DE102018107288A1

DE102018107288A1 - Fahrzeugsystem

Info

Publication number: DE102018107288A1
Application number: DE102018107288.0A
Authority: DE
Inventors: Masaomi KOJIMA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-04-05
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2018-10-11
Also published as: CN108693949B; JP6617744B2; JP2018180698A; US10457232B2; US20180290606A1; CN108693949A

Abstract

Ein Fahrzeugsystem beinhaltet eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30), die konfiguriert ist, um eine Betriebsquote jeder einer Mehrzahl von Anwendungen, die in mindestens einer aus einer Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, zu erlangen, eine Mehrzahl von Anordnungsmustern, in denen die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, zu berechnen, basierend auf der Betriebsquote jeder der Anwendungen eine elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten zu berechnen, wenn jedes der Anordnungsmuster implementiert wird, und die Anwendungen in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten (100) in demjenigen Anordnungsmuster anzuordnen, das aus den Anordnungsmustern die niedrigste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein technisches Gebiet eines Fahrzeugsystems einschließlich einer Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU), in denen eine Mehrzahl von Anwendungen angeordnet sein können.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Bekannt ist ein Fahrzeug, das eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECU) beinhaltet, die imstande sind, miteinander zu kommunizieren. In einem solchen Fahrzeug werden bestimmte Funktionen durch Anordnen von Anwendungen (Software) in jeder ECU realisiert. Beispielsweise wird jede ECU, in der Anwendungen anzuordnen sind, unter Berücksichtigung des Datenflusses und dergleichen in einem fahrzeuginternen Netzwerk ausgewählt (siehe zum Beispiel die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2012-178035 ( JP 2012-178035 A )).
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die in JP 2012-178035 A offenbarte Technologie berücksichtigt nicht die Betriebsquote jeder Anwendung (mit anderen Worten das Verhältnis eines Zeitraums, in dem elektrische Leistung zugeführt wird, zu einem Zeitraum, in dem keine elektrische Leistung zugeführt wird). Somit kann die elektrische Leistungsaufnahme der ECUs unnötig erhöht werden, wenn die Anwendungen angeordnet werden.
Konkret muss jede ECU gemäß derjenigen Anwendung, die aus den angeordneten Anwendungen die höchste Betriebsquote aufweist, weiterhin elektrische Leistung zuführen. Somit kann selbst diejenige ECU, in der eine Reihe von Anwendungen mit einer relativ niedrigen Betriebsquote angeordnet sind, eine signifikante Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme aufweisen, indem eine Anwendung mit einer relativ hohen Betriebsquote in der ECU angeordnet wird.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Fahrzeugsystem vor, das eine elektrische Leistungsaufnahme für ein Fahrzeug einschließlich einer Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten geeignet reduzieren kann.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem einschließlich einer Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten. Das Fahrzeugsystem beinhaltet eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit, die konfiguriert ist, um eine Betriebsquote jeder einer Mehrzahl von Anwendungen, die in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten angeordnet sind, zu erlangen, eine Mehrzahl von Anordnungsmustern, in denen die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten angeordnet sind, zu berechnen, basierend auf der Betriebsquote jeder der Anwendungen eine elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten zu berechnen, wenn jedes der Anordnungsmuster implementiert wird, und die Anwendungen in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten in demjenigen Anordnungsmuster anzuordnen, das aus den Anordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.
Das Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung berechnet die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten (das heißt, den Gesamtwert der elektrischen Leistungsaufnahme jeder der elektronischen Steuereinheiten) für jedes der Anordnungsmuster, die implementiert werden können, wenn die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten angeordnet werden. Die elektrische Leistungsaufnahme jeder der elektronischen Steuereinheiten ist ein Wert, der basierend auf der Betriebsquote jeder angeordneten Anwendung berechnet wird. Beispielsweise kann die elektrische Leistungsaufnahme jeder der elektronischen Steuereinheiten durch Multiplizieren einer elektrischen Nennleistungsaufnahme jeder elektronischen Steuereinheit mit der Betriebsquote derjenigen Anwendung, die aus den angeordneten Anwendungen die höchste Betriebsquote aufweist, berechnet werden.
Wenn die elektrische Gesamtleistungsaufnahme berechnet ist, werden die Anwendungen in demjenigen Anordnungsmuster angeordnet (oder umgeordnet, wenn sie bereits angeordnet sind), das aus den Anordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist. Wenn demgemäß die basierend auf der Betriebsquote jeder Anwendung berechnete elektrische Gesamtleistungsaufnahme verwendet wird, kann eine unnötige Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme jeder elektronischen Steuereinheit, der durch einen Teil der Anwendungen mit einer hohen Betriebsquote verursacht wird, unterbunden werden, und die elektrische Leistungsaufnahme des gesamten Systems kann geeignet reduziert werden.
In dem Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit konfiguriert sein, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue elektronische Steuereinheit hinzugefügt wird.
Wenn eine neue elektronische Steuereinheit hinzugefügt wird, kann zusammen mit einer Erhöhung der Anzahl elektronischer Steuereinheiten auch die elektrische Gesamtleistungsaufnahme erhöht werden, doch können in der hinzugefügten elektronischen Steuereinheit auch Anwendungen angeordnet werden (mit anderen Worten wird die Anzahl von Anwendungsanordnungsmustern erhöht). Wenn die Anordnungsmuster in einem solchen Fall berechnet werden, kann somit eine durch das Hinzufügen der elektronischen Steuereinheit verursachte Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme unterbunden werden. Je nach den Gegebenheiten kann die elektrische Leistungsaufnahme stärker gesenkt werden als vor Hinzufügen der elektronischen Steuereinheit.
In dem Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit konfiguriert sein, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue Anwendung hinzugefügt wird.
Wenn eine neue Anwendung hinzugefügt wird, kann die elektrische Leistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten gemäß der Betriebsquote jeder Anwendung erhöht werden. Die Anordnung der Anwendungen muss möglicherweise gemäß der Kapazität jeder Anwendung geändert werden. Wenn die Anordnungsmuster in einem solchen Fall berechnet werden, kann somit eine durch das Hinzufügen der Anwendung verursachte Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme durch Implementieren eines entsprechenden Anordnungsmusters unterbunden werden.
In dem Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit konfiguriert sein, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue Ausgabeeinheit hinzugefügt wird, die konfiguriert ist, um Informationen auszugeben, die von einer in den elektronischen Steuereinheiten angeordneten Anwendung zu verwenden sind.
