DE102008055924A1

DE102008055924A1 - Prozessorsicherheitsdiagnose für Hybridfahrzeug-Elektromotor-Steuersystem

Info

Publication number: DE102008055924A1
Application number: DE102008055924A
Authority: DE
Inventors: Stephen T. New Palestine West; Wei d. Troy Wang; Hanne Brighton Buur
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2008-11-05
Publication date: 2009-06-18
Also published as: CN101458527B; US20090125171A1; CN101458527A

Abstract

Ein Diagnosesystem für ein Hybridfahrzeug umfasst ein Prozessormodul und ein Motorsteuermodul. Das Prozessormodul gibt einen ersten Startwert aus. Das Motorsteuermodul steuert die Drehmomentabgabe von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs und gibt auf der Grundlage des ersten Startwerts einen Schlüsselwert aus. Das Prozessormodul gibt nach dem Empfang des Schlüsselwerts einen zweiten Startwert aus und das Motorsteuermodul diagnostiziert auf der Grundlage eines Vergleichs des zweiten Startwerts mit dem ersten Startwert selektiv eine Störung in dem Prozessormodul.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 60/986,373, eingereicht am 8. November 2007. Der Offenbarungsgehalt der obigen Anmeldung ist hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Hybridfahrzeuge und insbesondere auf die Prozessorsicherheitsdiagnose für Hybridfahrzeuge.
HINTERGRUND
Die hier gegebene Hintergrundbeschreibung dient zur allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeiten der vorliegend genannten Erfinder, in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben werden, sowie die Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht möglicherweise anderweitig Stand der Technik bilden, werden gegen die vorliegende Offenbarung weder explizit noch implizit als Stand der Technik zugelassen.
In 1 ist ein Elektrohybridfahrzeug 10 gezeigt. Das Elektrohybridfahrzeug 10 enthält eine Maschinenbaueinheit 12, eine Hybridleistungsbaueinheit 14, ein Getriebe 16, eine Antriebsachse 18 und ein Steuermodul 20. Die Maschinenbaueinheit 12 enthält eine Brennkraftmaschine 22, die mit einem Einlasssystem 24, mit einem Kraftstoffsystem 26 und mit einem Zündungssystem 28 in Verbindung steht.
Das Einlasssystem 24 enthält einen Einlasskrümmer 30, eine Drosselklappe 32 und eine elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) 34. Die ETC 34 steuert die Drosselklappe 32, um den Luftfluss in die Maschine 22 zu steuern. Das Kraftstoffsystem 26 enthält Kraftstoffeinspritzeinrichtungen (nicht gezeigt) zum Steuern eines Kraftstoffflusses in die Maschine 22. Das Zündungssystem 28 zündet ein durch das Einlasssystem 24 und durch das Kraftstoffsystem 26 an die Maschine 22 geliefertes Luft/Kraftstoff-Gemisch.
Die Maschine 22 ist über eine Kopplungsvorrichtung 44 mit dem Getriebe 16 gekoppelt. Die Kopplungsvorrichtung 44 kann eine oder mehrere Kupplungen und/oder einen Drehmomentwandler enthalten. Die Maschine 22 erzeugt ein Drehmoment, um das Getriebe 16 anzutreiben und um das Elektrohybridfahrzeug 10 voranzutreiben. Das Getriebe 16 überträgt Leistung von der Maschine 22 an eine Abtriebswelle 46, die die Antriebsachse 18 drehbar antreibt.
Die Hybridleistungsbaueinheit 14 enthält eine oder mehrere Motor-Generator-Einheiten. Wie in 1 gezeigt ist, enthält die Hybridleistungsbaueinheit 14 nur beispielhaft zwei Motor-Generator-Einheiten: eine erste Motor-Generator-Einheit (MGU) 38 und eine zweite MGU 40. Außerdem enthält die Hybridleistungsbaueinheit 14 eine Leistungssteuervorrichtung 41 und eine wieder aufladbare Batterie 42.
Die erste und die zweite MGU 38 und 40 arbeiten unabhängig und können jeweils zu jeder gegebenen Zeit entweder als ein Motor oder als ein Generator arbeiten. Eine MGU, die als ein Motor arbeitet, führt Leistung (z. B. ein Drehmoment) zu, die vollständig oder zum Teil zum Antreiben der Abtriebswelle 46 verwendet werden kann. Eine MGU, die als ein Generator arbeitet, setzt mechanische Leistung in elektrische Leistung um.
Nur beispielhaft kann die erste MGU 38 anhand der Ausgangsleistung der Maschine 22 elektrische Leistung erzeugen und kann die zweite MGU 40 anhand der Abtriebswelle 46 elektrische Leistung erzeugen. Die durch eine der MGUs 38 und 40 erzeugte elektrische Leistung kann z. B. zur Leistungsversorgung der anderen der MGUs 38 und 40, zum Wiederaufladen der Batterie 42 und/oder zur Leistungsversorgung elektrischer Komponenten verwendet werden. Obgleich die MGUs 38 und 40 als innerhalb des Getriebes 16 befindlich gezeigt sind, können sich die MGUs 38 und 40 an irgendeinem geeigneten Ort befinden.
