JP4824844B2 - 車両の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の制御方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような制御方法ないしこのような制御装置が例えばドイツ特許公開第４１１１０２３号（米国特許第５３５１７７６号）から既知である。この方法及び装置においては、少なくとも駆動列及びブレーキに関する全体車両の制御が提案され、この制御は制御課題に対する階層指令構成を有している。そこに記載の制御構成は調整要素を含み、該調整要素はより上位の階層レベルから出力された命令をより下位の階層レベルに対する命令に変換する。階層構成において上位から下位に順送される命令の内容は、個々の階層レベル間のインターフェースを決定する物理量を示している。この場合、記載のインターフェースは、車両運動の物理的データ特性、特に駆動列及びブレーキの物理的データ特性に関するものである。例えば車体電気装置（例えば発電機制御装置、スライディングルーフ駆動装置、ウィンドウレギュレータ等）を考慮した車両制御の更に詳細な説明は記載されていない。車両技術において従来は独立していた装置がますます結合されてきた理由から、駆動列及びブレーキに関する説明のみではもはや十分ではない。駆動列制御及びブレーキ制御の範囲外の装置も結合し且つそれらの機能要求を調整可能にする全体車両の制御構成を提供することがむしろ必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
車両の制御において、駆動列制御及びブレーキ制御の範囲外の装置も結合し且つそれらの機能要求を調整可能にする全体車両の制御方法を提供することが本発明の課題である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、少なくとも１つの資源のための少なくとも１つの発生源と、当該資源を消費する少なくとも１つの消費部とを含む車両の制御方法であって、前記発生源の供給可能量及び前記消費部の資源需要の関数として資源を消費部に配分する少なくとも１つの調整部を設けるステップを備える本発明の車両の制御方法により達成される。
【０００５】
上記課題はまた、１つの資源のための少なくとも１つの発生源と、当該資源を消費する少なくとも１つの消費部とを含む車両の制御装置であって、前記発生源の供給能力及び前記消費部の資源需要の関数として資源を少なくとも１つの消費部に配分する少なくとも１つの調整部を備える本発明の車両の制御装置により達成される。
【０００６】
本発明は車両内で利用可能な資源の管理及び配分に関するものである。この場合、資源とは、いわゆる発生源としての構成要素からいわゆる吸収部又は消費部としての他の構成要素に消費のために供給される出力を意味する。例えば、このような資源として、駆動列（機関、クラッチ、変速機）、ワイパモータ、スライディングルーフモータ等により発生される「機械的出力」、発電機及びバッテリから供給される「電気的出力」、機関及び場合により潜熱蓄熱器から発生される「熱的出力」等である。
【０００７】
ここで、「機械的出力」の場合、上記の構成要素即ち駆動列、ワイパモータ及びスライディングルーフモータは相互に独立な資源の発生源であり、これらの発生源は同様に相互に独立に管理される。
【０００８】
上記のような資源の管理及び配分により、駆動列及びブレーキのみならず他の構成要素、特に車体電気装置の構成要素をも考慮可能な全体車両に対する制御構成が提供される。
【０００９】
資源管理部は個々の消費構成要素に関する特定の詳細を知ることなく資源配分に関して決定が可能なので、本発明による解決策は特に有利である。従って、管理部には、個々の構成要素に関するできるだけ一般的でむしろ抽象的ではあるが有効な情報があらかじめ供給される。
【００１０】
資源管理のためのモデルは、制御構成の分析及び相互通信の間に、個々のレベル内での資源の割付けに対するモデル化の補助を提供し、しかも消費部は資源の消費に関して優先順位付けされる必要はないので、上記の資源管理が開発過程の範囲内での制御構成の解析をきわめて簡単にすることができることは特に有利である。
【００１１】
更に、資源管理が一目でわかり且つ全体車両の構成内に簡単に組込可能であることは有利である。これにより、自由に最適化可能なハードウェアトポロジーを用いて全体車両の全体構成を形成可能であることは有利である。