Wenn eine neue Ausgabeeinheit (zum Beispiel ein Sensor) hinzugefügt wird, dann verändert sich die Betriebsquote derjenigen Anwendung, die die von der hinzugefügten Ausgabeeinheit ausgegebenen Informationen verwendet, und folglich kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme erhöht werden. Wenn die Anordnungsmuster in einem solchen Fall berechnet werden, kann somit eine durch das Hinzufügen der Ausgabeeinheit verursachte Erhöhung der elektrischen Leistungsaufnahme unterbunden werden.
In dem Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit konfiguriert sein, um die Betriebsquote jeder der Anwendungen zu lernen und zu aktualisieren.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Betriebsquote jeder Anwendung durch Lernen auf den aktuellsten Wert aktualisiert. Somit kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme genau berechnet werden, und die elektrische Leistungsaufnahme kann auf geeignetere Weise reduziert werden.
In dem Fahrzeugsystem gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit konfiguriert sein, um die Betriebsquote jeder der Anwendungen zu überwachen und die Betriebsquote entsprechend zu aktualisieren.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Fahrzeugsystem. Das Fahrzeugsystem beinhaltet eine elektrische Leistungsverteilungseinheit, eine mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit verbundene Batterie, eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit, die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit verbunden ist, und eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten, die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit verbunden sind. Die elektrische Leistungsverteilungseinheit ist konfiguriert, um den elektronischen Steuereinheiten und der elektronischen Hauptsteuerungs-Steuereinheit elektrische Leistung der Batterie zuzuführen. Die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Betriebsquote jeder einer Mehrzahl von Anwendungen, die in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten angeordnet sind, zu erlangen, eine Mehrzahl von Anordnungsmustern, in denen die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten angeordnet sind, zu berechnen, basierend auf der Betriebsquote jeder der Anwendungen eine elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten zu berechnen, wenn jedes der Anordnungsmuster implementiert wird, und die Anwendungen in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten in demjenigen Anordnungsmuster anzuordnen, das aus den Anordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.
Die Wirkungen und sonstigen Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus nachstehend beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich.
Figurenliste
Merkmale, Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen, und wobei:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
2 eine Tabelle ist, die ein Beispiel für eine Betriebsbedingung und eine Betriebsquote einer Anwendung veranschaulicht;
3 ein konzeptionelles Diagramm (1) ist, das ein Verfahren zum Berechnen der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme in einer elektronischen Steuereinheit veranschaulicht;
4 ein konzeptionelles Diagramm (2) ist, das ein Verfahren zum Berechnen der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme in der elektronischen Steuereinheit veranschaulicht;
5 ein konzeptionelles Diagramm ist, das die Hinzufügung einer neuen elektronischen Steuereinheit zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
6 ein konzeptionelles Diagramm ist, das die Hinzufügung einer neuen Anwendung zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
7 ein konzeptionelles Diagramm ist, das die Hinzufügung eines neuen Sensors zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
8 ein Konfigurationsdiagramm ist, das eine elektrische Leistungsverteilungseinheit veranschaulicht, in der alle Verbinder belegt sind;
9 ein Konfigurationsdiagramm ist, das eine elektrische Leistungsverteilungseinheit veranschaulicht, der eine neue elektronische Steuereinheit unter Verwendung eines Erweiterungsverbinders hinzugefügt wird;
10 ein Schaltbild ist, das eine Konfiguration des Erweiterungsverbinders veranschaulicht;
11 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf eines Anwendungsumordnungsprozesses des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
12 ein Flussdiagramm ist, das einen Ablauf eines Anordnungsmusterberechnungsprozesses des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform veranschaulicht;
13A eine Tabelle ist, die ein Beispiel für Anordnungsmuster veranschaulicht, die in einer Anordnungsmusterberechnungssteuerung berechnet werden;
13B eine Tabelle ist, die ein Beispiel für Anordnungsmuster veranschaulicht, die in einer Anordnungsmusterberechnungssteuerung berechnet werden;
13C eine Tabelle ist, die ein Beispiel für Anordnungsmuster veranschaulicht, die in einer Anordnungsmusterberechnungssteuerung berechnet werden; und
14 ein konzeptionelles Diagramm ist, das ein Anordnungsmuster in einem Ausgangszustand und ein Anordnungsmuster nach Umordnung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Ausführungsform gemäß einem Fahrzeugsystem der vorliegenden Erfindung wird basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
Konfiguration eines Fahrzeugsystems
Eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
In 1 ist das Fahrzeugsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform in einem Fahrzeug wie etwa einem Automobil montiert und ist konfiguriert, um eine Batterie 10, eine elektrische Leistungsverteilungseinheit 20, eine elektronische Leistungssteuerungs-Steuereinheit (elektrische Leistungssteuerungs-ECU) 30, eine erste elektronische Steuereinheit (erste ECU) 110 und eine zweite elektronische Steuereinheit (zweite ECU) 120 zu beinhalten.
Die Batterie 10 ist als eine Sekundärbatterie wie etwa eine Lithium-Ionen-Batterie konfiguriert und fungiert als eine Hauptquelle für elektrische Leistung des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform. Die Batterie 10 ist mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbunden und ist konfiguriert, um jeder Einheit des Fahrzeugsystems durch die elektrische Leistungsverteilungseinheit 20 elektrische Leistung zuführen zu können. Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 steuert einen Betrieb der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20.
Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 ist eine Steuereinheit mit einer Berechnungsschaltung wie etwa einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU) und ist konfiguriert, um der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120, die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbunden sind, durch Steuern der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 elektrische Leistung zu einem passenden Zeitpunkt zuführen zu können. Das heißt, die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 verwaltet die zeitliche Steuerung elektrischer Leistung jeweils der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 (das heißt, einen Zeitpunkt, zu dem die Versorgung mit elektrischer Leistung EIN ist, und einen Zeitpunkt, zu dem die Versorgung mit elektrischer Leistung AUS ist). Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU ist ein Beispiel für eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit.
Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 ist konfiguriert, um einen Prozess des Umordnens einer Mehrzahl von in der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 angeordneten Anwendungen ausführen zu können. Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 beinhaltet, als einen logischen oder physikalischen Verarbeitungsblock zum Ausführen eines solchen Prozesses, eine Informationserlangungseinheit 31 als ein konkretes Beispiel für eine „Erlangungseinrichtung“, eine Musterberechnungseinheit 32 als ein konkretes Beispiel für eine „Musterberechnungseinrichtung“, eine elektrische Leistungsaufnahmeberechnungseinheit 33 als ein konkretes Beispiel für eine „elektrische Leistungsaufhahmeberechnungseinrichtung“, und eine Anwendungsanordnungsverarbeitungseinheit 34 als ein konkretes Beispiel für eine „Anordnungseinrichtung“. Der Betrieb der Informationserlangungseinheit 31, der Musterberechnungseinheit 32, der elektrischen Leistungsaufnahmeberechnungseinheit 33 und der Anwendungsanordnungsverarbeitungseinheit 34 wird nachstehend im Detail beschrieben.
