ENERGIEVERWALTUNGSVORRICHTUNG POWER MANAGEMENT DEVICE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das Fahrzeugvorrichtungen, die Energie erzeugen, und Fahrzeugvorrichtungen aufweist, die Energie verbrauchen. The present invention relates to a vehicle power management apparatus for a vehicle having vehicle devices that generate power and vehicle devices that consume power.
Die JP 2000-333 305 A offenbart ein Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug, das einen Antriebsplan eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors zum Minimieren eines Kraftstoffverbrauches des Verbrennungsmotors entsprechend Straßenbedingungen eines Fahrpfades des Hybridfahrzeugs zu einem Ziel bestimmt. The JP 2000-333305 A discloses a drive control system for a hybrid vehicle that determines a drive schedule of an internal combustion engine and an electric motor for minimizing fuel consumption of the internal combustion engine according to road conditions of a travel path of the hybrid vehicle to a destination.
Gemäß diesem Antriebssteuerungssystem für ein Hybridfahrzeug wird der Fahrpfad zu dem Ziel an Punkten eines vorhergesagten Startens oder Stoppens des Hybridfahrzeugs in mehrere Abschnitte unterteilt, und es wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmuster für jeden Abschnitt auf der Grundlage von Straßenbedingungen des Fahrpfades zu dem Ziel und einer Antriebsaufzeichnung bzw. Fahrtaufzeichnung eines Fahrers geschätzt. Auf der Grundlage des Fahrzeuggeschwindigkeitsmusters und einer Kraftstoffverbrauchscharakteristik des Verbrennungsmotors wird der Antriebsplan des Verbrennungsmotors und des Elektromotors abschnittsweise derart eingestellt, dass die Energieverbrauchsmenge bis zu dem Ziel minimiert wird. According to this drive control system for a hybrid vehicle, the travel path to the destination at points of predicted start or stop of the hybrid vehicle is divided into a plurality of sections, and a vehicle speed pattern for each section based on road conditions of the travel path to the destination and a drive record estimated by a driver. Based on the vehicle speed pattern and a fuel consumption characteristic of the internal combustion engine, the drive schedule of the internal combustion engine and the electric motor is set in sections so as to minimize the power consumption amount up to the destination.
Gemäß dem oben beschriebenen Antriebssteuerungssystem wird der Antriebsplan des Verbrennungsmotors und des Elektromotors bestimmt, um einen minimalen Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu erzielen. Gemäß diesem bestimmten Antriebsplan kann die Erzeugung von Energie und der Verbrauch von Energie in einigen Fällen nicht immer für das gesamte Fahrzeug optimiert werden. Elektrische Leistung, die von einem Generator, der von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, erzeugt wird, und regenerative Leistung, die von einem Motor-Generator erzeugt wird, werden seit Neuestem verwendet, um eine Kompressor einer Klimaanlage und andere Fahrzeugvorrichtungen, die in dem Hybridfahrzeug montiert sind, anzutreiben. In einem derartigen Beispielfall ist es wahrscheinlich, dass Energie in verschwenderischer Weise erzeugt wird oder benötigte Energie nicht ausreichend zugeführt wird, wenn die Leistungserzeugung des Generators und die regenerative Leistung des Motor-Generators nicht entsprechend den Betriebszuständen der Fahrzeugvorrichtungen gesteuert werden. According to the above-described drive control system, the drive schedule of the internal combustion engine and the electric motor is determined to achieve minimum fuel consumption of the internal combustion engine. According to this particular drive plan, the generation of energy and the consumption of energy in some cases may not always be optimized for the entire vehicle. Electric power generated by a generator driven by the internal combustion engine and regenerative power generated by a motor generator are recently used to manufacture a compressor of an air conditioner and other vehicle devices mounted in the hybrid vehicle are to power. In such an example case, when the power generation of the generator and the regenerative power of the motor generator are not controlled according to the operating conditions of the vehicle devices, energy is wastefully generated or power is not sufficiently supplied.
Außerdem steuert gemäß dem oben beschriebenen Fahrzeugantriebssteuerungssystem eine elektronische Steuerung zum Steuern des Verbrennungsmotors und des Elektromotors den Antriebsplan. In einem Fall, in dem die Spezifikation des Verbrennungsmotors oder des Elektromotors geändert wird, muss als Ergebnis dessen ebenfalls eine Steuerlogik in der Steuerung entsprechend geändert werden. Das heißt, da die Steuerung ausschließlich für eine spezielle Kombination aus dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor ausgelegt wird, ist diese nicht ausreichend vielseitig. In addition, according to the vehicle drive control system described above, an electronic controller for controlling the engine and the electric motor controls the drive schedule. In a case where the specification of the internal combustion engine or the electric motor is changed, as a result, control logic in the controller must also be changed accordingly. That is, since the controller is designed exclusively for a specific combination of the internal combustion engine and the electric motor, this is not sufficiently versatile.
Die vorliegende Erfindung adressiert das oben beschriebene Problem und es ist ihre Aufgabe, eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung zu schaffen, die sehr vielseitig ist und in der Lage ist, die Erzeugung und den Verbrauch von Energie in dem gesamten Fahrzeug zu optimieren. The present invention addresses the above-described problem and has as its object to provide a vehicular power management apparatus which is very versatile and capable of optimizing generation and consumption of power in the entire vehicle.
Erfindungsgemäß wird eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung für ein Fahrzeug geschaffen, das als Fahrzeugvorrichtungen eine Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die in der Lage ist, Energie zu erzeugen, und eine Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung aufweist, die Energie verbraucht. Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung weist einen Erlangungsteil, einen Vorhersageteil, einen Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil, einen Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil und einen Energieerzeugungs-Umwandlungsteil auf. Der Erlangungsteil erlangt Informationen über eine Fahrroute des Fahrzeugs, wenn die Fahrroute bestimmt wird bzw. wurde. Der Vorhersageteil sagt einen Energieverbrauchszustand der Fahrzeugenergieverbrauchsvorrichtung vorher, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt. Der Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil bestimmt einen Energieerzeugungsplan für die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung zum Zuführen von benötigter Energie auf der Grundlage der Informationen über die bestimmte Fahrroute des Fahrzeugs, die von dem Erlangungsteil erlangt wird, und des Energieverbrauchszustands, der von dem Vorhersageteil vorhergesagt wird. Der Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil berechnet mit einer vorbestimmten Periode, nachdem das Fahrzeug die Fahrt auf der bestimmten Fahrroute gestartet hat, eine benötigte Energieerzeugungsmenge auf der Grundlage des Energieerzeugungsplans, der von dem Energieerzeugungs-Planbestimmungsteil bestimmt wird. Der Energieerzeugungs-Umwandlungsteil wandelt die benötigte Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungs-Mengenberechnungsteil berechnet wird, in einen Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist, um und gibt den Steuerungssollwert an einen Steuerungsteil der Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung aus. According to the present invention, there is provided a vehicular power management apparatus for a vehicle having, as vehicular devices, a vehicular power generating device capable of generating power and a vehicular power consuming device consuming power. The vehicle power management device includes an acquisition part, a prediction part, a power generation plan determination part, a power generation amount calculation part, and a power generation conversion part. The obtaining part acquires information about a driving route of the vehicle when the driving route is determined. The predicting part predicts a power consumption state of the vehicle energy consuming device when the vehicle is traveling on the driving route. The power generation plan determination part determines a power generation plan for the vehicle power generation device to supply needed energy based on the information about the determined travel route of the vehicle acquired by the acquisition part and the energy consumption state predicted by the prediction part. The power generation amount calculation part calculates a required power generation amount based on the power generation schedule determined by the power generation plan determination part at a predetermined period after the vehicle starts running on the determined travel route. The power generation conversion part converts the required power generation amount calculated by the power generation amount calculation part into a control target value for controlling the vehicle power generation device based on the information regarding the vehicle power generation device actually mounted in the vehicle and outputs the control target value to a control part the vehicle power generation device.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Gesamtkonfiguration eines Steuerungssystems für ein Fahrzeug zeigt; 1 Fig. 10 is a block diagram showing an example of an overall configuration of a control system for a vehicle;
2 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs, das in drei Bereiche unterteilt ist, das heißt einen vorderen Bereich, einen mittleren Bereich und einen hinteren Bereich; 2 Fig. 10 is a schematic view of a vehicle divided into three areas, that is, a front area, a middle area and a rear area;
3 ist eine Tabelle, die eine beispielhafte Anordnung von Vorrichtungsteuerungsteilen für jeweilige Bereiche zeigt; 3 Fig. 12 is a table showing an exemplary arrangement of device control parts for respective areas;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine allgemeine Konfiguration eines Energieverwaltungssystems für ein Fahrzeug zeigt; 4 Fig. 10 is a block diagram showing a general configuration of a power management system for a vehicle;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Energieausgleichsdienst für die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; 5 Fig. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by an energy balance service for the vehicle power management device;
6 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Energieerzeugungsdienst der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; 6 Fig. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by a power generation service of the vehicle power management apparatus;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Erzeugungsmengenumwandlungsteil der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; 7 Fig. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by a generation amount conversion part of the vehicle power management device;
8 ist ein Flussdiagramm, das eine Umwandlungsverarbeitung zeigt, die von dem Erzeugungsmengenumwandlungsdienst zum Umwandeln der Energieerzeugungsmenge in einen Steuerungssollwert der Fahrzeugvorrichtung ausgeführt wird; 8th FIG. 10 is a flowchart showing conversion processing executed by the generated amount conversion service for converting the power generation amount into a control target value of the vehicle device; FIG.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Energiespeicherdienst der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; 9 FIG. 10 is a flowchart showing detailed processing performed by an energy storage service of the vehicle power management device; FIG.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Speichermengenumwandlungsteil der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; 10 Fig. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by a storage amount conversion part of the vehicle power management device;
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Umwandlungsverarbeitung zeigt, die von dem Speichermengenumwandlungsteil zum Umwandeln einer Energiespeichermenge in einen Speichersollwert der Fahrzeugvorrichtung ausgeführt wird; 11 FIG. 10 is a flowchart showing a conversion processing executed by the storage amount conversion part for converting an energy storage amount into a storage target value of the vehicle device; FIG.
12 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Energieverteilungsdienst der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird; und 12 Fig. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by a power distribution service of the vehicle power management apparatus; and
13 ist ein Flussdiagramm, das eine detaillierte Verarbeitung zeigt, die von einem Verteilungsmengenumwandlungsteil der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung ausgeführt wird. 13 FIG. 10 is a flowchart showing a detailed processing executed by a distribution amount conversion part of the vehicle power management device. FIG.
Eine Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In der unten beschriebenen Ausführungsform wird angenommen, dass das Fahrzeugenergieverwaltungssystem für ein Hybridfahrzeug verwendet wird, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor (Motor-Generator) als eine Fahrantriebsquelle ebenso wie einen Generator, der von dem Verbrennungsmotor angetrieben wird, um elektrische Leistung zum Antrieb des Elektromotors zu erzeugen, aufweist. Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung kann alternativ für ein allgemeines Fahrzeug, das nur einen Verbrennungsmotor aufweist, oder ein Elektrofahrzeug verwendet werden, das nur einen Elektromotor aufweist. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Unterteilung des Fahrzeugs in Domänen bzw. Bereiche. Da diese Domänenunterteilung eng mit einer Steuerungsarchitektur eines Fahrzeugsteuerungssystems korreliert, muss die folgende Domänenunterteilung nicht auf dieselbe Weise verwendet werden, wie sie unten beispielhaft dargestellt ist, sondern kann geeignet entsprechend unterschiedlichen Steuerungsarchitekturen modifiziert werden. A vehicle power management apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the embodiment described below, it is assumed that the vehicular power management system is used for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor (motor generator) as a travel driving source as well as a generator driven by the internal combustion engine for electric power for driving the electric motor to produce. The vehicle power management device may alternatively be used for a general vehicle having only an internal combustion engine or an electric vehicle having only an electric motor. The following description refers to the subdivision of the vehicle into domains or areas. Since this domain partitioning closely correlates with a control architecture of a vehicle control system, the following domain partitioning need not be used in the same way as exemplified below, but may be appropriately modified according to different control architectures.
In 1 ist ein Beispiel einer Gesamtkonfiguration eines Fahrzeugsteuerungssystems 100 für mehrere Fahrzeugvorrichtungen eines Hybridfahrzeugs als ein Blockdiagramm gezeigt. Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 enthalten, das in 1 gezeigt ist. In 1 is an example of an overall configuration of a vehicle control system 100 for a plurality of vehicle devices of a hybrid vehicle is shown as a block diagram. The vehicle power management device according to the present embodiment is in the vehicle control system 100 included in that 1 is shown.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 ist entsprechend Funktionen oder Rollen von mehreren Fahrzeugvorrichtungen, die als Steuerobjekte, die in dem Fahrzeug zu steuern sind, montiert sind, als Steuerlogikarchitektur in mehrere Domänen unterteilt. Jede Domäne ist in Vorrichtungssteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 zum Steuern von Fahrzeugvorrichtungen und Domänensteuerungsteile 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34 zum zentralen Verwalten von Steuerungsbetrieben der Vorrichtungsteuerungsteile hierarchisiert. The vehicle control system 100 is divided into multiple domains as functions or roles of a plurality of vehicle devices mounted as control objects to be controlled in the vehicle as a control logic architecture. Each domain is in device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 for controlling vehicle devices and domain control parts 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 for centrally managing control operations of the device control parts.
In dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthalten die Domänensteuerungsteile Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14 ebenso wie lokale Domänensteuerungsteile 21 bis 24 und 31 bis 34, auch wenn dieses später beschrieben wird. Die Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14 berechnen Steuerungssollwerte ihrer gesamten Domäne und einen Bereichssteuerungssollwert jedes Bereiches zum Erzielen des Steuerungssollwertes der gesamten Domäne. Die lokalen Domänensteuerungsteile 21 bis 24 und 31 bis 34 sind für die entsprechenden Bereiche zum Berechnen von Steuerungssollwerten der entsprechenden Vorrichtungsteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 zum Erzielen der berechneten Bereichssteuerungssollwerte angeordnet. Jeder Domänensteuerungsteil 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34 ist derart verbunden, dass er mit den anderen kommunizieren kann. In dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein integrierter Steuerungsteil 1 angeordnet, um zu bewirken, dass mehrere Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14 eine koordinierte Steuerung durchführen und unter Wettbewerb stehende Steuerungen unter den Master-Domänensteuerungsteilen 11 bis 14 zu arbitrieren (auszuwählen). Der integrierte Steuerungsteil 1 enthält eine Informationsinfrastruktur 2 und eine Energieinfrastruktur 3. Die Informationsinfrastruktur 2 sammelt eine Vielzahl von Informationen in dem Fahrzeug und stellt die gesammelten Informationen den Domänensteuerungsteilen 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34 bereit. Die Energieinfrastruktur 3 optimiert die Erzeugung und den Verbrauch von Energie des gesamten Fahrzeugs durch Verwalten der Erzeugung, der Speicherung (Reservierung) und der Verteilung von Energie in dem Fahrzeug. In the vehicle control system 100 According to the present embodiment, the domain control parts include master domain control parts 11 to 14 as well as local domain control parts 21 to 24 and 31 to 34 even if this is described later. The master domain control parts 11 to 14 calculate control setpoints of their entire domain and a range control setpoint of each range Achieve the control setpoint of the entire domain. The local domain control parts 21 to 24 and 31 to 34 are for the respective areas for calculating control target values of the respective device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 for obtaining the calculated range control target values. Each domain control part 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 is connected so that he can communicate with the others. In the vehicle control system 100 According to the present embodiment, an integrated control part 1 arranged to cause multiple master domain control parts 11 to 14 perform coordinated control and control under the master domain control 11 to 14 to arbitrate (to select). The integrated control part 1 contains an information infrastructure 2 and an energy infrastructure 3 , The information infrastructure 2 Collects a variety of information in the vehicle and provides the collected information to the domain control parts 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 ready. The energy infrastructure 3 optimizes the generation and consumption of energy of the entire vehicle by managing the generation, storage (reservation) and distribution of energy in the vehicle.
Gemäß der detaillierten beispielhaften Domänenunterteilung der 1 ist das Fahrzeugsteuerungssystem 100 in vier Domänen unterteilt, das heißt eine Chassis-Domäne (CS-Domäne), eine Kraftübertragungsdomäne (PT-Domäne), eine Karosseriedomäne (BD-Domäne) und eine Umgebungsdomäne (EVI-Domäne). Gemäß den Domänen, die wie oben beschrieben bestimmt werden, werden eine Anzahl von Fahrzeugvorrichtungen, die in dem Hybridfahrzeug montiert sind, durch funktionelle Ähnlichkeit oder eine Beziehung zueinander gruppiert. According to the detailed exemplary domain partition of 1 is the vehicle control system 100 divided into four domains, that is, a chassis domain (CS domain), a power transmission domain (PT domain), a body domain (BD domain), and an environment domain (EVI domain). According to the domains determined as described above, a number of vehicle devices mounted in the hybrid vehicle are grouped by functional similarity or relationship to each other.
