DE102015216310A1

DE102015216310A1 - Fahrzeugleistungssteuersystem, Drahtstrang und Fahrzeugleistungssteuervorrichtung

Info

Publication number: DE102015216310A1
Application number: DE102015216310.5A
Authority: DE
Inventors: c/o Yazaki Parts Co. Ltd. Iwasaki Katsuyuki; Hideaki Masui
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2015-08-26
Publication date: 2016-03-03
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: US20160059807A1; CN105383419A; JP6353746B2; JP2016043872A; US10259407B2; DE102015216310B4

Abstract

Bereitgestellt wird ein Fahrzeugleistungssteuersystem zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten. Das Fahrzeugleistungssteuersystem beinhaltet eine Leistungsverteilungseinheit, eine Spezialinformationsspeichereinheit und eine Leistungssteuereinheit. Die Leistungsverteilungseinheit empfängt die elektrische Leistung und verteilt die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen. Die Spezialinformationsspeichereinheit speichert Spezialinformation, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind. Die Leistungssteuereinheit steuert die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugleistungssteuersystem, einen Drahtstrang und eine Fahrzeugleistungssteuervorrichtung, die elektrische Leistung von einer Leistungsquelle an eine Mehrzahl von vorbestimmten Lasten oder jeweiligen elektronischen Steuereinheiten in einem Fahrzeug verteilen.
In Fahrzeugen sind verschiedene elektrische Vorrichtungen und ECUS in einem Zustand angeordnet, in dem diese an verschiedenen Orten im Fahrzeugchassis verteilt sind. So sind beispielsweise elektrische Vorrichtungen im Zusammenhang mit der Bewegung eines Fahrzeuges, elektrische Vorrichtungen im Zusammenhang mit einem Audiosystem, elektrische Vorrichtungen im Zusammenhang mit den Funktionen des Fahrzeugchassis und dergleichen angeordnet. Als jeweilige dieser elektrischen Vorrichtungen sind im Allgemeinen verschiedene Schalter, verschiedene Sensoren, verschiedene Lasten, Steuereinheiten und dergleichen montiert. Es ist notwendig, diesen verschiedenen elektrischen Vorrichtungen und ECUs elektrische Leistung von einer Hauptleistungsquelle auf einer Fahrzeugseite (fahrzeugmontierte Batterie und Alternator) zuzuleiten.
Bei einem Leistungsverteilungssystem für Fahrzeuge aus der Offenbarung in Patentdruckschrift 1 ist eine Mehrzahl von elektrischen Verbindungskästen vorgesehen, um elektrische Leistung zu verteilen. Zusätzlich ist das Innere eines elektrischen Verbindungskastens mit einer Anzahl von Sicherungen bzw. Schmelzsicherungen (fuses) oder Relais ausgestattet.
Zusätzlich wird bei einem fahrzeugmontierten System aus der Offenbarung in Patentdruckschrift 2 dasjenige, ob elektrische Leistung zugeleitet wird, auf Grundlage des Zustandes einer Leistungsquelle und der Menge der Leistungszuleitung an eine Last, wenn eine Seite der elektrischen Leistungszuleitung eine Aufforderung zur Leistungszuleitung an die Last empfangen hat, bestimmt. Dies verhindert, dass eine Restmenge der Leistungsquelle unter eine minimale notwendige Menge abfällt.
Patentdruckschrift 1: JP-A-2004-56944
Patentdruckschrift 2: JP-A-2008-49982
Zusammenfassung
Eine Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines Fahrzeugleistungssteuersystems, eines Drahtstranges und einer Fahrzeugleistungssteuervorrichtung ohne notwendige Bereitstellung einer Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen durch vorausschauendes Bereitstellen von Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen.
Entsprechend einem der vorteilhaften Aspekte der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeugleistungssteuersystem zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bereitgestellt, wobei das Fahrzeugleistungssteuersystem umfasst:
eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt;
eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und
eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuervorrichtungen durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Die Leistungssteuereinheit kann Werte von Verteilungsspannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuern.
Die Leistungssteuereinheit kann EIN/AUS-Signale oder PWM-Signale als Lasttreibersignale für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen auswählen.
Die Leistungssteuereinheit kann Grenzschwellen von elektrischen Strömen oder Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen spezifizieren, und
dann, wenn das Auftreten einer Anomalität in Entsprechung zu Vergleichsergebnissen zwischen den Grenzschwellen und den Messwerten der elektrischen Ströme oder Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten erfasst worden ist, kann die Leistungssteuereinheit dahingehend steuern, die Verteilung von elektrischer Leistung an eine entsprechende von den Lasten oder den elektronischen Steuereinheiten zu sperren.
Die Leistungsverteilungseinheit kann Halbleiterschalter beinhalten.
Die Leistungssteuereinheit kann eine Datenkommunikationsfunktion zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten beinhalten und schreibt die durch die Spezialinformationsspeichereinheit gespeicherte Spezialinformation in Entsprechung zu den von den elektronischen Steuereinheiten mitgeteilten Betriebsspezifikationen um.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Drahtstrang zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bereitgestellt, wobei der Drahtstrang umfasst:
eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt;
eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und
eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Entsprechend einem weiteren vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugleistungssteuervorrichtung zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bereitgestellt, wobei das Fahrzeugleistungssteuersystem umfasst:
eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt;
eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und
eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Ausgestaltungsbeispiels eines Fahrzeugleistungssteuersystems eines Ausführungsbeispiels.
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines spezifischen Anordnungsbeispiels eines Hauptleistungssteuerkastens, eines Nebenleistungssteuerkastens und eines Verbindungskabels.
3 ist eine Ansicht zur Darstellung eines spezifischen Beispiels der Positionsbeziehung zwischen verschiedenen Lasten, dem Hauptleistungssteuerkasten und dem Nebenleistungssteuerkasten in einem Fahrzeug.
4 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung einer Kommunikationssteuerung im Zusammenhang mit der Verarbeitung einer Leistungssteuereinheit.
5 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung des Ausgestaltungsbeispiels des Fahrzeugleistungssteuersystems des Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Detailbeschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen
Gängigerweise werden von Fahrzeugherstellern verschiedene Typen von verschiedenen Fahrzeugen hergestellt. Zusätzlich variieren für die Fahrzeuge erforderliche Spezifikationen beispielsweise in Entsprechung zu Unterschieden zwischen den Verkaufsorten (Zielorten) der Fahrzeuge. Darüber hinaus können die Spezifikationen der jeweiligen Fahrzeuge in Entsprechung zu den endgültigen Anwenderbedürfnissen variieren. Variieren die Typen oder Spezifikationen der jeweiligen Fahrzeuge, so variieren auch die Typen von elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die montiert werden sollen, die Anzahl von elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die montiert werden sollen, die Funktionen und Spezifikationen der jeweiligen elektrischen Vorrichtungen und ECUs und dergleichen mehr.
Zu diesem Zwecke soll, wenn die jeweiligen elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die in einem Fahrzeug montiert werden sollen, variieren, ein Leistungsverteilungssystem in Abstimmung auf die elektrischen Vorrichtungen und die ECUs ausgestaltet werden. Um ein derartiges Leistungsverteilungssystem zu gestalten, wird im Stand der Technik bei dem Leistungsverteilungssystem aus der Beschreibung in Patentdruckschrift 1 eine Technik zum Bereitstellen einer Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen und zum in einem Fahrzeug erfolgenden Montieren der elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Ausgestaltungen entsprechend den Typen und Spezifikationen der jeweiligen Fahrzeuge eingesetzt.
