DE102018200172A1

DE102018200172A1 - Fahrzeugsteuerungssystem

Info

Publication number: DE102018200172A1
Application number: DE102018200172.3A
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Takeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-01-11
Filing date: 2018-01-08
Publication date: 2018-07-12
Also published as: JP2018111391A; JP6729405B2

Abstract

Ein Energiezufuhrteil (30) empfängt Steuerungsmodusinformationen, die eine zur Ausführung geplante Steuerung angeben, von einer Steuerungsvorrichtung (1). Der Energiezufuhrteil (30) überprüft auf der Grundlage der empfangenen Steuerungsmodusinformationen, ob eine Verwaltungsebene einer Betriebsenergiezufuhr geändert werden muss. Auf die Bestimmung hin, dass die Verwaltungsebene nicht geändert werden muss, setzt der Energiezufuhrteil (30) die Zufuhr der Betriebsenergie der derzeitigen Verwaltungsebene fort. Auf ein Bestimmen hin, dass die Verwaltungsebene geändert werden muss, überprüft der Energiezufuhrteil (30), ob die Verwaltungsebene änderbar ist. Auf ein Bestimmen hin, dass die Verwaltungsebene änderbar ist, ändert der Energiezufuhrteil (30) die Verwaltungsebene und führt die Betriebsenergie unter der geänderten Verwaltungsebene zu.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuerungssystem, das eine Steuerungsvorrichtung aufweist, die in der Lage ist, selektiv eine erste Steuerung und/oder eine zweite Steuerung, die hochentwickelter als die erste Steuerung ist, für eine Steuerungszielvorrichtung, die in einem Fahrzeug montiert ist, durchzuführen.
Die JP 588 8407 beschreibt eine beispielhafte Fahrunterstützungsvorrichtung, die eine Fahrunterstützungsebene eines Fahrzeugs auf der Grundlage eines Zustands eines Fahrers, einer Fahrlast oder einer Fahrtätigkeit des Fahrers bestimmt und eine Fahrt des Fahrzeugs entsprechend der bestimmten Fahrunterstützungsebene unterstützt.
Die Fahrunterstützungsebenen werden beispielsweise in vier Ebenen unterteilt. In einer ersten Ebene der Fahrunterstützung erfasst die Fahrunterstützungsvorrichtung Hindernisse in der Nähe eines Subjekt-Fahrzeugs und stellt dem Fahrer Informationen über ein Vorhandensein oder eine Abwesenheit von Hindernissen bereit. In einer zweiten Ebene der Fahrunterstützung berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung, wenn sich ein entgegenkommendes Fahrzeug annähert, eine Fahrgeschwindigkeit des entgegenkommenden Fahrzeugs ebenso wie einen Abstand zu dem entgegenkommenden Fahrzeug und warnt den Fahrer des Subjekt-Fahrzeugs, dass sich das entgegenkommende Fahrzeug annähert. In einer dritten Ebene der Fahrunterstützung berechnet die Fahrunterstützungsvorrichtung, wenn sich das entgegenkommende Fahrzeug dem Subjekt-Fahrzeug annähert, die Zeit bis zu einer möglichen Kollision zwischen dem Subjekt-Fahrzeug und dem entgegenkommenden Fahrzeug auf der Grundlage der Fahrgeschwindigkeit ebenso wie des Abstands des zu dem entgegenkommenden Fahrzeug und warnt den Fahrer, wie er das Subjekt-Fahrzeug zu steuern hat, um eine mögliche Kollision zu vermeiden, wenn bestimmt wird, dass eine Kollision möglicherweise innerhalb weniger Sekunden auftreten kann. In einer vierten Ebene der Fahrunterstützung führt die Fahrunterstützungsvorrichtung eine Fahrzeugsteuerung wie beispielsweise eine Bremssteuerung, eine Verbrennungsmotorsteuerung und eine Lenksteuerung des Subjekt-Fahrzeugs durch.
Beim Durchführen der Fahrunterstützung in den oben beschriebenen unterschiedlichen Ebenen sind die Steuerungsinhalte umso weiterentwickelter, je höher die Fahrunterstützungsebene ist. Zur Durchführung der Fahrunterstützung von hochentwickelten Steuerungsinhalten muss die Betriebsumgebung für die Fahrunterstützungsvorrichtung geeignet geändert werden, so dass die hochentwickelte Fahrunterstützung sicher durchgeführt werden kann. Für eine zu gewährleistende Betriebsumgebung, beispielsweise eine Betriebsleistung beziehungsweise Betriebsenergie, die der Fahrunterstützungsvorrichtung stabil zugeführt werden muss, müssen verschiedene Steuerungsdaten sicher kommuniziert werden, und fahrzeugeigene Vorrichtungen zur Durchführung der Fahrunterstützung müssen als normal betreibbar verifiziert werden.
Es ist beispielsweise möglich, der Fahrunterstützungsvorrichtung stets eine Betriebsumgebung bereitzustellen, die die am höchsten entwickelte Fahrunterstützung ermöglicht. Eine derartige Betriebsumgebung ist jedoch für eine Fahrunterstützung, die nicht so hoch entwickelt ist, übertrieben und erhöht die Computerrechenlast und den elektrischen Energieverbrauch.
Die vorliegende Erfindung adressiert das oben beschriebene Problem und es ist ihre Aufgabe, ein Fahrzeugsteuerungssystem zu schaffen, das eine Betriebsumgebung entsprechend einer Ebene einer Steuerung, die von einer Steuerungsvorrichtung durchgeführt wird, schafft.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Fahrzeugsteuerungssystem eine Steuerungsvorrichtung und einen Betriebsumgebungsbereitstellungsteil auf. Die Steuerungsvorrichtung führt selektiv eine erste Steuerung und/oder eine zweite Steuerung, die hochentwickelter als die erste Steuerung ist, für eine in einem Fahrzeug montierte Steuerungszielvorrichtung durch. Der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil stellt eine Betriebsumgebung bereit, die benötigt wird, um die erste Steuerung oder die zweite Steuerung normal durchzuführen. Der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil weist eine erste Verwaltungsebene und eine zweite Verwaltungsebene als Verwaltungsebenen zum Verwalten einer bereitzustellenden Betriebsumgebung auf. Die erste Verwaltungsebene entspricht einer Bereitstellung der Betriebsumgebung, die benötigt wird, um die erste Steuerung durchzuführen, und die zweite Verwaltungsebene entspricht einer Bereitstellung der Betriebsumgebung, die benötigt wird, um die zweite Steuerung durchzuführen, und die eine höhere Verwaltungsebene als die erste Verwaltungsebene ist. Der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil ist ausgelegt, die Verwaltungsebene der bereitzustellenden Betriebsumgebung zwischen der ersten Verwaltungsebene und der zweiten Verwaltungsebene auf der Grundlage dessen zu wechseln, ob die erste Steuerung oder die zweite Steuerung durchgeführt wird.

1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel von Funktionen eines Fahrzeugsteuerungssystems zum Steuern von verschiedenen fahrzeugeigenen Vorrichtungen in einem Hybridfahrzeug zeigt;
2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Verwaltungsebenen für eine Betriebsenergiezufuhr eines Energiezufuhrteils entsprechend Steuerungsebenen einer Steuerungsvorrichtung zeigt; und
3 ist ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung zeigt, die von einer intelligenten Schnittstelle des Energiezufuhrteils ausgeführt wird.

