DE102016207831B4

DE102016207831B4 - Steuersystem

Info

Publication number: DE102016207831B4
Application number: DE102016207831.3A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-05-14
Filing date: 2016-05-06
Publication date: 2024-03-28
Anticipated expiration: 2036-05-07
Also published as: JP2016215690A; DE102016207831A1; JP6398864B2

Abstract

Steuersystem (1), das mehrere In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) eines In-Vehicle-Systems steuert, wobei das Steuersystem (1) aufweist:- mehrere Bereichs-Controller (10-16), die jeweils einen entsprechenden Bereich in mehreren Bereichen steuern, wobei jeder der mehreren Bereiche als eine Gruppe von Funktionen der mehreren In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) des In-Vehicle-Systems definiert ist, wobei jeder der mehreren Bereichs-Controller (10-16) in mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECUs) gemappt und implementiert ist, wobei- die mehreren Bereichs-Controller (10-16) aufweisen:- einen Anwendungsbereichs-Controller mit einer Anwendungsfunktion, der einen Befehl an andere Bereiche sendet; und- einen Infrastrukturbereichs-Controller (13) mit einer Infrastrukturfunktion, der wenigstens einen Teil der mehreren In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) des In-Vehicle-Systems steuert,i) der Infrastrukturbereichs-Controller (13), in einer Startstufe zum Starten des Steuersystems (1), unter den mehreren Bereichs-Controllern (10-16) zuerst einen betriebsfähigen Zustand annimmt, (a) um auf einen Startzustand des Steuersystems (1) zu reagieren, und (b) um eine Betriebsumgebung der mehreren Bereiche, einschließlich einer Energieversorgungsverwaltung der mehreren Bereiche, zu verwalten,ii) der Infrastrukturbereichs-Controller (13) die Verwaltungsrolle an einen Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) weitergibt, wenn der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) gestartet wird, um einen vorbestimmten Bereich zu steuern, der eine Managerrolle ausüben soll, um die Betriebsumgebung zu verwalten, nach der Startstufe zum Starten des Steuersystems (1), undiii) der gestartete Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) empfangen hat, die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche verwaltet, um auf einen normalen Betriebszustand des Steuersystems (1) zu reagieren, wobei- der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, unter den anderen Bereichs-Controllern verschieden vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) zuerst gestartet wird, und- die anderen Bereichs-Controller verschieden vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) gestartet werden, nachdem der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, gestartet wurde.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Steuersystem, das ein In-Vehicle-System steuert, das aus mehreren In-Vehicle-Vorrichtungen besteht, die in Fahrzeugen angeordnet sind.
Die JP 2012- 076 624 A offenbart einen Energieversorgungs-Controller in einem Fahrzeug mit einer Batterie hoher Spannung und einer Batterie niedriger Spannung (d.h. einer Zusatzbatterie), der dazu ausgelegt ist, eine Steuereinheit (d.h. ein Steuersystem) mit elektrischer Energie von der Batterie hoher Spannung zu versorgen, wenn eine Spannung der Zusatzbatterie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und zwar während einer Ausschaltzeit einer Hauptenergieversorgung (d.h. während einer Ausschaltzeit eines Zündschalters).
In solch einem Fall kann das Steuersystem des Fahrzeugs, auf der Grundlage einer Funktion von jeder der In-Vehicle-Vorrichtungen, in mehrere Bereiche unterteilt werden und können die mehreren Bereiche jeweils mit Bereichs-Controllern zur Steuerung dieser Bereiche verknüpft werden. Jeder der Bereichs-Controller kann in mehreren elektronischen Steuereinheit (ECUs) abgebildet (gemappt) und implementiert werden. Folglich resultiert, wenn beispielsweise der Zündschalter eingeschaltet wird, eine einfache Bereitstellung von elektrischer Energie für die ECU und/oder die In-Vehicle-Vorrichtungen in den mehreren Bereichen über ein Hauptrelais gegebenenfalls in keinem sicheren und schnellen Starten des Steuersystems.
Wenn beispielsweise die Ladungsmenge der Zusatzbatterie verhältnismäßig niedrig ist oder sich der Zustand der Zusatzbatterie verschlechtert, kann ein gemeinsames Starten von allen ECUs, in denen die mehreren Bereichs-Controller implementiert sind, ein starkes Abfallen der Spannung der Zusatzbatterie zur Folge haben und einen instabilen Startbetrieb des Steuersystems hervorrufen.
Aus der DE 10 2005 055 173 A1 ist ferner ein Fahrzeugnetzwerk zur Verbindung einer oder mehrerer elektrischer bzw. elektronischer Steuereinheiten bekannt, wobei eine elektronische Steuereinheit (ECU) mit mehreren Schichten einer verteilten Netzwerksteuerungsfunktionalität verwendet wird, um die Entwicklung eines komplizierten Fahrzeugsteuerungsnetzwerksystems zu erleichtern. D.h., in der ECU sind beispielsweise drei Schichten einer verteilten Netzwerksteuerungsfunktionalität festgelegt. Die drei Funktionalitätsschichten umfassen eine sogenannte Anwendungsschicht, welche ein strukturell funktionelles Framework von Funktionswiederverwendbarkeit, - erweiterbarkeit und -unabhängigkeit wie auch eine Schnittstelle (I/F) zum Zwecke eines funktionalen Kontextes bereitstellt, eine sogenannte Systeminfrastrukturschicht, welche Systemressourcen für ein Gesamtsystementwicklungsschema auf der Grundlage einer Regel verwaltet, und eine sogenannte Hardwareabstraktionsschicht, welche ein Hardwaresystem als ein abstraktionsfähiges Objekt steuert, das eine elektrische Eigenschaft von Vorrichtungen wie etwa ECUs, Sensoren und/oder Aktuatoren wie auch des Netzwerks selbst einschließt.
Die DE 101 52 508 A1 betrifft ein Verfahren zum Aktivieren eines Systems zur Steuerung und/oder Regelung von Betriebsabläufen in einem Kraftfahrzeug mit mehreren gleichberechtigten Steuergeräten, und die US 2004 / 0 064 220 A1 offenbart ein fahrzeugintegriertes Steuersystem zur integralen Steuerung mehrerer Funktionselemente eines Fahrzeugs mit einem fahrzeuginternen Kommunikationsnetz.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein sicheres und schnell startbares Steuersystem bereitzustellen, bei dem mehrere Bereiche zur Kategorisierung von Funktionen von In-Vehicle-Vorrichtungen vorgesehen sind und Bereichs-Controller, die die mehreren Bereiche steuern, in mehreren ECUs implementiert sind.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird eine Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung der mehreren Bereiche in einer Startstufe des Steuersystems durch den Infrastrukturbereichs-Controller hervorgebracht bzw. ausgeübt, der schneller als andere Controller gestartet werden kann, und anschließend, nach der Startstufe des Steuersystems, durch den integrierten Controller (10) ausgeübt. D.h., nach dem Starten des Umgebungsverwaltungsbereichs-Controllers, der den vorbestimmten Bereich steuert, von dem erwartet wird, dass er die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung ausüben kann, wird die Managerrolle an den Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller übergegeben, der den vorbestimmten Bereich steuert.
Der Infrastrukturbereichs-Controller steuert beispielsweise, als die Verwaltung der Betriebsumgebung, einen Energieversorgungszustand zur Bereitstellung elektrischer Energie für jeden der Bereiche, so dass dieser zum Starten des Steuersystems geeignet ist, indem er das Hauptrelais und die einzelnen Relais steuert, wenn er eine Energieversorgungsverwaltung ausführt. D.h., der Infrastrukturbereichs-Controller steuert und bereitet eine in geeigneter Weise startbare Betriebsumgebung vor, die zum Starten des Steuersystems geeignet ist, bevor das Steuersystem tatsächlich gestartet wird. Dies führt dazu, dass das Starten des Steuersystems sicher und schnell erfolgt.
Das obige Bezugszeichen in Klammern zeigt ein beispielhaftes Verhältnis zwischen einer konkreten Komponente in der nachstehend beschriebenen Ausführungsform und dem Element in den Ansprüchen, um das Verständnis für die vorliegende Erfindung zu erleichtern, ohne dabei ihren Schutzumfang zu beschränken.
Weitere Details sind aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen der folgenden Ausführungsformen näher ersichtlich.
Die Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 ein Blockdiagramm von Funktionen eines Steuersystems, das jede von In-Vehicle-Vorrichtungen in einem Hybridfahrzeug steuert;
2 ein Zeitdiagramm einer Startsequenz von jeder der Funktionen, wenn das Steuersystem aus einem Stoppzustand gestartet wird, in dem sowohl ein integrierter Controller als auch ein Energiebereichs-Controller gestoppt sind;
3 ein Zeitdiagramm einer Stoppsequenz von jeder der Funktionen, wenn das Steuersystem stoppt, indem ein Betrieb von sowohl dem integrierten Controller als auch dem Energiebereichs-Controller gestoppt werden;
4 ein Blockdiagramm einer normalen Energieversorgungsverwaltung an einem Steuersystemstartzeitpunkt;
5 ein Blockdiagramm einer normalen Energieversorgungsverwaltung an einem Steuersystemstoppzeitpunkt;
6 ein Blockdiagramm einer Energieversorgungsverwaltung, wenn andere Bereichs-Controller verschieden von dem Energiebereichs-Controller und dem integrierten Controller eine Abnormität in einer Energieversorgungsfunktion aufweisen;
7 ein Blockdiagramm der Energieversorgungsverwaltung, wenn eine normale Energieversorgungsfunktion des integrierten Controllers eine Abnormität aufweist;
8 ein Blockdiagramm der Energieversorgungsverwaltung, wenn eine Startenergieversorgungsfunktion des Energiebereichs-Controllers eine Abnormität aufweist;
9 ein Ablaufdiagramm eines Steuersystemstartprozesses, der eine Energieversorgung verwaltet, als eine Verwaltung einer Betriebsumgebung; und
10 ein Ablaufdiagramm eines Steuersystemstoppprozesses, der die Energieversorgung verwaltet, als eine Verwaltung der Betriebsumgebung.

(Ausführungsform)
Nachstehend ist eine Ausführungsform eines Steuersystems der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In der nachstehend beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, dass ein Steuersystem ein In-Vehicle- oder fahrzeugeigenes System steuert, das verschiedene In-Vehicle- oder fahrzeugeigene Vorrichtungen aufweist, die in einem Hybridfahrzeug installiert sind, von denen ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor (d.h. ein Motorgenerator) als eine Antriebsquelle des Fahrzeugs verwendet werden.
Das Steuersystem der vorliegenden Erfindung ist jedoch ebenso auf andere Systeme anwendbar (d.h. nicht nur auf das In-Vehicle-System eines Hybridfahrzeugs, sondern ebenso auf ein Fahrzeug, das nur einen Verbrennungsmotor aufweist, oder ein Fahrzeug mit einem Elektromotor oder dergleichen).