Die Chassis-Domäne enthält beispielsweise Fahrzeugvorrichtungen wie beispielsweise einen Bremsaktuator, einen Dämpfer, einen Luftdrucksensor, eine elektrische Servolenkung, ein Getriebe und eine Vakuumpumpe. Der Bremsaktuator treibt strukturelle Komponenten einer hydraulischen Bremsvorrichtung wie beispielsweise eine Hydraulikpumpe und ein elektromagnetisches Ventil an und betreibt eine Hydraulikbremse, die in einem jeweiligen Fahrzeugrad angeordnet ist. Der Dämpfer ist in einem jeweiligen Rad angeordnet und reguliert eine Dämpfungskraft. Der Luftdrucksensor ist in einem jeweiligen Rad angeordnet und überträgt ein Erfassungssignal eines Luftdruckes mittels Radiokommunikation. Das Getriebe überträgt eine Drehung des Verbrennungsmotors und des Elektromotors an eine Antriebswelle durch Ändern einer Drehzahl mit einem geeigneten Untersetzungsverhältnis. Die Vakuumpumpe erzeugt einen Vakuumdruck, der einem Masterzylinder durch Verstärken einer Fußbetätigungskraft des Fahrers, die auf ein Bremspedal ausgeübt wird, zugeführt wird. The chassis domain includes, for example, vehicle devices such as a brake actuator, a damper, an air pressure sensor, an electric power steering, a transmission, and a vacuum pump. The brake actuator drives structural components of a hydraulic brake device such as a hydraulic pump and an electromagnetic valve and operates a hydraulic brake disposed in a respective vehicle wheel. The damper is disposed in a respective wheel and regulates a damping force. The air pressure sensor is disposed in a respective wheel and transmits a detection signal of air pressure by means of radio communication. The transmission transmits rotation of the engine and the electric motor to a drive shaft by changing a rotational speed at a suitable reduction ratio. The vacuum pump generates a vacuum pressure that is supplied to a master cylinder by amplifying a driver's foot operating force applied to a brake pedal.
Die Chassis-Domäne enthält Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35, die die Fahrzeugvorrichtungen, die oben beschrieben wurden, steuern. Die Chassis-Domäne enthält beispielsweise als Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35 einen Bremsaktuatorsteuerungsteil, einen Dämpfersteuerungsteil, einen Luftdruckerfassungsteilsteuerungsteil, einen Servolenksteuerungsteil, einen Getriebesteuerungsteil, einen Vakuumpumpensteuerungsteil und Ähnliches. Die Hydraulikbremsvorrichtung reguliert Hydraulikdrücke für Vorderräder und Hinterräder unabhängig voneinander. Der Bremsaktuator ist in einen Vorradbremsaktuator, der Hydraulikbremsdrücke von linken und rechten Vorderrädern individuell reguliert, und einen Hinterradbremsaktuator, der Hydraulikbremsdrücke von linken und rechten Hinterrädern individuell reguliert, unterteilt. Aus diesem Grund sind ein Vorderradbremsaktuatorsteuerungsteil und ein Hinterradbremsaktuatorsteuerungsteil als Bremsaktuatorsteuerungsteile vorhanden. The chassis domain contains chassis device control parts 15 . 25 and 35 controlling the vehicle devices described above. For example, the chassis domain includes chassis device control parts 15 . 25 and 35 a brake actuator control part, a damper control part, an air pressure detection part control part, a power steering control part, a transmission control part, a vacuum pump control part and the like. The hydraulic brake device regulates hydraulic pressures for front and rear wheels independently. The brake actuator is divided into a pre-wheel brake actuator that individually regulates hydraulic brake pressures of left and right front wheels, and a rear wheel brake actuator that individually regulates hydraulic brake pressures of left and right rear wheels. For this reason, a front-wheel brake actuator control part and a rear-wheel brake actuator control part are provided as brake-actuator control parts.
Auch wenn die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35 allgemein individuell in Entsprechung zu Fahrzeugvorrichtungen, die in der Chassis-Domäne enthalten sind, angeordnet sind, kann alternativ ein für mehrere Fahrzeugvorrichtungen gemeinsamer Chassis-Vorrichtungssteuerungsteil angeordnet bzw. vorhanden sein. Die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35 sind jeweils aus elektronischen Steuereinheiten (ECUs) ausgebildet. Die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35 können aus einzelnen ECUs oder alternativ aus einer einzelnen gemeinsamen ECU I ausgebildet sein. Außerdem kann der die ECU ausbildende Vorrichtungsteuerungsteil in der Chassis-Domäne von dem eine ECU ausbildenden Vorrichtungsteuerungsteil in einer anderen Domäne geteilt werden. Even if the chassis device control parts 15 . 25 and 35 generally individually arranged in correspondence with vehicle devices included in the chassis domain, alternatively, a chassis device control part common to a plurality of vehicle devices may be disposed. The chassis device control parts 15 . 25 and 35 are each formed of electronic control units (ECUs). The chassis device control parts 15 . 25 and 35 may be formed from individual ECUs or alternatively from a single common ECU I. In addition, the device constituting the ECU in the chassis domain may be shared by the ECU-forming device control part in another domain.
Die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15, 25 und 35 steuern die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen auf der Grundlage der Steuerungssollwerte, die von den entsprechenden Chassis-Domänensteuerungsteilen 11, 21 und 31 zugeführt werden. The chassis device control parts 15 . 25 and 35 control the corresponding vehicle devices based on the control setpoints that are shared by the corresponding chassis domain controller 11 . 21 and 31 be supplied.
Die Chassis-Domänensteuerungsteile 11, 21 und 31 sind aus einem Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 als einem Master-Domänensteuerungsteil und lokalen Chassis-Domänensteuerungsteilen 21 und 31 als lokalen Chassis-Domänensteuerungsteilen ausgebildet. Wie es später beschrieben wird, sind der Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 und die lokalen Chassis-Domänensteuerungsteile 21 und 31 in dem Fall, in dem das Fahrzeug in drei Bereiche unterteilt ist, auf in drei Bereiche geteilte Weise vorhanden. Der Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 weist sowohl die Funktion eines Master-Domänensteuerungsteils als auch die Funktion eines lokalen Domänensteuerungsteils auf. The chassis domain control parts 11 . 21 and 31 are from a master chassis domain control part 11 as a master domain control part and local chassis domain control parts 21 and 31 formed as local chassis domain control parts. As will be described later, the master chassis domain control part 11 and the local chassis domain control parts 21 and 31 in the case where the vehicle is divided into three areas, in three areas shared way available. The master chassis domain control part 11 has both the function of a master domain control part and the function of a local domain control part.
Der Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 bestimmt als Master-Domänensteuerungsteil den Steuerungssollwert der gesamten Chassis-Domäne entsprechend einem Fahrzeugzustand und einem Zustand eines Betriebs durch einen Fahrer und bestimmt außerdem einen Bereichssteuerungssollwert, der in einem jeweiligen Bereich zu erzielen ist, auf der Grundlage des Steuerungssollwertes der gesamten Domäne. Der Bereichssteuerungssollwert, der von dem Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 bestimmt wird, wird für die (von den) lokalen Chassis-Domänensteuerungsteile 21 und 31 verwendet. Die lokalen Chassis-Domänensteuerungsteile 21 und 31 berechnen die Steuerungssollwerte zum Steuern der Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 25 und 35 auf der Grundlage der verwendeten Bereichssteuerungssollwerte und geben die berechneten Steuerungssollwerte jeweils an die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 25 und 35 aus. In diesem Fall berechnet der Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 außerdem als lokaler Domänensteuerungsteil den Steuerungssollwert zum Steuern des Chassis-Vorrichtungssteuerungsteils 15 entsprechend dem Bereichssteuerungssollwert des Bereiches, zu dem dieser gehört, und gibt diesen an den Chassis-Vorrichtungssteuerungsteil 15 aus. The master chassis domain control part 11 determines, as a master domain control part, the control target value of the entire chassis domain according to a vehicle state and a state of operation by a driver, and also determines a range control target value to be achieved in each area based on the control target value of the entire domain. The ranging control setpoint from the master chassis domain control part 11 is determined for the (of the) local chassis domain control parts 21 and 31 used. The local chassis domain control parts 21 and 31 calculate the control target values for controlling the chassis device control parts 25 and 35 on the basis of the used range control target values, and respectively supply the calculated control target values to the chassis device control parts 25 and 35 out. In this case, the master chassis domain control part computes 11 also as the local domain control part, the control target value for controlling the chassis device control part 15 in accordance with the range control target value of the area to which it belongs, and gives it to the chassis device control part 15 out.
Die Kraftübertragungsdomäne enthält Fahrzeugvorrichtungen wie beispielsweise einen Verbrennungsmotor und einen Motor-Generator (MG), einen Antriebsleistungsverteilungsmechanismus, eine Hochspannungsbatterie, einen Generator, einen DC-DC-Wandler, eine Ladevorrichtungsschnittstelle (IF) und Ähnliches. Der Verbrennungsmotor und der Motor-Generator erzeugen eine Fahrantriebsleistung zur Beschleunigung, Verzögerung sowie Fahrt des Fahrzeugs mit konstanter Geschwindigkeit und führen diese zu. Der Antriebsleistungsverteilungsmechanismus verteilt ein Drehmoment (Antriebsleistung), die von dem Verbrennungsmotor und/oder dem Motor-Generator erzeugt wird, auf die vier Räder des Fahrzeugs. Die Hochspannungsbatterie führt dem Motor-Generator eine Antriebsleistung zu und speichert die elektrische Energie, die von dem Motor-Generator erzeugt wird. Der Generator erzeugt die Antriebsleistung für den Motor-Generator und andere Fahrzeugvorrichtungen. Der DC-DC-Wandler wandelt eine Hochspannung der Hochspannungsbatterie auf eine niedrige Spannung herunter und führt die niedrige Spannung einer Niederspannungsbatterie zu, um die Niederspannungsbatterie zu laden. Die Ladevorrichtungsschnittstelle lädt die Hochspannungsbatterie mittels eines externen Ladesystems. Die Kraftübertragungsdomäne kann außerdem Fahrzeugvorrichtungen wie beispielsweise eine Niederspannungsbatterie und Verteilerkästen (JB) enthalten, die Ein-Aus-Zustände einer Leistungszufuhr von der Niederspannungsbatterie zu verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen schalten. The power transmission domain includes vehicle devices such as an internal combustion engine and a motor generator (MG), a drive power distribution mechanism, a high voltage battery, a generator, a DC-DC converter, a charger interface (IF), and the like. The internal combustion engine and the motor generator generate a traction drive power to accelerate, decelerate and drive the vehicle at a constant speed and guide them. The drive power distribution mechanism distributes a torque (drive power) generated by the engine and / or the motor generator to the four wheels of the vehicle. The high voltage battery supplies drive power to the motor generator and stores the electrical energy generated by the motor generator. The generator generates the drive power for the motor generator and other vehicle devices. The DC-DC converter converts a high voltage of the high voltage battery to a low voltage and supplies the low voltage of a low voltage battery to charge the low voltage battery. The charger interface charges the high voltage battery via an external charging system. The powertrain domain may also include vehicle devices such as a low voltage battery and junction boxes (JB) that switch on-off states of power supply from the low voltage battery to various vehicle devices.
Die Niederspannungsbatterie enthält mehrere Batterien wie beispielsweise eine Hauptniederspannungsbatterie, die in einem Verbrennungsmotorraum des Fahrzeugs angeordnet ist, und eine Hilfsniederspannungsbatterie, die unter einem Gepäckraumboden angeordnet ist. Die Verteilerkästen enthalten einen vorderen Verteilerkasten, einen mittleren Verteilerkasten und einen hinteren Verteilerkasten. Der vordere Verteilerkasten wechselt Ein-Aus-Zustände der Leistungszufuhr zu den Fahrzeugvorrichtungen, die in dem und in der Nähe des Verbrennungsmotorraumes angeordnet sind. Der mittlere Verteilerkasten wechselt Ein-Aus-Zustände der Leistungszufuhr zu Fahrzeugvorrichtungen, die in dem und in der Nähe des Insassenraumes angeordnet sind. Der hintere Verteilerkasten wechselt Ein-Aus-Zustände der Leistungszufuhr zu Fahrzeugvorrichtungen, die in dem und in der Nähe des Gepäckraums angeordnet sind. Jeder der Verteilerkästen wählt die Hauptniederspannungsbatterie oder die Hilfsniederspannungsbatterie als eine Leistungsversorgungsquelle zu den Fahrzeugvorrichtungen aus. The low-voltage battery includes a plurality of batteries such as a main low-voltage battery disposed in an engine compartment of the vehicle and an auxiliary low-voltage battery disposed under a luggage compartment floor. The distribution boxes include a front distribution box, a middle distribution box and a rear distribution box. The front distribution box changes on-off states of power supply to the vehicle devices located in and near the engine compartment. The center distribution box changes on-off states of power supply to vehicle devices located in and near the passenger compartment. The rear distribution box changes on-off states of power supply to vehicle devices located in and near the luggage compartment. Each of the distribution boxes selects the main low-voltage battery or the auxiliary low-voltage battery as a power source to the vehicle devices.
Die Kraftübertragungsdomäne enthält Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteile 16, 26 und 36 zum Steuern der oben beschriebenen Fahrzeugvorrichtungen. Die Kraftübertragungsdomäne enthält beispielsweise als Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteile 16, 26 und 36 einen Verbrennungsmotorsteuerungsteil, einen Motor-Generatorsteuerungsteil, einen Antriebsleistungsverteilungsmechanismussteuerungsteil, einen Generatorsteuerungsteil, einen Hochspannungsbatteriesteuerungsteil, einen DC-DC-Wandlersteuerungsteil, einen Ladevorrichtungsschnittstellensteuerungsteil, einen Hauptniederspannungsbatteriesteuerungsteil, einen Hilfsniederspannungsbatteriesteuerungsteil, einen Vorderverteilerkastensteuerungsteil, einen Mittelverteilerkastensteuerungsteil, einen Hinterverteilerkastensteuerungsteil und Ähnliches. Die Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteile 16, 26 und 36 steuern die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen auf der Grundlage von Steuerungssollwerten, die von den entsprechenden Kraftübertragungsdomänensteuerungsteilen 12, 22 und 32 zugeführt werden. The power transmission domain includes power transmission device control parts 16 . 26 and 36 for controlling the vehicle devices described above. The power transmission domain includes, for example, as power transmission device control parts 16 . 26 and 36 an engine control part, a motor generator control part, a drive power distribution mechanism control part, a generator control part, a high voltage battery control part, a DC-DC converter control part, a charger interface control part, a main low voltage battery control part, an auxiliary low voltage battery control part, a front distribution box control part, a center distribution box control part, a rear manifold box control part and the like. The power transmission device control parts 16 . 26 and 36 control the respective vehicle devices based on control target values derived from the corresponding powertrain domain controller 12 . 22 and 32 be supplied.
Die Kraftübertragungsdomänensteuerungsteile 12, 22 und 32 sind aus einem Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 als einem Master-Domänensteuerungsteil und lokalen Kraftübertragungsdomänensteuerungsteilen 22 und 32 als lokalen Domänensteuerungsteilen ausgebildet. Der Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 und die lokalen Kraftübertragungsdomänensteuerungsteile 22 und 32 sind in dem Fall, in dem das Fahrzeug in drei Bereiche unterteilt ist, auf in drei Bereiche geteilte Weise vorhanden. Der Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 weist sowohl die Funktion eines Master-Domänensteuerungsteils als auch eines lokalen Domänensteuerungsteils auf. Der Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 bestimmt als Master-Domänensteuerungsteil den Steuerungssollwert der gesamten Kraftübertragungsdomäne und bestimmt außerdem einen Bereichssteuerungssollwert, der in einem jeweiligen Bereich zu erzielen ist, auf der Grundlage des Steuerungssollwertes der gesamten Domäne. Der Bereichssteuerungssollwert, der von dem Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 bestimmt wird, wird einem jeweiligen lokalen Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 22, 32 zugeführt. The power transmission domain control parts 12 . 22 and 32 are from a master transmission domain control part 12 as a master domain control part and local power transmission domain control parts 22 and 32 formed as local domain control parts. The master transmission domain control part 12 and the local power transmission domain control parts 22 and 32 are in the case where that Vehicle is divided into three areas, divided into three areas. The master transmission domain control part 12 has both the role of a master domain controller and a local domain controller. The master transmission domain control part 12 determines, as the master domain control part, the control target value of the entire power transmission domain and also determines a range control target value to be achieved in each area based on the control target value of the entire domain. The range control setpoint derived from the master transmission domain control portion 12 is determined, is a respective local power transmission domain control part 22 . 32 fed.