Bei der vorbeschriebenen Technik muss jedoch eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen durch vorausschauendes Bereitstellen der Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen, die von Anwendern ausgewählt werden können, bereitgestellt werden. Aus diesem Grund gilt: Je mehr die Anzahl der Kombinationen zunimmt, desto mehr nehmen die Typen von elektrischen Verbindungskästen, die hergestellt werden müssen, zu.
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Umstände gemacht, wobei eine Aufgabe derselben in der Bereitstellung eines Fahrzeugleistungssteuersystems, eines Drahtstranges und einer Fahrzeugleistungssteuervorrichtung besteht, bei denen keine Bereitstellung einer Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen durch vorausschauendes Bereitstellen von Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen notwendig ist.
Beschreibung der Ausgestaltung
Ausgestaltungsbeispiel eines elektrischen Systems eines Gesamtfahrzeuges
Ein spezifisches Beispiel der Positionsbeziehung zwischen verschiedenen Lasten, einem Hauptleistungssteuerkasten und einem Nebenleistungssteuerkasten in einem Fahrzeug ist in 3 dargestellt. Zusätzlich zeigt 3 die Positionsbeziehung zwischen jeweiligen Elementen in einer horizontalen Ebene, wenn ein Fahrzeugchassis von oben her betrachtet wird.
Verschiedene elektrische Vorrichtungen sind in verschiedenen Bereichen in dem Fahrzeug angeordnet. Diese elektrischen Vorrichtungen sind jeweils unter den Leistungsquellenvorrichtungen auf der Fahrzeugseite als Lasten verbunden. Zusätzlich ist mit Blick auf eine Anzahl von Lasten, die in dem Fahrzeug angeordnet sind, eine Mehrzahl von Lasten kollektiv in jedem Bereich zum Zwecke einer einfachen Verbindbarkeit zwischen den Lasten und einer einfachen Steuerung der Lasten modularisiert.
Bei dem in 3 dargestellten Beispiel sind Lastmodule MD1 bis MD9 in dem Fahrzeug montiert. Das Lastmodul MD1 ist ein Aggregat einer Anzahl von Lasten, die in der Umgebung eines vorderen Bereiches des Fahrzeugchassis angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Lampen, Festkörperrelais, Elektromotoren und dergleichen. Es ist möglich, die verschiedenen Laster unter den jeweiligen Festkörperrelais zu verbinden.
Das Lastmodul MD2 ist ein Aggregat einer Anzahl von Lasten, die in der Umgebung eines hinteren Bereiches des Fahrzeugchassis angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Lampen, Festkörperrelais, Elektromotoren und dergleichen. Das Lastmodul MD3 ist ein Aggregat einer Anzahl von Lasten, die in der Umgebung eines Armaturenbrettes des Fahrzeugchassis angeordnet sind, und beinhaltet verschiedene Lampen, Festkörperrelais, Elektromotoren und dergleichen.
Das Lastmodul MD4 ist ein Aggregat einer Anzahl von Laster, die in der Umgebung einer rechten Vordertür des Fahrzeugchassis angeordnet sind. Das Lastmodul MD5 ist ein Aggregat einer Anzahl von Laster, die in der Umgebung einer rechten Hintertür des Fahrzeugchassis angeordnet sind. Das Lastmodul MD6 ist ein Aggregat einer Anzahl von Lasten, die in der Umgebung einer linken Vordertür des Fahrzeugchassis angeordnet sind. Das Lastmodul MD7 ist ein Aggregat einer Anzahl von Laster, die in der Umgebung einer linken Hintertür des Fahrzeugchassis angeordnet sind. Das Lastmodul MD8 ist ein Aggregat einer Anzahl von Lasten, die in der Umgebung zur Rechten eines Hintersitzes des Fahrzeugchassis angeordnet sind. Das Lastmodul MD9 ist ein Aggregat einer Anzahl von Laster, die in der Umgebung zur Linken des Hintersitzes des Fahrzeugchassis angeordnet sind.
Um darüber hinaus die verschiedenen elektrischen Vorrichtungen in dem Fahrzeug zu steuern, ist gegebenenfalls eine Anzahl von elektronischen Steuereinheiten (Electronic Control Units ECUs) an jeweiligen Teller des Fahrzeuges montiert.
Es ist notwendig, elektrische Leistung von den Leistungsquellenvorrichtungen auf der Fahrzeugseite einer Anzahl der jeweiligen elektronischen Steuervorrichtungen und einer Anzahl der jeweiligen Lasten, die in dem Fahrzeug montiert sind, zuzuleiten. Zusätzlich muss die Mehrzahl von elektronischen Steuervorrichtungen die jeweiligen Lasten steuern, Signale von verschiedenen Sensoren und Schaltern eingeben oder eine Kommunikation zwischen den ECUs durchführen. Daher sind die Lastmodule MD1 bis MD9, die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten und die jeweiligen Leistungsquellenvorrichtungen miteinander über einen Drahtstrang verbunden, der aus einer Anzahl von einzelnen Kabeln besteht. Daher sind elektrische Drähte zum Zuleiten von elektrischer Leistung, elektrische Drähte zum Durchführen einer Eingabe oder Ausgabe von Signalen und elektrische Drähte zum Durchführen einer Datenkommunikation in diesem Drahtstrang beinhaltet.
Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltung des Fahrzeuges sind ein Hauptleistungssteuerkasten 10A und Nebenleistungssteuerkästen 10B und 10C vorgesehen, um die elektrische Leistung von einer Hauptleistungsquelle zu verteilen und die elektrische Leistung jeweiligen elektrischen Komponenten unter der Hauptleistungsquelle zuzuleiten. Dies bedeutet, dass die elektrische Leistung, die von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, über wenigstens einen von dem Hauptleistungssteuerkasten 10A und den Nebenleistungssteuerkästen 10B und 10C verteilt und den jeweiligen Lasten oder elektronischen Steuereinheiten zugeleitet wird. Darüber hinaus nehmen der Hauptleistungssteuerkasten 10A und die Nebenleistungssteuerkästen 10B und 10C verschiedene jeweils eingebaute Steuerfunktionen wahr.
Die Hauptleistungsquelle 21 setzt sich aus einer fahrzeugmontierten Batterie (BATT) und einem fahrzeugmontierten Leistungsgenerator (Alternator) zusammen. Darüber hinaus ist in dem in 3 dargestellten Fahrzeug eine zweite Batterie (2ndBATT) als Reservehauptleistungsquelle 21B montiert. Der Hauptleistungssteuerkasten 10A und die Nebenleistungssteuerkästen 10B und 10C verteilen die elektrische Leistung, die von der Hauptleistungsquelle 21 und 21B zugeleitet wird, und leiten die elektrische Leistung den jeweiligen Lasten und den jeweiligen ECUs jeweils zu.
Bei der Ausgestaltung des in 3 dargestellten Fahrzeuges sind der Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Nebenleistungssteuerkasten 10B elektrisch miteinander über ein Verbindungskabel 22A verbunden. Zusätzlich sind der Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Nebenleistungssteuerkasten 10C elektrisch miteinander über ein Verbindungskabel 22B verbunden. Darüber hinaus können die Verbindungskabel 22A und 22B als Abschnitt des Drahtstranges ausgebildet sein und zudem an dem Fahrzeug als Spezialverbindung, die von dem Drahtstrang getrennt ist, montiert sein.