Das Steuermodul 20 steht mit dem Kraftstoffsystem 26, mit dem Zündungssystem 28, mit der ETC 34, mit den MGUs 38 und 40, mit der Leistungssteuervorrichtung 41 und mit der Batterie 42 in Verbindung. Außerdem steht das Steuermodul 20 mit einem Maschinendrehzahlsensor 48 in Verbindung, der eine Maschinendrehzahl misst. Die Maschinendrehzahl kann z. B. auf der Drehung der Kurbelwelle beruhen. Der Maschinendrehzahlsensor 48 kann sich innerhalb der Maschine 22 oder an irgendeinem geeigneten Ort wie etwa in der Nähe der Kurbelwelle befinden.
Das Steuermodul 20 steuert den Betrieb der Maschine 22 und der MGUs 38 und 40. Außerdem steuert das Steuermodul 20 selektiv das Wiederaufladen der Batterie 42. Das Steuermodul 20 steuert das Wiederaufladen der Batterie 42 und den Betrieb der MGUs 38 und 40 über die Leistungssteuervorrichtung 41. Die Leistungssteuervorrichtung 41 steuert den Leistungsfluss zwischen der Batterie 42 und den MGUs 38 und 40. Nur bei spielhaft kann die Leistungssteuervorrichtung 41 ein Wechselrichter/Gleichrichter, der im Folgenden nur noch als Wechselrichter bezeichnet wird, und/oder ein IGBT (Isolierschicht-Bipolartransistor) sein.
Das Steuermodul 20 kann mehrere Prozessoren zum Steuern jeweiliger Operationen des Elektrohybridfahrzeugs 10 enthalten. Zum Beispiel kann das Steuermodul 20 einen ersten Prozessor zum Bestimmen eines gewünschten Drehmoments für die Maschine 22 und für die MGUs 38 und 40 und einen zweiten Prozessor zum Steuern des Drehmoments jeder der MGUs 38 und 40 enthalten.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Diagnosesystem für ein Hybridfahrzeug umfasst ein Prozessormodul und ein Motorsteuermodul. Das Prozessormodul gibt einen ersten Startwert aus. Das Motorsteuermodul steuert die Drehmomentabgabe von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs und gibt auf der Grundlage des ersten Startwerts einen Schlüsselwert aus. Das Prozessormodul gibt nach dem Empfang des Schlüsselwerts einen zweiten Startwert aus und das Motorsteuermodul diagnostiziert auf der Grundlage eines Vergleichs des zweiten Startwerts mit dem ersten Startwert selektiv eine Störung in dem Prozessormodul.
Gemäß anderen Merkmalen diagnostiziert das Motorsteuermodul selektiv die Störung, wenn der zweite Startwert gleich dem ersten Startwert ist.
Gemäß weiteren Merkmalen stellt das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert ein.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen stellt das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage des ersten Startwerts ein, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Gemäß anderen Merkmalen stellt das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage eines dritten Werts ein, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist, wobei der dritte Wert größer oder kleiner als der erste Startwert ist.
Ein Diagnosesystem für ein Hybridfahrzeug umfasst ein Prozessormodul und ein Motorsteuermodul. Das Prozessormodul gibt einen ersten Startwert aus. Das Motorsteuermodul steuert die Drehmomentabgabe von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs und gibt nach dem Empfang des ersten Startwerts einen Schlüsselwert aus. Das Prozessormodul erzeugt auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert ein Signal mit einem ersten Zustand oder mit einem zweiten Zustand.
Gemäß weiteren Merkmalen diagnostiziert das Motorsteuermodul auf der Grundlage des Schlüsselwerts und des Zustands des Signals selektiv eine Störung in dem Prozessormodul.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen erzeugt das Prozessormodul das Signal mit dem ersten Zustand, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist.
Gemäß anderen Merkmalen stellt das Motorsteuermodul auf der Grundlage eines unzulässigen Werts, der nicht gleich dem erwarteten Wert ist, selektiv den Schlüsselwert ein und diagnostiziert selektiv die Störung, wenn das Prozessormodul das Signal mit dem ersten Zustand erzeugt.
Gemäß nochmals anderen Merkmalen stellt das Motorsteuermodul den Schlüsselwert auf der Grundlage des erwarteten Werts ein und diagnostiziert selektiv die Störung, wenn das Prozessormodul das Signal mit dem zweiten Zustand erzeugt.
Gemäß weiteren Merkmalen diagnostiziert das Prozessormodul auf der Grundlage des Vergleichs selektiv eine Störung in dem Motorsteuermodul.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen diagnostiziert das Prozessormodul selektiv die Störung, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Gemäß anderen Merkmalen stellt das Prozessormodul auf der Grundlage des Vergleichs einen zweiten Startwert ein und gibt den zweiten Startwert aus.
