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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugsteuerungssystem und
insbesondere eine Fehlererfassungstechnik in einem Steuerungssystem, bei
welchem eine Mehrzahl von Steuercomputern über ein Netzwerk verbunden
ist.
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Stand der Technik
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In
jüngerer
Zeit sind Mikroprozessoren hoher Leistung entwickelt worden, und
eine Computereinheit (ECU (Elektronische Steuereinheit)), welche
viele Mikroprozessoren aufweist, ist in ein Fahrzeug wie etwa ein
Kraftfahrzeug eingebaut worden. Die ECUs dienen der Verfolgung von
Fahrleistung, Sicherheit, Komfort, Ressourceneinsparung, Energieeinsparung und
dergleichen, und sie sind in ein Fahrzeug zum Steuern seines Antriebsstrangsystems,
Karosseriesystems, Sicherheitssystems, Informationssystems und dergleichen
eingebaut.
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Es
gibt ECUs, die jeweils einen Motor, eine Bremse, eine Lenkvorrichtung,
eine Radaufhängung und
eine Kraftübertragung
bzw. ein Getriebe als ein Fahrzeugbewegungssystem steuern (eine
ECU kann einen Teil oder alle von diesen integral steuern), ECUs,
welche jeweils eine kraftbetriebene Tür, einen kraftbetriebenen Sitz,
eine Klimaanlage und eine Beleuchtung als ein Karosseriesystem steuern,
ECUs, welche jeweils einen Airbag und einen Kollisionssensor als
ein Sicherheitssystem steuern, und ECUs, welche jeweils eine Fahrzeugnavigationsvorrichtung und
eine Fahrzeugaudiovorrichtung als ein Informationssystem steuern.
Zum Reduzieren der Kabelstränge,
die mit einem Anwachsen in der Anzahl von ECUs verbunden sind, ist
ein fahrzeuggebundenes Netzwerk eingesetzt worden.
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In
einem Fahrzeugsteuerungssystem, welches durch ECUs gebildet ist,
die mit einem solchen fahrzeuggebundenen Netzwerk verbunden sind,
sind eine Antriebsstrangsystem-ECU entsprechend einem „Lauf"-Betrieb, der der
grundlegende Betrieb des Fahrzeugs ist, eine Bremssystem-ECU entsprechend
einem „Anhalte"-Betrieb und eine
Lenksystem-ECU entsprechend einem „Kurvenfahrt"-Betrieb vorgesehen,
die in voneinander unabhängiger
Weise betriebsfähig
sind. Zusätzlich
zu diesen grundlegenden Steuereinheiten findet eine Verarbeitungseinheit derart
Anwendung, dass der Fahrbetrieb entsprechend der Fahrzeugumgebung,
eine Fahrunterstützung
für den
Fahrer und eine dynamische Fahrzeugbewegungssteuerung selbsttätig in paralleler
Weise ausgeführt
werden können.
Diese Verarbeitungseinheit und die grundlegenden Steuereinheiten
können mit
einer Beziehung einer oberen bzw. höheren und einer unteren bzw.
niedrigeren Ebene konfiguriert sein oder so, dass sie keine Hierarchie
höherer
und niedrigerer Ebene bilden.
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Bei
einem solchen Fahrzeugsteuerungssystem muss ein Fehler, der in einer
von vielen ECUs auftritt, akkurat erfasst werden, sonst können verschiedene
Probleme herausgefordert werden. Demgemäß ist ein Fehlererfassungsprogramm
zum Erfassen eines Fehlers in jedem Teil des Fahrzeugs in ein Fahrzeug
eingebaut worden, um die Zuverlässigkeit
zu verbessern. Insbesondere ist es zum selbsttätigen Überprüfen des Betriebszustands eines
Computerabschnitts, von Sensoren oder dergleichen durch einen geeigneten
Zyklus und zum Speichern eines Diagnosecodes oder dergleichen auf
einen Fehler hin vorgesehen. So liest ein Wartungstechniker den
Diagnosecode oder dergleichen, der in der elektronischen Steuereinheit
gespeichert ist, durch Anschließen
eines entsprechenden Werkzeugs und gibt den Ort des Fehlers an.
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Die
japanische offengelegte Patentanmeldung
Nr. 2003-019931 (Druckschrift 1) offenbar ein Fehlerdiagnosesystem,
welches eine geeignete Bestimmung eines Problems, das durch einen
zusammenwirkenden Betrieb einer Mehrzahl von elektronischen Steuereinheiten,
die durch ein fahrzeuggebundenes Netzwerk verbunden sind, hervorgerufen
wird, und eine unmittelbare Spezifizierung des Orts eines Fehlers
ermöglicht.