1 zeigt ein Beispiel von verschiedenen Funktionen in einem Steuersystem 1 als ein funktionales Blockdiagramm, wenn die verschiedenen Funktionen das In-Vehicle-System im vorstehend erwähnten Hybridfahrzeug steuern. In der 1 sind die Funktionen des Steuersystems 1 jedoch nicht vollständig gezeigt, um die Veranschaulichung und das Verständnis zu erleichtern.
In der 1 weist das Steuersystem 1 die Funktionen zur Steuerung der In-Vehicle-Vorrichtungen (d.h. zur Steuerung einer Bremseinrichtung 30, einer Lenkvorrichtung 31, einer Klimaanlagenvorrichtung 32, einer Sitzheizung 33, eines Verbrennungsmotors 34, eines Motorgenerators (MG) 35, einer Batterie 36 hoher Spannung, eines Messinstruments 37, einer Anzeige 38 und dergleichen auf.
Das Steuersystem 1 kann jedoch, wie vorstehend beschrieben, andere Funktionen zur Steuerung anderer In-Vehicle-Vorrichtungen aufweise (wie beispielsweise ein Getriebe, eine Aufhängung, eine Beleuchtung in einer Fahrgastzelle und dergleichen).
Das Steuersystem 1 ist, wie in 1 gezeigt, als mehrere logische Blöcke (d.h. Funktionsblöcke) 10-16, 20-28 zur Steuerung der verschiedenen In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 aufgebaut, und Verhältnisse zwischen diesen Blöcken sind zur tatsächlichen Realisierung der Funktionen definiert.
D.h., eine logische Struktur zur Steuerung der verschiedenen In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 im Steuersystem 1 ist durch das Verbindungsverhältnis zwischen den logischen Blöcke 10-16, 20-28 und die logischen Blöcke 10-16 und 20-28 selbst definiert.
Ferner steuert das Steuersystem 1 die verschiedenen In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38, wenn mehrere logische Blöcke 10-16, 20-28 in Übereinstimmung mit dem bestimmten Verbindungsverhältnis gemeinsam arbeiten.
Obgleich in der 1 nicht explizit gezeigt, weist jeder der logischen Blöcke 10-16, 20-28 für gewöhnlich mehr als einen Steuerblock auf. Jeder der logischen Blöcke 10-16, 20-28 führt seine Funktion (d.h. seine Rolle) aus, indem er Datenverarbeitungsmechanismen in diesen Steuerblöcken in geeigneter Weise kombiniert.
Einer der logischen Blöcke (wie beispielsweise ein Verbrennungsmotorsteuerteil 24) kann einen Steuerblock aufweisen, der Sensorsignaleingänge von verschiedenen Arten von Sensoren in logische Signale wandelt, die von den logischen Blöcken verarbeitet werden können, um den Antriebszustand des Verbrennungsmotors 34 zu erfassen.
Ferner berechnet, auf der Grundlage des Antriebszustands des Verbrennungsmotors 34, der über das Sensorsignal erfasst wird, während das aktuell erzeugte Drehmoment berechnet wird, ein anderer Steuerblock einen Soll-Verbrennungsmotorantriebszustand, wenn sich das aktuell erzeugte Drehmoment von einem angewiesenen Drehmoment, das von einem höheren logischen Block (d.h. ein Energiebereichs-Controller 13) angewiesen wird, unterscheidet bzw. von diesem abweicht, um solch eine Drehmomentdifferenz zu verringern/mindern.
Darüber hinaus können noch andere Steuerblöcke einen Block, der einen Drosselklappenöffnungsgrad, eine Kraftstoffeinspritzmenge bzw. einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und einen Zündzeitpunkt zum Erzielen des Soll-Verbrennungsmotorantriebszustands berechnet, einen Block, der eine Verbrennungsmotortemperatur für den Verbrennungsmotor 34 steuert, und dergleichen aufweisen.
Die vorstehend beschriebenen Blöcke umfassen lediglich einige Beispiele, und der Verbrennungsmotorsteuerabschnitt 24 kann darüber hinaus weitere Steuerblöcke aufweisen, die eine andere Datenverarbeitung ausführen, die für eine Funktionalität hiervon erforderlich ist. Ferner können diese Funktionsblöcke im Verbrennungsmotorsteuerabschnitt 24 beliebig kombiniert oder unterteilt sein.
Das Steuersystem 1 wird realisiert, indem diese Steuerblöcke 10-16, 20-28 als ein Programm und eine Datenbank in mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECUs) implementiert werden. In solch einem Fall können die mehreren ECUs über separate Kommunikationsleitungen, über eine Netzwerkbusleitung oder dergleichen kommunikativ miteinander verbunden sein, um das Verbindungsverhältnis aufrechtzuerhalten, das für ihre Funktionalität erforderlich ist.
Genauer gesagt, jeder der logischen Blöcke 10-16, 20-28 muss nicht separat in einer einzelnen ECU implementiert werden, sondern es können mehrere logische Blöcke in einer ECU implementiert werden.
Wenn es jedoch erforderlich ist, diese Steuerblöcke in jeweils verschiedenen Betriebsumgebungen zu betreiben, weist die ECU vorzugsweise MPU-(Mikroprozessor)-Kerne, Leistungsschaltungen und Kommunikationsschaltungen in einer Anzahl auf, die der Anzahl von logischen Blöcken entspricht, um verschiedene Betriebsumgebungseinstellungen bereitzustellen.
Das Steuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform unterteilt, in Übereinstimmung mit der Rolle von jeder der In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38, die In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 in mehrere Bereiche, und für jeden der mehreren Bereiche ist ein Bereichs-Controller zur Steuerung der zu dem entsprechenden Bereich gehörenden In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 vorgesehen.
Insbesondere ist, wie in 1 gezeigt, ein Bewegungsbereichs-Controller 11 als ein Bereichs-Controller vorgesehen, der die In-Vehicle-Vorrichtungen steuert, die die Rolle der Fahrzeugstabilisierung und der Fahrzeugrichtungssteuerung ausüben (wie beispielsweise die Bremseinrichtung 30 und die Lenkvorrichtung 31).
Ein Körperbereichs-Controller 12 ist als ein Bereichs-Controller vorgesehen, der die In-Vehicle-Vorrichtungen steuert, die die Rolle einer Innenraumumgebungsentscheidung ausüben (wie beispielsweise die Klimaanlagenvorrichtung 32, die Sitzheizung 33 und dergleichen).
Ferner ist ein Energiebereichs-Controller 13 als ein Bereichs-Controller vorgesehen, der die In-Vehicle-Vorrichtungen steuert, die die Rolle einer Fahrzeugbeschleunigung oder Fahrzeugverzögerung und eines Fahrzeugantriebs zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fahrgeschwindigkeit ausüben (wie beispielsweise der Verbrennungsmotor 34 und der MG 35). Der MG 35 erzeugt regenerative Energie während einer Verzögerung des Fahrzeugs und dergleichen, und der Energiebereichs-Controller 13 ist ebenso für solch eine Erzeugung der regenerativen Energie und den Verbrauch der Energie durch den MG 35 und andere Komponenten verantwortlich. Da die Batterie 36 hoher Spannung diese regenerative Energie als die elektrische Energie speichert, gehört die Batterie 36 hoher Spannung ebenso zu einem Bereich unter der Steuerung des Energiebereichs-Controllers 13.
Ein Informationsbereichs-Controller 14 ist als ein Bereichs-Controller vorgesehen, der die In-Vehicle-Vorrichtungen steuert, die Information für Insassen des Fahrzeugs bereitstellen (wie beispielsweise das Messinstrument 37, die Anzeige 38 und dergleichen).
Ferner ist, im Steuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, unter jedem der Bereichs-Controller 11-14, ein Vorrichtungssteuerteil, einer der Teile 20-28, zur Steuerung des Betriebszustands von jeder der In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 vorgesehen.
Im Beispiel der 1 sind beispielsweise ein Bremssteuerteil 20, der die Bremseinrichtung 30 steuert, und ein Lenksteuerteil 21, der die Lenkvorrichtung 31 steuert, unter dem Bewegungsbereichs-Controller 11 vorgesehen.
Ferner sind ein Klimaanlagensteuerteil 22, der die Klimaanlagenvorrichtung 32 steuert, und ein Sitzheizungssteuerteil 23, der die Sitzheizung 33 steuert, unter dem Körperbereichs-Controller 12 vorgesehen.
Ferner sind ein Verbrennungsmotorsteuerteil 24, der den Verbrennungsmotor 34 steuert, ein MG-Steuerteil 25, der den MG 35 steuert, und ein Batteriesteuerteil 26, der die Batterie 36 hoher Spannung steuert, unter dem Energiebereichs-Controller 13 vorgesehen.
Ferner sind ein Messinstrumentensteuerteil 27, der das Messinstrument 37 steuert, und ein Anzeigensteuerteil 28, der die Anzeige 38 steuert, unter dem Informationsbereichs-Controller 14 vorgesehen.
Ferner werden, wie nachstehend noch näher beschrieben, eine HMI (Human Machine Interface oder Mensch-Maschine-Schnittstelle) 15, die ein logischer Block ist, der Information über eine Fahrerbedienung gewinnt, eine EVI (Environment Vehicle Interface oder Fahrzeugumgebungsschnittstelle) 16, die ein logischer Block ist, der Information über die Außenumgebung des Fahrzeugs gewinnt, ebenso jeweils als ein Bereichs-Controller betrachtet.
Ferner ist das Steuersystem 1 mit einem integrierten Controller 10 für die Steuerung und die Kooperation dieses Bereichs-Controllers 11-16 (d.h. für die Verwaltung der Betriebsumgebung hinsichtlich einer Verwaltung der Energie, der Kommunikation, der Sicherheit und dergleichen, und für die Kooperation und die Koordination unter diesen Controllern 11-16) ausgerüstet.
Der integrierte Controller 10 dient ebenso als ein Bereichs-Controller auf einem höheren Level, unter dem diese anderen Bereichs-Controller 11, 12, 13, 14 usw. existieren.
Obgleich der integrierte Controller 10 in der 1 als ein Controller gezeigt ist, ist ebenso eine andere Konfiguration anwendbar. D.h., die Bereichs-Controller 11-16 können in mehrere Gruppen unterteilt werden, und ein integrierter Controller kann für jede dieser Bereichs-Controller-Gruppen vorgesehen sein. Ferner kann einer der Controllern 11-16 ebenso als der integrierte Controller 10 dienen, wenn dieser einen separaten integrierten Controller 10 aufweist.
