DE102006037126A1 - Drive system for a drive unit of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die
Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines
Kraftfahrzeuges, mit einer der Antriebseinheit zugeordneten Steuereinheit (100;
400; 500), welche eine Funktionsebene (3) aufweist, einer Funktionsüberwachungsebene
(4) und einer Leistungsendstufe (9; 9') zur Ansteuerung der Antriebseinheit oder
der Antriebseinheit zugeordneter Aktoren oder Sensoren (2).
Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Ansteuersystem mit hoher Verfügbarkeit
bei guter Fehlererkennung und Datensicherheit darzustellen.
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Leistungsendstufe (9; 9') der Steuereinheit (100; 400; 500)
nach Maßgabe
eines Notlaufmoments (Mnot) betreibbar ist, wenn eine Notlaufeinrichtung
(31, 29) einen Fehler in der Datenübertragung eines Sollmoments
(Msoll_BKM) erkennt.The invention relates to a drive system for a drive unit of a motor vehicle, having a control unit (100, 400, 500) which has a functional level (3), a function monitoring level (4) and a power output stage (9, 9 ') for controlling the Drive unit or the drive unit associated with actuators or sensors (2).
The object of the invention is to present a drive system with high availability with good fault detection and data security.
This object is achieved according to the invention in that the power output stage (9; 9 ') of the control unit (100; 400; 500) can be operated in accordance with an emergency running torque (Mnot) if an emergency operation device (31, 29) detects an error in the data transmission of a desired torque (Msoll_BKM) detects.
Description
Die Erfindung betrifft ein Ansteuersystem für eine Antriebseinheit eines Kraftfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a drive system for a drive unit Motor vehicle according to the preamble of claim 1.
Aus
der noch unveröffentlichten
Aus
der Offenlegungsschrift
Die Überwachung
von Steuereinheiten eines Ansteuersystems einer Antriebseinheit
ist im Allgemeinen als Drei-Ebenen-Überwachungskonzept
ausgeführt.
Ein derartiges Überwachungskonzept
ist aus der Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ansteuersystem mit hoher Verfügbarkeit bei guter Fehlererkennung und Datensicherheit darzustellen.task The invention is a drive system with high availability to be displayed with good error detection and data security.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Leistungsendstufe der Steuereinheit nach Maßgabe eines Notlaufmoments betreibbar ist, wenn eine Notlaufeinrichtung einen Fehler in der Datenübertragung eines Sollmoments erkennt.According to the invention this Task solved by that the power output stage of the control unit in accordance with a Notlaufmoments is operable when an emergency running a Error in the data transfer detects a desired torque.
Ein Fehler in der Datenübertragung ist typischerweise eine Unterbrechung der Datenübertragung. Aber auch andere Fehler, wie z.B. in der mitgeführten Prüfsumme oder ein Fehler im Botschaftszähler (Botschaftszähler entspricht dem der vorangegangenen Botschaft oder weicht um mehr als +1 von dem der vorangegangenen Botschaft ab) sind möglich. Als Datenübertragungseinrichtung wird im Folgenden ein Datenbuseingang, eine Datenbusausgabe oder eine Kombination von Beidem bezeichnet. Der zugehörige Datenbus ist typischerweise als ein serieller Datenbus oder als ein CAN-Datenbus ausgebildet.One Error in the data transfer is typically an interruption of data transmission. But others too Errors, such as in the carried checksum or an error in the message counter (Message count corresponds to the previous message or dodges more as +1 from the previous message) are possible. When Data communications equipment In the following, a data bus input, a data bus output or a combination of both. The associated data bus is typically formed as a serial data bus or as a CAN data bus.
Im Fehlerfall wird erfindungsgemäß die Leistungsendstufe nach Maßgabe eines Notlaufmoments betrieben. Damit wird die Antriebseinheit in einen definierten Zustand versetzt. Damit wird sichergestellt, dass der Antrieb sich in einem unschädlichen Betriebszustand befindet. Auf diese Weise kann die Antriebseinheit auch bei Auftreten eines Fehlers weiter betrieben werden. Dadurch wird die Verfügbarkeit der Antriebseinheit erhöht. Dies führt auch zu einer erhöhten Verfügbarkeit des der Antriebseinheit zugeordneten Gesamtsystems.in the Error case, the power output stage according to the invention in accordance with operated an emergency running torque. This is the drive unit in set a defined state. This will ensure that the drive turns into a harmless one Operating state is located. In this way, the drive unit continue to operate if an error occurs. Thereby will the availability of Drive unit increased. this leads to also to an increased Availability of the drive unit associated overall system.