Im Folgenden wird ein Fahrzeugsteuerungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine Ausführungsform beschrieben, die in den zugehörigen Zeichnungen gezeigt ist. In der im Folgenden beschriebenen Ausführungsform ist das Steuerungssystem in einem fahrzeugeigenen System enthalten, das eine fortgeschrittene Fahrunterstützungsfunktion und eine automatisierte Fahrfunktion zusätzlich zu einer normalen manuellen Fahrfunktion durchführt und verschiedene fahrzeugeigene Vorrichtungen wie beispielsweise Steuerungszielvorrichtungen enthält, die in einem Hybridfahrzeug montiert sind, das einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Antriebsquellen eines Fahrzeugs aufweist. Das Steuerungssystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann alternativ in einem fahrzeugeigenen System enthalten sein, das nur die manuelle Fahrfunktion und die fortgeschrittene Fahrunterstützungsfunktion oder nur die manuelle Fahrfunktion und die automatisierte Fahrfunktion durchführt. Außerdem kann das Steuerungssystem alternativ in einem fahrzeugeigenen System eines normalen Fahrzeugs, das nur den Verbrennungsmotor als Antriebsquelle aufweist, oder eines Elektrofahrzeugs, das nur den Elektromotor aufweist, enthalten sein.
In 1 weist ein Fahrzeugsteuerungssystem 100 beispielsweise verschiedene Funktionen zum Steuern fahrzeugeigener Vorrichtungen 20 bis 25 auf, die in dem Hybridfahrzeug montiert sind. Man beachte, dass 1 nur einige der Funktionen des Fahrzeugsteuerungssystems 100 zeigt. Das heißt, 1 zeigt nur ein Beispiel einer Konfiguration, die zur Beschreibung des Fahrzeugsteuerungssystems 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform notwendig ist, um die Beschreibung zu vereinfachen.
Wie es in 1 gezeigt ist, enthält das Fahrzeugsteuerungssystem 100 eine Steuerungsvorrichtung 1, die die fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 steuert, und einen Energiezufuhrteil 30, der der Steuerungsvorrichtung 1 und den fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 elektrische Betriebsenergie zuführt. Der Energiezufuhrteil 30 ist als ein Betriebsumgebungsbereitstellungsteil vorhanden beziehungsweise angeordnet.
Die Steuerungsvorrichtung 1 ist in mehrere Logikblöcke (Funktionsblöcke) 10 bis 19 in Entsprechung zu Steuerungsfunktionen unterteilt und wird durch operatives Verbinden der Logikblöcke 10 bis 19 ausgebildet. Das heißt, die Logikstruktur der Steuerungsvorrichtung 1 zum Steuern der fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 wird durch die Logikblöcke 10 bis 19 und eine Verbindungsbeziehung zwischen den Logikblöcken 10 bis 19 definiert. Die Steuerungsvorrichtung 1 steuert die fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 durch koordinierte Betriebe der Logikblöcke 10 bis 19 auf der Grundlage der definierten Verbindungsbeziehung.
Auch wenn es 1 nicht gezeigt ist, weist jeder der Logikblöcke 10 bis 19 mindestens einen, aber normalerweise mehrere Steuerungsblöcke auf. Jeder der Logikblöcke 10 bis 19 führt seine Funktion (Rolle) durch geeignetes Kombinieren einer arithmetischen Verarbeitung der Steuerungsblöcke durch.
Ein Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14, der einer der Logikblöcke ist, enthält beispielsweise einen Steuerungsblock zum Erfassen eines Betriebszustands eines Verbrennungsmotors 20. Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 empfängt somit Sensorsignale von verschiedenen Sensoren und wandelt die Sensorsignale, die in dem Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 zu verwenden sind, um. Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 enthält außerdem einen Steuerungsblock zum Berechnen eines derzeitigen Erzeugungsdrehmomentes auf der Grundlage des Verbrennungsmotorbetriebszustands, der durch die Sensorsignale angegeben wird. In dem Fall, in dem ein berechnetes Drehmoment von einem Befehlsdrehmoment, das von einem höherrangigen Logikblock (Längsbewegungssteuerungsteil 11) gefordert wird, abweicht, berechnet der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 außerdem einen Sollverbrennungsmotorbetriebszustand, um die Abweichung zu verringern. Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 enthält außerdem einen Steuerungsblock, der eine Kraftstoffeinspritzmenge, eine Kraftstoffeinspritzzeit und eine Zündzeit zum Erzielen des Sollverbrennungsmotorbetriebszustands berechnet. Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 enthält außerdem einen Steuerungsblock, der eine Verbrennungsmotortemperaturregulierung auf der Grundlage beispielsweise einer Verbrennungsmotortemperatur durchführt. Diese Steuerungsblöcke des Verbrennungsmotorsteuerungsteils 14 sind nur beispielshaft. Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 kann zusätzliche Steuerungsblöcke enthalten, die eine andere arithmetische Verarbeitung durchführen, die zur Durchführung seiner Funktion benötigt wird. Die Steuerungsblöcke des Verbrennungsmotorsteuerungsteils 14, der die beispielhaft dargestellten Steuerungsblöcke enthält, können kombiniert oder feiner unterteilt werden.
In der Praxis wird die Steuerungsvorrichtung 1 durch Implementieren der Logikblöcke 10 bis 19 in einer elektronischen Steuereinheit (ECU) als Programme und Datenbanken erzielt. Insoweit die Verbindungsbeziehung zwischen den Logikblöcken 10 bis 19 aufrechterhalten wird, ist die Anzahl der elektronischen Steuereinheiten zum Implementieren der Logikblöcke 10 bis 19 auf keine spezielle Zahl beschränkt. In dem Fall, in dem sämtliche oder einige der Logikblöcke 10 bis 19 in einer elektronischen Steuereinheit implementiert werden und unter unterschiedlichen Betriebsumgebungen betrieben werden müssen, müssen die Betriebsumgebungen individuell eingestellt werden. In diesem Fall muss die elektronische Steuereinheit mehrere MPU-Kerne, Energiezufuhrschaltungen, Kommunikationsschaltungen und Ähnliches entsprechend der Anzahl der Logikblöcke aufweisen, deren Betriebsumgebungen eingestellt werden müssen und die individuell bereitgestellt werden.
In dem Fall, in dem die Logikblöcke 10 bis 19 in mehreren elektronischen Steuereinheiten implementiert werden, müssen die elektronischen Steuereinheiten ausgebildet sein, die Verbindungsbeziehung zwischen den Logikblöcken 10 bis 19 aufrechtzuerhalten. Die elektronischen Steuereinheiten müssen beispielsweise über individuelle Kommunikationsleitungen oder mit einem gemeinsamen Netzwerk verbunden werden, so dass notwendige Kommunikationen zwischen den Logikblöcken 10 bis 19 entsprechend der Verbindungsbeziehung durchgeführt werden können.
Die fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25, die in dem fahrzeugeigenen System enthalten sind, das von der Steuerungsvorrichtung 1 gesteuert wird, die beispielhaft in 1 gezeigt ist, und die Verbindungsbeziehung zwischen den Logikblöcken 10 bis 19, die beispielhaft in 1 als Logikblöcke zum Steuern der fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 gezeigt sind, werden im Folgenden genauer beschrieben.
Wie es in 1 gezeigt ist, weist das Fahrzeug den Verbrennungsmotor 20 und einen Motor-Generator (MG) 21 auf, die als Antriebsquellen vorhanden bzw. angeordnet sind. Der MG 21 ist über eine Kupplung (nicht gezeigt) an einer Ausgangswellenachse des Verbrennungsmotors 20 angeordnet. Der MG 21 wird mit elektrischer Leistung beziehungsweise Energie von einer Hochspannungsbatterie (nicht gezeigt) betrieben, die in dem Fahrzeug montiert ist, um die Fahrleistung des Verbrennungsmotors 20 zu unterstützen bzw. ergänzen, und treibt das Fahrzeug selbst an, wenn der Verbrennungsmotor 20 nicht betrieben wird. Der MG 21 erzeugt außerdem elektrische Energie dadurch, dass er durch Drehung der Fahrzeugräder gedreht wird, und lädt die Hochspannungsbatterie (Energieregeneration), wenn das Fahrzeug verzögert.
