CN103619686B - 用于运行机动车的控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行机动车的控制单元(10)，该控制单元包括基本模块和函数模块(30)，该函数模块按照安全的运行时间环境设计。此外，控制单元(10)包括预定的第一接口(40)和第二接口(50)，所述第一接口和第二接口分别耦联基本模块(20)和函数模块(30)。基本模块(20)设计为，根据至少一个运行参数(B)求得一个或多个函数输入参数(E)和在第一接口(40)处提供函数输入参数(E)。此外，基本模块(20)设计为，根据在第二接口(50)处提供的一个或多个输出参数(A)求得执行器(60)的调节参数(S)。函数模块(30)设计为，根据在第一接口(40)处提供的函数输入参数(E)和预定数量的规则求得所述一个或多个输出参数(A)，所述输出参数表征多个预定运行策略之中的一个运行策略的特性并且在第二接口(50)处提供所述输出参数(A)。

Description

用于运行机动车的控制单元
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车的控制单元，该机动车具有多个执行器。
背景技术
由于低的CO2排放，对电池运行的车辆、特别是具有混合驱动的车辆具有越来越强的兴趣。带有混合式驱动结构的车辆具有内燃机和优选至少一个电机作为驱动总成。这样，在混合式车辆的行驶运行期间驱动力矩由两种驱动总成施加。在该车辆中的能量管理系统为此分析发动机控制器和行走机构控制器的数据以及司机辅助系统的传感器的数据。根据需要，可以按需求对电机和/或内燃机的控制进行消耗优化。既使对于只有一台发动机作为驱动总成的车辆，由于增加的电消耗器数量和由此相关的增大的功率消耗，机动车中能量管理系统的意义也越来越大。
发明内容
本发明的目的在于，创建一种用于运行机动车的控制单元，该控制单元有助于使得机动车能够可靠地运行以及简化和改善机动车中的能量管理。
本发明的特征在于一种用于运行机动车的控制单元，该机动车具有多个执行器。所述控制单元包括基本模块和函数模块，该函数模块按照安全的运行时间环境(gesicherte Laufzeitumgebung)设计。此外，所述控制单元包括预定的第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口分别耦联基本模块和函数模块。该基本模块设计为：根据至少一个运行参数求得一个或多个函数输入参数和在第一接口处提供函数输入参数。此外，该基本模块设计为：根据在第二接口处提供的一个或多个输出参数求得执行器的调节参数。函数模块设计为：根据在第一接口处提供的函数输入参数和预定数量的规则求得所述一个或多个输出参数，所述输出参数表征多个预定运行策略之中的一个运行策略的特性和在第二接口处提供所述输出参数。
运行时间环境可理解为这样的软件程序：该软件程序与不能直接和运行系统通信的应用程序一起实施。运行时间环境促使，应用程序能够在一个相应的处理器平台上实施，方式为：其在应用程序与运行系统之间进行协调。
处理器平台在这里理解为用来实施程序的硬件的总体，特别是本来的微处理器和/或微控制器以及易失性和非易失性的存储器，这些存储器在程序实施时用来存储数据。安全的运行时间环境能够实现受保护地实施程序。所述程序在这里这样与其他的系统屏蔽开，使得程序的实施对其他的系统没有所不期望的作用。安全的运行时间环境也被称为沙箱(Sandbox)。函数模块按照安全的运行时间环境设计能够实现，函数模块的程序代码可以与基本模块屏蔽开，使得函数模块的程序代码的实施对基本模块没有所不期望的作用，例如形式上为存储器腐坏和/或有缺陷的跳跃命令。此外这还能够实现，函数模块的程序代码可以不依赖于基本模块地进行改变。函数模块按照安全的运行时间环境设计还可以实现，用于函数模块的程序代码可以不依赖于基本模块的程序代码地从合适地构成的编程装置传递到控制单元。
