DE102017000070B4

DE102017000070B4 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE102017000070B4
Application number: DE102017000070.0A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2017-01-05
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2037-01-06
Also published as: JP2017121842A; DE102017000070A1; JP6551239B2

Abstract

Fahrzeugsteuersystem (10) zum Steuern mehrerer fahrzeuggebundener Vorrichtungen (31 bis 37), die in einem Fahrzeug angebracht sind, wobei das Fahrzeugsteuersystem (10) aufweist:mehrere Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30), von denen jede eine der mehreren fahrzeuggebundenen Vorrichtungen (31 bis 37) steuert; undmindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23), die integral die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30) steuert, wobei:die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30) und die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Hierarchie bereitstellen;jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) mindestens Dienstinformationen als ein Komponenteninformationselement, das durch eine Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) bereitgestellt wird, und spezifische Informationen als ein weiteres Komponenteninformationselement zum Spezifizieren der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23), die die Steuerfunktion verwendet, die durch die Dienstinformationen repräsentiert wird, beinhaltet;jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) die Dienstinformationen hin zu der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) überträgt, die durch die spezifischen Informationen spezifiziert ist;die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) unter Verwendung der spezifischen Informationen sammelt, wenn sie die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) empfängt;die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Bestätigung der Dienstinformationen an jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als eine Übertragungsquelle der Dienstinformationen in Antwort auf einen Empfang der Dienstinformationen überträgt;jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als die Übertragungsquelle eine Verbindung mit der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) herstellt, die die Bestätigung übertragen hat, wenn sie die Bestätigung von der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) empfängt;die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Steuerfunktion jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) in eine verfügbare Steuerfunktion und eine nicht verfügbare Steuerfunktion basierend auf den Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) teilt;die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) sendet; undjede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als die Übertragungsquelle die eine der mehreren fahrzeuggebundenen Vorrichtungen (31 bis 37) gemäß der Steueranweisung von der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) nach Herstellen der Verbindung mit der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) steuert.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Fahrzeugsteuersystem, das mehrere fahrzeuggebundene Vorrichtungen steuert, die in einem Fahrzeug angebracht sind.
Beispielsweise offenbart die JP2013 - 17 140 A ein Fahrzeugnetzwerksystem, das mit einem Konfigurationsverwaltungsserver ausgestattet ist, der Konfigurationsinformationen zum Bereitstellen der Authentizität jeder ECU und Software verwaltet, so dass eine unabhängige Funktion und eine kooperative Funktion durch ein Fahrzeugnetzwerk normal durch jede ECU operieren, in der ein Steuerprogramm einer regulären Version gespeichert ist.
In dem Fahrzeugnetzwerksystem ist eine Netzwerkregistrierungsvorrichtung mit einem Fahrzeugnetzwerk verbunden. Wenn der Konfigurationsverwaltungsserver die Netzwerkregistrierungsvorrichtung authentifiziert und beweist, dass die Netzwerkregistrierungsvorrichtung ein reguläres Endgerät ist, verteilt der Konfigurationsverwaltungsserver einen Beglaubigungsschlüssel an eine Ziel-ECU, die in dem Fahrzeugnetzwerk teilnehmen soll, durch die Netzwerkregistrierungsvorrichtung.
Wie in dem Fahrzeugnetzwerksystem der JP2013 - 17 140 A , das vorstehend beschrieben ist, wenn einer Prozedur zum Verteilen des Beglaubigungsschlüssels an die Ziel-ECU von dem Konfigurationsverwaltungsserver durch die Netzwerkregistrierungsvorrichtung für jede Ziel-ECU, um diese zum Teilnehmen in dem Fahrzeugnetzwerk zu veranlassen, gefolgt wird, wird eine Arbeitslast größer, wenn die Anzahl von Ziel-ECUs, die in dem Fahrzeugnetzwerk teilnehmen sollen, weiter erhöht wird.
Ferner werden der Typ fahrzeuggebundener Vorrichtungen und, ob die Ausstattungen in dem Fahrzeug angebracht sind oder nicht, abhängig von dem Modell oder Grad des Fahrzeugs geändert, in dem das Fahrzeugnetzwerksystem der JP2013 - 17 140 A angebracht ist, und die Konfiguration der ECU und der Software werden gemäß der Änderung geändert. In diesem Fall ist in dem System der JP2013 - 17 140 A jedes Mal, wenn die Konfiguration der ECU und die Software geändert werden, eine dedizierte ECU und Software erforderlich, und das System hat eine schlechte allgemeine Vielseitigkeit der ECU usw.
Es wird ferner auf die DE 10 2005 055 173 A1 und die DE 10 2010 003 684 A1 verwiesen, die als Stand der Technik ermittelt wurden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugsteuersystem bereitzustellen, das einfach jeweilige Steuereinheiten, die in dem System beinhaltet sind, in Kooperation miteinander betreiben kann und ferner die Vielseitigkeit der in dem System beinhalteten Steuereinheit verbessert.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen wieder.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern mehrerer fahrzeuggebundener Vorrichtungen, die in einem Fahrzeug angebracht sind: mehrere Vorrichtungssteuereinheiten, von denen jede eine der mehreren fahrzeuggebundenen Vorrichtungen steuert; und mindestens eine Domänensteuereinheit, die integral die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten steuert. Die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten und die mindestens eine Domänensteuereinheit stellen eine Hierarchie bereit. Jede Vorrichtungssteuereinheit beinhaltet mindestens Dienstinformationen als ein Komponenteninformationselement, das durch eine Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit bereitgestellt wird, und spezifische Informationen als ein weiteres Komponenteninformationselement zum Spezifizieren der mindestens einen Domänensteuereinheit, die die Steuerfunktion verwendet, die durch die Dienstinformationen repräsentiert wird. Die mindestens eine Domänensteuereinheit sammelt die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit unter Verwendung der spezifischen Informationen. Die mindestens eine Domänensteuereinheit teilt die Steuerfunktion jeder Vorrichtungssteuereinheit in eine verfügbare Steuerfunktion und eine nicht verfügbare Steuerfunktion basierend auf den Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit. Die mindestens eine Domänensteuereinheit sendet eine Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an jede Vorrichtungssteuereinheit.
In dem Fahrzeugsteuersystem ist das Fahrzeugsteuersystem in die Vorrichtungssteuereinheiten und die Domänensteuereinheit hierarchisiert und jede Vorrichtungssteuereinheit, die sich auf einer Niedrigrangseite befindet, besitzt Dienstinformationen, die durch eine Steuerfunktion bereitstellbar sind, die in der Vorrichtungssteuereinheit bereitgestellt wird, und spezifische Informationen zum Spezifizieren der Domänensteuereinheit unter Verwendung der Steuerfunktion, die durch die Dienstinformationen repräsentiert wird, als die Konfigurationsinformationen.
Die Domänensteuereinheit sammelt die Dienstinformationen von der Vorrichtungssteuereinheit, sortiert die verfügbare Steuerfunktion und die nicht verfügbare Steuerfunktion auf der Basis der Dienstinformationen auseinander und gibt die Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an die Vorrichtungssteuereinheit. Demzufolge kann die Domänensteuereinheit die Steueranweisung geben, die mit der Steuerfunktion übereinstimmt, die in jeder Vorrichtungssteuereinheit beinhaltet ist. In anderen Worten, da der Modus der Verknüpfung der Domänensteuereinheit mit den Vorrichtungssteuereinheiten unter Verwendung der Dienstinformationen bestimmt wird, die durch jede Vorrichtungssteuereinheit in Besitz sind, können die Domänensteuereinheit und die Vorrichtungssteuereinheiten sehr einfach in Verknüpfung miteinander operieren. Ferner, da die Domänensteuereinheit die verfügbare Steuerfunktion und die nicht verfügbare Steuerfunktion auf der Basis der gesammelten Dienstinformationen auseinander sortiert, wird, sogar wenn die Funktion der Vorrichtungssteuereinheit geändert wird, die Domänensteuereinheit nicht grundsätzlich geändert, um die Änderung in der Funktion jeder Vorrichtungssteuereinheit zu bewältigen, und die allgemeine Vielseitigkeit der Domänensteuereinheit kann verbessert werden.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher.
Es zeigen:

1 ein funktionales Blockschaltbild, das ein Beispiel jeder Funktion illustriert, die in dem Fahrzeugsteuersystem vorgesehen ist;
2 ein Diagramm, das eine hierarchische interne logische Struktur in einer integrierten Steuereinheit, einer Domänensteuereinheit, einer Vorrichtungssteuereinheit und einer ECU illustriert, in der die Vorrichtungssteuereinheit implementiert ist;
3 ein Diagramm, das ein Beispiel entsprechender Zustandseinstellungen einer Führungsschicht, einer Beschränkungsschicht und einer Systemoperationsschicht der integrierten Steuereinheit illustriert;
4 ein Diagramm, das ein Beispiel entsprechender Zustandseinstellungen einer Führungsschicht, einer Beschränkungsschicht, einer Systemoperationsschicht und einer Vorrichtungsverhaltensschicht einer Energiedomänensteuereinheit illustriert;
5 ein Diagramm, das ein Beispiel entsprechender Zustandseinstellungen einer Führungsschicht, einer Beschränkungsschicht, einer Systemoperationsschicht und einer Vorrichtungsverhaltensschicht einer Motorgeneratorsteuereinheit illustriert;
6 ein Diagramm, das ein Beispiel entsprechender Zustandseinstellungen einer Beschränkungsschicht, einer Systemoperationsschicht und einer Vorrichtungsverhaltensschicht der ECU illustriert, in der die Motorgeneratorsteuereinheit implementiert ist;
7 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Zustands illustriert, der in jeder Schicht einer integrierten Steuereinheit, einer Energiedomänensteuereinheit, einer Motorgeneratorsteuereinheit und einer ECU, in der die Motorgeneratorsteuereinheit implementiert ist, in dem Steuersystem zu einer bestimmten Zeit festlegbar ist;
8 ein Blockschaltbild, das eine Energiedomänensteuereinheit und eine Brennkraftmaschinensteuereinheit, eine Motorgeneratorsteuereinheit und eine Batteriesteuereinheit, die Vorrichtungssteuereinheiten sind, die auf einer Niederrangseite der Energiedomänensteuereinheit vorgesehen sind, illustriert, was eine illustrative Ansicht ist, die ein technisches Merkmal der vorliegenden Offenbarung illustriert;
9 ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt einer Vorrichtungssteuereinheitenseite in einer Übertragungs- und Empfangsverarbeitung von Dienstinformationen zwischen der Domänensteuereinheit und der Vorrichtungssteuereinheit illustriert; und
10 ein Ablaufdiagramm, das einen Verarbeitungsinhalt illustriert, der auf einer Domänensteuereinheitenseite auszuführen ist, entsprechend einer Verarbeitung auf einer Vorrichtungssteuereinheitenseite des Ablaufdiagramms von 9.

Eine Ausführungsform eines Fahrzeugsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem als eine Fahrtantriebsquelle eines Fahrzeugs das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf unterschiedliche Typen fahrzeuggebundener Vorrichtungen angewandt wird, die in einem Hybridfahrzeug angebracht sind, das eine Brennkraftmaschine und einen elektrischen Motor aufweist. Jedoch wird das Fahrzeugsteuersystem gemäß der vorliegenden Offenbarung nicht nur auf die Steuerung der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen in dem Hybridfahrzeug, sondern ebenso die Steuerung der unterschiedlichen Typen fahrzeuggebundener Vorrichtungen in einem normalen Fahrzeug angewandt, das nur eine Brennkraftmaschine hat, oder einem elektrischen Fahrzeug, das nur einen elektrischen Motor hat. Der Einfachheit halber erfolgt die Erläuterung durch Domänenklassifizierung. Jedoch, da die Domänenklassifizierung nahe mit einer Steuerstruktur des Steuersystems verwandt ist, kann eine optimale Domänenklassifizierung angemessen ausgeführt werden, ohne zwingenderweise die gleiche Domänenklassifizierung wie die in einem nachfolgend beschriebenen Beispiel auszuführen.
1 ist ein funktionales Blockschaltbild, das ein Beispiel unterschiedlicher Funktionen illustriert, die in einem Fahrzeugsteuersystem 10 für unterschiedliche fahrzeuggebundene Vorrichtungen in dem vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug vorgesehen sind. Jedoch zeigt 1 nicht alle der Funktionen, die in dem Fahrzeugsteuersystem 10 vorgesehen sind. Dies kommt daher, da 1 der Einfachheit halber nur ein Beispiel einer Konfiguration darstellt, die erforderlich ist, um die Merkmale des Fahrzeugsteuersystems 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zu beschreiben.
