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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Fahrzeugnetzwerk zur
Verbindung einer oder mehrerer elektrischer bzw. elektronischer
Steuereinheit(en).
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In
den vergangenen Jahren ist es zunehmend bekannt geworden, verschiedene
Datentypen in einem Fahrzeug durch ein Fahrzeugnetzwerk auszutauschen,
um das Fahrzeug zu steuern. Dabei werden die Daten zwischen elektrischen
Steuereinheiten (ECUs) zur Steuerung verschiedener Arten von Vorrichtungen
und Geräten
(Hardware) ausgetauscht. Das Fahrzeugnetzwerk verbindet diese ECUs
mittels eines Kommunikationsbus, um verschiedene Arten von Kommunikation
zu ermöglichen,
und erleichtert in zweckdienlicher Weise das Zusammenspiel bzw.
die Kooperation von ECUs zur nahtlosen Steuerung des Fahrzeugs.
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Eine
Entwicklung dieser mit dem Fahrzeugnetzwerk verbundenen ECUs wird
notwendigerweise von der Entwicklung einer Software begleitet, die
verwendet wird, um eine Schnittstelle für die ECUs zu dem Fahrzeugnetzwerk
im Hinblick auf eine Handhabung einer komplizierten Spezifikation
zur Steuerung einer Steueranwendung (Steuerprogramm) und zur Steuerung
eines Kommunikationsprozesses (Kommunikationsprogramm) bereitzustellen.
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Die
in dem Fahrzeug verwendeten ECUs erscheinen aber in verschiedenen
Typen, und darüber hinaus
werden die ECUs von verschiedenen Abteilungen in verschiedenen Betrieben
geliefert. Daher konzentrieren sich die Schnittstellen dieser ECUs
jeweils darauf, eine funktionale Steuerung der individuellen ECU
unterzubringen bzw. zu ermöglichen.
D.h., die Spezifikation der Schnittstelle der individuellen ECU
ist jeweils unterschiedlich und/oder unterschiedlich kompliziert.
Des weiteren ist der gleiche Typ von Prozess in vielen funktionalen
Einheiten redundant implementiert, wodurch der Entwicklungsumfang
der Software erhöht
wird.
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Zusätzlich führen die
Schnittstellen dieser ECUs, die in jeweils unterschiedlicher Weise
für jede funktionale
Einheit ausgelegt sind, zu einer Vielzahl von Abwandlungen im Hinblick
auf die Fahrzeugtypen und/oder angestrebte Ziele. Dieses Entwicklungsschema
kompliziert den Prozess der Systementwicklung weiter und verursacht
Probleme wie etwa eine beeinträchtigte
Produktqualität
und dergleichen.
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Auf
der Grundlage der vorstehend beschriebenen Situation wird in der
japanischen Offenlegungsschrift JP-A-2002-204238 eine ECU für ein Fahrzeugnetzwerk
vorgeschlagen, indem eine Qualitätssoftware
verwendet wird, die mit Leichtigkeit entwickelt werden kann.
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Die
offenbarte ECU tauscht Datenrahmen oder -blöcke (Frames) über das
Netzwerk aus und erkennt erforderliche Daten in diesen Frames zur
Vereinfachung der Datenverarbeitung in einem Kommunikationsprogramm,
das allgemein durch verschiedene ECUs verwendet wird.
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Das
in unterschiedlichen Typen von ECUs verwendete Kommunikationsprogramm
beseitigt einen Aufwand und eine Schwierigkeit bei der Entwicklung
unterschiedlicher Kommunikationsprogramme und führt so zu einer Verringerung
des Entwicklungsumfangs und/oder einer Vereinfachung des Prozesses
der Netzwerksystementwicklung.
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Allerdings
stellt die in der vorstehenden Druckschrift offenbarte ECU einfach
eine Funktion zur Einkapselung des Kommunikationsprozesses bereit.
D.h., die ECU, die dieses Merkmal aufweist, muss ein Software-Werkzeug
zur Reduktion von Entwicklungsbedingungen und/oder Handhabung von Abweichungen
aufweisen, wenn die ECU in einer großmaßstäblichen Entwicklung verwendet
wird.
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Des
Weiteren muss die ECU, die dieses Merkmal aufweist, wegen der Komplizierung
der Softwarestruktur, wenn die ECU in einer großmaßstäblichen Entwicklung verwendet
wird, eine Qualitätssicherungssoftware
zum Verfolgen eines funktionalen Fehlers in dem System aufweisen.
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Angesichts
der vorstehend beschriebenen und anderer Probleme ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugnetzwerksystem und eine
elektronische Steuereinheit zu schaffen, die eine reduzierte Entwicklungszeit
für eine
großmaßstäbliche Entwicklung
ermöglichen.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Fahrzeugnetzwerksystem
und die elektronische Steuereinheit zu schaffen, welche die reduzierte
Entwicklungszeit auch dann ermöglichen, wenn
viele Abwandlungen unterschiedlicher Fahrzeugtypen untergebracht
werden.
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Eine
noch weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Fahrzeugnetzwerksystem
und die elektronische Steuereinheit zu schaffen, welche eine Qualität und Zuverlässigkeit
auch dann aufrechterhalten, wenn das Fahrzeugnetzwerksystem in großem Maßstab entwickelt
wird.
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Im
Zuge der Ausarbeitung eines Verfahrens der vorliegenden Erfindung
haben die Erfinder die Anforderung zum wirksamen Erreichen der Ziele
der Erfindung analysiert. Die Analyse führte zu dem Schluss, dass die
Vereinfachung einer großmaßstäblichen
Entwicklung eines Fahrzeugnetzwerksystems mit einer klar getrennten
Teilung von Entwicklungsrollen durch Verwenden eines Software-Werkzeugs bzw.
von Software-Werkzeugen, eine Reduzierung der Komplexität von Abhängigkeiten
zwischen Software-Komponenten und eine Erweiterbarkeit der Software-Komponenten
möglich
ist. D.h., diese Eigenschaften sind Schlüssel zur Reduktion der Entwicklungszeit,
Sicherstellung der Software-Qualität und Unterbringung einer großen Variationsbreite.
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Die
Analyse der Anforderungen führt
zu einem Schluss, dass die Schnittstellen zwischen den höheren System
auf den Schnittstellen zwischen individuellen funktionalen Einheiten,
einer Unabhängigkeit
der Schnittstellen von einer angestrebten Funktion und einer Standardisierung
der beobachtbaren Größe aufgebaut
sein sollten.
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Des
weiteren kann eine Qualitätskontrolle, die
auf der Verfügbarkeit
der Funktionen und der Information über die Richtigkeit wie auch
der beobachtbaren Größe basiert,
verwendet werden, um eine Problembehandlung auf der Grundlage einer
Identifizierung eines problematischen Abschnitts zu ermöglichen
bzw. zu erleichtern.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend beschriebenen
Eigenschaften als eine verteilte Steuerungsplattform in einer aus Schichten
aufgebauten Grundstruktur eines Fahrzeugnetzwerksystem implementiert.
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Auf
der Grundlage des vorstehend Beschriebenen umfasst ein Fahrzeugnetzwerksystem
der vorliegenden Erfindung einen funktionalen Grundaufbau (Framework)
zum Bereitstellen einer Steuerungslogik, die durch eine externe
Definition gegeben ist, eine Systemkoordinierungseinrichtung zum
Ausgeben einer Steuerungsanfrage bzw. -anforde rung auf der Grundlage
einer Leistungsfähigkeit
und eines Status einer Steuerungsfunktionalität wie auch zum Bestimmen einer
Ausführungsanweisung
und/oder eines Ausführungsplans
der Steuerungsfunktionalität,
eine Systemstruktursteuerungseinrichtung zum dynamischen Aufrechterhalten
und Umorganisieren einer Steuerungsfunktionalität der elektronischen Steuereinheit
auf der Grundlage der Definition der Steuerungsfunktionalität, einen
virtuellen Sensor zum Erfassen und Ausgeben einer beobachtbaren Größe als eines
Sensorsignals und einen Hardwareabstraktionsabschnitt zum abstrahierenden
Darstellen eines Gesamthardwaresystems einschließlich der elektronischen Steuereinheit
als einer virtuellen elektronischen Steuereinheit für die Systemstruktursteuerungseinrichtung
und des virtuellen Sensors.