So sammelt der integrierte Controller 10 beispielsweise, als eine Verwaltungsaufgabe zur Verwaltung der elektrischen Energie als die Betriebsumgebung, von jedem der Bereichs-Controller 11-14 Information über die elektrische Energie (d.h. die Menge an elektrischer Energie, die von den ECUs, die die logischen Blöcke von jedem Bereich realisieren, und von den In-Vehicle-Vorrichtungen unter der Steuerung voraussichtlich verbraucht wird). Anschließend bestimmt der integrierte Controller 10, ob die vorausberechnete Menge an elektrischer Energie, die verbraucht wird, durch die Ladungsmenge der In-Vehicle-Batterie abdeckbar ist. Wenn bestimmt wird, dass sie abdeckbar bzw. verfügbar ist, gibt der integrierte Controller 10 eine Zulässigkeitsmeldung an jeden der Bereichs-Controller 11-14, die eine Nutzung der elektrischen Energie in dem Umfang erlaubt, der voraussichtlich verbraucht wird.
Wenn jedoch bestimmt wird, dass sie nicht abdeckbar ist, bestimmt der integrierte Controller 10 eine Prioritätsreihenfolge bei der Verwendung der elektrischen Energie durch die jeweiligen Bereiche in Übereinstimmung mit der Priorität der Steuerung, die in jedem der mehreren Bereiche erfolgt. Anschließend, während die Nutzung der elektrischen Energie in der Menge, die voraussichtlich verbraucht wird, dem/den Bereich(en) hoher Priorität erlaubt wird, erlaubt der integrierte Controller 10 die teilweise Nutzung der elektrischen Energie (wie beispielsweise in der Menge unterhalb der Schätzung) beispielsweise dem/den Bereich(en) niedriger Priorität, als eine Arbitrierung der Bereitstellung der elektrischen Energie unter den mehreren Bereichen.
Einige Beispiele für die Arbitrierung der Bereitstellung der elektrischen Energie sind nachstehend beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform weist ein Fahrzeug (i) die Batterie 36 hoher Spannung zur Ansteuerung des MG 35 und eines elektrischen Kompressors der Klimaanlagenvorrichtung 32 und (ii) eine Batterie niedriger Spannung (nicht gezeigt) zur Bereitstellung der elektrischen Energie für andere In-Vehicle-Vorrichtungen und die ECU, in der diese logischen Blöcke 10-16, 20-28 implementiert sind, auf.
Ferner sind die Batterie niedriger Spannung und die Batterie 36 hoher Spannung über einen Gleichspannungswandler miteinander verbunden, der ein Laden der Batterie niedriger Spannung durch die Batterie 36 hoher Spannung unter der Steuerung des Energiebereichs-Controllers 13 (i.e. durch Betreiben des Gleichspannungswandlers) ermöglicht.
In der vorliegenden Ausführungsform beschreibt die Ladungsmenge der In-Vehicle-Batterie die Ladungsmenge an elektrischer Energie, die sowohl in der Batterie 36 hoher Spannung als auch in der Batterie niedriger Spannung gespeichert wird.
Wenn beispielsweise eine lang ansteigende Straße befahren wird und ein Antriebsmoment zur Unterstützung des Verbrennungsmotors 34 für eine verhältnismäßig lange Zeit vom MG 35 ausgegeben wird, priorisiert der integrierte Controller 10 eine Ansteuerung des MG 35 zur Abstimmung/Arbitrierung der Bereitstellung der elektrischen Energie, indem er die Nutzung der elektrischen Energie von der Batterie 36 hoher Spannung durch den Körperbereichs-Controller 12 beschränkt.
In solch einem Fall kann, auf der Grundlage eines Befehls vom integrierten Controller 10, der nur die teilweise Nutzung der elektrischen Energie in einer Menge geringer als die vorausberechnete bzw. voraussichtliche Menge erlaubt, der Körperbereichs-Controller 12 beispielsweise die Ansteuerung des elektrischen Kompressors stoppen oder beschränken.
Ferner kann, wenn die Ladungsmenge an elektrischer Energie in der Batterie 36 hoher Spannung und der Batterie niedriger Spannung sinkt, während die vorausberechnete Menge an elektrischer Energie, die durch die Bereichs-Controller 11-14 verbraucht wird, verhältnismäßig hoch ist, der integrierte Controller 10 beispielsweise die Menge der elektrischen Energie, die von dem Körperbereichs-Controller 12 oder dem Informationsbereichs-Controller 14 verbraucht wird, beschränken, so dass diese unter der vorausberechneten Menge liegt, als die Arbitrierung der Bereitstellung der elektrischen Energie.
In solch einem Fall kann der Körperbereichs-Controller 12 die Sitzheizung 33 stoppen oder die Kapazität der Klimaanlagenvorrichtung 32 abschwächen, um den Verbrauch an elektrischer Energie derart zu beschränken, dass dieser innerhalb der zulässigen Menge liegt. In gleicher Weise kann der Informationsbereichs-Controller 14 beispielsweise die Informationsanzeige beschränken oder den Betrieb der Anzeige 38 stoppen, um den Verbrauch an elektrischer Energie derart zu beschränken, dass dieser innerhalb der zulässigen Menge liegt.
Wenn der integrierte Controller 10 die Kommunikation als die Verwaltung der Betriebsumgebung verwaltet/steuert, überprüft/untersucht der Controller 10 beispielsweise, ob die Kommunikationsfunktion von jedem der Bereichs-Controller normal arbeitet.
Ferner überprüft der integrierte Controller 10, ob eine Steuerung durch jeden der Bereichs-Controller 11-14 des Steuersystems 1 normal erfolgt, beispielsweise darauf basierend, ob sich der Grad an Beschleunigung und Verzögerung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit dem Sollwert ändert, wenn er die Sicherheit als die Verwaltung der Betriebsumgebung verwaltet.
Anschließend führt der integrierte Controller 10, wenn bestimmt wird, dass eine bestimmte Abnormität aufgetreten ist, einen erforderlichen Fail-Safe-Prozess aus (bei dem er beispielsweise jeden der Bereichs-Controller 11-14 anweist, eine Fahrt für einen Rückzug des Fahrzeugs an einen sicheren Ort vorzunehmen und den Fahrzeuginsassen über die Situation zu informieren).
Ferner kann der integrierte Controller 10, für die Kooperation und Koordination unter den Bereichs-Controllern 11-14, eine Steuerszene, die einen aktuellen Steuerzustand des Fahrzeugs beschreibt, auf der Grundlage des Fahrzustands des Fahrzeugs und des Betriebszustands von jeder der In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38 bestimmen. Anschließend kann der integrierte Controller 10 für die Kooperation und Koordination unter den Bereichs-Controllern 11-14 in der bestimmten Steuerszene, sofern erforderlich, eine zeitliche Abstimmung anweisen, um eine Steuerzyklusdiskrepanz und andere Diskrepanzen der Steuermodi und Prozessabläufe zu kompensieren, oder eine Protokollwandlung für die Kommunikation unter den mehreren Bereiche ausführen. Der vorstehend beschriebene Arbitrierungsprozess für die Kooperation und Koordination unter den mehreren Bereichen kann beispielsweise von einem System-OS (OS für Betriebssystem oder Operating System) des integrierten Controllers 10 ausgeführt werden.
Nachstehend ist ein Beispiel für die Kooperation und Koordination unter den Bereichs-Controllern 11-14 beschrieben.
Wenn der Fahrer des Fahrzeugs beispielsweise das Bremspedal herabdrückt, ist es erforderlich, eine Verzögerung in Übereinstimmung mit einem Betätigungsgrad des Bremspedals zu erzeugen. In solch einem Fall bestimmt der Energiebereichs-Controller 13 ein Soll-Verzögerungsmoment zur Verzögerung des Fahrzeugs. Ferner berechnet der Energiebereichs-Controller 13 ein erzeugtes Verzögerungsmoment, das durch das regenerative Bremsen vom MG 35 erzeugt wird, und wird für den Fall, dass das Soll-Verzögerungsmoment nicht vollständig aus dem Verzögerungsmoment vom MG 35 ableitbar ist, der Bewegungsbereichs-Controller 11 angewiesen, das fehlende Verzögerungsmoment, das nicht vom MG 35 ableitbar ist, zu erzeugen. Der Bewegungsbereichs-Controller 11 steuert die Bremseinrichtung 30 folglich über den Bremssteuerteil 20, um das angewiesene Verzögerungsmoment zu erzeugen.
Ein weiteres Beispiel für die Kooperation und Koordination von jedem der Bereichs-Controller 11-14 kann eine Brems- und Lenksteuerung durch den Bewegungsbereichs-Controller 11 sein, der die Bremseinrichtung 30 und die Lenkvorrichtung 31 steuert, um eine Kollision mit einem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder einem Hindernis zu verhindern. In solch einem Fall weist der Bewegungsbereichs-Controller 11 den Energiebereichs-Controller 13 an, den Verbrennungsmotor 34 und/oder den MG 35 zu steuern (d.h. eine Ausgabe des Antriebsmoments von dem Verbrennungsmotor 34 und/oder dem MG 35 zu stoppen).
Ferner kann der Energiebereichs-Controller 13, in Übereinstimmung mit einer zunehmenden Nachfrage an der elektrischen Energie von jedem der Bereiche, den Energieverbrauch des MG 35 steuern oder die Menge an regenerativer Energie des MG 35 steuern (d.h. erhöhen). D.h., es sind verschiedene Arten von Kooperation und Koordination unter den Bereichs-Controllern 11-14 ausführbar.
Nachstehend sind verschiedene Arten von Funktionen im Steuersystem 1, die in der 1 als die logischen Blöcke 10-16, 20-28 gezeigt sind, und das Verbindungsverhältnis zwischen diesen logischen Blöcken 10-16, 20-18 beschrieben.
Das Steuersystem 1 weist, wie in 1 gezeigt, die HMI 15 und die EVI 16 zur Gewinnung der verschiedenen Arten von Information auf.
Die HMI 15 ist ein logischer Block zur Gewinnung des Betätigungsbetrags oder der Betätigungsposition eines Bedienelementes, das vom Fahrer zum Fahren des Hybridfahrzeugs bedient bzw. betätigt wird. Das vom Fahrer bediente Bedienelement kann beispielsweise ein Gaspedal, ein Bremspedal, ein Schalthebel, ein Lenkrad und dergleichen sein. Der Betätigungsbetrag oder die Betätigungsposition des Bedienelements wird von einem Sensor und dergleichen erfasst und über die HMI 15 gewonnen.
Die EVI 16 ist ein logischer Block, der die Information über die Außenumgebung des Hybridfahrzeugs gewinnt. Die Information wird beispielsweise von einer Radarvorrichtung, die ein vorausfahrendes Fahrzeug, ein Hindernis und dergleichen erfasst, von einer Kamera, die ein Bild um das Fahrzeug herum aufnimmt, oder von einem Navigationssystem, das die Position des Fahrzeugs und den Verlauf der Fahrtstrecke und dergleichen bereitstellt, gewonnen.