Gemäß 1 hat das Fahrzeugsteuersystem 10 Funktionen zum Steuern einer Brennkraftmaschine 31, eines Motorgenerators (MG) 32, einer Hochspannungsbatterie 33, einer Klimatisierungsvorrichtung 34, einer Sitzheizung 35, einer Bremsvorrichtung 36 und einer Lenkvorrichtung 37, die die fahrzeuggebundene Vorrichtungen darstellen. Indessen, wie vorstehend beschrieben ist, kann das Fahrzeugsteuersystem 10 ferner Funktionen zum Steuern der anderen fahrzeuggebundenen Vorrichtungen aufweisen, die beispielsweise ein Getriebe, Fahrwerk, Fahrzeuginnenraumbeleuchtungen usw. sind.
Wie in 1 illustriert ist, ist das Fahrzeugsteuersystem 10 derart konfiguriert, dass Funktionen zum Steuern der unterschiedlichen fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 37 vorab in mehrere logische Blöcke (funktionale Blöcke) 20 bis 30 klassifiziert sind, und eine konsolidierte Beziehung unter diesen mehreren logischen Blöcken 20 bis 30 definiert ist. In anderen Worten ist die logische Struktur zum Steuern der unterschiedlichen fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 37 in dem Fahrzeugsteuersystem 10 durch die konsolidierte Beziehung zwischen den logischen Blöcken 20 bis 30 definiert. Das Fahrzeugsteuersystem 10 steuert die unterschiedlichen fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 37, während die mehreren logischen Blöcke 20 bis 30 in Kooperation miteinander gemäß der definierten konsolidierten Beziehung operieren.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in mehrere Domänen gemäß Rollen (Funktionen) der entsprechenden fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 37 klassifiziert und die entsprechenden Domänen sind in die Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30 zum Steuern der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 37 und die Domänensteuereinheiten 21 bis 23 zum Integrieren der Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30 hierarchisiert.
Insbesondere haben in einem in 1 illustrierten Beispiel die Brennkraftmaschine 31 und der Motorgenerator 32 eine Funktion zum Beschleunigen oder Verzögern des Fahrzeugs oder Ausüben einer Kraft zum Halten einer konstanten Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Hochspannungsbatterie 33a hat eine Funktion zum Bereitstellen einer Antriebsenergie für den Motorgenerator 32 und Speichern einer durch den Motorgenerator 32 erzeugten elektrischen Energie. Aus diesem Grund sind diese fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 31 bis 33 in eine Energiedomäne bezüglich einer Fahrtenergie des Fahrzeugs klassifiziert. Die Energiedomäne ist mit einer Brennkraftmaschinensteuereinheit (EMS-Steuereinheit) zum Steuern der Brennkraftmaschine 31, einer Motorgeneratorsteuereinheit 25 zum Steuern des Motorgenerators 32 und einer Batteriesteuereinheit 26 zum Steuern der Hochspannungsbatterie 33a als Vorrichtungssteuereinheiten ausgestattet. Ferner ist die Energiedomäne mit einer Energiedomänensteuereinheit 21, die eine Domänensteuereinheit zum Integrieren der Steuerung der Brennkraftmaschinensteuereinheit 24, der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Batteriesteuereinheit 26 darstellt, ausgestattet.
Zusätzlich, da die Klimatisierungsvorrichtung 34 zum Klimatisieren einer Luft in dem Fahrzeuginnenraum und die Sitzheizung 35 eine Funktion zum Einstellen einer Umwelt in dem Fahrzeuginterieur haben, sind die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 34 und 35 in eine Karosseriedomäne klassifiziert. Die Karosseriedomäne ist mit einer Klimatisierungssteuereinheit 27 zum Steuern der Klimatisierungsvorrichtung 34 und einer Sitzheizungssteuereinheit 28 zum Steuern der Sitzheizung 35 als die Vorrichtungssteuereinheit ausgestattet. Die Karosseriedomäne ist mit einer Karosseriedomänensteuereinheit 22 als die Domänensteuereinheit ausgestattet. Ferner, da die Bremsvorrichtung 36 und die Lenkvorrichtung 37 eine Funktion zum Bestimmen der Stabilisierung des Verhaltens des Fahrzeugs und einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs haben, sind diese fahrzeuggebundenen Vorrichtungen 36 und 37 in eine Bewegungsdomäne klassifiziert. Die Bewegungsdomäne ist mit einer Bremssteuereinheit 29 zum Steuern der Bremsvorrichtung 36 und einer Lenksteuereinheit 30 zum Steuern der Lenkvorrichtung 37 als die Vorrichtungssteuereinheit ausgestattet. Die Bewegungsdomäne ist mit einer Bewegungsdomänensteuereinheit 23 als die Domänensteuereinheit ausgestattet.
Ferner beinhaltet das Fahrzeugsteuersystem 10 eine integrierte Steuereinheit 20 zum Ausführen der Steuerungen der vorstehenden entsprechenden Domänensteuereinheiten 21 bis 23 in Kooperation und Kollaboration miteinander. Die integrierte Steuereinheit 20 führt die Steuerungskooperation unter bzw. zwischen den Domänen aus und muss nicht immer unabhängig, sondern kann integral mit der Domänensteuereinheit mit starker Verbundenheit existieren.
Indessen ist das Fahrzeugsteuersystem 10 durch Implementieren der entsprechenden logischen Blöcke 20 bis 30 in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) als ein Programm oder eine Datenbank ausgebildet. In dieser Situation ist die Anzahl elektronischer Steuereinheiten, in denen die entsprechenden logischen Blöcke 20 bis 30 implementiert sind, willkürlich, solange die konsolidierte Beziehung (hierarchische Beziehung) unter den logischen Blöcken 20 bis 30 aufrechterhalten werden kann. Jedoch ist es bevorzugt, dass die elektronische Steuereinheit, in der die logischen Blöcke 20 bis 30 implementiert sind, sich für mindestens jede der Domänen unterscheidet.
Anschließend werden die unterschiedlichen Funktionen, die in dem Fahrzeugsteuersystem 10 vorgesehen sind, beispielhaft durch die logischen Blöcke 20 bis 30, die in 1 dargestellt sind, im Detail beschrieben.
Das Fahrzeugsteuersystem 10 empfängt unterschiedliche Informationsstücke, die für die unterschiedlichen logischen Blöcke 20 bis 30 erforderlich sind, um gegebene Funktionen auszuüben. Beispielsweise wird die Operation unterschiedlicher Operationseinheiten (Gaspedal, Bremspedal, Ganghebel, Lenkrad usw.), die durch einen Fahrer zum Fahren eines Hybridfahrzeugs operiert werden, durch die unterschiedlichen nicht dargestellten Sensoren erfasst und Operationserfassungssignale von diesen Sensoren werden in das Fahrzeugsteuersystem 10 eingegeben. Ferner werden die Operationserfassungssignale von Sensoren zum Erfassen von Fahrtzuständen (beispielsweise Geschwindigkeit, Beschleunigung, Gierrate usw.) des Fahrzeugs und zum Erfassen von Bewegungszuständen (beispielsweise Brennkraftmaschinenrotationsgeschwindigkeit, Motorrotationsgeschwindigkeit, Bremsdruck, Lenkwinkel usw.) der unterschiedlichen fahrzeuggebundenen Vorrichtungen in das Fahrzeugsteuersystem 10 eingegeben.
Abgesehen davon werden ein Signal von einem Modusschalter zum Auswählen eines Fahrtmodus des Fahrzeugs aus einem Sportmodus, einem Wirtschaftlichkeitsmodus und einem Normalmodus und Signale von Operationsschaltern zum Operieren der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen wie der Klimatisierungsvorrichtung 34 usw. in das Fahrzeugsteuersystem 10 eingegeben.
Ferner kann das Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise Semi-Selbstfahren (halbautonomes Fahren) wie beispielsweise adaptive Geschwindigkeitssteuerung, Spurhalteassistenzsteuerung usw. und vollständiges Selbstfahren (vollautonomes Fahren), das dem Fahrzeug ermöglicht, ein Ziel auf der Basis von Kartendaten zu erreichen, während eine Situation um das Fahrzeug herum durch eine Kamera und dergleichen erkannt wird und die Einhaltung von Verkehrsregeln und das Vermeiden eines Hindernisses ausgeführt wird. Aus diesem Grund wird ein Auswahlschalter für das Selbstfahren und manuelles Fahren bereitgestellt und ein Signal von dem Auswahlschalter wird ebenso in das Fahrzeugsteuersystem 10 eingegeben.
Die unterschiedlichen Signale, die vorstehend beschrieben sind, werden der integrierten Steuereinheit 20 und den Domänensteuereinheiten 21 bis 23 in dem Fahrzeugsteuersystem 10 bereitgestellt. Beispielsweise werden Operationserfassungssignale von dem Gaspedal und dem Ganghebel sowie Operationserfassungssignale zum Erfassen der Operationszustände der Brennkraftmaschine 21 und des Motorgenerators 32 der Energiedomänensteuereinheit 21 bereitgestellt. Die Energiedomänensteuereinheit 21 berechnet ein erforderliches Antriebsmoment für das gesamte Fahrzeug zum Beschleunigen des Fahrzeugs oder Aufrechterhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Basis der Operationserfassungssignale und der Bewegungserfassungssignale. Die Energiedomänensteuereinheit 21 berechnet Antriebsmomente, die durch die Brennkraftmaschine 31 und den Motorgenerator 32 zu teilen sind, aus dem erforderlichen Antriebsmoment des gesamten Fahrzeugs und gibt die berechneten Antriebsmomente an die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 und die Motorgeneratorsteuereinheit 25 aus. Die Energiedomänensteuereinheit 21 bestimmt eine regenerierte elektrische Energie, die durch den Motorgenerator 32 während einer Verzögerung des Fahrzeugs zu erzeugen ist, und gibt die bestimmte regenerierte elektrische Energie an die Motorgeneratorsteuereinheit 25 aus. In dieser Situation, wenn das erforderliche Bremsmoment nicht beim regenerativen Bremsen des Motorgenerators 32 erlangt wird, weist die Energiedomänensteuereinheit 21 die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 an, ein kurzes Bremsmoment zu erzeugen. Dann operiert die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 die Bremsvorrichtung 36 durch die Bremssteuereinheit 29 und erzeugt das kurze Bremsmoment. Im Übrigen kann eine kooperative Steuerung des regenerativen Bremsens mit mechanischen Bremsen durch die integrierte Steuereinheit 20 angewiesen werden.
Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 gibt ein Steuersignal, das zum Erreichen eines Ziel-Brennkraftmaschinenmoments notwendig ist, von der Energiedomänensteuereinheit 21 an die Brennkraftmaschine 31 aus. Insbesondere empfängt die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 Sensorsignale von unterschiedlichen Sensoren (Rotationsgeschwindigkeit, Temperatur, Luftflussrate usw.) zum Erfassen des Operationszustands der Brennkraftmaschine 31. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 berechnet das gegenwärtig erzeugte Moment aus dem Operationszustand der Brennkraftmaschine, der von den Sensorsignalen erfasst wird. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 berechnet einen Brennkraftmaschinenoperationszustand zum Erhöhen oder Verringern eines Moments, das eine Differenz zwischen dem gegenwärtig erzeugten Moment und einem Ziel-Brennkraftmaschinenmoment repräsentiert. Die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 berechnet einen Kraftstoffinjektionsbetrag und eine Kraftstoffinjektionszeitgebung zum Erreichen des berechneten Brennkraftmaschinenoperationszustands und eine Zündzeitgebung und gibt ein Injektionssteuersignal und ein Zündsteuersignal entsprechend dieser berechneten Ergebnissen an die Brennkraftmaschine 31 aus.
Die Motorgeneratorsteuereinheit 25 gibt ein Steuersignal zum Realisieren eines Ziel-Motorgeneratormoments, das von der Energiedomänensteuereinheit 21 ausgegeben wird, an den Motorgenerator 32 aus. Wenn beispielsweise das Antriebsmoment, das durch den Motorgenerator 32 erzeugt wird, ein Brennkraftmaschinenmoment unterstützt, steuert die Motorgeneratorsteuereinheit 25 einen Versorgungsstrom, der den jeweiligen Statorspulen des Motorgenerators 32 bereitzustellen ist, beispielsweise mit einer Vektorsteuerung, so dass der Motorgenerator 32 das Ziel-Motorgeneratormoment erzeugt. Die Motorgeneratorsteuereinheit 25 steuert einen Inverter des Motorgenerators 32, um die regenerierte elektrische Energie, die in der Energiedomänensteuereinheit 21 während der regenerativen Bremsoperation bestimmt wird, zu erlangen.