Die Karosseriedomäne enthält Fahrzeugvorrichtungen wie beispielsweise Frontleuchten, einen Außen-Airbag, Elektromotoren, eine Klimaanlage, Insassen-Airbags, Rückleuchten und Ähnliches. Die Frontleuchten sind Scheinwerfer und Positionslichter (Blinklichter). Der Außen-Airbag ist an einer vorderen Haube angeordnet, um Fußgänger und Ähnliches zu schützen. Die Elektromotoren sind angeordnet, um Wischer zum Wischen von Regentropfen auf einer vorderen Windschutzscheibe zu bewegen, zwischen einem Verriegeln und Entriegeln von Türen zu schalten bzw. wechseln, Fensterscheiben aufwärts und abwärts zu bewegen, Sitze in dem Insassenraum zu bewegen und eine Kofferraumklappe des Fahrzeugs automatisch zu öffnen und schließen. Die Klimaanlage reguliert eine Innenraumtemperatur und die Feuchtigkeit. Die Insassen-Airbags sind vorhanden, um Insassen in dem Insassenraum zu schützen. Die Rückleuchten sind Bremslichter und Ähnliches. Die Karosseriedomäne enthält als Karosserievorrichtungssteuerungsteile 17, 27 und 37 einen Frontleuchtensteuerungsteil, einen Außen-Airbag-Steuerungsteil, einen Wischersteuerungsteil, einen Türsteuerungsteil, einen Sitzsteuerungsteil, einen Klimaanlagensteuerungsteil, einen Insassen-Airbag-Steuerungsteil, einen Kofferraumklappensteuerungsteil und einen Rückleuchtensteuerungsteil. Die Karosserievorrichtungssteuerungsteile 17, 27 und 37 steuern die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen auf der Grundlage von Steuerungssollwerten, die von den entsprechenden Karosseriedomänensteuerungsteilen 13, 23 und 33 zugeführt werden. The body domain includes vehicle devices such as headlamps, an outside airbag, electric motors, air conditioning, occupant airbags, taillights, and the like. The front lights are headlights and position lights (flashing lights). The outside airbag is disposed on a front hood to protect pedestrians and the like. The electric motors are arranged to move wipers for wiping raindrops on a front windshield, to switch between locking and unlocking doors, moving up and down window panes, moving seats in the passenger compartment, and automatically opening a trunk lid of the vehicle to open and close. The air conditioner regulates indoor temperature and humidity. The occupant airbags are provided to protect occupants in the passenger compartment. The taillights are brake lights and the like. The body domain includes as bodywork control parts 17 . 27 and 37 a front lamp control part, an outside airbag control part, a wiper control part, a door control part, a seat control part, an air conditioning control part, an occupant airbag control part, a trunk door control part, and a taillight control part. The bodywork control parts 17 . 27 and 37 control the corresponding vehicle devices based on control target values derived from the corresponding body domain controller 13 . 23 and 33 be supplied.
Die Karosseriedomänensteuerungsteile 13, 23 und 33 werden aus einem Master-Karosseriedomänensteuerungsteil 13 als einem Master-Domänensteuerungsteil und lokalen Karosseriedomänensteuerungsteilen 23 und 33 als lokale Domänensteuerungsteile ausgebildet. Der Karosseriedomänensteuerungsteil 13 und die Karosseriedomänensteuerungsteile 23, 33 sind in dem Fall, in dem das Fahrzeug in drei Bereiche unterteilt ist, auf in drei Bereiche geteilte Weise angeordnet. Der Master-Karosseriedomänensteuerungsteil 13 weist sowohl die Funktion als Master-Domänensteuerungsteil als auch als lokaler Domänensteuerungsteil auf. Der Master-Karosseriedomänensteuerungsteil 13 bestimmt als Master-Domänensteuerungsteil den Steuerungssollwert der gesamten Karosseriedomäne und bestimmt außerdem einen Bereichssteuerungssollwert, der in einem jeweiligen Bereich zu erzielen ist, auf der Grundlage des Steuerungssollwertes der gesamten Domäne. Der Bereichssteuerungssollwert, der von dem Master-Karosseriedomänensteuerungsteil 13 bestimmt wird, wird für den (von dem) jeweiligen lokalen Karosseriedomänensteuerungsteil 23, 33 verwendet. The body domain control parts 13 . 23 and 33 Become a master body domain control part 13 as a master domain control part and local body domain control parts 23 and 33 formed as local domain control parts. The body domain control part 13 and the body domain control parts 23 . 33 In the case where the vehicle is divided into three areas, they are arranged in a manner divided into three areas. The master body domain control part 13 has both the role as master domain control part and local domain control part. The master body domain control part 13 determines, as the master domain control part, the control target value of the entire body domain and also determines a range control target value to be achieved in each area based on the control target value of the entire domain. The range control setpoint derived from the master body domain control portion 13 is determined for the (local) body domain control part 23 . 33 used.
Die Umgebungsdomäne enthält ein vorderes Laserradar und ein Millimeterwellenradar, einen Umgebungstemperatursensor, eine hintere Kamera, ein hinteres Millimeterwellenradar, eine Kommunikationsvorrichtung und Ähnliches. Das vordere Laserradar und das Millimeterwellenradar sind an einem vorderen Kühlergrill oder einem vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet, um Hindernisse in einer Fahrzeugvorwärtsrichtung zu erfassen. Der Umgebungstemperatursensor umfasst eine Umgebungstemperatur des Fahrzeugs. Die hintere Kamera ist auf einer auf der Insassenraumseite befindlichen Fläche einer hinteren Windschutzscheibe des Fahrzeugs angeordnet, um eine Fahrzeugrückansicht abzubilden. Das hintere Millimeterwellenradar ist an einem hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs angeordnet, um Hindernisse in einer Fahrzeugrückwärtsrichtung zu erfassen. Die Kommunikationsvorrichtung kommuniziert mit einem tragbaren Schlüssel, der von einem Fahrer getragen wird, um die Authentizität des tragbaren Schlüssels zu verifizieren. Die Umgebungsdomäne enthält als Umgebungsvorrichtungssteuerungsteile 18, 28 und 38 einen Laserradarsteuerungsteil, einen Vordermillimeterwellenradarsteuerungsteil, einen Temperatursensorsteuerungsteil, einen Hinterkamerasteuerungsteil, einen Hintermillimeterwellensteuerungsteil und einen Kommunikationsvorrichtungssteuerungsteil (Verifizierungsvorrichtung). Die Umgebungsvorrichtungssteuerungsteile 18, 28 und 38 steuern die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen auf der Grundlage von Steuerungssollwerten, die von den entsprechenden Umgebungsdomänensteuerungsteilen 14, 24 und 34 zugeführt werden. The surrounding domain includes a front laser radar and a millimeter wave radar, an ambient temperature sensor, a rear camera, a rear millimeter-wave radar, a communication device, and the like. The front laser radar and the millimeter wave radar are disposed on a front grille or a front bumper of the vehicle to detect obstacles in a vehicle forward direction. The ambient temperature sensor includes an ambient temperature of the vehicle. The rear camera is disposed on a passenger compartment side surface of a rear windshield of the vehicle to image a vehicle rear view. The rear millimeter wave radar is disposed on a rear bumper of the vehicle to detect obstacles in a vehicle backward direction. The communication device communicates with a portable key carried by a driver to verify the authenticity of the portable key. The environment domain contains as environment device control parts 18 . 28 and 38 a laser radar control part, a front millimeter wave radar control part, a temperature sensor control part, a rear camera control part, a rear millimeter wave control part, and a communication device control part (verification device). The environment device control parts 18 . 28 and 38 control the corresponding vehicle devices based on control target values derived from the corresponding environment domain controller 14 . 24 and 34 be supplied.
Die Umgebungsdomänensteuerungsteile 14, 24 und 34 sind aus einem Master-Umgebungsdomänensteuerungsteil 14 als einem Master-Domänensteuerungsteil und lokalen Umgebungsdomänensteuerungsteilen 24 und 34 als lokale Domänensteuerungsteile ausgebildet. Der Master-Umgebungsdomänensteuerungsteil 14 ebenso wie die lokalen Umgebungsdomänensteuerungsteile 24 und 34 sind in dem Fall, in dem das Fahrzeug in drei Bereiche unterteilt ist, auf in drei Bereiche geteilte Weise vorhanden. Der Master-Umgebungsdomänensteuerungsteil 14 weist sowohl die Funktion eines Master-Domänensteuerungsteils als auch eines lokalen Domänensteuerungsteils auf. The environment domain control parts 14 . 24 and 34 are from a master environment domain control part 14 as a master domain control part and local environment domain control parts 24 and 34 formed as local domain control parts. The master environment domain control part 14 as well as the local environment domain control parts 24 and 34 In the case where the vehicle is divided into three areas, divided into three areas available. The master environment domain control part 14 has both the role of a master domain controller and a local domain controller.
Der Master-Umgebungsdomänensteuerungsteil 14 bestimmt als Master-Domänensteuerungsteil den Steuerungssollwert der gesamten Umgebungsdomäne und bestimmt außerdem einen Bereichssteuerungssollwert, der in einem jeweiligen Bereich zu erzielen ist, auf der Grundlage des Steuerungssollwertes der gesamten Domäne. Der Bereichssteuerungssollwert, der von dem Master-Umgebungsdomänensteuerungsteil 14 bestimmt wird, wird dem lokalen Umgebungsdomänensteuerungsteil 24, 34 zugeführt. The master environment domain control part 14 determines, as the master domain control part, the control target value of the entire environment domain and also determines a range control target value to be achieved in each area based on the control target value of the entire domain. The range control setpoint, which is from the master environment domain control part 14 is determined is the local environment domain control part 24 . 34 fed.
Die Fahrzeugvorrichtungen, die Chassis-Vorrichtungssteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 ebenso wie die Domänensteuerungsteile 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34, die oben beschrieben wurden, sind wie folgt in dem Fahrzeug angeordnet. The vehicle devices, the chassis device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 as well as the domain control parts 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 The ones described above are arranged in the vehicle as follows.
Die oben beschriebenen Fahrzeugvorrichtungen sind an einem vorderen Teil, einem mittleren Teil und einem hinteren Teil des Fahrzeugs im Hinblick auf die jeweiligen benötigten Rollen und Montageräume angeordnet. Aus diesem Grund erhöht sich in einem Fall, in dem die Domänensteuerungsteile 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34 an auf konzentrierte Weise einer vorbestimmten Position in dem Fahrzeug angeordnet werden, die Gesamtlänge der Kommunikationsdrähte zwischen der vorbestimmten Position und den Fahrzeugvorrichtungen, und der Verdrahtungsaufwand der Kommunikationsdrähte wird kompliziert. The vehicle devices described above are arranged on a front part, a middle part and a rear part of the vehicle with respect to the respective required rollers and mounting spaces. For this reason, in a case where the domain control parts increase 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 are arranged in a concentrated manner of a predetermined position in the vehicle, the total length of the communication wires between the predetermined position and the vehicle devices, and the wiring complexity of the communication wires becomes complicated.
In dem Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist das Fahrzeug in mindestens zwei Bereiche unterteilt. Wie es beispielsweise in 2 gezeigt ist, ist das Fahrzeug beispielsweise in drei Bereiche unterteilt, das heißt einen vorderen Bereich 41, einen mittleren Bereich 42 und einen hinteren Bereich 43. Die Anzahl der Unterteilungsbereiche ist nicht auf drei beschränkt, wie es beispielhaft in 2 dargestellt ist. Das Fahrzeug kann alternativ in zwei Bereiche, das heißt einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich, unterteilt sein. Außerdem kann das Fahrzeug alternativ in vier Bereiche unterteilt sein, das heißt einen vorderen rechten Bereich, einen vorderen linken Bereich einen hinteren rechten Bereich und einen hinteren linken Bereich. In dem Fall der Unterteilung in vier Bereiche kann der vordere Bereich, der in 2 gezeigt ist, in zwei Bereiche unterteilt sein, das heißt einen vorderen rechten Bereich und einen vorderen linken Bereich. Das Fahrzeug kann in fünf oder sechs Bereiche unterteilt werden, wenn das Fahrzeug größer ist. In the vehicle control system 100 According to the present embodiment, the vehicle is divided into at least two areas. As it is for example in 2 is shown, the vehicle is divided into, for example, three areas, that is, a front area 41 , a middle area 42 and a rear area 43 , The number of subdivision areas is not limited to three, as exemplified in FIG 2 is shown. The vehicle may alternatively be divided into two areas, that is, a front area and a rear area. In addition, the vehicle may alternatively be divided into four areas, that is, a front right area, a front left area, a rear right area, and a rear left area. In the case of dividing into four areas, the front area that is in 2 is divided into two areas, that is, a front right area and a front left area. The vehicle may be divided into five or six areas when the vehicle is larger.
Durch Untereilen des Fahrzeugs in mindestens zwei Bereiche, wie es oben beschrieben wurde, werden mehrere Fahrzeugvorrichtungen auf die jeweiligen Teilbereiche in Entsprechung zu den jeweiligen Montageorten verteilt. In Entsprechung zu den Verteilungsorten der Fahrzeugvorrichtungen sind die Vorrichtungsteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 ebenfalls in denselben Bereichen wie die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen angeordnet. Außerdem sind die Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14, die lokalen Domänensteuerungsteile 21 bis 24 und 31 bis 34, die strukturelle Elemente der Domänensteuerungsteile 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34 sind, ebenfalls in denselben Bereichen wie die entsprechenden Vorrichtungsteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 angeordnet, an die die Steuerungssollwerte jeweils ausgegeben werden. By dividing the vehicle into at least two areas as described above, a plurality of vehicle devices are distributed to the respective areas in correspondence with the respective mounting locations. Corresponding to the distribution locations of the vehicle devices, the device control parts are 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 also arranged in the same areas as the corresponding vehicle devices. In addition, the master domain control parts 11 to 14 , the local domain control parts 21 to 24 and 31 to 34 , the structural elements of the domain control parts 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 are also in the same areas as the corresponding device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 arranged, to which the control setpoints are output in each case.
Als Ergebnis sind die lokalen Domänensteuerungsteile (einschließlich der Master-Domänensteuerungsteile, die Funktionen der lokalen Domänensteuerungsteile aufweisen) 11 bis 14, 21 bis 24 und 31 bis 34, die Vorrichtungsteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 ebenso wie die Fahrzeugvorrichtungen, die eine Beziehung zueinander aufweisen, in denselben Bereichen angeordnet. Es ist somit möglich, die Länge der Kommunikationsdrähte, die die lokalen Domänensteuerungsteile, die Vorrichtungsteuerungsteile und die Fahrzeugvorrichtungen verbinden, auf eine Anzahl von Kommunikationsdrähten zu verkürzen. Als Ergebnis ist es möglich, einen komplizierten Verdrahtungsaufwand der Kommunikationsdrähte in dem Fahrzeug zu vereinfachen. As a result, the local domain control portions (including the master domain control portions having functions of the local domain control portions) 11 to 14 . 21 to 24 and 31 to 34 , the device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 as well as the vehicle devices that have a relationship to each other, arranged in the same areas. It is thus possible to shorten the length of the communication wires connecting the local domain control parts, the device control parts and the vehicle devices to a number of communication wires. As a result, it is possible to simplify complicated wiring work of the communication wires in the vehicle.
In dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist, sind die Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14 in jeder Domäne in dem mittleren Bereich 42 des Fahrzeugs angeordnet und können miteinander kommunizieren. Die lokalen Domänensteuerungsteile 21 bis 24 jeder Domäne sind in dem vorderen Bereich 41 des Fahrzeugs angeordnet und können miteinander kommunizieren. Die lokalen Domänensteuerungsteile 31 bis 34 jeder Domäne sind in dem hinteren Bereich 43 des Fahrzeugs angeordnet und können miteinander kommunizieren. Die Master-Domänensteuerungsteile 11 bis 14 jeder Domäne können in dem vorderen Bereich 41 oder dem hinteren Bereich 43 angeordnet sein. In the example that is in 1 2 are the master domain control parts 11 to 14 in every domain in the middle area 42 of the vehicle and can communicate with each other. The local domain control parts 21 to 24 each domain are in the front area 41 of the vehicle and can communicate with each other. The local domain control parts 31 to 34 each domain are in the back area 43 of the vehicle and can communicate with each other. The master domain control parts 11 to 14 each domain can be in the front area 41 or the rear area 43 be arranged.
