DE102016204789B4

DE102016204789B4 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE102016204789B4
Application number: DE102016204789.2A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-23
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: JP2016190505A; JP6398837B2; DE102016204789A1

Abstract

Fahrzeugsteuersystem (10) zum koordinierten Steuern eines Fahrzeugs mit mehreren Domänen, die in Entsprechung zu Funktionen des Fahrzeugs vorbestimmt sind, wobei jede Domäne fahrzeuginterne Einrichtungen (30 bis 35) zum Bilden eines Domänensystems beinhaltet, und wobei das Fahrzeugsteuersystem (10) beinhaltet:
einen Domänensteuerteil (21 bis 23), der zum Verwalten einer Steuerung der fahrzeuginternen Einrichtungen (30 bis 35) in dem Domänensystem bereitgestellt ist; und
einen Einrichtungssteuerteil (24 bis 29) zum Steuern der fahrzeuginternen Einrichtungen (30 bis 35) in Antwort auf einen Befehl von dem Domänensteuerteil (21 bis 23), dadurch gekennzeichnet, dass der Domänensteuerteil (21 bis 23) beinhaltet:
einen Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) zum Festlegen einer Steueranweisung für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Steueranweisungen, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind; und
einen Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) zum Festlegen einer Systemsteuerbetriebsart für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Systemsteuerbetriebsarten, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind, unter der von dem Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) festgelegten Steueranweisung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, welches mehrere fahrzeuginterne Einrichtungen koordiniert steuert.
Die JP 2010 - 241 298 A offenbart eine Fahrzeugsteuervorrichtung, welche in der Lage ist, auf einfache Weise eine Bewegungssteuerung für ein Steuerobjekt, welches zu steuern ist, durch Steuermittel in Entsprechung zu einer Fahrzeugbetriebsart im Fall einer Änderung in einer Fahrzeugkonfiguration zu ändern.
Die Fahrzeugsteuervorrichtung speichert die Bewegungssteuerung, welche eine elektronische Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und eine elektronische Steuereinheit für eine Unterdomäne für das Steuerobjekt durchführen, Fahrzeugbetriebsart für Fahrzeugbetriebsart als Betriebsartinformation. Die Fahrzeugsteuervorrichtung verwaltet die Bewegungssteuerung, welche jede elektronische Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und jede elektronische Steuereinheit für eine Unterdomäne für das Steuerobjekt durchführen, in Übereinstimmung mit der gespeicherten Betriebsartinformation entsprechend zu der auf der Grundlage der Fahrzeugumgebung festgelegten Fahrzeugbetriebsart.
Wie vorstehend beschrieben wurde, speichert die Fahrzeugsteuervorrichtung, welche hierarchisiert ist, um über jede elektronische Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und jede elektronische Steuereinheit für eine Unterdomäne prädominant zu sein, gleichartig die Bewegungssteuerung, welche jede elektronische Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und jede elektronische Steuereinheit für eine Unterdomäne für das Steuerobjekt durchführen, Betriebsart für Betriebsart als die Betriebsartinformation.
Jedoch nimmt in einem Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung gleichartig die Betriebsartinformation einschließlich jeder elektronischen Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und jeder elektronischen Steuereinheit für eine Unterdomäne verwaltet, die zu speichernde Betriebsartinformation zu, und nimmt Revisionsarbeit, die bei einer Änderung der Betriebsartinformation in Entsprechung zu der Fahrzeugkonfiguration durchzuführen ist, zu. Ferner kann in einem Fall, in dem die Fahrzeugsteuervorrichtung die Bewegungssteuerung verwaltet, welche jede elektronische Steuereinheit für eine Funktionsdomäne und jede elektronische Steuereinheit für eine Unterdomäne für das Steuerobjekt durchführt, in Übereinstimmung mit der Betriebsartinformation, diese gelegentlich die Bewegungssteuerung ungünstiger Weise relativ zu Bedingungen des Steuerobjekts und einer externen Umgebung durchführen.
Ferner wird auf die DE 103 32 113 A1 , die DE 10 2005 021 394 A1 und DE 10 2005 055 173 A1 verwiesen, die als Stand der Technik ermittelt wurden.
Die Erfindung zielt auf das vorstehend beschriebene Problem ab und hat zur primären Aufgabe, ein Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen, welches in der Lage ist, auf einfache Weise Änderungen in einer Fahrzeugkonfiguration zu entsprechen.
Die Erfindung hat ferner zur sekundären Aufgabe, ein Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen, welches in der Lage ist, eine ungünstige Bewegungssteuerung wirksam zu verhindern.
In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein Fahrzeugsteuersystem bereitgestellt zum koordinierten Steuern eines Fahrzeugs mit mehreren Domänen, die in Entsprechung zu Funktionen des Fahrzeugs vorbestimmt sind, wobei jede Domäne fahrzeuginterne Einrichtungen zum Bilden eines Domänensystems beinhaltet. Das Fahrzeugsteuersystem beinhaltet einen Domänensteuerteil, der zum Verwalten einer Steuerung der fahrzeuginternen Einrichtungen in dem Domänensystem bereitgestellt ist, und einen Einrichtungssteuerteil zum Steuern der fahrzeuginternen Einrichtungen in Antwort auf einen Befehl von dem Domänensteuerteil. Der Domänensteuerteil beinhaltet einen Steueranweisungsfestlegeteil zum Festlegen einer Steueranweisung für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Steueranweisungen, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind. Der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil legt eine Systemsteuerbetriebsart für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Systemsteuerbetriebsarten, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind, unter der von dem Steueranweisungsfestlegeteil festgelegten Steueranweisung fest.

1 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das ein Beispiel von verschiedenen Funktionen eines Fahrzeugsteuersystems in Übereinstimmung mit einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Fall zeigt, in dem eine fahrzeuginterne Einrichtung in einem Hybridfahrzeug ein Steuerobjekt ist, welches zu steuern ist;
2 ist ein Diagramm, das eine interne Logikkonfiguration für jeden Domänensteuerteil zeigt;
3 ist ein Diagramm, das eine Zustandsfestlegung in einem Steueranweisungsfestlegeteil, einem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil, einem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil und einem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil zeigt;
4 ist ein Diagramm, das eine Zustandsfestlegung und eine Arbitrierungsverarbeitung in einem Steueranweisungsfestlegeteil jedes Domänensteuerteils zeigt;
5 ist ein Diagramm, das eine Hierarchisierung eines integrierten Steuerteils, eines Domänensteuerteils, eines Einrichtungssteuerteils und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) eines Steuersystems in Übereinstimmung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Zustandsfestlegung in jedem von einem Anweisungsfestlegeteil, einem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil und einem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil in dem integrierten Steuerteil zeigt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Zustandsfestlegung in jedem von einem Anweisungsfestlegeteil, einem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil, einem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil und einem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil in einem Energiedomänensteuerteil zeigt;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Zustandsfestlegung in jedem von einem Steueranweisungsfestlegeteil, einem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil, einem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil und einem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) zeigt;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Zustandsfestlegung in jedem von einem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil, einem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil und einem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) zeigt;
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Zuständen zeigt, welche in jedem des integrierten Steuerteils, des Energiedomänensteuerteils, des Motorgeneratorsteuerteils und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 40 des Fahrzeugsteuersystems zeigt;
11 ist ein Diagramm, das Änderungen einer Steueranweisung und einer Beschränkungsbedingung in einem Domänensteuerteil in einem Fall eines Umschaltens eines Schalters, mit welchem ein Fahrer auswählt, mit welchem Ansprechverhalten einem vorausfahrenden Fahrzeug gefolgt wird, zeigt;
12 ist ein Diagramm, das eine Zeitbeziehung der Zustandsfestlegung in jedem Teil zwischen dem integrierten Steuerteil und dem Energiedomänensteuerteil zeigt;
13 ist ein Diagramm, das Zeitänderungen von Teilen zwischen dem Motorgeneratorsteuerteil und der elektronischen Steuereinheit in einem Fall einer Änderung von einem Zustand dahingehend, dass ein Motor aufgewärmt werden muss, auf einen Zustand dahingehend, dass der Motor nicht aufgewärmt werden muss, zeigt;
14 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Verarbeitung zum Prüfen einer Zustandsfestlegung eines unteren Teils und jedes Teils des anderen Steuerteils in einem Fall zeigt, in dem sich ein Zustand in irgendeinem von Teilen ändert;
15 ist ein Ablaufdiagramm, das Details einer Zustandsänderungsverarbeitung in dem in 14 gezeigten Ablaufdiagramm zeigt; und
16 ist ein Diagramm, das ein Modifikationsbeispiel zeigt.

(Erstes Ausführungsbeispiel)
Zunächst wird ein Fahrzeugsteuersystem der Erfindung unter Bezugnahme auf ein erstes, in den Zeichnungen gezeigtes Ausführungsbeispiel beschrieben. In dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeugsteuersystem beispielhaft auf verschiedene in einem Hybridfahrzeug, welches eine Brennkraftmaschine bzw. Motor und einen Elektromotor als Antriebsquellen für die Fahrzeugfortbewegung aufweist, verbaute fahrzeuginterne Einrichtungen angewandt. Das Fahrzeugsteuersystem ist jedoch nicht auf eine Anwendung auf eine Fahrzeuginterneinrichtungssteuerung in dem Hybridfahrzeug beschränkt, sondern kann auf eine Fahrzeuginterneinrichtungssteuerung für verschiedene fahrzeuginterne Einrichtungen bzw. Geräte in einem normalen Fahrzeug mit nur einer Brennkraftmaschine und einem Elektrofahrzeug mit nur einem Elektromotor angewandt sein.
1 ist ein funktionelles Blockdiagramm, das ein Beispiel von verschiedenen Funktionen eines Fahrzeugsteuersystems 10 zeigt, das für fahrzeuginterne Einrichtungen in einem Hybridfahrzeug bereitgestellt ist. 1 zeigt nur einige aller Funktionen des Fahrzeugsteuersystems 10, weil das Fahrzeugsteuersystem 10 aus Gründen der Kürze beispielhaft nur in Bezug auf einige Funktionen beschrieben werden wird.
Wie in 1 gezeigt ist, hat das Fahrzeugsteuersystem 10 Funktionen des Steuerns mehrerer fahrzeuginterner Einrichtungen oder Geräte, welche eine Brennkraftmaschine bzw. einen Motor (ENG) 30, einen Motorgenerator (MG) 31, eine Luftklimatisierungseinrichtung (AC) bzw. Klimaanlage 32, eine Sitzheizung (SH) 22, eine Bremseinrichtung 34 und eine Lenkeinrichtung 35 beinhalten. Wie vorstehend beschrieben wurde, kann das Fahrzeugsteuersystem 10 ferner Funktionen des Steuerns anderer Einrichtungen oder Geräten wie beispielsweise einer Getriebeeinrichtung, einer Federungseinrichtung, einer Hochvoltbatterie und einer Fahrzeuginnenbeleuchtung haben.
Wie in 1 gezeigt ist, sind in dem Fahrzeugsteuersystem 10 Steuerfunktionen für verschiedene fahrzeuginterne Einrichtungen 30 bis 35 in mehrere Logikblöcke (Funktionsblöcke) 20 bis 29 aufgeteilt. Das Fahrzeugsteuersystem 10 ist durch Vordefinieren von Beziehungen des Zwischenverbindens zwischen diesen mehreren Logikblöcken 20 bis 29 konfiguriert. Das heißt, eine Logikstruktur in dem Fahrzeugsteuersystem 10 zum Steuern der fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35 ist durch die Logikblöcke 20 bis 29 und die Verbindungsbeziehungen zwischen den Logikblöcken 20 bis 29 vordefiniert. Das Fahrzeugsteuersystem 10 steuert folglich die fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35 durch Operationen der Logikblöcke 20 bis 29 koordiniert auf der Grundlage der vordefinierten Verbindungsbeziehungen.
In dem Fahrzeugsteuersystem 10 sind die fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35 in mehrere Domänen bzw. Bereiche in Entsprechung zu den Rollen der fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35 aufgeteilt. In jeder Domäne ist ein Domänensteuerteil bereitgestellt zum Überwachen bzw. Leiten von Steuerungen für die fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35, welche zu den entsprechenden Domänen gehören. Der Domänensteuerteil wird durch zumindest einen logischen Block gebildet.
Spezieller haben in dem Beispiel von 1 die Brennkraftmaschine ENG bzw. der Motor 30 und der Motorgenerator MG 31 Rollen des gemeinsam Beschleunigens eines Fahrzeugs, des Verzögerns eines Fahrzeugs oder des Lieferns einer Antriebskraft an ein Fahrzeug, um eine konstante Fahr- oder Fortbewegungsgeschwindigkeit eines Fahrzeugs aufrecht zu erhalten. Aus diesem Grund ist ein Energiedomänensteuerteil 21 als ein Domänensteuerteil bereitgestellt, welcher Steuerungen für solche fahrzeuginternen Einrichtungen, die ein Domänensystem (Energiedomänensystem) bilden, verwaltet. Ferner ist ein Karosserie- bzw. Aufbaudomänensteuerteil 22 als ein Domänensteuerteil bereitgestellt, welcher Steuerungen für fahrzeuginterne Einrichtungen mit Rollen des Regelns eines Fahrzeuginnenraumzustands verwaltet. Solche fahrzeuginternen Einrichtungen beinhalten die Klimaanlage 32 zum Klimatisieren des Fahrzeuginnenraums und die Sitzheizung 33, welche ein weiteres Domänensystem (Aufbaudomänensystem) bilden. Weiter ferner ist ein Bewegungsdomänensteuerteil 23 als ein Domänensteuerteil bereitgestellt, welcher Steuerungen für fahrzeuginterne Einrichtungen mit Rollen des Stabilisierens der Fahrzeugbewegung und des Bestimmens der Fahrzeugfortbewegungsrichtung verwaltet. Solche fahrzeuginternen Einrichtungen beinhaltend die Bremseinrichtung 34 und die Lenkeinrichtung 35, welche ein nochmals weiteres Domänensystem (Bewegungsdomänensystem) bilden.