Zusätzlich zu der Hochspannungsbatterie sind eine Hauptbatterie 32 und eine Hilfsbatterie 33, die beide Niederspannungsbatterien sind, in dem Fahrzeug angeordnet, um verschiedenen elektrischen Lasten (beispielsweise ECU, Elektromotor, Pumpe, Anzeige und Klimaanlage), die in dem Fahrzeug montiert sind, Betriebsspannungen zuzuführen. Die Hochspannungsbatterie und die Niederspannungsbatterien 32 und 33 sind über einen Abwärtswandler (nicht gezeigt) verbunden, über den die Niederspannungsbatterien von der Hochspannungsbatterie geladen werden.
Eine Bremsvorrichtung 22 erzeugt eine Bremskraft unter Verwendung beispielsweise eines Hydraulikdruckes oder eines Elektromotors, wenn der Fahrer das Bremspedal betätigt. Eine elektrische Servolenkvorrichtung (EPS) 23 unterstützt eine Lenkkraft, die ein Fahrer benötigt, um ein Lenkrad zu drehen, mittels eines Elektromotors, so dass in Abhängigkeit von einem Lenkbetrieb des Fahrers eine Lenkwelle des Fahrzeugs gedreht wird, um eine Lenkrichtung von Fahrzeugrädern zu steuern. Eine Anzeige 24 ist an einer Position in einem Fahrzeuginsassenraum angeordnet, bei der sie von einem Fahrer betrachtet werden kann. Die Anzeige 24 zeigt beispielsweise eine Positionsbeziehung zwischen einem Subjekt-Fahrzeug und dessen Hindernissen in der Umgebung bei einer automatisierten Fahrt an und meldet dem Fahrer einen Notfallbremsbetrieb bei einer fortgeschrittenen Fahrunterstützung. Eine Klimaanlage (A/C) 25 klimatisiert einen Fahrzeuginsassenraum unter Verwendung eines herkömmlichen Kühlzyklus und Kühlwasser des Verbrennungsmotors 20.
Die Steuerungsvorrichtung 1 enthält einen integrierten Steuerungsteil 10 als einen der Logikblöcke 10 bis 19 zum Steuern der fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25. Der integrierte Steuerungsteil 10 empfängt Signale von verschiedenen Betätigungssensoren wie beispielsweise einem Gaspedalsensor, einem Bremssensor und einem Lenksensor, die Informationen betreffend Fahrerbetätigungen erfassen. Die Betätigungssensoren enthalten außerdem einen Wechselschalter, der einen Fahrmodus zwischen einer manuellen Fahrt, einer fortgeschrittenen Fahrunterstützung, die hochentwickelter als die manuelle Fahrt ist, und einer automatisierten Fahrt, die hochentwickelter als die fortgeschrittene Fahrunterstützung ist, wechselt, und einen Betätigungsschalter, der die Klimaanlage 25 betätigt. Der integrierte Steuerungsteil 10 empfängt Signale von diesen Schaltern.
Der integrierte Steuerungsteil 10 empfängt außerdem Signale von Umgebungssensoren, die Informationen betreffend eine Außenumgebung des Fahrzeugs erlangen. Die Umgebungssensoren sind beispielsweise eine Radarvorrichtung zum Erfassen von vorausbefindlichen Fahrzeugen und Hindernissen und Kameras zum Erlangen von Bildern um das Fahrzeug. Der integrierte Steuerungsteil 10 empfängt außerdem eine Karte eines Bereiches, in dem das Fahrzeug vorhanden ist, von einer Kartendatenbank (nicht gezeigt).
Der integrierte Steuerungsteil 10 überprüft auf der Grundlage des Signals von dem Wechselschalter, ob die manuelle Fahrt des Fahrzeugs, die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung des Fahrzeugs oder die automatisierte Fahrt des Fahrzeugs angefordert wird. Wenn bestimmt wird, dass sich das Fahrzeug bei einer manuellen Fahrt befindet, berechnet der integrierte Steuerungsteil 10 eine Sollfahrzeugbewegung auf der Grundlage der Fahrerbetätigung, die durch die Signale von den Betätigungssensoren angegeben wird, und berechnet eine Solllängsbeschleunigung (Verzögerung) in der Längsrichtung des Fahrzeugs und eine Sollquerbeschleunigung in der Querrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage der berechneten Sollfahrzeugbewegung. Die berechnete Solllängsbeschleunigung wird an einen Längsbewegungssteuerungsteil 11 ausgebeben, und die berechnete Sollquerbeschleunigung wird an einen Querbewegungssteuerungsteil 12 ausgegeben.
Der integrierte Steuerungsteil 10 kann alternativ dem Längsbewegungssteuerungsteil 11 und dem Querbewegungssteuerungsteil 12 die manuelle Fahrt befehlen und die Sensorsignale der Betätigungssensoren ausgeben, so dass der Längsbewegungssteuerungsteil 11 und der Querbewegungssteuerungsteil 12 die Sollfahrzeugbewegung und die Sollbeschleunigungen in der Längsrichtung und der Querrichtung auf der Grundlage der Sollfahrzeugbewegung berechnen. Beim Berechnen der Sollfahrzeugbewegung auf der Grundlage des Betätigungsbetriebs des Fahrers ist es vorteilhaft, die Sollfahrzeugbewegung in Richtung eines vorbestimmten Bereiches zu korrigieren, der die Stabilität der Fahrzeugbewegung gewährleistet, wenn die berechnete Fahrzeugbewegung außerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt und wahrscheinlich eine Instabilität der Fahrzeugbewegung verursachen wird.
Wenn bestimmt wird, dass die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung angefordert wird, befiehlt der integrierte Steuerungsteil 10 jedem Steuerungsteil, die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung auszuführen, die die Fahrerbetätigung unterstützt, so dass diese sicher durchgeführt wird. Als Beispiele der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung wird hinsichtlich einer möglichen Kollision mit einem Hindernis wie beispielsweise einem anderen Fahrzeug auf einem Anzeigebildschirm der Anzeige 24 gewarnt, es wird von der Bremsvorrichtung 22 automatisch eine Notfallbremsung ausgeführt und das Lenkrad wird von dem EPS 23 gedreht, um die Kollision zu vermeiden, wenn sich die Möglichkeit einer Kollision vergrößert. Als weitere Beispiele der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung, die in einem Fall durchzuführen ist, in dem das Fahrzeug dazu tendiert, von dessen Fahrspur abzuweichen, wird hinsichtlich einer derartigen Abweichung gewarnt, eine Lenkreaktionskraft wird in einer Richtung entgegengesetzt zu der Abweichung ausgeübt, und das Lenkrad wird automatisch gesteuert, so dass es sich dreht, um das Fahrzeug auf die derzeitige Fahrspur zurückkehren zu lassen. Als ein weiteres Beispiel der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung wird eine Warnung von einem Fahrerstatusmonitor (nicht gezeigt) ausgegeben, der einen schläfrigen Fahrbetrieb und einen unaufmerksamen Fahrbetrieb des Fahrers überwacht.
Wenn bestimmt wird, dass die automatisierte Fahrt angefordert wird, bestimmt der integrierte Steuerungsteil 10 die Sollfahrlinie auf der Grundlage der Informationen über die Außenumgebung, die von dem Umgebungssensor erlangt werden, und der Karteninformationen, die von der Kartendatenbank erlangt werden, und bestimmt ein Steuerungssoll für die automatisierte Fahrt wie beispielsweise eine Sollfahrgeschwindigkeit zur Fahrt auf der Sollfahrlinie. Der integrierte Steuerungsteil 10 berechnet die Solllängsbeschleunigung (Verzögerung), die Sollquerbeschleunigung und den Solllenkwinkel auf der Grundlage des Steuerungssolls für die automatisierte Fahrt. Die Solllängsbeschleunigung, die Sollquerbeschleunigung und der Solllenkwinkel, die wie oben beschrieben berechnet werden, werden an den Längsbewegungssteuerungsteil 11 und den Querbewegungssteuerungsteil 12 ausgegeben.