Ferner ist, unter Verwendung der anderen logischen Blöcke und der HMI 15 und der EVI 16, Information über den Fahrzustand des Fahrzeugs (wie beispielsweise eine Fahrgeschwindigkeit, eine Beschleunigung und dergleichen) und über den Betriebszustand von verschiedenen In-Vehicle-Vorrichtungen (wie beispielsweise eine Verbrennungsmotordrehzahl, eine Motordrehzahl, ein Bremsflüssigkeitsdruck, ein Lenkwinkel und dergleichen) ebenso erhältlich.
Der Betätigungsbetrag oder die Betätigungsposition, die von der HMI 15 erhalten werden, und die Information, die von der EVI 16 erhalten wird, werden, wie vorstehend beschrieben, an den integrierten Controller 10 und an jeden der Bereichs-Controller 11-14 des Steuersystems 1 gegeben. Auf diese Weise kann die vorstehend beschriebene Steuerszene durch den integrierten Controller 10 bestimmt werden.
Die Information über die Außenumgebung des Fahrzeugs wird beispielsweise an den Bewegungsbereichs-Controller 11 gegeben. Auf diese Weise kann der Bewegungsbereichs-Controller 11 eine weiße Linie in dem aufgenommenen Bild erkennen und eine Hilfskraft der Lenkvorrichtung 31 abstimmen, um nicht von einer Fahrspur abzukommen, die durch die weiße Linie definiert wird (d.h. um eine Spurhaltesteuerung auszuführen). Ferner kann der Bewegungsbereichs-Controller 11 so die Bremseinrichtung 30 und die Lenkvorrichtung 31 steuern, um eine Kollision mit dem vorausfahrenden Fahrzeug und/oder dem Hindernis zu vermeiden.
Der Bremssteuerteil 20 steuert den Betrieb der Bremseinrichtung 30 in Übereinstimmung mit einem vom Bewegungsbereichs-Controller 11 ausgegebenen Steuersignal.
Der Lenksteuerteil 21 steuert den Betrieb der Lenkvorrichtung 31 ebenso in Übereinstimmung mit einem vom Bewegungsbereichs-Controller 11 ausgegebenen Steuersignal.
Die Information, einschließlich eines Hauptschaltersignals des Fahrzeugs, eines Betriebssignals der Klimaanlagenvorrichtung 32, eines Betriebssignals der Sitzheizung 33, eines Insassenerfassungssignals und dergleichen, wird an den Körperbereichs-Controller 12 gegeben.
D.h., wenn sich ein Insasse im Fahrzeug befindet und ein Betriebssignal der Klimaanlagenvorrichtung 32, der Sitzheizung 33 und dergleichen erfasst wird, sendet der Körperbereichs-Controller 12 einen Befehl an den Klimaanlagensteuerteil 22 oder den Sitzheizungssteuerteil 23, um die Fahrzeuginnenraumumgebung zu steuern.
Der Klimaanlagensteuerteil 22 steuert die Fahrzeuginnenraumumgebung in Übereinstimmung mit dem Befehl vom Körperbereichs-Controller 12.
Insbesondere gibt der Klimaanlagensteuerteil 22, zusätzlich zu einem Betriebssignal der Klimaanlagenvorrichtung 32, die Information, einschließlich eines Temperaturerfassungssignals von innerhalb und außerhalb des Fahrzeuginnenraums, eines Erfassungssignals über den Sonnenbestrahlungsbetrag (d.h. die Sonneneinstrahlung) und dergleichen, ein. Anschließend erzeugt der Klimaanlagensteuerteil 22 ein Steuersignal zur Steuerung der Klimaanlagenvorrichtung 32 und gibt dieses aus, um die In-Vehicle-Umgebung in Übereinstimmung mit einem Befehl vom Fahrzeuginsassen zu steuern, auf der Grundlage eines Betriebssignals oder verschiedener Arten von Erfassungssignalen. Dies führt dazu, dass die Anzahl von Umdrehungen des Lüfters der Klimaanlagenvorrichtung 32 und die Öffnung der Luftmischungstür gesteuert werden und die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Fahrzeuginnenraum auf einen vom Fahrzeuginsassen gewünschten Zustand gesteuert werden.
Ferner führt der Sitzheizungssteuerteil 23 eine Steuerung der Sitzheizung 33 in Übereinstimmung mit dem Befehl vom Körperbereichs-Controller 12 aus.
Insbesondere steuert der Sitzheizungssteuerteil 23 eine Sitztemperatur, indem er die Bereitstellung des elektrischen Stroms für eine integrierte Heizvorrichtung im Sitz steuert.
Die Information, die den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 34 und des MG 35 beschreibt, zusätzlich zu dem Betätigungsbetrag oder der Betätigungsposition des Gaspedals und der Position des Schalthebels und der operativen Position, wird beispielsweise an den Energiebereichs-Controller 13 gegeben.
Folglich berechnet der Energiebereichs-Controller 13 das erforderliche Antriebsmoment für das gesamte Fahrzeug (d.h. zur Beschleunigung des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der Bedienung durch den Fahrer oder zur Aufrechterhaltung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage solcher Information).
Ferner berechnet der Energiebereichs-Controller 13 das Antriebsmoment (d.h. ein Soll-Verbrennungsmotormoment, ein Soll-MG-Moment), das von dem Verbrennungsmotor 34 und dem MG 35 geliefert (d.h. getragen) werden sollte, auf der Grundlage das erforderlichen Antriebsmoment des gesamten Fahrzeugs, und gibt der Energiebereichs-Controller 13 die Information über solch ein Moment an den Verbrennungsmotorsteuerteil 24 und den MG-Steuerteil 25.
Ferner bestimmt der Energiebereichs-Controller 13, auf der Grundlage der Ladungsmenge der elektrischen Energie der Batterie 36 hoher Spannung und des Energieverbrauchs in jedem der Bereiche, die Menge regenerativer elektrischer Energie durch den MG 35, wobei der Energiebereichs-Controller 13 diese Information an den MG-Steuerteil 25 gibt.
Der Verbrennungsmotorsteuerteil 24 gibt ein Steuersignal zur Ausgabe des Soll-Verbrennungsmotormoments, das vom Energiebereichs-Controller 13 angewiesen wird, an den Verbrennungsmotor 34.
Praxisnaher beschrieben, der Verbrennungsmotorsteuerteil 24 empfängt Information über die Erfassungssignale von verschiedenen Sensoren, die jeweils den Antriebszustand des Verbrennungsmotors 34, wie beispielsweise eine Drehzahl, eine Temperatur, eine Luftdurchflussmenge und dergleichen, beschreiben. Anschließend berechnet der Verbrennungsmotorsteuerteil 24, auf der Grundlage der Information von den Sensoren, ein aktuell erzeugtes Drehmoment auf der Grundlage des Betriebszustands des Verbrennungsmotors 34, der auf die vorstehend beschriebene Weise erfasst wird.
Ferner berechnet der Verbrennungsmotorsteuerteil 24 einen Verbrennungsmotorantriebszustand zur Erhöhung oder Verringerung der Drehmomentdifferenz (d.h. einer Differenz des aktuell erzeugten Drehmoments und des Soll-Verbrennungsmotormoments). Anschließend berechnet der Verbrennungsmotorsteuerteil 24 einen Drosselklappenöffnungsgrad, eine Kraftstoffeinspritzmenge, einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt und einen Zündzeitpunkt zum Erzielen des berechneten Verbrennungsmotorantriebszustands und gibt der Verbrennungsmotorsteuerteil 24 entsprechend ein Steuersignal an den Verbrennungsmotor 34.
Der MG-Steuerteil 25 gibt ebenso ein Steuersignal zum Erzielen eines Soll-MG-Moments, das vom Energiebereichs-Controller 13 angewiesen wird, an den MG 35.
Wenn beispielsweise ein Verbrennungsmotormoment unter Verwendung des vom MG 35 erzeugten Antriebsmoments unterstützt wird, steuert der MG-Steuerteil 25 die Bereitstellung des elektrischen Stroms für jede der Ankerspulen des MG 35 per Vektorsteuerung oder dergleichen, um das Soll-MG-Moment vom MG 35 zu erzeugen. Ferner steuert der MG-Steuerteil 25, während des regenerativen Bremsens, einen Inverter des MG 35, um die erforderliche Menge der regenerativen elektrischen Energie zu erhalten, die durch den Energiebereichs-Controller 13 bestimmt wird.
Die Information, einschließlich des Hauptschaltersignals des Fahrzeugs, des Anzeigebetriebssignals vom Fahrzeuginsassen und dergleichen, wird an den Informationsbereichs-Controller 14 gegeben.
Anschließend weist der Informationsbereichs-Controller 14 den Messinstrumentensteuerteil 27 und den Anzeigensteuerteil 28 an, die Information auf der Grundlage des Zustands des Hauptschaltersignals, des Anzeigebetriebssignals vom Fahrzeuginsassen und dergleichen anzuzeigen.
Der Messinstrumentensteuerteil 27 steuert die Anzeige des Messinstruments 37 in Übereinstimmung mit dem Befehl vom Informationsbereichs-Controller 14.
Der Messinstrumentensteuerteil 27 gibt beispielsweise die Information, einschließlich der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Verbrennungsmotordrehzahl, der Verbrennungsmotorkühlmitteltemperatur, der restlichen Kraftstoffmenge und dergleichen, und Abstandsinformation bezüglich eines Abstandes zu einem Hindernis im Bereich des Fahrzeugs an das Messinstrument 37.
Anschließend zeigt der Messinstrumentensteuerteil 27 die Information unter Verwendung des Messinstruments 37 (d.h. Information über die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Verbrennungsmotordrehzahl, die Wassertemperatur, die restliche Kraftstoffmenge, einen Grad der Nähe zum Hindernis) und dergleichen.
Ferner kann der Messinstrumentensteuerteil 27 die Anzahl von Informationsanzeigeelementen und den Anzeigemodus in Übereinstimmung mit dem Befehl vom Informationsbereichs-Controller 14 ändern.
Der Anzeigensteuerteil 28 erhält beispielsweise Bildinformation von der Kamera, die eine Situation um das Fahrzeug herum aufnimmt, und Information über den Lenkbedienwinkel. Anschließend steuert der Anzeigensteuerteil 28 die auf der Anzeige 38 gezeigte Bildinformation.
Der Anzeigensteuerteil 28 führt beispielsweise eine Anzeige zur Überlagerung eines vorausberechneten Kurses des Fahrzeugs auf dem von der Kamera aufgenommenen Bild oder eine Hindernisbenachrichtigungsanzeige, die das Vorhandensein eines Hindernisses meldet, aus.
Nachstehend sind verschiedene Merkmale des Steuersystems 1 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
Im Steuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform dient der integrierte Controller 10, wie vorstehend beschrieben, als ein „zuständiger“ Bereichs-Controller, der eine Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung der anderen Bereiche ausübt.