Darüber hinaus ist das Fahrzeugsteuersystem 10 mit einem integrierten Steuerteil 20 versehen, welcher die Steuerungen der Domänensteuerteile 21 bis 23 verknüpft und koordiniert. Der integrierte Steuerteil 20 hat ein Prioritätsrecht des finalen Bestimmens einer Steueranweisung unter den von den Domänensteuerteilen 21 bis 23 festgelegten Steueranweisungen. Jeder Domänensteuerteil 21 bis 23 bestimmt seine eigene Steueranweisung, welche eine Steueranweisung eines aus fahrzeuginternen Einrichtungen in der Domain gebildeten Domänensystems ist, auf der Grundlage von Zuständen der fahrzeuginternen Einrichtungen in der Domäne und eines Fahrbetriebsablaufs eines Fahrers. In einem Fall, in dem die von den Domänensteuerteilen 21 bis 23 bestimmten Steueranweisungen nicht bevorzugt sind und nicht miteinander übereinstimmen, arbitrieren bzw. aushandeln die Domänensteuerteile 21 bis 23 prinzipiell selbst. In einem Fall, in dem die Arbitrierung zwischen den Domänensteuerteilen 21 bis 23 nicht möglich ist, bestimmt der integrierte Steuerteil 20 die finale bzw. endgültige Steueranweisung der Domänensteuerteile 21 bis 23. Diese Arbitrierung und finale Bestimmung von Anweisungen wird später im Einzelnen beschrieben.
Darüber hinaus ist, wie in 1 gezeigt, das Fahrzeugsteuersystem 10 in Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel mit Einrichtungssteuerteilen 24 bis 29 versehen, welche jeweils Betriebsablaufzustände der fahrzeuginternen Einrichtungen 30 bis 35 im Ansprechen auf Befehle von den entsprechenden Domänensteuerteilen 21 bis 23 steuern. Diese Einrichtungssteuerteile 24 bis 29 sind den Domänensteuerteilen 21 bis 23 untergeordnet. Zum Beispiel sind in dem in 1 gezeigten Beispiel der Brennkraftmaschinen- bzw. Motorsteuerteil (ENG-Steuerteil) 24 zum Steuern der Brennkraftmaschine 30 und der Motorgeneratorsteuerteil 25 zum Steuern des Motorgenerators 31 unter dem Energiedomänensteuerteil 21 für das Energiedomänensystem bereitgestellt. Ferner sind der Klimaanlagensteuerteil bzw. AC-Steuerteil 26 zum Steuern der Klimaanlageneinrichtung 32 und der Sitzheizungssteuerteil 27 zum Steuern der Sitzheizung 33 in einer dem Aufbaudomänensteuerteil 22 für das Aufbaudomänensystem untergeordneten Weise bereitgestellt. Weiter ferner sind der Bremssteuerteil 28 zum Steuern der Bremseinrichtung 34 und der Lenksteuerteil 29 zum Steuern der Lenkeinrichtung 35 in einer dem Bewegungsdomänensteuerteil 23 für das Bewegungsdomänensystem untergeordneten Weise bereitgestellt.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 ist als eine elektronische Steuereinheit (ECU) realisiert, welche die Logikblöcke 20 bis 29 als Programme und Datenbanken in ihrem Speicher speichert. Die Logikblöcke 20 bis 29 können in einer elektronischen Steuereinheit oder in mehreren Steuereinheiten bereitgestellt sein, insoweit die voreingestellten Verbindungsbeziehungen (hierarchische Ebenen von einer höchsten Ebene zu einer niedrigsten Ebene) zwischen den Logikblöcken 20 bis 29 aufrechterhalten werden.
Verschiedene Funktionen des Fahrzeugsteuersystems 10, welche beispielhaft als die Logikblöcke 20 bis 29 ausgeführt sind, werden als nächstes im Detail beschrieben.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 empfängt verschiedene Informationen, die für die Logikblöcke 20 bis 29 erforderlich sind, um jeweilige vorbestimmte Funktionen durchzuführen. Zum Beispiel erfassen verschiedene (nicht gezeigte) Sensoren Betätigungen bzw. Manipulationen eines Fahrers an verschiedenen Betätigungs- bzw. Manipulationskomponenten (Beschleunigungspedal, Bremspedal, Fahrstufenwählhebel, Lenkrad und dergleichen), die für die Fortbewegung des Hybridfahrzeugs ausgebildet sind. Manipulationserfassungssignale dieser Sensoren werden dem Fahrzeugsteuersystem 10 als die Informationen zugeführt. Ferner erfassen andere Sensoren Fahrzeugbetriebszustände (zum Beispiel eine Fahr- oder Fortbewegungsgeschwindigkeit, eine Beschleunigung) und Einrichtungsbetriebszustände (zum Beispiel eine Motordrehzahl, eine Elektromotordrehzahl, ein Bremsflüssigkeitsdruck und ein Lenkwinkel). Betriebserfassungssignale dieser Sensoren werden auch dem Fahrzeugsteuersystem 10 zugeführt.
Weiter ferner empfängt das Fahrzeugsteuersystem 10 ein Schaltsignal von einem Betriebsartenwählschalter, welcher eine von Fortbewegungsbetriebsarten aus Sportmodus, Wirtschaftlichkeitsmodus und Normalmodus auswählt, und Signale von Schaltern zum Manipulieren fahrzeuginterner Einrichtungen wie beispielsweise der Klimatisierungseinrichtung 32.
Darüber hinaus ist das Fahrzeugsteuersystem 10 dazu konfiguriert, in der Lage zu sein, einen halbautomatisierten Fortbewegungsbetriebsablauf und einen vollautomatisierten Fahr- bzw. Fortbewegungsbetriebsablauf zu einem Fahrt- bzw. Fortbewegungszielpunkt durchzuführen. Der halbautomatisierte Fortbewegungsbetriebsablauf wird durch zum Beispiel eine Abstandsregelungssteuerung und eine Spurhalteunterstützungssteuerung erzielt. Der vollautomatisierte Fortbewegungsbetriebsablauf wird durch Überwachen von umgebenden Zuständen eines Fahrzeugs durch Kameras, Vermeiden von Hindernissen und Beobachten von Verkehrsregeln erzielt. Aus diesem Grund ist ein Auswahlschalter zum Auswählen eines von einem automatisierten Fortbewegungsbetriebsablauf und einem manuellen (nicht automatisierten) Fortbewegungsbetriebsablauf bereitgestellt. Ein Auswahlsignal von dem Auswahlschalter wird ebenfalls dem Fahrzeugsteuersystem 10 zugeführt.
Die dem Fahrzeugsteuersystem 10 wie vorstehend beschrieben zugeführten Signale werden dem integrierten Steuerteil 20 und den Domänensteuerteilen 21 bis 23 zugeleitet. Zum Beispiel empfängt der Energiedomänensteuerteil 21 die Betriebsablauferfassungssignale, die die Betriebsablaufzustände der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 anzeigen, ebenso wie die Manipulationserfassungssignale, die die Manipulationszustände des Beschleunigungspedals und des Fahrstufenwahlhebels anzeigen. Der Energiedomänensteuerteil 21 berechnet ein Gesamtantriebsdrehmoment des Fahrzeugs, das für das Fahrzeug erforderlich ist, um zu beschleunigen, und die Fortbewegungsgeschwindigkeit basierend auf den Manipulationserfassungssignalen und den Betriebsablauferfassungssignalen. Der Energiedomänensteuerteil 21 berechnet Antriebsmomente, welche sich die Brennkraftmaschine 30 und der Motorgenerator 31 teilen, aus dem berechneten Gesamtdrehmoment des Fahrzeugs und gibt die berechneten Antriebsdrehmomente an den Motorsteuerteil 24 und den Motorgeneratorsteuerteil 25 aus. Der Energiedomänensteuerteil 21 ermittelt beispielsweise einen regenerativen Energie- bzw. Leistungswert, welchen der Motorgenerator 31 generiert, und gibt den berechneten regenerativen Leistungswert an den Motorgeneratorsteuerteil 25 aus, wenn das Fahrzeug verlangsamt. In diesem Fall befiehlt dann, wenn das regenerative Bremsen des Motorgenerators 31 ein erforderliches Bremsmoment nicht ausreichend bereitstellen kann, der Energiedomänensteuerteil 21 dem Bewegungsdomänensteuerteil 23, ein Bremsmoment zu generieren, um das Unzureichen des erforderlichen Bremsmoments zu ergänzen. Der Bewegungsdomänensteuerteil 23 veranlasst den Bremssteuerteil 28 dazu, die Bremseinrichtung 34 zu aktivieren, so dass das unzureichende Bremsmoment ergänzt werden kann.
Der Motorsteuerteil 24 gibt ein Steuersignal an die Brennkraftmaschine 30 so aus, dass ein Sollmotordrehmoment, das von dem Energiedomänensteuerteil 21 ausgegeben wird, erzielt werden kann. Genauer empfängt der Motorsteuerteil 24 Sensorsignale von verschiedenen Sensoren, welche Betriebsablaufzustände (Drehzahl, Temperatur, Luftansaugmenge) der Brennkraftmaschine 30 erfassen. Der Motorsteuerteil 24 berechnet ein Drehmoment, das gegenwärtig als ein tatsächliches Drehmoment generiert wird, auf der Grundlage des durch die Sensorsignale bestimmten Motorbetriebszustands. Der Motorsteuerteil 24 berechnet einen Motorbetriebszustand, um eine Differenz zwischen dem Sollmotordrehmoment und dem berechneten gegenwärtigen Drehmoment zu verringern. Der Motorsteuerteil 24 berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge und eine Kraftstoffeinspritzzeit sowie einen Zündzeitpunkt zum Erzielen des berechneten Motorbetriebszustands und gibt ein Kraftstoffeinspritzsteuersignal und ein Zündsteuersignal, die die Berechnungsergebnisse angeben, aus.
Der Motorgeneratorsteuerteil 25 gibt darüber hinaus ein Steuersignal an den Motorgenerator 31 aus, um das Sollmotorgeneratordrehmoment, das von dem Energiedomänensteuerteil 21 ausgegeben wird, zu erzielen. Wenn zum Beispiel der Motorgenerator 31 das Brennkraftmaschinendrehmoment mit dem durch den Motorgenerator 31 generierten Antriebsdrehmoment unterstützt, steuert der Motorgeneratorsteuerteil 25 Statorwicklungen des Motorgenerators 31 zugeführte Ströme durch zum Beispiel eine Vektorsteuerung so, dass der Motorgenerator 31 das Sollmotorgeneratordrehmoment erzeugt. Der Motorgeneratorsteuerteil 25 steuert ferner einen Inverter des Motorgenerators 31 zur Zeit des regenerativen Bremsens, so dass die in dem Energiedomänensteuerteil 21 bestimmte regenerative Energie bereitgestellt werden kann.
Der Aufbaudomänensteuerteil 22 empfängt nicht nur ein Hauptschaltersignal des Fahrzeugs, das Manipulationssignal der Klimaanlageneinrichtung 32, das Manipulationssignal der Sitzheizung 33 und Fahrererfassungssignale, sondern auch Temperaturerfassungssignale innenseitig und außenseitig des Fahrgastraums, ein Erfassungssignal einer Sonneneinstrahlung und Sitztemperaturerfassungssignale. Wenn sich ein Fahrer in dem Fahrzeug befindet und die Manipulationssignale der Klimaanlageneinrichtung 32 und der Sitzheizung 33 erfasst werden, generiert der Aufbaudomänensteuerteil 22 Steuersignale zum Steuern der Klimaanlageneinrichtung 32 und der Sitzheizung 33 im Ansprechen auf die Manipulationssignale und die Erfassungssignale so, dass der Fahrgastrauminnenumgebungszustand auf den durch den Fahrer angewiesenen Umgebungszustand gesteuert wird.
Der Klimaanlagensteuerteil 26 steuert die Fahrgastrauminnentemperatur und dessen Feuchtigkeit durch Steuern einer Drehzahl eines Lüfters und einer Öffnungsposition einer Luftmischklappe der Klimaanlageneinrichtung 32 im Ansprechen auf das Steuersignal von dem Aufbaudomänensteuerteil 22. Der Sitzheizungssteuerteil 27 steuert die Temperatur durch Steuern einer Stromzufuhr zu einer Heizeinrichtung, welche in den Sitz bereitgestellt ist, im Ansprechen auf das Steuersignal von dem Aufbaudomänensteuerteil 22.