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Das
Fahrzeugnetzwerksystem der vorliegenden Erfindung kann eine angestrebte
Funktion nur durch Bereitstellen der Steuerungslogik an das funktionale
Framework implementieren. Eine Kommunalität eines Abschnitts der anderen
elektronischen Steuereinheit als des Steuerungslogikabschnitts ermöglicht es,
eine klar getrennte Teilung von Entwicklungsrollen zu haben, um
Teilung und Kooperation der Entwicklung zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Die
Teilung und Kooperation der Entwicklung führt zu einer Reduktion der
Entwicklungszeit, der Sicherstellung der Qualität des entwickelten Systems
und der Bewältigung
von Variationen in einer begrenzten Entwicklungszeit.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann das vorstehend beschriebene Fahrzeugnetzwerksystem
beispielsweise in drei Schichten von Komponenten implementiert sein,
d.h. einer Anwendungsschicht mit dem funktionalen Framework, einer
Systeminfrastrukturschicht mit der Systemstruktursteuerungseinrichtung,
dem virtuellen Sensor und der Systemkoordinierungseinrichtung und einer
Hardwareabstraktionsschicht mit der Systemabstraktionsschicht zusätzlich zu
einer ECU-Abstraktionsschicht und einer Kommunikationsabstraktionsschicht.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung umfasst das
funktionale Framework, das eine hierarchische funktionale Struktur
aufweist, eine Koordinierungseinrichtung zum Ausgeben eines Anweisungs-/Anforderungssignals
und eine funktionale Komponente zum Implementieren einer vorbestimmten
Funktion und Ausgeben eines Verfügbarkeitssignals,
das ein Indikator für einen
Status bzw. Zustand der funktionalen Komponente und ein Funktionalitätsvermögen bzw.
die Leistungsfähigkeit
wie auch einer Verfügbarkeit
der vorbestimmten Funktion ist. Die Koordinierungseinrichtung gibt
das Anweisungs-/Anforderungssignal auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals
und des Sensorsignals aus dem virtuellen Sensor aus, und die funktionale
Komponente gibt das Verfügbarkeitssignal
auf der Grundlage des Sensorsignals aus dem virtuellen Sensor aus.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Struktur kann das funktionale Framework überall in dem
System, d.h. von einer vorgeschalteten Stelle bis zu nachgeschalteten
Zweigen des Systems, implementiert sein, um das Anweisungs-/Anforderungssignal,
das Verfügbarkeitssignal
und das Sensorsignal zu steuern.
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Das
Anweisungs-/Anforderungssignal stellt einen Wert einer Steuerungsanweisung
bzw. einen Wert einer Steuerungsanforderung dar, und das Verfügbarkeitssignal
stellt den Status der funktionalen Komponente und das Funktionalitätsvermögen dar. Diese
Größen werden
als ein Framework der Entwicklung der Steuerungsfunktion verwendet.
Ferner wird das Sensorsignal, das die beobachtbare Größe darstellt,
durch Verwenden einer Plattformsoftware getrennt von einem Steuerungsalgorithmus,
der für die
Entwicklung der Steuerung bereitzustellen ist, berechnet.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung teilt der
Hardwareabstraktionsabschnitt der Systemstruktursteuerungseinrichtung
den Statuswert des Hardwaresystems, das eine Mehrzahl von elektronischen
Steuereinheiten umfasst, mit und organisiert die Systemstruktursteuerungseinrichtung
die Steuerungsfunktionalität
auf der Grundlage des Status der Hardware in geeigneter Weise um.
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Auf
diese Weise bestimmt die Systemstruktursteuerungseinrichtung die
funktionale Struktur des System durch Auswählen einer optimalen Funktion unter
verfügbaren
Funktionen auf der Grundlage des Hardwarestatus.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung handhabt
und steuert der virtuelle Sensor einen von einem in dem Hardwaresystem
enthaltenen, tatsächlichen
Sensor abgeleiteten physikalischen Wert und die beobachtbare Größe, die
von dem physikalischen Wert abstrahiert ist, als Systemdaten. Z.B.
kann der virtuelle Sensor eine beobachtbare Größe auf der Grundlage des durch den
tatsächlichen
Sensor als Hinweis auf ein physikalisches Phänomen erfassten physikalischen
Werts berechnen.
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Auf
diese Weise nimmt der virtuelle Sensor die physikalischen Daten
wie auch die berechnete beobachtbare Größe als die Systemdaten, um
das Fehlen eines Sensors für
erforderlichen Daten virtuell zu kompensieren.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung implementiert
die Systemkoordinierungseinrichtung die vorbestimmte Funktion in
jeweiligen Schichten der hierarchischen Steuerungsfunktionalität als die
Koordinierungseinrichtung zum Ausgeben des Anweisungs-/Anforderungssignals
und des Ausführungsplans
und die funktionale Komponente zum Implementieren der vorbestimmten
Funktion und Ausgeben des Verfügbarkeitssignals,
das der Indikator für
den Status der funktionalen Komponente und das Funktionalitätsvermögen wie
auch der Verfügbarkeit
der vorbestimmten Funktion ist. Ferner gibt die Koordinierungseinrichtung
das Anweisungs-/Anforderungssignal
und den Ausführungsplan
auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals
und des Sensorsignals aus dem virtuellen Sensor aus. Des weiteren
gibt die funktionale Komponente das Verfügbarkeitssignal auf der Grundlage
des Sensorsignals aus dem virtuellen Sensor aus und implementiert
die vorbestimmte Funktion auf der Grundlage des Ausführungsplans.
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Auf
diese Weise kann das funktionale Framework überall in dem System von einer
vorgeschalteten Stelle bis zu nachgeschalteten Zweigen des Systems
implementiert sein, um das Anweisungs-/Anforderungssignal, das Verfügbarkeitssignal und
das Sensorsignal zu steuern.
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Das
Anweisungs-/Anforderungssignal stellt einen Wert einer Steuerungsanweisung/einen
Wert einer Steuerungsanforderung dar, und das Verfügbarkeitssignal
stellt den Status der funktionalen Komponente und das Funktionalitätsvermögen dar.
Diese Größen werden
als ein Framework der Entwicklung der Steuerungsfunktion verwendet.
Ferner wird das Sensorsignal, das die beobachtbare Größe darstellt, durch
Verwenden einer Plattformsoftware getrennt von einem Steuerungsalgorithmus,
der für
die Entwicklung der Steuerung bereitzustellen ist, berechnet.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Problem in dem Hardwaresystem in dem Verfügbarkeitssignal als Problemdaten
aufgezeichnet.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird eine
Prüfeinrichtung auf
dem Kommunikationsbus verwendet, um eine problematische Komponente
auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals,
das die Problemdaten enthält, anzugeben.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung organisiert/koordiniert
die Systemkoordinierungseinrichtung die Koordinierungseinrichtungen,
um ein Problem irgend einer der Koordinierungseinrichtungen in einer
Schicht durch Verwenden einer anderen Koordinierungseinrichtung zum
Ausgeben des Ausführungsplans
der funktionalen Komponenten in der gleichen Schicht autonom zu bewältigen/kompensieren.
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Auf
diese Weise kann ein Problem in dem System durch einen anderen Abschnitt
des Systems zum Zweck eines kontinuierlichen Betriebs autonom bewältigt werden.
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Gemäß einem
noch weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann das
Fahrzeugnetzwerksystem mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen
auch als eine Implementierung der elektronischen Steuereinheit in
dem Fahrzeugnetzwerksystem verstanden werden.
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Andere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der nachstehenden genauen Beschreibung weiter ersichtlich werden,
die mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen angefertigt wurde,
in welchen:
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1 ein
Blockdiagramm eines Fahrzeugnetzwerks in einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein
Blockdiagramm einer elektronischen Steuereinheit in dem Fahrzeugnetzwerk
in 1 zeigt;
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3 eine
Darstellung funktionaler Komponenten in dem Fahrzeugnetzwerk in 1 zeigt;
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4 ein
Blockdiagramm einer Komponentenstruktur in einer Domäne zeigt;
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5 eine
Darstellung einer beobachtbaren Größe als unter elektronischen
Steuereinheiten ausgetauschte Daten zeigt;
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6 eine
Darstellung einer Sensorsignalkommunikation von einem virtuellen
Sensor zu einer Systemkoordinierungseinrichtung zeigt;
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7 ein
Blockdiagramm von Funktionen in der Systemkoordinierungseinrichtung
zeigt;
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8 ein
Blockdiagramm von Beziehungen von Komponenten in der Domäne zeigt;
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9 ein
Blockdiagramm einer Fehlerverfolgung in dem Fahrzeugnetzwerk zeigt;
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10A eine Darstellung einer Funktionsverteilung
in einem normalen Status zeigt;
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10B eine Darstellung einer Funktionsverteilung
in einem Störungsstatus
zeigt;
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11A eine Darstellung einer Ausführungsplanung
in einem normalen Status zeigt;
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11B eine Darstellung einer Ausführungsplanung
in einem Störungsstatus
zeigt;
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12 ein
Blockdiagramm einer Beziehung zwischen der Systemkoordinierungseinrichtung
und einer Systemstrukturverwaltungsfunktion zeigt;
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13 ein
Blockdiagramm des Fahrzeugnetzwerks mit einer Systemarbitrationsfunktion
zeigt; und
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14 ein
Blockdiagramm des Fahrzeugnetzwerks mit einer Subsystemarbitrationsfunktion
in jeder Schicht zeigt.
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Nachstehend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Fahrzeugnetzwerks 1 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt
ein Blockdiagramm einer elektronischen Steuereinheit in dem Fahrzeugnetzwerk
in 1.
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Gemäß der Darstellung
in 1 enthält
das Fahrzeugnetzwerk eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten
(ECUs) 2 wie z. B. eine Motor-ECU, eine Brems-ECU, eine
Lenk-ECU und dergleichen sowie einen Kommunikationsbus 3,
der diese ECUs 2 verbindet. Jede der ECUs 2 implementiert
ihre Funktionalität
durch Ausführung
einer Berechnungs- und
Steuerungsoperation gemäß einem
darin gespeicherten Anwendungsprogramm.
