JP2010500207A - 自動車の駆動装置用作動システム - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動制御装置（１）を有する自動車の駆動装置用作動システムであって、駆動装置に割り当てられかつ機能レベル（３）及び機能監視レベル（４）を有する駆動制御装置（１）は、機能レベル（３）に配置された第１のデータ伝送デバイス（５）を有し、別個の外部制御装置（２）に第１の通信経路（Ａ）を介して接続され、その第１の通信経路（Ａ）を介して、予め定められたトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ）を外部制御装置（２）から第１のデータ伝送デバイス（５）へ転送できる、作動システムに関する。本発明の目的は、使用可能性の高い作動システムを提供することにある。本発明によれば、この目的は、駆動制御装置（１）が第２のデータ伝送デバイス（６）を有し、外部制御装置（２）へ第２の通信経路（Ｂ）を介してさらに接続され、予め定められたトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ）を外部制御装置（２）から第２の通信経路を介して第２のデータ伝送デバイス（５）へ転送可能とすることによって達成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前段に記載の自動車の駆動装置用作動システムに関する。

駆動装置の作動システムの制御装置の監視は、一般的に３つのレベルの監視概念で構成される。そのような監視概念は、特許文献１から知られている。そこには、マイクロコンピュータを備える車両の駆動力を、第１のレベルが制御機能を行いかつ第２のレベルが監視機能を行う少なくとも２つの独立したレベルで制御するための方法及び装置が記載されている。第３のレベルは、監視レベル、それゆえマイクロコンピュータを制御する制御レベルを形成する。

独国特許出願公開第４４ ３８ ７１４ Ａ１号明細書

本発明の目的は、高度に利用可能な作動システムを提供することにある。

この目的は、本発明に従って請求項１の特徴によって達成される。

本発明によれば、この目的は、駆動制御装置が第２のデータ伝送デバイスを有し、第２の通信経路を介して外部制御装置にさらに接続され、予め設定されたトルク設定値を、第２の通信経路を介して外部制御装置から第２のデータ伝送デバイスへ転送できることによって達成される。

これは、通信経路の一方が故障した場合でも、第２の通信経路をデータ伝送に利用できるという利点を有する。これにより、作動システムの使用可能性が増大する。

一実施形態では、駆動制御装置によって、データ伝送デバイスのデータ伝送において障害が検出される場合、及びその障害が、予め設定された期間よりも短い時間存在する場合、このデータ伝送デバイスの、最後の障害のないデータを保持できる。予め設定された設定値における変化は、通常不規則には起こらない。このため、古い値を保持することにより、中断が短い場合には、失われた値に非常に近いものを構成する。それゆえ、他方の通信経路のデータに頼らずに短期間の障害を補償することが可能である。

一実施形態では、駆動制御装置によって、データ伝送デバイスのデータ伝送において障害が検出される場合、その障害が、予め設定された期間よりも長く存在すると、それぞれ他方のデータ伝送デバイスのデータを転送できる。両データ伝送デバイスで同じデータが伝送されているため、正しく伝送されなかった一方のデータ伝送デバイスのデータを、それぞれ他方のデータ伝送デバイスのデータによって置き換えることができる。それゆえ、データ伝送デバイスの一方が故障しても、データの質は保証される。

一実施形態では、駆動制御装置によって、双方のデータ伝送デバイスのデータ伝送において障害が検出される場合、その障害が、予め設定された期間よりも長く存在すると、値ゼロのトルク設定値を予め設定することができる。これにより、駆動装置を、許可された安全な状態で動作させることを保証する。

一実施形態では、駆動制御装置に障害信号を記憶できる。これにより、障害を運転者に知らせる及び／又は障害を整備要員（ｓｅｒｖｉｃｉｎｇ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ）による外部診断の範囲内で検出しかつ排除することを可能にする。

