JP2013508222A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

本発明は，ハイブリッドドライブを有する車両用の車両制御システムに関する。少なくとも，ハイブリッドドライブにおける内燃エンジンのためのエンジン制御ユニット及び第１診断制御ユニットを含む第１制御装置（２，３，４，５，６）が，第１データバス（１）を介して，診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。少なくとも，ハイブリッドドライブにおける電気機械のためのハイブリッド制御ユニット及び第２診断制御ユニットを含む第２制御装置（６，８，９，１０，１１）が，第２データバス（７）を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。ハイブリッド制御ユニット（６）が第１データバス（１）及び第２データバス（７）に接続され，これらのデータバスを介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。ハイブリッド制御ユニット（６）は，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，第１データバス（１）と第２データバス（７）との間で双方向的に変換する。
【選択図】図１

Description

本発明は，ドライブユニットとしてハイブリッドドライブを備える車両を対象とする，請求項１の上位概念部分に係る車両制御システムに関するものである。

ドライブユニットとして内燃エンジンのみを有する従来の車両においては，車両における全ての制御ユニットが少なくとも１つの共通バスに接続されており，これらの制御ユニットは共通バスを介してデータの送受信を行う構成とされている。この場合，共通バスに接続される制御ユニットには，特に，エンジン制御ユニット，診断制御ユニット，ブレーキ管理制御ユニット及び車速制御ユニットが含まれている。

制御ユニットは，データバスを介して，データとして特に制御データの送受信を行い，この制御データは各制御ユニットの本来的機能のために使用されるものである。更に制御ユニットは，更なるデータとして，制御ユニットの機能診断に使用される診断データの送受信や，制御ユニットのプログラミングに使用されるプログラムデータの送受信も行う。診断データ及び／又はプログラムデータは，制御データと同じデータバス（「ＣＡＮ‐データバス」とも称される。）を介して伝送され，又は別の診断データバスを介して伝送される。

何れの場合でも，従来の車両においては全ての制御ユニットが共通データバスを介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行い，そのために全ての制御ユニットがデータ伝送のために一つの標準プロトコルを使用する。

ドライブユニットとして，内燃エンジンと，少なくとも１つの電気機械とを有するハイブリッドドライブを備える最近の車両にあっては，従来の車両における制御ユニットに加えて，ハイブリッドドライブにおける電動パワートレインに割り当てられた更なる制御ユニットが設けられている。

この場合，電動パワートレインに割り当てられた制御ユニットは，「ハイブリッド‐ＣＡＮ‐データバス」とも称される第２共通データバスに接続されている。そして，当該制御ユニットは，第２データバスを介してデータ，特に診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。第２データバスには第２診断制御ユニットが接続され，この診断制御ユニットは，第２データバスに接続された制御ユニットの機能診断及び／又はプログラミングに使用されるものである。

ハイブリッドドライブを備える最近の車両においては，複数のデータバスシステムを有する車両制御システムがカスケード構造を形成しているため，全ての制御ユニットについて高度の診断を行うのが困難である。したがって，ハイブリッドドライブを備える車両用として，カスケード構造を形成するように異なるデータバスシステムに接続された制御ユニットについての高度の診断を容易に実現可能とする車両制御システムが望まれている。

そのために本発明の課題は，ハイブリッドドライブを有する車両用の新規な車両制御システムを提案することである。

この課題は，請求項１に係る車両制御システムによって解決される。

本発明によれば，ハイブリッド制御ユニットが，一方では第１データバスに接続され，他方では第２データバスに接続されており，これらのデータバスを介して，診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う構成とされており，ハイブリッド制御ユニットは，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，第１データバスと第２データバスとの間で双方向的に変換する。

本発明は，ハイブリッド制御ユニットを，第１データバスに接続された制御ユニットと，第２データバスに接続された制御ユニットとの間の診断データ及び／又はプログラムデータのための中央インターフェースとして使用することを提案するものである。第１データバスには，従来の車両にも配置されている制御ユニットが接続されており，第２データバスには，特に車両の電動パワートレインに関連する制御ユニットが接続されている。ハイブリッド制御ユニットは，第１データバス及び第２データバスの両者に接続され，カスケード構造を有する車両制御システムにおける診断データ及び／又はプログラムデータのための中央インターフェースとして機能する。この場合，ハイブリッド制御ユニットは，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，第１データバス及び／又は第２データバスとの間で双方向的に変換する。

本発明に係る車両制御システムは，ハイブリッドドライブに関連する制御ユニットを有する全ての車両において，高度の中核診断及び／又はプログラミングを可能にする。ハイブリッド制御ユニットが中央インターフェースとして機能するので，プロトコル及び／又はコンテンツの双方向的変換を保証するための再プログラミングに係る変更は，ハイブリッド制御ユニットだけについて行えば足りる。他の全ての制御ユニットは，何れも変更を加えずに維持することができる。