Wenn das Steuersystem 1 jedoch aus einem Stoppzustand oder aus einem Zustand, in dem nur ein Teil des Steuersystems 1 arbeitet, gestartet wird, wird die Betriebsumgebung der Bereiche nicht beachtet, während der integrierte Controller 10 gestartet wird, um voll funktionsfähig zu sein (d.h. bis er die Umgebungsverwaltungsrolle spielt, was zu einem instabilen Starten des Steuersystems 1 führen kann).
Folglich ist, im Steuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform, ein umgebungsverwaltender Bereichs-Controller separat vom integrierten Controller 10 vorgesehen, als ein schnell startbarer Bereichs-Controller, der einen betriebsfähigen Zustand annimmt, bevor der integrierte Controller 10 gestartet wird, (i) um auf einen Startzustand des Steuersystems 1 zu reagieren und (ii) die Betriebsumgebung, einschließlich der Energieversorgungsverwaltung der mehreren anderen Bereiche, zu verwalten.
Hierin ist das Steuersystem 1 der vorliegenden Ausführungsform in mehrere Bereiche unterteilt, und zwar in Übereinstimmung mit der Funktion von jeder der In-Vehicle-Vorrichtungen 30-38, und weist jeder der mehreren Bereiche einen entsprechenden Bereichs-Controller zur Steuerung des betreffenden Bereichs auf. D.h., die Bereichs-Controller 10-16 steuern jeweils (d.h. sind zuständig für) den entsprechenden Bereich. Unter diesen Bereichs-Controllern 10-16 steuert der Energiebereichs-Controller 13 hauptsächlich das Antriebsmoment oder das Verzögerungsmoment des Fahrzeugs in Übereinstimmung mit der von der HMI 15 erhaltenen Information und einen Energieverbrauch oder eine Energierückgewinnung in Übereinstimmung mit der Information, dem Befehl und/oder der Anfrage von den anderen Bereichs-Controllern in dem Kooperations-/Koordinationsschema unter den Bereichs-Controllern 11-14.
Genauer gesagt, die anderen Bereichs-Controller können als die Bereichs-Controller von Anwendungsbereichen dienen, die Anwendungsfunktionen zur Erzeugung des Befehls aufweisen, und der Energiebereichs-Controller 13 kann als ein Bereichs-Controller eines Infrastrukturbereichs dienen, der eine Infrastrukturfunktion aufweist, die den Verbrennungsmotor 34 und den MG 35 als die In-Vehicle-Vorrichtungen steuert, auf der Grundlage des Befehls vom Anwendungsbereich.
In der vorliegenden Ausführungsform dient, in einer Periode, in der der integrierte Controller 10 gestartet wird, um voll funktionsfähig zu sein, um die Betriebsumgebung zu verwalten, der Energiebereichs-Controller 13 als ein zuständiger Bereichs-Controller zum Ausüben einer Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung. Folglich nimmt der Energiebereichs-Controller 13 einen betriebsfähigen Zustand an, bevor der integrierte Controller 10 gestartet wird. Anschließend, nach dem Starten des integrierten Controllers 10, ist der Energiebereichs-Controller 13 dazu ausgelegt, die Managerrolle an den integrierten Controller 10 weiterzugeben, die eine Rolle eines Verwaltungskörpers zur Verwaltung der Betriebsumgebung ist.
Als die Verwaltung der Betriebsumgebung verwaltet der Energiebereichs-Controller 13 beispielsweise die Bereitstellung der elektrischen Energie. Wenn die Bereitstellung der elektrischen Energie verwaltet wird, bereitet der Energiebereichs-Controller 13 einen angemessen startbaren Energieversorgungszustand zum Starten des Steuersystems 1 vor, indem er den Betrieb des Hauptrelais und der einzelnen anderen Relais bestätigt und einen Kurzschlusszustand der erforderlichen Relais bestimmt bzw. einstellt.
Folglich wird eine angemessen startbare Betriebsumgebung für das Steuersystem 1 vorbereitet, bevor das Steuersystem 1 durch den Energiebereichs-Controller 13 gestartet wird, um so ein sicheres und schnelles Starten des Steuersystems 1 zu ermöglichen.
Ferner kann, da der Informationsbereichs-Controller 14 ebenso als ein Bereichs-Controller des Infrastrukturbereichs angesehen werden kann, der Informationsbereichs-Controller 14 mit einer Verwaltungsfunktion zur Verwaltung der Betriebsumgebung beim Starten des Steuersystems 1 versehen sein.
Da der Energiebereichs-Controller 13 jedoch eine Steuerfunktion zur Steuerung der Batterie aufweist, führt vorzugsweise der Energiebereichs-Controller 13 die Verwaltung der Betriebsumgebung beim Starten des Steuersystems 1 aus.
Nachstehend ist die vom Energiebereichs-Controller 13 ausgeführte Verwaltung der Betriebsumgebung während des Startens des Steuersystems 1 näher und konkreter beschrieben.
2 zeigt eine Startsequenz von verschiedenen Funktionen des Steuersystems 1 (d.h. ein Starten des Steuersystems 1 ganz von vorne oder aus einem Zustand, in dem alle Betriebe gestoppt sind), wobei der Betrieb des integrierten Controllers 10 und der Betrieb des Energiebereichs-Controllers 13 beide gestoppt sind.
Für den Fall, dass das Steuersystem 1 aus einem teilweise gestoppten Zustand startet, in dem der Betrieb des integrierten Controllers 10 gestoppt ist und andere Controller, einschließlich des Energiebereichs-Controllers 13, teilweise arbeiten, gilt diese in der 2 gezeigte Startsequenz ebenso (d.h. wird diese Startsequenz zum Starten von verschiedenen Funktionen verwendet).
Zunächst werden, wie in 2 gezeigt, die Funktionen bezüglich der Verwaltung der Betriebsumgebung (d.h. ein Sicherheits-Master, ein Energie-Master, ein Kommunikations-Master) im Energiebereichs-Controller 13 gestartet.
Folglich weist der Energiebereichs-Controller 13, als eine Verwaltungsfunktion der Betriebsumgebung, eine Sicherheitsverwaltungsfunktion, die als der Sicherheits-Master bezeichnet ist, eine Energieversorgungsverwaltungsfunktion, die als der Energie-Master bezeichnet ist, und eine Kommunikationsverwaltungsfunktion, die als der Kommunikations-Master bezeichnet ist, auf.
Wenn der Sicherheits-Master gestartet wird, bestätigt/bestimmt der Energiebereichs-Controller 13, ob eine Abnormität in einem Energiesystem, wie beispielsweise ein Kurzschluss der Batterie 36 hoher Spannung, aufgetreten ist.
Anschließend, wenn bestätigt wird, dass eine ernstzunehmende Abnormität des Energiesystems aufgetreten ist, bricht der Controller 13 das Starten des Steuersystems 1 ab oder überträgt der Controller 13 einen Fail-Safe-Prozess an den integrierten Controller 10, indem er beispielsweise die Information über die Abnormität an den integrierten Controller 10 weitergibt.
Wenn der Energie-Master gestartet wird, bestätigt der Energiebereichs-Controller 13 einen sicheren Betrieb des Hauptrelais, das auf einem Energieversorgungspfad des gesamten Steuersystems 1 angeordnet ist, und einen sicheren Betrieb der einzelnen Relais, die für die anderen Bereiche angeordnet sind, und stellt der Energiebereichs-Controller 13 einen Kurzschlusszustand in den erforderlichen Relais ein, die zum Starten des Steuersystems 1 benötigt werden. Hierdurch ermöglicht der Energiebereichs-Controller 13 eine geeignete Vorbereitung eines Energieversorgungszustands für jeden der Bereiche (d.h. eines angemessen startbaren Energieversorgungszustandes, der zum Starten des Steuersystems 1 geeignet ist).
Wenn der Kommunikations-Master gestartet wird, bestätigt der Energiebereichs-Controller 13, ob eine Abnormität (wie beispielsweise eine Unterbrechung) beispielsweise auf der Kommunikationsleitung zwischen den Bereichs-Controllern aufgetreten ist.
Durch das Starten der Verwaltungsfunktion der Betriebsumgebung des Energiebereichs-Controllers 13 wird, wie vorstehend beschrieben, die Betriebsumgebung von jedem der Bereiche im Steuersystem 1 verwaltet, um eine angemessen startbare Betriebsumgebung zum Starten des Steuersystems 1 zu sein.
Anschließend startet der Energiebereichs-Controller 13 ein System-OS und eine Energieszenenbestimmungsfunktion. Das System-OS führt eine temporäre Anordnung eines Modus über einen Betrieb und eine Steuerung von jedem der Bereiche auf der Grundlage einer von der Energieszenenbestimmungsfunktion bestimmten Energieszene aus. Der temporär angeordnete Modus wird an den integrierten Controller 10 weitergegeben.
Die Energieszene wird auf der Grundlage eines Fahrzeugzustands (wie beispielsweise ein Fahrt-Stopp-Zustand, ein Verbrennungsmotorstoppzustand, ein Verbrennungsmotorbetriebszustand und dergleichen) und eines Hauptschalterzustands (wie beispielsweise AUS, ACC-EIN, IG-EIN, IG-Start und dergleichen), der zeigt, welche der Bereiche und der In-Vehicle-Vorrichtungen mit Energie versorgt werden müssen, bestimmt.
Anschließend wird, wie in 2 gezeigt, der integrierte Controller 10 gestartet und eine Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vom Energiebereichs-Controller 13 an den integrierten Controller 10 übergegeben. Hierdurch kann der integrierte Controller 10 die Verwaltungsfunktionen der Betriebsumgebung (d.h. der Sicherheits-Master, der Energie-Master, und der Kommunikations-Master) ausführen. Jede der Verwaltungsfunktionen ist vorstehend bereits beschrieben, so dass die Verwaltungsfunktionen nachstehend nicht wiederholt beschrieben sind.
Nach der Übergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung an den integrierten Controller 10 führt der Energiebereichs-Controller 13 jede der Betriebsumgebungsverwaltungsfunktionen unter der Steuerung des integrierten Controllers 10 aus. In der 2 sind die Funktionen bezüglich der Verwaltung der Betriebsumgebung des Energiebereichs-Controllers 13, die unter der Steuerung des integrierten Controllers 10 erfolgen, jeweils als ein Sicherheits-Slave, der eine Sicherheitsverwaltungsfunktion des Controllers 13 beschreibt, ein Energie-Slave, der eine Energieversorgungsverwaltungsfunktion des Controllers 13 beschreibt, und ein Kommunikations-Slave, der eine Kommunikationsverwaltungsfunktion des Controllers 13 beschreibt, bezeichnet.
Der Sicherheits-Slave des Energiebereichs-Controllers 13 stellt beispielsweise Information in Übereinstimmung mit einer Anfrage vom Sicherheits-Master des integrierten Controllers 10 bereit (d.h. stellt eine Soll-Beschleunigung und eine Soll-Verzögerung und eine Ist-Beschleunigung und eine Ist-Verzögerung bereit) oder führt einen Fail-Safe-Prozess (wie beispielsweise eine Abbremsung des Fahrzeugs) in Übereinstimmung mit einem Befehl vom Sicherheits-Master aus.