一実施形態では、この状態を、駆動装置を次に再始動するまで保持できる。それゆえ、継続的に発生する障害を考えれば、システムを次の再始動まで安全な状態で継続的に動作させ、かつ障害を生じていることを知らせることが可能となる。これにより、不確定な状態の発生を回避することが可能となる。

一実施形態では、２つの通信経路の各々に別個の識別子を割り当て、それに基づいて、制御装置のトルク設定値をどちらの通信経路を介して伝送したか検出することを可能にする。それゆえ、データに、制御装置に前記データを供給した通信経路を割り当てることが可能である。これにより、後の評価を容易にする。

一実施形態では、同じトルク設定値を、両通信経路を介して、同じメッセージ周波数によって、それぞれ割り当てられたデータ伝送デバイスへ伝送できる。これにより、２つの通信経路のデータの同一性、及び障害の検出を容易にする。

一実施形態では、同じトルク設定値を、両通信経路を介して、同じメッセージカウンタ及び同じチェックサムによって、それぞれ割り当てられたデータ伝送デバイスへ伝送できる。これにより、また、２つの通信経路のデータの同一性を容易にし、かつ障害の検出を改善する。

一実施形態では、第２のデータ伝送デバイスは機能監視レベルに配置される。それゆえ、レベルの一方、すなわち機能レベル又は機能監視レベルが、データ伝送に障害を有してもデータ伝送を続けることが可能となる。

一実施形態では、２つのデータ伝送デバイスのデータを、駆動制御装置によって互いに並行させて評価できる。それゆえ、レベルの一方、すなわち機能レベル又は機能監視レベルが、不正確に動作してもデータ伝送を続けることが可能となる。

さらなる利点及び改良は従属請求項及び説明から明らかとなる。これに関連して、図面に、本発明による作動システムの実施形態を示す。

本発明による作動システムの実施形態を示す。

図１に図示する全ての装置及び制御装置の他の構成要素は、電子部品、コンピュータモジュールの機能性領域又はメモリ領域、ソフトウェア等として同等に供され得る。

図１に、駆動装置の駆動制御装置１及び別個の第２の外部制御装置２を示す。

図１に、駆動装置（図示せず）に割り当てられた駆動制御装置１を示す。駆動装置は、この駆動制御装置１によって制御される。駆動装置は、例えば、電気機械、内燃機関等であり得る。

駆動制御装置１は、機能レベル３及び機能監視レベル４を有する。図１に、第２の外部制御装置２も示す。第２の外部制御装置２は、例えば、複数の駆動装置を調整するための中央駆動制御装置（ハイブリッド制御装置）、車両制御装置又は内燃機関の制御装置であってよい。

この外部制御装置２を、２つの通信経路Ａ及びＢを介して駆動制御装置１に接続する。

駆動制御装置１は、２つのデータ伝送装置５及び６を有する。機能レベル３にデータ伝送装置５を配置する。機能監視レベル４にデータ伝送装置６を配置する。駆動制御装置１の機能レベル３のデータ伝送装置５に通信経路Ａが外部制御装置２を接続する。駆動制御装置１の機能監視レベル４のデータ伝送装置６に通信経路Ｂが外部制御装置２を接続する。

外部制御装置２は、通信経路Ａ及びＢを介して駆動装置の駆動制御装置１にトルク設定値Ｍｓｏｌｌを伝送する。この状況においては、同一のトルク設定値Ｍｓｏｌｌが通信経路Ａ及びＢによって伝送される。この状況においては、トルク設定値Ｍｓｏｌｌを伝送した通信経路（Ａ又はＢ）を示す情報が、前記トルク設定値Ｍｓｏｌｌに加えられる。従って、図１では、トルク設定値をそれぞれＭｓｏｌｌ＿Ａ及びＭｓｏｌｌ＿Ｂと特徴付ける。