Gemäß weiteren Merkmalen stellt das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage des ersten Startwerts ein, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug umfasst: Senden eines ersten Startwerts von einem ersten Modul an ein zweites Modul, das das von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs abgegebene Drehmoment steuert; Senden eines auf der Grundlage des ersten Startwerts bestimmten Schlüsselwerts von dem zweiten Modul an das erste Modul; Senden eines zweiten Startwerts von dem ersten Modul an das zweite Modul, nachdem das erste Modul den Schlüsselwert empfangen hat; und selektives Diagnostizieren einer Störung in dem ersten Modul unter Verwendung des zweiten Moduls auf der Grundlage eines Vergleichs des zweiten Startwerts mit dem ersten Startwert.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das selektive Diagnostizieren das selektive Diagnostizieren der Störung, wenn der zweite Startwert gleich dem ersten Startwert ist.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage des ersten Startwerts, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Gemäß nochmals anderen Merkmalen umfasst das Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage eines dritten Werts, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist, wobei der dritte Wert größer oder kleiner als der erste Startwert ist.
Ein Verfahren für ein Hybridfahrzeug umfasst: Senden eines ersten Startwerts von einem ersten Modul an ein zweites Modul, das das von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs abgegebene Drehmoment steuert; Senden eines Schlüsselwerts von dem zweiten Modul an das erste Modul, nachdem das zweite Modul den ersten Startwert empfangen hat; und Erzeugen eines Signals unter Verwendung des ersten Moduls mit einem ersten Zustand oder mit einem zweiten Zustand auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das selektive Diagnostizieren einer Störung in dem ersten Modul unter Verwendung des zweiten Moduls auf der Grundlage des Schlüsselwerts und des Zustands des Signals.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Erzeugen des Signals das Erzeugen des Signals mit dem ersten Zustand, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das selektive Einstellen des Schlüsselwerts auf der Grundlage eines unzulässigen Werts, der nicht gleich dem erwarteten Wert ist, und das selektive Diagnostizieren der Störung, wenn das Signal mit dem ersten Zustand erzeugt wird.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das selektive Einstellen des Schlüsselwerts auf der Grundlage des erwarteten Werts und das selektive Diagnostizieren der Störung, wenn das Signal mit dem zweiten Zustand erzeugt wird.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das selektive Diagnostizieren einer Störung in dem zweiten Modul unter Verwendung des ersten Moduls auf der Grundlage des Vergleichs.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das selektive Diagnostizieren der Störung das selektive Diagnostizieren der Störung, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das selektive Einstellen eines zweiten Startwerts auf der Grundlage des Ver gleichs und das Senden des zweiten Startwerts von dem ersten Modul an das zweite Modul.
Gemäß anderen Merkmalen umfasst das selektive Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage des ersten Startwerts, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung hervor. Selbstverständlich dienen die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur zur Veranschaulichung und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Funktionsblockschaltplan eines Elektrohybridfahrzeugs gemäß dem Stand der Technik ist;
2 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Steuermoduls ist, das einen Hybridsteuerprozessor und einen Motorsteuerprozessor gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält;
3 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Motorsteuersystems eines Fahrzeugs mit zwei Elektromotoren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist; und
5–6 Ablaufplane sind, die beispielhafte Verfahren zeigen, die durch Motorsteuersysteme gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise einschränken. Der Klarheit halber sind in den Zeichnungen zur Identifizierung ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C hier verwendet wird, soll er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht ausschließenden logischen Oder bedeuten. Selbstverständlich können Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Der Begriff Modul, wie er hier verwendet wird, bezieht er sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
In 2 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Steuermoduls 100 eines Elektrohybridfahrzeugs gemäß der vorliegenden Offenba rung dargestellt. Das Steuermodul 100 enthält ein Antriebsdiagnosemodul 102, einen Hybridsteuerprozessor (HCP) 104 und einen Motorsteuerprozessor (MCP) 106. Das Antriebsdiagnosemodul 102 empfängt verschiedene Eingaben einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Maschinendrehzahl, Motordrehzahl und Motordrehmoment.
Zum Beispiel empfängt das Antriebsdiagnosemodul 102 von dem Maschinendrehzahlsensor 48 die Maschinendrehzahl. Außerdem empfängt das Antriebsdiagnosemodul 102 eine durch einen Motordrehzahlsensor 107 gemessene Motordrehzahl und ein durch einen Motordrehmomentsensor 108 gemessenes Motordrehmoment (T_mot). Der Motordrehzahlsensor 107 und der Motordrehmomentsensor 108 messen die Drehzahl bzw. das Drehmoment der ersten MGU 38. Da das Elektrohybridfahrzeug 10 mehr als eine MGU enthält, kann das Antriebsdiagnosemodul 102 die Motordrehzahl und das Motordrehmoment mehr als einer MGU empfangen. Zum Beispiel kann das Antriebsdiagnosemodul 102 außerdem die Motordrehzahl und das Motordrehmoment der zweiten MGU 40 empfangen.