Das Fehlerdiagnosesystem weist eine Mehrzahl von elektronischen
Steuereinheiten, die durch ein fahrzeuggebundenes Netzwerk verbunden
sind und ein Fehlererfassungsprogramm zum Erfassen eines Fehlers
eines Fahrzeugs bei der Steuerung eines Steuerungsziels aufweisen,
und eine Fahrzeugverwaltungsvorrichtung, welche mit den elektronischen
Steuereinheiten über
das fahrzeuggebundene Netzwerk kommuniziert, um eine Fahrzeugfehlerverwaltung
durchzuführen,
auf. Die Fahrzeugverwaltungsvor richtung weist auf: eine Problembestimmungseinrichtung
zum Bestimmen eines Auftretens eines Problems auf der Grundlage
von Daten einer elektronischen Steuereinheit, die durch das fahrzeuggebundene
Netzwerk hindurchgeleitet werden; eine Programmermitttlungseinrichtung
zum Ermitteln bzw. Beschaffen eines Testdiagnoseprogramms, das vorab
vorbereitet ist, entsprechend dem Problem, wenn das Auftreten des
Problems durch die Problembestimmungseinrichtung bestimmt wird;
eine Fehlerortspezifizierungseinrichtung zum Ausführen des
Testdiagnoseprogramms, welches durch die Programmermittlungseinrichtung
ermittelt wurde, um hierdurch eine entsprechende elektronische Steuereinheit
zu veranlassen, einen Adressierungsprozess durchzuführen, und
hierdurch den Fehlerort auf der Grundlage einer von der elektronischen
Steuereinheit aus übertragenen
Information zu spezifizieren; und eine Informationsausgabeeinrichtung
zum Ausgeben einer Fehlerinformation, die sich auf den Fehler bezieht,
auf der Grundlage eines Prozessergebnisses durch die Fehlerortspezifizierungseinrichtung.
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Gemäß dem Fehlerdiagnosesystem
kann auch ein Auftreten eines Problems, das mit einem zusammenwirkendem
Betrieb unter den elektronischen Steuereinheiten zusammenhängt, bestimmt
werden, da ein Auftreten eines Problems auf der Grundlage von Daten
einer elektronischen Steuereinheit, die durch ein Netzwerk hindurchgeleitet
werden, bestimmt wird. Zusätzlich
ist es beispielsweise in hohem Maße möglich, dass der Fehlerort unmittelbar spezifiziert
wird, da ein Testdiagnoseprogramm, das vorab vorbereitet ist, verwendet
wird und der Fehlerort durch Veranlassen der betreffenden elektronischen
Steuereinheit, eine interne Variable in einer spezifischen Steuerung
zu übertragen,
spezifiziert wird.
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Andererseits überwacht
gemäß der Offenbarung
der Druckschrift 1 die Fahrzeugverwalter-ECU Daten jeweiliger ECUs
auf dem fahrzeuggebundenen Netzwerk und bestimmt einen Fehler. Mit
anderen Worten, sie bestimmt ein Problem in Bezug auf die zusammenwirkende
Steuerung unter den ECUs aus Fehlererfassungsergebnisdaten durch
ein Fehlererfassungsprogramm, das bei jeder ECU ausgeführt wird,
und Daten, die unter den ECUs ausgetauscht werden, durch die Fahrzeugverwalter-ECU. Die
Fahrzeugverwalter-ECU ermittelt ein Testdiagnoseprogramm entsprechend
dem Problem von einem Client-Server, führt das ermittelte Testdiagnoseprogramm
aus, veranlasst hierdurch die entsprechende ECU, einen Adressierungsprozess
durchzuführen, und
spezifiziert den Fehlerort beispielsweise dadurch, dass sie die
entsprechende ECU veranlasst, eine interne Variable in einer spezifischen
Steuerung oder dergleichen zu übertragen.
Daher muss die Fahrzeugverwalter-ECU mit einer Funktion als eine ursprüngliche
Fahrzeugverwaltungsvorrichtung zusätzlich zu einer Funktion eines Überwachens
einer Vielzahl von ECUs implementiert sein. Somit wächst die
Berechnungslast der Fahrzeugverwalter-ECU, und die ECU erfordert
einen Computer, der hoch zuverlässig
ist, der zur Berechnung mit hoher Geschwindigkeit in der Lage ist
und der eine hohe Leistung aufweist. Eine solche ECU ist teuer,
und daher steigen die Kosten. Des Weiteren kann eine Zentralisierung
der Funktionen auf die Fahrzeugverwalter-ECU dazu führen, dass
Funktionen der Antriebsstrangsystem-ECU, die einem „Lauf"-Betrieb entspricht,
der der grundlegende Betrieb des Fahrzeugs ist, der Bremssystem-ECU,
die einem „Anhalte"-Betrieb entspricht,
und der Lenksystem-ECU, die einem „Kurvenfahrt"-Betrieb entspricht, die durch die Fahrzeugverwalter-ECU
verwaltet werden, geschwächt werden,
wenn ein Fehler (einschließlich
eines Fehlers aufgrund einer hohen Last, eines Fehlers aufgrund
eines Hardwareproblems und dergleichen) in der Fahrzeugverwalter-ECU vorhanden ist.