トルク設定値Ｍｓｏｌｌを、同じクロック周波数でかつ同じメッセージカウンタが割り当てられて、２つの通信経路Ａ及びＢで伝送する。これに関連して、いずれの場合もトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ａ及びＭｓｏｌｌ＿Ｂにそれぞれチェックサムを割り当てる。それゆえ、メッセージカウンタが対応しチェックサムが互いに同一であるために、並行して同時に通信経路Ａ及びＢで伝送されたトルク設定値Ｍｓｏｌｌに同一の値を割り当てることが可能となる。

通信経路Ａを経由して伝送されるトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ａを、データ伝送デバイス５から機能レベル３のデバイス７及び機能監視レベル４のデバイス１１へ転送する。

通信経路Ｂを経由して伝送されるトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ｂを、データ伝送デバイス６から機能レベル３のデバイス８及び機能監視レベル４のデバイス１０へ転送する。

機能レベル３のデバイス９では、デバイス７のデータとデバイス８のデータを互いに比較する。このプロセスにおいて、通信経路Ａ及び通信経路Ｂからのデータが更新状態にあるかどうか確認される。これは、メッセージカウンタが通信経路Ａのデータ及び通信経路Ｂのデータに同じ値を有する場合である。さらに、いずれの場合もチェックサムが正確かどうか及び他方の通信経路のデータのチェックサムと対応するかどうか確認される。続いて、機能レベル３のデバイス９によって出力されるトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ｆを取得する。

メッセージが失われたか、チェックサムが正確でないか、又はメッセージカウンタに障害が検出された（メッセージカウンタの値が最後のメッセージの値と同じであるか又は１超大きい）場合に、障害が検出される。失われたメッセージは、障害による可逆的な影響（ｒｅａｃｔｉｏｎ）をもたらし、チェックサム又はメッセージカウンタにおける障害は、次にエンジンが始動されるまで維持される非可逆的な影響をもたらす。

機能レベル３におけるトルクの取得を次の表１に示す。

通信経路Ａ又はＢに伝送障害がない場合、及び２つのトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿ＦＡ及びＭｓｏｌｌ＿Ａが同じ符号を有する場合、デバイス９は２つの値のうち低い値を出力する。双方の値が正である場合、これは、トルク設定値のうち最小値Ｍｉｎ［Ｍｓｏｌｌ＿ＦＡ，Ｍｓｏｌｌ＿ＦＢ］に対応する。双方の値が負である場合、これは、トルク設定値のうち最大値Ｍａｘ［Ｍｓｏｌｌ＿ＦＡ，Ｍｓｏｌｌ＿ＦＢ］に対応する。

伝送障害は存在しないが２つのトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿ＦＡ及びＭｓｏｌｌ＿Ａが異なる符号を有する場合、デバイス９は値ゼロのトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ｆを出力する。

伝送障害が通信経路Ａ又はＢの一方に存在する場合、デバイス９又はその上流に配置されたデバイス７もしくは８は、障害が予め設定された期間（デバウンシング（ｄｅｂｏｕｎｃｉｎｇ）時間）以下しか継続しない場合に、それぞれ通信経路Ａ又はＢで障害がなく伝送された最後の値を転送する。

通信経路Ａ又はＢの一方に、この予め設定されたデバウンシング時間より長く続く伝送障害が存在する場合、デバイス９はトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ａ、すなわちそれぞれ他方の障害のない通信経路ＢのＭｓｏｌｌ＿ＦＡ、すなわちそれぞれＡをトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ｆとして出力する。

伝送路Ａ及びＢの双方に伝送障害がある場合、デバイス９は値ゼロのトルク設定値Ｍｓｏｌｌ＿Ｆを出力する。

機能監視レベル４のデバイス１２では、デバイス１０及びデバイス１１のデータを互いに比較する。このプロセスでは、メッセージカウンタを使用して、通信経路Ａからのデータと通信経路Ｂからのデータとが同じ更新状態であるかどうかを確認する。さらに、チェックサムが正しく、かつ一致しているかどうかを確認する。