Anordnungsbeispiel von Hauptkomponentenelementen des Fahrzeugleistungssteuersystems
Das Fahrzeugleistungssteuersystem der Erfindung setzt sich beispielsweise aus dem Hauptleistungssteuerkasten 10A, dem Nebenleistungssteuerkasten 10B und dem Verbindungskabel 22A, das in 3 dargestellt ist, zusammen. Das äußere Erscheinungsbild im Zusammenhang mit einem spezifischen Anordnungsbeispiel dieser Komponentenelemente ist in 2 dargestellt.
Bei dem in 2 dargestellten Beispiel ist der Hauptleistungssteuerkasten 10A in der Umgebung eines linken Endes des Armaturenbrettes in dem Fahrzeug angeordnet, und der Nebenleistungssteuerkasten 10B ist in der Umgebung eines rechten Endes des Armaturenbrettes angeordnet. Zudem sind der Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Nebenleistungssteuerkasten 10B miteinander über das Verbindungskabel 22A verbunden.
Für den Fall von Fahrzeugen auf dem inländischen japanischen Markt ist beispielsweise oftmals, wie in 2 dargestellt ist, ein Messgerät 41 in einem rechtsseitigen Bereich des Armaturenbrettes angeordnet, während eine Klimaanlageneinheit 42 in einem linksseitigen Bereich eines Armaturenbrettes angeordnet ist. Darüber hinaus weisen das Messgerät 41 und die Klimaanlageneinheit 42 jeweils eingebaute verschiedene Lasten und elektronische Steuereinheiten (ECUs) auf.
Daher ist bei dem in 2 gezeigten Ausgestaltungsbeispiel ein ausgabeseitiger Verbinder 13A des Hauptleistungssteuerkastens 10A mit der Klimaanlageneinheit 42 verbunden, während der ausgabeseitige Verbinder 13B des Nebenleistungssteuerkastens 10B mit dem Messgerät 41 verbunden ist. Dies bedeutet, dass elektrische Leistung von dem Hauptleistungssteuerkasten 10A der Klimaanlageneinheit 42 zugeleitet wird, und elektrische Leistung von dem Nebenleistungssteuerkasten 10B dem Messgerät 41 zugeleitet wird.
Da in diesem Fall der Abstand zwischen dem Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Klimaanlageneinheit 42 kurz ist, ist es möglich, Verdrahtungsleitungen zu kürzen, die den Leistungssteuerkasten und die Klimaanlageneinheit verbinden. Da zusätzlich der Abstand zwischen dem Nebenleistungssteuerkasten 10B und dem Messgerät 41 kurz ist, ist es möglich, Verdrahtungsleitungen zu kürzen, die den Nebenleistungssteuerkasten und das Messgerät verbinden.
Wenn zusätzlich die Hauptleistungsquelle an einer Position nahe bei dem Hauptleistungssteuerkasten 10A befindlich ist, ist die Ausgabe der Hauptleistungsquelle mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A verbunden, und es wird elektrische Leistung von der Hauptleistungsquelle dem Hauptleistungssteuerkasten 10A zugeleitet. Zudem wird elektrische Leistung dem Nebenleistungssteuerkasten 10B über den Hauptleistungssteuerkasten 10A und das Verbindungskabel 22A zugeleitet. Wenn darüber hinaus die Hauptleistungsquelle in einer Position nahe bei dem Nebenleistungssteuerkasten 10B ist, kann die Ausgabe der Hauptleistungsquelle ebenfalls mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10B verbunden sein.
Spezifische Ausgestaltung eines Fahrzeugleistungssteuersystems
Ein spezifisches Ausgestaltungsbeispiel des Fahrzeugleistungssteuersystems beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist in 1 dargestellt. Das in 1 dargestellte Fahrzeugleistungssteuersystem beinhaltet den Hauptleistungssteuerkasten 10A, den Nebenleistungssteuerkasten 10B und das Verbindungskabel 22A.
Der Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Nebenleistungssteuerkasten 10B nehmen jeweils eine Funktion des Verteilens der elektrischen Leistung, die von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, an eine Mehrzahl von Systemen und des Zuleitens der elektrischen Leistung an die verschiedenen Lasten, die elektronischen Steuervorrichtungen (ECUs) und dergleichen als grundlegende Funktion wahr. Um elektrische Leistung und erforderliche Signale, die zwischen dem Hauptleistungssteuerkasten 10A und dem Nebenleistungssteuerkasten 10B erforderlich sind, zu übertragen, wird das Verbindungskabel 22A zum Verbinden dieser Steuerkästen verwendet.
Wie vorstehend ausgeführt worden ist, sind eine +B1-Leistungsquellenleitung 22a, eine +B2-Leistungsquellenleitung 22b, eine Masseleitung 22c und eine Zwischenverdrahtungskommunikationsleitung 22d in dem Verbindungskabel 22A beinhaltet. Elektrische Leistung mit einer Spannung von 12 V und 48 V, die von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, wird an die +B1-Leistungsquellenleitung 22a über den Hauptleistungssteuerkasten 10A ausgegeben. Darüber hinaus wird elektrische Leistung mit einer Spannung von 12 V und 48 V, die von der Reservehauptleistungsquelle 21B zugeleitet wird, an die +B2-Leistungsquellenleitung 22B über den Hauptleistungssteuerkasten 10A ausgegeben.
Bei dem in 1 dargestellten Ausgestaltungsbeispiel sind in den Hauptleistungssteuerkasten 10A eine elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A, ein ausgabeseitiger Verbinder 13A, eine Leistungssteuereinheit 14, ein nichtflüchtiger Speicher 15, eine Kommunikationsschnittstelle (I/F) 16 und eine I/O-Schaltung 17A eingebaut.
Die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A verteilt ein elektrische Gleichstromleistung, die von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, an eine erforderliche Anzahl der Mehrzahl von Systemen und leitet die elektrische Leistung nach der Verteilung an eine Ausgabeseite jeweils als grundlegende Funktion zu.
Um darüber hinaus ein Einschalten/Ausschalten der elektrischen Leistungszuleitung an die jeweiligen Ausgabesysteme zu ermöglichen, ist eine Anzahl von Schaltvorrichtungen 12a bis 12h, von denen eine oder mehrere mit jedem System verbunden sind, innerhalb der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11A vorgesehen. Die Schaltvorrichtungen 12a bis 12h sind jeweils intelligente Leistungsvorrichtungen (IPDs), die aus Halbleiterschaltungen zusammengesetzt sind, und nehmen verschiedene eingebaute periphere Funktionen und Schutzfunktionen wahr. Insbesondere ist eine Funktion zum Erfassen eines elektrischen Stromes, der zur Ausgabeseite, Gate-Treibern und dergleichen fließt, beinhaltet.
Darüber hinaus sind DC/DC-Wandler 31, 32 und eine 5-Volt-Leistungsschaltung 35 in die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A eingebaut. Der DC/DC-Wandler 31 nimmt eine Funktion des Erzeugens einer Ausgabeleistung mit einer DC-Spannung (DC Gleichstrom) von 5 V aus der eingegebenen elektrischen Gleichstromleistung von 12 V oder 48 V wahr. Darüber hinaus nimmt der DC/DC-Wandler 32 eine Funktion des Erzeugens einer Ausgabeleistung mit einer Gleichstromspannung von 48 V aus einer eingegebenen elektrischen Gleichstromleistung von 12 V und des Erzeugens einer Ausgabeleistung mit einer Gleichstromspannung von 12 V aus einer eingegebenen elektrischen Gleichstromleistung von 48 V wahr. Die 5-Volt-Leistungsschaltung 35 nimmt eine Funktion des Stabilisierens einer Spannung wahr und kann eine stabile elektrische Gleichstromleistung von 5 V mit einem vergleichsweise kleinen elektrischen Strom ausgeben.