Das Antriebsdiagnosemodul 102 erzeugt auf der Grundlage der Maschinendrehzahl, der Motordrehzahl und des Motordrehmoments verschiedene Signale 110. Der HCP 104 empfängt die Signale 110 von dem Antriebsdiagnosemodul 102. Der HCP 104 bestimmt auf der Grundlage der empfangenen Signale 110 ein angefordertes Motordrehmoment 112 für eine MGU. Obgleich der HCP 104 in der Weise gezeigt ist, dass es das angeforderte Motordrehmoment 112 für die erste MGU 38 bestimmt, kann der HCP 104 ein angefordertes Motordrehmoment für jede der MGUs 38 und 40 bestimmen.
Der MCP 106 empfängt von dem HCP 104 das angeforderte Motordrehmoment 112 und steuert auf der Grundlage des angeforderten Motordrehmoments 112 das Drehmoment der ersten MGU 38. Zum Beispiel kann der MCP 106 veranlassen, dass der ersten MGU 38 Leistung in einem Betrag zugeführt wird, der zulässt, dass die erste MGU 38 das angeforderte Motordrehmoment 112 erzeugt. Mit anderen Worten, der MCP 106 steuert das Drehmoment der ersten MGU 38 auf der Grundlage des angeforderten Motordrehmoments 112. Somit ist es erwünscht, dass sichergestellt wird, dass das durch den MCP 106 angewiesene Drehmoment dem angeforderten Motordrehmoment 112 genau entspricht.
Das Steuermodul 100 kann mehrere Sicherheits-/Diagnoseschichten enthalten, um die Genauigkeit und Konsistenz zwischen dem HCP 104 und dem MCP 106 sicherzustellen. Zum Beispiel kann sich eine Diagnoseschicht auf die Diagnose von Grundkomponenten und Teilsystemen wie etwa Spannungs- und Stromsensoren, Temperatursensoren und auf die Resolver-Leistungsdiagnose beziehen. Eine weitere Diagnoseschicht kann sich auf eine unabhängige Berechnung des erzielten Motordrehmoments beziehen. Die unabhängige Berechnung des erzielten Motordrehmoments kann unter Verwendung getrennter Speicherplätze für Software, Kalibrierungsvariable und statische Variable implementiert werden. Die in der Berechnung verwendeten Werte können zwischen verschiedenen Ausführungsschleifen (z. B. unter Verwendung einer Prüfsummenüberprüfung) überprüft werden.
Eine nochmals weitere Diagnoseschicht kann implementiert sein, um Softwareausführungs- und/oder Prozessorstörungen des MCP 106 zu verhindern. Nur beispielhaft kann das Steuermodul 100 einen Prozessor wie etwa einen Programmierlogikvorrichtungs-Prozessor (PLD-Prozessor) 120 enthalten. Obgleich der PLD-Prozessor 120 als extern gegenüber dem MCP 106 befindlich gezeigt ist, kann sich der PLD-Prozessor 120 an irgendeinem geeigneten Ort befinden.
Der PLD-Prozessor 120 kann verwendet werden, um den MCP 106 zu überprüfen. Gleichfalls kann der MCP 106 verwendet werden, um den PLD-Prozessor 120 zu überprüfen. Der PLD-Prozessor 120 und/oder der MCP 106 können über einen Informationsaustausch überprüft werden. Zum Beispiel kann der PLD-Prozessor 120 einen Startwert an den MCP 106 senden. Der MCP 106 bestimmt auf der Grundlage des Startwerts einen Rückschlüsselwert und sendet den Rückschlüsselwert an den PLD-Prozessor 120.
Der PLD-Prozessor 120 bestimmt auf der Grundlage des Rückschlüsselwerts (z. B. durch Vergleich des Rückschlüsselwerts mit einem erwarteten Schlüsselwert) die Funktionalität des MCP 106. Falls der Rückschlüsselwert nicht zu dem erwarteten Schlüsselwert passt, kann der PLD-Prozessor 120 Abhilfemaßnahmen implementieren. Zum Beispiel kann der PLD-Prozessor 120 den MCP 106 zurücksetzen und/oder anweisen, dass die erste MGU 38 in einen sicheren Abschaltmodus eintritt. Ähnlich bestimmt der MCP 106 auf der Grundlage der Aktion des PLD-Prozessors 120 in Ansprechen auf den Rückschlüsselwert die Funktionalität des PLD-Prozessors 120. Falls der PLD-Prozessors 120 nicht wie erwartet anspricht, kann der MCP 106 Abhilfemaßnahmen implementieren.
In 3 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Motorsteuersystems 130 dargestellt. Das Motorsteuersystem 130 enthält den MCP 106, der das Drehmoment der ersten MGU 38 steuert. Das Motorsteuersystem 130 kann einen oder mehrere zusätzliche MCPs wie etwa jene, die in 4 gezeigt sind, enthalten. Der MCP 106 kann eines oder mehrere Teilmodule wie etwa ein Prozessorüberwachungsmodul (PMM) 132 ent halten. Der PLD-Prozessor 120 übermittelt über das PMM 132 Start- und Rückschlüsselinformationen zu und von dem MCP 106.