Der Bewegungsdatensteuerteil 23 empfängt nicht nur das Auswahlsignal von dem Wählschalter, welcher den automatisierten Fahr- bzw. Fortbewegungsbetriebsablauf oder den manuellen Fortbewegungsbetriebsablauf auswählt, sondern auch andere Erfassungssignale, die eine Umgebungsbedingung des Fahrzeugs angeben. Wenn der automatisierte Fortbewegungsbetriebsablauf ausgewählt ist, gibt der Bewegungsdomänensteuerteil 23 die Steuersignale an den Bremssteuerteil 28 und den Lenksteuerteil 29 so aus, dass die Fahr- bzw. Fortbewegungsgeschwindigkeit und die Fahr- bzw. Fortbewegungsrichtung im Ansprechen auf die erfasste Umgebungsbedingung des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Ferner befiehlt dann, wenn die Fahrgeschwindigkeit geregelt wird, der Bewegungsdomänensteuerteil 23 eine Regelung einer in dem Fahrzeug generierten Antriebskraft durch Anwenden von Information über eine Fahrgeschwindigkeitsregelung auf den Energiedomänensteuerteil 21. Der Bewegungsdomänensteuerteil 23 veranlasst folglich erforderlichenfalls die Bremssteuerung, die Brennkraftmaschinensteuerung und die (Elektro) Motorsteuerung. Wenn der manuelle Fortbewegungsbetriebsablauf ausgewählt ist, gibt der Bewegungsdomänensteuerteil 23 Steuersignale an den Bremssteuerteil 23 und den Lenksteuerteil 29 so aus, dass das Fahrzeug prinzipiell durch die Manipulation des Fahrers gelenkt und gebremst werden kann.
Der Bremssteuerteil 28 steuert den Betriebsablauf der Bremseinrichtung 34 im Ansprechen auf das Steuersignal, das von dem Bewegungsdomänensteuerteil 23 ausgegeben wird. Der Lenksteuerteil 29 steuert darüber hinaus die Lenkeinrichtung 35 im Ansprechen auf das Steuersignal, das von dem Bewegungsdomänensteuerteil 23 ausgegeben wird.
Nachstehend wird die interne Logikstruktur des Domänensteuerteils 21 als ein repräsentatives Beispiel der Domänensteuerteile 21 bis 23 beschrieben. Die Domänensteuerteile 21 bis 23 haben eine vergleichbare interne logische Struktur.
Jeder der Domänensteuerteile 21 bis 23 beinhaltet, wie in 2 gezeigt ist, eine hierarchisierte Konfiguration von vier Teilen, welche von unterschiedlichen Prioritätsebenen sind. D.h., die Domänensteuerteile 21 bis 23 beinhalten jeweils Steueranweisungsfestlegeteile 21a bis 23a, Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteile 21b bis 23b, Systemsteuerbetriebsartfestlegeteile 21c bis 23c und Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteile 21d bis 23d. Mehrere Steueranweisungen sind für jedes Domänensystem, welches aus mehreren fahrzeuginternen Einrichtungen in jeder Domäne gebildet wird, vorbestimmt. Jeder Steueranweisungsfestlegeteil 21a bis 23a legt seine Steueranweisung des Domänensystems durch Auswählen einer Steueranweisung aus vorbestimmten mehreren Steueranweisungen fest.
Zum Beispiel sind in dem Steueranweisungsfestlegeteil 21a des Energiedomänensteuerteils 21, wie in 3 gezeigt, drei Steueranweisungen, d.h., „SOC-Schwankungsunterdrückung“, „Kraftstoffsparpriorisierung“ und „Kurzzeitoptimierung“ vorbestimmt. „SOC-Schwankungsunterdrückung“ ist eine Steueranweisung, welche eine Unterdrückung von Schwankungen in einem Ladezustand (SOC; state of charge) der Hochvoltbatterie (nicht gezeigt), die zum Liefern von elektrischer Leistung bzw. Energie an den Motorgenerator 31 bereitgestellt ist, priorisiert. Dies dient zum langzeitigen Aufrechterhalten der Lebensdauer der Hochvoltbatterie. „Kraftstoffsparpriorisierung“ ist eine Steueranweisung zum Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine 30 mit Priorität auf einer proaktiven Durchführung einer Fahrunterstützung und einer Energieregeneration bzw. Energierückgewinnung durch den Motorgenerator 31. In dieser Steuerung wird ein Straßenoberflächengradient eines geplanten Fortbewegungswegs bzw. Fahrwegs zu einem Ziel des Fahrzeugs auf der Grundlage von Kartendaten ermittelt. Mit dem ermittelten Gradienten wird beispielsweise der Ladezustand nahe an eine untere Grenze verringert, bevor ein Gefälle erreicht und der Ladezustand durch Energierückgewinnung auf dem Gefälle wiederhergestellt wird. „Kurzzeitoptimierung“ ist eine Steueranweisung zum Antreiben des Fahrzeugs in einem voreingestellten Unterstützungs-/Regenerations-Muster in einer Referenzeinheit, welches als zwischen einem Beginn und einem Ende der Fahrzeug Fortbewegung zum Beispiel zwischen Verkehrsampeln liegend bestimmt ist. In dieser Steueranweisung wird das durch den Motorgenerator 31 generierte Motordrehmoment zur Zeit des Anfahrens des Fahrzeugs verwendet, werden die Brennkraftmaschine 30 und der Motorgenerator 31 (Unterstützung durch den Motorgenerator 31) zur Zeit der Beschleunigung des Fahrzeugs koordiniert, und wird elektrische Energie durch den Motorgenerator 31 zur Zeit der Verlangsamung des Fahrzeugs regeneriert bzw. wiedergewonnen bzw. rekuperiert. Die Steueranweisungen sind nicht auf die vorstehend beispielhaft beschriebenen Anweisungen beschränkt. Unterschiedliche Steueranweisungen können zusätzlich oder ersatzweise bereitgestellt sein.
In dem Steueranweisungsfestlegeteil 21a des Energiedomänensteuerteils 21 wird eine der Steueranweisungen auf der Grundlage zum Beispiel eines Vorhandenseins oder Fehlens einer Zielfestlegung und des Zustands der Hochvoltbatterie ausgewählt. Der Zustand der Hochvoltbatterie wird auf der Grundlage einer Umgebungstemperatur, des Ladezustands, eines Gesundheitszustands (SOH; state of health), einer Verwendungsdauer der Hochvoltbatterie und dergleichen erfasst.
Zum Beispiel wählt der Steueranweisungsfestlegeteil 21a als die Steueranweisung „SOC-Schwankungsunterdrückung“ aus, wenn das Leistungsvermögen der Hochvoltbatterie aufgrund extrem niedriger Temperatur gering ist oder sich die Hochvoltbatterie progressiv bzw. fortschreitend verschlechtert. Der Steueranweisungsfestlegeteil 21a wählt als die Steueranweisung „Kraftstoffpriorisierung“ aus, wenn die Hochvoltbatterie nicht verschlechtert ist und das Fahrtziel festgelegt ist. Der Steueranweisungsfestlegeteil 21a wählt als die Steueranweisung „Kurzzeitoptimierung“ aus, wenn das Fahrtziel nicht festgelegt ist.
Der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b legt der Festlegung der Systemsteuerbetriebsart und/oder der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c und/oder dem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d eine Beschränkung auf.
Wenn zum Beispiel „Kraftstoffsparpriorisierung“ als die Steueranweisung durch den Steueranweisungsfestlegeteil 21a ausgewählt ist, wählt der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 eine Beschränkungsbedingung aus drei Beschränkungsbedingungen, welche „ladbar und entladbar“, „nur Laden“ und „nur Entladen“ sind, aus. Wenn zum Beispiel „ladbar und entladbar“ ausgewählt ist, sind sowohl das Laden und das Entladen zwischen der Hochvoltbatterie und dem Motorgenerator 31 zugelassen bzw. erlaubt. Das heißt, der Motorgenerator 31 darf beliebig als Motor oder Generator arbeiten. Aus diesem Grund kann, wie in dem Beispiel von 3 gezeigt ist, der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c auf „Motoransteuerung“, „HV-Ansteuerung“ oder „MG-Ansteuerung“ als die Systemsteuerbetriebsart festgelegt werden.
Wenn „nur Laden“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, ist ein Entladen von der Hochvoltbatterie zu dem Motorgenerator 31, d.h. ein Betreiben des Motorgenerators 31 als Motor, verboten. In diesem Fall ist es verboten, die Systemsteuerbetriebsart in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c auf „HV-Ansteuerung“ und die „MG-Ansteuerung“ festzulegen, ausgenommen für die Verlangsamung des Fahrzeugs. Zum Beispiel ist in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c nur „Motoransteuerung“ als wählbar zugelassen, und ist mit Ausnahme für die bzw. während der Verzögerungszeit des Fahrzeugs die Festlegung auf „HV-Ansteuerung“ und VMG-Ansteuerung verboten.
Wenn „nur Laden“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, können die Festlegung auf „Motorbetrieb und Motorgeneratorbetrieb“ und auf „Motorstop und Motorgeneratorbetrieb“ wie in der Fahrzeuginternsteuerbetriebsart verboten sein, ausgenommen für die Verzögerungszeit des Fahrzeugs, anstelle von oder zusätzlich zu dem Verbot der Festlegung in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c. Dies ist deshalb so, weil das Entladen aus der Hochvoltbatterie an den Motorgenerator 31 durch Verbieten der vorstehend beschriebenen Festlegung oder Einstellung in zumindest einem des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 21c und/oder des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils 21d verboten ist.
Wenn „nur Entladen“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, ist das Laden der Hochvoltbatterie mit der regenerativen Energie des Motorgenerators 31 verboten, d.h. der Motorgenerator 31 darf nicht als Generator arbeiten. In diesem Fall ist die Festlegung auf „HV-Ansteuerung“ und „MG-Ansteuerung“ als die Systemsteuerbetriebsart in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c zur Zeit der Verzögerung des Fahrzeugs verboten. Zum Beispiel darf zur Zeit der Verzögerung des Fahrzeugs nur „Motoransteuerung“ ausgewählt werden, und ist die Festlegung bzw. Einstellung auf „HV-Ansteuerung“ und „MG-Ansteuerung“ verboten.
Wenn „nur Entladen“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, können die Festlegung auf „Motorbetrieb und Motorgeneratorbetrieb“ und auf „Motorstop und Motorgeneratorbetrieb“ wie in der Fahrzeuginternsteuerbetriebsart zur Zeit der Verzögerung des Fahrzeugs verboten sein, anstelle von oder zusätzlich zu dem Verbot der Festlegung in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c.
Die in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b auferlegte Beschränkungsbedingung kann auf der Grundlage des Ladezustands der Hochvoltbatterie bestimmt werden. D.h., wenn der Ladezustand der Hochvoltbatterie nahe an seinem oberen Grenzwert liegt, wird „nur Entladen“ ausgewählt, um ein zu starkes Laden zu verhindern. Wenn der Ladezustand der Hochvoltbatterie in einem Zwischenbereich zwischen deren oberem Grenzwert und deren unterem Grenzwert liegt, wird „ladbar und entladbar“ ausgewählt“. Wenn der Ladezustand der Hochvoltbatterie nahe an dem unteren Grenzwert liegt, wird „nur Laden“ ausgewählt.
Der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c ist mit mehreren Systemsteuerbetriebsarten als wählbaren Steuerbetriebsarten für jede Steueranweisung und Beschränkungsbedingung versehen. Der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c legt die Systemsteuerbetriebsart durch Auswählen einer der mehreren Systemsteuerbetriebsarten, welche unter der Steueranweisung, die durch den Steueranweisungsfestlegeteil 21a festgelegt sind, wählbar ist, in Entsprechung zu der Fahrumgebung und dem Fahrzustand des Fahrzeugs ebenso wie dem Betriebszustand der fahrzeuginternen Einrichtung fest.
Wenn zum Beispiel „Kraftstoffsparpriorisierung“ als die Steueranweisung in dem Steueranweisungsfestlegeteil 21a des Energiedomänensteuerteils 21 festgelegt ist und „ladbar und entladbar“ als die Beschränkungsbedingung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b festgelegt ist, legt der Steuerbetriebsartfestlegeteil 21c die Steuerbetriebsart für das Hybridsystem, welches aus der Brennkraftmaschine 30 und dem Motorgenerator 31 gebildet wird, so fest, dass die Steueranweisung der Kraftstoffsparpriorisierung erfüllt wird. Spezieller werden, wie vorstehend beschrieben wurde, bevor das Fahrzeug an dem Gefälle in seinem geplanten Fahrweg ankommt, „MG-Ansteuerung“ und„ HV-Ansteuerung“ so oft wie möglich festgelegt, um den Ladezustand nahe an den unteren Grenzwert zu verringern. Wenn das Fahrzeug beginnt, das Gefälle zu befahren, wird der Ladezustand der Hochvoltbatterie unter Verwendung der regenerativen Energie bzw. Leistung des Motorgenerators 31 unter „MG-Ansteuerung“ wiederhergestellt.