Der integrierte Steuerungsteil 10 bestimmt außerdem ein Steuerungssoll wie beispielsweise eine Sollinsassenraumtemperatur auf der Grundlage der Betätigungsschalter und gibt diese an einen Insassenraumsteuerungsteil 13 aus. Der integrierte Steuerungsteil 10 gibt außerdem Anzeigedaten an den Insassenraumsteuerungsteil 13 zur Anzeige dieser auf der Anzeige 24 in dem Fall aus, in dem die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung oder die automatisierte Fahrt durchgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass Ressourcen betreffend die Betriebsumgebung wie beispielsweise die Energiezufuhr, die Kommunikation und die Sicherheit Priorität aufweisen müssen, um die automatisierte Fahrt durchzuführen, bewirkt der integrierte Steuerungsteil 10, dass der Insassenraumsteuerungsteil 13 seine Steuerung mit geringerem Energieverbrauch durchführt, oder stoppt oder verzögert dessen Steuerung im Vergleich zu dem, was von den Betätigungsschaltern angefordert wird.
Der Längsbewegungssteuerungsteil 11 berechnet Sollantriebsdrehmomente für den Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 und einen MG-Steuerungsteil 15 und gibt diese aus, wenn eine positive Beschleunigung als Solllängsbeschleunigung ausgeübt wird. In diesem Fall verwendet der Längsbewegungssteuerungsteil 11 ein Sollverbrennungsmotordrehmoment und ein Soll-MG-Drehmoment für den Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 und den MG-Steuerungsteil 15, um ein gefordertes Antriebsdrehmoment, das am effizientesten für das Fahrzeug ist, unter Berücksichtigung eines maximalen MG-Drehmomentes, das der MG 21 erzeugen kann, zu erzielen.
Der Längsbewegungssteuerungsteil 11 berechnet ein regeneratives Sollbremsdrehmoment des MG 21 und ein Sollbremsdrehmoment der Bremsvorrichtung 22 auf der Grundlage der Sollverzögerungen und gibt die berechneten Bremsdrehmomente an den MG-Steuerungsteil 15 und den Bremssteuerungsteil 16 jeweils aus, wenn eine negative Beschleunigung (das heißt Verzögerung) als Solllängsbeschleunigung des Fahrzeugs ausgeübt wird.
Der Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 steuert den Betriebszustand des Verbrennungsmotors 20 durch Regulieren des Öffnungswinkels einer Drosselklappe und einer Kraftstoffzufuhrmenge auf der Grundlage von Informationen wie beispielsweise einer Verbrennungsmotordrehzahl, so dass der Verbrennungsmotor 20 das Sollverbrennungsmotordrehmoment erzeugt. Der MG-Steuerungsteil 15 enthält eine Inverterschaltung zum Erzeugen des Antriebssignals für den MG 21 und gibt das Antriebssignal zum Steuern des Betriebszustands des MG 21 auf der Grundlage von Informationen wie beispielweise der Drehzahl und der Drehposition des MG 21 aus, so dass der MG 21 das Soll-MG-Drehmoment erzeugt.
Der Bremssteuerungsteil 16 steuert Bremsflüssigkeitsdrücke auf der Grundlage von Raddrehzahlen von den vier Fahrzeugrädern und der Bremsflüssigkeitsdrücke der vier Fahrzeugräder, so dass die Bremsvorrichtung 22 das Sollbremsdrehmoment erzeugt. Wenn das regenerative Sollbremsdrehmoment unzureichend ist, um das Sollbremsdrehmoment zu erzielen, wird das Sollbremsdrehmoment derart berechnet, dass das fehlende Bremsdrehmoment ergänzt wird. In diesem Fall steuert der MG-Steuerungsteil 15 den MG 21, so dass dieser als Generator zum Laden der Hochspannungsbatterie mit Elektrizität, die von dem MG 21 erzeugt wird, betrieben wird.
Der Querbewegungssteuerungsteil 12 berechnet ein Sollunterstützungsdrehmoment auf der Grundlage der Quersollbeschleunigung, die auf diesen ausgeübt wird, und gibt dieses an einen Lenksteuerungsteil 17 aus, wenn das Fahrzeug von dem Fahrer gesteuert wird. Der Querbewegungssteuerungsteil 12 berechnet ein Solldrehmoment, das benötigt wird, um das Lenkrad um einen Solllenkwinkel zu drehen, unter Berücksichtigung der Quersollbeschleunigung und gibt dieses an den Lenksteuerungsteil 17 aus, wenn die automatisierte Fahrt durchgeführt wird. Der Lenksteuerungsteil 17 steuert das EPS 23 auf der Grundlage von Informationen wie beispielsweise einem Antriebsstrom des Elektromotors, so dass das EPS 23 das Sollunterstützungsdrehmoment oder Solldrehmoment erzeugt.
Der Insassenraumsteuerungsteil 13 gibt Anzeigedaten, die von dem integrierten Steuerungsteil 10 zugeführt werden, an einen Anzeigesteuerungsteil 18 aus. Der Insassenraumsteuerungsteil 13 erzeugt ein Sollsignal, das einen Sollzustand zum Steuern der Klimaanlage 25 angibt, und gibt dieses an einen Klimaanlagensteuerungsteil 19 aus. Das Sollsignal wird auf der Grundlage eines Steuerungssolls wie beispielsweise der Sollinsassenraumtemperatur, das von dem integrierten Steuerungsteil 10 angewendet wird, und eines tatsächlichen Insassenraumzustands (beispielsweise Insassenerfassungssignale, Temperaturerfassungssignale, die Innen- und Außentemperaturen des Insassenraums angeben, und eine Umgebung, die von einem Erfassungssignal hinsichtlich einer Sonneneinstrahlung erfasst wird) erzeugt, so dass die Insassenraumumgebung auf das Steuerungssoll reguliert wird.
Ein Anzeigesteuerungsteil 18 steuert die Anzeige 24 an, um Daten entsprechend den zugeführten Anzeigedaten anzuzeigen. Ein Klimaanlagensteuerungsteil 19 steuert die Temperatur und die Feuchtigkeit in dem Insassenraum auf den Sollzustand auf der Grundlage des Sollsignals, das von dem Verbrennungsmotorsteuerungsteil 14 zugeführt wird, durch Regulieren einer Drehzahl eines Lüfters und eines Öffnungswinkels einer Luftmischöffnung der Klimaanlage 25.
Die Anordnung der Funktionen in jeder oben beschriebenen ECU ist nur beispielhaft und änderbar. Es können mehrere ECUs auf verschiedene Weise integriert werden. Der Verbrennungsmotor 20 und der MG 21 können beispielsweise von einer einzigen ECU gesteuert werden.
Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die folgenden Merkmale auf. Wie es oben beschrieben wurde, ist die Steuerungsvorrichtung 1 des Fahrzeugsteuerungssystems 100 in der Lage, den Steuerungsmodus betreffend die Fahrzeugfahrt zwischen der manuellen Fahrsteuerung, der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung und der automatisierten Fahrsteuerung zu wechseln. Die Steuerungsinhalte sind hochentwickelter und enthalten mehr elektrische Steuerung, wenn der Steuerungsmodus von der manuellen Fahrsteuerung über die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung zu der automatisierten Fahrsteuerung geändert wird. Da die Steuerungsinhalte hochentwickelt sind, wird die Betriebsumgebung der Steuerungsvorrichtung 1 ebenfalls adaptiv geändert, so dass die entsprechende Steuerung stabil und sicher durchgeführt wird. Die adaptiv bereitzustellende Betriebsumgebung dient beispielsweise zum stabilen Zuführen der Betriebsenergie, um Kommunikationen verschiedener Steuerungsdaten zu gewährleisten und zu verifizieren, dass die Steuerungsteile 10 bis 19 und die fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 normal betrieben werden.