Der Energie-Slave des Energiebereichs-Controllers 13 verwaltet den Betrieb von verschiedenen Teilen des Systems 1 zur Steuerung der Menge an elektrischer Energie, die in dem Bereich verbraucht wird, so dass diese innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, der vom Energie-Master des integrierten Controllers 10 (d.h. einer Energieversorgungsverwaltung in dem Bereich) gestattet wird.
Der Kommunikations-Slave des Energiebereichs-Controllers 13 bestätigt, ob die Kommunikationsfunktion normal arbeitet, und zwar in Übereinstimmung mit einem Befehl vom Kommunikations-Master des integrierten Controllers 10, und meldet das Bestätigungsergebnis.
Die Bereichs-Controller verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 beginnen nach dem Starten der Verwaltungsfunktion der Betriebsumgebung des integrierten Controllers 10 und dem Starten des System-OS zu arbeiten.
Anschließend erfolgt die Betriebsumgebungsverwaltungsfunktion unter der Steuerung des integrierten Controllers 10, genau wie beim Energiebereichs-Controller 13.
Anschließend werden, im integrierten Controller 10, das System-OS und die Steuerszenenbestimmungsfunktion gestartet und der Modus hinsichtlich des Betriebs und der Steuerung von jedem der Bereiche formal bestimmt.
Anschließend wird, in Übereinstimmung mit der Steuerszene, ein Steuerungs-Master (d.h. eine Anwendungsfunktion) gestartet, der die Steuerinhalte (d.h. eine Steuerungsstrategie) bestimmt.
Die Bereichs-Controller verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 beginnen, das System-OS zur Synchronisierung der Modi, Verarbeitungsabläufe und die Steuerungen im betreffenden Bereich abzuarbeiten, woraufhin der Steuerungs-Slave zur Bestimmung der Steuerinhalte (d.h. der Steuerungsstrategie) im betreffenden Bereich in jedem der Bereichs-Controller 11-14 unter der Steuerung des Steuerungs-Masters gestartet wird, um die Steuerung des Steuersystems 1 zu starten.
Der Energiebereichs-Controller 13 wird, wie vorstehend beschrieben, in einen betriebsfähigen Zustand versetzt, bevor das Starten des integrierten Controllers 10 erfolgt.
Der Energiebereichs-Controller 13 ist jedoch, wie in 2 gezeigt, dazu ausgelegt, nur die „relevanten“ Funktionen zu starten, die für die Verwaltung der Betriebsumgebung relevant sind, um auf einen Startzustand des Steuersystems 1 zu reagieren. Genauer gesagt, „nicht relevante“ Steuerfunktionen, wie beispielsweise eine Funktion, um ein Antriebsmoment zu steuern, und eine Funktion, um eine Erzeugung oder einen Verbrauch der Energie im Energiebereichs-Controller 13 zu steuern (d.h. die Infrastrukturfunktion), sind dazu ausgelegt, nach dem Starten des integrierten Controllers 10 gestartet zu werden. Folglich wird eine Betriebsumgebung, die zum Starten des Steuersystems 1 geeignet ist, in einer frühen Stufe realisiert, und eine Zeit zum Starten des integrierten Controllers 10 verkürzt. Dies führt dazu, dass die Startzeit des Steuersystems 1 verkürzt wird. Ferner ermöglicht die Verwaltung der Betriebsumgebung durch den Energiebereichs-Controller 13 während des Startens des integrierten Controllers 10 ein sicheres Starten des integrierten Controllers 10.
Ferner wird der integrierte Controller 10 früher als die anderen Bereichs-Controller verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 gestartet und werden die verbleibenden Bereichs-Controller nach dem Starten des integrierten Controllers 10 gestartet. Auf diese Weise werden, nachdem die Betriebsumgebung in geeigneter Weise vorbereitet wurde, die anderen Bereichs-Controller gestartet, um so ein sichereres Starten des Steuersystems 1 zu ermöglichen. Da die Betriebsumgebung jedoch vom Energiebereichs-Controller 13 verwaltet wird, können das Starten des integrierten Controllers 10 und das Starten der verbleibenden Bereichs-Controller gleichzeitig erfolgen.
Ferner startet der integrierte Controller 10 zuerst die Funktion zur Verwaltung der Betriebsumgebung und anschließend die Steuerfunktionen zur Steuerung des Steuersystems 1, wie beispielsweise den Steuerungs-Master und dergleichen. Auf diese Weise wird das Starten der Betriebsumgebungsverwaltungsfunktionen in den anderen Bereichen ebenso ermöglicht, ohne auf das Starten der Steuerfunktion des integrierten Controllers 10 warten zu müssen. Folglich wird die Startzeit des Steuersystems 1 weiter verkürzt.
Nachstehend ist die Verwaltung der Betriebsumgebung beim Stoppen des Steuersystems 1 durch den Energiebereichs-Controller 13 beschrieben.
3 zeigt eine Stoppsequenz der verschiedenen Funktionen im Steuersystem 1, wenn sowohl der integrierte Controller 10 als auch der Energiebereichs-Controller 13 den Betrieb stoppen. Wenn das Steuersystem 1 gestoppt wird, werden, wie in 3 gezeigt, zunächst die Steuerfunktionen von jedem der Bereiche (d.h. der Steuerungs-Slave und die Steuerszenenbestimmungsfunktion (Slave)) gestoppt und anschließend die Steuerfunktionen des integrierten Controllers 10 (d.h. der Steuerungs-Master und die Steuerszenenbestimmungsfunktion (Master)) gestoppt.
Ferner wird das System-OS in den Bereichs-Controllern verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 gestoppt und anschließend das System-OS des integrierten Controllers 10 gestoppt.
Ferner wird, in den Bereichs-Controllern verschieden vom Energiebereichs-Controller 13, die Betriebsumgebungsverwaltungsfunktionen gestoppt, nachdem die Steuerfunktion gestoppt wurde. Anschließend hören die Bereichs-Controller verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 zu arbeiten auf. Das Stoppen des Betriebs der Bereichs-Controller erfolgt, wie in 3 gezeigt, bevor die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vom integrierten Controller 10 an den Energiebereichs-Controller 13 übergegeben wird.
Der integrierte Controller 10 stoppt, im Ansprechen auf das Stoppen der Betriebsumgebungsverwaltungsfunktionen im Bereichs-Controller, den Kommunikations-Master, den Energie-Master und den Sicherheits-Master, die den Funktionen als Betriebsumgebungsverwaltung entsprechen, die die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung beschreiben. Wenn diese drei Master gestoppt werden, übergibt der integrierte Controller 10 die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung an den Energiebereichs-Controller 13. Folglich werden im Energiebereichs-Controller 13, wie in 3 gezeigt, die Umgebungsverwaltungsfunktionen (d.h. der Kommunikations-Master, der Energie-Master und der Sicherheits-Master) gestartet. Wenn die Über- oder Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung abgeschlossen ist, stoppt der integrierte Controller 10 den Betrieb, da der Abschluss des Weitergebens der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung bedeutet, dass alle Prozesse, die auszuführen sind, abgeschlossen sind. Ferner ist der Betrieb von allen der anderen Bereichs-Controller verschieden vom Energiebereichs-Controller 13 bereits gestoppt.
Nachdem die Steuerfunktionen der Bereichs-Controller 11-14 und des integrierten Controllers 10 gestoppt wurden, gibt der integrierte Controller 10 die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung, wie vorstehend beschrieben, an den Energiebereichs-Controller 13 weiter. Genauer gesagt, während die Steuerfunktionen des integrierten Controllers 10 und der Bereichs-Controller 11-14 ausgeübt werden, behält der integrierte Controller 10 die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung bei.
Folglich werden eine Behinderung bei der Bereitstellung einer geeigneten Betriebsumgebung für jeden der Bereiche in Übereinstimmung mit der Steuerszene und eine Behinderung bei der Ausführung eines reibungslosen Kooperationsprozesses unter den Bereichen, die andernfalls durch die Weitergabe der Managerrolle verursacht werden könnten, sicher verhindert.
Anschließend stoppt der Energiebereichs-Controller 13, der Reihe nach, die Energieszenenbestimmungsfunktion, das System-OS und die Betriebsumgebungsverwaltungsfunktionen (d.h. den Kommunikations-Master, den Energie-Master und den Sicherheits-Master) und den Betrieb des Controllers 13 selbst.
Wenn die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung beim Stoppen des Steuersystems 1 vom integrierten Controller 10 an den Energiebereichs-Controller 13 weitergegeben wird, startet der Energiebereichs-Controller 13, wie vorstehend beschrieben, den Kommunikations-Master, den Energie-Master und den Sicherheits-Master. Diese Funktionen (d.h. der Kommunikations-Master, der Energie-Master und der Sicherheits-Master) verwalten die Betriebsumgebung, um auf einen Stoppzustand des Steuersystems 1 zu reagieren.
Die in der 3 gezeigte Stoppsequenz zum Stoppen des Steuersystems 1 verhält sich, wie aus der obigen Beschreibung klar ersichtlich, zu der in der 2 gezeigten Startsequenz vollkommen umgekehrt. Folglich ist, während einer Stoppverarbeitung des Steuersystems 1, der Startprozess zum Neustarten des Steuersystems 1 auch dann schnell ausführbar, wenn solch ein Neustart für das Steuersystem 1 erforderlich ist.
Nachstehend ist ein Beispiel für die Verwaltung der Betriebsumgebung als eine Verwaltung der Energieversorgung zur Bereitstellung der elektrischen Energie (d.h. zum praktischen Ausführen eines Fail-Safe-Prozesses zum Abdecken verschiedener Abnormitäten) beschrieben.
Als eine Grundlage für die Beschreibung des Fail-Safe-Prozesses ist zunächst die Verwaltung der Betriebsumgebung während einer Startzeit und einer Stoppzeit auf eine normale Weise unter Bezugnahme auf die 4 und 5 beschrieben.
Wenn das Steuersystem 1 gestartet wird, verwaltet, wie in 4 gezeigt, der Energiebereichs-Controller 13 zunächst die Energieversorgung zum Starten des Systems 1 als die Verwaltung der elektrischen Energie.
Bei der Energieversorgungsverwaltung während der Startzeit wird bestimmt, ob die vorausberechnete Menge der elektrischen Energie, die zu verbrauchen ist, durch die Menge der elektrischen Energie abdeckbar ist, die von der Batterie bereitgestellt wird. Wenn bestimmt wird, dass die vorausberechnete Menge der elektrischen Energie, die zu verbrauchen ist, durch die Batterie abdeckbar ist, werden das Hauptrelais und die weiteren Relais kurzgeschlossen und wird die Bereitstellung der elektrischen Energie gestartet.