3 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Vorrichtungsteuerungsteile 15 bis 18, 25 bis 28 und 35 bis 38 in den jeweiligen Bereichen 41, 42, 43. In dem Beispiel, das in 3 gezeigt ist, weist der vordere Bereich 41 in der Chassis-Domäne als Chassis-Vorrichtungsteuerungsteil 25 einen Vorderradbremsaktuatorsteuerungsteil, einen Vorderraddämpfersteuerungsteil zum Steuern einer Dämpfungskraft von Dämpfern von linken und rechten Vorderrädern, einen Vorderradluftdruckerfassungssteuerungsteil zum Steuern von Luftdrücken der linken und rechten Vorderräder, einen Servolenksteuerungsteil und einen Getriebesteuerungsteil auf. 3 shows an exemplary arrangement of the device control parts 15 to 18 . 25 to 28 and 35 to 38 in the respective areas 41 . 42 . 43 , In the example that is in 3 is shown, the front area 41 in the chassis domain as a chassis device control part 25 a front wheel brake actuator control part, a front wheel damper control part for controlling a damping force of front left and right front dampers, a front wheel air pressure detection control part for controlling left and right front wheel air pressures, a power steering control part, and a transmission control part.
Der mittlere Bereich 42 weist einen Vakuumpumpensteuerungsteil als Vorrichtungsteuerungsteil 15 auf. Der hintere Bereich 43 weist als Chassis-Vorrichtungsteuerungsteil 35 einen Hinterradbremsaktuatorsteuerungsteil, einen Hinterraddämpfersteuerungsteil und einen Hinterradluftdruckerfassungssteuerungsteil auf. The middle area 42 has a vacuum pump control part as a device control part 15 on. The back area 43 has as a chassis device control part 35 a rear wheel brake actuator control part, a rear damper control part, and a rear wheel air pressure detection control part.
In der Kraftübertragungsdomäne weist der vordere Bereich 41 als Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteil 26 einen Verbrennungsmotorsteuerungsteil, einen Motor-Generatorsteuerungsteil, einen Generatorsteuerungsteil, einen Hauptniederspannungsbatteriesteuerungsteil und einen Vorderverteilerkastensteuerungsteil auf. Der mittlere Bereich 42 weist als Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteil 16 einen Antriebskraftverteilungsmechanismussteuerungsteil und einen Mittelverteilerkastensteuerungsteil auf. Der hintere Bereich 43 weist als Kraftübertragungsvorrichtungssteuerungsteil 36 einen Hochspannungsbatteriesteuerungsteil, einen DC-DC-Wandlersteuerungsteil, einen Ladevorrichtungsschnittstellensteuerungsteil, einen Hilfsniederspannungsbatteriesteuerungsteil und einen Hinterverteilerkastensteuerungsteil auf. In the power transmission domain, the front area 41 as a power transmission device control part 26 an engine control part, a motor generator control part, a generator control part, a main low-voltage battery control part, and a front-side distribution box control part. The middle area 42 indicates as a power transmission device control part 16 a driving force distribution mechanism control part and a center distribution box control part. The back area 43 indicates as a power transmission device control part 36 a high-voltage battery control part, a DC-DC converter control part, a charger interface control part, an auxiliary low-voltage battery control part, and a rear distribution box control part.
In der Karosseriedomäne weist der vordere Bereich 41 als Karosserievorrichtungssteuerungsteil 27 einen Frontleuchtensteuerungsteil, einen Vorder-Außen-Airbag-Steuerungsteil und einen Wischersteuerungsteil auf. Der mittlere Bereich 42 weist als Karosserievorrichtungssteuerungsteil 17 einen Türsteuerungsteil, einen Sitzsteuerungsteil, einen Klimaanlagensteuerungsteil und einen Insassen-Airbag-Steuerungsteil auf. Der hintere Bereich 43 weist als Karosserievorrichtungssteuerungsteil 37 einen Kofferraumklappensteuerungsteil, einen Rückleuchtensteuerungsteil und einen Hinter-Außen-Airbag-Steuerungsteil auf. In the body domain, the front area points 41 as a body device control part 27 a front lamp control part, a front-outside airbag control part, and a wiper control part. The middle area 42 has as a body device control part 17 a door control part, a seat control part, an air conditioning control part, and an occupant airbag control part. The back area 43 has as a body device control part 37 a trunk lid control part, a taillight control part, and a rear-outside airbag control part.
In der Umgebungsdomäne weist der vordere Bereich 41 als Umgebungsvorrichtungssteuerungsteil 28 einen Laserradarsteuerungsteil und einen Vordermillimeterwellenradarsteuerungsteil auf. Der mittlere Bereich 4 weist als Umgebungsvorrichtungssteuerungsteil 18 einen Temperatursensorsteuerungsteil und einen Kommunikationsvorrichtungssteuerungsteil auf. Der hintere Bereich 43 weist als Umgebungsvorrichtungssteuerungsteil 38 einen Hinterkamerasteuerungsteil und einen Hintermillimeterwellenradarsteuerungsteil auf. In the environment domain, the front area points 41 as environment device control part 28 a laser radar control part and a front millimeter wave radar control part. The middle area 4 indicates as environment device control part 18 a temperature sensor control part and a communication device control part. The back area 43 indicates as environment device control part 38 a rear camera control part and a rear millimeter wave radar control part.
Wie es oben beschrieben wurde, weist das Fahrzeug als Fahrzeugvorrichtungen den Generator zum Erzeugen von elektrischer Energie und den Motor-Generator auf. Die elektrische Energie, die von dem Generator erzeugt wird, wird verwendet, um den Motor-Generator anzutreiben, und wird in der Hochspannungsbatterie gespeichert. Wenn der Motor-Generator ein regeneratives Bremsen zu dem Zeitpunkt einer Verzögerung des Fahrzeugs durchführt, wird die kinetische Energie der Antriebsräder des Fahrzeugs in elektrische Energie umgewandelt und in der Hochspannungsbatterie gespeichert. As described above, as vehicle devices, the vehicle includes the electric power generator and the motor generator. The electrical energy generated by the generator is used to drive the motor generator and stored in the high voltage battery. When the motor-generator performs regenerative braking at the time of deceleration of the vehicle, the kinetic energy of the drive wheels of the vehicle is converted into electrical energy and stored in the high-voltage battery.
Die elektrische Energie, die in der Hochspannungsbatterie gespeichert ist, wird verwendet, um den Motor-Generator zu dem Zeitpunkt einer Beschleunigung des Fahrzeugs anzutreiben und außerdem den Kompressor der Klimaanlage elektrisch anzutreiben. Außerdem weist das Fahrzeug den DC-DC-Wandler als Fahrzeugvorrichtung zum Abwärtswandeln der Hochspannung, die in der Hochspannungsbatterie gespeichert ist, und zum Zuführen der Niederspannung zu der Niederspannungsbatterie auf. Somit wird die elektrische Energie, die von dem Generator oder dem Motor-Generator erzeugt wird, ebenfalls von verschiedenen Fahrzeugvorrichtungen verwendet, die mit der Niederspannung, die in der Niederspannungsbatterie gespeichert ist, angetrieben werden. The electric energy stored in the high voltage battery is used to drive the motor generator at the time of acceleration of the vehicle and also to electrically drive the compressor of the air conditioner. In addition, the vehicle has the DC-DC converter as a vehicle device for down-converting the high voltage stored in the high-voltage battery and for supplying the low-voltage to the low-voltage battery. Thus, the electrical energy generated by the generator or motor generator is also used by various vehicle devices that are driven by the low voltage stored in the low voltage battery.
Aus diesem Grund ist es, wenn keine Leistungserzeugung von dem Generator und keine Leistungsregeneration von dem Motor-Generator entsprechend Betriebszuständen der Fahrzeugvorrichtungen in dem Fahrzeug gesteuert werden, wahrscheinlich, dass Energie in verschwenderischer Weise erzeugt wird oder benötigte Energie nicht ausreichend zugeführt wird. For this reason, when no power generation from the generator and no power regeneration from the motor generator are controlled according to operating conditions of the vehicle devices in the vehicle, it is likely that energy is being wastefully generated or required power is not sufficiently supplied.
In der vorliegenden Ausführungsform weist dementsprechend das Fahrzeugsteuerungssystem 100 die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung zum Erzeugen von Energie, die mit der benötigten Energie für das gesamte Fahrzeug übereinstimmt, auf. Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung wird im Folgenden mit Bezug auf 4 beschrieben. Accordingly, in the present embodiment, the vehicle control system 100 the vehicle energy management device for generating energy that matches the required energy for the entire vehicle on. The vehicle power management apparatus will be described below with reference to FIG 4 described.
Wie es in 4 gezeigt ist, wird die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform als eine Energieinfrastruktur 3 realisiert. Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung weist als Hauptfunktionen einen Energieausgleichsdienst (Energiegleichgewichtsdienst) 61, einen Energieerzeugungsdienst 62, einen Energiespeicherdienst 63, einen Energieverteilungsdienst 64, einen Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65, einen Speichermengenumwandlungsteil 66 und einen Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 auf. Jede Funktion der Vorrichtung wird von einem Mikrocomputer durchgeführt, der Programme entsprechend den verschiedenen Funktionen, die oben beschrieben wurden, ausführt. As it is in 4 is shown, the vehicle power management apparatus according to the present embodiment becomes a power infrastructure 3 realized. The vehicle power management apparatus has as main functions an energy balancing service (energy balance service) 61 , a power generation service 62 , an energy storage service 63 , an energy distribution service 64 , a generation amount conversion part 65 , a storage amount conversion part 66 and a distribution amount conversion part 67 on. Each function of the device is performed by a microcomputer which executes programs according to the various functions described above.
Der Energieausgleichsdienst 61 empfängt eine Vielzahl von Informationen von der Informationsinfrastruktur 2 und bestimmt Pläne für die Erzeugung, Speicherung und Verteilung von Energie. Der Energieausgleichsdienst 61 gibt den Erzeugungsplan, den Speicherplan und den Verteilungsplan an den Energieerzeugungsdienst 62, den Energiespeicherdienst 63 und den Energieverteilungsdienst 64 aus. The energy equalization service 61 receives a lot of information from the information infrastructure 2 and determines plans for the generation, storage and distribution of energy. Of the Energy Balancing Service 61 gives the production plan, the storage plan and the distribution plan to the power generation service 62 , the energy storage service 63 and the energy distribution service 64 out.
Die Informationen, die der Energieausgleichsdienst 61 von der Informationsinfrastruktur 2 empfängt, werden zunächst beschrieben, bevor die Verarbeitung des Energieausgleichsdienstes 61 beschrieben wird. The information that the energy equalization service 61 from the information infrastructure 2 are first described before processing the power balancing service 61 is described.
Die Informationsinfrastruktur 2 enthält einen Fahrrouteninformationsausgabeteil 51, der Informationen betreffend eine Fahrroute zu einem Ziel sammelt, wenn die Fahrroute zu dem Ziel von einer Navigationsvorrichtung (nicht gezeigt) oder Ähnlichem bestimmt wird bzw. wurde. Die Fahrrouteninformationen, die von dem Fahrrouteninformationsausgabeteil 51 ausgeben werden, enthalten zusätzlich zu Informationen, die die Fahrroute selbst angeben, Informationen wie beispielsweise eine Fahrgeschwindigkeit auf jeder Straße, die in der Fahrroute enthalten ist, Ampelpositionen, Höhenlagen und Steigungen, ebenso wie Informationen wie beispielsweise Orte und Zeitzonen eines möglichen Verkehrsstaus. Die Informationen betreffend den letzten Verkehrsstau können mittels Kommunikation mit einem externen Server jedes Mal, wenn die Fahrroute bestimmt wird, erlangt werden. The information infrastructure 2 contains a driving route information output part 51 which collects information regarding a travel route to a destination when the travel route to the destination is determined by a navigation device (not shown) or the like. The driving route information obtained from the driving route information output part 51 output information includes, in addition to information indicating the traveling route itself, information such as a travel speed on each road included in the driving route, traffic light positions, elevations and gradients, as well as information such as places and time zones of possible traffic congestion. The last traffic jam information can be obtained by communicating with an external server each time the route is determined.
Ein Energieerzeugungsinformationszufuhrteil 52 erlangt Fahrrouteninformationen von dem Fahrrouteninformationsausgabeteil 51. Der Energieerzeugungsinformationszufuhrteil 52 unterteilt die Fahrroute in mehrere Abschnitte und sagt die elektrische Energiemenge, die durch das regenerative Bremsen von dem Motor-Generator beim Verzögern oder bei einer Fahrt an einem Gefälle in einem jeweiligen Teilabschnitt erzeugt werden wird, unter Berücksichtigung der Informationen über die Fahrgeschwindigkeit, die Höhenlage, die Straßenneigung und den Verkehrsstau in dem jeweiligen Teilabschnitt vorher. Der Energieerzeugungsinformationszufuhrteil 52 führt dem Energieausgleichsdienst 61 die vorhergesagte regenerative elektrische Energiemenge als Informationen betreffend die Energieerzeugung zu. A power generation information supply part 52 acquires driving route information from the driving route information output part 51 , The power generation information supply part 52 divides the travel route into several sections and says the amount of electric energy that will be generated by the regenerative braking of the motor-generator when decelerating or driving on a slope in a respective section, taking into account the information about the driving speed, the altitude, the road inclination and the traffic jam in the respective subsection before. The power generation information supply part 52 leads the energy equalization service 61 the predicted amount of regenerative electric power as information concerning the power generation.
Ein Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 erlangt die Fahrrouteninformationen von dem Fahrrouteninformationsausgabeteil 51. Außerdem erlangt der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 Informationen über die Fahrzeugvorrichtung, die derzeitig kontinuierlich in dem Fahrzeug verwendet wird. Der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 erlangt beispielsweise als Informationen über die kontinuierlich verwendete Fahrzeugvorrichtung Informationen über Zustände von Betrieben der Klimaanlage und Audio-Visio-Vorrichtungen (AV-Vorrichtungen). Der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 sagt auf der Grundlage der erlangten Informationen die Zustände von Betrieben der Fahrzeugvorrichtungen vorher, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt. Der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 nimmt beispielsweise an, dass die Fahrzeugvorrichtungen, die sich derzeitig in Betrieb befinden, ihren Betrieb fortsetzen und sagt Typen der Fahrzeugvorrichtungen vorher, die verwendet werden, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt. In einem Fall beispielsweise, in dem die Fahrroute einen Tunnel enthält oder erwartet wird, dass die Sonne während der Fahrt auf der Fahrroute untergeht, sagt der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 vorher, dass die Scheinwerfer und Ähnliches als Fahrzeugvorrichtungen betrieben werden. In einem Fall, in dem aufgrund einer Wettervorhersage hinsichtlich der Fahrroute von einem externen Server Regen erwartet wird, sagt der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 vorher, dass die Scheibenwischer betrieben werden. Wenn das Fahrzeug auf einer gewundenen Straße fährt, sagt der Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53 vorher, dass eine elektrische Servolenkvorrichtung häufig betrieben wird. Diese Vorhersageergebnisse hinsichtlich der Fahrzeugvorrichtungen werden an einen Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 ausgegeben. In einem Fall, in dem die angenommenen Bedingungen, die zur Vorhersage verwendet werden, geändert werden, wenn beispielsweise die Fahrroute geändert wird oder die kontinuierlich betriebene Fahrzeugvorrichtung geändert wird, wird das Vorhersageergebnis hinsichtlich des Betriebszustands der Fahrzeugvorrichtung erneuert. Dann bestimmt der Energieausgleichsdienst 61 erneut einen Energieerzeugungsplan, einen Energiespeicherplan und einen Energieverteilungsplan, wie es später beschrieben wird. A device prediction information output part 53 acquires the driving route information from the driving route information output part 51 , In addition, the device prediction information output part acquires 53 Information about the vehicle device that is currently being used continuously in the vehicle. The device prediction information output part 53 For example, as information about the continuously-used vehicle device, acquires information about conditions of operations of the air conditioner and audio-visual (AV) devices. The device prediction information output part 53 predicts the conditions of operations of the vehicle devices based on the acquired information when the vehicle is traveling on the driving route. The device prediction information output part 53 For example, suppose that the vehicle devices that are currently operating continue to operate and predict types of vehicle devices that will be used when the vehicle is traveling on the route. For example, in a case where the travel route includes a tunnel or is expected to sunk while traveling on the travel route, the device prediction information output section says 53 before that the headlamps and the like are operated as vehicle devices. In a case where rain is expected due to a weather forecast regarding the travel route from an external server, the device prediction information output part says 53 before that the wipers are operated. When the vehicle is traveling on a winding road, the device prediction information output part says 53 previously, an electric power steering apparatus is frequently operated. These prediction results regarding the vehicle devices are sent to an energy demand information supply part 54 output. In a case where the assumed conditions used for prediction are changed, for example, when the travel route is changed or the continuously operated vehicle device is changed, the prediction result is renewed as to the operating state of the vehicle device. Then determines the energy equalization service 61 again, a power generation plan, an energy storage plan and an energy distribution plan, as will be described later.