Mit Blick auf die Funktionen der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11A ist daher nicht nur die Funktion eines einfachen Verteilens von elektrischer Leistung an die Mehrzahl von Systemen, sondern auch die Funktion des Durchführens einer Umwandlung einer Spannung oder des Durchführens eines Stabilisierens einer Spannung beinhaltet. Darüber hinaus können die ausgegebenen elektrischen Ströme für die jeweiligen Systeme unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h überwacht werden, und es kann eine entsprechende Ausgabe, wenn eine Anomalität aufgetreten ist, gesperrt werden.
Bei dem in 1 dargestellten Hauptleistungssteuerkasten 10A können die nachfolgenden elektrischen Leistungen jeweils an die jeweiligen Verbindungsanschlüsse 13a bis 13i des ausgabeseitigen Verbinders 13A als Ausgabe nach der Verteilung der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11A ausgegeben werden:
13a: elektrische Gleichstromleistung „+B” gleich der elektrischen Leistung mit Ausgabe von der Hauptleistungsquelle 21
13b: elektrische Gleichstromleistung „IG”, die bei Arretierung mit einem Zündschalter eingeschaltet/ausgeschaltet wird
13c: elektrische Gleichstromleistung „ACC”, die bei Arretierung mit einem Zusatzschalter eingeschaltet/ausgeschaltet wird
13d: elektrische Gleichstromleistung in einem Umfang (capacity) von 12 V, bei der eine „Last A” als Leistungsquelle erforderlich ist
13e: elektrische Gleichstromleistung in einem Umfang (capacity) von 12 V, bei der eine „Last B” als Leistungsquelle erforderlich ist
13f: stabile elektrische Gleichstromleistung von 5 V, bei der interne Schaltungen der jeweiligen ECUs als Leistungsquellen erforderlich sind
13g: elektrische Gleichstromleistung in einem Umfang (capacity) von 48 V, bei der verschiedene Lasten als Leistungsquellen erforderlich sind
13h: stabile elektrische Gleichstromleistung von 5 V, bei der interne Schaltungen von jeweiligen ECUs als Leistungsquellen erforderlich sind
13i: stabile elektrische Gleichstromleistung von 5 V, bei der interne Schaltungen von jeweiligen ECUs als Leistungsquellen erforderlich sind
Wenn beispielsweise eine elektrische Leistung von 12 V von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, kann die Spannung von dem DC/DC-Wandler 31 abgesenkt (dropped) werden, und es kann eine elektrische Gleichstromleistung mit einer Spannung von 5 V an den Verbindungsanschluss 13h ausgegeben werden. Darüber hinaus kann ein Leistungsverlust während der Spannungswandlung durch Einsetzen des DC/DC-Wandlers 31 unterdrückt werden. Wenn darüber hinaus eine elektrische Leistung von 12 V von der Hauptleistungsquelle 21 zugeleitet wird, kann diese Spannung von dem DC/DC-Wandler 32 angehoben (raised) werden, und es kann eine elektrische Gleichstromleistung mit einer Spannung von 48 V an den Verbindungsanschluss 13g ausgegeben werden.
In der Praxis können die verschiedenen Lasten und die elektronischen Steuervorrichtungen gemäß Darstellung in 3 mit dem ausgabeseitigen Verbinder 13A des Hauptleistungssteuerkastens 10A über den Drahtstrang verbunden sein. Da in diesem Fall der Hauptleistungssteuerkasten 10A jeweils Spannungen von 5 V, 12 V und 48 V ausgibt, können optimale Spannungen, die für die jeweiligen Lasten geeignet sind, selektiv zugeleitet werden.
Die Leistungssteuereinheit 14 wird von Hardware gebildet, die einen Mikrocomputer als Hauptkomponente aufweist. Durch Ausführen von Programmen, die vorab bereitgestellt sind, nimmt der Mikrocomputer der Leistungssteuereinheit 14 Funktionen, die für den Hauptleistungssteuerkasten 10A erforderlich sind, und Funktionen, die zum Steuern des mit dem Hauptleistungssteuerkasten verbundenen Nebenleistungssteuerkastens 10B erforderlich sind, wahr. Durch Ausführen eines vorbestimmten Programms kann die Leistungssteuereinheit 14 beispielsweise die jeweiligen Schaltvorrichtungen 12a bis 12h steuern, um elektrische Leistung mit vorbestimmten Nennspannungen den Lasten oder ECUS, die mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A verbunden sind, zuzuleiten. Darüber hinaus kann die Leistungssteuereinheit 14 Sensorsignale von den jeweiligen Schaltvorrichtungen 12a bis 12h überwachen, um das Vorhandensein/Nichtvorhandensein eines Überstromes für jedes Ausgabesystem zu identifizieren, und eine entsprechende Ausgabe, wenn ein Überstrom erfasst wird, sperren. Darüber hinaus kann die Leistungssteuereinheit 14 eine Datenkommunikation zwischen den jeweiligen ECUS durchführen, um verschiedene Arten von Informationsaustausch durchzuführen. Darüber hinaus kann die Leistungssteuereinheit 14 das Übertragen von Signalen über eine I/O-Schaltung 17A und die Zwischenverdrahtungskommunikationsleitung 22d durchführen und aus der Ferne den Nebenleistungssteuerkasten 10B steuern. Die Steuerung der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11A, die von der Leistungssteuereinheit 14 der Erfindung durchgeführt wird, wird nachstehend detailliert beschrieben.
Der nichtflüchtige Speicher 15 wird von einem EEPROM gebildet und speichert verschiedene Arten von Daten, die zum Steuern der Leistungssteuereinheit 14 erforderlich sind. Die Daten, die von dem nichtflüchtigen Speicher 15 gespeichert werden, können gegebenenfalls umgeschrieben werden. Die Spezialinformation, die von dem nichtflüchtigen Speicher 15 der Erfindung gespeichert wird, wird nachstehend detailliert beschrieben.
Die Kommunikationsschnittstelle 16 nimmt eine Kommunikationsfunktion des Durchführens einer Datenkommunikation zwischen den verschiedenen ECUs mit Verbindung zu dem Hauptleistungssteuerkasten 10A und der Leistungssteuereinheit 14 wahr. Die Kommunikationsschnittstelle 16 nimmt beispielsweise eine Kommunikationsfunktion entsprechend CAM, das ein Standard ist, wahr.
Die I/O-Schaltung 17A nimmt eine Signalverarbeitung wahr, die ermöglicht, dass die Leistungssteuereinheit 14 Signale eingibt und ausgibt. Die I/O-Schaltung 17A ist mit dem Nebenleistungssteuerkasten 10B über die Zwischenverdrahtungskommunikationsleitung 22d des Verbindungskabels 22A verbunden. Daher kann die Leistungssteuereinheit 14 eine Mehrfach- bzw. Multiplexkommunikation mit dem Nebenleistungssteuerkasten 10B und einen Austausch der verschiedenen Signale durchführen. Zusätzlich sind Schaltungen von Schaltern 23 mit der I/O-Schaltung 17A verbunden. Daher kann die Leistungssteuereinheit 14 Signale, die von den Schaltern eingegeben werden, die mit der I/O-Schaltung 17A verbunden sind, eingeben oder das EIN/AUS von Relais, die mit der I/O-Schaltung 17A verbunden sind, steuern.