相应的运行参数可以包括测量参数或者状态参数或者其他的由测量参数和/或状态参数导出的参数。相应的运行参数可以表征机动车的运行状态和/或行驶状态和/或环境状态。优选地，这样求得所述至少一个函数输入参数(所述一个或多个函数输入参数)，即所述至少一个函数输入参数与当前的传感器配置无关地表征机动车的系统特性。所述至少一个函数输入参数的这样的抽象有利地能够实现，在传感器配置改变时只必须改变所述至少一个函数输入参数的求算，但不用改变运行策略和/或规则数量。类似地，所述至少一个输出参数表征所期望的系统特性，该系统特性借助执行器可转变。所述至少一个输出参数因此优选是与执行器配置无关的。
相应表征运行策略的各输出参数的求算能够与预定数量的规则无关地实现，按照简单的方式与传感器配置和/或执行器配置无关地预定机动车的抽象的函数模式。这可以有助于简化和改善机动车的控制和/或调节系统的至少一部分的可维护性。此外能够实现，可以简单地匹配和/或改进运行策略和/或可以非常简单地添加其他的运行策略。这可以有助于，减小函数模式开发时的故障概率和/或降低开发成本和/或提高机动车的可靠性。此外，这还可以有助于，减小机动车的控制和/或调节系统的复杂性和/或在复杂性保持不变的情况下扩展机动车的控制和/或调节系统的功能。
借助运行策略，优选预定所需能量的提供方式型和/或为消耗器预定所提供能量的各最大应得的能量份额。对于机动车可以预定运行策略，这些运行策略可以配设于机动车中能量分配的不同等级层面。运行策略可以涉及机动车的各个部件，例如涉及用于能量转换的部件、例如发电机。此外，运行策略可以涉及包括多个机动车部件的单元、例如涉及机动车的低压车载电网。运行策略还可以涉及机动车的包括多个单元的分系统，例如涉及机动车的整个车载电网，该车载电网包括低压车载电网和高压车载电网。第一运行策略例如可以是，混合式机动车的混合驱动设备纯电运行。第二运行策略例如可以是，混合驱动设备纯内燃机运行。第三运行策略例如可以是，混合驱动设备按混合运行方式运行。第四运行策略例如可以是，机动车按能量回收方式运行。
按照有利的设计方案，所述函数模块设计为：根据预定的总成函数求得所述至少一个函数输入参数。在这里，预定的运行参数可以配设于特定的组并且与总成函数相关地可以求得关于整个组的综合消息。对此一个实例是平均值求算。例如可以根据机动车中能量存储器的相应充电状态来求得平均充电状态。有利地，可以这样非常简单地求得函数输入参数。此外这样求得的参数可以简单地涉及预定的参考参数，以便由此得到函数输入参数与机动车的传感器配置的合适去耦。
在另一有利的设计方案中，所述多个规则具有包括条件语句的规则。这样的规则广泛地也被称为如果-那么-条件。这能够实现，描述包括较少数量的简单语言元素和/或句法元素的函数模式。该函数模式由此可以比较简单和可理解，由此能够显著更简单地匹配和/或查找错误。
在另一有利的设计方案中，所述安全的运行时间环境包括虚拟机。
在另一有利的设计方案中，所述安全的运行时间环境设计为实施字节码。
字节码包括预定数量的用于虚拟机的语句。在有些程序语言或环境例如Java的源文本编译情况下，不是直接制作字节码的机器码、而是中间码。该码优选与实际的硬件平台无关并且与源文本相比经常是相对紧凑的。
附图说明
下面借助示意图阐述本发明的实施例。
图1示出用于运行机动车的控制单元的实施例的示意的框图。
具体实施方式
控制单元10设置在机动车中。该机动车例如可以具有混合式驱动器。为了机动车的运行，可以预定多种运行策略。借助相应的运行策略，例如预定所需能量的提供方式型和/或为机动车中的消耗器分别预定所提供能量的相应最大应得的能量份额。
控制单元10具有例如带有微处理器单元的硬件平台。微处理器在此可理解为用来实施程序的硬件的总体，特别是实际上的微处理器和/或微控制器以及易失性的和非易失性的存储器，这些存储器在程序实施时用来存放数据。
基于硬件平台，控制单元10具有例如基本模块20和函数模块30，这些模块例如设计为软件模块。该函数模块30按照安全的运行时间环境设计。为此，安全的运行时间环境包括虚拟机35。安全的运行时间环境可以例如通过虚拟化产生。虚拟化能够实现以程序代码制作物理计算机系统的可实施的复制，使其可以作为虚拟机嵌入到宿主系统中并且作为客户系统在其中实施。
安全的运行时间环境例如可以设计为实施字节码。
备选地或附加地也可以的是，安全的运行时间环境包括解释器。在上下文中计算机程序被称为解释器，该计算机程序与编译器或汇编器相反不是把程序源码转变成在系统上直接可实施的数据，而是读入源码、分析和实施源码。源码的分析在程序的运行时间进行。