【００１２】
資源の管理及び配分は独立に設計可能であり（開発分割）、従って標準化された物理的インターフェースを有するテスト済みのソフトウェアモジュールを再使用可能であることは特に有利である。
【００１３】
本発明の解決策による他の利点は、資源管理が、発生源及び消費部と同じレベルの調整部により、並びに結合された資源（以下「結合資源」という。）の場合は上位の調整部により、少ないインターフェース及び相互に完全に独立な構成要素により一目でわかる全体出力管理を可能にすることである。これにより、定義されるインターフェースが少ないという理由から、相互に独立に開発し且つテスト可能な構成要素を容易に入替え可能となる（開発分割）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を図面に示す実施形態により詳細に説明する。
【００１５】
図１に、車両用制御装置のハードウェア構成の一例がブロック回路図で示されている。ここで、いわゆる主制御装置が符号１００で示され、該主制御装置１００は特にインターフェース（ゲートウェイ）１０２を含み、該インターフェース１０２に種々のバス系統が接続されている。この場合、これらのバス系統の分割は一例にすぎない。第１のバス系統１０４は、主制御装置１００と駆動トルクの制御要素との間の通信を形成する。バス１０４は、主制御装置１００を機関制御のための制御装置１０６及び変速機制御のための制御装置１０８と結合している。他方で、バス１０４は、対応するライン１１４ないし１１６を介して測定装置１１０ないし１１２と結合されている。これらの測定装置は、駆動トルクの制御のために使用される機関及び／又は車両の運転量、例えば走行速度、機関回転速度、供給空気の容積流量ないし質量流量、荷重、排気ガス組成、機関温度、変速比、変速機の切換状態、ノッキング傾向等を測定する。第２のバス１１８は、主制御装置１００ないしそのインターフェース１０２を、ブレーキ制御要素１２０、かじ取り要素１２２及び／又はシャシ制御要素１２４と結合している。上記と同様に、測定装置１２６ないし１２８から対応する結合ライン１３０ないし１３２を介してバス１１８に、車輪回転速度、ばね／緩衝器ストローク、ブレーキ力等のような機関及び／又は車両の運転量が供給される。更に、他のバス系統１３４及び１３６が設けられ、これらバス系統１３４及び１３６は特にバス系統１０４及び１１８とは異なる伝送速度で作動する。これらのバス系統は、バス１３４においては主制御装置を車体電気装置（発電機、ライト、シートアジャスタ、ワイパ、スライディングルーフ駆動装置等）の装置１３８と結合し、バス１３６においては場合により主制御装置を電気通信装置１４０と結合する。機関、ブレーキ装置等を調節するために必要な設定要素及び操作端はそれぞれの制御ユニット又はそれぞれのバスのいずれかに接続されている。
【００１６】
図１に示す構成は一例を示し、他の実施形態においては、例えば主制御装置１００を省略して他の構成としてもよい。本質的なことは、以下に説明する本発明による資源の管理及び配分がハードウェアレベル上の制御システムの具体的な形態とは無関係であり、且つ場所的な理由及び故障の感受性の理由等から最適化された、制御システムの個々の要素の構成を可能にすることである。逆に、本発明による方法は、例えば具体的な使用例において機械的出力及び電気的出力の発生源がそれぞれの制御ユニットにより制御されるとき、適任の上位の調整部が主制御装置１００内に配置されているので、資源の管理及び配分に適合されたハードウェア構成をも可能にする。
【００１７】
図２は本発明による資源の管理及び配分を一般形で示している。図２に示す資源の管理及び配分の基本的な考え方は、資源に関して、発生源及び消費部が構成の１つのレベルの範囲内に割り付けられていることを必要とする。この基本的な考え方は、結合資源においても、即ち複数の消費部（異なるレベルにあってもよい）により使用され且つ相互に従属な資源においても使用される。このとき、総括調整部が、個別資源調整部の上位に、即ち少なくとも関係するレベルの最上位に配置されている。
【００１８】