In einer Ausführungsform ist eine Datenübertragungseinrichtung für den Empfang eines Sollmoments vorgesehen, die auf eine Notlaufeinrichtung einwirkbar ausgebildet ist, so dass in der Notlaufeinrichtung die Ausgabe eines Notlaufmomentes auslösbar ist, wenn die Datenübertragungseinrichtung kein Sollmoment empfängt. Die Datenübertragungseinrichtung ist also in der Lage die Ausgabe eines Notlaufmoments auszulösen. Empfängt die Datenübertragungseinrichtung kein Sollmoment, so wird das fehlende Sollmoment durch das Notlaufmoment ersetzt. Das hat den Vorteil, dass das Ansteuersystem kann weiter betrieben werden. Damit erhöht sich die Verfügbarkeit des Ansteuersystems und der Antriebseinheit.In an embodiment is a data transmission device for the Receiving a desired torque provided, which can be acted upon an emergency running device is formed so that in the emergency running device, the output of a Emergency running torque can be triggered is when the data transmission device no Target torque is received. The data transmission device So it is able to trigger the output of an emergency running torque. Receives the Data communications equipment no setpoint torque, so the missing setpoint torque is due to the emergency running torque replaced. This has the advantage that the drive system can continue operate. With it increased the availability of the drive system and the drive unit.
Das Notlaufmoment wird bevorzugt aus einem Soll-Achsmoment gebildet, das seinerseits aus dem Signal eines Fahrpedals gebildet wird. Dazu wird aus dem Soll-Achsmoment ein Sollmoment der Antriebseinheit berechnet wird. Dieses Sollmoment der Antriebseinheit wird als Notlaufmoment ausgegeben.The Notlaufmoment is preferably formed from a target axle torque, which in turn is formed from the signal of an accelerator pedal. This will be calculated from the target axis torque a target torque of the drive unit becomes. This target torque of the drive unit is called emergency running torque output.
In einer Ausführungsform sind Aktoren oder Sensoren einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe dieses Notlaufmoments ansteuerbar. Dadurch ist es möglich eine fehlerbehaftete unzulässige Ansteuerung der Antriebseinheit zu verhindern, ohne die Ansteuerung der Antriebseinheit zu deaktivieren. Dies erhöht die Verfügbarkeit der Antriebseinheit und des gesamten Ansteuersystems.In one embodiment, actuators or Sensors of an internal combustion engine in accordance with this emergency torque can be controlled. This makes it possible to prevent erroneous inadmissible control of the drive unit without disabling the drive of the drive unit. This increases the availability of the drive unit and the entire drive system.
In einer Ausführungsform ist ein Soll-Achsmoment oder ein Sollmoment der Antriebseinheit auf den Wert eines ihm zugeordnetes zulässiges Moment begrenzbar und von dem ersten Momentenvergleicher an eine Datenübertragungseinrichtung und/oder die Notlaufeinrichtung ausgebbar, wenn der erste Momentenvergleicher erkennt, dass Soll-Achsmoment oder Sollmoment der Antriebseinheit das ihm zugeordnete zulässiges Moment übersteigt. Damit wird das Moment auf einen unkritischen und zulässigen Wert begrenzt.In an embodiment is a target axle torque or a target torque of the drive unit limited to the value of an allowable moment associated with it and from the first moment comparator to a data transmission device and / or the emergency running device can be output when the first torque comparator detects that target axle torque or torque of the drive unit the permissible one assigned to him Moment exceeds. This sets the moment to a non-critical and permissible value limited.