Der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d wählt und legt eine Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart aus mehreren Steuerbetriebsarten der fahrzeuginternen Einrichtungen, die das Energiesystem bilden, fest. Diese Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten sind unter der Systemsteuerbetriebsart, die durch den Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c festgelegt ist, wählbar.
Wenn zum Beispiel „HV-Ansteuerung“ als die Systemsteuerbetriebsart festgelegt ist, legt der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d des Energiedomänensteuerteils 21 eine der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten von „Motoransteuerung (Motor ein) und Motorgeneratorbetrieb (MG ein)“, „Motorstop (Motor aus) und Motorgeneratorbetrieb (MG ein)“,„ Motorbetrieb (Motor ein) und Motorgeneratorstopp (MG aus)“ und„ Motorstopp (Motor aus) und Motorgeneratorstopp (MG aus)“ fest. Zum Beispiel wählt der Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteil 21d eine geeignete Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart auf der Grundlage eines Fahrzustands des Fahrzeugs und einer Fahrmanipulation eines Fahrers zusätzlich zu dem Oberflächengradienten des geplanten Fahrwegs des Fahrzeugs aus und legt diese fest. Wenn zum Beispiel das Fahrzeug auch auf einer flachen Straße schnell beschleunigt wird, wird „Motorbetrieb und Motorgeneratorbetrieb“ ausgewählt. Wenn das Fahrzeug nur langsam beschleunigt wird, wird „Motorstopp und Motorgeneratorbetrieb“ ausgewählt.
Ferner ermittelt der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d zum Betreiben der Fahrzeuginterneinrichtung in Entsprechung zu der festgelegten Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart einen Steuerinhalt, der für die Fahrzeuginterneinrichtung durchzuführen ist, und gibt ein Steuersignal entsprechend dem ermittelten Steuerinhalt aus. Wenn zum Beispiel „Motorbetrieb und Motorgeneratorbetrieb“ als die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart festgelegt ist, ermittelt der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21b sowohl die Drehmomentgeneration durch die Brennkraftmaschine 30 als auch die Drehmomentgeneration durch den Motorgenerator 31 als den von der fahrzeuginternen Einrichtung durchzuführenden Steuerinhalt. Das Brennkraftmaschinendrehmoment und das Motorgeneratordrehmoment, die auf diese Weise bestimmt wurden, werden jeweils dem Brennkraftmaschinensteuerteil bzw. Motorsteuerteil 24 und dem Motorgeneratorsteuerteil 25 zugeführt.
Der Motorsteuerteil 24 steuert die Kraftstoffeinspritzung und die Zündung in der Brennkraftmaschine 30 so, dass die Brennkraftmaschine 30 ihr Drehmoment generiert, welches dem ermittelten Brennkraftmaschinendrehmoment bzw. Motordrehmoment entspricht. Der Motorgeneratorsteuerteil 25 steuert die Stromzufuhr zu jeder Statorwicklung des Motorgenerators 31 so, dass der Motorgenerator 31 sein Drehmoment generiert, welches dem ermittelten Motordrehmoment entspricht.
In 3 sind die unter der Steueranweisung der „Kraftstoffsparpriorisierung“ gewählte Beschränkungsbedingung, die unter der Beschränkungsbedingung „ladbar und entladbar“ gewählte Systemsteuerbetriebsart und die unter der Systemsteuerbetriebsart von „HV-Ansteuerung“ gewählte Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart beispielhaft gezeigt. Wenn jedoch eine unterschiedliche Steueranweisung ausgewählt ist, ist die auszuwählende Beschränkungsbedingung je nachdem eine unterschiedliche oder dieselbe. In ähnlicher Weise ist auch dann, wenn die Beschränkungsbedingung eine andere ist, die auszuwählende Systemsteuerbetriebsart je nachdem unterschiedlich oder dieselbe. Darüber hinaus ist auch dann, wenn die Systemsteuerbetriebsart eine andere ist, die auszuwählende Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart je nachdem unterschiedlich oder dieselbe.
Wie vorstehend beschrieben wurde, beinhaltet das Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in jedem seiner Domänensteuerteile 21 bis 23 eine Konfiguration zum Verwalten der Steueranweisung und der Steuerbetriebsart des Domänensystems, welches aus den fahrzeuginternen Einrichtungen, die zu der entsprechenden Domäne gehören, gebildet wird. Daher beeinflusst auch in einem Fall, in dem die Fahrzeuginterneinrichtungskonfiguration (Fahrzeugkonfiguration) durch Entfernen oder Hinzufügen der fahrzeuginternen Einrichtung geändert wird, die Revision und dergleichen des Steuerinhalts primär nur in einem Bereich der Domäne, zu welcher die Fahrzeuginterneinrichtung gehört. Infolgedessen kann auch in einem Fall, in dem die Fahrzeuginterneinrichtungskonfiguration unterschiedlich ist, das Fahrzeugsteuersystem 10 relativ leicht implementiert werden.
Ferner liegt in dem Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Domänensteuerteil 21 als eine Zustandsverwaltung des Domänensystems die Steueranweisung des Domänensystems in dem Steueranweisungsfestlegeteil 21a fest und legt dann die Systemsteuerbetriebsart in den Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c unter der festgelegten Steueranweisung fest. Der Domänensteuerteil 21 legt weiter die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart in dem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d unter der Systemsteuerbetriebsart, die in dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c festgelegt ist, fest. In diesem Fall auferlegt der Domänensteuerteil 21 die Beschränkungsbedingung auf die Festlegung von einer der Systemsteuerbetriebsart und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b, und verbietet oder erlaubt diese die Festlegung bzw. Einstellung basierend darauf, ob die Beschränkungsbedingung erfüllt ist. Infolgedessen ist es möglich, wirkungsvoll ein Festlegen der Steueranweisung und der Steuerbetriebsart zu verhindern, welche in Berücksichtigung des Zustands der fahrzeuginternen Einrichtung und dergleichen ungeeignet sind, durch Bestimmen der Beschränkungsbedingung auf der Grundlage von Faktoren wie beispielsweise Zuständen der fahrzeuginternen Einrichtung, welche ein zu steuerndes Ziel ist, und anderer Systemkonfiguration.
Nachstehend wird eine Arbitrierung der Steueranweisungen, die in den Steueranweisungsfestlegeteile 21a bis 23a der Domänensteuerteile 21 bis 33 festgelegt sind, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. In dem Fahrzeugsteuersystem 10 wie vorstehend beschrieben bestimmen die Domänensteuerteile 21 bis 23 eigene Steueranweisungen zum Steuern des Domänensystems, das jeweils aus seinen eigenen fahrzeuginternen Einrichtungen gebildet wird. Zum Beispiel bestimmt der Energiedomänensteuerteil 21 seine Steueranweisung aus drei Steueranweisungen, welche „SOC-Schwankungsunterdrückung“, „Kraftstoffsparpriorisierung“ und „Kurzzeitoptimierung“ sind.
Der Aufbaudomänensteuerteil 22 bestimmt, wie in 4 gezeigt ist, eine Steueranweisung aus drei Steueranweisungen, welche zum Beispiel „Fahrgastraumkomfortverbesserungen“, „Startvorbereitungsverarbeitung“ und „Fahrzeugnichtverwendung“ sind, auf der Grundlage eines Signals von einem Hauptschalter des Fahrzeugs, eines Fahrererfassungssignals und dergleichen. „Fahrgastraumkomfortverbesserung“ ist eine Steueranweisung zum Steuern der Klimaanlageneinrichtung 32 und der Sitzheizung 33 zum Verbessern des Komforts in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs. „Startvorbereitungsverarbeitung“ ist eine Steueranweisung zum Durchführen einer Startvorbereitung zum Ermöglichen des Beginnens der Steuerung der Klimaanlageneinrichtung 32 und der Sitzheizung 33, wenn sich ein Fahrer in dem Fahrgastraum befindet. „Fahrzeugnichtverwendung“ ist eine Steueranweisung, die ausgewählt wird, wenn die Klimaanlageneinrichtung 32 und die Sitzheizung 33 aufgrund der Nichtverwendung des Fahrzeugs nicht gesteuert werden müssen.
Der Bewegungsdomänensteuerteil 23 bestimmt, wie in 4 gezeigt ist, eine Steueranweisung aus zwei Steueranweisungen, welche zum Beispiel „automatischer Fahrbetriebsablauf“ und „manueller Fahrbetriebsablauf“ sind. Der „automatische Fahrbetriebsablauf“ ist eine Steueranweisung zum Durchführen des halbautomatisierten Fahrbetriebsablaufs, welcher die Adaptivsteuerung und die Spurhalteunterstützungssteuerung sein kann, und des vollautomatisierten Fahrbetriebsablaufs, welcher keine manuelle Bedienung bzw. Manipulation oder Betätigung des Fahrers an dem Lenkrad, dem Beschleunigungspedal und dem Bremspedal erfordert. Der „manuelle Fahrbetriebsablauf“ ist eine Steueranweisung zum Durchführen eines Fahrtbeginns, einer Beschleunigung, einer Beibehaltung einer Geschwindigkeit, einer Verzögerung und einer Fahrtbeendigung im Ansprechen auf die manuelle Manipulation, Bedienung oder Betätigung des Fahrers.
In einem Fall, in dem die Domänensteuerteile 21 bis 23 eigene Steueranweisungen unabhängig voneinander aus den wie vor beschriebenen vorbestimmten Steueranweisungen basierend auf Zuständen der fahrzeuginternen Einrichtungen, die zu der entsprechenden Domäne gehören, und einer Absicht eines Fahrers festlegen, kann die Kombination der Steueranweisungen, die unabhängig durch die Domänensteuerteile 21 bis 23 festgelegt werden, gelegentlich nicht übereinstimmen oder aufgrund eines Konflikts inakzeptabel sein.
Wenn zum Beispiel der Aufbaudomänensteuerteil 22 „Fahrzeugnichtverwendung“ als die Steueranweisung auf der Grundlage dessen, dass der Fahrer das Fahrzeug verlässt, festlegt, wird nicht bevorzugt, dass der Bewegungsdomänensteuerteil 23 den „automatischen Fahrbetriebsablauf“ als seine Steueranweisung beibehält. Dies ist deshalb so, weil sich der Fahrer nicht länger in dem Fahrzeug befindet und das Fahrzeug nicht automatisch zu fahren braucht. Aus diesem Grund arbitriert dann, wenn „Fahrzeugnichtverwendung“ als die Steueranweisung in dem Aufbaudomänensteuerteil 22 festgelegt ist, der Bewegungsdomänensteuerteil 23 die Steueranweisung durch Ändern seiner Steueranweisung auf „manueller Fahrbetriebsablauf“, falls in dem Bewegungsdomänensteuerteil 23 „automatischer Fahrbetriebsablauf“ festgelegt ist.
Wenn der Bewegungsdomänensteuerteil 23 im Ansprechen auf einen Befehl von einem Fahrer unter dem Zustand, dass die Steueranweisung des Energiedomänensteuerteils 21 auf „SOC-Schwankungsunterdrückung“ festgelegt ist, seine Steueranweisung von „manueller Fahrbetriebsablauf“ auf„ automatischer Fahrbetriebsablauf“ ändert, können die Drehmomenterzeugung und die Energie- bzw. Leistungserzeugung des Motorgenerators 31 nicht ausreichend verwendet werden, und kann der automatische Fahrbetriebsablauf nicht wie gewünscht durchgeführt werden. Aus diesem Grund arbitriert der Energiedomänensteuerteil 21 die Steueranweisung durch Umschalten seines Steuerziels auf ein anderes als „SOC-Schwankungsunterdrückung“ so weit als möglich.
Wenn jedoch die Hochvoltbatterie progressiv verschlechtert wurde und der Energiedomänensteuerteil 21 ermittelt, dass eine andere Steueranweisung als „SOC-Schwankungsunterdrückung“ nicht festgelegt werden kann, meldet der Energiedomänensteuerteil 21 diese Ermittlung an den integrierten Steuerteil 20. Der integrierte Steuerteil 20 ermittelt folglich finale Steueranweisungen der Domänensteuerteile 21 bis 23, wenn die Steueranweisungen der Domänensteuerteile 21 bis 23 nicht übereinstimmen, sondern in Konflikt sind.
In zum Beispiel dem vorstehend beschriebenen Beispiel wird dann, wenn ein Fahrtziel eines Fahrzeugs festgelegt ist und eine Fahrentfernung zu dem Ziel relativ kurz ist, die Lebensdauer der Hochvoltbatterie nur geringfügig beeinträchtigt. In diesem Fall befiehlt der integrierte Steuerteil 20 dem Energiedomänensteuerteil 21, seine finale Steueranweisung auf eine Steueranweisung festzulegen, welche sich von „SOC-Schwankungsunterdrückung“ unterscheidet. Wenn sich jedoch beispielsweise die Hochvoltbatterie sehr stark verschlechtert hat oder das Fahrzeug eine lange Zeit fahren soll, ermittelt der integrierte Steuerteil 20, dass die andere Steueranweisung als „SOC-Schwankungsunterdrückung“ die Lebensdauer der Hochvoltbatterie ungünstig beeinflussen wird. In diesem Fall befiehlt der integrierte Steuerteil 20 dem Bewegungsdomänensteuerteil 23, „manueller Fahrbetriebsablauf“ als seine Steueranweisung festzulegen. Der integrierte Steuerteil 20 oder der Bewegungsdomänensteuerteil 23 benachrichtigen vorzugsweise den Fahrer in dem Fahrzeug über die Unmöglichkeit des automatischen Fahrbetriebsablaufs.