Ein Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 erlangt das Vorhersageergebnis hinsichtlich des Betriebszustands der Fahrzeugvorrichtung von dem Vorrichtungsvorhersageinformationsausgabeteil 53. Der Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 sagt einen Energieverbrauchszustand, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt, auf der Grundlage des erlangten Vorhersageergebnisses hinsichtlich des Betriebszustands der Fahrzeugvorrichtung vorher. Der Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 führt dem Energieausgleichsdienst 61 den vorhergesagten Energieverbrauchszustand der Fahrzeugvorrichtungen als Energiebedarfsinformationen zu. An energy demand information supply part 54 obtains the prediction result regarding the operating state of the vehicle device from the device prediction information output part 53 , The energy demand information supply part 54 predicts a power consumption state when the vehicle is traveling on the travel route, based on the obtained prediction result regarding the operating state of the vehicle device. The energy demand information supply part 54 leads the energy equalization service 61 the predicted power consumption state of the vehicle devices as energy demand information.
Die Informationsinfrastruktur 2 enthält außerdem einen Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55, der Informationen über das Leistungsvermögen und Ähnliches jeder Fahrzeugvorrichtung und deren Beschränkungsinformationen speichert. Der Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 führt dem Energieausgleichsdienst 61 die Beschränkungsinformationen jeder Fahrzeugvorrichtung zu. Die Informationen, die der Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 zuführt, können verschiedene charakteristische Werte bzw. Eigenschaftswerte wie beispielsweise Batteriekapazitäten und zeitliche Ladungskapazitäten der Hochspannungsbatterie und der Niederspannungsbatterien, eine maximale Leistungserzeugungsmenge des Generators und eine maximale Leistungserzeugungsmenge des Motor-Generators enthalten. The information infrastructure 2 also includes a vehicle device restriction information supply part 55 which stores information about the performance and the like of each vehicle device and its restriction information. The vehicle device restriction information supply part 55 leads the energy equalization service 61 the restriction information of each vehicle device. The Information that the vehicle device restriction information supply part 55 may include various characteristic values such as battery capacities and charging time capacities of the high voltage battery and the low voltage batteries, a maximum power generation amount of the generator, and a maximum power generation amount of the motor generator.
Der Energieausgleichsdienst 61 erlangt die Informationen von dem Energieerzeugungsinformationszufuhrteil 52, dem Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 und dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 und führt eine Verarbeitung zum Bestimmen der Pläne der Energieerzeugung, der Energiespeicherung und der Energieverteilung aus. Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die der Energieausgleichsdienst 61 ausführt, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 5 beschrieben. The energy equalization service 61 obtains the information from the power generation information supply part 52 , the energy demand information supply part 54 and the vehicular device restriction information supply part 55 and performs processing for determining the plans of power generation, energy storage and power distribution. The following is a detailed processing that the energy equalization service 61 executes, with reference to the flowchart of 5 described.
Zunächst werden in Schritt S100 die Energieerzeugungsinformationen erlangt, und die Energiebedarfsinformationen werden in Schritt S110 erlangt. Der Energieausgleichsplan wird in Schritt S120 bestimmt. Insbesondere wird auf der Grundlage eines Energieverbrauchszustands jeder Fahrzeugvorrichtung, der von dem Energiebedarfsinformationszufuhrteil 54 unter der Annahme erlangt wird, dass das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt, eine Gesamtenergieverbrauchsmenge der Fahrzeugvorrichtungen, das heißt eine benötigte Energieerzeugungsmenge, berechnet. Eine Gesamtmenge der regenerativen Energie in jedem Abschnitt der Fahrroute, die von dem Energieerzeugungsinformationszufuhrteil 52 erlangt wird, wird berechnet und von der benötigten Erzeugungsmenge subtrahiert. In dem Fall, in dem dieses Subtraktionsergebnis positiv ist, gibt dieses an, dass die regenerative elektrische Energie alleine unzureichend ist, um die Gesamtenergieverbrauchsmenge der Fahrzeugvorrichtungen zuzuführen. Aus diesem Grund wird eine unzureichende Energiemenge als eine Menge bestimmt, die zusätzlich zu der regenerativen elektrischen Energie zu erzeugen ist. In einem Fall, in dem das Subtraktionsergebnis negativ ist, gibt dieses an, dass die regenerative elektrische Energie alleine ausreichend ist, um die Gesamtenergieverbrauchsmenge der Fahrzeugvorrichtungen zuzuführen. Aus diesem Grund wird eine Energiemenge, die zusätzlich zu der regenerativen elektrischen Energie zu erzeugen ist, zu null bestimmt. Somit wird der Energieausgleichsplan bestimmt. First, in step S100, the power generation information is acquired, and the power demand information is acquired in step S110. The energy balance plan is determined in step S120. Specifically, based on an energy consumption state, each vehicle device that is the energy demand information supplying part becomes 54 assuming that the vehicle is traveling on the travel route, a total energy consumption amount of the vehicle devices, that is, a required power generation amount, is calculated. A total amount of regenerative energy in each section of the travel route provided by the power generation information supply section 52 is calculated and subtracted from the required amount of production. In the case where this subtraction result is positive, it indicates that the regenerative electric power alone is insufficient to supply the total power consumption amount to the vehicle devices. For this reason, an insufficient amount of energy is determined as an amount to be generated in addition to the regenerative electric power. In a case where the subtraction result is negative, it indicates that the regenerative electric power alone is sufficient to supply the total power consumption amount to the vehicle devices. For this reason, an amount of energy to be generated in addition to the regenerative electric power is determined to be zero. Thus, the energy compensation plan is determined.
Da in der vorliegenden Ausführungsform die regenerative elektrische Energie mit Priorität verwendet wird, wird die regenerative elektrische Energie, die verbraucht werden wird, wenn das Fahrzeug auf der Fahrroute fährt, vorhergesagt, und deren Gesamtmenge wird von der Gesamtenergiemenge, die von den Fahrzeugvorrichtungen verbraucht werden wird, subtrahiert. In dem Fall, in dem das Fahrzeug keinen Motor-Generator aufweist, der von Antriebsrädern angetrieben wird, und nicht in der Lage ist, ein regeneratives Bremsen durchzuführen, kann die Gesamtenergieverbrauchsmenge der Fahrzeugvorrichtungen als Energiemenge bestimmt werden, die erzeugt werden muss. In the present embodiment, since the regenerative electric power is used with priority, the regenerative electric power that will be consumed when the vehicle is traveling on the travel route is predicted, and the total amount thereof will be consumed by the total amount of energy consumed by the vehicle devices , subtracted. In the case where the vehicle does not have a motor-generator driven by drive wheels and is unable to perform regenerative braking, the total amount of power consumption of the vehicle devices may be determined as the amount of energy that must be generated.
In dem Fall, in dem das Fahrzeug eine Fahrzeugvorrichtung wie beispielsweise ein Solarmodul oder ein thermoelektrisches Modul zum Erzeugen von Leistung mittels Abgas und Ähnliches enthält, die in der Lage ist, kontinuierlich Energie zu erzeugen, ist es vorteilhaft, wenn der Energieausgleichsplan unter Verwendung der Energie, die von einer derartigen Fahrzeugvorrichtung erzeugt wird, mit Priorität bestimmt wird. In the case where the vehicle includes a vehicle device such as a solar module or a thermoelectric module for generating power by exhaust gas and the like which is capable of generating power continuously, it is advantageous if the energy balance plan using the energy generated by such a vehicle device is determined with priority.
Im anschließenden Schritt S130 werden der Energieerzeugungsplan, der Energiespeicherplan und der Energieverteilungsplan auf der Grundlage des Energieausgleichsplans bestimmt. Insbesondere in einem Fall, in dem eine Energiemenge zusätzlich zu der regenerativen elektrischen Energie zu erzeugen ist, wird eine derartige zu erzeugende Energiemenge angepasst und zu der regenerativen elektrischen Energie hinzuaddiert, um den Energieerzeugungsplan zu bestimmen. In diesem Fall wird die zu erzeugende Energie dadurch angepasst, dass eine Periode vermieden wird, während der die regenerative elektrische Energie möglicherweise mit mehr als einer vorbestimmten Menge erzeugt werden wird. Es ist somit möglich, einen Plan zu vermeiden, der zu einem Zeitpunkt eine übermäßig große elektrische Energie erzeugt, da die gleichzeitige Erzeugung von elektrischer Energie sowohl durch den Generator als auch durch das regenerative Bremsen erfolgt. Dem oben beschriebenen Energieerzeugungsplan folgend bestimmt der Energieausgleichsdienst 61 den Energiespeicherplan. In dem Energiespeicherplan werden eine zeitliche Änderung des Energieverbrauchszustands der Fahrzeugvorrichtungen, die als Energiebedarfsinformationen erlangt wird, und eine zeitliche Änderung der Energieerzeugung in dem Energieerzeugungsplan verglichen. In einem Fall, in dem die Energieerzeugungsmenge die Energieverbrauchsmenge überschreitet, wird eine überschüssige Energiemenge als Energiespeichermenge in dem Energiespeicherplan bestimmt. Schließlich bestimmt der Energieausgleichsdienst 61 den Energieverteilungsplan für jede Domäne auf der Grundlage des Energieverbrauchszustands jeder Fahrzeugvorrichtung, der als Energiebedarfsinformationen erlangt wird. Das heißt, durch Sammeln der Energieverbrauchsmengen der Fahrzeugvorrichtungen in jeder Domäne wird der Energieverteilungsplan derart bestimmt, dass die elektrische Energiemenge, die jeder Domäne zuzuführen ist, angegeben wird. In the subsequent step S130, the power generation plan, the energy storage plan, and the power distribution plan are determined based on the energy balance plan. In particular, in a case where an amount of energy is to be generated in addition to the regenerative electric power, such an amount of energy to be generated is adjusted and added to the regenerative electric power to determine the power generation schedule. In this case, the energy to be generated is adjusted by avoiding a period during which the regenerative electric energy may be generated with more than a predetermined amount. It is thus possible to avoid a plan which generates an excessively large electric power at a time since the simultaneous generation of electric power occurs both by the generator and by the regenerative braking. Following the power generation plan described above, the power balancing service determines 61 the energy storage plan. In the energy storage plan, a temporal change of the power consumption state of the vehicle devices, which is obtained as energy demand information, and a temporal change of the power generation in the power generation plan are compared. In a case where the power generation amount exceeds the power consumption amount, an excess amount of energy is determined as an energy storage amount in the power storage plan. Finally, the energy equalization service determines 61 the power distribution plan for each domain based on the power consumption state of each vehicle device obtained as energy demand information. That is, by collecting the power consumption amounts of the vehicle devices in each domain, the power distribution plan is determined so as to specify the amount of electric power to be supplied to each domain.
Im nächsten Schritt S140 werden die Beschränkungsinformationen über die Fahrzeugvorrichtung von dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 erlangt. Dann wird in Schritt S150 überprüft, ob jeder der Pläne, die in Schritt S130 bestimmt wurden, praktizierbar ist, das heißt möglich ist. Die Praktizierbarkeit des Plans wird beispielsweise durch Überprüfen bestimmt, ob die Erzeugung von elektrischer Energie, die die Leistungserzeugungskapazität des Generators überschreitet, in dem Energieerzeugungsplan bestimmt wurde, und/oder ob die Speicherung von elektrischer Energie, die die Kapazitäten der Hochspannungsbatterie und der Niederspannungsbatterien überschreitet, in dem Energiespeicherplan bestimmt wurde. In dem Fall, in dem in Schritt S150 bestimmt wird, dass jeder Plan praktizierbar ist, wird die Verarbeitung in Schritt S170 ausgeführt. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein jeweiliger Plan nicht praktizierbar ist, das heißt nicht möglich ist, wird die Verarbeitung in Schritt S160 ausgeführt. In Schritt S160 wird ein jeweiliger Plan, der in Schritt S130 bestimmt wurde, auf der Grundlage der Beschränkungsinformationen hinsichtlich der Fahrzeugvorrichtungen in einen praktizierbaren Plan modifiziert. Dann werden in Schritt S170 der Energieerzeugungsplan, der Energiespeicherplan und der Energieverteilungsplan, die in Schritt S130 bestimmt oder in Schritt S160 modifiziert wurden, ausgegeben. In the next step S140, the restriction information about the vehicle device is obtained from the vehicle device restriction information supply part 55 obtained. Then, it is checked in step S150 whether each of the schedules determined in step S130 is practicable, that is, possible. The practicability of the plan is determined, for example, by checking whether the generation of electrical energy exceeding the power generation capacity of the generator has been determined in the power generation plan and / or the storage of electrical energy exceeding the capacities of the high voltage battery and the low voltage batteries. was determined in the energy storage plan. In the case where it is determined in step S150 that each schedule is practicable, the processing in step S170 is executed. In the case where it is determined that a respective schedule is not practicable, that is, not possible, the processing in step S160 is executed. In step S160, a respective map determined in step S130 is modified into a practicable plan based on the restriction information regarding the vehicle devices. Then, in step S170, the power generation plan, the power storage plan, and the power distribution plan determined in step S130 or modified in step S160 are output.
Es ist vorteilhaft, wenn der Energieausgleichsdienst 61 dem Energiezufuhrinformationszufuhrteil 56 der Informationsinfrastruktur 2 den Energieerzeugungsplan, den Energiespeicherplan und den Energieverteilungsplan zuführt, sodass diese auf eine Anzeige, die in dem Fahrzeuginsassenraum angeordnet ist, präsentiert werden können oder dass auf diese von anderen Steuerungsteilen Bezug genommen werden kann. It is beneficial if the energy equalization service 61 the power supply information supply part 56 the information infrastructure 2 the power generation plan, the energy storage plan and the power distribution plan so that they can be presented on a display, which is arranged in the vehicle passenger compartment, or that they can be referred to by other control parts.
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Energieerzeugungsdienst 62 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 6 beschrieben. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 6 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder vorbestimmten Steuerungszyklusperiode ausgeführt. The following is a detailed processing performed by the power generation service 62 is executed with reference to the flowchart of 6 described. The processing described in the flowchart of 6 is repeatedly executed every predetermined control cycle period.
Zunächst wird in Schritt S200 der Energieerzeugungsplan, der von dem Energieausgleichsdienst 61 bestimmt wurde, geholt. Im anschließenden Schritt S210 wird überprüft, ob die Fahrzeugvorrichtungen, die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtungen sind, die Energie erzeugen können, sich in einem Zustand der Erzeugung von Energie befinden. In einem Fall beispielsweise, in dem die Fahrzeugenergieerzeugungsvorrichtung irgendeine Abnormität aufweist und nicht in der Lage ist, die angeforderte Energie zu erzeugen, wird bestimmt, dass eine derartige Fahrzeugvorrichtung nicht in der Lage ist, Energie zu erzeugen. In einem Fall, in dem in Schritt S210 bestimmt wird, dass die Fahrzeugvorrichtung in der Lage ist, Energie zu erzeugen, wird der Schritt S220 ausgeführt. In einem Fall, in dem in Schritt S210 bestimmt wird, dass die Fahrzeugvorrichtung nicht in der Lage ist, Energie zu erzeugen, wird die Verarbeitung in dem Flussdiagramm der 6 beendet. First, in step S200, the power generation plan generated by the power balancing service 61 was determined, brought. In the subsequent step S210, it is checked whether the vehicle devices, which are vehicle power generation devices that can generate power, are in a state of generating power. For example, in a case where the vehicle power generation device has some abnormality and is unable to generate the requested power, it is determined that such a vehicle device is incapable of generating power. In a case where it is determined in step S210 that the vehicle device is capable of generating power, step S220 is executed. In a case where it is determined in step S210 that the vehicle device is unable to generate power, the processing in the flowchart of FIG 6 completed.
In Schritt S220 wird die von der Fahrzeugvorrichtung, die derzeitig in der Lage ist, Energie zu erzeugen, zu erzeugende Energiemenge auf der Grundlage des geholten Energieerzeugungsplans berechnet. Die Energieerzeugungsmenge gibt eine momentane Sollmenge der Energie, die derzeitig in dem gesamten Fahrzeug zu erzeugen ist, unabhängig von der Fahrzeugvorrichtung, die später zugeordnet wird, an. Die Energieerzeugungsmenge enthält Informationen, die einen minimalen ausreichenden Pegel der Erzeugungsmenge, die im Wesentlichen den Betrieb der Fahrzeugvorrichtung nicht nachteilig beeinflussen wird, angibt. Die berechnete Energieerzeugungsmenge wird an den Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 der Energieinfrastruktur 3 ausgegeben. In step S220, the amount of energy to be generated by the vehicle device that is currently able to generate power is calculated based on the retrieved power generation plan. The power generation amount indicates a current target amount of the energy that is currently to be generated in the entire vehicle, regardless of the vehicle device that will be assigned later. The power generation amount includes information indicating a minimum sufficient level of the generation amount that will not substantially adversely affect the operation of the vehicle device. The calculated power generation amount is applied to the generation amount conversion part 65 the energy infrastructure 3 output.