図２は、１つの発生源並びに２つの消費部（消費部１及び消費部２）と、発生源及び消費部に割り当てられた、資源の管理及び配分を行う調整部とを示している。以下の説明においては、発生源により供給される資源は同じレベルの範囲内の両方の消費部のみにより消費されるので、発生源、消費部及び調整部は１つのレベル（細部レベルｘ）内にあると仮定する。しかしながら、図２に示した基本的な考え方は、発生源により発生された資源が異なるレベル内の種々の消費部により使用されるとき、及び／又は図示の細部レベルｘの消費部１及び２により他のレベルからの他の資源が使用されるときにおいてもまた使用される。
【００１９】
図２に示した細部レベルの調整部は資源の供給及び消費を調整する。対応する細部レベルの各構成要素は、各資源（例えば機械的出力、電気的出力、熱的出力、液圧出力、空圧出力等）に対し、この構成要素の消費部の特定の資源需要及び場合により資源の発生源の特定の資源需要を集計する固有の集計部を有している。この場合、構成要素という用語は必ずしも部品（ハードウェア）を意味するものではない。一般的な定義の範囲における構成要素とは、むしろ全体の構成部分と理解すべきである。従って、構成要素の中には、ハードウェアモジュール及び／又はソフトウェアモジュールが含まれる。集計部は、それぞれ種々の部分構成要素から構成されてもよい個々の消費部及び場合により発生源において、発生源により発生される資源（例えば機械的出力）に対するそれぞれの需要を決定する。個々の構成要素の資源需要は異なる優先順位が付けられた複数の部分量として求められ、従って、対応する消費部又は発生源の各個別構成要素に対してそれぞれの資源需要が存在する。これらの個々の部分量は、それらの重要度に応じてそれぞれ異なる優先順位を有し且つ構成要素の資源需要の決定のために集計される。
【００２０】
調整部は、細部レベルの各構成要素（消費部及び発生源）に対しそれらの資源需要を問い合わせ、ないしこれらの値を構成要素から収集する（需要問い合わせ又は需要請求）。更に、調整部は、資源の発生源に対し供給可能量、即ち発生源により発生可能な資源の最大量を問い合わせ、ないし対応する値を発生源から取得する（供給可能量の問い合わせ）。この場合、好ましい実施形態においては、供給可能量とは唯１つの値ではなく複数の値と理解すべきである。これらの値には品質特徴が付けられている。品質特徴は供給特性に関するある種の情報を示すので、品質特徴は資源の配分に関する決定のための他の情報を調整部に提供する。可能な品質特徴は、例えば「最適」、「許容可能」又は「最大」である。従って、例えば内燃機関は、消費を最適にする制御においては、品質特徴「最適」を有する供給可能量を求めることができ、又は出力を最大にする制御においては、品質特徴「最大」を有する供給可能量を求めることができる。
【００２１】
調整部は、発生源の供給可能量を、消費部の重要度及び／又は需要形態に応じて優先順位が付けられた、個々の構成要素の資源需要に対応して配分する。消費部（及び場合により発生源）の集計された資源需要が発生源の供給可能量を超えたときが問題となる。この場合、調整部は、優先順位及び仕様に規定された方式に応じて、レベルｘの各構成要素により消費可能な資源量を制限する。決定方式は調整部内に記憶され、状況又はドライバのタイプに応じて変更可能である。
【００２２】
調整部は、細部レベルｘの構成要素に、資源の消費量を、場合により制限された資源の消費量を配分し（需要配分）、資源の発生源に対し配分された資源の合計量を供給するように依頼する（総括需要供給）。各構成要素は、優先順位及び仕様に規定された方式に応じて、調整部により配分された資源をその個別構成要素に配分する。
【００２３】
１つの構成要素の範囲内で使用可能な局部資源のみの集計及び配分は、同じ方法で、種々の細部レベルにおいて、１つの構成要素の細分において反復される。
【００２４】
資源の管理及び配分に対するモデルは資源のタイプとは無関係である。各資源は固有の調整部を必要とし、該調整部は資源の管理及び配分の範囲内で発生源及び消費部に指令を与える。
【００２５】