Aus diesem Grund weist das Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Betriebsumgebungsbereitstellungsteil auf, der die Verwaltungsebene der Betriebsumgebung, die für die Steuerungsvorrichtung 1 bereitgestellt wird, entsprechend der Ebene der Steuerungsinhalte, die durchzuführen sind, wechselt. Durch ein derartiges Abgleichen der Ebene der Steuerungsinhalte und der Verwaltungsebene der Betriebsumgebung ist es möglich, die Betriebsumgebung für jede Ebene von Steuerungsinhalten, die von der Steuerungsvorrichtung 1 durchgeführt werden, einzustellen und bereitzustellen.
Als Betriebsumgebungsbereitstellungsteil ist der Energiezufuhrteil 30 beispielhaft angeordnet, um jedem der Logikblöcke 10 bis 19 der Steuerungsvorrichtung 1 und jeder der fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 Betriebsenergie zuzuführen. Der Energiezufuhrteil 30 wird später genauer beschrieben.
Wie es in 1 gezeigt ist, enthält der Energiezufuhrteil 30 eine intelligente Schnittstelle 31, eine Hauptbatterie 32, eine Hilfsbatterie 33, die Niederspannungen zuführt (beispielsweise 12V), und eine Batterie-ECU 34.
Die intelligente Schnittstelle 31 erlangt mittels Kommunikation mit dem integrierten Steuerungsteil 10 Steuerungsmodusinformationen, die angeben, ob die manuelle Fahrsteuerung, die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung oder die automatisierte Fahrsteuerung von der Steuerungsvorrichtung 1 durchzuführen ist. Die intelligente Schnittstelle 31 bestimmt auf der Grundlage der erlangten Steuerungsmodusinformationen die für die Energiezufuhr zu verwendende Batterie, den zu verwaltenden Parameter, eine maximal nutzbare Energiemenge, die Ausführung oder Nicht-Ausführung einer Leistungsverteilungssteuerung beziehungsweise Energieverteilungssteuerung, so dass die Verwaltungsebene entsprechend den erlangten Steuerungsmodusinformationen eingestellt und bereitgestellt wird.
2 zeigt ein Beispiel für die Batterie, den Verwaltungsparameter, die maximal nutzbaren Energiemenge und die Energieverteilungssteuerung in jeweils dem Modus der manuellen Fahrsteuerung, der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung und der automatisierten Fahrsteuerung.
Gemäß dem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, bestimmt die Schnittstelle in dem Fall der manuellen Fahrsteuerung, dass nur die Hauptbatterie 32 mit der Steuerungsvorrichtung 1 und den fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 verbunden ist. Das heißt, es wird nur die Hauptbatterie 32 als Batterie für die Energiezufuhr verwendet, und die Hilfsbatterie 33 wird nicht verwendet. Hinsichtlich des Verwaltungsparameters stellt die intelligente Schnittstelle 31 bei der manuellen Fahrsteuerung nichts als den zu verwaltenden Parameter ein. Dementsprechend variiert in dem Fall der normalen Fahrsteuerung der Parameter der Hauptbatterie 32 wie beispielsweise eine Batteriekapazität oder eine Batterietemperatur normal. Hinsichtlich der maximal nutzbaren Energiemenge werden in der manuellen Fahrsteuerung keine Beschränkungen von der intelligenten Schnittstelle 31 auferlegt. Hinsichtlich der Energieverteilungssteuerung bestimmt die intelligente Schnittstelle 31 die Nicht-Ausführung der Energieverteilungssteuerung. Dementsprechend führt die Hauptbatterie 32 der Steuerungsvorrichtung 1 und den fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 35 nach Bedarf Energie zu. In diesem Fall können die Betriebe der Steuerungsvorrichtung 1 und Ähnlichem gelegentlich instabil werden, wenn sich der Energieverbrauch erhöht.
Bei der Energieverteilungssteuerung ist jeder Steuerung, die gleichzeitig in den Logikblöcken 10 bis 19 der Steuerungsvorrichtung 1 ausgeführt wird, eine Priorität zugewiesen, so dass die Energie, die der Steuerung niedriger Priorität zugeführt wird, beschränkt ist oder die Energiezufuhrzeit verzögert wird. Wenn die Ausführung der Energieverteilungssteuerung bestimmt wird, meldet die intelligente Schnittstelle 31 dem integrierten Steuerungsteil 10 die Energiezufuhrbeschränkung für die Steuerung niedriger Priorität oder die Energiezufuhrzeitverzögerung. Aufgrund dieser Benachrichtigung ändert der integrierte Steuerungsteil 10 Inhalte der Steuerung niedriger Priorität in die Steuerungsinhalte niedrigeren Energieverbrauchs oder verzögert die Ausführung der Energiezufuhr. Alternativ kann die intelligente Schnittstelle 31 mittels Kommunikation mit den Steuerungsteilen 11 bis 19 anstatt dem integrierten Steuerungsteil 10 Informationen über die Steuerungen sammeln, die derzeitig durchgeführt werden oder deren Durchführung durch die Steuerungsteile 11 bis 19 geplant sind, jeweilige Prioritäten zuweisen und die Steuerungsteile 11 bis 19, die Steuerungen mit relativ niedrigen Prioritäten durchführen, direkt auffordern, jeweilige Steuerungsinhalte zu ändern oder die Steuerungszeit zu verzögern.
In dem Fall der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung, die hochentwickelter als die manuelle Fahrsteuerung ist, ist die Ebene der Steuerungsinhalte höher als diejenige der manuellen Fahrsteuerung. Dementsprechend erhöht die intelligente Schnittstelle 31 des Energiezufuhrteils 30 die Verwaltungsebene, die die zuzuführende Betriebsenergie verwaltet.
In dem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, werden sowohl die Hauptbatterie 32 als auch die Hilfsbatterie 33 für die Verwendung in der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung bestimmt. Es ist somit möglich, die Betriebsenergiezufuhr durch Erhöhen der Anzahl der Batterien, die für die Betriebsenergiezufuhr zu verwenden sind, im Vergleich zu dem Fall der manuellen Fahrsteuerung zu stabilisieren. Hinsichtlich des Verwaltungsparameters bestimmt die intelligente Schnittstelle 31 Batteriekapazitäten der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 als die Verwaltungsparameter. Die intelligente Schnittstelle 31 bestimmt außerdem als maximal nutzbare Energiemenge, auf die die Kapazität der Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 beschränkt wird, derart, dass die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 X% (beispielsweise 30%) der Gesamtbatteriekapazität (100%) beibehalten. Hinsichtlich der Ausführung der Energieverteilungssteuerung bestimmt die intelligente Schnittstelle 31 die Nicht-Ausführung der Energieverteilungssteuerung ähnlich wie in dem Fall der manuellen Fahrsteuerung. Durch derartiges Erhöhen der Anzahl der zu verwaltenden Teile in Bezug auf die Betriebsenergiezufuhr erhöht die intelligente Schnittstelle 31 die Verwaltungsebene der Betriebsenergiezufuhr. Als Ergebnis ist es möglich, die Betriebsenergie noch stabiler als in dem Fall der manuellen Fahrsteuerung zuzuführen.
Da die intelligente Schnittstelle 31 die maximal nutzbare Energiemenge auf 100 - X% der Gesamtkapazität begrenzt, halten die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 einen Zustand, in dem mindestens X% der Gesamtbatteriekapazität verbleibt. Dementsprechend ist es möglich, die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung sogar in einem Fall sicher durchzuführen, in dem eine Steuerung eines hohen Notfalls als fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung durchgeführt werden muss.