Der Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 wandelt die Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungsdienst 62 berechnet wird, in den Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugvorrichtung, die zur Leistungserzeugung in der Lage ist, das heißt das momentane Soll zum Steuern der Fahrzeugvorrichtung, auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert und zur Energieerzeugung in der Lage ist, um. Der Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 gibt dann den berechneten Steuerungssollwert an den Steuerungsteil für die Fahrzeugvorrichtung aus, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, das heißt den Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12. Somit wird eine Umwandlung zur Kombination von Steuerungsräumen, die auf unterschiedlichen Zeitachsen verwaltet werden, realisiert. Der Steuerungssollwert zum Steuern der Fahrzeugvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, toleriert zeitliche Änderungen innerhalb eines Bereiches, der nicht unterhalb des minimal benötigten Pegels liegt. The generation amount conversion part 65 converts the power generation amount generated by the power generation service 62 is calculated into the control target value for controlling the vehicle device capable of generating power, that is, the current target for controlling the vehicle device, based on the information regarding the vehicle device actually mounted in the vehicle and capable of generating power is over. The generation amount conversion part 65 Then outputs the calculated control target value to the control part for the vehicle device capable of power generation, that is, the master power transmission domain control part 12 , Thus, a conversion to the combination of control rooms managed on different time axes is realized. The control target value for controlling the vehicle device capable of generating power tolerates temporal changes within a range not lower than the minimum required level.
Der Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12 enthält als Steuerungsfunktionen einen Fahrzeuglängskoordinator (VLC) 71, einen Kraftübertragungskoordinator (PTC) 72, einen Motor-Generatorkoordinator (MGC) 73 und einen Elektrolastkoordinator (ELC) 74, wie es in 4 gezeigt ist. The master transmission domain control part 12 contains a vehicle longitudinal coordinator (VLC) as control functions 71 , a Power Transmission Coordinator (PTC) 72 , a motor-generator coordinator (MGC) 73 and an electric load coordinator (ELC) 74 as it is in 4 is shown.
Der Fahrzeuglängskoordinator 71 berechnet eine Sollbeschleunigung (Verzögerung) in einer Vorwärts-rückwärts-Richtung des Fahrzeugs, um eine Vorwärts-rückwärts-Bewegung des Fahrzeugs grundlegend auf der Grundlage einer Fahrtätigkeit eines Fahrers zu steuern, und realisiert, wenn eine Fahrunterstützungsfunktion betrieben wird, die Vorwärts-rückwärts-Bewegung als Reaktion auf eine Anforderung der Fahrunterstützungsfunktion. Der Fahrzeuglängskoordinator 71 berechnet ein Sollantriebsmoment (Achsmomentsollwert) zum Realisieren der Sollbeschleunigung (Verzögerung). Der Achsmomentsollwert, der wie oben beschrieben berechnet wird, wird an den Kraftübertragungskoordinator 72 ausgegeben. The vehicle longitudinal coordinator 71 calculates a target acceleration (deceleration) in a front-rear direction of the vehicle so as to fundamentally control a front-to-back movement of the vehicle based on a driving operation of a driver, and realizes when a drive assist function is operated, the forward-backward movement in response to a request of the drive assist function. The vehicle longitudinal coordinator 71 calculates a target driving torque (axle torque command value) to realize the target acceleration (deceleration). The axle torque command calculated as described above is sent to the powertrain coordinator 72 output.
Um den Achsmomentsollwert, der von dem Fahrzeuglängskoordinator 71 ausgegeben wird, zu erzielen, berechnet der Kraftübertragungskoordinator 72 Drehmomente (Verbrennungsmotordrehmoment und Motor-Generatordrehmoment), die jeweils von dem Verbrennungsmotor und dem Motor-Generator zu erzielen sind. Bei dieser Berechnung bestimmt der PTC das Verbrennungsmotordrehmoment für eine besserte Kraftstoffökonomie des Verbrennungsmotors durch Bezugnahme auf beispielsweise eine Äquikraftstoffverbrauchskurve. In einem Fall, in dem der Kraftübertragungskoordinator 72 eine Drehmomenterhöhungsanforderung von dem Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 empfängt, wie es später beschrieben wird, bestimmt der Kraftübertragungskoordinator 72 das zu erzeugende Verbrennungsmotordrehmoment derart, dass der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors so gut wie möglich ist, wenn das Verbrennungsmotordrehmoment die benötigte Drehmomenterhöhung enthält. To the axle torque setpoint provided by the vehicle's longitudinal coordinator 71 is output, the power transmission coordinator calculates 72 Torques (engine torque and motor-generator torque) to be achieved by the engine and the motor-generator, respectively. In this calculation, the PTC determines the engine torque for improved fuel economy of the engine by referring to, for example, an equimus fuel consumption curve. In a case where the transmission coordinator 72 a torque increase request from the generation amount conversion part 65 as will be described later, the power transmission coordinator determines 72 the engine torque to be generated such that the fuel consumption of the internal combustion engine is as good as possible when the engine torque contains the required torque increase.
Der Kraftübertragungskoordinator 72 bestimmt das Motor-Generatordrehmoment, das das Drehmomentdefizit in Bezug auf das bestimmte Verbrennungsmotordrehmoment ergänzt bzw. ausgleicht. Das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motor-Generatordrehmoment, die wie oben beschrieben berechnet werden, werden an den Motor-Generatorkoordinator 73 ausgegeben, der ein Logikblock ist, der eine Regulierungsfunktion des Motor-Generators aufweist. The transmission coordinator 72 determines the engine-generator torque that complements the torque deficit with respect to the particular engine torque. The engine torque and the engine generator torque, which are calculated as described above, are sent to the engine-generator coordinator 73 output, which is a logic block having a regulation function of the motor-generator.
Der Elektrolastkoordinator 74, der ein Logikblock ist, der eine Elektrolastregulierungsfunktion aufweist, berechnet einen Ladungszustand (SOC), der eine Rate (Verhältnis) einer Restladung in Bezug auf die Batteriekapazität ist, für jeweils die Hochspannungsbatterie und die Niederspannungsbatterien auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen jeweils der Spannung, des Stromes und der Temperatur. Der Elektrolastkoordinator 74 berechnet außerdem einen Gesundheitszustand (SOH), der eine Rate (Verhältnis) einer derzeitigen Kapazität in Bezug auf eine Anfangskapazität einer jeweiligen Batterie ist. Der Elektrolastkoordinator 74 gibt diese Berechnungsergebnisse an den Motor-Generatorkoordinator 73 aus. The electric load coordinator 74 , which is a logic block having an electric load regulation function, calculates a state of charge (SOC) which is a rate of residual charge with respect to the battery capacity for each of the high voltage battery and the low voltage battery based on detection results of each of the voltage, Current and the temperature. The electric load coordinator 74 Also, calculates a health state (SOH) that is a rate (ratio) of a current capacity with respect to an initial capacity of each battery. The electric load coordinator 74 gives these calculation results to the motor-generator coordinator 73 out.
Der Elektrolastkoordinator 74 weist eine DC-DC-Wandlersteuerungsfunktion als eine weitere Funktion auf. Durch Betreiben des DC-DC-Wandlers lädt der ELC die Niederspannungsbatterie mit der elektrischen Energie, die in die Hochspannungsbatterie geladen wurde. The electric load coordinator 74 has a DC-DC converter control function as another function. By operating the DC-DC converter, the ELC charges the low-voltage battery with the electrical energy that has been charged into the high-voltage battery.
Der Motor-Generatorkoordinator 73 berechnet ladbare und entladbare Mengen auf der Grundlage der Ladungspegel der Hochspannungsbatterie und der Niederspannungsbatterie, die von dem Elektrolastkoordinator 74 erlangt werden. Der Motor-Generatorkoordinator 73 führt außerdem eine Drehmomentkorrekturverarbeitung aus, die das Verbrennungsmotordrehmoment und das Motor-Generatordrehmoment, die von dem Kraftübertragungskoordinator 72 ausgegeben werden, auf der Grundlage der ladbaren und entladbaren Menge korrigiert. In einem Fall beispielsweise, in dem der Ladungspegel der Hochspannungsbatterie niedrig ist und das Motor-Generatordrehmoment, das von dem Kraftübertragungskoordinator 72 ausgegeben wird, nicht erzeugt werden kann, wird das benötigte Motor-Generatordrehmoment auf das Motor-Generatordrehmoment verringert, das erzeugt werden kann, und das Verbrennungsmotordrehmoment wird um die Größe der Verringerung erhöht. In einem Fall, in dem der Motor-Generatorkoordinator 73 das Verbrennungsmotordrehmoment durch die Drehmomentkorrekturverarbeitung korrigiert, sendet der Motor-Generatorkoordinator 73 das korrigierte Verbrennungsmotordrehmoment an den Kraftübertragungskoordinator 72 zurück. The engine-generator coordinator 73 calculates chargeable and dischargeable quantities based on the charge levels of the high voltage battery and the low voltage battery supplied by the electric load coordinator 74 be obtained. The engine-generator coordinator 73 Also performs torque correction processing that includes engine torque and engine generator torque received from the powertrain coordinator 72 corrected on the basis of the chargeable and dischargeable amount. For example, in a case where the charge level of the high-voltage battery is low and the motor-generator torque generated by the power transmission coordinator 72 is output, can not be generated, the required engine-generator torque is reduced to the engine-generator torque that can be generated and the engine torque is increased by the amount of reduction. In a case where the engine-generator coordinator 73 correcting the engine torque by the torque correction processing, sends the motor-generator coordinator 73 the corrected engine torque to the powertrain coordinator 72 back.
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 7 erläutert. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 7 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder Steuerungszyklusperiode ähnlich wie diejenige des Flussdiagrammes der 6 ausgeführt. Hereinafter, a detailed processing performed by the generation amount conversion part 65 is executed with reference to the flowchart of 7 explained. The processing described in the flowchart of 7 is repeated at every control cycle period similar to that of the flowchart of FIG 6 executed.
Zunächst werden in Schritt S300 die Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, von dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 der Informationsinfrastruktur 2 erlangt. Die Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen enthalten mindestens eine Erzeugungsleistung von elektrischer Energie und eine Beziehung zu dem Steuerungssollwert jeder Fahrzeugvorrichtung. Die Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen können alternativ von dem Domänensteuerungsteil (Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12) anstelle von der Informationsinfrastruktur 2 erlangt werden. Im anschließenden Schritt S310 wird die Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungsdienst 62 berechnet wurde, erlangt, und die erlangte Energieerzeugungsmenge wird mit der Energiemenge, die von dem Motor-Generator verbraucht wird, korrigiert. Die Energiemenge, die von dem Motor-Generator verbraucht wird, kann von dem Motor-Generatorenenergieverbrauchsinformationszufuhrteil 57 der Informationsinfrastruktur 2 erlangt werden, wie es in 4 gezeigt ist. Die Energieverbrauchsmenge kann alternativ von dem Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12, der den Motor-Generator steuert, erlangt werden. First, in step S300, the information about the vehicle devices capable of power generation is obtained from the vehicle device restriction information supply part 55 the information infrastructure 2 obtained. The information about the vehicle devices includes at least a generation power of electric power and a relation to the control target value of each vehicle device. The information about the vehicle devices may alternatively be provided by the domain control part (master transmission domain control part 12 ) instead of the information infrastructure 2 be obtained. In the subsequent step S310, the power generation amount generated by the power generation service 62 was calculated, and the obtained power generation amount is corrected with the amount of energy consumed by the motor-generator. The amount of energy used by is consumed by the motor-generator can from the motor-generator power consumption information supply part 57 the information infrastructure 2 be obtained as it is in 4 is shown. The power consumption amount may alternatively be provided by the master power transmission domain control part 12 , which controls the motor generator, are obtained.
Der Motor-Generator wird zu dem Zeitpunkt eines Startens, Beschleunigens und einer Fahrt mit hoher Geschwindigkeit des Fahrzeugs angetrieben, um ein Antriebsmoment als eine Antriebskraft zum Antreiben des Fahrzeugs zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt verbraucht der Motor-Generator Energie entsprechend der Erzeugung des Antriebsmomentes. Zum Erzeugen der Energie, die der Energiemenge entspricht, die von dem Motor-Generator verbraucht wird, wird die erlangte Energieerzeugungsmenge mit der Energiemenge korrigiert, die von dem Motor-Generator verbraucht wird. The motor-generator is driven at the time of starting, accelerating and traveling at high speed of the vehicle to generate a driving torque as a driving force for driving the vehicle. At this time, the motor generator consumes power according to the generation of the drive torque. For generating the energy corresponding to the amount of energy consumed by the motor-generator, the obtained power generation amount is corrected with the amount of energy consumed by the motor-generator.
Gemäß einer beispielhaften Korrektur kann in einem Fall, in dem die Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die erlange Energieerzeugungsmenge durch Addieren der Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators korrigiert werden. In einem Fall, in dem die Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators größer als der vorbestimmte Wert ist, wird andererseits die Energieerzeugungsmenge vorzugsweise mit einem Korrekturwert korrigiert, der kleiner als die Energieverbrauchsmenge ist. Es ist somit möglich, eine Situation zu vermeiden, bei der die Energieeffizienz durch die Erzeugung von großer elektrischer Energie durch den Generator und Ähnliches verringert wird. In einem Fall, in dem die Energieerzeugungsmenge mit einem Korrekturwert korrigiert wird, der kleiner als die Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators ist, ist es notwendig, die Korrektur zum Erzeugen der Energie, die der Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators entspricht, sogar dann fortzusetzen, nachdem sich die Energieverbrauchsmenge des Motor-Generators auf null verringert hat. According to an example correction, in a case where the power consumption amount of the motor generator is less than a predetermined value, the obtained power generation amount may be corrected by adding the power consumption amount of the motor generator. On the other hand, in a case where the power consumption amount of the motor generator is larger than the predetermined value, the power generation amount is preferably corrected with a correction value smaller than the power consumption amount. It is thus possible to avoid a situation where the energy efficiency is reduced by the generation of large electric power by the generator and the like. In a case where the power generation amount is corrected with a correction value smaller than the power consumption amount of the motor generator, it is necessary to continue the correction for generating the power corresponding to the power consumption amount of the motor generator even after the amount of energy consumed by the motor-generator has decreased to zero.
Im anschließenden Schritt S320 wird die Energieerzeugungsmenge, die wie oben beschrieben erlangt oder korrigiert wurde, in die Steuerungssollwerte der Fahrzeugvorrichtungen umgewandelt. Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung zur Umwandlung von der Energieerzeugungsmenge in den Steuerungssollwert mit Bezug auf das Flussdiagramm der 8 beschrieben. In the subsequent step S320, the power generation amount acquired or corrected as described above is converted into the control target values of the vehicle devices. Hereinafter, a detailed processing for converting the power generation amount into the control target value will be described with reference to the flowchart of FIG 8th described.
Zunächst wird in Schritt S400 überprüft, ob das Fahrzeug verzögert oder auf einer Abwärtssteigung fährt und das regenerative Bremsen bewirkt werden kann. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass das regenerative Bremsen nicht möglich ist, wird der Schritt S410 ausgeführt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass das regenerative Bremsen möglich ist, wird der Schritt S420 ausgeführt. First, it is checked in step S400 whether the vehicle is decelerating or traveling on a downhill slope and the regenerative braking can be effected. In a case where it is determined that the regenerative braking is not possible, step S410 is executed. In a case where it is determined that regenerative braking is possible, step S420 is executed.
In Schritt S410 wird der Drehmomenterhöhungsbefehlswert, der der Energieerzeugungsmenge des Generators entspricht, berechnet, da es notwendig ist, die gesamte benötigte Energiemenge nur durch den Generator zu erzeugen. Dieser Drehmomenterhöhungsbefehlswert wird dem Kraftübertragungskoordinator 72 des Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteils 12 zugeführt, der den Verbrennungsmotor zum Antreiben des Generators steuert. Das heißt, in diesem Fall wird die Energieerzeugungsmenge durch den Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 in den Drehmomenterhöhungsbefehlswert für den Verbrennungsmotor umgewandelt, der den Generator antreibt. Als Reaktion auf den Drehmomenterhöhungsbefehl steuert der Kraftübertragungskoordinator 72 den Verbrennungsmotor, um das Drehmoment zum Antreiben des Generators zusätzlich zu dem Drehmoment, das für die Fahrzeugfahrt verwendet wird, zu erzeugen. In step S410, the torque increase command value corresponding to the power generation amount of the generator is calculated because it is necessary to generate the entire required amount of power only by the generator. This torque increase command value is sent to the powertrain coordinator 72 of the master transmission domain control part 12 supplied, which controls the internal combustion engine for driving the generator. That is, in this case, the power generation amount becomes by the generated amount conversion part 65 is converted into the torque increase command value for the internal combustion engine that drives the generator. In response to the torque increase command, the powertrain coordinator controls 72 the internal combustion engine to generate the torque for driving the generator in addition to the torque used for the vehicle travel.