Die Batteriesteuereinheit 26 unterwirft die Hochspannungsbatterie 33a, die mehrere Zellen hat, einer Ausgleichsverarbeitung, so dass die Ladebeträge der entsprechenden Zellen einheitlich werden, berechnet einen Ladezustand (state of charge, SOC) der Hochspannungsbatterie 33a und verwaltet eine Temperatur der Hochspannungsbatterie 33a unter Verwendung eines nicht dargestellten Kühlgebläses.
Die Hochspannungsbatterie 33a kann durch eine externe Ladeeinrichtung geladen werden, und wenn die Hochspannungsbatterie 33a durch die externe Ladeeinrichtung geladen wird, überwacht die Batteriesteuereinheit 26 den Ladezustand der Hochspannungsbatterie 33, so dass die Hochspannungsbatterie 33 nicht in einen Überladezustand verfällt, und führt eine Bearbeitung zum Stoppen der Ladeoperation oder dergleichen nach Bedarf aus.
Die Karosseriedomänensteuereinheit 22 empfängt ein Hauptschaltersignal des Fahrzeugs, ein Operationssignal der Klimatisierungsvorrichtung 34, ein Operationssignal der Sitzheizung 35 und ein Insassenerfassungssignal sowie Temperaturerfassungssignale des Fahrzeuginterieurs und -exterieurs, ein Erfassungssignal des Isolationsbetrags, ein Temperaturerfassungssignal eines Sitzes usw. Steigt der Insasse in das Fahrzeug ein und wird das Operationssignal von der Klimatisierungsvorrichtung 34 oder der Sitzheizung 35 erfasst, werden Zielsignale, die Zielzustände beim Steuern der Klimatisierungsvorrichtung 34 und der Sitzheizung 35 angeben, auf der Basis des Operationssignals und der unterschiedlichen Erfassungssignale erzeugt, so dass die Fahrzeuginterieurumwelt mit einer Umwelt übereinstimmt, die durch den Insassen des Fahrzeugs angewiesen wird, und an die Klimatisierungssteuereinheit 27 und die Sitzheizungssteuereinheit ausgegeben.
Die Klimatisierungssteuereinheit 27 steuert eine Rotationsgeschwindigkeit eines Gebläses in der Klimatisierungsvorrichtung 34 und den Öffnungsgrad einer Luftvermischungsklappe auf der Basis des Zielsignals von der Karosseriedomänensteuereinheit 22, um dabei die Temperatur und eine Feuchtigkeit in dem Fahrzeuginterieur zu steuern, um sich dem Zielzustand anzunähern. Zusätzlich steuert die Sitzheizungssteuereinheit 28 einen Versorgungsstrom, der der Heizung 35, die in dem Sitz enthalten ist, bereitzustellen ist, auf der Basis des Zielsignals von der Karosseriedomänensteuereinheit 22, um dabei eine Sitztemperatur zu steuern.
Die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 empfängt das Signal von einem Auswahlschalter für das Selbstfahren und das manuelle Fahren sowie das Erfassungssignal zum Erfassen der Situation um das Fahrzeug herum usw. Wenn das Selbstfahren ausgewählt wird, gibt die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 das Steuersignal an die Bremssteuereinheit 29 und die Lenksteuereinheit 30 aus, um die Geschwindigkeit und Steuerung der Fahrtrichtung gemäß der erfassten Situation um das Fahrzeug herum einzustellen. Ferner, wenn die Geschwindigkeit eingestellt wird, stellt die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 ebenso Informationen bezüglich der Geschwindigkeitseinstellung der Energiedomänensteuereinheit 21 bereit, um dabei die Energiedomänensteuereinheit 21 anzuweisen, die in dem Fahrzeug erzeugte Antriebskraft einzustellen. Auf diese Weise kooperiert die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 die Bremssteuerung mit der Brennkraftmaschinensteuerung und der Motorsteuerung nach Bedarf. Wird das manuelle Fahren ausgewählt, gibt die Bewegungsdomänensteuereinheit 23 die Steuersignale an die Bremssteuereinheit 29 und die Lenksteuereinheit 30 aus, um die Lenkoperation und die Bremsoperation prinzipiell gemäß der Fahroperation des Fahrzeugs im Prinzip auszuführen.
Die Bremssteuereinheit 29 steuert die Operation der Bremsvorrichtung 36 gemäß dem Steuersignal, das von der Bewegungsdomänensteuereinheit 23 ausgegeben wird. Die Lenksteuereinheit 30 steuert die Operation der Lenkvorrichtung 37 gemäß dem Steuersignal, das von der Bewegungsdomänensteuereinheit 23 ausgegeben wird.
Nachfolgend wird ein Beispiel der internen logischen Struktur der integrierten Steuereinheit 20, der Domänensteuereinheiten 21 bis 23 und der Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30 beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung wird ein Beispiel, in dem das Selbstfahren des Fahrzeugs durch das Fahrzeugsteuersystem 10 ausgeführt wird, beschrieben.
2 illustriert eine hierarchisierte interne logische Struktur in jeder ECU, in der die integrierte Steuereinheit 20, die Domänensteuereinheiten 21 bis 23 und die Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30 implementiert sind. Wie in 2 und 3 illustriert ist, ist die integrierte Steuereinheit 20 in drei Schichten hierarchisiert, die eine Führungsschicht 20a, eine Beschränkungsschicht 20b und eine Systemoperationsschicht (nachfolgend und in den Figuren auch als Systembetriebsschicht bezeichnet) 20c sind. Der Grund, warum eine Vorrichtungsverhaltensschicht nicht in der integrierten Steuereinheit 20 vorgesehen ist, ist, da die fahrzeuggebundene Vorrichtung, die direkt für die Ausführung der Steuerung durch die integrierte Steuereinheit 20 verantwortlich ist, nicht der integrierten Steuereinheit 20 zugeordnet ist. Ist eine derartige fahrzeuggebundene Vorrichtung der integrierten Steuereinheit 20 zugeordnet, hat die integrierte Steuereinheit 20 eine Vorrichtungsverhaltensschicht 20d und das Steuersignal, das an die fahrzeuggebundene Vorrichtung auszugeben ist, wird in der Vorrichtungsverhaltensschicht 20d erzeugt.
3 illustriert ein Beispiel der entsprechenden Zustandseinstellungen der Führungsschicht 20a, der Beschränkungsschicht 20b und der Systemoperationsschicht 20c in der integrierten Steuereinheit 20. Als Erstes werden in der Führungsschicht 20a mehrere Steuerführungen als die Steuerführung des gesamten Steuersystems bestimmt und eine Steuerführung wird aus den mehreren Steuerführungen zum Festlegen der Steuerführung des gesamten Steuersystems ausgewählt.
In dem in 3 illustrierten Beispiel sind drei Führungen als die Steuerführung der integrierten Steuereinheit 20 vorbestimmt, die „Komfortpriorität“, „Kraftstoffverbrauchspriorität“ und „Fahrtpriorität“ sind. Die Führungsschicht 20a wählt irgendeine Steuerführung auf der Basis eines Signals von einem Schalter zum Auswählen eines Fahrtmodus (Sportmodus, Wirtschaftlichkeitsmodus, normaler Modus) des Fahrzeugs aus. Im Übrigen, wenn der Sportmodus ausgewählt wird, wird die Steuerführung auf „die Fahrtpriorität“ festgelegt, und wenn der Wirtschaftlichkeitsmodus ausgewählt wird, wird die Steuerführung auf „Kraftstoffverbrauchspriorität“ festgelegt. Wird der normale Modus ausgewählt, wird die Steuerführung auf „die Komfortpriorität“ festgelegt. Die Steuerführung ist nicht auf die beispielhaft dargestellten Steuerführungen beschränkt, sondern kann eine weitere Steuerführung hinzufügen oder irgendeine Steuerführung mit einer anderen Steuerführung ersetzen. Das Gleiche gilt für die Domänensteuereinheiten 21 bis 23 und die Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30, die später beschrieben werden.
Nachfolgend wird die Beschränkungsschicht 20b beschrieben. Die Beschränkungsschicht 20b legt einen Systemsteuermodus in der Systemoperationsschicht 20c fest, die eine Schicht niedrigeren Rangs ist, und/oder legt eine Beschränkungsbedingung für den Steuerinhalt in dem festgelegten Systemsteuermodus fest.
Beispielsweise legt in dem Beispiel von 3, wenn „Kraftstoffpriorität“ als die Steuerführung ausgewählt wird, die Beschränkungsschicht 20b selektiv eine Beschränkungsbedingung aus den drei Beschränkungsbedingungen fest, die „Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“, „Energieerzeugungskraftstoffminimierung“ und „Wärmeerzeugungskraftstoffminimierung“ sind. Beispielsweise, wenn „Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“ ausgewählt wird, werden eine maximale Beschleunigung und eine maximale Verzögerung des Fahrzeugs auf entsprechende vorbestimmte Werte oder weniger beschränkt. Wenn „die Energieerzeugungskraftstoffminimierung“ ausgewählt wird, wird, um den Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine 31 zu minimieren, eine Beschränkung auferlegt, um die Erzeugung eines Antriebsmoments und die Energieregeneration durch den Motorgenerator 32 aggressiver auszuführen. Beispielsweise wird die Operationsbedingung des regenerativen Bremsens abgeschwächt, um die regenerative Energie durch das regenerative Bremsen auf einfache Weise zu erlangen. Gleichzeitig wird ein Operationsbereich durch den Motorgenerator 32 erweitert, um das Operationsverhältnis des Motorgenerators 32 zu verbessern. Wird „die Wärmeerzeugungskraftstoffminimierung“ ausgewählt, um die Wärmeenergie zu erzeugen, wird eine Beschränkung auferlegt, um den Kraftstoff zu minimieren, der in der Brennkraftmaschine 31 verbraucht wird. Insbesondere, beispielsweise wenn die Klimatisierungsvorrichtung 34 einen durch die Brennkraftmaschine 31 angetriebenen Kompressor verwendet, wird der Antrieb des Kompressors verboten oder beschränkt. Alternativ, wenn die Klimatisierungsvorrichtung 34 einen elektrischen Kompressor verwendet, wird ein Energieverbrauch durch den elektrischen Kompressor verboten oder beschränkt.
Alternativ wird, wenn die Klimatisierungsvorrichtung 34 einen elektrischen Kompressor verwendet, wird ein Energieverbrauch durch den elektrischen Kompressor verboten oder beschränkt.
In dem vorstehenden Beispiel kann, welche Beschränkungsbedingung auf der Beschränkungsschicht 20b auferlegt wird, auf der Basis des SOC der Hochspannungsbatterie 33a oder des Operationszustands der Klimatisierungsvorrichtung 34 bestimmt werden. Beispielsweise, wenn der SOC der Hochspannungsbatterie 33a nahe einem unteren Grenzwert ist, wählt die Beschränkungsschicht 20b, da das Antriebsmoment, das durch den Motorgenerator 32 erzeugbar ist, beschränkt ist, „die Beschleunigungs- und Verzögerungsbeschränkung“ als die Beschränkungsbedingung zum Unterdrücken des Kraftstoffverbrauchs aus. Andererseits, wenn der SOC der Hochspannungsbatterie 33 ausreichend hoch ist, wählt die Beschränkungsschicht 20b „die Energieerzeugungskraftstoffminimierung“ aus, um den Kraftstoffverbrauch mit der positiven Verwendung der Momentunterstützung durch den Motorgenerator 32 zu unterdrücken. Ferner, wenn die Klimatisierungsvorrichtung 34 ausgeschaltet wurde oder der Kompressor mit niedriger Kapazität angetrieben werden kann, wählt die Beschränkungsschicht 20b „die Wärmeerzeugungskraftstoffminimierung“ aus.
Als Nächstes wird die Systemoperationsschicht 20c beschrieben. In der Systemoperationsschicht sind mehrere Systemsteuermodi als ein auswählbarer Steuermodus des Systems für jede Steuerführung und Beschränkungsbedingung vorbestimmt. Die Systemoperationsschicht 20c wählt einen Systemsteuermodus aus mehreren Systemsteuermodi, die unter der Beschränkungsführung, die in der Führungsschicht 20a festgelegt ist, und der Beschränkungsbedingung, die in der Beschränkungsschicht 20b festgelegt ist, auswählbar sind, gemäß der Fahrtumgebung und dem Fahrzustand des Fahrzeugs und dem Operationszustand der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen aus und legt den Steuermodus des Systems fest.