Anschließend, nach dem Starten der Energieversorgungsverwaltungsfunktion des integrierten Controllers 10, wird die Energieversorgungsverwaltungsfunktion an den integrierten Controller 10 weitergegeben und wird eine normale Energieversorgung entsprechend einem normalen Steuerzustand des Steuersystems 1 durch den integrierten Controller 10 gestartet.
Bei der normalen Energieversorgung wird, wie vorstehend beschrieben, eine verfügbare Menge der elektrischen Energie an jeden der Bereichs-Controller angewiesen und verwaltet der Energie-Master in jedem der Bereichs-Controller den Verbrauch an elektrischer Energie im betreffenden Bereich, so dass dieser innerhalb des zulässigen Bereichs der elektrischen Energie liegt (d.h. eine bereichsinterne Energieversorgungssteuerung und Energieverteilung).
Wenn der MG 35, wie in 4 gezeigt, durch eine teilweise Energieversorgung durch den Energiebereichs-Controller 13 betriebsfähig wird, erfolgen eine Erzeugung der regenerativen Energie und die Speicherung der Energie durch die Batterie 36 hoher Spannung.
Wenn das Steuersystem 1 gestoppt wird, wird, wie in 5 gezeigt, die Steuerfunktion in jedem der Bereichs-Controller gestoppt und die Funktion zur teilweisen Energieversorgung (der Energie-Slave) ebenso gestoppt.
Anschließend wird, im Ansprechen auf die Weitergabe der Energieversorgungsverwaltungsfunktion vom integrierten Controller 10 an den Energiebereichs-Controller 13, die normale Energieversorgungsfunktion im integrierten Controller 10 gestoppt.
Ferner wird, nach dem Stoppen der Energieversorgungsstoppfunktion im Energiebereichs-Controller 13, das Steuersystem 1 gestoppt.
6 zeigt eine Situation, in der eine Abnormität in der Energieversorgungsfunktion in einem der anderen Bereichs-Controller auftritt. In solch einem Fall kann der integrierte Controller 10 die Information über die vorausberechnete Menge der elektrischen Energie, die zu verbrauchen ist, von solch einem Bereichs-Controller, der die Abnormität in der Energieversorgungsfunktion aufweist, nicht erhalten. Folglich sagt der integrierte Controller 10, wenn eine Abnormität in der Energieversorgungsfunktion in einem der anderen Bereichs-Controller aufritt, die Menge an elektrischer Energie, die von solch einem Bereich zu verbrauchen ist, voraus und führt der integrierte Controller 10 die Energieversorgungsverwaltung auf der Grundlage der vorausgesagt bzw. vorausberechneten Menge an elektrischer Energie aus.
Ferner können der Betriebsmodus und die Menge an elektrischer Energie, die in der Energieversorgungsfunktionsfehlerzeit von solch einem Bereichs-Controller zu verbrauchen ist, vorzugsweise vorbestimmt sein und kann solch ein Bereichs-Controller die Komponenten in dem Bereich vorzugsweise in Übereinstimmung mit dem vorbestimmten Betriebsmodus betreiben. Auf diese Weise kann, auch wenn einer oder mehrere Bereichs-Controller die Abnormität in der Energieversorgungsfunktion aufweisen, die Verschlechterung der Energieversorgungsverwaltung durch den integrierten Controller 10 verhindert werden.
Wird auf diese Weise vorgegangen, kann, auch wenn eine Abnormität in der Energieversorgungsfunktion in einem oder mehreren Bereichs-Controllern auftritt, eine Verschlechterung in der Genauigkeit der Energieversorgungsverwaltung im integrierten Controller 10 verhindert werden.
7 zeigt eine Situation, in der eine Abnormität in der normalen Energieversorgungsfunktion des integrierten Controllers 10 aufritt. In solch einem Fall kann der integrierte Controller 10 die normale Energieversorgungsverwaltung entsprechend dem normalen Steuerzustand des Steuersystems 1 nicht ausführen.
Folglich führt der Energiebereichs-Controller 13 eine alternative Energieversorgung im Namen des integrierten Controllers 10 aus. Auch wenn der Energiebereichs-Controller 13 den integrierten Controller 10 beispielsweise vergebens über die Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung informiert (d.h. wenn keine Rückantwort vom Controller 10 kommt), kann der Energiebereichs-Controller 13 angemessen bestimmen, dass die normale Energieversorgungsfunktion des integrierten Controllers 10 eine Abnormität aufweist. In solch einem Fall führt der Energiebereichs-Controller 13 eine alternative Energieversorgung im Namen des integrierten Controllers 10 aus.
Die alternative Energieversorgung durch den Energiebereichs-Controller 13 erfolgt lediglich temporär, wenn die normale Energieversorgung im integrierten Controller 10 eine Abnormität aufweist, die, verglichen mit der normalen Energieversorgung, eine vereinfachte Energieversorgungsverwaltung ist. Folglich wird, wenn die alternative Energieversorgung erfolgt, vorzugsweise ein Fahrer des Fahrzeugs über die ausstehende Abnormität informiert und dazu veranlasst, das Fahrzeug so schnell wie möglich überprüfen zu lassen.
8 zeigt eine Situation, in der eine Abnormität in der Startenergieversorgungsfunktion des Energiebereichs-Controllers 13 auftritt. In solch einem Fall kann der Energiebereichs-Controller 13 die Energieversorgungsverwaltung beim Starten des Steuersystems 1 nicht ausführen. Folglich führt der integrierte Controller 10 die alternative Startenergieversorgung im Namen des Energiebereichs-Controllers 13 aus.
Der integrierte Controller 10 kann beispielsweise angemessen bestimmen, dass die Startenergieversorgungsfunktion des Energiebereichs-Controllers 13 eine Abnormität aufweist, wenn keine Nachricht über die Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vom Energiebereichs-Controller 13 kommt, und zwar nach einer vorbestimmten Zeitspanne seit einem Befehl zum Starten des Steuersystems 1. In solch einem Fall führt der integrierte Controller 10 die alternative Startenergieversorgung im Namen des Energiebereichs-Controllers 13 aus.
Die alternative Startenergieversorgung durch den integrierten Controller 10 weist, genau wie die alternative Energieversorgung des Energiebereichs-Controllers 13, die vereinfachten Steuerinhalte auf. Folglich wird, auch wenn die alternative Startenergieversorgung erfolgt, vorzugsweise der Fahrer des Fahrzeugs über die Abnormität informiert und dazu veranlasst, das Fahrzeug so schnell wie möglich bei einem Fahrzeughändler oder dergleichen überprüfen zu lassen.
Nachstehend ist ein Beispiel für die Verwaltung der Betriebsumgebung als eine Verwaltung der Energieversorgung (d.h. als ein Startprozess zum Starten des Steuersystems 1) unter Bezugnahme auf das in der 9 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
Zunächst wird, in Schritt S100, beispielsweise anhand eines Betriebs des Hauptschalters oder dergleichen bestimmt, ob ein Starten des Steuersystems 1 angewiesen wird. Wenn bestimmt wird, dass ein Starten des Steuersystems 1 angewiesen wird, schreitet der Prozess zu Schritt S110 voran.
In Schritt S 110 wird der Energie-Master des Energiebereichs-Controllers 13 gestartet und wird die Startenergieversorgung durch den Energie-Master gestartet.
In Schritt S 120 wird die Energieszene durch den Energiebereichs-Controller 13 bestimmt und wird auf der Grundlage der bestimmten Energieszene bestimmt, ob eine Situation zum Starten des gesamten Steuersystems 1 gegeben wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Situation zum Starten des gesamten Steuersystems 1 gegeben ist, schreitet der Prozess zu Schritt S130 voran und erfolgt das Starten des integrierten Controllers 10.
Anschließend wird, in Schritt S140, bestimmt, ob der integrierte Controller 10 normal gestartet ist. Dieser Bestimmungsprozess kann als eine Bestimmung dahingehend erfolgen, ob eine normale Antwort vom integrierten Controller 10 erhalten wird, wenn beispielsweise eine Nachricht über die Weitergabe des Energie-Masters an den integrierten Controller 10 gesendet wird.
In Schritt S140 wird, wenn bestimmt wird, dass der integrierte Controller 10 nicht normal gestartet ist, der im Ablaufdiagramm der 9 gezeigte Prozess, so wie er ist, beendet. In solch einem Fall kann der Energiebereichs-Controller 13 bestimmen, eine alternative Energieversorgung auszuführen.
Demgegenüber schreitet der Prozess in Schritt S140, wenn bestimmt wird, dass der integrierte Controller 10 normal gestartet ist, zu Schritt S150 voran.
In Schritt S150 wird bestimmt, ob die Ladungsmenge der elektrischen Energie in der Batterie größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, mit dem das Starten des Steuersystems 1 und der nachfolgende Prozess normal und sicher ausführbar sind. In solch einem Bestimmungsprozess erfolgt, wenn bestimmt wird, dass die Ladungsmenge der elektrischen Energie in der Batterie nicht größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, auch wenn der integrierte Controller 10 gestartet wird, keine Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung und behält der Energiebereichs-Controller 13 die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung bei. Anschließend, nach der Energierückgewinnung durch den MG 35 und/oder dem Laden der Batterie niedriger Spannung durch die Batterie 36 hoher Spannung, wodurch die Ladungsmenge der Batterie den vorbestimmten Wert überschreiten kann, kann die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vorzugsweise an den integrierten Controller 10 übergeben werden.
Demgegenüber schreitet der Prozess in Schritt S150, wenn bestimmt wird, dass die Ladungsmenge der elektrischen Energie in der Batterie größer oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, zu Schritt S160 voran.
In Schritt S160 erfolgt die Weitergabe des Energie-Masters an den integrierten Controller 10.
In Schritt S170 empfängt der Energiebereichs-Controller 13 eine Benachrichtigung über den Abschluss der Weitergabe des Energie-Masters vom integrierten Controller 10.
Anschließend startet der Energiebereichs-Controller 13, in Schritt S240, den Energie-Slave, während der den Energie-Master stoppt.
Hierdurch erfolgt die normale Energieversorgung durch den integrierten Controller 10 und die teilweise Energieversorgung durch den Energiebereichs-Controller 13.
Demgegenüber schreitet der Prozess in Schritt S120, wenn bestimmt wird, dass die Situation zum Starten des gesamten Steuersystems 1 nicht gegeben ist, zu Schritt S180 voran.
In Schritt S180 wird bestimmt, ob ein Teil des Systems 1, der zu starten ist, den Energie-Master vom Energiebereichs-Controller 13 an den anderen Bereichs-Controller weitergeben muss. Ob oder nicht der Energie-Master weitergegeben werden muss, wird darauf basierend bestimmt, welcher Teil des Systems 1 gestartet wird.
Wenn bestimmt wird, dass der Energie-Master weitergegeben werden muss, schreitet der Prozess zu Schritt S190 voran, und wenn bestimmt wird, dass der Energie-Master nicht weitergegeben werden muss, wird der im Ablaufdiagramm der 9 gezeigte Prozess beendet.