Indes beinhaltet, wie in 1 dargestellt ist, der Nebenleistungssteuerkasten 10B eine elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B, den ausgabeseitigen Verbinder 13B und die I/O-Schaltung 17B. Die Eingabe der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11B ist mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A über die +B1-Leistungsquellenleitung 22a und die +B2-Leistungsquellenleitung 22b des Verbindungskabels 22A verbunden. Daher wird die elektrische Leistung, die von der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11B ausgegeben wird, über den Hauptleistungssteuerkasten 10A und das Verbindungskabel 22A eingegeben.
In der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11B sind eine Anzahl von Schaltvorrichtungen 12a bis 12h, die DC/DC-Wandler 33 und 34 und die 5-Volt-Leistungsschaltung 36 über die grundlegende elektrische Leistungsverteilungsfunktion hinaus eingebaut. Daher kann das EIN/AUS der elektrischen Leistung, die an jeweilige Anschlüsse des ausgabeseitigen Verbinders 13B ausgegeben wird, durch Steuern der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h geschaltet werden. Da jedoch in dem Nebenleistungssteuerkasten 10B die Leistungssteuereinheit 14 nicht eingebaut ist, ist in der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11B eine Schaltung (nicht dargestellt) eingebaut, die die Daten, die von der Leistungssteuereinheit 14 über die Zwischenverdrahtungskommunikationsleitung 22d übertragen werden, decodiert und hält (latching). Dies bedeutet, dass die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B die Schaltvorrichtungen 12a bis 12h in Entsprechung zu den von der Leistungssteuereinheit 14 empfangenen Daten steuert.
Der DC/DC-Wandler 33 nimmt die Funktion des Erzeugens der Ausgabeleistung mit einer DC-Spannung (DC Gleichstrom) von 5 V aus einer eingegebenen elektrischen Gleichstromleistung von 12 V oder 48 V wahr. Zusätzlich nimmt der DC/DC-Wandler 34 die Funktion des Erzeugens einer Ausgabeleistung mit einer Gleichstromspannung von 48 V aus einer eingegebenen elektrischen Gleichstromspannung von 12 V und des Erzeugens einer Ausgabeleistung mit einer Gleichstromspannung von 12 V aus einer eingegebenen elektrischen Gleichstromleistung von 48 V wahr. Die 5-Volt-Leistungsschaltung 36 nimmt die Funktion des Stabilisierens einer Spannung wahr und kann eine stabile Gleichstromleistung von 5 V mit einem vergleichsweise kleinen elektrischen Strom ausgeben.
Daher ist mit Blick auf die Funktionen der elektrischen Leistungsverteilungsschaltung 11B nicht nur die Funktion des einfachen Verteilens von elektrischer Leistung an die Mehrzahl von Systemen, sondern auch die Funktion des Durchführens einer Umwandlung einer Spannung oder des Durchführens einer Stabilisierung der Spannung beinhaltet. Darüber hinaus können ausgegebene elektrische Ströme an die jeweiligen Systeme unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h überwacht werden, und es kann eine entsprechende Ausgabe, wenn eine Anomalität aufgetreten ist, gesperrt werden.
Die I/O-Schaltung 17B führt eine Signalverarbeitung durch, die ermöglicht, dass die elektrische Leistungsverteilungseinheit 11B Signale ausgibt und eingibt. Die I/O-Schaltung 17B ist mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A über die Zwischenverdrahtungskommunikationsleitung 22d verbunden. Zusätzlich sind Schaltungen von Schaltern 24 mit der I/O-Schaltung 17B verbunden. Daher kann die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B Signale von den Schaltern, die mit der I/O-Schaltung 17B verbunden sind, eingeben oder kann das EIN/AUS von Relais, die mit der I/O-Schaltung 17B verbunden sind, steuern.
Darüber hinaus wird mit Blick auf die Schalter 23 und 24 davon ausgegangen, dass Schalter, so beispielsweise ein Zündschalter und ein Zusatzschalter, Relais, die die Last betreiben, Pilotlampen und dergleichen, getragen werden.
Beschreibung der Spezialinformation
Die Spezialinformation, die in dem nichtflüchtigen Speicher 15 gespeichert ist, beinhaltet die nachfolgende Information D2, D3 und D4 in jeweiligen Ausgabesystemen D1 zur Verteilungsausgabe:
D1: Information, die Ausgabesysteme identifiziert
D2: Treiberspannungen, die Lasten oder ECUs zugeleitet werden
D3: Information über Typen von Lasttreibersignalen
D4: elektrischer Strom, Spannung oder Grenzschwelle einer elektrischen Leistung
Die Treiberspannung D2 ist Information über Nennspannungen, die den Lasten oder den ECUs zugeleitet werden, die mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A oder dem Nebenleistungssteuerkasten 10B verbunden sind.
Die Information D3 über die Typen von Lasttreibersignalen beinhaltet Information, in der PWM-Signale (PWM Pulsbreitenmodulation) und EIN/AUS-Signale (einfache binäre Signale) voneinander unterschieden werden können. Darüber hinaus können für den Fall der PWM-Signale eine Pulsbreite eines EIN-Intervalls oder ein Referenzwert, eine untere Grenze, eine obere Grenze oder dergleichen bezüglich des Betriebes (duty) beinhaltet sein.
Die Grenzschwelle D4 ist eine Information über Schwellen, die zum Bestimmen des Vorhandenseins/Nichtvorhandenseins einer Anomalität sowie zum Schützen der Hauptleistungsquelle 21, des Hauptleistungssteuerkastens 10A, des Nebenleistungssteuerkastens 10B, der Lasten und der ECUs verwendet werden.
Spezialinformation, die vorab in einem Anfangszustand bestimmt wird, wenn das Fahrzeug ausgeliefert wird, ist in einen internen Speicher des nichtflüchtigen Speichers 15 geschrieben. Der nichtflüchtige Speicher 15 kann zudem die Spezialinformation umschreiben und ebenfalls durch die Steuerung der Leistungssteuereinheit 14 automatisch aktualisiert werden. In diesem Fall ermittelt die Leistungssteuereinheit 14 beispielsweise Spezialinformation über die Kommunikationsschnittstelle (I/F) 16, schreibt die Spezialinformation in den nichtflüchtigen Speicher 15 oder schreibt die Spezialinformation über Spezialinformation, die bereits geschrieben worden ist.
Betrieb der Leistungssteuereinheit
Ein Hauptablauf im Zusammenhang mit der Verarbeitung der Leistungssteuereinheit 14 ist in 4 dargestellt. Dies bedeutet beispielsweise, dass dann, wenn der Zündschalter des Fahrzeuges eingeschaltet wird und mit der Zuleitung von elektrischer Leistung von der Hauptleistungsquelle 21 begonnen wird, die Leistungssteuereinheit 14 eine Verarbeitung im Gefolge von Schritt S12 ausführt, nachdem die Initialisierung der Leistungssteuereinheit selbst im ersten Schritt S11 durchgeführt worden ist.
In Schritt S12 führt die Leistungssteuereinheit 14 ein Lesen der Spezialinformation, die von dem nichtflüchtigen Speicher 15 gespeichert ist, aus. Dies bedeutet, dass die Daten, so beispielsweise die vorbeschriebene Treiberspannung D2, die vorbeschriebene Information D3 über die Typen der Lasttreibersignale und die vorbeschriebene Grenzschwelle D4 aus dem nichtflüchtigen Speicher 15 in den jeweiligen Ausgabesystemen D1 bezogen werden.