Beispielsweise legt in dem in 3 illustrierten Beispiel, wenn die „Kraftstoffverbrauchspriorität“ als die Steuerführung ausgewählt wird und „die Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt wird, die Systemoperationsschicht 20c selektiv einen Systemsteuermodus aus den drei Systemsteuermodi aus, die „Routenvorhersagesteuerung“, „Zieländerungsübergangssteuerung“ und „Routenänderungsbewältigungssteuerung“ sind.
Die „Routenvorhersagesteuerung“ ist ein Steuermodus, in dem eine erwartete Fahrtroute für die Ankunft des Fahrzeugs an einem Ziel berechnet wird, und die Steuerzustände der Brennkraftmaschine 31 und des Motorgenerators 32 werden bestimmt, um eine Differenz zwischen einer verbrauchten Energie und einer erzeugten Energie zu minimieren, während die Energie, die durch das Fahrzeug in der berechneten erwarteten Fahrtroute verbraucht oder erzeugt wird, vorhergesagt wird. Die „Zieländerungsübergangssteuerung“ ist ein Steuermodus, in dem das Ziel auf dem Weg durch den Insassen des Fahrzeugs geändert wird, die erwartete Fahrtroute zu einem neuen Ziel berechnet wird und die Steuerzustände der Brennkraftmaschine 31, des Motorgenerators 32 usw. bestimmt werden, um die Differenz zwischen der verbrauchten Energie und der erzeugten Energie auf der Basis der erwarteten Fahrtroute zu minimieren. Die „Routenänderungshandhabungssteuerung“ ist ein Steuermodus, in dem beispielsweise, wenn das Fahrzeug aufgrund einer Baustelle die erwartete Fahrtroute nicht befahren kann oder die erwartete Fahrtroute verstopft ist, die anfangs erwartete Fahrtroute in eine andere erwartete Fahrtroute geändert wird und die Steuerzustände der Brennkraftmaschine 31, des Motorgenerators 32 usw. bestimmt werden, um die Differenz zwischen der verbrauchten Energie und der erzeugten Energie auf der Basis der geänderten erwarteten Fahrtroute zu minimieren.
Indessen illustriert 3 ein Beispiel der Beschränkungsbedingung, die unter der Steuerführung der „Kraftstoffverbrauchspriorität“ ausgewählt wird, und des Systemsteuermodus, der unter der Beschränkungsbedingung der „Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“ ausgewählt wird. Jedoch, wenn eine andere Steuerführung ausgewählt wird, kann die auszuwählende Beschränkungsbedingung unterschiedlich oder identisch sein. Das Gleiche gilt für die Domänensteuereinheiten 21 bis 23 und die Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30, die nachfolgend beschrieben werden.
Als Nächstes wird die interne logische Struktur der jeweiligen Domänensteuereinheiten 21 bis 23 beschrieben. Da die jeweiligen Domänensteuereinheiten 21 bis 23 die gleiche interne logische Struktur aufweisen, wird die Energiedomänensteuereinheit 21 nachfolgend als ein typisches Beispiel beschrieben.
Wie in 4 illustriert ist, ist die Energiedomänensteuereinheit 21 in vier Schichten aus einer Führungsschicht 21 a, einer Beschränkungsschicht 21b, einer Systemoperationsschicht 21 c und einer Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d hierarchisiert. 4 illustriert ein Beispiel der jeweiligen Zustandseinstellungen der Führungsschicht 21 a, der Beschränkungsschicht 21 b, der Systemoperationsschicht 21 c und der Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d in der Energiedomänensteuereinheit 21.
In dem in 4 illustrierten Beispiel sind die drei Steuerführungen „Folgen in vorbestimmter Zeit“, „Folgen innerhalb vorbestimmtem Distanzbereich“ und „Energievariationsunterdrückungspriorität“ als die Steuerführungen der Energiedomänensteuereinheit 21 vorbestimmt. „Folgen in vorbestimmter Zeit“ ist eine Steuerführung, in der, wenn ein vorausfahrendes Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird, eine Steuerung getätigt wird, um einer Änderung der Geschwindigkeit des vorausfahrenden Fahrzeugs innerhalb einer vorbestimmten Zeit zu folgen. „Folgen innerhalb vorbestimmtem Distanzbereich“ ist eine Steuerführung, in der, wenn das vorausfahrende Fahrzeug beschleunigt oder verzögert wird, eine Steuerung getätigt wird, um einer Änderung einer Zwischenfahrzeugdistanz, die eine Referenz darstellt, zu erlauben, innerhalb eines vorbestimmten Distanzbereichs zu fallen. Die „Energievariationsunterdrückungspriorität“ ist eine Steuerführung, die die Unterdrückung einer Variation in dem SOC der Hochspannungsbatterie 33a fokussiert.
Die Führungsschicht 21a wählt irgendeine Steuerführung auf der Basis des Signals von dem Auswahlschalter zum Auswählen beispielsweise, dass das Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs schnell, normal oder langsam ist, aus. Wird das „Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs ist schnell“ ausgewählt, wird die Steuerführung auf das „Folgen in vorbestimmte Zeit“ festgelegt und wenn das „Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs ist normal“ ausgewählt wird, wird die Steuerführung auf das „Folgen innerhalb vorbestimmtem Distanzbereich“ festgelegt. Wird das „Folgen des vorausfahrenden Fahrzeugs ist langsam“ ausgewählt, wird die Steuerführung auf die „Energievariationsunterdrückungspriorität“ festgelegt.
In dem in 4 illustrierten Beispiel, wenn das „Folgen innerhalb vorbestimmtem Distanzbereich“ als die Steuerführung ausgewählt wird, legt die Beschränkungsschicht 21b selektiv eine Beschränkungsbedingung aus drei Beschränkungsbedingungen fest, die „Ziel-SOC-Ober- und Untergrenzenbeschränkung“, „Ziel-SOC-Obergrenzenbeschränkung“ und „Ziel-SOC-Untergrenzenbeschränkung“ sind. Die Auswahl der Beschränkungsbedingungen wird durch den Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 20b in der integrierten Steuereinheit 20, wie in 2 illustriert ist, zusätzlich zu einem Zustand der Hochspannungsbatterie 33a beeinträchtigt.
Wird die „Ziel-SOC-Ober- und Untergrenzenbeschränkung“ ausgewählt, ist der SOC der Hochspannungsbatterie 33a streng mehr als die normale Obergrenze und Untergrenze begrenzt. Wenn die „Ziel-SOC-Obergrenzenbeschränkung“ ausgewählt wird, ist nur die Obergrenze des SOC der Hochspannungsbatterie 33 streng begrenzt. Ferner, wenn die „Ziel-SOC-Untergrenzenbeschränkung“ ausgewählt ist, ist nur die Untergrenze des SOC der Hochspannungsbatterie 33 streng begrenzt.
Ferner legt in dem in 4 illustrierten Beispiel, wenn die „Ziel-SOC-Ober- und Untergrenzenbeschränkung“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt wird, die Systemoperationsschicht 21c selektiv einen Systemsteuermodus aus drei Systemsteuermodi aus, die „Brennkraftmaschinenneustartsteuerung“, „Stoppsteuerung“ und „Antriebs-Zregenerative Steuerung“ sind. Die Auswahl des Systemsteuermodus wird zusätzlich zu einem Fahrzustand des Fahrzeugs durch den Festlegungsinhalt der Systemoperationsschicht 20c in der integrierten Steuereinheit 20 wie im Fall der Beschränkungsschicht 20b beeinträchtigt.
Die „Brennkraftmaschinenneustartsteuerung“ ist ein Steuermodus, in dem, wenn das Fahrzeug stoppt und die Brennkraftmaschine 31 durch einen Leerlaufstopp gestoppt wird, eine Fahrtstartintention des Fahrers vorhergesagt wird, um die Brennkraftmaschine 31 durch den Motorgenerator 32 neu zu starten.
In dem Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird die fahrzeuggebundene Vorrichtung, die direkt für das Ausführen der Steuerung verantwortlich ist, der Energiedomänensteuereinheit 21 nicht durch die Vorrichtungssteuereinheit zugeordnet. Obwohl nicht dargestellt, sind die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen eine integrierte Kühlvorrichtung, in der Kühlsysteme der Brennkraftmaschine 31 und ein Inverter des Motorgenerators 32 integriert sind. In der integrierten Kühlvorrichtung zirkuliert das gleiche Kühlmittel in der Brennkraftmaschine 31 und dem Inverter des Motorgenerators 32 und die Brennkraftmaschine 31 teilt sich ein Kühlsystem mit dem Inverter des Motorgenerators 32. Die integrierte Kühlvorrichtung ist so konfiguriert, um einen Zirkulationszustand auf irgendeinen eines Zustands, indem das Kühlmittel in nur der Brennkraftmaschine 31 zirkuliert, eines Zustands, in dem das Kühlmittel nur in dem Inverter zirkuliert, und eines Zustands zu schalten, in dem das Kühlmittel in sowohl der Brennkraftmaschine 31 als auch dem Inverter zirkuliert, mit der Verwendung einer Pumpe, eines Flusskanalumschaltventils usw. abhängig von der Notwendigkeit der jeweiligen Temperatureinstellungen (Kühlung oder dergleichen).
Ist nur Temperatureinstellung der Brennkraftmaschine 31 notwendig, wird die Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d der Energiedomänensteuereinheit 21 auf einen Steuermodus für fahrzeuggebundene Vorrichtungen „WP ein, Brennkraftmaschinenkühlung“ (WP steht beispielsweise für Wärmepumpe oder Wasserpumpe) festgelegt und steuert die Pumpe und das Flusskanalumschaltventil, um das Kühlmittel in nur der Brennkraftmaschine 31 zirkulieren zu lassen. Mit der vollständigen Operation kann die Temperatureinstellsteuerung ausgeführt werden, um eine angemessene Wärmeerzeugungstemperatur der Brennkraftmaschine 31 bereitzustellen. Andererseits, wenn nur die Temperatureinstellung des Inverters notwendig ist, wird die Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d auf einen Steuermodus der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen „WP ein, Motorgeneratorkühlung“ festgelegt und steuert die Pumpe und das Flusskanalumschaltventil zum Zirkulieren des Kühlmittels in nur dem Inverter. Mit der vorstehenden Operation kann die Temperatureinstellung des Inverters, der zum Einstellen des Antriebsstroms des Motorgenerators 32 operiert, angemessen ausgeführt werden. Ferner, wenn beide der Temperatureinstellungen der Brennkraftmaschine 31 und des Inverters notwendig sind, wird die Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d auf einen Steuermodus der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen „WP ein, Brennkraftmaschinen-/Motorgeneratorkühlung“ festgelegt und lässt das Kühlmittel in sowohl der Brennkraftmaschine 31 als auch dem Inverter zirkulieren.
Wie vorstehend beschrieben ist, legt die Vorrichtungsverhaltensschicht 21 d selektiv einen Steuermodus der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen aus den mehreren Steuermodi der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen, die das System konfigurieren, fest, die in dem Systemsteuermodus auswählbar sind, der durch die Systemoperationsschicht 21c festgelegt wird. Ferner, um die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen gemäß dem festgelegten Steuermodus der fahrzeuggebundenen Vorrichtungen zu operieren, bestimmt die Vorrichtungsverhaltensschicht 21d den auf den fahrzeuggebundenen Vorrichtungen auszuführenden Steuerinhalt und gibt das Steuersignal entsprechend dem Steuerinhalt aus.
Indessen, wenn die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen, die direkt für das Ausführen der Steuerung verantwortlich sind, nicht den Domänensteuereinheiten 21 bis 23 zugeordnet sind, kann die Vorrichtungsverhaltensschicht 21d der Energiedomänensteuereinheit 21 weggelassen werden. Hat die integrierte Steuereinheit 20 keine Vorrichtungsverhaltensschicht, wird die Vorrichtungsverhaltensschicht 21d der Energiedomänensteuereinheit 21 nicht durch die Vorrichtungsverhaltensschicht der integrierten Steuereinheit 20 beeinträchtigt.
Als Nächstes wird die interne logische Struktur der Motorgeneratorsteuereinheit 25, die die Vorrichtungssteuereinheit darstellt, beschrieben. Wie in 5 illustriert ist, ist die Motorgeneratorsteuereinheit 25 in vier Schichten hierarchisiert, die eine Führungsschicht 25a, eine Beschränkungsschicht 25b, eine Systemoperationsschicht 25c und eine Vorrichtungsverhaltensschicht 25d sind. 5 illustriert ein Beispiel der entsprechenden Zustandsfestlegungen der Führungsschicht 25a, der Beschränkungsschicht 25b, der Systemoperationsschicht 25c und der Vorrichtungsverhaltensschicht 25d in der Motorgeneratorsteuereinheit 25.