Wie vorstehend beschrieben wurde, arbitrieren in dem Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel die Domänensteuerteile 21 bis 23 prinzipiell untereinander, wenn die Kombination der Steueranweisungen, die durch die Domänensteuerteile 21 bis 23 bestimmt sind, nicht übereinstimmen und nicht akzeptabel sind. Jedoch bestimmt der integrierte Steuerteil 20 final die Steueranweisungen der Domänensteuerteile 21 bis 23, wenn die Arbitrierung unter den Domänensteuerteilen 21 bis 23 nicht möglich ist. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass die Steueranweisungen der Domänensteuerteile 21 bis 23 nicht miteinander übereinstimmen.
In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist jeder der Domänensteuerteile 21 bis 23 in vier Ebenen von unterschiedlichen Prioritäten als seine interne Logikstruktur hierarchisiert, und sind die Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteile 21b bis 23b jeweils zwischen den Steueranweisungsfestlegeteilen 21a bis 23a und den Systemsteuerbetriebsartfestlegeteilen 21c bis 23c bereitgestellt.
Es ist jedoch möglich, die Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteile 21b bis 23b jeweils oberhalb der Steueranweisungsfestlegeteile 21a bis 23a bereitzustellen. In diesem Fall auferlegen die Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteile 21b bis 23b Beschränkungsbedingungen auf zumindest eine von Festlegungen von Teilen niedrigerer Prioritätsebene, d.h. jeweils die Festlegung der Steueranweisungen in den Steueranweisungsfestlegeteilen 21a bis 23a, die Festlegung der Systemsteuerbetriebsarten in den Systembetriebsartfestlegeteilen 21c bis 23c, und die Festlegung der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten in den Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteilen 21b bis 23d. In Übereinstimmung mit dieser Konfiguration ist es dann, wenn eine Steueranweisung in Berücksichtigung der Beschränkungsbedingung als inakzeptabel ermittelt wird, möglich, die Festlegung einer solchen Steueranweisung selbst zu verhindern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Nachstehend wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugsteuersystems gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf 5 bis 15 beschrieben. Da die Hardware-Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels dieselbe ist wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels, wird diese nicht beschrieben.
In dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Domänensteuerteile 21 bis 23 als jeweils die internen Logikkonfigurationen von vier Teilen aufweisend beschrieben. Der integrierte Steuerteil 20 und die Einrichtungssteuerteile 24 bis 29 können jedoch in ähnlicher Weise wie die Domänensteuerteile 21 bis 23 in ähnlicher Weise ebenso hierarchisiert sein. Das zweite Ausführungsbeispiel, in welchem die interne Logikkonfiguration jedes des integrierten Steuerteils 20 und der Einrichtungssteuerteile 24 bis 29 hierarchisiert ist, wird nachstehend beschrieben. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeugsteuersystem 10 auf einen automatischen Fahrbetriebsablauf des Fahrzeugs angewandt.
5 zeigt eine hierarchische interne Logikkonfiguration des integrierten Steuerteils 20, der Domänensteuerteile 21 bis 23, der Einrichtungssteuerteile 24 bis 29 und einer elektronischen Steuereinheit (ECU), in welcher diese Teile 20 bis 29 implementiert sind. Wie in 5 gezeigt ist, ist der integrierte Steuerteil 20 in Teile mit drei Ebenen hierarchisiert, d.h. in einen Steueranweisungsfestlegeteil 20a, einen Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b und einen Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 20c. Der integrierte Steuerteil 20 ist mit keinem Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteil versehen, weil der integrierte Steuerteil 20 keiner fahrzeuginternen Einrichtung zugewiesen ist, für welche der integrierte Steuerteil 20b direkte Steuerverantwortlichkeit hat. In einem Fall, in dem eine solche fahrzeuginterne Einrichtung dem integrierten Steuerteil 20 zugewiesen ist, ist der integrierte Steuerteil 20 mit einem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 20d versehen, welcher ein Steuersignal generiert, das an eine solche fahrzeuginterne Einrichtung auszugeben ist.
6 zeigt ein Beispiel von Zustandsfestlegungen in dem Steueranweisungsfestlegeteil 20a, dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b und dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 20c. In dem in 6 gezeigten Beispiel sind drei Direktiven, d.h. „Komfortpriorisierung“, „Kraftstoffsparpriorisierung“ und „Fahrpriorisierung“ als seine Steueranweisungen vorgesehen. Der Steueranweisungsfestlegeteil 20a wählt eine der Steueranweisungen basierend auf einem Signal von einem Schalter aus, welcher eine Fahr- bzw. Fortbewegungsbetriebsart eines Fahrzeugs (Sportmodus, Wirtschaftlichkeitsmodus und Normalmodus) auswählt. Als die Steueranweisungen werden „Fortbewegungspriorisierung“, „Kraftstoffsparpriorisierung“ und „Komfortpriorisierung“ gewählt, wenn jeweils der Sportmodus, der Wirtschaftlichkeitsmodus und der Normalmodus ausgewählt sind.
In dem in 6 gezeigten Beispiel wählt dann, wenn „Kraftstoffsparen“ als eine Steueranweisung ausgewählt ist, der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b als die Beschränkungsbedingung eine der drei Beschränkungsbedingungen aus und legt diese fest, welche „Beschleunigungs-/Verzögerungs-Beschränkung“, „geringster Kraftstoff für Leistungserzeugung“ und „geringster Kraftstoff für Wärmeerzeugung“ sind. Wenn zum Beispiel „Beschleunigungs-/Verzögerungs-Beschränkung“ ausgewählt ist, werden ein maximaler Beschleunigungswert und ein maximaler Verzögerungswert des Fahrzeugs jeweils auf kleiner als vorbestimmte Werte beschränkt. Wenn „geringster Kraftstoff für Leistungserzeugung“ ausgewählt ist, wird der Motorgenerator 31 darauf beschränkt, Antriebsdrehmoment und Energieregeneration proaktiver zu erzeugen, so das der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine 30 minimiert wird. Zum Beispiel wird die Betriebsablaufbedingung des regenerativen Bremsens abgeschwächt, so dass regenerative Energie durch das regenerative Bremsen bereitgestellt werden kann. Gleichzeitig wird ein Betriebsbereich des Motorgenerators 31 vergrößert, sodass der Motorgenerator 31 häufiger betrieben wird. Wenn „geringster Kraftstoff für Wärmeerzeugung“ ausgewählt ist, wird die Brennkraftmaschine 30 zum Minimieren des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine 30 zur Erzeugung von Wärmeenergie beschränkt. Spezieller wird es dann, wenn ein durch die Beinkraftmaschine 30 angetriebener Kompressor zum Betreiben der Klimaanlageneinrichtung 32 verwendet wird, der Brennkraftmaschine 30 verboten, oder wird diese beschränkt, den Kompressor anzutreiben. Wenn ein elektrisch angetriebener Kompressor zum Antreiben der Klimaanlageneinrichtung 32 verwendet wird, wird der elektrische Leistungsverbrauch des elektrisch angetriebenen Kompressors verboten oder eingeschränkt.
In dem in 6 gezeigten Beispiel wählt dann, wenn „Beschleunigungs-/Verzögerungs-Beschränkung“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 20c eine der drei Systemsteuerbetriebsarten und legt diese fest, welche „Fahrwegvorhersagesteuerung“, Fahrtzieländerungtransientensteuerung“ und „Fahrwegänderungsfolgesteuerung“ sind. „Fahrwegvorhersagesteuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum Berechnen eines Fortbewegungsvorhersagewegs für ein Fahrzeug zum Erreichen eines Fahrtziels und zum Ermitteln von Steuerzuständen der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 so, dass eine Differenz zwischen verbrauchter Energie und generierter Energie des Fahrzeugs in dem berechneten Fortbewegungsvorhersageweg minimiert wird. Diese verbrauchte Energie und generierte Energie des Fahrzeugs werden vorhergesagt. „Fahrtzieländerungstransientensteuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum dann, wenn das Fahrtziel durch den Fahrer während des Befahrens eines ursprünglichen Fortbewegungsvorhersagepfads geändert wird, Berechnen eines neuen Fortbewegungsvorhersagepfads zu einem neuen Fahrtziel und Steuern der Steuerzustände der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 in Entsprechung zu dem neuen Fortbewegungsvorhersagepfad so, dass die Differenz zwischen der verbrauchten Energie und der generierten Energie des Fahrzeugs minimiert wird. Die „Fahrwegänderungsfolgesteuerung“ ist ebenfalls eine Steuerbetriebsart zum dann, wenn der ursprüngliche Fortbewegungsvorhersageweg aufgrund von beispielsweise Straßenbaustellen oder Verkehrsstaus nicht genommen werden kann, Berechnen eines neuen Fortbewegungsvorhersagepfads und Steuern der Steuerzustände der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 in Entsprechung zu dem neuen Fortbewegungsvorhersagepfad so, dass die Differenz zwischen der verbrauchten Energie und der generierten Energie des Fahrzeugs minimiert wird.
Der Energiedomänensteuerteil 21, welcher ein Domänensteuerteil ist, wird als nächstes beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, ist der Energiedomänensteuerteil 21 in vier Teile hierarchisiert, d.h., einen Steueranweisungsfestlegeteil 21a, einen Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b, einen Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c und einen Einrichtungsbetriebsartfestlegeteil 21d. 7 zeigt ein Beispiel einer Festlegung von Zuständen in jedem des Steueranweisungsfestlegeteils 21a, des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 21b, des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 21c und des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils 21d.
In dem in 7 gezeigten Beispiel sind drei Steueranweisungen vorbestimmt, welche „vorbestimmtes Zeitfolgen“, „vorbestimmtes Entfernungsbereichfolgen“ und „Energieschwankungsunterdrückungspriorisierung“ sind. „Vorbestimmtes Zeitfolgen“ ist eine Steueranweisung zum Steuern eines Fahrzeugs, einer Geschwindigkeitsänderung eines vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeit zu folgen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt oder verzögert. „Vorbestimmtes Entfernungsbereichfolgen“ ist eine Steueranweisung zum Steuern des Fahrzeugs dazu, einer Änderung in einem Zwischenfahrzeugabstand relativ zu dem vorausfahrenden Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Bereichs zu folgen, wenn das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt oder verzögert.
„Energieschwankungsunterdrückungspriorisierung“ ist eine Steueranweisung zum Unterdrücken einer Schwankung des Ladezustands der Hochvoltbatterie mit Priorität.
Der Steueranweisungsfestlegeteil 21a wählt eine von drei Steueranweisungen im Ansprechen auf ein Signal von Auswahlschaltern, welche beispielsweise dazu bereitgestellt sind, ein schnelles Folgen, ein normales Folgen und ein langsames Folgen auf das vorausfahrende Fahrzeug auszuwählen. Wenn „schnelles Folgen“, „normales Folgen“ und „langsames Folgen“ relativ zu dem vorausfahrenden Fahrzeug ausgewählt sind, werden jeweils „vorbestimmtes Zeitfolgen“, „vorbestimmtes Entfernungsbereichfolgen“ und „Energieschwankungsunterdrückungspriorisierung“ als die Steueranweisung ausgewählt.
In dem in 7 gezeigten Beispiel wählt dann, wenn „vorbestimmtes Entfernungsbereichfolgen“ als die Steueranweisung ausgewählt ist, der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b eine von drei Beschränkungsbedingungen aus und legt diese fest, welche „Soll-SOC-Obergrenzen- und Untergrenzen-Beschränkung“, „Soll-SOC-Untergrenzen-Beschränkung“ und „Soll-SOC-Obergrenzen-Beschränkung“ sind. Die Auswahl der Beschränkungsbedingung wird durch den Zustand der Hochvoltbatterie und den Inhalt der Festlegung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b des integrierten Steuerteils 20 beeinflusst. Der Einfluss aus dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b wird im Einzelnen später beschrieben.
Wenn „Soll-SOC-Obergrenzen- und Untergrenzen- Beschränkung“ ausgewählt ist, wird der Ladezustand der Hochvoltbatterie strikter als bei normalen oberen und unteren Grenzwerten beschränkt. Wenn „Soll-SOC-Obergrenzen-Beschränkung“ ausgewählt ist, wird nur ein oberer Grenzwert des Ladezustands der Hochvoltbatterie strikt beschränkt. Wenn „Soll-SOC-Untergrenzen-Beschränkung“ ausgewählt ist, wird nur ein unterer Grenzwert des Ladezustand der Hochvoltbatterie strikt beschränkt.
Ferner wählt in dem in 7 gezeigten Beispiel dann, wenn „Soll-SOC-Obergrenzen- und Untergrenzen-Beschränkung“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, wählt der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c eine Systemsteuerbetriebsart aus drei Steuerbetriebsarten aus und legt diese fest, welche „Motorneustartsteuerung“, „Stoppsteuerung“ und „Fahr-/Regenerations-Steuerung“ sind. Die Auswahl der Systemsteuerbetriebsart wird ebenfalls durch den Inhalt der Festlegung des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 20c des integrierten Steuerteils 20 in ähnlicher Weise zu dem Fall des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 20b beeinflusst.
„Motorneustartsteuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum Neustarten der Brennkraftmaschine 30 durch den Motorgenerator 31 durch Vorhersagen der Absicht eines Fahrers zum Beginnen einer Fahrt unter einem Zustand, dass das Fahrzeug ruhend ist und sich die Brennkraftmaschine 30 in einem Leerlauf-Anhaltezustand befindet. „Stoppsteuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum Beenden des Ansteuerns der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31, wenn das Fahrzeug in der Lage ist, sich durch Trägheit fortzubewegen. „Antriebs-/Regenerations-Steuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum Starten bzw. Anfahren des Fahrzeugs mit dem Antriebsdrehmoment des Motorgenerators 31, Unterstützen des Antriebsdrehmoments, das durch die Brennkraftmaschine 30 erzeugt wird, und Erzeugen der regenerativen Energie durch den Motorgenerator 31.
In dem Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Energiedomänensteuerteil 21 der fahrzeuginternen Einrichtung zugewiesen, welche direkt durch den Energiedomänensteuerteil 21 gesteuert wird, ohne über den Einrichtungssteuerteil zu gehen. Diese fahrzeuginterne Einrichtung ist eine integrierte Kühleinrichtung, welche eine Integration von Kühlsystemen der Brennkraftmaschine 30 und des Inverters des Motorgenerators 31 ist. In dem integrierten Kühlsystem zirkuliert dieselbe Kühlflüssigkeit durch die Brennkraftmaschine 30 und den Inverter des Motorgenerators 31, und teilt sich damit bzw. nutzt gemeinsam das Kühlsystem der Brennkraftmaschine 30 und das Kühlsystem des Inverters des Motorgenerators 31. Die integrierte Kühleinrichtung ist dazu konfiguriert, in der Lage zu sein, Kühlflüssigkeitszirkulationszustände unter Verwendung einer Pumpe und eines Fluidströmungspfadumschaltventils in Entsprechung zu unterschiedlichen Temperaturregelungen (Kühlung und dergleichen) umzuschalten. Die Kühlflüssigkeitszirkulationszustände sind zum Beispiel, dass das flüssige Fluid nur durch die Brennkraftmaschine 30 zirkuliert, nur durch den Inverter zirkuliert und sowohl durch die Brennkraftmaschine 30 als auch den Inverter zirkuliert.
Wenn eine Temperaturregelung für nur die Brennkraftmaschine 30 benötigt wird, legt der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerabschnitts 21 die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart auf „WP ein und MG kühlen“ fest und zirkuliert die Kühlflüssigkeit durch Steuern der Pumpe und des Flusspassagenumschaltventils durch nur den Inverter. Daher wird die Temperaturregelung für den Inverter, welcher dazu arbeitet, den Ansteuerstrom des Motorgenerators 31 zu regeln, geeignet durchgeführt. Wenn die Temperaturregelung für sowohl die Brennkraftmaschine 30 als auch den Inverter benötigt wird, legt der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart auf „WP ein und Motor/MG kühlen“ fest, und zirkuliert die Kühlflüssigkeit durch sowohl die Brennkraftmaschine 30 als auch den Inverter.
In einem Fall, in dem keine Fahrzeuginterneinrichtung den Domänensteuerteilen 21 bis 23 als eine fahrzeuginterne Einrichtung zugewiesen ist, welche direkt verantwortlich zum Durchführen einer Steuerung ist, braucht der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d des Domänensteuerteils 21 nicht bereitgestellt zu sein. In einem Fall, in dem der integrierte Steuerteil 20 nicht mit dem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil versehen ist, wird der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d des Domänensteuerteils 21 nicht durch den Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil des integrierten Steuerteils 20 beeinflusst.
Die interne Logikkonfiguration des Einrichtungssteuerteils wird als nächstes unter Bezugnahme auf den Motorgeneratorsteuerteil 25 als ein repräsentatives Beispiel beschrieben. Wie in 5 und 8 gezeigt ist, ist der Motorgeneratorsteuerteil 25 in vier Teile hierarchisiert, d.h., einen Steueranweisungsfestlegeteil 25a, einen Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 25a, einen Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 25c und einen Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 25d. 8 zeigt ein Beispiel von Zustandsfestlegungen des Steueranweisungsfestlegeteils 25a, des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 25b, des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 25c und des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 25d des Motorgeneratorsteuerteils 25.
In dem in 8 gezeigten Beispiel sind drei Steueranweisungen vorbestimmt, d.h., „Motorstoppverhinderung“, „Motorstopperlaubnis“ und „Motorstartverhinderung“. Der Steueranweisungsfestlegeteil 25a wählt eine der Steueranweisungen auf der Grundlage der Temperatur der Brennkraftmaschine 30 aus. Wenn zum Beispiel die Temperatur der Brennkraftmaschine 30 niedriger ist als eine vorbestimmte untere Grenztemperatur, wird „Motorstoppverhinderung“ als die Steueranweisung ausgewählt, um die Brennkraftmaschine 30 aufzuwärmen. Wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 30 auf höher als die vorbestimmte untere Grenztemperatur ansteigt, wird „Motorstopperlaubnis“ als die Steueranweisung ausgewählt. Wenn jedoch die Temperatur der Brennkraftmaschine 30 weiter auf eine vorbestimmte obere Grenztemperatur ansteigt, wird „Motorstartverhinderung“ als die Steueranweisung ausgewählt, um zu verhindern, dass die Brennkraftmaschine 30 überhitzt.
In dem Beispiel von 8 wählt dann, wenn „Motorstopperlaubnis“ als die Steueranweisung ausgewählt ist, der Beschränkungsbedingungauflagefestlegeteil 25b eine von drei Beschränkungsbedingungen aus und legt diese fest, d.h., „kein Motoraufwärmen“, „Motoraufwärmerfordernis“ und „Motorüberhitzungsvermeidung“. Die Auswahl dieser Beschränkungsbedingung wird durch den Inhalt der Festlegung des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 21b des Energiedomänensteuerteils 21 beeinflusst, welcher ein oberer Teil ist, zusätzlich zu der Temperatur der Brennkraftmaschine 30.
Wenn „kein Motoraufwärmerfordernis“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, sind ein Starten und ein Stoppen der Brennkraftmaschine 30 ohne jegliche Beschränkung zugelassen. Wenn „Motoraufwärmerfordernis“ ausgewählt ist, sind das Anhalten der Brennkraftmaschine 30 oder die Motordrehzahl beschränkt. Wenn „Motorüberhitzungsvermeidung“ ausgewählt ist, ist das Starten der Brennkraftmaschine 30 aus dem angehaltenen Zustand beschränkt, oder ist die Motordrehzahl auf weniger als eine vorbestimmte Drehzahl beschränkt.
Ferner wählt in dem Beispiel von 8 dann, wenn „kein Motoraufwärmerfordernis“ als die Beschränkungsbedingung gewählt ist, der Systembetriebsartfestlegeteil 25c eine von drei Steuerbetriebsarten aus und legt diese fest, d.h., „Leerlaufstopp (IS)-Steuerung unter vorbestimmter Fortbewegungsgeschwindigkeit“, „Leerlaufstoppsteuerung bei Fahrzeugstopp“ und „Motorstart und koordinierte Steuerung“. „IS-Steuerung unter vorbestimmter Fortbewegungsgeschwindigkeit“ ist eine Steuerbetriebsart zum Anhalten der Brennkraftmaschine 30, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf die vorbestimmte Fahrgeschwindigkeit abnimmt, auch wenn das Fahrzeug nicht angehalten ist. „IS-Steuerung bei Fahrzeugstopp“ ist eine Steuerbetriebsart zum Anhalten der Brennkraftmaschine 30 nach dem Anhalten des Fahrzeugs. „Motorstart und koordinierte Steuerung“ ist eine Steuerbetriebsart zum Starten der Brennkraftmaschine 30, welche unter der IS-Steuerung angehalten ist, und koordiniertes Steuern der so gestarteten Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31.
Wenn zum Beispiel die Brennkraftmaschine 30 ausreichend aufgewärmt ist, wird „IS-Steuerung unter vorbestimmter Fortbewegungsgeschwindigkeit“ ausgewählt, um eine Anhaltezeitspanne der Brennkraftmaschine 30 zu verlängern. Wenn die Brennkraftmaschine 30 noch nicht ausreichend aufgewärmt ist, wird „IS-Steuerung bei Fahrzeugstopp“ ausgewählt. In einer Zeitspanne von dann, wenn die Brennkraftmaschine 30 leerlaufangehalten ist, bis dann, wenn das Fahrzeug nach einer Verzögerung anhält, wird „Motorstart und koordinierte Steuerung“ ausgewählt.
Weiter ferner wählt in dem Beispiel von 8 dann, wenn „Motorstart und koordinierte Steuerung“ als die Systemsteuerbetriebsart ausgewählt ist, der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 25d eine von vier Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten aus und legt diese fest, d.h., „Motorneustart durch Motorgenerator“, „Motorgeneratorstopp“, „Regeneration durch Motorgenerator“ und „Motorgeneratoransteuerung“. Die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten wird primär basierend auf dem Fahrzustand des Fahrzeugs ausgewählt. Sie wird jedoch gelegentlich durch den Einrichtungssteuerbetriebsartsteuerteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 beeinflusst. Der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 25d folgt der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart, die wie vorstehend beschrieben festgelegt wurde, und gibt ein Steuersignal entsprechend zu dem Sollbetriebszustand aus.
Die Zustandsverwaltung der ECU 40, in welcher der Motorgeneratorsteuerteil 25 implementiert ist, wird als nächstes beschrieben. Wie in 5 gezeigt ist, ist die ECU 40 in drei Teile hierarchisiert, d.h., einen Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 40b, einen dem Steuerbetriebsartfestlegeteil 40c und einen Einrichtungsbetriebsartfestlegeteil 40d. 9 zeigt ein Beispiel von Zustandsfestlegungen jeweils des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 40b, des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 40c und des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils 40d der ECU 40. Diese Zustandsverwaltung wird durch eine Grundsoftware in einer fahrzeugimplementierten Softwareplattform wie beispielsweise AUTOSTAR durchgeführt.
In dem in 9 gezeigten Beispiel sind drei Beschränkungsbedingungen, welche „Energiesparerlaubnis“, „Energiesparverbot“ und „Aktivierungsstopp“ sind, in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 40b in der ECU 40 vorbestimmt. Der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 40b legt eine beliebige der Beschränkungsbedingungen fest, wobei er einen Einfluss des Inhalts der Festlegung des Beschränkungsbedingungauflagefestlegeteil 25b in dem in der ECU 40 implementierten Motorgeneratorsteuerteil 25 empfängt.
„Energiespardegenerationserlaubnis“ bedeutet die Verringerung der Leistung bzw. des Energieverbrauchs der ECU 40 durch Stoppen eines Teils von Funktionen der ECU 40. In diesem Fall ist die ECU 40 betreibbar, aber ihre Leistung ist in ihrer Verarbeitungsgeschwindigkeit und Verarbeitungsfähigkeit verringert. „Energiesparverbot“ bedeutet ein Verbot eines vorübergehenden Anhaltens der Funktion der ECU 40, so dass die Verarbeitungsfähigkeit der ECU 40 gewährleistet werden kann. „Aktivierungsstopp“ bedeutet das Anhalten einer Hauptfunktion der ECU 40 durch zum Beispiel Schlafen.
in dem in 9 gezeigten Beispiel wählt dann, wenn „Energiespardegenerationserlaubnis“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt ist, der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 40c eine von drei Systemsteuerbetriebsarten aus und legt diese fest, d.h., „nur Motor“ bzw. „nur EMS“, „Motor-Motorgenerator-Koordination“ bzw. „EMS-MG-Koordination“ und „Motor-Motorgenerator-Batterie-Koordination“ bzw. „EMS-MG-BAT-Koordination“. Diese Systemsteuerbetriebsarten werden basierend auf dem Inhalt der Festlegung des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils 45c in dem Motorgeneratorsteuerteil 25 ausgewählt.
„Nur Motor“ ist eine Steuerbetriebsart zum Steuern der Ansteuerung der Brennkraftmaschine 30 durch nur den Motorsteuerteil 24 und Anhalten der Ansteuerung des Motorgenerators 31, die durch den Motorgeneratorsteuerteil 25 durchgeführt wird. „Motor-Motorgenerator-Koordination“ ist eine Steuerbetriebsart zum Ansteuern der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 durch Koordination des Motorsteuerteils 24 und des Motorgeneratorsteuerteils 25. „Motor-Motorgenerator-Batterie-Koordination“ ist eine Steuerbetriebsart zum Ansteuern der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 durch Vorhersage des Ladezustands der Hochvoltbatterie, der durch den Motorgenerator 31 nutzbar ist, und durch Koordination des Motorsteuerteils 24 und des Motorgeneratorsteuerteils 25, wenn die elektrische Leistung bzw. Energie der Hochvoltbatterie durch eine andere Einrichtung als den Motorgenerator 31 verwendet wird.