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Gemäß der Darstellung
in 2 weist jede der ECUs 2 eine Grundstruktur
auf, welche drei Schichten von Kompo nenten umfasst, nämlich eine Anwendungsschicht 4,
eine Systeminfrastrukturschicht 5 und eine Geräte- bzw.
Hardwareabstraktionsschicht 6.
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Die
Anwendungsschicht 4 stellt einen strukturellen Grundaufbau
(ein strukturelles Framework) für
eine funktionale Komponente bereit, die eine Wiederverwendbarkeit
einer Funktion, Erweiterbarkeit und Unabhängigkeit aufweist. Die Anwendungsschicht 4 stellt
auch eine Schnittstelle für
verschiedene Funktionen bereit. Die Systeminfrastrukturschicht 5 stellt
eine Funktion zum monopolistischen Verwalten (Management) von Systemressourcen
bereit, welche durch ein Gesamtsystem-Entwicklungsschema auf der
Grundlage von Verwaltungsregeln verwendet werden. Die Hardwareabstraktionsschicht 6 stellt
eine abstrahierte Darstellung eines Gesamthardwaresystems dar, welches
das Fahrzeugnetzwerk 1 ebenso beinhaltet wie die ECU 2,
Sensoren und Aktuatoren zusammen mit ihren elektrischen Eigenschaften.
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Die
vorstehend erwähnten
drei Schichten werden in den nachstehenden Abschnitten genau beschrieben
werden.
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Die
Anwendungsschicht 4 beinhaltet funktionale Frameworks 4a zum
Bereitstellen tatsächlicher Funktionen
und Schnittstellen als Frameworks einer funktionalen Steuerung,
die in einem System definiert sind. Eine in dem funktionalen Framework 4a implementierte
Steuerungslogik 7 wird ein tatsächlich arbeitendes System verwirklichen.
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Das
funktionale Framework 4a wird geändert, wenn eine unterschiedliche
funktionale Struktur in dem System implementiert wird.
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3 zeigt
eine Darstellung funktionaler Komponenten in dem Fahrzeugnetzwerk 1 von 1.
Das Fahrzeug netzwerk 1 in diesem Beispiel beinhaltet eine
Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 auf einer höheren Ebene
(Top Level), und diese Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 verwaltet
eine Fahrzeugbewegungskomponente 12, eine Antriebsstrangkomponente 13 und
dergleichen. Die Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 gehört zu einer Schicht
einer Fahrzeugdomäne 10 und
verwaltet diese.
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Die
Fahrzeugbewegungskomponente 12 beinhaltet ferner eine Fahrzeugbewegungskoordinierungseinrichtung 21 zum
Stabilisieren eines Fahrzeugs durch Verwenden einer Fahrzeugstabilitätskomponente 23 auf
der Grundlage eines Fahrzeugbewegungsbezugswerts 22 wie
etwa einer Radgeschwindigkeit, einer Gierrate, Vertikal-/Horizontalbeschleunigungen
und dergleichen. Die Antriebsstrangkomponente 13 beinhaltet
ferner eine Antriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 und
funktionale Komponenten wie etwa eine Anlassersteuerungskomponente 33,
eine Kupplungssteuerungskomponente 34, eine Getriebesteuerungskomponente 35, eine
Motorsteuerungskomponente 36 und eine ISG-(Leerlaufbeendigungs)-Steuerungskomponente 37 zum
Steuern einer Fahrzeugantriebskraft auf der Grundlage eines Fahrzeugantriebsbezugswerts 32. Die
Fahrzeugbewegungskoordinierungseinrichtung 21 und die Antriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 gehören zu einer
Schicht einer Fahrzeugbewegungsdomäne 30 und einer Antriebsstrangdomäne 30.
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Die
Fahrzeugstabilitätskomponente 23 beinhaltet
ferner eine Fahrzeugstabilitätskoordinierungseinrichtung 41 und
andere Komponenten wie etwa eine Differentialsteuerungskomponente 42,
eine Bremssteuerungskomponente 43, eine Allradantriebssteuerungskomponente 44 und
eine Lenksteuerungskomponente 45 zur Stabilisierung eines
Fahrzeugs. Die Anlassersteuerungskomponente 33, eine Kupplungssteuerungskomponente 34,
eine Getriebesteuerungskomponente 35, eine Motorsteuerungskomponente 36 und
eine ISG-(Leerlaufbeendigungs)-Steuerungskomponente 37 beinhalten
ferner Koordinierungseinrichtungen auf einer niedrigeren Ebene zum
Steuern jeweiliger Funktionalitäten
(in der Figur nicht näher
dargestellt). Die Fahrzeugstabilitätskoordinierungseinrichtung 41 verwaltet
eine Schicht einer Fahrzeugstabilitätsdomäne 40. Auf diese Weise
beinhaltet das funktionale Framework 4a eine Hierarchie
von Funktionen von einer oberen Ebene (Top-Level) zu nachfolgenden
bzw. nach- oder untergeordneten Ebenen (Levels), da Komponenten
in der Antriebsstrangdomäne 30 und
der Fahrzeugstabilitätsdomäne 40 weiter
Unterdomänen beinhalten.
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4 zeigt
ein Blockdiagramm einer Komponentenstruktur in diesen Domänen. Und
zwar beinhaltet jede Domäne
grundsätzlich
eine Koordinierungseinrichtung 50 und eine Komponente 51 in
einer nachgeordneten Ebene, und die Koordinierungseinrichtung 50 und
die Komponente 51 empfangen ein Sensorsignal von einem
virtuellen Sensor 5n. Jede Komponente 51 steuert
ein Anweisungs-/Anforderungssignal, ein Verfügbarkeitssignal und das Sensorsignal
in dieser Grundstruktur zum Zweck eines Verfolgens eines Problems.
Der problematische Abschnitt des Systems kann durch Analysieren
des Signals, das einen Hinweis auf das Problem trägt, identifiziert
werden.
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Das
Anweisungs-/Anforderungssignal ist eine Schnittstelle zu einem Steuerungsanweisungswert
und einem Steuerungsanforderungswert, die zwischen den Komponenten
in der nachgeordneten Ebene ausgetauscht werden. Das Verfügbarkeitssignal
ist eine Schnittstelle zu einer Leistungsfähigkeit und/oder einem Zustand
der Komponente 51 in der nachgeordneten Ebene, d.h., eine
Information über das
Funktionalitätsvermögen und
einen Zustand der funktionalen Komponente. Das Verfügbarkeitssignal wird
in dem nachfolgenden Abschnitt genauer beschrieben werden. Das Sensorsignal
ist eine Schnittstelle zu einer beobachtbaren Größe in dem virtuellen Sensor 5b,
wie nachstehend genauer beschrieben werden wird.
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Die
Koordinierungseinrichtung 50 bestimmt einen Prozessbedarfswert,
der zwischen den Komponenten 51 in der nachgeordneten Ebene
auf der Grundlage des Sensorsignals und des Verfügbarkeitssignals ausgetauscht
wird, und gibt den Wert als das Anweisungs-/Anforderungssignal aus.
Das Anweisungs-/Anforderungssignal, das von der Komponente 51 empfangen
wird, löst
eine Steuerungsoperation zur Handhabung des Prozessbedarfswerts
in dem Signal aus. Der Zustand und die erwartete Steuerungsoperation
(Leistungsfähigkeit)
der Komponente 51 werden als das Verfügbarkeitssignal an die Koordinierungseinrichtung 50 übertragen.
Der durch diese Steuerungsoperation geänderte Fahrzeugstatus wird
in dem virtuellen Sensor 5b erfasst und gespeichert, und
die erfasste Änderung
wird als das Sensorsignal einer Rückführung an die Koordinierungseinrichtung
gesendet.
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Auf
diese Weise weisen die verschiedene Komponenten aufweisenden Domänen eine
hierarchische Struktur auf. Das Signal aus jeder Ebene der Hierarchie
kann unterscheidbar erkannt werden. Die nachgeordnete Ebene der
funktionalen Komponente kann weitere nachgeordnete Ebenen aufweisen
und ist nicht auf die eine Ebene beschränkt, die in
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4 dargestellt
ist.
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Die
Systeminfrastrukturschicht 5 umfasst eine Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a,
einen virtuellen Sensor 5b und eine Systemkoordinierungseinrichtung 5c.
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Die
Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a ist eine Funktion,
die eine optimale funktionale Struktur auf der Grundlage des Zustands
des Fahrzeugnetzwerks 1 und der elektronischen Steuereinheiten 2,
die aus der Hardwareabstraktionsschicht 6 bereitgestellt
werden, bestimmt. Die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a speichert
Informationen über
die Funktion jeder der ECUs 2 und teilt der Systemkoordinierungseinrichtung 5c die
verfügbaren,
aus den gesamten ECUs 2 extrahierten ECUs 2 mit.
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Funktionale
Fehler und/oder eine Zeit eines Hochfahrens (Boot-Prozesses) des
Fahrzeugnetzwerks 1 und der ECUs 2 wie auch eine
Hinzufügung von
Optionen können
zu einer unterschiedlichen Konfiguration des Hardware- bzw. Gerätezustands führen und
dadurch eine Änderung
in dem System des Fahrzeugnetzwerks 1 bewirken. Die Systemstruktursteuerungseinrichtung
bestimmt die funktionale Struktur auf der Grundlage eines Betriebszustands
der ECUs 2, um die Fehlfunktion der Fahrzeugsteuerungsfunktion
zu verhindern.