In 4 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Motorsteuersystems 140 dargestellt. Das Motorsteuersystem 140 enthält den MCP 106 und einen zweiten MCP 142. Die MCPs 106 und 142 steuern das Drehmoment der MGUs 38 bzw. 40. Der zweite MCP 142 enthält wie der MCP 106 ein Prozessorüberwachungsmodul (PMM) 144. Der zweite MCP 142 und das PMM 144 können ähnlich oder gleich wie der MCP 106 und das PMM 132 wirken. Obgleich die Prinzipien der vorliegenden Anmeldung in Bezug auf den MCP 106 und das PMM 132 diskutiert sind, sind die Prinzipien der vorliegenden Anmeldung somit ebenfalls auf den zweiten MCP 142 und auf das PMM 144 und/oder auf irgendeinen anderen geeigneten MCP und auf irgendein anderes geeignetes PMM anwendbar.
Wiederum in 3 überwacht das PMM 132 Bedingungen des PLD-Prozessors 120 und des MCP 106 und kann Warn- und/oder Störungsinformationen liefern, wenn Störungen detektiert werden. Nur beispielhaft kann das PMM 132 auf der Grundlage des Anfangswert/Schlüsselwert-Austauschs eine PLD-Prozessorstörung detektieren. Mit anderen Worten, das PMM 132 kann Störungscodes protokollieren und/oder auf der Grundlage eines gestörten PLD-Prozessors 120 eine Abhilfemaßnahme auslösen. Ferner kann das PMM 132 den richtigen Programmablauf der Motordrehmomentüberwachung bestimmen.
Außerdem kann der PLD-Prozessor 120 die Bedingung des MCP 106 überwachen und Störungswarnungen/-angaben initiieren und/oder eine Abhilfemaßnahme initiieren. Falls der PLD-Prozessor 120 bestimmt, dass der empfangene Schlüsselwert falsch ist, kann der PLD-Prozessor 120 z. B. den MCP 106 zurücksetzen und/oder eine Motorabschaltprozedur ausführen. Falls das PMM 132 bestimmt, dass der von dem PLD-Prozessor 120 empfangene Startwert falsch ist, kann das PMM 132 umgekehrt eine entsprechende Abhilfemaßnahme ausführen (z. B. einen entsprechenden Störungscode protokollieren).
Der PLD-Prozessor 120 erzeugt die Startwerte auf der Grundlage einer vorgegebenen Sequenz. Nur beispielhaft kann die vorgegebene Sequenz auf einer Pseudozufallsbinärfolge (PRBS) beruhen. Das PMM 132 erzeugt auf der Grundlage der Startwerte die Rückschlüsselwerte. Das PMM 132 kann die Rückschlüsselwerte z. B. gemäß einer Nachschlagetabelle und/oder einer nichtlinearen Abbildung erzeugen.
Der PLD-Prozessor 120 bestimmt nach dem Empfang eines Rückschlüsselwerts, ob der Rückschlüsselwert richtig ist. Wenn der PLD-Prozessor 120 bestimmt, dass der Rückschlüsselwert richtig ist, sendet der PLD-Prozessor 120 einen weiteren Startwert an das PMM 132. Falls der PLD-Prozessor 120 dagegen bestimmt, dass das PMM 132 einen falschen Schlüsselwert zurückgegeben hat, wird erwartet, dass der PLD-Prozessor 120 denselben Startwert erneut sendet.
Daraufhin bestimmt das PMM 132, ob der PLD-Prozessor 120 einen falschen Startwert gesendet hat. Zum Beispiel kann der MCP 106 oder das PMM 132 den empfangenen Startwert im Speicher wie etwa in einem Puffer (nicht gezeigt) speichern. Das PMM 132 liest den gespeicherten Startwert und bestimmt, ob der Startwert ein falscher Startwert ist. Zum Beispiel wird erwartet, dass der PLD-Prozessor 120 zwischen aufeinander folgenden Programmschleifen einen anderen Startwert sendet. Dementsprechend kann ein empfangener Startwert falsch sein, falls er derselbe wie der gespeicherte Startwert ist.
Das PMM 132 inkrementiert für jeden empfangenen falschen Startwert einen Ausfallzählwert (z. B. X eines X-von-Y-Zählers). Mit anderen Worten, das PMM 132 inkrementiert den Ausfallzählwert für jede Wiederholungsübertragung desselben Startwerts. Falls der Ausfallzählwert innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer (z. B. Y des X-von-Y-Zählers) einen Grenzwert erreicht (z. B. X ≥ Grenzwert) kann das PMM 132 einen Störungscode protokollieren und/oder eine geeignete Störungsmaßnahme auslösen. Sowohl der Grenzwert als auch die vorgegebene Zeitdauer können auf der Grundlage kalibrierter Werte eingestellt werden.