Die erste ECU 110 und die zweite ECU 120 (nachstehend zusammengenommen als „ECU 100“ bezeichnet) sind konfiguriert, um verschiedene Funktionen in dem Fahrzeug durch Ausführen der angeordneten Anwendungen (das heißt, Anwendungen A bis D in 1) realisieren zu können. Die erste ECU 110 und die zweite ECU 120 sind konfiguriert, um in der Lage zu sein, nicht nur elektrische Leistung auszutauschen, sondern auch durch die elektrische Leistungsverteilungseinheit 20 miteinander zu kommunizieren. Obzwar nicht dargestellt, sind die erste ECU 110 und die zweite ECU 120 mit verschiedenen Aktoren verbunden (zum Beispiel einem Fahrpedalaktor und einem Lenkaktor) und sind konfiguriert, um den Betrieb verschiedener Aktoren durch Ausführen der angeordneten Anwendungen steuern zu können. Wenigstens eine aus der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 kann imstande sein, einen Vorgang, der die Fahrt des Fahrzeugs betrifft, ohne Betriebssteuerung der Aktoren, zusätzlich zu oder anstelle der Betriebssteuerung der Aktuatoren auszuführen. Beispiele für einen solchen Vorgang beinhalten einen Vorgang, der eine Steuerung eines Motorgenerators betrifft, welcher ein Beispiel für eine Antriebsvorrichtung des Fahrzeugs ist, einen Vorgang, der eine in dem Fahrzeug beinhaltete Navigationsvorrichtung betrifft, und einen Vorgang, der von der ECU für eine Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt werden muss und keiner Steuerung der in dem Fahrzeug beinhalteten Aktoren bedarf.
Elektrische Leistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheit (ECU)
Die elektrische Leistungsaufnahme der ECU 100 (das heißt, der ersten ECU 110, der zweiten ECU 120 und dergleichen in 1) wird konkret unter Bezugnahme auf 2 bis 4 beschrieben. 2 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für die Betriebsbedingung und die Betriebsquote einer Anwendung veranschaulicht. 3 ist ein konzeptionelles Diagramm (1), das ein Verfahren zum Berechnen der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme in der ECU veranschaulicht. 4 ist ein konzeptionelles Diagramm (2), das ein Verfahren zum Berechnen der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme in der ECU veranschaulicht.
Die elektrische Leistungsaufnahme der ECU 100 verändert sich gemäß dem Betriebszeitraum. Das heißt, mit zunehmendem Betriebszeitraum steigt die elektrische Leistungsaufnahme. Mit abnehmendem Betriebszeitraum sinkt die elektrische Leistungsaufnahme. Insbesondere wird der Betriebszeitraum der ECU 100 gemäß der Betriebsquote jeder angeordneten Anwendung (das heißt, dem Verhältnis eines Zeitraums, in dem elektrische Leistung zugeführt wird, zu einem Zeitraum, in dem keine elektrische Leistung zugeführt wird) bestimmt. Konkret wird die ECU 100 gemäß der Betriebsquote derjenigen Anwendung betrieben, die aus den angeordneten Anwendungen die höchste Betriebsquote aufweist.
Wie in 2 veranschaulicht, wird die Betriebsbedingung jeder Anwendung im Voraus bestimmt, und die Betriebsquote kann entsprechend der Betriebsbedingung geschätzt werden. Beispielsweise kann die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wird ständig betrieben“ lautet, auf 100% festgesetzt werden. Die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wenn zusätzliche elektrische Leistung zugeführt wird“ lautet, kann auf 30% festgesetzt werden. Die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wenn die Zündung (IG) EIN ist“ lautet, kann auf 25% festgesetzt werden. Die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wenn Scheinwerfer EIN ist“ lautet, kann auf 7,5% festgesetzt werden. Die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wenn Beifahrersitz besetzt ist“ lautet, kann auf 2,5% festgesetzt werden. Die Betriebsquote einer Anwendung, deren Betriebsbedingung „wenn Antiblockierbremssystem (ABS) betätigt wird“ lautet, kann auf 0,475 × 10^-7 % festgesetzt werden.
Der Wert jeder Betriebsquote wird versuchsweise als ein Anfangswert festgesetzt und kann anschließend durch Lernen und dergleichen verändert werden. Konkret kann die tatsächliche Betriebsquote jeder Anwendung überwacht werden, und die Betriebsquote kann entsprechend aktualisiert werden. Demgemäß kann die elektrische Leistungsaufnahme unter Verwendung der genauen Betriebsquote berechnet werden, und die Genauigkeit des nachstehend beschriebenen Prozesses kann erhöht werden. Beispielsweise erfolgt das Lernen durch die Leistungssteuerungs-ECU 30.
Die elektrische Leistungsaufnahme wird beispielhaft in einem Fall betrachtet, in dem die Anwendung A und die Anwendung B in der ersten ECU 110 angeordnet sind und die Anwendung C und die Anwendung D in der zweiten ECU 120 angeordnet sind, wie in 3 veranschaulicht. Da die Anwendung A mit der Betriebsbedingung „wird ständig betrieben“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 100%) und die Anwendung B mit der Betriebsbedingung „wenn zusätzliche elektrische Leistung zugeführt wird“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 30%) in der ersten ECU 110 angeordnet sind, beträgt die Betriebsquote der ersten ECU 110 100% entsprechend der Betriebsquote der Anwendung A, die aus der Anwendung A und der Anwendung B die höchste Betriebsquote aufweist. Da die Anwendung C mit der Betriebsbedingung „wenn Scheinwerfer EIN ist“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 7,5%) und die Anwendung D mit der Betriebsbedingung „wenn IG EIN ist“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 25%) in der zweiten ECU 120 angeordnet sind, beträgt die Betriebsquote der zweiten ECU 120 25% entsprechend der Betriebsquote der Anwendung D, die aus der Anwendung C und der Anwendung D die höchste Betriebsquote aufweist.