In einer Ausführungsform ist von dem ersten Momentenvergleicher ist ein Ungültig-Wert oder Abschaltsignal an eine Datenübertragungseinrichtung und/oder Notlaufeinrichtungen ausgebbar, wenn ein Soll-Achsmoment oder ein Sollmoment der Antriebseinheit ihm zugeordnetes zulässiges Moment länger als eine festlegbare Entprellzeit übersteigt. Über einen Ungültig-Wert oder ein Abschaltsignal ist es möglich, eine Antriebseinheit, eine Steuereinheit und/oder andere sicherheitsrelevante Einrichtungen zu deaktivieren. Diese Maßnahme ist insbesondere dann erwünscht, wenn das Ansteuersystem feststellt, dass es einen erkannten Fehler über eine tolerierbare Zeitdauer hinaus nicht beheben kann. Damit wird verhindert, dass ein Fehler einer Einrichtung des Ansteuersystems sich auf andere Einrichtungen auswirkt.In an embodiment is from the first moment comparator is an invalid value or shutdown signal to a data transmission device and / or Emergency running devices can be output, if a target axle torque or a Target torque of the drive unit associated with him permissible torque longer than exceeds a definable debounce time. About one Invalid value or a shutdown signal it is possible a drive unit, a control unit and / or other safety-related Disable facilities. This measure is especially then he wishes, if the driver system determines that there is a detected error over a can not remedy a tolerable period of time. This prevents that a fault of one device of the drive system is on others Affects facilities.
In einer Ausführungsform ist ein zweiter Momentenvergleicher vorgesehen, durch den eine Abhilfemaßnahme auslösbar ist, wenn der zweite Momentenvergleicher erkennt, dass ein ihm zugeführtes Istmoment der Antriebseinheit ein ihm über eine Notlaufeinrichtung zugeführtes Sollmoment der Antriebseinheit über einen festlegbaren Toleranzbereich hinaus übersteigt. Auf diese Weise kann ein unzulässig hohes Istmoment erkannt werden. Durch die Einleitung einer Abhilfemaßnahme können Schäden vermieden und ein zulässiger Betriebszustand der Antriebseinheit sichergestellt werden. Beispielsweise ist eine Abhilfemaßnahme, dass oberhalb einer Drehzahl kein Moment mehr gemacht werden darf (Umsetzung bei einer Brennkraftmaschine durch Einspritzmengenbegrenzung). Damit kann ein unzulässig hohes Istmoment verhindert werden.In an embodiment a second moment comparator is provided, by means of which a remedy can be triggered, when the second torque comparator detects that an actual torque supplied to it the drive unit over him an emergency running device supplied Target torque of the drive unit via exceeds a definable tolerance range. In this way may be inadmissible high actual torque can be detected. The initiation of a remedy can prevent damage and a legal one Operating state of the drive unit can be ensured. For example a remedy, that above a speed no moment may be made more (implementation in an internal combustion engine by injection quantity limitation). In order to may be inadmissible high actual torque can be prevented.
In einer Ausführungsform ist dem zweiten Momentenvergleicher ein Notlaufmoment als Sollmoment zuführbar, wenn die Notlaufeinrichtung einen Fehler in der Datenübertragung des Sollmoments erkennt. Damit kann der zweite Vergleicher auch dann eine Überprüfung des Istmoments durchführen, wenn das Sollmoment nicht oder fehlerhaft übertragen wurde. Bei einer Nachrichtunterbrechung des von der Datenübertragungseinrichtung übertragenen Sollmoments wird ein über die Notlaufeinrichtung aus den Ausgabedaten des ersten Vergleichers gebildetes Notlaufmoment (Ergebnis des ersten Vergleichers umgerechnet auf Kurbelwellenmoment) vorgegeben und der zweite Vergleicher statt mit dem fehlerhaften/fehlenden Sollmoment der Datenübertragungseinrichtung mit diesem Notlaufmoment gespeist. Auf diese Weise ist auch im Notlauffall noch eine Überwachung von Sollmoment zu Istmoment aktiv. Dies ist sehr wichtig um eine Fehlbetätigung der Antriebseinheit zu erkennen und ggf. abzustellen.In an embodiment is the second torque comparator an emergency running torque as the desired torque fed, if the emergency device has an error in the data transmission of the setpoint torque is detected. So that's the second comparator too then a review of the Perform actual moments when the target torque was not transmitted or incorrectly transmitted. At a Message interruption of the transmitted from the data transmission device target torque will be over the emergency running device from the output data of the first comparator formed emergency torque (result of the first comparator converted on crankshaft torque) and the second comparator instead with the faulty / missing target torque of the data transmission device fed with this emergency torque. In this way is also in the emergency case another monitoring from nominal torque to actual torque active. This is very important to one Incorrect operation of Recognize drive unit and turn off if necessary.