Außerdem kann das PMM 132 wahlweise absichtlich einen falschen Rückschlüsselwert an den PLD-Prozessor 120 senden, um zu bestimmen, ob der PLD-Prozessor 120 falsche Rückschlüsselwerte richtig detektiert. Es wird erwartet, dass der PLD-Prozessor 120 den PMM 132 benachrichtigt, wenn ein falscher Schlüsselwert empfangen wird. Zum Beispiel kann der PLD-Prozessor 120 in Ansprechen auf einen falschen Schlüsselwert ein Signal wie etwa ein Schlechter-Schlüsselwert-Signal an einem Eingang des PMM 132 aktivieren. Wenn das PMM 132 den richtigen Schlüsselwert sendet, aktiviert der PLD-Prozessor 120 das Signal nicht.
Wenn das PMM 132 bestimmt, dass der PLD-Prozessor 120 entweder auf einen richtigen Schlüsselwert oder auf einen falschen Schlüsselwert nicht geeignet angesprochen hat, kann das PMM 132 einen Ausfallzählwert (z. B. X eines X-von-Y-Zählers) inkrementieren. Falls der Ausfallzählwert innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer (z. B. Y des X-von-Y-Zählers) einen Grenzwert erreicht (z. B. X ≥ Grenzwert), kann das PMM 132 einen Ausfallcode protokollieren und/oder eine geeignete Störungsmaßnahme auslösen. Sowohl der Grenzwert als auch die vorgegebene Zeitdauer können auf der Grundlage kalibrierter Werte eingestellt werden.
Wenn das PMM 132 nicht richtig arbeitet, gibt das PMM 132 in Ansprechen auf empfangene Startwerte falsche Schlüsselwerte zurück. Wenn das PMM 132 innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer nicht den richtigen Schlüsselwert zurückgibt, kann der PLD-Prozessor 120 eine Abhilfemaßnahme initiieren. Nur beispielhaft kann der PLD-Prozessor 120 ein Einschalt-Rücksetzen des MCP 106 initiieren. Außerdem kann der PLD-Prozessor 120 eine Motorabschaltprozedur initiieren. Nur beispielhaft kann die Motorabschaltprozedur ein Kurzschließen oder eine Leerlaufschaltung aller Phasen der MGU 38 enthalten. Nach dem Zurücksetzen kann der MCP 106 weitere Abhilfemaßnahmen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, des Protokollierens eines Störungscodes initiieren. Der HCP 104 kann in Ansprechen auf das Zurücksetzen des MCP 106 andere Maßnahmen einschließlich, aber nicht beschränkt auf, des Angebens einer Kommunikationsstörung und/oder des Initiierens eines globalen Abschaltens auf der Fahrzeugebene initiieren.
In 5 ist ein Ablaufplan dargestellt, der ein beispielhaftes durch den PLD-Prozessor 120 ausgeführtes Verfahren 500 zeigt. Das Verfahren 500 beginnt in Schritt 502, wo das Verfahren 500 einen ersten Startwert (Startwerts) erzeugt. In Schritt 504 wird der erste Startwert ausgegeben. Der erste Startwert wird an das PMM 132 ausgegeben, das den Rückschlüsselwert erzeugt.
Das Verfahren 500 empfängt in Schritt 506 den Rückschlüsselwert und bestimmt in Schritt 508, ob der Rückschlüsselwert richtig ist. Falls der Rückschlüsselwert richtig ist, wird das Verfahren 500 in Schritt 510 fortgesetzt; falls der Rückschlüsselwert falsch ist, geht das Verfahren 500 zu Schritt 514 über. Das Verfahren 500 kann z. B. auf der Grundlage eines Vergleichs mit einem erwarteten Rückschlüsselwert bestimmen, ob der Rückschlüsselwert richtig ist.
In Schritt 510 erzeugt das Verfahren 500 einen zweiten Startwert (Startwert₂). In Schritt 512 gibt das Verfahren 500 den zweiten Startwert aus. Auf diese Weise erzeugt das Verfahren 500 den zweiten Startwert, wenn das PMM 132 in Ansprechen auf den ersten Startwert den richtigen Rückschlüsselwert zurückgibt. Daraufhin endet das Verfahren 500.
Zurückverweisend auf Schritt 514 gibt das Verfahren 500 an, dass der Rückschlüsselwert falsch ist. In Schritt 516 bestimmt das Verfahren 500, ob eine Störung aufgetreten ist. Falls das wahr ist, wird das Verfahren 500 in Schritt 518 fortgesetzt; falls es falsch ist, geht das Verfahren 500 zu Schritt 520 über. Das Verfahren 500 kann z. B. bestimmen, dass eine Störung aufgetreten ist, wenn das PMM 132 wenigstens während einer vorgegebenen Zeitdauer einen falschen Rückschlüsselwert zurückgegeben hat. In Schritt 518 ergreift das Verfahren 500 eine Abhilfemaßnahme. Die Abhilfemaßnahme kann z. B. das Initiieren eines Einschalt-Rücksetzens des MCP 106 und/oder das Protokollieren eines Störungscodes enthalten.