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Ferner
muss das Fahrzeugnetzwerk 1 sorgfältig geprüft werden, wenn die ECUs 2 in
dem Fahrzeugnetzwerk 1 in einem Schlaf- bzw. Wartezustand umgeschaltet
werden. D.h., für
jede der ECUs 2 in dem Fahrzeugnetzwerk 1 muss
geprüft
werden, dass sie nicht in ein verteiltes Operationsschema einer
gegenwärtig
arbeitenden Funktion involviert ist, bevor sie nach Ausschalten
eines Zündschlüssels in
den Schlafmodus versetzt wird.
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Angesichts
der vorstehend beschriebenen Situation bestimmt die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a die
ECUs 2 und dergleichen, die in den Schlafmodus versetzt
werden. Eine Aufweck- bzw. Aufwachoperation der ECUs 2 wird
in gleicher Weise bestimmt und ausgeführt. Auf diese Weise steuert
die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a die logische Funktion
des Systems und erhält
die Integrität
der Hardware (ECUs 2) aufrecht.
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Der
virtuelle Sensor 5b unternimmt eine Steuerung physikalischer,
von einem Sensor 8 abgeleiteter und durch die ECU 2 empfangener
Daten ebenso wie des berechneten, gemessenen Systemstatus als Systemdaten,
um ein Fehlen des Sensors 8 für erforderliche Daten virtuell
zu kompensieren.
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Der
virtuelle Sensor 5b berechnet die beobachtbare Größe, die
ein physikalisch gesteuertes Objekt berücksichtigt, anstatt Sensorsignale
von einer individuellen funktionalen Einheit an die Steuerungslogik 7 auszugeben.
Auf diese Weise kann die beobachtbare Größe standardisiert und durch
das gesamte Fahrzeugnetzwerk 1 gemeinsam benutzt werden.
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Der
virtuelle Sensor 5b erfasst z. B. eine Radgeschwindigkeit,
eine Beschleunigung, eine Gierrate, einen Lenkwinkel und dergleichen.
Der virtuelle Sensor 5b liefert auch eine äußere Last
eines Radreifens, die nicht direkt durch den Sensor 8 erfasst
werden kann. Der virtuelle Sensor 5b stellt diese Daten
einer Regelung einer Steuerungsanwendung der Systemkoordinierungseinrichtung 5c bereit. Die
Daten aus dem virtuellen Sensor 5b werden auch an die funktionalen
Komponenten gesendet.
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5 zeigt
eine Darstellung einer beobachtbaren Größe als Daten, die zwischen
den ECUs 2 ausgetauscht werden. Die Figuren in den Rechtecken,
die oben in 5 angeordnet sind, zeigen den Inhalt
von Daten, die in jeder der ECUs 2 gespeichert sind.
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Das
Fahrzeugnetzwerk 1 beinhaltet eine Brems-ECU 2a,
eine Motor-ECU 2b, eine Lenk-ECU 2c, eine Fahrzeugbewegungs-ECU 2d als
die ECUs 2. In diesem Fall empfängt die Brems-ECU 2a Erfassungssignale
von einem Radgeschwindigkeitssensor 8a, einem Gierratensensor 8b und
einem Be schleunigungs-(G)-Sensor 8c zur Berechnung von
Radgeschwindigkeit, Gierrate und Beschleunigung. Die Motor-ECU 2b berechnet
ein Motorachsenmoment. Die Lenk-ECU 2c berechnet einen
Lenkwinkel auf der Grundlage eines Erfassungssignals aus dem Lenkwinkelsensor 8d.
Die Fahrzeugbewegungs-ECU 2d berechnet eine Fahrzeuggeschwindigkeit,
eine Längsneigung,
eine Querneigung, eine Außenlast und
dergleichen auf der Grundlage der in den ECUs 2a bis 2c berechneten
physikalischen Werte.
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Die
in jeder der ECUs 2a bis 2c berechneten physikalischen
Werte werden durch den Kommunikationsbus 3 austauschbar
an andere ECUs 2 übertragen.
Auf diese Weise werden die physikalischen Werte durch alle ECUs 2 gemeinsam
benutzt.
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Der
physikalische Wert kann eine Umgebungsbedingung des Fahrzeugs umfassen. 6 zeigt
eine Darstellung einer Sensorsignalkommunikation von dem virtuellen
Sensor 5b zu einer Systemkoordinierungseinrichtung Sc.
Der virtuelle Sensor 5b erfasst z. B. eine externe Kraft
wie etwa eine Antriebskraft, eine Bremskraft oder eine Lenkkraft
für jedes
der Räder,
und Aktions-/Reaktionskräfte
zwischen einer Straße
und dem Radreifen in jeder Richtung X, Y, Z werden auf der Grundlage
eines Fahrwerksmodells (eines mechanischen Modells unter der Karosserie,
d.h. einer Aufhängung,
eines Radreifens, eines Rades) berechnet. Die Reaktionskräfte werden
verwendet, um eine Translationsbewegung und eine Rotationsbewegung
(Nicken/Rollen/Gieren bzw. Längsneigung/Querneigung/Drehung
um die Hochachse) einer Karosserie zu berechnen. Dann kann das Moment
um das Massenzentrum des Fahrzeugs berechnet werden.
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Die
beobachtbare Größe wird
mit einem Zuverlässigkeitsindex
berechnet. Die Zuverlässigkeit
in diesem Fall beinhaltet einen statischen Bereich der beobachtbaren
Größe und dynamische
Eigenschaften in Reaktion auf eine Anweisung, eine Genauigkeit im
Hinblick auf einen Zeitfaktor (verstrichene Zeit nach einer Aktualisierung)
und eine Kombination der beobachtbaren Größe.
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Ferner
kann ein Ausfall eines spezifischen Sensors und/oder das Fehlen
des Sensors durch die von anderen Sensoren abgeleitete beobachtbare Größe abgedeckt
werden. Der Ausfall des Sensors kann beispielsweise durch Berechnen
des geschätzten
messbaren Systemstatus anstelle einer Änderung des Typs der beobachtbaren
Größe verwaltet werden.
Auf diese Weise kann der gleiche Algorithmus sowohl normale als
auch anormale Situationen handhaben.
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Die
beobachtbare Größe kann
ferner durch Kombinieren zweier oder mehrerer beobachtbarer Größen und/oder
durch Berechnen einer höheren Hierarchie
der beobachtbaren Größe abstrahierbar sein.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c gibt eine Steuerungsanforderung
bzw. -anfrage (Request) gemäß den in
der durch die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a bestimmten
funktionalen Struktur enthaltenen Komponenten aus und bestimmt eine
Ausführungsanweisung
(Order) und einen -plan jeder Funktion in der Komponente. D.h.,
die Systemkoordinierungseinrichtung 5c weist eine Funktionsverteilungseigenschaft
und eine Ausführungsplanungseigenschaft
auf.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c weist eine Struktur
einer Funktionsverteilung als eine Plattform auf und ermöglicht dadurch
die gleiche funktionale Logik, die auf sowohl einen normalen Betrieb
als auch einen anormalen Betrieb anzuwenden ist. Auf diese Weise
kann ein System zum Betreiben des Fahrzeugs in bestmöglichem
Be triebsverhalten gemäß einer
Fahrzeugbedingung bzw. einem Fahrzeugzustand konstruiert werden.
D.h., die Systemkoordinierungseinrichtung 5c verwirklicht
eine ausfallsichere (Fail-Safe-)Systemstruktur als eine eingebaute Eigenschaft.
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Des
Weiteren arrangiert die Systemkoordinierungseinrichtung 5c die
Ausführungsplanung durch
Verwenden von funktionalen Einheiten wie auch Softwarekomponenteneinheiten.
D.h., der Entwickler kann den Systemfluss und die Antwort bereits zu
Beginn der Entwicklungsphase entwerfen. Mit anderen Worten, die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c plant die Ausführung des
System aus der Sicht des Entwicklers.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm von Funktionen in der Systemkoordinierungseinrichtung 5c.
In diesem Fall wird die bestmögliche
(optimale) Struktur in der Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a mit Komponenten
A bis C verwendet, um Funktionen jeder Komponente zu implementieren.
Das Anweisungs-/Anforderungssignal wird an jede Komponente gesendet.
Die Komponenten A bis C antworten durch Zurücksenden des Verfügbarkeitssignals
an die Systemkoordinierungseinrichtung 5c. Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c erkennt
die Leistungsfähigkeit
und den Zustand jeder Komponente und sendet dadurch ein entsprechendes
Anweisungs-/Anforderungssignal an jede der Komponenten A bis C.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c spielt eine kritische
Rolle beim Teilen einer erforderlichen Funktion in klar definierte
Unterfunktionen und beim Definieren einer Beziehung zwischen diesen kleinen
Funktionen. D.h., die Teilung einer Funktion erleichtert bzw. ermöglicht die
Entwicklung eines großmaßstäblichen
Systems durch Begünstigen
von Spezialisierung und Kooperation. Die in ge eigneter Weise geteilten
Funktionen stellen ferner die Qualität des entwickelten Systems
und eine verbesserte Effizienz der Entwicklung sicher. Die vorstehend
beschriebenen Domänen
sind eine der geteilten funktionalen Einheit auf der Grundlage einer
Abstraktion der Architektur des Fahrzeugnetzwerksystems.