In dem in 5 illustrierten Beispiel sind drei Steuerführungen als die Steuerführungen der Motorgeneratorsteuereinheit 25 vorbestimmt, die „Brennkraftmaschinenstoppverbot“, „Brennkraftmaschinenstopperlaubnis“ und „Brennkraftmaschinenstartverbot“ sind. Die Führungsschicht 25a wählt irgendeine Steuerführung beispielsweise auf der Basis der Temperatur der Brennkraftmaschine 31 aus. Beispielsweise, wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 31 niedriger als eine vorbestimmte untere Grenztemperatur ist, wählt die Führungsschicht 25a, um die Brennkraftmaschine 31 aufzuwärmen, die Steuerführung „Brennkraftmaschinenstoppverbot“ aus. Wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 31 auf die Untergrenztemperatur oder höher ansteigt, wählt die Führungsschicht 25a die Steuerführung „Brennkraftmaschinenstopperlaubnis“ aus. Wenn die Temperatur der Brennkraftmaschine 31 auf eine vorbestimmte Obergrenztemperatur oder mehr ansteigt, wählt die Führungsschicht 25a die Steuerführung „Brennkraftmaschinenstartverbot“ aus, um Überhitzung zu verhindern.
In dem in 5 illustrierten Beispiel, wenn die „Brennkraftmaschinenstopperlaubnis“ als die Steuerführung ausgewählt wird, legt die Beschränkungsschicht 25b selektiv eine Beschränkungsbedingung aus drei Beschränkungsbedingungen fest, die „nicht erforderliches Brennkraftmaschinenaufwärmen“, „erforderliches Brennkraftmaschinenaufwärmen“ „Brennkraftmaschinenerhitzungsvermeidung“ sind. Die Auswahl der Beschränkungsbedingungen ist durch den Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 21b der Energiedomänensteuereinheit 21, die eine Schicht höheren Rangs ist, zusätzlich zur Temperatur der Brennkraftmaschine 31 beeinträchtigt.
Wenn „nicht erforderliches Brennkraftmaschinenaufwärmen“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt wird, kann das Starten und Stoppen der Brennkraftmaschine 31 ohne Begrenzung ausgeführt werden. Wenn „erforderliches Brennkraftmaschinenaufwärmen“ ausgewählt wird, sind das Stoppen der Brennkraftmaschine 31 und die Brennkraftmaschinenrotationsgeschwindigkeit begrenzt. Wenn „Brennkraftmaschinenerhitzungsvermeidung“ ausgewählt wird, ist, wenn die Brennkraftmaschine 31 zusätzlich zur Inbetriebnahme der stoppenden Brennkraftmaschine 31 startet, ist die Brennkraftmaschinenrotationsgeschwindigkeit auf eine vorbestimmte Rotationsgeschwindigkeit oder weniger begrenzt.
Ferner legt in dem in 5 illustrierten Beispiel, wenn das „nicht erforderliche Brennkraftmaschinenaufwärmen“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt wird, die Systemoperationsschicht 25c selektiv einen Systemsteuermodus aus drei Systemsteuermodi fest, die „Leerlaufstoppsteuerung bei vorbestimmter Fahrzeuggeschwindigkeit oder weniger“, „Leerlaufstoppsteuerung bei einem Fahrzeugstopp“ und „Brennkraftmaschineninbetriebnahme und kooperative Steuerung“ sind. Die „Leerlaufstoppsteuerung bei der vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder weniger“ ist ein Steuermodus, in dem, wenn die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs auf eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit oder weniger verringert wird, sogar, wenn das Fahrzeug nicht stoppt, die Brennkraftmaschine 31 gestoppt wird. Die „Leerlaufsteuerung beim Fahrzeugstopp“ ist ein Steuermodus, in dem die Brennkraftmaschine 31 ebenso gestoppt wird, nachdem das Fahrzeug stoppt. Die „Brennkraftmaschineninbetriebnahme und kooperative Steuerung“ ist ein Steuermodus, in dem die Brennkraftmaschine 31, die bei der Leerlaufstoppsteuerung gestoppt wurde, gestartet wird, und die gestartete Brennkraftmaschine 31 und der Motorgenerator 32 in Kooperation miteinander gesteuert werden.
Ist beispielsweise die Brennkraftmaschine 31 ausreichend aufgewärmt, wird, um eine Stoppperiode der Brennkraftmaschine 31 zu erweitern, die „Leerlaufstoppsteuerung einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit oder weniger“ ausgewählt. Andererseits, wenn der Aufwärmgrad der Brennkraftmaschine nicht ausreicht, wird die „Leerlaufstoppsteuerung beim Fahrzeugstopp“ ausgewählt. „Brennkraftmaschineninbetriebnahme und kooperative Steuerung“ wird ausgewählt, seit die Brennkraftmaschine 31 aufgrund des Leerlaufstopps stoppt, bis das Fahrzeug verzögert ist und stoppt.
Ferner legt in dem in 5 illustrierten Beispiel, wenn die „Brennkraftmaschineninbetriebnahme und kooperative Steuerung“ als der Systemsteuermodus ausgewählt wird, die Vorrichtungsverhaltensschicht 25d selektiv einen Steuermodus für fahrzeuggebundene Vorrichtungen aus vier Steuermodi für fahrzeuggebundene Vorrichtungen fest, die „Brennkraftmaschinenneustart durch Motorgenerator“, „Motorgeneratorpause“, „Regeneration durch Motorgenerator“ und „Motorgeneratorantrieb“ sind. Die Auswahl der Steuermodi für fahrzeuggebundene Vorrichtungen wird auf der Basis des Fahrtzustands eines Fahrzeugs ausgeführt, aber kann durch die Vorrichtungsverhaltensschicht 21d der Energiedomänensteuereinheit 21 beeinträchtigt werden. Die Vorrichtungsverhaltensschicht 25d gibt das Steuersignal entsprechend eines Zieloperationszustands an den Motorgenerator 32 gemäß dem festgelegten Steuermodus für fahrzeuggebundene Vorrichtungen aus.
Als Nächstes wird eine Zustandsverwaltung einer ECU 40 beschrieben, in der die Motorgeneratorsteuereinheit 25 implementiert ist. Wie in 6 illustriert ist, ist die ECU 40 in drei Schichten hierarchisiert, die eine Beschränkungsschicht 40b, eine Systemoperationsschicht 40c und eine Vorrichtungsverhaltensschicht 40d sind. 6 illustriert ein Beispiel der entsprechenden Zustandsfestlegungen der Beschränkungsschicht 40b, der Systemoperationsschicht 40c und der Vorrichtungsverhaltensschicht 40d in der ECU. Die Zustandsverwaltung wird durch eine Basissoftware in einer Fahrzeugsoftwareplattform wie beispielsweise AUTOSAR ausgeführt.
In dem in 6 illustrierten Beispiel werden in der Beschränkungsschicht 40b der ECU 40 drei Beschränkungsbedingungen bestimmt, die „Energiesparenentartungserlaubnis“, „Energiesparenentartungsverbot“ und „Inbetriebnahmestopp“ sind. Die Beschränkungsschicht 40b legt irgendeine Beschränkungsbedingung ausgehend davon fest, dass sie durch den Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 25b in der Motorgeneratorsteuereinheit 25 beeinträchtigt wird, die in der ECU 40 implementiert ist. „Energiesparentartungserlaubnis“ und in den Figuren auch als Energiesparebedeutet, dass ein Teil der Funktionen der ECU 40 pausiert, um eine Reduzierung des Energieverbrauchs in der ECU zu erlauben. In diesem Fall ist die ECU 40 operierbar, aber die Leistungen, wie beispielsweise Verarbeitungsgeschwindigkeit und Durchsatz werden verringert. „Energiesparentartungsverbot“ bedeutet, dass ein teilweises Pausieren der Funktionen der ECU 40 verboten ist, um den Durchsatz der ECU 40 sicherzustellen. „Inbetriebnahmestopp“ bedeutet, dass eine Hauptfunktion der ECU 40 wie beispielsweise ein sogenanntes Schlafen stoppt.
In dem in 6 illustrierten Beispiel, wenn die „Energiesparentartungserlaubnis“ als die Beschränkungsbedingung ausgewählt wird, legt die Systemoperationsschicht 40c selektiv einen Systemsteuermodus aus drei Systemsteuermodi fest, die „Brennkraftmaschine alleine“, „Brennkraftmaschine-Motorgenerator-Kooperation“ und „Brennkraftmaschine-Motorgenerator-Batterie-Kooperation“ sind. Die Auswahl der Systemsteuermodi wird auf der Basis des Festlegungsinhalts der Systemoperationsschicht 25c in der Motorgeneratorsteuereinheit 25 ausgeführt.
„Brennkraftmaschine alleine“ ist ein Steuermodus, in dem nur die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 die Antriebssteuerung der Brennkraftmaschine 31 ausführt und der Antrieb des Motorgenerators 32 durch die Motorgeneratorsteuereinheit 25 pausiert. „Brennkraftmaschine-Motorgenerator-Kooperation“ ist ein Steuermodus, in dem die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 und die Motorgeneratorsteuereinheit 25 miteinander zum Antreiben der Brennkraftmaschine 31 und des Motorgenerators 32 kooperieren. „Brennkraftmaschine-Motorgenerator-Batterie-Kooperation“ ist ein Steuermodus, in dem, wenn die Energie der Hochspannungsbatterie 33a abgesehen vom Motorgenerator 32 aufgebraucht ist, die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 und die Motorgeneratorsteuereinheit 25 miteinander zum Antreiben der Brennkraftmaschine 31 und des Motorgenerators 32 kooperieren, während der SOC der Hochspannungsbatterie 33a vorhergesagt wird, der durch den Motorgenerator 32 verwendbar ist.
Ferner wählt in dem in 6 illustrierten Beispiel, wenn die „Brennkraftmaschine-Motorgenerator-Kooperation“ als der Systemsteuermodus ausgewählt ist, die Vorrichtungsverhaltensschicht 40d selektiv einen Steuermodus für fahrzeuggebundene Vorrichtungen von drei Steuermodi für fahrzeuggebundene Vorrichtungen aus, die „Vollsteuerungs-MPU-Kernoperation“, „Teilsteuerungs-MPU-Kernoperation“ und „Steuerwertdiversion anderer ECU“ sind. Die Auswahl der Steuermodi für fahrzeuggebundene Vorrichtungen wird ausgeführt, ohne durch die Vorrichtungsverhaltensschicht 25d der Motorgeneratorsteuereinheit 25 beeinträchtigt zu werden.
„Vollsteuerungs-MPU-Kernoperation“ ist ein Steuermodus, in dem, wenn die Brennkraftmaschine 31 und der Motorgenerator 32 in Kooperation miteinander gesteuert werden, alle der Steuer-MPU-Kerne zum Vorhersagen beispielsweise eines Zielsteuerzustands operiert werden. Die „Teilsteuerungs-MPU-Kernoperation“ ist ein Steuermodus, in dem ein Teil der Steuer-MPU-Kerne operiert wird. Die „Steuerwertdiversion einer anderen ECU“ ist ein Steuermodus, in dem die ECU 40 den Steuerzustand nicht vorhersagt, sondern den Steuerwert von einer anderen ECU abzweigt. Diese Steuermodi werden gemäß dem Verarbeitungsinhalt und der Verarbeitungslast für die Motorgeneratorsteuerung in der Vorrichtungsverhaltensschicht 25d der Motorgeneratorsteuereinheit 25 ausgewählt.
Die Steuerführungen und die Zustände der Steuermodi, die in jeder Schicht der integrierten Steuereinheit 20, der Energiedomänensteuereinheit 21, der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der ECU 40 in dem Fahrzeugsteuersystem 10 festgelegt sind, wurden vorstehend mit Bezug auf 2 bis 6 beschrieben. 7 illustriert ein Beispiel von Zuständen, die in jeder Schicht der integrierten Steuereinheit 20, der Energiedomänensteuereinheit 21, der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der ECU 40 in dem Fahrzeugsteuersystem 10 zu bestimmter Zeit festlegbar sind.
Wie in 2 illustriert ist, werden die Zustände der entsprechenden Schichten gemäß den Festlegungsinhalten der Schichten höheren Rangs in der integrierten Steuereinheit 20, den Domänensteuereinheiten 21 bis 23, den Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 29 und der ECU 40 in dieser Reihenfolge der Führungsschicht, der Beschränkungsschicht, der Systemoperationsschicht und der Vorrichtungsverhaltensschicht festgelegt. Ferner, wie in 2 illustriert ist, werden die Beschränkungsschicht und die Systemoperationsschicht der Domänensteuereinheit, die Beschränkungsschicht, die Systemoperationsschicht und die Vorrichtungsverhaltensschicht der Vorrichtungssteuereinheit und die Systemoperationsschicht und die Vorrichtungsverhaltensschicht der ECU durch die Festlegungsinhalte in den benachbarten Schichten der Steuereinheiten höheren Rangs beeinträchtigt.