Die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 (das heißt, der Gesamtwert der in der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 je vorbestimmtem Einheitszeitraum aufgenommenen Leistung) kann als die Summe der elektrischen Leistungsaufnahme jeder ECU 100, berechnet durch Multiplizieren der elektrischen Nennleistungsaufnahme jeweils der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 mit deren Betriebsquote, berechnet werden. Konkret beträgt die elektrische Leistungsaufnahme der ersten ECU 110, die durch Multiplizieren einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 30 W mit einer Betriebsquote von 100% erlangt wird, 30 W. Die elektrische Leistungsaufnahme der zweiten ECU 120, die durch Multiplizieren einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 20 W mit einer Betriebsquote von 25% erlangt wird, beträgt 5 W. Somit beträgt die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 30 + 5 = 35 W.
Beispielsweise lässt sich die elektrische Gesamtleistungsaufnahme auch anhand der Allgemeinen Formel (1) berechnen. $P = \sum_{n = 1}^{N e} {R a t e M a x (n) * P e (n)}$
Die elektrische Gesamtleistungsaufnahme ist mit P gekennzeichnet. Die Anzahl der ECUs 100 ist mit Ne gekennzeichnet. Die elektrische Nennleistungsaufnahme der n-ten ECU ist mit Pe(n) gekennzeichnet. Die Betriebsquote derjenigen Anwendung, die aus den in der n-ten ECU angeordneten Anwendungen die höchste Betriebsquote aufweist, ist mit RateMax(n) gekennzeichnet.
Die elektrische Leistungsaufnahme wird nun in einem Fall betrachtet, in dem die Anwendung A und die Anwendung C in der ersten ECU 110 angeordnet sind und die Anwendung B und die Anwendung D in der zweiten ECU 120 angeordnet sind, wie in 4 veranschaulicht. Da die Anwendung A mit der Betriebsbedingung „wird ständig betrieben“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 100%) und die Anwendung C mit der Betriebsbedingung „wenn Scheinwerfer EIN ist“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 7,5%) in der ersten ECU 110 angeordnet sind, beträgt die Betriebsquote der ersten ECU 110 100% entsprechend der Betriebsquote der Anwendung A, die aus der Anwendung A und der Anwendung C die höchste Betriebsquote aufweist. Da die Anwendung B mit der Betriebsbedingung „wenn zusätzliche elektrische Leistung zugeführt wird“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 30%) und die Anwendung D mit der Betriebsbedingung „wenn IG EIN ist“ (das heißt, die Betriebsquote beträgt 25%) in der zweiten ECU 120 angeordnet sind, beträgt die Betriebsquote der zweiten ECU 120 30% entsprechend der Betriebsquote der Anwendung B, die aus der Anwendung B und der Anwendung D die höchste Betriebsquote aufweist.
Wenn die elektrische Gesamtleistungsaufnahme unter einer solchen Bedingung auf die gleiche Weise berechnet wird, beträgt die elektrische Leistungsaufnahme der ersten ECU 110, die durch Multiplizieren einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 30 W mit einer Betriebsquote von 100% erlangt wird, 30 W. Die elektrische Leistungsaufnahme der zweiten ECU 120, die durch Multiplizieren einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 20 W mit einer Betriebsquote von 30% erlangt wird, beträgt 6 W. Somit beträgt die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 30 + 6 = 36 W.
Wie aus einem Vergleich zwischen den Berechnungsergebnissen in 3 und 4 hervorgeht, verändert sich die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der ersten ECU 110 und der zweiten ECU 120 gemäß der Anordnung von Anwendungen in jeder ECU 100, selbst wenn die anzuordnenden Anwendungen nicht verändert werden. Wenn die Anordnungen somit entsprechend angeordnet werden, kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme reduziert werden (wenn mit anderen Worten die Anwendungen nicht entsprechend angeordnet werden, kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme erhöht werden).
Wenn Anwendungen zu Beginn entsprechend angeordnet werden, kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme unter der Annahme minimiert werden, dass die Systemkonfiguration nicht verändert wird. Wenn jedoch die Systemkonfiguration zwischendrin verändert wird, wird auch die Anordnung von Anwendungen zum Minimieren der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme verändert. Somit kann die elektrische Gesamtleistungsaufnahme nicht minimiert werden, wenn die Anordnung von Anwendungen nicht je nach Situation verändert wird.
Beispiel für eine Veränderung der Systemkonfiguration
Nachstehend wird ein Beispiel für eine Veränderung der Systemkonfiguration, bei der die Anordnung von Anwendungen geändert werden muss, unter Bezugnahme auf 5 bis 7 konkret beschrieben. 5 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Hinzufügung einer neuen elektronischen Steuereinheit (ECU) zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. 6 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Hinzufügung einer neuen Anwendung zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. 7 ist ein konzeptionelles Diagramm, das die Hinzufügung eines neuen Sensors zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform veranschaulicht.
Hinzufügung einer neuen elektronischen Steuereinheit (ECU)
In dem in 5 veranschaulichten Beispiel wird eine dritte ECU 130 als eine mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbundene, neue ECU 100 hinzugefügt. Da in einem solchen Fall die Anzahl von ECUs 100 in dem Fahrzeugsystem erhöht wird, wird davon ausgegangen, dass die elektrische Gesamtleistungsaufnahme erhöht wird. Jedoch führt die Erhöhung der Anzahl von ECUs 100 zu einer Erhöhung der Anzahl von Stellen, an denen die Anwendungen angeordnet sein können (in dem in 5 veranschaulichten Beispiel können Anwendungen auch in der dritten ECU 130 angeordnet werden). Somit kann sich ein Anwendungsanordnungsmuster zum Minimieren der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme verändern.
Hinzufügung einer neuen Anwendung
In dem in 6 veranschaulichten Beispiel wird eine Anwendung E als eine neue Anwendung hinzugefügt, die in den ECUs 100 angeordnet werden muss. Beispielsweise wird eine neue Anwendung unter Verwendung einer Kommunikationsvorrichtung des Fahrzeugs von einer Zentrale außerhalb des Fahrzeugs erlangt. In einem solchen Fall kann entsprechend der Betriebsquote der Anwendung E die Betriebsquote der ECU 100, in der die Anwendung E angeordnet wird, erhöht werden, und folglich kann die elektrische Gesamtleistungsaufhahme erhöht werden. Somit muss das Anwendungsanordnungsmuster auf optimale Weise verändert werden, um die elektrische Gesamtleistungsaufnahme zu minimieren.