In einer Ausführungsform ist die Steuereinheit einer Brennkraftmaschine zugeordnet, wobei in der Steuereinheit ein eingehendes Fahrerwunschmoment verarbeitbar und ein daraus bildbares Achs-Sollmoment an eine Hybrid-Steuereinheit weitergebbar ist. Damit ist ein verteiltes System darstellbar, in dem die Steuerung der Aktoren in lokaler Nähe zu den Aktoren stattfindet (weil z.B. die Leistungselektronik incl. Steuerung direkt an der Maschine angeordnet ist). In diesem Fall sind keine Kabel für die Maschine notwendig, sondern es können stattdessen auch Leistungsverschienungen eingesetzt werden. Dabei handelt es sich bei Leistungsverschienungen um steife Leiterbahnen, die kostengünstig in der Herstellung und robust gegen Hitze, Feuchte, Schmutz und mechanische Belastung sind.In an embodiment the control unit is associated with an internal combustion engine, wherein an incoming driver request torque processed in the control unit and a resulting axis desired torque can be passed on to a hybrid control unit is. This is a distributed system can be displayed, in which the controller the actuators in local proximity takes place to the actuators (because, for example, the power electronics incl. Control is located directly on the machine). In this case are no cables for the machine is necessary, but it can also power rails instead be used. These are power busbars To make rigid tracks that are inexpensive to manufacture and robust against heat, humidity, dirt and mechanical stress.
Das Fahrerwunschmoment in ein Achs-Sollmoment umzuwandeln hat den Vorteil, dass dieses Achs-Sollmoment von Art und Umfang der zur Verfügung stehenden Antriebseinheiten und den Übersetzungsverhältnissen des Triebstrangs unabhängig ist. So können auch unterschiedliche Brennkraftmaschinen über eine Hybrid-Steuereinheit koordiniert werden.The Converting driver torque into a desired axle torque has the advantage that this axis target torque of the type and extent of available Drive units and the gear ratios of the drivetrain independently is. So can also different internal combustion engines via a hybrid control unit be coordinated.
Wenn die Umwandlung des Fahrerwunschmoments in ein Achs-Sollmoment in der Steuereinheit einer Brennkraftmaschine stattfindet, steht das Achs-Sollmoment auch bei alleinigem Betrieb dieser Brennkraftmaschine zur Verfügung und ist auch bei Abwesenheit oder Ausfall einer Hybrid-Steuereinheit nutzbar.If the conversion of the driver's desired torque in a target axle torque in the control unit an internal combustion engine takes place, is the axis target torque even with sole operation of this internal combustion engine is available and is even in the absence or failure of a hybrid control unit usable.
Die Weitergabe an eine Hybrid-Steuereinheit ermöglicht es, eine Koordinierung von mehreren Antriebseinheiten außerhalb der Steuereinheit der Brennkraftmaschine durchzuführen und so die Steuereinheit der Brennkraftmaschine von diesen Aufgaben zu entlasten.The Passing on to a hybrid control unit allows for coordination of several drive units outside the control unit of the internal combustion engine perform and so the control unit of the internal combustion engine from these tasks to relieve.
In einer Ausführungsform sind in der Hybrid-Steuereinheit aus dem Achs-Sollmoment einzelne Sollmomente für anzusteuernde Antriebseinheiten bildbar und diese einzelnen Sollmomente sind von der Hybrid-Steuereinheit an die Steuereinheiten der anzusteuernden Antriebseinheiten weitergebbar. Damit ist eine zentrale Koordinierung aller anzusteuernden Antriebseinheiten möglich.In one embodiment, in the hybrid control unit from the target axle torque single ne setpoint torques for driven drive units can be formed and these individual setpoint torques can be forwarded by the hybrid control unit to the control units of the drive units to be controlled. This allows central coordination of all the drive units to be controlled.