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Eine
gattungsbildende Fehlererfassungsvorrichtung eines Fahrzeugssteuerungssystems
ist in der
US 2003/023407
A1 offenbart, welche die Merkmale des Oberbegriffs des
Anspruchs 1 zeigt.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehend beschriebenen
Probleme zu lösen,
und eine Aufgabe derselben besteht darin, eine Fehlererfassungsvorrichtung
eines Fahrzeugsteuerungssystems zu schaffen, welche dann, wenn ein
Fehler in einer Berechnungseinheit (ECU), die durch ein Netzwerk
verbunden ist, auftritt, den Fehler genau erfassen kann, ohne eine
unzulässige
Lastkonzentration mit sich zu bringen.
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Eine
Fehlererfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung erfasst einen Fehler in einem Fahrzeugsteuerungssystem,
welches eine Steuereinheit, die ein Steuerungsziel auf der Grundlage
einer Betriebsanfrage zum Steuern eines Laufzu stands eines Fahrzeugs
durch Manipulieren eines entsprechenden Aktuators unter Verwendung
des erzeugten Steuerungsziels erzeugt, und eine Verarbeitungseinheit,
die durch ein Netzwerk mit der Steuereinheit verbunden ist, zum
Erzeugen und Bereitstellen an die Steuereinheit einer zusätzlichen
Information, die bei der Steuereinheit verwendet wird, um die Betriebsanfrage
oder das Steuerziel nach Bedarf zu modifizieren, aufweist. Die Fehlererfassungsvorrichtung
ist an der Steuereinheit vorgesehen und weist einen Ausgabeabschnitt,
der eine Information an die Verarbeitungseinheit ausgibt, einen
Empfangsabschnitt, der eine Antwort entsprechend der Information
von der Verarbeitungseinheit empfängt, und einen Erfassungsabschnitt,
der einen Fehler in der Verarbeitungseinheit auf der Grundlage der
Information und der Antwort erfasst, auf.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann z. B. in einem hierarchisch konfigurierten Fahrzeugsteuerungssystem,
bei welchem eine Verarbeitungseinheit in einer oberen bzw. höheren Hierarchieebene
angeordnet ist und eine Steuereinheit in einer unteren bzw. niedrigeren
Hierarchieebene angeordnet ist, und/oder in einem Fahrzeugsteuerungssystem, bei
welchem eine Verarbeitungseinheit und eine Steuereinheit nicht hierarchisch,
sondern parallel angeordnet sind, ein Fehler in der Verarbeitungseinheit von
der Steuereinheit aus erfasst werden. Bei dem Fahrzeugsteuerungssystem
ist eine Verarbeitungseinheit mit fortgeschrittenen Funktionen zum
Unterstützen
eines Fahrens des Fahrers und zum Steuern des dynamischen Zustands
des Fahrzeugs, eine Antriebsstrangsystemsteuereinheit entsprechend
einem „Lauf"-Betrieb, welcher
der grundlegende Betrieb des Fahrzeugs ist, eine Bremssystemsteuereinheit
entsprechend einem „Anhalte"-Betrieb und eine Lenksystemsteuereinheit
entsprechend einem „Kurvenfahrt"-Betrieb vorgesehen.
Diese Steuereinheiten, die Funktionen untereinander teilen, sodass
jeweilige Steuerungslasten klein sind, erfassen einen Fehler in
der Verarbeitungseinheit. Somit kann eine Berechnungslast in der
Verarbeitungseinheit mit fortgeschrittenen Funktionen unterdrückt werden.
Beispielsweise in einem Fall eines Steuerungssystems mit einer Hierarchie
von oben nach unten kann eine Berechnungslast in einer Verarbeitungseinheit
einer höheren
Hierarchieebene unterdrückt
werden, da die Fehlererfassungsfunktion auf eine Mehrzahl von Steuereinheiten
einer niedrigeren Hierarchieebene verteilt ist. Des Weiteren ist
es auch möglich,
eine Zentralisierung von Funktionen auf die Verarbeitungseinheit
einer höheren
Hierarchieebene zu verhindern, sodass jede Steuereinheit eine Steuerung unabhängig von
der Verarbeitungseinheit ausführt, wenn
ein Fehler in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene vorliegt.
Demzufolge kann eine Fehlererfassungsvorrichtung eines Fahrzeugssteuerungssystems
geschaffen werden, welche dann, wenn sie einen Fehler, der in einer
Berechnungseinheit (Verarbeitungseinheit), die durch ein Netzwerk
verbunden ist, erfasst, den Fehler akkurat erfassen kann, ohne eine
unzulässige
Lastkonzentration mit sich zu bringen. Es ist anzumerken, dass Beispiele
der Verarbeitungseinheit ein DSS (Fahrunterstützungssystem – Driving
Support System), ein VDM (Fahrzeugdynamikverwaltung – Vehicle
Dynamics Management) und dergleichen umfassen können.