本発明の好適な実施形態は，従属請求項及び以下の説明から明らかである。次に，図面を参照して本発明の実施形態を詳述するが，これは限定的なものではない。

本発明に係る車両制御システムを示すブロック線図である。

本発明は，ハイブリッドドライブを有する車両用の車両制御システムに関するものである。ハイブリッドドライブは，内燃エンジン，電気機械及び電気エネルギ蓄積手段を備えている。ハイブリッドドライブにおける電気機械は，電動機及び発電機として作動させることができる。電気機械は，電動モータとしての作動モードにおいて，電気エネルギ蓄積手段を放電させながら電気エネルギを機械エネルギに変換する。また，電気機械は，発電機としての作動モードにおいては，電気エネルギ蓄積手段を充電させながら機械エネルギを電気エネルギに変換するものである。

図１は，ハイブリッドドライブを有する車両を対象とする本発明に係る車両制御システムの基本構造を示す。本発明において，第１データバス１には制御ユニット２，３，４，５が接続されている。これらの制御ユニット２，３，４，５は，従来形式のドライブを有する車両にも適用可能な第１制御装置を構成するものであり，例えば，内燃エンジンを制御するためのエンジン制御ユニット２，ブレーキを制御するためのブレーキ管理制御ユニット３，走行速度を制御するための車速制御ユニット４，及び第１診断制御ユニット５に該当する。これらの制御ユニット２，３，４，５は，第１データバス１を介してデータ，例えば診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。この場合，診断データは制御ユニットの機能診断に，そしてプログラムデータは制御ユニットのプログラミングに使用される。

図１に示す制御構造は，第１制御装置の各ユニット２，３，４，５以外に，ハイブリッド制御ユニット６が含まれている。ハイブリッド制御ユニット６も第１データバス１に接続されており，第１データバス１を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。ハイブリッド制御ユニット６は，特に，ハイブリッドドライブにおける電気機械の作動を制御するよう，電気機械に関連して配置されている。

図１に示すように，第１データバス１に接続されているハイブリッド制御ユニット６には，第２制御装置に含まれるユニット８，９，１０，１１が縦続接続されている。第２制御装置８，９，１０，１１は，ハイブリッド制御ユニット６も含めて第２データバス７に接続されている。第２制御装置６，８，９，１０，１１は，第２データバス７を介してデータ，例えば診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う。

第２データバス７に接続されている制御ユニットで構成される第２制御装置は，特に車両の電動パワートレインに関連して配置され，電動パワートレインの制御に使用される。例えば，制御ユニット８は，ハイブリッドドライブにおける電気エネルギ蓄積手段の制御ユニットに対応させることができる。制御ユニット９は，電気機械における出力段の制御ユニットに対応させることができる。制御ユニット１０は，リターダの制御ユニットに対応させることができる。更に，制御ユニット１１は，第２データバス７に接続された制御ユニットの機能診断及び／又は制御ユニットのプログラミングを行うための第２診断制御ユニットに対応させることができる。

トランスミッション側の制御ユニットは，第１データバス１及び／又は第２データバス７に接続することができる。

本発明は，ハイブリッド制御ユニット６に縦続接続された制御ユニット８，９，１０を含む第２制御装置についても中核診断及び／又は制御ユニットのプログラミングを可能ならしめるため，ハイブリッド制御ユニット６を，一方では第１データバス１に，そして他方では第２データバス７に接続し，これらのデータバスを介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行い，データバス１とデータバス７との間の診断データ及び／又はプログラムデータ用のセンター・インターフェースとして機能させ，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，第１データバス１と第２データバス２との間で双方向的に変換する構成をを提案するものである。

即ち，第１診断制御ユニット５は，第２データバス７に接続された第２制御装置８，９，１０のための診断データ及び／又はプログラムデータを，第１データバス１を介して送信し，その送信データをハイブリッド制御ユニット６により受信・変換した後，第２データバス７を介して制御ユニット８，９，１０に送信することが可能である。また，第２データバス７に接続された制御ユニット８，９，１０，１１は，診断データ及び／又はプログラムデータを，データバス７を介して送信し，その送信データをハイブリッド制御ユニット６により受信・変換した後，第１データバス１を介して制御ユニット２，３，４，５に供給することも可能である。

制御ユニット２，３，４，５，６は，第１データバス１に直結されている。制御ユニット８，９，１０，１１は，第２データバス７に直結されると共に，ハイブリッド制御ユニット６を介して第１データバス１に接続されている。また，制御ユニット２，３，４，５は，ハイブリッド制御ユニット６を介して第２データバス７に接続されている。