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Z.B.
steuert die Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 in 3 die
Schicht der Fahrzeugdomäne 10,
steuert die Fahrzeugbewegungskoordinierungseinrichtung 21 die
Schicht der Fahrzeugbewegungsdomäne 20,
steuert die Anstriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 die
Schicht der Antriebsstrangdomäne 30 und
steuert die Fahrzeugstabilitätskoordinierungseinrichtung 41 die
Schicht der Fahrzeugstabilitätsdomäne 40.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c implementiert eine verteilte
Verarbeitungsarchitektur auf der Grundlage der Systemkomponente
von Domänen.
D.h., die funktionale Architektur dieser Domänen kann durch eine Darstellung
in 8 dargestellt werden. In diesem Fall steuert die
Koordinierungseinrichtung 61 die Funktionsverteilung und Ausführungsplanung
jeder der Komponenten 62 in der Domäne 60. Daher ist die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c eine kollektive Instanz
der Koordinierungseinrichtung 61 und entsprechender Komponenten
in anderen Domänen.
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Die
in vorstehend beschriebener Weise verwendete Systemkoordinierungseinrichtung 5c erleichtert
bzw. ermöglicht
die Vereinfachung von Zusammenwirkung, Zusammenarbeit und Spezialisierung
durch Teilen des System in Domänen
und stellt auch die Qualitätssicherung
und verbesserte Entwicklungseffizienz sicher.
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Das
durch die Systemkoordinierungseinrichtung beim Steuern der Funktionsverteilung
verwendete Verfügbarkeitssignal
wird nachstehend genauer beschrieben.
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Das
Verfügbarkeitssignal
ist eine Schnittstelle für
eine nachgeordnete Komponente, d.h., ein Indikator, der verwendet
wird, um das Funktionalitätsvermögen und
den Zustand der funktionalen Komponente mitzuteilen.
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Das
Funktionalitätsvermögen ist
ein praktikabler Bereich eines Steuerungsanweisungswerts/Steuerungsanforderungswerts.
Der Zustand der funktionalen Komponente ist ein Indikator dafür, dass
die nachgeordnete Komponente nicht richtig funktioniert. D.h., das
Verfügbarkeitssignal
ist ein Indikator für
die Zuverlässigkeit
der nachgeordneten Komponente. Daher wird das Anweisungs-/Anforderungssignal
gemäß des Funktionalitätsvermögens und
dem Zustand der funktionalen Komponente, die durch das Verfügbarkeitssignal
dargestellt werden, ausgegeben, und Steuerungsanweisungswert/Steuerungsanforderungswert
werden innerhalb des Bereichs des Funktionalitätsvermögens und des Zustands der funktionalen
Komponente bestimmt.
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Das
Funktionalitätsvermögen ist
auf zweierlei Wegen definiert, nämlich
statisch definiert in der Auslegung als ein statischer Maximal-/Minimalwert eines
praktikablen Anweisungs-/Anforderungssignals (z.B. ein maximales/minimales
Motordrehmoment), und dynamisch definiert als eine dynamische Leistungsfähigkeit,
die in einem bestimmten Zeitraum ab der gegenwärtigen Zeit verwirklicht werden kann
(z.B. ein Bereich des Motordrehmoments innerhalb von 300 ms).
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Der
Zustand der funktionalen Komponente ist definiert als ein Zustand
wie z. B. ein anfänglicher Zustand
nach Starten eines Systems, ein normaler Zustand nach Initialisierung
beim Warten auf einen Betriebsprozess, ein vorübergehender (temporärer) Störungszustand,
ein erweiterter/dauerhafter (permanenter) Fehlerzustand, ein Haltezustand
ohne funktionale Verarbeitung und dergleichen.
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Das
Verfügbarkeitssignal
wird durch die Komponenten selbst auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals
der nachgeordneten Komponenten und des Sensorsignals und der Sensorqualitätsinformation
berechnet, und das berechnete Verfügbarkeitssignal wird an die
Koordinierungseinrichtung in der Domäne gesendet. Z.B. können ein
Bereich eines praktikablen Motordrehmoments (d.h., ein Verfügbarkeitssignal)
und ein Zustand der Motorsteuerungskomponente 37 auf der
Grundlage beispielsweise des Werts des durch die Einspritzsteuerung gesteuerten
Brennstoffs, eines Zustands einer Einspritzdüse, der Menge der durch eine
Drossel gesteuerten Luft, eines Zustands der Drossel, eines durch
die Zündsteuerung
gesteuerten Zündzeitpunkts,
eines Zustands der Zündelektrode
und dergleichen berechnet werden. Diese Bedingungen und Zustände sind
von der nachgeordneten Komponente der Motorsteuerungskomponente 37 verfügbar.
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Die
Komponente in einer Haltebedingung kann durch eine Koordinierungseinrichtung
in einer höheren
Schicht auf der Grundlage einer Nichtberichtsbedingung der Komponente
erkannt werden.
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Ferner
berechnet und überträgt die Koordinierungseinrichtung
in der Domäne
das Verfügbarkeitssignal
der zugehörigen
Domäne,
da die Domäne stets
als eine Komponente in einer anderen Domäne in der höheren Schicht angenommen wird.
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Z.B.
berechnet die Anstriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 den
Zustand und den Achsenmomentenbereich der Antriebsstrangdomäne 30 auf der
Grundlage des Verfügbarkeitssignals
und der funktionalen Struktur der Motorsteuerungskomponente 37,
der Getriebesteuerungskomponente 35 und dergleichen, und
der berechnete Bereich wird an die Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 als
das Verfügbarkeitssignal
der Antriebsstrangdomäne 30 übertragen.
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Des
Weiteren wird das Verfügbarkeitssignal zum
Verfolgen des Problems in dem System verwendet. Z.B. kann ein Problem
in dem Fahrzeugnetzwerk 1 wegen des kooperativen Betriebs
der mehreren ECUs 2 als mehrfaches Versagen in dem System
erkannt werden. Daher ist es manchmal schwierig, ein tatsächliches
Problem in dem System ausfindig zu machen. Das Verfügbarkeitssignal,
das die Leistungsfähigkeit
und den Zustand jeder Komponente aufweist, kann verwendet werden,
um den problematischen Abschnitt des Systems ausfindig zu machen, wenn
das Verfügbarkeitssignal
analysiert wird.
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Das
Verfügbarkeitssignal
von jeder Komponente kann verwendet werden, um das Systemproblem
zu verfolgen, wenn es in einem EEPROM oder dergleichen mit Zeitdaten
gespeichert wird. Das Verfügbarkeitssignal
kann effizient in dem Speicher gespeichert werden, indem das Signal,
welches Problemdaten enthält,
selektiv aufgenommen wird. Auf diese Weise kann das Verfügbarkeitssignal
zu der und um die Zeit eines Problems herum zum Zwecke der Problembehebung
effizient gespeichert werden.
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9 zeigt
ein Blockdiagramm einer Problemverfolgung in dem Fahrzeugnetzwerk 1.
Ein Beispiel einer Problemverfolgung in dem Fahrzeugnetzwerk 1 wird
nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben werden.
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Die
Domäne 70 in 9 wird
beispielsweise für
eine Fahrzeugbewegungsstabilitätssteuerung verwendet.
Die Domäne 70 umfasst
eine Koordinierungseinrichtung zur Fahrzeugbewegungsstabilitätssteuerung
und Komponenten zur Lenkwinkelsteuerung, Bremskraftsteuerung und
Antriebskraftsteuerung. Die Lenkwinkelsteuerungskomponente als eine Lenkwinkelsteuerungsdomäne 71 umfasst
eine Lenkwinkelsteuerungskoordinierungseinrichtung, eine Lenkwinkelregelgetriebe-(Variable-Gear)-Komponente 72 und
eine Lenksteuerungskomponente 73. Die Bremskraftsteuerungskomponente 74 umfasst
als eine Bremskraftsteuerungsdomäne 74 eine Bremskraftsteuerungskoordinierungseinrichtung, eine
ABS-Steuerungskomponente 75 und eine Parkbremssteuerungskomponente 76.
Ferner umfasst die Antriebskraftsteuerungskomponente als eine Antriebskraftsteuerungsdomäne eine
Antriebskraftsteuerungskoordinierungseinrichtung, eine Motorsteuerungskomponente 78 und
eine Getriebesteuerungskomponente 79.
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Bei
diesem Schema der Komponenten wird das Anweisungs-/Anforderungssignal
von einer Domäne
an eine nachgeordnete Komponente gesendet und wird das Verfügbarkeitssignal
an die Koordinierungseinrichtung in einer vorgeschalteten Komponente
gesendet.
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Eine
Anormalität
der Lenkung wegen eines fehlerhaften Lenkwinkels, der in einer Sensorinformationsdatenbank
in dem virtuellen Sensor 5b gespeichert ist, wird durch
die Lenkwinkelsteuerungskoordinierungseinrichtung in der Lenkwinkelsteuerungsdomäne 71 verwendet,
um das Funktionalitätsvermögen und
den Zustand der funktionalen Komponente der Lenksteuerung zu bestimmen.
