DE102005054416A1

DE102005054416A1 - Verfahren zur Bereitstellung eines Steuersystems in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005054416A1
Application number: DE102005054416A
Authority: DE
Inventors: Susumu Kariya Akiyama
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-11-19
Filing date: 2005-11-15
Publication date: 2006-05-24
Also published as: US20150266409A1; US9073553B2; JP5013668B2; US9744899B2; US20170320429A1; JP2006143016A; US20060111826A1

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Bereitstellung eines Fahrzeugssteuersystems, welches eine beabsichtigte Funktion hat, wobei wenigstens zwei ECUs (1, 2) verwendet werden. Wenigstens eine der beiden ECUs (1, 2) wird zum adaptiven Aufnehmen eines modifizierten Teils der beabsichtigten Funktion des Fahrzeugsteuersystems verwendet, indem in kurzer Zeitdauer eine Neu- oder Umgestaltung hiervon erfolgt, während der Rest der ECUs (1) in dem Fahrzeugsteuersystem einen unveränderten Teil der beabsichtigten Funktion des Fahrzeugsteuersystems beibehält und weiterhin unterstützt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Steuersystem zur Verwendung bei der Steuerung verschiedener Systeme in einem Fahrzeug.
In den letzten Jahren wurden verschiedene Arten von elektrischen Steuerungen in einem Fahrzeug verwendet, um Verbesserungen hinsichtlich Kraftstoffverbrauch, Sicherheit, Bequemlichkeit etc. zu erhalten. D.h., die Funktionalitätsbereiche von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) wurden erweitert und die Anzahl von Leistungsmerkmalen seitens der ECU ist anwachsend.
Weiterhin sind ECUs in einem Fahrzeug untereinander über ein verdrahtetes/drahtloses Netzwerk zum Austausch von Steuerdaten und für einen interaktiven Betrieb verbunden. Diese Art von Netzwerk wird auch Fahrzeug-LAN genannt.

Jede der ECUs wird zur Steuerung eines bestimmten Mechanismus in dem Fahrzeug verwendet und wird somit nach ihrer Funktion benannt. D.h., ECUs-Typen umfassen unter anderem eine Motor-ECU zur Steuerung des Motors, eine Fahrsteuerungs-ECU zur Steuerung von Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrzeugzwischenabstand, eine Getriebe-ECU zur Steuerung eines Automatikgetriebes etc. Ein Schema zur Anwendung der ECUs in einem Fahrzeug ist in dem japanischen Patentdokument Nr. JP-A-2004-136816 angegeben.

Jedoch ist eine für einen bestimmten Zweck ausgelegte ECU unflexibel vom Gesichtspunkt einer Änderung/Modifikation in der ECU her, da eine starre Kombination von Schaltkreisen in der ECU verwendet wird oder aufgrund an derer Einschränkungen. D.h., eine teilweise Änderung der ECU-Funktion führt zu einer gesamten Neuauslegung oder Neugestaltung der Spezifikation oder einer Verzögerung in dem Entwicklungszeitrahmen. Eine Neuauslegung und eine Neugestaltung bei der ECU-Entwicklung bewirkt erhöhte Produktionskosten.

Beispielsweise hat eine im Fahrsteuerungssystem verwendete ECU zwei Hauptfunktionen, nämlich die Funktion der Aufrechterhaltung einer konstanten Geschwindigkeit eines betreffenden Fahrzeugs ("Cruise Control") und die Funktion der Aufrechterhaltung eines konstanten Abstands zu einem vorausfahrenden Fahrzeug. In diesem Fall ist die Geschwindigkeitsaufrechterhaltungsfunktion bei der Fahrsteuerungs-ECU vollständig entwickelt, so dass die Implementierung der Geschwindigkeitsaufrechterhaltungsfunktion der ECU in der Zukunft nicht geändert werden muss, wohingegen die Funktion der Aufrechterhaltung des Fahrzeugzwischenabstands möglicherweise Änderungen aufnehmen muss, beispielsweise einen verbesserten Algorithmus für die Abstandserkennung oder eine Abwandlung der Sensoren, die für die Abstandserkennung verwendet werden. Diese Arten von Änderungen in der Spezifikation einer ECU und/oder einer Sensierungs-/Betätigungsvorrichtung, die hiermit in Verbindung ist, führt zu einer Änderung in der Ausgestaltung der gesamten ECU.

Angesichts des oben beschriebenen und angesichts anderer Probleme schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Aufbau eines Steuersystems, wie ECUs (elektronische Steuereinheiten), um die Entwicklung von Steuersystemen für ein Kraftfahrzeug zu erleichtern.

Die Vorgehensweise des Strukturierens/Bildens/Implementierens des Steuersystems für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung teilt zunächst abstrahierend eine beabsichtigte Funktionalität des Fahrzeugs in zwei Teile, d.h., in einen primären/Standardteil, von dem erwartet wird, dass er in einer Zeitdauer einer Entwicklungsperiode des Steuersystems wenig Änderungen haben wird und in einen sekundären/zusätzlichen Teil, von dem erwartet wird, dass sich an ihm während der Entwicklungsdauer doch eine Anzahl von Änderungen ergibt, wonach dann unterschiedliche Implementierungskörper für jeden der beiden Teile der beabsichtigten Funktionalität des Steuersystems geschaffen werden. Mit anderen Worten, die beabsichtigte Funktionalität des Steuersystems in wenigstens zwei separaten Körpern oder Einheiten wird gemeinsam entwickelt und dennoch separat durch eine Kombination einer Standard-ECU und einer zusätzlichen ECU implementiert, und zwar gemäß einer optimalen beliebigen Unterteilung der Funktionalität. Diese Vorgehensweise ermöglicht die Entwicklung des Steuersystems (z.B. einer ECU) frei von einer gesamten Gestaltungsänderung, welche durch eine geringfügige Änderung und/oder Modifikation der beabsichtigten Funktionalität im Zug der Entwicklung verursacht werden würde, so dass die Gesamtentwicklungskosten des Steuersystems einschließlich Gestaltungskosten, Entwicklungsdauer etc. verringert werden. Zusätzlich kann der zusätzliche Teil oder Abschnitt der Funktionalität selektiv hinzugefügt, geändert oder weggelassen werden, indem einfach die zusätzliche ECU hinzugefügt, geändert oder weggelassen wird.