Nachfolgend wird ein Beispiel eines Ablaufs von Festlegungen der entsprechenden Schichten in der integrierten Steuereinheit 20, den Domänensteuereinheiten 21 bis 23, den Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 29 und der ECU 40 beschrieben. Die Energiedomänensteuereinheit 21 wird als ein typisches Beispiel der Domänensteuereinheiten 21 bis 23 beschrieben und die Motorgeneratorsteuereinheit 25 wird als ein typisches Beispiel der Vorrichtungssteuereinheiten 24 bis 30 beschrieben.
Als Erstes, wie in 2 illustriert ist, werden die entsprechenden Steuerführungen in der Führungsschicht 20a der integrierten Steuereinheit 20, der Führungsschicht 21a der Energiedomänensteuereinheit 21 und der Führungsschicht 25a der Motorgeneratorsteuereinheit 25 festgelegt. Auf diese Weise legen die Führungsschicht 20a der integrierten Steuereinheit 20, die Führungsschicht 21a der Energiedomänensteuereinheit und die Führungsschicht 25a der Motorgeneratorsteuereinheit 25 die Steuerführungen unabhängig voneinander fest.
Nachfolgend werden die entsprechenden Zustandsfestlegungen der Beschränkungsschicht 20b der integrierten Steuereinheit 20, der Beschränkungsschicht 21b der Energiedomänensteuereinheit 21, der Beschränkungsschicht 25b der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Beschränkungsschicht 40b der ECU 40 ausgeführt. Die Zustandsfestlegungen dieser Beschränkungsschichten 20b, 21b, 25b und 40b sind in der angegebenen Reihenfolge der Festlegung der Beschränkungsschicht 20b in der integrierten Steuereinheit 20, der Festlegung der Beschränkungsschicht 21b in der Energiedomänensteuereinheit 21, der Festlegung der Beschränkungsschicht 25b in der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Festlegung der Beschränkungsschicht 40b in der ECU 40 implementiert. Das Festlegen der Beschränkungsschicht 21b in der Energiedomänensteuereinheit 21 wird durch den Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 20b in der integrierten Steuereinheit, die eine benachbarte Schicht der Steuereinheit höherer Ordnung ist, beeinträchtigt. Auf gleiche Weise wird das Festlegen der Beschränkungsschicht 25b in der Motorgeneratorsteuereinheit 25 durch den Einstellungs- bzw. Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 21b in der Energiedomänensteuereinheit 21 beeinträchtigt und das Festlegen der Beschränkungsschicht 40b in der ECU 40 wird durch den Festlegungsinhalt der Beschränkungsschicht 25b in der Motorgeneratorsteuereinheit 25 beeinträchtigt.
Beispielsweise, wie in 7 illustriert ist, wenn die „Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“ in der Beschränkungsschicht 20b der integrierten Steuereinheit 20 festgelegt ist, wird eine Option, die mit der „Beschleunigungs- und Verzögerungsgrenze“ übereinstimmt, aus den Beschränkungsbedingungen ausgewählt, die in der Steuerführung auswählbar ist, die in der Führungsschicht 21a in der Beschränkungsschicht 21b der Energiedomänensteuereinheit 21 festgelegt ist. Insbesondere, da es einen Bedarf zum Begrenzen sowohl der Beschleunigung als auch der Verzögerung gibt, wird beispielsweise die „SOC-Ober- und Untergrenzenbeschränkung“ in der Beschränkungsschicht 21b der Energiedomänensteuereinheit 21 ausgewählt.
Danach werden die Zustandsfestlegungen der Systemoperationsschicht 20c der integrierten Steuereinheit 20, der Systemoperationsschicht 21c der Energiedomänensteuereinheit 21, der Systemoperationsschicht 25c der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Systemoperationsschicht 40c der ECU 40 ausgeführt. Wie im Fall der Beschränkungsschichten 20b, 21b, 25b und 40b werden in den Zustandsfestlegungen der Systemoperationsschichten 20c, 21c, 25c und 40c die Zustandsfestlegungen in der angegebenen Reihenfolge der Systemoperationsschicht 20c der integrierten Steuereinheit 20, der Systemoperationsschicht 21c der Energiedomänensteuereinheit 21, der Systemoperationsschicht 25c der Motorgeneratorsteuereinheit und der Systemoperationsschicht 40c der ECU 40 ausgeführt.
Schließlich werden die Zustandsfestlegungen der Vorrichtungsverhaltensschicht 21d der Energiedomänensteuereinheit 21, der Vorrichtungsverhaltensschicht 25d der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Vorrichtungsverhaltensschicht 40d der ECU 40 ausgeführt. Ähnlich werden bei den Zustandsfestlegungen der Vorrichtungsverhaltensschichten 21d, 25d und 40d die Zustandsfestlegungen in der angegebenen Reihenfolge der Vorrichtungsverhaltensschicht 21d der Energiedomänensteuereinheit 21, der Vorrichtungsverhaltensschicht 25d der Motorgeneratorsteuereinheit 25 und der Vorrichtungsverhaltensschicht 40d der ECU 40 ausgeführt.
Im Übrigen wird, wenn in dem vorstehenden Fahrzeugsteuersystem 10, das als ein Beispiel beschrieben ist, der Typ der fahrzeuggebundenen Vorrichtung oder die Anwesenheit oder Abwesenheit der angebrachten Ausstattung aufgrund des Modells oder Grads des Fahrzeugs geändert wird, die Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit geändert und wenn die Steuerfunktion über das ganze System wie beispielsweise die Domänensteuereinheit oder die integrierte Steuereinheit mit einer derartigen Änderung korrigiert werden muss, wird ein Aufwand zum Handhaben des Designs und der Modifikation exzessiv.
Unter diesen Umständen kann in der vorliegenden Ausführungsform, sogar wenn die Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit geändert wird, wenn der Typ der fahrzeuggebundenen Vorrichtung oder die Anwesenheit oder Abwesenheit der angebrachten Ausstattung geändert wird, das Fahrzeugsteuersystem 10 die Änderung in der Steuerfunktion ohne prinzipielle Änderung der Domänensteuereinheit handhaben. Demzufolge kann, sogar wenn sich die Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit unterscheidet, die gleiche Domänensteuereinheit verwendet werden und die allgemeine Vielseitigkeit der Domänensteuereinheit kann verbessert werden.
Nachfolgend wird eine Vorrichtung zum Handhaben einer Änderung in der Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit ohne Ändern der Domänensteuereinheit mit Bezug auf ein Blockschaltbild von 8 und Ablaufdiagramme von 9 und 10 beschrieben.
8 illustriert die vorstehende Vorrichtung und illustriert insbesondere die Energiedomänensteuereinheit 21 und die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24, die Motorgeneratorsteuereinheit 25 und die Batteriesteuereinheit 26, die Vorrichtungssteuereinheiten sind, die sich auf einer Seite einer niedrigeren Schicht der Energiedomänensteuereinheit 21 befinden. Die anderen Domänensteuereinheiten (Karosseriedomänensteuereinheit 22, Bewegungsdomänensteuereinheit 23) und die entsprechenden Vorrichtungssteuereinheiten (Klimatisierungssteuereinheit 27, Sitzheizungssteuereinheit 28, Bremssteuereinheit 29, Lenksteuereinheit 30) haben die gleiche Konfiguration wie die nachfolgend beschriebene.
Wie in 8 illustriert ist, besitzen die entsprechenden Vorrichtungssteuereinheiten, in anderen Worten die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24, die Motorgeneratorsteuereinheit 25 und die Batteriesteuereinheit 26 als die Konfigurationsinformationen Dienstinformationen, die durch die Steuerfunktion bereitstellbar sind, die in diesen Vorrichtungssteuereinheiten vorgesehen ist, und die spezifischen Informationen zum Spezifizieren der Domänensteuereinheit unter Verwendung der Steuerfunktion, die durch die Dienstinformationen repräsentiert ist.
Wie in 8 illustriert ist, weist beispielsweise die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 „Brennkraftmaschinenmomentbereitstellung“, die Motorgeneratorsteuereinheit 25 „Motorgeneratormomentbereitstellung“ und „Elektrizitätserzeugung“ und die Batteriesteuereinheit 26 „Batteriebereitstellung (Hochspannung, Niederspannung)“ als die Dienstinformationen auf. Somit besitzen die entsprechenden Vorrichtungssteuereinheiten die Informationen, die konzeptionell die Funktionen dieser Vorrichtungssteuereinheiten repräsentierten, als die Dienstinformationen.
Indessen führt die Batteriesteuereinheit 26 nicht nur die unterschiedlichen Steuerungen der Hochspannungsbatterie 33a aus, sondern verwaltet ebenso einen Ladezustand einer Niederspannungsbatterie 33b. Aus diesem Grund besitzt die Batteriesteuereinheit 26 Informationen über die „Energiebereitstellung (Hochspannung, Niederspannung)“ als die Dienstinformationen. Die Hochspannungsbatterie 33a stellt dem Motorgenerator 32 und einem elektrischen Kompressor der Klimatisierungsvorrichtung 34 eine Energieversorgung bereit und die Niederspannungsbatterie 33b stellt der anderen elektrischen Fahrzeuglast eine Energieversorgung bereit.
Damit die Batteriesteuereinheit 26 den Ladezustand der Niederspannungsbatterie 33e verwaltet, ist beispielsweise die Niederspannungsbatterie 33b mit der Hochspannungsbatterie 33a durch einen Abwärtswandler verbunden. Wenn ein Ladebetrag der Niederspannungsbatterie 33b verringert ist, kann die Niederspannungsbatterie 33b die Energie von der Hochspannungsbatterie 33a empfangen. Die Batteriesteuereinheit 26 betreibt den Abwärtswandler und lädt die Niederspannungsbatterie 33b auf der Basis des Ladebetrags der Niederspannungsbatterie 33b und einem Energieverbrauch, der durch eine elektrische Fahrzeuglast verursacht wird, nach Bedarf.
Die Dienstinformationen sind nicht nur Informationen, die konzeptionell die Steuerfunktionen der entsprechenden Vorrichtungssteuereinheiten repräsentieren, sondern jede der Vorrichtungssteuereinheiten kann den Operationszustand, der in mindestens einer Schicht der Führungsschicht, der Systemoperationsschicht und der Vorrichtungsverhaltensschicht festgelegt ist, die vorhergehend beschrieben sind, als die Dienstinformationen besitzen
Zusätzlich können die Dienstinformationen eine spezifische physikalische Quantität beinhalten, die durch den Dienst bereitstellbar ist. Wenn der Dienst beispielsweise zur Brennkraftmaschinenmomentbereitstellung gehört, können die Dienstinformationen das Brennkraftmaschinenmoment beinhalten, das durch die Brennkraftmaschine 31 ausgegeben werden kann. Wenn die Dienstinformationen zur Motorgeneratormomentbereitstellung gehören, können die Dienstinformationen das Motormoment beinhalten, das durch den Motorgenerator 32 ausgegeben werden kann. Wenn der Dienst zur Elektrizitätserzeugung gehört, die durch den Motorgenerator 32 verursacht wird, können die Dienstinformationen die elektrische Quantität beinhalten, die durch den Motorgenerator 32 erzeugt werden kann. Wenn der Dienst zur Energiebereitstellung gehört, können die Dienstinformationen die entsprechenden Batteriekapazitäten der Hochspannungsbatterie 33a und der Niederspannungsbatterie 33b beinhalten.
Ferner, wenn die bereitstellbare physikalische Quantität aufgrund eines externen Faktors wie beispielsweise einer Umgebungstemperatur geändert wird, können die Dienstinformationen Informationen bezüglich der Änderungscharakteristik beinhalten. Beispielsweise können eine Antriebsobergrenztemperatur des Motors, eine Temperaturcharakteristik der Batteriekapazität der Batterie usw. als die Dienstinformationen beinhaltet sein. Mit dem Einschluss derartiger Informationen in die Dienstinformationen kann die Domänensteuereinheit angemessen bestimmen, ob die Dienstbereitstellung ausgeführt werden kann oder nicht.
Als die spezifischen Informationen zum Spezifizieren der Domänensteuereinheit unter Verwendung der Steuerfunktion, die durch die Dienstinformationen repräsentiert wird, besitzt beispielsweise, wie in 8 illustriert ist, jede der Vorrichtungssteuereinheiten Nameninformationen über eine Schnittstelle, die durch die angemessene Domänensteuereinheit besessen wird.