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Vorzugsweise
besteht die Information aus Eingabedaten zur Berechnung bei der
Verarbeitungseinheit und empfängt
der Empfangsabschnitt als eine Antwort ein Berechnungsergebnis der
Eingabedaten, die bei der Verarbeitungseinheit in eine vorbestimmte
Berechnungsformel eingesetzt werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden beispielsweise Eingabedaten von der Steuereinheit einer
niedrigeren Hierarchieebene aus an die Verarbeitungseinheit einer
höheren
Hierarchieebene ausgegeben. Ein Berechnungsergebnis der Eingabedaten,
die bei der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene in eine
vorbestimmte Berechnungsformel eingesetzt werden, wird als eine
Antwort von der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene aus an
die Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene übertragen.
Wenn das empfangene Berechnungsergebnis nicht korrekt ist, kann
die Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene bestimmen, dass
ein Fehler in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene vorliegt.
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Weiter
vorzugsweise weist die Steuereinheit des Weiteren einen Diagnoseabschnitt
auf, der einen Fehler in ihr selbst diagnostiziert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann, da die Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene
einen Fehler in sich selbst erfasst, sie z. B. einen Fehler in der
Verarbeitungseinheit der höheren
Hierarchieebene akkurat erfassen.
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Weiter
vorzugsweise ist die Steuereinheit durch gemultiplexte Berechnungseinheiten
konfiguriert.
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Da
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene durch gemultiplexte
Berechnungseinheiten konfiguriert ist, ist es weniger wahrscheinlich,
dass die Steuereinheit selbst mit einem Fehler befangen ist, und
kann sie einen Fehler in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene
akkurat erfassen.
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Weiter
vorzugsweise weist die Steuereinheit ferner einen Bestimmungsabschnitt
auf, der eine Unterbrechung einer Steuerung, bei welcher eine zusätzliche
Information von der Verarbeitungseinheit aus reflektiert wird, bestimmt,
wenn ein Fehler der Verarbeitungseinheit durch den Erfassungsabschnitt erfasst
wird.
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Wenn
gemäß der vorliegenden
Erfindung ein Fehler in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene
vorliegt, kann die Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene
z. B. in eine lokale Steuerung umgeschaltet werden, wodurch grundlegende Funktionen
des Fahrzeugs bewahrt werden können.
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Weiter
vorzugsweise ist die Steuereinheit durch eine Mehrzahl von Steuereinheiten,
die einen Betrieb eines Fahrzeugs steuern, konfiguriert und weist
die Steuereinheit ferner einen Erfassungsabschnitt auf, der einen
Fehler in der Verarbeitungseinheit auf der Grundlage einer Mehrzahl
von Erfassungsergebnissen aus Erfassungsabschnitten, die in der
Mehrzahl der Steuereinheiten enthalten sind, erfasst.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfassen beispielsweise die Antriebsstrangsystemsteuereinheit,
die Bremssystemsteuereinheit und die Lenksystemsteuereinheit einer
niedrigeren Hierarchieebene einen Fehler in der Verarbeitungseinheit
der höheren Hierarchieebene
durch jeweilige Erfassungseinrichtungen. Wenn hierbei wenigstens
die Hälfte
der Mehrzahl von Steuerungseinheiten einen Fehler in der Verarbeitungseinheit
erfasst, kann bestimmt werden, dass ein Fehler in der Verarbeitungseinheit
vorliegt. So kann die Zuverlässigkeit
bei der Bestimmung eines Fehlers in der Verarbeitungseinheit verbessert
werden.
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Weiter
vorzugsweise sind der Mehrzahl der Steuereinheiten Prioritäten bezüglich einer
Fehlererfassung zugeordnet.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist beispielsweise einer Steuereinheit mit geringerer
Steuerungslast oder mit höherer
Zuverlässigkeit
eine höhere
Priorität
gegeben. Wenn daher die Erfassungseinrichtung dieser Steuereinheit
einen Fehler in der Verarbeitungseinheit erfasst, kann diese Erfassung
eines Fehlers in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene bestätigt werden.
Mit anderen Worten, eine Steuereinheit mit höherer Priorität der Fehlerdiagnose
ist mit dem Recht versehen, die Fehlerbestimmung letztendlich zu
bestätigen.
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Weiter
vorzugsweise werden Steuereinheiten mit geringerer Steuerungslast
höhere
Prioritäten gegeben.
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Nachdem
z. B. eine Steuereinheit mit geringerer Steuerungslast ein größeres Anwachsen
in der Last einer Erfassungsberechnung durch die Erfassungseinrichtung
tolerieren kann, kann sie gemäß der vorliegenden
Erfindung einen Fehler in der Verarbeitungseinheit akkurat und unmittelbar
erfassen.