Weiterhin kann der zusätzliche Teil oder Abschnitt der Funktionalität, der üblicherweise ein aufwendiger Abschnitt der ECU ist, problemlos und flexibel basierend auf einer bestimmten Anforderung seitens eines Kundens des Steuersystems als ein höherwertiger Teil des Steuersystems "maßgeschneidert" werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der zusätzliche Teil oder Abschnitt des Steuersystems integral in einem Sensor oder einem Stellglied enthalten sein, der oder das durch den zusätzlichen Teil der Funktionalität des Steuersystems verwendet wird. Auf diese Weise kann das Steuersystem in einem Körper oder Gehäuse entsprechend kompakt gestaltet werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung übernimmt ein primäres Steuersystem (ECU) die Aufgabe der Fahrsteuerung, um das Fahren des betreffenden Fahrzeugs mit konstanter Geschwindigkeit ("Cruising") zu ermöglichen und ein sekundäres Steuersystem (ECU) übernimmt die Fahrzeugzwischenabstandssteuerung, um das Fahren des betreffenden Fahrzeugs mit einer konstanten Distanz in Richtung eines vorausfahrenden Fahrzeugs mittels des Fahrzeugsteuersystems zu ermöglichen. Die primären und sekundären Steuersysteme (ECUs) haben jeweilige Körper oder Gehäuse als eine ECU in dem Fahrzeugsteuersystem, welche für eine integrierte Fahrsteuerung gedacht ist.

Das Fahrzeugsteuersystem, welches auf oben beschriebene Weise aufgebaut ist, kann eine Spezifikationsänderung bei der Fahrzeugzwischenabstandssteuerung handhaben und daran angepasst werden, indem nur die Ausgestaltung des sekundären Steuersystems (ECU) geändert wird. Weiterhin kann die Fahrzeugzwischenabstands-Steuerfunktion problemlos von dem Fahrzeugsteuersystem abtrennbar gemacht werden. Weiterhin kann das sekundäre Steuersystem (ECU) in einem Radar, beispielsweise einem Millimeterwellenradar integriert werden, so dass entsprechende Kompaktheit und Verfügbarkeit zur Anordnung auf einer Schaltkreiskarte vorhanden ist.

Das Fahrzeugsteuersystem mit einer unterschiedlichen Steuerfunktion kann auch auf oben beschriebene Weise aufgebaut sein, um die Entwicklungsarbeit zu erleichtern. Wenn beispielsweise Vorrichtungssteuerfunktionen zur Handhabung eines Eingangs von einem durch einen Benutzer betätigten Schalter, sowie zur Handhabung eines Eingangs von einer Erkennungsvorrichtung zur Erkennung eines gewissen Vorgangs entsprechend von dem primären Steuersystem und dem sekundären Steuersystem getragen werden, kann eine Spezifikationsänderung in der Handhabungsfunktion für den Eingang von der Erkennungsvorrichtung alleine durch Änderung der Ausgestaltung des sekundären Steuersystems (ECU) abgefangen werden. Die Funktion in dem sekundären Steuersystem (ECU) kann problemlos optional gemacht werden.

Das Fahrzeugsteuersystem mit den jeweiligen primären und sekundären Steuersystemen (ECUs) für die Bereiche oder Abschnitte einer hierin enthaltenen beabsichtigten Funktionalität können bei verschiedenen Vorrichtungen und Systemen angewendet werden. Beispielsweise kann ein Scheibenwischersteuersystem zur Steuerung des Betriebs eines Scheibenwischers eine funktionelle Änderung alleine durch Ersatz oder Neugestaltung des sekundären Steuersystems (ECU) aufnehmen, wenn die geänderte Funktion als sekundäres Steuersystem (ECU) implementiert ist. Ein weiteres Beispiel ist das Frontlicht- (Scheinwerfer-)steuersystem zur Steuerung eines Winkels des Frontlichts in einer vertikalen oder horizontalen, Richtung basierend auf dem Eingang von einem Schalter, sowie vom Eingang eines Detektors für ein entgegenkommendes Fahrzeug oder von einem Detektor für eine Straßenkrümmung. Spezifikationsänderungen der Detektorsteuerung können alleine durch das sekundäre Steuersystem (ECU) aufgenommen werden, wenn die Detektorsteuerung alleine in dem sekundären Steuersystem (ECU) implementiert ist.

Weitere Beispiele lassen sich als Fahrzeugsteuersystem zur Steuerung einer Klimaanlagenvorrichtung, eines audiovisuellen Systems oder dergleichen beschreiben. Wenn das primäre Steuersystem (ECU) den standardisierten Teil oder Abschnitt der beabsichtigten Funktion trägt und das sekundäre Steuersystem (ECU) den zusätzlichen Teil oder Abschnitt oder nachgerüstete oder höherwertige Teile oder Abschnitte der beabsichtigten Funktion trägt, können die nachgerüsteten oder höherwertigen Funktionen problemlos geändert, ersetzt oder weggelassen werden, indem nur das sekundäre Steuersystem (ECU) geändert, ersetzt oder weggelassen wird.