控制单元10还具有预定的第一接口40和第二接口50，所述第一接口和第二接口分析优选设计为软件接口。
机动车具有多个传感器单元70和执行器60。为了控制执行器60，可以设有相应的调节参数S。传感器单元70分别设计为，检测和/或求得机动车的一个或多个运行参数B。传感器单元70为了获得测量数据可以例如分别具有一个或多个传感器。此外，传感器单元70可以设计为，例如根据相应的测量参数求得状态参数或其他的参数。
相应的运行参数B可以例如代表功率消耗、加速踏板位置、发动机转速、发动机负载、废气成分、发动机温度、变速器速比、行驶速度、车轮转速、转向角、横摆角速度(横摆力矩)、距离前行车辆或障碍物的距离。
由相应传感器单元70检测的和/或求得的运行参数B可以输送给基本模块20。
基本模块20设计为，根据至少一个运行参数B求得一个或多个函数输入参数E和在第一接口40处提供函数输入参数E。例如，函数模块30可以设计为，根据预定的总成函数求得所述至少一个函数输入参数E。
相应的运行参数例如可以代表机动车的相应电驱动装置的当前的转矩输出。在机动车具有多个、例如两个或四个电驱动装置的情况下，可以例如求得机动车中所有电驱动装置的平均转矩输出。
函数模块30设计为，根据在第一接口40处提供的函数输入参数E和预定数量的规则求得所述一个或多个输出参数A，所述输出参数表征多个预定运行策略之中的一个运行策略。此外，函数模块30设计为在第二接口50处提供输出参数A。
基本模块20设计为，根据在第二接口50处提供的所述至少一个输出参数A求得执行器60的调节参数S。根据所求得的调节参数S可以控制执行器60。
为了提供用于函数模块30的程序代码，可以例如在程序开发时借助编译器把规则转换为程序组，例如转换为用于虚拟机35的字节码，或者转换为表格。该程序组可以传递到控制器。特别是，该程序组可以与用于基本模块20的程序代码无关地传递到控制器。规则的这种参数化有利地能够实现，也可以加工控制单元10的复杂的逻辑函数。
附图标记列表
10 控制单元
20 基本模块
30 函数模块
35 虚拟机
40 第一接口
50 第二接口
60 机动车的执行器
70 机动车的传感器单元
A 输入参数
B 运行参数
E 函数输入参数
S 调节参数

Claims (9)

1.用于运行机动车的控制单元(10)，该机动车具有多个执行器(60)，所述控制单元(10)包括基本模块(20)和函数模块(30)，该函数模块按照安全的运行时间环境设计，所述控制单元还包括预定的第一接口(40)和第二接口(50)，所述第一接口和第二接口分别耦联基本模块(20)和函数模块(30)，
该基本模块(20)设计为：根据至少一个运行参数(B)求得一个或多个函数输入参数(E)；在第一接口(40)处提供函数输入参数(E)；根据在第二接口(50)处提供的一个或多个输出参数(A)求得执行器(60)的调节参数(S)；并且
函数模块(30)设计为：根据在第一接口(40)处提供的函数输入参数(E)和预定数量的规则求得所述一个或多个输出参数(A)，所述输出参数表征多个预定运行策略之中的一个运行策略的特性；并且在第二接口(50)处提供所述输出参数(A)。
2.按照权利要求1所述的控制单元(10)，其特征在于，所述函数模块(30)设计为：根据预定的总成函数求得所述一个或多个函数输入参数(E)。
3.按照权利要求1所述的控制单元(10)，其特征在于，所述预定数量的规则具有包括条件语句的规则。
4.按照权利要求2所述的控制单元(10)，其特征在于，所述预定数量的规则具有包括条件语句的规则。
5.按照权利要求1所述的控制单元(10)，其特征在于，所述安全的运行时间环境包括虚拟机(35)。
6.按照权利要求2所述的控制单元(10)，其特征在于，所述安全的运行时间环境包括虚拟机(35)。
7.按照权利要求3所述的控制单元(10)，其特征在于，所述安全的运行时间环境包括虚拟机(35)。
8.按照权利要求4所述的控制单元(10)，其特征在于，所述安全的运行时间环境包括虚拟机(35)。
9.按照权利要求1至8之一所述的控制单元(10)，其特征在于，所述安全的运行时间环境设计为，实施字节码。
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