DE102008041463A1 - Control system for drive source i.e. electric motor, of hybrid drive for vehicle, has control device that is switched from slave mode to master mode, during existence of error in another control device - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die folgende Erfindung betrifft das Gebiet der Hybridantriebe.The The following invention relates to the field of hybrid drives.
Stand der TechnikState of the art
In modernen Hybridantrieben werden oft mehrere Antriebsquellen, z. B. mehrere Elektromotoren und Verbrennungsmotoren, seriell geschaltet, um ein vorbestimmtes Gesamtdrehmoment zu erzeugen. Hierzu kann beispielsweise jedem Elektromotor ein eigenes Steuergerät zugeordnet sein, welches den Elektromotor entsprechend einer von einem übergeordneten Fahrzeugführungsrechner übermittelten Drehmomentanforderung ansteuert.In modern hybrid drives are often multiple drive sources, eg. B. several electric motors and internal combustion engines, connected in series, to produce a predetermined total torque. For this purpose, for example each electric motor to be assigned its own control unit, which the electric motor according to one of a parent Vehicle management computer transmitted torque request controls.
Zur Übermittlung
der Drehmomentanforderung von dem übergeordneten Fahrzeugführungsrechner
zu den Steuergeräten kann beispielsweise das Master-Slave-Prinzip,
wie es in der Druckschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß kann jedes der Steuergeräte sowohl als Master- als auch als Slave arbeiten, sodass bei Ausfall eines Master-Steuergerätes ein Slave- Steuergerät dessen Funktion, beispielsweise eine Regelung und/oder eine Überwachung eines Drehmomentes, übernehmen kann. Daher wird verhindert, dass bei Ausfall des Master-Gerätes im Fahrbetrieb beispielsweise komplett auf den zusätzlichen elektrischen Antrieb der Elektromotoren verzichtet werden muss. Darüber hinaus wird erfindungsgemäß die Leistungsminderung des beispielsweise elektrischen Antriebssystems verringert, wobei die den Antriebsquellen zugeordneten Steuergeräte keine gegenläufige Drehmoment- oder Drehzahlregelung vornehmen können.According to the invention each of the controllers as both master and as Slave work, so in case of failure of a master controller a slave control unit whose function, for example a Control and / or monitoring of torque, take over can. Therefore it is prevented that in case of failure of the master device when driving, for example, completely on the additional electrical Drive the electric motors must be waived. About that In addition, according to the invention, the power reduction of the example electric drive system is reduced, wherein the control sources associated with the drive sources no reverse torque or speed control can.
Die Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Steuern von Antriebsquellen eines Antriebs, beispielsweise eines Hybridantriebs, wobei jede Antriebsquelle durch ein Steuergerät steuerbar ist, mit einem ersten Steuergerät, das einer ersten Antriebsquelle zugeordnet und in einen Mastermodus zum Steuern oder Überwachen einer Mehrzahl von jeweils einer Antriebsquelle zugeordneten Steuergeräten überführbar ist, einem zweiten Steuergerät, das einer zweiten Antriebsquelle zugeordnet und in einen Slavemodus überführbar ist, in dem es durch das erste Steuergerät steuerbar oder überwachbar ist, wobei das zweite Steuergerät bei Vorliegen eines Fehlers des ersten Steuergerätes vom Slavemodus in den Mastermodus zum Steuern oder Überwachen einer Mehrzahl von jeweils einer Antriebsquelle zugeordneten Steuergeräten überführbar ist.The The invention relates to a control system for controlling drive sources a drive, such as a hybrid drive, wherein each Drive source is controlled by a control unit, with a first control unit associated with a first drive source and in a master mode for controlling or monitoring one A plurality of each associated with a drive source associated control devices is, a second controller that a second drive source assigned and converted into a slave mode in which it is controllable or monitorable by the first control device is, wherein the second control device in the presence of a fault of first controller from slave mode to master mode for controlling or monitoring a plurality of each a control unit associated with a drive source can be transferred is.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Steuersystem oder das zweite Steuergerät eine Überwachungseinheit zum Überwachen des ersten Steuergeräts, wobei die Überwachungseinheit ausgebildet ist, bei Vorliegen eines Fehlers des ersten Steuergerätes das zweite Steuergerät in den Mastermodus zu überführen. Bevorzugt umfasst jedes der Steuergeräte eine derartige Überwachungseinheit, sodass jedes der Steuergeräte in den Mastermodus überführbar ist, wodurch die Systemredundanz flexibel bereitstellbar ist.According to one Embodiment comprises the control system or the second Control unit a monitoring unit for monitoring the first control device, wherein the monitoring unit is formed, in the presence of an error of the first control device to transfer the second controller to the master mode. Preferably, each of the control devices comprises such a monitoring unit, so that each of the controllers convertible to master mode is, whereby the system redundancy is flexibly available.