Beispiele dieses Schemas zur Aufnahme von Spezifikationsänderungen der ECU-Funktion finden sich auch in dem Sicherheitsgurtsteuersystem in Kooperation mit einem Erkennungssystem für einen zu erwartenden Zusammenstoß, einem Motorsteuersystem in Kooperation mit einem Ventilzeitsteuersystem und bei einem Steuersystem für eine Information im Instrumentenbrett in Kooperation mit einem Steuersystem für eine Head-up-Anzeige.

Eine Kommunikationsvorrichtung, welche eine weit reichende Funkfrequenzübertragung in Kooperation mit einem drahtlosen Übertragungssystem für kurze Strecken oder Reichweiten verwendet, kann als weiteres Beispiel des oben beschriebenen Schemas einer ECU-Struktur aufgeführt werden. D.h., das drahtlose Übertragungssystem mit kurzer Reichweite wird von dem sekundären Steuersystem (ECU) getragen, um Spezifikationsänderungen und -anpassungen beim Fahrzeugsteuersystem problemlos zu ermöglichen.

In all den Fahrzeugsteuersystemen, -einrichtungen und -vorrichtungen, die oben beschrieben worden sind, kann das sekundäre Steuersystem, welches die nachgerüsteten, höherwertigen und daher modifikationsträchtigeren Teile der beabsichtigten Funktionalität aufnimmt, integral in einer Sensierungsvorrichtung oder einem Stellglied angeordnet werden, um eine kompakte Bauweise zu erhalten und um eine leichtere Anordnung des Steuersystem im Fahrzeug zu ermöglichen.

Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit der Zeichnung.
Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2A ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2B ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuersystems gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3A ein Flussdiagramm eines Ablaufs, der in einem Mikrocomputer einer ECU in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
3B ein Flussdiagramm eines Ablaufs, der in einem Mikrocomputer einer anderen ECU der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
4A ein Flussdiagramm eines Ablaufs, der in einem Mikrocomputer einer ECU einer zweiten Ausführungsform durchgeführt wird; und
4B ein Flussdiagramm eines Ablaufs, der in einem Mikrocomputer einer ECU in der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird.
Details von Ausführungsformen eines Fahrzeugsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
1 zeigt den Grundaufbau eines Fahrzeugsteuersystems, der den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam ist. Die benötigten Funktionen der Fahrzeugsteuerung oder des Fahrzeugsteuersystems werden separat von zwei Teilen getragen, d.h., einer Standardfunktions-ECU 1 zur Steuerung von Standardfunktionen und damit von sich nicht häufig ändernden Funktionen in dem Fahrzeug und einer Zusatzfunktions-ECU 2 zur Steuerung einer zusätzlichen (höherwertigen, optionalen, variablen, etc.) und sich damit relativ häufig ändernden Funktion in dem Fahrzeug. Die Standardfunktions-ECU 1 und die Zusatzfunktions-ECU 2 sind miteinander über eine Verdrahtung 5 verbunden.
Die Standardfunktions-ECU 1 enthält einen Mikrocomputer 11 zur Steuerung der Funktion der ECU 1, einen Kommunikationsschaltkreis 13 zur Steuerung der Kommunikation über die Verdrahtung 5 zu und mit der ECU 2 und anderen Vorrichtungen, einen I/O-Schaltkreis 15 (Eingabe/Ausgabe) zur Steuerung der Eingabe von Sensor-/Schaltersignalen für den Mikrocomputer 11 und zur Ausgabe von Befehlssignalen an ein Stellglied oder dergleichen.
Die Zusatzfunktions-ECU 2 enthält einen Mikrocomputer 21 zur Steuerung der Funktion der ECU 2, einen Kommunikationsschaltkreis 23 zur Steuerung der Kommunikation über die Verdrahtung 5 zu und mit der ECU 1 und anderen Vor richtungen, einen I/O-Schaltkreis 25 zur Steuerung eines Eingangs von Sensor-/Schaltersignalen für den Mikrocomputer 21 und für die Ausgabe eines Befehlssignals an ein Stellglied oder dergleichen. Der I/O-Schaltkreis 25 ist mit einem Sensor 3 verbunden, der von der ECU 2 verwendet wird, um die zusätzliche Funktion der ECU 2 zu betreiben.
1 zeigt, dass nur der Sensor 3 mit dem I/O-Schaltkreis 25 verbunden ist. Jedoch kann der I/O-Schaltkreis 25 mit dem Stellglied (in der Figur nicht gezeigt) verbunden sein, um eine notwendige Vorrichtung für die zusätzliche Funktion zu betätigen. Der I/O-Schaltkreis 25 kann sowohl mit dem Sensor als auch dem Stellglied verbunden sein.
Der Sensor und/oder das Stellglied können in der ECU 2 angeordnet sein, wie in 2A gezeigt. D.h., die ECU 2 kann integral mit dem Sensor 3 und/oder dem Stellglied für die zusätzliche Funktion aus Gründen einer kompakten Bauweise aufgebaut sein.
Das Signal vom Sensor 3 kann über die Verdrahtung 5 und den Kommunikationsschaltkreis 23 und nicht über den I/O-Schaltkreis 25 eingegeben werden, wie in 2B gezeigt.
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform eines Fahrzeugsteuersystems der vorliegenden Erfindung enthält die Standardfunktions-ECU 1 zur Steuerung einer Standardfunktion, d.h., in diesem Fall für die Aufrechterhaltung einer konstanten Fahrgeschwindigkeit ("Cruise Control") eines Eigenfahrzeugs oder betreffenden Fahrzeugs und die Zusatzfunktions-ECU 2 zur Steuerung einer Zusatzfunktion, d.h., in diesem Fall für die Aufrechterhaltung einer konstanten Distanz oder eines konstanten Abstandes zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Eigenfahrzeug, basierend auf einem erkannten Fahrzeugzwischenabstand. Der Sensor 3 in der ECU 2 wird verwendet, um das vorausfahrende Fahrzeug und den Abstand hierzu zu erkennen und der Sensor 3 ist beispielsweise ein Millimeterwellenradar, eine Kamera oder dergleichen.
Nachfolgend werden die in den Mikrocomputern 11 und 21 durchgeführten Abläufe unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 3A und 3B beschrieben. Das Flussdiagramm von 3A zeigt beispielsweise einen Ablauf, der vom Mikrocomputer 11 in einem bestimmten Intervall durchgeführt wird und das Flussdiagramm von 3B ist beispielsweise ein Ablauf, der vom Mikrocomputer 21 in einem bestimmten Intervall durchgeführt wird.
Im Schritt S110 bestimmt der Ablauf, ob ein Fahrsteuerungsmodus für das Fahrzeugsteuersystem gesetzt wurde, um mit einer konstanten Geschwindigkeit zu fahren. Der Fahrsteuermodus wird für das Fahrzeugsteuersystem durch die Betätigung eines Schalters (nicht gezeigt) durch den Fahrer festgelegt.
Der Ablauf im Flussdiagramm geht zum Schritt S115, wenn das Fahrzeugsteuersystem in dem Fahrsteuermodus ist (Schritt S110: JA). Der Ablauf geht zum Ende, wenn der Fahrsteuermodus nicht gesetzt ist (Schritt S110: NEIN).
Im Schritt S115 bestimmt der Ablauf, ob das Fahrzeugsteuersystem in einem adaptiven Fahrsteuermodus ist, um dem vorausfahrenden Fahrzeug basierend auf einem Steuersignal von der Zusatzfunktions-ECU 2 adaptiv zu folgen. Details des Steuersignals von der Zusatzfunktions-ECU 2 werden später beschrieben. Der Ablauf geht zum Schritt S120, wenn der adaptive Fahrsteuermodus nicht gesetzt ist (Schritt S115: NEIN). Der Ablauf geht zum Abschluss, wenn der adaptive Fahrsteuermodus gesetzt ist (Schritt S115: JA).