結合資源の管理に対しては上位の調整部が必要である。この場合、上位の調整部は指令を介してそれぞれの資源の調整部とのみ係合し、そこに記憶されている方式を実行する。結合資源の調整管理の過程に対し、その都度これらの結合資源の相互の物理的関数関係を出発点とする。資源管理のための原理的な方式は全く変わらない。もっとも、物理的関数関係に関連する種々の場所において資源管理のために論理的に行われる通信が開始され且つそれに応じて交互に実行される。従って、例えばある場合には、調整部が需要の問い合わせ及び供給可能量の問い合わせをした後、より高いレベルから需要配分が行われたときに初めて需要配分が行われる。従って、同時に行われる明らかに制限された変更消費により、資源の管理及び配分をそれぞれのシステム形態に適合させる融通性が得られる。結合資源とは相互に独立に管理することができない資源である。この場合、例として、発生源である機関、クラッチ及び変速機により提供される資源である機械的出力と、車両の発電機及びバッテリにより供給される資源である電気的出力との間の結合が挙げられる。発電機は、電気的出力を供給するために機関により発生される機械的出力を必要とする。需要及び供給可能量の問い合わせ並びに需要配分に関しては、機械的出力に対する発生源の調整部は、電気的出力に対する発生源の需要を集計する上位の調整部からの指令を考慮しなければならない。
【００２６】
上記の資源の管理及び配分は、自動車市場においてますます増大する強い機能性、低い開発コスト及び短い技術革新サイクルに対するますます増大する要望を満たしている。ますます増大する強い機能性は常により複雑な結合機能として現れ、この結合機能においては従来自給自足であった構成要素が組み込まれて使用される。ここで、例として次のような結合機能を挙げることができる。
【００２７】
【表１】

【００２８】
結合機能を形成するために、構成要素は、機能グループに組み合わされ且つ冒頭記載の従来技術による駆動列およびブレーキの例に示すように階層レベルに配置される。構成要素の階層内の配置は、全体車両の構成を一目でわかりやすくするために特に有効である。
【００２９】
自動車においては種々の資源が使用可能であり、これらの資源は異なる発生源から発生される。例えばこの関係を次の表に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
ある資源の発生源及びその資源の消費部は、階層内において常に、必要に応じた高さに、且つこの場合できるだけ低くモデル化される（即ち、場合により同様に階層構成の範囲内で示されている）。この必要性は構成要素の課題から決定される。階層における構成要素のできるだけ低い配置は構成要素の交換をしやすくする。
【００３２】
消費部としての複数の構成要素が資源の１つ又は複数の発生源と係合している場合、発生源は、資源消費に対する指令が調整される細部レベル内にモデル化されなければならない。資源の管理及び配分のための調整部は同様にこのレベル内にモデル化されなければならない。このとき、発生源は更により低い細部レベル内に細分してもよい。資源の供給のために複数の発生源が使用可能な場合、調整部は、消費部の調整のほかに、資源の共通の供給可能量に関して発生源を管理する課題を有している。
【００３３】
細部レベルの選択は、構成要素に対する指令発生部が階層内でどのように配置されているか、構成要素がその課題を自給自足可能か又は他の調整部を必要とするか否か、指令を与えるためにどのような情報が必要か、構成要素の指令はどこで調整されるか等の観点から行われる。
【００３４】
結合資源の管理及び配分の１つの例は、機械的出力（機関、クラッチ、変速機）と電気的出力（発電機、バッテリ）とに関する最適化である。この最適化を説明するために、次の例を取り上げることにする。機械的出力の消費部が最大出力の１００％を要求するという問題が発生したとする。機械的出力の消費部でもある発電機は、その効率に対応して、電気的出力の消費部に供給する電気的出力を発生する。このとき、電気的出力を消費する他の消費部が接続されているはずである。この消費部に対して必要な電気的出力は、バッテリからとることはできない。上位の最適化の範囲内で、他の電気的消費部又は機械的出力の消費部もまた遮断される。機械的出力の消費部が遮断された場合、発電機に対し、より高い電気的出力を発生するためのより高い機械的出力が供給可能となる。
【００３５】
図３及び図４に、本発明による結合資源の管理及び配分が具体的な実施形態において示されている。ここで、図３は構成を示し、図４に実行される通信の論理的順序が示されている。
【００３６】