Ferner wählt in dem in 9 gezeigten Beispiel dann, wenn „Motor-Motorgenerator-Koordination“ als die Systemsteuerbetriebsart ausgewählt ist, der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 40b eine von drei Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten aus und legt diese fest, d.h., „Vollsteuerung-MPU-Kern-Betrieb“, „Teilsteuerung-MPU-Kern-Betrieb“ und „andere ECU-Steuerwert-Appropriation“. Diese Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten werden unter dem Einfluss des Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteils 25d des Motorgetriebesteuerteils 25 ausgewählt.
„Vollsteuerung-MPU-Kern-Betrieb“ ist eine Steuerbetriebsart zum Betreiben aller der Steuer-MPU-Kerne zum Vorhersagen von Sollsteuerzuständen, zum Beispiel, in koordiniertem Steuern der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31. „Teilsteuerung-MPU-Kern-Betrieb“ ist eine Steuerbetriebsart zum Betreiben nur eines Teils der Steuer-MPU-Kerne. „Andere ECU-Steuerwert-Appropriation“ ist eine Steuerbetriebsart zur Verwendung durch Appropriationssteuerwerte, die durch die anderen ECUs ohne eigenes Vorhersagen des Steuerzustands berechnet wurden. Diese Steuerbetriebsarten werden in Entsprechung zu Verarbeitungsinhalt und Verarbeitungslast für die Motorgeneratorsteuerung des Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteils 25p des Motorgeneratorsteuerteils 25 ausgewählt.
Die Steueranweisungen und Steuerbetriebszustände, welche in jedem Teil des integrierten Steuerteils 20, des Energiedomänensteuerteils, des Motorgeneratorsteuerteils 25 und der ECU 40 festgelegt werden, werden unter Bezugnahme auf 5 bis 9 beschrieben. Ferner ist in 10 ein Beispiel von Zuständen, welche in jedem Teil des integrierten Steuerteils 20, des Energiedomänensteuerteils 21, des Motorgeneratorsteuerteils 25 und der ECU 40 festgelegt werden können, gezeigt.
Diese Zustände der jeweiligen Teile sind wie in 5 gezeigt in dem integrierten Steuerteil 20, den Domänensteuerteilen 21 bis 23, den Einrichtungssteuerteilen 24 bis 29 und der ECU 40 in der Reihenfolge ausgehend von dem Steueranweisungsfestlegeteil, dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil, dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil hin zu dem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil, d.h. in Entsprechung zu den Inhalten der Festlegung in den Teilen oberer Priorität, festgelegt. Ferner werden, wie in 5 gezeigt, der Beschränkungsbedingungauflagefestlegeteil und der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil in dem Domänensteuerteil, der Beschränkungsbedingungsauflageteil, der Systemsteuerbetriebsartenfestlegeteil und der Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteil in der Einrichtung bzw. dem Gerät ebenso wie der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil und der Einrichtungssteuerbetriebsartenfestlegeteil in der ECU durch den Inhalt der Festlegung des benachbarten Teils des Teils der oberen Steuerung beeinflusst.
Der Zustand jedes Teils, festgelegt wie vorstehend beschrieben, variiert jedoch von Zeit zu Zeit mit verschiedenen Faktoren wie beispielsweise einer Fortbewegungsumgebung eines Fahrzeugs, eines Fahrzustands eines Fahrzeugs, einer Fahrmanipulation eines Fahrers, Schaltermanipulationen durch einen Fahrer und Betriebszuständen von fahrzeuginternen Einrichtungen. Wie in 11 gezeigt ist, ändert sich zum Beispiel dann, wenn ein Fahrer einen zum Auswählen von Ansprechcharakteristiken bei dem Folgen auf ein voraus fahrendes Fahrzeug bereitgestellten Schalter umschaltet, die Steueranweisung und die Beschränkungsbedingung des Energiedomänensteuerteils 21 auch dann, wenn der integrierte Steuerteil 20 seinen Zustand nicht ändert.
Einige beispielhafte Änderungen in dem Zustand der Festlegung in jedem Teil werden nachstehend beschrieben. Zunächst wird eine Zeitbeziehung bei dem Festlegen eines Zustands in jedem Teil nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben, welche beispielhaft den integrierten Steuerteil 20 und den Energiedomänensteuerteile 21 darstellt.
Zunächst liegen, wie in Schritt S1 gezeigt ist, der Steueranweisungsfestlegeteil 20a in dem integrierten Steuerteil 20 und der Steueranweisungsfestlegeteil 21a in dem Energiedomänensteuerteil 21 jeweils die Steueranweisungen fest. Dies ist deshalb so, weil der Steueranweisungsfestlegeteil 20a in dem integrierten Steuerteil 20 und der Steueranweisungsfestlegeteil 21a in dem Energiedomänensteuerteil 21 jeweilige Anweisungen unabhängig voneinander festlegen.
Dann schreitet, wie als Schritt S2 gezeigt ist, die Verarbeitung jeweils zu den Zustandsfestlegungen des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 20b in dem integrierten Steuerteil 20 und dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b in dem Energiedomänensteuerteil 21 fort. In den Zustandsfestlegungen in den Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteilen 20b und 21b, wie als Schritt S3 gezeigt ist, führt der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b in dem integrierten Steuerteil 20 seine Festlegung zuerst durch, und führt dann, wie als Schritt S4 gezeigt ist, der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b in dem Energiedomänensteuerteil 21 seine Festlegung durch. Dies ist deshalb so, weil die Festlegung des Beschränkungsteils 21b in dem Energiedomänensteuerteil 21 durch den Inhalt der Festlegung des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 20b in dem integrierten Steuerteil 20 als dem benachbarten Teil des oberen Steuerteils beeinflusst wird.
Zum Beispiel wird in dem in 12 gezeigten Beispiel „Beschleunigungs- und Verzögerungs-Begrenzung“ in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 20b des integrierten Steuerteils 20 festgelegt. Aus diesem Grund wählt in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21, welcher dem integrierten Steuerteil 20 untergeordnet ist, der Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 eine Beschränkungsbedingung, welche mit „Beschleunigungs- und Verzögerungs-Begrenzung“ übereinstimmt, aus den Beschränkungsbedingungen aus, die unter der Steueranweisung wählbar sind, die in dem Steueranweisungsfestlegeteil 21 festgelegt ist. Spezieller wird, da sowohl Beschleunigung und Verzögerung begrenzt werden müssen, „SOC-Obergrenze und Untergrenze-Beschränkung“ in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 ausgewählt.
Dann schreitet, wie als Schritt S5 gezeigt ist, die Verarbeitung zu jeweils den Zustandsfestlegungen dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 20c des integrierten Steuerteils 20 und dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 21c des Energiedomänensteuerteils 21 fort. In den Zustandsfestlegungen der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteile 20c und 21c führt ähnlich zu den Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteilen 20b und 21b der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 20c des integrierten Steuerteils 20 seine Festlegung zuerst durch, wie als Schritt S6 gezeigt ist, und führt dann der Systembetriebsartfestlegeteil 21c des Energiedomänensteuerteils 21 seine Festlegung durch, wie als Schritt S7 gezeigt ist.
Danach schreitet die Verarbeitung zu der Zustandsfestlegung in dem Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 wie als Schritt S8 gezeigt fort. Der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil 21d führt seine Zustandsfestlegung wie als Schritt S9 gezeigt durch.
Die Zustände, festgelegt wie vorstehend beschrieben, können sich aus den verschiedenen Gründen, die vorstehend beschrieben wurden, ändern. Der Einfluss einer Änderung in einem Teil auf andere Steuerteile wird nachstehend unter Bezugnahme auf 13 beschrieben.
13 zeigt ein Beispiel einer Änderung von einem Zustand, dass die Brennkraftmaschine 30 aufgewärmt werden muss, auf einen Zustand, dass die Brennkraftmaschine 30 nicht aufgewärmt werden muss. In diesem Fall ist die Beschränkungsbedingung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 21b des Energiedomänensteuerteils 21 dieselbe wie „Soll-SOC-Obergrenze und Untergrenze-Beschränkung“. Die Beschränkungsbedingung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 25b des Motorgeneratorsteuerteils 25 ändert sich jedoch von „Motoraufwärmerfordernis“ auf „keine Motoraufwärmerfordernis“.
Wenn die Funktion der ECU 40 reduziert wird, bevor das Aufwärmen der Brennkraftmaschine 30 abgeschlossen ist, ist es wahrscheinlich, dass das Aufwärmen der Brennkraftmaschine 30 nachteilig beeinflusst wird. Aus diesem Grund wird der Beschränkungsbedingungauflagefestlegeteil 40b der ECU 40 auf „Energiesparverbot“ festgelegt. Ferner werden während einer Aufwärmzeitspanne der Brennkraftmaschine 30 die Brennkraftmaschine 30 und der Motorgenerator 30 nicht koordiniert gesteuert, sodass die Brennkraftmaschine 30 mit Priorität aufgewärmt werden kann. Daher wird der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 40c der ECU 40 auf „nur Motor“ festgelegt.
Wenn das Aufwärmen der Brennkraftmaschine 30 abgeschlossen ist, ändert sich die Beschränkungsbedingung des Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteils 25b des Motorgeneratorsteuerteils 25 von „Motoraufwärmerfordernis“ auf „kein Motoraufwärmerfordernis“. Dann wird die Beschränkungsbedingung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil 40b der ECU 40 dazu beeinflusst, sich von „Energiesparverbot“ auf „Energiesparerlaubnis“ zu ändern. Da die koordinierte Steuerung der Brennkraftmaschine 30 und des Motorgenerators 31 möglich wird, ändert der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil 40c in Vorbereitung auf die Koordination die Systemsteuerbetriebsart von „nur Motor“ auf „Motor-Motorgenerator-Koordination“.
In einem Fall, in dem ein Zustand sich in irgendeinem Teil ändert, müssen die Festlegungen von Zuständen in ihrem Teil niedriger Priorität oder in jedem Teil von anderen Steuerteilen geprüft werden. Diese Prüfverarbeitung wird nachstehend unter Bezugnahme auf in 14 und 15 gezeigte Ablaufdiagramme beschrieben. Die als die Ablaufdiagramme in 14 und 15 gezeigte Verarbeitung wird in jedem Steuerteil ausgeführt.
Zunächst wird in dem in 14 gezeigten Ablaufdiagramm zuerst in Schritt S100 geprüft, ob eine Zustandsänderungsanforderung für einen Teil in irgendeinem der Steuerteile aufgrund der Änderung in den vorstehend beschriebenen verschiedenen Faktoren empfangen worden ist. Wenn ermittelt wird, dass die Zustandsänderungsanforderung empfangen worden ist (JA), wird Schritt S110 ausgeführt. Wenn ermittelt wird, dass die Zustandsänderungen nicht empfangen worden ist (NEIN), wird die in dem Ablaufdiagramm von 14 gezeigte Verarbeitung beendet.
In Schritt S110 wird der Teil des Steuerteils, für welchen die Anforderung empfangen worden ist, als ein Zustandsänderungsverarbeitungszielteil festgelegt. Dann wird in Schritt S120 die Zustandsänderungsverarbeitung ausgeführt. Diese Zustandsänderungsverarbeitung ist in dem Ablaufdiagramm von 15 gezeigt.
Wie in dem Ablaufdiagramm von 15 gezeigt ist, wird dann, wenn die Zustandsänderungsverarbeitung begonnen ist, der Zustand des Zustandsänderungsverarbeitungszielteils in Schritt S200 in Entsprechung zu der empfangenen Zustandsänderungsanforderung und/oder des Zustands des oberen Teils in demselben Steuerteil geändert. Dann wird in Schritt S210 geprüft, ob der Einfluss von dem benachbarten Teil in dem oberen Steuerteil berücksichtigt werden muss. Wenn der Einfluss von dem benachbarten Teil in dem oberen Steuerteil zu berücksichtigen ist (JA), wird eine Korrekturverarbeitung in Schritt S220 ausgeführt, um den Zustand zu korrigieren, welcher in Schritt S200 geändert worden ist. Wenn der Einfluss von dem benachbarten Teil in dem oberen Steuerteil nicht berücksichtigt zu werden braucht (NEIN), wird die in dem Ablaufdiagramm von 15 gezeigte Verarbeitung beendet.
Wenn die Zustandsänderungsverarbeitung in Schritt S120, gezeigt in dem Ablaufdiagramm von 14, beendet ist, wird in Schritt S130 geprüft, ob der Zustandsänderungsverarbeitungszielteil der Steueranweisungsfestlegeteil ist. Wenn ermittelt wird, dass der Zustandsänderungsverarbeitungszielteil nicht der Steueranweisungsfestlegeteil ist (NEIN), wird Schritt S140 ausgeführt. Wenn ermittelt wird, dass der Zustandsänderungsverarbeitungszielteil der Steueranweisungsfestlegeteil ist (JA), wird Schritt S160 ausgeführt.