Im Schritt S120 führt der Ablauf eine Konstantgeschwindigkeitssteuerung für das betreffende Fahrzeug durch, bevor der Ablauf abgeschlossen wird. Die Konstantgeschwindigkeitssteuerung im Schritt S120 wird derart durchgeführt, dass die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs einstellbar auf eine bestimmte konstante Geschwindigkeit eingestellt wird, welche vom Fahrer gewählt wurde, indem eine Motorausgangsleistung etc. geregelt wird. Der Ausgang vom Motor wird durch Senden eines Steuersignals an eine Drosselklappen-ECU eingestellt, um den Öffnungsgrad einer Drosselklappe zu regeln.
Nachfolgend wird der Ablauf in der Zusatzfunktions-ECU 21 unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 3B beschrieben.
Im Schritt S150 bestimmt der Ablauf, ob die adaptive Fahrsteuerung gesetzt ist. Der adaptive Fahrsteuermodus wird durch die Betätigung von Schaltern seitens des Fahrers sowohl für den Fahrsteuermodus als auch den adaptiven Fahrsteuermodus (in der Zeichnung nicht gezeigt) festgesetzt. Der Ablauf geht zum Schritt S155, wenn der adaptive Fahrsteuermodus gesetzt ist (Schritt S150: JA). Der Ablauf geht zum Schritt S165, wenn der adaptive Fahrsteuermodus nicht gesetzt ist (Schritt S150: NEIN).
Im Schritt S155 bestimmt der Ablauf, ob es ein vorausfahrendes Fahrzeug gibt, was basierend auf einem Signal vom Sensor 3 erfolgt. Der Ablauf geht zum Schritt S160, wenn es ein vorausfahrendes Fahrzeug gibt (Schritt S155: JA). In diesem Fall informiert der Ablauf die ECU 1 im Schritt S160 vom Betrieb der adaptiven Fahrsteuerung.
Die adaptive Fahrsteuerung im Schritt S160 wird derart durchgeführt, dass die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs oder Eigenfahrzeugs und ein Fahrzeugzwischenabstand zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug und dem Eigenfahrzeug einstellbar auf einen bestimmten konstanten Wert, der vom Fahrer gewählt wurde, eingestellt wird, indem die Ausgangsleistung des Motors und/oder das Bremssystem gesteuert werden. Der Ausgang vom Motor wird durch Schicken eines Steuersignals an eine Drosselklappen-ECU eingestellt, um einen Öffnungsgrad einer Drosselklappe zu steuern oder zu regeln. Die Bremse wird durch Schicken eines Steuersignals an eine andere ECU zur Steuerung der Bremswirkung eingestellt. Der Ablauf geht zum Schritt S165, wenn es kein vorausfahrendes Fahrzeug gibt (Schritt S155: NEIN).
Im Schritt S165 informiert der Ablauf die ECU 1 vom Nichtbetrieb der adaptiven Fahrsteuerung. Der Ablauf des Flussdiagramms von 3B endet nach Schritt S165.
Die ECU 2 stoppt den Betrieb der adaptiven Fahrsteuerung und informiert die ECU 1 vom Nichtbetriebszustand der adaptiven Fahrzeugsteuerung während des Betriebs der adaptiven Fahrsteuerung, wenn das vorausfahrende Fahrzeug verloren wird, beispielsweise durch eine Beschleunigung des vorausfahrenden Fahrzeugs (Schritt S155). Die ECU 1 nimmt den Betrieb der Fahrsteuerung wieder auf (Schritt S155: NEIN → Schritt S120). Die adaptive Fahrsteuerung wird wieder aufgenommen, wenn das Eigenfahrzeug das vorausfahrende Fahrzeug wieder erfasst (Schritt S155: JA → Schritt S160).
Das Fahrzeugsteuersystem der ersten Ausführungsform kann für eine Spezifikationsänderung der adaptiven Fahrsteuerung (z.B. Änderung des Sensors 3, der Erkennungslogik für das vorausfahrende Fahrzeug etc.) adaptiv modifi ziert werden, ohne dass die ECU 1 geändert werden muss. D.h., die ECU 2 nimmt alleine Spezifikationsänderungen auf und somit kann die Entwicklungsdauer des Fahrzeugsteuersystems für eine verbesserte Produktivität und verringerte Kosten im Vergleich zu einem Fall verringert werden, bei dem die Auslegung der beabsichtigten Funktionalität als einzelne ECU implementiert ist.
Weiterhin kann die adaptive Fahrsteuerfunktion problemlos weggelassen werden, wenn sie als eine optionale Funktion des Fahrzeugsteuersystems spezifiziert ist. D.h., die Fahrsteuerfunktion ohne die adaptive Fahrsteuerunterfunktion kann alleine durch Weglassen der Zusatzfunktions-ECU 2 bereitgestellt werden. Auf diese Weise kann die Fahrsteuerfunktion mit der optionalen Funktion unter Verwendung der ECUs problemlos implementiert werden.
<Zweite Ausführungsform>
In einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Standardfunktions-ECU 1 zur Steuerung des Betriebs eines Scheibenwischersystems basierend auf einem Eingang von einem durch einen Benutzer betätigten Schalter verwendet und die Zusatzfunktions-ECU 2 wird verwendet, die Menge an Regen zu erkennen und die Wischfrequenz zu steuern. Bei diesem Schema der ECU-Struktur ist der Sensor 3 ein Regensensor zur Erkennung von Regen beispielsweise auf der Windschutzscheibe oder einer anderen Scheibe oder einem Fahrzeugglas. Der Sensor enthält ein Lichtemissionselement, beispielsweise eine LED zur Emission von Licht und ein Lichtempfangselement, beispielsweise einen Fototransistor zum Empfang einer Lichtreflektion von der Windschutzscheibe. Die Menge an empfangenem Licht wird in ein Signal gewandelt, welches die Menge von Regen auf der Windschutzscheibe wiedergibt.
Die in der ECU 1 und der ECU 2 durchgeführten Abläufe werden unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der 4A und 4B beschrieben. Das Flussdiagramm von 4A ist beispielsweise der vom Mikrocomputer 11 in einem bestimmten Intervall durchgeführte Ablauf und das Flussdiagramm von 4B ist beispielsweise der vom Mikrocomputer 21 in einem bestimmten Intervall durchgeführte Ablauf.
Im Schritt S210 erkennt der Mikrocomputer 11 der ECU 1 eine Position des Scheibenwischerbetätigungsschalters. Der Scheibenwischerbetätigungsschalter ist entweder in einer Position HI, einer Position MID, einer Position LOW, einer Position AUTO oder einer Position OFF. Die erkannte Position des Schalters wird auch der ECU 2 zugeführt.
Im Schritt S220 bestimmt der Ablauf, ob ein Wischintervall/eine Wischgeschwindigkeit empfangen wurde. Der Ablauf geht zum Schritt S230, wenn weder Intervall noch Geschwindigkeit empfangen wurden (Schritt S220: NEIN). Der Ablauf geht zum Schritt S225 zum Ermitteln des erhaltenen Intervalls und der Geschwindigkeit, wenn Intervall und Geschwindigkeit bereits empfangen wurden (Schritt S220: JA). Der Ablauf geht zum Schritt S230, nachdem Intervall und Geschwindigkeit ermittelt oder erhalten wurden. In diesem Fall schickt die ECU 2 das Wischintervall und die Wischgeschwindigkeit an die ECU 1, wenn der Scheibenwischerbetätigungsschalter in der Position AUTO ist, was durch den Ablauf von 4B erfolgt.