図３は、上部細部レベル内に全体車両調整部を、下部レベル内に機械的出力発生源ＲｍＬ及び電気的出力発生源ＲｅＬを示す。更に、それ以上には細分されていない車両運動並びに車体及び内部空間の構成要素及び消費部が示されている。上位の細部レベル内に示されている全体車両調整部は機械的出力及び電気的出力に対してそれぞれの調整部を含み、これらの調整部の上位に両方の資源を調整するための他の調整部が配置されている。同様に、機械的出力発生源ＲｍＬは機械的出力発生源のためのＲｍＬ調整部並びに電気的出力及び機械的出力のための集計部を有している。図示の例においては、機械的出力発生源は機関、コンバータ及びトランスミッションから構成されている。同様に、電気的出力発生源ＲｅＬはＲｅＬ調整部並びに電気的出力及び機械的出力のための集計部を備えている。電気的出力発生源は図示の実施形態においては発電機及びバッテリから構成されている。図を見やすくするためにここには図示されていない他の細部レベル内に、上記の基本原理に従って、更に他の発生源及び構成要素が構成されていてもよい。個々の要素間において情報及び指令が交換される。この場合、情報チャネルは破線で且つ疑問符を付けて示され、一方指令チャネルは実線矢印で且つ感嘆符を付けて示されている。
【００３７】
図４に情報伝達及び指令伝達の時間的関係が示されている。この場合、上部から下部へ時間が目盛られ、一方水平方向にそれぞれの行動が示されている。行動は順次に実行される。
【００３８】
以下に、好ましい実施形態における資源の管理及び配分の方法を図３及び４により説明する。
【００３９】
各構成要素は、それぞれの資源に対する集計部によりその構成要素内に含まれる消費部の将来需要を集計する。この場合、構成要素内のそれぞれの資源に対する需要量は、構成要素のそのときの実際状態及び／又は例えばドライバの希望により与えられる将来状態に基づいて計算され、それぞれの集計部において重要度に応じて優先順位が付けられ且つ集計される（集計）。例えば内燃機関の機械的出力に対する需要は、変化するドライバの希望に対応するトルクにより計算される。電気的出力に対する需要は、例えば照明にスイッチを入れたときに予想される電流需要ないし出力需要から求められる。
【００４０】
全体車両調整部内の電気的出力資源に対する調整部は、構成要素（車両運動、車体及び内部空間及び全発生源）に対し、これらにより必要とされる電気的出力について問い合わせる（問い合わせＰ ｅＦｂ（優先順位）、Ｐ ｅＫｂ（優先順位）、Ｐ ｅＲｍｂ（優先順位）、Ｐ ｅＲｅｂ（優先順位）、図３及び４参照）。電気的出力に関しては、電気的出力発生源それ自身もまた消費部となる（例えばバッテリの電気加熱、バッテリの充電等による）。
【００４１】
電気的出力の調整は、全体車両調整部内の電気的出力調整部により集中して行われる。これは、バッテリが直接発電機から出力を要求できないことを意味する。従って、必ずしも全ての運転状態において使用されることのないその他の全ての電気的消費部に対するバッテリの優先順位が付けられることになろう。以下にその一例を示す。バッテリがほとんど放電し終わり、車両は電気的締付装置を備えたブレーキ装置を使用しているものとする。バッテリがその需要を直接発電機に求めた場合、車両はブレーキ作動を行うことはもはや不可能であろう。その理由は、発電機の全出力がバッテリの充電のために必要であるからである。しかしながら、図示の構成においては、そのときの発電機の出力は車両の減速のためにブレーキに対して必要であるので、より上位の細部レベルの調整部の決定に基づき、バッテリは充電されない。ＲｅＬ調整部は電気的出力に関する具体的な要求がどこから出ているかに関しては知らないので、この決定はより上位のレベルにおいてのみ行うことができる。
【００４２】
バッテリの充電状態は電気的出力発生源においてモニタリングすることができる。発生源ＲｅＬ内の電気的出力集計部における電気的出力需要の優先順位付けにより、全体車両調整部内の電気的出力調整部はバッテリの充電状態を知ることができる。より高い優先順位を有する出力需要がある場合、これはバッテリの充電状態がより悪くなることに対応する。
【００４３】
各構成要素及び発生源は全体車両調整部内の電気的出力調整部に電気的出力の資源需要を伝達し、このとき出力需要と同時にその優先順位が供給される。例えば各構成要素から３つの優先順位を与えることができる場合、各構成要素は最大３つの出力要求を伝達する。これらの値をあらかじめその構成要素の範囲内で内部の電気的出力集計部が求め、それに対応して優先順位を付け、優先順位ごとに集計する。
【００４４】
第２のステップにおいて、全体車両調整部内の電気的出力調整部は電気的出力資源の発生源に対し供給可能な電気的出力を問い合わせる（問い合わせＰ ｅＲｅｒｌ（品質特徴））。それに続いて、電気的出力資源の発生源は、全体車両調整部内の電気的出力調整部に供給可能な出力を通信する。