Um die Dienstinformationen zu sammeln, beinhaltet jede der Domänensteuereinheiten eine spezifische Schnittstelle (nachfolgend wird Schnittstelle auch mit IF abgekürzt). Beispielsweise besitzt in dem in 8 illustrierten Beispiel, die Energiedomänensteuereinheit 21 eine Bewegungs-IF und eine Elektrizitäts-IF und eine Startstoppsteuereinheit 40 besitzt eine Energie-IF. In der vorliegenden Spezifikation bedeutet die Schnittstelle nicht eine physikalische Konfiguration wie beispielsweise eine Kommunikationsschnittstelle, sondern lediglich Informationen, die einen Empfänger der Dienstinformationen angeben, die von der Vorrichtungssteuereinheit übertragen werden.
In 8 steuert die Startstoppsteuereinheit 40 die Inbetriebnahme und das Stoppen des Fahrzeugsteuersystems 10 und ist für die Bereitstellung und das Stoppen der Energieversorgung an die entsprechenden Steuereinheiten 20 bis 30 verantwortlich. Die Startstoppsteuereinheit 40 kann unabhängig von der integrierten Steuereinheit 20 und den entsprechenden Domänensteuereinheiten 21 bis 23 angeordnet sein oder kann konkurrierend durch die integrierte Steuereinheit 20 oder irgendeine der Domänensteuereinheiten 21 bis 23 konfiguriert sein.
Wie vorstehend beschrieben ist, um die zugehörigen Dienstinformationen zu sammeln, sind die Domänensteuereinheiten mit den entsprechenden spezifischen Schnittstellen ausgestattet. Demnach besitzt jede Vorrichtungssteuereinheit als die spezifischen Informationen die Nameninformationen der Schnittstelle, die in der Domänensteuereinheit vorgesehen ist, an die die Dienstinformationen zu übertragen sind, und kann ihre Dienstinformationen an die angemessene Domänensteuereinheit übertragen. Die Dienstinformationen werden durch die bzw. basierend auf den vorstehenden Schnittstelleninformationen übertragen und empfangen, wobei die entsprechenden Vorrichtungssteuereinheiten keine ID-Informationen, die die angemessene Domänensteuereinheit selbst angeben, als die spezifischen Informationen aufweisen müssen und die Dienstinformationen einfach bezüglich der angemessenen Domänensteuereinheit übertragen und empfangen werden können. Jede Vorrichtungssteuereinheit kann als die spezifischen Informationen die ID-Informationen verwenden, die die angemessene Domänensteuereinheit selbst angeben.
Wenn die Domänensteuereinheiten Dienstinformationen von der Vorrichtungssteuereinheit sammelt, sortiert die Domänensteuereinheit die verfügbare Steuerfunktion und die nicht verfügbare Steuerfunktion auf der Basis der gesammelten Dienstinformationen auseinander und gibt die Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an die Vorrichtungssteuereinheit. Demzufolge kann die Domänensteuereinheit die Steueranweisung abgeben, die mit der Steuerfunktion übereinstimmt, die in der Vorrichtungssteuereinheit vorgesehen ist. Auf diese Weise, da der Modus der Verknüpfung der Domänensteuereinheit mit der Vorrichtungssteuereinheit durch die Verwendung der Dienstinformationen bestimmt ist, die durch die Vorrichtungssteuereinheiten besetzt sind, können die Domänensteuereinheit und die Vorrichtungssteuereinheit sehr einfach in Verknüpfung miteinander operieren. Ferner, da die Domänensteuereinheit die verfügbare Steuerfunktion und die nicht verfügbare Steuerfunktion auf der Basis der gesammelten Dienstinformationen auseinander sortiert, wird, sogar wenn die Funktion der Vorrichtungssteuereinheit geändert wird, die Domänensteuereinheit nicht grundsätzlich geändert, um die Änderung der Funktion und die Vorrichtungssteuereinheit handzuhaben, und die allgemeine Vielseitigkeit der Domänensteuereinheit kann verbessert werden.
Beispielsweise erfasst in dem in 8 illustrierten Beispiel die Energiedomänensteuereinheit 21, dass ein Brennkraftmaschinenmoment und ein Motorgeneratormoment zum Steuern der Antriebskraft des Fahrzeugs verwendet werden können, aufgrund der Dienstinformationen von der Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 und der Motorgeneratorsteuereinheit 25. Ebenso erfasst die Energiedomänensteuereinheit 21, dass elektrische Energie während regenerativen Bremsens, bei dem ein negatives Motorgeneratormoment erzeugt wird, erzeugt wird, aufgrund der Dienstinformationen von der Motorgeneratorsteuereinheit 25. Ferner erfasst die Energiedomänensteuereinheit 21, dass eine Antriebsenergie dem Motorgenerator 32 durch die Hochspannungsbatterie 33a bereitgestellt werden kann, aufgrund der Dienstinformationen von der Batteriesteuereinheit 26.
Aus diesem Grund legt die Energiedomänensteuereinheit 21 beispielsweise die Inbetriebnahme des Fahrzeugs durch den Motorgenerator 32, ein Unterstützen der Brennkraftmaschine 31 durch den Motorgenerator 32 während einer Beschleunigung oder eines Hochlastfahrens, regeneratives Bremsen während einer Verzögerung des Motorgenerators 32 usw. als verfügbare Steuerfunktionen auf der Basis der vorstehenden Dienstinformationen fest. Die Energiedomänensteuereinheit 21 kann eine Steueranweisung entsprechend dem Fahrtzustand des Fahrzeugs oder der Fahreroperation an die Brennkraftmaschinensteuereinheit 24 und die Motorgeneratorsteuereinheit 25 gemäß einer vorstehend beschriebenen hierarchischen Steuerstruktur abgeben.
Zusätzlich erfasst die Startstoppsteuereinheit 40, dass die Versorgung und der Stopp der Energie an die entsprechenden Steuereinheiten des Fahrzeugsteuersystems 10 gesteuert werden kann, aufgrund der Dienstinformationen von der Batteriesteuereinheit 26. Die ECU 40 kann die Steuerung der Versorgung und des Stopps der Energie auf der Basis der Operation des Hauptschalters des Fahrzeugs ausführen.
In dem Fahrzeugsteuersystem 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform besitzt die Vorrichtungssteuereinheit die Dienstinformationen und die spezifischen Informationen als die Konfigurationsinformationen. Wie vorstehend beschrieben ist, da die Konfigurationsinformationen auf die entsprechenden Steuereinheiten verteilt sind, kann eine Konfiguration zum intensiven Verwalten der Konfigurationsinformationen anders als beim Stand der Technik weggelassen werden.
Ein Beispiel einer spezifischen Verarbeitung ab Übertragen und Empfangen der Dienstinformationen zwischen der Domänensteuereinheit und der Vorrichtungssteuereinheit bis zu einer Änderung des Steuerinhalts unter Verwendung der gesammelten Dienstinformationen in der Domänensteuereinheit wird mit Bezug auf Ablaufdiagramme in 9 und 10 beschrieben. Die in dem Ablaufdiagramm von 9 dargestellte Verarbeitung wird durch die Vorrichtungssteuereinheit ausgeführt und die in dem Ablaufdiagramm von 10 dargestellte Verarbeitung wird durch die Domänensteuereinheit ausgeführt.
Bei Schritt S100 des Ablaufdiagramms von 9 überträgt die Vorrichtungssteuereinheit die im Besitz befindlichen Dienstinformationen hin zu einer Schnittstelle, die mit den spezifischen Informationen übereinstimmt, die im Besitz der Vorrichtungssteuereinheit sind. In dieser Situation empfängt die Domänensteuereinheit die Dienstinformationen, die hin zur Schnittstelle übertragen werden, die im Besitz der Domänensteuereinheit ist, bei Schritt S200 des Ablaufdiagramms von 10.
Ausgehend vom Empfang der Dienstinformationen überträgt die Domänensteuereinheit eine Bestätigung der Dienstinformationen an eine Übertragungsquelle der Dienstinformationen bei Schritt S210 des Ablaufdiagramms von 10. Die Vorrichtungssteuereinheit bestimmt bei Schritt S110 des Ablaufdiagramms von 9, ob die Bestätigung der Übertragung der Dienstinformationen empfangen wurde oder nicht. Wurde bestimmt, dass die Bestätigung empfangen wurde, fährt der Ablauf mit einer Verarbeitung von Schritt S120 fort, und wenn bestimmt wird, dass die Bestätigung nicht empfangen wurde, kehrt der Ablauf zur Verarbeitung von Schritt S100 fort und die Vorrichtungssteuereinheit überträgt die Dienstinformationen erneut. Obwohl in dem Ablaufdiagramm von 9 nicht dargestellt, wenn die Anzahl von Übertragungen der Dienstinformationen eine vorbestimmte Anzahl ohne Empfangen der Bestätigung erreicht, werden weitere Übertragungen der Dienstinformationen gestoppt und eine Abnormalität, dass eine Verbindung mit der Domänensteuereinheit nicht hergestellt werden kann, wird gespeichert.
Bei Schritt S120 des Ablaufdiagramms von 9 stellt die Vorrichtungssteuereinheit die Verbindung mit der Domänensteuereinheit her, die die Bestätigung übertragen hat. Danach steuert die Vorrichtungssteuereinheit die entsprechenden fahrzeuggebundenen Vorrichtungen gemäß einer Steueranweisung von der Domänensteuereinheit, die die Verbindung aufgebaut hat. Bei Schritt S130, wenn die Vorrichtungssteuereinheit mehrere Stücke von Dienstinformationen besitzt, werden alle Dienstinformationen im Besitz der Vorrichtungssteuereinheit übertragen und es wird bestimmt, ob der Empfang der Bestätigung von der Domänensteuereinheit für alle Dienstinformationen abgeschlossen wurde oder nicht. Wenn in der Bestimmungsverarbeitung bestimmt wird, dass der Empfang der Bestätigung von der Domänensteuereinheit für alle der Dienstinformationen nicht abgeschlossen wurde, kehrt der Ablauf zur Verarbeitung von S100 zurück. Andererseits, wenn bestimmt wird, dass der Empfang der Bestätigung von der Domänensteuereinheit für alle der Dienstinformationen abgeschlossen wurde, ist die Verarbeitung, die in dem Ablaufdiagramm von 9 dargestellt ist, abgeschlossen.
Ferner sortiert die Domänensteuereinheit die verfügbaren Steuerfunktionen und die nicht verfügbaren Steuerfunktionen bei Schritt S220 auf der Basis der Dienstinformationen auseinander, die von der Vorrichtungssteuereinheit während der Verarbeitungen der Schritte S200 und S210 in dem Ablaufdiagramm von 10 gesammelt wurden. Bei Schritt S230 wird der Operationszustand, in dem die Führungsschicht, die Beschränkungsschicht, die Systemoperationsschicht und die Vorrichtungsverhaltensschicht, die vorstehend beschrieben sind, festlegbar sind, ausgewählt, so dass die Steuerverarbeitung unter Verwendung nur der verfügbaren Steuerfunktionen ausgeführt wird. Demzufolge wird die Steueranweisung, die mit der verfügbaren Steuerfunktion übereinstimmt, an die Vorrichtungssteuereinheit ausgehend von der Domänensteuereinheit abgegeben.
Beispielsweise wird angenommen, dass die fahrzeuggebundene Vorrichtung, die durch die Motorgeneratorsteuereinheit 25 zu steuern ist, kein Motorgenerator ist, der die Brennkraftmaschine unabhängig antreiben kann, sondern in einen Motorgenerator geändert wird, der nur das Unterstützen der Brennkraftmaschine 31 ausführt. Wenn die Energiedomänensteuereinheit 21 die vorstehende Tatsache aufgrund der Dienstinformationen von der Motorgeneratorsteuereinheit 25 erkennt, wird der Antriebszustand des Motorgenerators allein nicht beispielsweise als der Systemzustand ausgewählt.
Wie vorstehend beschrieben ist, werden unterschiedliche Operationszustände beim Verwenden von hochfunktionsfahrzeuggebundenen Vorrichtungen in der Domänensteuereinheit vorab bestimmt, und wenn die fahrzeuggebundenen Vorrichtungen tatsächlich durch eine niedrige Funktion verwendet werden, wird die Steuerung unter Verwendung nur der verfügbaren Operationszustände in den vorbestimmten Operationszuständen getätigt, wodurch sie in der Lage ist, eine Änderung des Typs der fahrzeuggebundenen Vorrichtung und die Anwesenheit oder Abwesenheit angebrachter Ausstattung handzuhaben.
Ferner, wie vorstehend beschrieben ist, wenn die Dienstinformationen die spezifische physikalische Quantität beinhalten, die durch den Dienst bereitstellbar ist, kann die Umschaltbedingung des Operationszustands der fahrzeuggebundenen Vorrichtung mit Berücksichtigung der physikalischen Quantität bestimmt werden.