Die Lenkwinkelsteuerungskomponente überträgt das eine Information über die
reduzierte Leistungsfähigkeit
des Lenkbetriebs oder eine Anormalität des Lenksystems aufweisende
Verfügbarkeitssignal
an eine Fahrzeugbewegungsstabilitäts steuerungskoordinierungseinrichtung.
Auf diese Weise erkennt die Fahrzeugbewegungsstabilitätskoordinierungseinrichtung
das Problem in dem Lenksystem.
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Deshalb
werden das von der Lenkwinkelsteuerungskomponente an die Fahrzeugbewegungsstabilitätskoordinierungseinrichtung
gesendete Verfügbarkeitssignal
wie auch das von der Lenksteuerungskomponente 73 an die Lenkwinkelsteuerungskoordinierungseinrichtung
gesendete Verfügbarkeitssignal
geprüft,
um den problematischen Abschnitt in dem System zu verfolgen. Ein unrichtiger
Wert, der von der Lenksteuerungskomponente 73 verwendet
wird, wird erfasst, um den problematischen Abschnitt zu bestimmen.
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Auf
diese Weise wird das Verfügbarkeitssignal
von der höheren
Komponente zu der niedrigeren Komponente verfolgt, um den problematischen
Abschnitt effizient zu identifizieren. Ferner vermindert das in
einer Plattform eines Netzwerksystems verwendete Verfügbarkeitssignal
die Abhängigkeit
der Diagnoseinformationen von dem Fahrzeugtyp.
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Die
Verfolgung des problematischen Abschnitts wird unter Verwendung
einer Prüfeinrichtung auf
dem Kommunikationsbus 3 bei einem Händler des Fahrzeugs durchgeführt. Wenn
beispielsweise die Problemdaten in einem Diagnosesignal in einem Block
bzw. Rahmen (Frame) auf dem Kommunikationsbus 3 enthalten
sind, wird der problematische Abschnitt auf einer Anzeige der Prüfeinrichtung 3 angezeigt,
sobald die Prüfeinrichtung
mit dem Kommunikationsbus 3 verbunden ist, um die Diagnosesignale in
dem Frame auf dem Kommunikationsbus 3 zu lesen.
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Das
Verfügbarkeitssignal
wird zur Funktionsverteilung durch die Systemkoordinierungseinrichtung 5c verwendet.
D.h., die Systemkoordinierungseinrichtung 5c gibt das An weisungs-/Anforderungssignal
auf der Grundlage des Inhalts des Verfügbarkeitssignals aus. Die Funktionsverteilung
weist zwei Arten von Implementierung auf. Die ACC (Adaptive Fahrtregelung
bzw. Adaptive Cruise Control) und die ESC (Elektronische Stabilitätsregelung
bzw. Electronic Stability Control) sind eine Art, die eine Bedingung
von Fahrt und Umgebung regelt bzw. steuert, und die andere Art ist
der Fail-Safe-Prozess (Prozess der Ausfallsicherheit), der zur Steuerung
einer Systembedingung angestrebt wird.
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Die
erstere Art der Funktionsverteilung wird als eine Anwendung des
Systems implementiert und als eine Logik in Softwarekomponenten
verwirklicht. Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c handhabt die
letztere Art der Funktionsverteilung, und der Betrag bzw. Wert der
Funktionsverteilung, d.h., der Wert des Anweisungs-/Anforderungssignals,
ist von der Bedingung bzw. dem Zustand des Systems abhängig.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c berechnet das Anweisungs-/Anforderungssignal
auf der Grundlage der Anordnung der durch die Koordinierungseinrichtung
in einer entsprechenden Komponente bestimmten Funktionsverteilung.
Auf diese Weise bestimmt die Systemkoordinierungseinrichtung 5c die
für die
Bedingung des Systems geeignete Funktionsverteilung in geeigneter
Weise.
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In
der Praxis kann die Systemkoordinierungseinrichtung 5c einen
Problembehandlungsprozess in gleicher Weise verwalten wie einen
normaler. Betriebsprozess, wenn in die Plattformarchitektur ein Schema
für die
Funktionsverteilung eingebaut ist. Z.B. gibt die Komponente, die
das Problem aufweist, das Verfügbarkeitssignal
aus, das Änderungen
in der Komponente anzeigt. Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c erkennt
die Systembedingung durch Analysieren des Verfügbarkeitssignals und bestimmt
die Funktionsverteilung gemäß der Analyse.
Auf diese Weise wird jede Komponente in dem System so organisiert,
dass sie eine angestrebte Funktionalität implementiert, die in dem
Anweisungs-/Anforderungssignal beschrieben ist, das die Funktionsverteilung wiedergibt,
auch wenn die Systemkoordinierungseinrichtung 5c ein Problem
in dem System handhabt.
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10A und 10B zeigen
Darstellungen einer Funktionsverteilung bei unterschiedlichem Systemstatus.
Die Koordinierungseinrichtung bestimmt das Anforderungssignal an
Komponenten A bis C. Z.B. bestimmt die Bremssteuerungskoordinierungseinrichtung
das Anweisungs-/Anforderungssignal an jede der Komponenten, die
eine Parkbremse, eine Motorbremse und eine Betriebsbremse steuern.
Die Funktionsverteilung an jede Komponente (A bis C) wird auf der
Grundlage des Funktionalitätsvermögens bzw.
des Zustands der funktionalen Komponente (d.h., des Verfügbarkeitssignals)
bestimmt, wenn die Komponenten A bis C fehlerfrei arbeiten, wie
es in 10A dargestellt ist. Die Funktionsverteilung unter
diesen Komponenten wird gemäß der Verfügbarkeit
der Komponenten geändert,
wenn eine dieser Komponenten nicht arbeitet, wie es in
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10B dargestellt ist.
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Auf
diese Weise wird die Funktionsverteilung unter den Komponente dynamisch
gesteuert und geändert,
um einen Funktionsverlust einer bestimmten Komponente auszugleichen.
Daher wird die angestrebte Funktionalität des Systems aufrechterhalten, ohne
einen spezifischen Prozess zur Fehlerbehandlung auszuführen. D.h.,
jede der Komponenten wird einfach gemäß dem von der Koordinierungseinrichtung
ausgegebenen Anweisungs-/Anforderungssignal betrieben.
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Als
nächstes
wird die Ausführungsplanung der
Komponenten durch die Systemkoordinierungseinrichtung 5c beschrieben.
Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c führt eine
Ausführungsplanung durch
Verwenden der Komponenteneinheit aus, um die Perspektive des Systemadministrators
wiederzugeben.
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Herkömmlicherweise
wird das Fahrzeugsteuerungssystem durch eine Planung von Softwarekomponenten
innerhalb einer Grenze jeder ECU (z.B., eines Einspritzzeitpunktberechnungsprozesses
nach Start des Fahrzeugs, einer Getriebesteuerung für eine gegenwärtige Bedingung,
etc.) gesteuert. Eine integrierte Fahrzeugsteuerung, wie sie in der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird jedoch durch die Kooperation
von Softwarekomponenten über
die Grenze der ECU hinweg bereitgestellt. Dieses Planungsschema
wird sehr kompliziert, wenn der Plan in jeder ECU zur kooperativen
Ausführung mit
anderen abgestimmt werden muss.
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Daher
ist die Planungseinheit in der integrierten Fahrzeugsteuerung als
eine Kombination der Komponenten ausgelegt, die Fahrzeugfunktionen darstellen,
welche eine Granularität
aufweisen. Auf diese Weise wird die Systemauslegung durch den Systementwickler
klar in Begriffen eines Prozessablaufs und Antworten verstanden,
und daher eine großmaßstäbliche Entwicklung
ermöglicht.
Die vorstehend beschriebene Planung der Komponente wird nachstehend
als "Komponentenplanung" bezeichnet.
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In
der Praxis steuert die Systemkoordinierungseinrichtung 5c die
Planung in jeder Schicht durch Verwenden einer Domäne und steuert
die Koordinierungseinrichtung als eine Untermenge der Systemkoordinierungseinrichtung 5c in
der jeweiligen Schicht die Planung der Komponenten in der Domäne.
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11A und 11B zeigen
Darstellungen einer Ausführungsplanung,
u.z. ist 11A eine normale Ausführungsplanung
und 11B eine problembehaftete Ausführungsplanung.
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In
der Domäne
in der Schicht N steuert die Koordinierungseinrichtung die Komponenten
N-A, N-B und N-C. In der Domäne
in der Schicht N+1 steuert die Koordinierungseinrichtung die Komponenten N+1-A,
N+1-B und N+1-C.
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Bei
dieser Struktur von Komponenten wird die Koordinierungseinrichtung 81 der
Domäne
in der Schicht N beispielsweise für ein Intervall von jeweils bzw.
alle 100 ms aufgerufen. Die Koordinierungseinrichtung 81 handhabt
das Anweisungs-/Anforderungssignal aus der Koordinierungseinrichtung
in der höheren
Schicht (Schicht N-1) und steuert eine Planung A1 bis A3 der Komponenten 82 bis 84 auf
einen Empfang des Anweisungs-/Anforderungssignals in dem Intervall
hin.
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Die
Koordinierungseinrichtung 85 der Domäne in der Schicht N+1 wird
beispielsweise in einem Intervall von jeweils bzw. alle 50 ms aufgerufen.