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Weiter
vorzugsweise sind Einheiten in dem Fahrzeugsteuerungssystem hierarchisch
konfiguriert und ist die Steuereinheit in der Hierarchie niedriger angeordnet
als die Verarbeitungseinheit.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Fehler in der Verarbeitungseinheit der höheren Hierarchieebene
von der Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene aus erfasst
werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
Steuerblöcke
eines Fahrzeugssteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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2 ist
ein Flussdiagramm, welches eine Steuerungskonfiguration eines Fehlererfassungsprozessprogramms
angibt, das durch eine Antriebsstrang-Steuereinheit und eine Fahrunterstützungs-Steuereinheit
der in 1 gezeigten Steuerblöcke ausgeführt wird.
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3 zeigt
Steuerblöcke
eines Fahrzeugsteuerungssystems gemäß einer Abwandlung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Beste Arten zur Ausführung der
Erfindung
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben werden. Die gleichen Elemente weisen
die gleichen zugewiesenen Bezugszeichen auf. Ihre Bezeichnung und
Funktion sind ebenfalls identisch. Daher wird eine Beschreibung derselben
im Einzelnen nicht wiederholt werden.
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1 zeigt
ein Blockdiagramm eines Fahrzeugssteuerungssystems mit einer Fehlererfassungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Das Fahrzeugsteuerungssystem weist drei
grundlegende Steuereinheiten beispielsweise einer Antriebsstrang-Steuereinheit 100 als
eine Antriebsstrangsystemsteuereinheit, eine Lenksteuereinheit 110 als
eine Lenksystemsteuereinheit und eine Bremssteuereinheit 120 als
eine Bremssystemsteuereinheit sowie eine Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 und
eine Fahrunterstützungs-Steuereinheit 300 als Verarbeitungseinheiten
auf.
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Gemäß der Darstellung
in 1 weist das Steuerungssystem eine Steuerungskonfiguration auf,
die hierarchisch aufgebaut ist, wobei die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 in
einer oberen Hierarchieebene angeordnet ist, die Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 in
einer mittleren Hierarchieebene angeordnet ist und die Antriebsstrangsteuereinheit 100,
die Lenksteuereinheit 110 und eine Bremssteuereinheit 120 in
einer unteren Hierarchieebene angeordnet sind. Eine Steueranweisungsfunktion
ist von der oberen Hierarchieebene in Richtung der unteren Hierarchieebene
implementiert, und eine Fehlerüberwachungsfunktion
ist von der unteren Hierarchie ebene in Richtung der oberen Hierarchieebene
implementiert. Die Fehlerüberwachungsfunktion
ist eine Steuereinheit der niedrigeren Hierarchieebene, die einen
Prozess eines Erfassens, ob ein Fehler in einer Verarbeitungseinheit
einer höheren
Hierarchieebene auftritt oder nicht, zu einer vorbestimmten Abtastzeit
ausführt.
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Bei
der Antriebsstrangsteuereinheit 100, welche die Antriebsstrangsystemsteuereinheit
ist, wird ein Steuerungsziel des Fahr- bzw. Antriebssystems entsprechend
einer Manipulation eines Gaspedals unter Verwendung eines Fahrerbasisfahrmodells
auf der Grundlage der Gaspedalmanipulation, welche die erfasste
Anforderung des Fahrers ist, erzeugt, wodurch ein Aktuator gesteuert
wird.
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Bei
der Lenksteuereinheit 110, welche die Lenksystemsteuereinheit
ist, wird ein Steuerungsziel des Lenksystems entsprechend einer
Manipulation einer Lenkvorrichtung unter Verwendung eines Fahrerbasislenkmodells
auf der Grundlage der Lenkvorrichtungsmanipulation, welche die erfasste
Anforderung des Fahrers ist, erzeugt, wodurch ein Aktuator gesteuert
wird.
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Bei
der Bremssteuereinheit 120, welche die Bremssystemsteuereinheit
ist, wird ein Steuerungsziel des Bremssystems entsprechend einer
Manipulation des Bremspedals unter Verwendung eines Fahrerbasisbremsmodells
auf der Grundlage der Bremspedalmanipulation, welche die erfasste
Anforderung des Fahrers ist, erzeugt, wodurch ein Aktuator gesteuert
wird.
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Beispiele
der Verarbeitungseinheiten können die
Fahrunterstützungssteuereinheit 300,
die Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 und
dergleichen sein.
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Die
Fahrunterstützungssteuereinheit 300 erzeugt
eine Information, die bei jeder Steuereinheit zu verwenden ist,
auf der Grundlage der Umweltinformation um das Fahrzeug herum oder
einer Information, die sich auf den Fahrer bezieht, und gibt eine Steuerungsanweisung
an jede Steuereinheit aus.
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Insbesondere
erzeugt die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 eine
Information, welche den Grad eines Risikos in Bezug auf die Fahrzeugbetriebseigenschaft
auf der Grundlage des Reibungswiderstands (μ-Werts) der Straße, auf
welcher das Fahrzeug fährt,
der Außentemperatur
und dergleichen als der Umweltinformation um das Fahrzeug herum
repräsentiert,
und/oder erzeugt eine Information, welche den Grad eines Risikos
in Bezug auf die Manipulation des Fahrers auf der Grundlage des
Ermüdungsgrads
des Fahrers nach Schießen
eines Bildes des Fahrers repräsentiert.