Beispielsweise, wenn die Dienstinformationen ein Motormoment beinhalten, das durch den Motorgenerator 32 ausgegeben werden kann, kann die Umschaltbedingung wie beispielsweise unabhängiges Antreiben oder kooperatives Antreiben des Motorgenerators 32 und der Brennkraftmaschine 31 gemäß dem Motormoment bestimmt werden, dass durch den Motorgenerator 32 ausgegeben werden kann. Insbesondere kann ein Bestimmungswert zum Bestimmen, ob ein Moment, das erforderlich ist, um das Fahrzeug anzutreiben, ein Moment ist, das durch den Motorgenerator 32 alleine bereitstellbar ist, oder ein Moment ist, das bereitstellbar ist, indem dem Motorgenerator 32 erlaubt wird, die Brennkraftmaschine 31 zu unterstützen, gemäß dem Motormoment bestimmt werden, das durch den Motorgenerator 32 ausgegeben werden kann. Demzufolge kann die Steuerung der Brennkraftmaschine 31 und des Motorgenerators 32 optimiert werden.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und unterschiedliche Modifikationen können implementiert werden, ohne den Geist der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Beispielsweise beinhaltet in der vorstehenden Ausführungsform die Vorrichtungssteuereinheit als die Konfigurationsinformationen die Dienstinformationen und die spezifischen Informationen und die Domänensteuereinheit sammelt die zugehörigen Dienstinformationen unter Verwendung der spezifischen Informationen.
Die gleiche Technik wie die vorstehend beschriebene kann auf die Domänensteuereinheit und die integrierte Steuereinheit angewandt werden. In anderen Worten besitzt die Domänensteuereinheit wie die Vorrichtungssteuereinheit als die Konfigurationsinformationen Dienstinformationen, die durch eine Steuerfunktion bereitstellbar sind, die in der Vorrichtungssteuereinheit vorgesehen ist, und spezifische Informationen zum Spezifizieren der integrierten Steuereinheit unter Verwendung der Steuerfunktion, die durch die Dienstinformationen repräsentiert ist. Die integrierte Steuereinheit sammelt die Dienstinformationen von der Domänensteuereinheit unter Verwendung der spezifischen Informationen, sortiert die verfügbare Steuerfunktion und die nicht verfügbare Steuerfunktion auf der Basis der gesammelten Dienstinformationen auseinander und gibt die Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an die Domänensteuereinheit ab. Mit der vorstehenden Konfiguration kann, sogar wenn die Domänensteuereinheit geändert wird, die geteilte integrierte Steuereinheit verwendet werden und die allgemeine Vielseitigkeit der integrierten Steuereinheit kann verbessert werden.
Wenn die integrierte Steuereinheit die Dienstinformationen von der Domänensteuereinheit wie in der vorstehenden Ausführungsform sammelt, kann die Schnittstelle verwendet werden oder die Dienstinformationen der entsprechenden Domänensteuereinheiten können beispielsweise der Reihe nach von den jeweiligen Domänensteuereinheiten ohne irgendeine Schnittstelle empfangen werden.
Ferner kann die Domänensteuereinheit die Dienstinformationen, die durch die Steuerfunktion bereitstellbar sind, die in der Domänensteuereinheit vorgesehen ist, vorab speichern oder kann die bereitstellbaren Dienstinformationen beispielsweise auf der Basis der Dienstinformationen bestimmen, die von der Vorrichtungssteuereinheit mit der vorstehend beschriebenen Technik gesammelt werden.
Ferner erlangt zwischen der Vorrichtungssteuereinheit und der fahrzeuggebundenen Vorrichtung beispielsweise die Vorrichtungssteuereinheit Informationen bezüglich einer Funktion, die in der fahrzeuggebundenen Vorrichtung vorgesehen ist, von der fahrzeuggebundenen Vorrichtung und bestimmt die bereitstellbaren Dienstinformationen auf der Basis der erlangten Funktion der fahrzeuggebundenen Vorrichtung. In diesem Fall kann die gleiche Vorrichtungssteuereinheit ungeachtet einer Änderung des Typs der fahrzeuggebundenen Vorrichtung verwendet werden und die allgemeine Vielseitigkeit der Vorrichtungssteuereinheit kann ebenso verbessert werden.
Es ist zu beachten, dass ein Ablaufdiagramm oder die Verarbeitung des Ablaufdiagramms in der vorliegenden Anmeldung Abschnitte (ebenso als Schritte bezeichnet) beinhaltet, von denen jeder beispielsweise als S100 repräsentiert ist. Ferner kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte unterteilt werden, während mehrere Abschnitte zu einem einzelnen Abschnitt kombiniert werden können. Ferner kann jeder der so konfigurierten Abschnitte ebenso als eine Vorrichtung, ein Modul oder ein Mittel bezeichnet werden.
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf ihre Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Offenbarung soll unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind neben den unterschiedlichen Kombinationen und Konfigurationen weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element ebenso innerhalb des Lichts der Lehre und des Umfangs der vorliegenden Offenbarung.
Die Erfindung lässt sich folgendermaßen zusammenfassen: Ein Fahrzeugsteuersystem zum Steuern mehrerer fahrzeuggebundener Vorrichtungen beinhaltet: mehrere Vorrichtungssteuereinheiten, die eine fahrzeuggebundenen Vorrichtungen steuern; und eine Domänensteuereinheit, die integral die Vorrichtungssteuereinheiten steuert. Die Vorrichtungssteuereinheiten und die Domänensteuereinheit stellen eine Hierarchie bereit. Jede Vorrichtungssteuereinheit beinhaltet Dienstinformationen, die durch eine Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit bereitgestellt werden, und spezifische Informationen zum Spezifizieren der Domänensteuereinheit, die die Steuerfunktion einsetzt. Die Domänensteuereinheit sammelt die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit unter Verwendung der spezifischen Informationen. Die Domänensteuereinheit teilt die Steuerfunktion jeder Vorrichtungssteuereinheit in eine verfügbare Steuerfunktion und eine nicht verfügbare Steuerfunktion basierend auf den Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit. Die Domänensteuereinheit sendet eine Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an jede Vorrichtungssteuereinheit.

Claims

Fahrzeugsteuersystem (10) zum Steuern mehrerer fahrzeuggebundener Vorrichtungen (31 bis 37), die in einem Fahrzeug angebracht sind, wobei das Fahrzeugsteuersystem (10) aufweist: mehrere Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30), von denen jede eine der mehreren fahrzeuggebundenen Vorrichtungen (31 bis 37) steuert; und mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23), die integral die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30) steuert, wobei: die mehreren Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30) und die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Hierarchie bereitstellen; jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) mindestens Dienstinformationen als ein Komponenteninformationselement, das durch eine Steuerfunktion der Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) bereitgestellt wird, und spezifische Informationen als ein weiteres Komponenteninformationselement zum Spezifizieren der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23), die die Steuerfunktion verwendet, die durch die Dienstinformationen repräsentiert wird, beinhaltet; jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) die Dienstinformationen hin zu der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) überträgt, die durch die spezifischen Informationen spezifiziert ist; die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) unter Verwendung der spezifischen Informationen sammelt, wenn sie die Dienstinformationen von jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) empfängt; die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Bestätigung der Dienstinformationen an jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als eine Übertragungsquelle der Dienstinformationen in Antwort auf einen Empfang der Dienstinformationen überträgt; jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als die Übertragungsquelle eine Verbindung mit der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) herstellt, die die Bestätigung übertragen hat, wenn sie die Bestätigung von der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) empfängt; die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Steuerfunktion jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) in eine verfügbare Steuerfunktion und eine nicht verfügbare Steuerfunktion basierend auf den Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) teilt; die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion an jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) sendet; und jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) als die Übertragungsquelle die eine der mehreren fahrzeuggebundenen Vorrichtungen (31 bis 37) gemäß der Steueranweisung von der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) nach Herstellen der Verbindung mit der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) steuert.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1, wobei: jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) ferner Schnittstelleninformationen als die spezifischen Informationen beinhaltet, die mit den Dienstinformationen verknüpft sind; die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine Schnittstelle beinhaltet, die mit den zu sammelnden Dienstinformationen verknüpft ist; und die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Dienstinformationen, die mit den spezifischen Informationen verknüpft sind, die die Schnittstelle in der mindestens einen Domänensteuereinheit (21 bis 23) angeben, sammelt.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei: jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) Funktionsinformationen der fahrzeuggebundenen Vorrichtung (31 bis 37) von der fahrzeuggebundenen Vorrichtung (31 bis 37) erlangt; und jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) verfügbare Dienstinformationen basierend auf erlangten Funktionsinformationen der fahrzeuggebundenen Vorrichtung (31 bis 37) bestimmt.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die mindestens eine Domänensteuereinheit (21 bis 23) mehrere Domänensteuereinheiten (21 bis 23) beinhaltet; jede Domänensteuereinheit (21 bis 23) die Steueranweisung an jede Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) sendet, um integral mindestens eine Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) zu steuern; das Fahrzeugsteuersystem (10) ferner aufweist: eine integrierte Steuereinheit (20), die auf einer oberen Hierarchie oberhalb der mehreren Domänensteuereinheiten (21 bis 23) angeordnet ist, wobei: die integrierte Steuereinheit (20) integral die mehrere Domänensteuereinheiten (21 bis 23) steuert; jede Domänensteuereinheit (21 bis 23) mindestens Dienstinformationen als ein Komponenteninformationselement, das durch eine Steuerfunktion der Domänensteuereinheit (21 bis 23) bereitgestellt wird, und spezifische Informationen als ein weiteres Komponenteninformationselement zum Spezifizieren der integrierten Steuereinheit (20), die die Steuerfunktion der Domänensteuereinheit (21 bis 23) verwendet, die durch die Dienstinformationen der Domänensteuereinheit (21 bis 23) repräsentiert wird, beinhaltet; die integrierte Steuereinheit (20) die Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) von den mehreren Domänensteuereinheiten (21 bis 23) unter Verwendung der spezifischen Informationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) sammelt; die integrierte Steuereinheit (20) die Steuerfunktion jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) in eine verfügbare Steuerfunktion und eine nicht verfügbare Steuerfunktion basierend auf den Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) teilt; und die integrierte Steuereinheit (20) eine Steueranweisung entsprechend der verfügbaren Steuerfunktion jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) an jede Domänensteuereinheit (21 bis 23) sendet.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 4, wobei: jede Domänensteuereinheit (21 bis 23) ferner Schnittstelleninformationen als die spezifischen Informationen der Domänensteuereinheit (21 bis 23) beinhaltet, die mit den Dienstinformationen der Domänensteuereinheit (21 bis 23) verknüpft sind; die integrierte Steuereinheit (20) eine Schnittstelle beinhaltet, die mit den Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) verknüpft ist, die zu sammeln sind, und die integrierte Steuereinheit (20) die Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) sammelt, die mit den spezifischen Informationen der Domänensteuereinheit (21 bis 23) verknüpft sind, die die Schnittstelle in der integrierten Steuereinheit (20) angeben.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei: jede Domänensteuereinheit (21 bis 23) verfügbare Dienstinformationen der Domänensteuereinheit (21 bis 23) basierend auf den Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) bestimmt, die von den mehreren Vorrichtungssteuereinheiten (24 bis 30) gesammelt werden.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: die Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) eine spezifische physikalische Quantität beinhalten, die vom Dienst der Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) verfügbar ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 7, wobei: wenn die spezifische physikalische Quantität jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) durch einen externen Faktor geändert wird, die Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) charakteristische Informationen bezüglich einer Änderungscharakteristik der spezifischen physikalischen Quantität beinhalten.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei: die Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) eine spezifische physikalische Quantität beinhalten, die vom Dienst der Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) verfügbar ist; und die Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) eine weitere spezifische physikalische Quantität beinhalten, die vom Dienst der Domänensteuereinheit (21 bis 23) verfügbar ist.
Fahrzeugsteuersystem (10) gemäß Anspruch 9, wobei: wenn die spezifische physikalische Quantität jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) durch einen externen Faktor geändert wird, die Dienstinformationen jeder Vorrichtungssteuereinheit (24 bis 30) charakteristische Informationen bezüglich einer Änderungscharakteristik der spezifischen physikalischen Quantität beinhalten; und wenn die andere spezifische physikalische Quantität jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) durch einen anderen externen Faktor geändert wird, die Dienstinformationen jeder Domänensteuereinheit (21 bis 23) charakteristische Informationen bezüglich einer Änderungscharakteristik der anderen spezifischen physikalischen Quantität beinhalten.