【００４５】
この場合、電気的出力調整部は、発電機による電気的出力の供給のために機械的出力に関する要求が与えられることはまだ考慮していない。これは、例えば発電機が固有の内燃機関により駆動され、且つこのとき車両を駆動させる内燃機関の機械的出力に関して要求を伝達しない場合には、考慮する必要がない。
【００４６】
供給可能な電気的出力は１つの値と理解してはならない。むしろこの中には複数の値が含まれている。供給可能な電気的出力には品質特徴が付けられている。例えば、電気的出力に対し３つの品質特徴、即ち「最適」、「許容可能」及び「最大」が存在する場合を考える。この場合、「最適」は例えば経済的な最適又は生態的最適を意味する。残りの２つの品質特徴に対しては、例えばバッテリの温度、発電機の効率等のような観点から、対応する割付けが与えられる。実際の特徴の数並びに特徴の意味はそれぞれの使用例に対して決定すべきである。
【００４７】
電気的出力調整部は総括電気的出力需要を発電機から供給しようと試みる。バッテリは電気的出力の緩衝の働きをするにすぎない。しかしながら、供給可能な最大電気的出力は発電機とバッテリとの組合せから与えられる。
【００４８】
次に、分類された供給可能な出力に基づき、全体車両調整部（機械的−電気的出力調整部）は資源に対する調整部を介して、それぞれの状況に応じて、例えば最適エネルギー管理、燃料消費量の低減、総体乗り心地の向上等のような種々の方式を実行することができる。これは、例えば、選択された運転状態（例えばできるだけ小さい機械的出力）において資源の最大値を与えることにより行うことができる。
【００４９】
供給可能な電気的出力の値が構成要素（消費部）により要求される合計値より低い場合、全体車両調整部内の電気的出力調整部は、優先順位に基づき、どの構成要素にいかなる出力値を供給すべきかを決定しなければならない。
【００５０】
第３のステップにおいて、全体車両調整部内の電気的出力調整部は、電気的出力資源の発生源に対し、定常的に要求される出力を消費部に対し供給するように依頼する（指令Ｐ ｅＲｅｓ（境界条件））。指令には境界条件が付けられている。この境界条件は、例えば希望される供給動特性に関するものである。その理由は、この供給動特性は接続すべき負荷の特性に対応していなければならないからである。
【００５１】
それに続いて、ＲｅＬ調整部は、電気的出力が発電機及び／又はバッテリによりいかに供給されるかを決定する。出力供給に発電機が関与している場合、発電機は発生源ＲｅＬ内の内部の機械的出力集計部に機械的出力に対する需要を伝達する。発電機の電気的出力に対する要求は、全体車両調整部内の機械的出力調整部により機械的出力の管理及び調整を開始させる。
【００５２】
全体車両調整部内の機械的出力調整部は、構成要素に対し、これらにより必要とされる機械的出力について問い合わせる（問い合わせＰ ｍＲｅｂ（優先順位）、Ｐ ｍＦｂ（優先順位）、Ｐ ｍＫｂ（優先順位）、Ｐ ｍＲｍｂ（優先順位））。機械的出力に関しては、機械的出力発生源それ自身もまた消費部となる（水ポンプ、オイルポンプ等のような機関補機）。機械的出力資源の調整は、全体車両調整部内の機械的出力調整部により集中して行われる。機関補機は、直接機関から機械的出力を要求することはできない。従って、その他の全ての機械的消費部に対する機関補機の優先順位が付けられることになろう。しかしながら、機関補機の調整は、機関補機が投入可能であるとき、即ち機関補機が段階的に又は無段階的に運転可能なときにおいてのみ可能である。しかしながら、投入可能な機関補機は今日の車両においてはまだ一般的ではない。機関補機の機械的出力に関する消費量は無視できないので、機関補機例えば水ポンプが部分負荷でのみ運転される例を次に示す。このとき、残りの機械的出力は、発電機に対して、ほとんど放電されたバッテリの充電のために供給可能である。この方法はより上位の細部レベルの調整部の決定に基づいてのみ可能であり、これにより、全体車両全体システムにおける、変更形態の可能性を向上させ、従って新しい機能の組込みを可能にする。この決定は、ＲｍＬ調整部は機械的出力に関する要求がどこから出ているかに関しては知らないので、より上位のレベルにおいてのみ行うことができる。機関補機が直接その需要を機関に依頼し、このとき更に調整なしで行われている場合、このような例においては、機械的出力資源を使い果たしてしまうので、バッテリを充填することはもはや不可能であろう。総括機関出力は例えば車両駆動及び補機のために必要となるであろう。このとき、バッテリを充填するためには、全体車両調整部内の機械的出力調整部が車両駆動のために供給可能な機械的出力を低減し、これにより供給可能となった機械的出力を発生源ＲｅＬ、従って発電機に配分しなければならないであろう。