Eine Information, die den Risikograd repräsentiert, wird an jede Steuereinheit
ausgegeben. Die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 erzeugt
auch eine Information, um eine automatische Reisefunktion für den selbsttätigen Antrieb
des Fahrzeugs zu implementieren. Die Information, um die automatische
Reisefunktion zu implementieren, wird an jede Steuereinheit ausgegeben. Eine
solche Information wird verarbeitet, um bei der Fahrunterstützungssteuereinheit
generalisiert zu werden, sodass die Information bei irgendeiner
der Steuereinheiten verwendet werden kann.
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Die
Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 erzeugt
eine Information, die bei jeder der Steuereinheiten zu verwenden
ist, um das Fahrzeug zu veranlassen, ein vorbestimmtes Verhalten zu
verwirklichen, und gibt eine Steuerungsanweisung an jede Steuereinheit
aus.
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Insbesondere
erzeugt die Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 eine
Information, die bei jeweiligen Steuereinheiten zu verwenden ist,
auf der Grundlage des gegenwärtigen
dynamischen Zustands des Fahrzeugs und stellt sie jeder der Steuereinheiten
bereit.
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Bei
jeder Steuereinheit wird eine Bestimmung dahin vorgenommen, ob eine
solche Information, die von den Verarbeitungseinheiten aus eingegeben
wird (eine Information, die eine andere ist als die Anforderung
des Fahrers) in der Bewegungssteuerung des Fahrzeugs wiederzuspiegeln
ist oder nicht und in welchem Ausmaß, falls sie wiederzuspiegeln ist.
Des Weiteren wird das Steuerungsziel korrigiert und/oder wird eine
Information unter jeweiligen Steuereinheiten übertragen. Nachdem jede Steuereinheit autonom
arbeitet, werden der Aktuator des Antriebsstrangs, der Aktuator
der Bremsvorrichtung und der Aktuator der Lenkvorrichtung letztendlich
bei jeweiligen Steuereinheiten auf der Grundlage des letztendlichen
Fahrziels, Bremsziels und Lenkziels gesteuert, welche durch die
Information der erfassten Manipulation des Fahrers, der Information,
die von den Verarbeitungseinheiten aus eingegeben wird, und der
Information, die unter jeweiligen Steuereinheiten übertragen
wird, berechnet werden.
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In
einer umgekehrten Richtung relativ zu der vorstehend beschriebenen
Steuerungsanweisungsfunktion, die von der höheren Steuerungshierarchieebene
aus in Richtung der niedrigeren Steuerungshierarchieebene gerichtet
ist, ist die Fehlerüberwachungsfunktion
implementiert, die von der niedrigeren Steuerungshierarchieebene
aus in Richtung der höheren
Steuerungshierarchieebene aus gerichtet ist. Bei dieser Fehlerüberwachungsfunktion
erfassen die Antriebsstrangsteuereinheit 100, die Lenksteuereinheit 110 und
die Bremssteuereinheit 120 der unteren Hierarchieebene,
ob ein Fehler in der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 und/oder
der Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 der
höheren
Hierarchieebene auftritt oder nicht. Diese Fehlerüberwachungsfunktion
wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 2 beschrieben.
Nachstehend wird ein Fall beschrieben werden, in welchem die Antriebsstrangsteuereinheit 100 einen
Fehler der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 überwacht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen solchen Fall beschränkt, sondern
ist auf jedweden Fall anwendbar, in welchem eine Einheit einer niedrigeren
Hierarchieebene eine Einheit einer höheren Hierarchieebene überwacht.
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In
Schritt (nachstehend wird ein Schritt mit S bezeichnet) 100 bestimmt
die Antriebsstrangsteuereinheit 100, ob das Fahrzeug läuft oder
nicht. Falls das Fahrzeug läuft
(JA in S100) geht der Schritt zu S110. Anderenfalls (NEIN in S100)
endet der Prozess.
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In
S110 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, ob der
gegenwärtige
Zeitpunkt eine Zeit einer Fehlerüberwachung
ist oder nicht. Falls der gegenwärtige
Zeitpunkt eine Fehlerüberwachungszeit ist
(JA in S110), geht der Prozess zu S120. Anderenfalls (NEIN in S110)
endet der Prozess.
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In
S120 überträgt die Antriebsstrangsteuereinheit 100 Eingabedaten
zur Fehlerüberwachungsberechnung
an die Fahrunterstützungssteuereinheit 300.
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In
S130 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, ob Berechnungsergebnisdaten
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
empfangen werden oder nicht. Falls die Berechnungsergebnisdaten
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
empfangen werden (JA in S130), geht der Prozess zu S150. Anderenfalls
(NEIN in S130) geht der Prozess zu S140.