In Schritt S13 identifiziert die Leistungssteuereinheit 14 die Treiberspannungen, die den Lasten oder ECUs zugeleitet werden, die mit den jeweiligen Ausgabesystemen D1 verbunden sind, in Entsprechung zu der Treiberspannung D2, die in der in S12 gelesenen Spezialinformation beinhaltet ist. Dies bedeutet, dass die Nennspannungen, die den Lasten oder ECUs zugeleitet werden, die mit den jeweiligen Ausgabesystemen D1 verbunden sind, in Schritt S13 bestimmt werden. Die Werte der Nennspannungen, die hier bestimmt werden, spiegeln sich in den Inhalten der nachstehend noch beschriebenen Verarbeitung wieder.
In Schritt S14 identifiziert die Leistungssteuereinheit 14 die Typen von Treibersignalen in den jeweiligen Ausgabesystemen D1 in Entsprechung zu der Information D3 über die Typen der Lasttreibersignale, die in der in S12 gelesenen Spezialinformation beinhaltet ist. Dies bedeutet, dass die Typen der Treibersignale, die den Lasten oder ECUs zugeleitet werden, die mit den jeweiligen Ausgabesystemen D1 verbunden sind, insbesondere die „PWM-Signale” oder die „EIN/AUS-Signale” durch Schritt S14 ausgewählt werden. Die Typen der Treibersignale, die hier ausgewählt werden, spiegeln sich in den Inhalten der nachstehend noch beschriebenen Verarbeitung wider.
In Schritt S15 bestimmt die Leistungssteuereinheit 14 die Überwachungsschwellen zum Schutz der Lasten oder der ECUs, die mit den jeweiligen Ausgabesystemen D1 verbunden sind, in Entsprechung zu der Grenzschwelle (D4), die in der in S12 gelesenen Spezialinformation beinhaltet ist. Die Überwachungsschwellen, die hier bestimmt werden, spiegeln sich in den Inhalten der nachstehend beschriebenen Verarbeitung wider.
In Schritt S16 beginnt die Leistungssteuereinheit 14 mit der Steuerung der Schaltschaltung 12 auf Grundlage der in S13 bis S15 spezifizierten Information. Dies bedeutet, dass die Leistungssteuereinheit 14 ein Steuersignal an die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A oder die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B ausgibt, um so elektrische Leistung den Lasten oder ECUs, die mit den Ausgabesystemen D1 verbunden sind, zuzuleiten, und zwar in Entsprechung zu den Treiberspannungen mit Identifizierung auf Grundlage der Treiberspannung D2 und den Typen der Treibersignale mit Auswahl auf Grundlage der Information D3 über die Typen der Lasttreibersignale in den jeweiligen Ausgabesystemen D1. Die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A oder die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B erzeugt PWM-Signale oder EIN/AUS-Signale unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h, wodurch eine Spannungseingabe von der Hauptleistungsquelle 21 in vorbestimmte Nennspannungen umgewandelt wird, indem die DC/DC-Wandler 31, 32 und die 5-Volt-Leistungsschaltung 35 betrieben werde, und zwar auf Grundlage des eingegebenen Steuersignals, und überwacht ausgegebene elektrische Ströme für die jeweiligen Ausgabesysteme D1 unter Verwendung der Schaltvorrichtungen 12a bis 12h auf Grundlage des eingegebenen Steuersignals und sperrt eine entsprechende Ausgabe, wenn dasjenige, dass eine Anomalität aufgetreten ist, auf Grundlage der Grenzschwelle D4 bestimmt wird.
Die Ausgestaltung des Fahrzeugleistungssteuersystems des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist vorstehend detailliert beschrieben worden. Wie vorstehend beschrieben worden ist, betrifft die Leistungssteuereinheit 14 die Spezialinformation, die in dem nichtflüchtigen Speicher 15 gespeichert ist, sowie die Verteilung der elektrischen Leistung an die jeweiligen Lasten oder ECUs durch die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A und die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen. Indes leiten die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A und die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B elektrische Leistung in Entsprechung zu den in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen auf Grundlage eines eingegebenen Steuersignals zu, wenn das Steuersignal von der Leistungssteuereinheit 14 empfangen wird. Im Folgenden werden die Betriebsvorgänge des Fahrzeugleistungssteuersystems des Ausführungsbeispiels der Erfindung beschrieben.
Beschreibung von Betriebsvorgängen
Ein Ausgestaltungsbeispiel des Fahrzeugleistungssteuersystems des Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in 5 dargestellt. In dem in 5 dargestellten Fahrzeugleistungssteuersystem wird die Beziehung zwischen dem Leistungssteuerkasten 10 und den elektrischen Vorrichtungen 30A und 30B in der in 1 dargestellten Ansicht betont. Wie in 5 dargestellt ist, wird davon ausgegangen, dass entweder die elektrische Vorrichtung 30A mit „Spezifikation A” oder die elektrische Vorrichtung 30B mit „Spezifikation B” mit dem Leistungssteuerkasten 10 über den Drahtstrang 22 verbunden ist.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) 31A und Lasten 32A sind in der elektrischen Vorrichtung 30A mit „Spezifikation A” beinhaltet. Darüber hinaus sind Lasten 31B und eine elektronische Steuereinheit 32B in der elektrischen Vorrichtung 30B mit „Spezifikation B” beinhaltet. Darüber hinaus wird von einem Fall, in dem die Aktivierung der Lasten 31B unter PWM-Steuerung ist, und von einem Fall, in dem die Aktivierung der Last 32A unter EIN/AUS-Steuerung ist, ausgegangen.
Wenn zudem die elektrische Vorrichtung 30A mit „Spezifikation A” ausgewählt wird, wird die elektronische Steuereinheit 31A mit der Leistungsquellenleitung 22a des Drahtstranges 22 verbunden, und es werden die Lasten 32A mit der Leistungsquellenleitung 22b verbunden. Wenn indes die elektrische Vorrichtung 30B mit „Spezifikation B” ausgewählt wird, sind die Lasten 31B mit der Leistungsquellenleitung 22a des Drahtstranges 22 verbunden, und es ist die elektronische Steuereinheit 32B mit der Leistungsquellenleitung 22b verbunden.
Dies bedeutet, dass sich in Abhängigkeit davon, ob eine beliebige von der elektrischen Vorrichtung 30A und der elektrischen Vorrichtung 30B ausgewählt ist, der Wert einer Nennspannung, die der Leistungsquellenleitung 22a zugeleitet wird, die Typen (EIN/AUS-Signale/PWM-Signale) der Treiberspannungen und die Schwelle eines zulässigen Stromes ändern. Auf ähnliche Weise gilt dasselbe für die elektrische Leistung, die der Leistungsquellenleitung 22b zugeleitet wird.
Sogar in einer derartigen Situation kann die Leistungssteuereinheit 14 mit der Spezifikation der elektrischen Vorrichtung 30A oder der elektrischen Vorrichtung 30B mit Verbindung zu dem Leistungssteuerkasten 10 einfach durch Rückgriff auf die Spezialinformation umgehen. Dies bedeutet, dass durch Aufnehmen der Betriebsspezifikationen zur Verwirklichung des Betriebes der verschiedenen elektrischen Vorrichtungen 30A und 30B in die Spezialinformation ein Schalten zu elektrischen Leistungszuleitungsformen entsprechend ausgewählten elektrischen Vorrichtungen durchgeführt werden kann und elektrische Leistung den elektrischen Vorrichtungen sogar dann zugeleitet werden kann, wenn eine Anzahl von Kandidaten für elektrische Vorrichtungen, die in das Fahrzeug montiert werden können, vorhanden sind. Aus diesem Grund kann die Erfindung mit Kombinationen der jeweiligen elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die in dem Fahrzeug montiert werden können, unter Verwendung eines Typs von Leistungssteuerkasten umgehen. Daher ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen, die die Kombinationen der Typen und Spezifikationen der Fahrzeuge vorausschauend bereitstellen, vorzusehen, was im Gegensatz zum Stand der Technik steht.