In Schritt S140 wird geprüft, ob es einen unteren Steuerteil des Steuerteils gibt, zu welchem der Zustandsänderungsverarbeitungszielteil gehört, und ob eine Zustandsänderungsanforderung an den unteren Steuerteil ausgegeben worden ist. Wenn die Zustandsänderungsanforderungen noch nicht ausgegeben worden ist (NEIN), wird Schritt S150 ausgeführt. Wenn Sie bereits ausgegeben wurde (JA), wird Schritt S160 ausgeführt. In Schritt S150 wird die Zustandsänderungsanforderung an den benachbarten Teil in dem unteren Steuerteil ausgegeben. In Schritt S160 wird geprüft, ob es einen unteren Teil relativ zu dem Teil gibt, für welchen die Zustandsänderungsverarbeitung ausgeführt worden ist. Wenn es den unteren Teil gibt (JA), wird der untere Teil in Schritt S170 als das Zustandsänderungsverarbeitungsobjekt festgelegt.
Daher werden dann, wenn der Zustand des Teils in einem beliebigen der Steuerteile geändert worden ist, der Zustand jedes unteren Teils, der in demselben Steuerteil existiert, und der Zustand jedes Teils, welcher der benachbarte oder untere Teil in dem unteren Steuerteil ist, neu betrachtet bzw. überprüft.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern kann anderweitig mit verschiedenen Modifikationen implementiert werden.
Zum Beispiel werden in dem ersten Ausführungsbeispiel und in dem zweiten Ausführungsbeispiel dann, wenn eine Beschränkungsbedingung aus vorbestimmten mehreren Beschränkungsbedingungen in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil ausgewählt wird, die wählbare Steuerbetriebsart des Systembetriebsteils und des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils, welche niedriger hierarchisiert sind, zu der ausgewählten Beschränkungsbedingung verknüpft bzw. verbunden. Die Steuerbetriebsart wird aus den verknüpften bzw. verbundenen Steuerbetriebsarten ausgewählt.
Jedoch kann, wie in 16 gezeigt ist, die Systemsteuerbetriebsart zu jeder Steueranweisung in dem Steueranweisungsfestlegeteil verknüpft bzw. verbunden sein, und kann ferner die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart des Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils zu der Systemsteuerbetriebsart verknüpft bzw. verbunden sein. Die Beschränkungsbedingung in dem Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil kann die Steuerbetriebsart bezeichnen, welche unter den verknüpften bzw. verbundenen Steuerbetriebsarten nicht ausgewählt werden darf. In diesem Fall ist es, wie in 15 gezeigt ist, möglich, als die Beschränkungsbedingung in den Beschränkungsbedingungsauflagefestlegeteil eine Beschränkungsbedingung festzulegen, welche mit einer gewissen Bedingung zulässig auswählbar ist.

Claims

Fahrzeugsteuersystem (10) zum koordinierten Steuern eines Fahrzeugs mit mehreren Domänen, die in Entsprechung zu Funktionen des Fahrzeugs vorbestimmt sind, wobei jede Domäne fahrzeuginterne Einrichtungen (30 bis 35) zum Bilden eines Domänensystems beinhaltet, und wobei das Fahrzeugsteuersystem (10) beinhaltet: einen Domänensteuerteil (21 bis 23), der zum Verwalten einer Steuerung der fahrzeuginternen Einrichtungen (30 bis 35) in dem Domänensystem bereitgestellt ist; und einen Einrichtungssteuerteil (24 bis 29) zum Steuern der fahrzeuginternen Einrichtungen (30 bis 35) in Antwort auf einen Befehl von dem Domänensteuerteil (21 bis 23), dadurch gekennzeichnet, dass der Domänensteuerteil (21 bis 23) beinhaltet: einen Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) zum Festlegen einer Steueranweisung für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Steueranweisungen, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind; und einen Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) zum Festlegen einer Systemsteuerbetriebsart für das Domänensystem durch Auswählen einer von mehreren Systemsteuerbetriebsarten, welche für das Domänensystem vorbestimmt sind, unter der von dem Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) festgelegten Steueranweisung.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 1, bei dem der Domänensteuerteil (21 bis 23) weiter beinhaltet: einen Beschränkungsauflagefestlegeteil (21b bis 23b) zum Auferlegen einer Beschränkungsbedingung auf eine Festlegung zumindest einer der Steueranweisung und der Systemsteuerbetriebsart und Verbieten oder Erlauben der Festlegung basierend darauf, ob die Beschränkungsbedingung erfüllt ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 2, bei dem der Domänensteuerteil (21 bis 23) weiter beinhaltet: einen Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (21d bis 23d) zum Festlegen einer Steuerbetriebsart für die fahrzeuginternen Einrichtungen (30 bis 35) durch Auswählen einer von mehreren Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten, welche dazu vorbestimmt sind, unter der von dem Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) festgelegten Steuerbetriebsart ausgewählt zu werden.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 3, bei dem: der Domänensteuerteil (21 bis 23) der fahrzeuginternen Einrichtung (30-35) zugewiesen ist, welche direkt und nicht durch den Einrichtungssteuerteil (24 bis 29) gesteuert wird; und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (21d bis 23d) die Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart der dem Domänensteuerteil (21 bis 23) zugewiesenen fahrzeuginternen Einrichtung festlegt und ein Steuersignal zum Betreiben der fahrzeuginternen Einrichtung (24 bis 29) in Entsprechung zu der festgelegten Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart ausgibt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 3 oder 4, bei dem: der Domänensteuerteil (21 bis 23) eine hierarchische Konfiguration in Steuerlogikkonfiguration aufweist, in welcher der Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a), der Beschränkungsbedingungsauflageteil (21b bis 23b), der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (21d bis 23d) in Sequenz von einer höchsten Prioritätsebene zu einer niedrigsten Prioritätsebene hierarchisiert sind; und der Beschränkungsauflagefestlegeteil (21b bis 23b) die Beschränkungsbedingung auf die Festlegung von zumindest einer der Systemsteuerbetriebsart und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart in zumindest einem des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils (21c bis 23c) und des Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils (21d bis 23d) auferlegt, deren Prioritätsebenen niedriger sind als diejenige des Beschränkungsbedingungsauflageteils (21b bis 23b).
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 3 oder 4, bei dem: der Domänensteuerteil (21 bis 23) eine hierarchische Konfiguration in Steuerlogikkonfiguration aufweist, in welcher der Beschränkungsbedingungsauflageteil (21b bis 23b), der Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a), der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (21d bis 23d) in Sequenz von einer höchsten Prioritätsebene zu einer niedrigsten Prioritätsebene hierarchisiert sind; und der Beschränkungsauflagefestlegeteil (21b bis 23b) die Beschränkungsbedingung auf die Festlegung von zumindest einer der Steueranweisung, der Systemsteuerbetriebsart und der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart in zumindest einem des Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a), des Systemsteuerbetriebsartfestlegeteils (21c bis 23c) und des Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteils (21d bis 23d) auferlegt, deren Prioritätsebenen niedriger sind als diejenige des Beschränkungsbedingungsauflageteils (21b bis 23b).
Fahrzeugsteuersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem: der Domänensteuerteil (21 bis 23) in jedem von einer Vielzahl von Domänensystemen bereitgestellt ist; und wenn der Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) eines Domänensteuerteils (21 bis 23) unter mehreren Domänensteuerteilen (21 bis 23) die Steueranweisung ändert, der Steueranweisungsfestlegeteil (21a bis 23a) in einem anderen Domänensteuerteil (21 bis 23) unter den mehreren Domänensteuerteilen (21 bis 23) die Steueranweisung die Steueranweisung davon arbitriert, um mit der Steueranweisung übereinzustimmen, die in dem einen Domänensteuerteil (21 bis 23) geändert ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 7, weiter beinhaltend: einen integrierten Steuerteil (20), der dazu bereitgestellt ist, prädominant über die mehreren Domänensteuerteils (21 bis 23) zu sein, zum Bestimmen finaler Steueranweisungen der mehreren Domänensteuerteile (21 bis 23), wenn die Steueranweisungen der mehreren Domänensteuerteile (21 bis 23) nicht übereinstimmen.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, weiter beinhaltend: einen integrierten Steuerteil (20), der dazu bereitgestellt ist, prädominant über die mehreren Domänensteuerteile (21 bis 23) zu sein und einen Fahrzeugsystemsteueranweisungsfestlegeteil (20a) und einen Fahrzeugsystemsteuerbetriebsartfestlegeteil (20c) zu beinhalten; wobei der Fahrzeugsystemsteueranweisungsfestlegeteil (20a) eine Steueranweisung eines gesamten Fahrzeugsystems, welches die mehreren Domänensysteme beinhaltet, durch Auswählen einer von mehreren Steueranweisungen, welche für das gesamte Fahrzeugsystem vorbestimmt sind, festlegt, und der Fahrzeugsystemsteuerbetriebsartfestlegeteil (20a) eine Steuerbetriebsart des gesamten Fahrzeugsystems festlegt durch Auswählen einer von mehreren Fahrzeugsystemsteuerbetriebsarten, welche selektiv für jede der Steueranweisungen des gesamten Fahrzeugsystems vorbestimmt sind, unter der durch den Systemsteueranweisungsfestlegeteil (20a) festgelegten Steueranweisung.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 9, bei dem: der integrierte Steuerteil (20) ferner einen Fahrzeugsystembeschränkungsbedingungsauflageteil (21b bis 23b) beinhaltet zum Auferlegen einer Fahrzeugsystembeschränkungsbedingung auf eine Festlegung von zumindest einer der Steueranweisung und der Fahrzeugsteuersystembetriebsart des gesamten Fahrzeugsystems und zum Verbieten oder Erlauben der Festlegung basierend darauf, ob die Fahrzeugsystembeschränkungsbedingung erfüllt ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 10, bei dem: der Beschränkungsbedingungsauflageteil (21b bis 23b) des Domänensteuerteils (21 bis 23) die Beschränkungsbedingung in Berücksichtigung der Fahrzeugsystembeschränkungsbedingung festlegt, die durch den Fahrzeugsystembeschränkungsbedingungsauflageteil (20b) des integrierten Steuerteils (20) festgelegt ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem: der Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) in dem Domänensteuerteil (21 bis 23) die Systemsteuerbetriebsart in Berücksichtigung eines Steuerzustands des gesamten Fahrzeugsystems festlegt, der durch den Fahrzeugsystemsteuerbetriebsartfestlegeteil (20c) des integrierten Steuerteils (20) festgelegt ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 4, bei dem der Einrichtungssteuerteil (25) beinhaltet: einen Einrichtungssteueranweisungsfestlegeteil (25a) zum Festlegen einer Steueranweisung für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31) durch Auswählen einer von mehreren Steueranweisungen, welche für jede fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31), bereitgestellt als ein Steuerobjekt, vorbestimmt sind; einen Einrichtungsbetriebsartfestlegeteil (25c) zum Festlegen einer Steuerbetriebsart für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31) durch Auswählen einer von mehreren Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten unter der Steueranweisung, die durch den Einrichtungssteueranweisungsfestlegeteil (25a) festgelegt ist, wobei die mehreren Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsarten für jede Steueranweisung der fahrzeuginternen Einrichtung (30, 31) vorbestimmt sind; einen Einrichtungssteuerinhaltfestlegeteil (25d) zum Festlegen eines Steuerinhalts für die fahrzeuginterne Einrichtung so, dass die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31) in Entsprechung zu der Steuerbetriebsart arbeitet, die durch den Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (25c) festgelegt ist, und zum Ausgeben eines Steuersignals in Entsprechung zu dem Steuerinhalt; und einen Einrichtungsbeschränkungsauflagefestlegeteil (25b) zum Auferlegen einer Fahrzeuginterneinrichtungsbeschränkungsbedingung auf eine Festlegung von zumindest einer der Steueranweisung für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31), der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart und der Steuerbetriebsart für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31), und zum Verbieten oder Erlauben der Festlegung basierend darauf, ob die Einrichtungsbeschränkungsbedingung erfüllt ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 13, bei dem: der Einrichtungsbeschränkungsauflageteil (25b) in dem Einrichtungssteuerteil (25) die Fahrzeuginterneinrichtungsbeschränkungsbedingung für zumindest eine von Festlegungen der Steueranweisung für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31), der Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsart und des Steuerinhalts für die fahrzeuginterne Einrichtung (30, 31) in Berücksichtigung der Beschränkungsbedingung, die durch den Beschränkungsbedingungsauflageteil (25b) des Domänensteuerteils (21) festgelegt ist, bestimmt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach Anspruch 13 oder 14, bei dem: der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (25c) in dem Einrichtungssteuerteil (25) die Steuerbetriebsart der fahrzeuginternen Einrichtung (30, 31) in Berücksichtigung der Steuerbetriebsart des Domänensystems, festgelegt durch den Systemsteuerbetriebsartfestlegeteil (21c bis 23c) in dem Domänensteuerteil (21 bis 23), festlegt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem: der Einrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (25d) in dem Einrichtungssteuerteil (25) den Steuerinhalt für die fahrzeuginterne Einrichtung in Berücksichtigung der Steuerbetriebsart der fahrzeuginternen Einrichtung, festgelegt durch den Fahrzeuginterneinrichtungssteuerbetriebsartfestlegeteil (25d) in dem Domänensteuerteil (23), festlegt.
Fahrzeugsteuersystem (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem: die Beschränkungsbedingung eine Verbotsbedingung, die eine Bedingung zum Verbieten einer Festlegung angibt, und eine Erlaubnisbedingung, die eine Bedingung zum Erlauben einer Festlegung angibt, beinhaltet.