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Steuergerät oder das zweite Steuergerät im Mastermodus ausgebildet, zum Überwachen der Mehrzahl der Steuergeräte die durch die Mehrzahl der Steuergeräte jeweils einstellbaren oder eingestellten Ist-Drehmomente zu überwachen oder mit zumindest einem Soll-Drehmoment zu vergleichen oder eine Summe der durch die Mehrzahl der Steuergeräte einstellbaren oder eingestellten Ist-Drehmomente mit einem Soll-Drehmoment zu vergleichen. Auf dieser Basis ist eine schnelle und sichere Überwachung bzw. Steuerung möglich.According to one Embodiment is the first controller or the second controller is formed in the master mode for monitoring the majority of control devices by the majority of Control units each adjustable or set actual torques to monitor or with at least one target torque to compare or a sum of those by the majority of control devices adjustable or set actual torques with a setpoint torque to compare. On this basis is a fast and secure monitoring or control possible.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Steuergerät im Slavemodus ausgebildet, eine Information über ein durch das zweite Steuergerät an der ihm zugeordneten zweiten Antriebsquelle einstellbares Ist-Drehmoment an das erste Steuergerät zu übermitteln, sodass eine Momentenüberwachung oder -steuerung stets möglich ist.According to one Embodiment is the second control device in Slave mode is designed to provide information about one the second controller at the second associated with it Drive source to transmit adjustable actual torque to the first control unit, so that torque monitoring or control is always possible is.
Gemäß einer Ausführungsform ist das erste Steuergerät im Mastermodus ausgebildet, ein Steuersignal zum Übermitteln von Drehmomentanforderungen an die Mehrzahl der Steuergeräte auszusenden. Bevorzugt sind die Steuergeräte über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden, das eine effiziente Kommunikation zwischen den Steuergeräten ermöglicht.According to one Embodiment is the first controller in the master mode formed, a control signal for transmitting torque requests to send to the majority of control units. Prefers are the control units via a communication network connected, which allows efficient communication between the control units allows.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Steuergerät oder die Überwachungseinheit ausgebildet, das erste Steuergerät bei Vorliegen eines Fehlers in den Slavemodus zu überführen oder abzuschalten, sodass etwaige Regelungskonflikte vermieden werden können.According to one Embodiment is the second controller or the monitoring unit is formed, the first control device to transfer to the slave mode in the event of an error or shut down, so that any regulatory conflicts are avoided can.
Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Steuergerät oder die Überwachungseinheit ausgebildet, den Fehler des ersten Steuergerätes bei Ausbleiben eines vorbestimmten Signals oder bei einem Fehler des vorbestimmten Signals zu detektieren, sodass die Fehlerdetektion eindeutig ist.According to one Embodiment is the second controller or the monitoring unit formed the error of the first Control unit in the absence of a predetermined signal or to detect upon an error of the predetermined signal, so that the error detection is unique.
Gemäß einer Ausführungsform ist jedes der Mehrzahl der Steuergeräte programmtechnisch eingerichtet und in den Mastermodus oder in den Slavemodus überführbar, wodurch eine flexible Reaktion auf einen Ausfall eines Steuergerätes im Mastermodus möglich ist.According to one Embodiment is each of the plurality of control devices program-technically furnished and in the master mode or in the Slave mode convertible, creating a flexible Reaction to a failure of a control unit in master mode is possible.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern von Antriebsquellen eines Hybridantriebs, wobei jede Antriebsquelle durch ein Steuergerät steuerbar ist, mit Überführen eines ersten Steuergerätes, das einer ersten Antriebsquelle zugeordnet ist, in einen Mastermodus zum Steuern oder Überwachen einer Mehrzahl von jeweils einer Antriebsquelle zugeordneten Steuergeräten, Überführen eines zweiten Steuergerätes, das einer zweiten Antriebsquelle zugeordnet ist, in einen Slavemodus, in dem es durch das erste Steuergerät steuerbar oder überwachbar ist, und, bei Vorliegen eines Fehlers des ersten Steuergerätes, überführen des zweiten Steuergerätes vom Slavemodus in den Mastermodus zum Steuern oder Überwachen einer Mehrzahl von jeweils einer Antriebsquelle zugeordneten Steuergeräten.The The invention further relates to a method for controlling drive sources a hybrid drive, each drive source by a control unit is controllable, with transfer of a first control unit, which is assigned to a first drive source, into a master mode for controlling or monitoring a plurality of each a drive source associated control devices, transfer a second control device, the second drive source is assigned to a slave mode in which it is controlled by the first controller is controllable or monitorable, and, in the presence of a Error of the first control unit, transfer of the second controller from slave mode to master mode for controlling or monitoring a plurality of each a drive source associated with control units.