Indes muss die Leistungssteuereinheit 14 die elektrischen Vorrichtungen, die mit dem Leistungssteuerkasten 10 verbunden sind, identifizieren. Zu diesem Zweck wird davon ausgegangen, dass ein Mensch der Leistungssteuereinheit 14 Information zum Identifizieren der elektrischen Vorrichtungen, die mit dem Leistungssteuerkasten 10 verbunden sind, mitteilt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine Ausgestaltung verwirklicht sein, bei der ein Mensch der Leistungssteuereinheit 14 Information über die Kommunikationsschnittstelle (I/F) 16 mitteilt. Sogar bei einer derartigen Technik ist ein Effekt zu erwarten, bei dem es möglich ist, mit Kombinationen der jeweiligen elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die in das Fahrzeug eingebaut werden können, unter Verwendung eines Typs von Leistungssteuerkasten umzugehen.
Indes sind elektrische Vorrichtungen, in denen Kommunikationsleitungen mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A über die Kommunikationsschnittstelle (I/F) 16 verbunden sind, genauso wie ECUs 30C, die in 1 dargestellt sind, unter den elektrischen Vorrichtungen, die mit dem Leistungssteuerkasten 10 verbunden sind, vorhanden. Entsprechend den elektrischen Vorrichtungen kann der Leistungssteuereinheit 14 Information zum Identifizieren der elektrischen Vorrichtungen selbst mitgeteilt werden. Auf diese Weise kann sogar dann, wenn keine Mitteilung von einem Menschen empfangen wird, die Leistungssteuereinheit 14 die elektrischen Vorrichtungen unter Verwendung der von den elektrischen Vorrichtungen mitgeteilten Identifikationsinformation identifizieren, wodurch ein Schalten auf elektrische Leistungszuleitungsformen entsprechend den aus der Identifikationsinformation identifizierten elektrischen Vorrichtungen durchgeführt wird, um elektrische Leistung den elektrischen Vorrichtungen zuzuleiten. Die Ausgestaltung, bei der die elektrischen Vorrichtungen einfach dadurch automatisch identifiziert werden können, dass ein Einstecken in den Leistungssteuerkasten 10 wie bei dieser Form durchgeführt wird, ist dafür von Nutzen, den Betriebsvorgang, bei dem ein Mensch der Leistungssteuereinheit 14 die Information zum Identifizieren der mit dem Leistungssteuerkasten 10 verbundenen elektrischen Vorrichtungen mitteilt, überflüssig zu machen.
Indes weist das in 1 dargestellte Fahrzeugleistungssteuersystem eine Form auf, bei der die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A, die Leistungssteuereinheit 14 und der nichtflüchtige Speicher 15 in dem Hauptleistungssteuerkasten 10A montiert sind. Die Erfindung ist nicht auf diejenige Form beschränkt, bei der die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A, die Leistungssteuereinheit 14 und der nichtflüchtige Speicher 15 in einem Leistungssteuerkasten montiert sind. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel kann mit Blick auf die elektrischen Vorrichtungen und ECUs, die mit dem Nebenleistungssteuerkasten 10B verbunden sind, das Schalten zu elektrischen Leistungszuleitungsformen entsprechend den elektrischen Vorrichtungen und den ECUs ähnlich zu denjenigen, die mit dem Hauptleistungssteuerkasten 10A verbunden sind, durchgeführt werden. Es kann jedoch auch eine Form eingesetzt werden, bei der die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11B, die Leistungssteuereinheit 14 und der nichtflüchtige Speicher 15 auf diese Weise in getrennten Vorrichtungen angeordnet sein können. Darüber hinaus kann die Leistungssteuereinheit 14 als Vorrichtung gegeben sein, die unabhängig von dem Leistungssteuerkasten ist, und es kann der nichtflüchtige Speicher 15 als Vorrichtung gegeben sein, der unabhängig von dem Leistungssteuerkasten ist. Auf diese Weise stellt das Fahrzeugleistungssteuersystem, bei dem die elektrische Leistungsverteilungsschaltung 11A, die Leistungssteuereinheit 14 und der nichtflüchtige Speicher 15 unabhängig bestehen, einen Gegensatz zu dem Ansatz dar, bei dem diese funktionalen Einheiten innerhalb des Leistungssteuerkastens untergebracht sind, wobei sofort einsichtig ist, dass diese funktionalen Einheiten irgendwo an dem Drahtstrang vorhanden sind, der die Hauptleistungsquelle 21, die elektrischen Vorrichtungen und die ECUs verbindet. Aus diesem Grund kann die Erfindung auch als Erfindung des Drahtstranges, der diese funktionalen Einheiten beinhaltet, betrachtet werden.
Es werden die Merkmale des Ausführungsbeispiels des Fahrzeugleistungssteuersystems, des Drahtstranges und der Fahrzeugleistungssteuervorrichtung im Zusammenhang mit der vorbeschriebenen Erfindung kurz und gebündelt jeweils in den nachfolgenden Punkten (1) bis (8) beschrieben.

(1) Bereitgestellt wird ein Fahrzeugleistungssteuersystem zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle (Hauptleistungsquelle 21) eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten. Das Fahrzeugleistungssteuersystem beinhaltet eine Leistungsverteilungseinheit (Leistungsverteilungsschaltung 11A), die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit (nichtflüchtiger Speicher 15), der Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit (14), die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
(2) Bei dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (1) steuert die Leistungssteuereinheit Werte von Verteilungsspannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen.
(3) Bei dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (1) wählt die Leistungssteuereinheit EIN/AUS-Signale oder PWM-Signale als Lasttreibersignale für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen aus.
(4) Bei dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (1) spezifiziert die Leistungssteuereinheit Grenzschwellen von elektrischen Strömen oder Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen, wobei dann, wenn das Auftreten einer Anomalität in Entsprechung zu Vergleichsergebnissen zwischen den Grenzschwellen und den Messwerten der elektrischen Ströme oder Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten erfasst worden ist, die Leistungssteuereinheit dahingehend steuert, die Verteilung von elektrischer Leistung an eine entsprechende der Lasten oder elektronischen Steuervorrichtungen zu sperren.
(5) Bei dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit einer der vorbeschriebenen Ausgestaltungen (1) bis (4) beinhaltet die Leistungsverteilungseinheit Halbleiterschalter (Schaltvorrichtungen 12a bis 12h).
(6) Bei dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit einer beliebigen der vorbeschriebenen Ausgestaltungen (1) bis (5) beinhaltet die Leistungssteuereinheit eine Datenkommunikationsfunktion zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten und schreibt die von der Spezialinformationsspeichereinheit gespeicherte Spezialinformation in Entsprechung zu den von den elektronischen Steuereinheiten mitgeteilten Betriebsspezifikationen um.