Im Schritt S230 werden das Wischintervall und die Wischgeschwindigkeit abhängig von der Position des Scheibenwischerbetätigungsschalters gesteuert. D.h., das Wischintervall wird auf unendlich gesetzt, wenn der Scheibenwischerbetätigungsschalter in der Position OFF ist. Die Wischgeschwindigkeit wird entsprechend gesetzt, wenn der Schalter entweder in der Position HI, MID oder LOW ist. Das Betätigungsintervall wird für einen fortlaufenden Betrieb auf Null gesetzt. Das Wischintervall und die -geschwindigkeit werden unter Verwendung von Intervall/Geschwindigkeit gesetzt, wie im Schritt S225 erhalten, wenn der Schalter in der Position AUTO ist.
Im Schritt S235 wird das im Schritt S230 festgelegte Betriebszeitverhalten erkannt, d.h. eine verstrichene Zeit von der letzten Betätigung wird mit dem Wischintervall verglichen, welches im Schritt S230 festgesetzt wurde. Wenn der Zeitpunkt für den Betrieb des Scheibenwischers zutreffend ist (Schritt S235: JA), geht der Ablauf zum Schritt S240 und der Scheibenwischer wird mit der im Schritt S230 festgelegten Geschwindigkeit betätigt. Der Ablauf endet nach der Scheibenwischerbetätigung.
Wenn die seit dem letzten Vorgang verstrichene Zeit das von dem Schalter gesetzte Intervall noch nicht erreicht hat (Schritt S235: NEIN), schließt der Ablauf ohne Betätigung des Scheibenwischers.
4B zeigt das Flussdiagramm für den Ablauf, der im Mikrocomputer 21 der Zusatzfunktions-ECU 2 durchgeführt wird.
Im Schritt S250 bestimmt der Ablauf, ob die Position des Scheibenwischerschalters in der Position AUTO ist, und zwar basierend auf der von der ECU 1 empfangenen Information. Der Ablauf schließt, wenn der Schalter nicht in der Position AUTO ist (Schritt S250: NEIN). Der Ablauf geht zum Schritt S255 weiter, um die Regenmenge durch den Sensor 3 zu erkennen, wenn der Scheibenwischerbetäti gungsschalter in der Position AUTO ist (Schritt S250: JA).
Im Schritt S270 berechnet der Ablauf das Wischintervall und die Wischschwindigkeit basierend auf der erkannten Regenmenge und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird von einer anderen ECU erhalten, welche mit der Verdrahtung 5 in Verbindung steht. Das Wischintervall, das hier festgesetzt ist, nimmt proportional zur Regenmenge und der Fahrzeuggeschwindigkeit ab. Die Wischgeschwindigkeit wird auch abhängig von der Regenmenge und der Geschwindigkeit bestimmt, d.h., die Geschwindigkeit nimmt zu, wenn die Regenmenge und die Fahrzeuggeschwindigkeit zunehmen.
Im Schritt S265 werden das Wischintervall und die -geschwindigkeit aus Schritt S260 der ECU 1 zugeführt, bevor der Ablauf endet. Das Intervall und die Geschwindigkeit, welche der ECU 1 zugeführt worden sind, werden im Schritt S230 des Flussdiagramms von 4A verwendet.
Somit wird der Scheibenwischer von der ECU 1 mit dem Intervall und der Geschwindigkeit betätigt, der von dem Scheibenwischerbetätigungsschalter festgesetzt ist, wenn die Position des Scheibenwischerschalters entweder in der Position HI, MID oder LOW ist. Der Scheibenwischer wird mit einem geeigneten Wischintervall und einer geeigneten Geschwindigkeit (von der ECU 2 berechnet) betrieben, wenn die Position des Scheibenwischerbetätigungsschalters in dem Modus AUTO ist.
Das Fahrzeugsteuersystem gemäß der zweiten Ausführungsform benötigt keine Designänderungen der Standardfunktions-ECU 1, wenn die Betriebsspezifikation entsprechend der Position AUTO des Betätigungsschalters geändert wird. D.h. beispielsweise eine Änderung der Spezifikation der Regenerkennungslogik, der Scheibenwischergeschwindigkeitsberechnungslogik, des Regenerkennungssensortyps etc. können durch Neugestaltung oder Umgestaltung der ECU 2 aufgenommen, d.h. realisiert werden. Daher kann die Entwicklungsdauer für das Fahrzeugsteuersystem für eine verbesserte Produktivität und für Kosteneinsparung verringert werden.
Weiterhin kann die Position AUTO der Scheibenwischerbetriebsfunktion problemlos weggelassen werden, wenn sie als optionale Funktion des Fahrzeugsteuersystems spezifiziert ist. D.h., eine Scheibenwischersteuerfunktion ohne die AUTO-Position kann erhalten werden, indem einfach die Zusatzfunktions-ECU 2 weggelassen wird. Auf diese Weise kann eine Scheibenwischerbetriebsfunktion mit einer optionalen Funktion unter Verwendung der ECUs problemlos implementiert werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen hiervon und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben worden ist, sei festzuhalten, dass sich einem Fachmann auf diesem Gebiet eine Vielzahl von Änderungen und Abwandlungen erschließt.
Beispielsweise kann eine Auf-/Abblendfunktion für ein Fahrlicht zusammen mit einer horizontalen Verschwenkungsfunktion als Kombination der primären und sekundären ECUs implementiert werden. In diesem Fall wird eine Fahrlicht- oder Scheinwerfergrundfunktion beispielsweise EIN/AUS-Betrieb des Scheinwerfers, ein manuelles Auf/Abblenden etc. unter Verwendung der Funktion gesteuert, die in der primären ECU (ECU 1) implementiert ist, wobei ein automatisches Auf/Abblenden und eine automatische Verschwenkungssteuerung der Scheinwerfer unter Verwendung der Funktion gehandhabt werden, die in der sekundären ECU (ECU 2) im plementiert ist, wobei ein entgegenkommendes Fahrzeug erkannt wird. Änderungen der Spezifikation in der Scheinwerfersteuerfunktion, beispielsweise in der Erkennungslogik für ein entgegenkommendes Fahrzeug zur Abblendsteuerung, eine Kurvenerkennungslogik für eine Verschwenkungssteuerung und/oder ein Sensormodell können daher durch Neugestaltung oder Neuauslegung der ECU 2 alleine realisiert werden.
Auf diese Weise wird die Entwicklung eines Fahrzeugsteuersystems für die Scheinwerfersteuerung erleichtert, was erhöhte Effektivität und Funktionalität liefert.
