JP2013508222A - 車両制御システム - Google Patents
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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
【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
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)
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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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