(7) Bereitgestellt wird ein Drahtstrang zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle (Hauptleistungsquelle 21) eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten. Der Drahtstrang beinhaltet eine Leistungsverteilungseinheit (Leistungsverteilungsschaltung 11A), die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit (nichtflüchtiger Speicher 15), der Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit (14), die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
(8) Bereitgestellt wird eine Fahrzeugleistungssteuervorrichtung zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten. Die Fahrzeugleistungssteuervorrichtung beinhaltet eine Leistungsverteilungseinheit (Leistungsverteilungsschaltung 11A), die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit (nichtflüchtiger Speicher 15), der Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit (14), die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.

Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (1) werden die Betriebsspezifikationen der jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten in Abhängigkeit von der durch die Spezialinformationsspeichereinheit gespeicherten Spezialinformation spezifiziert, und es wird eine Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der Betriebsspezifikationen durchgeführt. Entsprechend diesem Fahrzeugleistungssteuersystem kann eine Form, mit der elektrische Leistung in Entsprechung zu den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, die angeschlossen werden sollen, zugeleitet wird, geändert werden. Daher ist nicht notwendig, eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen vorzusehen, indem Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen vorausschauend bereitgestellt werden, was im Gegensatz zum Stand der Technik steht.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (2) kann beispielsweise dann, wenn Lasten mit verschiedenen Nennspannungen als Kandidaten für die elektrischen Vorrichtungen vorhanden sind, auf die Spezialinformation zugegriffen werden, und es kann elektrische Leistung bei den Nennspannungen, die für ausgewählte Lasten geeignet sind, zugeleitet werden.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (3) kann beispielsweise dann, wenn Lasten, so beispielsweise Lampen, die eine Anpassung der elektrischen Leistung erfordern, und Lasten, so beispielsweise Elektromotoren, die nur ein Einschalten/Ausschalten erfordern, als Kandidaten für die elektrischen Vorrichtungen vorhanden sind, auf die Spezialinformation zugegriffen werden, und es kann elektrische Leistung in Abhängigkeit von Betriebsspezifikationen, die für ausgewählte Lasten geeignet sind, zugeleitet werden.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (4) können beispielsweise durch Setzen von geeigneten Grenzschwellen entsprechend den Differenzen bzw. Unterschieden zwischen den Leistungskapazitäten der jeweiligen elektrischen Vorrichtungen Halbleiterschalter gesperrt und geschützt werden, wenn elektrische Ströme oder Spannungen, die den jeweiligen elektrischen Vorrichtungen zugeleitet werden sollen, die Grenzschwellen überschreiten.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (5) können die Halbleiterschalter ein Schalten mit hoher Geschwindigkeit, eine PWM-Steuerung oder ein Sperren eines übermäßigen Laststromes mit hoher Geschwindigkeit durchführen.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (6) kann durch Identifizieren der elektronischen Steuereinheiten unter Verwendung der von den elektronischen Steuereinheiten mitgeteilten Identifikationsinformation das Schalten zu elektrischen Leistungszuleitungsformen entsprechend den von der Identifikationsinformation identifizierten elektronischen Steuereinheiten durchgeführt werden, und es kann elektrische Leitung den elektronischen Steuereinheiten zugeleitet werden.
Entsprechend dem Drahtstrang mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (7) werden die Betriebsspezifikationen der jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten in Abhängigkeit von der durch die Spezialinformationsspeichereinheit gespeicherten Spezialinformation spezifiziert, und es wird eine Verteilung der elektrischen Leistung für die jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der Betriebsspezifikationen durchgeführt. Entsprechend diesem Drahtstrang kann die Form, mit der elektrische Leistung in Entsprechung zu den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, die angeschlossen werden sollen, zugeleitet wird, geändert werden. Daher ist nicht notwendig, eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen vorzusehen, indem Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen vorausschauend bereitgestellt werden, was im Gegensatz zum Stand der Technik steht.
Entsprechend der Fahrzeugleistungssteuervorrichtung mit der vorbeschriebenen Ausgestaltung (8) werden die Betriebsspezifikationen der jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten in Abhängigkeit von der durch die Spezialinformationsspeichereinheit gespeicherten Spezialinformation spezifiziert, und es wird die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen von den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der Betriebsspezifikationen durchgeführt. Entsprechend dieser Fahrzeugleistungssteuervorrichtung kann die Form, mit der elektrische Leistung in Entsprechung zu den Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, die angeschlossen werden sollen, zugeleitet wird, geändert werden. Daher ist nicht notwendig, eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen vorzusehen, indem Kombinationen der Typen und Spezifikationen von Fahrzeugen vorausschauend bereitgestellt werden, was im Gegensatz zum Stand der Technik steht.
Entsprechend dem Fahrzeugleistungssteuersystem, dem Drahtstrang und der Fahrzeugleistungssteuervorrichtung der Erfindung kann die Form, mit der elektrische Leistung zugeleitet wird, in Entsprechung zu den Lasten oder elektronischen Steuervorrichtungen, die angeschlossen werden sollen, geändert werden. Daher ist es nicht notwendig, eine Mehrzahl von Typen von elektrischen Verbindungskästen mit verschiedenen Schaltungsausgestaltungen unter vorausschauender Bereitstellung von Kombinationen der Typen und Spezifikationen der Fahrzeuge vorzusehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-56944 A [0004]
JP 2008-49982 A [0004]

Claims

Fahrzeugleistungssteuersystem zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, wobei das Fahrzeugleistungssteuersystem umfasst: eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Fahrzeugleistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuereinheit Werte von Verteilungsspannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Fahrzeugleistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuereinheit EIN/AUS-Signale oder PWM-Signale als Lasttreibersignale für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen auswählt.
Fahrzeugleistungssteuersystem nach Anspruch 1, wobei die Leistungssteuereinheit Grenzschwellen von elektrischen Strömen oder Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen spezifiziert, und dann, wenn das Auftreten einer Anomalität in Entsprechung zu Vergleichsergebnissen zwischen den Grenzschwellen und den Messwerten der elektrischen Ströme oder der Spannungen für die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten erfasst worden ist, die Leistungssteuereinheit dahingehend steuert, die Verteilung von elektrischer Leistung an eine jeweilige von den Lasten oder den elektronischen Steuereinheiten zu sperren.
Fahrzeugleistungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Leistungsverteilungseinheit Halbleiterschalter beinhaltet.
Fahrzeugleistungssteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Leistungssteuereinheit eine Datenkommunikationsfunktion zum Durchführen einer Datenkommunikation zwischen den elektronischen Steuereinheiten beinhaltet und die durch die Spezialinformationssteuereinheit gespeicherte Spezialinformation in Entsprechung zu den von den elektronischen Steuereinheiten mitgeteilten Betriebsspezifikationen umschreibt.
Drahtstrang zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, wobei der Drahtstrang umfasst: eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.
Fahrzeugleistungssteuervorrichtung zum Zuleiten von elektrischer Leistung von einer Leistungsquelle eines Fahrzeuges an jeweilige aus einer Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten, wobei das Fahrzeugleistungssteuersystem umfasst: eine Leistungsverteilungseinheit, die die elektrische Leistung empfängt und die elektrische Leistung an eine Mehrzahl von Systemen verteilt; eine Spezialinformationsspeichereinheit, die Spezialinformation speichert, in der Betriebsspezifikationen der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten bestimmt sind; und eine Leistungssteuereinheit, die die Verteilung von elektrischer Leistung an die jeweiligen aus der Mehrzahl von Lasten oder elektronischen Steuereinheiten durch die Leistungsverteilungseinheit auf Grundlage der in der Spezialinformation bestimmten Betriebsspezifikationen steuert.