In einem weiteren Beispiel kann eine Klimatisierungssteuerfunktion für ein Fahrzeug in Zusammenwirkung mit einer Insassenerkennungsfunktion als Kombination aus primären und sekundären ECUs implementiert werden. In diesem Fall wird eine Klimatisierungsgrundfunktion, beispielsweise eine Temperatursteuerfunktion abhängig von einer eingegebenen Solltemperatur unter Verwendung der Funktion gesteuert, die in der primären ECU (ECU 1) implementiert ist, während eine automatische Klimasteuerfunktion für optimierte klimatisierte Luftströmung basierend auf einem Erkennungsergebnis der Anzahl von Insassen, der Sitzpositionen der Insassen in dem Fahrzeug, der Ausrichtung ihrer Gesichter etc. unter Verwendung einer Funktion gesteuert wird, die in der sekundären ECU (ECU 2) implementiert ist. Änderungen in der Spezifikation der automatischen Klimasteuerfunktion, beispielsweise der Steuerlogik für die Luftströmung bei der Luftströmsteuerfunktion und/oder der Sensoren zur Erkennung der Insassen werden alleine durch Neugestaltung der ECU 2 realisiert. Auf diese Weise wird die Entwicklung eines Fahrzeugsteuersystems für die Klimatisierungsfunktionen erleichtert, was erhöhte Effektivität und Funktionalität mit sich bringt.
Weiterhin kann ein Fahrzeugsteuersystem zur Steuerung des Fahrzeugaudiosystems auf gleiche Weise unter Verwendung von zwei ECUs wie bei der Klimatisierungssteuerfunktion implementiert werden. D.h., eine Beschallungsfeld-Steuerfunktion des Fahrzeugaudiosystems zur Anpassung an eine unterschiedliche Anzahl und/oder Position von Insassen kann als Funktion der sekundären ECU (ECU 2) implementiert werden, um Spezifikationsänderungen der Beschallungsfeld-Einstelllogik etc. leicht ermöglichen zu können. Indem nur die sekundäre ECU (ECU 2) ausgetauscht wird, kann der entsprechende modifizierte Teil der Spezifikation des Fahrzeugsteuersystems implementiert werden.
Als weiteres Beispiel des Fahrzeugsteuersystems sei eine Kombination aus primärer und sekundärer ECU genannt, welche verwendet wird, um eine Sicherheitsgurtsteuerfunktion zusammen mit einer Erkennungsfunktion für eine zu erwartende Kollision zu realisieren. In diesem Fall kann die Erkennungsfunktion für die zu erwartende Kollision als sekundäre ECU implementiert werden und die Sicherheitsgurtsteuerfunktion zum Straffen eines Sicherheitsgurts mit einer Kollisionserkennung kann als primäre ECU implementiert werden. Spezifikationsänderungen in der Erkennungslogik für die zu erwartende Kollision und/oder der Sensor zur Erkennung der zu erwartenden Kollision können alleine durch Neugestaltung der sekundären ECU implementiert werden. Die Erkennungsfunktion für die zu erwartende Kollision als eine Option für die Sicherheitsgurtsteuerfunktion mit Kollisionserkennung kann problemlos dem Fahrzeugsteuersystem hinzugefügt oder hieraus entfernt werden, indem einfach die sekundäre ECU (ECU 2) hinzugefügt oder weggelassen wird.
Als weiteres Beispiel für ein Fahrzeugsteuersystem sei eine Kombination aus primärer und sekundärer ECU zur Verwendung bei einer Ventilzeitpunktsteuerfunktion als Teil der Motorgesamtsteuerfunktion genannt. In diesem Fall können Stellglieder zum Betrieb der Ventile von der sekundären ECU gesteuert werden, wohingegen der Rest der Motorgesamtsteuerung von der primären ECU übernommen wird. Auf diese Weise können Änderungen bei der Spezifikation der Ventilzeitpunktsteuerlogik und/oder der Stellglieder selektiv alleine durch Neugestaltung der sekundären ECU vorgenommen werden. Weiterhin kann die Ventilzeitpunktsteuerfunktion separat von der Motorgesamtsteuerung ausgelegt und gehandhabt werden, so dass die Ventilzeitpunktsteuerfunktion als eine Option der Motorgesamtsteuerfunktion im Fahrzeugsteuersystem verwendet werden kann.
Als weiteres Beispiel eines Fahrzeugsteuersystems sei eine Kombination aus primärer und sekundärer ECU zur Verwendung bei einer sog. Head-up-Anzeigefunktion neben einer Instrumentenbrettfunktion genannt. Die Head-up-Anzeigefunktion, welche Fahrzeuginformationen an einer Innenoberfläche einer Windschutzscheibe darstellt, kann alleine durch die sekundäre ECU (ECU 2) gehandhabt und verwaltet werden. Daher können Änderungen der Spezifikation hinsichtlich des Inhalts der Fahrzeuginformation alleine durch Neugestaltung der sekundären ECU (ECU 2) verwaltet und gehandhabt werden. Weiterhin kann die Head-up-Anzeigefunktion separat von der Instrumentenbrettfunktion gestaltet und verwaltet werden und somit kann diese Head-up-Anzeigefunktion als eine Option der Instrumentenbrettfunktion verwendet werden.
Als weiteres Beispiel eines Fahrzeugsteuersystems sei eine Kombination von primärer und sekundärer ECU genannt, welche zur Implementierung eines Fahrzeuginformationssystems verwendet werden, indem eine Funkfrequenz zusammen mit einer Kurzbereichskommunikation verwendet wird. In diesem Fall wird das Fahrzeuginformationssystem von der primären ECU (ECU 1) verwaltet und das Kurzbereichskommunikationssystem (Kommunikationssystem mit geringer Reichweite) wird von der sekundären ECU (ECU 2) verwaltet.
Spezifikationsänderungen in dem Kurzbereichskommunikationssystem lassen sich somit alleine durch Neugestaltung der sekundären ECU (ECU 2) handhaben.
Aus Gründen der Vollständigkeit halber sei angemerkt, dass die primäre ECU (Standardfunktions-ECU) und die sekundäre ECU (Zusatzfunktions-ECU) in den oben beschriebenen Ausführungsformen auch zur Umsetzung anderer Funktionsarten verwendet werden können. Weiterhin kann die sekundäre ECU, welche eine modifikationslastige Funktion trägt, unterteilt werden, um mehrere detaillierte oder spezielle Funktionen zu übernehmen, so dass die Entwicklung des Fahrzeugsteuersystems noch weiter erleichtert wird.
Auch derartige Änderungen und Anwandlungen liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche und deren Äquivalente festgelegt ist.