In Schritt 520 gibt das Verfahren 500 den ersten Startwert aus. Auf diese Weise gibt das Verfahren 500 den ersten Startwert an das PMM 132 zurück, wenn das PMM 132 in Ansprechen auf den ersten Startwert einen falschen Rückschlüsselwert liefert. Daraufhin endet das Verfahren 500. Obgleich das Verfahren 500 in der Weise gezeigt ist, dass es nach den Schritten 512 endet, kann das Verfahren 500 fortgesetzt werden. Zum Beispiel kann das Verfahren 500 zu Schritt 506 zurückkehren, nachdem der Schritt 512 oder der Schritt 520 ausgeführt worden ist.
In 6 ist ein Ablaufplan dargestellt, der ein beispielhaftes durch das PMM 132 ausgeführtes Verfahren 600 zeigt. Das Verfahren 600 beginnt in Schritt 602, wo das Verfahren 600 den ersten Startwert (Startwerte) empfängt. In Schritt 604 bestimmt das Verfahren 600, ob der erste Startwert richtig ist. Falls der erste Startwert richtig ist, geht das Verfahren 600 zu Schritt 610 über; falls der erste Startwert falsch ist, geht das Verfahren 600 zu Schritt 606 über. Das Verfahren 600 kann bestimmen, dass der erste Startwert falsch ist, wenn z. B. der erste Startwert derselbe Startwert ist wie der, der empfangen wurde, bevor der erste Startwert in Schritt 602 empfangen wurde.
In anderen Implementierungen kann das Verfahren 600 bestimmen, ob der PLD-Prozessor 120 in Schritt 604 richtig angesprochen hat. Falls der PLD-Prozessor 120 richtig angesprochen hat, geht das Verfahren zu Schritt 610 über; falls der PLD-Prozessor 120 falsch angesprochen hat, geht das Verfahren 600 zu Schritt 606 über. Der PLD-Prozessor 120 kann z. B. dadurch falsch ansprechen, dass er nicht das Schlechter-Schlüssel-Signal aktiviert, wenn das PMM 132 absichtlich einen falschen Rückschlüsselwert an den PLD-Prozessor 120 geliefert hat.
Das Verfahren 600 inkrementiert in Schritt 606 einen Ausfallzähler und bestimmt in Schritt 608, ob eine Störung aufgetreten ist. Wenn das wahr ist, geht das Verfahren 600 zu Schritt 612 über; wenn es falsch ist, wird das Verfahren 600 in Schritt 610 fortgesetzt. Nur beispielhaft kann das Verfahren 600 bestimmen, dass eine Störung aufgetreten ist, wenn der Ausfallzähler innerhalb einer vorgegebenen Zeitdauer einen vorgegebenen Wert erreicht. In Schritt 612 ergreift das Verfahren 600 eine Abhilfemaßnahme. Das Verfahren 600 kann die Abhilfemaßnahme z. B. dadurch ergreifen, dass es ein Einschalt-Rücksetzen des MCP 106 initiiert und/oder einen Störungscode protokolliert. Das Verfahren 600 erzeugt in Schritt 610 den Rückschlüsselwert und gibt den Rückschlüsselwert in Schritt 614 an den PLD-Prozessor 120 aus. Nachdem der Schritt 612 oder 614 ausgeführt worden ist, endet das Verfahren 600. Obgleich das Verfahren 600 in der Weise gezeigt ist, dass es nach Schritt 612 oder 614 endet, kann das Verfahren 600 fortgesetzt werden. Zum Beispiel kann das Verfahren 600 zu Schritt 602 zurückkehren, nachdem der Schritt 614 ausgeführt worden ist.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist nun aus der vorstehenden Beschreibung klar, dass die umfassenden Lehren der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Obgleich diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, soll der wahre Umfang der Offenbarung darauf nicht beschränkt sein, da für den erfahrenen Praktiker beim Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Änderungen offensichtlich sind.

Claims

Diagnosesystem für ein Hybridfahrzeug, das umfasst: ein Prozessormodul, das einen ersten Startwert ausgibt; und ein Motorsteuermodul, das das von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs ausgegebene Drehmoment steuert und das auf der Grundlage des ersten Startwerts einen Schlüsselwert ausgibt, wobei das Prozessormodul nach dem Empfang des Schlüsselwerts einen zweiten Startwert ausgibt, und wobei das Motorsteuermodul auf der Grundlage eines Vergleichs des zweiten Startwerts mit dem ersten Startwert selektiv eine Störung in dem Prozessormodul diagnostiziert.
Diagnosesystem nach Anspruch 1, bei dem das Motorsteuermodul selektiv die Störung diagnostiziert, wenn der zweite Startwert gleich dem ersten Startwert ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 2, bei dem das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert einstellt.
Diagnosesystem nach Anspruch 3, bei dem das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage des ersten Startwerts einstellt, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 3, bei dem das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage eines dritten Werts einstellt, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist, wobei der dritte Wert größer oder kleiner als der erste Startwert ist.