In einer Ausführungsform stehen die Steuereinheiten der anzusteuernden Antriebseinheiten derart mit der Hybrid-Steuereinheit in Verbindung, dass die Istmomente der Antriebseinheiten von den Steuereinheiten der Antriebseinheiten über eine Datenübertragungseinrichtung an die Hybrid-Steuereinheit weitergebbar sind. Damit ist die Hybrid-Steuereinheit in der Lage, die ordnungsgemäße Umsetzung der Vorgaben zu überwachen und ggf. regelnd einzugreifen.In an embodiment stand the control units of the drive units to be controlled such with the hybrid controller in connection that the actual moments of the drive units of the Control units of the drive units via a data transmission device can be forwarded to the hybrid control unit. This is the hybrid control unit in capable of proper implementation to monitor the specifications and, if necessary, intervene regulatively.
Weitere
Details und Ausführungsformen
eines Ansteuersystems sind der noch unveröffentlichten
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen gehen aus den Unteransprüchen und den Beschreibungen hervor. Dabei zeigen:Further Advantages and embodiments will become apparent from the dependent claims and the descriptions. Showing:
Alle
in den
Von
einem Fahrpedal
Ebenso
erhält
die Funktionsüberwachungsebene
In
dem Vergleicher
Ist
das Soll-Achsmoment Msoll_Ax kleiner oder gleich dem in Einrichtung
Die
Datenübertragungseinrichtung
Ist
das Soll-Achsmoment Msoll_Ax größer als
das in Einrichtung
Wenn
dass das Soll-Achsmoment Msoll_Ax größer als das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax
ist und der Fehler noch nicht länger
als eine festlegbare Entprellzeit andauert, so wird das Soll-Achsmoment
Msoll_Ax auf das maximal zulässige
Achsmoment Mzul_Ax begrenzt und an die Notlaufeinrichtungen
In einer Ausführungsform werden dabei vorhandene Vorzeichen der Momente berücksichtigt. Ist beispielsweise der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = +100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = +80, so wird +80 ausgegeben, ist der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = –100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = +80, so wird 0 ausgegeben, ist der Wert für das Soll-Achsmoment Msoll_Ax = –100 und der Wert für das maximal zulässige Achsmoment Mzul_Ax, = –80, so wird –80 ausgegeben.In one embodiment, existing signs of the moments are taken into account. is For example, the value for the setpoint axis torque Msoll_Ax = +100 and the value for the maximum permissible axis torque Mzul_Ax, = +80, so +80 is output, the value for the setpoint axis torque Msoll_Ax = -100 and the value for the maximum permissible axis torque Mzul_Ax, = +80, 0 is output, if the value for the setpoint axis torque Msoll_Ax = -100 and the value for the maximum permissible axis torque Mzul_Ax, = -80, then -80 is output.
Ist
das Soll-Achsmoment Msoll_Ax für
eine Zeitdauer, die länger
als die Entprellzeit ist, größer als
maximal zulässige
Achsmoment Mzul_Ax, so wird ein Ungültig-Wert an die Notlaufeinrichtungen
Die
Notlaufeinrichtung
Für die Umrechnung
der Vorgaben des Fahrpedals
Über eine
Datenleitung
Die
Datenleitung
Das
von der Datenübertragungseinrichtung
Die
Notlaufeinrichtung
Die
Notlaufeinrichtung
Von
den Aktoren und/oder Sensoren
Auch
in der Einrichtung
Der
Vergleicher
Der
Vergleicher
Zwischen
der Datenübertragungseinrichtung
Die
Notlaufeinrichtung
Bevorzugt
besteht die Abhilfemaßnahme
darin, dass das von dem Vergleicher
In
einer Ausführungsform
der Steuereinheit
Die
in
Die
in
In
Von
einem Fahrpedal
Die
Hybrid-Steuereinheit
Das
Sollmoment Msoll_BKM der Brennkraftmaschine wird über eine
Datenverbindung
Das
Sollmoment Msoll_E1 der ersten elektrischen Maschine wird über eine
Datenverbindung
Das
Sollmoment Msoll_E2 der zweiten elektrischen Maschine wird über eine
Datenverbindung
Der
Aufbau einer Steuereinheit
Claims (10)
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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-
2007
- 2007-08-06 WO PCT/EP2007/006925 patent/WO2008017437A2/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012210721B4 (en) * | 2011-06-28 | 2021-06-02 | GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) | Method for fault detection in a torque machine of a drive train system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008017437A3 (en) | 2009-01-29 |
WO2008017437A2 (en) | 2008-02-14 |
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Legal Events
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8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8130 | Withdrawal |