間基礎信號，並且時序信息可以從所述第一半導體晶片經由所述通信鏈路傳輸到所述第二半導體晶片（也參見圖15）。
雖然已經公開了各個示例性實施例，但是對於本領域技術人員來說將顯見的是，可以根據各個實施例的特定實現並且在不脫離本公開的精神和範圍的情況下作出改變和修改。對於本領域技術人員來說將明顯的是，執行相同功能的其它組件可以被合適地替代。特別是，在實現實質上等同的結果的同時，可以要麼在時域中要麼在頻域中執行信號處理功能。應當提到的是，參照具體的圖所解釋的特徵可以與其它各圖的特徵組合，即使在尚未明確提到這點的那些情況下。進一步地，可以以所有軟體實現使用適當的處理器指令或者以利用硬體邏輯和軟體邏輯的組合以實現相同結果的混合式實現來實現本公開的方法。這樣的對構思的修改意圖被所附權利要求覆蓋。
最後，本公開的摘要的目的是使得美國專利與商標局和一般公眾並且尤其是科學家、工程師和不熟悉專利或法律術語或措辭的本領域從業者能夠從概略的檢視快速地確定本申請的技術公開的性質和實質。本公開的摘要並非意圖以任何方式針對範圍進行限制。
以下示例展示本公開的一個或多個方面，並且可以以任何方式被組合。
示例1-一種用於機動車中的引擎控制的電子控制單元，所述電子控制單元包括：
第一半導體晶片，具有集成於其中的第一電路；
第二半導體晶片，具有集成於其中的第二電路；以及
數字實時通信鏈路，其連接所述第一電路和所述第二電路，
其中，所述第二電路包括主件角度估計電路，所述主件角度估計電路被配置為基於至少一個角度位置傳感器信號而估計所述引擎的角度位置，以及
其中，所述第一電路包括從件角度估計電路，從件角度估計電路被配置為基於經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。
示例2-如示例1所述的電子控制單元，
其中，所述第一電路包括第一時鐘電路，並且所述第二電路包括第二時鐘電路，以及
其中，所述第一時鐘電路和所述第二時鐘電路共享相同的時間基礎，並且時序信息是經由所述通信鏈路交換的。
示例3-如示例1-2的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述時間基礎是由晶體振蕩器提供的。
示例4-如示例1-3的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述第一電路包括第一同步電路，所述第一同步電路耦合到所述從件角度估計電路，並且其中所述第二電路包括第二同步電路，所述第二同步電路耦合到所述主件角度估計電路，
其中，所述第二同步電路規則地將同步信息傳輸到所述第一同步電路，以及
其中，所述從件角度估計電路基於由所述第一同步電路接收到的所述同步信息而調整角度估計。
示例5-如示例1-4的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述主件角度估計電路規則地將同步信息傳輸到所述從件角度估計電路，所述同步信息包括角度值和相應的時間值。
示例6-如示例1-5的任何組合所述的電子控制單元，
其中，經由至少一個同步單元傳輸所述同步信息，以及
其中，跨所述串行通信鏈路傳輸所述同步信息作為串行數字數據流。
示例7-如示例1-6的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述從件角度估計電路被配置為基於經由所述串行通信鏈路接收到的所述同步信息而調整角度估計。
示例8-如示例1-7的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述角度位置傳感器信號指示預先限定的角度增量的各後續的角度時段；每個角度時段的開頭被信號傳送到所述主件角度估計電路。
示例9-如示例1-8的任何組合所述的電子控制單元，
其中，經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的所述信息將每個角度時段的開頭以信號傳送到所述從件角度估計電路。
示例10-如示例1-9的任何組合所述的電子控制單元，
其中，為了估計角度位置，所述主件角度估計電路和所述從件角度估計電路分別包括第一內插電路和第二內插電路，
所述第一內插電路和第二內插電路被配置為將預先限定的角度增量的各後續的角度時段再劃分為所定義的數量的決算。
示例11-如示例1-10的任何組合所述的電子控制單元，
其中，通過所述角度位置傳感器信號對所述主件角度估計電路指示所述各後續的角度時段的每個時段的開頭。
示例12.如示例1-11的任何組合所述的電子控制單元，
其中，通過經由所述通信鏈路從所述主件估計電路接收到的涉及角度位置的信息對所述從件角度估計電路指示所述各後續的角度時段中的每個時段的開頭。
示例13-如示例1-12的任何組合所述的電子控制單元，
其中，所述主件角度估計電路包括預測電路，所述預測電路被配置成為所述各後續的角度時段中的每個角度時段提供所估計的角速度值。
示例14-如示例1-13的任何組合所述的電子控制單元，
其中，取決於所估計的角速度值而調整如下的時間速率：所述第一內插單元以該時間速率生成所述決算。
示例15-如示例1-14所述的電子控制單元，
其中，經由所述串行通信鏈路將所估計的角速度值規則地傳輸到所述從件角度估計電路，以及
其中，取決於經由所述串行通信鏈路接收到的所估計的角速度值而調整如下的時間速率：所述第二內插單元以該時間速率生成所述決算。
示例16-一種用於在第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的系統，所述第一半導體晶片和所述第二半導體晶片被用於機動車中的引擎管理，所述系統包括：
所述第一半導體晶片，其具有集成於其中的第一電路；
所述第二半導體晶片，其具有集成於其中的第二電路；以及
數字實時通信鏈路，其連接所述第一電路和所述第二電路，
其中，所述第二電路包括主件角度估計電路，所述主件角度估計電路被配置為基於至少一個角度位置傳感器信號而估計所述引擎的角度位置，以及
其中，所述第一電路包括從件角度估計電路，所述從件角度估計電路被配置為基於經由所述通信鏈路從所述主件角度估計電路接收到的涉及角度位置的信息而估計所述引擎的角度位置。
示例17-如示例16所述的系統，其中，涉及角度位置的所述信息在預先限定的角度增量的各後續的角度時段中規則地從所述主件估計電路經由所述通信鏈路傳輸到所述從件角度估計電路。
示例18-一種用於在第一半導體晶片與第二半導體晶片之間同步角度位置信息的方法，所述第一半導體晶片和所述第二半導體晶片被用於機動車中的引擎管理，所述方法包括：
在所述第二半導體晶片中接收待同步的指示所述引擎的角度的至少一個角度位置傳感器信號；
在所述第二半導體晶片中基於至少一個角度位置傳感器信號而估計主件角度位置信號；
經由數字實時通信鏈路將同步信息從所述第一半導體晶片傳輸到所述第二半導體晶片，所述同步信息包括基於所述角度位置傳感器信號的所估計的角度位置信息；以及
在所述第一半導體晶片中基於從所述第二半導體晶片接收到的同步信息而估計從件角度位置信號。
示例19-如示例18所述的方法，
其中，所述角度位置傳感器信號指示預先限定的角度增量的各後續的角度時段，每個角度時段的開頭被信號傳送到所述第一半導體晶片。
示例20-如示例18-19的任何組合所述的方法，進一步包括：
在所述第一半導體晶片中接收時間基礎信號；以及
將時序信息從所述第一半導體晶片經由所述通信鏈路傳輸到所述第二半導體晶片。
這些和其它示例在隨後的權利要求的範圍內。