Hinzufügung eines neuen Sensors
In dem in 7 veranschaulichten Beispiel wird ein Sensor 200, der ein neues Element ist, mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbunden. Insbesondere ist der Sensor 200 konfiguriert, um Informationen, die bei Betrieb der in den ECUs 100 angeordneten Anwendungen zu verwenden sind, zu erfassen und die Informationen bereitzustellen (mit anderen Worten die Informationen auszugeben). Somit kann die Hinzufügung des Sensors 200 eine Veränderung der Betriebsbedingung (mit anderen Worten der Betriebsquote) jeder Anwendung erfordern. In einem solchen Fall kann sich das Anwendungsanordnungsmuster zum Minimieren der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme verändern.
Dasselbe gilt nicht nur für den neuen Sensor 200, sondern auch dann, wenn eine neue Informationsbereitstellungsvorrichtung, die Informationen bereitstellt, welche in mindestens einer der in den ECUs 100 angeordneten Anwendungen zu verwenden sind, mit dem Fahrzeugsystem verbunden wird. Ein Beispiel für die Informationsausgabevorrichtung ist eine Empfangsvorrichtung, die Informationen von einem externen Server oder einer straßenseitigen Vorrichtung, die zum Kommunizieren mit dem Fahrzeug oder dem Fahrzeugsystem imstande sind, empfangen kann und die Informationen jeder ECU 100 zur Verfügung stellen kann.
Wenn die Systemkonfiguration wie in dem Beispiel verändert wird, verändert sich auch die Anordnung von Anwendungen zum Minimieren der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme. Um einer solchen Situation zu begegnen, führt das Fahrzeugsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Prozess des Berechnens eines neuen Anwendungsanordnungsmusters (das heißt, eines Anordnungsmusters zum Minimieren der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme nach einer Veränderung der Systemkonfiguration) aus, wenn die Systemkonfiguration verändert wird.
Verfahren zum Hinzufügen neuer Hardware
Ein Verfahren zum Hinzufügen von Hardware (das heißt, der ECU 100, des Sensors 200 und dergleichen) zu dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform wird nun unter Bezugnahme auf 8 bis 10 konkret beschrieben.
Wenn, wie in 8 veranschaulicht, n ECUs 100 bereits mit (n) Verbindern der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbunden sind, dann kann eine neue ECU 100 oder der Sensor 200 nicht einfach so hinzugefügt werden, da alle Verbinder belegt sind. Um einen solchen Fall zu lösen, wird in Erwägung gezogen, die elektrische Leistungsverteilungseinheit 20 hinzuzufügen oder die elektrische Leistungsverteilungseinheit 20 so zu ersetzen, dass sie mehr Verbinder aufweist. Jedoch sind die Kosten des Hinzufügens oder Ersetzens relativ hoch.
Wenn ein Erweiterungsverbinder 300 wie in 9 veranschaulicht verwendet wird, kann neue Hardware auf relativ einfache Weise hinzugefügt werden. In dem in 9 veranschaulichten Beispiel sind zwei Erweiterungsverbinder 300 mit dem n-ten Verbinder verbunden, mit dem eine n-te ECU 180 verbunden ist. In einem solchen Fall kann nicht nur die n-te ECU 180, sondern auch eine (n+1)-te ECU 190 mit dem n-ten Verbinder verbunden werden. Das Hinzufügen einer anderen Hardware kann durch einfaches Erhöhen der Anzahl von Erweiterungsverbindern 300 bewerkstelligt werden.
Wie in 10 veranschaulicht, ist jeder Erweiterungsverbinder 300 konfiguriert, um einen Hauptkörperabschnitt 301 und einen mit dem Hauptkörperabschnitt 301 verbundenen ECU-Verbinder 350 zu beinhalten.
Ein männlicher Erweiterungsverbinder 310, der mit einem ersten männlichen Kommunikationsleitungsanschluss 311 und einem ersten männlichen Elektroleitungsanschluss 312 konfiguriert ist, und ein weiblicher Erweiterungsverbinder 320, der mit einem ersten weiblichen Kommunikationsleitungsanschluss 321 und einem ersten weiblichen Elektroleitungsanschluss 322 konfiguriert ist, sind in dem Hauptkörperabschnitt 301 angeordnet. Der erste weibliche Kommunikationsleitungsanschluss 321 ist mit dem ersten männlichen Kommunikationsleitungsanschluss 311 verbunden. Der erste weibliche Elektroleitungsanschluss 322 ist mit dem ersten männlichen Elektroleitungsanschluss 312 verbunden. Der männliche Erweiterungsverbinder 310 ist mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 oder dem weiblichen Erweiterungsverbinder 320 eines anderen Erweiterungsverbinders 300 verbunden, der mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit 20 verbunden ist. Der weibliche Erweiterungsverbinder 320 ist mit dem männlichen Erweiterungsverbinder 310 des hinzugefügten Erweiterungsverbinders 300 verbunden.
Ein Steuerungsmikrocomputer 330, der mit jeweils einer Kommunikationsleitungssammelschiene und einer Elektroleitungssammelschiene verbunden ist, und ein zweiter weiblicher Kommunikationsleitungsanschluss 341 sowie ein zweiter weiblicher Elektroleitungsanschluss 342, die mit dem Steuerungsmikrocomputer 330 verbunden sind, sind in dem Hauptkörperabschnitt 301 angeordnet. Die Kommunikationsleitungssammelschiene verbindet den ersten männlichen Kommunikationsleitungsanschluss 311 mit dem ersten weiblichen Kommunikationsleitungsanschluss 321. Die Elektroleitungssammelschiene verbindet den ersten männlichen Elektroleitungsanschluss 312 mit dem ersten weiblichen Elektroleitungsanschluss 322. Der Steuerungsmikrocomputer 330 ist konfiguriert, um eine Steuerung zum Ausgeben von elektrischer Leistung und Kommunikationsinformationen durch den zweiten weiblichen Kommunikationsleitungsanschluss 341 und den zweiten weiblichen Elektroleitungsanschluss 342 an den ECU-Verbinder 350 (mit anderen Worten die mit dem ECU-Verbinder 350 verbundene ECU 100) zu einem geeigneten Zeitpunkt ausführen zu können. Die elektrische Leistung und die Kommunikationsinformationen werden durch den männlichen Erweiterungsverbinder 310 in den Steuerungsmikrocomputer 330 eingegeben.