Weitere Verfahrensschritte ergeben sich aus der Funktionalität des erfindungsgemäßen Steuergerätes.Further Process steps result from the functionality the control unit according to the invention.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm mit einem Programmcode zum Ausführen des Verfahrens zum Steuern der Mehrzahl von Antriebsquellen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.The The invention further relates to a computer program with a program code for carrying out the method for controlling the plurality of Power sources when the computer program is running on a computer becomes.
Zeichnungendrawings
Weitere Ausführungsbeispiele werden Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Further Embodiments will be made with reference to the accompanying drawings Drawings explained in more detail. Show it:
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Der
in
Die
jeweiligen Steuergeräte
In
dem in
Bei
Ausfall des Steuergerätes
Erfindungsgemäß kann
das in
Somit
wird bei Ausfall des jeweiligen Master-Steuergerätes die
Verfügbarkeit des restlichen elektrischen Antriebs dadurch
erhöht, dass die Funktionalität des Master-Steuergeräts
von einem der Slave-Steuergeräte übernommen wird.
Dabei kann der Ausfall des Master-Steuergerätes entweder durch
das Hybrid-Steuergerät
Erfindungsgemäß sind
bevorzugt alle Steuergeräte in den Master- und in den Slave-Modus überführbar,
um die vorstehend beschriebene Systemredundanz zu gewährleisten.
Bevorzugt sind alle Steuergeräte programmtechnisch mit
der gleichen Software ausgerüstet, so dass die Konfiguration
eines der Steuergeräte zu einem Master-Gerät beispielsweise
bei der Inbetriebnahme applikativ oder anwendungsspezifisch erfolgen
kann. So wird beispielsweise das zu einem Master-Steuergerät
umkonfigurierbare Steuergerät in den Master-Betriebsmodus überführt,
in dem es in der Lage ist, beispielsweise die Steuersignale des
Hybrid-Steuergerätes
Die Kommunikation zwischen den Steuergeräten kann beispielsweise auf der Basis eines der bekannten Protokolle, beispielsweise des Controller-Area-Network-Protokolls oder des Bluetooth-Protokolls erfolgen.The For example, communication between the controllers may be based on one of the known protocols, such as the Controller area network protocol or Bluetooth protocol respectively.
Zum
Erzeugen der Steuersignale, welche für die Slave-Steuergeräte
vorbestimmt sind, ist das als Master arbeitende Steuergerät
beispielsweise eingerichtet, die von einem Fahrer bzw. von dem Hybrid-Steuergerät
Zum Überwachen
der erfindungsgemäßen Master-Slave-Systeme kann
beispielsweise ein Gesamt-Ist- und/oder ein Gesamt-Sollwertvergleich beispielsweise
in einem Master-Steuergerät durchgeführt werden.
Des Weiteren kann die Kommunikation mit dem Hybrid-Steuergerät
Zur
Erhöhung der Verfügbarkeit des Systems im Falle
eines Ausfalls des Master-Steuergerätes wird bevorzugt
die Überwachung der Slave-Steuergeräte in einen
Betriebsmodus umgeschaltet, in dem eine Master-Steuergerätüberwachung
durchgeführt werden kann. Dabei können abgesichert
anstatt der Sollwerte des Masters die Sollwerte des Hybrid-Steuergerätes
Alternativ
ist es denkbar, dass die Slave-Steuergeräte selbstständig
ihre Istwerte direkt an das Hybrid-Steuergerät
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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