ハイブリッド制御ユニットは，第１データバス１と第２データバス７との間，即ち，第１データバス１に接続された制御ユニット２，３，４，５と，第２データバスに接続された制御ユニット８，９，１０，１１との間にセンター・インターフェースを形成し，この場合にハイブリッド制御ユニット６は，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを双方向的に変換する。

本発明に係る車両制御システムは，通常の車両運転時における制御システムの車上診断と，整備工場における制御システムの車外診断が可能である。更に制御ユニットのプログラミング用のプログラムデータを処理することも可能である。

図１に示す第１データバス１及び第２データバス７により，それぞれ診断データ及び／又はプログラムデータのみの送受信を行う個別的な診断データバスを構成することができ，又は制御データの伝送も行うデータバスを構成することができる。

１ 第１データバス
２ 第１制御装置におけるエンジン制御ユニット
３ 第１制御装置におけるブレーキ管理制御ユニット
４ 第１制御装置における車速制御ユニット
５ 第１制御装置における第１診断制御ユニット
６ ハイブリッド制御ユニット
７ 第２データバス
８ 第２制御装置における電気エネルギ蓄積手段の制御ユニット
９ 第２制御装置における電気機械出力段の制御ユニット
１０ 第２制御装置におけるリターダ制御ユニット
１１ 第２制御装置における第２診断制御ユニット

Claims (7)

1. ハイブリッドドライブを有する車両用の車両制御システムであって，少なくともハイブリッドドライブにおける内燃エンジン用のエンジン制御ユニット及び第１診断制御ユニットを含む第１制御装置（２，３，４，５，６）が，第１データバス（１）を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行い，少なくともハイブリッドドライブにおける電気機械用のハイブリッド制御ユニット及び第２診断制御ユニットを含む第２制御装置（６，８，９，１０，１１）が，第２データバス（７）を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行う車両用制御システムにおいて，ハイブリッド制御ユニット（６）が，一方では第１データバス（１）に，他方では第２データバス（７）に接続され，これらのデータバスを介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行い，該ハイブリッド制御ユニット（６）が，診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，第１データバス（１）と第２データバス（７）との間で双方向的に変換することを特徴とする車両制御システム。
2. 請求項１に記載の車両制御システムにおいて，エンジン制御ユニット（２），ハイブリッド制御ユニット（６），第１診断制御ユニット（５），ブレーキ管理制御ユニット（３），並びに，内燃エンジン側及び／又はトランスミッション側におけるパワートレインのための更なる制御ユニット（４）が，第１データバス（１）を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行うことを特徴とする車両制御システム。
3. 請求項１又は２に記載の車両制御システムにおいて，ハイブリッド制御ユニット（６），第２診断制御ユニット（１１），ハイブリッドドライブにおける電気エネルギ蓄積手段の制御ユニット（８），並びに，電気機械側及び／又はトランスミッション側のパワートレインのための更なる制御ユニット（９，１０）が，第２データバス（７）を介して診断データ及び／又はプログラムデータの送受信を行うことを特徴とする車両制御システム。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の車両制御システムにおいて，第１診断制御ユニット（５）が，ハイブリッド制御ユニット（６）を介して第１データバス（１）に間接的に接続された第２制御ユニット（８，９，１０，１１）のための診断データ及び／又はプログラムデータを，第１データバス（１）を介して送信し，ハイブリッド制御ユニット（６）が，該診断データ及び／又はプログラムデータを受信し，受信した診断データ及び／又はプログラムデータのプトロコル及び／又はコンテンツを，ハイブリッド制御ユニット（６）を介して第１データバス（１）に間接的に接続された第２制御装置（８，９，１０，１１）のために一元的に変換し，変換した診断データ及び／又はプログラムデータを，第２データバス（７）を介して送信することを特徴とする車両制御システム。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の車両制御システムにおいて，ハイブリッド制御ユニット（６）を介して第１データバス（１）に間接的に接続された第２制御ユニット（８，９，１０，１１）が，第２データバス（７）を介して診断データ及び／又はプログラムデータを送信し，ハイブリッド制御ユニット（６）が，該診断データ及び／又はプログラムデータを受信し，受信した診断データ及び／又はプログラムデータのプロトコル及び／又はコンテンツを，ハイブリッド制御ユニット（６）を介して第２データバス（７）に間接的に接続された第１制御装置（２，３，４，５）のために一元的に変換し，変換した診断データ及び／又はプログラムデータを，第１データバス（１）を介して送信することを特徴とする車両制御システム。
6. 請求項１〜５の何れか一項に記載の車両制御システムにおいて，制御ユニットの車上診断用及び／又は車外診断用の診断データを前記態様で処理することを特徴とする車両制御システム。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の車両制御システムにおいて，制御ユニットのプログラミング用のプログラムデータを前記態様で処理することを特徴とする車両制御システム。

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