Ein dritter weiblicher Kommunikationsleitungsanschluss 351 und ein dritter weiblicher Elektroleitungsanschluss 352 sind in dem ECU-Verbinder 350 angeordnet. Der ECU-Verbinder 350 ist konfiguriert, um die Kommunikationsinformationen mit der verbundenen ECU 100 durch den dritten weiblichen Kommunikationsleitungsanschluss 351 austauschen zu können. Der ECU-Verbinder 350 ist konfiguriert, um der verbundenen ECU 100 durch den dritten weiblichen Elektroleitungsanschluss 352 elektrische Leistung zuführen zu können.
Anwendungsumordnungsprozess
Eine von dem Fahrzeugsystem gemäß der Ausführungsform ausgeführte Steuerung zum Umordnen der Anwendungen wird unter Bezugnahme auf 11 im Detail beschrieben. 11 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Anwendungsumordnungsprozesses des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. Während der nachstehend beschriebene Prozess von jeder Einheit der elektrischen Leistungssteuerungs-ECU 30 ausgeführt wird (siehe 1), kann der Prozess zum Teil oder gänzlich konfiguriert sein, um von jeder ECU 100 oder anderen Einheiten ausführbar zu sein.
Wie in 11 veranschaulicht, wird in dem Fahrzeugsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform überwacht, ob eine Veränderung der Systemkonfiguration vorliegt (Schritt S101). Das heißt, es wird überwacht, ob es eine(n) neue(n) ECU, Anwendung, Sensor oder dergleichen gibt, wie in 5 bis 7 beschrieben. Wenn die Systemkonfiguration verändert ist (Schritt S101: JA), wird der Anwendungsumordnungsprozess ab Schritt S102 gestartet. Wenn die Systemkonfiguration nicht verändert ist (Schritt S101: NEIN), werden anschließende Prozesse weggelassen.
Wenn der Anwendungsumordnungsprozess gestartet wird, erlangt die Informationserlangungseinheit 31 Informationen zu den in dem Fahrzeugsystem beinhalteten ECUs 100 (einschließlich der hinzugefügten ECU 100, wenn eine neue ECU 100 hinzugefügt wird) (Schritt S102). Die Informationen zu den ECUs 100 beinhalten mindestens Informationen, die die Anzahl von ECUs 100 angeben, und Informationen, die die Kapazität jeder ECU 100 angeben.
Die Informationserlangungseinheit 31 erlangt Informationen zu den Anwendungen (einschließlich der hinzugefügten Anwendung, wenn eine neue Anwendung hinzugefügt wird), die in den ECUs 100 angeordnet sind (Schritt S103). Die Informationen zu den Anwendungen beinhalten mindestens Informationen, die die Anzahl von Anwendungen angeben, und Informationen, die die Kapazität jeder Anwendung angeben.
Die Musterberechnungseinheit 32 berechnet basierend auf den Informationen zu den ECUs 100 und den Informationen zu den Anwendungen, welche von der Informationserlangungseinheit 31 erlangt werden, ein Anordnungsmuster, das die Anordnung der Anwendungen in den ECUs 100 erlaubt. Konkret berechnet die Musterberechnungseinheit 32 unter Verwendung der Informationen zu der Kapazität jeder ECU 100 und den Informationen zu der Kapazität jeder Anwendung ein Anordnungsmuster, das die Kapazität jeder ECU 100 nicht übersteigt. Die elektrische Leistungsaufnahmeberechnungseinheit 33 berechnet die elektrische Gesamtleistungsaufnahme jedes einer Mehrzahl von in der Musterberechnungseinheit 32 berechneten Anordnungsmustern und berechnet (bestimmt) dasjenige Anwendungsanordnungsmuster, das die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist (Schritt S104). Der von der Musterberechnungseinheit 32 und der elektrischen Leistungsaufnahmeberechnungseinheit 33 ausgeführte Prozess wird nachstehend im Detail beschrieben.
Die Anwendungsanordnungsverarbeitungseinheit 34 ordnet die Anwendungen um, um das berechnete Anwendungsanordnungsmuster mit der geringsten elektrischen Gesamtleistungsaufhahme zu implementieren (Schritt S105). Wenn das berechnete Anordnungsmuster gleich dem aktuellen Anordnungsmuster ist, kann der Prozess des Umordnens der Anwendungen entfallen. Der Prozess des Umordnens der Anwendungen kann auch entfallen, wenn die durch Umordnen der Anwendungen reduzierte elektrische Leistungsaufnahme geringer ist als ein vorbestimmter Wert (wenn beispielsweise die Differenz zwischen der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme des aktuellen Anordnungsmusters und der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme des Anordnungsmusters nach Umordnung sehr gering ist und eine Umordnung der Anwendungen die Wirkung des Reduzierens der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme nicht hinreichend erzielt).
Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 erlangt nach dem Umordnen einen elektrischen Leistungszustand jeder ECU 100 (Schritt S106). Das heißt, die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 erlangt Informationen, die einen Zeitpunkt angeben, zu dem jeder ECU 100 gemäß den Anwendungen nach der Umordnung elektrische Leistung zugeführt werden muss. Die elektrische Leistungssteuerungs-ECU 30 steuert die elektrische Leistungsverteilungseinheit 20 zum Starten der Zufuhr von elektrischer Leistung zu jeder ECU 100 gemäß dem erlangten elektrischen Leistungszustand (Schritt S107).
Anordnungsmusterberechnungsprozess
Der Prozess des Berechnens des Anordnungsmusters mit der geringsten elektrischen Gesamtleistungsaufnahme (das heißt, der Prozess, der sich auf Schritt S104 in 11 bezieht) in dem Anwendungsumordnungsprozess wird unter Bezugnahme auf 12 im Detail beschrieben. 12 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf eines Anordnungsmusterberechnungsprozesses des Fahrzeugsystems gemäß der Ausführungsform veranschaulicht. Nachstehend wird der Berechnungsablauf in einem Fall beschrieben, in dem drei Anwendungen (A bis C) in zwei ECUs 100 angeordnet sind.
Wenn, wie in 12 veranschaulicht, das Anordnungsmuster mit der geringsten elektrischen Gesamtleistungsaufnahme berechnet wird, wird zuerst ein Parameter Min initialisiert, der den Mindestwert der realisierbaren elektrischen Gesamtleistungsaufnahme angibt (Schritt S201). Für den Anfangswert von Min, der durch Initialisieren festgesetzt wird, wird angenommen, dass er in den anschließenden Prozessen auf einen geringeren Wert aktualisiert wird. Somit kann der Anfangswert von Min als ein ausreichend großer Wert (beispielsweise 1.000 W) bezogen auf die erwartete elektrische Gesamtleistungsaufnahme festgesetzt werden.