In Schritt S420 wird überprüft, ob sämtliche benötigte Energiemenge möglicherweise durch das regenerative Bremsen erzeugt werden wird. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sämtliche benötigte Energiemenge möglicherweise erzeugt wird, wird in Schritt S430 ein Befehlswert einer regenerativen Energiemenge, die dem Motor-Generatorkoordinator 73 zugeführt wird, berechnet. Der Befehlswert der regenerativen Energiemenge kann gleich der benötigten Energieerzeugungsmenge sein oder kann größer als die benötigte Energieerzeugungsmenge sein, solange wie sie in die Hochspannungsbatterie geladen werden kann. Das heißt, die Energieerzeugungsmenge wird durch den Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 in einen Befehlswert der regenerativen Energiemenge des regenerativen Bremsens umgewandelt. In step S420, it is checked whether all the required amount of energy will possibly be generated by the regenerative braking. In the case where it is determined that all the required amount of power may be generated, in step S430, a command value of a regenerative energy amount corresponding to the motor-generator coordinator 73 is fed, calculated. The command value of the regenerative energy amount may be equal to the required power generation amount or may be larger than the required power generation amount as long as it can be charged in the high voltage battery. That is, the power generation amount is determined by the generation amount conversion part 65 converted into a command value of the regenerative energy amount of the regenerative braking.
In dem Fall, in dem in der Überprüfungsverarbeitung in Schritt S420 bestimmt wird, dass die benötigte Energiemenge möglicherweise nicht nur durch das regenerative Bremsen erzeugt wird, wird der Schritt S440 ausgeführt. In Schritt S440 wird die benötigte zu erzeugende Energiemenge auf das regenerative Bremsen und den Generator aufgeteilt, und es werden die jeweiligen Teilenergieerzeugungsmengen bestimmt. Ein Regenerationsenergiemengenbefehlswert und ein Drehmomenterhöhungsbefehlswert werden entsprechend den Teilenergieerzeugungsmengen berechnet. Die Teilenergieerzeugungsmengen des regenerativen Bremsens und des Generators werden variabel in Abhängigkeit von Betriebszuständen des Fahrzeugs, beispielsweise einer Größe einer benötigten Verzögerung, einem Winkel einer Abwärtsneigung einer Fahrzeugfahrt, Ladepegeln der Batterien und Ähnlichem, bestimmt. In the case where it is determined in the verification processing in step S420 that the required amount of power may not be generated only by the regenerative braking, step S440 is executed. In step S440, the required amount of energy to be generated is divided into the regenerative braking and the generator, and the respective partial energy generation amounts are determined. A regeneration energy amount command value and a torque increase command value are calculated according to the partial energy generation amounts. The partial power generation amounts of the regenerative braking and the generator are variably determined depending on operating conditions of the vehicle, such as a magnitude of a required deceleration, an angle of a downward inclination of a vehicle travel, charging levels of the batteries, and the like.
Anschließend an die Umwandlung der Energieerzeugungsmenge in die Steuerungssollwerte in der oben beschriebenen Verarbeitung werden in Schritt S330, der in dem Flussdiagramm der 7 gezeigt ist, die berechneten Steuerungssollwerte der Fahrzeugvorrichtungen an die entsprechenden Fahrzeugvorrichtungen (Kraftübertragungskoordinator 72 und Motor-Generatorkoordinator 73) ausgegeben. Subsequent to the conversion of the power generation amount into the control target values in the above-described processing, in the flowchart of FIG 7 2, the calculated control target values of the vehicle devices are shown to the corresponding vehicle devices (power transmission coordinator) 72 and engine generator coordinator 73 ).
Wie es oben beschrieben wurde, werden gemäß der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung, wenn das Fahrzeug auf der geplanten Fahrroute fährt, die Energieverbrauchszustände der Fahrzeugvorrichtungen, die Energie verbrauchen, vorhergesagt. Auf der Grundlage der vorhergesagten Energieverbrauchszustände werden die Energieerzeugungspläne für die Fahrzeugvorrichtungen bestimmt, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, wodurch Energie entsprechend der Bedarfsenergie erzeugt wird. Durch derartiges Erzeugen von Energie durch die Fahrzeugvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, entsprechend den Energieerzeugungsplänen ist es möglich, eine verschwenderische Energieerzeugung zu vermeiden und Energie nach Bedarf zuzuführen. As described above, according to the vehicle power management device, when the vehicle is traveling on the scheduled travel route, the power consumption states of the vehicle devices that consume energy are predicted. On the basis of the predicted energy consumption conditions, the power generation plans are determined for the vehicle devices that are capable of generating energy, thereby generating energy according to the demand energy. By thus generating energy by the vehicle device capable of generating power according to the power generation plans, it is possible to avoid wasteful power generation and supply power as needed.
Gemäß der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung, die oben beschrieben wurde, werden die Energieerzeugungspläne bestimmt und die Energieerzeugungsmengen, die den Erzeugungsplänen entsprechen, werden nicht von den Steuerungsteilen der Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, sondern von dem Energieausgleichsdienst 61 und dem Energieerzeugungsdienst 62, die in der Energieinfrastruktur 3 angeordnet sind, berechnet. According to the vehicle power management apparatus described above, the power generation plans are determined and the power generation amounts corresponding to the generation plans are not provided by the control parts of the vehicle devices capable of generating power but by the power balance service 61 and the power generation service 62 that are in the energy infrastructure 3 are arranged, calculated.
Gemäß der Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung, die oben beschrieben wurde, ist der Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 angeordnet, um die benötigte Energieerzeugungsmenge, die von dem Energieerzeugungsdienst 62 berechnet wird, in die Steuerungssollwerte zum Steuern der Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, umzuwandeln und die umgewandelten Steuerungssollwerte an die Steuerungsteile der Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, auszugeben. Aus diesem Grund ist es sogar in einem Fall, in dem die Spezifikation der Fahrzeugvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, geändert wird, möglich, dass der Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 die benötigte Energieerzeugungsmenge in den Sollwert der Fahrzeugvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist und zur Energieerzeugung in der Lage ist, entsprechend der Änderung der Spezifikation umwandelt. Als Ergebnis müssen sogar in einem Fall, in dem die Spezifikation der Fahrzeugvorrichtung, die zur Energieerzeugung in der Lage ist, geändert wird, die Steuerlogik und Ähnliches nicht so stark geändert werden, und somit ist die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung vielseitig. According to the vehicle power management apparatus described above, the generation amount conversion part is 65 arranged to supply the required amount of energy generated by the power generation service 62 is calculated into the control target values for controlling the vehicle devices that are capable of generating power to convert and output the converted control target values to the control parts of the vehicle devices that are capable of generating energy. For this reason, even in a case where the specification of the vehicle device capable of power generation is changed, it is possible for the generation amount conversion part 65 the required power generation amount is converted into the target value of the vehicle device that is actually mounted in the vehicle and is capable of generating power according to the change of the specification. As a result, even in a case where the specification of the vehicle device capable of power generation is changed, the control logic and the like need not be changed so much, and thus the vehicle power management device is versatile.
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Energiespeicherdienst 63 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 9 beschrieben. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 9 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder vorbestimmten Steuerungszyklusperiode ausgeführt. The following is a detailed processing performed by the Energy Storage Service 63 is executed with reference to the flowchart of 9 described. The processing described in the flowchart of 9 is repeatedly executed every predetermined control cycle period.
Zunächst wird in Schritt S500 der Energiespeicherplan, der von dem Energieausgleichsdienst 61 bestimmt wurde, geholt. Im anschließenden Schritt S510 wird überprüft, ob sich die Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energiespeicherung in der Lage sind, in einem Energiespeicherungszustand befinden. In einem Fall beispielsweise, in dem eine Abnormität in der Hochspannungsbatterie und/oder der Niederspannungsbatterie vorhanden ist, wird bestimmt, dass die Energie nicht wie befohlen gespeichert werden kann. In dem Fall, in dem in Schritt S510 bestimmt wird, dass die Energie gespeichert werden kann, wird der Schritt S520 ausgeführt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Energie nicht gespeichert werden kann, wird die Verarbeitung, die in 9 gezeigt ist, beendet. First, in step S500, the energy storage plan generated by the energy balancing service 61 was determined, brought. In the subsequent step S510, it is checked whether the vehicle devices capable of storing energy are in an energy storage state. For example, in a case where there is an abnormality in the high-voltage battery and / or the low-voltage battery, it is determined that the power can not be stored as commanded. In the case where it is determined in step S510 that the power can be stored, step S520 is executed. In a case where it is determined that the energy can not be stored, the processing performed in 9 shown is finished.
In Schritt S520 wird die Energiemenge, die in den Fahrzeugvorrichtungen, die derzeitig zur Energiespeicherung in der Lage sind, zu speichern ist, auf der Grundlage des geholten Energiespeicherplans gespeichert. Diese Energiespeichermenge hängt nicht von der zugeordneten Fahrzeugvorrichtung ab und gibt eine momentane Sollspeichermenge, die derzeitig für das gesamte Fahrzeug benötigt wird, an. Die Energiespeichermenge gibt außerdem Informationen an, die einen minimalen benötigten Pegel der Speichermenge angeben, der im Wesentlichen die Bewegung bzw. den Betrieb der Fahrzeugvorrichtungen nicht beeinflusst. Die berechnete Energiespeichermenge wird an den Speichermengenumwandlungsteil 66 der Energieinfrastruktur 3 ausgegeben. In step S520, the amount of energy that is stored in the vehicle devices that are currently capable of storing energy is stored based on the retrieved energy storage plan. This energy storage amount does not depend on the associated vehicle device and indicates a current target storage amount that is currently required for the entire vehicle. The energy storage amount also indicates information indicating a minimum required level of the amount of storage that does not substantially affect the movement or operation of the vehicle devices. The calculated energy storage amount is sent to the storage amount conversion part 66 the energy infrastructure 3 output.
Der Speichermengenumwandlungsteil 66 wandelt die Energiespeichermenge, die von dem Energiespeicherdienst 63 berechnet wurde, in einen Sollwert (momentaner Sollwert) der Energiespeichermenge der Fahrzeugvorrichtung, die zur Energiespeicherung in der Lage ist, auf der Grundlage der Informationen betreffend die Fahrzeugvorrichtung, die tatsächlich in dem Fahrzeug montiert ist und zur Energiespeicherung in der Lage ist, um. Der Speichermengenumwandlungsteil 66 gibt dann den berechneten Sollwert an den Steuerungsteil der Fahrzeugvorrichtung, die zur Energiespeicherung in der Lage ist, das heißt den ELC 74 des Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteils 12 aus. Somit wird eine Umwandlung zur Kombination von Steuerungsräumen, die auf unterschiedlichen Zeitachsen verwaltet werden, realisiert. Der Sollwert der Energiespeichermenge toleriert zeitliche Änderungen der Speichermenge innerhalb eines Bereiches, der nicht unterhalb des minimal benötigten Pegels liegt. The storage amount conversion part 66 converts the amount of energy stored by the energy storage service 63 has been calculated into a target value (current target value) of the energy storage amount of the vehicle device capable of energy storage, on the basis of the information regarding the vehicle device that is actually mounted in the vehicle and is capable of storing energy. The storage amount conversion part 66 then outputs the calculated setpoint to the control part of the vehicle device capable of storing energy, that is, the ELC 74 of the master transmission domain control part 12 out. Thus, a conversion to the combination of control rooms, which are managed on different time axes realized. The setpoint of the energy storage amount tolerates temporal changes in the amount of storage within a range that is not below the minimum required level.
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Speichermengenumwandlungsteil 66 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 10 beschrieben. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 10 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder vorbestimmten Steuerungszyklusperiode auf ähnliche Weise wie in dem Flussdiagramm der 9 ausgeführt. The following is a detailed processing performed by the storage amount conversion part 66 is executed with reference to the flowchart of 10 described. The processing described in the flowchart of 10 is repeated at every predetermined control cycle period in a manner similar to that in the flowchart of FIG 9 executed.
Zunächst werden in Schritt S600 die Informationen über die Fahrzeugvorrichtung, die zur Energiespeicherung in der Lage ist, das heißt die Energiespeicherungs-Fahrzeugvorrichtung, von dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 der Informationsinfrastruktur 2 erlangt. Die Informationen über die Fahrzeugvorrichtung, die zur Energiespeicherung in der Lage ist, enthalten mindestens eine Batteriekapazität und einen ladbaren und entladbaren SOC-Bereich einer jeweiligen Batterie, die in dem Fahrzeug montiert ist. Die Informationen über die Fahrzeugvorrichtung können alternativ von dem Domänensteuerungsteil (Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteil 12) anstelle von der Informationsinfrastruktur 2 erlangt werden. First, in step S600, the information about the vehicle device capable of energy storage, that is, the energy storage vehicle device, is provided by the vehicle device restriction information supply part 55 the information infrastructure 2 obtained. The information about the vehicle device capable of energy storage includes at least a battery capacity and a chargeable and dischargeable SOC region of a respective battery mounted in the vehicle. The information about the vehicle device may alternatively be transmitted from the domain control part (master transmission domain control part 12 ) instead of the information infrastructure 2 be obtained.
Im anschließenden Schritt S610 wird die Energiespeichermenge, die von dem Energiespeicherdienst 63 berechnet wurde, erlangt. Im anschließenden Schritt S620 wird die Energiespeichermenge, die wie oben beschrieben erlangt wurde, in den Speichermengensollwert einer jeweiligen Fahrzeugvorrichtung (Batterie) umgewandelt. Diese detailliere Umwandlungsverarbeitung wird im Folgenden mit Bezug auf das Flussdiagramm der 11 beschrieben. In the subsequent step S610, the energy storage amount allocated by the energy storage service 63 calculated, obtained. In the subsequent step S620, the energy storage amount acquired as described above is converted into the storage amount set value of each vehicle device (battery). This detailed conversion processing will be described below with reference to the flowchart of FIG 11 described.
Zunächst werden in Schritt S700 der SOC und der SOH jeweils der Hochspannungsbatterie und der Niederspannungsbatterien erlangt. Der SOC und der SOH jeder Batterie kann von der Informationsinfrastruktur 2 oder von dem Elektrolastkoordinator 74 des Master-Kraftübertragungsdomänensteuerungsteils 12 erlangt werden. Im anschließenden Schritt S710 wird eine maximale Ladungsmenge jeder Batterie auf der Grundlage des SOC, des SOH und des SOC-Bereiches, in dem die Batterie ladbar und entladbar ist, die erlangt wurden, berechnet. First, in step S700, the SOC and the SOH of the high-voltage battery and the low-voltage batteries, respectively, are obtained. The SOC and the SOH of each battery may differ from the information infrastructure 2 or by the electric load coordinator 74 of the master transmission domain control part 12 be obtained. In the subsequent step S710, a maximum charge amount of each battery is calculated based on the SOC, the SOH, and the SOC range in which the battery that can be charged and discharged is obtained.
In Schritt S720 wird auf der Grundlage der maximalen Ladungsmenge der jeweiligen Batterie überprüft, ob die Energie, die der erlangten Energiespeichermenge entspricht, in die jeweilige Batterie ladbar ist. In einem Fall, in dem die Energie, die der Energiespeichermenge entspricht, als ladbar bestimmt wird, wird in Schritt S730 ein Befehlswert einer elektrischen Energiemenge, die in die Batterie geladen und dem Elektrolastkoordinator 74 befohlen wird, berechnet. Das heißt, die Energiespeichermenge wird in die elektrische Energiemenge umgewandelt, die in eine jeweilige Batterie zu laden ist. In einem Fall, in dem nicht nur die Hochspannungsbatterie, sondern auch die Niederspannungsbatterien geladen werden, wird die Energiespeichermenge in die Ladungsmengen der jeweiligen Batterien unterteilt. Aus diesem Grund wird die Energiespeichermenge, die auf die jeweiligen Batterien verteilt wird, durch proportionales Teilen der Gesamtenergiespeichermenge bestimmt. Die bestimmte Energiespeichermenge wird in einen Sollwert der Ladungsmenge für die jeweilige Batterie umgewandelt. In step S720, it is checked on the basis of the maximum charge amount of the respective battery, whether the energy corresponding to the obtained energy storage amount can be loaded into the respective battery. In a case where the energy corresponding to the energy storage amount is determined to be loadable, in step S730, a command value of an amount of electric power charged in the battery and the electric load coordinator 74 commanded, calculated. That is, the energy storage amount is converted into the amount of electric energy to be charged in each battery. In a case where not only the high-voltage battery but also the low-voltage batteries are charged, the energy storage amount is divided into the charge quantities of the respective batteries. For this reason, the energy storage amount distributed to the respective batteries is determined by proportionally dividing the total energy storage amount. The specific energy storage amount is converted into a set value of the amount of charge for each battery.