Für die intelligente Schnittstelle 31 zum Begrenzen der maximal nutzbaren Energiemenge zum Halten von mindestens X% der Gesamtenergie kann beispielsweise eine Periode einer Energiezufuhr von jeder Batterie je Einheitszeit beziehungsweise Zeiteinheit auf der Grundlage der Batteriekapazität der Hauptbatterie 32 und der Batteriekapazität der Hilfsbatterie 33 bestimmt werden, und die Energie kann jeweils von der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 normal nur während der bestimmten Periode der Energiezufuhr zugeführt werden. Es ist wünschenswert, die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 unter Verwendung des Abwärtswandlers zu laden, wenn sich die Restenergiemenge auf X% verringert hat.
In dem Fall der automatisierten Steuerung ist die Ebene der Steuerungsinhalte höher als diejenige der manuellen Fahrsteuerung und der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung. Dementsprechend erhöht die intelligente Schnittstelle 31 des Energiezufuhrteils 30 die Verwaltungsebene zum Verwalten der Betriebsenergiezufuhr auf die höchste Ebene.
In dem Beispiel, das in 2 gezeigt ist, werden für die automatisierte Fahrsteuerung die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 als für die Energiezufuhr zu verwendende Batterien eingestellt. Hinsichtlich des Verwaltungsparameters verwendet die intelligente Schnittstelle 31 die Batterietemperatur und/oder eine Lade/Entladestromgröße als den Verwaltungsparameter zusätzlich zu den Batteriekapazitäten der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33.
Unter Verwendung der Batterietemperatur als Verwaltungsparameter ist es beispielsweise möglich, die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 mittels einer Kühlvorrichtung (nicht gezeigt) zu kühlen, wenn die Batterietemperatur ansteigt. Es ist somit möglich, die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 vor einer Verschlechterung zu schützen. Unter Verwendung der Lade/Entladestromgröße als Verwaltungsparameter ist es möglich, die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 vor einem übermäßigen Laden und Entladen zu schützen. In dem Fall eines übermäßigen Ladens oder Entladens kann ein Schaltelement, das in einer Stromleitung angeordnet ist, ein- und ausgeschaltet werden, um beispielsweise die Lade/Entladeströme der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 zu beschränken. Es ist somit möglich, die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 vor nachteiligen Wirkungen zu schützen, die die Batterielebensdauer verkürzen könnten.
Die intelligente Schnittstelle 31 bestimmt, dass die maximal nutzbare Energiemenge derart beschränkt ist, dass die Hauptbatterie 32 und die Hilfsbatterie 33 die Restbatteriekapazität von Y% (beispielsweise 50%) der Gesamtbatteriekapazität der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 aufrechthalten. Somit ist es im Vergleich zu dem Fall der fortgeschrittenen Fahrunterstützungssteuerung möglich, mehr elektrische Kapazität sicher in der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 zu halten. Die intelligente Schnittstelle 31 bestimmt in dem Fall der automatisierten Fahrsteuerung die Ausführung der Energieverteilungssteuerung. Somit ist es möglich, sicher das Auftreten eines Zustands zu verhindern, in dem eine automatisierte Fahrsteuerung aufgrund unzureichender Energiezufuhr nicht möglich ist.
Wie es oben beschrieben wurde, erhöht die intelligente Schnittstelle 31 die Verwaltungsebene der Betriebsenergiezufuhr in dem Fall, in dem die automatisierte Fahrsteuerung durchgeführt wird, im Vergleich zu einem Fall, in dem die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung durchgeführt wird. Es ist somit möglich, eine noch stabilere Betriebsenergie zuzuführen.
Die Batterie-ECU 34 des Energiezufuhrteils 30 führt eine Verwaltung durch, die auf der Grundlage der Verwaltungsparameter bestimmt wird, die von der intelligenten Schnittstelle 31 bestimmt werden. Die Batterie-ECU 34 berechnet beispielsweise eine Batteriekapazität auf der Grundlage einer Batteriespannung und einer Lade/Entladestromgröße und erfasst die Batterietemperatur und die Lade/Entladestromgröße. Die Batterie-ECU 34 berechnet außerdem die Restkapazitäten der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33 auf der Grundlage der berechneten Batteriekapazitäten und überprüft, ob die berechneten Restkapazitäten kleiner als die maximal nutzbare Energiemenge sind.
Im Folgenden wird eine Betriebsverarbeitung, die von der intelligenten Schnittstelle 31 ausgeführt wird, mit Bezug auf das Flussdiagramm der 3 beschrieben. Die Verarbeitung, die in 3 gezeigt ist, wird gestartet, wenn das Fahrzeugsteuerungssystem 100 aktiviert wird.
Zunächst führt die intelligente Schnittstelle 31 in Schritt S100 die Betriebsenergie in der niedrigsten Verwaltungsebene zu. Die Steuerungsvorrichtung 1 wird somit in die Lage versetzt, betrieben zu werden. In Schritt S110 empfängt die intelligente Schnittstelle 31 Steuerungsmodusinformationen, die eine geplante Ausführung einer Steuerung angeben, von der Steuerungsvorrichtung 1.
In Schritt S120 überprüft die intelligente Schnittstelle 31 auf der Grundlage der empfangenen Steuerungsmodusinformationen, ob die Verwaltungsebene der Betriebsenergiezufuhr geändert werden muss. In dem Fall beispielsweise, in dem die empfangenen Steuerungsmodusinformationen die manuelle Fahrsteuerung angeben, bestimmt die intelligente Schnittstelle 31, dass die Verwaltungsebene nicht geändert werden muss, wenn die Betriebsenergie in der niedrigsten Verwaltungsebene zugeführt wird. In dem Fall, in dem die empfangenen Steuerungsmodusinformationen die fortgeschrittene Fahrunterstützungsteuerung oder die automatisierte Fahrsteuerung angeben, bestimmt die intelligente Schnittstelle 31, dass die Verwaltungsebene geändert werden muss. Wenn bestimmt wird, dass die Verwaltungsebene nicht geändert werden muss (Nein), führt die intelligente Schnittstelle 31 Schritt S130 aus, um die Betriebsenergiezufuhr in der voreingestellten Verwaltungsebene fortzusetzen. Wenn bestimmt wird, dass die Verwaltungsebene geändert werden muss (Ja), führt die intelligente Schnittstelle 31 Schritt S140 aus.
In Schritt S140 bestätigt die intelligente Schnittstelle 31 den Zustand des Energiezufuhrteils 30. Für die Bestätigung des Zustands des Energiezufuhrteils 30 bestätigt die intelligente Schnittstelle 31 Zustände der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33, Zustände von verschiedenen Sensoren zum Erfassen der Verwaltungsparameter der Hauptbatterie 32 und der Hilfsbatterie 33, einen Zustand des Wechselschalters zum Wechseln zwischen einer Verbindung und einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der Stromleitung und der Hauptbatterie 32 und einen Zustand des Wechselschalters zum Wechseln zwischen einer Verbindung und einer Unterbrechung der Verbindung zwischen der Stromleitung und der Hilfsbatterie 33.