Die Koordinierungseinrichtung 85 handhabt das Anweisungs-/Anforderungssignal
aus der Koordinierungseinrichtung 81 in der Schicht N und
steuert die Planung B1 bis B3 der Komponenten 86 bis 88 auf
einen Empfang des Anweisungs-/Anforderungssignals in dem Intervall
hin.
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Wenn
die Koordinierungseinrichtung 81 der Domäne in der
Schicht N bei einem Problem nicht arbeitet, kann die Ausführung der
Komponenten 82 bis 84 nicht geplant werden, wie
es in 11B dargestellt ist. In diesem
Fall erkennt die Koordinierungseinrichtung 85 in der niedrigeren
Schicht N+1 das Problem und übernimmt
die Rolle der Koordinierungseinrichtung 81. D.h., die Ausführung der
Komponenten 86 bis 88 wird durch die Koordinierungseinrichtung 85 in
der Domäne
in der niedrigeren Schicht N+1 geplant. Auf diese Weise kann ein
Problem in einem Abschnitt des Systems autonom gehandhabt werden
und wird die Funktionalität
des System aufrechterhalten.
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Diese
Autonomie kann auch in der in 3 gezeigten
Struktur angewendet werden. Die Fahrzeugdomäne 10 wird unter Ausführungsplanung
der Fahrzeugbewegungskomponente 12 und der Antriebsstrangkomponente 13,
die durch die Fahrzeugkoordinierungseinrichtung 11 bestimmt
werden, verwaltet. Die Antriebsstrangkomponente 13 arbeitet auch
als eine Unterdomäne,
d.h., die Antriebsstrangdomäne 30,
und die Anstriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 bestimmt
die Planung der Komponenten 33 bis 37 in der Domäne 30.
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Auf
diese Weise bestimmt die Koordinierungseinrichtung den Plan der
Komponente in jeweiligen Blickwinkeln der Domänen. Planung über die Domänen hinweg
wird in folgender Weise verwaltet. U.z. verwaltet die Antriebsstrangkoordinierungseinrichtung 31 die
Ausführungsplanung
der Komponenten in der Antriebsstrangdomäne 30 so, dass ein
erforderliches Achsenmoment, das durch das Anweisungs-/Anforderungssignal
angegeben wird, in einer gegebenen Zeit, die der Antriebsstrangkomponente 13 in
der Fahrzeugdomäne 10 zugeordnet
ist, erzielt wird. Auf diese Weise muss eine Ausführungsplanung
in jeder Domäne
nicht notwendigerweise synchron, oder mit anderen Worten, kann asynchron
geplant werden.
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Die
Planung über
die Domänen
hinweg kann synchronisiert sein, um die Antwortzeit zu verringern. Synchronisierung
zwischen den Domänen
bedeutet, dass sich der Planungsbeginn in der niedrigeren Schichten
in Synchronität mit
dem Beginn der Zuordnung der Komponente in der höheren Schicht befindet.
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Die
Synchronisierung der Domänen
wird durch die Synchronisierung des Steuerungsintervalls zwischen
den Domänen
in der höheren
und der niedrigeren Schicht wie auch der Kommunikation zwischen
den Koordinierungseinrichtungen erreicht. D.h., der Beginn der Komponente
in der Domäne
der höheren
Schicht muss der Koordinierungseinrichtung in der niedrigeren Schicht
gemeldet werden. Die Ausführungsplanung
in der niedrigeren Schicht beginnt zu der gleichen Zeit wie die
Meldung an die Koordinierungseinrichtung. Daher wird die Meldefunktion, welche
der Koordinierungseinrichtung den Beginn der Komponente meldet,
in der Plattform der Funktionsverteilung bereitgestellt bzw. vorgesehen.
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Die
Koordinierungseinrichtung in der niedrigeren Schicht ist vorzugsweise
ausgelegt, um im Fall eines Problems der höheren Schicht autonom aufzurufen,
so dass die Koordinierungseinrichtung in der höheren Schicht nicht das Gesamtsystem
beeinträchtigt
oder anhält.
-
Des
Weiteren berechnet die Systemkoordinierungseinrichtung 5c das
Anweisungs-/Anforderungssignal gemäß der angeforderten funktionalen Struktur,
die neben einer Ausgabe des Verfügbarkeitssignals
durch die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a vorbereitet
wird. Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c stellt auch
die Information über Start/Stopp
jeder Komponente der Systemstruktursteuerungseinrichtung 5 bereit,
um das Schlafen und Aufwecken bzw. Aufwachen des Fahrzeugnetzwerks 1 zu
ermöglichen.
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12 zeigt
ein Blockdiagramm einer Beziehung zwischen der Systemkoordinierungseinrichtung 5c und
einer Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a. Die Funktionsverteilung
und der Ausführungsplan durch
die Systemkoordinierungseinrichtung 5c werden mit Bezug
auf die Zeichnungen in 12 beschrieben.
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Die
funktionale Struktur wird durch die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a als
eine Kombination der Komponenten, die in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung
der ECU 2 verfügbar (ausführbar) sind,
bestimmt. Die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a nimmt
die Komponente, die nicht in der funktionalen Struktur enthalten
ist, als nicht ausführbar,
d.h., nicht in einer Arbeitsbedingung der angestrebten Funktion
der Komponente befindlich, an.
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Auf
diese Weise bestimmt die Systemkoordinierungseinrichtung 5c präzise die
Leistungsfähigkeit und/oder
den Zustand der Komponente auf der Grundlage der funktionalen Struktur,
die durch die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a definiert wird,
neben einem Bezug auf das durch die Komponente selbst erzeugte Verfügbarkeitssignal.
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Die
Start- und Stopp-Information bezüglich jeder
Komponente gibt an, dass der Zustand der funktionalen Komponente
sich entweder in einer Anfangsbedingung, einer normalen Bedingung,
einer anormalen Bedingung oder in einer Problembedingung befindet,
wenn sich das System in einem Startstatus befindet, abgesehen davon,
dass es sich in einem Stoppstatus befindet. Der Startstatus gibt
an, dass die Ausführung
der Komponente zugelassen ist, und der Stoppstatus gibt an, das
die Ausführung der
Komponente gestoppt wird bzw. ist. Der Start- und der Stoppstatus
werden durch die Systemkoordinierungseinrichtung 5c reziprok
geändert.
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Die
Start/Stopp-Information gibt an, dass die Komponente sich in einer
Startbedingung oder in einer Stoppbedingung befindet. Die Systemkoordinierungseinrichtung 5c verwaltet
das Schlafen und Aufwachen des Fahrzeugnetzwerks 1 auf
der Grundlage der Start/Stopp-Information.
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Die
Systemkoordinierungseinrichtung 5c ändert die Funktionsverteilung
und den Ausführungsplan
auf der Grundlage der durch die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a definierten
funktionalen Struktur und stellt die Start/Stopp-Information der Komponenten
an die Systemstruktursteuerungseinrichtung 5a zum Steuern
des Schlafens/Aufwachens des Netzwerks bereit.
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Die
Hardwareabstraktionsschicht 6 wird zur abstrahierenden
Darstellung des Hardwaresystems verwendet, welches das Fahrzeugnetzwerk 1 wie auch
die elektronischen Eigenschaften der ECU 2, des Sensors 8,
der Aktuatoren und dergleichen beinhaltet. D.h., die vernetzte Hardware
kann durch die höhere
Schicht des Systems insgesamt als eine virtuelle ECU erkannt werden.
Daher stellt die Hardwareabstraktionsschicht 6 eine "transparente" Datensammelfunktion
für die
ECU 2 wie auch eine Statusverwaltungsfunktion und eine
Meldefunktion der Hardware wie etwa eine Energieversorgungsverwaltung,
eine Betriebszustandsverwaltung der ECU 2, eine Schlaf-/Aufwachsteuerung
des Fahrzeugnetzwerks 1 und dergleichen bereit.
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Die
Hardwareabstraktionsschicht 6 weist zwei primäre Schichten
auf, nämlich
eine Hardwareabstraktionsschicht 6a und eine Kommunikationsabstraktionsschicht 6b zur
Darstellung der Hardware und der Kommunikation der ECU, des Sensors,
des Aktuators und dergleichen als eine niedrigere Schicht und eine
Systemabstraktionsschicht 6c zur Darstellung des Netzwerksystems,
das die ECU 2 mit Zwi schenverbindung(en) durch das Fahrzeugnetzwerk 1 beinhaltet,
als eine höhere
Schicht.
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Die
ECU-Hardwareabstraktionsschicht 6a wird verwendet, um das
elektrische Signal aus den Sensoren auf der ECU in physikalische
Messdaten umzuwandeln. Z.B. gibt der Sensor 8 (d.h., der
Radsensor 8a, der Gierratensensor 8b, der Beschleunigungssensor 8c,
der Lenkwinkelsensor 8d und dergleichen), der gemäß der Darstellung
in 2 mit der ECU-Hardwareabstraktionsschicht 6a verbunden
ist, das Sensorsignal in einem analogen Format aus, und die ECU-Hardwareabstraktionsschicht 6a wandelt die
Daten in dem analogen Format in einen digitalen Wert um.
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Die
Kommunikationsabstraktionsschicht 6b wird verwendet, um
eine Schnittstelle des Signals an die höhere Schicht durch Verstecken
der Framestruktur der Daten oder dergleichen in einem Kommunikationsprotokoll
bereitzustellen.