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In
S140 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, ob eine
vorbestimmte Zeitdauer seit der Übertragung
der Eingabedaten zur Fehlerüberwachungsberechnung
an die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 verstrichen
ist. Falls eine vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist (JA in S140),
geht der Prozess zu S170. Anderenfalls (NEIN in S140) geht der Prozess
zurück
zu S130 und werden Berechnungsergebnisdaten aus der Fahrunterstützungseinheit 300 abgewartet.
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In
S150 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, ob das
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
empfangene Berechnungsergebnis normal ist oder nicht. Falls das
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
empfangene Berechnungsergebnis normal ist (JA in S150), endet der Prozess.
Anderenfalls (NEIN in S150) geht der Prozess zu S160.
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In
S160 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, dass
ein Fehler in der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 vorhanden
ist (Fehlerbestimmung), und steuert, um eine Steuerungsanweisung zu
unterbrechen. Mit anderen Worten, eine Steuerungsanweisung, die
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
an die Antriebsstrangsteuereinheit 100 übertragen wird, wird in der
Steuerung des Antriebsstrangs nicht reflektiert werden. Mit anderen
Worten, die Antriebsstrangsteuereinheit 100 steuert das
Fahrzeug unabhängig
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300.
Hiernach endet der Prozess.
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In
S170 bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100, dass
ein Fehler in einer Kommunikation vorhanden ist, und führt einen
Kommunikationsfehlerprozess aus. Beispielsweise wird in einem solchen Fall
in Bezug auf einen Prozess in einem Zustand eines Wartens auf ein
Empfangen einer Steuerungsanweisung von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 in
einem Steuerprogramm der Antriebsstrangsteuereinheit 100 der
Zustand eines Wartens auf einen Empfang der Steueranweisung gelöscht und steuert
die Antriebsstrangsteuerungseinheit 100 das Fahrzeug unabhängig von
der Fahrunterstützungssteuereinheit 300.
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In
S200 bestimmt die Fahrunterstützungssteuereinheit 300,
ob Eingabedaten von der Antriebsstrangsteuereinheit 100 aus
empfangen werden oder nicht. Falls Eingabedaten von der Antriebsstrangsteuereinheit 100 aus
empfangen werden (JA in S200), geht der Prozess zu S210. Anderenfalls (NEIN
in S200) geht der Prozess zurück
zu S200.
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In
S210 berechnet die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 Ergebnisberechnungsdaten
unter Einsetzen der Eingabedaten in eine vorab gespeicherte Fehlerüberwachungsberechnungsformel
unter Verwendung einer internen Berechnungseinheit.
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In
S220 überträgt die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 die
Berechnungsergebnisdaten an die Antriebsstrangsteuereinheit 100.
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Nun
wird eine Betriebsweise der Fehlererfassungsvorrichtung eines Fahrzeugsteuerungssystems
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
auf der Grundlage des zuvor erwähnten
Aufbaus und Flussdiagramm beschrieben werden.
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Während das
Fahrzeug läuft
(JA in S100), werden zu jeder Fehlerüberwachungszeit (JA in S110)
Eingabedaten zur Fehlerüberwachungsberechnung
von der Antriebsstrangsteuereinheit 100 aus an die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 übertragen
(S120). Diese Fehlerüberwachungszeit ist
beispielsweise mit Intervallen von einigen zehn bis einigen hundert
Millisekunden festgelegt.
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Die
Fahrunterstützungssteuereinheit 300 empfängt die
Eingabedaten und berechnet Berechnungsergebnisdaten unter Einsetzen
der Eingabedaten in eine vorab gespeicherte Fehlerüberwachungsberechnungsformel
unter Verwendung einer internen Berechnungseinheit (S210). Die Berechnungsergebnisdaten
werden von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 an
die Antriebsstrangsteuereinheit 100 übertragen (S220).
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Bevor
eine vorbestimmte Zeitdauer seit der Übertragung der Eingabedaten
zur Fehlerüberwachungsberechnung
an die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 verstreicht,
empfängt
die Antriebsstrangsteuereinheit 100 das Berechnungsergebnis von
der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 (JA
in S130, NEIN in S140). Falls das Berechnungsergebnis nicht normal
ist (NEIN in S150), bestimmt die Antriebsstrangsteuereinheit 100,
dass ein Fehler in der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 vorliegt.
Eine Steuerung wird ausgeführt,
um eine Steuerungsanweisung, die von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 aus
an die Antriebsstrangsteuereinheit 100 übertragen wird, von dieser
Zeit an zu unterbrechen.