機能監視レベル４におけるトルクの取得は、機能レベル３におけるトルクの取得に対応するので、詳細な説明を省略する。

このようにして、機能レベル３及び機能監視レベル４における２つの通信経路Ａ及びＢを、互いに並行させて評価する。これにより、障害の検出及び障害の補償可能性の双方を改善する。

Claims (13)

1. 駆動装置に割り当てられた駆動制御装置（１）を有する自動車の駆動装置用作動システムであって、
   前記駆動制御装置（１）が、機能レベル（３）及び機能監視レベル（４）と、前記機能レベル（３）に配置された第１のデータ伝送デバイス（５）とを有し、かつ
   第１の通信経路（Ａ）を介して別個の外部制御装置（２）に接続され、その第１の通信経路（Ａ）を介して、予め設定されたトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ＿Ａ）を前記外部制御装置（２）から前記第１のデータ伝送デバイス（５）へ転送できる作動システムにおいて、
   前記駆動制御装置（１）が、第２のデータ伝送デバイス（６）を有し、前記外部制御装置（２）に第２の通信経路（Ｂ）を介してさらに接続され、前記第２の通信経路を介して、前記予め設定されたトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ＿Ｂ）を前記外部制御装置（２）から前記第２のデータ伝送デバイス（５）へ転送できることを特徴とする作動システム。
2. 前記駆動制御装置（１）によって、データ伝送デバイス（５、６）の前記データ伝送において障害が検出される場合、かつ前記障害が、予め設定された期間（Ｔ＿Ｇｒｅｎｚ）よりも短い時間存在する場合、このデータ伝送デバイス（５、６）の最後の障害のないデータを保持できることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
3. 前記駆動制御装置（１）によって、データ伝送デバイス（５、６）の前記データ伝送において障害が検出される場合、前記障害が、予め設定された期間（Ｔ＿Ｇｒｅｎｚ）よりも長く存在すると、それぞれ他方のデータ伝送デバイス（６、５）の前記データを転送できることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
4. 前記駆動制御装置（１）によって、双方のデータ伝送デバイス（５、６）の前記データ伝送において障害が検出される場合、前記障害が、前記予め設定された期間（Ｔ＿Ｇｒｅｎｚ）よりも長く存在すると、値ゼロのトルク設定値を予め設定することができることを特徴とする請求項３に記載の作動システム。
5. 前記駆動制御装置（１）に障害信号を記憶できることを特徴とする請求項３あるいは４に記載の作動システム。
6. この状態を、前記駆動装置を次に再始動するまで保持できることを特徴とする請求項４あるいは５に記載の作動システム。
7. 前記２つの通信経路（Ａ、Ｂ）の各々に別個の識別子を割り当て、それに基づいて、前記制御装置（１）のトルク設定値をどちらの通信経路を介して伝送したか検出することを可能とすることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
8. 同じトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ＿Ａ、Ｍｓｏｌｌ＿Ｂ）を、両通信経路（Ａ、Ｂ）を介して、同じメッセージ周波数によって、それぞれ割り当てられたデータ伝送デバイス（５、６）へ伝送できることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
9. 同じトルク設定値（Ｍｓｏｌｌ＿Ａ、Ｍｓｏｌｌ＿Ｂ）を、両通信経路（Ａ、Ｂ）を介して、同じメッセージカウンタ及び同じチェックサムにより、前記それぞれ割り当てられたデータ伝送デバイス（５、６）へ伝送できることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
10. 前記第２のデータ伝送デバイス（６）が前記機能監視レベル（４）に配置されることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
11. 前記２つのデータ伝送デバイス（５、６）の前記データを、前記駆動制御装置（１）により互いに並行させて評価できることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
12. 前記駆動装置が電気機械であることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。
13. 複数の駆動装置が設けられることを特徴とする請求項１に記載の作動システム。