【００５３】
機関の状態（例えば潤滑剤及び冷却剤の供給）は、全体車両調整部内の機械的出力調整部により抽象的な情報に基づいてモニタリングすることができる。機械的出力発生源内の機械的出力集計部による機関補機の機械的出力需要の優先順位付けにより、全体車両調整部内の機械的出力調整部は機関の状態を知ることができる。より高い優先順位を有する出力需要は悪い機関状態に対応する。
【００５４】
各構成要素及び発生源は、全体車両調整部内の機械的出力調整部に機械的出力の資源需要を伝達し、このとき資源需要と同時にその優先順位が供給される。例えば各構成要素から３つの優先順位を与えることができる場合、各構成要素は最大３つの出力要求を伝達する。これらの値をあらかじめその構成要素の範囲内で内部の機械的出力集計部が求め、それに対応して優先順位を付け、優先順位ごとに集計する。
【００５５】
全体車両調整部内の機械的出力調整部は発生源ＲｍＬに対し供給可能な機械的出力を問い合わせる（問い合わせＰ ｍＲｍｒｌ（品質特徴））。それに続いて、発生源ＲｍＬは全体車両調整部内の機械的出力調整部に供給可能な出力を通信する。供給可能な機械的出力は１つの値と理解すべきではない。むしろこの中には複数の値が含まれている。供給可能な機械的出力には品質特徴が付けられている。例えば、機械的出力に対し３つの品質特徴、即ち「最適」、「許容可能」及び「最大」が存在する場合を考える。この場合、「最適」は例えば経済的な最適又は生態的最適又は切換過程のない出力供給を意味する。残りの２つの品質特徴に対しては、機関の騒音、機関の効率等のような観点から、対応する割付けが与えられる。実際の特徴の数並びに特徴の意味はそれぞれの使用例に対して決定すべきである。
【００５６】
次に、分類された供給可能な出力に基づき、全体車両調整部（機械的−電気的出力調整部）は資源に対する調整部を介して、それぞれの状況に応じて、種々の方式を実行する。これらの方式とは、例えば最適エネルギー管理、燃料消費量の低減、総体乗り心地の向上等と理解すべきである。供給可能な機械的出力の値が構成要素（消費部）により要求される合計値より低い場合、全体車両調整部内の機械的出力調整部は、優先順位に基づき、どの構成要素にいかなる出力値を供給すべきかを決定しなければならない。
【００５７】
それに続いて、全体車両調整部内の機械的出力調整部は、発生源ＲｍＬに対し、定常的に要求される出力を消費部に対し供給するように依頼する（指令Ｐ ｍＲｍｓ（境界条件））。指令には境界条件が付けられている。この境界条件は、例えば希望される供給動特性に関するものである。その理由は、この供給動特性は接続すべき負荷の特性に対応していなければならないからである。
【００５８】
発生源ＲｍＬは、全体車両調整部内の機械的出力調整部に、いかなる値の機械的出力が直ちに供給可能かに関する情報を与える（問い合わせＰ ｍＲｍｒｓｏ（品質特徴））。供給可能な機械的出力にもまた選択された品質特徴が付けられている。従って、品質特徴「最適」、「許容可能」及び「最大」を有する選択例においては、３つの機械的出力が戻される。この場合、不十分な機関動特性のために、あらかじめ要求された定常値から偏差が発生することがある。従って、最初に、定常的な機械的出力についての説明が必要であろう。要求された機械的出力が要求された境界条件（動特性等）で供給可能ではないことを発生源ＲｍＬが検出した場合、発生源ＲｍＬは、これを遅れた時点において可能にする措置（保持機能、排気ガス循環、荷重圧チェック等）をとることになる。
【００５９】
全体車両調整部内の機械的出力調整部は、構成要素及び発生源に、これらに直ちに供給可能な出力値を配分する（指令Ｐ ｍＦｚ、Ｐ ｍＫｚ、Ｐ ｍＲｍｚ、Ｐ ｍＲｅｚ）。機械的出力が構成要素及び発生源に配分された結果、対応する調整部は事前規定方式に従って、配分された機械的出力を、内部集計部に優先順位付き需要をあらかじめ伝達した消費部に配分する。
【００６０】