Diagnosesystem für ein Hybridfahrzeug, umfassend: ein Prozessormodul, das einen ersten Startwert ausgibt; und ein Motorsteuermodul, das die Drehmomentabgabe von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs steuert und das nach dem Empfang des ersten Startwerts einen Schlüsselwert ausgibt, wobei das Prozessormodul auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert ein Signal mit einem ersten Zustand oder mit einem zweiten Zustand erzeugt.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, bei dem das Motorsteuermodul auf der Grundlage des Schlüsselwerts und des Zustands des Signals selektiv eine Störung in dem Prozessormodul diagnostiziert.
Diagnosesystem nach Anspruch 7, bei dem das Prozessormodul das Signal mit dem ersten Zustand erzeugt, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 8, bei dem das Motorsteuermodul auf der Grundlage eines unzulässigen Werts, der nicht gleich dem erwarteten Wert ist, selektiv den Schlüsselwert einstellt und selektiv die Störung diagnostiziert, wenn das Prozessormodul das Signal mit dem ersten Zustand erzeugt.
Diagnosesystem nach Anspruch 8, bei dem das Motorsteuermodul den Schlüsselwert auf der Grundlage des erwarteten Werts einstellt und selektiv die Störung diagnostiziert, wenn das Prozessormodul das Signal mit dem zweiten Zustand erzeugt.
Diagnosesystem nach Anspruch 6, bei dem das Prozessormodul auf der Grundlage des Vergleichs selektiv eine Störung in dem Motorsteuermodul diagnostiziert.
Diagnosesystem nach Anspruch 11, bei dem das Prozessormodul selektiv die Störung diagnostiziert, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Diagnosesystem nach Anspruch 11, bei dem das Prozessormodul auf der Grundlage des Vergleichs einen zweiten Startwert einstellt und den zweiten Startwert ausgibt.
Diagnosesystem nach Anspruch 13, bei dem das Prozessormodul den zweiten Startwert auf der Grundlage des ersten Startwerts einstellt, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Verfahren für ein Hybridfahrzeug, das umfasst: Senden eines ersten Startwerts von einem ersten Modul an ein zweites Modul, das das von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs abgegebene Drehmoment steuert; Senden eines auf der Grundlage des ersten Startwerts bestimmten Schlüsselwerts von dem zweiten Modul an das erste Modul; Senden eines zweiten Startwerts von dem ersten Modul an das zweite Modul, nachdem das erste Modul den Schlüsselwert empfangen hat; und selektives Diagnostizieren einer Störung in dem ersten Modul unter Verwendung des zweiten Moduls auf der Grundlage eines Vergleichs des zweiten Startwerts mit dem ersten Startwert.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem das selektive Diagnostizieren das selektive Diagnostizieren der Störung umfasst, wenn der zweite Startwert gleich dem ersten Startwert ist.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage des ersten Startwerts umfasst, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage eines dritten Werts umfasst, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist, wobei der dritte Wert größer oder kleiner als der erste Startwert ist.
Verfahren für ein Hybridfahrzeug, das umfasst: Senden eines ersten Startwerts von einem ersten Modul an ein zweites Modul, das das von einem Elektromotor des Hybridfahrzeugs abgegebene Drehmoment steuert; Senden eines Schlüsselwerts von dem zweiten Modul an das erste Modul, nachdem das zweite Modul den ersten Startwert empfangen hat; und Erzeugen eines Signals unter Verwendung des ersten Moduls mit einem ersten Zustand oder mit einem zweiten Zustand auf der Grundlage eines Vergleichs des Schlüsselwerts mit einem erwarteten Wert.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das selektive Diagnostizieren einer Störung in dem ersten Modul unter Verwendung des zweiten Moduls auf der Grundlage des Schlüsselwerts und des Zustands des Signals umfasst.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem das Erzeugen des Signals das Erzeugen des Signals mit dem ersten Zustand umfasst, wenn der Schlüsselwert gleich dem erwarteten Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner umfasst: selektives Einstellen des Schlüsselwerts auf der Grundlage eines unzulässigen Werts, der nicht gleich dem erwarteten Wert ist; und selektives Diagnostizieren der Störung, wenn das Signal mit dem ersten Zustand erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner umfasst: selektives Einstellen des Schlüsselwerts auf der Grundlage des erwarteten Werts; und selektives Diagnostizieren der Störung, wenn das Signal mit dem zweiten Zustand erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner das selektive Diagnostizieren einer Störung in dem zweiten Modul unter Verwendung des ersten Moduls auf der Grundlage des Vergleichs umfasst.
Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das selektive Diagnostizieren der Störung das selektive Diagnostizieren der Störung umfasst, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.
Verfahren nach Anspruch 25, das ferner umfasst: selektives Einstellen eines zweiten Startwerts auf der Grundlage des Vergleichs; und Senden des zweiten Startwerts von dem ersten Modul an das zweite Modul.
Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das selektive Einstellen des zweiten Startwerts das Einstellen des zweiten Startwerts auf der Grundlage des ersten Startwerts umfasst, wenn der Schlüsselwert größer oder kleiner als der erwartete Wert ist.