In Schritt S150 überprüft die intelligente Schnittstelle 31 auf der Grundlage eines Ergebnisses der Bestätigung des Zustands des Energiezufuhrteils 30, die in Schritt S140 ausgeführt wurde, ob es möglich ist, die Verwaltungsebene auf die Verwaltungsebene zu ändern, die den Steuerungsmodusinformationen entspricht, die in Schritt S110 empfangen wurden. In dem Fall, in dem die Betriebsenergie in der benötigten Verwaltungsebene aus irgendwelchen Gründen nicht zugeführt wird, bestimmt die intelligente Schnittstelle 31, dass die Verwaltungsebene nicht änderbar ist (Nein). In diesem Fall führt die intelligente Schnittstelle 31 Schritt S160 aus, um den integrierten Steuerungsteil 10 aufzufordern, die Steuerungsebene zu verringern. wenn geplant ist, dass die Steuerungsvorrichtung 1 die höher entwickelte Steuerung durchführt, fordert der Energiezufuhrteil 30 in dem Fall, in dem der Energiezufuhrteil 30 die Betriebsenergie in der Verwaltungsebene, die der geplanten höher entwickelten Steuerung entspricht, nicht zuführen kann, die Steuerungsvorrichtung 1 auf, die Steuerung durchzuführen, die der Verwaltungsebene der Betriebsenergie entspricht, die zugeführt werden kann.
In dem Fall, in dem die Betriebsumgebung der höheren Verwaltungsebene derart festgelegt ist, dass sie die Betriebsumgebung der niedrigeren Verwaltungsebene enthält, ist es möglich, die Verwaltungsebene durch Hinzufügen einer Differenzgröße, die in Bezug auf die Betriebsumgebung der höheren Verwaltungsebene unzureichend ist, zu der Betriebsumgebung der niedrigeren Verwaltungsebene zu erhöhen. Es ist ebenfalls möglich, die Verwaltungsebene durch Verringern der Betriebsumgebung der höheren Verwaltungsebene um eine Differenzgröße, die in Bezug auf die Betriebsumgebung der niedrigeren Verwaltungsebene überschüssig ist, zu verringern. Durch Ändern der Verwaltungsebene durch eine Hinzufügungsverarbeitung oder eine Verringerungsverarbeitung der Betriebsumgebung ist es möglich, den Betrieb in der Verwaltungsebene sicher durchzuführen, die stets um eine Ebene gegenüber der derzeitigen Verwaltungsebene niedriger ist, wenn die Verwaltungsebene aus irgendwelchen Gründen zu dem Zeitpunkt einer höheren Verwaltungsebene verringert werden muss. Es ist somit möglich, die Betriebsumgebung, die von dem Betriebsumgebungsbereitstellungsteil bereitgestellt wird, zu stabilisieren und eine plötzliche Betriebsänderung von der höheren Verwaltungsebene auf eine unerwartete Ebene, die einem Fahrer ein ungutes Gefühl vermittelt, zu verhindern.
Die intelligente Schnittstelle 31 führt danach Schritt S110 erneut aus. In dem Fall, in dem das Überprüfungsergebnis in Schritt S150 angibt, dass die Verwaltungsebene änderbar ist (Ja), ändert die intelligente Schnittstelle 31 die Verwaltungsebene und führt in Schritt S170 die Betriebsenergie in der geänderten Verwaltungsebene zu.
In Schritt S180 führt die intelligente Schnittstelle 31 eine Selbstdiagnose in Bezug auf irgendeine Abnormität durch Überwachen eines Betriebs jedes Teils des Energiezufuhrteils 30, der die Betriebsenergie zuführt, durch. Die intelligente Schnittstelle 31 bestimmt beispielsweise, dass eine bestimmte Abnormität vorhanden ist, wenn eine Kapazitätsänderung der Hauptbatterie 32 und/oder der Hilfsbatterie 33 sich von einer geschätzten Änderung unterscheidet oder eine Größe des Lade/Entladestroms einen oberen Grenzwert überschreitet.
In Schritt S190 überprüft die intelligente Schnittstelle 31 auf der Grundlage des Selbstdiagnoseergebnisses des Schrittes S180, ob der Energiezufuhrteil 30 normal betrieben wird. In dem Fall, in dem das Überprüfungsergebnis angibt, dass der Energiezufuhrteil 30 nicht normal betrieben wird (Nein), gibt die intelligente Schnittstelle 31 einen Speicherbefehl, der ein Speichern der Steuerungsdaten angibt, in Schritt S200 an die Steuerungsvorrichtung 1 aus. Somit werden die Steuerungsdaten betreffend die Steuerungen, die in den jeweiligen Steuerungsteilen der Steuerungsvorrichtung 1 zu dem Zeitpunkt der Abnormität des Energiezufuhrteils 30 durchgeführt wird, in einem Speicher (nicht gezeigt) der Steuerungsvorrichtung 1 gespeichert.
Dann speichert die intelligente Schnittstelle 31 in Schritt S220 in ihrem Speicher (nicht gezeigt) die Betriebsenergiedaten wie beispielsweise die Batteriekapazität und die Spannung der Betriebsenergie ebenso wie die Verwaltungsdaten, die zum Verwalten der Betriebsenergiezufuhr erlangt werden. Wie es oben beschrieben wurde, ist es durch Speichern nicht nur der Daten des Energiezufuhrteils 30, sondern auch der Steuerungsdaten in der Steuerungsvorrichtung 1, wenn eine Abnormität in dem Energiezufuhrteil 30 auftritt, möglich, die Ursache der Abnormität später auf einfache Weise zu analysieren.
Wenn in Schritt S190 bestimmt wird, dass der Energiezufuhrteil 30 normal betrieben wird (Ja), führt die intelligente Schnittstelle 31 Schritt S210 aus. In Schritt S210 überprüft die intelligente Schnittstelle 31, ob der Datenspeicherbefehl von der Steuerungsvorrichtung 1 empfangen wird. Wenn in Schritt S210 bestimmt wird, dass der Datenspeicherbefehl von der Steuerungsvorrichtung 1 empfangen wird (Ja), speichert die intelligente Schnittstelle 31 in Schritt S220 in dem Speicher die Betriebsenergiedaten und die Verwaltungsdaten des Energiezufuhrteils 30. Somit speichert die intelligente Schnittstelle 31 in dem Fall, in dem eine Abnormität in der Steuerungsvorrichtung 1 auftritt, ebenfalls die Betriebsenergiedaten und die Verwaltungsdaten des Energiezufuhrteils 30 zusätzlich zu den Steuerungsdaten der Steuerungsvorrichtung 1.
Wie es oben beispielhaft erläutert wurde, ist der Energiezufuhrteil 30 als der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil vorhanden, um jeden der Logikblöcke 10 bis 19 in der Steuerungsvorrichtung 1 und jeder der fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 die Betriebsenergie zuzuführen. Der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil kann zusätzlich zu dem Energiezufuhrteil 30 beispielsweise einen Kommunikationsbereitstellungsteil und einen Sicherheitsbereitstellungsteil enthalten. Der Kommunikationsbereitstellungsteil stellt eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation von Steuerungsdaten zwischen den Steuerungsteilen 10 bis 19 bereit. Der Sicherheitsbereitstellungsteil verifiziert, dass die Steuerungsteile 10 bis 19 und fahrzeugeigenen Vorrichtungen 20 bis 25 normal betrieben werden.
Wenn die Steuerungsebene angehoben wird, kann der Kommunikationsbereitstellungsteil dieselben Daten zweimal übertragen, dieselben Daten über zwei Kommunikationspfade übertragen oder dieselben Daten zweimal über jeden der beiden Kommunikationspfade übertragen. Wenn die Steuerungsebene erhöht wird, wird somit die Verwaltungsebene ebenfalls erhöht, um richtige Daten sicher zu übertragen.
In dem Fall, in dem die Steuerungsebene niedrig ist, führt der Sicherheitsbereitstellungsteil den Verifizierungsbetrieb in Bezug nur auf einen Teil der Steuerungsteile 10 bis 19 der Steuerungsvorrichtung 1 durch. Wenn die Steuerungsebene erhöht wird, kann jedoch der Sicherheitsbereitstellungsteil die Anzahl der Steuerungsteile 10 bis 19, die verifiziert werden, erhöhen. Wenn die Steuerungsebene erhöht wird, wird somit ebenfalls die Verwaltungsebene in dem Fall erhöht, in dem verifiziert wird, dass die Steuerungsteile 10 bis 19 der Steuerungsvorrichtung 1 normal betrieben werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann mittels verschiedener Modifikationen ausgeführt werden.