Jeder Prozess zwischen den Schritten S202a und S202b, zwischen den Schritten S203a und S203b, zwischen den Schritten S204a und S204b und zwischen den Schritten S205a und S205b wird gemäß einer vorbestimmten Bedingung in Schleife geführt. Ein Parameter, der diejenige ECU 100 angibt, in der die Anwendung A angeordnet ist, ist in den Schritten S202a und S202b mit „i“ gekennzeichnet. Ein Parameter, der diejenige ECU 100 angibt, in der die Anwendung B angeordnet ist, ist in den Schritten S203a und S203b mit ,j“ gekennzeichnet. Ein Parameter, der diejenige ECU 100 angibt, in der die Anwendung C angeordnet ist, ist in den Schritten S204a und S204b mit „k“ gekennzeichnet. Ein Parameter, der die ECU 100 eines Berechnungsziels angibt, ist in den Schritten S205a und S205b mit „n“ gekennzeichnet. Numerische Werte in jedem Schritt geben jeweils (Anfangswert, Endwert, Inkrement) an. Der Endwert in jedem Schritt entspricht der Anzahl von ECUs 100.
Konkret wird jeder Prozess zwischen den Schritten S202a und S202b in Schleife geführt, während der Parameter i, der der Anwendung A entspricht, um eins erhöht wird, und zwar von eins als dem Anfangswert auf zwei als dem Endwert. Jeder Prozess zwischen den Schritten S203a und S203b wird in Schleife geführt, während der Parameter j, der der Anwendung B entspricht, um eins erhöht wird, und zwar von eins als dem Anfangswert auf zwei als dem Endwert. Jeder Prozess zwischen den Schritten S204a und S204b wird in Schleife geführt, während der Parameter k, der der Anwendung C entspricht, um eins erhöht wird, und zwar von eins als dem Anfangswert auf zwei als dem Endwert. Jeder Prozess zwischen den Schritten S205a und S205b wird in Schleife geführt, während der Parameter n, der jeder ECU 100 entspricht, um eins erhöht wird, und zwar von eins als dem Anfangswert auf zwei als dem Endwert.
In dem Schleifenprozess wird zuerst die Gesamtkapazität der in den ECUs 100 angeordneten Anwendungen berechnet (Schritt S206). Die Gesamtkapazität der Anwendungen kann als „(i == n) * Kapazität von Anwendung A + (j == n) * Kapazität von Anwendung B + (k == n) * Kapazität von Anwendung C“ berechnet werden. Der Wert jeweils von (i == n), (j == n) und (k == n) beträgt „1“, wenn i, j, k und n zueinander gleich sind, und beträgt „0“, wenn i, j, k und n voneinander verschieden sind.
Eine Bestimmung, ob die berechnete Gesamtkapazität der Anwendungen kleiner oder gleich der Kapazität jeder ECU 100 ist, wird durchgeführt (Schritt S207). Wenn die berechnete Gesamtkapazität der Anwendungen kleiner oder gleich der Kapazität jeder ECU ist (Schritt S207: JA), werden die Prozesse von Schritt S206 und Schritt S207 wiederholt, bis der Schleifenprozess zwischen den Schritten S205a und S205b beendet ist. Demgemäß wird dasjenige Anordnungsmuster berechnet, das die Kapazitäten aller ECUs 100 nicht übersteigt. Wenn die berechnete Gesamtkapazität der Anwendungen die Kapazität jeder ECU übersteigt (Schritt S207: NEIN), wird der Schleifenprozess zwischen den Schritten S205a und S205b beendet, und ein anschließender Prozess des Berechnens der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme, der nachstehend beschrieben wird, entfällt. Der Grund hierfür ist, dass dann, wenn die Gesamtkapazität der Anwendungen die Kapazität jeder ECU 100 übersteigt, das Anwendungsanordnungsmuster in Wirklichkeit nicht implementiert werden kann und eine Berechnung der elektrischen Gesamtleistungsaufnahme sinnlos ist.
Wenn das Anwendungsanordnungsmuster bestimmt ist, wird die elektrische Gesamtleistungsaufhahme des bestimmten Anwendungsanordnungsmusters berechnet (Schritt S208). Das heißt, wie anhand von 2 bis 4 beschrieben, die Betriebsquote jeder ECU 100 wird basierend auf der Betriebsquote derjenigen Anwendung bestimmt, die aus den in jeder ECU 100 angeordneten Anwendungen die höchste Betriebsquote aufweist, und die Summe der aus der Betriebsquote gewonnenen elektrischen Leistungsaufnahme jeder ECU 100 wird als die elektrische Gesamtleistungsaufnahme berechnet.
Eine Bestimmung, ob die berechnete elektrische Gesamtleistungsaufnahme geringer ist als der Mindestwert Min oder nicht, wird durchgeführt (Schritt S209). Wenn die berechnete elektrische Gesamtleistungsaufnahme geringer ist als der Mindestwert Min (Schritt S209: JA), kann eine Bestimmung getroffen werden, dass das Anordnungsmuster eines Berechnungsziels aktuell die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist. Somit wird der Mindestwert Min auf die berechnete elektrische Gesamtleistungsaufnahme aktualisiert, und die Parameter i, j, k, welche das Anordnungsmuster eines Berechnungsziels angeben, werden als Imin, Jmin bzw. Kmin gespeichert (Schritt S210). Wenn die berechnete elektrische Gesamtleistungsaufnahme nicht geringer ist als der Mindestwert Min (Schritt S209: NEIN), kann eine Bestimmung getroffen werden, dass das Anordnungsmuster eines Berechnungsziels aktuell nicht die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist. Somit entfällt der Prozess von Schritt S210.
Durch Ausführen eines solchen Prozesses für jede mögliche Kombination kann dasjenige Anordnungsmuster berechnet (bestimmt) werden, das aus implementierbaren Anwendungsanordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.
Konkretes Betriebsbeispiel
Ein konkretes Betriebsbeispiel dafür, wenn der Anwendungsumordnungsprozess ausgeführt wird, wird unter Bezugnahme auf 13A, 13B, 13C und 14 beschrieben. Die 13A bis 13C sind Tabellen, welche ein Beispiel für in einer Anordnungsmusterberechnungssteuerung berechnete Anordnungsmuster veranschaulichen. 14 ist ein konzeptionelles Diagramm, das ein Anordnungsmuster in einem Ausgangszustand und das Anordnungsmuster nach Umordnung veranschaulicht.