Man beachte, dass die elektrische Energie, die durch den Generator und das regenerative Bremsen erzeugt wird, einmal in die Hochspannungsbatterie geladen wird. In einem Fall, in dem die elektrische Energie ebenfalls in die Niederspannungsbatterien geladen wird, betreibt der Elektrolastkoordinator 74 den DC-DC-Wandler, um die Niederspannungsbatterie mit einer vorbestimmten Leistung bzw. Energie zu laden. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Niederspannungsbatterien durch die Hochspannungsbatterie und den DC-DC-Wandler geladen. In einem Fall, in dem das Fahrzeug eine Fahrzeugvorrichtung aufweist, die in der Lage ist, elektrische Energie zum Laden einer Niederspannungsbatterie zu erzeugen, kann die Niederspannungsbatterie direkt geladen werden. Note that the electrical energy generated by the generator and regenerative braking is once charged into the high voltage battery. In a case where the electric power is also charged into the low-voltage batteries, the electric load coordinator operates 74 the DC-DC converter to charge the low-voltage battery with a predetermined power. In the present embodiment, the low-voltage batteries are charged by the high-voltage battery and the DC-DC converter. In a case where the vehicle has a vehicle device capable of generating electric power for charging a low-voltage battery, the low-voltage battery may be directly charged.
In dem Fall, in dem in Schritt S720 bestimmt wird, dass die elektrische Energie, die der Energiespeichermenge entspricht, nicht geladen werden kann, wird in Schritt S740 ein Befehlswert, der einer maximalen elektrischen Energie, die in eine jeweilige Batterie ladbar ist, entspricht, berechnet. In diesem Fall wird jede Batterie in einen Vollladungszustand geladen und ist in der Lage, eine Energieanforderung jeder Fahrzeugvorrichtung in dem Fahrzeug zu erfüllen. In the case where it is determined in step S720 that the electric power corresponding to the energy storage amount can not be charged, in step S740, a command value corresponding to a maximum electric power that can be charged in each battery is set, calculated. In this case, each battery is charged to a full charge state and is capable of meeting a power requirement of each vehicle device in the vehicle.
In dem Fall, in dem die Energiespeichermenge in einen Speichermengensollwert (Befehlswert einer Ladungsmenge einer jeweiligen Batterie) der Fahrzeugvorrichtung wie oben beschrieben umgewandelt wird, wird der berechnete Speichermengensollwert in Schritt 630 an den entsprechenden Steuerungsteil (ELC 74) ausgegeben. In the case where the energy storage amount is converted into a storage amount set value (command value of a charge amount of each battery) of the vehicle device as described above, the calculated storage amount set value in step 630 to the corresponding control part (ELC 74 ).
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Energieverteilungsdienst 64 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 12 beschrieben. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 12 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder vorbestimmten Steuerungszyklusperiode ausgeführt. The following is a detailed processing performed by the power distribution service 64 is executed with reference to the flowchart of 12 described. The processing described in the flowchart of 12 is shown is repeatedly executed every predetermined control cycle period.
Zunächst wird in Schritt S800 der Energieverteilungsplan, der von dem Energieausgleichsdienst 61 bestimmt wurde, erlangt. Im nächsten Schritt S810 wird überprüft, ob eine Energieverteilung möglich ist. Es wird beispielsweise in einem Fall, in dem der Verteilerkasten, der für einen jeweiligen Bereich vorhanden ist, um die Energiezufuhr zu den Fahrzeugvorrichtungen in dem jeweiligen Bereich zu wechseln bzw. schalten, abnorm ist, bestimmt, dass die Energieverteilung wie befohlen nicht möglich ist. In dem Fall, in dem in der Überprüfungsverarbeitung des Schrittes S810 bestimmt wird, dass die Energieverteilung möglich ist, wird die Verarbeitung in Schritt S820 ausgeführt. In dem Fall, in dem in Schritt S810 bestimmt wird, dass die Energieverteilung nicht möglich ist, wird die Verarbeitung in Schritt S830 ausgeführt. First, in step S800, the power distribution plan provided by the power balancing service 61 was determined, attained. In the next step S810 it is checked whether an energy distribution is possible. For example, in a case where the distribution box provided for each area to change the power supply to the vehicle devices in the respective area is abnormal, it is determined that the power distribution is not possible as instructed. In the case where it is determined in the verification processing of step S810 that the power distribution is possible, the processing in step S820 is executed. In the case where it is determined in step S810 that the power distribution is not possible, the processing in step S830 is executed.
In Schritt S820 wird eine Verteilungsmenge der Energie, die auf jede Domäne zu verteilen ist, derzeitig auf der Grundlage des erlangten Energieverteilungsplans berechnet. Diese Energieverbrauchsmenge gibt eine momentane Sollverteilungsmenge an, die nicht von den Vorrichtungen in einem jeweiligen Bereich, dem diese später zugeführt wird, abhängt, sondern für die Verteilung auf das gesamte Fahrzeug derzeitig benötigt wird. Die Energieverteilungsmenge enthält außerdem einen minimalen Pegel einer Verteilungsmenge, der im Wesentlichen die Bewegung bzw. den Betrieb der Fahrzeugvorrichtungen nicht beeinflusst. Die berechnete Energieverteilungsmenge wird an den Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 der Energieinfrastruktur 3 ausgegeben. In step S820, a distribution amount of the energy to be distributed to each domain is currently calculated on the basis of the obtained power distribution plan. This power consumption amount indicates a current target distribution amount that does not depend on the devices in a respective area to be supplied later, but is currently required for distribution to the entire vehicle. The energy distribution amount also includes a minimum level of a distribution amount that does not substantially affect the movement or operation of the vehicle devices. The calculated energy distribution amount is sent to the distribution amount conversion part 67 the energy infrastructure 3 output.
In Schritt S380 wird eine Energieverteilungsmenge, die benötigt wird, um einen Fahrzeugstopp oder eine Notfallsteuerung wie beispielsweise eine Notfallfahrt in der Domäne und dem Bereich, für den die Energieverteilung möglich ist, berechnet. Die berechnete Energieverbrauchsmenge wird an den Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 der Energieinfrastruktur 3 ausgegeben. In einem Fall beispielsweise, in dem es nicht möglich ist, Energie auf die Fahrzeugvorrichtung in dem hinteren Bereich in der Chassis-Domäne zu verteilen, wird eine Energieverteilungsmenge für den vorderen Bereich in der Chassis-Domäne derart berechnet, dass eine Vorderradbremse ein Bremsmoment erzeugt, das ein Bremsmoment einer Hinterradbremse ergänzt. Wie es in 4 gezeigt ist, enthält der Master-Chassis-Domänensteuerungsteil 11 als Steuerungsfunktionen einen Bremskoordinator (BRKC) 81 zum Steuern der vorderen und hinteren Bremsen, einen Getriebekoordinator (TMC) zum Steuern des Getriebes, einen Servolenkkoordinator (EPSC) 83 zum Steuern einer elektrischen Servolenkung und einen Aufhängungskoordinator (SUSC) 84 zum Steuern einer Aufhängung. In step S380, an energy distribution amount required to stop a vehicle or an emergency control such as emergency driving in the domain and the area for which power distribution is possible is calculated. The calculated energy consumption amount is sent to the distribution amount conversion part 67 the energy infrastructure 3 output. For example, in a case where it is not possible to distribute energy to the vehicle device in the rear area in the chassis domain, a power distribution amount for the front area in the chassis domain is calculated such that a front wheel brake generates a braking torque, which adds a braking torque of a rear brake. As it is in 4 is shown contains the master chassis domain control part 11 as controller functions a brake coordinator (BRKC) 81 for controlling the front and rear brakes, a transmission coordinator (TMC) for controlling the transmission, a power steering coordinator (EPSC) 83 for controlling an electric power steering and a suspension coordinator (SUSC) 84 for controlling a suspension.
Der Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 berechnet eine Bereichszuordnungsmenge (momentane Verteilungsmenge), die auf eine jeweiligen Bereich in einer jeweiligen Domäne zu verteilen ist, aus der Energieverteilungsmenge der jeweiligen Domäne, auf der Grundlage der Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen, die zu den Bereichen in der Domäne gehören. Das heißt, der Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 wandelt die Energieverteilungsmenge für jede Domäne in die Bereichszuordnungsmenge für jeden Bereich in der Domäne um. Die Verteilungsmenge für jede Domäne und die Bereichszuordnungsmenge für jeden Bereich werden an jeden Domänensteuerungsteil ausgegeben. Somit wird eine Umwandlung zur Kombination von Steuerungsräumen, die auf unterschiedlichen Zeitachsen verwaltet werden, realisiert. Die Bereichszuordnungsmenge für jeden Bereich toleriert zeitliche Änderungen der Bereichszuordnungsmenge innerhalb eines Bereiches, der nicht unterhalb des oben beschriebenen minimal benötigten Pegels liegt. The distribution amount conversion part 67 calculates an area allocation amount (current distribution amount) to be distributed to a respective area in each domain from the power distribution amount of each domain based on the information about the vehicle devices belonging to the areas in the domain. That is, the distribution amount conversion part 67 converts the power distribution set for each domain to the set assignment set for each domain in the domain. The distribution amount for each domain and the area allocation amount for each area are output to each domain control part. Thus, a conversion to the combination of control rooms managed on different time axes is realized. The area allocation amount for each area tolerates temporal changes of the area allocation amount within a range not lower than the minimum required level described above.
Im Folgenden wird eine detaillierte Verarbeitung, die von dem Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 13 beschrieben. Die Verarbeitung, die in dem Flussdiagramm der 13 gezeigt ist, wird wiederholt zu jeder vorbestimmten Steuerungszyklusperiode auf ähnliche Weise wie in dem Flussdiagramm der 12 ausgeführt. The following is a detailed processing performed by the distribution amount conversion part 67 is executed with reference to the flowchart of 13 described. The processing described in the flowchart of 13 is repeated at every predetermined control cycle period in a manner similar to that in the flowchart of FIG 12 executed.
Zunächst wird in Schritt S900 überprüft, ob die Notfallsteuerung durchgeführt werden muss. In einem Fall, in dem in dieser Überprüfungsverarbeitung bestimmt wird, dass die Notfallsteuerung nicht durchgeführt werden muss, wird die Verarbeitung in Schritt S910 ausgeführt. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Notfallsteuerung durchgeführt werden muss, wird der Schritt S930 ausgeführt. First, in step S900, it is checked if the emergency control needs to be performed. In a case where it is determined in this checking processing that the emergency control need not be performed, the processing in step S910 is executed. In a case where it is determined that the emergency control needs to be performed, step S930 is executed.
In Schritt S910 werden Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen in jedem Bereich in jeder Domäne von dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 erlangt. Dann wird in Schritt S920 die Bereichszuordnungsmenge, die auf jeden Bereich in jeder Domäne von der Energieverteilungsmenge jeder Domäne zu verteilen ist, auf der Grundlage der Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen des entsprechenden Bereiches in jeder Domäne berechnet. Der Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 wandelt somit die Energieverteilungsmenge für jede Domäne in die Bereichszuordnungsgrößen für die Bereiche in jeder Domäne um. In step S910, information about the vehicle devices in each area in each domain is obtained from the vehicle device restriction information supply part 55 obtained. Then, in step S920, the area allocation amount to be distributed to each area in each domain from the power distribution amount of each domain is calculated based on the information about the vehicle devices of the corresponding area in each domain. The distribution amount conversion part 67 Thus, the power distribution set for each domain is converted to the area allocation sizes for the areas in each domain.
In Schritt S930 werden die Informationen über die Fahrzeugvorrichtungen in jedem Bereich in jeder Domäne, in der die Energieverteilung möglich ist, von dem Fahrzeugvorrichtungsbeschränkungsinformationszufuhrteil 55 erlangt. Dann wird in Schritt S940 die Bereichszuordnungsmenge, die auf jeden Bereich in jeder Domäne von der Energieverteilungsmenge der jeweiligen Domäne zu verteilen ist, auf der Grundlage der Notfallsteuerung, die von derartigen Fahrzeugvorrichtungen durchgeführt wird, berechnet. In step S930, the information about the vehicle devices in each area in each domain in which the power distribution becomes possible is from the vehicle device restriction information supply part 55 obtained. Then, in step S940, the area allocation amount to be distributed to each area in each domain from the power distribution amount of the respective domain is calculated on the basis of the emergency control performed by such vehicle devices.
Dann werden in Schritt S950 die Verteilungsmenge für die jeweiligen Domänen und die Bereichszuordnungsmengen für die jeweiligen Bereiche an die die jeweiligen Domänensteuerungsteile ausgegeben. Then, in step S950, the distribution amount for the respective domains and the area allocation amounts for the respective areas are output to the respective domain control parts.
Die Fahrzeugenergieverwaltungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann mittels verschiedener Modifikationen implementiert werden. The vehicle power management apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be implemented by various modifications.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Energieinfrastruktur 3 beispielsweise ausgebildet, die Energieerzeugung, die Energiespeicherung und die Energieverteilung durchzuführen. In einem Fall jedoch, in dem jede Domäne nicht in Bereiche unterteilt ist, ist es beispielsweise nicht notwendig, die Energie auf jeden Bereich zu verteilen. Die Energieinfrastruktur 3 kann ausgebildet sein, nur die Energieerzeugung und die Energiespeicherung zu verwalten. Außerdem kann die Energieinfrastruktur 3 ausgebildet sein, nur die Energieerzeugung zu verwalten. In the embodiment described above, the energy infrastructure is 3 for example, designed to perform the power generation, energy storage and energy distribution. However, in a case where each domain is not divided into areas, for example, it is not necessary to distribute the energy to each area. The energy infrastructure 3 may be designed to manage only energy production and energy storage. In addition, the energy infrastructure 3 be trained to manage only the power generation.
Außerdem berechnen in der oben beschriebenen Ausführungsform der Energieerzeugungsdienst 62, der Energiespeicherdienst 63 und der Energieverteilungsdienst 64 die momentanen Sollwerte von dem Energieerzeugungsplan, dem Energiespeicherplan und dem Energieverteilungsplan, die jeweils von dem Energieausgleichsdienst 61 bestimmt werden. Die Funktionen des Energieerzeugungsdienstes 62, des Energiespeicherdienstes 63 und des Energieverteilungsdienstes 64 können jedoch in dem Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65, dem Speichermengenumwandlungsteil 66 und dem Verteilungsmengenumwandlungsteil 67 jeweils integriert sein. In dieser Modifikation kann beispielsweise der Erzeugungsmengenumwandlungsteil 65 die momentane Energieerzeugungsmenge durch Erlangen des Energieerzeugungsplans von dem Energieausgleichsdienst 61 und Bestimmen der Steuerungssollwerte für die Fahrzeugvorrichtungen, die zur Energieerzeugung in der Lage sind, auf der Grundlage der berechneten Energieerzeugungsmenge berechnen. In addition, in the embodiment described above, the power generation service calculates 62 , the energy storage service 63 and the energy distribution service 64 the current setpoints from the power generation plan, the energy storage plan, and the power distribution plan, each from the energy balancing service 61 be determined. The functions of the power generation service 62 , the energy storage service 63 and the energy distribution service 64 however, in the generation amount conversion part 65 , the storage amount conversion part 66 and the distribution amount conversion part 67 be integrated in each case. In this modification, for example, the generation amount conversion part 65 the current power generation amount by obtaining the power generation plan from the power balancing service 61 and determining the control target values for the vehicle devices that are capable of generating power based on the calculated power generation amount.
Alternativ können der Energieausgleichsdienst 61, der Energiespeicherdienst 63 und der Energieverteilungsdienst 64 den Energieerzeugungsplan, den Energiespeicherplan und den Energieverteilungsplan auf der Grundlage der Informationen, die von der Informationsinfrastruktur 2 erlangt werden, bestimmen. In dieser Modifikation kann der Energieausgleichsdienst 61 ausgebildet sein, eine Funktion einer Arbitrierung (Auswahl) zwischen den Plänen im Hinblick einer Praktizierbarkeit durch überprüfen, ob der Energieerzeugungsplan, der Energiespeicherplan und der Energieverteilungsplan, die von den Diensten 63, 64 bestimmt werden, übereinstimmen, durchführen. Alternatively, the energy balancing service 61 , the energy storage service 63 and the energy distribution service 64 the energy production plan, the energy storage plan and the energy distribution plan based on the information provided by the information infrastructure 2 be obtained determine. In this modification, the energy balancing service 61 be trained to check a function of arbitration (selection) between the plans in view of practicability by checking whether the power generation plan, the energy storage plan and the energy distribution plan provided by the services 63 . 64 be determined, match, perform.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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JP 2000-333305 A [0002] JP 2000-333305 A [0002]