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Die
Systemabstraktionsschicht 6c wird verwendet, um einen Komponentenkommunikationsdienst
mit Rücksicht
auf das Hardwarenetzwerk, welches die ECUs 2 mit Zwischenverbindung(en)
durch das Netzwerk 1 beinhaltet, wie auch einen Bussteuerungs-(Schlaf/Aufwach)-Dienst,
einen Netzknotenerfassungsdienst und einen Energieversorgungsinformationsdienst
zur Hardwareproblemerfassung bereitzustellen.
-
Die
Systemabstraktionsschicht 6c handhabt die Information von
der Kommunikationsabstraktionsschicht 6b und der Hardwareabstraktionsschicht 6a durch
Verwendung der gleichen Schnittstelle. D.h., in Reaktion auf die
Anweisung von der höheren Schicht,
beispielsweise der Systeminfrastrukturschicht 5, dass die
Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation benötigt wird, teilt die Systemabstraktionsschicht 6c der
höheren
Schicht die Radgeschwin digkeit ohne Ansehen der Quelle der Information
mit. In diesem Fall berichtet die Systemabstraktionsschicht 6c die
Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation unabhängig von der Quelle, d.h.,
davon, ob die Quelle die Kommunikationsabstraktionsschicht 6b oder
die ECU-Hardwareabstraktionsschicht 6a ist, die das Erfassungssignal
von dem Radsensor empfangen hat. Die Identität der Quelle, d.h., der Information,
kann von der Kommunikationsabstraktionsschicht 6b oder von
der Hardwareabstraktionsschicht 6a abgeleitet und durch
Markieren der Information mit einer ID erkannt werden.
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Die
Systemabstraktionsschicht 6c teilt den Hardwarezustand 6 des
Fahrzeugnetzwerks 1 und jeder der ECUs 2 auf der
Grundlage der Information von den niedrigeren Schichten 6a und 6b mit.
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Die
Hardwareabstraktionsschicht 6 entspricht dem Kommunikationsprogramm
und den Softwaretreibern, die in der japanischen Offenlegungsschrift
JP-A-2002-204238 offenbart sind. Auf eine Beschreibung dieser Abschnitte
wird hier verzichtet.
-
Die
vorstehend beschriebene ECU 2 beinhaltet die Anwendungsschicht 4,
die Systeminfrastrukturschicht 5 und die Hardwareabstraktionsschicht 6 zur
Erleichterung der Implementierung der Steuerungslogik 7 in
dem funktionalen Framework 4a in der Anwendungsschicht 4.
Der Rest des Abschnitts, der nicht der Steuerungslogik 7 entspricht, wird
allgemein unter den ECUs 2 strukturiert. Auf diese Weise
ist die Rolle jeder Komponente in der ECU 2 klar definiert,
und dadurch wird die Kooperation und Spezialisierung ermöglicht und
erleichtert.
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Diese
Eigenschaft bzw. dieses Merkmal führt zu einer verkürzten Entwicklungszeit,
verbesserter Qualität
und Zuverlässigkeit
des Systems sowie einer Vereinfachung in der Handhabung von Abwandlungen
für verschiedene
Fahrzeugmodelle.
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Des
Weiteren werden durch Verwendung des funktionalen Frameworks 4a das
Anweisungs-/Anforderungssignal, das Verfügbarkeitssignal und die Sensorsignale überall in
der ECU in der Anwendungsschicht 4 und der Systeminfrastrukturschicht 5 verwendet.
-
D.h.,
der Steuerungsanweisungswert/Steuerungsanforderungswert in dem Anweisungs-/Anforderungssignal
und das Funktionalitätsvermögen/der Zustand
der funktionalen Komponente in dem Verfügbarkeitssignal werden in dem
Framework der Steuerungsfunktionsentwicklung verwendet. Der Systemstatus
in einer in dem Sensorsignal enthaltenen Messung wird in der Plattformsoftware
von dem Steuerungsalgorithmus zur geeigneten Verwendung in der Steuerungsfunktionsentwicklung
getrennt berechnet.
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Das
Problem in dem Fahrzeugnetzwerk wird durch Verwenden des Verfügbarkeitssignals
verfolgt und identifiziert, was es ermöglicht, eine zuverlässige ECU 2 bereitzustellen.
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Die
funktionale Struktur in jeder ECU verwendet die Koordinierungseinrichtung
zum Erzeugen des Anweisungs-/Anforderungssignals
auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals
und der beobachtbaren Größe in einer
in dem virtuellen Sensor 5b gespeicherten Messung. Auf
diese Weise wird die Funktionsverteilung in geeigneter Weise an
die Komponente der niedrigeren Schicht bereitgestellt. D.h., die
problematische Komponente kann durch die arbeitende Komponente im
Hinblick auf die Funktionsverteilung abgedeckt werden.
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Das
Verfügbarkeitssignal
bestimmt und enthält
den Steuerungsanweisungswert und den Steuerungsanforderungswert
innerhalb des Bereichs des Funktionalitätsvermögens und des Zustands der funktionalen
Komponente in dem Anweisungs-/Anforderungssignal. Daher gibt der
Steuerungsanweisungswert/der Steuerungsanforderungswert, der nicht
innerhalb des Bereichs des Funktionalitätsvermögens/des Zustands der funktionalen
Komponente liegt, an, dass ein Problem in dem System vorliegt. In diesem
Fall kann die Komponente 62, die das fehlerhafte Signal
empfängt,
bestimmen, dass ein Problem in dem System vorliegt, und kann dem
System mitteilen, dass das Signal aus der Koordinierungseinrichtung 61 nicht
verwendbar ist, oder kann eine Systemarbitratierungseinrichtung
verwenden, um das Problem zu behandeln.
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Z.B.
kann eine Systemarbitratierungseinrichtung 91 gemäß der Darstellung
in 13 vorgesehen sein, um einen optimalen Steuerungsanforderungswert
auf der Grundlage des Verfügbarkeitssignals
aus den Komponenten 72, 73, 75, 76, 78 und 90 zu
bestimmen. Auf diese Weise wird das System optimal für eine Problembehandlung
wie auch für
eine Handhabung des normalen Betriebs organisiert.
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Des
Weiteren kann die Systemarbitratierungseinrichtung 91 in
jeder funktionalen Schicht vorgesehen sein, anstatt nur eine für das gesamte
Fahrzeugnetzwerk 1 vorzusehen. Z.B. kann gemäß der Darstellung
in 14 eine Untersystemsarbitratierungseinrichtung 92 vorgesehen
sein, um das Problem in der Fahrzeugbewegungsstabilitätsdomäne zu behandeln.
Auf diese Weise wird die problematische Komponente in der Domäne getrennt
und wird die Funktion des Systems durch Verwenden der verbleibenden
Komponenten aufrechterhalten.
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Obschon
die vorliegende Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform
derselben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen vollständig beschrieben
wurde, ist festzuhalten, dass dem Fachmann vielfältige Änderungen und Abwandlungen
ersichtlich sein werden.
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Z.B.
kann der Systemstatus in einer Messung durch Verwenden einer spezifischen
Logik in einer vorbestimmten ECU 2 berechnet werden oder kann
in allen ECUs 2 berechnet werden, nachdem die erforderliche
Information durch den Kommunikationsbus 3 an alle ECUs 2 gesendet
wurde. Die beobachtbare Größe in der
Messung kann auch berechnet werden, nachdem ein Interim-Berechnungswert berechnet
wurde. Dieser Interimswert kann auch in einer spezifischen ECU 2 oder
in allen ECUs 2 berechnet werden.
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Die
ECUs 2 in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform
sind in drei Schichten strukturiert. Die Anzahl der Schichten kann
jedoch mehr als drei oder weniger als drei sein, d.h., sie kann
zwei Schichten oder weniger sein, wenn zwei der drei Schichten zusammengefasst
werden.
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Solche Änderungen
und Abwandlungen sind als innerhalb des Bereichs der vorliegenden
Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, liegend
zu verstehen.
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Eine
elektronische Steuereinheit (ECU) (2) mit mehreren Schichten
einer verteilten Netzwerksteuerungsfunktionalität wird verwendet, um die Entwicklung
eines komplizierten Fahrzeugsteuerungsnetzwerksystems (1)
zu erleichtern. D.h., in der ECU sind beispielsweise drei Schichten
einer verteilten Netzwerksteuerungsfunktionalität festgelegt. Die drei Funktionalitätsschichten
umfassen eine sogenannte Anwendungsschicht (4), welche
ein strukturell funktionales Framework von Funktionswiederverwendbarkeit,
-erweiterbarkeit und -unabhängigkeit
wie auch eine Schnittstelle (I/F) zum Zwecke eines funktionalen
Kontextes bereitstellt, eine sogenannte Systeminfrastrukturschicht
(5), welche Systemressourcen für ein Gesamtsystementwicklungsschema
auf der Grundlage einer Regel verwaltet, und eine sogenannte Hardwareabstraktionsschicht
(6), welche ein Geräte-
bzw. Hardwaresystem als ein abstraktionsfähiges Objekt steuert, das eine
elektrische Eigenschaft von Vorrichtungen wie etwa ECUs (2),
Sensoren und/oder Aktuatoren wie auch des Netzwerks (1) selbst
einschließt.