全体車両調整部内の機械的出力調整部は、発生源ＲｍＬ（その中の調整部）に、配分された機械的出力の合計値を直ちに供給し且つその他の要求された機械的出力を準備するように依頼する（指令Ｐ ｍＲｍｚｒｅ）。
【００６１】
発生源ＲｅＬにより要求された発電機用機械的出力の配分に従って、発生源ＲｅＬは、供給可能な出力に関する全体車両調整部内の電気的出力調整部からの問い合わせに答えることができる。発生源ＲｅＬは、全体車両調整部内の電気的出力調整部に、いかなる値の電気的出力が直ちに供給可能かに関する情報を与える（問い合わせＰ ｅＲｅｒｓｏ（品質特徴））。供給可能な機械的出力にもまた選択された品質特徴が付けられている。従って、品質特徴「最適」、「許容可能」及び「最大」を有する選択例においては、３つの電気的出力が戻される。この場合、不十分な発電機及びバッテリ動特性のために、あらかじめ要求された定常値から偏差が発生することがある。従って、あらかじめ定常的な電気的出力について説明が必要であろう。要求された電気的出力が要求された境界条件（動特性等）で供給可能ではないことを発生源ＲｅＬが検出した場合、発生源ＲｅＬは、これを遅れた時点において可能にする措置（励磁電流、過励磁等）をとることになる。
【００６２】
全体車両調整部内の電気的出力調整部は、構成要素及び発生源に、これらに直ちに供給可能な電気的出力値を配分する（指令Ｐ ｅＦｚ、Ｐ ｅＫｚ、Ｐ ｅＲｍｚ、Ｐ ｅＲｅｚ）。電気的出力が構成要素及び発生源に配分された結果、対応する調整部は事前規定方式に従って、配分された電気的出力を、内部集計部に優先順位付き需要をあらかじめ伝達した消費部に配分する。
【００６３】
全体車両調整部内の電気的出力調整部は、発生源ＲｅＬ（その中の調整部）に、配分された電気的出力の合計値を直ちに供給し且つその他の要求された電気的出力を準備するように依頼する（指令Ｐ ｅＲｅｚｒｅ）。
【図面の簡単な説明】
【図１】ネットワーク結合された車両用制御装置のハードウェア構成図の一例である。
【図２】本発明による資源の管理及び配分を一般形で示した図である。
【図３】好ましい実施形態における機械的及び電気的出力の管理及び配分を示す構成図である。
【図４】図３の実施形態における構成要素間の通信を示した相互作用線図の一例である。
【符号の説明】
１００ 主制御装置
１０２ インターフェース（ゲートウェイ）
１０４、１１８、１３４、１３６ バス系統
１０６ 制御装置（機関制御）
１０８ 制御装置（変速機制御）
１１０、１１２、１２６、１２８ 測定装置（機関及び車両の運転量）
１２０ ブレーキ制御要素
１２２ かじ取り要素
１２４ シャシ制御要素
１３８ 車体電気装置
１４０ 電気通信装置

Claims (2)

1. 車両内の電気的資源および機械的資源を分配する調整部を備えた車両の制御方法であって、
   前記電気的資源および前記機械的資源は、前記機械的資源を消費することによって前記電気的資源を発生するような結合資源であり、前記制御方法は、
   前記電気的資源に対する第１の下位の調整部が、前記電気的資源の発生源の供給可能量と、前記電気的資源の複数の消費部のそれぞれから前記電気的資源の需要と該需要の優先順位とを取得するステップと、
   前記機械的資源に対する第２の下位の調整部が、前記機械的資源の発生源の供給可能量と、前記機械的資源の複数の消費部のそれぞれから前記機械的資源の需要と該需要の優先順位とを取得するステップと、
   前記第１の下位の調整部および前記第２の下位の調整部に接続された上位の調整部が、所定の配分方式にしたがって、前記第１の下位の調整部および前記第２の下位の調整部に対する前記電気的資源および前記機械的資源の前記結合資源の配分を決定するステップと、
   前記第１の下位の調整部および前記第２の下位の調整部が、前記上位の調整部によって決定された前記配分と、前記消費部の前記需要および前記優先順位とにしたがって、前記電気的資源および前記機械的資源を前記消費部に分配するステップと、
   を含むこと特徴とする制御方法。
2. 前記第１の下位の調整部が、前記電気的資源の発生源に対して、前記消費部に分配される電気的資源の総量を供給するように要求するステップと、
   前記第２の下位の調整部が、前記機械的資源の発生源に対して、前記消費部に分配される機械的資源の総量を供給するように要求するステップと、
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。

Images