Die in den 13A bis 13C veranschaulichten Anordnungsmuster sind Anordnungsmuster, wenn die Anwendung A (mit einer Betriebsquote von 100% und einer Kapazität von 500 kB), die Anwendung B (mit einer Betriebsquote von 30% und einer Kapazität von 400 kB), die Anwendung C (mit einer Betriebsquote von 7,5% und einer Kapazität von 600 kB) sowie die Anwendung D (mit einer Betriebsquote von 25% und einer Kapazität von 200 kB) in der ersten ECU 110 (mit einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 30 W und einer Kapazität von 1 MB), der zweiten ECU 120 (mit einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 20 W und einer Kapazität von 900 kB) und der dritten ECU 130 (mit einer elektrischen Nennleistungsaufnahme von 22 W und einer Kapazität von 800 kB) angeordnet sind. In dem Ausgangszustand sind die Anwendung A und die Anwendung B in der ersten ECU 110 angeordnet und die Anwendung C sowie die Anwendung D sind in der zweiten ECU 120 angeordnet. Anordnungsmuster, die in Bezug auf Kapazität nicht implementierbar sind, sind weggelassen.
Vergleicht man die elektrische Gesamtleistungsaufnahme in dem Ausgangszustand mit der elektrischen Leistungsaufnahme der anderen 18 Muster, so ergibt sich, dass das Muster 18 die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme (25,5 W) aufweist. Somit wird in dem Anwendungsumordnungsprozess jede Anordnung in das Anordnungsmuster des Musters 18 umgeordnet.
Wie in 14 veranschaulicht, sind vor Durchführung des Anwendungsumordnungsprozesses die Anwendung A und die Anwendung B in der ersten ECU 110 angeordnet und die Anwendung C und die Anordnung D sind in der zweiten ECU 120 angeordnet, während in der dritten ECU 130 keine Anwendungen angeordnet sind. Nach Durchführen des Anwendungsumordnungsprozesses sind die Anwendung A und die Anwendung B in der zweiten ECU 120 angeordnet und die Anwendung C und die Anwendung D sind in der dritten ECU 130 angeordnet, während in der ersten ECU 110 keine Anwendungen angeordnet sind. Wenn die Anwendungen derart umgeordnet werden, wird die elektrische Gesamtleistungsaufnahme der ECUs 100 von dem Anfangszustand von 35 W auf 25,5 W reduziert. Das heißt, es liegt eine Reduktion der elektrischen Leistungsaufnahme vor und nach Umordnen der Anwendungen von 9,5 W vor.
Wie zuvor beschrieben, implementiert das Fahrzeugsystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Anwendungsanordnungsmuster mit der geringsten elektrischen Gesamtleistungsaufnahme der ECUs 100, wenn die Systemkonfiguration verändert wird. Demgemäß kann die elektrische Leistungsaufnahme des gesamten Systems geeignet reduziert werden.
In der obigen Beschreibung werden die Informationen zu den Anwendungen (insbesondere die kapazitätsbezogenen Informationen) verwendet, wenn dasjenige Anordnungsmuster berechnet wird, das die Anordnung der Anwendungen in den ECUs 100 ermöglicht. Jedoch kann dasjenige Anordnungsmuster, das die Anordnung der Anwendungen in den ECUs 100 ermöglicht, ohne Verwenden der Informationen zu den Kapazitäten der Anwendungen berechnet werden. Der springende Punkt ist, dass jegliches Verfahren zum Berechnen des Anordnungsmusters verwendet werden kann, vorausgesetzt, dass dasjenige Anordnungsmuster berechnet wird, das die Anordnung der Anwendungen in den ECUs 100 ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt und kann geeignet modifiziert werden, soweit nicht vom Kern oder Gedanken der Erfindung sowie von den Ansprüchen und der gesamten Beschreibung abgewichen wird. Fahrzeugsysteme, die mit solchen Modifikationen einhergehen, fallen ebenfalls unter den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012178035 [0002]
JP 2012178035 A [0002, 0003]

Claims

Fahrzeugsystem, das eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (100) beinhaltet, wobei das Fahrzeugsystem eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) umfasst, die konfiguriert ist, um eine Betriebsquote jeder einer Mehrzahl von Anwendungen, die in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, zu erlangen, eine Mehrzahl von Anordnungsmustern zu berechnen, in denen die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, basierend auf der Betriebsquote jeder der Anwendungen eine elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten (100) zu berechnen, wenn jedes der Anordnungsmuster implementiert wird, und die Anwendungen in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten (100) in demjenigen Anordnungsmuster anzuordnen, das aus den Anordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 1, wobei die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue elektronische Steuereinheit hinzugefügt wird.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue Anwendung hinzugefügt wird.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Anordnungsmuster zu berechnen, wenn dem Fahrzeugsystem eine neue Ausgabeeinheit hinzugefügt wird, die konfiguriert ist, um Informationen auszugeben, die von einer in den elektronischen Steuereinheiten (100) angeordneten Anwendung zu verwenden sind.
Fahrzeugsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Betriebsquote jeder der Anwendungen zu lernen und zu aktualisieren.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 5, wobei die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um die Betriebsquote jeder der Anwendungen zu überwachen und die Betriebsquote entsprechend zu aktualisieren.
Fahrzeugsystem, umfassend: eine elektrische Leistungsverteilungseinheit (20); eine Batterie (10), die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit (20) verbunden ist; eine elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30), die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit (20) verbunden ist; und eine Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten (100), die mit der elektrischen Leistungsverteilungseinheit (20) verbunden sind, wobei: die elektrische Leistungsverteilungseinheit (20) konfiguriert ist, um den elektronischen Steuereinheiten (100) und der elektronischen Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) elektrische Leistung der Batterie (10) zuzuführen; und die elektronische Hauptsteuerungs-Steuereinheit (30) konfiguriert ist, um eine Betriebsquote jeder einer Mehrzahl von Anwendungen, die in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, zu erlangen, eine Mehrzahl von Anordnungsmustern zu berechnen, in denen die Anwendungen in den elektronischen Steuereinheiten (100) angeordnet sind, basierend auf der Betriebsquote jeder der Anwendungen eine elektrische Gesamtleistungsaufnahme der elektronischen Steuereinheiten (100) zu berechnen, wenn jedes der Anordnungsmuster implementiert wird, und die Anwendungen in mindestens einer der elektronischen Steuereinheiten (100) in demjenigen Anordnungsmuster anzuordnen, das aus den Anordnungsmustern die geringste elektrische Gesamtleistungsaufnahme aufweist.