In der oben beschriebenen Ausführungsform führt die Steuerungsvorrichtung 1 beispielsweise die manuelle Fahrsteuerung, die fortgeschrittene Fahrunterstützungssteuerung oder die automatisierte Fahrsteuerung durch. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf eine Steuerungsvorrichtung 1 beschränkt, die die Fahrt eines Fahrzeugs steuert. Das Fahrzeugsteuerungssystem 100 gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise als ein Fahrzeugklimaanlagensteuerungssystem implementiert sein. In einem derartigen System führt die Steuerungsvorrichtung normalerweise eine normale Steuerung zum Steuern einer Insassenraumtemperatur auf eine eingestellte Temperatur durch, und wenn ein Fahrer einen Befehl ausgibt, führt sie höherentwickelte Steuerungsinhalte durch (beispielsweise eine automatisierte Regulierung der Insassenraumtemperatur entsprechend einer Änderung der Hauttemperatur eines Insassen).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 5888407 [0002]

Claims

Fahrzeugsteuerungssystem, das aufweist: eine Steuerungsvorrichtung (1) zum selektiven Durchführen einer ersten Steuerung und/oder einer zweiten Steuerung, die höher entwickelt als die erste Steuerung ist, für eine Steuerungszielvorrichtung (20 - 25), die in einem Fahrzeug montiert ist; und einen Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) zum Bereitstellen einer Betriebsumgebung, die benötigt wird, um die erste Steuerung oder die zweite Steuerung normal durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) eine erste Verwaltungsebene und eine zweite Verwaltungsebene als Verwaltungsebenen zum Verwalten einer bereitzustellenden Betriebsumgebung aufweist, wobei die erste Verwaltungsebene einer Bereitstellung der Betriebsumgebung entspricht, die benötigt wird, um die erste Steuerung durchzuführen, und die zweite Verwaltungsebene einer Bereitstellung der Betriebsumgebung entspricht, die benötigt wird, um die zweite Steuerung durchzuführen, und die eine höhere Verwaltungsebene als die erste Verwaltungsebene ist; und der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) ausgelegt ist, die Verwaltungsebene der bereitzustellenden Betriebsumgebung zwischen der ersten Verwaltungsebene und der zweiten Verwaltungsebene auf der Grundlage dessen, ob die erste Steuerung oder die zweite Steuerung durchgeführt wird, zu wechseln.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) ausgelegt ist, die Steuerungsvorrichtung (1) aufzufordern, die erste Steuerung durchzuführen, wenn eine Bereitstellung der Betriebsumgebung in der zweiten Verwaltungsebene unmöglich ist, aber eine Bereitstellung der Betriebsumgebung in der ersten Verwaltungsebene möglich ist.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Betriebsumgebung, die von dem Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) bereitgestellt wird, eine Betriebsenergie, die der Steuerungsvorrichtung (1) und der Steuerungszielvorrichtung (20 - 25) zugeführt wird, eine Kommunikationseinrichtung, die zur Datenkommunikation durch die Steuerungsvorrichtung (1) verwendet wird, und/oder eine Bestätigung einer Sicherheit der Steuerungsvorrichtung (1), für die die Betriebsumgebung bereitgestellt wird, enthält.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 3, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) der Steuerungsvorrichtung (1) und der Steuerungszielvorrichtung (20 - 25) Betriebsenergie als die Betriebsumgebung bereitstellt; und der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) ausgelegt ist, aufeinanderfolgend die Verwaltungsebene der Betriebsenergie, die der Steuerungsvorrichtung (1) und der Steuerungszielvorrichtung (20 - 25) zugeführt wird, zu erhöhen, wenn die Steuerung der Steuerungsvorrichtung (1) hoch entwickelt ist, wodurch der Steuerungsvorrichtung (1) und der Steuerungszielvorrichtung (20 - 25) eine noch stabilere Betriebsenergie zugeführt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 4, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) die Verwaltungsebene der Betriebsenergie durch Erhöhen einer Anzahl von Verwaltungsteilen, die eine Verwaltung einer Anzahl von zu verwendenden Batterien, eine Verwaltung einer Batterietemperatur, eine Verwaltung einer Batterieentlademenge und eine Verwaltung einer Energiezufuhrmenge enthalten, erhöht.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 5, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) eine Verteilung der Energiezufuhrmenge und ein Stoppen der Energiezufuhr als die Verwaltung der Energiezufuhrmenge entsprechend Betriebszuständen der Steuerungsvorrichtung (1) und der Steuerungszielvorrichtung (20 - 25) durchführt.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) eine maximal nutzbare Energiemenge der Betriebsenergie als die Verwaltung der Energiezufuhrmenge entsprechend einer Erhöhung der Verwaltungsebene der Energiezufuhrmenge verringert.
Fahrzeugsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuerungsvorrichtung (1) als die erste Steuerung eine Bewegungssteuerung zum Realisieren einer Fahrzeugbewegung entsprechend einer Fahrtätigkeit eines Fahrzeugfahrers durchführt; die Steuerungsvorrichtung (1) als die zweite Steuerung eine Fahrunterstützungssteuerung zum Unterstützen einer sicheren Fahrt des Fahrzeugfahrers durchführt; die Steuerungsvorrichtung (1) als die dritte Steuerung, die höher entwickelt als die zweite Steuerung ist, eine automatisierte Fahrsteuerung für eine automatisierte Fahrzeugfahrt durchführt; der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) außerdem eine dritte Verwaltungsebene aufweist, die eine höhere Verwaltungsebene als die zweite Verwaltungsebene ist und einer Bereitstellung der Betriebsumgebung entspricht, die benötigt wird, um die dritte Steuerung durchzuführen; und der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) ausgelegt ist, die bereitzustellende Verwaltungsebene zwischen der ersten Verwaltungsebene, der zweiten Verwaltungsebene und der dritten Verwaltungsebene auf der Grundlage dessen zu wechseln, ob die erste Steuerung, die zweite Steuerung oder die dritte Steuerung von der Steuerungsvorrichtung (1) durchgeführt wird.
Fahrzeugsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) ausgelegt ist, in dem Fall, in dem eine Bereitstellung der Betriebsumgebung unter einer höher entwickelten Steuerung unmöglich ist, die Steuerungsvorrichtung (1) aufzufordern, die Steuerung einer niedrigeren Ebene durchzuführen, die der Verwaltungsebene einer bereitstellbaren Betriebsumgebung entspricht.
Fahrzeugsteuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuerungsvorrichtung (1) eine Selbstdiagnosefunktion zum Diagnostizieren, ob die Steuerung normal durchgeführt wird, bei der Durchführung der ersten Steuerung oder der zweiten Steuerung und einen Speicher zum Speichern von Daten betreffend die durchgeführte Steuerung aufweist; der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) eine Selbstdiagnosefunktion zum Diagnostizieren, ob die Betriebsumgebung der Verwaltungsebene, die der durchgeführten Steuerung entspricht, normal bereitgestellt wird, und einen Speicher zum Speichern von Daten betreffend die bereitgestellte Betriebsumgebung und den Verwaltungszustand aufweist; und ein Abnorm-Zeit-Datenspeicherteil angeordnet ist, um zu bewirken, dass die Speicher die Daten betreffend die durchgeführte Steuerung und die Daten betreffend die bereitgestellte Betriebsumgebung und den Verwaltungszustand speichern, wenn von der Selbstdiagnosefunktion bestimmt wird, dass die Steuerungsvorrichtung (1) und/oder der Betriebsumgebungsbereitstellungsteil (30) abnorm ist.