In Schritt S190 wird der Bereichs-Controller, an den der Energie-Master weitergegeben wird (d.h. Ziel-Energie-Master weitergeben in der 9), gestartet.
Anschließend wird, genau wie in den Schritten S140 und S150, die vorstehend beschrieben sind, bestimmt, ob ein normales Starten des Weitergabeziel-Bereichs-Controllers erfolgt (Schritt S200), und bestimmt, ob die Ladungsmenge der elektrischen Energie in der Batterie ausreichend ist (Schritt S210).
Wenn die Bestimmungen in S200 und in S210 beide „JA“ ergeben, schreitet der Prozess zu Schritt S220 voran und wird der Energie-Master an den Weitergabeziel-Bereichs-Controller weitergegeben.
Anschließend wird, in Schritt S230, eine Benachrichtigung über den Abschluss der Weitergabe vom Weitergabeziel-Bereichs-Controller empfangen und startet der Energiebereichs-Controller 13, in Schritt S240, den Energie-Slave, während er den Energie-Master stoppt.
Nachstehend ist ein Beispiel für die Verwaltung der Betriebsumgebung gemäß einer weiteren Verwaltung der Energieversorgung (d.h. als ein Stoppprozess oder Stoppen des Steuersystems 1) unter Bezugnahme auf das in der 10 gezeigte Ablaufdiagramm beschrieben.
In Schritt S300 wird, wenn ein Stoppen des Steuersystems 1 beispielsweise durch einen Betrieb bzw. eine Betätigung des Hauptschalters oder dergleichen angewiesen wird, bestimmt, ob der Stoppbefehl ein Stoppen des gesamten Steuersystems 1 anweist.
Wenn bestimmt wird, dass das Stoppen des gesamten Steuersystems 1 angewiesen wird, schreitet der Prozess zu Schritt S310 voran.
Wenn demgegenüber bestimmt wird, dass das Stoppen eines Teils des Steuersystems 1 angewiesen wird, schreitet der Prozess zu Schritt S360 voran.
In Schritt S310 gibt der integrierte Controller 10 den Energie-Master an den Energiebereichs-Controller 13 weiter.
In Schritt S320 empfängt der integrierte Controller 10 eine Benachrichtigung über den Abschluss der Weitergabe des Energie-Masters vom Energiebereichs-Controller 13.
Anschließend stoppt der integrierte Controller 10, in Schritt S330, den Energie-Master.
In Schritt S340 wird bestimmt, ob das Stoppen des Steuersystems 1 abgeschlossen ist, auf der Grundlage von beispielsweise der Benachrichtigung von jedem der Bereichs-Controller und/oder eines Verstreichens einer vorbestimmten Zeitspanne.
Wenn in Schritt S350 bestimmt wird, dass das Stoppen des Steuersystems 1 abgeschlossen ist, wird der Energie-Master des Energiebereichs-Controllers 13 gestoppt.
Demgegenüber wird, in Schritt S360, bestimmt, ob ein Teil des Systems 1 in einem Startprozess den Energie-Master weitergeben muss. Auch wenn der integrierte Controller 10 beispielsweise stoppt, muss der Energie-Master weitergegeben werden, wenn der andere Bereichs-Controller seine Arbeit fortsetzt. Wenn solch eine Situation der Weitergabe des Energie-Masters bestimmt wird (d.h. wenn in S360 bestimmt wird, dass der Energie-Master weitergegeben werden muss), schreitet der Prozess zu Schritt S370 voran und wird der Energie-Master an den Weitergabeziel-Bereichs-Controller, der im Voraus bestimmt wird, weitergegeben. In solch einem Fall kann der integrierte Controller 10 gestoppt werden, wenn es erforderlich ist.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihrer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass Fachleuten verschiedene Änderungen und Modifikationen ersichtlich sein werden.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwalten der Energiebereichs-Controller 13 und der integrierte Controller 10 beispielsweise die Betriebsumgebung der anderen Bereichs-Controller. In solch einem Fall wird die Betriebsumgebung der Vorrichtungs-Controller, die zu den Bereichen der anderen Bereichs-Controller gehören, jeweils zusammen mit der Betriebsumgebung des entsprechenden der anderen Bereichs-Controller verwaltet.
Wenn es jedoch erforderlich ist, kann die Betriebsumgebung von solchen Vorrichtungs-Controllern von dem Energiebereichs-Controller 13 und dem integrierten Controller 10 separat verwaltet werden oder von dem entsprechenden der anderen Bereichs-Controller separat gesteuert werden.
Solche Änderungen, Modifikationen und zusammengefasste Schemata sollen als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, so wie er in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist, beinhaltet verstanden werden.

Claims

Steuersystem (1), das mehrere In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) eines In-Vehicle-Systems steuert, wobei das Steuersystem (1) aufweist: - mehrere Bereichs-Controller (10-16), die jeweils einen entsprechenden Bereich in mehreren Bereichen steuern, wobei jeder der mehreren Bereiche als eine Gruppe von Funktionen der mehreren In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) des In-Vehicle-Systems definiert ist, wobei jeder der mehreren Bereichs-Controller (10-16) in mehreren elektronischen Steuereinheiten (ECUs) gemappt und implementiert ist, wobei - die mehreren Bereichs-Controller (10-16) aufweisen: - einen Anwendungsbereichs-Controller mit einer Anwendungsfunktion, der einen Befehl an andere Bereiche sendet; und - einen Infrastrukturbereichs-Controller (13) mit einer Infrastrukturfunktion, der wenigstens einen Teil der mehreren In-Vehicle-Vorrichtungen (30-38) des In-Vehicle-Systems steuert, i) der Infrastrukturbereichs-Controller (13), in einer Startstufe zum Starten des Steuersystems (1), unter den mehreren Bereichs-Controllern (10-16) zuerst einen betriebsfähigen Zustand annimmt, (a) um auf einen Startzustand des Steuersystems (1) zu reagieren, und (b) um eine Betriebsumgebung der mehreren Bereiche, einschließlich einer Energieversorgungsverwaltung der mehreren Bereiche, zu verwalten, ii) der Infrastrukturbereichs-Controller (13) die Verwaltungsrolle an einen Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) weitergibt, wenn der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) gestartet wird, um einen vorbestimmten Bereich zu steuern, der eine Managerrolle ausüben soll, um die Betriebsumgebung zu verwalten, nach der Startstufe zum Starten des Steuersystems (1), und iii) der gestartete Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) empfangen hat, die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche verwaltet, um auf einen normalen Betriebszustand des Steuersystems (1) zu reagieren, wobei - der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, unter den anderen Bereichs-Controllern verschieden vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) zuerst gestartet wird, und - die anderen Bereichs-Controller verschieden vom Infrastrukturbereichs-Controller (13) gestartet werden, nachdem der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, gestartet wurde.
Steuersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - der Infrastrukturbereichs-Controller (13) unter anderen Bereichs-Controllern entsprechend den mehreren Bereichen zuerst gestartet wird, wenn der Infrastrukturbereichs-Controller (13) in der Startstufe des Steuersystems (1) gestartet wird, und - der Infrastrukturbereichs-Controller (13) zuerst eine Betriebsumgebungsverwaltungsfunktion startet, die die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche verwaltet, um auf den Startzustand des Steuersystems (1) zu reagieren, wenn der Infrastrukturbereichs-Controller (13) gestartet wird, und anschließend die Infrastrukturfunktion startet, nachdem der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, gestartet wurde.
Steuersystem (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, zuerst eine Funktion startet, die die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche verwaltet, um auf den normalen Betriebszustand des Steuersystems (1) zu reagieren, und anschließend die Anwendungsfunktion startet.
Steuersystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner eine Bestätigungseinheit (S140) im Infrastrukturbereichs-Controller (13) aufweist, die bestätigt, ob ein normales Starten des Umgebungsverwaltungsbereichs-Controllers (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, erzielt wird, wobei der Infrastrukturbereichs-Controller (13) die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung an den Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) weitergibt, wenn die Bestätigungseinheit (S140) das normale Starten des Umgebungsverwaltungsbereichs-Controllers (10) bestätigt.
Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung an den Infrastrukturbereichs-Controller (13) weitergibt, wenn das Steuersystem (1) gestoppt wird.
Steuersystem (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung, nach (a) einem Stoppen der Infrastrukturfunktion des Infrastrukturbereichs-Controllers (13) und (b) einem Stoppen der Anwendungsfunktion des Anwendungsbereichs-Controllers, an den Infrastrukturbereichs-Controller (13) weitergibt.
Steuersystem (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, den eigenen Betrieb stoppt, nachdem die Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung abgeschlossen wurde.
Steuersystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Anwendungsbereichs-Controller verschieden vom Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, (i) nach dem Stoppen der Anwendungsfunktion und (ii) vor dem Abschluss der Weitergabe der Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung von dem Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) an den Infrastrukturbereichs-Controller (13), zu arbeiten aufhört.
Steuersystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrastrukturbereichs-Controller (13), der die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung empfangen hat, die Betriebsumgebungsverwaltungsfunktion der mehreren Bereiche zum Reagieren auf den Stoppzustand des Steuersystems (1) stoppt, nach dem Stoppen des Betriebs des Umgebungsverwaltungsbereichs-Controllers (10).
Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich im Namen des Infrastrukturbereichs-Controllers (13) steuert, die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche zum Reagieren auf den Startzustand des Steuersystems (1) verwaltet, wenn eine Abnormität im Infrastrukturbereichs-Controller (13) auftritt.
Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrastrukturbereichs-Controller (13) im Namen des Umgebungsverwaltungsbereichs-Controllers (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, die Betriebsumgebung der mehreren Bereiche zum Reagieren auf den normalen Betriebszustand des Steuersystems (1) verwaltet, wenn der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, eine aufkommende Abnormität aufweist.
Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich verwaltet, als die Betriebsumgebung, wenigstens entweder eine Bereich-Bereich-Kommunikation, eine Sicherheitskontrolle, die einen sicheren Betrieb des Steuersystems (1) gewährleistet und bestätigt, oder eine Bereich-Bereich-Kooperation zusätzlich zu der Verwaltung der Energieversorgung zu den mehreren Bereichen verwaltet.
Steuersystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrastrukturbereichs-Controller (13) davon Abstand nimmt, die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung weiterzugeben, auch wenn der Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10), der den vorbestimmten Bereich steuert, gestartet wird, um die Managerrolle in einer Situation, in der eine Ladungsmenge einer Batterie im Fahrzeug unter einem vorbestimmten Wert liegt, beizubehalten.
Steuersystem (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Infrastrukturbereichs-Controller (13) die Managerrolle zur Verwaltung der Betriebsumgebung an den Umgebungsverwaltungsbereichs-Controller (10) weitergibt, wenn die Ladungsmenge der Batterie den vorbestimmten Wert überschreitet.