Claims

Ein Verfahren zur konstanten Bereitstellung einer beabsichtigten Funktion eines Fahrzeugsteuersystems unter der Anforderung wenigstens einer Spezifikationsänderung, mit den Schritten von: beliebiges Unterteilen der beabsichtigten Funktion des Fahrzeugsteuersystems in einen statischen Teil und einen sich ändernden Teil; Bereitstellen einer ersten Steuervorrichtung (1) für den statischen Teil der beabsichtigten Funktionssteuerung in dem Fahrzeugsteuersystem; und Bereitstellen einer zweiten Steuervorrichtung (2) für den sich ändernden Teil der beabsichtigten Funktionssteuerung in dem Fahrzeugsteuersystem, wobei die beabsichtigte Funktionssteuerung des Fahrzeugsteuersystems gemeinsam von der ersten Steuervorrichtung (1) und der zweiten Steuervorrichtung (2) gebildet wird.
Das Verfahren zum Aufbau eines Fahrzeugsteuersystems nach Anspruch 1, wobei die zweite Steuervorrichtung (2) für den statischen Teil der beabsichtigten Funktionssteuerung integral zusammengesetzt ist aus wenigstens einer Sensorvorrichtung (3), welche einen Eingang für die zweite Steuervorrichtung (2) liefert und einer funktionalen Vorrichtung, welche einen Ausgang von der zweiten Steuervorrichtung (2) empfängt.
Ein Steuersystem mit: einer Geschwindigkeitssteuerung (1) zur Stabilisierung einer Geschwindigkeit eines Eigenfahrzeugs; und einer Fahrzeugzwischenabstandssteuerung (2) zur Stabilisierung eines Fahrzeugzwischenabstands basierend auf einem Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug, wobei die Geschwindigkeitssteuerung (1) und die Fahrzeugzwischenabstandssteuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Steuerung einer Vorrichtung eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung der Vorrichtung des Eigenfahrzeugs basierend auf einer Erkennung einer bestimmten Bedingung, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Steuerung eines Scheibenwischers an einem Fenster eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung eines Wischintervalls des Scheibenwischers basierend auf der Erkennung eines Regenzustands, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zum Betrieb eines Fahrlichts eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung einer Richtung eines Lichtstrahls des Fahrlichts basierend auf der Erkennung eines entgegenkommenden Fahrzeugs, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zum Betrieb eines Fahrlichts eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung einer Richtung eines Lichtstrahls des Fahrlichts basierend auf der Erkennung einer Fahrbahnkurve, wenn das Eigenfahrzeug sich bewegt, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Steuerung eines Fahrgastraumklimas eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung des Fahrgastraumklimas basierend auf der Erkennung zumindest der Anzahl von Insassen in dem Eigenfahrzeug und der Positionen der Insassen, wobei die erste Steuerung (1) der zweiten Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zum Betrieb einer Audiovorrichtung eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang von wenigstens einem Schalter; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung der Audiovorrichtung basierend auf einer Erkennung von wenigstens der Anzahl der Insassen in dem Eigenfahrzeug und der Positionen der Insassen, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Steuerung der Straffung eines Sicherheitsgurts eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Eingang eines Kollisionssignals; und einer zweiten Steuerung (2) zur Steuerung der Straffung des Sicherheitsgurts basierend auf der Erkennung einer möglichen Kollision des Eigenfahrzeugs; wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zum Betrieb eines Motors mit Ausnahme des variablen Betriebs wenigstens eines von Ansaug- und Auslassventilen des Motors eines Eigenfahrzeugs basierend auf einem Betriebszustand des Motors; und einer zweiten Steuerung (2) zum variablen Betrieb wenigstens eines von Ansaug- und Auslassventilen des Eigenfahrzeugs basierend auf einem Betriebszustand des Motors, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Anzeige von Informationen in einem Instrumentenbrett eines Eigenfahrzeugs; und einer zweiten Steuerung (2) zur Anzeige von Informationen in einem Fenster des Eigenfahrzeugs, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Ein Steuersystem mit: einer ersten Steuerung (1) zur Bereitstellung von Information für wenigstens einen Insassen eines Eigenfahrzeugs basierend auf einer Kommunikation mit einem Sendefunksignal großer Reichweite; und einer zweiten Steuerung (2) zur Bereitstellung von Information für wenigstens einen Insassen des Eigenfahrzeugs basierend auf einer Kommunikation über eine Kurzbereichsübertragung eines Funksignals, wobei die erste Steuerung (1) und die zweite Steuerung (2) separat in dem Steuersystem aufgebaut sind.
Das Steuersystem nach einem der Ansprüche 3 bis 13, wobei die zweite Steuerung (2) einstückig aufgebaut ist aus wenigstens einem Sensor (3) und einem Stellglied.