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Falls
die Antriebsstrangsteuereinheit 100 das Berechnungsergebnis
von der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 nicht
empfängt,
bevor eine vorbestimmte Zeitdauer seit der Übertragung der Eingabedaten
zur Fehlerüberwachungsberechnung an
die Fahrunterstützungssteuereinheit 300 verstreicht
(NEIN in S130, JA in S140), bestimmt sie, dass ein Fehler in der
Kommunikation zwischen der Antriebsstrangsteuereinheit 100 und
der Fahrunterstützungssteuereinheit 300 vorliegt,
und es wird der Kommunikationsfehlerprozess durchgeführt.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann gemäß dem Fahrzeugsteuerungssystem
gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein Fehler in der Fahrunterstützungssteuereinheit
und/oder der Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit einer höheren Hierarchieebene
durch die Antriebsstrangsteuereinheit, die Lenksteuereinheit und
die Bremssteuereinheit der Steuereinheit der unteren Hierarchieebene
erfasst werden. Daher ist eine Einheit einer höheren Hierarchieebene nicht
länger
erforderlich, um viele Steuereinheiten der niedrigeren Hierarchieebene
in einer zentralisierten Weise zu überwachen, wodurch eine Verringerung
der Last der Einheiten der höheren
Hierarchieebene verwirklicht wird. Als ein Ergebnis kann dann, wenn
ein Fehler, der in einer Einheit einer höheren Hierarchieebene, die
durch ein Netzwerk verbunden ist, erfasst wird, der Fehler unter
Verwendung einer Einheit einer niedrigeren Hierarchieebene und ohne
eine unzulässige
Lastkonzentration mit sich zu bringen erfasst werden.
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Falls
ein Fehler in einer Steuereinheit einer niedrigeren Hierarchieebene
selbst vorliegt, die einen Fehler in einer Einheit einer höheren Hierarchieebene
zu erfassen hat, kann ein Fehler nicht akkurat erfasst werden. Da
des weiteren Steuereinheiten einer niedrigen Hierarchieebene der
Fahrsystemsteuereinheit entsprechend einem „Lauf"-Betrieb,
welcher der grundlegende Betrieb des Fahrzeugs ist, der Bremssystemsteuereinheit
entsprechend einem „Anhalte"-Betrieb und der
Lenksystemsteuereinheit entsprechend einem „Kurvenfahrt"-Betrieb entsprechen, müssen sie
hoch zuverlässig
sein. Daher wird durch Bereitstellung einer Steuereinheit einer
niedrigen Hierarchieebene mit einer Funktion eines Diagnostizierens
eines Fehlers ihrer selbst die Genauigkeit eines Erfassens eines
Fehlers in einer Einheit einer höheren
Hierarchieebene verbessert.
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Statt
die Funktion eines Diagnostizierens eines Fehlers in sich selbst
bereitzustellen, kann das Berechnungssystem einer Einheit gemultiplext
sein.
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Den
Steuereinheiten der unteren Hierarchieebene, welche die Antriebsstrangsystemsteuereinheit
entsprechend einem „Lauf"-Betrieb, welcher
der grundlegende Betrieb des Fahrzeugs ist, die Bremssystemsteuereinheit
entsprechend einem „Anhalte"-Betrieb und die Lenksystemsteuereinheit
entsprechend einem „Kurvenfahrt"-Betrieb sind, können Prioritäten einer
Fehlererfassungsbestimmung zugewiesen sein, sodass der einen mit
geringerer Berechnungslast oder mit höherer Zuverlässigkeit
eine höhere
Priorität
gegeben wird. Somit kann dann, wenn eine Steuereinheit hoher Priorität einen
Fehler erfasst, dieses Bestimmungsergebnis, welches einen Fehler
in der Einheit der höheren
Hierarchieebene angibt, bestätigt
werden, da diese Fehlererfassung hoch zuverlässig ist.
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Wenn
das Fehlerbestimmungsergebnis in Bezug auf die Einheit der höheren Hierarchieebene unter
der Mehrzahl der Steuereinheiten variiert, kann die Bestimmung,
welche einen Fehler in der Einheit der höheren Hierarchieebene angibt,
bestätigt
werden, wenn wenigstens die Hälfte
der Steuereinheiten bestimmt, dass der Fehler vorliegt.
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Andere Abwandlung
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3 ist
ein Blockdiagramm eines Fahrzeugsteuerungssystems entsprechend 1.
Gemäß der Darstellung
in 3 unterscheidet sich das Fahrzeugsteuerungs system
von dem einen, welches in 1 gezeigt
ist, und ist durch drei grundlegende Steuereinheiten einer Antriebsstrangsteuereinheit 100 als
einer Antriebsstrangsystemsteuereinheit, einer Lenksteuereinheit 110 als
einer Lenksystemsteuereinheit und einer Bremssteuereinheit 120 als
einer Bremssystemsteuereinheit sowie einer Fahrzeugbewegungssteuerungsverwaltereinheit 200 und
einer Fahrunterstützungseinheit 300 als
Verarbeitungseinheiten konfiguriert, weist aber keine Steuerungshierarchie
auf.
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Auch
mit einem solchen Steuerungssystem kann ein Programm wie in der
zuvor erwähnten
Ausführungsform
ausgeführt
werden und können
die gleichen Wirkungen erzielt werden.
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Wenn
auch die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt
worden ist, ist klar zu verstehen, dass dieselbe allein im Wege
der Illustration und des Beispiels vorliegt und nicht als Einschränkung zu
nehmen ist. Die Erfindung ist allein durch die beigefügten Ansprüche definiert.